ＶＡモード用液晶表示装置
【課題】カラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高い、ＶＡモード用液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明のＶＡモード用液晶表示装置は、第１の偏光子と、ＶＡモード用液晶セルと、第２の偏光子とを含み、該ＶＡモード用液晶セルが、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層で補償されている。
【解決手段】本発明のＶＡモード用液晶表示装置は、第１の偏光子と、ＶＡモード用液晶セルと、第２の偏光子とを含み、該ＶＡモード用液晶セルが、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層で補償されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＡモード用液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＡモード用の液晶表示装置は、一般に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層（二軸性フィルム）で補償されている（特許文献１参照）。しかしながら、カラーシフトが大きく、正面コントラストのレベルも十分なものではない。
【０００３】
また、ポリアミドやポリイミド等の非液晶材料から二軸性フィルムを形成するためには、延伸処理または収縮処理が必要である。このため、製造工程が多くなり、製造効率が悪かった。
【特許文献１】特開２００４−４６０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高い、ＶＡモード用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】
【０００５】
本発明のＶＡモード用液晶表示装置は、第１の偏光子と、ＶＡモード用液晶セルと、第２の偏光子とを含み、該ＶＡモード用液晶セルが、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層で補償されている。
【０００６】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を複数層有する。より好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を、上記ＶＡモード用液晶セルから見て、視認側とバックライト側に１層ずつ有する。
【０００７】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、液晶化合物により形成されている。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドから選ばれる少なくとも１種のポリマー材料により形成されている。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、セルロース系材料により形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高い、ＶＡモード用液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである：
（１）「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸に垂直な方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。また、例えば「ｎｘ＝ｎｙ」は、ｎｘとｎｙが厳密に等しい場合のみならず、ｎｘとｎｙが実質的に等しい場合も包含する。本明細書において「実質的に等しい」とは、光学フィルムの全体的な偏光特性に実用上の影響を与えない範囲でｎｘとｎｙが異なる場合も包含する趣旨である。
（２）「面内位相差Δｎｄ」は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定したフィルム（層）面内の位相差値をいう。Δｎｄは、波長５９０ｎｍにおけるフィルム（層）の遅相軸方向、進相軸方向の屈折率をそれぞれ、ｎｘ、ｎｙとし、ｄ（ｎｍ）をフィルム（層）の厚みとしたとき、式：Δｎｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。
（３）「厚み方向の位相差Ｒｔｈ」は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差値をいう。Ｒｔｈは、波長５９０ｎｍにおけるフィルム（層）の遅相軸方向、厚み方向の屈折率をそれぞれ、ｎｘ、ｎｚとし、ｄ（ｎｍ）をフィルム（層）の厚みとしたとき、式：Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。
【００１２】
Ａ．本発明の液晶表示装置に用いられる液晶パネルの構成
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルを用いて構成される。本発明の液晶表示装置における液晶パネル以外の部材としては、任意の適切な部材を採用し得る。また、本発明の液晶表示装置の構成としては、液晶パネルを含む限り、任意の適切な構成を採用し得る。本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピューター、液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、プロジェクター等に好適に用いられる。
【００１３】
図１は、本発明の液晶表示装置に用いられる液晶パネルの好ましい一例を説明する概略断面図である。液晶パネル１００は、第１の偏光子３０、液晶セル４０、光学補償層５０、第２の偏光子６０を、この順に有する。第１の偏光子３０は、液晶セル４０の視認側に配置されていてもバックライト側に配置されていても良い。第１の偏光子３０と液晶セル４０との間に、別の光学補償層が配置されていても良い。第１の偏光子３０および第２の偏光子６０は、それぞれ、その少なくとも一方の側に保護層を有していても良い（図示せず）。上記液晶パネルにおいて、上記各層、偏光子、液晶セルの積層は、任意の適切な粘着剤層または接着剤層を介して積層される。
【００１４】
光学補償層５０は、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層である。光学補償層５０の詳細は後述する。
【００１５】
第１の偏光子３０の吸収軸と第２の偏光子６０の吸収軸とは、好ましくは、実質的に直交している。
【００１６】
液晶セル４０は、一対のガラス基板４１、４２と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層４３とを有する。一方の基板（アクティブマトリクス基板）４１には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子（代表的にはＴＦＴ）と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられている（いずれも図示せず）。他方のガラス基板（カラーフィルター基板）４２には、カラーフィルター（図示せず）が設けられる。なお、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板４１に設けてもよい。基板４１および４２の間隔（セルギャップ）は、スペーサー４４によって制御されている。基板４１および４２の液晶層４３と接する側には、例えばポリイミドからなる配向膜（図示せず）が設けられている。
【００１７】
液晶セル４０の駆動モードとしては、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードが採用される。カラーシフトの改善が著しいからである。
【００１８】
図２は、ＶＡモードにおける液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。図２（ａ）に示すように、電圧無印加時には、液晶分子は基板４１、４２面に垂直に配向する。このような垂直配向は、垂直配向膜（図示せず）を形成した基板間に負の誘電率異方性を有するネマチック液晶を配することにより実現され得る。このような状態で一方の基板４１の面から光を入射させると、第２の偏光子６０を通過して液晶層４３に入射した直線偏光の光は、垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には複屈折が生じないため入射光は偏光方位を変えずに進み、第２の偏光子６０と直交する偏光軸を有する第１の偏光子３０で吸収される。これにより電圧無印加時において暗状態の表示が得られる（ノーマリーブラックモード）。図２（ｂ）に示すように、電極間に電圧が印加されると、液晶分子の長軸が基板面に平行に配向する。この状態の液晶層４３に入射した直線偏光の光に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧印加時において液晶層を通過する光は、例えばその偏光方位が９０°回転させられた直線偏光となるので、第１の偏光子３０を透過して明状態の表示が得られる。再び電圧無印加状態にすると配向規制力により暗状態の表示に戻すことができる。また、印加電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して第１の偏光子３０からの透過光強度を変化させることにより階調表示が可能となる。
【００１９】
Ｂ．偏光子
第１の偏光子および第２の偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００２０】
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗しても良い。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００２１】
Ｃ．保護層
本発明において用い得る保護層としては、偏光板の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムが採用され得る。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。ＴＡＣ、ポリイミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ガラス質系ポリマーが好ましい。それぞれの保護層は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００２２】
保護層は、透明で、色付きが無いことが好ましい。具体的には、厚み方向の位相差が、好ましくは−９０ｎｍ〜＋９０ｎｍであり、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋８０ｎｍであり、最も好ましくは−７０ｎｍ〜＋７０ｎｍである。
【００２３】
保護層の厚みとしては、上記の好ましい厚み方向の位相差が得られる限りにおいて、任意の適切な厚みが採用され得る。具体的には、保護層の厚みは、好ましくは５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１ｍｍ以下であり、特に好ましくは１〜５００μｍであり、最も好ましくは５〜１５０μｍである。
【００２４】
Ｄ．光学補償層
本発明における光学補償層は、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する。光学補償層は、単層であってもよく、２層以上の積層体であってもよい。積層体の場合には、積層体全体として上記のような屈折率分布を有する限り、各層を構成する材料および各層の厚みは適宜設定され得る。
【００２５】
光学補償層がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの関係を有する場合、いわゆるネガティブＣプレートとして機能し得る。光学補償層がこのような屈折率分布を有することにより、本発明の液晶表示装置の構成をとることによって本発明の目的が効果的に達成し得る。
【００２６】
本明細書においては「ｎｘ＝ｎｙ」は、ｎｘとｎｙとが厳密に等しい場合のみならず、実質的に等しい場合も包含するので、第２の複屈折層は面内位相差を有し得、また、遅相軸を有し得る。ネガティブＣプレートとして実用的に許容可能な面内位相差Δｎｄは、好ましくは０〜２０ｎｍであり、より好ましくは０〜１０ｎｍであり、さらに好ましくは０〜５ｎｍである。
【００２７】
本発明における光学補償層の厚み方向の位相差Ｒｔｈは、好ましくは３０〜３５０ｎｍであり、より好ましくは６０〜３００ｎｍであり、さらに好ましくは８０〜２６０ｎｍであり、最も好ましくは１００〜２４０ｎｍである。
【００２８】
上記のような厚み方向の位相差が得られ得る光学補償層の厚みは、使用される材料等に応じて変化し得る。例えば、本発明における光学補償層の厚みは、好ましくは１〜５０μｍであり、より好ましくは１〜２０μｍであり、さらに好ましくは１〜１５μｍであり、さらに好ましくは１〜１０μｍであり、特に好ましくは１〜８μｍであり、最も好ましくは１〜５μｍである。このような厚みは、二軸延伸によるネガティブＣプレートの厚み（例えば、６０μｍ以上）に比べて薄く、画像表示装置の薄型化に大きく貢献し得る。さらに、光学補償層を非常に薄く形成することにより、熱ムラが顕著に防止され得る。
【００２９】
本発明における光学補償層を構成する材料としては、上記のような光学特性が得られる限りにおいて任意の適切な材料が採用され得る。本発明における光学補償層は、例えば、液晶化合物により形成されている光学補償層、非液晶性材料により形成されている光学補償層、セルロース系材料により形成されている光学補償層が好ましく挙げられる。本発明における光学補償層として特に好ましくは、非液晶性材料により形成されている光学補償層である。具体的には、非液晶性材料のコーティング層である。延伸フィルムに比べて厚みを格段に薄くできるので、液晶パネルの薄型化に寄与し得るからである。
【００３０】
上記非液晶性材料としては、例えば、特開２００４−４６０６５号公報の段落（００１８）〜（００７２）に例示されている、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドから選ばれる少なくとも１種のポリマー材料が好ましい。これらのポリマー材料は、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むからである。これらのポリマー材料は、いずれか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ２種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマー材料の中でも、高透明性、高配向性、高延伸性であることから、ポリイミドが特に好ましい。
【００３１】
ＶＡモード用液晶セルは、通常、波長が大きくなるに従って位相差値が小さくなる特性（正分散性）を有する。上記非液晶性材料は正分散性を有するので、ＶＡモード用液晶セルと上記非液晶性材料とのマッティングが良い。
【００３２】
上記ポリマー材料の分子量は、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１００００００の範囲であることが好ましく、より好ましくは２０００〜５０００００の範囲である。
【００３３】
上記液晶化合物としては、任意の適切な液晶化合物を採用し得る。例えば、特開２００７−２７９６５６号公報に記載の液晶化合物が挙げられる。
【００３４】
上記セルロース系材料としては、任意の適切なセルロース系樹脂（代表的には、セルロースと酸とのエステル）を採用し得る。
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、本発明における光学補償層を１層だけ有していても良いし、複数層有していても良い。複数層有している場合、ＶＡモード用液晶セルから見て、視認側とバックライト側に１層ずつ有することが好ましい。
【００３６】
Ｅ．光学補償層の形成
光学補償層は、任意の適切な方法によって形成し得る。代表例として、非液晶性ポリマーを用いてコーティングにより光学補償層を形成する方法は、基材フィルムに上記非液晶性ポリマーの溶液を塗工する工程と、当該溶液中の溶媒を除去して非液晶性ポリマーの層を形成する工程とを含む。塗工後、例えば、自然乾燥、風乾、加熱乾燥（例えば、６０〜２５０℃）により、上記溶液中の溶媒を蒸発除去させ、フィルム状の光学補償層を形成する。非液晶性ポリマーの層は、偏光子（代表的には、偏光子の保護層）に直接塗工して形成してもよく（すなわち、偏光子の保護層が基材フィルムを兼ねてもよく）、任意の適切な基材に形成した後、偏光子（代表的には、偏光子の保護層）に転写してもよい。転写による方法は、基材を剥離することをさらに含み得る。上記溶媒としては、任意の適切な溶媒を採用し得る。
【００３７】
上記基材フィルムとしては、任意の適切なフィルムが採用され得る。代表的な基材フィルムとしては、前述した偏光子の保護層に用いられるプラスチックフィルムが挙げられる。偏光子の保護層自体が基材フィルムを兼ねてもよい。
【００３８】
上記塗工方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
【００３９】
Ｆ．偏光子と保護層との積層
第１の偏光子や第２の偏光子と保護層との積層は、好ましくは、接着剤層を介して接着される。
【００４０】
上記接着剤層を構成する接着剤としては、任意の適切な接着剤を採用し得る。例えば、ポリビニルアルコール系接着剤が挙げられる。ポリビニルアルコール系接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂と架橋剤を含有する。また、後述するような、金属化合物コロイドを含有するポリビニルアルコール系接着剤を採用しても良い。
【００４１】
上記ポリビニルアルコール系樹脂としては、任意の適切なポリビニルアルコール系樹脂を採用し得る。例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコール；その誘導体；更に酢酸ビニルと共重合性を有する単量体との共重合体のケン化物；ポリビニルアルコールをアセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化等した変性ポリビニルアルコール；などが挙げられる。上記ポリビニルアルコール系樹脂として、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いても良い。アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂の具体例としては、日本合成化学（株）製の商品名「ゴーセノールＺシリーズ」、同社の商品名「ゴーセノールＮＨシリーズ」、同社の商品名「ゴーセファイマーＺシリーズ」が挙げられる。これらポリビニルアルコール系樹脂は、１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００４２】
上記架橋剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤に用いられるものであれば、任意の適切な架橋剤を採用し得る。好ましくはメラミン系架橋剤であり、より好ましくはメチロールメラミンである。
【００４３】
接着剤層の厚みは、乾燥後の厚みで厚くなりすぎると、接着性の点で好ましくないことから、好ましくは０．０１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．０３〜５μｍである。
【００４４】
Ｆ．第２の偏光子と光学補償層との積層
第２の偏光子と光学補償層とは、好ましくは、接着剤層または粘着剤層を介して直接に積層されてなる。
【００４５】
上記接着剤層は、前述したものと同様の接着剤層を採用し得る。また、金属化合物コロイドを含有するポリビニルアルコール系接着剤を採用し得る。
【００４６】
上記金属化合物コロイドは、金属化合物微粒子が分散媒中に分散しているものであり得、微粒子の同種電荷の相互反発に起因して静電的安定化し、永続的に安定性を有するものであり得る。金属化合物コロイドを形成する微粒子の平均粒子径は、偏光特性等の光学特性に悪影響を及ぼさない限り、任意の適切な値であり得る。好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍである。微粒子を接着剤層中に均一に分散させ得、接着性を確保し、かつクニックを抑え得るからである。なお、「クニック」とは、偏光子と保護層の界面で生じる局所的な凹凸欠陥のことをいう。
【００４７】
上記金属化合物としては、任意の適切な化合物を採用し得る。例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物；ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、リン酸カルシウム等の金属塩；セライト、タルク、クレイ、カオリン等の鉱物が挙げられる。好ましくはアルミナである。
【００４８】
上記金属化合物コロイドは、代表的には、分散媒に分散してコロイド溶液の状態で存在している。分散媒としては、例えば、水、アルコール類が挙げられる。コロイド溶液中の固形分濃度は、代表的には１〜５０重量％程度である。コロイド溶液は、安定剤として硝酸、塩酸、酢酸などの酸を含有し得る。
【００４９】
上記金属化合物コロイド（固形分）配合量は、好ましくは、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して２００重量部以下であり、より好ましくは１０〜２００重量部、さらに好ましくは２０〜１７５重量部、最も好ましくは３０〜１５０重量部である。接着性を確保しながら、クニックの発生を抑え得るからである。
【００５０】
上記金属化合物コロイドを含有するポリビニルアルコール系接着剤の調製方法は、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属化合物コロイドを含有する接着剤の場合であれば、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂と架橋剤とを予め混合して適切な濃度に調整したものに、金属化合物コロイドを配合する方法が挙げられる。また、ポリビニルアルコール系樹脂と金属化合物コロイドを混合した後に、架橋剤を、使用時期等を考慮しながら混合することもできる。なお、樹脂溶液の濃度は、樹脂溶液を調製した後に調整してもよい。
【００５１】
上記接着剤層の厚みは、好ましくは０．０１〜０．１５μｍであり、さらに好ましくは０．０２〜０．１２μｍであり、最も好ましくは０．０３〜０．０９μｍである。
【００５２】
上記粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。具体例としては、溶剤型粘着剤、非水系エマルジョン型粘着剤、水系粘着剤、ホットメルト粘着剤等が挙げられる。アクリル系ポリマーをベースポリマーとする溶剤型粘着剤が好ましく用いられる。第１の偏光子および第１の複屈折層に対して適切な粘着特性（ぬれ性、凝集性および接着性）を示し、かつ、光学透明性、耐候性および耐熱性に優れるからである。
【００５３】
上記粘着剤層の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜設定され得る。具体的には、粘着剤層の厚みは、好ましくは１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは３μｍ〜５０μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜３０μｍ、特に好ましくは１０〜２５μｍである。
【００５４】
本発明における光学補償層は、好ましくは、基材上のコーティング層として形成され得る。基材が偏光子の保護層を兼ねる場合（例えば、基材がトリアセチルセルロースフィルムなどのセルロース系フィルムの場合）には、基材のコーティング層と反対の側が、第２の偏光子と粘着剤または接着剤を介して直接に積層されてなることが好ましい。基材が偏光子の保護層を兼ねない場合には、第２の偏光子（代表的には、第２の偏光子の保護層）に転写し、基材を剥離することが好ましい。
【００５５】
Ｇ．液晶表示装置
図３は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。図示例では透過型液晶表示装置について説明するが、本発明が反射型液晶表示装置等にも適用されることはいうまでもない。
【００５６】
液晶表示装置２００は、液晶セル４０と、液晶セル４０を挟んで配された位相差フィルム２０、２０’と、位相差フィルム２０、２０’の外側に配された偏光板７０、７０’と、導光板８０と、光源８５と、リフレクター９０とを備える。偏光板７０、７０’は、その偏光軸が互いに直交するようにして配置されている。本発明の液晶表示装置においては、液晶セル４０と、液晶セル４０を挟んで配された位相差フィルム２０、２０’と、位相差フィルム２０、２０’の外側に配された偏光板７０、７０’として、上記記載の液晶パネル１００が採用される。なお、位相差フィルム２０、２０’は、それらの一方のみを有している態様でもよい。
【００５７】
例えば、ＴＮ方式の場合には、このような液晶表示装置２００は、電圧無印加時には液晶層１２の液晶分子が、偏光軸を９０度ずらすような状態で配列している。そのような状態においては、偏光板によって一方向の光のみが透過した入射光は、液晶分子によって９０度ねじられる。上記のように、偏光板はその偏光軸が互いに直交するようにして配置されているので、他方の偏光板に到達した光（偏光）は、当該偏光板を透過する。したがって、電圧無印加時には、液晶表示装置２００は白表示を行う（ノーマリホワイト方式）。一方、このような液晶表示装置２００に電圧を印加すると、液晶層１２内の液晶分子の配列が変化する。その結果、他方の偏光板に到達した光（偏光）は、当該偏光板を透過できず、黒表示となる。このような表示の切り替えを、アクティブ素子を用いて画素ごとに行うことにより、画像が形成される。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における各特性の測定方法は以下の通りである。
【００５９】
〈位相差の測定〉
試料フィルムの屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを、自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ）により計測し、面内位相差Δｎｄおよび厚み方向位相差Ｒｔｈを算出した。測定温度は２３℃、測定波長は５９０ｎｍであった。
【００６０】
〈カラーシフトの測定〉
ＥＬＤＩＭ社製 商品名 「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、方位角０〜３６０°に変化させて、極角を６０°方向にした液晶表示装置の色調を測定し、ｘｙ色度図上にプロットした。なお、方位角および極角は図４に示す通りである。
【００６１】
〈正面コントラストの測定〉
ＥＬＤＩＭ社製 商品名 「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、正面コントラストを測定した。
【００６２】
〔参考例１〕：偏光子の作製
ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて６倍に一軸延伸して偏光子を作製した。
【００６３】
〔参考例２〕：ポリビニルアルコール系接着剤の調製
アセトアセチル基変性したポリビニルアルコール樹脂１００重量部（アセチル化度１３％）に対してメチロールメラミン２０重量部を含む水溶液を、濃度０．５重量％になるように調整したポリビニルアルコール系接着剤水溶液を調製した。
【００６４】
〔参考例３〕：ポリイミド溶液の調製
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）と、２，２´−ビス（トリフルオロメチル）−４，４´−ジアミノビフェニル（ＴＦＭＢ）とから合成された、重量平均分子量（Ｍｗ）＝７００００のポリイミドを、メチルイソブチルケトンに溶解して、１５重量％のポリイミド溶液を調製した。なお、ポリイミドの調製等は、文献「Ｆ．Ｌｉ ｅｔ ａｌ．， Ｐｏｌｙｍｅｒ ４０ （１９９９） ４５７１−４５８３」の方法を参照した。
【００６５】
〔参考例４〕：「ＴＡＣ／ネガティブＣプレート」積層体の製造
参考例３で得られたポリイミド溶液を、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム上に塗布し、１３０℃で５分間乾燥し、ＴＡＣとポリイミド層の積層体を得た。ポリイミド層はｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの負の一軸性を示した。ポリイミド層の面内位相差Δｎｄ＝３ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝２４０ｎｍであった。
【００６６】
〔参考例５〕：「ＴＡＣ／二軸性プレート」積層体の製造
参考例３で得られたポリイミド溶液を、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム上に塗布し、１３０℃で５分間乾燥した後、１５０℃で縦一軸延伸により１０％の延伸を行い、ＴＡＣとポリイミド層の積層体を得た。ポリイミド層はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの二軸性を示した。ポリイミド層の面内位相差Δｎｄ＝５０ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝２４０ｎｍであった。
【００６７】
〔参考例６〕：偏光板（Ａ）の製造
参考例１で得られた偏光子の片側に、参考例４で得られた「ＴＡＣ／ネガティブＣプレート」積層体のＴＡＣ面を、参考例２で得られたポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせた。該偏光子のもう一方の側に、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを貼り合わせた。このようにして、「ＴＡＣ／偏光子／ＴＡＣ／ネガティブＣプレート」の構成を有する偏光板（Ａ）を得た。
【００６８】
〔参考例７〕：偏光板（Ｂ）の製造
参考例１で得られた偏光子の片側に、参考例５で得られた「ＴＡＣ／二軸性プレート」積層体のＴＡＣ面を、参考例２で得られたポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせた。該偏光子のもう一方の側に、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを貼り合わせた。このようにして、「ＴＡＣ／偏光子／ＴＡＣ／二軸性プレート」の構成を有する偏光板（Ｂ）を得た。
【００６９】
〔実施例１〕
Ｓｈａｒｐ製４６インチＡＱＵＯＳから液晶セル（ＶＡモード）を取り出した。次に、該液晶セルの視認側に偏光板（日東電工（株）製、商品名：ＳＩＧ１４３２）を、バックライト側に参考例６で得られた偏光板（Ａ）を、アクリル系粘着剤（２０μｍ）で、偏光板の吸収軸が直交するように貼り合わせた。
カラーシフトの測定結果を図５に示す。また、正面コントラストは２３００であった。
【００７０】
〔比較例１〕
Ｓｈａｒｐ製４６インチＡＱＵＯＳから液晶セル（ＶＡモード）を取り出した。次に、該液晶セルの視認側に偏光板（日東電工（株）製、商品名：ＳＩＧ１４３２）を、バックライト側に参考例７で得られた偏光板（Ｂ）を、アクリル系粘着剤（２０μｍ）で、偏光板の吸収軸が直交するように貼り合わせた。
カラーシフトの測定結果を図６に示す。また、正面コントラストは２０００であった。
【００７１】
実施例１と比較例１のカラーシフトの測定結果、正面コントラストの測定結果を比較すると、実施例１は比較例１に比べてカラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の液晶表示装置は、液晶テレビ、携帯電話等に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置がＶＡモードの液晶セルを採用する場合に、液晶層の液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。
【図４】本発明における、方位角および極角を説明する模式図である。
【図５】実施例１において測定したカラーシフトを示すｘｙ色度図である。
【図６】比較例１において測定したカラーシフトを示すｘｙ色度図である。
【符号の説明】
【００７４】
２０ 位相差フィルム
２０´ 位相差フィルム
３０ 第１の偏光子
４０ 液晶セル
４１ ガラス基板
４２ ガラス基板
４３ 液晶層
４４ スペーサー
５０ 光学補償層
６０ 第２の偏光子
７０ 偏光板
７０´ 偏光板
８０ 導光板
８５ 光源
９０ リフレクター
１００ 液晶パネル
２００ 液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＡモード用液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＡモード用の液晶表示装置は、一般に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層（二軸性フィルム）で補償されている（特許文献１参照）。しかしながら、カラーシフトが大きく、正面コントラストのレベルも十分なものではない。
【０００３】
また、ポリアミドやポリイミド等の非液晶材料から二軸性フィルムを形成するためには、延伸処理または収縮処理が必要である。このため、製造工程が多くなり、製造効率が悪かった。
【特許文献１】特開２００４−４６０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高い、ＶＡモード用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】
【０００５】
本発明のＶＡモード用液晶表示装置は、第１の偏光子と、ＶＡモード用液晶セルと、第２の偏光子とを含み、該ＶＡモード用液晶セルが、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層で補償されている。
【０００６】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を複数層有する。より好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を、上記ＶＡモード用液晶セルから見て、視認側とバックライト側に１層ずつ有する。
【０００７】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、液晶化合物により形成されている。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドから選ばれる少なくとも１種のポリマー材料により形成されている。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、セルロース系材料により形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高い、ＶＡモード用液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである：
（１）「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸に垂直な方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。また、例えば「ｎｘ＝ｎｙ」は、ｎｘとｎｙが厳密に等しい場合のみならず、ｎｘとｎｙが実質的に等しい場合も包含する。本明細書において「実質的に等しい」とは、光学フィルムの全体的な偏光特性に実用上の影響を与えない範囲でｎｘとｎｙが異なる場合も包含する趣旨である。
（２）「面内位相差Δｎｄ」は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定したフィルム（層）面内の位相差値をいう。Δｎｄは、波長５９０ｎｍにおけるフィルム（層）の遅相軸方向、進相軸方向の屈折率をそれぞれ、ｎｘ、ｎｙとし、ｄ（ｎｍ）をフィルム（層）の厚みとしたとき、式：Δｎｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。
（３）「厚み方向の位相差Ｒｔｈ」は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差値をいう。Ｒｔｈは、波長５９０ｎｍにおけるフィルム（層）の遅相軸方向、厚み方向の屈折率をそれぞれ、ｎｘ、ｎｚとし、ｄ（ｎｍ）をフィルム（層）の厚みとしたとき、式：Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。
【００１２】
Ａ．本発明の液晶表示装置に用いられる液晶パネルの構成
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルを用いて構成される。本発明の液晶表示装置における液晶パネル以外の部材としては、任意の適切な部材を採用し得る。また、本発明の液晶表示装置の構成としては、液晶パネルを含む限り、任意の適切な構成を採用し得る。本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピューター、液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、プロジェクター等に好適に用いられる。
【００１３】
図１は、本発明の液晶表示装置に用いられる液晶パネルの好ましい一例を説明する概略断面図である。液晶パネル１００は、第１の偏光子３０、液晶セル４０、光学補償層５０、第２の偏光子６０を、この順に有する。第１の偏光子３０は、液晶セル４０の視認側に配置されていてもバックライト側に配置されていても良い。第１の偏光子３０と液晶セル４０との間に、別の光学補償層が配置されていても良い。第１の偏光子３０および第２の偏光子６０は、それぞれ、その少なくとも一方の側に保護層を有していても良い（図示せず）。上記液晶パネルにおいて、上記各層、偏光子、液晶セルの積層は、任意の適切な粘着剤層または接着剤層を介して積層される。
【００１４】
光学補償層５０は、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層である。光学補償層５０の詳細は後述する。
【００１５】
第１の偏光子３０の吸収軸と第２の偏光子６０の吸収軸とは、好ましくは、実質的に直交している。
【００１６】
液晶セル４０は、一対のガラス基板４１、４２と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層４３とを有する。一方の基板（アクティブマトリクス基板）４１には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子（代表的にはＴＦＴ）と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられている（いずれも図示せず）。他方のガラス基板（カラーフィルター基板）４２には、カラーフィルター（図示せず）が設けられる。なお、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板４１に設けてもよい。基板４１および４２の間隔（セルギャップ）は、スペーサー４４によって制御されている。基板４１および４２の液晶層４３と接する側には、例えばポリイミドからなる配向膜（図示せず）が設けられている。
【００１７】
液晶セル４０の駆動モードとしては、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードが採用される。カラーシフトの改善が著しいからである。
【００１８】
図２は、ＶＡモードにおける液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。図２（ａ）に示すように、電圧無印加時には、液晶分子は基板４１、４２面に垂直に配向する。このような垂直配向は、垂直配向膜（図示せず）を形成した基板間に負の誘電率異方性を有するネマチック液晶を配することにより実現され得る。このような状態で一方の基板４１の面から光を入射させると、第２の偏光子６０を通過して液晶層４３に入射した直線偏光の光は、垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には複屈折が生じないため入射光は偏光方位を変えずに進み、第２の偏光子６０と直交する偏光軸を有する第１の偏光子３０で吸収される。これにより電圧無印加時において暗状態の表示が得られる（ノーマリーブラックモード）。図２（ｂ）に示すように、電極間に電圧が印加されると、液晶分子の長軸が基板面に平行に配向する。この状態の液晶層４３に入射した直線偏光の光に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧印加時において液晶層を通過する光は、例えばその偏光方位が９０°回転させられた直線偏光となるので、第１の偏光子３０を透過して明状態の表示が得られる。再び電圧無印加状態にすると配向規制力により暗状態の表示に戻すことができる。また、印加電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して第１の偏光子３０からの透過光強度を変化させることにより階調表示が可能となる。
【００１９】
Ｂ．偏光子
第１の偏光子および第２の偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００２０】
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗しても良い。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００２１】
Ｃ．保護層
本発明において用い得る保護層としては、偏光板の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムが採用され得る。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。ＴＡＣ、ポリイミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ガラス質系ポリマーが好ましい。それぞれの保護層は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００２２】
保護層は、透明で、色付きが無いことが好ましい。具体的には、厚み方向の位相差が、好ましくは−９０ｎｍ〜＋９０ｎｍであり、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋８０ｎｍであり、最も好ましくは−７０ｎｍ〜＋７０ｎｍである。
【００２３】
保護層の厚みとしては、上記の好ましい厚み方向の位相差が得られる限りにおいて、任意の適切な厚みが採用され得る。具体的には、保護層の厚みは、好ましくは５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１ｍｍ以下であり、特に好ましくは１〜５００μｍであり、最も好ましくは５〜１５０μｍである。
【００２４】
Ｄ．光学補償層
本発明における光学補償層は、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する。光学補償層は、単層であってもよく、２層以上の積層体であってもよい。積層体の場合には、積層体全体として上記のような屈折率分布を有する限り、各層を構成する材料および各層の厚みは適宜設定され得る。
【００２５】
光学補償層がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの関係を有する場合、いわゆるネガティブＣプレートとして機能し得る。光学補償層がこのような屈折率分布を有することにより、本発明の液晶表示装置の構成をとることによって本発明の目的が効果的に達成し得る。
【００２６】
本明細書においては「ｎｘ＝ｎｙ」は、ｎｘとｎｙとが厳密に等しい場合のみならず、実質的に等しい場合も包含するので、第２の複屈折層は面内位相差を有し得、また、遅相軸を有し得る。ネガティブＣプレートとして実用的に許容可能な面内位相差Δｎｄは、好ましくは０〜２０ｎｍであり、より好ましくは０〜１０ｎｍであり、さらに好ましくは０〜５ｎｍである。
【００２７】
本発明における光学補償層の厚み方向の位相差Ｒｔｈは、好ましくは３０〜３５０ｎｍであり、より好ましくは６０〜３００ｎｍであり、さらに好ましくは８０〜２６０ｎｍであり、最も好ましくは１００〜２４０ｎｍである。
【００２８】
上記のような厚み方向の位相差が得られ得る光学補償層の厚みは、使用される材料等に応じて変化し得る。例えば、本発明における光学補償層の厚みは、好ましくは１〜５０μｍであり、より好ましくは１〜２０μｍであり、さらに好ましくは１〜１５μｍであり、さらに好ましくは１〜１０μｍであり、特に好ましくは１〜８μｍであり、最も好ましくは１〜５μｍである。このような厚みは、二軸延伸によるネガティブＣプレートの厚み（例えば、６０μｍ以上）に比べて薄く、画像表示装置の薄型化に大きく貢献し得る。さらに、光学補償層を非常に薄く形成することにより、熱ムラが顕著に防止され得る。
【００２９】
本発明における光学補償層を構成する材料としては、上記のような光学特性が得られる限りにおいて任意の適切な材料が採用され得る。本発明における光学補償層は、例えば、液晶化合物により形成されている光学補償層、非液晶性材料により形成されている光学補償層、セルロース系材料により形成されている光学補償層が好ましく挙げられる。本発明における光学補償層として特に好ましくは、非液晶性材料により形成されている光学補償層である。具体的には、非液晶性材料のコーティング層である。延伸フィルムに比べて厚みを格段に薄くできるので、液晶パネルの薄型化に寄与し得るからである。
【００３０】
上記非液晶性材料としては、例えば、特開２００４−４６０６５号公報の段落（００１８）〜（００７２）に例示されている、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドから選ばれる少なくとも１種のポリマー材料が好ましい。これらのポリマー材料は、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むからである。これらのポリマー材料は、いずれか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ２種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマー材料の中でも、高透明性、高配向性、高延伸性であることから、ポリイミドが特に好ましい。
【００３１】
ＶＡモード用液晶セルは、通常、波長が大きくなるに従って位相差値が小さくなる特性（正分散性）を有する。上記非液晶性材料は正分散性を有するので、ＶＡモード用液晶セルと上記非液晶性材料とのマッティングが良い。
【００３２】
上記ポリマー材料の分子量は、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１００００００の範囲であることが好ましく、より好ましくは２０００〜５０００００の範囲である。
【００３３】
上記液晶化合物としては、任意の適切な液晶化合物を採用し得る。例えば、特開２００７−２７９６５６号公報に記載の液晶化合物が挙げられる。
【００３４】
上記セルロース系材料としては、任意の適切なセルロース系樹脂（代表的には、セルロースと酸とのエステル）を採用し得る。
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、本発明における光学補償層を１層だけ有していても良いし、複数層有していても良い。複数層有している場合、ＶＡモード用液晶セルから見て、視認側とバックライト側に１層ずつ有することが好ましい。
【００３６】
Ｅ．光学補償層の形成
光学補償層は、任意の適切な方法によって形成し得る。代表例として、非液晶性ポリマーを用いてコーティングにより光学補償層を形成する方法は、基材フィルムに上記非液晶性ポリマーの溶液を塗工する工程と、当該溶液中の溶媒を除去して非液晶性ポリマーの層を形成する工程とを含む。塗工後、例えば、自然乾燥、風乾、加熱乾燥（例えば、６０〜２５０℃）により、上記溶液中の溶媒を蒸発除去させ、フィルム状の光学補償層を形成する。非液晶性ポリマーの層は、偏光子（代表的には、偏光子の保護層）に直接塗工して形成してもよく（すなわち、偏光子の保護層が基材フィルムを兼ねてもよく）、任意の適切な基材に形成した後、偏光子（代表的には、偏光子の保護層）に転写してもよい。転写による方法は、基材を剥離することをさらに含み得る。上記溶媒としては、任意の適切な溶媒を採用し得る。
【００３７】
上記基材フィルムとしては、任意の適切なフィルムが採用され得る。代表的な基材フィルムとしては、前述した偏光子の保護層に用いられるプラスチックフィルムが挙げられる。偏光子の保護層自体が基材フィルムを兼ねてもよい。
【００３８】
上記塗工方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
【００３９】
Ｆ．偏光子と保護層との積層
第１の偏光子や第２の偏光子と保護層との積層は、好ましくは、接着剤層を介して接着される。
【００４０】
上記接着剤層を構成する接着剤としては、任意の適切な接着剤を採用し得る。例えば、ポリビニルアルコール系接着剤が挙げられる。ポリビニルアルコール系接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂と架橋剤を含有する。また、後述するような、金属化合物コロイドを含有するポリビニルアルコール系接着剤を採用しても良い。
【００４１】
上記ポリビニルアルコール系樹脂としては、任意の適切なポリビニルアルコール系樹脂を採用し得る。例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコール；その誘導体；更に酢酸ビニルと共重合性を有する単量体との共重合体のケン化物；ポリビニルアルコールをアセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化等した変性ポリビニルアルコール；などが挙げられる。上記ポリビニルアルコール系樹脂として、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いても良い。アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂の具体例としては、日本合成化学（株）製の商品名「ゴーセノールＺシリーズ」、同社の商品名「ゴーセノールＮＨシリーズ」、同社の商品名「ゴーセファイマーＺシリーズ」が挙げられる。これらポリビニルアルコール系樹脂は、１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００４２】
上記架橋剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤に用いられるものであれば、任意の適切な架橋剤を採用し得る。好ましくはメラミン系架橋剤であり、より好ましくはメチロールメラミンである。
【００４３】
接着剤層の厚みは、乾燥後の厚みで厚くなりすぎると、接着性の点で好ましくないことから、好ましくは０．０１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．０３〜５μｍである。
【００４４】
Ｆ．第２の偏光子と光学補償層との積層
第２の偏光子と光学補償層とは、好ましくは、接着剤層または粘着剤層を介して直接に積層されてなる。
【００４５】
上記接着剤層は、前述したものと同様の接着剤層を採用し得る。また、金属化合物コロイドを含有するポリビニルアルコール系接着剤を採用し得る。
【００４６】
上記金属化合物コロイドは、金属化合物微粒子が分散媒中に分散しているものであり得、微粒子の同種電荷の相互反発に起因して静電的安定化し、永続的に安定性を有するものであり得る。金属化合物コロイドを形成する微粒子の平均粒子径は、偏光特性等の光学特性に悪影響を及ぼさない限り、任意の適切な値であり得る。好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍである。微粒子を接着剤層中に均一に分散させ得、接着性を確保し、かつクニックを抑え得るからである。なお、「クニック」とは、偏光子と保護層の界面で生じる局所的な凹凸欠陥のことをいう。
【００４７】
上記金属化合物としては、任意の適切な化合物を採用し得る。例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物；ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、リン酸カルシウム等の金属塩；セライト、タルク、クレイ、カオリン等の鉱物が挙げられる。好ましくはアルミナである。
【００４８】
上記金属化合物コロイドは、代表的には、分散媒に分散してコロイド溶液の状態で存在している。分散媒としては、例えば、水、アルコール類が挙げられる。コロイド溶液中の固形分濃度は、代表的には１〜５０重量％程度である。コロイド溶液は、安定剤として硝酸、塩酸、酢酸などの酸を含有し得る。
【００４９】
上記金属化合物コロイド（固形分）配合量は、好ましくは、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して２００重量部以下であり、より好ましくは１０〜２００重量部、さらに好ましくは２０〜１７５重量部、最も好ましくは３０〜１５０重量部である。接着性を確保しながら、クニックの発生を抑え得るからである。
【００５０】
上記金属化合物コロイドを含有するポリビニルアルコール系接着剤の調製方法は、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属化合物コロイドを含有する接着剤の場合であれば、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂と架橋剤とを予め混合して適切な濃度に調整したものに、金属化合物コロイドを配合する方法が挙げられる。また、ポリビニルアルコール系樹脂と金属化合物コロイドを混合した後に、架橋剤を、使用時期等を考慮しながら混合することもできる。なお、樹脂溶液の濃度は、樹脂溶液を調製した後に調整してもよい。
【００５１】
上記接着剤層の厚みは、好ましくは０．０１〜０．１５μｍであり、さらに好ましくは０．０２〜０．１２μｍであり、最も好ましくは０．０３〜０．０９μｍである。
【００５２】
上記粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。具体例としては、溶剤型粘着剤、非水系エマルジョン型粘着剤、水系粘着剤、ホットメルト粘着剤等が挙げられる。アクリル系ポリマーをベースポリマーとする溶剤型粘着剤が好ましく用いられる。第１の偏光子および第１の複屈折層に対して適切な粘着特性（ぬれ性、凝集性および接着性）を示し、かつ、光学透明性、耐候性および耐熱性に優れるからである。
【００５３】
上記粘着剤層の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜設定され得る。具体的には、粘着剤層の厚みは、好ましくは１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは３μｍ〜５０μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜３０μｍ、特に好ましくは１０〜２５μｍである。
【００５４】
本発明における光学補償層は、好ましくは、基材上のコーティング層として形成され得る。基材が偏光子の保護層を兼ねる場合（例えば、基材がトリアセチルセルロースフィルムなどのセルロース系フィルムの場合）には、基材のコーティング層と反対の側が、第２の偏光子と粘着剤または接着剤を介して直接に積層されてなることが好ましい。基材が偏光子の保護層を兼ねない場合には、第２の偏光子（代表的には、第２の偏光子の保護層）に転写し、基材を剥離することが好ましい。
【００５５】
Ｇ．液晶表示装置
図３は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。図示例では透過型液晶表示装置について説明するが、本発明が反射型液晶表示装置等にも適用されることはいうまでもない。
【００５６】
液晶表示装置２００は、液晶セル４０と、液晶セル４０を挟んで配された位相差フィルム２０、２０’と、位相差フィルム２０、２０’の外側に配された偏光板７０、７０’と、導光板８０と、光源８５と、リフレクター９０とを備える。偏光板７０、７０’は、その偏光軸が互いに直交するようにして配置されている。本発明の液晶表示装置においては、液晶セル４０と、液晶セル４０を挟んで配された位相差フィルム２０、２０’と、位相差フィルム２０、２０’の外側に配された偏光板７０、７０’として、上記記載の液晶パネル１００が採用される。なお、位相差フィルム２０、２０’は、それらの一方のみを有している態様でもよい。
【００５７】
例えば、ＴＮ方式の場合には、このような液晶表示装置２００は、電圧無印加時には液晶層１２の液晶分子が、偏光軸を９０度ずらすような状態で配列している。そのような状態においては、偏光板によって一方向の光のみが透過した入射光は、液晶分子によって９０度ねじられる。上記のように、偏光板はその偏光軸が互いに直交するようにして配置されているので、他方の偏光板に到達した光（偏光）は、当該偏光板を透過する。したがって、電圧無印加時には、液晶表示装置２００は白表示を行う（ノーマリホワイト方式）。一方、このような液晶表示装置２００に電圧を印加すると、液晶層１２内の液晶分子の配列が変化する。その結果、他方の偏光板に到達した光（偏光）は、当該偏光板を透過できず、黒表示となる。このような表示の切り替えを、アクティブ素子を用いて画素ごとに行うことにより、画像が形成される。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における各特性の測定方法は以下の通りである。
【００５９】
〈位相差の測定〉
試料フィルムの屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを、自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ）により計測し、面内位相差Δｎｄおよび厚み方向位相差Ｒｔｈを算出した。測定温度は２３℃、測定波長は５９０ｎｍであった。
【００６０】
〈カラーシフトの測定〉
ＥＬＤＩＭ社製 商品名 「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、方位角０〜３６０°に変化させて、極角を６０°方向にした液晶表示装置の色調を測定し、ｘｙ色度図上にプロットした。なお、方位角および極角は図４に示す通りである。
【００６１】
〈正面コントラストの測定〉
ＥＬＤＩＭ社製 商品名 「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、正面コントラストを測定した。
【００６２】
〔参考例１〕：偏光子の作製
ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて６倍に一軸延伸して偏光子を作製した。
【００６３】
〔参考例２〕：ポリビニルアルコール系接着剤の調製
アセトアセチル基変性したポリビニルアルコール樹脂１００重量部（アセチル化度１３％）に対してメチロールメラミン２０重量部を含む水溶液を、濃度０．５重量％になるように調整したポリビニルアルコール系接着剤水溶液を調製した。
【００６４】
〔参考例３〕：ポリイミド溶液の調製
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）と、２，２´−ビス（トリフルオロメチル）−４，４´−ジアミノビフェニル（ＴＦＭＢ）とから合成された、重量平均分子量（Ｍｗ）＝７００００のポリイミドを、メチルイソブチルケトンに溶解して、１５重量％のポリイミド溶液を調製した。なお、ポリイミドの調製等は、文献「Ｆ．Ｌｉ ｅｔ ａｌ．， Ｐｏｌｙｍｅｒ ４０ （１９９９） ４５７１−４５８３」の方法を参照した。
【００６５】
〔参考例４〕：「ＴＡＣ／ネガティブＣプレート」積層体の製造
参考例３で得られたポリイミド溶液を、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム上に塗布し、１３０℃で５分間乾燥し、ＴＡＣとポリイミド層の積層体を得た。ポリイミド層はｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの負の一軸性を示した。ポリイミド層の面内位相差Δｎｄ＝３ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝２４０ｎｍであった。
【００６６】
〔参考例５〕：「ＴＡＣ／二軸性プレート」積層体の製造
参考例３で得られたポリイミド溶液を、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム上に塗布し、１３０℃で５分間乾燥した後、１５０℃で縦一軸延伸により１０％の延伸を行い、ＴＡＣとポリイミド層の積層体を得た。ポリイミド層はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの二軸性を示した。ポリイミド層の面内位相差Δｎｄ＝５０ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝２４０ｎｍであった。
【００６７】
〔参考例６〕：偏光板（Ａ）の製造
参考例１で得られた偏光子の片側に、参考例４で得られた「ＴＡＣ／ネガティブＣプレート」積層体のＴＡＣ面を、参考例２で得られたポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせた。該偏光子のもう一方の側に、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを貼り合わせた。このようにして、「ＴＡＣ／偏光子／ＴＡＣ／ネガティブＣプレート」の構成を有する偏光板（Ａ）を得た。
【００６８】
〔参考例７〕：偏光板（Ｂ）の製造
参考例１で得られた偏光子の片側に、参考例５で得られた「ＴＡＣ／二軸性プレート」積層体のＴＡＣ面を、参考例２で得られたポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせた。該偏光子のもう一方の側に、厚み８０μｍの未延伸のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを貼り合わせた。このようにして、「ＴＡＣ／偏光子／ＴＡＣ／二軸性プレート」の構成を有する偏光板（Ｂ）を得た。
【００６９】
〔実施例１〕
Ｓｈａｒｐ製４６インチＡＱＵＯＳから液晶セル（ＶＡモード）を取り出した。次に、該液晶セルの視認側に偏光板（日東電工（株）製、商品名：ＳＩＧ１４３２）を、バックライト側に参考例６で得られた偏光板（Ａ）を、アクリル系粘着剤（２０μｍ）で、偏光板の吸収軸が直交するように貼り合わせた。
カラーシフトの測定結果を図５に示す。また、正面コントラストは２３００であった。
【００７０】
〔比較例１〕
Ｓｈａｒｐ製４６インチＡＱＵＯＳから液晶セル（ＶＡモード）を取り出した。次に、該液晶セルの視認側に偏光板（日東電工（株）製、商品名：ＳＩＧ１４３２）を、バックライト側に参考例７で得られた偏光板（Ｂ）を、アクリル系粘着剤（２０μｍ）で、偏光板の吸収軸が直交するように貼り合わせた。
カラーシフトの測定結果を図６に示す。また、正面コントラストは２０００であった。
【００７１】
実施例１と比較例１のカラーシフトの測定結果、正面コントラストの測定結果を比較すると、実施例１は比較例１に比べてカラーシフトが小さく、正面コントラストのレベルが高いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の液晶表示装置は、液晶テレビ、携帯電話等に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置がＶＡモードの液晶セルを採用する場合に、液晶層の液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。
【図４】本発明における、方位角および極角を説明する模式図である。
【図５】実施例１において測定したカラーシフトを示すｘｙ色度図である。
【図６】比較例１において測定したカラーシフトを示すｘｙ色度図である。
【符号の説明】
【００７４】
２０ 位相差フィルム
２０´ 位相差フィルム
３０ 第１の偏光子
４０ 液晶セル
４１ ガラス基板
４２ ガラス基板
４３ 液晶層
４４ スペーサー
５０ 光学補償層
６０ 第２の偏光子
７０ 偏光板
７０´ 偏光板
８０ 導光板
８５ 光源
９０ リフレクター
１００ 液晶パネル
２００ 液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光子と、ＶＡモード用液晶セルと、第２の偏光子とを含み、
該ＶＡモード用液晶セルが、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層で補償されている、
ＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項２】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を複数層有する、請求項１に記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項３】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を、前記ＶＡモード用液晶セルから見て、視認側とバックライト側に１層ずつ有する、請求項２に記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項４】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、液晶化合物により形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項５】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドから選ばれる少なくとも１種のポリマー材料により形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項６】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、セルロース系材料により形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項１】
第１の偏光子と、ＶＡモード用液晶セルと、第２の偏光子とを含み、
該ＶＡモード用液晶セルが、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層で補償されている、
ＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項２】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を複数層有する、請求項１に記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項３】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層を、前記ＶＡモード用液晶セルから見て、視認側とバックライト側に１層ずつ有する、請求項２に記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項４】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、液晶化合物により形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項５】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドから選ばれる少なくとも１種のポリマー材料により形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【請求項６】
前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する光学補償層が、セルロース系材料により形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載のＶＡモード用液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１５７００７（Ｐ２００９−１５７００７Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３３４９７（Ｐ２００７−３３３４９７）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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