JP5076302B2 - 液晶表示装置及びそれに有用な偏光板のセット - Google Patents

Description

本発明は、横電界（In-Plane Switching：ＩＰＳ）モードであって広視野角を可能とした液晶表示装置に関するものである。本発明はまた、その液晶表示装置に有用な偏光板のセットにも関係している。

近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型などのさまざまな利点から、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、携帯電話、携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータやテレビなど、情報用表示デバイスとしての用途が急速に増加してきている。ＬＣＤ技術の発展に伴い、さまざまなモードのＬＣＤが提案されて、応答速度やコントラスト、狭視野角といったＬＣＤの問題点が解消されつつある。また、位相差板を偏光板とガラス基板との間に狭持することで、より一層の視野角改善がなされてきた。

これらの液晶表示装置の中で、ＩＰＳモードの液晶表示装置は、液晶を挟持する一対の透明基板を有する液晶セルとそのセルを挟んで両側に配置される一対の偏光板とを有し、液晶が基板面に平行でほぼ同じ向きに配向しており、そして、一対の透明基板のうち少なくとも一方の基板の内側（液晶層側）に平行な櫛歯状の電極を配置し、その電極間に印加される電圧の変化によって、液晶の分子長軸の向きを基板に平行な面内で変化させ、前面側偏光板を通る光を制御して表示を行うように構成されたものである。

かかるＩＰＳモードの液晶表示装置の複屈折を補償して視野角を改善するためには、例えば、SID 00 DIGEST, p.1094-1097（非特許文献１）に記載されるように、厚み配向した位相差板が有効であることが知られている。厚み配向した位相差板の製造方法の一つとして、特開平 7-230007 号公報（特許文献１）には、一軸延伸されたポリカーボネートなどからなる熱可塑性樹脂フィルムに、所定の形態で熱収縮を起こさせる方法が開示されている。このような厚み方向に配向した位相差板を、液晶セルを挟んで配置される２枚の偏光板のうちいずれか一方と液晶セル基板との間に、隣接する偏光板の透過軸と位相差板の遅相軸が平行になるよう配置することが、液晶セルの複屈折を補償して視野角を拡大するのに有効である。

特開平 10-54982 号公報（特許文献２）には、ＩＰＳモードの液晶表示装置において、セル基板と少なくとも一方の偏光板との間に、負の一軸性を有する位相差板（光学補償シート）を配置することで、視野角特性を改善することが記載されている。また特開 2002-258041号公報（特許文献３）には、吸収型偏光子の両側に透明保護層が設けられた偏光板の片側又は両側に、遅相軸方向の屈折率ｎ_xと厚み方向の屈折率ｎ_zがほぼ等しい位相差板（光学補償フィルム）を積層することが記載されている。

前記特許文献３の実施例では、正の固有複屈折を有するポリカーボネートの二軸延伸によって、ｎ_xとｎ_zがほぼ等しい位相差板を得ているが、かかるｎ_xとｎ_zがほぼ等しい位相差板は、負の固有複屈折を有する高分子フィルムの一軸延伸によって製造するほうが有利である。負の固有複屈折を有する位相差板の材料についても各種の提案がなされており、例えば、特開 2003-207640号公報（特許文献４）には、非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーと芳香族ビニルモノマーとの三元共重合体を位相差板とすることが記載されている。また、特開 2004-214325号公報（特許文献５）には、α−オレフィン単位とＮ−フェニルマレイミド単位とからなり、負の固有複屈折を有する共重合体を光学補償板や位相差板とすることが記載されている。

上記特許文献２や特許文献３に記載される構成を採用しても、依然として等コントラストを示す視野角の拡大に限界があったり、視野角による色シフトが大きかったりする問題が発生しており、さらなる改良が望まれている。

本発明者は、特開 2005-221532号公報（特許文献６、特願 2004-26444 号）において、負の一軸性を有する位相差板を１枚用い、この位相差板の遅相軸を隣接する偏光板の透過軸及び隣接するセル基板側の液晶分子の長軸方向と平行に配置することで、視野角特性の改良を図ることを提案している。このような負の一軸性を有する位相差板は、厚み方向に配向した位相差板に比べて生産が容易で、またポリマーの種類を選択すれば高い耐熱性が得られる。さらに、特願 2004-126387号においては、負の一軸性を有する位相差板を２枚用いることで、より一層の視野角特性の改良を図ることを提案している。

特開平７−２３０００７号公報（請求項１） 特開平１０−５４９８２号公報（請求項１、図３） 特開２００２−２５８０４１号公報（請求項１） 特開２００３−２０７６４０号公報（請求項１） 特開２００４−２１４３２５号公報（請求項１、５、６） 特開２００５−２２１５３２号公報（請求項１） T. Ishinabe et al.,‘Novel Wide Viewing Angle Polarizer with High Achromaticity’, SID 00 DIGEST, p.1094-1097（2000年）（表１）

本発明者は、ＩＰＳモードの液晶表示装置について、さらなる視野角改良を図るために研究を続けた結果、本発明に至った。そこで本発明の目的は、等コントラストを示す視野角が広く、また視野角による色シフトが少ないＩＰＳモードの液晶表示装置を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、かかるＩＰＳモードの液晶表示装置の液晶セル両側に配置することで視野角を拡大するのに有効な偏光板のセットを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、互いに平行な一対の透明基板の間に液晶が封入され、その液晶が基板に平行に、かつほぼ同じ向きに配向している液晶セルと、その液晶セルを挟んで配置された第一の偏光板及び第二の偏光板とを備え、液晶セルに印加される電圧の変化により、液晶の分子長軸の向きが基板に平行な面内で変化して表示を行うように構成されている液晶表示装置であって、
第一の偏光板と液晶セルの間には少なくとも１枚の位相差板が配置され、第一の偏光板を構成する偏光子から前記位相差板までに存在するその位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差Ｒ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲にあり、そして
第二の偏光板は、偏光子の両側に透明保護層が設けられたものであり、その偏光子の液晶セル側に位置する透明保護層の厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にある液晶表示装置が提供される。

この液晶表示装置において、位相差板の配置されていない第二の偏光板の液晶セル側に位置する透明保護層は、熱可塑性環状ポリオレフィン系樹脂フィルムで構成するのが有利である。かかる熱可塑性環状ポリオレフィン系樹脂フィルムで透明保護層を形成すれば、その厚み方向位相差Ｒthを、−１０nmから＋１０nmの範囲とすることができる。

また、第一の偏光板と液晶セルの間に配置される位相差板は、平面位相差Ｒ₀ が１００nmから２００nmの範囲にあるのが好ましく、さらには、後で定義するＮｚ係数が −０.５から＋０.５ の範囲にあるのが好ましい。

ここで、透明保護層や位相差板の平面位相差Ｒ₀ 、厚み方向位相差Ｒth、及びＮｚ係数は、各々のフィルムにおいて、面内の遅相軸方向の屈折率をｎ_x 、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をｎ_y、厚み方向の屈折率をｎ_z、そして膜厚をｄとしたときに、それぞれ次の式（１）〜（３）で定義されるものである。

Ｒ₀ ＝ (ｎ_x−ｎ_y)×ｄ （１）
Ｒth＝ [(ｎ_x＋ｎ_y)／２−ｎ_z]×ｄ （２）
Ｎｚ＝ (ｎ_x−ｎ_z)／(ｎ_x−ｎ_y) （３）

換言すれば、平面位相差Ｒ₀ は、面内の屈折率差に膜厚を乗じた値であり、厚み方向位相差Ｒthは、面内の平均屈折率と厚み方向屈折率との差に膜厚を乗じた値であり、そしてＮｚ係数は、面内屈折率差に対する面内最大屈折率（遅相軸方向屈折率）と厚み方向屈折率との差の比であって、厚み方向への配向の度合を表す指標である。例えば、正の一軸性で光軸が面内にあるフィルム（ｎ_x＞ｎ_y≒ｎ_z ）であれば、Ｎｚ≒１となり、負の一軸性で光軸が面内にあるフィルム（ｎ_x≒ｎ_z＞ｎ_y ）であれば、Ｎｚ≒０となる。

前記した第一の偏光板を構成する偏光子から位相差板までに存在する複屈折層が位相差板だけの場合は、その位相差板が、前記した厚み方向位相差Ｒth及び平面位相差Ｒ₀ を満たすようにすればよい。一方、当該複屈折層が偏光板の透明保護層と位相差板である場合は、位相差板側にある透明保護層の各値に添え字１を付し、位相差板の各値に添え字２を付して表すと、透明保護層と位相差板の厚み方向位相差の和は、次の式（４）で表される範囲となるようにする。

−４０nm≦Ｒth₁＋Ｒth₂≦＋４０nm （４）
ただし、
Ｒth₁ ＝ [(ｎ_x1＋ｎ_y1)／２−ｎ_z1]×ｄ₁
Ｒth₂ ＝ [(ｎ_x2＋ｎ_y2)／２−ｎ_z2]×ｄ₂

さらにこの液晶表示装置において、第一の偏光板と液晶セルの間に配置される位相差板は、その遅相軸が第一の偏光板の吸収軸とほぼ直交するように配置するのが好ましい。さらにまた、この位相差板は、その遅相軸が隣接する透明基板面に位置する液晶分子の電圧無印加時の長軸方向とほぼ平行になるよう配置するのが好ましい。

本発明によれば、以下のような組合せからなる液晶表示装置用の偏光板のセットも提供される。
第一の偏光板とその片面に配置された少なくとも１枚の位相差板とからなり、第一の偏光板を構成する偏光子から前記位相差板までに存在するその位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲にあり、かつ、それらの平面位相差Ｒ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲にある複合偏光板、及び
偏光子の両側に透明保護層が設けられ、該透明保護層の少なくとも一方の厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にある第二の偏光板の組合せ。

ＩＰＳモード液晶セルの一方の側に、上記偏光板のセットのうち、複合偏光板をその位相差板側が液晶セルに面するように配置し、液晶セルの他方の側には、第二の偏光板をその厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にある透明保護層が液晶セルに面するように配置すれば、視野角特性の改善されたＩＰＳモードの液晶表示装置とすることができる。

本発明に係る液晶表示装置は、従来構成の液晶表示装置に比べて、液晶層及び偏光板による位相差を高度に補償できるので、視野角による光もれが抑制されてコントラスト視野角が広くなり、また視野角による色シフトも抑えられる。

以下、添付の図面も適宜参照しながら、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る液晶表示装置の一例を示すものであって、（Ａ）は層構成を示す縦断面模式図であり、（Ｂ）は軸関係を説明するための斜視図である。この液晶表示装置は、ＩＰＳモードの液晶セル５０を中心に構成される。ＩＰＳモードの液晶セルは、先にも述べたように、液晶層５３を挟持する一対の透明基板５１，５２を有し、液晶が基板面に平行でほぼ同じ向きに配向しており、そして、一対の透明基板５１，５２のうち少なくとも一方の基板の内側（液晶層側）に平行な櫛歯状の電極（図示せず）が配置され、その電極間に印加される電圧の変化によって、液晶の分子長軸の向きを基板に平行な面内で変化させるものである。

一方の基板５１の外側には第一の偏光板１０が配置され、他方の基板５２の外側には第二の偏光板２０が配置される。第一の偏光板１０の吸収軸１５と第二の偏光板２０の吸収軸２５は、一般にはほぼ直交の関係で配置し、ノーマリーブラックとされるが、両者の吸収軸がほぼ平行になるように配置し、ノーマリーホワイトとすることもできる。また、電圧無印加時における液晶セル５０中の液晶分子の長軸方向５５に対し、いずれか一方の偏光板の吸収軸はほぼ直交するように、他方の偏光板の吸収軸はほぼ平行になるように配置されている。図１（Ｂ）において、液晶分子の長軸方向５５は、白抜き実線の矢印と、それに直交する白抜き破線の矢印で示されているが、それらいずれかの向きに配置されることを意味する。

本発明では、第一の偏光板１０と液晶セル５０の間に位相差板３０を配置する。第一の偏光板１０に位相差板３０が貼合された状態で、複合偏光板４０を構成している。第一の偏光板１０と位相差板３０の貼合には、通常の接着剤や感圧接着剤（粘着剤）を用いることができる。

第一の偏光板１０及び第二の偏光板２０はそれぞれ、フィルム面内で直交する一方の向きに振動する直線偏光を透過し、他方の向きに振動する直線偏光を吸収するものでよい。第一の偏光板１０は、偏光子１１の両側に透明保護層１２，１３が設けられている。第二の偏光板２０も、偏光子２１の両側に透明保護層２２，２３が設けられたもので構成されている。

偏光子１１，２１は具体的には、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向したヨウ素系偏光フィルムや、ポリビニルアルコールフィルムに二色性有機染料が吸着配向した染料系偏光フィルムでありうる。透明保護層１２，１３，２２，２３は、一般に高分子材料で構成され、例えば、表面をけん化処理したトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース（ＤＡＣ）、セルロースプロピオネートなど、公知のセルロース系フィルムを用いることができる。このような高分子保護フィルムは、一般に平面位相差がほとんどなく（ｎ_x≒ｎ_y）、厚み方向の屈折率ｎ_z が面内の主屈折率ｎ_x及びｎ_yよりもやや小さい負の一軸性を有し、その光軸がほぼ法線方向に現れるものとなる。すなわち、この透明保護層１２，１３，２２，２３は、いわゆるＣ−プレートの状態になっている。かかる高分子保護フィルムの厚み方向位相差Ｒthは、通常１０〜５００nm程度の範囲にあるが、特に、位相差板３０が配置される側の透明保護層１２の厚み方向位相差Ｒthを５０〜１２０nmの範囲とすれば、ＩＰＳモードの液晶表示装置に適用したときに視野角による色シフトが抑制できることから、有利である。

第一の偏光板１０と液晶セル５０の間には、位相差板３０が配置されており、第一の偏光板１０を構成する偏光子１１から位相差板３０までに存在するその位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲となるようにし、また、それらの平面位相差Ｒ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲となるようにする。これらの複屈折層が位相差板３０だけの場合、すなわち、第一の偏光板１０のセル側透明保護層１２を省略し、位相差板３０を直接偏光子１１に貼り付ける場合は、その位相差板３０が、上記の位相差値を満足すればよい。しかし、一般には第一の偏光板１０にセル側透明保護層１２を配置するのが有利なので、その場合には、位相差板３０と隣接する透明保護層１２の厚み方向位相差Ｒthの和及び平面位相差Ｒ ₀ の和が、それぞれ上記の値を満足するようにする。Ｒthの和は、−２０nmから＋２０nmの範囲となるようにするのがより好ましく、一方Ｒ₀ の和は、１３０nm以上、また１８０nm以下となるようにするのがより好ましい。Ｒthの和が±４０nmを超えると、視野角による色シフトが大きくなるので好ましくなく、また、Ｒ₀ の和が上記範囲を超えると、視野角による輝度及び色シフトともに悪化するので好ましくない。

ＩＰＳモードの液晶セル５０の視野角補償にとって好ましいフィルム構成は、第一の偏光板１０のセル側透明保護層１２をＲthがほぼ５０〜１１０nmのもので構成し、その透明保護層に隣接して配置される位相差板３０を、負の一軸性を示し、Ｒ₀ が１３０〜１５０nmでＮｚ係数が−０.３〜＋０.３のもので構成し、その位相差板３０の遅相軸３５が、隣接する第一の偏光板１０の吸収軸１５とほぼ直交し、かつ電圧無印加状態における液晶分子の長軸方向５５とほぼ平行になるように配置するものである。第二の偏光板２０の液晶セル側に位置する透明保護層２２には、実質的に無配向のフィルム（Ｒth≒０）又は薄肉のセルロース系フィルム（Ｒth＝２０〜４０nm）を用いるのが好ましい。このような構成は、コスト的にも光学特性的にも有利なものとなる。

実質的に無配向のフィルムとは、厚み方向の屈折率ｎ_z が面内の主屈折率ｎ_x及びｎ_yとほぼ等しいものであり、例えば、厚み方向位相差Ｒthが１０nm以下程度であれば、実質的に無配向といえる。このような実質的に無配向の透明保護フィルムは、例えば、ノルボルネンなどの環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン系樹脂で作製することができる。セルロース系フィルムであれば、その膜厚を比較的薄くすることにより、厚み方向位相差Ｒthを小さくすることができる。

通常、偏光板の透明保護層は、その平面位相差Ｒ₀ が小さい値なので、位相差板３０について、先の式（１）で表される平面位相差Ｒ₀ が、１００nmから２００nmの範囲となるようにすればよい。さらには１２０nm以上、また１８０nm以下であるのがより好ましい。先の式（３）で表されるＮｚ係数は、−０.５から＋０.５の範囲にあるのが好ましく、さらには−０.３から＋０.３の範囲にあるのがより好ましい。

位相差板３０は、その遅相軸３５が偏光板１０の吸収軸１５とほぼ直交するように配置するのが、ＩＰＳモードの液晶セルにおける光学補償の面から好ましい。図１の（Ｂ）には、偏光板１０の吸収軸１５と位相差板３０の遅相軸３５とがほぼ直交するように配置された状態が示されている。また、位相差板３０と液晶セル５０との関係は、前者の遅相軸３５が、隣接する透明基板面に位置する液晶分子の電圧無印加状態における長軸方向５５とほぼ平行又はほぼ直交の関係になっていればよいが、好ましくは、両者がほぼ平行になるように配置される。なお、本明細書において「ほぼ平行」とか「ほぼ直交」とか言うときの「ほぼ」は、そこに記載の配置（平行又は直交）を中心に±１０°程度までは許容されることを意味する。

位相差板３０の好ましい形態として、負の固有複屈折を有するポリマーが一軸延伸されたフィルムや、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の層を形成させたフィルムが挙げられる。いずれも、Ｎｚ係数がほぼ０となる負の一軸性位相差板である。なかでも、Ｎｚ係数を制御しやすいことから、負の固有複屈折を有するポリマーが一軸延伸されたフィルムが好ましい。

負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある位相差板３０を屈折率楕円体で表した状態が、図２に示されている。図２の（Ａ）は、この屈折率楕円体における遅相軸３５を横方向にとった状態であり、同（Ｂ）は、遅相軸３５と面内で直交する軸（進相軸）を横方向にとった状態である。負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある位相差板とは、図２に示すように、その屈折率構造が、ｎ_z≒ｎ_x＞ｎ_y の関係になるものであり、屈折率が最も小さいｎ_y 方向（進相軸方向）が光軸となる。

負の固有複屈折を有するポリマーを一軸延伸して上記位相差板とする場合に用いるポリマーとしては、スチレン系重合体、アクリル酸エステル系重合体、メタクリル酸エステル系重合体、アクリロニトリル系重合体、メタクリロニトリル系重合体、ビニルナフタレン系重合体、ビニルピリジン系重合体、ビニルカルバゾール系重合体、フェニルアクリルアミド系重合体、ビニルビフェニル系重合体、ビニルアントラセン系重合体、アセナフチレン系重合体、フェニルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、ビフェニルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、ナフチルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、アントラセニルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、フェニルカルボニルオキシテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン系重合体、 ビフェニルカルボニルオキシテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン系重合体、 ナフチルカルボニルオキシテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン系重合体、 アントラセニルカルボニルオキシテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン系重合体、α−オレフィン／Ｎ−フェニルマレイミド系共重合体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ここで テトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセンは、下式の構造を有し、ジメタノオクタヒドロナフタレンとも呼ばれるものである。

また、負の固有複屈折性が損なわれない程度に、上記の各重合体を別の重合体と混合したり、他のモノマーとの共重合体としたりして、高ガラス転移温度や低光弾性などの機能を付加してもよい。

前記位相差板を作製するために用いられるポリマーは、使用環境を考慮すると、ガラス転移温度が通常１２０℃以上で、耐熱性を有する共重合体により構成されているのが好ましい。この共重合体のガラス転移温度は、１３０℃以上であるのが特に好ましい。また、このポリマーは、その光弾性係数が１０×１０^-5mm²kg^-1 以下であるのが好ましい。光弾性とは、等方性の物質に外力を加えて内部に応力を起こさせると、光学的異方性を呈し、複屈折を示すようになる現象をいう。物質に作用する応力（単位面積あたりの力）をσとし、複屈折をΔｎとした場合に、応力σと複屈折Δｎは、理論的には比例関係にあって、Δｎ＝Ｃσと表すことができ、このＣが光弾性係数である。換言すれば、物質に作用する応力σを横軸にとり、その応力が作用したときの複屈折Δｎを縦軸にとると、理論的には両者の関係は直線となり、この直線の勾配が光弾性係数である。

ガラス転移温度が高いこと及び光弾性が低いことを考慮すると、負の固有複屈折を有する好ましいポリマーとして、エチレン及び炭素数３〜２０のα−オレフィン化合物から選ばれる非環状オレフィンモノマーと、環状オレフィン化合物から選ばれる環状オレフィンモノマーと、芳香族炭化水素環を有するビニル化合物から選ばれる芳香族ビニルモノマーとをそれぞれ少なくとも１種用いた、三元共重合体が挙げられる。

次に、かかる三元共重合体を構成する各モノマー成分について説明する。非環状オレフィンモノマーは、エチレン及び炭素数３〜２０のα−オレフィン化合物から選ばれる。ここで、炭素数３〜２０のα−オレフィン化合物としては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンのような炭素原子数３〜２０の直鎖状α−オレフィンや、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテンのような炭素原子数４〜２０の分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。これらの中では、炭素原子数が２のエチレンや、炭素原子数が３又は４の直鎖状α−オレフィンであるプロピレン又は１−ブテンが、得られる共重合体をフィルム状に成形した際の柔軟性の点で好ましく、特にエチレンが同様の理由で好ましい。上記のエチレン及びα−オレフィンは、それぞれ単独で用いても、また２種以上組み合わせて用いてもよい。

環状オレフィンモノマーは、炭素環内に重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物であって、共重合した際、共重合体の主鎖中にシクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、それらが２つ以上結合した環のような脂環式の環を導入できる単量体である。具体的には、通常ノルボルネンと呼ばれているビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エンや、６−アルキルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジアルキルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、１−アルキルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、７−アルキルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エンのような、メチル基、エチル基、ブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基が導入されたノルボンネン誘導体、またジメタノオクタヒドロナフタレンとも呼ばれている テトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセンや、 ８−アルキルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、 ８，９−ジアルキルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセンのような、ジメタノオクタヒドロナフタレンの８位及び／又は９位に炭素数３以上のアルキル基が導入されたジメタノオクタヒドロナフタレン誘導体、さらには、１分子内に１個又は複数個のハロゲンが導入されたノルボルネンの誘導体、８位及び／又は９位にハロゲンが導入されたジメタノオクタヒドロナフタレンの誘導体などが挙げられる。これらの環状オレフィンは、それぞれ単独で用いても、また２種以上組み合わせて用いてもよい。

芳香族ビニルモノマーには、スチレン及びその誘導体が包含される。スチレン誘導体とは、スチレンに他の基が結合した化合物であって、例えば、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチルスチレンのようなアルキルスチレンや、ヒドロキシスチレン、tert−ブトキシスチレン、ビニル安息香酸、ビニルベンジルアセテート、ｏ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレンのような、スチレンのベンゼン核に水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アシルオキシ基、ハロゲンなどが導入された置換スチレン、また４−ビニルビフェニル、４−ヒドロキシ−４′−ビニルビフェニルのようなビニルビフェニル系化合物、さらには１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレンのようなビニルナフタレン系化合物などが挙げられる。

それぞれのモノマーの量について述べると、芳香族ビニルモノマーの量があまり少ない場合には、正の固有複屈折を有するようになるので好ましくなく、逆にその量があまり多い場合には、光弾性係数が大きくなるので好ましくない。また、環状オレフィンモノマーの量があまり少ない場合には、ガラス転移温度が低くなるので好ましくなく、逆にその量があまり多い場合には、共重合体が脆くなるのでやはり好ましくない。そこで、芳香族ビニルモノマーが５〜５０モル％程度、非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーの合計が５０〜９５モル％程度となる割合で共重合させたものが適当である。このような共重合比の三元共重合体は、特に位相差板の耐熱性の面から有利である。

より具体的には、例えば、非環状オレフィンモノマーがエチレン、芳香族ビニルモノマーがスチレン、環状オレフィンモノマーが テトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセンで構成される三元共重合体においては、スチレンを１５〜２５モル％、テトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセンを ２５〜３５モル％とすることにより、負の複屈折性を示し、ガラス転移温度が高く、光弾性の低い樹脂となるので、特に好ましい。

この他に、ガラス転移温度が高いこと及び光弾性が低いことを考慮すると、負の固有複屈折を有する別の好ましいポリマーとして、α−オレフィン単位及びＮ−フェニルマレイミド単位を含む共重合体が挙げられる。この共重合体は、具体的には、下記式（Ｉ）及び（II）の各単位を有するものであることができる。

式（Ｉ）中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃ はそれぞれ独立に、水素又は炭素数１〜６のアルキル基を表し；
式（II）中、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉及びＲ₁₀はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、カルボキシル基又は炭素数１〜８のアルキル基を表す。

式（Ｉ）はα−オレフィンの単位を表し、そこに現れるＲ₁、Ｒ₂及びＲ₃ はそれぞれ独立に、水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。Ｒ₁〜Ｒ₃のいずれかがアルキル基である場合、このアルキル基は直鎖状であってもよいし、炭素数３以上の場合は、イソプロピル、イソブチル、 sec−ブチル、tert−ブチルなど、分岐状であってもよい。式（Ｉ）の単位を与えるα−オレフィンのなかでは、炭素数４以上で、Ｒ₂及びＲ₃がアルキル基であるものが好ましい。

式（II）はＮ−フェニルマレイミド単位を表し、そのベンゼン環上に現れるＲ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈ は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、カルボキシル基（-COOH ）又は炭素数１〜８のアルキル基である。これらのいずれかがハロゲンである場合、かかるハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。Ｒ₄〜Ｒ₈のいずれかがアルキル基である場合、その炭素数は１〜８であり、直鎖状であってもよいし、炭素数３以上の場合は、イソプロピル、イソブチル、 sec−ブチル、tert−ブチルなど、分岐状であってもよい。ベンゼン環上の基Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈ については、そのうちの少なくとも一つが水素以外の基であるのが好ましく、とりわけ、一つ又は二つがアルキル基であり、残りが水素であるのが好ましい。特に、２−位に位置するＲ₄ 及び／又は６−位に位置するＲ₈ がアルキル基である場合が好ましい。

式（II）において、マレイミドの炭素原子上に現れるＲ₉ 及びＲ₁₀もそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、カルボキシル基（-COOH ）又は炭素数１〜８のアルキル基である。この場合のハロゲン及びアルキル基についても、上で述べたのと同様の説明があてはまる。マレイミドの炭素原子上に現れるこれらＲ₉ 及びＲ₁₀は、一般には水素であるのが有利であるが、一方で、極性基であるハロゲンやカルボキシル基とするのも有効である。

式（Ｉ）のα−オレフィン単位を与える化合物としては、例えば、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ヘキセン、２−メチル−１−ヘプテン、２−メチル−１−オクテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−２−ブテン、２−メチル−２−ペンテン、２−メチル−２−ヘキセン、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ヘキセンなどが挙げられる。これらは、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて重合に用いることができる。

式（II）のＮ−フェニルマレイミド単位を与える化合物としては、例えば、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（３−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（３−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリメチルフェニル）マレイミド、 Ｎ−（２−，３−又は４−カルボキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）マレイミドなどが挙げられる。これらも、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて重合に用いることができる。

以上説明したような、式（Ｉ）のα−オレフィン単位を与える化合物、及び式（II）のＮ−フェニルマレイミド単位を与える化合物を、公知の方法で重合することにより、負の一軸性で光軸が面内方向にある位相差板に用いられるα−オレフィン／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体を製造することができる。この際、所望により、負の一軸性、耐熱性及び光弾性を損なわない範囲で、他のビニル単量体を少量共重合させることもできる。他のビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどを挙げることができる。

α−オレフィン／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体におけるそれぞれのモノマーの量について述べると、Ｎ−フェニルマレイミドの量があまり少ない場合には、正の固有複屈折を示すようになり、ガラス転移温度も低くなるので好ましくなく、逆にその量があまり多い場合には、光弾性係数が大きくなり、共重合体が脆くなるのでやはり好ましくない。そこで、α−オレフィン単位が５０〜９５モル％程度、Ｎ−フェニルマレイミド単位が５〜５０モル％程度となる割合で共重合させたものが適当である。また、ガラス転移温度の低下を防止するため、ポリマーの光学特性を損なわない程度に、Ｎ−アルキルマレイミドをモノマーとして併用してもよい。

以上説明したようなポリマーをフィルム化し、適当な方法で延伸することにより、位相差板を得ることができる。位相差のバラツキが小さい位相差板を得るためには、光学的に均一なフィルムを延伸に供することが重要である。フィルム化には、種々の公知の方法、例えば、溶融押出法、溶剤キャスト法、インフレーション法などがあるが、フィルム厚みのバラツキが小さく、位相差も小さく、光学的に等方性のフィルムが得られれば、いずれの方法も適用可能である。

こうして得られるフィルムに、公知の延伸方法により配向処理を施して、均一な位相差を付与することができる。延伸方法としては、一軸や二軸の熱延伸法を採用することができる。光学的な一軸性が重要となる場合には、自由端縦一軸延伸が、好ましい延伸方法として挙げられる。

こうして得られる位相差板は、負の一軸性を示すものであって、ＩＰＳの液晶動作モードを用いる液晶表示装置の視野角特性の補償に好ましく用いることができる。

光軸が面内方向にあって負の一軸性を示す位相差板を製造する際に、負の固有複屈折を有するポリマーを自由端縦一軸延伸する方法を採用すれば、得られる延伸フィルム（位相差板）は、延伸方向が進相軸となり、それと直交する方向が遅相軸となる。一方、偏光板は、延伸方向が吸収軸、それと直交する方向が透過軸となる。そこで、このようにして得られる位相差板と偏光板をロールツウロールで貼合すれば、位相差板の遅相軸と偏光板の吸収軸が直交した複合偏光板が得られる。これによって、製造工程数が少なくなり、目的とする複合偏光板を効率よく製造することができる。

次に、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の層を形成して、負の一軸性を有し、その光軸が面内にある位相差板とする形態について説明する。液晶性ディスコティック化合物とは、液晶性を示し、分子構造が円盤状を呈する化合物である。このような化合物を溶融状態で、又は適当な溶媒に溶かした溶液状態で、透明プラスチックフィルム上に塗布し、円盤面がフィルム面と平行な所定の向きとなるように、換言すれば、円盤がフィルム面上で直立して円盤面が所定の向きとなるように配向させ、その配向を保ったまま固化させるか、又は溶媒を除去することにより、得られる液晶性ディスコティック化合物の層は負の一軸性を示し、光軸（進相軸）が面内にある状態となる。このような方法によっても、図２に示すような屈折率楕円体構造を有する位相差板を製造することができる。液晶性ディスコティック化合物を配向させるには、配向膜の使用、ラビング、カイラルドーパントの添加、光照射など、一般的な方法を用いることができる。また、液晶性ディスコティック化合物を配向させた後、配向を固定するためにその液晶性化合物を硬化させることも可能である。

以上のように、負の固有複屈折を有するポリマーの一軸延伸や、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の円盤が基板フィルム上で直立するように配向させることで、先の式（３）で表されるＮｚ係数が概ねゼロの位相差板を作製することができるが、延伸時に、例えば、固定端縦一軸延伸やテンター横一軸延伸を採用して若干の二軸性を持たせることで、ｎ_z＞ｎ_x＞ｎ_yとなり、その場合にはＮｚ係数が負の位相差板（Ｎｚ＝−０.５〜０）が得られる。すなわち、Ｎｚ係数が −０.５〜０の範囲にある負の一軸性位相差板は、例えば、負の固有複屈折を有するポリマーを一軸延伸することにより作製することができる。負の固有複屈折を有するポリマーとしては、エチレン及び炭素数３〜２０のα−オレフィン化合物から選ばれる非環状オレフィンモノマー、環状オレフィン化合物から選ばれる環状オレフィンモノマー、並びに、芳香族炭化水素環を有するビニル化合物から選ばれる芳香族ビニルモノマーを、芳香族ビニルモノマーが５〜５０モル％、非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーの合計が５０〜９５モル％となる割合で重合させた共重合体であるのが、位相差板の耐熱性の観点から好ましい。

一方、正の固有複屈折を有するポリマーを前記特許文献１に記載の方法に準じて加工することで、ｎ_x＞ｎ_z＞ｎ_yとなり、その場合にはＮｚ係数が０〜＋０.９の厚み配向位相差板が得られる。そのうち、本発明において採用しうる位相差板を得るには、Ｎｚ係数が０〜＋０.５となるようにすればよい。すなわち、Ｎｚ係数が０〜＋０.５の範囲にある厚み配向した位相差板は、前述の特許文献１に記載される方法に準じて、正の固有複屈折を有するポリマーを一軸延伸した後、所定の形態で熱収縮させることにより、作製することができる。

本発明による偏光板のセットは、図１に示したような、第一の偏光板１０とその片面に配置された位相差板３０とからなる複合偏光板４０、及び第二の偏光板２０を組み合わせて、液晶セルの表裏に貼り合わされる状態としたものである。それぞれの光学特性については、今までの説明があてはまる。ＩＰＳモード液晶セルの一方の側に、複合偏光板４０をその位相差板３０側が液晶セルに面するように配置し、液晶セルの他方の側には、第二の偏光板２０をその厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にある透明保護層２２が液晶セルに面するように配置すれば、視野角特性の改善されたＩＰＳモードの液晶表示装置とすることができる。

以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

比較例１
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルムが貼合された直線偏光板“SRW842A ”〔住友化学(株)製〕を用意した。この直線偏光板において、透明保護層片面のＲthは５５nm、Ｒ₀ は１nmで、透明保護層の遅相軸がポリビニルアルコール−ヨウ素系偏光子の吸収軸と平行に配置されている。ＩＰＳモードの液晶セル〔（株）日立製作所製の“WOOO 3000 ”〕の両面に、上記の直線偏光板“SRW842A ”のみを配置し、位相差板が配置されていない構成の液晶表示装置を作製した。この際、前面（視認側）では、直線偏光板の吸収軸が電圧無印加時の液晶分子の長軸方向（配向方向）と直交するように配置し、また前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係は、図３に示すとおりである。図３における符号の意味は図１と同様であって、図３は、位相差板３０が配置されていない点及び液晶分子の長軸方向５５が白抜き矢印方向に固定されている点で、図１と異なるだけである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角による色シフト及び輝度変化を目視で観察したところ、視野角による輝度変化が大きく、視野角依存性が高いものであった。

実施例１
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは６５nm、Ｒ₀ は１nm）が貼合された直線偏光板を用意した。その一方の保護フィルム側に、負の固有複屈折を有するポリスチレンの自由端縦一軸延伸フィルムであって、Ｒ₀が１４０nmでＮｚ係数が０.０の位相差板を、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、ポリビニルアルコール系接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
比較例１で用いたのと同じＩＰＳモード液晶セル“WOOO 3000 ”の前面（視認側）に、上記（ａ）で作製した複合偏光板を、セル基板側から位相差板及び直線偏光板の順となるようにアクリル系感圧接着剤を介して積層し、背面（バックライト側）には、ヨウ素系直線偏光板のみを、やはりアクリル系感圧接着剤を介して積層した。背面側に用いた直線偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の片面にノルボルネン系樹脂からなる無配向の保護フィルム〔（株）オプテス製の“ゼオノア”、Ｒthは４nm〕が貼合され、もう一方の面にはトリアセチルセルロースからなる保護フィルムが貼合されたものであり、そのノルボルネン系樹脂からなる保護フィルム側で、アクリル系感圧接着剤を介してセル基板に貼り合わせた。この際、前面側では、位相差板の遅相軸が電圧無印加時の液晶分子の長軸方向（配向方向）と平行になるように配置した。また、前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係は、図４に示すとおりである。図４における符号の意味は図１と同様であって、図４は、液晶分子の長軸方向５５が白抜き実線矢印方向に固定されている点で図１と異なるだけである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角による色シフト及び輝度変化を目視観察したところ、比較例１に比べて、色シフト及び輝度変化とも少ないことが確認された。

実施例２
位相差板を、Ｒ₀が１３０nmでＮｚ係数が０.０の自由端縦一軸延伸ポリスチレンフィルムに変えた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その結果、視野角による色シフト及び輝度変化とも少なく、実施例１とほぼ同レベルであることが確認された。

実施例３
背面側の偏光板を住友化学（株）製の“SRW042A”（透明保護層片面の Ｒthは３４nm）に変えた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その結果、視野角による色シフト及び輝度変化とも少ないことが確認された。

実施例４
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは１１０nm、Ｒ₀ は７nm）が貼合された住友化学（株）製の直線偏光板“SR2042A ”の一方の保護フィルム側に、負の固有複屈折を有するポリスチレンの自由端縦一軸延伸フィルムであって、Ｒ₀ が１６０nmの位相差板を、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、ポリビニルアルコール系接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。液晶セル前面側に配置する複合偏光板をここで作製したものに変えた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その結果、視野角による色シフト及び輝度変化とも少ないことが確認された。

実施例５
エチレンとスチレンとテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン とのモル比５０：２０：３０の共重合体（ＥＳＤと略す）を、プレス成形で厚さ１００μm のフィルムにした。このフィルムをオートグラフで一軸延伸して、負の複屈折を示し、平面位相差Ｒ₀が１４０nmでＮｚ係数が０.０の位相差板を作製した。この位相差板を一軸延伸ポリスチレンフィルムの代わりに用いた以外は、実施例１と同様にして複合偏光板を作製し、さらに液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、実施例１と同様の方法で評価したところ、実施例１と同様の結果が得られ、正面方向も斜め方向も輝度変化及び色シフトは少ないことが確認された。

比較例２
住友化学（株）製の位相差板“SEZ270135 ”は、ポリカーボネートからなり、厚み配向していて、Ｒ₀が１３５nm、Ｒthが−４１nmであり、Ｎｚ係数が０.２のものである。比較例１で用いたのと同じ直線偏光板“SRW842A”（透明保護層片面のＲthは５５nm、Ｒ₀は１nm）の一方の保護フィルム側に、上の厚み配向した位相差板“SEZ270135 ”を、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、アクリル系の感圧接着剤を介して貼合し、複合偏光板を作製した。この複合偏光板を液晶セルの前面（視認側）に配置し、液晶セルの背面には、比較例１で用いたのと同じ直線偏光板“SRW842A” （透明保護層片面のＲthは５５nm）を配置した以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、実施例１と同様の方法で評価したところ、視野角による輝度変化は少なかったが、色シフトは比較例１に比べても著しかった。

以上の比較例１、実施例１〜５及び比較例２における主な条件と得られた結果を、表１にまとめた。

比較例３
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは５２nm、Ｒ₀ は１nm）が貼合された直線偏光板を用意した。その一方の保護フィルム側に、ポリカーボネート製の厚み配向位相差板であって、Ｒ₀が１３５nm、Ｒthが−２７nmでＮｚ係数が０.３のものを、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、アクリル系感圧接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
ＩＰＳモード液晶セル〔（株）日立製作所製の“WOOO 5000 ”〕の前面（視認側）に、上記（ａ）で作製した複合偏光板を、セル基板側から位相差板及び直線偏光板の順となるようにアクリル系粘着剤を介して積層し、背面（バックライト側）には、上記（ａ）で位相差板を貼合する前の直線偏光板（Ｒthが５２nmでＲ₀ が１nmの透明保護フィルムが両面に付いたもの）のみを、やはりアクリル系感圧接着剤を介して積層した。前面側では、位相差板の遅相軸が液晶セル内液晶分子の電圧無印加時の長軸方向（配向方向）と平行になるように配置した。また、前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係は、図４のとおりである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角によるコントラスト変化と色シフトを、ELDIM 社製の液晶視野角・色度特性測定装置“EZ Contrast ”で測定した。

図５に、このときの等コントラスト曲線を示す。この等コントラスト曲線においては、画面右方向を０°とし、半時計回りを正にして方位角を表示しており（０°から３１５°まで４５°おきに数字を表示）、また横軸に「１０」、「２０」……、「７０」とあるのは、それぞれの方位角における法線からの傾斜角度を意味する。例えば、円の右端は、方位角が０°（画面の右側）で傾斜角度が８０°の方向のコントラストを意味し、円の中心は、画面の法線方向のコントラストを意味する。コントラストが２００の曲線に「ＣＲ＝２００」の表示を付しており、それより内側へ行くにつれて、順次、コントラスト４００、６００、８００のそれぞれ等コントラスト曲線となっている。以下に出てくる等コントラスト曲線を示す図も同様の意味なので、以下で等コントラスト曲線の図が出てくるときは、詳しい説明を省略する。なお、ここでいうコントラストは、黒表示（液晶セルへの電圧無印加）時の輝度に対する白表示（液晶セルへの電圧印加）時の輝度の比である。

図６は、この例で測定された視野角によるｘ，ｙ色度図である。外側の閉曲線は単色光の刺激値を表す単色光軌跡であって、右端でｘの最も大きい点が波長７８０nm、上でｙの最も大きい点が波長５２０nm付近、そして左下でｙの最も小さい点が波長３８０nmに相当する。（ｘ＝０.３３，ｙ＝０.３３）の付近が白色に相当し、外側閉曲線内の概ね右下側が赤、上側が緑、左下側が青に相当する。内側の閉曲線が実際の測定データであって、法線からの傾斜角を６０°に固定し、黒表示（液晶セルへの電圧無印加）時に方位角を０°から３６０°まで順次回転させたときの色度の軌跡を表しており、この閉曲線の面積が小さいほど、視野角による色シフトが小さいことを意味する。以下に出てくるｘ，ｙ色度図も同様の意味なので、以下でｘ，ｙ色度図が出てくるときは、詳しい説明を省略する。

図５及び図６より、比較例３の液晶表示装置は、特に視野角による色シフトが大きいものであった。

実施例６
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは６５nm、Ｒ₀ は１nm）が貼合された直線偏光板を用意した。その一方の保護フィルム側に、負の固有複屈折を有するポリスチレンの自由端縦一軸延伸フィルムであって、Ｒ₀が１４０nmでＮｚ係数が０.０の位相差板を、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、ポリビニルアルコール系接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
比較例３で用いたのと同じＩＰＳモード液晶セル“WOOO 5000 ”の前面（視認側）に、上記（ａ）で作製した複合偏光板を、セル基板側から位相差板及び直線偏光板の順となるようにアクリル系感圧接着剤を介して積層し、背面（バックライト側）には、ヨウ素系直線偏光板のみを、やはりアクリル系感圧接着剤を介して積層した。背面側に用いた直線偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の片面にノルボルネン系樹脂からなる無配向の保護フィルム〔（株）オプテス製の“ゼオノア”、Ｒthは４nm〕が貼合され、もう一方の面には、トリアセチルセルロースからなる保護フィルムが貼合されたものであって、そのノルボルネン系樹脂からなる保護フィルム側でセル基板に貼り合わせた。前面側では、位相差板の遅相軸が液晶セル内液晶分子の電圧無印加時の長軸方向（配向方向）と平行になるように配置した。また、前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係も図４と同じである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角によるコントラスト変化と色シフトを比較例３と同様にELDIM 社製“EZ Contrast ”で測定した。等コントラスト曲線を図７に、またｘ，ｙ色度図を図８に、それぞれ示す。この例で作製した液晶表示装置は、比較例３に比べ、等コントラスト曲線が広視野角側に広がり、また視野角による色シフトが少なくなっていた。

実施例７
背面側の偏光板を住友化学（株）製の“SRW042A”（透明保護層片面のＲth は３４nm）に変えた以外は、実施例６と同様にして評価を行った。等コントラスト曲線を図９に、またｘ，ｙ色度図を図１０に、それぞれ示す。この例で作製した液晶表示装置も、コントラスト視野角及び視野角による色シフトとも良好であった。

以上の比較例３並びに実施例６及び７につき、等コントラスト曲線から、コントラスト２００が得られる傾斜角度を方位角４５°毎に読み取り、結果を表２に示した。実施例のものは比較例に比べ、方位角４５°−２２５°方向、及び１３５°−３１５°方向の視野角が総じて広がっていることがわかる。

以上の比較例３並びに実施例６及び７における主な条件と得られた結果を、表３にまとめた。

比較例４
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは６５nm、Ｒ₀ は１nm）が貼合された直線偏光板を用意した。その一方の保護フィルム側に、負の固有複屈折を有するポリスチレンの自由端縦一軸延伸フィルムであって、Ｒ₀が１４０nmでＮｚ係数が０.０の位相差板を、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、ポリビニルアルコール系接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
ＩＰＳモード液晶セル〔（株）日立製作所製の“WOOO 7000 ”〕の前面（視認側）に直線偏光板のみを、アクリル系感圧接着剤を介して積層し、背面（バックライト）側には、上記（ａ）で作製した複合偏光板を、セル基板側から位相差板及び直線偏光板の順となるように、やはりアクリル系感圧接着剤を介して積層した。前面側に用いた直線偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる保護フィルム（１枚のＲthは５１nm）が貼合されたものである。背面側の位相差板は、その遅相軸が電圧無印加時の液晶分子の長軸方向（配向方向）と平行になるように配置した。また、前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係は、図１１に示すとおりである。図１１における符号の意味は図１と同様であって、図１１は、上下が反転しており、かつ液晶分子の長軸方向５５が白抜き実線矢印方向に固定されている点が、図１と異なるだけである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角によるコントラスト変化と色シフトを、前記比較例３と同様、ELDIM 社製の液晶視野角・色度特性測定装置“EZ Contrast ”で測定した。等コントラスト曲線を図１２に、また視野角によるｘ，ｙ色度図を図１３に、それぞれ示す。視野角によるコントラスト変化及び色シフトとも、十分でなかった。

比較例５
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは５１nm、Ｒ₀ は１nm）が貼合された直線偏光板を用意した。その一方の保護フィルム側に、ポリカーボネート製の厚み配向位相差板であって、Ｒ₀が１８０nm、Ｒthが−３６nmでＮｚ係数が０.３のものを、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、アクリル系感圧接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
比較例４で用いたのと同じＩＰＳモード液晶セル“WOOO 7000 ”の前面（視認側）に直線偏光板のみを、アクリル系感圧接着剤を介して積層し、背面（バックライト側）には、上記（ａ）で作製した複合偏光板を、セル基板側から位相差板及び直線偏光板の順となるように、やはりアクリル系感圧接着剤を介して積層した。前面側に用いた直線偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる保護フィルム（１枚のＲthは５１nm）が貼合されたものである。背面側の位相差板は、その遅相軸が電圧無印加時の液晶分子の長軸方向（配向方向）と平行になるように配置した。また、前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係も、図１１に示すとおりである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角によるコントラスト変化及び色シフトを、比較例４と同様、ELDIM 社製の“EZ Contrast ”で測定した。等コントラスト曲線を図１４に、また視野角によるｘ，ｙ色度図を図１５に、それぞれ示す。図１５に示す色シフトは良好な結果であったが、図１４に示す視野角によるコントラスト変化は十分でなかった。

実施例８
比較例４で用いたのと同じＩＰＳモード液晶セル“WOOO 7000 ”の前面（視認側）に直線偏光板のみを、アクリル系感圧接着剤を介して積層し、背面（バックライト側）には、比較例４の（ａ）と同様にして作製した複合偏光板を、セル基板側から位相差板及び直線偏光板の順となるように、やはりアクリル系感圧接着剤を介して積層した。前面側に用いた直線偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の片面に、ノルボルネン系樹脂からなる無配向の保護フィルム〔（株）オプテス製の“ゼオノア”、
Ｒthは４nm〕が貼合され、もう一方の面には、トリアセチルセルロースからなる保護フィルムが貼合されたものであり、そのノルボルネン系樹脂からなる保護フィルム側でセル基板に貼り合わせた。背面側の位相差板は、その遅相軸が電圧無印加時の液晶分子の長軸方向（配向方向）と平行になるように配置した。また、前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係も、図１１に示すとおりである。この液晶表示装置の背面からバックライトを点灯し、視野角によるコントラスト変化及び色シフトを比較例４と同様、ELDIM 社製の“EZ Contrast ”で測定した。等コントラスト曲線を図１６に、また視野角によるｘ，ｙ色度図を図１７に、それぞれ示す。比較例４に比べ、コントラスト２００の等コントラスト曲線が広がっており、また色シフトも少なかった。

実施例９
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは９６nm、Ｒ₀ は７nm）が貼合された住友化学（株）製の直線偏光板“SR2042A ”を用意した。その一方の保護フィルム側に、負の固有複屈折を有するポリスチレンの固定端横一軸延伸フィルムであって、Ｒ₀ が１４０nm、Ｒthが−９２nmでＮｚ係数が −０.２の位相差板を、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、アクリル系感圧接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
背面側の複合偏光板を、上記（ａ）で作製したものに変えた以外は、実施例８と同様にして評価を行った。等コントラスト曲線を図１８に、また視野角によるｘ，ｙ色度図を図１９に、それぞれ示す。この例でも、視野角によるコントラスト変化及び色シフトとも良好であった。

実施例１０
（ａ）複合偏光板の作製
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルム（１枚のＲthは５１nm、Ｒ₀ は１nm）が貼合された直線偏光板を用意した。その一方の保護フィルム側に、ポリカーボネート製の厚み配向位相差板であって、Ｒ₀が１８０nm、Ｒthが−３６nmでＮｚ係数が０.３のものを、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が直交するように、アクリル系感圧接着剤を介して貼合し、複合偏光板とした。

（ｂ）液晶表示装置の作製及び評価
背面側の複合偏光板を、上記（ａ）で作製したものに変えた以外は、実施例８と同様にして評価を行った。等コントラスト曲線を図２０に、また視野角によるｘ，ｙ色度図を図２１に、それぞれ示す。比較例５に比べ、コントラスト２００の等コントラスト曲線が大きく広がっていた。

以上の比較例４及び５並びに実施例８〜１０につき、等コントラスト曲線からコントラスト２００が得られる傾斜角度を方位角４５°毎に読み取り、結果を表４に示した。実施例のものは比較例に比べ、方位角４５°−２２５°方向、及び１３５°−３１５°方向の視野角が総じて広がっていることがわかる。

以上の比較例４及び５並びに実施例８〜１０における主な条件と得られた結果を、表５にまとめた。

本発明に係る液晶表示装置の例を示すもので、（Ａ）は層構成を概略的に示す縦断面模式図、（Ｂ）は軸関係を説明するための斜視図である。 ｎ_z≒ｎ_x＞ｎ_y なる関係を満たす負の一軸性位相差板を屈折率楕円体で表した斜視図であって、（Ａ）は屈折率楕円体の遅相軸を横方向にとった状態、（Ｂ）は遅相軸と面内で直交する軸（進相軸）を横方向にとった状態である。 比較例１で作製した液晶表示装置であって、（Ａ）は層構成を概略的に示す縦断面模式図、（Ｂ）は軸関係を説明するための斜視図である。 実施例１〜５、比較例２、比較例３並びに実施例６及び７で作製した液晶表示装置であって、（Ａ）は層構成を概略的に示す縦断面模式図、（Ｂ）は軸関係を説明するための斜視図である。 比較例３で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 比較例３で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 実施例６で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 実施例６で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 実施例７で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 実施例７で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 比較例４及び５並びに実施例８〜１０で作製した液晶表示装置であって、（Ａ）は層構成を概略的に示す縦断面模式図、（Ｂ）は軸関係を説明するための斜視図である。 比較例４で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 比較例４で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 比較例５で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 比較例５で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 実施例８で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 実施例８で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 実施例９で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 実施例９で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。 実施例10で作製した液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 実施例10で作製した液晶表示装置につき、黒表示時に傾斜角６０°で方位角を変化させたときのｘ，ｙ色度図である。

符号の説明

１０……第一の偏光板、
１１……偏光子、
１２，１３……透明保護層、
１５……第一の偏光板の吸収軸、
２０……第二の偏光板、
２１……偏光子、
２２，２３……透明保護層、
２５……第二の偏光板の吸収軸、
３０……位相差板、
３５……位相差板の遅相軸、
４０……複合偏光板、
５０……ＩＰＳモード液晶セル、
５１，５２……液晶セル基板、
５３……液晶層、
５５……液晶分子の長軸方向。

Claims (9)

1. 互いに平行な一対の透明基板の間に液晶が封入され、該液晶が基板に平行に、かつほぼ同じ向きに配向している液晶セルと、該液晶セルを挟んで配置された第一の偏光板及び第二の偏光板とを備え、液晶セルに印加される電圧の変化により、液晶の分子長軸の向きが基板に平行な面内で変化して表示を行うように構成されている液晶表示装置であって、
   第一の偏光板と液晶セルの間には少なくとも１枚の位相差板が配置され、第一の偏光板を構成する偏光子から前記液晶セルまでの間に存在する該位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差Ｒ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲にあり、そして
   第二の偏光板は、偏光子の両側に透明保護層が設けられたものであり、その偏光子の液晶セル側に位置する透明保護層は熱可塑性環状ポリオレフィン系樹脂フィルムからなり、その厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にあることを特徴とする
   液晶表示装置。
2. 第二の偏光板の液晶セル側に位置する透明保護層は、厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋１０nmの範囲にある請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 位相差板は、平面位相差Ｒ₀ が１００nmから２００nmの範囲にあり、面内の遅相軸方向の屈折率をｎ_x、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をｎ_y、そして厚み方向の屈折率をｎ_z としたときに、 (ｎ_x−ｎ_z)／(ｎ_x−ｎ_y) で表されるＮｚ係数が−０.５から＋０.５の範囲にある請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 互いに平行な一対の透明基板の間に液晶が封入され、該液晶が基板に平行に、かつほぼ同じ向きに配向している液晶セルと、該液晶セルを挟んで配置された第一の偏光板及び第二の偏光板とを備え、液晶セルに印加される電圧の変化により、液晶の分子長軸の向きが基板に平行な面内で変化して表示を行うように構成されている液晶表示装置であって、
   第一の偏光板と液晶セルの間には、面内の遅相軸方向の屈折率をｎ _x 、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をｎ _y 、そして厚み方向の屈折率をｎ _z としたときに、(ｎ _x −ｎ _z )／(ｎ _x −ｎ _y ) で表されるＮｚ係数が−０.５から０の範囲にある位相差板が１枚配置され、第一の偏光板を構成する偏光子から前記位相差板までに存在する該位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差Ｒ ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲にあり、そして
   第二の偏光板は、偏光子の両側に透明保護層が設けられたものであり、その偏光子の液晶セル側に位置する透明保護層の厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にあることを特徴とする
   液晶表示装置。
5. 第二の偏光板の液晶セル側に位置する透明保護層は、熱可塑性環状ポリオレフィン系樹脂フィルムからなり、その厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋１０nmの範囲にある請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 位相差板は、その遅相軸が第一の偏光板の吸収軸とほぼ直交するように配置されている請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 位相差板は、その遅相軸が隣接する透明基板面に位置する液晶分子の電圧無印加時の長軸方向とほぼ平行に配置されている請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 第一の偏光板とその片面に配置された少なくとも１枚の位相差板とからなり、第一の偏光板を構成する偏光子からそれより最も離れて位置する位相差板までに存在する該最も離れて位置する位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差Ｒ ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲にある複合偏光板、及び
   偏光子の両側に透明保護層が設けられ、該透明保護層の少なくとも一方は熱可塑性環状ポリオレフィン系樹脂フィルムからなり、その厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にある第二の偏光板
   からなることを特徴とする横電界モード液晶表示装置用の偏光板のセット。
9. 第一の偏光板とその片面に配置された１枚の位相差板とからなり、該位相差板は、面内の遅相軸方向の屈折率をｎ _x 、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をｎ _y 、そして厚み方向の屈折率をｎ _z としたときに、(ｎ _x −ｎ _z )／(ｎ _x −ｎ _y )で表されるＮｚ係数が−０.５から０の範囲にあり、第一の偏光板を構成する偏光子から前記位相差板までに存在する該位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Ｒthの和が−４０nmから＋４０nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差Ｒ ₀ の和が１００nmから２００nmの範囲にある複合偏光板、及び
   偏光子の両側に透明保護層が設けられ、該透明保護層の少なくとも一方の厚み方向位相差Ｒthが−１０nmから＋４０nmの範囲にある第二の偏光板
   からなることを特徴とする横電界モード液晶表示装置用の偏光板のセット。

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