液晶表示装置
【課題】白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る液晶表示装置は、垂直配向液晶モードを採用した液晶パネル３００と、液晶パネル３００の背面に配置され、液晶パネル３００に白色光を照射するバックライト光源１００と、液晶パネル３００とバックライト光源１００との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルム２００と、を備える。
【解決手段】本発明に係る液晶表示装置は、垂直配向液晶モードを採用した液晶パネル３００と、液晶パネル３００の背面に配置され、液晶パネル３００に白色光を照射するバックライト光源１００と、液晶パネル３００とバックライト光源１００との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルム２００と、を備える。
【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、低電圧・低消費電力であり、薄膜化や小型化や大画面化が可能である等の様々な利点から、パーソナルコンピュータや携帯機器のモニタや、テレビ用途に広く用いられている。このような液晶表示装置は、液晶物質層の液晶の配列状態により、様々なモードが提案されており、その一例として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード等がある。このような各モードのうち特にＶＡモードの液晶は、コントラストが高く、近年、注目されている。
【０００３】
しかしながら、かかるＶＡモードの液晶は、黒表示をしている際に、法線方向から液晶を観察した場合の色相と広角方向から液晶を観察した場合の色相とが異なるという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、液晶パネルに用いられる偏光板のレターデーション値を制御することにより、黒表示における広角から観察した際の色相変化の補償を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６６８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の液晶表示装置では、白表示において、広角から観察した際の色相変化を補償することが困難であるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能な、新規かつ改良された液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、垂直配向液晶モードを採用した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に配置され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライト光源と、前記液晶パネルと前記バックライト光源との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムと、を備える液晶表示装置が提供される。
【０００９】
前記光学フィルムは、略鉛直方向に配向した高分子液晶を含み、前記二色性色素は、前記略鉛直方向に配向した高分子液晶中に添加されていてもよい。
【００１０】
前記二色性色素の最大吸収波長は、５５０ｎｍ超過７８０ｎｍ未満であってもよい。
【００１１】
前記二色性色素の分子長軸方向の吸収係数は、前記二色性色素の分子短軸方向の吸収係数より大きくてもよい。
【００１２】
前記液晶パネルと前記光学フィルムとの間には、前記光学フィルムを透過した光を散乱させる散乱手段が存在しないことが好ましい。
【００１３】
前記光学フィルムが吸収する前記白色光の強度は、前記光学フィルムに含有される前記二色性色素の含有量、または、前記光学フィルムの光路長の少なくともいずれか一方に基づいて決定されてもよい。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、垂直配向液晶モードを採用した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に配置され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライト光源と、前記液晶パネルと前記バックライト光源との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムと、を備える液晶表示装置における色相変化抑制方法であって、前記バックライト光源から射出され、略鉛直方向とは異なる方向に進行する前記白色光における所定帯域の光を、前記二色性色素により吸収し、前記所定帯域の光が吸収された前記白色光を前記液晶パネルに入射させることを特徴とする、色相変化抑制方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の説明に先立ち、従来の液晶表示装置の問題点について、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、従来の液晶表示装置における色相の極角依存性について説明するためのグラフ図である。
【００１８】
なお、本明細書においては、図２に示したような座標系を採用し、ある基板１２の平面をｘｙ平面とし、基板１２の鉛直方向をｚ軸方向とする。また、あるベクトル１４が定義される場合に、ベクトル１４とｚ軸とのなす角θを極角と定義し、ベクトル１４のｘｙ平面への射影とｙ軸とのなす角φを方位角と定義する。ここで、図２におけるベクトル１４の向きは、便宜的なものであり、ｚ軸正方向側から負方向側に向かうベクトルであってもよく、ｚ軸負方向側から正方向側に向かうベクトルであってもよい。ここで、ベクトル１４は、液晶物質や二色性色素の分子長軸方向であってもよく、基板１２を液晶表示装置の表示面とし、液晶表示装置を斜視する場合の視線の向きであってもよい。
【００１９】
図１は、画素が４つのドメインに分割された垂直配向液晶モード（ＶＡモード）を採用した液晶表示装置の表示面を図２における基板１２とし、視線の向きを図２におけるベクトル１４とした場合に、液晶表示装置を方位角φ＝４５度から斜視した際の白表示の分光スペクトルである。図１の横軸は波長を表しており、図１の縦軸は透過率を表している。また、図１に示したスペクトルでは、視線と液晶表示装置の法線方向とのなす角（すなわち、極角θ）を０度から６０度まで１０度ごとに変化させて測定している。なお、θが０度の場合のスペクトルと、θが１０度の場合のスペクトルは、スペクトルに大きな変化は見られず、ほぼ重なっている。
【００２０】
図１を参照すると、極角θが大きくなるにつれて青色の波長帯域の透過率が低下しており、黄色の色づきが大きくなっていることがわかる。また、極角θが５０度のスペクトルでは、この傾向が顕著であることがわかる。この結果は、垂直配向液晶モードの液晶表示装置を広角側から観察すると、白表示をしている場合であっても、観測者には黄色を帯びた画像として認識されてしまうこと、すなわち、液晶表示装置を広角から観察した際に色相変化が生じてしまうことを示唆している。
【００２１】
そこで、本願発明者は、かかる問題を解決するために鋭意研究を行い、白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能な液晶表示装置に想到した。
【００２２】
＜本実施形態に係る液晶表示装置の構成について＞
続いて、図３〜図５を参照しながら、本実施形態に係る液晶表示装置１０の構成について、詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１０の構成について説明するための説明図であり、図４は、本実施形態に係る二色性色素の軸方向について説明するための説明図であり、図５は、本実施形態に係る二色性色素の吸収特性の一例を示す分光スペクトルである。
【００２３】
図３に示したように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、バックライト光源１００と、光学フィルム２００と、液晶パネル３００とを主に備える。
【００２４】
バックライト光源１００は、後述する光学フィルム２００および液晶パネル３００に対して、例えば白色光を照射する照射部である。本実施形態に係るバックライト光源１００は、例えば、冷陰極管（Ｃｏｌｄ−Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）や、フラット蛍光ランプ（Ｆｌａｔ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＦＦＬ）や、電界発光（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子や発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）等を使用することが可能である。また、本実施形態に係るバックライト光源１００は、上述のものに限定されるわけではなく、白色光を照射可能な光源であれば、任意のものを使用することが可能である。
【００２５】
光学フィルム２００は、バックライト光源１００と後述する液晶パネル３００の間に配設される部材である。光学フィルム２００は、バックライト光源１００から射出された白色光の一部を吸収するとともに、光学フィルム２００の上面に配置されている液晶パネル３００に、一部が吸収された白色光を透過させる。かかる光学フィルム２００については、以下で詳細に説明する。
【００２６】
液晶パネル３００は、当該液晶パネル３００に設けられた電極（図示せず。）に印加される電圧のオン・オフに応じて、バックライト光源１００および光学フィルム２００を透過した光の透過・遮断を制御する。かかる液晶パネル３００は、図３に示したように、例えば、偏光フィルム３０１，３１１と、ガラス基板３０３，３０９と、液晶物質層３０５と、光学フィルタ３０７と、を主に備える。液晶パネル３００には、画素が平面的に並んで構成されており、液晶パネル３００は、各画素に所定の電圧を印加するための電極（図示せず。）も備える。
【００２７】
偏光フィルム３０１は、光学フィルム２００を透過した光の偏光を制御するフィルムであり、偏光フィルム３１１は、液晶パネル３００から射出する光の偏光を制御するフィルムである。これらの偏光フィルム３０１，３１１は、後述する液晶物質層３０５に用いられている液晶物質の配向の仕方に応じて、それぞれの偏光フィルムにおける偏光軸の向きが決定される。
【００２８】
また、偏光フィルム３０１，３１１と、後述するガラス基板３０３，３０９との間には、後述する液晶物質層３０５の電圧印加状態での着色を補償するための位相差フィルムが、１または２以上設けられていてもよい。かかる位相差フィルムとして、例えば光学１軸性フィルムを使用することが可能である。各光学１軸性フィルムの偏光軸と、図３に示したｘ軸とのなす角は、所定の角度とすることが可能である。
【００２９】
ガラス基板３０３，３０９は、後述する液晶物質層３０５の上下に設けられ、液晶物質層３０５を形成する液晶物質を担持する基板である。かかるガラス基板３０３，３０９は、所定の成分を含有するガラスを用いて形成される。また、かかるガラス基板３０３，３０９と、液晶物質層３０５との間には、所定の金属や、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）等を用いて、パターニングされた電極（図示せず。）が形成される。
【００３０】
なお、後述する液晶物質層３０５を構成する液晶物質の配向を制御するために、ガラス基板３０３，３０９の表面に、いわゆる配向処理が施されていてもよい。配向処理の一例としては、例えば、ガラス基板３０３，３０９の表面にポリイミド等を用いて配向膜を形成した後に、形成した薄膜を所定の方向にこする処理（いわゆる、ラビング処理）や、ガラス基板３０３，３０９の表面に光配向膜を形成した後に、所定波長の光を照射する処理等を挙げることができる。また、かかる配向処理は、ガラス基板３０３，３０９の表面に形成された電極（図示せず。）に対して実施してもよい。
【００３１】
液晶物質層３０５は、所定の液晶物質を用いて形成される膜である。かかる液晶物質層３０５を形成する液晶物質は、所定の方向に配向している。ここで、液晶物質は、全てが完全に同一の方向に配向しているわけではなく、それぞれの液晶物質が平均的に所定の方向に配列している。以降、かかる平均の配向方向（より詳細には、平均の配向方向を表す単位ベクトル）を、ダイレクターと称する。
【００３２】
本実施形態に係る液晶表示装置１０は、液晶物質層３０５の液晶物質のダイレクターが垂直方向（図３におけるｚ軸方向）と略平行であるＶＡモードの液晶表示装置であることが好ましい。また、本実施形態に係る液晶物質層３０５を形成する液晶物質は、液晶物質の分子長軸方向の誘電率が分子短軸方向の誘電率よりも小さい液晶物質（いわゆる、負の誘電異方性を有する液晶物質）であることが好ましい。
【００３３】
また、視野角特性を改善して斜めから見ても表示品位の低下が生じないように、液晶物質層３０５を構成する各画素は、２つまたは４つの領域（ドメイン）に配向分割されていてもよい。液晶物質層３０５の配向分割は、ガラス基板３０３，３０９に設けられている電極に、所定のスリットを形成したり、所定形状のリブを形成したりすることで実現可能である。
【００３４】
光学フィルタ３０７は、液晶物質層３０５の上方（図３におけるｚ軸正方向側）に設けられ、可視光帯域におけるバンドパスフィルタの役割を果たす。かかる光学フィルタ３０７は、図３に示したように、それぞれ赤色光だけ、緑色光だけ、青色光だけを透過する三種類の微小カラーフィルタが、所定の平面配列構造となるように設けられる。かかる光学フィルタ３０７は、それぞれ所定波長の光を吸収する色素、顔料、染料等を用いて形成される。
【００３５】
（光学フィルム２００の構成について）
次に、光学フィルム２００について、詳細に説明する。光学フィルム２００は、図３に示したように、例えば、ベースフィルム２０１と、当該ベースフィルム２０１上に形成された高分子液晶層２０３と、を備える。
【００３６】
ベースフィルム２０１は、光学フィルム２００の基板であり、例えば、透明性が高く、丈夫であり、複屈折性のない物質からなるフィルムを使用することが可能である。このような物質の例として、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムやノルボルネン系の化合物を用いたフィルム等を挙げることができる。かかるベースフィルム２０１上に、高分子液晶層２０３が形成される。
【００３７】
なお、後述する高分子液晶層２０３を構成する高分子液晶の配向を制御するために、ベースフィルム２０１の表面に、いわゆる配向処理が施されることが好ましい。配向処理の一例としては、例えば、ベースフィルム２０１の表面にポリイミド等を用いて配向膜を形成した後に、形成した薄膜を所定の方向にこする処理（いわゆる、ラビング処理）や、ベースフィルム２０１の表面に光配向膜を形成した後に、所定波長の光を照射する処理等を挙げることができる。本実施形態に係るベースフィルム２０１には、後述する高分子液晶層２０３に含まれる高分子液晶２０５および二色性色素２０７が略垂直に配向するように、上述のような配向処理が施される。
【００３８】
ベースフィルム２０１上に形成される高分子液晶層２０３は、図３に示したように、主に高分子液晶２０５と二色性色素２０７とを含む。なお、図３においては、高分子液晶２０５および二色性色素２０７を、模式的に略楕円形を用いて図示している。
【００３９】
高分子液晶２０５は、本実施形態に係る光学フィルム２００を構成するマトリックスとして機能する。本実施形態に係る高分子液晶層２０３では、高分子液晶２０５を構成するメソゲン基の分子長軸方向は、ベースフィルム２０１に対して略垂直方向に配向している。すなわち、図３における高分子液晶２０５を表す略楕円形の長軸は、メソゲン基の分子長軸方法となる。本実施形態に係る光学フィルム２００では、略鉛直方向（図３におけるｚ軸方向）に透過する光は高分子液晶２０５により吸収されずに透過することが好ましいため、メソゲン基の分子長軸方向の吸収係数は、メソゲン基の分子短軸方向の吸収係数よりも大きいことが好ましい。
【００４０】
なお、本実施形態に係る高分子液晶２０５として、メソゲン基の分子長軸方向が略鉛直方向に配向可能な化合物であれば、任意の物質を使用可能である。かかる高分子液晶２０５は、メソゲン基が高分子の主鎖に含まれる主鎖型高分子液晶であってもよく、メソゲン基が高分子の側鎖に含まれる側鎖型高分子液晶であってもよい。かかる高分子液晶２０５の例として、例えば、特許第３２４８０３７号公報に記載されているような、液晶性ポリエステルがある。
【００４１】
二色性色素２０７は、光二色性を示す色素である。本実施形態に係る光学フィルム２００に用いられる二色性色素２０７は、図４に示したように色素分子を略楕円形で表した際に、可視光帯域における分子直軸方向２０９の吸収係数α//が、分子短軸方向２１１の吸収係数α⊥よりも大きい。
【００４２】
また、本実施形態に係る光学フィルム２００に用いられる二色性色素２０７は、例えば、５５０ｎｍ超過７８０ｎｍ未満の帯域に最大吸収波長が存在し、可視光帯域における長波長側の光を強く吸収する、青系の二色性色素であることが好ましい。５５０ｎｍという波長は最大比視感度近傍の波長であり、かかる波長の光を多く吸収する二色性色素を用いると、光の吸収に伴い液晶表示装置の明るさを犠牲にすることとなるため、好ましくない。他方、最大吸収波長が７８０ｎｍ超過である場合には、可視光帯域の光を効果的に吸収することが困難となるため、好ましくない。また、二色性色素２０７の最大吸収波長は、黄色やオレンジ色の光を効率よく吸収するように、例えば、５８０ｎｍ以上とすることが更に好ましい。
【００４３】
また、このような二色性色素２０７において、例えば、図５に示したように、二色性色素の分子直軸方向２０９の透過率の波長依存性と、分子短軸方向２１１の透過率の波長依存性に、違いがあることが好ましい。図５において、波長依存性が小さく可視光帯域の光を高い割合で透過させている方向が分子短軸方向２１１であり、波長依存性が大きい方向が分子長軸方向２０９である。
【００４４】
上述のような青系の二色性色素として、例えば、アゾ系の色素や、アントラキノン系の色素等を挙げることができる。アゾ系の色素の一例として、例えば、特許第３０８６７１８号公報に記載の青系の二色性色素や、以下に示した化学式１や化学式２のような色素を使用することが可能である。
【００４５】
【化１】
【００４６】
本実施形態に係る光学フィルム２００では、上述のような二色性色素を少なくとも１種類含有し、２種類以上の二色性色素が含有されていてもよい。光学フィルム２００に添加する二色性色素は、透過させたい光の波長および光量に基づいて、二色性色素の吸収特性等を参照しながら、適宜組み合わせて選択することが可能である。
【００４７】
本実施形態に係る光学フィルム２００では、上述のような二色性色素２０７が、高分子液晶２０５とともにベースフィルム２０１に対して垂直に配向（すなわち、ホメオトロピック配向）している。二色性色素２０７がホメオトロピック配向することで、波長依存性の大きな分子長軸方向２０９はベースフィルム２０１に対して垂直となり、波長依存性の小さな分子短軸方向２１１はベースフィルム２０１に対して平行となる。
【００４８】
図３におけるｚ軸方向に対して平行に進行する白色光が、上述のように配向している二色性色素２０７に入射すると、分子短軸方向２１１の吸収係数α⊥が作用し、入射した白色光は、白色光のまま、図３におけるｚ軸方向に進行する。ｚ軸方向に対して平行に進行する白色光が、液晶パネル３００に入射すると、この白色光は、白色光のまま液晶パネル３００を透過することとなる。したがって、観測者が液晶表示装置１０を正面から見ると、観測者は白色光を観測することとなる。
【００４９】
他方、観測者が液晶表示装置１０を広角方向から観測する場合には、観測者は、光学フィルム２００および液晶パネル３００を斜めに進行してきた光を観測することとなる。光学フィルム２００に斜めに白色光が入射すると、この白色光は、広角方向に進行する光であるほど（すなわち、極角θが大きい方向に進む光であるほど）、分子短軸方向２１１の吸収係数α⊥の影響は小さくなり、二色性色素２０７の分子直軸方向２０９の吸収係数α//の影響が大きくなる。その結果、光学フィルム２００を透過した光は、二色性色素２０７の吸収特性に応じて二色性色素２０７に吸収され、広角方向に進行する光であるほど青色光となる。ＶＡモードの液晶パネル３００では、広角方向に進行する光ほど黄色味を帯びて見えるため、広角方向に進行する青色光が液晶パネル３００に入射すると、結果として白色光が液晶パネル３００から射出されることとなる。そのため、観測者が液晶表示装置１０を広角方向から見た場合であっても、観測者は白色光を観測することとなる。
【００５０】
本実施形態に係る光学フィルム２００では、当該光学フィルム２００が実装される液晶表示装置１０の明るさを犠牲にしないように、光学フィルム２００が吸収する白色光の光量を決定する。この際、光学フィルム２００の膜厚を一定に保ったうえで高分子液晶２０５中に添加される二色性色素２０７の濃度を調整して、二色性色素２０７が吸収する白色光の光量を決定してもよく、高分子液晶２０５中に添加される二色性色素２０７の濃度を一定に保ったうえで光学フィルム２００の膜厚を調整し、光学フィルム２００を透過する白色光の光路長を変化させることで二色性色素２０７が吸収する白色光の光量を決定してもよい。また、二色性色素２０７の添加量と光学フィルム２００の膜厚の双方を調整し、二色性色素２０７が吸収する白色光の光量を決定してもよい。
【００５１】
なお、光学フィルム２００と液晶パネル３００との間には、光学フィルム２００を透過した光を散乱させる散乱フィルタ等の散乱手段を設けないことが好ましい。かかる散乱手段を設けると、光学フィルム２００を透過した広角方向に進む青色光が散乱手段によって散乱されてしまい、広角方向へと進行しなくなってしまうからである。
【００５２】
＜本実施形態に係る光学フィルム２００の製造方法＞
続いて、本実施形態に係る光学フィルム２００の製造方法の一例について、以下で詳細に説明する。
【００５３】
まず、所定の高分子液晶と所定の二色性色素とを所定の溶剤に溶解し、高分子液晶層２０３を形成するための溶液を調整する。次に、ＴＡＣやノルボルネン系フィルム等の等方的で位相差のないフィルムに対して、フィルムの表面を疎水性にしたうえで垂直配向性ポリイミド等の配向膜を成膜して、配向処理を行う。かかる処理を行うことで、光学フィルム２００のベースフィルムを得ることができる。
【００５４】
続いて、配向処理の終了したベースフィルムに対して、調整した溶液をコーティングして、高分子液晶および二色性色素を含む膜を形成する。その後、高分子液晶および二色性色素を含む膜に対して、所定波長の紫外光を照射して、膜を硬化させる。かかる処理を行うことで、高分子液晶は、ベースフィルムに対して垂直に配向し、高分子液晶が垂直配向するのに伴い、二色性色素もベースフィルムに対して垂直に配向することとなる。
【００５５】
なお、上述の製造方法は、本実施形態に係る光学フィルム２００の製造方法の一例であって、高分子液晶および二色性色素をベースフィルムに対して垂直に配向させることが可能な方法であれば、上述の方法以外の製造方法を用いることも可能である。
【００５６】
＜本実施形態に係る液晶表示装置１０の色相変化＞
次に、本実施形態に係る光学フィルム２００を備えた液晶表示装置１０を作製し、実際の色相変化を測定した。
【００５７】
まず、特許第３２４８０３７号公報に記載の液晶性ポリエステルに対し、化学式１および化学式２の二色性色素をそれぞれ５％ずつ添加し、ＴＡＣフィルム上に高分子液晶層を形成した。かかる光学フィルムをＶＡモードの液晶パネルのリア側に配置し、液晶パネルを斜め６０度（極角）方向から観察した際の白表示の色相変化を測定した。なお、光学フィルムに用いられた二色性色素の最大吸収波長は、約６２０ｎｍであった。
【００５８】
その結果、本実施形態に係る液晶表示装置１０における色相変化Δｘｙは、０．０１０であったのに対し、本実施形態に係る光学フィルムを設けなかった液晶表示装置では、色相変化Δｘｙは０．０４３であった。
【００５９】
この結果より、本実施形態に係る光学フィルムを設けることで、斜め６０度（極角）方向から観察した際の白表示の色相変化を、従来の１／４以下にすることができたことがわかる。
【００６０】
また、上述の光学フィルムと液晶パネルのリア側偏光フィルムとの間に、ヘイズ９０％の拡散フィルムを配置し、同様にして色相変化を測定した。その結果、得られた色相変化Δｘｙは、０．０３９であった。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
例えば、上述した実施形態においては、光学フィルム２００が高分子液晶をマトリックスとして形成される場合について説明したが、光学フィルム２００に用いられる液晶は、ホメオトロピック配向が可能な液晶であれば、低分子液晶であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の液晶表示装置における色相の極角依存性について説明するためのグラフ図である。
【図２】座標系の定義について説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る二色性色素の軸方向について説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る二色性色素の吸収特性の一例を示す分光スペクトルである。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 液晶表示装置
１００ バックライト光源
２００ 光学フィルム
２０１ ベースフィルム
２０３ 高分子液晶層
２０５ 高分子液晶
２０７ 二色性色素
２０９ 分子長軸方向
２１１ 分子短軸方向
３００ 液晶パネル
３０１，３１１ 偏光フィルム
３０３，３０９ ガラス基板
３０５ 液晶物質層
３０７ 光学フィルタ
【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、低電圧・低消費電力であり、薄膜化や小型化や大画面化が可能である等の様々な利点から、パーソナルコンピュータや携帯機器のモニタや、テレビ用途に広く用いられている。このような液晶表示装置は、液晶物質層の液晶の配列状態により、様々なモードが提案されており、その一例として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード等がある。このような各モードのうち特にＶＡモードの液晶は、コントラストが高く、近年、注目されている。
【０００３】
しかしながら、かかるＶＡモードの液晶は、黒表示をしている際に、法線方向から液晶を観察した場合の色相と広角方向から液晶を観察した場合の色相とが異なるという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、液晶パネルに用いられる偏光板のレターデーション値を制御することにより、黒表示における広角から観察した際の色相変化の補償を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６６８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の液晶表示装置では、白表示において、広角から観察した際の色相変化を補償することが困難であるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能な、新規かつ改良された液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、垂直配向液晶モードを採用した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に配置され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライト光源と、前記液晶パネルと前記バックライト光源との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムと、を備える液晶表示装置が提供される。
【０００９】
前記光学フィルムは、略鉛直方向に配向した高分子液晶を含み、前記二色性色素は、前記略鉛直方向に配向した高分子液晶中に添加されていてもよい。
【００１０】
前記二色性色素の最大吸収波長は、５５０ｎｍ超過７８０ｎｍ未満であってもよい。
【００１１】
前記二色性色素の分子長軸方向の吸収係数は、前記二色性色素の分子短軸方向の吸収係数より大きくてもよい。
【００１２】
前記液晶パネルと前記光学フィルムとの間には、前記光学フィルムを透過した光を散乱させる散乱手段が存在しないことが好ましい。
【００１３】
前記光学フィルムが吸収する前記白色光の強度は、前記光学フィルムに含有される前記二色性色素の含有量、または、前記光学フィルムの光路長の少なくともいずれか一方に基づいて決定されてもよい。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、垂直配向液晶モードを採用した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に配置され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライト光源と、前記液晶パネルと前記バックライト光源との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムと、を備える液晶表示装置における色相変化抑制方法であって、前記バックライト光源から射出され、略鉛直方向とは異なる方向に進行する前記白色光における所定帯域の光を、前記二色性色素により吸収し、前記所定帯域の光が吸収された前記白色光を前記液晶パネルに入射させることを特徴とする、色相変化抑制方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の説明に先立ち、従来の液晶表示装置の問題点について、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、従来の液晶表示装置における色相の極角依存性について説明するためのグラフ図である。
【００１８】
なお、本明細書においては、図２に示したような座標系を採用し、ある基板１２の平面をｘｙ平面とし、基板１２の鉛直方向をｚ軸方向とする。また、あるベクトル１４が定義される場合に、ベクトル１４とｚ軸とのなす角θを極角と定義し、ベクトル１４のｘｙ平面への射影とｙ軸とのなす角φを方位角と定義する。ここで、図２におけるベクトル１４の向きは、便宜的なものであり、ｚ軸正方向側から負方向側に向かうベクトルであってもよく、ｚ軸負方向側から正方向側に向かうベクトルであってもよい。ここで、ベクトル１４は、液晶物質や二色性色素の分子長軸方向であってもよく、基板１２を液晶表示装置の表示面とし、液晶表示装置を斜視する場合の視線の向きであってもよい。
【００１９】
図１は、画素が４つのドメインに分割された垂直配向液晶モード（ＶＡモード）を採用した液晶表示装置の表示面を図２における基板１２とし、視線の向きを図２におけるベクトル１４とした場合に、液晶表示装置を方位角φ＝４５度から斜視した際の白表示の分光スペクトルである。図１の横軸は波長を表しており、図１の縦軸は透過率を表している。また、図１に示したスペクトルでは、視線と液晶表示装置の法線方向とのなす角（すなわち、極角θ）を０度から６０度まで１０度ごとに変化させて測定している。なお、θが０度の場合のスペクトルと、θが１０度の場合のスペクトルは、スペクトルに大きな変化は見られず、ほぼ重なっている。
【００２０】
図１を参照すると、極角θが大きくなるにつれて青色の波長帯域の透過率が低下しており、黄色の色づきが大きくなっていることがわかる。また、極角θが５０度のスペクトルでは、この傾向が顕著であることがわかる。この結果は、垂直配向液晶モードの液晶表示装置を広角側から観察すると、白表示をしている場合であっても、観測者には黄色を帯びた画像として認識されてしまうこと、すなわち、液晶表示装置を広角から観察した際に色相変化が生じてしまうことを示唆している。
【００２１】
そこで、本願発明者は、かかる問題を解決するために鋭意研究を行い、白表示において、広角から観察した際の色相変化を抑制することが可能な液晶表示装置に想到した。
【００２２】
＜本実施形態に係る液晶表示装置の構成について＞
続いて、図３〜図５を参照しながら、本実施形態に係る液晶表示装置１０の構成について、詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１０の構成について説明するための説明図であり、図４は、本実施形態に係る二色性色素の軸方向について説明するための説明図であり、図５は、本実施形態に係る二色性色素の吸収特性の一例を示す分光スペクトルである。
【００２３】
図３に示したように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、バックライト光源１００と、光学フィルム２００と、液晶パネル３００とを主に備える。
【００２４】
バックライト光源１００は、後述する光学フィルム２００および液晶パネル３００に対して、例えば白色光を照射する照射部である。本実施形態に係るバックライト光源１００は、例えば、冷陰極管（Ｃｏｌｄ−Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）や、フラット蛍光ランプ（Ｆｌａｔ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＦＦＬ）や、電界発光（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子や発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）等を使用することが可能である。また、本実施形態に係るバックライト光源１００は、上述のものに限定されるわけではなく、白色光を照射可能な光源であれば、任意のものを使用することが可能である。
【００２５】
光学フィルム２００は、バックライト光源１００と後述する液晶パネル３００の間に配設される部材である。光学フィルム２００は、バックライト光源１００から射出された白色光の一部を吸収するとともに、光学フィルム２００の上面に配置されている液晶パネル３００に、一部が吸収された白色光を透過させる。かかる光学フィルム２００については、以下で詳細に説明する。
【００２６】
液晶パネル３００は、当該液晶パネル３００に設けられた電極（図示せず。）に印加される電圧のオン・オフに応じて、バックライト光源１００および光学フィルム２００を透過した光の透過・遮断を制御する。かかる液晶パネル３００は、図３に示したように、例えば、偏光フィルム３０１，３１１と、ガラス基板３０３，３０９と、液晶物質層３０５と、光学フィルタ３０７と、を主に備える。液晶パネル３００には、画素が平面的に並んで構成されており、液晶パネル３００は、各画素に所定の電圧を印加するための電極（図示せず。）も備える。
【００２７】
偏光フィルム３０１は、光学フィルム２００を透過した光の偏光を制御するフィルムであり、偏光フィルム３１１は、液晶パネル３００から射出する光の偏光を制御するフィルムである。これらの偏光フィルム３０１，３１１は、後述する液晶物質層３０５に用いられている液晶物質の配向の仕方に応じて、それぞれの偏光フィルムにおける偏光軸の向きが決定される。
【００２８】
また、偏光フィルム３０１，３１１と、後述するガラス基板３０３，３０９との間には、後述する液晶物質層３０５の電圧印加状態での着色を補償するための位相差フィルムが、１または２以上設けられていてもよい。かかる位相差フィルムとして、例えば光学１軸性フィルムを使用することが可能である。各光学１軸性フィルムの偏光軸と、図３に示したｘ軸とのなす角は、所定の角度とすることが可能である。
【００２９】
ガラス基板３０３，３０９は、後述する液晶物質層３０５の上下に設けられ、液晶物質層３０５を形成する液晶物質を担持する基板である。かかるガラス基板３０３，３０９は、所定の成分を含有するガラスを用いて形成される。また、かかるガラス基板３０３，３０９と、液晶物質層３０５との間には、所定の金属や、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）等を用いて、パターニングされた電極（図示せず。）が形成される。
【００３０】
なお、後述する液晶物質層３０５を構成する液晶物質の配向を制御するために、ガラス基板３０３，３０９の表面に、いわゆる配向処理が施されていてもよい。配向処理の一例としては、例えば、ガラス基板３０３，３０９の表面にポリイミド等を用いて配向膜を形成した後に、形成した薄膜を所定の方向にこする処理（いわゆる、ラビング処理）や、ガラス基板３０３，３０９の表面に光配向膜を形成した後に、所定波長の光を照射する処理等を挙げることができる。また、かかる配向処理は、ガラス基板３０３，３０９の表面に形成された電極（図示せず。）に対して実施してもよい。
【００３１】
液晶物質層３０５は、所定の液晶物質を用いて形成される膜である。かかる液晶物質層３０５を形成する液晶物質は、所定の方向に配向している。ここで、液晶物質は、全てが完全に同一の方向に配向しているわけではなく、それぞれの液晶物質が平均的に所定の方向に配列している。以降、かかる平均の配向方向（より詳細には、平均の配向方向を表す単位ベクトル）を、ダイレクターと称する。
【００３２】
本実施形態に係る液晶表示装置１０は、液晶物質層３０５の液晶物質のダイレクターが垂直方向（図３におけるｚ軸方向）と略平行であるＶＡモードの液晶表示装置であることが好ましい。また、本実施形態に係る液晶物質層３０５を形成する液晶物質は、液晶物質の分子長軸方向の誘電率が分子短軸方向の誘電率よりも小さい液晶物質（いわゆる、負の誘電異方性を有する液晶物質）であることが好ましい。
【００３３】
また、視野角特性を改善して斜めから見ても表示品位の低下が生じないように、液晶物質層３０５を構成する各画素は、２つまたは４つの領域（ドメイン）に配向分割されていてもよい。液晶物質層３０５の配向分割は、ガラス基板３０３，３０９に設けられている電極に、所定のスリットを形成したり、所定形状のリブを形成したりすることで実現可能である。
【００３４】
光学フィルタ３０７は、液晶物質層３０５の上方（図３におけるｚ軸正方向側）に設けられ、可視光帯域におけるバンドパスフィルタの役割を果たす。かかる光学フィルタ３０７は、図３に示したように、それぞれ赤色光だけ、緑色光だけ、青色光だけを透過する三種類の微小カラーフィルタが、所定の平面配列構造となるように設けられる。かかる光学フィルタ３０７は、それぞれ所定波長の光を吸収する色素、顔料、染料等を用いて形成される。
【００３５】
（光学フィルム２００の構成について）
次に、光学フィルム２００について、詳細に説明する。光学フィルム２００は、図３に示したように、例えば、ベースフィルム２０１と、当該ベースフィルム２０１上に形成された高分子液晶層２０３と、を備える。
【００３６】
ベースフィルム２０１は、光学フィルム２００の基板であり、例えば、透明性が高く、丈夫であり、複屈折性のない物質からなるフィルムを使用することが可能である。このような物質の例として、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムやノルボルネン系の化合物を用いたフィルム等を挙げることができる。かかるベースフィルム２０１上に、高分子液晶層２０３が形成される。
【００３７】
なお、後述する高分子液晶層２０３を構成する高分子液晶の配向を制御するために、ベースフィルム２０１の表面に、いわゆる配向処理が施されることが好ましい。配向処理の一例としては、例えば、ベースフィルム２０１の表面にポリイミド等を用いて配向膜を形成した後に、形成した薄膜を所定の方向にこする処理（いわゆる、ラビング処理）や、ベースフィルム２０１の表面に光配向膜を形成した後に、所定波長の光を照射する処理等を挙げることができる。本実施形態に係るベースフィルム２０１には、後述する高分子液晶層２０３に含まれる高分子液晶２０５および二色性色素２０７が略垂直に配向するように、上述のような配向処理が施される。
【００３８】
ベースフィルム２０１上に形成される高分子液晶層２０３は、図３に示したように、主に高分子液晶２０５と二色性色素２０７とを含む。なお、図３においては、高分子液晶２０５および二色性色素２０７を、模式的に略楕円形を用いて図示している。
【００３９】
高分子液晶２０５は、本実施形態に係る光学フィルム２００を構成するマトリックスとして機能する。本実施形態に係る高分子液晶層２０３では、高分子液晶２０５を構成するメソゲン基の分子長軸方向は、ベースフィルム２０１に対して略垂直方向に配向している。すなわち、図３における高分子液晶２０５を表す略楕円形の長軸は、メソゲン基の分子長軸方法となる。本実施形態に係る光学フィルム２００では、略鉛直方向（図３におけるｚ軸方向）に透過する光は高分子液晶２０５により吸収されずに透過することが好ましいため、メソゲン基の分子長軸方向の吸収係数は、メソゲン基の分子短軸方向の吸収係数よりも大きいことが好ましい。
【００４０】
なお、本実施形態に係る高分子液晶２０５として、メソゲン基の分子長軸方向が略鉛直方向に配向可能な化合物であれば、任意の物質を使用可能である。かかる高分子液晶２０５は、メソゲン基が高分子の主鎖に含まれる主鎖型高分子液晶であってもよく、メソゲン基が高分子の側鎖に含まれる側鎖型高分子液晶であってもよい。かかる高分子液晶２０５の例として、例えば、特許第３２４８０３７号公報に記載されているような、液晶性ポリエステルがある。
【００４１】
二色性色素２０７は、光二色性を示す色素である。本実施形態に係る光学フィルム２００に用いられる二色性色素２０７は、図４に示したように色素分子を略楕円形で表した際に、可視光帯域における分子直軸方向２０９の吸収係数α//が、分子短軸方向２１１の吸収係数α⊥よりも大きい。
【００４２】
また、本実施形態に係る光学フィルム２００に用いられる二色性色素２０７は、例えば、５５０ｎｍ超過７８０ｎｍ未満の帯域に最大吸収波長が存在し、可視光帯域における長波長側の光を強く吸収する、青系の二色性色素であることが好ましい。５５０ｎｍという波長は最大比視感度近傍の波長であり、かかる波長の光を多く吸収する二色性色素を用いると、光の吸収に伴い液晶表示装置の明るさを犠牲にすることとなるため、好ましくない。他方、最大吸収波長が７８０ｎｍ超過である場合には、可視光帯域の光を効果的に吸収することが困難となるため、好ましくない。また、二色性色素２０７の最大吸収波長は、黄色やオレンジ色の光を効率よく吸収するように、例えば、５８０ｎｍ以上とすることが更に好ましい。
【００４３】
また、このような二色性色素２０７において、例えば、図５に示したように、二色性色素の分子直軸方向２０９の透過率の波長依存性と、分子短軸方向２１１の透過率の波長依存性に、違いがあることが好ましい。図５において、波長依存性が小さく可視光帯域の光を高い割合で透過させている方向が分子短軸方向２１１であり、波長依存性が大きい方向が分子長軸方向２０９である。
【００４４】
上述のような青系の二色性色素として、例えば、アゾ系の色素や、アントラキノン系の色素等を挙げることができる。アゾ系の色素の一例として、例えば、特許第３０８６７１８号公報に記載の青系の二色性色素や、以下に示した化学式１や化学式２のような色素を使用することが可能である。
【００４５】
【化１】
【００４６】
本実施形態に係る光学フィルム２００では、上述のような二色性色素を少なくとも１種類含有し、２種類以上の二色性色素が含有されていてもよい。光学フィルム２００に添加する二色性色素は、透過させたい光の波長および光量に基づいて、二色性色素の吸収特性等を参照しながら、適宜組み合わせて選択することが可能である。
【００４７】
本実施形態に係る光学フィルム２００では、上述のような二色性色素２０７が、高分子液晶２０５とともにベースフィルム２０１に対して垂直に配向（すなわち、ホメオトロピック配向）している。二色性色素２０７がホメオトロピック配向することで、波長依存性の大きな分子長軸方向２０９はベースフィルム２０１に対して垂直となり、波長依存性の小さな分子短軸方向２１１はベースフィルム２０１に対して平行となる。
【００４８】
図３におけるｚ軸方向に対して平行に進行する白色光が、上述のように配向している二色性色素２０７に入射すると、分子短軸方向２１１の吸収係数α⊥が作用し、入射した白色光は、白色光のまま、図３におけるｚ軸方向に進行する。ｚ軸方向に対して平行に進行する白色光が、液晶パネル３００に入射すると、この白色光は、白色光のまま液晶パネル３００を透過することとなる。したがって、観測者が液晶表示装置１０を正面から見ると、観測者は白色光を観測することとなる。
【００４９】
他方、観測者が液晶表示装置１０を広角方向から観測する場合には、観測者は、光学フィルム２００および液晶パネル３００を斜めに進行してきた光を観測することとなる。光学フィルム２００に斜めに白色光が入射すると、この白色光は、広角方向に進行する光であるほど（すなわち、極角θが大きい方向に進む光であるほど）、分子短軸方向２１１の吸収係数α⊥の影響は小さくなり、二色性色素２０７の分子直軸方向２０９の吸収係数α//の影響が大きくなる。その結果、光学フィルム２００を透過した光は、二色性色素２０７の吸収特性に応じて二色性色素２０７に吸収され、広角方向に進行する光であるほど青色光となる。ＶＡモードの液晶パネル３００では、広角方向に進行する光ほど黄色味を帯びて見えるため、広角方向に進行する青色光が液晶パネル３００に入射すると、結果として白色光が液晶パネル３００から射出されることとなる。そのため、観測者が液晶表示装置１０を広角方向から見た場合であっても、観測者は白色光を観測することとなる。
【００５０】
本実施形態に係る光学フィルム２００では、当該光学フィルム２００が実装される液晶表示装置１０の明るさを犠牲にしないように、光学フィルム２００が吸収する白色光の光量を決定する。この際、光学フィルム２００の膜厚を一定に保ったうえで高分子液晶２０５中に添加される二色性色素２０７の濃度を調整して、二色性色素２０７が吸収する白色光の光量を決定してもよく、高分子液晶２０５中に添加される二色性色素２０７の濃度を一定に保ったうえで光学フィルム２００の膜厚を調整し、光学フィルム２００を透過する白色光の光路長を変化させることで二色性色素２０７が吸収する白色光の光量を決定してもよい。また、二色性色素２０７の添加量と光学フィルム２００の膜厚の双方を調整し、二色性色素２０７が吸収する白色光の光量を決定してもよい。
【００５１】
なお、光学フィルム２００と液晶パネル３００との間には、光学フィルム２００を透過した光を散乱させる散乱フィルタ等の散乱手段を設けないことが好ましい。かかる散乱手段を設けると、光学フィルム２００を透過した広角方向に進む青色光が散乱手段によって散乱されてしまい、広角方向へと進行しなくなってしまうからである。
【００５２】
＜本実施形態に係る光学フィルム２００の製造方法＞
続いて、本実施形態に係る光学フィルム２００の製造方法の一例について、以下で詳細に説明する。
【００５３】
まず、所定の高分子液晶と所定の二色性色素とを所定の溶剤に溶解し、高分子液晶層２０３を形成するための溶液を調整する。次に、ＴＡＣやノルボルネン系フィルム等の等方的で位相差のないフィルムに対して、フィルムの表面を疎水性にしたうえで垂直配向性ポリイミド等の配向膜を成膜して、配向処理を行う。かかる処理を行うことで、光学フィルム２００のベースフィルムを得ることができる。
【００５４】
続いて、配向処理の終了したベースフィルムに対して、調整した溶液をコーティングして、高分子液晶および二色性色素を含む膜を形成する。その後、高分子液晶および二色性色素を含む膜に対して、所定波長の紫外光を照射して、膜を硬化させる。かかる処理を行うことで、高分子液晶は、ベースフィルムに対して垂直に配向し、高分子液晶が垂直配向するのに伴い、二色性色素もベースフィルムに対して垂直に配向することとなる。
【００５５】
なお、上述の製造方法は、本実施形態に係る光学フィルム２００の製造方法の一例であって、高分子液晶および二色性色素をベースフィルムに対して垂直に配向させることが可能な方法であれば、上述の方法以外の製造方法を用いることも可能である。
【００５６】
＜本実施形態に係る液晶表示装置１０の色相変化＞
次に、本実施形態に係る光学フィルム２００を備えた液晶表示装置１０を作製し、実際の色相変化を測定した。
【００５７】
まず、特許第３２４８０３７号公報に記載の液晶性ポリエステルに対し、化学式１および化学式２の二色性色素をそれぞれ５％ずつ添加し、ＴＡＣフィルム上に高分子液晶層を形成した。かかる光学フィルムをＶＡモードの液晶パネルのリア側に配置し、液晶パネルを斜め６０度（極角）方向から観察した際の白表示の色相変化を測定した。なお、光学フィルムに用いられた二色性色素の最大吸収波長は、約６２０ｎｍであった。
【００５８】
その結果、本実施形態に係る液晶表示装置１０における色相変化Δｘｙは、０．０１０であったのに対し、本実施形態に係る光学フィルムを設けなかった液晶表示装置では、色相変化Δｘｙは０．０４３であった。
【００５９】
この結果より、本実施形態に係る光学フィルムを設けることで、斜め６０度（極角）方向から観察した際の白表示の色相変化を、従来の１／４以下にすることができたことがわかる。
【００６０】
また、上述の光学フィルムと液晶パネルのリア側偏光フィルムとの間に、ヘイズ９０％の拡散フィルムを配置し、同様にして色相変化を測定した。その結果、得られた色相変化Δｘｙは、０．０３９であった。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
例えば、上述した実施形態においては、光学フィルム２００が高分子液晶をマトリックスとして形成される場合について説明したが、光学フィルム２００に用いられる液晶は、ホメオトロピック配向が可能な液晶であれば、低分子液晶であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の液晶表示装置における色相の極角依存性について説明するためのグラフ図である。
【図２】座標系の定義について説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る二色性色素の軸方向について説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る二色性色素の吸収特性の一例を示す分光スペクトルである。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 液晶表示装置
１００ バックライト光源
２００ 光学フィルム
２０１ ベースフィルム
２０３ 高分子液晶層
２０５ 高分子液晶
２０７ 二色性色素
２０９ 分子長軸方向
２１１ 分子短軸方向
３００ 液晶パネル
３０１，３１１ 偏光フィルム
３０３，３０９ ガラス基板
３０５ 液晶物質層
３０７ 光学フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直配向液晶モードを採用した液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に配置され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライト光源と、
前記液晶パネルと前記バックライト光源との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムと、
を備えることを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学フィルムは、略鉛直方向に配向した高分子液晶を含み、
前記二色性色素は、前記略鉛直方向に配向した高分子液晶中に添加される
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記二色性色素の最大吸収波長は、５５０ｎｍ超過７８０ｎｍ未満である
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記二色性色素の分子長軸方向の吸収係数は、前記二色性色素の分子短軸方向の吸収係数より大きい
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶パネルと前記光学フィルムとの間には、前記光学フィルムを透過した光を散乱させる散乱手段が存在しない
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光学フィルムが吸収する前記白色光の強度は、
前記光学フィルムに含有される前記二色性色素の含有量、または、前記光学フィルムの光路長の少なくともいずれか一方に基づいて決定される
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
垂直配向液晶モードを採用した液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に配置され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライト光源と、
前記液晶パネルと前記バックライト光源との間に配置され、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムと、
を備えることを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学フィルムは、略鉛直方向に配向した高分子液晶を含み、
前記二色性色素は、前記略鉛直方向に配向した高分子液晶中に添加される
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記二色性色素の最大吸収波長は、５５０ｎｍ超過７８０ｎｍ未満である
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記二色性色素の分子長軸方向の吸収係数は、前記二色性色素の分子短軸方向の吸収係数より大きい
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶パネルと前記光学フィルムとの間には、前記光学フィルムを透過した光を散乱させる散乱手段が存在しない
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光学フィルムが吸収する前記白色光の強度は、
前記光学フィルムに含有される前記二色性色素の含有量、または、前記光学フィルムの光路長の少なくともいずれか一方に基づいて決定される
ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１１６０１５（Ｐ２００９−１１６０１５Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８４８９（Ｐ２００７−２８８４８９）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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