液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
专利说明本发明涉及液晶显示装置。更加详细而言，涉及适于液晶单元和相位差膜的波长 分散特性被最佳设计的液晶显示装置的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置作为以计算机或电视机为首的各种信息处理装置的显示装置被广 泛应用。特别是，TFT方式的液晶显示装置(以下，也称为“TFT-IXD”)广泛普及，能够期待 市场的进一步扩大，与此相伴，能够期望画质的进一步提高。以下，以TFT-LCD为例进行说 明，本发明不限定于TFT-IXD，也能够适用于无源矩阵方式的IXD、等离子体寻址(plasmas address)方式的IXD等，一般能够适用于在分别形成有电极的一对基板间夹持液晶、并通 过向各个电极间施加电压来进行显示的全部LCD。直到现今，在TFT-LCD中最广泛使用的方式是使具有正的介电常数各向异性的液 晶在相互相对的基板间水平取向的所谓的TN模式。TN模式的液晶显示装置的特征在于，与 一个基板相邻的液晶分子的取向方向相对于与另一个基板相邻的液晶分子的取向方向扭 转90°。这样的TN模式的液晶显示装置，确立了廉价的制造技术，在产业上也成熟，但在难 以实现高对比度方面存在改善的余地。与此相对，公开有使具有负的介电常数各向异性的液晶在相互相对的基板间垂直 取向的所谓的VA模式的液晶显示装置(例如，参照专利文献1。)。如专利文献1等所公 开，在VA (Vertical Alignment 垂直取向)模式的液晶显示装置中，在无电压施加时，液晶 分子向相对于基板面大致垂直的方向取向，因此液晶单元几乎不显示双折射性和旋光性， 光以其偏光状态几乎不变化的方式通过液晶单元。因此，通过在液晶单元的上下配置一对 直线偏振光元件使得其吸收轴大致相互正交，在无电压施加时，能够实现大致完全的黑显 示状态。在电压施加时，液晶分子倾斜且与基板大致平行，显示较大的双折射性而成为白显 示。因此，这种VA模式的液晶显示装置能够容易地实现在TN模式中不可能的非常高的对 t匕貞。但是，在具有上述结构的VA模式的液晶显示装置中，在难以扩大视野角这方面存 在改善的余地。VA模式的液晶显示装置，如上所述在正面液晶单元几乎没有显示双折射性， 此外2块偏光元件也完全正交，因此能够实现大致完全的黑显示状态。但是，在倾斜视角 下，液晶单元显示双折射性，具有外观上的相位差，此外2块偏光元件的几何学的相对关系 也在外观上不正交，因此光泄漏而对比度下降，作为结果视野角变窄。因此，在VA模式的液 晶显示装置中，多以取消液晶单元的倾斜视角的多余的相位差、在倾斜视角保持正交尼科 尔配置的偏光元件的正交性为目的，设置相位差膜。例如，以往，公开有如下技术(例如，参 照专利文献1 4):在垂直取向液晶单元的两侧配置偏光元件，在该偏光元件与该液晶单 元之间配置以下中的至少任意一块面内具有光轴且异常光折射率>常光折射率的单轴性 相位差膜(所谓的正型A板)、面外(膜法线方向)具有光轴且异常光折射率<常光折射率 的单轴性相位差膜(所谓的负型C板)、或者双轴性相位差膜，来扩大视野角。
如上所述，对于VA模式的液晶显示装置的广视野角化而言，(1)在倾斜视角中也 与正面相同，保持正交尼科尔配置的偏光元件的正交性、(2)取消倾斜视角的液晶单元的多 余的相位差是很重要的，以往，通过设置适当的相位差膜来实现(1)和(2)。使用这样的相 位差膜的广视野角化技术众所周知，但在任一现有技术中，仅在单波长(通常550nm附近) 相位差条件被最佳设计，因此，在设计波长以外在黑显示时引起光泄漏，因此在倾斜视角发 生着色现象，在这方面存在改善的余地。本发明的发明者们，为了解决上述问题，想到通过采用如下结构将(1)在黑显示 时在倾斜视角也与正面同样地保持正交尼科尔配置的偏光元件的正交性和(2)取消倾斜 视角的液晶单元的多余的相位差，从波长分散特性的观点上完全分离，分别用液晶显示装 置内的不同的相位差膜补偿，使用逆波长分散相位差膜(逆波长分散型的相位差膜)，从而 能够解决上述问题，并在先提出过专利申请(例如，参照专利文献5。)。专利文献1 日本特开2000-39610号公报专利文献2 日本特开平11-258605号公报专利文献3 日本特开平10-153802号公报专利文献4 日本特开2000-131693号公报专利文献5 日本国际公开第06/001448号手册

发明内容
但是，根据专利文献5的技术，在如下方面存在改善的余地由于各相位差层所需 要的波长550nm的面内相位差|Rxy(550) |较大，因此逆波长分散相位差膜的制造一般较 难。这是因为逆波长分散相位差膜本质上难以显现相位差。此外，追求更进一步抑制倾斜 视角的着色现象。本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于，提供一种在广视角范围内没有黑 显示时的着色、且对比度高的液晶显示装置。本发明的发明者们针对在广视角范围内没有着色、且对比度高的液晶显示装置进 行了各种研究后，发现除应对上述(1)和(2)的问题之外，通过对除液晶层以外的液晶单 元构成材料(例如彩色滤光片层、ITO等透明电极材料等)表现出的相位差进行补偿，使用 相位差小的逆波长分散型的双轴性相位差膜能够抑制在倾斜视角的着色现象。像这样，本 发明的发明者们着眼于相位差膜的相位差和液晶单元的相位差，发现通过将波长450nm、 波长550nm和波长650nm的在相位差膜的相位差最佳化，并且将波长450nm、波长550nm和 波长650nm的在液晶单元的厚度方向相位差最佳化，即使使用与现有技术相比相位差较小 的逆波长分散型的双轴性相位差膜，也能够充分地抑制倾斜视角的着色现象，从而想到能 够出色地解决上述问题，完成了本发明。S卩，本发明是一种液晶显示 装置，其依次具有第一偏光元件；液晶单元；和俯视 显示面时吸收轴方位与该第一偏光元件的吸收轴方位正交的第二偏光元件，并且在上述第 一偏光元件与上述液晶单元之间以及上述第二偏光元件与上述液晶单元之间的至少一方 之间具有相位差膜，该液晶显示装置的特征在于上述相位差膜是在俯视显示面时面内滞 相轴与相对于上述液晶单元位于与上述相位差膜相同一侧的偏光元件的吸收轴正交，并且 满足下述式(1) (4)的逆波长分散型的双轴性相位差膜，上述液晶单元是在一对透明基板之间具有液晶层和将蓝色、绿色和红色三色分别分离的至少蓝色、绿色和红色的彩色滤 光片层，并且满足下述式(5)和(6)的垂直取向型的液晶单元，RO (B)/RO (G)彡 0. 965(1)Rth (B)/Rth (G)彡 0. 965(2)
RO (R)/RO (G)彡 1. 015(3)Rth (R)/Rth (G)彡 1. 015(4)
Rth_LC (B) /Rth_LC (G) ^ 1. 000 (5)Rth_LC (R) /Rth_LC (G)彡 1.000(6)式(1) (4)中，RO(B)、RO(G)和RO (R)分别为波长450nm、波长550nm和波长 650nm的在上述相位差膜的面内相位差，Rth(B)、Rth(G)和Rth(R)分别为波长450nm、波 长550nm和波长650nm的在上述相位差膜的厚度方向相位差，式(5)和(6)中，RthJX(B)、 RthJX(G)和RthJX(R)分别为波长450nm、波长550nm和波长650nm的在上述液晶单元的
厚度方向相位差。以下，对本发明进行详细的叙述。本发明的液晶显示装置，依次具有第一偏光元件；液晶单元；和俯视显示面时吸 收轴方位与上述第一偏光元件的吸收轴方位正交的第二偏光元件，并且在上述第一偏光元 件与上述液晶单元之间以及上述第二偏光元件与上述液晶单元之间的至少一方之间具有 相位差膜。在本说明书中，“偏光元件”是指具有将自然光变为直线偏振光的功能的元件，也 可以被称为偏振片。此外，上述第一偏光元件和第二偏光元件均可以是起偏器(polarizer) (背面一侧的偏光元件)或检偏器(analyzer)(观察面一侧的偏光元件)。上述液晶单元 通常具有一对基板和在该一对基板间夹持的液晶层。上述第一偏光元件和第二偏光元件， 在俯视显示面时，吸收轴以相互正交的方式配置(正交尼科尔配置)，上述液晶单元在无电 压施加时在正面方向上几乎不显示双折射性，因此本发明的液晶显示装置能够实现在无电 压施加时在正面方向上大致完全的黑显示状态。另外，本发明的液晶显示装置，并不限定于 在俯视显示面时，上述第一偏光元件的吸收轴方位(方向)与上述第二偏光元件的吸收轴 方位(方向)完全正交的形态，如果在正面方向上能够得到高的对比度，则上述第一偏光元 件的吸收轴方位与上述第二偏光元件的吸收轴方位所成的角度，在俯视显示面时也可以从 90°偏移士 1° (更加优选0.5° )左右。此外，在本发明中，作为偏光元件，以使用在聚乙 烯醇(PVA)膜上使具有2色性的碘配位化合物等各向异性材料吸附取向的所谓的0型偏光 元件为前提。0型偏光元件是指，吸收在元件平面内的特定的方向(定义为吸收轴)振动的 光，透过在元件平面内与吸收轴正交的方向振动的光、和在元件法线方向振动的光的偏光 元件。进一步，本说明书中“相位差膜”是指，具有光学的各向异性的层，与双折射层、相位 差板、光学各向异性层、双折射介质、光学各向异性膜、相位差补偿膜等同义。此外，本发明 的相位差膜也可以是片。上述相位差膜是在俯视显示面时面内滞相轴与相对于上述液晶单元位于与上述 相位差膜相同一侧的偏光元件的吸收轴正交，并且满足上述式(1) (4)的逆波长分散型 的双轴性相位差膜。由此，能够提供一种不仅对于波长550nm附近的绿色的光，对于波长 450nm附近的蓝色的光和波长650nm附近的红色的光，相位差条件也被最佳设计，在广视角 范围内没有黑显示时的着色且对比度高的高品质的液晶显示装置。另外，本发明的液晶显示装置，并不限定于在俯视显示面时上述相位差膜的面内滞相轴与相对于上述液晶单元位 于同一侧的偏光元件的吸收轴完全正交的形态，只要能够在正面方向得到高的对比度，上 述相位差膜的面内滞相轴与相对于上述液晶单元位于同一侧的偏光元件的吸收轴所成的 角度也可以是俯视显示面时从90°偏移士 1° (更加优选0.5° )。此外，当RO (B)/RO (G) 和/或Rth (B)/Rth (G)超过0. 965时，在黑显示时发生蓝色的着色现象。进一步，当RO (R)/ RO (G)和/或Rth (R)/Rth (G)不足1.015时，在黑显示时发生红色的着色现象。上述液晶单元是在一对透明基板之间具有液晶层和将蓝色、绿色和红色三色分别 分离的至少蓝色、绿色和红色的彩色滤光片层，并且满足上述式(5)和(6)的垂直取向型 的液晶单元。像这样，通过将波长450nm、波长550nm和波长650nm的在液晶单元的厚度方 向相位差最佳化，能够利用与现有技术相比相位差比较小的逆波长分散型的双轴性相位差 膜。其中，上述液晶单元的厚度方向相位差是位于包含上述一对透明基板的上述一对透明 基板的内侧的全部的介质的厚度方向相位差的合计值，即，是以上述液晶单元整体为样品 测定的厚度方向相位差。因此，在上述液晶单元中，除了上述液晶层之外，上述透明基板、上 述彩色滤光片层等液晶单元构成部件具有相位差的情况下，上述液晶单元的厚度方 向相位 差是包含这些的合计值。另外，在本说明书中，红色优选主波长为620nm以上、680nm以下的 色，更加优选主波长为630nm以上、670nm以下的色。绿色优选主波长为520nm以上、不足 580nm的色，更加优选主波长530nm以上、570nm以下的色。蓝色优选主波长为420nm以上、 不足480nm的色，更加优选主波长430nm以上、470nm以下的色。像这样，上述液晶单元也可 以在一对透明基板间具有液晶层、透过(分离)蓝色的蓝色彩色滤光片层、透过(分离)绿 色的绿色彩色滤光片层和透过(分离)红色的红色彩色滤光片层。本发明的液晶显示装置，只要具有上述构成要素即可，具有或不具有其他的部件 为构成要素均可，并不特别限定。以下，对本发明的液晶显示装置的优选方式进行说明。上述液晶显示装置也可以依次具有第一偏光元件；第一相位差膜；液晶单元；第 二相位差膜；和俯视显示面时吸收轴方位与上述第一偏光元件的吸收轴方位正交的第二偏 光元件，上述第一相位差膜是在俯视显示面时面内滞相轴与第一偏光元件的吸收轴正交， 并且满足上述式(1) (4)的逆波长分散型的双轴性相位差膜，上述第二相位差膜是在俯 视显示面时面内滞相轴与第二偏光元件的吸收轴正交，并且满足上述式(1) (4)的逆波 长分散型的双轴性相位差膜。由此，能够不使正面方向的对比度下降，并且在广的视角范围 内没有着色且实现高的对比度。上述液晶显示装置可以为(a)形态，依次具有第一偏光元件；第一相位差膜；液 晶单元；第二相位差膜；和俯视显示面时吸收轴方位与该第一偏光元件的吸收轴方位正交 的第二偏光元件，上述第一相位差膜是在俯视显示面时面内滞相轴与第一偏光元件的吸收 轴正交，并且满足上述式(1) (4)的逆波长分散型的双轴性相位差膜，上述第二相位差 膜是在俯视显示面时面内滞相轴与第二偏光元件的吸收轴正交或平行，并且满足上述式 (1) (4)的负型C板，也可以为(b)形态，依次具有第一偏光元件；第一相位差膜；液晶 单元；第二相位差膜；和俯视显示面时吸收轴方位与该第一偏光元件的吸收轴方位正交的 第二偏光元件，上述第一相位差膜是在俯视显示面时面内滞相轴与第一偏光元件的吸收轴 正交，并且满足上述式(1) (4)的逆波长分散型的双轴性相位差膜，上述第二相位差膜是面内相位差为零，并且满足上述式(2)和(4)的负型C板。由此，能够不使正面方向的 对比度下降，在广的视角范围内没有着色且能够实现高的对比度。另外，上述(a)的形态 并不限于俯视显示面时上述第二相位差膜的面内滞相轴与第二偏光元件的吸收轴完全正 交或平行的形态，只要在正面方向上能够得到高的对比度即可，在正交的情况下，上述第二 相位差膜的面内滞相轴与上述第二偏光元件的吸收轴所成的角度也可以是俯视显示面时 从90°偏移士 Γ (更加优选0.5° )左右，在平行的情况下，上述第二相位差膜的面内滞 相轴与上述第二的偏光元件的吸收轴所成的角度也可以是俯视显示面时从完全平行偏移 士 1° (更加优选0.5° )左右。像这样，在本说明书中，某二个轴或方向正交(为正交) 优选两轴或两方向所成的角严格地为90°，但只要在正面方向能够得到高对比度即可，不 是必须严格地为90°，两轴或两方向实质性地正交即可。具体而言，只要是在从90°偏移 士 1° (更加优选士0.5° )的范围内，就能够充分地得到本发明的作用效果。此外，在本 说明书中，某二个轴或方向平行(为平行)优选两轴或两方向所成的角严格地为0°，但只 要在正面方向能够得到高对比度即可，不是必须严格地为0°，两轴或两方向实质地平行即 可。具体而言，只要是在从0°偏移士 1° (更加优选士 0.5° )的范围内，就能够充分地得 到本发明的作用效果。此外，从制造工序的简略化和低成本化的观点来看，作为上述第二相 位差膜，优选一般实际应用作为偏光元件的保护膜的TAC(三乙酰纤维素)膜。 从在黑显示时抑制蓝色的着色现象的观点来看，上述相位差膜优选满足RO (B)/ RO (G) ^ 0. 965 (更加优选0. 940)，从使蓝色的双轴性参数与绿色的双轴性参数相同而在 黑显示时更加有效地抑制蓝色的着色现象的观点来看，上述相位差膜更加优选Rth(B)/ Rth(G)与RO(B)/RO(G)大致相等。另一方面，从没有使膜厚度增大而在黑显示时有效地抑 制蓝色的着色现象的观看来看，上述相位差膜更加优选满足RO (B)/RO (G) ^ 0. 818。这是因 为，一般地逆波长分散型的相位差膜的波长分散的理论最佳值是RO (B)/RO(G) = 0. 818(= 450/550)，另一方面，逆波长分散型的相位差膜，RO (B)/RO (G)越小，相位差的发现性越小， 存在导致相位差膜变厚的倾向。如果从理论最佳值0. 818偏差相同的0. 010，则与0. 808相 比更优选0. 828。从在黑显示时抑制红色的着色现象的观点来看，上述相位差膜优选满足RO (R)/ RO (G) ^ 1. 015 (更加优选1. 040)，从使红色的双轴性参数与绿色的双轴性参数相同而在 黑显示时更加有效地抑制红色的着色现象的观点来看，上述相位差膜更加优选Rth(R)/ Rth(G)与RO(R)/RO(G)大致相等。另一方面，从没有使膜厚度增大而在黑显示时有效地抑 制红色的着色现象的观点来看，上述相位差膜更加优选满足RO (R)/RO (G) ^ 1. 181。这是因 为，一般地逆波长分散型的相位差膜的波长分散的理论最佳值是RO (R)/RO(G) = 1. 181 (= 650/550)，另一方面，逆波长分散型的相位差膜，RO (R)/RO (G)越大，相位差的发现性越小， 存在导致相位差膜变厚的倾向。如果从理论最佳值1. 181偏差相同的0. 010，则与1. 191相 比更优选1. 171。从在黑显示时抑制蓝色的着色现象的观点来看，上述液晶单元优选满 足 0.818 彡 Rth_LC (B) /Rth_LC (G)彡 1.000，更加优选 0.818 彡 Rth_LC (B) /Rth_ LC(G) ( 0. 965。从在黑显示时抑制红色的着色现象的观点来看，上述液晶单元优选满 足 1.000 彡 Rth_LC (R) /Rth_LC (G)彡 1.181，更加优选 1.015 彡 Rth_LC (R) /Rth_LC(G) ( 1. 181。上述液晶显示装置优选在设与设置有上述蓝色、绿色和红色的彩色滤光片层的区 域对应的上述液晶层的厚度分别为d(R)、(！(G)和d(B)时，d(R)、(！(G)和d(B)中的至少一 个与其他不同，更加优选d(R)、d(G)和d(B)相互不同。由此，能够容易地实现满足上述式 (5)和(6)的液晶单元。根据本发明，能够实现在广视角范围内没有黑显示时的着色，并且对比度高的液 晶显示装置。
具体实施例方式以下，揭示实施方式，参照附图对本发明进行更进一步详细的说明，但本发明并不 仅限定于这些实施方式。
(本发明的第一实施方式)参照

图1 4，对使用本发明的液晶显示装置的第一实施方式进行说明。图1是 表示本发明的第一实施方式的液晶显示装置的结构的截面示意图。图2是用于说明本发明 的第一实施方式的液晶显示装置的偏光状态的变迁的图，表示鲍英卡勒球的S1-S3平面。 图3是用于说明现有的液晶显示装置的偏光状态的变迁的图，(a)表示波长450nm的情况， (b)表示波长550nm的情况，(c)表示波长650nm的情况。图4是用于说明本发明的第一实 施方式的液晶显示装置的偏光状态的迁移的图，(a)表示波长450nm的情况，(b)表示波长 550nm的情况，(c)表示波长650nm的情况。本发明的液晶显示装置如图1所示，包括垂直取向型的液晶单元10 ；夹持液晶单 元10配置的一对偏光元件14f、14r ；在液晶单元10与第一偏光元件14ι 之间配置的第一 双轴性相位差膜15r ；和液晶单元10与第二偏光元件14f之间配置的第二双轴性相位差膜 15f。第一偏光元件14ι 和第二偏光元件14f在俯视液晶单元10的显示面时，吸收轴以相 互大致正交(两轴所成的角为90° 士 1°以内，更加优选90° 士 0.5°以内)的方式配置 (正交尼科尔配置)。此外，在偏光膜14r的不面对液晶单元10的相反的面一侧，配置有背 光源单元(未图示)作为光源。进一步，在第一偏光元件14ι 和第二偏光元件14f的外侧分 别配置有TAC(三乙酰纤维素)膜等保护膜。并且，第一双轴性相位差膜15r和第二双轴性 相位差膜15f作为保护第一偏光元件14r和第二偏光元件14f的保护膜发挥功能。另外， 除背光源单元以外的各部件分别通过粘接剂或粘合剂贴合。液晶单元10构成为包括第一 和第二透明基板IlrUlf ；和含有封入这些透明基板IlrUlf之间且相对于透明基板llr、 Ilf垂直取向的液晶的液晶层13。在透明基板Ilf上，配置有蓝色彩色滤光片层12B的蓝 色像素、配置有绿色的彩色滤光片层12G的绿色像素和配置有红色的彩色滤光片层12R的 红色像素按照一定的顺序排列，1个像素(Pixel)包括相互相邻的蓝色、绿色和红色的3个 子像素(sub-pixel)，能够进行各种颜色显示。另外，在本发明的第一实施方式(图1)中， 彩色滤光片层12B、12G、12R形成于第二透明基板Ilf 一侧，但也可以形成在第一透明基板 Ilr 一侧。以下，对于各构成部件进行详细说明。液晶单元10是通过使液晶层13中的液晶分子相对于透明基板IlrUlf面垂直取 向来进行黑显示的垂直取向型的液晶单元。作为通过使液晶层13中的液晶分子相对于透明基板IlrUlf面垂直地取向来进行黑显示的液晶显示模式，可举出TN模式、ECB模式、VA模式、OCB模式等。像这样，在本说明书中，“垂直取向型的液晶单元”可以不需要是使液晶 分子相对于基板面严格地垂直取向的液晶单元，也可以是使液晶分子相对于基板面实质性 地垂直取向的液晶单元。对透明基板IlrUlf能够适用现有的透明基板，例如能够使用玻璃。此外，对偏光 元件14r、14f也能够适用现有的偏光元件，例如能够使用在聚乙烯醇(PVA)膜上使具有双 色性的碘配位化合物等各向异性材料吸附取向而成的偏光元件等。液晶层13也能够使用 现有的液晶层，例如能够使用介电常数各向异性为负的向列液晶。垂直取向典型地能够通 过使用含有聚酰亚胺等的垂直取向膜(未图示)来实现。双轴性相位差膜15r、15f在设相位差膜的面内方向的主折射率为nx、ny(nx > ny)，面外方向的主折射率为nz，相位差膜的厚度为d时，均具有nx > ny > nz的关系。此 夕卜，将相位差膜的面内相位差RO定义为(nx-ny) Xd，将相位差膜的厚度方向相位差Rth定 义为(nZ-(nx+ny)/2) Xd时，双轴性相位差膜15r、15f是所谓的逆波长分散型的相位差膜， 波长450nm、波长550nm和波长650nm各自的相位差膜的面内相位差RO⑶、R0 (G)和RO (R) 与波长450nm、波长550nm和波长650nm各自的相位差膜的厚度方向相位差Rth⑶、Rth (G) 和Rth (R)满足下述式(1) (4)。作为这种逆波长分散型的双轴性相位差膜，例如能够适 用具有芴(fluorene)骨架的改质聚碳酸酯类膜、适当地控制乙酰化程度的改质纤维素类 膜等。对于双轴性相位差膜15r、15f的形成方法没有特别限定，在形成膜的情况下，例如能 够使用溶剂浇铸(cast)法、熔融挤压法等。并且也可以通过共挤压法(co-extrusion)同 时形成多个相位差膜。此外，只要发现所希望的相位差，则既可以不拉伸，也可以施加适当 的拉伸。拉伸方法没有特别限定，除能够使用辊间牵引拉伸法、辊间压缩拉伸法、拉幅机横 向单轴拉伸法、纵横双轴拉伸法以外，还能够使用在热收缩性膜的收缩力的作用下进行拉 伸的特殊拉伸法等。RO (B) /RO (G)彡 0. 965 (更加优选 0. 940)(1)Rth (B) /Rth (G)彡 0. 965 (更加优选 0. 940) (2)RO (R) /RO (G)彡 1. 015 (更加优选 1. 040)(3)Rth (R) /Rth (G) ^ 1. 015 (更加优选 1. 040) (4)此外，从不使膜厚度增大而在黑显示时有效地抑制着色现象的观点来看，双轴性 相位差膜15r、15f分别优选RO (B)、RO (G)和RO (R)以及Rth (B)、Rth (G)和Rth (R)满足下 述式㈧ ⑶。RO (B)/RO (G)彡 0. 818(A)Rth (B)/Rth (G)彡 0. 818 (B)RO (R)/RO (G)彡 1. 181(C)Rth (R)/Rth (G)彡 1. 181 (D)进一步，从在黑显示时进一步有效地抑制着色现象的观点来看，双轴性相位差膜 15r、15f分别更加优选Rth (B) /Rth (G)与RO (B) /RO (G)大致相等，更加优选Rth (R) /Rth (G) 与RO (R)/RO (G)大致相等。双轴性相位差膜15r、15f的相位差以具有改善液晶显示装置的视野角的效果为 条件具体没有特别限定，考虑作为后述的液晶单元10整体的厚度方向相位差RthJXjg够适宜选择最佳的值。例如，对于Rth_LC(G) = 320nm的液晶单元，能够使用面内相位差 RO(G) = 55nm和Rth(G) = -125nm的双轴性相位差膜。此外，双轴性相位差膜15r的面内 滞相轴(χ轴方向)，在俯视显示面时，与偏光元件14r的吸收轴大致正交(两轴所成的角 设定为90° 士 1°以内，更加优选在90° 士0.5°以内)，双轴性相位差膜15f的面内滞相 轴(χ轴方向)，在俯视显示面时，与偏光元件14f的吸收轴大致正交(两轴所成的角设定为 90° 士 1°以内，更加优选90° 士0.5°以内)。像这样，在本说明书中，“相位差膜的面内滞相轴”是指，与主折射率nx对应的介电 主轴的方向U轴方向)。此外，在本说明书中，“光学轴”与晶体光学领域中的严格意义上 的光学轴不同，按照下面这样定义。即，“光学轴”是指，与相位差膜的3个主折射率中与它 们的平均值的差的绝对值最大的主折射率对应的主轴。因此，相位差膜在光学上具有双轴 性时，该相位差膜的“光学轴”也不是二根而是一根。像这样，双轴性相位差膜的“光学轴” 与将其光学近似为单轴性相位差膜的情况下的现有定义的光学轴相当。
彩色滤光片层12B、12G、12R能够适用现有的彩色滤光片层。例如，能够使用颜料 分散型的彩色滤光片层。在本发明的第一实施方式(图1)中，以成为(蓝色彩色滤光片层 12B的厚度)> (绿色彩色滤光片层12G的厚度)> (红色彩色滤光片12R的厚度)的方 式设定，与此相伴，液晶层13的厚度满足(红色像素的液晶层13的厚度)> (绿色像素的 液晶层13的厚度)> (蓝色像素的液晶层13的厚度)的关系。该关系如后述那样，为了 使作为液晶单元10整体的厚度方向相位差的波长分散最佳化而决定，如果液晶单元10的 厚度方向相位差满足下述式(5)和(6)的关系，则各色像素的液晶层13的厚度并不限定于 此。这是因为根据彩色滤光片层12B、12G、12R等所具有的相位差及其波长分散、形成液晶 层13的液晶材料的双折射的波长分散，最佳的液晶层13的厚度不同。Rth_LC (B) /Rth_LC (G)彡 1. 000 (更加优选 0. 965) (5)Rth_LC (R) /Rth_LC (G)彡 1· 000 (更加优选 1.015) (6)在式(5)和(6)中，Rth_LC(B)、RthJX(G)和RthJX(R)分别是波长 450nm、波长 550nm和波长650nm的液晶单元10的厚度方向相位差。这里，厚度方向相位差是指，设介 质的面内方向的主折射率为nx、ny(nx彡ny)，面外方向的主折射率为nz，介质的厚度为d 时，定义为Rth= (nZ-(nX+ny)/2)Xd。此外，在本说明书中，液晶单元的厚度方向相位差是 指，处于含有一对透明基板的一对透明基板的内侧的全部介质的厚度方向相位差相差的合 计值，即，以液晶单元整体为样品测定的厚度方向相位差。因此，在液晶单元中，除液晶层之 夕卜，透明基板、彩色滤光片层等液晶单元构成部件具有相位差的情况下，液晶单元的厚度方 向相位差是包含这些的合计值。此外，从在黑显示时进一步有效地抑制着色现象的观点出发，优选RthJX(B)、 Rth_LC (G)和 Rth_LC (R)满足下述式(E)和(F)。Rth_LC(B)/RthJX(G)彡 0. 818 (E)Rth_LC(R)/RthJX(G)彡 1. 181 (F)另外，在本发明的第一实施方式中，通过在各色像素中调整彩色滤光片层12B、 12G、12R的厚度来调整液晶层13的厚度，但也可以彩色滤光片层12B、12G、12R的厚度在各 色像素中为一定，再通过另外设置含有透明材料的厚度调整层来调整液晶层13的厚度。当 然，也可以设彩色滤光片12B、12G、12R和厚度调整层的两者为在各色像素中不同的厚度，来调整液晶层13的厚度。
另外，目前为止的说明中省略了附图和说明的液晶单元构成部件(例如取向膜、 透明电极、TFT元件、金属配线等)也能够适用各自现有的部件。接着，对液晶单元10的相位差进行说明。本发明人进行了研究的结果，知道现有 技术的彩色滤光片层一般具有C板型的相位差。C板型的相位差是指，设面内方向(X方向、y 方向)的主折射率为nx、ny，面外方向(ζ方向)的主折射率为ηζ时，满足ηχ ny兴ηζ的 关系，光学轴是处于面外方向的相位差。对来自ζ方向的光线入射不产生双折射，因此不对 从法线方向观察液晶显示装置的情况下的光学特性造成影响，但对从倾斜方向观察的情况 下的光学特性造成影响。此外，C板有时根据(异常光折射率)_(常光折射率)的值的正或 负，分类为正型C板或负型C板。S卩，如果是ηχ ny < nz，则为正型C板，如果是nx ^ ny >nz则为负型C板。根据本发明人的研究结果，绿色彩色滤光片层成为正型C板的倾向强， 蓝色彩色滤光片层和红色彩色滤光片层成为负型C板的倾向强。例如，将市售的液晶电视 机A分解而进行解析的结果，彩色滤光片层的Rth的各波长的值为Rth(B) = -InnuRth(G) =+Hnn^PRth(R) =-6nm。将另一个液晶电视机B分解而解析的结果，在彩色滤光片层 的 Rth 的各波长下的值是 Rth(B) = -18nm、Rth(G) = +12nm 和 Rth(R) = _8nm。进一步， 将另一个液晶电视机C分解而解析的结果，彩色滤光片层的Rth的各波长下的值是Rth(B) =-13nm、Rth(G) = +7nm 禾口 Rth(R) = -Ilnm0液晶层的厚度方向相位差Rth在液晶层的取向状态为垂直取向的情况下，用液晶 的双折射Δ η和单元厚度d的积AnXd来表示。设波长450nm、波长550nm和波长650nm 各自的液晶的双折射为Δ η (B)、An(G)和An(R)时，在一般的液晶材料中，为An(G)= 0.09，Δ (B)/Δ (G) = 1.05和Δ (R)/Δ (G) = 0.97这样的值。因此，例如当以单元厚度d =3. 4 μ m制作现有的液晶单元时，液晶层的Rth的各波长下的值成为Rth (B) = 321. 3nm、 Rth(G) = 306mi^nRth(R) = 296. 82nm。该液晶单元例如具有与上述的液晶电视机A中使 用的相同的彩色滤光片层的情况下，液晶单元的厚度方向相位差Rth_LC的各波长下的值 为 RthJX(B) = 321. 3nm-lnm = 320. 3nm, Rth_LC (G) = 306nm+14nm = 320nm 和 Rth_LC(R) =296.82nm-6nm = 293.82nm，不满足为了得到本发明的效果所需要的式(5)和(6)的条 件。另一方面，通过在各色像素中调整彩色滤光片层的厚度，只要在各色像素中调整 液晶层的厚度即可，液晶单元的厚度方向相位差Rth_LC(B)、RthJX(G)和RthJX(R)的相 对关系能够任意调整。例如，设与设置有蓝色、绿色和红色的彩色滤光片层的区域对应的液 晶层的厚度分别为d(B)、d(G)和d(R)时，通过将d (B)、d (G)和d(R)分别设定为3. 2 μ m、 3. 4μπι和3. 9μπι，液晶单元的厚度方向相位差Rth_LC的各波长下的值成为Rth_LC(B)= 302. 4nm-lnm = 301. 4nm, Rth_LC (G) = 306nm+14nm = 320nm 禾口 Rth_LC(R) = 340. 47nm_6nm =334. 47nm，能够满足为了得到本发明的效果所需要的式(5)和(6)的条件。接着，通过追踪鲍英卡勒球上偏光状态的变迁，来说明本发明的作用效果。基 于鲍英卡勒球的考虑方式，在晶体光学等领域中作为对追踪通过相位差元件而变化的偏 光状态的有用的方法而众所周知(例如，参照高崎宏著、《晶体光学》、森北出版、1975年、 p. 146-163。)。在鲍英卡勒球上，上半球表现为右旋偏振光，下半球表现为左旋偏振光，在 赤道上表现为直线偏振光，上下两极分别表现为右圆偏振光和左圆偏振光。处于关于球的中心呈对称的关系的二个偏光状态，椭圆率角的绝对值相等且极性相反，因此形成一对正 交偏振光。此外，鲍英卡勒球上的相位差膜的效果是，将表示通过相位差膜跟前的偏光状态 的点，变换为以鲍英卡勒球上的滞相轴为中心旋转移动由(2 π ) X (相位差)/(波长)(单 位为rad)所决定的角度后的点。从倾斜方向观察的情况下的旋转中心和旋转角度，由其 观察角度下的滞相轴和相位差决定。详细的说明省略，但这些例如能够解开菲涅耳的波面 法线方程，能够通过知道相位差膜中的固有振动模式的振动方向和波数向量来计算，从倾 斜方向观察到的情况下的滞相轴依赖于观察角度和由(nx-nz)/(nx-ny) ( = Rth/RO+O. 5) 定义的双轴性参数NZ，从倾斜方向观察到的情况下的相位差依赖于观察角度和双轴性参数 NZ以及RO或Rth。即，如果双轴性参数NZ相同，旋转中心(滞相轴)相同，旋转角度(相 位差)与RO和Rth成比例。
这里，考虑以下情况从与将第一偏光元件14ι 和第二偏光元件14f的吸收轴方位 2等分的方位(以下，有时也称为方位角45° )倾斜60°的方向(以下，有时也称为极角 60° )观察本发明的第一实施方式的液晶显示装置。从背光源射出的光，刚透过第一偏光 元件14r后的偏光状态在鲍英卡勒球上位于点P0，不与由点E表示的第二偏光元件14f能 够吸收的偏光状态即第二偏光元件14f的消光位一致。将这种状态在鲍英卡勒球的S1-S3 平面中图示时如图2所示。表示各偏光状态的点实际上位于鲍英卡勒球面上，将它们投影 至IJ S1-S3平面上图示。此外为了简单，忽略各光学元件的吸收和界面反射，各相位差膜15r、 15f的Δη(典型地为0. 0001 0. 1)与相位差膜的平均折射率(1. 4 1. 6)相比充分地 小。从正面方向观察的情况(未图示)下应该重合的点PO和点Ε，从方位角45°极角 60°的倾斜方向观察时变得不重合，因此假设液晶单元10和相位差膜15r、15f均不存在 时，这样就会在从倾斜方向的观察时产生光泄漏。但是，实际上存在液晶单元10和相位差 膜15r、15f，因此情况变得不同，首先，通过第一双轴性相差膜15r，由此处于点PO的偏光状 态，以由鲍英卡勒球上的点Bl表示的第一双轴性相位差膜15r的滞相轴为中心接受特定角 度的旋转变换，到达点P1。接着，通过液晶单元10，由此以由鲍英卡勒球上的Sl轴表示的 液晶单元10的滞相轴为中心接受特定角度的旋转变换，到达点P2。最后，通过第二双轴性 相位差膜15f，由此以由鲍英卡勒球上的点B2表示的第二双轴性相位差膜15f的滞相轴为 中心接受特定角度的旋转变换，最终到达的点P3与点E重合。像这样，本发明的第一实施 方式的液晶显示装置即使从方位角45°极角60°观察，也能够与从正面方向的观察同样 地遮断来自背光源的光。另外，上述这样的在鲍英卡勒球上的偏光状态的说明基本上是关 于某特定波长(一般地假设波长550nm前后)的单色光进行的说明。如之前说明的那样， 当在鲍英卡勒球上考虑时，由相位差膜的相位差得到的偏光状态的变换量(图中的箭头的 长度、更正确的是其旋转角)，由(2 π ) X (相位差)/(波长)(单位为rad)决定，因此得到 相同的偏光状态的变换量所需要的相位差因光的波长而异。具体而言，波长越长越需要大 的相位差。换言之，在不使用波长越长得到越大的相位差的相位差膜和液晶单元的情况下， 每个波长的偏光状态的变换量不同，例如在相对于波长550nm的绿色的单色光使用最佳设 计的相位差膜和液晶单元的情况下，如图3(a) (c)所示，波长550nm的绿色的光变换为 与点E重合的点P3，另一方面，其以外的例如波长450nm的蓝色或波长650nm的红色的光变换为与点E不同的点P3。其结果，发生蓝色和红色的光泄漏，液晶显示装置的黑显示着色这样的问题，作为现有技术的液晶显示装置的问题点被公知。另一方面，在本发明的第一实施方式的液晶显示装置中，如上所述，相位差膜15r、 15f和液晶单元10满足上述式⑴ (6)的关系，因此如图4(a) (c)所述，波长550nm 的绿色的光变换为与点E重合的点P3，与此相同，波长450nm的蓝色的光和波长650nm的红 色的光也分别变换为与点E重合的点P3，因此，能够得到没有着色的高品质的黑显示。另 外，相位差膜和液晶单元的最理想的波长分散特性是(相位差)~ (波长)，但本发明的发 明人研究的结果判明只要满足上述式(1) (6)的关系，就能够得到没有着色的高品质的 漂显不。(本发明的第二实施方式)参照图5 7对适用本发明的液晶显示装置的第二实施方式进行说明。图5是表 示本发明的第二实施方式的液晶显示装置的结构的截面示意图。图6是用于说明本发明的 第二实施方式的液晶显示装置的偏光状态的迁移的图，表示鲍英卡勒球的S1-S3平面。图7 是用于说明本发明的第二实施方式的液晶显示装置的偏光状态的迁移的图，(a)表示波长 450nm的情况，(b)表示波长550nm的情况，(c)表示波长650nm的情况。本发明的液晶显示装置如图5所示，包括垂直取向型的液晶单元20 ；夹着液晶单 元20配置的一对偏光元件24f、24r ；在液晶单元20与一个偏光元件14r之间配置的双轴 性相位差膜25r ；和液晶单元20与第二偏光元件24f之间配置的TAC(三乙酰纤维素)膜 26f。第一偏光元件24ι 和第二偏光元件24f，在俯视液晶单元20的显示面时，吸收轴以相 互大致正交(两轴所成的角为90° 士 1°以内，更加优选90° 士 0.5°以内)的方式配置 (正交尼科尔配置)。此外，在偏光膜24r的不面对液晶单元20的相反的面一侧，配置有背 光源单元(未图示)作为光源。进一步，在第一偏光元件24ι 和第二偏光元件24f的外侧分 别配置有TAC(三乙酰纤维素)膜等保护膜。并且，第一双轴性相位差膜25r和TAC膜26f 作为保护第一偏光元件24r和第二偏光元件24f的保护膜发挥功能。另外，除背光源单元 以外的各部件分别由粘接剂或粘合剂贴合。液晶单元20构成为包括第一和第二透明基板 21r、21f ；和含有封入这些透明基板21r、21f之间、并相对于透明基板21r、21f垂直取向的 液晶的液晶层23。在透明基板21f上，配置有蓝色的彩色滤光片层22B的红色像素、配置有 绿色的彩色滤光片层22G的绿色像素和配置有红色的彩色滤光片层22R的红色像素按照一 定的顺序排列，1个像素包括相互相邻的蓝色、绿色和红色的3个子像素，能够进行各种颜 色显示。另外，在本发明的第二实施方式(图5)中，彩色滤光片层22B、22G、22R形成于第 二透明基板21f —侧，但也可以形成在第一透明基板21r —侧。以下，对于各构成部件进行详细说明，但除双轴性相位差膜25r、TAC膜26f之外 的其他的构成部件与第一实施方式完全相同，因此省略说明。例如，本发明的第二实施方式 的液晶单元20能够使用与本发明的第一实施方式的液晶单元10完全相同的液晶单元。此 夕卜，本发明的第二实施方式的偏光元件24f、24r分别能够使用与本发明的第一实施方式的 偏光元件14f、14r完全相同的偏光元件。对于其他部件也同样。双轴性相位差膜25r，在设相位差膜的面内方向的主折射率为nx、ny(nx > ny)， 面外方向的主折射率为nz，相位差膜的厚度为d时，具有nx > ny > nz的关系。此外， 将相位差膜的面内相位差RO定义为(nx-ny) Xd，将相位差膜的厚度方向相位差Rth定义为(nZ-(nx+ny)/2) Xd时，双轴性相位差膜25r是所谓的逆波长分散型的相位差膜，波长 450nm、波长550nm和波长650nm各自的相位差膜的面内相位差RO⑶、R0 (G)和RO (R)与波 长450nm、波长550nm和波长650nm各自的相位差膜的厚度方向相位差Rth (B)、Rth (G)和 Rth(R)满足上述式(1) (4)(实施方式1中的式(1) (4))。作为这种逆波长分散型的 双轴性相位差膜，例如能够适用具有芴骨架的改质聚碳酸酯类膜、适当地控制乙酰化程度 的改质纤维素类膜等。对于双轴性相位差膜25r的形成方法没有特别限定，在膜的情况下， 例如能够使用溶剂浇铸法、熔融挤压法等。也可以是通过共挤压法同时形成多个相位差膜 的方法。此外，只要发现所希望的相位差，则既可以无拉伸，也可以施加适当的拉伸。拉伸方 法没有特别限定，除能够使用辊间牵引拉伸法、辊间压缩拉伸法、拉幅机横向单轴拉伸法、 纵横双轴拉伸法以外，还能够使用在热收缩性膜的收缩力的作用下进行拉伸的特殊拉伸法
寸。 此外，从不使膜厚度增大而在黑显示时有效地抑制着色现象的观点来看，双轴性 相位差膜25r优选RO (B)、R0 (G)和RO (R)以及Rth (B)、Rth (G)和Rth (R)满足上述式(A) (D)(实施方式1中的式(A) (D))。进一步，从在黑显示时更有效地抑制着色现象的观点来看，双轴性相位差膜25r 更加优选Rth (B)/Rth (G)与RO⑶/RO (G)大致相等，更加优选Rth (R)/Rth (G)与RO (R) / RO (G)大致相等。TAC膜26f是在设面内方向的主折射率为ruuny，面外方向的主折射率为nz，膜的 厚度为d时具有nx = ny (或nx ny) > nz的关系的所谓的负型C板。像这样，TAC膜26f 作为保护膜发挥功能，并且作为相位差膜发挥功能。双轴性相位差膜25r的相位差，以具有改善液晶显示装置的视野角的效果为条件 具体没有特别限定，考虑作为液晶单元20整体的厚度方向相位差Rth_LC和TAC膜26f的厚 度方向相位差Rth方面，能够适宜选择最佳的值。例如，对于Rth_LC(G) = 320nm的液晶单 元和Rth (G) = -50nm的TAC膜，能够使用面内相位差RO (G) = 65nm和Rth (G) = _225nm的 双轴性相位差膜。此外，双轴性相位差膜25r的面内滞相轴(χ轴方向)，在俯视显示面时，与 偏光元件24ι 的吸收轴大致正交(两轴所成的角为90° 士 1°以内，更加优选90° 士0.5° 以内)。TAC膜26f的面内相位差RO(G)优选为零，本发明的发明人研究的结果判明只要 为IOnm以下就能够取得与零的情况相同的效果。在TAC膜26f的面内相位差RO (G)不为 零的情况下，俯视显示面时，优选其面内滞相轴(χ轴方向)和偏光元件24f的吸收轴大致 正交(两轴所成的角为90° 士 1°以内，更加优选90° 士 0.5°以内)或者大致平行(两 轴所成的角为0° 士 1°以内，更加优选0° 士 0.5°以内)。彩色滤光片层22B、22G、22R能够适用现有的彩色滤光片层。例如，能够使用颜料 分散型的彩色滤光片层。在本发明的第二实施方式(图5)中，以成为(蓝色彩色滤光片层 22B的厚度)> (绿色彩色滤光片层22G的厚度)> (红色彩色滤光片22R的厚度)的方 式设定，与此相伴，液晶层23的厚度满足(红色像素的液晶层23的厚度)> (绿色像素的 液晶层23的厚度)> (蓝色像素的液晶层23的厚度)的关系。该关系如后述那样，能够 将作为液晶单元20整体的厚度方向相位差的波长分散最佳化地决定，如果液晶单元20的 厚度方向相位差满足上述式(5)和(6)(实施方式1中的式(5)和(6))的关系，则各色像 素的液晶层23的厚度并不限定于上述关系。这是因为由于彩色滤光片层22B、22G、22R等所具有的相位差及其波长分散、形成液晶层23的液晶材料的双折射的波长分散，最佳液晶 层23的厚度不同。此外，从在黑显示时更有效地抑制着色现象的观点出发，优选Rth_LC(B)、Rth_ LC(G)和RthJX(R)满足上述式(E)和(F)(实施方式1中的式(E)和(F))。接着，通过追踪鲍英卡勒球上偏光状态的变迁，来说明本发明的作用效果。考虑以 下情况从方位角45°极角60°的倾斜方向观察本发明的第二实施方式的液晶显示装置。 从背光源射出的光，刚透过第一偏光元件24r后的偏光状态在鲍英卡勒球上位于点P0，不 与由点E表示的第二偏光元件24f能够吸收的偏光状态即第二偏光元件的消光位一致。将 这种状态在鲍英卡勒球的S1-S3平面中图示时如图6所示。表示各偏光状态的点实际上位 于鲍英卡勒球面上，将它们投影到S1-S3平面上图示。此外为了简单，忽略各光学元件的吸 收和界面反射，双轴性相位差膜25r和TAC膜26f的Δ η (典型地为0. 0001 0. 1)与相位 差膜和TAC膜的平均折射率(1. 4 1. 6)相比充分地小。 从正面方向观察的情况(未图示)下应该重合的点PO和点Ε，从方位角45°极角 60°的倾斜方向观察时变得不重合，因此假设液晶单元20和相位差膜25r均不存在时，这 样就会在从倾斜方向的观察时产生光泄漏。但是，实际上存在液晶单元20和相位差膜25r， 因此情况变得不同，首先，通过双轴性相差膜25r，由此处于点PO的偏光状态，以由鲍英卡 勒球上的点Bl表示的双轴性相位差膜25r的滞相轴为中心接受特定角度的旋转变换，到达 点P1。接着，通过液晶单元20，由此以由鲍英卡勒球上的Sl轴表示的液晶单元20的滞相 轴为中心接受特定角度的旋转变换，到达点P2。最后，通过TAC膜26f，由此以由鲍英卡勒 球上的Sl轴表示的液晶单元20的滞相轴为中心接受特定角度的旋转变换，最终到达的点 P3与点E重合。像这样，本发明的第二实施方式的液晶显示装置，即使从方位角45°极角 60°观察，也能够与从正面方向的观察同样地遮断来自背光源的光。在本发明的第二实施方式的液晶显示装置中，如上所述，双轴性相位差膜251 和 液晶单元20满足上述式⑴ (6)(实施方式1中的式⑴ (6))的关系，因此如图 7(a) (c)所述，波长550nm的绿色的光变换为点P2，与此相同，波长450nm的蓝色的光 和波长650nm的红色的光也分别变换为点P2。由最后的TAC膜26f进行的变换假设即使 对各波长赋予不同的偏光变换量，其变化量的差异相对于整体的变换量也小，如图7(a) (c)所示，波长550nm的绿光的光变换到与点E重合的点P3，与此相同，波长450nm的蓝色 的光和波长650nm的红色的光也分别变换为与点E大致重合的点P2，因此，能够得到没有 着色的高品质的黑显示。另外，相位差膜和液晶单元的最理想的波长分散特性是(相位 差)~ (波长)，但本发明的发明人研究的结果判明只要满足上述式(1) (6)的关系， 就能够得到没有着色的高品质的黑显示。此外，判明了在将相位差膜的面内相位差RO定义 为(nX-ny)Xd，将相位差膜的厚度方向相位差Rth定义为(nZ-(nx+ny)/2)Xd时，优选TAC 膜26f的面内相位差RO和厚度方向相位差Rth也满足上述式(1) (4)的关系。另外，作 为偏光元件的保护膜被实用的TAC膜实际上是满足上述式(1) (4)的关系的所谓的逆波 长分散膜。以下揭示实施例，更详细地说明本发明，但本发明并不仅限定于这些实施例。<实施例1>实际制造与本发明的第一实施方式的形态相同的液晶显示装置，并将其作为实施例1。各光学参数(相位差和其波长分散)与实施例2的一起归纳在表1中。<实施例2> 实际制造与本发明的第二实施方式的形态相同的液晶显示装置，并将其作为实施 例2。<比较例1>除了变更相位差膜的材料、并变更相位差的波长分散特性以外，制作与实施例1 相同的液晶显示装置，作为比较例1的液晶显示装置。各光学参数(相位差和其波长分散) 与其他的各比较例的一起归纳在表2中。<比较例2>除了变更液晶单元的单元厚度、并变更相位差的波长分散特性以外，制作与实施 例1相同的液晶显示装置，作为比较例2的液晶显示装置。<比较例3>除了变更液晶单元的单元厚度、并变更相位差的波长分散特性以外，制作与实施 例2相同的液晶显示装置，作为比较例3的液晶显示装置。〈比较例4>图8是表示比较例4的液晶显示装置的结构的截面示意图。参考专利文献6的实 施例9，制造图8所示的液晶显示装置并以此为比较例4。比较例4的液晶显示装置如图8 所示，包括垂直取向型的液晶单元30 ；夹着液晶单元30配置的一对偏光元件34f、34r ；在 液晶单元30与第一偏光元件34r之间配置的负型C板35r ；和在液晶单元30与第二偏光 元件34f之间配置的正型A板36f。此外，在偏光膜34r的不面对液晶单元20的相反的面 一侧，配置有背光源单元(未图示)作为光源。第一偏光元件34ι 和第二偏光元件34f以 吸收轴相互大致正交的方式配置，正型A板36f以其滞相轴与第二偏光元件34f的吸收轴 大致正交的方式配置。此外，彩色滤光片层的厚度(液晶单元厚度)在各色中相同。〈评价〉(面内相位差RO和厚度方向相位差Rth的测定方法)双重减速旋转(dual retarder rotate)方式的偏振计(商品名AxoScan、 Axometrics公司制)进行了测定。RO从相位差膜的法线方向进行了实际测定。Rth通过从相 位差膜或液晶单元的法线方向测定了相位差，并且从与法线方向倾斜θ (Θ =0° 50° ) 的倾斜方向测定了相位差，根据公知的折射率椭圆体式的曲线拟合(Curve fitting)而算 出。倾斜方位设为与面内滞相轴正交的方位。(液晶显示装置的对比度视野角测定方法)使用视野角测定装置(商品名EZ-COntraStl60、ELDIM公司制)进行了测定。光 源使用市售的液晶电视机(夏普公司制、LC-42GX3W)搭载的背光源。对方位角45°极角 60°的倾斜方向的白显示和黑显示的亮度进行了测定，将其比作为CR(45、60)。(液晶显示装置的色度视野角测定方法)使用视野角测定装置(商品名EZ-COntraStl60、ELDIM公司制)进行了测定。光 源使用市售的液晶电视机(夏普公司制、LC-42GX3W)搭载的背光源。对正面方向(极角 0° )的黑显示的u' ν'色度点和方位角45°极角60°的倾斜方向的黑显示的u' ν'色 度点进行了测定，这两点间的距离为ΔΕ(45、60)。
(评价结果)在表1和2中表示各实施例和比较例的光学参数(相位差和其波长分散)、对比度 视野角和色度视野角的测定结果。根据表1和2所示的评价结果可知本发明的实施例1、 2的液晶显示装置与由现有技术得到的比较例1 3的液晶显示装置相比，CR(45、60)为同 等以上，ΔΕ(45、60)小，显示性能优异。此外，可知与由现有技术得到的比较例4的液晶 显示装置相比，虽然逆波长分散相位差膜所需的相位差小，但具有同等的显示性能。S卩，根 据本发明，实际证明了能够提供一种将制造困难的逆波长分散相位差膜所需的相位差抑制 得较小，并且在广视野角范围内没有着色，且对比度高的高品质的液晶显示装置。[表1]
权利要求
一种液晶显示装置，其依次具有第一偏光元件；液晶单元；和俯视显示面时吸收轴方位与该第一偏光元件的吸收轴方位正交的第二偏光元件，并且在该第一偏光元件与该液晶单元之间以及该第二偏光元件与该液晶单元之间的至少一方之间具有相位差膜，该液晶显示装置的特征在于该相位差膜是在俯视显示面时面内滞相轴与相对于该液晶单元位于与该相位差膜相同一侧的偏光元件的吸收轴正交，并且满足下述式(1)～(4)的逆波长分散型的双轴性相位差膜，该液晶单元是在一对透明基板之间具有液晶层和将蓝色、绿色和红色三色分别分离的至少蓝色、绿色和红色的彩色滤光片层，并且满足下述式(5)和(6)的垂直取向型的液晶单元，R0(B)/R0(G)≤0.965(1)Rth(B)/Rth(G)≤0.965 (2)R0(R)/R0(G)≥1.015(3)Rth(R)/Rth(G)≥1.015 (4)Rth_LC(B)/Rth_LC(G)≤1.000(5)Rth_LC(R)/Rth_LC(G)≥1.000(6)式(1)～(4)中，R0(B)、R0(G)和R0(R)分别为波长450nm、波长550nm和波长650nm的在该相位差膜的面内相位差，Rth(B)、Rth(G)和Rth(R)分别为波长450nm、波长550nm和波长650nm的在该相位差膜的厚度方向相位差，式(5)和(6)中，Rth_LC(B)、Rth_LC(G)和Rth_LC(R)分别为波长450nm、波长550nm和波长650nm的在该液晶单元的厚度方向相位差。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示装置中，在设与设置有所述蓝色、绿色和红色的彩色滤光片层的区域对 应的所述液晶层的厚度分别为d(R)、(！(G)和d(B)时，d(R)、(！(G)和d(B)中的至少一个与 其他不同。
全文摘要
本发明提供一种在广视角范围内黑显示时没有着色且对比度高的液晶显示装置。本发明具备R0(B)/R0(G)和Rth(B)/Rth(G)为0.965以下，R0(R)/R0(G)和Rth(R)/Rth(G)为1.015以上的逆波长分散型的双轴性相位差膜；和具有蓝、绿和红的彩色滤光片层，并满足Rth_LC(B)/Rth_LC(G)≤1.000和Rth_LC(R)/Rth_LC(G)≥1.000的垂直取向型液晶单元。R0(B)、R0(G)和R0(R)是波长450nm、波长550nm和波长650nm的在相位差膜的面内相位差，Rth(B)、Rth(G)和Rth(R)以及Rth_LC(B)、Rth_LC(G)和Rth_LC(R)为波长450nm、波长550nm和波长650nm的在相位差膜和液晶单元的厚度方向相位差。
文档编号G02F1/1333GK101971084SQ20088012798
公开日2011年2月9日 申请日期2008年11月19日 优先权日2008年3月13日
发明者二宫郁雄, 坂井彰, 长谷川雅浩 申请人:夏普株式会社