(57)【要約】  第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含み、前記液晶セルは、ホモジニアス配向であり、前記第１偏光子の吸収軸と前記第２偏光子の吸収軸とが直交しており、前記第２偏光子の吸収軸と電圧が印加されていない前記液晶セルの面内における遅相軸Ａ１とが、直交しており、前記屈折率異方層は、単層構造であって負の二軸性を有し、前記屈折率異方層の面内における遅相軸Ａ２と前記遅相軸Ａ１とが、平行である、液晶表示装置。
2020045287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含み、
前記液晶セルは、ホモジニアス配向であり、
前記第１偏光子の吸収軸と前記第２偏光子の吸収軸とが直交しており、
前記第２偏光子の吸収軸と電圧が印加されていない前記液晶セルの面内における遅相軸Ａ１とが、直交しており、
前記屈折率異方層は、単層構造であって負の二軸性を有し、
前記屈折率異方層の面内における遅相軸Ａ２と前記遅相軸Ａ１とが、平行である、液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１偏光子層及び前記第２偏光子層の間に含まれる屈折率異方性を有する層が、前記液晶セル及び前記屈折率異方層のみである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記屈折率異方層の面内における最大の屈折率ｎｘ、前記屈折率異方層の面内方向であって屈折率ｎｘを与える方向に垂直な方向の屈折率ｎｙ、及び前記屈折率異方層の厚み方向の屈折率ｎｚが、下記式（ｉ）を満たす、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
１．１≦（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）≦１．９    （ｉ）
【請求項４】
前記屈折率異方層は、面内方向におけるレターデーションＲｅが１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記屈折率異方層が、脂環式構造含有重合体を含む樹脂から形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記脂環式構造含有重合体が、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体、及びノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体の水素化物からなる群より選択される１種以上である、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
極角６０°における平均コントラストが３０以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
バックライトを更に含み、前記バックライト、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、及び前記第２偏光子が、この順で配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
バックライトを更に含み、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、前記第２偏光子、及び前記バックライトが、この順で配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶セルにおける液晶分子の配向方向及び印加する電圧の方向により縦電界モードの液晶表示装置と横電界モードの液晶表示装置とに分類される。横電界モードの代表的な液晶表示装置としては、イン−プレーン−スイッチングモード（ＩＰＳモード）の液晶表示装置が挙げられる。ＩＰＳモードの液晶表示装置では、液晶セルの配向膜の面内方向と平行な方向に液晶分子が配向（ホモジニアス配向）しており、配向膜の面内方向に電界を発生させることにより液晶分子を回転させ、液晶セルを透過する光の透過率を制御している。
ＩＰＳモードの液晶表示装置は、横電界モードであるツイステッドネマチックモード（ＴＮモード）の液晶表示装置と比較して、コントラスト、色味などに優れているといわれているが、更に画質の向上を目指して、ＩＰＳモードの液晶表示装置に屈折率異方性を有する位相差層を組み合わせる試みがなされている（特許文献１、２、及び３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９２８４７号公報（対応公報：米国特許出願公開第２００９／１０３０１７号明細書）
【特許文献２】特表２００８−５１７３２２号公報（対応公報：国際公開第２００７／０１３７８２号）
【特許文献３】国際公開第２００８／１５６０１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、所定の位相差層を組み合わせると同時に２枚の偏光板の透過率に差を付けることにより、高いコントラストを実現している。
特許文献２の技術では、偏光子と液晶セルとの間に、二軸性フィルムに一軸性Ｃフィルムをコーティングした、複層構造である位相差層を配置することにより、高いコントラストを実現している。
しかし、特許文献１〜３の技術のいずれも、２種の偏光板が必要である、又は、複数層の位相差層を積層する必要がある。その結果、液晶表示装置の構成が複雑となって製造コストが上昇する。また、積層する層が増えるほど、層の間に塵等を挟み込むおそれが大きくなり、液晶表示装置の品質低下を招く。特に、近年需要が高まっている大面積の液晶表示装置において、構成の簡易化が望まれている。【０００５】
したがって、構成が簡易でありながら、十分なコントラストを有する液晶表示装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意検討した。その結果、第１偏光子層及び液晶セルの間に、所定の屈折率異方性を有する、単層構造の層を設けることにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を提供する。【０００７】
［１］  第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含み、
前記液晶セルは、ホモジニアス配向であり、
前記第１偏光子の吸収軸と前記第２偏光子の吸収軸とが直交しており、
前記第２偏光子の吸収軸と電圧が印加されていない前記液晶セルの面内における遅相軸Ａ１とが、直交しており、
前記屈折率異方層は、単層構造であって負の二軸性を有し、
前記屈折率異方層の面内における遅相軸Ａ２と前記遅相軸Ａ１とが、平行である、液晶表示装置。
［２］  前記第１偏光子層及び前記第２偏光子層の間に含まれる屈折率異方性を有する層が、前記液晶セル及び前記屈折率異方層のみである、［１］に記載の液晶表示装置。
［３］  前記屈折率異方層の面内における最大の屈折率ｎｘ、前記屈折率異方層の面内方向であって屈折率ｎｘを与える方向に垂直な方向の屈折率ｎｙ、及び前記屈折率異方層の厚み方向の屈折率ｎｚが、下記式（ｉ）を満たす、［１］又は［２］に記載の液晶表示装置。
１．１≦（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）≦１．９    （ｉ）
［４］  前記屈折率異方層は、面内方向におけるレターデーションＲｅが１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［５］  前記屈折率異方層が、脂環式構造含有重合体を含む樹脂から形成されている、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［６］  前記脂環式構造含有重合体が、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体、及びノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体の水素化物からなる群より選択される１種以上である、［５］に記載の液晶表示装置。
［７］  極角６０°における平均コントラストが３０以上である、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［８］  バックライトを更に含み、前記バックライト、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、及び前記第２偏光子が、この順で配置されている、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［９］  バックライトを更に含み、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、前記第２偏光子、及び前記バックライトが、この順で配置されている、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成が簡易でありながら、十分なコントラストを有する液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１１】
以下の説明において、フィルム又は層の遅相軸とは、別に断らない限り、当該フィルム又は層の面内における遅相軸を表す。
【００１２】
以下の説明において、複数の層を備える部材における各層の光学軸（遅相軸、透過軸、吸収軸等）がなす角度は、別に断らない限り、前記の層を厚み方向から見たときの角度を表す。
【００１３】
以下の説明において、あるフィルムの正面方向とは、別に断らない限り、当該フィルムの主面の法線方向を意味し、具体的には前記主面の極角０°且つ方位角０°の方向を指す。
【００１４】
以下の説明において、あるフィルムの傾斜方向とは、別に断らない限り、当該フィルムの主面に平行でも垂直でもない方向を意味し、具体的には前記主面の極角が０°より大きく９０°より小さい範囲の方向を指す。
【００１５】
以下の説明において、層の面内方向におけるレターデーションＲｅは、別に断らない限り、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される値である。また、層の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、別に断らない限り、Ｒｔｈ＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄで表される値である。ｎｘは、層の厚み方向に垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。ｎｙは、層の前記面内方向であってｎｘの方向に直交する方向の屈折率を表す。ｎｚは層の厚み方向の屈折率を表す。ｄは、層の厚みを表す。測定波長は、別に断らない限り、５９０ｎｍである。
【００１６】
以下の説明において、要素の方向が「平行」、「垂直」及び「直交」とは、別に断らない限り、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±３°、±２°又は±１°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。
【００１７】
［１．液晶表示装置の概要］
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含む。
【００１８】
［１．１．液晶セル］
液晶セルは、通常、基板、基板上に形成された２枚の配向膜、２枚の配向膜間に配置された液晶化合物、及び電極を備える。液晶セルは、電圧を制御する制御素子を備えていてもよい。
液晶セルは、ＩＰＳモードで駆動する液晶セルであることが好ましい。
液晶セルは、電圧無印加のときに、ホモジニアス配向である。液晶セルがホモジニアス配向であるとは、配向膜間に存在する液晶分子の配向ベクトルが、配向膜の面内における所定の方向に一様に平行となっている配向状態であることを意味する。ここで、液晶分子の配向ベクトルが、配向膜面と０°を超え３°以下の角度をなしている液晶セルも、ホモジニアス配向であるとする。配向ベクトルと配向膜面とのなす角は、プレティルト角と称される。
【００１９】
液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角（以下、「液晶セルのプレティルト角」ともいう。）は、小さいほど好ましく、理想値は０°である。広く用いられるラビング処理ではプレティルト角を０°にすることは通常困難であるが、３°以下であることが好ましい。プレティルト角が０°を超える液晶セルを含む液晶表示装置は、画面に黒を表示した状態の時に傾斜方向から観察した場合に、観察する方位角による色味変化が大きい傾向があるが、本実施形態の液晶表示装置は、プレティルト角が０°を超えている場合でも、かかる色味の変化を抑制できる。
【００２０】
液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角は、従前公知の方法（例えば、クリスタルローテーション法）によって測定しうる。
【００２１】
液晶セルは、電圧無印加時に面内において遅相軸Ａ１を有する。ここで、遅相軸とは、液晶セルの配向膜と平行な面内において、最大の屈折率ｎｅを与える方向を意味する。遅相軸Ａ１は、通常光軸方向に一致しており、また通常配向膜の配向方向に一致する。配向膜の配向方向とは、配向膜に配向規制力を付与する処理（例、ラビング処理）を行って配向膜上に液晶分子を配向させた場合に、液晶分子が配向する方向である。配向膜に行われた処理がラビング処理である場合は、配向膜の配向方向は、通常ラビング方向である。
【００２２】
液晶セルにおける遅相軸Ａ１の方向は、電圧無印加状態で液晶セルの屈折率を液晶セルの配向膜と平行な面内において測定することにより決定しうる。また、配向膜のラビング方向が既知の場合は、ラビング方向を遅相軸Ａ１の方向としてよい。
【００２３】
液晶セルとしては、市販品を利用できる。
【００２４】
［１．２．偏光子］
第１偏光子及び第２偏光子としては、振動方向が直角に交わる二つの直線偏光のうち、一方を透過させ、他方を吸収又は反射できるフィルムを用いることができる。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を表す。このようなフィルムは、通常、偏光透過軸（以下、偏光透過軸を透過軸ともいう。）を有し、当該透過軸と平行な振動方向を有する直線偏光を透過でき、透過軸と垂直な振動方向を有する直線偏光を吸収又は反射できる。
【００２５】
偏光子の具体例を挙げると、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等のビニルアルコール系重合体を含む、ポリビニルアルコール樹脂のフィルムに、ヨウ素、二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したものが挙げられる。偏光子は、ポリビニルアルコール樹脂を含むことが好ましい。
【００２６】
第１偏光子及び第２偏光子は、異なる特性を有するものであってもよいが、同一の特性を有する部材であることが好ましい。第１偏光子及び第２偏光子として、同一の特性を有する部材を用いることで、液晶表示装置の製造コストを抑えることができる。
【００２７】
例えば、第１偏光子と第２偏光子との透過率の差は、好ましくは０．５％未満、より好ましくは０．２％以下、更に好ましくは０．１％未満であり、通常０％以上としうる。
【００２８】
［１．３．屈折率異方層］
屈折率異方層は、屈折率が異方性を有する単層構造の層であり、負の二軸性を有する。屈折率異方層をかかる構成とすることにより、十分なコントラストを有する液晶表示装置を簡易な構成で実現しうる。
【００２９】
負の二軸性を有する層とは、ｎｘ、ｎｙ、及びｎｚが、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす層を意味し、層がいわゆるネガティブＢプレートであることを意味する。
【００３０】
屈折率異方層は、面内方向におけるレターデーションＲｅが、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、更に好ましくは５０ｎｍ以上であり、好ましくは２５０ｎｍ以下、より好ましくは２４０ｎｍ以下、更に好ましくは２３０ｎｍ以下である。面内レターデーションＲｅが前記下限値以上であることにより、効果的に傾斜方向におけるコントラスト（視野角コントラスト）を向上させることができ、前記上限値以下であることにより、傾斜方向から黒を表示した状態の画面を観察した場合に、方位角による色味の変化を効果的に抑制しうる。
【００３１】
屈折率異方層は、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）の値が、下記式（ｉ）を満たすことが好ましい。以下の説明において、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）の値を、ＮＺ係数ともいう。
１．１≦（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）≦１．９    （ｉ）
【００３２】
ＮＺ係数は、より好ましくは１．２以上、更に好ましくは１．２５以上であり、より好ましくは１．８以下、更に好ましくは１．７５以下である。
【００３３】
ＮＺ係数が、前記範囲内に収まることで、コントラスト、特に傾斜方向から観察した場合のコントラストを効果的に向上させうる。その理由は、ＮＺ係数が前記範囲内である場合には、画面に黒を表示した状態の時に液晶表示装置のバックライト側偏光子から傾斜方向への光の偏光状態が変化し効率よく光が吸収されるためと考えられるが本発明を限定するものではない。
【００３４】
屈折率異方層は、熱可塑性樹脂から形成されている層であることが好ましい。
【００３５】
屈折率異方層を形成しうる熱可塑性樹脂としては、正の固有複屈折値を有する熱可塑性樹脂を用いうる。正の固有複屈折値を有する熱可塑性樹脂から任意の方法により形成された層を面内方向に延伸することにより、負の二軸性を有する層としうる。延伸方法としては、例えば、一軸延伸法、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法などの任意の方法を用いうる。
【００３６】
正の固有複屈折値を有する樹脂とは、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも大きくなる樹脂を意味する。固有複屈折値は、誘電率分布から計算しうる。
【００３７】
正の固有複屈折値を有する樹脂に含まれうる重合体の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド；ポリビニルアルコール；ポリカーボネート；ポリアリレート；セルロースエステル、ポリエーテルスルホン；ポリスルホン；ポリアリールスルホン；ポリ塩化ビニル；ノルボルネン重合体等の脂環式構造含有重合体；棒状液晶ポリマーが挙げられる。
【００３８】
屈折率異方性を形成しうる樹脂は、前記重合体を１種単独で含んでいても、２種類以上の任意の比率の組み合わせで含んでいてもよい。
【００３９】
屈折率異方層を形成しうる樹脂は、光弾性係数が、好ましくは３０×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ以下、より好ましくは１０×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ以下、更に好ましくは５×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ以下であり、小さい程好ましい。
樹脂の光弾性係数は、エリプソメーターによって測定できる。樹脂からフィルムを形成し、このフィルムに５０ｇ、１００ｇ、１５０ｇの荷重をかけたときの位相差を測定し、荷重と位相差とのグラフの傾きから求められる。
屈折率異方層を形成しうる樹脂の光弾性係数が、前記上限値以下であることにより、かかる樹脂から形成される屈折率異方層に使用環境変化、曲げや収縮応力などの外力が加わった場合に生じうる、液晶表示装置の表示ムラなどの表示不具合を抑制することができる。
【００４０】
屈折率異方層は、脂環式構造含有重合体を含む樹脂から形成されていることが好ましい。脂環式構造含有重合体とは、その重合体の構造単位が脂環式構造を含有する重合体である。
【００４１】
屈折率異方層を形成する樹脂は、脂環式構造含有重合体を１種単独で含んでいてもよく、２種以上の組み合わせで含んでいてもよい。
【００４２】
脂環式構造含有重合体は、主鎖に脂環式構造を有していてもよく、側鎖に脂環式構造を有していてもよく、主鎖及び側鎖の双方に脂環式構造を有していてもよい。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、少なくとも主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
【００４３】
脂環式構造としては、例えば、飽和脂環式炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環式炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などが挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。
【００４４】
脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは４個以上、より好ましくは５個以上であり、好ましくは３０個以下、より好ましくは２０個以下、特に好ましくは１５個以下の範囲である。脂環式構造を構成する炭素原子数をこの範囲にすることにより、脂環式構造含有重合体を含む樹脂の機械強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされる。
【００４５】
脂環式構造含有重合体において、脂環式構造を有する構造単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択しうる。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上であり、通常１００重量％以下である。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合がこの範囲にあると、脂環式構造含有重合体を含む樹脂の透明性及び耐熱性が良好となる。
【００４６】
脂環式構造含有重合体としては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物、並びにビニル芳香族炭化水素重合体の水素化物が挙げられる。これらの中でも、透明性及び成形性が良好であるので、ノルボルネン系重合体がより好ましい。かかる重合体を含む樹脂は、水蒸気透過率が低く、光弾性係数も小さいため、かかる樹脂から形成される屈折率異方層に使用環境変化、曲げや収縮応力などの外力が加わった場合に生じうる、液晶表示装置の表示ムラなどの表示不具合を抑制することができる。
【００４７】
ノルボルネン系重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びその水素化物；ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びその水素化物が挙げられる。また、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する１種類の単量体の開環単独重合体、ノルボルネン構造を有する２種類以上の単量体の開環共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との開環共重合体が挙げられる。さらに、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する１種類の単量体の付加単独重合体、ノルボルネン構造を有する２種類以上の単量体の付加共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との付加共重合体が挙げられる。
【００４８】
これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体、及びノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体の水素化物が好ましい。
【００４９】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、及びこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。これらの置換基は、同一または相異なって、複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体は、例えば、単量体を開環重合触媒の存在下に重合又は共重合することにより製造しうる。
【００５１】
ノルボルネン構造を有する単量体とα−オレフィンとの付加共重合体において、α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン等の炭素原子数２〜２０のα−オレフィン及びこれらの誘導体が挙げられる。これらのなかでも、エチレンが好ましい。α−オレフィンは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５２】
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体は、例えば、単量体を付加重合触媒の存在下に重合又は共重合することにより製造しうる。
【００５３】
上述した開環重合体及び付加重合体の水素化物は、例えば、開環重合体及び付加重合体の溶液において、ニッケル、パラジウム等の遷移金属を含む水素化触媒の存在下で、炭素−炭素不飽和結合を、好ましくは９０％以上水素化することによって製造しうる。
【００５４】
屈折率異方層を形成しうる樹脂は、重合体以外に、任意の配合剤を含んでいてもよい。配合剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤；可塑剤；などが挙げられる。配合剤は、１種類を用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
［１．４．各要素の関係］
本実施形態の液晶表示装置では、第２偏光子の吸収軸Ａａ２と、電圧無印加時の液晶セルの面内における遅相軸Ａ１とが直交している。具体的には、第２偏光子の吸収軸Ａａ２と、遅相軸Ａ１とは、第２偏光子及び液晶セルを厚み方向から見たときの角度が、好ましくは９０°±１°、好ましくは９０°±０．８°、又は好ましくは９０°±０．５°である。
【００５６】
第１偏光子の吸収軸Ａａ１と、第２偏光子の吸収軸Ａａ２とは、直交している。具体的には、第１偏光子の吸収軸Ａａ１と、第２偏光子の吸収軸Ａａ２とは、第１偏光子及び第２偏光子を厚み方向から見たときの角度が、好ましくは９０°±１°、好ましくは９０°±０．８°、又は好ましくは９０°±０．５°である。
【００５７】
また、本実施形態の液晶表示装置では、屈折率異方層の面内における遅相軸Ａ２と、電圧無印加時の液晶セルの面内における遅相軸Ａ１とが平行である。具体的には、屈折率異方層の遅相軸Ａ２と、遅相軸Ａ１とは、屈折率異方層及び液晶セルを厚み方向から見たときの角度が、好ましくは０°±１°、好ましくは０°±０．８°、又は好ましくは０°±０．５°である。
【００５８】
各要素が、前記関係を有することにより、簡易な構成でありながら十分なコントラストを有する液晶表示装置を実現できる。
【００５９】
第２偏光子がバックライト側の偏光子である場合、第２偏光子の吸収軸Ａａ２と液晶セルの遅相軸Ａ１とは直交しており、液晶表示装置はいわゆるＥ−モードの液晶表示装置である。
第１偏光子がバックライト側の偏光子である場合、第１偏光子の吸収軸Ａａ１と液晶セルの遅相軸Ａ１とは平行であり、液晶表示装置はいわゆるＯ−モードの液晶表示装置である。
【００６０】
［１．５．任意の構成要素］
液晶表示装置は、前記第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子に加えて、任意の層を含みうる。かかる任意の層の例としては、偏光子保護フィルム、カラーフィルタ、各層を接着する接着層が挙げられる。
ただし、第１偏光子層及び第２偏光子層の間に含まれる屈折率異方性を有する層は、液晶セル及び屈折率異方層のみであることが好ましい。すなわち、第１偏光子層及び第２偏光子層の間には、液晶セル及び屈折率異方層以外に屈折率異方性を有する層が存在しないことが好ましい。これにより、簡易な構成でありながら十分なコントラストを有し、画面に黒を表示した状態の時に画面の傾斜方向から観察した場合にも、方位角による色味の変化を効果的に抑制しうる液晶表示装置を容易に実現できる。
【００６１】
屈折率異方性を有する層とは、例えば、面内方向のレターデーションＲｅが５ｎｍ以上、及び／又は、厚み方向のレターデーションＲｔｈの絶対値が３ｎｍ以上である層である。
【００６２】
［１．６．液晶表示装置の特性］
液晶表示装置の極角６０°における平均コントラストは、好ましくは３０以上、より好ましくは３５以上、更に好ましくは４０以上であり、大きいほど好ましい。
【００６３】
極角６０°における平均コントラストは次のようにして測定しうる。液晶セルの面内における遅相軸方向の方位角を０°及び１８０°と定義する。そして、極角が６０°、及び方位角４５°、１３５°、２２５°、３１５°において、画面に黒を表示した状態での輝度Ｂ１及び画面に白を表示した状態での輝度Ｗ１を測定し、輝度Ｗ１の輝度Ｂ１に対する比率（輝度Ｗ１／輝度Ｂ２）を算出して、極角６０°における平均コントラストとしうる。輝度は、例えば分光放射計により測定しうる。
【００６４】
［２．液晶表示装置の構成例］
［２．１．第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。図１は、電圧無印加の状態の液晶表示装置を示している。また、電極、回路、制御素子などは省略されている。
本実施形態に係る液晶表示装置１００は、第１偏光子１１０、屈折率異方層１２０、カラーフィルタ１３０、液晶セル１４０、第２偏光子１５０、及びバックライト１６０をこの順で含む。
第１偏光子１１０及び第２偏光子１５０は、それぞれ吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２を有する。吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２とは直交している。屈折率異方層１２０は、遅相軸Ａ２を有する。液晶セル１４０は、遅相軸Ａ１を有する。屈折率異方層１２０の遅相軸Ａ２と液晶セル１４０の遅相軸Ａ１とは平行である。第２偏光子１５０の吸収軸Ａａ２と液晶セル１４０の遅相軸Ａ１とは直交しており、液晶表示装置１００は、いわゆるＥ−モードの液晶表示装置である。
【００６５】
バックライト１６０としては、任意の構成を採用することができ、エッジライト方式であっても直下型方式であってもよい。
【００６６】
カラーフィルタ１３０としては、任意の構成を採用することができ、例えば、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、又は青色カラーフィルタを採用しうる。
【００６７】
［２．２．第２実施形態］
図２は、第２実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。図２は、電圧無印加の状態の液晶表示装置を示している。また、電極、回路、制御素子などは省略されている。
本実施形態に係る液晶表示装置２００は、バックライト２６０、第１偏光子２１０、屈折率異方層２２０、液晶セル２４０、カラーフィルタ２３０、及び第２偏光子２５０をこの順で含む。
第１偏光子２１０及び第２偏光子２５０は、それぞれ吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２を有する。吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２とは直交している。屈折率異方層２２０は、遅相軸Ａ２を有する。液晶セル２４０は、遅相軸Ａ１を有する。屈折率異方層２２０の遅相軸Ａ２と液晶セル２４０の遅相軸Ａ１とは平行である。第１偏光子２１０の吸収軸Ａａ１と液晶セル２４０の遅相軸Ａ１とは平行であり、液晶表示装置２００は、いわゆるＯ−モードの液晶表示装置である。
バックライト２６０及びカラーフィルタ２３０としては、それぞれバックライト１６０及びカラーフィルタ１３０と同様の構成を採用しうる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。【００６９】
以下の説明において、量を表す「％」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。【００７０】
［評価方法］
（フィルムの厚み）
フィルムの厚みを、スナップゲージにより測定した。【００７１】
（フィルムの屈折率、面内方向におけるレターデーションＲｅ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ及びＮＺ係数）
フィルムの屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）、面内方向におけるレターデーションＲｅ及び厚み方向におけるレターデーションＲｔｈを、波長５９０ｎｍで位相差測定装置（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃ社製  製品名「Ａｘｏｓｃａｎ」）を用いて測定した。
フィルムのＮＺ係数を、測定されたＲｅ及びＲｔｈの値から下記の式に従い求めた。
ＮＺ係数＝Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５【００７２】
（プレティルト角）
液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角は、従前公知の方法（例えば、クリスタルローテーション法）によって測定した。【００７３】
（画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化）
液晶表示装置に黒を表示した状態とした。液晶表示装置が備える液晶セルの、電圧無印加の状態での遅相軸方向を、方位角０°及び１８０°と定義した。そして、極角６０°方位角４５°、及び、極角６０°方位角１３５°の二方向から、目視により画面の色を観察した。【００７４】
（コントラスト）
液晶表示装置に黒を表示した状態又は白を表示した状態とした。そして、輝度計（Ｔｏｐｃｏｎ社製「ＳＲ−ＬＥＤ」）を用いて、画面に黒を表示した状態での輝度Ｂ１及び画面に白を表示した状態での輝度Ｗ１を測定した。輝度Ｗ１の輝度Ｂ１に対する比率（輝度Ｗ１／輝度Ｂ１）を求めた。
液晶表示装置画面の法線方向（正面方向）から測定された輝度から正面方向コントラストを求めた。
また、液晶表示装置画面の極角６０°の方向から測定された輝度から、極角６０°における平均コントラストを求めた。具体的には、液晶表示装置が備える液晶セルの、電圧無印加の状態での遅相軸方向を、方位角０°及び１８０°と定義した。そして、極角６０°、及び、方位角４５°、１３５°、２２５°、３１５°におけるコントラストを求め、各方位角におけるコントラストの相加平均を、極角６０°における平均コントラストの値とした。【００７５】
正面方向コントラスト及び極角６０°における平均コントラストから、下記基準により液晶表示装置のコントラストを総合評価した。
Ａ：平均コントラスト≧４０  且つ  正面コントラスト≧１１００
Ｂ：平均コントラスト≧４０  且つ  １１００＞正面コントラスト≧１０００
Ｃ：平均コントラスト＜４０【００７６】
［製造例１］
脂環式構造含有重合体を含む樹脂（日本ゼオン社製「ＺＥＯＮＯＲ１４２０」、光弾性係数は２×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ）を溶融し、押出し、キャストロールに引き取って成形することにより、厚み６０μｍの原反フィルムを得た。得られた原反フィルムを、１４２℃で２．５倍に縦延伸した。縦延伸は、搬送ロールの周速に差を設けることにより行った。次いで、縦延伸されたフィルムを１４２℃で、テンター延伸機により１．５倍に横延伸し、屈折率異方層としての補償フィルム１を得た。得られた補償フィルム１の、厚みは２６μｍ、屈折率ｎｘは１．５３２８、屈折率ｎｙは１．５２９３、屈折率ｎｚは、１．５２８０、面内方向のレターデーションＲｅは、９０ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは７９ｎｍ、ＮＺ係数は１．３８であった。【００７７】
［製造例２］
下記事項を変更した以外は製造例１と同様にして、厚み５５μｍの原反フィルムを得た。
・キャストロールへの引き取り速度を製造例１における速度の１．１倍に変更した。
得られた原反フィルムを、１４１℃で２．２倍に縦延伸した。縦延伸は、搬送ロールの周速に差を設けることにより行った。次いで、縦延伸されたフィルムを１４１℃で、テンター延伸機により１．５倍に横延伸し、屈折率異方層としての補償フィルム２を得た。得られた補償フィルム２の、厚みは２５μｍ、屈折率ｎｘは１．５３３０、屈折率ｎｙは１．５２９３、屈折率ｎｚは、１．５２７７、面内方向のレターデーションＲｅは、９２ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは８６ｎｍ、ＮＺ係数は１．４３であった。【００７８】
［製造例３］
製造例２と同様にして厚み５５μｍの原反フィルムを得た。得られた原反フィルムを、１４１℃で２．７倍に縦延伸した。縦延伸は、搬送ロールの周速に差を設けることにより行った。次いで、縦延伸されたフィルムを１４１℃で、テンター延伸機により１．６倍に横延伸し、屈折率異方層としての補償フィルム３を得た。得られた補償フィルム３の、厚みは２０μｍ、屈折率ｎｘは１．５３３８、屈折率ｎｙは１．５２８９、屈折率ｎｚは、１．５２７３、面内方向のレターデーションＲｅは、９９ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは８０ｎｍ、ＮＺ係数は１．３１であった。【００７９】
［製造例４］
下記事項を変更した以外は製造例１と同様にして、厚み１０５μｍの原反フィルムを得た。
・キャストロールへの引き取り速度を製造例１における速度の０．５倍に変更した。
得られた原反フィルムを、１４０℃で３．７倍に縦延伸した。縦延伸は、搬送ロールの周速に差を設けることにより行った。次いで、縦延伸されたフィルムを１４０℃で、テンター延伸機により１．９倍に横延伸し、屈折率異方層としての補償フィルム４を得た。得られた補償フィルム４の、厚みは２８μｍ、屈折率ｎｘは１．５３３２、屈折率ｎｙは１．５２９０、屈折率ｎｚは、１．５２７９、面内方向のレターデーションＲｅは、１１８ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは８９ｎｍ、ＮＺ係数は１．２５であった。【００８０】
［製造例５］
下記事項を変更した以外は製造例１と同様にして、厚み８５μｍの原反フィルムを得た。
・キャストロールへの引き取り速度を製造例１における速度の０．６倍に変更した。
得られた原反フィルムを、１４３℃で３．４倍に縦延伸した。縦延伸は、搬送ロールの周速に差を設けることにより行った。次いで、縦延伸されたフィルムを１４３℃で、テンター延伸機により１．８倍に横延伸し、屈折率異方層としての補償フィルム５を得た。得られた補償フィルム５の、厚みは２６μｍ、屈折率ｎｘは1．５３３８、屈折率ｎｙは１．５２８８、屈折率ｎｚは、１．５２７３、面内方向のレターデーションＲｅは、１３０ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは１０５ｎｍ、ＮＺ係数は１．３１であった。【００８１】
［製造例６］
熱可塑性樹脂（日本ゼオン社製「ＺＥＯＮＯＲ１４２０」、光弾性係数は２×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ）を溶融し、押出し成形することにより、厚み５０μｍの原反フィルムを得た。得られた原反フィルムを１４０℃で１．５倍に縦延伸して補償フィルムＣ１を得た。縦延伸は、搬送ロールの周速に差を設けることにより行った。得られた補償フィルムＣ１の、厚みは４１μｍ、屈折率ｎｘは１．５３１５、屈折率ｎｙは１．５２９３、屈折率ｎｚは、１．５２９３、面内方向のレターデーションＲｅは、９０ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは、４５ｎｍ、ＮＺ係数は１．００であった。【００８２】
［実施例１］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＡＤＯＮＩＳ社製  ＴＳ−４３０）を準備した。該液晶表示装置は、液晶セルのプレティルト角が２°であり、またバックライト側偏光子の吸収軸と電圧無印加時における液晶セルの遅相軸とが直交している、いわゆるＥ−モードの装置である。視認側偏光子の吸収軸と、バックライト側偏光子の吸収軸とは、直交している。
液晶表示装置を分解し、視認側偏光子とカラーフィルタとの間に、補償フィルム１を挿入して組み立て直し、評価用の液晶表示装置１を得た。その際、補償フィルム１の遅相軸（ｎｘを与える方向）が電圧無印加時における液晶セルの遅相軸と平行となるようにした。液晶表示装置１は、視認側から、視認側偏光子、補償フィルム１、カラーフィルタ、液晶セル、バックライト側偏光子、及びバックライトをこの順で備える。得られた液晶表示装置１について、前記方法により、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００８３】
［実施例２］
補償フィルム１の代わりに補償フィルム２を用いた以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置２を得て、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００８４】
［実施例３］
補償フィルム１の代わりに補償フィルム３を用いた以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置３を得て、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００８５】
［実施例４］
補償フィルム１の代わりに補償フィルム４を用いた以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置４を得て、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００８６】
［実施例５］
補償フィルム１の代わりに補償フィルム５を用いた以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置５を得て、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００８７】
［実施例６］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＬＧディスプレイ社製  ２３Ｍ４７）を準備した。該液晶表示装置は、液晶セルのプレティルト角が１．０°であり、またバックライト側偏光子の吸収軸と電圧無印加時における液晶セルの遅相軸とが平行である、いわゆるＯ−モードの装置である。視認側偏光子の吸収軸と、バックライト側偏光子の吸収軸とは、直交している。
液晶表示装置を分解して、バックライト側偏光子と液晶セルとの間に補償フィルム１を挿入して組み立て直し、評価用の液晶表示装置６を得た。その際、補償フィルム１の遅相軸（ｎｘを与える方向）が電圧無印加時における液晶セルの遅相軸と平行となるようにした。液晶表示装置６は、視認側から、視認側偏光子、カラーフィルタ、液晶セル、補償フィルム１、バックライト側偏光子、及びバックライトをこの順で備える。得られた液晶表示装置６について、前記方法により、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表２に示す。【００８８】
［比較例１］
下記事項を変更した以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置Ｃ１を得た。
・補償フィルム１の代わりに補償フィルムＣ１を用いた。
得られた液晶表示装置Ｃ１について、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００８９】
［比較例２］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＡＤＯＮＩＳ社製  ＴＳ−４３０）について、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。【００９０】
下表において、「色味」とは、画面に黒を表示した状態における方位角による色味変化を意味する。【００９１】
【表１】
2020045287.tif 000003
【００９２】
【表２】
2020045287.tif 000004
【００９３】
以上の結果によれば、実施例１〜５の液晶表示装置は、正面方向コントラストが１０００以上、極角６０°の平均コントラストが３０以上であって、十分に大きいことが分かる。また、傾斜方向から黒を表示させた状態の画面を観察した場合に、方位角４５°及び方位角１３５°の色味が同系色であり、方位角による色味の変化が抑制されていることが分かる。
一方、補償フィルムを含まない比較例２の液晶表示装置、及び、補償フィルムが負の二軸性を有さない比較例１の液晶表示装置は、極角６０°の平均コントラストが３０に満たず、傾斜方向におけるコントラストが不十分であることが分かる。更に、傾斜方向から黒を表示させた状態の画面を観察した場合に、方位角４５°及び方位角１３５°の色味が異系色であり、方位角による色味の変化が抑制されていないことが分かる。
これらの結果は、いわゆるＥ−モードである液晶表示装置の所定の位置に、単層構造である所定の屈折率異方層を配することによって、正面方向のみならず、傾斜方向におけるコントラストが十分である液晶表示装置を実現しうることを示す。【００９４】
また、実施例６の液晶表示装置は、正面方向コントラストが１０００以上、極角６０°の平均コントラストが３０以上であって、十分に大きいことが分かる。また、傾斜方向から黒を表示させた状態の画面を観察した場合に、方位角４５°及び方位角１３５°の色味が同系色であり、方位角による色味の変化が抑制されていることが分かる。この結果は、いわゆるＯ−モードである液晶表示装置の所定の位置に、単層構造である所定の屈折率異方層を配することによって、正面方向のみならず、傾斜方向におけるコントラストが十分である液晶表示装置を実現しうることを示す。【００９５】
また、実施例１−６では、光弾性係数が２×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎであって非常に小さい樹脂（ＺＥＯＮＯＲ１４２０）を用いた補償フィルムを含み、液晶表示装置に表示ムラは少なく、表示均一性に優れていた。
【符号の説明】
【００９６】
１００  液晶表示装置
１１０  第１偏光子
１２０  屈折率異方層
１３０  カラーフィルタ
１４０  液晶セル
１５０  第２偏光子
１６０  バックライト
２００  液晶表示装置
２１０  第１偏光子
２２０  屈折率異方層
２３０  カラーフィルタ
２４０  液晶セル
２５０  第２偏光子
２６０  バックライト
【図１】
2020045287.tif 000005
【図２】
2020045287.tif 000006
【国際調査報告】
2020045287.tif 000007
2020045287.tif 000008
2020045287.tif 000009
2020045287.tif 000010