JP2008197536A - 液晶パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】斜め方向のコントラスト比が高く、光抜けが少なく、斜め方向のカラーシフトが小さく、極めて薄型の、液晶パネルおよび液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】本発明の液晶パネルは、液晶セルと、該液晶セルの一方の側に配置された第１の偏光子と、該液晶セルの他方の側に配置された第２の偏光子と、該第１の偏光子と該液晶セルの間に配置された第１の光学素子と、該第１の光学素子と該液晶セルの間に配置された第２の光学素子とを備え、該第１の光学素子が、実質的に光学的に負の一軸性を有し、該第２の光学素子が、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率楕円体を示し、−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基（Ｍは対イオンを表す）を有する１種以上の多環式化合物から形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶セルと偏光子と光学素子とを有する液晶パネルに関する。また、本発明は、上記液晶パネルを用いた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力などの特徴が注目され、携帯電話や時計などの携帯機器、パソコンモニターやノートパソコンなどのＯＡ機器、ビデオカメラや液晶テレビなどの家庭用電気製品等に広く普及している。これは、画面を見る角度によって表示特性が変化したり、高温や極低温などで作動しなかったりといった欠点が、技術革新によって克服されつつあるからである。ところが、用途が多岐に渡ると、それぞれの用途に応じて異なる特性が要求されるようになってきている。例えば、従来の液晶表示装置においては、視野角特性は、白／黒表示のコントラスト比が、斜め方向で１０程度あれば良いとされてきた。この定義は、新聞や雑誌等の白い紙上に印刷された黒いインクのコントラスト比に由来する。しかしながら、据え置きタイプの大型テレビ用途では、同時に数人が画面を見ることになるため、異なった視野角からでもよく見えるディスプレイが要求される。すなわち、白／黒表示のコントラスト比は、例えば２０以上が必要とされている。また、ディスプレイが大型になると、画面を見る人は、動かなくても画面の四隅を見る場合に違った視角方向から見るのと同じことになるため、液晶パネルの画面全体にわたり、表示にムラがなく、表示が均一であることが重要になっている。

現在、液晶セルを備えた液晶表示装置（例えばテレビ用途）は、駆動モードの一つとして、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）方式を広く採用している。この方式の特徴は、電界が存在しない状態でホモジニアス配向された液晶分子を、横電界によって駆動させることによって、鮮明な色彩の表示が得られることである。しかしながら、従来のＩＰＳ方式の液晶セルを備えた液晶表示装置は、斜め方向で、コントラスト比が低下する、見る角度に伴って変化する画像の色づき（斜め方向のカラーシフトともいう）が生じるなど、表示特性の悪化が問題となっている。

そこで、この問題を解決するために、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を示すλ／２板（ただし、フィルムの遅相軸方向、進相軸方向及び厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとする。）を用いることによって、斜め方向の表示特性を改善できることが開示されている（例えば、特許文献１）。

上記のｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を示すλ／２板は、高分子フィルムの両側に収縮性フィルムを貼着して、厚み方向に膨張するように延伸して作製される。このため、作製されるλ／２板は厚みが大きくなってしまい、液晶表示装置の薄型化を困難にする原因となっている。
特開２００６−７２３０９号公報

本発明の課題は、斜め方向のコントラスト比が高く、光抜けが少なく、斜め方向のカラーシフトが小さく、極めて薄型の、液晶パネルおよび液晶表示装置を提供することである。

本発明の液晶パネルは、
液晶セルと、該液晶セルの一方の側に配置された第１の偏光子と、該液晶セルの他方の側に配置された第２の偏光子と、該第１の偏光子と該液晶セルの間に配置された第１の光学素子と、該第１の光学素子と該液晶セルの間に配置された第２の光学素子とを備え、
該第１の光学素子が、実質的に光学的に負の一軸性を有し、
該第２の光学素子が、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率楕円体を示し、−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基（Ｍは対イオンを表す）を有する１種以上の多環式化合物から形成される。

好ましい実施形態においては、上記多環式化合物が複素環を有する。

好ましい実施形態においては、上記多環式化合物が有する複素環中のヘテロ原子として窒素原子が含まれる。

好ましい実施形態においては、上記多環式化合物が一般式（１）で表される。
（一般式（１）中、Ｍは対イオンを表し、ｋ、ｌはそれぞれ独立して０〜４の整数であり、ｋとｌの和は０〜４の整数であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立して０〜６の整数であり、ｍとｎの和は０〜６の整数であり、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは同時に０ではない。）

好ましい実施形態においては、上記第２の光学素子のＮｚ係数が０．０５〜０．４５である。

好ましい実施形態においては、上記第２の光学素子の２３℃における波長５９０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ［５９０］が１００〜３００ｎｍである。

好ましい実施形態においては、上記第２の光学素子の厚みが０．０５〜１０μｍである。

好ましい実施形態においては、上記第１の光学素子の２３℃における波長５９０ｎｍで測定した厚み方向位相差Ｒｔｈ[５９０]が１０〜１００ｎｍである。

好ましい実施形態においては、上記第１の光学素子が、セルロースエステルを主成分とする高分子フィルムを含む。

好ましい実施形態においては、上記第２の光学素子の遅相軸が上記第１の偏光子の吸収軸と実質的に直交している。

好ましい実施形態においては、上記第２の偏光子と上記液晶セルとの間に、実質的に光学的に等方性を有する第３の光学素子が配置されている。

好ましい実施形態においては、上記第３の光学素子の２３℃における波長５９０ｎｍで測定した厚み方向位相差値Ｒｔｈ[５９０] の絶対値が１０ｎｍ以下である。

好ましい実施形態においては、上記第３の光学素子が、セルロースエステル、ノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加したシクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンモノマーとの付加共重合体、および、マレイミド系モノマーとオレフィンモノマーとの付加共重合体から選ばれる少なくとも１つを主成分とする高分子フィルムを含む。

好ましい実施形態においては、上記液晶セルの駆動モードがＩＰＳモードである。

本発明の別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、上記液晶パネルを含む。

本発明によれば、斜め方向のコントラスト比が高く、光抜けが少なく、斜め方向のカラーシフトが小さく、極めて薄型の、液晶パネルおよび液晶表示装置を提供することができる。
上記効果は、特定の光学特性を有する第１の光学素子、第２の光学素子、および第３の光学素子と、液晶セルとを、特定の位置関係で配置すること、および、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率楕円体を示す第２の光学素子を特定の多環式化合物から形成することによって、発現可能となる。

本明細書において、面内の屈折率は遅相軸方向、進相軸方向をそれぞれｎｘ、ｎｙとし、厚み方向屈折率はｎｚとする。なお、遅相軸方向とは、面内の屈折率の最大となる方向をいう。
本明細書において、例えば、ｎｙ＝ｎｚとは、ｎｙとｎｚとが完全に同一である場合だけでなく、ｎｙとｎｚとが実質的に同一である場合も包含する。
本明細書において、「実質的に直交」とは、２つの軸（例えば、偏光子の吸収軸と別の偏光子の吸収軸）とのなす角度が、９０°±２．０°である場合を包含し、好ましくは９０°±１．０°であり、更に好ましくは９０°±０．５°である。
本明細書において、「実質的に平行」とは、２つの軸（例えば、位相差フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸）とのなす角度が、０°±２．０°である場合を包含し、好ましくは０°±１．０°であり、更に好ましくは０°±０．５°である。

Ａ．液晶パネル全体の概略
図１は、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（ａ）は、この液晶パネルがＯモードを採用する場合の概略斜視図であり、図２（ｂ）は、この液晶パネルがＥモードを採用する場合の概略斜視図である。なお、見やすくするために、図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）における各構成部材の縦、横および厚みの比率は実際とは異なって記載されていることに留意されたい。この液晶パネル１００は、電界が存在しない状態でホモジニアス配向された液晶分子を含む液晶層を備える液晶セル１０と、液晶セル１０の一方の側（図２（ａ）では視認側）に配置された第１の偏光子２１と、液晶セル１０の他方の側（図２（ａ）ではバックライト側）に配置された第２の偏光子２２と、第１の偏光子２１と液晶セル１０の間に配置された第１の光学素子３０および第２の光学素子４０とを備える。なお、実用的には、第１の偏光子２１と第２の偏光子２２の外側には、任意の適切な保護層（図示せず）が配置され得る。なお、好ましくは、第１の偏光子２１の吸収軸と第２の偏光子２２の吸収軸は実質的に直交しており、第１の偏光子２１の吸収軸と第２の光学素子４０の遅相軸は実質的に直交している。

第１の光学素子３０は、実質的に光学的に負の一軸性を有する。第２の光学素子４０は、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率楕円体を示し、−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基（Ｍは対イオンを表す）を有する１種以上の多環式化合物から形成される。第３の光学素子５０は、実質的に光学的に等方性を有する。このような特定の光学素子を液晶セルにそれぞれ積層することにより、きわめて良好な光学補償が行われ、その結果、液晶表示装置の斜め方向のコントラスト比が高く、且つ、斜め方向のカラーシフト量が小さい液晶表示装置を実現できる。

好ましくは、第２の偏光子２２は、その吸収軸が液晶セル１０の初期配向方向と実質的に平行となるように配置される。第１の偏光子２１は、その吸収軸が液晶セル１０の初期配向方向と実質的に直交するように配置される。

本発明の液晶パネルは、いわゆるＯモードであってもよく、いわゆるＥモードであってもよい。「Ｏモードの液晶パネル」とは、液晶セルのバックライト側に配置された偏光子の吸収軸と、液晶セルの初期配向方向が互いに平行であるものをいう。「Ｅモードの液晶パネル」とは、液晶セルのバックライト側に配置された偏光子の吸収軸と、液晶セルの初期配向方向が互いに直交しているものをいう。Ｏモードの液晶パネルの場合、好ましくは図２（ａ）のように、第１の偏光子２１、第１の光学素子３０および第２の光学素子４０は液晶セル１０の視認側に配置され、第２の偏光子２２は液晶セル１０のバックライト側に配置される。Ｅモードの液晶パネルの場合、好ましくは図２（ｂ）のように、第１の偏光子２１、第１の光学素子３０および第２の光学素子４０は液晶セル１０のバックライト側に配置され、第２の偏光子２２は液晶セル１０の視認側に配置される。本発明においては、図２（ａ）に示すようなＯモードが好ましい。Ｏモードの配置のほうが、より良好な光学補償が実現されるからである。より具体的には、Ｏモードの配置においては、位相差フィルムを含む第２の光学素子がバックライトから遠い側に配置されるので、バックライトの熱による悪影響を受けにくく、表示ムラの小さい液晶表示装置を得ることができる。

本発明の液晶パネルは、上記の実施形態に限定されず、例えば、図１に示した各構成部材の間に他の構成部材（例えば、等方性の光学粘着剤や、等方性フィルム）が配置されたものであっても良い。以下、本発明の液晶パネルの構成部材について詳細に説明する。

Ｂ．液晶セル
図１を参照すると、本発明に用いられる液晶セル１０は、一対の基板１１、１１’と、基板１１、１１’の間に挟持された表示媒体としての液晶層１２とを有する。一方の基板（アクティブマトリクス基板）１１’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）。他方の基板（カラーフィルター基板）１１には、カラーフィルター（図示せず）、およびブラックマトリクス（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１１’に設けてもよい。基板１１、１１’の間隔（セルギャップ）は、スペーサー（図示せず）によって制御されている。基板１１、１１’の液晶層１２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。

上記液晶層１２は、好ましくは、電界が存在しない状態でホモジニアス配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率分布を示す。

「液晶セルの初期配向方向」とは、電界が存在しない状態で、液晶層に含まれる液晶分子が配向した結果生じる液晶層の面内屈折率が最大となる方向をいう。このような屈折率分布を示す液晶層を用いる駆動モードの代表例としては、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モードおよび強誘電性液晶（ＦＬＣ）モード等が挙げられる。このような駆動モードに用いられる液晶の具体例としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶が挙げられる。例えば、ＩＰＳモードおよびＦＦＳモードにはネマチック液晶が用いられ、ＦＬＣモードにはスメクチック液晶が用いられる。

上記ＩＰＳモードは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｎｅｎｃｅ）効果を利用し、電界が存在しない状態でホモジニアス配向させた液晶分子を、例えば、金属で形成された対向電極と画素電極とで発生させた基板に平行な電界（横電界ともいう）で応答させる。より具体的には、例えば、テクノタイムズ社出版「月刊ディスプレイ７月号」ｐ．８３〜ｐ．８８（１９９７年版）や、日本液晶学会出版「液晶ｖｏｌ．２ Ｎｏ．４」ｐ．３０３〜ｐ．３１６（１９９８年版）に記載されているように、ノーマリブッラク方式では、液晶セルの電界無印加時の配向方向と一方の側の偏光子の吸収軸とを一致させて、上下の偏光板を直交配置させると、電界のない状態で完全に黒表示になる。電界があるときは、液晶分子が基板に平行を保ちながら回転動作することによって、回転角に応じた透過率を得ることができる。なお、上記のＩＰＳモードは、Ｖ字型電極またはジグザグ電極等を採用した、スーパー・インプレーンスイッチング（Ｓ−ＩＰＳ）モードや、アドバンスド・スーパー・インプレーンスイッチング（ＡＳ−ＩＰＳ）モードを包含する。上記のようなＩＰＳモードを採用した市販の液晶表示装置としては、例えば、日立製作所（株）２０Ｖ型ワイド液晶テレビ 商品名「Ｗｏｏｏ」、イーヤマ（株）１９型液晶ディスプレイ 商品名「ＰｒｏＬｉｔｅ Ｅ４８１Ｓ−１」、（株）ナナオ製 １７型ＴＦＴ液晶ディスプレイ 商品名「ＦｌｅｘＳｃａｎ Ｌ５６５」等が挙げられる。

上記ＦＦＳモードは、電圧制御複屈折効果を利用し、電界が存在しない状態でホモジニアス分子配列に配向させた液晶分子を、例えば、透明導電体で形成された対向電極と画素電極とで発生させた基板に平行な電界（横電界ともいう）で応答させるものをいう。なお、ＦＦＳモードにおける横電界は、フリンジ電界ともいう。このフリンジ電界は、透明導電体で形成された対向電極と画素電極との間隔を、セルギャップより狭く設定することによって発生させることができる。より具体的には、ＳＩＤ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）２００１ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．４８４−ｐ．４８７や、特開２００２−０３１８１２号公報に記載されているように、ノーマリーブラック方式では、液晶セルの電界無印加時の配向方向と、一方の側の偏光子の吸収軸とを一致させて、上下の偏光板を直交配置させると、電界のない状態で完全に黒表示になる。電界があるときは、液晶分子が基板に平行を保ちながら回転動作することによって、回転角に応じた透過率を得ることができる。なお、上記のＦＦＳモードは、Ｖ字型電極またはジグザグ電極等を採用した、アドバンスド・フリンジフィールドスイッチング（Ａ−ＦＦＳ）モードや、ウルトラ・フリンジフィールドスイッチング（Ｕ−ＦＦＳ）モードを包含する。上記のようなＦＦＳモードを採用した市販の液晶表示装置としては、例えば、Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ社 タブレットＰＣ 商品名「Ｍ１４００」が挙げられる。

上記ＦＬＣモードは、例えば、強誘電性のカイラルスメクチック液晶を、厚さ１μｍ〜２μｍ程度の電極基板間に封入した場合に、２つの安定な分子配向状態を示すという性質を利用する。より具体的には、印加電圧によって、上記強誘電性カイラルスメクチック液晶分子を基板に平行な面内で回転させて応答させる。このＦＬＣモードは、上記ＩＰＳモードや上記ＦＦＳモードと同様の原理で、黒白表示を得ることができる。さらに、上記ＦＬＣモードは、他の駆動モードと比較して、応答速度が速いという特徴を有する。なお、本明細書において、上記ＦＬＣモードは、表面安定化（ＳＳ−ＦＬＣ）モード、反強誘電性（ＡＦＬＣ）モード、高分子安定化（ＰＳ−ＦＬＣ）モード、およびＶ字特性（Ｖ−ＦＬＣ）モードを包含する。

上記ホモジニアス配向させた液晶分子とは、配向処理された基板と液晶分子の相互作用の結果として、上記液晶分子の配向ベクトルが基板平面に対し、平行かつ一様に配向した状態のものをいう。なお、本明細書においては、上記配向ベクトルが基板平面に対し、わずかに傾いている場合、すなわち上記液晶分子がプレチルトをもつ場合も、ホモジニアス配向に包含される。液晶分子がプレチルトをもつ場合は、そのプレチルト角は、２０°以下であるほうが、コントラスト比を高く保ち、良好な表示特性が得られる点で好ましい。

上記ネマチック液晶としては、目的に応じて任意の適切なネマチック液晶が採用され得る。例えば、ネマチック液晶は、誘電率異方性が正のものであっても、負のものであっても良い。誘電率異方性が正のネマチック液晶の具体例としては、メルク社製 商品名「ＺＬＩ−４５３５」が挙げられる。誘電率異方性が負のネマチック液晶の具体例としては、メルク社製 商品名「ＺＬＩ−２８０６」が挙げられる。また、上記ネマチック液晶の常光屈折率(ｎｏ)と異常光屈折率(ｎｅ)との差、すなわち複屈折率（Δｎ_ＬＣ）は、上記液晶の応答速度や透過率等によって任意に設定できるが、通常０．０５〜０．３０であることが好ましい。

上記スメクチック液晶としては、目的に応じて任意の適切なスメクチック液晶が採用され得る。好ましくは、スメクチック液晶は、分子構造の一部に不斉炭素原子を有し、強誘電性を示すもの（強誘電液晶ともいう）が用いられる。強誘電性を示すスメクチック液晶の具体例としては、ｐ-デシロキシベンジリデン−ｐ’−アミノ−２−メチルブチルシンナメート、ｐ-ヘキシルオキシベンジリデン−ｐ’−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート、４−ｏ−（２−メチル）ブチルレゾルシリデン−４’−オクチルアニリンが挙げられる。また、市販の強誘電性液晶としては、メルク社製 商品名ＺＬＩ−５０１４−０００（電気容量２．８８ｎＦ、自発分極−２．８Ｃ／ｃｍ^２）、メルク社製 商品名ＺＬＩ−５０１４−１００（電気容量３．１９ｎＦ、自発分極−２０．０Ｃ／ｃｍ^２）、ヘキスト社製商品名ＦＥＬＩＸ−００８（電気容量２．２６ｎＦ、自発分極−９．６Ｃ／ｃｍ^２）等が挙げられる。

上記液晶セルのセルギャップ（基板間隔）としては、目的に応じて任意の適切なセルギャップが採用され得る。セルギャップは、好ましくは１．０μｍ〜７．０μｍである。上記の範囲内であれば、応答時間を短くすることができ、良好な表示特性を得ることができる。

Ｃ．偏光子
本明細書において、偏光子とは、自然光または偏光を任意の偏光に変換し得る光学フィルムをいう。本発明の偏光板に用いられる偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。好ましくは、自然光または偏光を直線偏光に変換するフィルムが用いられる。

上記偏光子の厚みとしては、任意の適切な厚みが採用され得る。偏光子の厚みは、代表的には５〜８０μｍであり、好ましくは１０〜５０μｍであり、さらに好ましくは２０〜４０μｍである。上記の範囲であれば、光学特性や機械的強度に優れる。

Ｃ−１．偏光子の光学特性
上記偏光子の２３℃で測定した波長４４０ｎｍの透過率（単体透過率ともいう）は、好ましくは４１％以上、さらに好ましくは４３％以上である。なお、単体透過率の理論的な上限は５０％である。また、偏光度は、好ましくは９９．８〜１００％であり、更に好ましくは、９９．９〜１００％である。上記の範囲であれば、液晶表示装置に用いた際に正面方向のコントラスト比をより一層高くすることができる。

上記単体透過率および偏光度は、分光光度計［村上色彩技術研究所（株）製 製品名「ＤＯＴ−３」］を用いて測定することができる。上記偏光度の具体的な測定方法としては、上記偏光子の平行透過率（Ｈ_０）および直交透過率（Ｈ_９０）を測定し、式：偏光度（％）＝｛（Ｈ_０−Ｈ_９０）／（Ｈ_０＋Ｈ_９０）｝^１／２×１００より求めることができる。上記平行透過率（Ｈ_０）は、同じ偏光子２枚を互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光子の透過率の値である。また、上記直交透過率（Ｈ_９０）は、同じ偏光子２枚を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光子の透過率の値である。なお、これらの透過率は、ＪｌＳＺ８７０１−１９８２の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。

Ｃ−２．偏光子の配置手段
図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、第１の偏光子２１および第２の偏光子２２を配置する方法としては、目的に応じて任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記第１の偏光子２１、および第２の偏光子２２は、液晶セルに対向する側の表面に接着剤層または粘着剤層（図示せず）を設け、第１の偏光子２１は第１の光学素子３０の表面に、第２の偏光子２２は、第３の光学素子５０の表面に接着される。このようにすることによって、液晶表示装置に用いた際に、コントラストを高くすることができる。

上記接着剤または粘着剤の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、接着剤の好適な厚みの範囲は、一般には、０．１〜５０μｍであり、好ましくは０．１〜２０μｍであり、特に好ましくは０．１〜１０μｍである。粘着剤の好適な厚みの範囲は、一般には、１〜１００μｍであり、好ましくは５〜８０μｍであり、特に好ましくは１０〜５０μｍである。

上記接着剤または粘着剤層を形成する接着剤または粘着剤としては、被着体の種類に応じて、任意の適切な接着剤または粘着剤が採用され得る。接着剤としては、特に偏光子にポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルムが使用された場合には、水性接着剤が好ましく用いられる。特に好ましくは、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とするものが用いられる。

好ましくは、上記第１の偏光子２１は、その吸収軸が、第２の偏光子２２の吸収軸と実質的に直交するように配置される。実質的に直交する角度範囲から外れる程度が大きくなるほど、液晶表示装置に用いた際に、コントラストが低下する傾向がある。

Ｃ−３．偏光子に用いられる光学フィルム
上記偏光子は、例えば、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルムの延伸フィルムからなる。上記ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルムは、例えば、特開２０００−３１５１４４号公報［実施例１］に記載の方法により製造される。

上記ポリビニルアルコール系樹脂としては、ビニルエステル系モノマーを重合して得られたビニルエステル系重合体をケン化し、ビニルエステル単位をビニルアルコール単位としたものを用いることができる。上記ビニルエステル系モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル等が挙げられる。これらのなかでも好ましくは、酢酸ビニルである。

上記ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度としては、任意の適切な平均重合度が採用され得る。平均重合度は、好ましくは１２００〜３６００であり、さらに好ましくは１６００〜３２００であり、最も好ましくは１８００〜３０００である。なお、ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じた方法によって測定することができる。

上記ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、偏光子の耐久性の点から、好ましくは９０．０〜９９．９モル％であり、さらに好ましくは９５．０〜９９．９モル％であり、最も好ましくは９８．０〜９９．９モル％である。

上記ケン化度とは、ケン化によりビニルアルコール単位に変換され得る単位の中で、実際にビニルアルコール単位にケン化されている単位の割合を示したものである。なお、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。

本発明に用いられるポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルムは、好ましくは、可塑剤として多価アルコールを含有し得る。上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。これらは、単独で、または２種以上を組み合わせて使用され得る。本発明においては、延伸性、透明性、熱安定性等の観点から、エチレングリコールまたはグリセリンが好ましく用いられる。

本発明における多価アルコールの使用量としては、ポリビニルアルコール系樹脂の全固形分１００に対して、好ましくは１〜３０（重量比）であり、さらに好ましくは３〜２５（重量比）であり、最も好ましくは０．０５〜０．３（重量比）である。上記の範囲であれば、染色性や延伸性をより一層向上させることができる。

上記二色性物質としては、任意の適切な二色性物質が採用され得る。具体的には、ヨウ素または二色性染料等が挙げられる。本明細書においては、「二色性」とは、光軸方向とそれに直交する方向との２方向で光の吸収が異なる光学的異方性をいう。

上記二色性染料としては、例えば、レッドＢＲ、レッドＬＲ、レッドＲ、ピンクＬＢ、ルビンＢＬ、ボルドーＧＳ、スカイブルーＬＧ、レモンエロー、ブルーＢＲ、ブルー２Ｒ、ネイビーＲＹ、グリーンＬＧ、バイオレットＬＢ、バイオレットＢ、ブラックＨ、ブラックＢ、ブラックＧＳＰ、エロー３Ｇ、エローＲ、オレンジＬＲ、オレンジ３Ｒ、スカーレットＧＬ、スカーレットＫＧＬ、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットＢＫ、スプラブルーＧ、スプラブルーＧＬ、スプラオレンジＧＬ、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジＳおよびファーストブラック等が挙げられる。

偏光子の製造方法の一例について、図３を参照して説明する。図３は、本発明に用いられる偏光子の代表的な製造工程の概念を示す模式図である。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルム２０１は、繰り出し部２００から繰り出され、ヨウ素水溶液浴２１０中に浸漬され、速比の異なるロール２１１及び２１２でフィルム長手方向に張力を付与されながら、膨潤および染色工程に供される。次に、ホウ酸とヨウ化カリウムとを含む水溶液の浴２２０中に浸漬され、速比の異なるロール２２１及び２２２でフィルムの長手方向に張力を付与されながら、架橋処理に供される。架橋処理されたフィルムは、ロール２３１および２３２によって、ヨウ化カリウムを含む水溶液浴２３０中に浸漬され、水洗処理に供される。水洗処理されたフィルムは、乾燥手段２４０で乾燥されることにより水分率が調節され、巻き取り部２６０にて巻き取られる。偏光子２５０は、これらの工程を経て、上記ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルムを元長の５〜７倍に延伸することで得ることができる。

上記偏光子の水分率としては、任意の適切な水分率が採用され得る。好ましくは、水分率は５％〜４０％であり、さらに好ましくは１０％〜３０％であり、最も好ましくは２０％〜３０％である。

なお、本発明の液晶パネルにおいて、液晶セルの両側に配置される偏光子は、同一であってもよく、それぞれ異なっていてもよい。

Ｄ．第１の光学素子
図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、第１の光学素子３０は、第１の偏光子２１と第２の光学素子４０との間に配置される。このような形態によれば、当該第１の光学素子が、偏光子のセル側の保護層として機能することとなり、偏光子の劣化を防ぎ、結果として、液晶表示装置の表示特性を長時間、高く維持することができる。この第１の光学素子３０は、実質的に光学的に負の一軸性を有する。光学的に負の一軸性を有する光学素子は、理想的には、法線方向に光軸を有する。

本明細書において、「実質的に光学的に負の一軸性を有する」とは、屈折率分布がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚを満足するものをいう（ネガティブＣプレートともいう）。上記屈折率分布は、厳密にｎｘ＝ｎｙに限定されず、液晶表示装置の表示特性に実用上悪影響を及ぼさない程度に面内の屈折率差が小さいもの（ｎｘ≒ｎｙ）であればよい。

本発明において、上記第１の光学素子は、上記第２の光学素子と組み合わせて、液晶パネルの斜め方向の光漏れを低減するために用いられる。通常、２枚の偏光子を、互いの吸収軸が直交するように液晶セルの両側に配置した液晶パネルは、正面方向からは光漏れは生じにくいが、斜め方向では光漏れが生じ、各偏光子の吸収軸を０°、９０°とした場合に、斜め方向の４５°方位で光漏れ量が最大となる傾向がある。この光漏れ量を低減することによって、結果として斜め方向のコントラスト比を高め、斜め方向のカラーシフト量を小さくすることができる。

Ｄ−１．第１の光学素子の光学特性
本発明に用いられる第１の光学素子の、２３℃における波長５９０ｎｍで測定した面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、好ましくは０ｎｍ〜１０ｎｍであり、より好ましくは０ｎｍ〜５ｎｍであり、さらに好ましくは０ｎｍ〜３ｎｍである。Ｒｅ［５９０］は、ｄ（ｎｍ）を光学素子の厚みとしたとき、式：Ｒｅ［５９０］＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求めることができる。上記第１の光学素子のＲｅ［５９０］を上記の範囲とすることによって、後述する第２の光学素子と組み合わせた場合に、液晶セルの優れた光学補償が実現される。

本発明に用いられる第１の光学素子の、２３℃における波長５９０ｎｍで測定したＲｔｈ［５９０］は、好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、より好ましくは２０ｎｍ〜８０ｎｍであり、さらに好ましくは３０ｎｍ〜５０ｎｍである。Ｒｔｈ［５９０］は、ｄ（ｎｍ）を光学素子の厚みとしたとき、式：Ｒｔｈ［５９０］＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求めることができる。上記第１の光学素子のＲｔｈ［５９０］を上記の範囲とすることによって、後述する第２の光学素子と組み合わせた場合に、液晶セルの優れた光学補償が実現される。

Ｄ−２．第１の光学素子の配置手段

図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、上記第１の光学素子３０を第１の偏光子２１と第２の光学素子４０との間に配置する方法としては、目的に応じて任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記第１の光学素子３０は、その両面に接着剤層または粘着剤層を設け、第１の偏光子２１および第２の光学素子４０に接着させる。各光学素子の隙間をこのように接着剤層または粘着剤層で満たすことによって、液晶表示装置に組み込んだ際に、各光学素子の光学軸の関係がずれることを防止したり、各光学素子同士が擦れて傷ついたりすることを防ぐことができる。また、各光学素子の層間の界面反射を少なくし、液晶表示装置に用いた際に正面方向および斜め方向のコントラスト比を高くすることができる。

上記接着剤層または粘着剤層の厚みは、使用目的や接着力などに応じて、適宜、適切な範囲に決定できる。接着剤の好適な厚みの範囲は、好ましくは０．１〜５０μｍであり、さらに好ましくは０．１〜２０μｍであり、特に好ましくは０．１〜１０μｍである。粘着剤の好適な厚みの範囲は、好ましくは１〜１００μｍであり、さらに好ましくは５〜８０μｍであり、特に好ましくは１０〜５０μｍである。

上記接着剤または粘着剤層を形成する接着剤または粘着剤としては、任意の適切な接着剤または粘着剤が採用され得る。接着剤としては、例えば、熱可塑性接着剤、ホットメルト接着剤、ゴム系接着剤、熱硬化性接着剤、モノマー反応型接着剤、無機系接着剤、天然物接着剤などが挙げられる。粘着剤としては、例えば、溶剤型粘着剤、非水系エマルジョン型粘着剤、水系型粘着剤、ホットメルト型粘着剤、液状硬化型粘着剤、硬化型粘着剤、カレンダー法による粘着剤などが挙げられる。

上記第１の光学素子３０は、ｎｘとｎｙが完全に同一である場合は、面内に位相差値を生じないため、遅相軸は検出されず、第１の偏光子２１の吸収軸および第２の光学素子４０の遅相軸とは無関係に配置され得る。ｎｘとｎｙとが実質的に同一であっても、ｎｘとｎｙが僅かに異なる場合は、遅相軸が検出される場合がある。この場合、好ましくは、上記第１の光学素子３０は、その遅相軸が、第１の偏光子２１の吸収軸と実質的に平行または直交するように配置される。直交または平行から外れる程度が大きくなるほど、液晶表示装置に用いた際に、コントラストが低下する傾向がある。

Ｄ−３．第１の光学素子の構成
第１の光学素子の構成（積層構造）は、上記Ｄ−１項に記載の光学特性を満足するものであれば、特に制限はない。具体的には、第１の光学素子は、位相差フィルム単独であってもよく、２枚以上の位相差フィルムで構成される積層体であってもよい。好ましくは、第１の光学素子は、単独の位相差フィルムである。偏光子の収縮応力やバックライトの熱による位相差値のズレやムラを低減し、かつ、液晶パネルを薄くすることができるからである。第１の光学素子が積層体である場合には、接着剤層や粘着剤層を含んでもよい。積層体が２枚以上の位相差フィルムを含む場合には、これらの位相差フィルムは、同一であっても異なっていてもよい。なお、位相差フィルムの詳細については、Ｄ−４項で後述する。

第１の光学素子に用いられる位相差フィルムのＲｔｈ［５９０］は、用いられる位相差フィルムの枚数によって、適宜選択することができる。例えば、第１の光学素子が位相差フィルム単独で構成される場合には、位相差フィルムのＲｔｈ［５９０］は、第１の光学素子のＲｔｈ［５９０］と等しくすることが好ましい。従って、上記第１の光学素子を、第１の偏光子や第２の光学素子に積層する際に用いられる粘着剤層や接着剤層等の位相差値は、できるだけ小さいことが好ましい。また、例えば、第１の光学素子が２枚以上の位相差フィルムを含む積層体である場合には、それぞれの位相差フィルムのＲｔｈ［５９０］の合計が、第１の光学素子のＲｔｈ［５９０］と等しくなるように設計することが好ましい。具体的には、２枚の位相差フィルムを積層して、Ｒｔｈ［５９０］が４０ｎｍの第１の光学素子を作製する場合には、それぞれの位相差フィルムのＲｔｈ［５９０］を２０ｎｍとすることができる。あるいは、一方の位相差フィルムのＲｔｈ［５９０］を１０ｎｍとし、他方の位相差フィルムのＲｔｈ［５９０］を３０ｎｍとすることもできる。２枚の位相差フィルムを積層する場合は、それぞれの位相差フィルムの遅相軸が互いに直交するように配置することが好ましい。Ｒｅ［５９０］を小さくすることができるからである。なお、ここでは簡単のため、位相差フィルムが２枚以下の場合についてのみ示したが、３枚以上の位相差フィルムを含む積層体についても本発明が適用可能であることはいうまでもない。

上記第１の光学素子の全体厚みは、好ましくは１０μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜１２０μｍであり、さらに好ましくは３０μｍ〜６０μｍである。上記第１の光学素子は、上記の厚みの範囲とすることによって、液晶表示装置の薄型化に貢献し得る。

Ｄ−４．第１の光学素子に用いられる位相差フィルム
第１の光学素子に用いられる位相差フィルムとしては、特に制限はないが、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れ、歪によって光学的なムラの生じにくいものが好ましく用いられる。

上記位相差フィルムの厚みは、目的に応じて適宜選択され得る。当該厚みは、好ましくは５μｍ〜１００μｍであり、更に好ましくは１０μｍ〜９０μｍであり、特に好ましくは１５μｍ〜６０μｍである。上記の範囲であれば、機械的強度や光学均一性に優れ、上記Ｄ−１項に記載の光学特性を満足する位相差フィルムを得ることができる。

上記位相差フィルムの光弾性係数の絶対値（Ｃ［５９０］（ｍ^２／Ｎ））は、好ましくは１×１０^−１２〜２００×１０^−１２であり、さらに好ましくは１×１０^−１２〜５０×１０^−１２であり、最も好ましくは１×１０^−１２〜３０×１０^−１２である。光弾性係数の絶対値は、小さいほど、液晶表示装置に用いた際に、偏光子の収縮応力やバックライトの熱による位相差値のズレやムラを生じにくくし、表示均一性に優れた液晶表示装置を得ることができる。

上記位相差フィルムの２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した透過率は、好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは８５％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。第１の光学素子も同様の光透過率を有することが好ましい。

上記位相差フィルムとして好ましくは、熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムである。上記熱可塑性樹脂は、非晶性ポリマーであってもよく、結晶性ポリマーであってもよい。非晶性ポリマーは透明性に優れるという利点を有し、結晶性ポリマーは剛性、強度、耐薬品性に優れるという利点を有する。また、上記熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムは、延伸されていても、延伸されていなくてもよい。

上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネン、ポリ塩化ビニル、セルロースエステル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の汎用プラスチック；ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の汎用エンジニアリングプラスチック；ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン等のスーパーエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂は、単独で、または２種以上を組み合わせて用いられる。また、上記の熱可塑性樹脂は、任意の適切なポリマー変性を行ってから用いることもできる。上記ポリマー変性の例としては、共重合、架橋、分子末端、立体規則性等の変性が挙げられる。第１の光学素子に用いられる位相差フィルムとして特に好ましくは、セルロースエステルを主成分とする高分子フィルムである。

上記セルロースエステルとしては、任意の適切なセルロースエステルが採用され得る。具体例としては、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等の有機酸エステル等が挙げられる。また、上記セルロースエステルは、例えば、セルロースの水酸基の一部がアセチル基とプロピオニル基で置換された混合有機酸エステルであってもよい。上記セルロースエステルは、例えば、特開２００１−１８８１２８号公報［００４０］〜［００４１］に記載の方法により製造される。

上記セルロースエステルの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２０，０００〜３００，０００であり、さらに好ましくは５０，０００〜２５０，０００であり、特に好ましくは７０，０００〜２００，０００である。上記の範囲であれば、熱安定性、機械的強度に優れた透明フィルムを得ることができる。

上記熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムを得る方法としては、任意の適切な成形加工法が用いられ得る。例えば、圧縮成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形法、ＦＲＰ成形法、およびキャスティング法等から適宜、適切なものが選択され得る。これらの製法の中でも、キャスティング法が好ましい。平滑性が高く、Ｒｅ［５９０］が小さく、良好な光学均一性（例えば、位相差値が面内にも厚み方向にも均一であるもの）を有する位相差フィルムを得ることができるからである。上記キャスティング法は、具体的には、主成分となる熱可塑性樹脂、可塑剤、添加剤等を含む樹脂組成物を溶剤に溶解した濃厚溶液（ドープ）を脱泡し、エンドレスステンレスベルトまたは回転ドラム表面に均一に薄膜状に流延し、溶剤を蒸発させてフィルムを製造する方法である。

上記熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムの成形時に採用される条件は、樹脂の組成や種類、成形加工法等によって、適宜選択され得る。上記キャスティング法の場合、用いられる溶剤としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶剤は、光学均一性の高い位相差フィルムを得ることができる。また、上記溶剤の乾燥温度は、好ましくは５０℃〜２５０℃であり、さらに好ましくは８０℃〜１５０℃である。上記の範囲とすることによって、Ｒｅ［５９０］が小さく、光学均一性の高い位相差フィルムを得ることができる。Ｒｔｈ［５９０］は、乾燥条件や、形成後のフィルムの厚みなどによって、適宜、調整することができる。

上記熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムには、任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。添加剤の具体例としては、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、および増粘剤等が挙げられる。使用される添加剤の種類および量は、目的に応じて適宜設定され得る。例えば、上記添加剤の含有量は、高分子フィルムの全固形分１００に対して、好ましくは１０（重量比）以下であり、さらに好ましくは５（重量比）以下であり、最も好ましくは３（重量比）以下である。

１つの実施形態においては、上記第１の光学素子に用いられる位相差フィルムは、延伸フィルムである。例えば、上記第１の光学素子に用いられる位相差フィルムは、熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムの延伸フィルムから構成されてもよい。本明細書において、「延伸フィルム」とは適当な温度で未延伸のフィルムに張力を加え、または予め延伸されたフィルムにさらに張力を加え、特定の方向に分子の配向を高めたプラスチックフィルムをいう。

上記延伸フィルムを形成する方法としては、任意の適切な延伸方法が採用され得る。具体例としては、縦一軸延伸法、横一軸延伸法、縦横同時二軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法等が挙げられる。延伸手段としては、ロール延伸機、テンター延伸機や二軸延伸機等の任意の適切な延伸機が用いられ得る。また、上記加熱延伸を行う場合には、温度を連続的に変化させてもよく、段階的に変化させてもよい。また、延伸工程を２回以上に分割してもよい。

また、上記熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムは、上述した他にも、市販の光学フィルムをそのまま用いることもできる。また、市販の光学フィルムに延伸処理および／または緩和処理などの２次加工を施してから用いても良い。市販のセルロースエステルを主成分とする高分子フィルムとしては、具体的には、富士写真フィルム（株）製 商品名「フジタックシリーズ」（ＴＤ、ＵＺ等）などを例示できる。

Ｅ．第２の光学素子
図１および図２を参照すると、第２の光学素子４０は、第１の光学素子３０と液晶セル１０との間に配置される。

本発明において、上記第２の光学素子は、上記第１の光学素子と組み合わせて、液晶パネルの斜め方向の光漏れを低減するために用いられる。通常、２枚の偏光子を、互いの吸収軸が直交するように液晶セルの両側に配置した液晶パネルは、正面方向からは光漏れは生じにくいが、斜め方向では光漏れが生じ、各偏光子の吸収軸を０°、９０°とした場合に、斜め方向の４５°方位で光漏れ量が最大となる傾向がある。この光漏れ量を低減することによって、結果として斜め方向のコントラスト比を高め、斜め方向のカラーシフト量を小さくすることができる。

Ｅ−１．第２の光学素子の光学特性
本発明に用いられる第２の光学素子は、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率楕円体を示す。

本発明に用いられる第２の光学素子の、２３℃における波長５９０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ［５９０］は、好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、より好ましくは１３０ｎｍ〜２７０ｎｍであり、さらに好ましくは１６０ｎｍ〜２３０ｎｍである。これらの範囲で、前述した第１の光学素子のＲｔｈ［５９０］の値に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。

第１の光学素子のＲｔｈ［５９０］と第２の光学素子のＲｅ［５９０］の和は、好ましくは［（λ／２）−１００］ｎｍ〜［（λ／２）＋１００］ｎｍであり、より好ましくは［（λ／２）−８０］ｎｍ〜［（λ／２）＋８０］ｎｍであり、さらに好ましくは［（λ／２）−５０］ｎｍ〜［（λ／２）＋５０］ｎｍである。第１の光学素子のＲｔｈ［５９０］と第２の光学素子のＲｅ［５９０］の和を（λ／２）ｎｍに近づけるほど、光モレを少なくすることが可能となる。

一般的に、光学素子（又は、位相差フィルム）の位相差値は、波長に依存して変化する場合がある。これを光学素子（または位相差フィルム）の波長分散特性という。本明細書において、上記波長分散特性は、２３℃における波長４８０ｎｍおよび５９０ｎｍの光で測定した面内の位相差値の比：Ｒｅ［４８０］／Ｒｅ［５９０］によって求めることができる。

本発明に用いられる第２の光学素子のＲｅ［４８０］／Ｒｅ［５９０］は、好ましくは０．８〜１．２であり、更に好ましくは０．８〜１．１であり、特に好ましくは０．８〜１．０５である。上記の範囲内で値が小さいほど、可視光の広い領域で位相差値が一定になるため、液晶表示装置に用いた場合に、光漏れする光に、波長の偏りが生じ難く、液晶表示装置の斜め方向のカラーシフト量をより一層小さくすることができる。

本発明に用いられる第２の光学素子のＲｔｈ［５９０］は、０＜Ｒｔｈ［５９０］＜Ｒｅ［５９０］を満足する範囲において、好ましくは３０ｎｍ〜１３０ｎｍであり、より好ましくは４０ｎｍ〜１２０ｎｍである。上記Ｒｔｈは、後述する厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ［５９０］）と面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）の比（Ｎｚ係数ともいう）を考慮して、適宜選択され得る。

本明細書において、Ｒｔｈ［５９０］／Ｒｅ［５９０］は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した厚み方向位相差値Ｒｔｈ［５９０］と面内位相差値Ｒｅ［５９０］の比（Ｎｚ係数ともいう）をいう。

上記第２の光学素子のＮｚ係数は、好ましくは０．０５〜０．４５であり、より好ましくは０．１〜０．４であり、さらに好ましくは０．２〜０．４であり、特に好ましくは０．２５〜０．３５である。

Ｅ−２．第２の光学素子の配置手段
図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、上記第２の光学素子４０を、第１の光学素子３０と液晶セル１０との間に配置する方法としては、目的に応じて任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、第１の光学素子（より好ましくは、表面にケン化処理を施した第１の光学素子）の表面に、第２の光学素子を形成するリオトロピック液晶水溶液を塗工して、第１の光学素子上に第２の光学素子を形成させる。このように、塗工によって第２の光学素子を形成させることにより、厚みが極めて薄い第２の光学素子とすることが可能となる。

好ましくは、上記第２の光学素子４０は、その遅相軸が、第１の偏光子２１の吸収軸と実質的に直交するように配置される。直交から外れる程度が大きくなるほど、液晶表示装置に用いた際に、コントラストが低下する傾向がある。

Ｅ−３．第２の光学素子の構成
第２の光学素子の構成（積層構成）は、上記Ｅ−１項に記載の光学特性を満足するものであれば、特に制限はない。具体的には、第２の光学素子は、単独層であっても良いし、複数層であっても良い。なお、第２の光学素子を形成させる材料等の詳細については、Ｅ−４項で後述する。

上記第２の光学素子の全体厚みは、好ましくは０．０５〜１０μｍであり、より好ましくは０．１〜５μｍであり、さらに好ましくは０．２〜３μｍである。本発明における第２の光学素子は、塗工によって形成される層（コーティング層）として得られるので、上記のような極めて薄い厚みとし得る。これにより、液晶表示装置の薄型化に貢献し得る。

Ｅ−４．第２の光学素子に用いられる材料
第２の光学素子は、−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基（Ｍは対イオンを表す）を有する１種以上の多環式化合物から形成される。−ＳＯ_３Ｍ基は、スルホン酸基またはスルホン酸塩基を表す。−ＣＯＯＭ基は、カルボン酸基またはカルボン酸塩基を表す。

本発明において、Ｍとしては、例えば、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、金属イオン、又は置換若しくは無置換のアンモニウムイオンが挙げられる。上記金属イオンとしては、例えば、Ｎｉ^２＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｕ^２＋、Ａｇ^＋、Ｚｎ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｐｄ^２＋、Ｃｄ^２＋、Ｓｎ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｍｎ^２＋、Ｃｅ^３＋等が挙げられる。

上記多環式化合物は、好ましくは、溶液状態で液晶相を呈すものである（すなわち、リオトロピック液晶）。上記液晶相は、配向性に優れるという点で、好ましくは、ネマチック液晶相である。
上記多環式化合物は、分子構造中に、好ましくは芳香環及び／又は複素環を２以上有する有機化合物であり、より好ましくは芳香環及び／又は複素環を３個〜８個有する有機化合物であり、さらに好ましくは芳香環及び／又は複素環を４個〜６個有する有機化合物である。特に好ましくは、上記多環式化合物は、分子構造中に、複素環を必須に含む。また、複素環中のヘテロ原子としては、任意の適切なヘテロ原子を選択し得る。ヘテロ原子として好ましくは窒素原子である。

上記多環式化合物は、好ましくは、一般式（１）で表される化合物である。
（一般式（１）中、Ｍは対イオンを表し、ｋ、ｌはそれぞれ独立して０〜４の整数であり、ｋとｌの和は０〜４の整数であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立して０〜６の整数であり、ｍとｎの和は０〜６の整数であり、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは同時に０ではない。）

本発明において、一般式（１）で表される多環式化合物は、好ましくは、ｋ＝０、ｌ＝０、ｍ＝０、ｎ＝１〜２である。具体的には、アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン−２−スルホン酸、アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン−２，５−ジスルホン酸が好ましい。

本発明における第２の光学素子を得るためには、好ましくは、アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン−２−スルホン酸、および、アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン−２，５−ジスルホン酸を共に含有するリオトロピック液晶水溶液を第１の光学素子（より好ましくは、表面にケン化処理を施した第１の光学素子）の表面に塗工して形成する。

一般式（１）で表されるアセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン誘導体は、一般式（２）で表されるように、アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン化合物を、硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸でスルホン化することによって得ることができる。
（一般式（２）中、Ｍは対イオンを表し、ｋ、ｌはそれぞれ独立して０〜４の整数であり、ｋとｌの和は０〜４の整数であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立して０〜６の整数であり、ｍとｎの和は０〜６の整数であり、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは同時に０ではない。）

一般式（１）で表されるアセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン誘導体は、一般式（３）で表されるように、ベンゼン−１，２−ジアミン化合物とアセナフトキノン化合物との縮合反応によっても得ることができる。
（一般式（３）中、Ｍは対イオンを表し、ｋ、ｌはそれぞれ独立して０〜４の整数であり、ｋとｌの和は０〜４の整数であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立して０〜６の整数であり、ｍとｎの和は０〜６の整数であり、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは同時に０ではない。）

Ｅ−５．第２の光学素子の形成
本発明の第２の光学素子は、任意の適切な方法で形成し得る。好ましくは、次の（１）〜（３）の工程を含む方法により作製される。
（１）−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基（Ｍは対イオンを表す）を有する１種以上の多環式化合物と、溶媒とを含有し、ネマチック液晶相を示す溶液を調製する工程、
（２）少なくとも一方の表面が、親水化処理された基材を準備する工程、
（３）上記工程（２）で準備した基材の親水化処理された表面に、上記工程（１）で調製した溶液を塗工し、乾燥させる工程。
このような方法によれば、第２の光学素子と基材とを少なくとも備える積層フィルムを得ることができる。本発明においては、上記基材は第１の光学素子が該当し得る。

上記工程（１）において、上記溶液は、好ましくは、−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基の置換位置の異なる２種類以上の多環式化合物を、溶媒に溶解して調製される。上記溶液に含まれる多環式化合物の種類は、不純物として微量に含まれるものを除いて、好ましくは２種類以上であり、さらに好ましくは２種類〜６種類であり、特に好ましくは２種類〜４種類である。

上記溶媒は、上記多環式化合物を溶解して、ネマチック液晶相を発現させるために用いられる。上記溶媒は、任意の適切なものが選択され得る。上記溶媒は、例えば、水などの無機溶剤であってもよいし、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族および芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アミド類、セロソルブ類などの有機溶剤であってもよい。上記溶媒としては、例えば、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどが挙げられる。これらの溶媒は、単独で、又は２種類以上を混合して用いることができる。

上記溶媒は、好ましくは、水である。上記水の電気伝導率は、好ましくは２０μＳ／ｃｍ以下であり、さらに好ましくは０．００１μＳ／ｃｍ〜１０μＳ／ｃｍであり、特に好ましくは０．０１μＳ／ｃｍ〜５μＳ／ｃｍである。上記水の電気伝導率の下限値は、０μＳ／ｃｍである。水の電気伝導率を上記の範囲とすることによって、高い面内の複屈折率を有する第２の光学素子が得られ得る。

上記溶液中の多環性化合物の濃度は、用いる多環式化合物の種類によって、ネマチック液晶相を示す範囲に適宜、調製され得る。上記溶液中の多環性化合物の濃度は、好ましくは５重量％〜４０重量％であり、より好ましくは５重量％〜３５重量％であり、さらに好ましくは５重量％〜３０重量％である。溶液の濃度を上記範囲とすることによって、該溶液は、安定な液晶状態を形成し得る。上記ネマチック液晶相は、偏光顕微鏡で観察される液晶相の光学模様によって、確認、識別することができる。

上記溶液は、任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。上記添加剤としては、例えば、界面活性剤、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、および増粘剤などが挙げられる。上記添加剤の添加量は、好ましくは、溶液１００重量部に対して、０を超え１０重量部以下である。

上記溶液は、界面活性剤をさらに含有し得る。界面活性剤は、多環式化合物の基材表面へのぬれ性、塗工性を向上させるために使用される。上記界面活性剤は、好ましくは、非イオン界面活性剤である。上記界面活性剤の添加量は、好ましくは、溶液１００重量部に対して、０を超え５重量部以下である。

上記工程（２）における「親水化処理」とは、基材の水の接触角を低下させる処理をいう。上記親水化処理は、多環性化合物を塗工する基材表面のぬれ性、塗工性を向上させるために用いられる。上記親水化処理は、基材の２３℃における水の接触角を、処理前に比べて、好ましくは１０％以上低下させる処理であり、より好ましくは１５％〜８０％低下させる処理であり、さらに好ましくは２０％〜７０％低下させる処理である。なお、この低下させる割合（％）は、式：{（処理前の接触角−処理後の接触角）／処理前の接触角}×１００により求められる。

上記親水化処理は、基材の２３℃における水の接触角を、処理前に比べて、好ましくは５°以上低下させる処理であり、より好ましくは、１０°〜６５°低下させる処理であり、さらに好ましくは２０°〜６５°低下させる処理である。

上記親水化処理は、基材の２３℃における水の接触角を、好ましくは５°〜６０°とする処理であり、より好ましくは５°〜５０°とする処理であり、さらに好ましくは５°〜４５°とする処理である。基材の水の接触角を上記範囲とすることによって、高い面内の複屈折率を示し、且つ、厚みバラツキの小さい第２の光学素子が得られ得る。

上記親水化処理は、任意の適切な方法が採用され得る。上記親水化処理は、例えば、乾式処理でもよく、湿式処理でもよい。乾式処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、及びグロー放電処理などの放電処理、火炎処理、オゾン処理、ＵＶオゾン処理、紫外線処理および電子線処理などの電離活性線処理などが挙げられる。湿式処理としては、例えば、水やアセトンなどの溶媒を用いた超音波処理、アルカリ処理、アンカーコート処理などが挙げられる。これらの処理は、１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

好ましくは、上記親水化処理は、コロナ処理、プラズマ処理、アルカリ処理、又はアンカーコート処理である。上記の親水化処理であれば、高い配向性を有し、且つ、厚みバラツキの小さい第２の光学素子を得ることができる。上記親水化処理の条件、例えば、処理時間や強度などは、基材の水の接触角が上記の範囲となるように、適宜、適切に調整され得る。

上記コロナ処理は、代表的には、接地された誘電体ロールと絶縁された電極との間に高周波、高電圧を印加することにより、電極間の空気が絶縁破壊してイオン化し発生するコロナ放電内へ、基材を通過させることによって、基材表面を改質する処理である。上記プラズマ処理は、代表的には、低圧の不活性ガスや酸素、ハロゲンガスなど無機気体中でグロー放電を起こすと、気体分子の一部がイオン化して発生する低温プラズマ内へ、基材を通過させることによって、基材表面を改質する処理である。上記超音波洗浄処理は、代表的には、水や有機溶媒中に基材を浸漬させて超音波をあてることにより、基材表面の汚染物を除去し、基材のぬれ性を改善する処理である。上記アルカリ処理は、代表的には、塩基性物質を水又は有機溶剤に溶解したアルカリ処理液に、基材を浸漬することによって、基材表面を改質する処理である。上記アンカーコート処理は、代表的には、基材表面にアンカーコート剤を塗工する処理である。

本発明に用いられる基材は、上記多環性化合物と溶媒とを含有する溶液を、均一に流延するために用いられる。上記基材は、任意の適切なものが選択され得る。本発明においては、上記基材は第１の光学素子が好ましく該当し得る。

上記工程（３）における、溶液の塗工速度は、好ましくは５０ｍｍ／秒以上であり、さらに好ましくは１００ｍｍ／秒以上である。塗工速度を上記の範囲にすることによって、本発明に用いられる溶液に、多環性化合物が配向するのに適したせん断力がかかり、高い面内の複屈折率を有し、且つ、厚みバラツキの小さい第２の光学素子が得られ得る。

上記溶液を基材の表面に塗工する方法としては、任意の適切なコータを用いた塗工方式が採用され得る。上記コータとしては、例えば、バーコーター、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ナイフコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータ、エアドクタコータ、キスコータ、ディップコータ、ビードコータ、ブレードコータ、キャストコータ、スプレイコータ、スピンコータ、押出コータ、ホットメルトコータなどが挙げられる。上記コータは、好ましくは、バーコーター、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、及びファウンテンコータある。上記のコータを用いた塗工方式であれば、厚みが極めて薄く、厚みバラツキの小さい第２の光学素子を得ることができる。

上記溶液を乾燥させる方法は、任意の適切な方法が採用され得る。乾燥方法は、例えば、熱風又は冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波もしくは遠赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロール又は金属ベルトなどの乾燥手段が挙げられる。

上記溶液を乾燥させる温度は、上記溶液の等方相転移温度以下であり、低温から高温へ徐々に昇温して乾燥させることが好ましい。上記乾燥温度は、好ましくは１０℃〜８０℃であり、より好ましくは２０℃〜６０℃である。上記の温度範囲であれば厚みバラツキの小さい第２の光学素子を得ることができる。

上記溶液を乾燥させる時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって、適宜、選択され得るが、厚みバラツキの小さい複屈折フィルムを得るためには、好ましくは１分〜３０分であり、より好ましくは１分〜１０分である。

本発明の第２の光学素子は、上記（１）〜（３）の工程の後に下記工程（４）をさらに行って作製しても良い。
（４）上記工程（３）で得られたフィルムに、アルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、クロム塩、ストロンチウム塩、及び分子内に２個以上のアミノ基を有する化合物塩からなる群から選択される少なくとも１種の化合物塩を含む溶液を接触させる工程。

本発明において、上記工程（４）は、得られる第２の光学素子を、水に対して、不溶化又は難溶化させるために用いられる。上記化合物塩としては、例えば、塩化アルミニウム、塩化バリウム、塩化鉛、塩化クロム、塩化ストロンチウム、４，４’−テトラメチルジアミノジフェニルメタン塩酸塩、２，２’−ジピリジル塩酸塩、４，４’−ジピリジル塩酸塩、メラミン塩酸塩、テトラアミノピリミジン塩酸塩などが挙げられる。このような化合物塩であれば、耐水性に優れた第２の光学素子が得られ得る。

上記の化合物塩を含む溶液の、化合物塩の濃度は、好ましくは３重量％〜４０重量％であり、より好ましくは５重量％〜３０重量％である。第２の光学素子を上記範囲の濃度の化合物塩を含む溶液と接触させることによって、耐久性に優れたものが得られ得る。

上記工程（３）で得られた第２の光学素子を、上記化合物塩を含む溶液と接触させる方法としては、例えば、当該第２の光学素子の表面に上記化合物塩を含む溶液を塗工する方法、当該第２の光学素子を上記化合物塩を含む溶液に浸漬する方法など、任意の方法が採用され得る。これらの方法が採用される場合、得られた第２の光学素子は、水又は任意の溶剤で洗浄することが好ましく、さらに乾燥させることで、基材と第２の光学素子との界面の密着性に優れた積層体が得られ得る。

Ｆ．第３の光学素子
本発明の液晶パネルは、第２の偏光子と液晶セルとのとの間に、実質的に光学的に等方性を有する第３の光学素子が配置されていても良い。このように第３の光学素子が配置されていれば、当該第３の光学素子が、偏光子のセル側の保護層として機能することとなり、偏光子の劣化を防ぎ、結果として、液晶表示装置の表示特性を長時間、高く維持することができる。本明細書において、「実質的に光学的に等方性を有する」とは、面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙとし、厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、屈折率分布がｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚを満足するものをいう。なお、明細書において、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、それぞれ完全に同一である場合だけでなく、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚが実質的に同一である場合（ｎｘ≒ｎｙ≒ｎｚ）も包含する。ここで、「ｎｘ、ｎｙおよびｎｚが実質的に同一である場合」とは、例えば、面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）が１０ｎｍ以下であり、厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ［５９０］）の絶対値が１０ｎｍ以下であるものを包含する。

本発明の液晶パネルが上記第３の光学素子を備えている場合、当該第３の光学素子は、液晶表示装置の表示特性に及ぼす悪影響を排除するために用いられる。通常、ホモジニアス配向された液晶分子を含む液晶層（結果として液晶セル）は、セルギャップと液晶層の複屈折率の積に相等する位相差を有する。この液晶層の位相差は、第３の光学素子の位相差と相乗的に作用して、液晶表示装置の表示特性に大きな悪影響を及ぼす場合がある。具体的には、上記第３の光学素子の、厚み方向の位相差値の絶対値が１０ｎｍを超える場合には、液晶表示装置の光漏れが生じ、斜め方向のコントラスト比が小さくなり、斜め方向のカラーシフト量が大きくなる傾向がある。第３の光学素子の面内および厚み方向の位相差値を小さくすることによって、上記液晶層の位相差が液晶表示装置の表示特性に及ぼす悪影響を排除することができる。結果として、第１の光学素子と第２の光学素子とを組み合わせによる光学補償が十分に発揮され、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。

Ｆ−１．第３の光学素子の光学特性
本発明に用いられ得る第３の光学素子のＲｅ［５９０］は、できる限り小さいほうが好ましい。Ｒｅ［５９０］は、好ましくは５ｎｍ以下であり、より好ましくは３ｎｍ以下である。上記の範囲であれば、液晶表示装置の斜め方向のコントラスト比を高め、斜め方向のカラーシフト量を小さくすることができる。

上記第３の光学素子のＲｔｈ［５９０］も、できる限り小さいほうが好ましい。Ｒｔｈ［５９０］の絶対値は、好ましくは７ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以下である。上記の範囲とすることによって、液晶表示装置の表示特性に及ぼすＲｔｈに起因する悪影響を排除することができ、液晶表示装置の斜め方向のコントラスト比を高め、斜め方向のカラーシフト量を小さくすることができる。

Ｆ−２．第３の光学素子の配置手段
第３の光学素子を液晶セルと第２の偏光子との間に配置する方法としては、目的に応じて任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記第３の光学素子は、その両側に接着剤層または粘着剤層（図示せず）を設け、液晶セルおよび第２の偏光子に接着させる。各光学素子の隙間をこのように接着剤層または粘着剤層で満たすことによって、液晶表示装置に組み込んだ際に、各光学素子の光学軸の関係がずれることを防止したり、各光学素子同士が擦れて傷ついたりすることを防ぐことができる。また、各光学素子の層間の界面反射を少なくし、液晶表示装置に用いた際に正面方向および斜め方向のコントラスト比を高くすることができる。

上記接着剤層または粘着剤層の厚み、および接着剤層または粘着剤層を形成する接着剤または粘着剤の種類は、上記Ｄ−２項に記載したものと、同様の範囲、同様のものが採用され得る。

上記第３の光学素子は、ｎｘとｎｙが完全に同一である場合は、面内に位相差値を生じないため、遅相軸は検出されず、第２の偏光子の吸収軸とは無関係に配置され得る。ｎｘとｎｙとが実質的に同一であっても、ｎｘとｎｙが僅かに異なる場合は、遅相軸が検出される場合がある。この場合、好ましくは、上記第３の光学素子は、その遅相軸が、第２の偏光子の吸収軸と実質的に平行または直交するように配置される。直交または平行から外れる程度が大きくなるほど、液晶表示装置に用いた際に、コントラストが低下する傾向がある。

Ｆ−３．第３の光学素子の構成
第３の光学素子の構成（積層構造）は、上記Ｆ−１項に記載の光学的特性を満足するものであれば、特に制限はない。上記第３の光学素子は、単独の光学フィルムであってもよく、２枚以上の光学フィルムの積層体であってもよい。第３の光学素子が積層体である場合には、上記光学フィルムを貼着するための接着剤層や粘着剤層を含んでもよい。第３の光学素子が実質的に光学的に等方性を有する限りにおいて、上記光学フィルムは、等方性フィルムであってもよく、位相差フィルムであってもよい。例えば、２枚の位相差フィルムを積層する場合、各位相差フィルムは、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配置することが好ましい。このように配置することによって、面内の位相差値を小さくすることができる。また、各位相差フィルムは、厚み方向の位相差値の正負が互いに逆であるフィルムを積層することが好ましい。このように積層することで、厚み方向の位相差値を小さくすることができる。

上記第３の光学素子の全体厚みは、好ましくは２０μｍ〜５００μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜４００μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ〜２００μｍである。上記の厚みの範囲とすることによって、液晶表示装置の薄型化に貢献し得る。

Ｆ−４．第３の光学素子に用いられる光学フィルム
第３の光学素子に用いられる光学フィルムとして好ましくは、等方性フィルムである。本明細書においては、「等方性フィルム」とは、３次元的に方向によって光学的に差が小さく、複屈折などの異方的な光学的性質を実質的に示さないフィルムをいう。なお、「異方的な光学的性質を実質的に示さない」とは、複屈折が僅かにある場合であっても液晶表示装置の表示特性に実用上悪影響を及ぼさない場合は等方性に包含する趣旨である。第３の光学素子に用いられる等方性フィルムとしては、特に制限はないが、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れ、歪によって光学的なムラの生じにくいものが好ましく用いられる。

上記等方性フィルムの厚みは、目的や第３の光学素子の積層構造に応じて、適宜選択され得る。好ましくは２０μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜１８０μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ〜１５０μｍである。上記の範囲であれば、機械的強度や光学均一性に優れ、上記Ｆ−１項に記載の光学特性を満足する光学フィルムを得ることができる。

上記等方性フィルムの光弾性係数の絶対値（Ｃ［５９０］（ｍ^２／Ｎ））は、好ましくは１×１０^−１２〜１００×１０^−１２であり、より好ましくは１×１０^−１２〜５０×１０^−１２であり、さらに好ましくは１×１０^−１２〜３０×１０^−１２であり、特に好ましくは１×１０^−１２〜８×１０^−１２である。光弾性係数の絶対値は、小さいほど、液晶表示装置に用いた際に、偏光子の収縮応力やバックライトの熱による位相差値のズレやムラを生じにくくし、表示均一性に優れた液晶表示装置を得ることができる。

上記等方性フィルムの２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した透過率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。第３の光学素子も同様の光透過率を有することが好ましい。

上記等方性フィルムとして好ましくは、熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムの延伸フィルムである。上記熱可塑性高分子としては、例えば、上記Ｄ−４項に記載したものなど、任意の適切なものが選択され得る。第３の光学素子に用いられる等方性フィルムとして、より好ましくは、セルロースエステル、ノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加したシクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンモノマーの付加共重合体、およびマレイミド系モノマーとオレフィンモノマーの付加共重合体から選ばれる少なくとも１つの樹脂を主成分とする高分子フィルムである。

上記セルロースエステルは、任意の適切なセルロースエステルが採用され得る。具体例としては、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等の有機酸エステル等が挙げられる。また、上記セルロースエステルは、例えば、セルロースの水酸基の一部がアセチル基とプロピオニル基で置換された混合有機酸エステルであってもよい。上記セルロースエステルを主成分とするものであって、Ｒｅ［５９０］およびＲｔｈ［５９０］が共に小さい高分子フィルムを得るためには、キャスティング法によって成形されることが好ましく、Ｒｅ［５９０］およびＲｔｈ［５９０］は、成形条件、フィルム厚み等によって、適宜、調整できる。当該フィルムは、例えば、特開平７−１１２４４６号の実施例１に記載の方法により得ることができる。また、市販のフィルムをシクロペンタノンのようなケトン系溶剤で膨潤させたのち乾燥処理を施すことで、処理前のＲｔｈ［５９０］を小さくして得ることもできる。

上記ノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加したシクロオレフィン系樹脂としては、任意の適切な樹脂を採用し得る。例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加したシクロオレフィン系樹脂を主成分とする高分子フィルムとして、日本ゼオン（株）製 商品名「ゼオネックスシリーズ」（４８０、４８０Ｒ等）、同社製 商品名「ゼオノアシリーズ」（ＺＦ１４、ＺＦ１６等）、ＪＳＲ（株）製 商品名「アートンシリーズ」（ＡＲＴＯＮ Ｇ、ＡＲＴＯＮ Ｆ等）などが挙げられる。上記ノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加したシクロオレフィン系樹脂を主成分とするものであって、Ｒｅ［５９０］およびＲｔｈ［５９０］が共に小さい高分子フィルムを得るためには、押出成形法によって成形されることが好ましく、Ｒｅ［５９０］およびＲｔｈ［５９０］は、成形条件、フィルム厚み等によって、適宜、調整できる。具体的に例えば、当該フィルムは、例えば、特開平４−３０１４１５号公報の実施例１に記載の方法により得ることができる。

上記ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンモノマーの付加共重合体は、例えば、特開昭６１−２９２６０１号公報の実施例１に記載の方法により得ることができる。

上記等方性フィルムとしては、上述した材料の他にも、特開２００１−２５３９６０号公報に記載の９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンを側差に有するポリカーボネート系樹脂や、（株）エヌ・ティー・エス出版「オプティカルポリマー材料の開発・応用技術」２００３年版ｐ．１９４〜ｐ．２０７に記載の正の配向複屈折を示すポリマーを構成するモノマーと、負の配向複屈折を示すポリマーを構成するモノマーとのランダム共重合体や、異方性低分子もしくは複屈折性結晶をドープしたポリマーなどが挙げられる。

Ｇ．液晶表示装置
本発明の液晶パネルは、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）等の液晶表示装置や、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（有機ＥＬ）、プロジェクター、プロジェクションテレビ、プラズマテレビ等の画像表示装置に用いることができる。なかでも、本発明の液晶パネルは、液晶表示装置に好適に用いられ、液晶テレビに特に好適に用いられる。

図４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。この液晶表示装置４００は、本発明の液晶パネル１００と、液晶パネル１００の両側に配置された保護層６０、６０’と、保護層６０、６０’の更に外側に配置された表面処理層７０、７０’と、表面処理層７０’の外側（バックライト側）に配置された、輝度向上フィルム８０、プリズムシート１１０、導光板１２０およびランプ１３０とを備える。上記表面処理層７０、７０’としては、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、拡散処理（アンチグレア処理ともいう）などを施した処理層が用いられる。また、上記輝度向上フィルム８０としては、偏光選択層を有する偏光分離フィルム（例：住友３Ｍ（株）製 商品名「Ｄ−ＢＥＦシリーズ」）などが用いられる。これらの光学部材を用いることによって、更に表示特性の高い表示装置を得ることができる。また、別の実施形態においては、図４に例示した光学部材は、本発明を満足する限りにおいて、用いられる液晶セルの駆動モードや用途に応じて、その一部が省略されるか、若しくは他の光学部材に代替され得る。

Ｈ．本発明の液晶パネルの用途
本発明の液晶パネルおよび液晶表示装置が用いられる用途は、特に制限はないが、パソコンモニター，ノートパソコン，コピー機などのＯＡ機器、携帯電話，時計，デジタルカメラ，携帯情報端末（ＰＤＡ），携帯ゲーム機などの携帯機器、ビデオカメラ，液晶テレビ，電子レンジなどの家庭用電気機器、バックモニター，カーナビゲーションシステム用モニター，カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター，医療用モニターなどの介護・医療機器などの各種用途に用いることができる。

本発明について、以上の実施例および比較例を用いて更に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析方法は、以下の通りである。
（１）偏光子の単体透過率、偏光度の測定方法：
分光光度計［村上色彩技術研究所（株）製 製品名「ＤＯＴ−３」］を用いて、２３℃で測定した。
（２）厚みの測定方法：
厚みが１０μｍ未満の場合、薄膜用分光光度計［大塚電子（株）製 製品名「瞬間マルチ測光システム ＭＣＰＤ−２０００」］を用いて測定した。厚みが１０μｍ以上の場合、アンリツ製デジタルマイクロメーター「ＫＣ−３５１Ｃ型」を使用して測定した。
（３）位相差値（Ｒｅ、Ｒｔｈ）の測定方法：
平行ニコル回転法を原理とする位相差計［王子計測機器（株）製 製品名「ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ」］を用いて、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した。なお、波長分散測定については、波長４８０ｎｍの光も用いた。
（４）水の接触角の測定方法：
固液界面解析装置［協和界面科学（株）製 製品名「Ｄｒｏｐ Ｍａｓｔｅｒ３００」］を用いて、基材に液を滴下した後、５秒間経過した後の接触角を測定した。測定条件は、静的接触角測定である。水は、超純水を用い、液滴は０．５μｌとした。それぞれの基材について、繰り返し回数１０回の平均値を、測定値とした。
（５）電気伝導度の測定方法：
濃度を０．０５重量％に調製した水溶液で、溶液電導率計［京都電子工業（株）製 製品名「ＣＭ−１１７」］の電極を洗浄した後、電極に接続された１ｃｍ^３の容器に試料を満たして、表示された電気伝導度が一定の値を示したところを、測定値とした。
（６）カラーシフトの測定
ＥＬＤＩＭ社製 商品名 「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、方位角４５°方向で、極角を０°〜８０°に変化させて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。さらに、極角６０°方向で、方位角０°〜３６０°に変化させて液晶表示装置の色調を測定した。
（７）コントラストの測定
液晶表示装置に白画像および黒画像を表示させ、ＥＬＤＩＭ社製 商品名 「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」により測定した。

［参考例１］：偏光子の作製
ポリビニルアルコールを主成分とする高分子フィルム［クラレ（株）製 商品名「９Ｐ７５Ｒ（厚み：７５μｍ、平均重合度：２，４００、ケン化度９９．９モル％）」］を３０℃±３℃に保持したヨウ素とヨウ化カリウム配合の染色浴にて、ロール延伸機を用いて、染色しながら２．５倍に一軸延伸した。次いで、６０±３℃に保持したホウ酸とヨウ化カリウム配合の水溶液中で、架橋反応を行いながら、ポリビニルアルコールフィルムの元長の６倍となるように一軸延伸した。得られたフィルムを５０℃±１℃の空気循環式恒温オーブン内で３０分間乾燥させて、水分率２６％，厚み２８μｍ、偏光度９９．９％、単体透過率４３．５％の偏光子Ｐ１およびＰ２を得た。

［参考例２］：偏光子保護フィルムの作製
トリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム（株）製 商品名「フジタックＵＺ（厚み８０μｍ）」）を偏光子保護フィルムとして用いた。

［参考例３］：第１の光学素子の作製
トリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム（株）製 商品名「ＺＲＦ８０Ｓ（厚み８０μｍ）」）を、水酸化ナトリウムを溶解させた水溶液に浸漬し、フィルム表面にアルカリ処理（ケン化処理）を施した。アルカリ処理後のフィルムの２３℃における水の接触角は４２．２°（処理前は６４．６°）であった。

［参考例４］：アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン（ＱＡＮ）の合成
撹拌機を備えた反応容器に、５Ｌの氷酢酸と精製した４９０ｇのアセナフテンキノンを添加し、窒素バブリング下で１５分間撹拌し、アセナフテンキノン溶液を得た。同様に、撹拌機を備えた別の反応容器に、７．５Ｌの氷酢酸と２７５ｇのｏ−フェニレンジアミンを添加し、窒素バブリング下で１５分間撹拌し、ｏ−フェニレンジアミン溶液を得た。その後、窒素雰囲気下で撹拌しながら、ｏ−フェニレンジアミン溶液をアセナフテンキノン溶液に１時間かけて徐々に添加し、その後３時間撹拌を続けることで反応させた。得られた反応液にイオン交換水を添加した後、沈殿物を濾過して、粗生成物を得た。この粗生成物を熱氷酢酸で再結晶し、精製したＱＡＮを得た。

［参考例５］：アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン−２−スルホン酸（２−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮ）の合成
参考例４で得られたＱＡＮの３００ｇを、２．１Ｌの３０％発煙硫酸に加えて室温で４８時間撹拌し、反応させた。得られた溶液を４０〜５０℃に保ちながら、４．５Ｌのイオン交換水を加えて希釈し、さらに３時間撹拌した。沈殿物を濾過し、２−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮを得た。
反応経路を式（４）に示す。

［参考例６］：アセナフト［１，２−ｂ］キノキサリン−２，５−ジスルホン酸（２，５−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮ）の合成
参考例４で得られたＱＡＮの３００ｇを、２．１Ｌの３０％発煙硫酸に加えて室温で２４時間撹拌後、１２５℃に加熱して３２時間撹拌し、反応させた。得られた溶液を４０〜５０℃に保ちながら、４．５Ｌのイオン交換水を加えて希釈し、さらに３時間撹拌した。沈殿物を濾過し、硫酸で再結晶を行い、２，５−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮを得た。
反応経路を式（５）に示す。

［参考例７］：リオトロピック液晶水溶液の調製
参考例５で得られた２−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮと参考例６で得られた２，５−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮを、３０Ｌのイオン交換水（電気伝導度：０．１μＳ／ｃｍ）に溶解し、さらに水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和した。得られた水溶液は、供給タンクに入れ、逆浸透膜フィルター（日東電工（株）製、商品名「ＮＴＲ−７４３０フィルターエレメント」）を備えた高圧ＲＯエレメント試験装置を用いて、液量が一定になるように逆浸透水を加えながら循環濾過し、廃液の電気伝導度が１０μＳ／ｃｍとなるまで、残存硫酸除去を行った。次に、この水溶液を、ロータリーエバポレーターを用いて、水溶液中の多環式化合物の濃度が２３重量％となるように調整した。このようにして得られた水溶液を、偏光顕微鏡で観察すると、２３℃でリオトロピック液晶相を示した。液体クロマトグラフ分析により、水溶液中の２−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮのナトリウム塩と２，５−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮのナトリウム塩との組成比を定量したところ、組成比は、２−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮのナトリウム塩：２，５−ｓｕｌｆｏ−ＱＡＮのナトリウム塩＝４５：５５であった。
反応経路を式（６）、（７）に示す。

［参考例８］：第３の光学素子の作製
市販のセルロースエステルを主成分とする高分子フィルム（富士写真フィルム（株）製、商品名「ＺＲＦ８０Ｓ」）を第３の光学素子とした。第３の光学素子のＲｅ［５９０］＝０ｎｍ、Ｒｔｈ［５９０］＝１ｎｍであった。

［参考例９］：ＩＰＳモードの液晶セルの作製
ＩＰＳモードの液晶セルを含む液晶表示装置［ＳＯＮＹ製 ＫＬＶ−１７ＨＲ２］から液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた偏光板を取り除いて、上記液晶セルのガラス面（表裏）を洗浄した。

［実施例１］
参考例３で得られた第１の光学素子のアルカリ処理した表面に、参考例７で得られたリオトロピック液晶水溶液を、バーコーター（ＢＯＳＨＭＡＮ製、ワイヤーバー Ｈ１．５）を用いて塗工し、２３℃の恒温室内で塗工表面に風を吹きつけながら乾燥させた後、さらに４０℃の空気循環式乾燥オーブン内で３分間乾燥させた。その結果、第１の光学素子の表面に、屈折率楕円体がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を示す第２の光学素子を得た。得られた第２の光学素子の厚みは０．６５μｍ、Ｒｅ［５９０］＝１９７ｎｍ、Ｎｚ係数＝０．３４であった。
参考例１で得られた偏光子の一方の面に参考例２で得られた偏光子保護フィルムを、もう一方の面に上記で得られた第１の光学素子／第２の光学素子の積層体の第１の光学素子側を、ロールｔｏロールで貼り合わせ、偏光板（Ａ）を得た。このとき、第２の光学素子の遅相軸が偏光子の吸収軸と実質的に直交するように配置した。
他方、参考例１で得られた偏光子の一方の面に参考例２で得られた偏光子保護フィルムを、もう一方の面に参考例８で得られた第３の光学素子を、ロールｔｏロールで貼り合わせ、偏光板（Ｂ）を得た。
参考例９で得られた液晶セルの視認側の表面に上記偏光板（Ａ）を、バックライト側の表面に上記偏光板（Ｂ）を、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して積層した。このとき、偏光板（Ａ）中の偏光子の吸収軸が偏光板（Ｂ）中の偏光子の吸収軸と実質的に直交するように配置した。このようにして、液晶パネル（１）を得た。
得られた液晶パネル（１）のコントラスト、光り抜け、カラーシフトを表すレーダーチャートを図５に示す。
図５に示すように、液晶パネル（１）は、斜め方向のコントラスト比が高く、光抜けが少なく、斜め方向のカラーシフトが小さい。

［比較例１］
参考例１で得られた偏光子の両方の面に参考例２で得られた偏光子保護フィルムをロールｔｏロールで貼り合わせ、偏光板（Ｃ）を得た。
参考例９で得られた液晶セルの視認側およびバックライト側の表面に上記偏光板（Ｃ）を、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して積層した。このとき、視認側の偏光板（Ｃ）中の偏光子の吸収軸がバックライト側の偏光板（Ｃ）中の偏光子の吸収軸と実質的に直交するように配置した。このようにして、液晶パネル（Ｃ１）を得た。
得られた液晶パネル（Ｃ１）のコントラスト、光り抜け、カラーシフトを表すレーダーチャートを図６に示す。
図６に示すように、液晶パネル（Ｃ１）は、実施例１で得られた液晶パネル（１）に比べて、斜め方向のコントラスト比が低く、光抜けが多く、斜め方向のカラーシフトが大きい。

以上のように、本発明の液晶パネルは、斜め方向のコントラスト比が高く、光抜けが少なく、斜め方向のカラーシフトが小さく、極めて薄型とすることが可能なため、薄型の液晶表示装置の表示特性向上に、極めて有用であると言える。本発明の液晶パネルは、液晶表示装置および液晶テレビに好適に用いられる。

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。 （ａ）は図１の液晶パネルがＯモードを採用する場合の概略斜視図であり、（ｂ）は図１の液晶パネルがＥモードを採用する場合の概略斜視図である。 本発明に用いられる偏光子の代表的な製造工程の概念を示す模式図である。 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。 実施例１で得られた液晶パネルのレーダーチャート図である。 比較例１で得られた液晶パネルのレーダーチャート図である。

符号の説明

１０ 液晶セル
１１、１１’ 基板
１２ 液晶層
２１ 第１の偏光子
２２ 第２の偏光子
３０ 第１の光学素子
４０ 第２の光学素子
６０、６０’ 保護層
７０、７０’ 表面処理層
８０ 輝度向上フィルム
１１０ プリズムシート
１２０ 導光板
１３０ ランプ
１００ 液晶パネル
２００ 繰り出し部
２１０ ヨウ素水溶液浴
２２０ ホウ酸とヨウ化カリウムとを含む水溶液の浴
２３０ ヨウ化カリウムを含む水溶液浴
２４０、３０９ 乾燥手段
２５０ 偏光子
２６０ 巻き取り部
３０１ 第１の繰り出し部
３０２ 高分子フィルム
３０３ 第２の繰り出し部
３０４、３０６、３１５、３１７ 収縮性フィルム
３０７、３０８ ラミネートロール
３１４ 第１の巻き取り部
３１６ 第２の巻き取り部
３１９ 第３の巻き取り部
４００ 液晶表示装置

Claims (15)

1. 液晶セルと、該液晶セルの一方の側に配置された第１の偏光子と、該液晶セルの他方の側に配置された第２の偏光子と、該第１の偏光子と該液晶セルの間に配置された第１の光学素子と、該第１の光学素子と該液晶セルの間に配置された第２の光学素子とを備え、
   該第１の光学素子が、実質的に光学的に負の一軸性を有し、
   該第２の光学素子が、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率楕円体を示し、−ＳＯ_３Ｍ基および／または−ＣＯＯＭ基（Ｍは対イオンを表す）を有する１種以上の多環式化合物から形成される、
   液晶パネル。
2. 前記多環式化合物が複素環を有する、請求項１に記載の液晶パネル。
3. 前記多環式化合物が有する複素環中のヘテロ原子として窒素原子が含まれる、請求項２に記載の液晶パネル。
4. 前記多環式化合物が一般式（１）で表される、請求項３に記載の液晶パネル。
   （一般式（１）中、Ｍは対イオンを表し、ｋ、ｌはそれぞれ独立して０〜４の整数であり、ｋとｌの和は０〜４の整数であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立して０〜６の整数であり、ｍとｎの和は０〜６の整数であり、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは同時に０ではない。）
5. 前記第２の光学素子のＮｚ係数が０．０５〜０．４５である、請求項１から４までのいずれかに記載の液晶パネル。
6. 前記第２の光学素子の２３℃における波長５９０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ［５９０］が１００〜３００ｎｍである、請求項１から５までのいずれかに記載の液晶パネル。
7. 前記第２の光学素子の厚みが０．０５〜１０μｍである、請求項１から６までのいずれかに記載の液晶パネル。
8. 前記第１の光学素子の２３℃における波長５９０ｎｍで測定した厚み方向位相差Ｒｔｈ[５９０]が１０〜１００ｎｍである、請求項１から７までのいずれかに記載の液晶パネル。
9. 前記第１の光学素子が、セルロースエステルを主成分とする高分子フィルムを含む、請求項１から８までのいずれかに記載の液晶パネル。
10. 前記第２の光学素子の遅相軸が前記第１の偏光子の吸収軸と実質的に直交している、請求項１から９までのいずれかに記載の液晶パネル。
11. 前記第２の偏光子と前記液晶セルとの間に、実質的に光学的に等方性を有する第３の光学素子が配置されている、請求項１から１０までのいずれかに記載の液晶パネル。
12. 前記第３の光学素子の２３℃における波長５９０ｎｍで測定した厚み方向位相差値Ｒｔｈ[５９０]の絶対値が１０ｎｍ以下である、請求項１１に記載の液晶パネル。
13. 前記第３の光学素子が、セルロースエステル、ノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加したシクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンモノマーとの付加共重合体、および、マレイミド系モノマーとオレフィンモノマーとの付加共重合体から選ばれる少なくとも１つを主成分とする高分子フィルムを含む、請求項１１または１２のいずれかに記載の液晶パネル。
14. 前記液晶セルの駆動モードがＩＰＳモードである、請求項１から１３までのいずれかに記載の液晶パネル。
15. 請求項１から１４までのいずれかに記載の液晶パネルを含む、液晶表示装置。