相位差片、偏振片、液晶顯示裝置以及相位差片的設計方法

2023-05-02 16:18:06 4

專利名稱：相位差片、偏振片、液晶顯示裝置以及相位差片的設計方法
技術領域：
本發明涉及相位差片、偏振片、液晶顯示裝置以及相位差片的設計方法。更詳細地說，涉及最優設計的相位差與其波長分散特性的相位差片及其設計方法、以及使用它的偏振片以及液晶顯示裝置，特別涉及以正交尼克耳(Cross-Nicol)的關係使用一對偏光元件的液晶顯示裝置。
背景技術：
作為以計算機或者電視為首的各種信息處理裝置的顯示裝置，廣泛應用液晶顯示器。特別是TFT方式的液晶顯示裝置(以下成為「TFT-LCD」)廣泛普及，期待著市場的進一步擴大，與此相伴，要求圖像質量進一步提高。以下，將TFT-LCD作為例子進行說明，但是，本發明並不限於TFT-LCD，也可應用於單純矩陣方式的LCD或者等離子體地址方式的LCD等，一般來說，可應用於通過分別在形成有電極的一對襯底之間夾持液晶、在各個電極間施加電壓進行顯示的所有LCD。
到目前為止，在TFT-LCD中最廣泛使用的方式是所謂的TN模式，即，在相互對置的襯底間使具有正介電常數各向異性的液晶水平取向。對於TN模式的液晶顯示裝置來說，其特徵在於，與一個襯底鄰接的液晶分子的取向方向相對與其他襯底鄰接的液晶分子的排列方向扭曲90。在這樣的TN模式的液晶顯示裝置中，也確立了低價的製造技術，在產業上成熟了，但是，在實現高對比度困難這點上存在可改善之處。
與此相對，還公開了所謂的VA模式的液晶顯示裝置(例如，參照特開2000-39610號公報)，即，使負的介電常數各向異性的液晶在相互對置的襯底間垂直取向。如特開2000-39610號公報等所公開的，在VA模式的液晶顯示裝置中，在未施加電壓時，為了使液晶分子配置為大致垂直於襯底面，液晶單元幾乎不示出雙折射性、旋光性，幾乎不使光的偏振狀態發生變化地通過液晶單元。因此，在液晶單元的上下以其吸收軸相互大致正交的方式配置一對線偏光元件，由此，在未施加電壓時，能夠實現大致完全的黑顯示狀態。在施加電壓時，液晶分子傾斜，大致於襯底平行，顯示較大的雙折射性，成為白顯示。因此，這樣的VA模式的液晶顯示裝置可容易實現在TN模式中不可能的非常高的對比度。
但是，在具有如上所述的結構的VA模式的液晶顯示裝置中，在視角的擴大困難這點上存在改善的餘地。如上所述，VA模式的液晶顯示裝置在正面液晶單元幾乎不顯示雙折射性，此外，2枚偏光元件完全正交，因此，實現大致完全的黑顯示狀態，但是，在傾斜視角中，液晶單元顯示雙折射性，外表上具有相位差，此外，2枚偏光元件的幾何學上的相對關係在外表上不是正交的，因此，會漏光，對比度降低，其結果是視角變窄。因此，VA模式的液晶顯示裝置中，以消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差或者在傾斜視角中保持正交尼克耳配置的偏光元件的正交性的目的，多設置相位差片。例如，在現有技術中公開了如下技術，在垂直取向液晶單元的兩側配置偏光元件，在該偏光元件和該液晶單元之間面內具有光軸，異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片(所謂的正性A板)、面外(片法線方向)具有光軸，異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片(所謂的負性C板)，或者，通過至少配置1枚雙軸性相位差片的任何一個，擴大視角(例如，參照特開2000-131693號公報)。並且，在後述的面外具有光軸，在本發明的說明書中將異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片叫做負性C板。
此外，公開有所謂的IPS模式(例如，參照特開平6-1601878號公報)，向在對表面實施平行取向處理後的上下2枚襯底間夾持液晶的水平取向液晶單元施加橫向電場，在於襯底大致平行的面內使液晶分子進行旋轉動作，進行顯示。在IPS模式的液晶顯示裝置中，液晶分子總是大致與襯底保持平行，通過使液晶分子的長軸方向與偏光元件的吸收軸成的角進行變化來進行顯示，即使在傾斜視角中，液晶單元的雙折射性的變化減少，所以，視角較寬。但是，在具有所述結構的IPS模式的液晶顯示裝置中，與VA模式的液晶顯示裝置相同，為了提高對比度，正交(正交尼克耳)配置2枚偏光元件，但是，在傾斜視角中，因為2枚偏光元件的幾何學的相對關係外表上並不正交，在黑顯示時漏光，在對比度降低這點上還有改善的餘地。因此，為了改善這樣的對比度的降低，在IPS模式的液晶顯示裝置中，研究設置相位差片，例如，如下技術(例如，參照特開平11-305217號公報)在偏光元件和液晶單元之間，配置對面內相位差與厚度方向相位差進行控制的適當的雙軸性相位差片。
如上所述，在使用了成為正交尼克耳關係的一對偏光元件與液晶單元的液晶顯示裝置的寬視角化中，(1)即使在傾斜視角中，保持配置成正交尼克耳的偏光元件的正交性(所有模式)(2)消除傾斜視角中的液晶單元的多餘的相位差(VA模式等)是重要的，在現有技術中，通過配置適當的相位差片，由此，實現(1)和(2)。使用了這樣的相位差片的寬視角化技術是公知的，但是，即使在任何的現有技術中，只在單波長(通常為550nm附近)為了最佳設計相位差條件，設計波長以外在黑顯示時引起漏光，因此，在傾斜視角中，在產生著色現象這點上存在改善的餘地。
此外，在現有技術的液晶顯示裝置中，不考慮所使用的相位差片的種類、層疊順序或者偏光元件保護用的支持層(目前，最一般的是三醋酸纖維素膜＝TAC膜)由於具有相位差等的制約，同時存在在單波長中只能設置相位差片的本質上的問題。更具體地說，用於實現所述的(1)和(2)的相位差片中最佳的波長特性(波長分散特性)各不相同，但是，在現有技術中，為了實現(1)和(2)，需要材料不同的多個相位差片，或者，為了實現(1)和(2)，在多個相位差片(也包含偏光元件保護用的TAC膜等)的總計集合體上做成相位差片的設計，此外，不實現(2)為了積極地使用液晶單元的傾斜的視角的多餘的相位差實現(1)做成相位差片的設計，並且，由於多個相位差片鄰接配置等理由，本質上波長特性不能最佳化。但是，在使用多枚相位差片的情況下，一般地說，它們的作用效果因層疊順序而不同，並且，一般地說，因為相位差片的相位差的加和性只在非常有限的情況下成立。此外，還包含偏光元件的支持層(TAC膜等的保護膜)，存在對波長特性進行最佳化的麻煩。
對現有技術的液晶顯示裝置的相位差的設計方法的一例進行說明，例如，使用正性A板a、負性C板b以及c總計3枚相位差片、2枚偏振片(由偏光元件和TAC膜構成)和VA模式液晶單元，如(第一偏光元件)/(TAC膜)/(正性A板a)/(VA模式液晶單元)/(負性C板b)/(負性C板c)/(TAC膜)/(第二偏光元件)，構成液晶顯示裝置，在(負性C板b)+(負性C板c)+(第一偏光元件的保護用TAC膜)+(第二偏光元件的保護用TAC膜)中，實現VA模式液晶的傾斜視角的多餘的相位差的一部分的取消即實現(2)的一部分，在(正性A板a)+(VA模式液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的殘留)中，實現配置成正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持即實現(1)和(2)的殘留。
因此，在如上所述的現有技術中，相位差的設計非常難，可以說考慮到波長特性的最佳設計實質上是不可能的。

發明內容
本發明是鑑於所述現狀而進行的，其目的在於為在較寬的視角範圍內沒有著色、實現對比度比較高的液晶顯示，提供一種調整相位差條件後的相位差片及其設計方法以及使用它的偏振片以及液晶顯示裝置。
本發明者首先著眼於對在可防止傾斜視角的著色現象的可視波長整個區域進行優化設計的相位差片的條件進行各種討論，在現有技術的垂直取向模式等的液晶顯示裝置的結構中，液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除、進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交的保持在單波長(通常為550nm附近)進行最佳化。但是，液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除、進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交的保持通常需要不同的波長分散特性，另一方面，現有技術的相位差片的設計方法是利用表示偏振片的偏光元件保護用的雙折射性的支持層(保護膜)或者液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差等複合地進行相位差的設計，所以，本質上只能以單波長進行最佳化。因此，為了對可視波長整個區域的相位差條件進行最佳化，想到如下的結構在黑顯示時與正面相同，從波長分散性的觀點看，完全分離保持進行正交尼克耳配置的偏光元件的正交性和消除傾斜視角的液晶單元的多餘的相位差，以液晶顯示裝置內的不同的相位差片對各個進行補償。即，例如，做成通過與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片進行液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除通過具有反波長分散特性的相位差片進行正交尼克耳配置後的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持的結構，由此，可進行在可視波長整個區域的相位差條件的最佳化，可防止傾斜視角的著色現象。並且，想到發現在這樣的結構中使用的相位差片的最佳相位差條件、結構，能夠完全解決所述課題，達到本發明。
即，本發明是在面內具有光軸、異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片，所述相位差片是滿足下述式(a)～(d)的相位差片。
118nm≤Rxy(550)≤160nm (a)-10nm≤Ryz(550)≤10nm (b)0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (c)1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25 (d)式(a)～(d)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Ryz＝(ny-nz)×d。
本發明是面外具有光軸、異常光折射率＞正常光折射率的一個軸相位差片，所述相位差片是滿足下述式(e)～(h)的相位差片。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (e)-107nm≤Rxz(550)≤-71nm (f)0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97 (g)1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25 (h)在式(e)～(h)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本發明是雙軸性相位差片，所述相位差片是滿足下述式(i)～(l)的相位差片。
220nm≤Rxy(550)≤330nm(i)110nm≤Rxz(550)≤165nm(j)0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (k)1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25 (l)在式(i)～(l)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本發明是面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的一個軸相位差片，所述相位差片是滿足下述式(m)～(p)的相位差片。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (m)215nm≤Rxz(550)≤450nm (n)1.01≤Rxz(450)/Rxz(550)≤1.17(o)0.89≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.00(p)在式(m)～(p)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為nm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本發明是面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的一個軸相位差片，所述相位差片是滿足下述式(q)～(t)的相位差片。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (q)108nm≤Rxz(550)≤379nm (r)1.04≤Rxz(450)/Rxz(550)(s)Rxz(650)/Rxz(550)≤0.98(t)在式(q)～(t)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為nm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本發明是一種具有液晶單元和在其兩側相互成為正交尼克耳關係的偏振片的液晶顯示裝置，所述偏振片的至少一個包含具有反波長分散特性的相位差片，所述液晶顯示裝置還具有相位差片，該相位差片具有與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性。
本發明是一種具有液晶單元和在其兩側相互成為正交尼克耳關係的偏振片的液晶顯示裝置，所述偏振片之一包含具有反波長分散特性的相位差片，所述偏振片之一是在偏光元件的液晶單元一側具有雙折射性的支持層。
本發明是一種設置相位差片的面內方向以及面外方向的相位差的方法，所述相位差片的設計方法是參照根據從相位差片以及液晶單元的法線方向傾斜大於0°的預定的角度測量的有效的相位差的代碼和絕對值作為設計參數的相位差片的設計方法。
以下詳細說明本發明。
本發明的相位差片為面內具有光軸並且異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片(以下稱為「正性A板」)、面為具有光軸並且異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片(以下稱為「正性C板」)、雙軸性相位差片、面為具有光軸並且異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片(以下稱為「負性C板」)的任意一種的方式。
並且，面內的意思是大致與片面平行方向，面外意思是大致與片面垂直方向。
本發明的正性A板以及正性C板在液晶顯示裝置中組合使用、本發明的雙軸性相位差片單獨使用，由此，能夠進行配置為正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持。並且，本發明的第一負性C板在垂直取向模式的液晶顯示裝置中使用，由此，能夠進行液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除。
本發明的正性A板滿足下述式(1)～(4)。
並且，在下述式(1)～(4)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Ryz＝(ny-nz)×d。
118nm≤Rxy(550)≤160nm(1)-10nm≤Ryz(550)≤10nm(2)0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (3)1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25 (4)所述正性A板滿足上式(1)，由此，將面內方向的相位差Rxy(550)調整為適於保持配置為正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角正交性的範圍內。Rxy(550)的優選下限為130nm，優選上限是150nm。因此，所述正性A板優選滿足130nm≤Rxy(550)≤150nm。Rxy(550)的進一步優選下限為135nm，進一步優選上限是145nm。
所述正性A板滿足上式(2)，由此，可充分降低面外方向的相位差Ryz(550)，與正性C板(優選本發明的正性C板)組合，可很好地應用於配置為正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持。Ryz(550)的優選下限為-5nm，優選上限是5nm。
所述正性A板滿足上式(3)以及(4)，由此，面內方向的相位差Rxy的波長分散特性滿足保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性所需要的波長分散特性(反波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。Rxy(450)/Rxy(550)優選下限為0.78，優選上限為0.86。此外，Rxy(650)/Rxy(550)優選下限為1.14，優選上限為1.22。
作為所述正性A板的方式，例如有如下方式由單層構成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式。由單層構成所述正性A板，由此，可簡便製造，並且，可謀求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由層疊體構成所述正性A板，由此，與由單層構成的情況相比，在片材料的選擇等的片設計上可提高自由度。並且，在構成層疊體的2枚以上的相位差元件以其光軸方向平行或者相互大致正交地層疊的方式中，可充分降低對層疊的相位差的影響。因此，與不考慮配置方式(配置位置、層疊方向)只使用多個各種相位差元件的情況不同，在由層疊體構成的這些方式中，可在傾斜視角中謀求波長分散特性的最佳化。
並且，在本說明書中，所謂大致相等，包含完全相等的情況或者實質上得到所希望的作用效果的誤差範圍。同樣，大致平行包含完全平行或者實質上得到所希望的作用效果的誤差範圍，所謂大致正交包含完全正交或者實質上得到所希望的作用效果的誤差範圍。
本發明的正性C板滿足下述式(5)～(8)。
並且，在下述式(5)～(8)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (5)-107nm≤Rxz(550)≤-71nm (6)0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97 (7)1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25 (8)所述正性C板滿足上式(5)，由此，使面內方向的相位差Rxy(550)調充分降低，與正性A板(優選本發明的正性A板)組合，可應用於配置為正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持。並且，Rxy(550)的優選上限是5nm。
所述正性C板滿足上式(6)，由此，將面外方向的相位差Rxz(550)調整為適於保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角正交性的範圍內。Rxz(550)的優選下限為-100nm，優選上限是-80nm。因此，所述正性C板優選滿足-100nm≤Rxz(550)≤-80nm。Rxz(550)的進一步優選下限為-95nm，進一步優選上限是-85nm。
所述正性C板滿足上式(7)以及(8)，由此，面往外方向的相位差Rxz的波長分散特性滿足保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性所需要的波長分散特性(反波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。Rxz(450)/Rxz(550)優選下限為0.78，優選上限為0.86。此外，Rxz(650)/Rxz(550)優選下限為1.14，優選上限為1.22。
作為所述正性C板的方式，例如有如下方式由單層構成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式。由單層構成所述正性C板，由此，可簡便製造，並且，可謀求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由層疊體構成所述正性C板，由此，與由單層構成的情況相比，在片材料的選擇等的片設計上可提高自由度。並且，在構成層疊體的2枚以上的相位差元件以其光軸方向平行或者相互大致正交地層疊的方式中，可充分降低對層疊的相位差的影響。因此，與不考慮配置方式(配置位置、層疊方向)只使用多個各種相位差元件的情況不同，在由層疊體構成的這些方式中，可在傾斜視角中謀求波長分散特性的最佳化。
本發明的雙軸性相位差片滿足下述式(9)～(12)。
並且，在下述式(9)～(12)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
220nm≤Rxy(550)≤330nm (9)110nm≤Rxz(550)≤165nm (10)0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (11)1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25 (12)所述雙軸性相位差片滿足上式(9)以及(10)，由此，將面內方向的相位差Rxy(550)以及面外方向的相位差Rxz(550)調整為適於保持配置為正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角正交性的範圍內。Rxy(550)的優選下限為265nm，優選上限是285nm。Rxz(550)的優選下限為125nm，優選上限是145nm。因此，所述雙軸性相位差片優選滿足265nm≤Rxy(550)≤285nm，125nm≤Rxz(550)≤145nm。Rxy(550)的進一步優選下限為270nm，進一步優選上限是280nm。Rxz(550)的進一步優選下限為130nm，進一步優選上限是140nm。
所述雙軸性相位差片滿足上式(11)以及(12)，由此，面內方向的相位差Rxy的波長分散特性滿足保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性所需要的波長分散特性(反波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。Rxy(450)/Rxy(550)優選下限為0.78，優選上限為0.86。此外，Rxy(650)/Rxy(550)優選下限為1.14，優選上限為1.22。
作為所述雙軸性相位差片的方式，例如有如下方式由單層構成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式。由單層構成所述雙軸性相位差片，由此，可簡便製造，並且，可謀求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由層疊體構成所述雙軸性相位差片，由此，與由單層構成的情況相比，在片材料的選擇等的片設計上可提高自由度。並且，在構成層疊體的2枚以上的相位差元件以其光軸方向平行或者相互大致正交地層疊的方式中，可充分降低對層疊的相位差的影響。因此，與不考慮配置方式(配置位置、層疊方向)只使用多個各種相位差元件的情況不同，在由層疊體構成的這些方式中，可在傾斜視角中謀求波長分散特性的最佳化。
本發明的第一負性C板滿足下述式(13)～(16)。
並且，在下述式(13)～(16)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (13)215nm≤Rxz(550)≤450nm (14)1.01≤Rxz(450)/Rxz(550)≤1.17 (15)0.89≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.00 (16)所述第一負性C板滿足上式(13)，由此，使面內方向的相位差Rxy(550)充分降低，可適用於在垂直取向模式的液晶顯示裝置中進行液晶的傾斜視角的多餘的相位差的消除。Rxy(550)的優選上限為5nm。因此，所述第一負性C板優選滿足0nm≤Rxy(550)≤5nm。Rxy(550)的進一步優選上限是3nm。
所述第一負性C板滿足上式(14)，由此，將面外方向的相位差Rxz(550)調整為適於在垂直取向模式的液晶顯示裝置中進行液晶的傾斜視角的多餘的相位差的消除的範圍內。
並且，所述第一負性C板滿足上式(15)以及(16)，由此，面外方向的相位差Rxz的波長分散特性滿足在垂直取向模式的液晶顯示裝置中消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差所需要的波長分散特性(正波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。Rxz(450)/Rxz(550)優選下限為1.04，1.10。此外，Rxz(650)/Rxz(550)優選下限為0.96，優選上限為0.98。
所述第一負性C板的方式，例如有如下方式由單層構成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；在如上所述的方式中2枚以上的相位差元件的至少一個厚度為20μm以下的片的方式。由單層構成所述第一負性C板，由此，可簡便製造，並且，可謀求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由層疊體構成所述第一負性C板，由此，與由單層構成的情況相比，在片材料的選擇等的片設計上可提高自由度。並且，在構成層疊體的2枚以上的相位差元件以其光軸方向平行或者相互大致正交地層疊的方式中，可充分降低對層疊的相位差的影響。因此，與不考慮配置方式(配置位置、層疊方向)只使用多個各種相位差元件的情況不同，在這些方式中，可在傾斜視角中謀求波長分散特性的最佳化。並且，在由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式中，構成層疊體的2枚以上的相位差元件可充分降低各個面內方向的相位差Rxy(550)，由此，可進一步適用於在垂直取向模式的液晶顯示裝置中進行液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除。並且，所述相位差元件的至少一個由厚度為20μm以下的片構成的方式中，可充分降低對所述相位差元件的層疊的相位差的影響，所以，可更好地應用於在垂直取向模式的液晶顯示裝置中進行液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除。
並且，所述厚度為20μm以下的片優選通過鍍膜來形成。
所述正性C板和所述第一負性C板不介於這些之間層疊其他的顯示雙折射性的膜(以下稱為第一層疊型相位差片)以及層疊具有與所述第一層疊型相位差片大致相同的相位差特性並且至少兩個顯示雙折射性的膜，分別在垂直取向模式的液晶顯示裝置中與正性A板(優選是本發明的正性A板)組合使用，由此，可保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。並且，在本說明書中，不介入顯示雙折射性的膜層疊在除了是在不介入膜層疊的情況、介入不顯示雙折射性的膜(各向同性)層疊的情況之外，介入顯示雙折射性膜進行層疊，但是，包含能夠實質上實現所希望的作用效果的情況。此外，相位差特性意思是從相位差片的法線方向根據比0°大的預定的角度(傾斜視角)測量的有效相位差以及其波長依賴性。
所述第一層疊型相位差片的方式，有如下的方式例如構成所屬第一層疊相位差片的正性C板以及第一負性C板的至少一個由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成；在如上所述的方式中，兩枚以上的相位差元件的至少一個是厚度為20μm以下的膜。構成所述層疊體的兩枚以上的相位差元件充分降低各個面內方向的相位差Rxy(550)，所以，在垂直取向模式的液晶顯示裝置中，可適用於保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。此外，在以20μm以下的膜膜構成所述相位差元件的至少一個的方式中，能夠充分降低對所述相位差元件的層疊引起的相位差，所以，在垂直取向的液晶顯示裝置中，可適用於可保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除垂直取向模式等的液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。並且，所述厚度為20μm以下的膜優選通過塗層來形成。
此外，作為所述第二層疊型相位差片的方式，有如下的方式構成所述第二層疊型相位差片的顯示雙折射性的膜的至少一個由滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成；在如上所述的方式中，兩枚以上的相位差元件的至少一個是厚度為20μm以下的膜。構成所述層疊體的兩枚以上的相位差元件充分降低各個面內方向的相位差Rxy(550)，所以，在垂直取向模式的液晶顯示裝置中，可更好適用於保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。此外，在以20μm以下的膜膜構成所述相位差元件的至少一個的方式中，能夠充分降低對所述相位差元件的層疊引起的相位差，所以，在垂直取向的液晶顯示裝置中，可更好地適用於可保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除垂直取向模式等的液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。並且，所述厚度為20μm以下的膜優選通過塗層來形成。
本發明的第二負性C板滿足下述式(19)～(22)。
並且，在下述式(19)～(22)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (19)108nm≤Rxz(550)≤379nm (20)1.04≤Rxz(450)/Rxz(550) (21)Rxz(650)/Rxz(550)≤0.98 (22)所述第二負性C板滿足上式(19)，由此，面內方向的相位差Rxy(550)充分降低，在垂直取向模式的液晶顯示裝置中與正性A板組合，可適用於保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性，並且，可適用於消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。Rxy(550)的上限是5nm。因此，所述第二負性C板優選滿足0nm≤Rxy(550)≤5nm。Rxy(550)的進一步優選下限為135nm，進一步優選上限是3nm。
所述第二負性C板滿足上式(20)，由此，可將面外方向Rxz(550)調整為適於可在垂直取向模式的液晶顯示裝置中保持正交尼克耳配置的偏光元件的正交性以及消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的範圍內。
所述第二負性C板滿足上式(21)以及(22)，由此，面外方向的相位差Rxz的波長分散特性滿足在垂直取向模式的液晶顯示裝置中消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差所需要的波長分散特性(正波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。
所述第二負性C板的方式，例如有如下方式由單層構成的方式；由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的2枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式；在如上所述的方式中2枚以上的相位差元件的至少一個厚度為20μm以下的膜的方式。由單層構成所述第二負性C板，由此，可簡便製造，並且，可謀求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由層疊體構成所述第二負性C板，由此，與由單層構成的情況相比，在片材料的選擇等的片設計上可提高自由度。並且，構成層疊體的2枚以上的相位差元件可充分降低各面內方向的相位差Rxy(550)，所以，可更好地應用於在垂直取向模式的液晶顯示裝置中保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。此外，所述相位差元件的至少一個由厚度為20μm以下的膜構成，由此，可更好地應用於在垂直取向模式的液晶顯示裝置中保持正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性以及消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差。
並且，所述厚度為20μm以下的膜優選通過塗層來形成。
以下對使用本發明的相位差片的偏振片的優選方式進行說明。
本發明是一種具有所述正性A板的和偏光元件的偏振片，所述偏振片在正性A板與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊，並且，以大致正交的關係配置正性A板的nx方向和偏光元件的吸收軸。
使用這樣的本發明的正性A板的偏振片(以下稱為「偏振片PA」)與正性C板(優選是本發明的正性C板)或者具有正性C板和偏光元件的偏振片(優選是本發明的偏振片PC)組合使用，由此，在液晶顯示裝置中，可有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，在正性A板與偏光元件之間不介入偏光元件保護用的支持層(例如，TAC膜等的保護膜)等的其他的顯示雙折射性的膜來層疊，由此，可進行更有效的相位差補償。此外，以大致正交的關係配置本發明的正性A板的nx方向和偏光元件的吸收軸，所以，成為對於通過偏光元件從垂直方向入射的線偏振光沒有相位差變化的方式。
本發明是一種具有所述正性C板和偏光元件的偏振片，所述偏振片在正性C板與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊。
使用這樣的本發明的正性C板的偏振片(以下稱為「偏振片PC」)與正性A板(優選是本發明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(優選是本發明的偏振片PA)組合使用，由此，在液晶顯示裝置中，可有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，在正性C板與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊，由此，可進行更有效的相位差補償。此外，本發明的正性C板為以下的方式在面內方向光學上大致各向同性，所以，對通過偏光元件從垂直方向入射的線偏振光不給予相位差變化。
本發明是一種具有所述雙軸性相位差片和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述雙軸性相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊，並且，以大致正交或者大致平行的關係配置雙軸性相位差片的nx方向和偏光元件的吸收軸。
使用這樣的本發明的雙軸性相位差片的偏振片(以下稱為「偏振片BI」)在液晶顯示裝置中單獨使用，由此，可有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，在雙軸性相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊，由此，可進行更有效的相位差補償。此外，本發明的雙軸性相位差片的nx方向與偏光元件的吸收軸以大致正交或者大致平行的關係來配置，所以，成為對通過偏光元件從垂直方向入射的線偏振光不給予相位差變化的方式。
本發明是一種具有所述第一層疊型相位差片和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述第一層疊型相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊。
使用這樣的本發明的第一層疊型相位差片的偏振片(以下稱為「偏振片LA1」)與正性A板(優選是本發明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(優選是本發明的偏振片PC)組合使用，由此，在液晶顯示裝置中，可有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持以及液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，在第一層疊型相位差片與偏光元件之間不介入偏光元件保護用的支持層(例如，TAC膜等的保護膜)等的其他的顯示雙折射性的膜來層疊，由此，可進行更有效的相位差補償。
本發明是一種具有所述第二層疊型相位差片和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述第二層疊型相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊。
使用這樣的本發明的第一層疊型相位差片的偏振片(以下稱為「偏振片LA2」)與正性A板(優選是本發明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(優選是本發明的偏振片PA)組合使用，由此，在液晶顯示裝置中，可有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持以及液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，在第一層疊型相位差片與偏光元件之間不介入偏光元件保護用的支持層(例如，TAC膜等的保護膜)等的其他的顯示雙折射性的膜來層疊，由此，可進行更有效的相位差補償。
本發明是具有所述第二負性C板和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述第二層負性C板與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊。
使用這樣的本發明的第二負性C板的偏振片(以下稱為「偏振片NC2」)與正性A板(優選是本發明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(優選是本發明的偏振片PA)組合使用，由此，在液晶顯示裝置中，可有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持以及液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，在第二負性C板與偏光元件之間不介入偏光元件保護用的支持層(例如，TAC膜等的保護膜)等的其他的顯示雙折射性的膜來層疊，由此，可進行更有效的相位差補償。
以下對使用本發明的偏振片的液晶顯示裝置的優選實施方式進行說明。
本發明是一種液晶顯示裝置，其具有液晶單元和在其兩側成相互成正交尼克耳關係的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PA，所述第二偏振片是所述偏振片PC，所述第一偏振片以及第二偏振片分別具有正性A板以及正性C板一側位於液晶單元一側。
按照在這樣的液晶單元一側具有所述偏振片PA、在另一側具有所述偏振片PC的液晶顯示裝置，因為能夠有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。
並且，在本發明中，第一偏振片以及第二偏振片可以與液晶單元直接連接，也可以不直接連接。
本發明是一種液晶顯示裝置，其具有液晶單元和在其兩側成相互成正交尼克耳關係的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PA，並且，具有該正性A板的一側位於液晶單元一側，所述液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜層疊所述正性C板。
按照在這樣的液晶單元單側設置本發明的正性A板和本發明的正性C板、在液晶單元一側設置偏光元件的方式的液晶顯示裝置，因為能夠有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。
在該實施方式中，本發明的正性C板在面內方向光學上大致為各向同性，所以，對通過偏光元件從垂直方向入射的線偏振光不給予相位差變化。此外，在本實施方式中，所述第二偏振片優選具有偏光元件，所述液晶顯示裝置優選在第二偏振片的偏光元件和液晶單元之間不包含顯示雙折射性的膜。
本發明是一種液晶顯示裝置，其具有液晶單元和在其兩側成相互成正交尼克耳關係的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PC，具有該正性C板的一側位於液晶單元一側，所述液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜以其nx方向與構成第一偏振片的偏光元件的吸收軸大致平行的關係層疊所述正性A板。
按照在這樣的液晶單元單側設置本發明的正性C板和本發明的正性A板、在液晶單元一側設置偏光元件的方式的液晶顯示裝置，因為能夠有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。
本發明的正性A板以其nx方向與構成第一偏振片的偏光元件的吸收軸大致平行的關係配置，所以，成為對通過偏光元件從垂直方向入射的線偏振光不給予相位差變化的狀態。
本發明是一種液晶顯示裝置，其具有液晶單元和在其兩側成相互成正交尼克耳關係的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片BI，並且，具有該雙軸性相位差片的一側位於液晶單元一側。
按照除了偏光元件之外在液晶單元一側設置這樣的本發明的雙軸性相位差片的液晶顯示裝置，因為能夠有效地在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。
所述液晶顯示裝置優選液晶單元的大部分的液晶分子大致垂直於襯底取向，並且，面內相位差在大致為零的狀態下進行黑顯示。
在這樣的垂直取向模式(VA模式)的本發明的液晶顯示裝置中，除了偏光元件在液晶單元一側設置本發明的正性A板以及本發明的正性C板或者本發明的雙軸性相位差片，所以，對於在現有的VA模式的液晶顯示裝置中成為課題的、保持配置成正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角的正交性，能夠在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。此外，與現有的VA模式的液晶顯示裝置相同，可得到較高的對比度。
並且，在本說明書中，大致垂直除了完全垂直外，包括能夠實質上得到所希望的作用效果的誤差範圍，大致為零除了零外，包括實質上能夠得到所希望的作用效果的誤差範圍。
所述液晶顯示裝置優選為滿足下述式(23)以及(24)，並且，以不介入其他的顯示雙折射性的膜與液晶單元鄰接的關係具有面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的單軸相位差片。並且，在下述式(23)以及(24)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(ny-nz)×d。此外，Rlc(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝
(ne-no)×d』。
0nm≤Rxy(550)≤10nm (23)0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm (24)滿足上式(23)以及(24)並且面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的單軸相位差片(以下成為第三負性C板)滿足上式(23)，由此，可充分降低面內方向的相位差Rxy(550)，可在VA模式的液晶顯示裝置中適用於進行液晶顯示單元的視角補償。Rxy(550)的優選上限是5nm。
所述第三負性C板滿足上式(24)，由此，可將面外方向的相位差Rxz(550)調整到可在VA模式的液晶顯示裝置中進行液晶單元的傾斜視角的視角補償的範圍內。Rlc(550)-Rxz(550)的優選下限為10nm，優選上限為30nm。
按照不介入其他的顯示雙折射性的膜以與液晶單元臨界的關係設置這樣的第三負性C板的方式的液晶顯示裝置，能夠有效地在VA模式的液晶顯示裝置中進行液晶單元的傾斜視角的傾斜視角補償。
作為所述第三負性C板的優選方式，可舉出由面外具有光軸的兩枚以上的相位差元件的層疊體的方式。由層疊體構成所述第三負性C板，由此，與由單層構成的情況相比，在片材料的選擇等的片設計上可提高自由度。
此外，所述第三負性C板優選滿足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)。這樣，所述第三負性C板的面外方向的相位差Rxz具有正波形分散特性，由此，在VA模式的液晶顯示裝置中可有效地進行液晶單元的傾斜視角的視角補償，並且，可更有效地防止傾斜視角的著色現象。
並且，所述第三負性C板優選滿足0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。由此，在VA模式的液晶顯示裝置中在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行液晶單元的傾斜視角的視角補償，所以，可更有效地防止傾斜視角的著色現象。Rlc(450)-Rxz(450)的優選的下限為10nm，進一步優選的上限為30nm。
優選所述液晶顯示裝置在液晶單元的大部分液晶分子大致平行於襯底並且大致與第一偏振片的吸收軸正交地取向的狀態下進行黑顯示，並且，在第二偏振片與液晶單元之間不存在其他的顯示雙折射性的膜。
在這樣的面內開關模式(IPS模式)的本發明的液晶顯示裝置中，除了偏光元件在液晶單元一側設置本發明的正性A板以及本發明的正性C板或者本發明的雙軸性相位差片，由此，對於在現有的IPS模式的液晶顯示裝置中成為課題的、保持配置成正交尼克耳的偏光元件的傾斜視角的正交性，能夠在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。
並且，在這樣的IPS模式的方式中，優選所述第二偏振光沒具有偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片和液晶單元之間不包含顯示雙折射性的膜。
並且，本發明是一種液晶顯示裝置，具有液晶單元，大部分的液晶分子大致垂直於襯底取向，並且，在面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示；在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PA，所述第二偏振片是所述偏振片LA1、所述偏振片LA2、或者所述偏振片NC2，所述偏振片分別具有相位差片的一側位於液晶單元一側。
按照在這樣的液晶單元的一側具有本發明的偏振廣漠PA、並且在另一側具有本發明的偏振片LA1、本發明的偏振片LA2、或者本發明的偏振片NC2的VA模式液晶顯示裝置，除了偏光元件外在液晶單元一側設置本發明的第一層疊型相位差片、第二層疊型相位差片或者第二負性C板，由此，能夠在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持以及液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，所以，能夠有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角化，得到較高的顯示質量。此外，在這樣的VA模式的本發明的液晶顯示裝置中，與現有的VA模式的液晶顯示裝置相同，可得到高的對比度。
並且，在本發明中，第一的偏振片以及第二偏振片可以直接與液晶單元連接，也可以不直接連接。
本發明是一種液晶顯示裝置，具有大部分的液晶分子大致垂直襯底並且在面內相位差在大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成為正交尼克耳的關係的第一偏振片與第二偏振片，所述第一偏振片是所述偏振片PA，並且，具有該正性A板的的一側位於液晶單元一側，所述液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜層疊所述第一層疊型相位差片、所述第二層疊型相位差片或者所述第二負性C板。
按照在這樣的偏光元件的液晶單元一側設置本發明的正性A板、本發明的第一層疊型相位差片、本發明的第二層疊型相位差片或者本發明的負性C板的方式的VA模式的液晶顯示裝置，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持以及液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，所以，可有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角，得到較高的顯示質量。此外，在這樣的垂直取向模式(VA模式)的本發明的液晶顯示裝置中，與現有的VA模式的液晶顯示裝置相同，可得到較高的對比度。
本發明是一種液晶顯示裝置，具有大部分的液晶分子大致垂直襯底並且在面內相位差在大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成為正交尼克耳的關係的第一偏振片與第二偏振片，所述第一偏振片是所述偏振片PA，所述第一偏振片是所述偏振片滿足下述式(25)以及(26)，並且，具有在面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的單軸相位差片和偏光元件，所述偏振片在各個相位差片和偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側。並且，在下述式(25)～(26)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。此外，式(26)中，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
0nm≤Rxy(550)≤10nm(25)71nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤142nm (26)滿足所述式(25)以及(26)並且在面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的單軸相位差片(以下成為「第四負性C板」)滿足所述式(25)，由此，可充分降低面內方向的相位差Rxy(550)，在VA模式的液晶顯示裝置中，可適用於進行液晶單元的視角補償。Rxy(550)的優選上限為3nm。
所述第四負性C板滿足所述式(26)，由此，可將Rxz(550)調整到在VA模式的液晶顯示裝置中進行液晶單元的傾斜視角的視角補償的範圍內。Rlc(550)-Rxz(550)的優選下限為80nm，優選上限為110nm。
按照在這樣的液晶單元的一側設置本發明的正性A板、在另一側具有第四負性C板的VA模式的液晶顯示裝置，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持以及液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，所以，可有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角，得到較高的顯示質量。此外，在這樣的VA模式的本發明的液晶顯示裝置中，與現有的VA模式的液晶顯示裝置相同，可得到較高的對比度。
並且，在本發明中，第一偏振片以及第二偏振片可以與液晶單元直接連接，也可以不直接連接。
本發明是一種液晶顯示裝置，具有大部分的液晶分子大致垂直襯底並且在面內相位差在大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成為正交尼克耳的關係的第一偏振片與第二偏振片，所述第一偏振片是所述偏振片PA，並且，具有該正性A板的的一側位於液晶單元一側，所述液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜層疊所述第四負性C板。
按照在這樣的液晶單元一側設置本發明的正性A板和本發明的第四負性C板的方式的VA模式的液晶顯示裝置，與負性C板(優選是本發明的負性C板)組合使用本發明的正性A板，由此，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，並且，使用本發明的第四負性C板，由此，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除，所以，可有效防止傾斜視角的著色現象，實現寬視角，得到較高的顯示質量。此外，在這樣的垂直取向模式(VA模式)的本發明的液晶顯示裝置中，與現有的VA模式的液晶顯示裝置相同，可得到較高的對比度。
所述所述第四負性C板優選滿足下述式(27)。並且，下述式(27)中，Rxz(λ)表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d。此外，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
{Rlc(450)-Rxz(450)}≤{Rlc(550)-Rxz(550)}≤{Rlc(650)-Rxz(650)}(27)所述所述第四負性C板優選滿足上述式(27)，由此，面外方向的相位差Rxz的波長分散特性滿足在垂直取向模式的液晶顯示裝置中進行液晶的傾斜視角的多餘的相位差的消除所需的波長分散特性(正波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。
所述所述第四負性C板優選滿足下述式(28)以及(29)。並且，下述式(28)以及(29)中，Rxz(λ)表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d。此外，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
0.75≤{Rlc(450)-Rxz(450)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤0.97 (28)1.03≤{Rlc(650)-Rxz(650)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤1.25 (29)所述所述第四負性C板優選滿足上述式(28)以及(29)，由此，面外方向的相位差Rxz的波長分散特性滿足在垂直取向模式的液晶顯示裝置中進行液晶的傾斜視角的多餘的相位差的消除所需的波長分散特性(正波長分散特性)，可有效防止傾斜視角的著色現象。{Rlc(450)-Rxz(450)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}的優選下限是0.78。{Rlc(650)-Rxz(650)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}的優選下限是1.14，進一步優選是1.22。
本發明是一種具有液晶單元和在其兩側相互成正交尼克耳關係的偏振片的液晶顯示裝置，所述偏振片的至少一個包含具有反波長分散特性的相位差片，所述液晶顯示裝置具有與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片的液晶顯示裝置。按照這樣的液晶顯示裝置，根據具有設置在偏振片上的反波長分散特性的相位差片，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，此外，根據具有與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的多餘的相位差的消除，所以，能夠提供一種可有效防止傾斜視角的著色現象、實現寬視角化、具有較高的顯示質量的垂直取向模式(VA模式)等的液晶顯示裝置。此外，根據這樣的具有與所述的液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片，除了完全消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的方式外，也可以是例如，如下方式在VA模式的情況下，根據負性C板(具有與液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片，例如，本發明的第二負性C板)只消除液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的一部分的方式，該負性C板具有波長分散性比作為具有正波形分散特性的正性C板的液晶單元大(針對波長的變化率的相位差的變化率較大)的正波長分散特性。此後死，作為正性C板的液晶單元的傾斜時間的多餘的相位差殘留一部分，但是，該相位差顯示反波長分散特性。並且，通過組合使用具有該反波長分散特性的正性C板與具有反波長分散特性的正性A板，可進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持。
在本說明書中，反波長分散性意思是滿足(波長450mm的相位差)≤(波長550mm的相位差)≤(波長650mm的相位差)的關係的波長特性，正波長分散性意思是滿足(波長450mm的相位差)≥(波長550mm的相位差)≥(波長650mm的相位差)的關係的波長特性，平坦分散特性意思是滿足(波長450mm的相位差)≈(波長550mm的相位差)≈(波長650mm的相位差)的關係的波長特性。此外，與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性，若液晶層的波長分散特性是反波長分散特性，則意味著是反波長分散特性，若液晶層的波長分散特性是正波長分散特性，則意味著是正波長分散特性，若液晶層的波長分散特性是平坦波長分散特性，則意味著是平坦波長分散特性。若是VA模式液晶單元，具有與構成所述液晶單元的液晶層的波長分散特性的相位差片，優選是具有正波長分散特性的相位差片，0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm、0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm、0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
作為具有所述反波長分散特性的相位差片的材料，可舉出變性聚碳酸酯等。例如，作為具有所述反波長分散特性的相位差片的材料，優選在可見光波長區域(380～780nm)波長越長相位差越大的材料。作為具有所述反波長分散特性的相位差片的材料，可舉出聚碳酸酯、聚磺胺、聚甲基丙烯酸酯等。作為具有所述平坦波長分散特性的相位差片的材料，可舉出降冰片烯系樹脂等。
作為本發明的液晶顯示裝置的優選方式，可舉出具有與所述反波長分散特性或者液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片的至少一個由兩枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式。通過由兩枚以上的相位差元件的層疊體構成相位差片，與由單層構成相比，在膜材料的選擇等的膜設計上可提高自由度。此外，有層疊體構成，由此，與不考慮配置方式(配置位置)只使用多個各種相位差元件的情況不同，在傾斜視角上也可謀求波長分散特性的最佳化。
此外，作為本發明的液晶顯示裝置的優選方式，可舉出如下方式，具有所述反波長分散特性的相位差片由在面內具有光軸並且異常光折射率＞正常光折射率的單軸相位差片(正性A板)、面外具有光軸異常光折射率＞正常光折射率的單軸相位差片(正性C板)以及由雙軸性相位差片構成的群選擇的至少一種構成，具有與所述液晶層相同波長分散特性的相位差片是面外具有光軸異常光折射率＜正常光折射率的單軸相位差片(正性C板)。在這樣的本發明的液晶顯示裝置中，可應用於本發明的正性A板、本發明的正性C板、本發明的雙軸性相位差片、本發明的偏振片PA、本發明的偏振片PC、本發明的偏振片BI、本發明的第一負性C板、本發明的第二負性C板、本發明的第三負性C板、本發明的第四負性C板、本發明的偏振片NC1、偏振片NC2、具有第三負性C板與偏光元件的偏振片、以及具有第四負性C板與偏光元件的偏振片的任意一種。
本發明是一種具有液晶單元和在其兩側相互成正交尼克耳關係的偏振片的液晶單元的液晶顯示裝置，所述偏振片之一包含具有反波長分散特性的相位差片，所述偏振片之一在偏光元件的液晶單元一側不具有顯示雙折射性的支持層(保護膜)。按照這樣的本發明的液晶顯示裝置，根據設置在偏振片上的具有反波長特性的相位差片，可在紅、藍、綠(R、G、B)的較寬的波長區域進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，所以，能夠提供一種可有效防止傾斜視角的著色現象、實現寬視角化、特別是具有較高的顯示質量的面內開關模式(IPS模式)等的液晶顯示裝置。此外，在這樣的本發明的液晶顯示裝置中，可不考慮由三乙醯纖維素等構成的偏光元件保護用的支持層(保護膜)的相位差以及波長分散特性進行相位差片的設計，所以，在較寬的波長區域內可進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持上是有用的。
作為本發明的液晶顯示裝置的優選方式，可舉出具有所述反波長分散特性的相位差片由兩枚以上的相位差元件的層疊體構成的方式。通過由兩枚以上的相位差元件構成相位差片，與由單層構成的情況相比，在膜材料的選擇等的膜設計上可提高自由度。此外，有層疊體構成，由此，與不考慮配置方式(配置位置)只使用多個各種相位差元件的情況不同，在傾斜視角上也可謀求波長分散特性的最佳化。
此外，作為本發明的液晶顯示裝置的優選方式，可舉出如下方式，具有所述反波長分散特性的相位差片由在面內具有光軸並且異常光折射率＞正常光折射率的單軸相位差片(正性A板)、面外具有光軸異常光折射率＞正常光折射率的單軸相位差片(正性C板)以及由雙軸性相位差片構成的群選擇的至少一種構成。在這樣的本發明的液晶顯示裝置中，可應用於本發明的正性A板、本發明的正性C板、本發明的雙軸性相位差片、本發明的偏振片PA、本發明的偏振片PC、以及本發明的偏振片BI的任意一種。
作為本發明的液晶顯示裝置的優選方式，所述液晶單元包括使半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為兩種以上的取向分割單元以及用於進行彩色顯示的色分離單元的至少一種，並且，所述液晶顯示裝置可舉出從法線方向測得的對比度比為800以上的方式。按照這樣的方式，可更有效地發揮本發明的作用效果。
並且，在本說明書中，以針對黑顯示時的透射率的白顯示時的透射率的比(白顯示時的透射率/黑顯示時的透射率)定義對比度比，個透射率使用任意方位角方向的出射角度-亮度特性的半高寬為40°以上的擴散光源，以2°視野進行受光，由此，測定各透射率。並且，作為所述取向分割單元，例如，可使用條狀凸起。此外，作為所述色分散單元，例如，可使用顏料分散型的濾色片。
並且，作為本發明的液晶顯示裝置的優選方式，可舉出所述相位差片的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下的方式。按照這樣的方式，可抑制與來自背光的放射熱引起的相位差片的變形等相伴的相位差、光軸等變化，所以，可更有效地發揮本發明的作用效果。
並且，所述光彈性係數的進一步優選上限是10×10-8cm2/N，更優選的上限是5×10-8cm2/N。
本發明是設計相位差片的面內方向以及面外方向的相位差的方法，所述相位差片的設計方法是如下的設計方法，參照根據從相位差片以及液晶單元的法線方向傾斜大於0°大的預定的角度的測得的有效的相位差的符號和絕對值作為設計參數。按照這樣的相位差片的設計方法，考慮正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持或者液晶單元的傾斜視角的多餘的相位差的消除等進行設置，所以，可有效防止傾斜視角的漏光，在實現寬視角上是有用的。
此外，在本發明的相位差片的設計方法上，有效的相位差的符號和絕對值優選使用450nm、550nm、650nm的值。由此，可有效防止傾斜視角的著色現象，在實現寬視角上是有用的。
並且，作為傾斜大於0°的預定角度，並不特別限定，但是，優選40°、60°。
按照本發明的相位差片，在垂直取向模式(VA模式)、面內開關模式(IPS模式)等的液晶顯示裝置中，可在紅、藍、綠的較寬的波長範圍內進行正交尼克耳配置的偏光元件的傾斜視角的正交性的保持，可有效防止傾斜視角的漏光以及著色現象。使用這樣的相位差片的液晶顯示裝置可實現寬視角，得到較高的顯示質量，特別適用於大型電視機。


圖1是對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件的系統分別示意性示出各個透射軸的相對的配置關係的圖，(a)是從正面觀察的情況，(b)是從傾斜視角觀察的情況。
圖2(a)是表示計算對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化後的結果的圖。
圖3是示意性說明對於以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件的系統隨著使視角傾斜透射率增大、色度點變換的現象的圖。
圖4是示意性說明對於以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件在兩枚偏光元件之間配置正性A板以及正性C板時的效果的圖。
圖5是示意性說明對於以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件在兩枚偏光元件之間配置一枚雙軸性相位差片時的效果的圖。
圖6(a)是表示計算對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件之間配置現有的單波長設計的正性A板以及正性C板的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(Y值)的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化後的結果的圖。
圖7(a)是表示代替圖6的現有的單波長設計的相位差片計算對配置本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(Y值)的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化後的結果的圖。
圖8(a)是表示計算對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件之間配置現有的單波長設計的雙軸性相位差片的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(Y值)的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化後的結果的圖。
圖9(a)是表示代替圖8的現有的單波長設計的相位差片計算對配置本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(Y值)的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化後的結果的圖。
圖10是表示計算對於以正交尼克耳配置兩枚偏光元件的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(≠Y值)的結果的圖。
圖11是表示計算對於在圖10的系統中的偏光元件見配置液晶單元的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(≠Y值)的結果的圖。
圖12是表示計算對於以與圖11的系統的液晶單元鄰接的方式配置現有技術的單波長設計的負性C辦的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(≠Y值)的結果的圖。
圖13是表示對於在圖12的系統的一個偏光元件的液晶單元一側以與偏光元件鄰接的方式配置本發明的可見波長區域設計的雙軸性相位差片的體統計算使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率(≠Y值)的結果的圖。
圖14(a)是表示對以正交尼克耳配置兩枚偏光元件的系統計算使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化的結果的圖。
圖15(a)是表示對在圖14的系統的偏光元件間配置液晶單元的系統計算使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化的結果的圖。
圖16(a)是表示對以與圖15的系統的液晶單元鄰接的方式配置現有的單波長設計的負性C板的系統計算使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化的結果的圖。
圖17(a)是表示對於代替圖16的現有的單波長設計的負性C板配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板的系統使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化的結果的圖。
圖18(a)是表示對於以與偏光元件鄰接的方式在圖17的一個偏光元件的液晶單元一側配置現有的單波長設計的雙軸性相位差片的系統計算使視角向45°方向傾斜進行觀察時的透射率的結果的圖，(b)是表示計算此時的色度變化的結果的圖。
圖19-1是示意性表示實施例1的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖19-2是示意性表示比較例1的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖20是示意性表示實施例2的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖21是示意性表示實施例3的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖22是示意性表示實施例4的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖23是示意性表示實施例5的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖24-1是示意性表示實施例6的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖24-2是示意性表示比較例2的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖25是示意性表示實施例7的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖26是示意性表示實施例8的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖27是示意性表示實施例9的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖28是示意性表示實施例10的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖29是示意性表示實施例11的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖30是示意性表示實施例12的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖31-1是示意性表示實施例13的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖31-2是示意性表示比較例4的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
圖32是示意性表示比較例3的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
具體實施例方式
以下基於模擬結果對本發明的內容進行具體說明。並且，模擬中使用市場上銷售的作為液晶模擬裝置的「LCD master(シンテツク社製造)」。此外，光學計算算法為2×2瓊斯矩陣特徵值分析法。作為液晶顯示裝置存在各種方式(一般稱為顯示模式)，但是，最一般的是在相互成為正交尼克耳的關係的一對偏光元件之間配置液晶單元。在這樣的液晶顯示裝置中，實現為了液晶單元不具有相位差使液晶分子大致垂直襯底取向的狀態、或者液晶單元具有相位差但是使其光軸以與偏光元件的偏光軸大致平行或者大致垂直的方式使液晶分子在面內旋轉相位差不起作用的方式，實質上通過偏光元件的正交尼克耳配置進行黑顯示從實現高對比度的觀點看是有效的，VA模式、IPS模式多取該方式。
關於保持偏光元件的正交性此處，為了把握液晶顯示裝置的基本的視角特性，考慮不包含液晶單元的最基本的系統即以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件的系統的視角特性。並且，在本說明書中，偏光元件本質上由從隨機偏振光得到所希望的線偏振光所需的最小限度的元件構成，例如，在最小限度的元件兩側，以提高可靠性為目的，明確區別層疊支持層(保護膜)的片、所謂的通常的偏振片。區分用語的使用，舉例說明具體例，目前，最一般的偏光元件是在聚乙烯醇膜(PVA膜)上吸著具有雙色性的碘絡化物或者染料的染色液並在某一定方向延伸得到的偏振片，最一般的偏振片是在這樣的偏振片的兩側粘結偏振片保護用的三乙醯纖維素膜(TAC膜)等透明膜得到的三層結構的膜。
圖1是對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件的系統分別示意性示出各個透射軸的相對的配置關係的圖，(a)是從正面觀察的情況，(b)是從傾斜視角觀察的情況。並且，圖1(a)中的白色箭頭的方向表示圖1(b)的觀察方向(使視角傾斜的方向)。此外，圖2(a)、(b)分別表示在圖1所示的系統中計算使向視角傾斜45°方向進行觀察時的透射率以及色度的變化的結果的圖。此處，透射率的計算可在作為可見波長整個區域的380～780nm內進行，採用進行可見度校正得到的Y值作為透射率。此外，色度的計算以與透射率的計算相同的方法進行，採用XYZ表色系(CIE1931標準表色系)的xy色度。在本說明書中，只要沒有特別預先說明，表示進行可見度校正後的Y值。此外，本說明書中，使視角傾斜方向只要沒有特別預先說明，表示平分兩枚偏光元件的吸收軸的方向，例如，兩枚偏光元件的吸收軸分別為0°、90°時為45°方向，吸收軸分別為45°、135°時為90°方向。
如圖2所示，在正面將透射率抑制得較低為大致0.01％，但是，隨著隨著使視角傾斜而增大，視角為60°變為1.2％。此外，如圖2(b)所示，色度點也隨著傾斜視角而變大。
如上所述，隨著使得視角傾斜，透射率增大，色度點變化。以下對該現象進行說明。
如圖1(a)所示，以正交尼克耳的關係配置的兩枚偏光元件的吸收軸從正面看成90°的角度(正交)，但是，如圖1(b)所示，若使視角傾斜為平分該角度的方向，兩枚偏光元件的吸收軸所成的角度開始從90°開始移動。因此，在傾斜視角中，通過光源測的偏光元件(一般地稱為起偏鏡)的線偏振光的一部分不在觀察者側的偏光元件(一般地稱為檢偏鏡)吸收而透過，其結果是產生漏光。
圖3是表示在龐加萊球上顯示傾斜視角的漏光現象的說明圖。並且，圖3中的P點表示正面的起偏鏡透射之後的偏振光狀態，E點(與P點重疊)表示檢偏鏡能夠最有效地吸收的偏振光狀態。此外，P』表示傾斜視角的起偏鏡透射之後的偏振光狀態，E』點表示在傾斜視角中檢偏鏡能夠最有效地吸收的偏振光狀態。
省略在龐加萊球上的偏振光狀態的處理的詳細說明，但是，龐加萊球的考慮方法作為通過相位差元件變化的偏振光狀態的追蹤有用的方法在結晶光學等領域中是公知的(例如，參照高崎宏著《結晶學》森北出版社1975年P.146-163)。在龐加萊球中，在上半球表示右旋偏振光，在下半球表示左旋偏振光，在赤道上表示線偏振光，在上下兩極分別表示右旋圓偏振光以及左旋圓偏振光。關於球的中心對稱關係的兩個偏振光狀態，橢圓率角的絕對值相等並且極性相反，所以，構成正交尼克耳光。此外，龐加萊球上的相位差片的效果為表示將通過相位差片之前的偏振光狀態的點變換為使龐加萊球上的慢軸在中心只移動以(2π)×(相位差)/λ(單位是rad)決定的角度旋轉移動的點。
參照圖3繼續說明，在正面通過起偏鏡之後的偏振光狀態與檢偏鏡能最有效吸收的偏振光狀態一致，與此相對，在傾斜視角中，通過起偏鏡之後的偏振光狀態移動到P』，檢偏鏡能最有效吸收的偏振光狀態移動到E』，變得不一致。因此，為了消除傾斜視角的漏光，需要使用相位差片在通過檢偏鏡之前將通過起偏鏡之後的光的偏振光狀態P』變換為偏振光狀態E』。
將偏振光狀態P』變換為偏振光狀態E』的單元即相位差片的種類或者枚數有各種選擇。例如，有組合使用正性A板與正性C板的方法{例如，J.Chen等三人TN模式以及VA模式液晶顯示裝置用的光學膜的補償模式(Optimum Film Compensation Modes For TN and VA LCDs)，「SID Symp.Digest」，美國1998年p315}或者使用一枚雙軸性相位差片的方法(例如，參照特開平11-305217號公報)等。
圖4、圖5是對以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件的系統在龐加萊球上顯示相位差片的效果的說明圖。
如圖4所示，在組合使用正性A板以及正性C板的方法中，偏振光狀態P』經由偏振光狀態P」變換為偏振光狀態E』。另一方面，如圖5所所以，在使用一枚雙軸性相位差片的方法中，偏振光狀態P』變換為偏振光狀態E』。並且，圖4中的從偏振光狀態P』到偏振光狀態P」的箭頭表示正性C板的作用效果，從偏振光狀態E』的箭頭表示正性A板的作用效果。此外，圖5中的從偏振光狀態P』到偏振光狀態E』的箭頭表示雙軸性相位差片的作用效果。
但是，在所述的現有技術中，通過正性A板以及正性C板或者雙軸性相位差片具有的相位差的波長分散(波長特性)，不將設計波長(通常為550nm)以外的光的偏振光狀態P』變換為偏振光狀態E』，而從偏振光狀態E』變換為偏移後的偏振光狀態。其結果是，在傾斜視角中，產生某設計波長以外的波長的漏光，產生著色現象。
為了解決這樣的問題，可以在可見波長區域最佳設計相位差片的相位差。
以下，對此進行具體說明。
若在圖4、5所示的龐加萊球中考慮，相位差片的相位差的偏振光狀態的變化(圖中的箭頭的長度，更正確的是其旋轉角)將R(nm)設為相位差片、將λ(nm)設為光的波長時，以(2π)×(R)/(λ)決定，所以，在可見波長整個區域最佳設計相位差片的相位差，在可見波長區域與波長λ無關地使(2π)×(R)/(λ)固定除外。即，可以為(相位差)∝(λ)。這樣的相位差片可通過使用比波長長度大的相位差發現的材料、所謂的反波長分散的材料等實現，例如，可使用由具有特定的乙醯化程度的纖維素醋酸脂構成的高分子材料等(例如，參照特開2000-137116號公報)首先，考慮組合使用正性A板和正性C板。圖6(a)、(b)是表示計算對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件之間配置現有的單波長設計的正性A板以及正性C板的系統使視角倒向傾斜方向進行觀察時的透射率以及色度變化的結果的圖。並且，圖6的單波長設計的相位差片是乙550nm設計的，其相位差假定與波長無關而是固定的。作為相位差片的材料，使用一般的降冰片烯系的樹脂的情況與此相當。
現有的正性A板的相位差條件如J.Chen等報告中所示，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，在550nm的設計中，以Rxy＝(nx-ny)×d來定義的面內相位差Rxy＝137.5nm附近最佳，現有的正性C板的相位差條件將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，在550nm的設計中，以Rxz＝(nx-nz)×d來定義的厚度方向的相位差Rxz＝-80nm附近最佳，但是，在圖6的計算中，將正性A板設為Rxy＝139nm、將正性C板設為Rxz＝-89nm進行計算。
此外，圖7(a)、(b)是表示代替圖6的現有的單波長設計的相位差片計算對配置本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的系統使視角倒向傾斜方向進行觀察時的透射率以及色度變化的結果的圖。在圖7的計算中，以正性A板為Rxy(λ)/λ＝-89/550＝const(固定)的方式設定各波長的相位差條件，進行計算。
如圖2(a)、6(a)、7(a)的比較例可知，通過各使用一枚如上所述的正性A板和正性C板，可將傾斜視角的漏光抑制得較小。60°的傾斜視角的透射率在不配置相位差片的情況下為1.2％，與此相對，在使用本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的情況下進一步變小為0.01％。
此外，將60°的傾斜視角的色度點設為(x60，y60)、將正面的色度點設為(x0，y0)時的傾斜視角的色度點和正面的色度點的距離ΔExy由下述式(30)計算。
ΔExy＝{(x60-x0)2+(y60-y0)2}1/2(30)此處，對於由上式(30)計算的色度距離，比較圖6(b)、7(b)，在使用現有技術的單波長設計的相位差片的情況下為ΔExy＝0.174，與此相對，在使用本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的情況下為ΔExy＝0.001，非常小，即使在傾斜視角中也顯示與正面相同的色相。這表現為，在使用本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的情況下，以傾斜視角觀察時表現與從正面觀察時大致相同的色相，相對視角變化，著色較少。
然後，考慮使用一枚雙軸性相位差片的情況。
圖8是表示計算對以正交尼克耳關係配置兩枚偏光元件之間配置現有的單波長設計的雙軸性相位差片的系統使視角倒向傾斜方向進行觀察時的透射率以及色度變化的結果的圖。並且，圖8的單波長設計的相位差片以550nm來設計，假設其相位差與波長無關地固定作為相位差片的材料，使用一般的降冰片烯系的樹脂的情況相當於此。
作為現有的雙軸性相位差片的相位差條件，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，在550nm的單波長設計中，如特開平11-305217號公報等公開的那樣，面內相位差Rxy為設計波長550nm的1/2的275nm、以Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)定義的Nz係數為0.5即設定為厚度方向相位差Rxz為設計波長550nm的1/4的137.5nm，進行圖8中的計算。
此外，圖9是表示代替圖8的現有的單波長設計的相位差片計算對配置本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的系統使視角倒向傾斜方向進行觀察時的透射率以及色度變化的結果的圖。在圖9的計算中，在可見波長區域中以Rxy(λ)/λ＝1/2＝const(固定)、Rxz(λ)/λ＝1/4＝const(固定)的方式設定各波長的相位差Rxy(λ)以及Rxz(λ)，進行計算。
由圖2(a)、8(a)、9(a)可知，通過使用一枚如上所述的雙軸性相位差片，可將傾斜視角的漏光抑制得較小。在未配置相位差片的情況下為1.2％，與此相對，在使用現有技術的單波長設計的相位差片的情況下為0.03％，變得非常小，在使用本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的情況下為0.01％，變得更小。
此外，對於色度距離ΔExy，在圖8(b)、9(b)中進行比較，在使用現有的單波長設計的相位差片的情況下ΔExy＝0.152，與此相對，在使用本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的情況下ΔExy＝0.004，變得非常小，即使在傾斜視角中也表現與正面相同的色相。這表現為，在使用本發明的可見波長整個區域設計的相位差片的情況下，以傾斜視角觀察時也表現與從正面觀察時大致相同的色相，相對視角變化，著色較少。並且，各相位差片的最佳相位差條件如上所述，但是，在組合使用正性A板和正性C板的情況下，對於正性A板為Rxy(550)＝118～160nm、對於正性C板為Rxz(550)＝-107～-71nm時，在使用一枚雙軸性相位差片時Rxy(550)＝220～330nm、Rxy(550)＝110～165nm時，60°的傾斜視角的透射率為0.12％以下，抑制為未配置相位差片時(1.2％)的1/10以下，可充分得到本發明的作用效果。
關於液晶單元的相位差的消除之前對不包含液晶單元的最基本的系統即以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件的系統的視角特性進行了說明，此後，考慮在兩枚偏光元件之間包含液晶單元的情況。並且，如IPS模式那樣，對於在液晶分子大致與任意一個偏光元件的透射軸平行的狀態下進行黑顯示的顯示模式即在液晶分子大致與任意一個偏光元件的透射軸平行的狀態下進行黑顯示的顯示模式，液晶單元從傾斜視角觀察時具有外表相位差，但是，該外表慢軸(或者快軸)與任意一個偏光元件的透射軸總是平行的，所以，不會對入射線偏振光提供相位差，考慮液晶單元的相位差時，與不包含液晶單元的最基本的系統沒有任何變化。因此，此處，如VA模式那樣，只考慮包含大部分的液晶分子大致垂直於襯底取向、在面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元的情況。在這樣的情況下，在傾斜視角中，液晶單元具有外表相位差，該外表上的慢軸(或者快軸)不與偏光元件的透射軸平行，所以，該外表相位差成為傾斜視角的漏光的原因。並且，本發明可適用於VA模式以外的其他的液晶模式，但是，以下以VA模式作為優選的一例進行說明。此外，以下對使用單軸性相位擦黑魔消除液晶單元的相位差片的方法進行說明，但是，如IPS模式所示，對於在液晶分子與任意一個偏光元件的透射軸大致平行的狀態下進行黑顯示的顯示模式，不需要後述的顯示雙折射性的膜等。如VA模式所示，從正面對大部分液晶分子大致垂直於襯底取向的液晶單元進行觀察時，成為液晶單元的相位差大致為零的狀態，以正交尼克耳的偏光元件可得到黑顯示，但是，在從傾斜視角進行觀察時，液晶單元具有外表上的相位差，產生漏光。在簡單的情況下考慮時，例如，異常光折射率ne＝1.6、正常光折射率no＝1.5、厚度d＝3μm的垂直取向液晶單元的相位差在正面為零，但是，在60°的傾斜視角中，計算為約+110nm。並且，從傾斜視角進行觀察時的液晶單元的外邊相位差的符號以(p波折射率)-(s波折射率)的正負定義。這樣，為了消除在傾斜視角中產生的液晶單元的外表相位差，在液晶單元上層疊面外具有光軸並且液晶單元雙折射(ne-no)的正負相反的負性C板。例如，公知的如下的方法(例如，參照專利第3330574號說明書)將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d時，以Rlc＝(ne-no)×d定義的液晶單元的厚度方向相位差Rlc與雙折射(ne-no)的正負相反，並且，使用具有絕對值大致相同的厚度方向相位差的負性C板，由此，消除液晶單元的外表相位差。
為了消除ne＝1.6、no＝1.5、d＝3μm、Rlc＝300nm的垂直取向液晶單元的傾斜視角的外表相位差，使用nz＝ne＝1.5、nx＝ny＝no＝1.6、d＝3μm、Rxz＝300nm的負性C板。在例如40°的傾斜視角中觀察如上所述的負性C板時的外表相位差計算為-59nm，絕對值與作為液晶單元的相位差的+55nm大致相等。此外，計算為在60°的傾斜視角中負性C板、液晶單元的外表相位差分別為+110nm、-117nm、在20°的傾斜視角中分別為+15nm、-15nm的情況，在所有的視角中，液晶單元的外表相位差通過負性C板的外表相位差而被消除。
並且，為了進一步正確地消除液晶單元的外表相位差，優選將負性C板的Rxz的值的絕對值設定得比Rlc稍小。例如，若在40°的傾斜視角中觀察ne＝1.6、no＝1.5、d＝2.82μm、Rxz＝282nm的負性C板，相位差計算為約-55nm。層疊這樣的負性C板和如上所述的液晶單元，從40°的傾斜視角進行觀察時，液晶單元的相位差為+55nm、負性C板為-55nm，所以，作為層疊體，消除相位差，大致成為零。這樣，在40°的傾斜視角中，以相位差的絕對值相等的方式設定負性C板的折射率ne、no以及厚度d，在40°以外的傾斜視角中，液晶單元的外表相位差和負性C板的外表相位差總是正負相反，絕對值大致相等，所以，在所有的傾斜視角中，能夠消除液晶單元的外表相位差。例如，在60°的傾斜視角中，負性C板、液晶單元的外表相位差分別是+110nm以及-110nm，在20°的傾斜視角中，分別為+15nm、-15nm。
此外，在nz＝ne＝1.5、nx＝ny＝no＝1.6、d＝2.65μm的負性C板中，其外表相位差為計算為在40°的傾斜視角中為-51nm、在60°的視角中為-103nm、在20°的視角中為-14nm，與Rxz＝300nm的負性C板的情況為相同程度，在所有的傾斜視角中，消除液晶單元的外表相位差。但是，負性C板的Rxz大於300nm的情況以及小於265nm的情況下，液晶單元的傾斜視角的外表相位差和負性C板的傾斜視角的外表相位差之差變大，所以，存在不能充分消除液晶單元的傾斜視角的相位差的危險。即，為了在所有的傾斜視角中通過負性C板的外表相位差消除液晶單元的外表相位差，優選0nm≤Rlc-Rxy≤35nm。
如上所述，在左右的傾斜視角中，在消除液晶單元的外表相位差的狀態下，與已經不包含液晶單元的最基本的系統即以正交尼克耳的關係配置兩枚偏光元件的系統等價，使用相位差片，實現先前說明的保持偏光元件的正交性，由此，能夠抑制傾斜視角的漏光。
圖10～13是表示計算對於以正交尼克耳配置兩枚偏光元件的系統(圖10)、在所述偏光元件之間配置所述液晶單元(圖11)、以與如上所述液晶單元鄰接的方式配置所述負性C板的系統(圖12)以及在所述偏光元件的一個所述液晶單元一側以與所述偏光元件鄰接的方式配置「關於保持偏光元件的正交性」中說明的Rxy為光波長λ的1/2、固定並且Nz係數為0.5的雙軸性相位差片的系統(圖13)傾斜視角的透射率的計算結果的圖。其中，圖10～13所示的透射率的計算結果是針對波長550nm的單色光的結果，不是在作為可見波長整個區域的380～780nm內進行可見度校正得到的Y值。
從圖10所示的不包含液晶單元的計算結果、圖12所示的包含液晶單元和負性C板的計算結果大致相同可知，液晶單元和雙折射(ne-no)的正負相反，並且，設置絕對值與液晶的厚度方向相位差Rlc大致相等的Rxz的負性C板，由此，能夠大致完全消除從傾斜視角觀察液晶單元時的外表相位差。此外，由圖13可知，配置以保持偏光元件的正交性為目的的雙軸性相位差片，由此，在所有的傾斜視角中，可抑制漏光。
但是，在如上所述的現有技術中，負性C板只以單波長(通常為550nm附近)最佳設計相位差條件，所以，負性C板具有的相位差的波長分散(波長特性)和液晶單元具有的相位差的波長分散(波長特性)不同，由此，在設計波長以外，不能完全消除液晶單元的外表相位差。其結果是，即使實現保持偏光元件的正交性，在傾斜視角中，因設計波長以外的波長而殘存液晶單元的外表相位差或者相位差片的相位差的絕對值較大時，完全消除液晶單元的相位差之後，殘存相位差片的相位差，通過液晶單元後並且通過檢偏鏡之前的偏振光狀態不是線偏振光，所以本，在該波長產生漏光，產生著色現象。
為了解決現有技術的課題，在本發明中對負性C板的波長特性進行最佳化。一般地說，液晶單元即作為該雙折射性的原因的液晶分子波長越長雙折射(ne-no)越小(即，顯示正波長分散特性)。例如，以Δn(λ)表示波長λnm的液晶分子的雙折射(ne-no)，目前，在液晶顯示裝置中使用的液晶材料的情況下，一般取Δn(450)/Δn(550)＝1.20～1.01、Δn(650)/Δn(550)＝0.99～0.80的範圍。因此，對從傾斜視角觀察液晶單元的情況下的外表相位差的絕對值來說，波長長越小，若以Rlc40(λ)表示從波長λnm的40°的傾斜視角觀察時的液晶單元的外表相位差的絕對值，則Rlc40(450)＞Rlc40(550)＞Rlc40(650)的關係成立。
因此，若從傾斜視角的著色現象的改善的觀點考慮，對於為了消除從傾斜視角觀察液晶單元時的外表相位差而配置的負性C板，從傾斜視角進行觀察時的相位差的絕對值優選波長長越小越好。例如，從波長λnm的40°的傾斜視角進行觀察時的負性C板的相位差的絕對值用R(40)表示時，優選R40(450)≥R40(550)≥R40(650)的關係成立。此外，優選R40(450)與Rlc40(450)大致相等並且R40(650)與Rlc40(650)大致相等，此時，大致在可見波長整個區域，可消除從傾斜視角觀察液晶單元時的外表相位差。並且，如上所述，因為將負性C板的Rxz的絕對值設定得稍小於Rlc，所以，這些條件在將波長λRlc設為Rlc(λ)、將波長λRxz設為Rxz(λ)時，能夠以Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)、0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
圖14～圖18是表示對於正交尼克耳配置兩枚偏光元件的系統(圖14)、在所述偏光元件間配置所述液晶單元的系統(圖15)、以與所述液晶單元鄰接的方式配置現有的單波長設計的負性C板的系統(圖16)、代替所述現有的單波長設計的負性C板而配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板的系統(圖17)、以及在所述偏光元件的一方的所述液晶單元一側以與所述偏光元件鄰接的方式配置「保持偏光元件的正交性」中說明的在可見波長整個區域Rxy設定為光波長λ的1/2固定並且Nz係數為0.5的本發明的雙軸性相位差片的系統的透射率以及色度變化進行計算的結果。
並且，圖16的單波長設計的相位差片是以550nm設計的，該相位差與波長無關地設定為固定。作為相位差片的材料，使用一般的降冰片烯系的樹脂的情況與其相當。此外，作為構成液晶單元的材料，使用Δn(450)/Δn(550)＝1.10、Δn(650)/Δn(550)＝0.90的材料。
從圖14(a)、圖16(a)、圖17(a)的比較可知，在使用現有的單波長設計的負性C板的情況下，與使用本發明的可見波長整個區域設計的負性C板的情況相同，消除了液晶單元的傾斜視角的相位差。但是，對於圖14(b)、圖16(b)、圖17(b)，讀取60°的傾斜視角的色度點(x，y)，分別為(0.317，0.315)、(0.316，0.311)、(0.317，0.315)，所以，可知本發明的可見波長整個區域設計的負性C板進一步完全消除液晶單元的傾斜視角的相位差。此外，為了實現保持正交尼克耳配置的偏光元件的正交性，使用本發明的在可見波長整個區域最佳設計的雙軸性相位差片，由此，如圖18所示，可充分抑制傾斜視角的漏光，ΔExy＝0.005，可將著色抑制得非常小。
如上所述，在IPS的情況下，通過使用在可見波長整個區域最佳設計相位差之後的正性A板和正性C板的最合或者雙軸性相位差片，實現保持配置為正交尼克耳的偏光元件的正交性，由此，在傾斜視角中也可得到漏光、著色都稍的高顯示質量。此外，在VA模式的情況下，除了實現保持配置為正交尼克耳的偏光元件的正交性外，使用最佳設計相位差後的負性C板，進一步優選使用在可見波長整個區域最佳設計相位差後的負性C板，消除液晶單元的相位差，由此，在傾斜視角中也可得到漏光、著色都少的高的顯示質量。
但是，為了以如上所述的結構充分得到本發明的作用效果，相位差片的層疊順序等具有幾個規定。
首先，如上所述結構中不得不多餘地存在不需要的顯示雙折射性的膜。此處，顯示雙折射性(未顯示)意味著在結晶光學的領域通過折射率具有(不具有)各向異性，但是，對於具有(不具有)各向異性，不能得知明確的判斷基準。此外，在折射率的各向異性非常小的情況下，該相位差片的厚度非常大的情況下，相位差片顯示光學距離的各向異性即相位差。
因此，在本發明中，顯示(或未顯示)雙折射性在本質上區別作為相位差片具有(或者不具有)相位差，所以，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，以Rxy＝(nx-ny)×d、Rxz＝(nx-nz)×d、Ryz＝(ny-nz)×d定義的各相位差的絕對值的任意一個大於10nm時為「顯示雙折射性」，其以外的情況為「不顯示雙折射性」。
對於偏光元件的支持層(保護膜)等中通常使用的TAC膜來說，Rxy≈5nm左右、Rxz≈50nm(＞10nm)左右，所以，是顯示雙折射性的膜。因此，在包含TAC膜作為偏光元件的支持層(保護膜)的偏振片層疊例如正性A板和正性C板的結構即(偏光元件)/(TAC膜)/(正性A板)/(正性C板)的結構中不能充分得到本發明的作用效果的情況。因此，優選不通過TAC膜層疊正性A板和正性C板或者代替TAC膜使用不顯示雙折射性的膜作為偏振光的支持層(保護膜)。
然後，以將消除傾斜視角的液晶單元的外表相位差為目的配置的負性C板不通過其他的顯示雙折射性的相位差片需要與液晶單元鄰接。但是，不存在通過不顯示雙折射性的問題。即，若是(負性C板)/(液晶單元)或者(負性C板)/(不顯示雙折射性的膜)/(液晶單元)這樣的結構，可充分得到本發明的作用效果。但是，在(負性C板)/(顯示雙折射性的膜)/(液晶單元)的結構中，存在不能充分得到本發明的作用效果的情況。並且，如前所述，負性C板在IPS模式中是不需要的。此外，(偏光元件)/(雙軸性相位差片)/(液晶單元)/(偏光元件)的結構和(偏光元件)/(液晶單元)/(雙軸性相位差片)/(偏光元件)的結構實質上是相同的。並且，在所述的結構造中，雙軸性相位差片以及各單軸相位差片構成為Nz大致相等的兩枚以上的相位差片的層疊體。例如，nx＝1.55、ny＝1.45、d＝10μm的雙軸性相位差片構成為兩枚nx＝1.55、ny＝1.45、d＝5μm的雙軸性相位差片的層疊體。或者，也可以構成為nx＝1.55、ny＝1.45、d＝3μm的雙軸性相位差片與nx＝1.55、ny＝1.45、d＝7μm的雙軸性相位差片的層疊體。此外，只要正性C板以及負性C板，可以構成為Nz相互不同的兩枚以上的相位差元件的層疊體。此時，認為各個相位差元件的Rxz的總和是該負性C板的Rxz。
以下，通過實施例對本發明進行更詳細地說明，但是，本發明並不限於這些實施例。
1.模擬在以下所述的實施例1～13以及比較例1～4中，設計模擬中使用的液晶顯示裝置模塊。並且，在所述模擬中，使用市場上銷售的液晶模擬器「LCD master(システツク社制)」。此外，光學計算算法為2×2瓊斯矩陣特徵值分析法。
液晶顯示單元裝置模塊的設計實施例1圖19-1是示意性示出實施例1的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例1的液晶顯示裝置如圖19-1所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性C板20、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有正性C板20一側位於液晶單元5側，在VA模式液晶單元5的另一側配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10一側位於負性C板30側。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10、正性C板20、負性C板30、偏光元件50a、50b以及TAC膜60a、60b的各光學特性如下表1、對於各個軸設定如圖19所示。並且，偏光元件50a、50b以及TAC膜60a、60b的光學特性在以下的各例中相同。
表1

表1中，ke以及ko分別表示針對異常光以及正常光的折射率的虛部(衰減係數)。
實施例2圖20是示意性示出實施例2的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例2的液晶顯示裝置如圖20所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置層疊偏光元件50a和TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a一側位於負性C板30側，在VA模式液晶單元5的另外一側，配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性C板20、本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性C板20一側位於液晶單元5側。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10、正性C板20以及負性C板30的各光學特性如上述表1、對於各個軸設定如圖20所示。
實施例3圖21是示意性示出實施例3的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例3的液晶顯示裝置如圖21所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置本發明的可見波長整個區域設計的正性C板30，並且，在其外側配置層疊本偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a一側位於負性C板側，在VA模式液晶單元5的另一側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、本發明的可見波長整個區域設計的負性C板20、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使在具有正性A板10一側位於液晶單元一側。
構成本實施例的液晶顯示單元的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10、正性C板20以及負性C板30的各光學特性如上述表1、對於各個軸設定如圖21所示。
實施例4圖22是示意性示出實施例4的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例4的液晶顯示裝置如圖22所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置以該順序層疊不具有雙折射性的膜(各項同性膜)70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各項同性膜70一側位於液晶單元5側，在VA模式液晶單元5的另一側配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的負性C板20、本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有負性C板10一側位於負性C板30側。
構成本實施例的液晶顯示單元的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10、正性C板20以及負性C板30的各光學特性如上述表1所示、各項同性膜70的光學特性如下述表2、對於各個軸設定如圖22所示。
表2

實施例5圖23是示意性示出實施例5的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例1的液晶顯示裝置如圖23所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置以該順序層疊各項同性膜70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各向異性膜70的一側位於液晶單元5側，在VA模式液晶單元5的另一側配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、本發明的可見波長整個區域設計的正性C板20、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10一側位於負性C板30側。
構成本實施例的液晶顯示單元的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10、正性C板20以及負性C板30的各光學特性如上述表1所示、各項同性膜70的光學特性如下述表2、對於各個軸設定如圖23所示。
實施例6圖24-1是示意性示出實施例5的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例6的液晶顯示裝置如圖24-1所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置層疊偏光元件50a和TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a的一側位於負性C板30側，在VA模式液晶單元5的另一側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的雙軸性相位差片40、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100，以使以使具有雙軸性相位差片40的一側位於液晶單元5側。
構成本實施例的液晶顯示單元的液晶2(VA模式液晶單元5)、負性C板30以及雙軸性相位差片40的各光學特性如下述表3、對於各個軸設定如圖24-1所示。
表3

實施例7圖25是示意性示出實施例7的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例7的液晶顯示裝置如圖25所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置以該順序層疊各項同性膜70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各項同性膜70一側位於液晶單元5側，在VA模式液晶單元5的另一側配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置以該順序層疊本發明的雙軸性相位差片40、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有雙軸性相位差片40的一側位於負性C板30側。
本實施例的各項同性膜70的光學特性如上表2所示、構成液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、負性C板30以及雙軸性相位差片40的光學特性如上表3、對於各個軸設定如圖25所示。
實施例8圖26是示意性示出實施例8的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例7的液晶顯示裝置如圖25所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置以該順序層疊各項同性膜70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各項同性膜70一側位於液晶單元5側，在VA模式液晶單元5的另一側配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10的一側位於負性C板30側。
本實施例的各項同性膜70的光學特性如上表2所示、構成液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10以及負性C板30的光學特性如上表4、對於各個軸設定如圖26所示。
表4

並且，從40°的傾斜視角觀察時的本實施例的負性C板的相位差和從傾斜40°的傾斜視角觀察時的實施例4的正性C板以及負性C板的相位差的關係如下表5所示。
即，本實施例的負性C板具有與實施例4的正性C板和負性C板的層疊體大致相等的相位差特性。
表5

實施例9圖27是示意性示出實施例9的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例9的液晶顯示裝置如圖27所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置本發明的可見波長整個區域設計的負性C板30，並且，在其外側配置以該順序層疊偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a的一側位於負性C板30側，在VA模式液晶單元5的另一側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10以及以及負性C板30的各光學特性如上表4、對於各個軸設定如圖27所示。
實施例10圖28是示意性示出實施例10的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例10的液晶顯示裝置如圖28所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置本發明的可見波長整個區域設計的第二負性C板30B以及本發明的可見波長整個區域設計的第一負性C板30A，並且，在其外側配置以該順序層疊偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a的一側位於第一負性C板30A側，在VA模式液晶單元5的另一側配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10、第一負性負性C板30A以及第二負性C板30B的各光學特性如下表6、對於各個軸設定如圖28所示。
表6

並且，從傾斜40°的傾斜視角觀察時的本實施例1的第一負性C板以及第二負性C板的相位差和從傾斜40°的傾斜視角觀察時的實施例9的負性C板的相位差的關係如表7所示。即，本實施例的第一負性C板與第二負性C板的相位差的層疊體具有與實施例9的負性C板大致相同的相位差特性。
表7

實施例11圖29是示意性示出實施例11的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例11的液晶顯示裝置如圖29所示，是如下得到的IPS模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為正的液晶3的IPS模式液晶單元6的一方的外側，配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性C板20、本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有正性C板20的一側位於液晶單元6側，在IPS模式液晶單元的另一側，配置以該順序層疊各向異性膜70、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有各項異同性膜70的一側位於液晶單元6側。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶3(IPS模式液晶單元6)、正性A板10、性負性C板20以及各項同性膜70的各光學特性如下表8、對於各個軸設定如圖29所示。
表8

實施例12圖30是示意性示出實施例12的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例12的液晶顯示裝置如圖30所示，是如下得到的IPS模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為正的液晶3的IPS模式液晶單元6的一方的外側，配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的正性A板10、本發明的可見波長整個區域設計的正性C板20、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有正性A板10的一側位於液晶單元6側，在IPS模式液晶單元6的另一側，配置以該順序層疊各向異性膜70、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有各項異同性膜70的一側位於液晶單元6側。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶3(IPS模式液晶單元6)、正性A板10、性負性C板20以及各項同性膜70的各光學特性如上表8、對於各個軸設定如圖30所示。
實施例13圖31-1是示意性示出實施例10的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
本發明的實施例13的液晶顯示裝置如圖31-1所示，是如下得到的IPS模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為正的液晶3的IPS模式液晶單元6的一方的外側，配置以該順序層疊本發明的可見波長整個區域設計的雙軸性相位差片40、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有雙軸性相位差片40的一側位於液晶單元6側，在IPS模式液晶單元6的另一側，配置以該順序層疊各向異性膜70、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有各項異同性膜70的一側位於液晶單元6側。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶3(IPS模式液晶單元6)、雙軸性相位差片40、以及各項同性膜70的各光學特性如下表9、對於各個軸設定如圖31-1所示。
表9

比較例1圖19-2是示意性表示現有技術的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
比較例1的液晶顯示裝置如圖19-2所示，除了代替圖19-1所示的本發明的可是波長整個區域設計的正性A板10、本發明的可是波長整個區域設計的正性C板20、以及本發明的可是波長整個區域設計的負性C板30分別使用現有技術的單波長設計的正性A板10』、現有技術的單波長設計的正性C板20』以及現有技術的單波長設計的負性C板30』之外，與實施例1的結構的液晶顯示裝置相同。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10』、正性C板20』以及負性C板30』的各光學特性如下表10、對於各個軸設定如圖19-2所示。
表10

比較例2圖24-2是示意性表示現有比較例2的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
比較例2的液晶顯示裝置如圖24-2所示，除了代替圖24-1所示的本發明的可是波長整個區域設計的負性C板30、本發明的可是波長整個區域設計的雙軸性相位差片40分別使用現有技術的單波長設計的負性A板30』、現有技術的單波長設計的雙軸性相位差片40』之外，與實施例6的結構的液晶顯示裝置相同。
構成本實施例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、負性C板30』以及雙軸性相位差片40』的各光學特性如下表11、對於各個軸設定如圖24-2所示。
表11

比較例3圖32是示意性表示現有技術的比較例3的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
比較例3的液晶顯示裝置如圖32所示，是如下得到的VA模式的液晶顯示裝置在實施垂直於表面取向處理後的上下兩枚襯底1a、1b間夾持介電常數各向異性為負的液晶2的VA模式液晶單元5的一方的外側，配置現有技術的單波長設計的負性C板30』，在其外側配置以該順序測定TAC膜60a、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，在VA模式液晶單元5的另一側，配置以該順序層疊現有技術的單波長設計的正性A板10』、TAC膜60b、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10』的一側位於液晶單元5側。
構成本比較例的液晶顯示裝置的液晶2(VA模式液晶單元5)、正性A板10』、負性C板30』、以及TAC膜60a、60b的各光學特性如下表12、對於各個軸設定如圖32所示。
表12

比較例4圖31-2是示意性表示現有技術的比較例4的液晶顯示裝置的結構的立體圖。
比較例4的液晶顯示裝置如圖31-2所示，除了代替圖31-1所述的本發明的可見波長整個區域設計的雙軸性相位差片40使用現有技術的單波長設計的雙軸性相位差片40』外，與實施例13的結構相同。
構成本比較例的液晶顯示裝置的液晶3(IPS模式液晶單元6)、雙軸性相位差片40』以及各項同性膜70的各光學特性如下表13、對於各個軸設定如圖31-2所示。
表13

顯示特性的模擬評價在各例的液晶顯示裝置中，進行黑顯示，調節60°的傾斜視角的透射率以及60°的色度點和正面的色度點的距離ΔExy，在下表14中示出其結果。
表14

如上表14可知，本發明的實施例1～13的液晶顯示裝置在黑顯示時與現有技術的比較例1～4的液晶顯示裝置相比，傾斜視角的透射率低，ΔExy非常小，視角特性得到改善。特別是ΔExy的降低即著色現象顯著改善。
2.液晶顯示裝置的製造及其顯示特性的評價液晶顯示裝置的製造在以下所述實施例14～16以及比較例5中，實際製造液晶顯示裝置。
實施例14在本實施例中，製造與實施例9相同結構的液晶顯示裝置。
具體地說，用光彈性係數的絕對值為10×10-8cm2/N的樹脂製造正性A板，如上表4所示，具有Rxy(550)＝Rxz(650)＝140nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝0.84、Rxy(650)/Rxy(550)＝1.11的光學特性(反波長分散特性)。
此外，負性C板30用光彈性係數的絕對值為5×10-8cm2/N的樹脂製造，其光學特性為，具有Rxy(550)＝2nm、Rxz(550)＝200nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝1.06、Rxy(650)/Rxy(550)＝0.95的光學特性(正波長分散特性)。
並且，作為VA液晶單元5，製作如下的液晶單元包括使中間色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為4的條狀的凸起(取向分割單元)、用於進行彩色顯示的顏料分散型濾波器(色分離單元)，並且，從法線方向測量的對比對比為1140。
並且，對比度比以黑顯示時的透射率與白顯示時的透射率的比來定義，通過使用任意方位角方向的出射角度-亮度特性的半值寬為40°以上的擴散光源、在2度視野中受光，由此，測定各透射率。
實施例15本實施例的液晶顯示裝置除了從液晶單元的法線方向測量的對比對比為730之外，具有與實施例14的液晶顯示裝置相同的結構內。
實施例16本實施例的液晶顯示裝置除了用任意光彈性係數的絕對值為45×10-8cm2/N的樹脂製作正性A板10以及負性C板30之外，具有與實施例14的液晶顯示裝置相同的結構。
比較例5本比較例的液晶顯示裝置除了用任意具有平坦波長分散特性的樹脂的樹脂製作正性A板10以及負性C板30之外，具有與實施例14的液晶顯示裝置相同的結構。
具體地說，用光彈性係數的絕對值為10×10-8cm2/N的樹脂製造正性A板10，如下表15所示，具有Rxy(550)＝Rxz(650)＝140nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝1.00、Rxy(650)/Rxy(550)＝1.00的光學特性(平坦波長分散特性)。此外，如下表15所示，用光彈性係數的絕對值為5×10-8cm2/N的樹脂製造負性C板30，其光學特性具有Rxy(550)＝2nm、Rxz(550)＝200nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝1.00、Rxy(650)/Rxy(550)＝1.00的光學特性(平坦波長分散特性)。
表15

顯示特性的評價實施例14～16以及比較例5中製造的液晶顯示裝置的評價結果在下表16中示出。並且，在所述評價中，使用市場上出售的液晶電視(夏普公司制37英寸型AQUOS(商品名))的背光燈作為光源。
表16

通過所述表16，本發明的實施例14的液晶顯示裝置在進行黑顯示時與比較例5相比，傾斜視角的透射率較低，ΔExy也非常小，改善了實際奧特性。特別是，ΔExy的降低即著色現象顯著改善。因此可知，優選正性A板10顯示反波長分散性，優選負性C板顯示正波長分散特性。
此外，實施例15的液晶顯示裝置與比較例5的液晶顯示裝置相比，改善了視角特性，但是，其效果與實施例14的液晶顯示裝置相比較小。
因此，液晶顯示單元的對比度比優選為730以上，進一步優選為1140以上。
並且，實施例16的液晶顯示裝置與實施例14的液晶顯示裝置相同，改善了視角特性，但是，在點亮背光燈繼續評價中，由於來自背光燈的放射熱的影響，引起正性A板10以及負性C板30的變形，因此，產生顯著的不均勻(漏光)。因此可知，相位差片優選由光特性係數為10×10-8cm2/N以下。
並且，本申請以2004年6月29日申請的日本專利申請第2004-192107號為基礎，要求優先權。該申請的內容的全部作為參照組合進本申請中。
此外，本申請說明書中的「以上」、「以下」包含該值。即，「以上」是不少於(該數值以及該數值以上)的意思。
權利要求
1.一種單軸性相位差片，其為在面內具有光軸、且異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片，其特徵在於所述相位差片是滿足下述式(1)～(4)的相位差片，118nm≤Rxy(550)≤160nm (1)-10nm≤Ryz(550)≤10nm (2)0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (3)1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25 (4)式(1)～(4)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Ryz＝(ny-nz)×d。
2.如權利要求1記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片滿足130nm≤Rxy(550)≤150nm。
3.如權利要求1記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的兩枚以上的相位差片的層疊體構成。
4.如權利要求1記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
5.一種單軸性相位差片，其為在面外具有光軸、且異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片，其特徵在於所述相位差片是滿足下述式(5)～(8)的相位差片，0nm≤Rxy(550)≤10nm (5)-107nm≤Rxz(550)≤-71nm (6)0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97 (7)1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25 (8)在式(5)～(8)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
6.如權利要求5記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片滿足-100nm≤Rxz(550)≤-80nm。
7.如權利要求5記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的兩枚以上的相位差片的層疊體構成。
8.如權利要求5記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
9.一種雙軸性相位差片，其特徵在於該相位差片滿足下述式(9)～(12)，220nm≤Rxy(550)≤330nm (9)110nm≤Rxz(550)≤165nm (10)0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (11)1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25 (12)在式(9)～(12)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx＞ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
10.如權利要求9記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片滿足265nm≤Rxy(550)≤285nm以及125nm≤Rxz(550)≤145nm。
11.如權利要求9記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的兩枚以上的相位差片的層疊體構成。
12.如權利要求9記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
13.一種單軸性相位差片，其為在面外具有光軸、且異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片，其特徵在於該相位差片滿足下述式(13)～(16)，0nm≤Rxy(550)≤10nm (13)215nm≤Rxz(550)≤450nm (14)1.01≤Rxz(450)/Rxz(550)≤1.17 (15)0.89≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.00 (16)在式(13)～(16)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
14.如權利要求13記載的相位差片，其特徵在於該相位差片滿足下式(17)以及(18)，1.04≤Rxz(450)/Rxz(550)≤1.10 (17)0.96≤Rxz(650)/Rxz(550)≤0.98 (18)在式(17)以及(18)中，Rxz(λ)表示波長λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny (nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d。
15.如權利要求13記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的兩枚以上的相位差片的層疊體構成。
16.如權利要求13記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由面內的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
17.如權利要求13記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
18.如權利要求17記載的相位差片，其特徵在於所述兩枚以上的相位差元件的至少一個是厚度為20μm以下的膜。
19.一種層疊型相位差片，其特徵在於由權利要求5記載的相位差片與權利要求13記載的相位差片之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊。
20.如權利要求19記載的層疊型相位差片，其特徵在於所述相位差片的至少一個是由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
21.如權利要求20記載的層疊型相位差片，其特徵在於所述兩枚以上的相位差元件的至少一個是厚度為20μm以下的膜。
22.一種層疊型相位差片，其特徵在於具有與權利要求19記載的層疊型相位差片大致相等的相位差特性，並且，層疊至少兩枚顯示雙折射性的膜。
23.如權利要求22記載的層疊型相位差片，其特徵在於所述顯示雙折射性的膜的至少一個是由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
24.如權利要求23記載的層疊型相位差片，其特徵在於所述兩枚以上的相位差元件的至少一個是厚度為20μm以下的膜。
25.一種單軸型相位差片，其為在面外具有光軸、且異常光折射率＜正常光折射率的單軸型相位差片，其特徵在於該相位差片滿足下述式(19)～(22)，0nm≤Rxy(550)≤10nm (19)108nm≤Rxz(550)≤379nm (20)1.04≤Rxz(450)/Rxz(550) (21)Rxz(650)/Rxz(550)≤0.98 (22)式(19)～(22)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
26.如權利要求25記載的相位差片，其特徵在於所述相位差片由分別滿足0nm≤Rxy(550)≤10nm的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
27.如權利要求26記載的相位差片，其特徵在於所述兩枚以上的相位差元件的至少一個是厚度為20μm以下的膜。
28.一種偏振片，具有權利要求1記載的相位差片和偏光元件，其特徵在於在相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片，並且，以大致正交的關係配置相位差片的nx方向和偏光元件的吸收軸。
29.一種偏振片，具有權利要求5記載的相位差片和偏光元件，其特徵在於在相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片。
30.一種偏振片，具有權利要求9記載的相位差片和偏光元件，其特徵在於在相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片，並且，以大致正交或者大致平行的關係配置相位差片的nx方向和偏光元件的吸收軸。
31.一種偏振片，具有權利要求13記載的相位差片和偏光元件，其特徵在於在相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片。
32.一種偏振片，具有權利要求19記載的層疊型相位差片和偏光元件，其特徵在於在層疊型相位差片和偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片。
33.一種偏振片，具有權利要求22記載的層疊型相位差片和偏光元件，其特徵在於在層疊型相位差片和偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片。
34.一種偏振片，具有權利要求25記載的相位差片與偏光元件，其特徵在於在相位差片和偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片。
35.一種液晶顯示裝置，具有液晶單元、在其兩側相互成為正交尼克耳的關係的第一偏振片以及第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片是權利要求28記載的偏振片，該第二偏振片是權利要求29記載的偏振片，該偏振片分別被設置為具有相位差片的一側位於液晶單元一側的方式布。
36.如權利要求35記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元中的大部分液晶分子大致垂直於襯底取向，並且面內相位差大致為零的狀態進行黑顯示。
37.如權利要求36記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置滿足下述式(23)以及(24)，並且有，在面外具有光軸、且異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片與液晶單元之間以不介入其他的顯示雙折射性的膜而鄰接的關係，0nm≤Rxy(550)≤10nm (23)0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm (24)式(23)以及(24)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(ny-nz)×d。此外，Rlc(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
38.如權利要求37記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片由面外具有光軸的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
39.如權利要求37記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)。
40.如權利要求37記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
41.如權利要求35記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致平行於襯底並且大致與第一偏振片正交取向的狀態進行黑顯示。
42.如權利要求35記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及用於彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
43.如權利要求35記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
44.一種液晶顯示裝置，具有液晶單元、在其兩側相互為正交尼克耳的關係的第一偏振片以及第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片是權利要求28記載的偏振片，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側，該液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜而層疊為權利要求5記載的相位差片。
45.如權利要求44記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致垂直於襯底取向，並且面內相位差大致為零的狀態進行黑顯示。
46.如權利要求45記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置滿足下述式(25)以及(26)，並且有在面外具有光軸、且異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片與液晶單元之間以不介入其他的顯示雙折射性的膜而鄰接的關係，0nm≤Rxy(550)≤10nm(25)0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm (26)式(25)～(26)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d，此外，式(26)中，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
47.如權利要求46記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接關係的相位差片由面外具有光軸的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
48.如權利要求46記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)。
49.如權利要求46記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
50.如權利要求44記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致平行於襯底，並且大致與第一偏振片的吸收軸正交取向的狀態進行黑顯示。
51.如權利要去年50記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包含偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片的偏光元件與液晶單元之間不包括顯示雙折射性的膜。
52.如權利要求44記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
53.如權利要求44記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
54.一種液晶顯示裝置，具有液晶單元、在其兩側相互成正交尼克耳的關係的第一偏振片以及第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片是權利要求29記載的偏振片，並且，該相位差片的一側位於液晶單元一側，該液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側，不介入其他的顯示雙折射性的膜層疊權利要求1記載的相位差片，以使該相位差片的nx方向與構成第一偏振片的偏光元件的吸收軸大致平行的關係。
55.去權利要求54記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致垂直於襯底取向，並且面內相位差大致為零的狀態進行黑顯示。
56.如權利要求55記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置滿足下述式(27)以及(28)，並且有在面外具有光軸、且異常光折射率≤正常光折射率的單軸性相位差片與液晶單元之間以不介入其他的顯示雙折射性的膜而鄰接的關係，0nm≤Rxy(550)≤10nm(27)0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm (28)式(27)以及(28)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)，將面外方向的主折射率設為nz，將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-ny)×d、Rxz＝(nx-nz)×d，此外，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
57.如權利要求56記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片由面外具有光軸的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
58.如權利要求56記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)。
59.如權利要求56記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
60.如權利要求54記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致平行於襯底並且大致與第一偏振片的吸收軸正交取向配置的狀態進行黑顯示。
61.如權利要求60記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包含偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片的偏光元件與液晶單元之間不包含顯示雙折射性的膜。
62.如權利要求54記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元具有半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
63.如權利要求54記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
64.一種液晶顯示裝置，具有液晶單元、在其兩側相互成正交尼克耳的關係的第一偏振片以及第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片是權利要求30記載的偏振片，並且，該相位差片的一側位於液晶單元一側。
65.如權利要求64記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致垂直於襯底取向，並且面內相位差大致為零的狀態進行黑顯示。
66.如權利要求65記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置滿足下述式(29)以及(30)，並且有在面外具有光軸、且異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片與液晶單元之間以不介入其他的顯示雙折射性的膜而鄰接的關係，0nm≤Rxy(550)≤10nm(29)0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm(30)式(29)以及(30)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-nz)×d、Rxz＝(nx-nz)×d，此外，(30)中，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
67.如權利要求66記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片由面外具有光軸的兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
68.如權利要求66記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)。
69.如權利要求66記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有與所述液晶單元鄰接的關係的相位差片滿足0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
70.如權利要求64記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶顯示裝置以液晶單元的大部分液晶分子大致平行於襯底，並且大致與第一偏振片的吸收軸正交取向的狀態進行黑顯示。
71.如權利要求70記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包括偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片的偏光元件與液晶單元之間不包含顯示雙折射性的膜。
72.如權利要求64的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
73.如權利要求64的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
74.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、在其兩側具有相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片是權利要求28記載的偏振片，該第二偏振片是權利要求32記載的偏振片，該偏振片分別被設置為具有相位差片的一側位於液晶單元一側。
75.如權利要求74記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
76.如權利要求74的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
77.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振光，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側，該液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性膜來層疊權利要求19記載的層疊型相位差片。
78.如權利要求77記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包括偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片與液晶單元之間不包括顯示雙折射性的膜。
79.如權利要求77記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
80.如權利要求77的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
81.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振光，該第二偏振片為權利要求33記載的偏振光，該偏振片分別被設置為具有相位差片的一側位於液晶單元一側。
82.如權利要求81記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
83.如權利要求81的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
84.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振片，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側，該液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜層來疊權利要求22記載的層疊型相位差片。
85.如權利要求84記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包括偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片的偏光元件與液晶單元之間不包含顯示雙折射性的膜。
86.如權利要求84記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
87.如權利要求84的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
88.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振片，該第二偏振片為權利要求34記載的偏振片該偏振片分別被設置為具有相位差片的一側位於液晶單元一側。
89.如權利要求88記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
90.如權利要求88的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
91.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振片，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側，該液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊權利要求25記載的相位差片。
92.如權利要求91記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包括偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片的偏光元件與液晶單元之間不包含顯示雙折射性的膜。
93.如權利要求91記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
94.如權利要求91的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
95.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振片，該第二偏振片具有滿足下述式(31)以及(32)並且面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片和偏光元件，在各個相位差片與偏光元件之間不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊該偏振片，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側，0nm≤Rxy(550)≤10nm(31)71nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤142nm(32)式(31)以及(32)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-nz)×d、Rxz＝(nx-nz)×d，此外，(32)中，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
96.如權利要求95記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述單軸性相位差片滿足下述式(33)，{Rlc(450)-Rxz(450)}≤{Rlc(550)-Rxz(550)}≤{Rlc(650)-Rxz(650)} (33)式(33)中，Rxz(λ)表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d，此外，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
97.如權利要求96記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述單軸性相位差片滿足下述式(34)以及(35)，0.75≤{Rlc(450)-Rxz(450)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤0.97 (34)1.03≤{Rlc(650)-Rxz(650)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤1.25 (35)式(34)以及(35)中，Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d，此外，(32)中，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
98.如權利要求95記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
99.如權利要求95的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
100.一種液晶顯示裝置，具有在大部分液晶分子大致垂直於襯底取向並且面內相位差大致為零的狀態下進行黑顯示的液晶單元、和在其兩側相互成正交尼克耳關係的第一偏振片與第二偏振片，其特徵在於該第一偏振片為權利要求28記載的偏振片，並且，具有該相位差片的一側位於液晶單元一側，該液晶顯示裝置在第一偏振片的液晶單元一側不介入其他的顯示雙折射性的膜來層疊滿足下述式(36)以及(37)並且面外具有光軸、異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片，0nm≤Rxy(550)≤10nm(36)71nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤142nm(37)式(36)以及(37)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxy＝(nx-nz)×d、Rxz＝(nx-nz)×d，此外，(37)中，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
101.如權利要求100記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述第二偏振片包括偏光元件，所述液晶顯示裝置在第二偏振片的偏光元件與液晶單元之間不包括顯示雙折射性的膜。
102.如權利要求100記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述單軸性相位差片滿足下述式(38)，{Rlc(450)-Rxz(450)}≤{Rlc(550)-Rxz(550)}≤{Rlc(650)-Rxz(650)} (38)式(38)中，Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d，此外，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
103.如權利要求102記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述單軸性相位差片滿足下述式(39)以及(40)，0.75≤{Rlc(450)-Rxz(450)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤0.97 (39)1.03≤{Rlc(650)-Rxz(650)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤1.25 (40)式(39)以及(40)中，Rxz(λ)分別表示波長為λnm的相位差片的相位差Rxz，將相位差片的面內方向的主折射率設為nx、ny(nx≥ny)、將面外方向的主折射率設為nz、將厚度設為d時，定義為Rxz＝(nx-nz)×d，此外，Rlc(λ)表示波長為λnm的液晶單元的相位差Rlc，將液晶單元的異常光折射率設為ne、將正常光折射率設為no、將厚度設為d』時，定義為Rlc＝(ne-no)×d』。
104.如權利要求100記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
105.如權利要求100的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
106.一種液晶顯示裝置，具有液晶單元、在其兩側相互成正交尼克耳關係的偏振片，其特徵在於該偏振片的至少一個包括具有反波長分散特性的相位差片，該液晶顯示裝置具有相位差片，該相位差片具有與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性。
107.如權利要求106記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有所述反波長分散特性或者與液晶層大致相同的波長分散特性的相位差片的至少一個由兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
108.如權利要求106記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有所述反波長分散特性的相位差片是從下述組中選擇的至少一個，所述組是由在面內具有光軸、且異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片；在面外具有光軸、異常光折射＞正常光折射率的單軸性相位差片；以及雙軸性相位差片構成的組，具有與所述液晶大致相同的波長分散特性的相位差片是面外具有光軸、且異常光折射率＜正常光折射率的單軸性相位差片。
109.如權利要求106記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
110.如權利要求106的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
111.一種液晶顯示裝置，具有液晶單元和在其兩側相互成正交尼克耳關係的偏振片，其特徵在於該偏振片之一包含具有反波長分散特性的相位差片，該偏振片之一在偏光元件的液晶單元一側沒有顯示雙折射性的支持層。
112.如權利要求111記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有所述反波長分散特性的相位差片由兩枚以上的相位差元件的層疊體構成。
113.如權利要求111記載的液晶顯示裝置，其特徵在於具有所述反波長分散特性的相位差片是從下述組中選擇的至少一個，所述組是由在面內具有光軸、且異常光折射率＞正常光折射率的單軸性相位差片、以及雙軸性相位差片構成的組。
114.如權利要求111記載的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶單元包括半色調顯示時以及白顯示時的液晶分子的取向方向為2以上的取向分割單元以及進行彩色顯示用的色分離單元的至少一個，並且，從所述液晶顯示裝置的法線方向測量的對比度比為800以上。
115.如權利要求111的液晶顯示裝置，其特徵在於所述相位差片的至少一個的光彈性係數為20×10-8cm2/N以下。
116.一種相位差片的設計方法，其對相位差片的面內方向以及面外方向的相位差進行設計，其特徵在於該相位差片的設計方法作為設計參數參照從相位差片以及液晶單元的法線方向傾斜大於0°的預定的角度測量的有效相位差的符號與絕對值。
全文摘要
本發明提供一種為了在寬視角範圍內沒有著色、可實現對比度比較高的液晶顯示而調整相位差條件的相位差的設計方法以及使用該方法的偏振片以及液晶顯示裝置。本發明是具有液晶單元和在其兩側相互成正交尼克耳關係的偏振片的液晶顯示裝置，所述偏振片的至少一個包含具有反波長分散特性的相位差片，所述液晶裝置具有相位差片，該相位差片具有與構成液晶單元的液晶層大致相同的波長分散特性。
文檔編號G02F1/1335GK1977192SQ20058002212
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月28日 優先權日2004年6月29日
發明者坂井彰 申請人:夏普株式會社