一直以来，作为液晶显示装置，主要使用的是使具有正的介电常数各 向异性的液晶在相互对置的基板之间进行扭转水平取向的、所谓TN模式 的液晶显示装置。但是，在TN模式中，从驱动特性方面来看，即使要进 行黑色显示也因基板附近的液晶分子的作用而产生双折射，其结果是出现 漏光，从而难以进行完全的黑色显示。与此相对，IPS模式的液晶显示装 置中，在非驱动状态下，其液晶分子相对基板面具有大致平行的均质取向， 所以光在其偏振光面几乎没有变化的情况下通过液晶层，其结果通过在基 板的上下配置偏振片就可以在非驱动状态下进行几乎完全的黑色显示。
但问题是，在IPS模式中，尽管在面板法线方向上能够进行几乎完全 的黑色显示，但当从偏离法线方向的方向观察面板时，在偏离配置于液晶 单元上下的偏振片的光轴方向的方向上，会出现在偏振片的特性上无法避 免的漏光现象，其结果会造成视角变窄。即，在通常使用的将三乙酸纤维 素(TAC)薄膜用作保护薄膜的偏振片上，因TAC薄膜具有的双折射性会 导致视角变窄的问题。
为了解决这一问题，提出了利用相位差薄膜来补偿斜向观察时出现的 偏振片的几何学轴错位的偏振片(例如，参照专利文献1、专利文献2)。 在上述专利文献1、2所述的偏振片中，使用相位差薄膜作为偏振镜的保 护薄膜。但是，用在专利文献1、专利文献2所述的相位差薄膜难以实现 IPS模式的液晶显示装置的充分宽的视角。

本发明的目的在于，提供一种使用了已层叠偏振片和相位差薄膜的光 学薄膜的、在宽的范围内具有高对比度的、并可以实现易观看的显示的IPS 模式液晶显示装置。
本申请的发明人等为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现如 下所示的IPS模式液晶显示装置，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种IPS模式液晶显示装置(1)，是具有由夹持液晶 层的一对基板构成的用IPS模式驱动的液晶单元以及背光灯的IPS模式液 晶显示装置，其特征在于，
在上述液晶单元的一侧的单元基板上，配置有以使偏振片的吸收轴和 相位差薄膜的滞相轴相互垂直或平行的方式层叠的光学薄膜(F1)，该光 学薄膜(F1)中，
上述偏振片是在偏振镜的两面上层叠透明保护薄膜而成的，当将该透 明保护薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X轴，垂直于X轴的方向 设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向的550nm处的折射率分 别设为nx、ny、nz，且薄膜的厚度为d(nm)时，
面内相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，
且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d为30～100nm，
上述相位差薄膜中，当将该薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X 轴，垂直于X轴的方向设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向 的550nm处的折射率分别设为nx1、ny1、nz1，且薄膜的厚度为d1(nm) 时，
用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值满足0.3～0.7，
且面内相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1为200～300nm；
在上述液晶单元的另一侧的单元基板上，配置有以使偏振片的吸收轴 和相位差薄膜的滞相轴相互平行的方式层叠的光学薄膜(F2)，该光学薄 膜(F2)中，
上述偏振片是在偏振镜的两面上层叠透明保护薄膜而成的，当将该透 明保护薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X轴，垂直于X轴的方向 设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向的550nm处的折射率分 别设为nx、ny、nz，且薄膜的厚度为d(nm)时，
面内相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，
且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d为30～100nm，
上述相位差薄膜中，当将该薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X 轴，垂直于X轴的方向设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向 的550nm处的折射率分别设为nx2、ny2、nz2，且薄膜的厚度为d2(nm) 时，
用Nz＝(nx2-nz2)/(nx2-ny2)表示的Nz值满足0.9～1.2， 且面内相位差Re2＝(nx2-ny2)×d2为150～280nm；
而且，光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)被配置成，各自的偏振片的 吸收轴处于互相垂直的状态，且均使相位差薄膜侧成为液晶单元侧。
当在交叉尼科耳状态下配置具有上述规定相位差值的保护薄膜的偏 振片时，上述光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)能够利用上述特定的相位 差薄膜消除在偏离光轴的方向上的漏光，适合用于IPS模式的液晶显示装 置。特别具有能补偿液晶层在倾斜方向上的对比度的下降的功能。上述光 学薄膜(F1)被层叠成偏振片的吸收轴和相位差薄膜的滞相轴相互垂直或 平行。另外，光学薄膜(F2)被层叠成偏振片的吸收轴和相位差薄膜的滞 相轴相互平行。    
在上述本发明的IPS模式的液晶显示装置(1)中，通过在液晶单元 的一侧配置光学薄膜(F1)，在另一侧配置光学薄膜(F2)，能够降低在IPS 模式的液晶显示装置中以往所产生的黑色显示时的漏光。这种IPS模式的 液晶显示装置具有全方位的高对比度，并可以实现宽视角且易观看的显 示。
用于上述光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)的偏振片的透明保护薄膜， 其面内相位差Re为10nm以下、更优选6nm以下，且厚度方向相位差Rth 为30～100nm，优选30～60nm。上述光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2) 是，相对于作为偏振镜的透明保护薄膜具有这种相位差的材料，可利用相 位差薄膜获得更高的补偿效果的材料。对透明保护薄膜的厚度d没有特别 限制，但通常在500μm以下，优选1～300μm。特别优选5～200μm。
用于光学薄膜(F1)的相位差薄膜，其上述的Nz值为0.3～0.7、且 面内相位差Re1为200～300nm。从增强补偿功能的观点来看，Nz值优选 在0.4以上，进一步优选0.45以上。另一方面，Nz值优选为0.6以下，进 一步优选在0.55以下。从增强补偿功能的观点来看，面内相位差Re1优选 240nm以上、270nm以下。
用于光学薄膜(F2)的相位差薄膜，其上述的Nz值为0.9～1.2、且 面内相位差Re2为150～280nm。从增强补偿功能的观点来看，Nz值优选 在0.95以上，进一步优选0.98以上。另一方面，Nz值优选为1.1以下， 进一步优选在1.05以下。从增强补偿功能的观点来看，面内相位差Re2 优选160nm以上、180nm以上、进一步优选在250nm以下。
上述IPS模式的液晶显示装置(1)中，作为用IPS模式驱动的液晶 单元，优选适用550nm处的相位差值在未施加电压时为230～400nm的IPS 模式的液晶单元。
对构成IPS模式液晶单元的材料没有特别限制，能够适当地使用通常 使用的材料，从适当地赋予由相位差薄膜带来的补偿功能的观点开看，适 用液晶单元的550nm处的相位差值在未施加电压时为230～400nm的材 料。上述液晶单元的550nm处的相位差值在未施加电压时更优选为230～ 360nm，进一步优选270～360nm，特别优选270～310nm。另外，从补偿 斜向上的对比度的角度考虑，在本发明中，液晶单元的所述相位差值和光 学薄膜(F2)的相位差薄膜的相位差值之和，优选与测定相位差的可见光 的中心波长相同(500纳米)或者接近于零。
上述IPS模式液晶显示装置(1)中，优选上述光学薄膜(F1)被配 置在辨识侧的单元基板上，上述光学薄膜(F2)被配置在来自背光灯的光 的入射侧的单元基板上，在未施加电压时，液晶单元内的液晶物质的异常 光折射率方向和入射侧的上述光学薄膜(F2)的偏振片的吸收轴处于平行 状态。当采用上述配置时，液晶单元内的液晶物质的异常光折射率方向和 光学薄膜(F2)的相位差薄膜的滞相轴处于平行的状态，因此液晶单元的 所述相位差值和光学薄膜(F2)的相位差薄膜的相位差值之和，表现为各 相位差值之和。该各相位差值之和越接近500纳米，越能补偿倾斜方向上 的对比度的下降，因此优选。该各相位差值之和优选为550纳米±40纳米， 更优选为550纳米±30纳米，进一步优选为550纳米±20纳米。
上述IPS模式液晶显示装置(1)中，优选上述光学薄膜(F2)被配 置在辨识侧的单元基板上，上述光学薄膜(F1)被配置在来自背光灯的光 的入射侧的单元基板上，在未施加电压时，液晶单元内的液晶物质的异常 光折射率方向和入射侧的上述光学薄膜(F1)的偏振片的吸收轴处于垂直 状态。当采用上述配置时，液晶单元内的液晶物质的异常光折射率方向和 光学薄膜(F2)的相位差薄膜的滞相轴处于平行的状态，因此液晶单元的 所述相位差值和光学薄膜(F2)的相位差薄膜的相位差值之和，表现为各 相位差值之和。该各相位差值之和越接近500纳米，越能补偿倾斜方向上 的对比度的下降，因此优选。该各相位差值之和优选为550纳米±40纳米， 更优选为550纳米±30纳米，进一步优选为550纳米±20纳米。
另外，本发明涉及一种IPS模式液晶显示装置(2)，是具有由夹持液 晶层的一对基板构成的用IPS模式驱动的液晶单元以及背光灯的IPS模式 液晶显示装置，其特征在于，
在上述液晶单元的一侧的单元基板上，配置有以使偏振片的吸收轴和 相位差薄膜的滞相轴相互垂直或平行的方式层叠的光学薄膜(F1)，该光 学薄膜(F1)中，
上述偏振片是在偏振镜的两面上层叠透明保护薄膜而成的，当将该透 明保护薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X轴，垂直于X轴的方向 设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向的550nm处的折射率分 别设为nx、ny、nz，且薄膜的厚度为d(nm)时，
面内相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，
且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d为30～100nm，
上述相位差薄膜中，当将该薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X 轴，垂直于X轴的方向设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向 的550nm处的折射率分别设为nx1、ny1、nz1，且薄膜的厚度为d1(nm) 时，
用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值满足0.3～0.7， 且面内相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1为200～300nm；
在上述液晶单元的另一侧的单元基板上，配置有以使偏振片的吸收轴 和相位差薄膜的滞相轴相互垂直的方式层叠的光学薄膜(F3)，该光学薄 膜(F3)中，
上述偏振片是在偏振镜的两面上层叠透明保护薄膜而成的，当将该透 明保护薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X轴，垂直于X轴的方向 设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向的550nm处的折射率分 别设为nx、ny、nz，且薄膜的厚度为d(nm)时，
面内相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，
且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d为30～100nm，
上述相位差薄膜中，当将该薄膜面内的面内折射率最大的方向设为X 轴，垂直于X轴的方向设为Y轴，薄膜的厚度方向设为Z轴，在轴方向 的550nm处的折射率分别设为nx3、ny3、nz3，且薄膜的厚度为d3(nm) 时，
用Nz＝(nx3-nz3)/(nx3-ny3)表示的Nz值满足-0.15～0.15，
且面内相位差Re3＝(nx3-ny3)×d3为230～400nm；
而且，光学薄膜(F1)和光学薄膜(F3)被配置成各自的偏振片的吸 收轴处于相垂直的状态，且均使相位差薄膜侧成为液晶单元侧。
当在交叉尼科耳状态下配置具有上述规定相位差值的保护薄膜的偏 振片时，上述光学薄膜(F1)和光学薄膜(F3)能够利用上述特定的相位 差薄膜消除在偏离光轴的方向上的漏光，适合用于IPS模式的液晶显示装 置。特别是具有能补偿液晶层的倾斜方向上的对比度的下降的功能。上述 光学薄膜(F1)被层叠为偏振片的吸收轴和相位差薄膜的滞相轴相互垂直 或平行。另外，光学薄膜(F3)被层叠为偏振片的吸收轴和相位差薄膜的 滞相轴相互垂直。
在上述本发明的IPS模式的液晶显示装置(2)中，通过在液晶单元 的一侧配置光学薄膜(F1)，在另一侧配置光学薄膜(F3)，能够降低在IPS 模式的液晶显示装置中以往所产生的黑色显示时的漏光。这种IPS模式的 液晶显示装置具有全方位的高对比度，并可以实现宽视角且易观看的显 示。
作为用于上述光学薄膜(F1)和光学薄膜(F3)的偏振片的透明保护 薄膜，优选使用具有与上述IPS模式液晶显示装置(1)中使用的薄膜相 同的相位差值、厚度的薄膜。另外，作为用于光学薄膜(F1)的相位差薄 膜，优选使用具有与上述IPS模式液晶显示装置(1)中使用的薄膜相同 的Nz值、相位差值的薄膜。
用于光学薄膜(F3)的相位差薄膜，其上述的Nz值为-0.15～0.15、 且面内相位差Re3为230～400nm。从增强补偿功能的观点来看，Nz值优 选在-0.1以上，进一步优选-0.05以上。另一方面，Nz值优选在0.1以 下，进一步优选在0.05以下。从增强补偿功能的观点来看，面内相位差 Re3优选270nm以上，而且优选在360nm以下、320nm以下。
上述IPS模式液晶显示装置(2)中，作为用IPS模式驱动的液晶单 元，和IPS模式液晶显示装置(1)相同，优选适用550nm处的相位差值 在未施加电压时为230～400nm的IPS模式的液晶单元。另外，优选的范 围也相同，所述液晶单元在550纳米处的相位差值在未外加电压时优选为 230～360nm，进一步优选270～360nm，特别优选270～310nm。另外，从 补偿倾斜方向上的对比度的角度考虑，在本发明中，液晶单元的所述相位 差值和光学薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值之和，优选与测定相位差 的可见光的中心波长相同(500纳米)或者接近于零。
另外，上述IPS模式液晶显示装置(2)中，优选用IPS模式驱动的 液晶单元的550nm处的未施加电压时的相位差值、和用于光学薄膜(F3) 的相位差薄膜的相位差值大致相等。通过使两者的相位差值大致相等而能 够改善对比度。其中，使相位差值大致相等是指相位差值之差优选在20nm 左右以下，进一步优选在10nm以下。
上述IPS模式液晶显示装置(2)，优选将上述光学薄膜(F1)配置在 辨识侧的单元基板上，将上述光学薄膜(F3)配置在来自背光灯的光的入 射侧的单元基板上，在未施加电压时，液晶单元内的液晶物质的异常光折 射率方向和入射侧的上述光学薄膜(F3)的偏振片的吸收轴处于平行状态。 当采用上述配置时，液晶单元内的液晶物质的异常光折射率方向和光学薄 膜(F3)的相位差薄膜的滞相轴处于垂直的状态，因此液晶单元的所述相 位差值和光学薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值之和，表现为各相位差 值之差。该各相位差值之差越接近0纳米，越能补偿倾斜方向上的对比度 的下降，因此优选。该各相位差值之差的绝对值优选为0-40纳米，更优 选为0-30纳米，进一步优选为0-20纳米，特别优选0-10纳米。
上述IPS模式液晶显示装置(2)中，优选将上述光学薄膜(F3)配 置在辨识侧的单元基板上，将上述光学薄膜(F1)配置在来自背光灯的光 的入射侧的单元基板上，在未施加电压时，液晶单元内的液晶物质的异常 光折射率方向和入射侧的上述光学薄膜(F1)的偏振片的吸收轴处于垂直 状态。当采用上述配置时，液晶单元内的液晶物质的异常光折射率方向和 光学薄膜(F3)的相位差薄膜的滞相轴处于垂直的状态，因此液晶单元的 所述相位差值和光学薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值之和，表现为各 相位差值之差。该各相位差值之差越接近0纳米，越能补偿倾斜方向上的 对比度的下降，因此优选。该各相位差值之差的绝对值优选为0-40纳米， 更优选为0-30纳米，进一步优选为0-20纳米，特别优选0-10纳米。
附图说明
图1是用于本发明的IPS模式液晶显示装置的光学薄膜(F1)的截面 图和示意图的一个例子。
图2是用于本发明的IPS模式液晶显示装置的光学薄膜(F2)的截面 图和示意图的一个例子。
图3是用于本发明的IPS模式液晶显示装置的光学薄膜(F3)的截面 图和示意图的一个例子。
图4是本发明的IPS模式液晶显示装置(1)的示意图的一个例子。
图5是本发明的IPS模式液晶显示装置(1)的示意图的一个例子。
图6是本发明的IPS模式液晶显示装置(2)的示意图的一个例子。
图7是本发明的IPS模式液晶显示装置(2)的示意图的一个例子。
图中：1—偏振片，1a—偏振镜，1b—透明保护薄膜，21—相位差薄 膜，22—相位差薄膜，23—相位差薄膜，F1—光学薄膜，F2—光学薄膜， F3—光学薄膜，3-IPS模式液晶单元。

下面，参照光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)、光学薄膜(F3)以及附 图说明本发明的IPS模式液晶显示装置。
如图1至图3所示，本发明的光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)、光学 薄膜(F3)中，在偏振片1上分别层叠有相位差薄膜21、22、23。作为偏 振片1，可以使用在偏振镜1a的双面上层叠了透明保护薄膜1b的材料。 是在单面上层叠有相位差薄膜2的情况的例子。分别将具有上述Nz值、 面内相位差的相位差薄膜21、22、23用于光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)、 光学薄膜(F3)中。
如图1所示，光学薄膜(F1)是以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜21 的滞相轴相互垂直或平行的方式层叠的。无论光学薄膜(F1)的偏振片1 的吸收轴和相位差薄膜21的滞相轴是垂直的还是平行的，都显示同样的 功能，但如果上述的轴平行，能够连续地贴合拉伸后的滚筒形的相位差薄 膜和滚筒形的偏振片，从而能够简化制造工序。图1(A)是垂直层叠的 情形，图1(B)是平行层叠的情形。另外，如图2所示，光学薄膜(F2) 是以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜2的滞相轴相互平行的方式层叠的。 如图3所示，光学薄膜(F3)是以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜2的滞 相轴相互垂直的方式层叠的。
对偏振镜没有特别限制，能够使用各种偏振镜。作为偏振镜，可以举 例为在聚乙烯醇类薄膜、部分缩甲醛化的聚乙烯醇类薄膜、乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物类部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜上，吸附碘或二色性染料 等二色性物质并单向拉伸的薄膜；聚乙烯醇类的脱水处理物或聚氯乙烯的 脱盐酸处理物等聚烯类取向薄膜等。在这些偏振镜中，优选由聚乙烯醇类 薄膜和碘等二色性物质构成的偏振镜。对这些偏振镜的厚度没有特别限 制，但通常为5～80μm左右。
将聚乙烯醇类薄膜用碘染色后经单向拉伸而成的偏振镜，例如，可以 通过将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液进行染色，并拉伸至原长度的3至7倍 来制作。根据需要，也可以浸渍于可含硼酸或硫酸锌、氯化锌等的碘化钾 等的水溶液中。此外，根据需要，也可以在染色前将聚乙烯醇类薄膜浸渍 于水中水洗。通过水洗聚乙烯醇类薄膜，可以洗去聚乙烯醇类薄膜表面上 的污物和防粘连剂之外，除此之外，还可通过使聚乙烯醇类薄膜溶胀，防 止染色斑等不均匀现象。拉伸既可以在用碘染色之后进行，也可以一边染 色一边进行拉伸，或者也可以在拉伸之后用碘进行染色。也可以在硼酸或 碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
作为设置在上述偏振镜上的透明保护薄膜，能够没有特别限制地使用 上述面内相位差Re在10nm以下、且厚度方向相位差Rth为30～100nm的 薄膜。作为形成这种透明保护薄膜的材料，可以举例为聚对苯二甲酸乙二 醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物；二乙酸纤维素或三乙酸纤维 素等纤维素类聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物；聚苯乙烯或 丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物；聚碳酸酯类聚合物等。 此外，作为形成上述透明保护薄膜的聚合物的例子，还可以举例为聚乙烯、 聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物之类的聚 烯烃类聚合物；氯乙烯类聚合物；尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物； 酰亚胺类聚合物；砜类聚合物；聚醚砜类聚合物；聚醚醚酮类聚合物；聚 苯硫醚类聚合物；乙烯基醇类聚合物，偏氯乙烯类聚合物；聚乙烯醇缩丁 醛类聚合物；芳酯类聚合物；聚甲醛类聚合物；环氧类聚合物；或者上述 聚合物的混合物等。透明保护薄膜还可以形成为丙烯酸类、氨基甲酸酯类、 丙烯酸氨基甲酸酯类、环氧类、硅酮类等热固化性、紫外线固化性树脂的 固化层。作为上述透明保护薄膜的材料，优选通常用作偏振镜的透明保护 薄膜的三乙酸纤维素。这些透明保护薄膜能够进行适当的拉伸处理以达到 上述的面内相位差Re、厚度方向相位差Rth。
在上述透明保护薄膜的没有粘接偏振镜的面上，可以实施硬涂层或防 反射处理、防粘连、以扩散或防眩为目的的处理。
实施硬涂层处理的目的是防止偏振片的表面损坏等，例如可以通过在 透明保护薄膜的表面上附加由丙烯酸类、硅酮类等适当的紫外线固化性树 脂构成的硬度、滑动特性等良好的固化被膜的方式等形成。另外，实施防 反射处理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射，可以通过形成基于以 往的防反射薄膜等来完成。此外，实施防粘连处理的目的是防止与相邻层 的粘附。
另外，实施防眩处理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干扰偏振片透过 光的辨识性等。例如，能够通过采用喷砂方式或压纹加工方式的粗面化方式以及 配合透明微粒的方式等适当的方式，向透明保护薄膜表面赋予微细凹凸结构来 形成。作为在上述表面微细凹凸结构的形成中含有的微粒，例如，可以使用平均 粒径为0.5～50μm的由二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、 氧化镉、氧化锑等构成的可具有导电性的无机类微粒、由交联或者未交联的聚合物 等组成的有机类微粒等透明微粒。当形成表面微细凹凸结构时，微粒的使用量相 对于100重量份的形成表面微细凹凸结构的透明树脂，通常为大约2～50重量份， 优选5～25重量份。防眩层也可以兼用作将偏振片透射光扩散而扩大视角等的扩 散层(视角扩大功能等)。
还有，上述防反射层、防粘连层、扩散层和防眩层等除了能够设置为 透明保护薄膜自身以外，还能够作为其他的光学层而与透明保护薄膜分开 设置。
在上述偏振片和透明保护薄膜的胶粘处理中，可以使用异氰酸酯类胶 粘剂、聚乙烯醇类胶粘剂、明胶类胶粘剂、乙烯基乳胶类、水类聚酯等。
作为相位差板，可以将具有上述Nz值、面内相位差的薄膜分别用于 光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)、光学薄膜(F3)。在光学薄膜(F1)中 使用上述Nz值为0.3～0.7且面内相位差Re1为200～300nm的相位差薄膜。 在光学薄膜(F2)中使用上述Nz值为0.9～1.2且面内相位差Re2为150～ 280nm的相位差薄膜。从对比度的观点来看，该相位差薄膜在相位差的波 长依赖性方面优选满足{Δnd(450nm)/Δnd(550nm)}<1的薄膜、即显 示逆分散性的薄膜。Δnd(450nm)、Δnd(550nm)是在各波长下的面内 相位差。作为面内相位差薄膜，可以举例为高分子聚合物薄膜的双折射性 薄膜、液晶聚合物的取向薄膜等。另一方面，在光学薄膜(F3)上可使用 上述Nz值为-0.15～0.15且面内相位差Re3为230～400nm的相位差薄膜。 作为该相位差薄膜优选使用正分散性(与液晶的分散性相同)薄膜。
作为高分子聚合物，例如可以举出聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯等聚 烯烃，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯，聚降冰片烯 等脂环式聚烯烃，聚乙烯醇，聚乙烯醇缩丁醛，聚甲基乙烯醚，聚羟乙基 丙烯酸酯，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素，甲基纤维素，聚芳酯，聚砜， 聚醚砜，聚苯硫醚，聚苯醚，聚烯丙基砜，聚乙烯醇，聚酰胺，聚酰亚胺， 聚氯乙烯，纤维素类聚合物，或它们的二元类、三元类各种共聚物、接枝 共聚物、混合物等。相位差薄膜可以通过采用对高分子聚合物在面方向上 实施双向拉伸的方法、在面方向上实施单向或双向拉伸并在厚度方向上也 拉伸的方法等，控制厚度方向的折射率来获得。另外，也可以通过在高分 子聚合物薄膜上粘接热收缩膜后在因加热形成的收缩力的作用下对聚合 物薄膜进行拉伸处理或/和收缩处理而进行倾斜取向的方法等而获得。
作为液晶性聚合物，例如可以举出在聚合物的主链或侧链上导入了赋 予液晶取向性的共轭性的直线状原子团(mesogene)的主链型或侧链型的 各种聚合物等。作为主链型液晶性聚合物的具体例子，可以举出具有在赋 予弯曲性的间隔部上结合了上述mesogene基的构造的聚合物，例如向列 取向性的聚酯类液晶性聚合物、圆盘状聚合物或胆甾醇型聚合物等。作为 侧链型液晶性聚合物的具体例子，可以举出如下的化合物等，即，将聚硅 氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯为主链骨架，作为侧链 借助由共轭性的原子团构成的间隔部而具有由赋予向列取向性的对位取 代环状化合物单元构成的mesogene部的化合物。这些液晶性聚合物的取 向薄膜优选为，例如对在玻璃板上形成的聚酰亚胺或聚乙烯醇等薄膜的表 面进行摩擦处理后的材料、通过在斜向蒸镀了氧化硅的薄膜等的取向处理 面上铺展液晶性聚合物的溶液后进行热处理而使液晶聚合物取向的材料， 特别优选倾斜取向的材料。
对上述相位差薄膜和偏振片的层叠方法没有特别限制，能够通过粘合 剂层等进行。对形成粘合层的粘合剂没有特别限制，能够适当选择使用如 将丙烯酸类聚合物、硅酮类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类 或橡胶类等聚合物作为基础聚合物的材料。特别优选使用丙烯酸类粘合剂 之类的光学透明性出色、并显示出适度的润湿性、内聚性和胶粘性等粘合 特性、且耐气候性和耐热性等出色的材料。
在光学薄膜或粘合剂层等各层上，可以通过例如用水杨酸酯类化合物 或苯并苯酚(benzophenol)类化合物、苯并三唑类化合物或氰基丙烯酸酯 类化合物、镍配位化合物类化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等方式 而使其具有紫外线吸收能力的材料等。
本发明的IPS模式液晶显示装置(1)、(2)中，如图4至图7所示， 具有由夹持液晶层的一对基板构成的通过IPS模式来驱动的液晶单元3以 及背光灯。背光灯被设置在入射侧，不过在图上省略。液晶单元具备：夹 持液晶层的一对基板、形成在上述一对基板的一方的电极组、被夹持在上 述基板间的具有介电各向异性的液晶组合物质层、形成于上述一对基板的 对面且用于使上述液晶组合物质的分子排列在规定方向上的取向控制层 以及用于对上述电极组施加驱动电压的驱动机构。上述电极组相对上述取 向控制层以及上述液晶组合物质层的界面，主要具有被配置成如同施加平 行电场的排列构造。该液晶单元如前所述，优选550nm处的相位差值在未 施加电压时为230～400nm。
本发明的IPS模式液晶显示装置(1)中，在上述液晶单元的一侧的 单元基板上配置有光学薄膜(F1)，在液晶单元的另一侧的单元基板上配 置有光学薄膜(F2)。
图4是在辨识侧的单元基板上配置光学薄膜(F1)并在入射侧的单元 基板上配置光学薄膜(F2)的情况。在图4中，作为光学薄膜(F1)使用 的是以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜21的滞相轴相互平行的方式层叠 的薄膜。由此，在配置光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)的情况下，如图 4所示，优选以未施加电压时使液晶单元3内的液晶物质的异常光折射率 方向和入射侧的上述光学薄膜(F2)的偏振片1的吸收轴成为平行状态的 方式进行配置。
图5是在辨识侧的单元基板上配置光学薄膜(F2)并在入射侧的单元 基板上配置光学薄膜(F1)的情况。在图5中，作为光学薄膜(F1)，使 用以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜21的滞相轴相互平行的方式层叠的 薄膜。由此，在配置光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)的情况下，如图5 所示，优选以未施加电压时使液晶单元3内的液晶物质的异常光折射率方 向和入射侧的上述光学薄膜(F1)的偏振片1的吸收轴成为垂直状态的方 式进行配置。
本发明的IPS模式液晶显示装置(2)中，在上述液晶单元的一侧的 单元基板上配置有光学薄膜(F1)，在液晶单元的另一侧的单元基板上配 置有光学薄膜(F3)。
图6是在辨识侧的单元基板上配置光学薄膜(F1)并在入射侧的单元 基板上配置光学薄膜(F3)的情况。在图6中，作为光学薄膜(F1)，使 用以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜21的滞相轴相互平行的方式层叠的 薄膜。由此，在配置光学薄膜(F1)、光学薄膜(F3)的情况下，如图6 所示，优选以在未施加电压时使液晶单元3内的液晶物质的异常光折射率 方向和入射侧的上述光学薄膜(F3)的偏振片1的吸收轴成为平行状态的 方式进行配置。
图7是在辨识侧的单元基板上配置光学薄膜(F3)并在入射侧的单元 基板上配置光学薄膜(F1)的情况。在图7中，作为光学薄膜(F1)，使 用以偏振片1的吸收轴和相位差薄膜21的滞相轴相互平行的方式层叠的 薄膜。由此，在配置光学薄膜(F1)、光学薄膜(F3)的情况下，如图7 所示，优选以在未施加电压时使液晶单元3内的液晶物质的异常光折射率 方向和入射侧的上述光学薄膜(F1)的偏振片1的吸收轴成为垂直状态的 方式进行配置。
另外，如图4、图5所示，本发明的IPS模式液晶显示装置(1)中， 光学薄膜(F1)的偏振片1的吸收轴和光学薄膜(F2)的偏振片1的吸收 轴处于垂直的状态，光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)都被配置成相位差 薄膜21、22侧成为液晶单元3侧。
另外，如图6、图7所示，本发明的IPS模式液晶显示装置(2)中， 光学薄膜(F1)的偏振片1的吸收轴和光学薄膜(F3)的偏振片1的吸收 轴处于垂直的状态，光学薄膜(F1)和光学薄膜(F3)都被配置成相位差 薄膜21、23侧成为液晶单元3侧。
上述光学薄膜(F1)、光学薄膜(F2)、光学薄膜(F3)在实际应用时 能够层叠其他光学层使用。对该光学层没有特别限制，但能够使用1层或 2层以上的相位差板(包括1/2或1/4等波长板)等在液晶显示装置等的形 成中使用过的光学层。特别优选进一步在偏振片上层叠亮度改善薄膜而成 的偏振片。
下面对在偏振片上进一步层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏 振片进行说明。在将直线偏振光改变为椭圆偏振光或圆偏振光，或者将椭 圆偏振光或圆偏振光改变为直线偏振光，或者改变直线偏振光的偏振方向 的情况下，可以使用相位差板等。特别是，作为将直线偏振光改变为圆偏 振光或将圆偏振光改变为直线偏振光的相位差板，可使用所谓的1/4波长板 (也称为λ/4板)。1/2波长板(也称为λ/2板)通常用于改变直线偏振光的偏 振方向的情形。
椭圆偏振片可以有效地用于以下情形，即补偿(防止)液晶显示装置 因液晶层的双折射而产生的着色(蓝或黄)，从而进行上述没有着色的白 黑显示的情形等。而且，控制三维折射率的偏振片还能够补偿(防止)从 斜向观察液晶显示装置的画面时产生的着色，所以优选。圆偏振片可以有 效地用于例如对图像以彩色显示的反射型液晶显示装置的图像的色调进 行调整的情形，而且还具有防反射的功能。
贴合偏振片和亮度改善薄膜而成的偏振片通常设置在液晶单元的背面侧。亮 度改善薄膜是显示如下特性的薄膜，即，当因液晶显示装置等的背光灯或 来自背面侧的反射等而有自然光入射时，反射规定偏振轴的直线偏振光或 规定方向的圆偏振光，而使其他光透过。因此将亮度改善薄膜与偏振片层 叠而成的偏振片可使来自背光灯等光源的光入射，而获得规定偏振光状态 的透过光，同时，所述规定偏振光状态以外的光不透过而被予以反射。借 助设于其后侧的反射层等使在该亮度改善薄膜面上反射的光进一步反转， 并使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作为规定偏振光状 态的光而透过，从而增加透过亮度改善薄膜的光，同时向偏振镜提供难以 吸收的偏振光，从而增加可以在液晶显示图像显示等中利用的光量，并由 此可以提高亮度。即，在不使用亮度改善薄膜而用背光灯等从液晶单元的 背面侧穿过偏振镜而使光入射的情况下，具有与偏振镜的偏振轴不一致的 偏光方向的光基本上被偏振镜所吸收，因而无法透过偏振镜。即，虽然随 所使用的偏振镜的特性而有所不同，但是大约50％的光会被偏振镜吸收掉 ，因此，液晶图像显示等中能够利用的光量将减少，导致图像变暗。由于 亮度改善薄膜反复进行如下操作，即，使具有会被偏振镜吸收的偏光方向 的光不是入射到偏振镜上，而是使该类光在亮度改善薄膜上发生反射，进 而借助设于其后侧的反射层等完成反转，使光再次入射到亮度改善薄膜上 ，这样，亮度改善薄膜只使在这两者间反射并反转的光中的、其偏光方向 变为能够通过偏振镜的偏光方向的偏振光透过，同时将其提供给偏振镜， 因此可以在液晶显示装置的图像的显示中有效地使用背光灯等的光，从而 可以使画面明亮。
也可以在亮度改善薄膜和上述反射层等之间设置扩散板。由亮度改善 薄膜反射的偏振光状态的光朝向上述反射层等，所设置的扩散板可将通过 的光均匀地扩散，同时消除偏振光状态而成为非偏振光状态。即，扩散板 使偏振光恢复到原来的自然光状态。反复进行如下的作业，即，将该非偏 振光状态即自然光状态的光射向反射层等，借助反射层等而反射后，再次 通过扩散板而又入射到亮度改善薄膜上。如此，通过在亮度改善薄膜和所 述反射层等之间设置使偏振光恢复到原来的自然光状态的扩散板，可以在 维持显示画面的亮度的同时，减少显示画面的亮度的不均，从而可以提供 均匀并且明亮的画面。通过设置该扩散板，可适当增加初次入射光的重复 反射次数，并利用扩散板的扩散功能，可以提供均匀的明亮的显示画面。
作为上述亮度改善薄膜，例如可以使用：电介质的多层薄膜或折射率 各向异性不同的薄膜多层层叠体之类的显示出使规定偏振轴的直线偏振 光透过而反射其他光的特性的薄膜(3M公司制、D-BEF等)、胆甾醇型 液晶聚合物的取向膜或在薄膜基材上支撑了该取向液晶层的薄膜(日东电 工公司制、PCF350，或Merck公司制、Transmax等)之类的显示出将左旋 或右旋中的任一种圆偏振光反射而使其他光透过的特性的薄膜等适宜的 材料。
因此，通过利用使上述的规定偏振轴的直线偏振光透过的类型的亮度 改善薄膜，使该透过光直接沿着与偏振轴一致的方向入射到偏振片上，可 以在抑制由偏振片造成的吸收损失的同时，使光有效地透过。另一方面， 利用胆甾醇型液晶层之类的使圆偏振光透过的类型的亮度改善薄膜，虽然 可以直接使光入射到偏振镜上，但是，从抑制吸收损失这一点考虑，优选 借助相位差板对该圆偏振光进行直线偏振光化，之后再入射到偏振片上。 还有，通过使用1/4波长板作为该相位差板，可以将圆偏振光变换为直线偏 振光。
在可见光区域等较宽波长范围中能起到1/4波长板作用的相位差板， 例如可以利用以下方式获得，即，将相对于波长550nm的浅色光能起到 1/4波长板作用的相位差层和显示其他的相位差特性的相位差层例如能 起到1/2波长板作用的相位差层重叠的方式等。所以，配置于偏振片和亮 度改善薄膜之间的相位差板可以由1层或2层以上的相位差层构成。
还有，就胆甾醇型液晶层而言，也可以组合不同反射波长的材料，构 成重叠2层或3层以上的配置构造，由此能够获得在可见光区域等较宽的波 长范围内反射圆偏振光的材料，其结果可以获得较宽波长范围的透过圆偏 振光。
另外，偏振片如同上述偏振光分离型偏振片，可以由层叠了偏振片和 2层或3层以上的光学层的构件构成。所以，也可以是组合上述反射型偏 振片或半透过型偏振片和相位差板而成的反射型椭圆偏振片或半透过型 椭圆偏振片等。
层叠了上述光学层的光学薄膜、偏振片在液晶显示装置等的制造过程 中能够以依次独立层叠的方式来形成。但是预先经层叠而成为光学薄膜的 材料具有质量的稳定性或组装操作等方面优良、且可以改善液晶显示装置 等的制造工序的优点。在层叠中可以使用粘合层等适宜的粘接手段。在粘 接上述偏振片和其他光学层时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等 而采取适宜的配置角度。
液晶显示装置的制作可以按照以往的方法进行。一般来说，液晶显示 装置可通过适宜地组合根据需要而加入的照明系统等构成部件并装入驱 动电路等而形成，在本发明中，除了使用上述光学薄膜以外，并没有特别 限定，可以按照以往的方式进行。
作为液晶显示装置，能够形成使用了照明系统或反射板的显示装置等 适宜的液晶显示装置。进而在液晶显示装置的形成中，能够在适宜的位置 上配置1层或2层以上例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵 列、透镜阵列薄片、光扩散板、背光灯等适宜的零件。
实施例
下面，通过实施例具体说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
使用自动双折射测量装置(王子计测仪器株式会社制、自动双折射计 KOBRA21ADH)测量透明保护薄膜的550nm处的折射率nx、ny、nz，并计算 出面内相位差Re、厚度方向相位差Rth。另外，对相位差薄膜进行同样的 测量。计算出Nz、面内相位差(Re1、Re2、Re3)。另外，采用セナルモン 法测量液晶单元的550nm处的未施加电压时的相位差值。
实施例1
(偏振片的制作)
在聚乙烯醇类薄膜上吸附碘并拉伸的薄膜(偏振镜：20μm)的双面上， 使用胶粘剂层叠三乙酸纤维素(TAC)薄膜(透明保护薄膜：80μm)。TAC 薄膜的面内相位差Re为4nm，且厚度方向相位差Rth为50nm。
(光学薄膜(F1))
通过拉伸聚碳酸酯薄膜，得到厚50μm、面内相位差Re1为260nm、Nz ＝0.5的相位差薄膜。使用粘合剂层叠该相位差薄膜和上述偏振片，并使 相位差薄膜的滞相轴和偏振片的吸收轴处于平行的状态，从而制作光学薄 膜(F1)。
(光学薄膜(F2))
通过拉伸降冰片烯类薄膜，得到厚50μm、面内相位差Re2为260nm、 Nz＝1.05的相位差薄膜。使用粘合剂层叠该相位差薄膜和上述偏振片并使 相位差薄膜的滞相轴和偏振片的吸收轴处于平行的状态，从而制作光学薄 膜(F2)。
(液晶显示装置)
使用550nm处的相位差值为310nm的IPS模式的液晶单元，如图4所 示，用粘合剂在辨识侧的单元基板上层叠光学薄膜(F1)且在入射侧的单 元基板上层叠光学薄膜(F2)。光学薄膜(F1)、(F2)中使相位差薄膜侧 成为液晶单元侧。此时，以使光学薄膜(F2)的偏振片的吸收轴和液晶单 元内的液晶所具有的异常光折射率方向成为平行状态的方式进行配置。另 外，光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)以各自的偏振片的吸收轴成为垂直 状态的方式进行配置。
(评价)
在背光灯上设置该液晶显示装置，测量在相对于垂直的偏振片的光轴 的方位方向45度处的、从法线方向倾斜70度方向的对比度，结果为对比 度＝60。对比度的测量是使用EZ Contrast(ELDIM公司制)而进行的。
实施例2
(光学薄膜(F2))
通过拉伸相位差的波长依赖性满足{Δnd(450nm)/Δnd(550nm)}<1 的薄膜(帝人化成公司制、ピコアエ—スWR)，得到厚150μm、面内相位 差Re2为220nm、Nz＝1.0的相位差薄膜。使用粘合剂层叠该相位差薄膜和 与实施例1中所使用的相同的上述偏振片，并使相位差薄膜的滞相轴和偏 振片的吸收轴成为平行状态，从而制作光学薄膜(F2)。
(液晶显示装置)
在实施例1中，将由上述获得的薄膜用作光学薄膜(F2)，除此之外， 和实施例1相同地制作液晶显示装置。
(评价)
在背光灯上设置该液晶显示装置，测量在相对于垂直的偏振片的光轴 的方位方向45度处的、从法线方向倾斜70度方向的对比度，结果为对比 度＝65。
实施例3
(液晶显示装置)
使用了实施例1中得到的光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)。使用550nm 处的相位差值为310nm的IPS模式的液晶单元，如图5所示，用粘合剂在 辨识侧的单元基板上层叠光学薄膜(F2)且在入射侧的单元基板上层叠光 学薄膜(F1)。光学薄膜(F1)、(F2)中使相位差薄膜侧成为液晶单元侧。 此时，以使光学薄膜(F1)的偏振片的吸收轴和液晶单元内的液晶所具有 的异常光折射率方向成为垂直状态的方式进行配置。另外，光学薄膜(F1) 和光学薄膜(F2)以各自的偏振片的吸收轴成为垂直状态的方式进行配置。 光学薄膜(F1)和光学薄膜(F2)的配置如图5所示。
(评价)
在背光灯上设置该液晶显示装置，测量在相对于垂直的偏振片的光轴 的方位方向45度处的、从法线方向倾斜70度方向的对比度，结果为对比 度＝60。
实施例4
(光学薄膜(F3))
通过拉伸聚碳酸酯薄膜，得到厚60μm、面内相位差Re3为310nm、Nz ＝0的相位差薄膜。面内相位差Re3等于IPS模式的液晶单元的相位差值。 使用粘合剂层叠该相位差薄膜和在实施例1中所使用的相同的上述偏振 片，并使相位差薄膜的滞相轴和偏振片的吸收轴成为垂直状态，从而制作 光学薄膜(F3)。
(液晶显示装置)
在实施例1中，用上述光学薄膜(F3)代替光学薄膜(F2)，除此之 外，和实施例1相同地制作液晶显示装置。光学薄膜(F1)和光学薄膜(F3) 如图6所示地进行配置。
(评价)
在背光灯上设置该液晶显示装置，测量在相对于垂直的偏振片的光轴 的方位方向45度处的、从法线方向倾斜70度方向的对比度，结果为对比 度＝70。
实施例5
(液晶显示装置)
在实施例3中，用在实施例4中得到的光学薄膜(F3)代替光学薄膜 (F2)，除此之外，和实施例3相同地制作液晶显示装置。光学薄膜(F1) 和光学薄膜(F3)如图7所示地进行配置。
(评价)
在背光灯上设置该液晶显示装置，测量在相对于垂直的偏振片的光轴 的方位方向45度处的、从法线方向倾斜70度方向的对比度，结果为对比 度＝70。
比较例1
(液晶显示装置)
使用粘合剂将在实施例1中制作的偏振片层叠在相同于实施例1的 IPS模式的液晶单元的两面上，制作液晶显示装置。另外，配置在液晶单 元的两面上的偏振片以吸收轴相互垂直的方式进行配置。
(评价)
在背光灯上设置该液晶显示装置，测量在相对于垂直的偏振片的光轴 的方位方向45度处的、从法线方向倾斜70度方向的对比度，结果为对比 度＝10。
本发明是基于申请日为2005年3月24日、申请号为200510055976.X、 发明名称为“IPS模式液晶显示装置”的发明专利申请的分案申请。
专利文献1：特开平4-305602号公报
专利文献2：特开平4-371903号公报