JP4579161B2

JP4579161B2 - ポリノルボルネン系重合体フィルムを用いる垂直配向液晶表示装置

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Publication number: JP4579161B2
Application number: JP2005518335A
Authority: JP
Inventors: ビョン−クン・ジョン; ジョン−スー・ユー; セルゲイ・ビリャエフ; ウォン−コク・キム; スン−ホー・チュン; スン−チョル・ヨン; テ−スン・リム; ホン・キム; ジュン−ミン・リー
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Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2010-11-10
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Description

本発明は、視野角特性に優れた液晶表示装置（LCD；liquid crystal display）に関するものであって、特に負の誘電率異方性を有する液晶（Δε＜0）を含む垂直配向液晶表示装置（VA-LCD；vertically aligned liquid crystal display）に関するものである。

従来の液晶表示装置に使用したネガティブC-プレート（-C-プレート）の補償フィルムは米国特許第４８８９４１２号に開示されており、ネガティブC-プレート（-C-プレート）の補償フィルムの主要機能は電圧が印加されない状態でVA-LCDの黒（black）状態を補償するものである。しかし、上記ネガティブC-プレート（-C-プレート）の補償フィルムのみが含まれたVA-LCDは視野角が完全に補償されないため、傾斜角で光漏れが発生するという短所がある。

また、ネガティブC-プレート（-C-プレート）の補償フィルムとA-プレート（A-plate）の補償フィルムを含む補償フィルムは米国特許の第６１４１０７５号に開示されている。上記の方法においては、電圧が印加されない状態のVA-LCDの黒（black）状態の視野角補償がよく行われたが、完全な補償のためには正面と傾斜角でコントラスト特性の改善及びカラー変化の改善が必要であるという問題がある。

本発明は、上記の従来技術の問題点を顧慮して、フィルム延伸工程なしにも物質の固有な厚さ方法にネガティブ複屈折率を有するポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを使用し光視野角で光学補償を行って正面と傾斜角でハイコントラスト特性を具現し、傾斜角でカラー変化を最小化して負の誘電率異方性を有する液晶（Δε<0）を含むVA-LCDの視野角特性を改善できる視野角補償偏光板を含む垂直配向液晶表示装置（VA-LCD）を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、垂直配向パネルと偏光板との間に少なくとも１つの無延伸の透明フィルムを含み、垂直配向液晶表示装置の厚さ方向の位相差値の合計（R_total）が下記数学式３及び４の条件を満たす垂直配向液晶表示装置を提供する。
（数学式３）

（数学式４）

｛上記数学式３及び４式中、
R_-Cは下記数学式５を満たす-C-プレートの総位相差値であり、
（数学式５）

R_VAは垂直配向パネルの位相差値であり、
R_totalはR_VAとR_-Cの合計である。｝

前記無延伸の透明フィルムはポリノルボルネン系重合体フィルムでよい。

上記垂直配向液晶表示装置は、下から上に向けて、下偏光板、垂直配向パネル、及び上偏光板を備え、下偏光板または上偏光板の少なくとも１つが、ポリノルボルネン系重合体からなる少なくとも１つのネガティブC-プレートの位相差フィルムを含んでよい。

上記垂直配向液晶表示装置は、下から上に向けて、下偏光板、垂直配向パネル、及び上偏光板を備え、上記下偏光板及び上偏光板の少なくとも１つが、ポリノルボルネン系重合体からなる内部保護フィルムを含んでよい。

上記垂直配向液晶表示装置は、下から上に向けて、下偏光板、垂直配向液晶パネル、及び上偏光板を備え、上記下偏光板及び上偏光板の少なくとも１つが、ネガティブC-プレートの位相差フィルムを、偏光膜の保護フィルムとして含んでよい。

以下に本発明を詳しく説明する。

本発明者達は、あるプラスチック加工技術（溶液注型方法）で形成されたポリノルボルネン系重合体フィルムが別途のフィルム延伸工程なしにも該フィルムの厚さ方向にネガティブ複屈折率を有することを見つけた。また、ポリノルボルネン系重合体は可視光線の領域で光吸収がないため波長分散の特性がフラット（flat wavelength dispersion）であり、特にこれを通常的な偏光板における保護フィルムとして使用することができる４０乃至２００μｍの厚さのフィルムで製造すれば−６０乃至−８００nmの厚さ方向の位相差値（R_th）を具現することができるのを見つけ、また該フィルムは垂直配向液晶表示装置において偏光板の保護フィルム機能とネガティブC-プレートの位相差フィルム機能を共に遂行できることを見つけ、これをもとに本発明を完成した。

本発明の垂直配向液晶表示装置は、基本的に垂直配向パネル及び偏光板を含み、上記偏光板がポリノルボルネン系重合体フィルムを少なくとも1つ以上含む。

より詳しくは、本発明の垂直配向液晶表示装置は垂直配向パネル（VA panel）と偏光板を含み、特に垂直配向パネルの両面のいずれか１つの面に位置する偏光板は従来の偏光板と同様に図１のように保護フィルム（１２）／偏光膜（１１）／保護フィルム（１２）を基本構造として有する。外部保護フィルムが有するべき特性としては可視光領域の透過度が９０％以上の透明な材質でなければならなく、耐湿特性が優秀で付着性が良くなければならない。内部保護フィルムが有するべき特性としては可視光領域の透過度が９０％以上の透明な材質でなければならなく、耐熱特性が優秀で光弾性係数が小さく、フィルムの変形が小さくて付着性が良くなければならない。

また、図２のように上記基本構造に光視野角の補償のためにＡ−プレートの特性を有する、即ち面上における位相差を有する位相差フィルムとネガティブＣ−プレートの特性を有する、即ち厚さ方向に陰の位相差を有する位相差フィルムが付加される従来の垂直配向液晶表示装置の偏光板と同様である。

本発明の垂直配向液晶表示装置は、かかる偏光板がVAパネルの両面（上下面）に付着されることができ、特にネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムとしてポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを使用するものである。また、偏光板の保護フィルム（１２）とネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムが一体化され、補償−保護フィルムの機能を共に行うことができる構造を有することもできる。

より具体的には、本願発明のネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムの一種で使用されるフィルムはポリノルボルネン系共重合体から製造される透明フィルムであって、厚さ方向にネガティブ複屈折率を有し、可視光線の領域で光吸収がなく、特にこれを通常的な偏光板の保護フィルムで使用できる４０乃至２００μｍの厚さのフィルムで製造すれば、−６０乃至−８００nmの厚さ方向の位相差値（R_th）を具現することができるため、ネガティブC-プレートの位相差フィルムとして使用することができる。

また、このようなポリノルボルネン系重合体から製造される透明フィルムは水分吸湿性が低く、偏光膜であるPVAとの接着力も優秀であり、偏光膜の保護層として使用される時優秀な耐久性を有するため偏光膜の保護フィルムとしても使用されることができる。

なお、このようなポリノルボルネン系共重合体から製造される透明フィルムは上記ネガティブC-プレートの位相差フィルムの機能と偏光膜の保護フィルムの機能を同時に遂行するフィルムで使用されることができる。

従って、本願発明のポリノルボルネン系重合体を含むフィルムが偏光膜の保護フィルム、ネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルム、または偏光膜の保護フィルムとネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムの兼用フィルムで使用される垂直配向液晶表示装置は多様な構造を有する。

第１の構造は図３の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第２の構造は図４の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム（２００）／粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第３の構造は図５の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び第１-C-プレートの位相差フィルム（２００）／粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び第２-C- プレートの位相差フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第４の構造は図６の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii）垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第５の構造は図７の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム（２００）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第６の構造は図８の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び第１-C-プレートの位相差フィルム（２００）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び第２-C-プレートの位相差フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第７の構造は図９の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／第１A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／第２A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第８の構造は図１０の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム（２００）／粘着剤（１４）／第１A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／第２A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第９の構造は図１１の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び第１-C-プレートの位相差フィルム（２００）／粘着剤（１４）／第１A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／第２A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む内部保護及び第２-C-プレートの位相差フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１０の構造は図１２の通りであり、下から
ｉ）外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／Ａ−プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む−Ｃ−プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ｉｉ）垂直配向液晶パネル（１０）；及び
ｉｉｉ）粘着剤（１４）／内部保護フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１１の構造は図１３の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む-C-プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１２の構造は図１４の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む-C-プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１３の構造は図１５の通りであり、下から
ｉ）外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ｉｉ）垂直配向液晶パネル（１０）；及び
ｉｉｉ）粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む−Ｃ−プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）／Ａ−プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１４の構造は図１６の通りであり、下から
ｉ）外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／第１Ａ−プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む−Ｃ−プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ｉｉ）垂直配向液晶パネル（１０）；及び
ｉｉｉ）粘着剤（１４）／第２Ａ−プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（２００）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１５の構造は図１７の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／第１A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む-C-プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）／第２A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

第１６の構造は図１８の通りであり、下から
i)外部保護フィルム（１２１）／偏光膜（１１）／内部保護フィルム（１２２）／粘着剤（１４）／第１A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む第１-C-プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）とを含む下偏光板（１５）
ii)垂直配向液晶パネル（１０）；及び
iii)粘着剤（１４）／ポリノルボルネン系重合体を含む第２-C-プレートの位相差フィルム（１００）／粘着剤（１４）／第２A-プレートの位相差フィルム（１３）／粘着剤（１４）／内部保護フィルム（１２２）／偏光膜（１１）／外部保護フィルム（１２１）とを含む上偏光板（１６）とを含む。

上記構造を示す図３乃至図１８においては粘着剤（１４）は図示されていないが、偏光膜と保護フィルムの接着を除いた残りのフィルム層及びパネルは粘着剤または接着剤を使って接着される。

以下では、本発明のVA-LCD、偏光膜、A-プレートの特性を有する位相差フィルム、-C-プレートの特性を有する位相差フィルム、及び保護フィルムについて説明する。

本発明の垂直配向液晶表示装置（vertical aligned liquid crystal display）は通常的な垂直配向液晶表示装置と同様に２枚のガラス基板の間に誘電率異方性が負（Δε＜0）である液晶が注入された液晶セルからなる垂直配向パネル（vertically aligned panel；VA panel）を含み、該垂直配向パネルの上下面にそれぞれ吸収軸を有する偏光板が位置しているMVA（multidomain vertically aligned）モード（mode）、PVA（patterned vertically aligned）モード（mode）、またはキラル添加剤（chiral additive）を使用するVA（vertically aligned）モード（mode）を用いる液晶表示装置であり、上記VAパネルを成す液晶セル間のセルギャップは２μｍ乃至１０μｍの範囲の値を有し、より好ましくは３μｍ乃至８μｍの値を有する。

上記VAパネルは厚さ方向の位相差値（R_th）が陽の値を有するためポジティブC-プレート（positive C-plate；＋C-plate）と言い、かかるVAパネルの位相差値（R_VA）は下記数学式１を満たす。
（数学式１）

（上記数学式１中、
R_VAはVAパネルの位相差値であり、
R_th１はVA パネルの厚さ方向の位相差値である。）

本発明で厚さ方向の光学補償として使用されることができる全ての-C-プレートの特性を有しているフィルムの位相差値の合をR_-th、＋C-プレートの位相差値をR_thと言うと、-C-プレートと＋C-プレートとの関係は下記数学式２を満たす。

-C-プレートの特性を有しているフィルムの例としてはポリノルボルネン系フィルムだけでなく、トリアセテートセルロース系フィルム、または二軸延伸されたフィルムまたは一方向に配向された液晶フィルムなどがある。

（数学式２）

従って、VA-LCDにおいて厚さ方向の位相差値の合計は下記数学式３を満たす。

即ち、下記数学式３から分かるように、VA-LCDの厚さ方向の位相差値の合計（R_total）はVAパネルの厚さ方向の位相差値と偏光板との構成成分である全てのフィルムの厚さ方向の位相差値の差で示すことができる。

本発明のVA-LCDは厚さ方向の位相差値の合計が３０乃至１８０nmの範囲の値を持たなければならなく、より好ましくは５０乃至１５０nmの範囲の値を持たなければならなく、可視光線の範囲内で波長による厚さ方向の位相差値の合計が一定の特徴を持つ。即ち、本発明のVA-LCDは下記数学式４を満たす。

（数学式３）

（上記数学式３式中、
R_total は次の数学式３−１に表示される。）
（数学式３−１）

（上記数学式３−１式中、
R_totalは上記定義した R_VA と R_-C との合計であり、
R_thは厚さ方向の位相差値であり、
R_th1は R_VA と同じであり、
R_-thはR_-Cと同じである。）

（数学式４）

（上記数学式３及び４式中、
R_-Cは下記数学式５を満たす-C-プレートの役割を演じる光学フィルムの厚さ方向の総位相差値であり、
（数学式５）

R_VAは垂直配向パネルの位相差値であり、
R_totalはR_VAとR_-Cとの合計である。）

光学異方性は面上の位相差値であるＲ_ｉｎと、面上の高速軸（ｆａｓｔａｘｉｓ；ｙ−ａｘｉｓ）と厚さ方向（ｚ−ａｘｉｓ）の位相差値であるＲ_ｔｈに分けることができる。図１９はフィルムの屈折率の定義に使用される座標系を表したことであって、フィルムの面上の屈折率がそれぞれｎ_Ｘ、ｎ_ｙであり、厚さ方向の屈折率をｎ_ｚと言うと、面上の位相差値（Ｒ_ｉｎ）と厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）は下記数学式６及び数学式７による。

（数学式６）

（数学式７）

（上記数学式６及び７式中、
Ｒ_ｉｎは面上の位相差値であり、
Ｒ_ｔｈは厚さ方向の位相差値であり、
ｎ_ｘは面上の低速軸（ｓｌｏｗａｘｉｓ；ｘ−ａｘｉｓ）の屈折率であり、
ｎ_ｙは面上の高速軸（ｆａｓｔａｘｉｓ；ｙ−ａｘｉｓ）の屈折率であり、
ｎ_ｚは厚さ方向（ｚ−ａｘｉｓ）の屈折率であり、ｄはフィルムの厚さである。）

上記数学式６及び７から得られるR_inまたはR_thの２つ成分の中で１つの成分が０であり、残り成分が０でない場合に一軸性光学異方性を有した補償フィルムで使用ことができ、２つの成分の絶対値が全て０でない場合二軸性光学異方性を有する補償フィルムで使用することができる。

本願発明のVA-LCDの補償フィルムで使用されるフィルムは大きく２つに分けられ、１つは面方向の補償のためのA-プレートの特性を有するフィルムであり、他の１つは厚さ方向の補償のための-C-プレートの特性を有するフィルムである。

上記A-プレートの特性を有するフィルムは下記数学式８を満たす一軸性A-プレート（Uniaxial A-plate）、または数学式９を満たす陰の二軸性A-プレート（Biaxial A-plate）形態の位相差フィルムを使用することができる。一軸性A-プレートの場合、厚さ方向の位相差値は０であるかまたは無視できるが、陰の二軸性A-プレートは面方向における位相差だけでなく厚さ方向への位相差を有しており、R_-Cに寄与する。

（数学式８）

（数学式９）

（上記数学式８および９式中、
n_xおよびn_yはそれぞれ波長５５０nmで測定されるフィルムの面上の厚さ方向の屈折率であり、
n_zは波長５５０nmで測定される厚さ方向の屈折率である。）

上記数学式８のような屈折率を有する位相差フィルムを一軸性A-プレート（Uniaxial A-plate）と言い、このような特性を有するフィルムには一軸延伸ポリマーフィルムや液晶分子の方向子をフィルムの面上に平行に一定の方向で整列させた液晶フィルムなどがある。

また、上記数学式９のような屈折率を有する位相差フィルムを陰の二軸性プレート（Biaxial A-plate）と言い、上記特性を有するフィルムには二軸延伸ポリマーフィルムや液晶ポリマーフィルムなどがある。

上記A-プレートの特性を有する位相差フィルムは５５０nm波長で測定された面上の位相差値（in-plane retardation value）が４０乃至５００nmの範囲の値を有し、特に５５０nm波長で厚さ方向の位相差値が最大２００nmであるものが望ましく、より望ましくは８０乃至１６０nmの範囲である。また、このフィルムの波長分散特性（wavelength dispersion）は正常分散特性（normal wavelength dispersion）を有し、または平板波長分散（flat wavelength dispersion）または逆波長分散（reverse wavelength dispersion）である理想の波長分散特性（abnormal wavelength dispersion）を有することが望ましい。

本発明のVA-LCDのVAモードは固有の液晶配列をなしており、誘電率異方性が陰（Δε＜０）である固有の光学異方性を有している。かかるVAモードの光学異方性により線形偏光された光の光軸の変化を補償するためには多様な光学異方性の補償フィルムが要求される。特に液晶による偏光された光軸の補償のみを顧慮する場合、理想の補償フィルムは液晶層（layer）の光軸に鏡像の光軸を有していなければならなく、従って面方向の屈折率より厚さ方向の屈折率が大きく配向された本発明のVAモードを使用する液晶表示素子は厚さ方向にネガティブ複屈折率（negative birefringence）を有するネガティブ（negative）C-プレート（C-palate）が要求される。

本発明のネガティブC-プレートの特性を有するフィルムは下記数学式１０を満たすフィルムである。

（数学式１０）

（上記数学式１０式中、
n_xおよびn_yはそれぞれ波長５５０nmで測定されるフィルムの面上の屈折率であり、
n_zは波長５５０nmで測定される厚さ方向の屈折率である。）

このように、ネガティブC-プレートに適用することができる高分子材料の例として従来にはディスコチック液晶（例：米国特許第５５８３６７９号）と主鎖に平らな（planar）フェニル基（phenyl group）を有しているポリイミド（例：米国特許第５３４４９１６号）が知られている。

本発明のネガティブC-プレートの特性を有するフィルムは高分子の主鎖に環状オレフィンのみが付加されたポリノルボルネン系重合体から製造されるフィルムである。このフィルムは上記で説明した通り厚さ方向にネガティブ複屈折率を有し、可視光線（visible light）の範囲の内で波長に応じて位相差値がほぼ一定のフラット（flat）な波長分散特性を有し、厚さを調節すれば、５５０nm 波長で厚さ方向の位相差値がー６０乃至―８００nmの範囲の値を有するC-プレート（C-plate）として使用することができる。

本発明において、ネガティブC-プレートや内部保護フィルムのみで使用されるのはポリノルボルネン系重合体だけでなく、環状オレフィン重合体（COP、即ち開環重合と水素添加の方法で製造された重合体と、環状オレフィン単量体と非環状オレフィン単量体を使用した付加共重合体を含み、これらは主鎖に環状オレフィンと非環状オレフィンが共存する）やセルロース系もある。これらは１種以上を選んで共重合体に製造した後、これをフィルムに製造することができ、これらを１種以上選んでブレンドに製造した後、これをフィルムに製造することもできる。しかし上述の例としてあげた重合体のみに限定されることではない。

本発明の偏光膜の保護フィルムまたはネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムで使用されるポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは、ポリノルボルネン系重合体として環状オレフィン系付加重合体を含むことが望ましい。

上記ポリノルボルネン系重合体は
i)下記化学式１で表示される化合物のホモ重合体；または
ii)下記化学式１で表示される化合物の中で相異なる２種以上を共重合して得られた共重合体である。

（化学式１）

（上記化学式１中、
mは０乃至４の整数であり、
R₁、R₂、R₃、及びR₄は、それぞれ独立としてまたは同時に、水素；ハロゲン；炭素数１乃至２０の線形または枝付アルキル、アルケニル、またはビニル；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数５乃至１２のシクロアルキル；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数６乃至４０のアリル；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数７乃至１５のアラルキル（aralkyl）；炭素数３乃至２０のアルキニル（alkynyl）；または炭素数１乃至２０の線形または枝付ハロアルキル（haloalkyl）、ハロアルケニル（haloalkenyl）、またはハロビニル（halovinyl）；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数５乃至１２のハロシクロアルキル（halocycloalkyl）；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数６乃至４０のハロアリール（haloaryl）；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数７乃至１５のハロアラルキル（haloaralkyl）炭素数３乃至２０のハロアルキニル（haloalkynyl）；及び少なくとも１つ以上の酸素、窒素、燐、硫黄、シリコン、またはボロンを含む非炭化水素極性基（non-hydrocarbonaceous polar group）からなる群から選ばれる極性作用基であり、
前記R₁、R₂、R₃、及びR₄は水素、ハロゲン、または極性作用基でないとR₁と R₂または R₃とR₄が互いに連結されて炭素数１乃至１０のアルキリデン基を形成することができ、もしくは R₁又はR₂がR₃及びR₄の中のいずれか１つと連結されて炭素数４乃至１２の飽和または不飽和環基、または炭素数６乃至２４の芳香属の輪化合物を形成することができる。）

この時、上記化学式１の非炭化水素極性基（non-hydrocarbonaceous polar group）は下記の作用基から選ばれるのが望ましい。

上記作用基のそれぞれのR₅は炭素数１乃至２０の線形または枝付アルキル、ハロアルキル、アルケニル、ハロアルケニル、ビニル、ハロビニル；炭化水素に置換された、または置換されない炭素数４乃至１２のシクロアルキルまたはハロシクロアルキル；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数６乃至４０のアリルまたはハロアリル；炭化水素に置換された、または置換されない炭素数７乃至１５のアラルキル（aralkyl）またはハロアラルキル；炭素数３乃至２０のアルキニル（alkynyl）またはハロアルキニルであり、
各々のR₆、R₇及びR₈は水素、ハロゲン、炭素数１乃至２０の線形または枝付アルキル、ハロアルキル、アルケニル、ハロアルケニル、ビニル、ハロビニル、アルコキシ、ハロアルコキシ、カルボニルロキシ、ハロカルボニルロキシ；炭化水素に置換された、または置換されない炭素数４乃至１２のシクロアルキルまたはハロアルキル；炭化水素に置換されたり置換されない炭素数６乃至４０のアリルまたはハロアリル、アリルロキシ、ハロアリルロキシ；炭化水素に置換された、または置換されない炭素数７乃至１５のアラルキル（aralkyl）またはハロアラルキル；炭素数３乃至２０のアルキニル（alkynyl）またはハロアルキニルであり、それぞれのpは１乃至１０の整数である。

上記ポリノルボルネン系重合体は非極性作用基を含有する輪形オレフィン系付加重合体であり、または極性作用基を含有する輪形オレフィン系付加重合体であるもの、全てになることができ、具体的には極性作用基を含有するノボネン系単量体のホモ重合体、または相異な極性作用基を含有するノボネン系単量体の共重合体、または非極性作用基を含有するノボネン系単量体と極性作用基を含有するノボネン系単量体の共重合体のものになれる。

本発明の偏光膜の保護フィルムまたはネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムで使用されるポリノルボルネン系重合体を含む透明フィルムはポリノルボルネン系重合体を溶媒に溶解した後、この溶液をキャスティングしフィルムに製造する段階を含む溶液注型法で製造されることが望ましい。また製造された透明フィルムはコロナ放電（corona discharge）処理、グロー放電（glow discharge）処置、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、及びコーティング処理からなる群より１種以上選ばれる表面処理が実施されても良い。

本発明の上記垂直配向液晶表示装置のVAパネルの両面に位置する偏光板は従来の偏光板と同様に偏光膜を含む。この偏光膜は通常的なLCDに使用される偏光膜のようにPVAフィルムにヨード（iodine）または異色性の染料を染着させ製造した偏光膜が望ましく、これの製造方法は特定の方法に限られない。

本発明のVA-LCDに含まれる偏光膜の保護フィルムはポリノルボルネン系重合体を含む透明フィルムをネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムと保護フィルムの機能を同時に行うフィルムを付加して使用することができ、上述した環状オレフィン系重合体（COP）やセルロース系フィルム、特にTAC（トリアセテートセルロース；triacetate cellulose）フィルムを使用することもできる。しかし上述の例に限られたことではない。

本発明の垂直配向液晶表示装置は２枚のガラス基板の間に誘電率異方性が陰（Δε＜0）である液晶が注入された液晶セルからなる垂直配向パネル（vertically aligned panel；VA panel）を含み、特に該垂直配向パネルの上下面に各々吸収軸を有する上偏光板と下偏光板が位置されているMVA（multidomain vertically aligned）モード（mode）、PVA（patterned vertically aligned）モード（mode）、またはキラル添加剤（chiral additive）を使用するVA（vertically aligned）モード（mode）を用いる液晶表示装置であって、偏光板の吸収軸と上記で説明したA-プレートの補償フィルムの光遅延軸が垂直をなす。また下偏光板と上偏光板との吸収軸は９０°をなし、電圧印加時のVA-LCDのセル内部の液晶方向子が向かう方向は各々の偏光板の吸収軸と４５°をなす。

図２０は本発明の偏光板の吸収軸（absorption axis）とA-プレートの光遅延軸（slow axis）がなす角度を示したことであって、VA-LCDの視野角補償のために偏光板の吸収軸（１）とA-プレートの光遅延軸（slow axis；２）が垂直をなすことを見せてくれる。

図２１は上偏光板と下偏光板との両偏光板の吸収軸がなす角度を示したことであって、図面符号３は下偏光板の吸収軸であり、図面符号４は上偏光板の吸収軸であり、図面符号５は液晶セル内の液晶方向子が向かう方向を示す。

本発明のVA-LCDは厚さ方向の光学補償のために偏光膜の保護層の上に厚さ方向にネガティブ複屈折率を有するディスコチック液晶のような有機物質をコーティングしたり粘着剤または接着剤を使用し１枚以上の微小な厚さ方向の複屈折率を有するフィルムを保護層の上に合持する従来の偏光板と違いに、厚さ方向にネガティブ複屈折率を有するポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを内部保護フィルムとネガティブC-プレートの機能を共に行う保護-補償フィルムまたは偏光板の付加形であってネガティブC-プレートの特性を有する位相差フィルムで適用したものである。

従って、本発明のVA-LCDはポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを通じて正面と傾斜角でハイコントラスト特性を具現し、傾斜角でカラー変化を最小化することができる。

以下の実施例及び比較例を通して本発明をより詳しく説明する。但し、実施例は本発明を例示するためのもので、これらのみに限られることではない。

実施例１
図３に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを上偏光板（１６）の保護フィルムの機能とネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図３の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

垂直配向液晶パネル（１０）は３μｍのセルギャップ、プレチルト角８９°を有するVAセルに陰の誘電率異方性 Δε＝−４．９、複屈折 Δn＝０．０９９を有する液晶を含み、厚さ方向の位相差値R_VA（５５０nm）は２９７nmであった。

下偏光板（１５）は下から材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（内部保護フィルム）を位置させ、その上に材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させた。この時内部保護フィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ１（５５０ｎｍ）は−６５ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムは一軸、または二軸フィルムが全て可能であり、厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は９６ｎｍであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と-C-プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上にPVAフィルムにヨードを染着させ延伸させ製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がTACポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値R_-C2（５５０nm）が−１６０nmであった。

上述の設計値を適用し具現された等−コントラスト（ｉｓｏ−ｃｏｎｔｒａｓｔ）特性は全ての方位角（ａｚｉｍｕｔｈａｎｇｌｅ）０〜３６０°に対し、極角（ｐｏｌａｒａｎｇｌｅ）を０〜８０°の範囲まで２°毎に変化させながら測定した結果、等−コントラスト特性をそろえたのを確認することができた。

実施例２
図４に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを下偏光板（１５）の保護フィルムとネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図４の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

垂直配向液晶パネル（１０）は３μｍのセルギャップ、プレチルト角８９°を有するVAセルに陰の誘電率異方性 Δε＝−４．９、複屈折 Δn＝０．０９９を有する液晶から詰められており、厚さ方向の位相差値R_VA（５５０nm）は２９７nmであった。

下偏光板（１５）は下から材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上に材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ１（５５０ｎｍ）は−１９５ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムは一軸、または二軸フィルムが全て可能であり、厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は４８ｎｍであった。

上偏光板（１６）は下から材質がTACポリマーである保護フィルム（外部フィルム）を位置させ、その上にPVAフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がTACポリマーである保護フィルム（内部保護フィルム）を位置させた。この時、内部保護フィルムは厚さ方向の位相差値R_-C２（５５０nm）が−４４nmであった。

実施例３
図５に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを上偏光板（１６）と下偏光板（１５）の内部保護フィルムの機能とネガティブC- プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図５の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

下偏光板（１５）は下から材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フイルム（内部保護フィルム）と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上に材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ１（５５０ｎｍ）は−１３０ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムは一軸延伸されたポリカーボネート系であって、厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は６２ｎｍであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と-C-プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上にPVAフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がTACポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値R_-C２（５５０nm）が−１０６nmであった。

実施例４
図６に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを上偏光板（１６）の内部保護フィルムの機能とネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図６の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

下偏光板（１５）は下から材質がTACポリマーである保護フィルム（外部フィルム）を位置させ、その上にPVAフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がTACポリマーである保護フィルム（内部保護フィルム）を位置させた。この時、内部保護フィルムの厚さ方向の位相差値R_-C１（５５０nm）は−６５nmであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させ、その上に材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを内部保護フィルムの機能と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上にＰＶＡフイルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、Ａ−プレートのフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は５１ｎｍであり、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ２（５５０ｎｍ）が−１６５ｎｍであった。

実施例５
図７に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを下偏光板（１５）の内部保護フィルムの機能とネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図７の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

下偏光板（１５）は下から材質がTACポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にPVAフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がポリノルボルネン系重合体からなる内部保護フィルムとネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで位置させた。この時、内部保護フィルムの厚さ方向の位相差値R_-C１（５５０nm）は−２５０nmであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させ、環状オレフィン系重合体（ＣＯＰ系重合体）を含むフィルムを内部保護フィルムで位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、環状オレフィン系重合体（ＣＯＰ系共重合体）を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ２（５５０ｎｍ）は殆どなく、Ａ−プレートのフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は１６０ｎｍであった。

実施例６
図９に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを上偏光板（１６）の保護フィルムの機能とネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図９の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

下偏光板（１５）は下から材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（内部保護フィルム）を位置させ、その上に材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させた。この時、内部保護フィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ１（５５０ｎｍ）は−６５ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムは一軸、または二軸フィルムが全て可能であり、厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は２０ｎｍであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させ、その上に材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ２（５５０ｎｍ）が−１５０ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は５１ｎｍであった。

実施例７
図１０に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを下偏光板（１５）の保護フィルムの機能とネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図１０の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

下偏光板（１５）は下から材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上に材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ２（５５０ｎｍ）が−１７０ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は２０ｎｍであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（内部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、内部保護フィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ１（５５０ｎｍ）は−６５ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は５１ｎｍであった。

実施例８
図１１に示した構造のように、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを下偏光板（１５）と上偏光板（１６）の保護フィルムの機能とネガティブC-プレートの機能を同時に遂行するフィルムで適用しVA-LCDを製造した。図１１の図面符号aは偏光板の吸収軸（absorption axis）、ｂはA-プレートの光軸（slow axis）を示す。

下偏光板（１５）は下から材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上に材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ２（５５０ｎｍ）が−１０５ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムは一軸、または二軸フィルムが全て可能であり、厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は４０ｎｍであった。

上偏光板（１６）は下から材質がポリカーボネートであるＡ−プレートのフィルムを位置させ、その上に材質がポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを保護フィルム（内部保護フィルム）と−Ｃ−プレートのフィルムの機能を同時に遂行するフィルムで位置させ、その上にＰＶＡフィルムにヨードを染着させ延伸させて製造した偏光膜を位置させ、その上に材質がＴＡＣポリマーである保護フィルム（外部保護フィルム）を位置させた。この時、ポリノルボルネン系重合体を含むフィルムは厚さ方向の位相差値Ｒ_−Ｃ２（５５０ｎｍ）は−１０５ｎｍであり、Ａ−プレートのフィルムの厚さ方向の位相差値Ｒ_Ａ（５５０ｎｍ）は４０ｎｍであった。

下記の表１は本発明のポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを図３乃至１８の構造の内部保護フィルム、内部保護フィルムと-C-プレートの補償フィルムの兼用フィルム、または外部保護フィルム／偏光膜／内部保護フィルムから構成される基本偏光板の付加形態での別途の-C-プレートの補償フィルムで適用する際の材質の例を示したものである。しかし、本発明の構造はこれらのみに限られるものではない。

上記の表１において、TACはトリアセテートセルロース（triacetate cellulose）のフィルムであり、COPは高分子主鎖に環状オレフィンと非環状オレフィンが共存する環状オレフィン系共重合体（cyclic−olefin copolymer、COP）のフィルムであり、０はポリノルボルネン系重合体のフィルムであり、Uniは一軸性A-プレート（Uniaxial A-plate）フィルムであり、Biは二軸性A-プレート（Biaxial A-プレート）フィルムである。一軸性A-プレートの例としては一軸延伸環状オレフィン系共重合体（COP）フィルム、一軸延伸ポリカーボネート系フィルム、一方向に配向されたネマティック液晶を使用した光硬化性液晶フィルムなどがあり、二軸性A-プレートの例としては一軸延伸されたセルロース系フィルム、一軸延伸されたポリノルボルネン系フィルム、二軸延伸されたCOP系フィルム、二軸延伸されたポリカーボネート系フィルムなどがある。

上記の表１の構造において、構造１、構造４、及び構造７はポリノルボルネン系重合体を含むフィルムが上偏光版の内部保護フィルムの機能と-C-プレートのフィルムの機能を同時に遂行し、構造２、構造５、及び構造８はポリノルボルネン系重合体を含むフィルムが下偏光板の内部保護フィルムの機能と-C-プレートのフィルムの機能を同時に遂行し、構造３、構造６、及び構造９はポリノルボルネン系重合体を含むフィルムが上偏光板と下偏光板とのそれぞれの内部保護フィルムの機能と-C-プレートのフィルムの機能を同時に遂行する。また、構造１０乃至構造１６はポリノルボルネン系重合体を含むフィルムが偏光板の付加形であって、ただ-C-プレートのフィルムの機能のみを遂行する。

本発明のVA-LCDはポリノルボルネン系重合体を含むフィルムを偏光板の保護フィルム、-C-プレートの補償フィルム、または保護フィルムと-C-プレート兼用フィルムで使用することによって正面と傾斜角でハシコントラスト特性を具現し、傾斜角でカラー変化を最小化することができる。

偏光板の基本構造を示した断面図である。従来の上偏光板と下偏光板とが垂直配向パネルの両面に位置した垂直配向液晶表示装置の構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第２構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第３構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第４構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第５構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第６構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第７構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第８構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第９構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１０構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１１構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１２構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１３構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１４構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１５構造を示した概念図である。本発明の一実施例に示した垂直配向液晶表示装置の第１６構造を示した概念図である。本発明のフィルムの屈折率の定義に使用した座標系を示したグラフである。本発明の垂直配向液晶表示装置のA-プレート（A-plate）の光軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を示したグラフである。本発明の垂直配向液晶表示装置の上偏光板と下偏光板との両偏光板の吸収軸がなす角度を示したグラフである。

符号の説明

1：偏光板の吸収軸
2：A-プレートの光遅延軸（slow axis）
3：下偏光板の吸収軸
4：上偏光板の吸収軸
5：液晶セルの液晶方向子が向かう方向
a：偏光板の吸収軸（absorption axis）
b：A-プレートの光遅延軸（slow axis）
10：垂直配向液晶パネル
11：偏光膜
12：保護フィルム
13：A-プレートの位相差フィルム
14：粘着剤
15：下偏光板
16：上偏光板
100：-C-プレートの位相差フィルム
121：外部保護フィルム
122：内部保護フィルム
200：内部保護及び-C-プレートの位相差フィルム

Claims

下から上へ、下偏光板、垂直配向液晶パネル及び上偏光板を含み、上記下偏光板または上偏光板に含まれるネガティブＣ−プレートの特性を有する位相差フィルムと内部保護フィルムとのうちの少なくともいずれか１つが溶液注型法で製造されたポリノルボルネン系重合体を含む無延伸の透明フィルムである、垂直配向液晶表示装置であって、
垂直配向液晶表示装置の厚さ方向の位相差値の合計（Ｒ_{ｔｏｔａｌ}）が、可視光線の範囲内で一定に維持されて、下記の数学式３及び４で定義されて、
（数学式３）
Ｒ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｒ_−Ｃ＋Ｒ_ＶＡ
（数学式４）
３０ｎｍ≦Ｒ_{ｔｏｔａｌ}（＝Ｒ_ＶＡ＋Ｒ_−Ｃ）≦１８０ｎｍ
ここで、上記Ｒ_−Ｃは下記数学式５で定義されて、厚さ方向の光学補償として使用されることができる全てのネガティブＣ−プレート型フィルムの厚さ方向の位相差値の合計を含み、
（数学式５）
Ｒ_−Ｃ＝（偏光板の内部保護フィルムの厚さ方向の位相差値）
＋（ネガティブ二軸性Ａ−プレートの厚さ方向の位相差値）
＋（ネガティブＣ−プレートの厚さ方向の位相差値）
ここで、上記Ｒ_ＶＡは垂直配向液晶パネルの位相差値であり、Ｒ_{ｔｏｔａｌ}はＲ_ＶＡとＲ_−Ｃの合計であり、
上記ネガティブ二軸性Ａ−プレートのフィルムは、下記数学式９を満たす屈折率を有する透明フィルムを含み、上記ネガティブＣ−プレートのフィルムは下記数学式１０を満たす屈折率を有する透明フィルムを含み、
（数学式９）
ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ
（数学式１０）
ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ
ここで、上記ｎ _ｘおよびｎ _ｙはそれぞれ波長５５０ｎｍで測定されるフィルムの面上の屈折率であり、上記ｎ _ｚは波長５５０ｎｍで測定される厚さ方向の屈折率である、垂直配向液晶表示装置。
垂直配向液晶パネルと偏光板との間の厚さ方向の位相差を補償する、少なくとも１つのポリノルボルネン系ネガティブＣ−プレートの位相差フィルムを含む請求項１に記載の垂直配向液晶表示装置。
上記ネガティブ二軸性Ａ−プレートの位相差フィルムは正常波長分散（ｎｏｒｍａｌｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）特性、平板波長分散（ｆｌａｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、または逆波長分散（ｒｅｖｅｒｓｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）特性の波長分散特性を有する請求項１に記載の垂直配向液晶表示装置。
上記垂直配向液晶パネルがＭＶＡ（ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄ）モード、または、キラル添加剤（ｃｈｉｒａｌａｄｄｉｔｉｖｅ）を使用するＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄ）モードのパネルであり、
前記垂直配向液晶パネルを構成する液晶セル間のセルギャップが３乃至８μｍの範囲の値を有する請求項１に記載の垂直配向液晶表示装置。