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WO2004019085A1 - 位相差光学素子、その製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents

位相差光学素子、その製造方法及び液晶表示装置 Download PDF

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WO2004019085A1
WO2004019085A1 PCT/JP2003/010704 JP0310704W WO2004019085A1 WO 2004019085 A1 WO2004019085 A1 WO 2004019085A1 JP 0310704 W JP0310704 W JP 0310704W WO 2004019085 A1 WO2004019085 A1 WO 2004019085A1
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WO
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liquid crystal
retardation layer
plate type
type retardation
plate
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PCT/JP2003/010704
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French (fr)
Inventor
Keiji Kashima
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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    • G02F2413/07—All plates on one side of the LC cell
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    • G02F2413/13—Positive birefingence

Definitions

  • the present invention relates to a retardation optical element incorporated and used in a liquid crystal display device and the like, and more particularly, to a liquid crystal cell including a retardation layer acting as a negative C plate and a retardation layer acting as an A plate.
  • Phase difference optical element for compensating for the polarization state of light emitted in a direction inclined from the normal line of the liquid crystal cell out of light incident on and / or emitted from the liquid crystal cell, a method for manufacturing the same, and a phase difference optical element
  • the present invention relates to a liquid crystal display device having the same.
  • FIG. 9 is a schematic exploded perspective view showing a conventional general liquid crystal display device.
  • the conventional liquid crystal display device 100 includes a polarizing plate 102A on the incident side, a polarizing plate 102B on the emitting side, and a liquid crystal cell 104.
  • the polarizing plates 102A and 102B are configured to selectively transmit only linearly polarized light having a vibration plane in a predetermined vibration direction, and the respective vibration directions are mutually reciprocal. They are arranged facing each other in a crossed Nicols state so as to be at right angles to each other.
  • the liquid crystal cell 104 includes a number of cells corresponding to pixels, and is disposed between the polarizing plates 102A and 102B.
  • the liquid crystal cell 104 is formed by a VA (Vertical Alignment) method in which a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is sealed (in the figure, a liquid crystal die).
  • VA Vertical Alignment
  • the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 102A on the incident side is a non-driven cell among the liquid crystal cells 104, for example.
  • the light passes through this portion, the light is transmitted without phase shift and is blocked by the polarizing plate 102B on the emission side.
  • the liquid crystal display device 100 is not limited to the above-described mode of transmitting and blocking light, and the light emitted from the non-driven cell portion of the liquid crystal sensor 104 can be used.
  • Liquid crystal display devices also exist.
  • the liquid crystal cell 104 has a birefringent property, Of the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 102A on the incident side and incident along the normal line of the liquid crystal cell 104, the phase shift Although the light is transmitted without being reflected, the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 102 A on the incident side is incident on the liquid crystal cell 104 in the direction inclined from the normal line of the liquid crystal cell 104 when transmitted through the liquid crystal cell 104.
  • phase difference occurs, and the light becomes elliptically polarized light. This phenomenon occurs because when a cell in the VA liquid crystal cell 104 is in a non-driving state, the liquid crystal molecules that are vertically aligned in the liquid crystal cell 104 act as a positive C plate. It is caused. Note that the magnitude of the phase difference generated with respect to the light transmitted through the liquid crystal cell 104 (transmitted light) depends on the birefringence value of the liquid crystal molecules sealed in the liquid crystal cell 104 and the liquid crystal cell 104. It is also affected by the thickness and the wavelength of transmitted light.
  • the display quality of the image observed from a direction inclined from the normal line of the liquid crystal sensor 104 is lower than the image observed from the front. There is a problem that it tends to worsen (viewing angle dependency).
  • a V-p a helical (helical) pitch in a helical structure of liquid crystal molecules
  • na V an average in a plane perpendicular to a helical axis.
  • the selective reflection wavelength represented by (refractive index) is adjusted so as to be smaller or larger than the wavelength of the transmitted light, as described in, for example, JP-A-4-322223.
  • the retardation generated in the VA liquid crystal cell acting as a positive C plate and the retardation layer of the retardation optical element acting as a negative C plate occur.
  • the phase difference layer of the phase difference optical element so that the phase difference cancels out, the problem of the viewing angle dependence of the liquid crystal display device can be significantly reduced.
  • the phase difference optical element operates as a negative C plate.
  • phase difference optical element having a phase difference layer acting as a negative C plate and a phase difference layer acting as an A plate
  • one of the causes was in the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface of the retardation layer.
  • Phase difference optical element comprising a phase difference layer acting as a negative C plate and a phase difference layer acting as an A plate, capable of effectively suppressing And a liquid crystal display device.
  • the present invention provides, as a first solution, a C-plate type retardation layer having a cholesteric regularity structure with a planar orientation and acting as a negative C-plate, and selectively reflecting light caused by the structure.
  • a phase difference optical element is provided.
  • a surface on the A-plate type retardation layer side and a distance from the A-plate type retardation layer are separated. It is preferable to have a spiral structure having a pitch number of substantially 0.5 X integer multiples between the surface and the surface on the side where the light is applied.
  • the C-plate type retardation layer has a structure in which a force-iral nematic liquid crystal is three-dimensionally cross-linked and fixed, or a polymer cholesteric liquid crystal is fixed in a glass state. It is preferable to have a modified structure.
  • the A-plate type retardation layer has a structure in which a nematic liquid crystal is three-dimensionally cross-linked and fixed, or a polymer nematic liquid crystal is fixed in a glass state. It preferably has a structure.
  • the present invention provides, as a second solution, a first liquid crystal having cholesteric regularity on an alignment film in which the direction of the alignment control force is substantially the same over the entire range on the film, Coating a first liquid crystal whose selective reflection wavelength is adjusted to be in a range different from the wavelength of the incident light; and one of the coated first liquid crystals.
  • the first liquid crystal is a liquid crystal containing at least one of a polymerizable monomer molecule having cholesteric regularity and a polymerizable oligomer molecule having cholesteric regularity
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on one surface of the first liquid crystal is solidified by three-dimensional crosslinking in a state where the direction of the director is regulated by the alignment regulating force of the alignment film, and the second liquid crystal has nematic regularity.
  • the first liquid crystal is a liquid crystal containing a liquid crystal polymer having cholesteric regularity, and a direction of a director of liquid crystal molecules on one surface of the first liquid crystal is changed.
  • the second liquid crystal is a liquid crystal containing a liquid crystal polymer having nematic regularity by being cooled in a state of being regulated by the alignment regulating force of the alignment film, and the second liquid crystal is a C plate type of the second liquid crystal. It is preferable that the liquid crystal molecules are solidified into a glass by cooling in a state where the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface on the side of the retardation layer is regulated by the orientation regulating force on the surface of the C-plate type retardation layer.
  • the direction of directors of liquid crystal molecules on both of two main surfaces of the C-plate type retardation layer facing each other is substantially parallel to each other.
  • the thickness of the first liquid crystal coating can be adjusted preferable.
  • the liquid crystal is solidified in a state in which the directions of the directors of the liquid crystal molecules on both of the two main surfaces of the C-plate type retardation layer facing each other are regulated. It is preferable that another alignment film is brought into contact with the surface on the side away from the surface of the alignment film.
  • the liquid crystal is solidified in a state where the directions of the directors of the liquid crystal molecules on both of two main surfaces of the A-plate type retardation layer opposed to each other are regulated. It is preferable that another alignment film is brought into contact with the surface of the C plate type difference layer on the side separated from the surface.
  • the present invention provides, as a third solution, a step of coating a first liquid crystal having nematic regularity on an alignment film in which the direction of the alignment control force is substantially the same over the entire range on the film; Forming the A-plate type retardation layer acting as an A-plate by solidifying in a state where the direction of the director of the liquid crystal molecules on one surface of the first liquid crystal is regulated by the orientation regulating force of the orientation film.
  • the first liquid crystal is a liquid crystal containing at least one of polymerizable monomer molecules having nematic regularity and polymerizable oligomer molecules having nematic regularity
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on one surface of the first liquid crystal is solidified by three-dimensional crosslinking while being regulated by the alignment regulating force of the alignment film, and the second liquid crystal has cholesteric regularity.
  • Direction is the A plate type position Four
  • phase difference layer is solidified by three-dimensional cross-linking while being regulated by the orientation regulating force.
  • the first liquid crystal is a liquid crystal containing a liquid crystal polymer having nematic regularity, and a direction of a director of a liquid crystal molecule on one surface of the first liquid crystal is the orientation.
  • the second liquid crystal is a liquid crystal containing a liquid crystal polymer having cholesteric regularity by being cooled and solidified into a glassy state while being controlled by the alignment control force of the film, and the A plate type of the second liquid crystal is used as the second liquid crystal.
  • the liquid crystal molecules be solidified into a glass by cooling in a state where the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface on the side of the retardation layer is regulated by the orientation regulating force on the surface of the A-plate type retardation layer.
  • the direction of directors of liquid crystal molecules on both of the two main surfaces of the C-plate type retardation layer facing each other is substantially parallel to each other. It is preferable to adjust the thickness of the coating of the second liquid crystal.
  • the second liquid crystal is solidified in a state where the directions of the directors of the liquid crystal molecules on both of the two main surfaces of the C-plate type retardation layer opposed to each other are regulated. It is preferable that another alignment film is brought into contact with the surface on the side away from the surface of the A-plate type retardation layer.
  • the second liquid crystal is solidified in a state in which the directions of the directors of the liquid crystal molecules on both the two main surfaces of the A-plate type retardation layer facing each other are regulated.
  • another alignment film is brought into contact with the surface on the side separated from the surface of the alignment film.
  • the present invention provides, as a fourth solution, a liquid crystal cell, a pair of polarizing plates disposed so as to sandwich the liquid crystal cell, and a liquid crystal cell disposed between the liquid crystal cell and at least one of the pair of polarizing plates.
  • a phase difference optical element according to the first solution means wherein the phase difference optical element is one of light having a predetermined polarization state incident on the liquid crystal cell and emitted from the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device which compensates for a polarization state of light emitted in a direction inclined from a normal line of the liquid crystal cell.
  • phase difference optical element according to the first solution of the present invention, the phase difference optical element Four
  • the C-plate type retardation layer which has a cholesteric regularity structure and acts as a negative C-plate, is adjacent to the A-plate type retardation layer, which has a nematic regularity structure and acts as an A-plate.
  • the helical pitch of the structure is adjusted so that the selective reflection wavelength of the selective reflection light caused by the structure of the C-plate type retardation layer is in a range different from the wavelength of the incident light, and Since the directions of the directors of the liquid crystal molecules on the surface adjacent to the C-plate type retardation layer and the A-plate type retardation layer are substantially matched, the liquid crystal cell and the polarizing plate are Even in the case where the display is arranged between them, a bright and dark pattern or the like is not generated in the display image, and it is possible to effectively suppress a decrease in display quality.
  • the directions of the directors of the liquid crystal molecules on the two main surfaces of the C-plate type retardation layer are substantially parallel. This makes it possible to more effectively suppress the occurrence of light and dark patterns and to further suppress the deterioration of display quality.
  • the liquid crystal on two main surfaces of the C-plate type retardation layer and the A-plate type retardation layer which are stacked adjacent to each other are separated from each other.
  • the spiral structure having a pitch number of substantially 0.5 X integer times between the two main surfaces of the C-plate type retardation layer.
  • the cholesteric regularity can be reduced on the alignment film in which the direction of the alignment control force is substantially the same over the entire range of the film.
  • the first liquid crystal having a nematic regularity is formed on the C-plate type retardation layer acting as a negative C-plate by coating the first liquid crystal having the nematic regularity. Coat the liquid crystal and bind the A plate A phase difference optical element comprising a phase difference layer acting as a negative C plate and a phase difference layer acting as an A plate, since the A plate type retardation layer acting as A phase difference optical element that does not generate a bright pattern in an image and that can effectively suppress a decrease in display quality can be easily manufactured.
  • the alignment control device has a nematic regularity on an alignment film in which the direction of the alignment control force is substantially the same throughout the film.
  • the first liquid crystal is coated to form an A-plate type retardation layer acting as an A-plate, and then the second liquid crystal having cholesteric regularity is directly coated on the formed A-plate type retardation layer.
  • a C-plate type retardation layer acting as a negative C plate is formed, a phase difference layer comprising a retardation layer acting as a negative C plate and a retardation layer acting as an A plate is formed. It is possible to easily manufacture a phase difference optical element which is a phase difference optical element and does not generate a bright and dark pattern on a display image and can effectively suppress a decrease in display quality. so That.
  • a phase difference optical element is arranged between a liquid crystal cell and a polarizing plate of a liquid crystal display device, and a predetermined polarization incident on the liquid crystal cell and / or emitted from the liquid crystal cell. Since the polarization state of light emitted in a direction inclined from the normal line of the liquid crystal cell in the state light is compensated, it is possible to suppress the occurrence of light and dark patterns in the liquid crystal display device and to improve the contrast, Deterioration in display quality can be suppressed.
  • FIG. 1 is an enlarged perspective view schematically showing a part of a phase difference optical element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view schematically showing a part of a modification of the phase difference optical element according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the helical pitch in the helical structure of the liquid crystal molecules having cholesteric regularity and the director of the liquid crystal molecules on the surface of the retardation layer. ⁇ ⁇
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a first method for manufacturing a phase difference optical element according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a modification of the first method for manufacturing a phase difference optical element according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a second method for manufacturing a retardation optical element according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic exploded perspective view showing a liquid crystal display device including a phase difference optical element according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic exploded perspective view showing a configuration when observing a phase difference optical element sandwiched between polarizing plates.
  • FIG. 9 is a schematic exploded perspective view showing a conventional liquid crystal display device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the retardation optical element 10 includes a C-plate type retardation layer 12 having a cholesteric regular structure in a planar orientation, and a C-plate type retardation layer 12 adjacent to the C-plate type retardation layer 12. And an A-plate type retardation layer 14 having a nematic regular structure.
  • the C-plate type retardation layer 12 is composed of two main surfaces (wider surfaces) that face each other and are arranged so as to be orthogonal to the thickness direction (direction of the normal 15). Has 2 B.
  • the C-plate type retardation layer 12 has anisotropy, that is, birefringence due to the cholesteric regularity structure, and the refractive index in the thickness direction is different from the refractive index in the plane direction. Acts as a negative C plate.
  • N x N y ⁇ N z relationship.
  • the A-plate type retardation layer 14 is composed of two main surfaces (larger surfaces) 14 A, 1 opposing each other and arranged so as to be orthogonal to the thickness direction (direction of the normal 15). Has 4B.
  • the A-plate type retardation layer 12 has anisotropy, ie, birefringence, due to the nematic regularity structure, and has a different refractive index in the plane direction.
  • N x the refractive index in the plane direction of the A-plate type retardation layer 14
  • N y the refractive index in the thickness direction
  • the direction of the director Na of the liquid crystal molecules on the surface 14 A on the plate-type retardation layer 12 side substantially coincides with the direction.
  • the range is within ⁇ 10 °, preferably within ⁇ 5 °, and more preferably within ⁇ 1 °.
  • the term “substantially coincides” includes the case where the direction of the director of the liquid crystal molecules is displaced by approximately 180 degrees, that is, the case where the head and tail of the liquid crystal molecules are in the same direction. It is a thing. This is because in many cases, the head and tail of liquid crystal molecules cannot be optically distinguished. Note that this relationship will be described later. (The directions of the directors C a and C b of the liquid crystal molecules on the two main surfaces 12 A and 12 B of the C-plate type retardation layer 12 are “substantially parallel.
  • the directions of the directors C a and N b of the liquid crystal molecules on the two surfaces 12 A and 14 B of the C-plate type retardation layer 12 and the A-plate type retardation layer 14 which are separated from each other are different. The same applies to “substantially parallel”.
  • liquid crystal molecule is generally used to mean a molecule having both fluidity of liquid and anisotropy of crystal, but in the present specification, the term “liquid crystal molecule” refers to a state having fluidity. For the sake of convenience, solidified molecules while maintaining the anisotropy
  • liquid crystal molecule is used.
  • a method of solidifying the molecules while maintaining the anisotropy that the molecules had in a state of fluidity for example, cross-linking a liquid crystal molecule (polymerizable monomer molecule or polymerizable oligomer molecule) having a polymerizable group is used. And a method of cooling the liquid crystal polymer (liquid crystal polymer) below the glass transition temperature.
  • the direction of the director Ca of the liquid crystal molecules on one surface 12A of the two main surfaces of the C-plate type retardation layer 12 is substantially the same in that surface, and the other is It is preferable that the direction of the director Cb of the liquid crystal molecules on the surface 12B is also substantially the same in the plane.
  • the range of variation in the directions of the directors Ca and Cb of the liquid crystal molecules on one surface 12A and the other surface 12B of the C-plate type retardation layer 12 is preferably within ⁇ 10 °. It is preferably within ⁇ 5 °, more preferably within ⁇ 1 °.
  • the directions of the liquid crystal molecule directors Ca and Cb are substantially the same. This can be determined by observing the cross section of the retardation layer 12 with a transmission electron microscope. More specifically, when a cross section of a C-plate type retardation layer 12 solidified with a cholesteric regular liquid crystal structure is observed with a transmission electron microscope, it is found that a molecular helical structure peculiar to the cholesteric regular liquid crystal structure is observed. A light pattern corresponding to pitch is observed.
  • the C-plate type retardation layer 12 having a cholesteric regularity structure and acting as a negative C-plate has birefringence and a thickness of The refractive index in the vertical direction is different from the refractive index in the plane direction. Therefore, when linearly polarized light enters the C-plate type retardation layer 12, the linearly polarized light incident in the direction of the normal 15 of the C-plate type retardation layer 12 is transmitted without phase shift. However, linearly polarized light incident in a direction inclined from the normal line 15 of the C-plate type retardation layer 12 becomes elliptically polarized light due to a phase difference when passing through the C-plate type retardation layer 12. . Conversely, when elliptically polarized light is incident in a direction inclined from the normal 15 of the C-plate type retardation layer 12, the incident elliptically polarized light can be converted to linearly polarized light.
  • the A-plate type retardation layer 14 having a nematic regular structure and acting as an A-plate also has birefringence, but has a different refractive index in the plane direction. That is, even in the directions along the surfaces 14A and 14B, the refractive indexes in the directions of the directors Na and Nb are different from the refractive indexes in the directions perpendicular to the directors Na and Nb. In addition, The refractive index in the direction perpendicular to the directors Na and Nb is equal to the refractive index in the thickness direction.
  • a retardation optical element using two types of retardation layers (C-plate type retardation layer 12 and A-plate type retardation layer 14) having different birefringence modes in the direction is used in combination.
  • C-plate type retardation layer 12 and A-plate type retardation layer 14 having different birefringence modes in the direction is used in combination.
  • the C-plate type retardation layer 12 and the A-plate type retardation layer 14 are laminated adjacent to each other, and the C-plate type retardation layer 12 and the A-plate type retardation layer 14 Since the directions of the directors Cb and Na of the liquid crystal molecules on the surfaces 12B and 14A on the sides adjacent to each other substantially match, the distance between the liquid crystal cell of the liquid crystal display device and the polarizing plate Even in the case of the arrangement, a light and dark pattern or the like is not generated in a display image, and it is possible to effectively suppress a decrease in display quality.
  • the range in which the selective reflection wavelength of the selective reflection light due to the cholesteric regularity structure is different from the wavelength of the incident light (whether the selective reflection wavelength is smaller than the wavelength of the incident light)
  • the spiral pitch of the structure is adjusted so as to exist in the range of (or larger range).
  • the cholesteric regularity structure is based on the planar alignment of liquid crystal, and the optical rotation selection characteristic (polarization separation characteristic) that separates the optical rotation component in one direction (circular polarization component) and the optical rotation component in the opposite direction. have.
  • Such a phenomenon is known as circular dichroism, and when the direction of rotation in the helical structure of liquid crystal molecules is appropriately selected, a circularly polarized light component having the same optical rotation direction as this direction of rotation is selectively reflected.
  • the maximum optical rotation polarization light scattering (peak of selective reflection) in this case occurs at the selective reflection wavelength 0 in the following equation (1).
  • na V na V ⁇ p... (1
  • p is the helical pitch in the helical structure of the liquid crystal molecules
  • na V is the average refractive index in a plane perpendicular to the helical axis.
  • the wavelength bandwidth ⁇ of the selectively reflected light at this time is expressed by the following equation (2).
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (2)
  • ⁇ is a birefringence value expressed as a difference between the refractive index for ordinary light and the refractive index for extraordinary light.
  • the incident non-polarized light is converted to the right-handed or right-rotated light within a wavelength band ⁇ centered on the selective reflection wavelength 0 according to the polarization separation characteristics described above.
  • One of the left-handed circularly polarized light components is reflected, and the other circularly polarized light component and light (non-polarized light) in a wavelength region other than the selective reflection wavelength are transmitted.
  • the reflected right-handed or left-handed circularly polarized light component is reflected without reversing the direction of rotation unlike normal reflection.
  • the wavelength bandwidth of visible light, for which coloring is a problem is 380 to 780 nm, so that the selective reflection wavelength of the selective reflection light due to the cholesteric regularity structure is not more than 38 O nm.
  • a structure of cholesteric regularity is configured to be 780 nm or more. This makes it possible to prevent the C-plate type retardation layer 12 from exhibiting the function as a negative C-plate and prevent problems such as coloring due to reflection of incident light (visible light). It is more preferable that the selective reflection wavelength of the selective reflection light is smaller than the wavelength of the incident light, because the optical rotation is reduced.
  • the retardation optical element 20 is composed of a C-plate type retardation layer 22 having a cholesteric regularity structure in a planar orientation, and a C-plate type retardation layer 22 adjacent to the C-plate type retardation layer 22. And an A-plate type retardation layer 14 having a nematic regular structure.
  • the C-plate type retardation layer 22 acts as a negative C-plate similarly to the C-plate type retardation layer 12 of the retardation optical element 10 shown in FIG. It has two main surfaces (wider surfaces) 22 A and 22 B facing each other and arranged perpendicular to the direction of the normal 15.
  • the direction of the director Ca of the liquid crystal molecules on the surface 22 A on the side remote from the A-plate type retardation layer 14 is substantially parallel.
  • the direction (average direction) of the director Cb of the liquid crystal molecules on one surface 22 B of the C-plate type retardation layer 22 and the direction of the director C a of the liquid crystal molecules on the other surface 22 A (average direction) Direction) is within ⁇ 10 °, preferably within ⁇ 5 °, and more preferably within ⁇ 1 °.
  • the direction of the director Ca of liquid crystal molecules on the surface 22 A of the plate-type retardation layer 22 on the side away from the A-plate retardation layer 14 and the A-plate retardation layer 14 The direction of the director Nb of the liquid crystal molecules on the surface 14 B on the side remote from the C-plate type retardation layer 22 is substantially parallel to the direction.
  • the angle formed by the direction b (average direction) is within ⁇ 10 °, preferably within 5 °, more preferably within ⁇ 1 °.
  • the directions of the directors C a and C b of the liquid crystal molecules on the two main surfaces 22 A and 22 B of the C-plate type retardation layer 22 are In order to make them match exactly (that is, in parallel), the thickness of the C-plate type retardation layer 22 is set to 0.5 X integer multiple of the helical pitch p of the cholesteric regularity structure (spiral structure), and the surface 2 2 Between A and 22B, a spiral structure having a pitch number of substantially 0.5 X integer multiples is formed. By doing so, the thickness is optically divisible by half the distance of the helical pitch P of the cholesteric regularity of the liquid crystal molecules, as schematically shown in, for example, FIGS. 3 (A) to 3 (C). That is, the optical deviation from the simplified theoretical equation (1), particularly the disturbance of the polarization state due to the phase shift difference with respect to the incident light incident along the helical axis is suppressed.
  • the phase difference optical element 20 shown in FIG. 2 is the same as the phase difference optical element 10 shown in FIG. 1 except that the configuration of the C-plate type phase difference layer acting as a negative C plate is different. Since the configuration is substantially the same as that described above, a detailed description of other configurations will be omitted.
  • the material of the C-plate type retardation layers 12 and 22 of the retardation optical elements 10 and 20 and the A-plate type retardation layer 14 is a three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer or liquid crystalline oligomer. (Polymerizable monomer molecules or polymerizable oligomer molecules), and polymer liquid crystals (liquid crystal polymers) that can be solidified into a glass by cooling can also be used.
  • three-dimensional cross-linking means that polymerizable monomer molecules or polymerizable oligomer molecules are three-dimensionally polymerized with each other to form a network structure.
  • the liquid crystal molecules can be optically fixed while maintaining the cholesteric regular structure or the nematic regular structure, and can be easily handled as an optical film. It can be a film-like film.
  • liquid crystalline monomers capable of three-dimensional cross-linking
  • a liquid crystalline monomer is converted into a liquid crystal phase at a predetermined temperature
  • a nematic liquid crystal is obtained.
  • a chiral nematic liquid crystal (cholesteric liquid crystal) can be obtained by adding a chiral agent to the liquid crystal monomer.
  • liquid crystalline monomers represented by general formulas (1) to (11) can be used.
  • X is preferably 2 to 5 (integer).
  • chiral agent for example, it is preferable to use a chiral agent represented by any of the general formulas (12) to (14).
  • X is preferably 2 to 12 (integer) in the case of the chiral agent, and X is preferably 2 to 5 (integer) in the case of the chiral agent represented by the general formula (14).
  • R 4 represents hydrogen or a methyl group.
  • an alignment film 17 is formed on a glass substrate or a polymer film i 6 such as a TAC (cellulose triacetate) film, and the 4
  • a polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 18 having cholesteric regularity is coated, and is oriented by the orientation regulating force of the orientation film 17.
  • one molecule of the polymerizable monomer (or the polymerizable oligomer molecule) 18 thus coated forms a liquid crystal layer.
  • a polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 18 is formed into a liquid crystal layer at a predetermined temperature, the liquid crystal layer becomes a nematic liquid crystal.
  • a chiral nematic liquid crystal (Cholesteric liquid crystal).
  • the selective reflection wavelength caused by the molecular structure of the polymerizable monomer molecule or the polymerizable oligomer molecule can be controlled.
  • the polymerizable monomer molecules (or polymerizable oligomer molecules) 18 are adjusted so that the selective reflection wavelength at the time of solidification thereof is in a range different from the wavelength of the incident light.
  • the polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 18 may be dissolved in a solvent such as toluene or MEK to form a coating liquid, if necessary, in order to lower the viscosity so as to facilitate coating.
  • a drying step is required to evaporate the solvent before three-dimensional crosslinking by irradiation of ultraviolet rays or electron beams.
  • a drying step of evaporating the solvent is performed, and then, after maintaining a temperature for forming a liquid crystal layer, an alignment step of aligning the liquid crystal is performed. Good.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface of the polymerizable monomer molecule (or one polymerizable oligomer) 18 on the side of the alignment film 17 is As shown in FIG. 4 (C), the polymerizable monomer molecules (or polymerizable oligomer molecules) 18 were added to the photopolymerized polymer in a state where the polymer was regulated by the orientation regulating force on the surface of the orientation film 17. If the polymerization is initiated by the initiator and ultraviolet light irradiated from the outside, or by direct initiation of the polymerization by an electron beam, it is three-dimensionally crosslinked (polymerized) and solidified. A working C-plate type retardation layer 12 is formed.
  • the C-plate type retardation layer 12 contacts the alignment film 17.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 12A can be substantially matched within the contact surface.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 12B on the side of the C-plate type retardation layer 12 that is separated from the alignment film 17 is substantially changed over the entire range of the surface 12B.
  • the thickness of the C-plate type retardation layer 12 should be made uniform.
  • the polymerizable monomer molecules (polymerizable oligomer molecules) 18 are converted to the alignment film 17.
  • the second alignment film 17A is preferably peeled off from the C-plate type retardation layer 12 in a step after irradiation with ultraviolet rays or electron beams.
  • the alignment film 17 and / or the second alignment film 17A can be manufactured by a conventionally known method.
  • the glass substrate or TAC A method of rubbing by depositing PI (polyimide) or PVA (polyvinyl alcohol) on a polymer film 16 such as an film, or forming an optical alignment film on a polymer film 16 such as a glass substrate or TAC film
  • PI polyimide
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a stretched PET polyethylene terephthalate
  • a polymer film (organic material) such as a TAC film is used as a base material on which the alignment film 17 is formed
  • a polymer solution containing polymerizable monomer molecules (or polymerizable oligomer molecules) 18 may be used.
  • a barrier layer with solvent resistance such as PVA (polyvinyl alcohol) may be provided on the polymer film, and the coating liquid may be coated thereon.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a nematic liquid crystal phase is exhibited at a predetermined temperature separately prepared directly on the C-plate type retardation layer 12 formed as described above.
  • Another polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 19 having nematic regularity is coated, and is oriented by the orientation regulating force of the surface 12 B of the C-plate type retardation layer 12.
  • one polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 19 coated constitutes a liquid crystal layer.
  • the polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 19 is, if necessary, similar to the polymerizable monomer molecule (or polymerizable oligomer molecule) 18 in order to reduce the viscosity so as to facilitate coating. It can be dissolved in a solvent such as toluene or MEK to form a coating solution. In this case, a drying step is required to evaporate the solvent before three-dimensional crosslinking by irradiation with ultraviolet rays or electron beams.
  • a drying step of evaporating a solvent is performed, and then, after maintaining a temperature for forming a liquid crystal layer, an alignment step of aligning the liquid crystal is performed. Good.
  • the direction of the polymer is regulated by the orientation regulating force of the surface of the C-plate type retardation layer 12 as shown in Fig. 4 (E).
  • the polymer is solidified by three-dimensional crosslinking (polymerization) by using a photopolymerization initiator that has been added in advance and ultraviolet light emitted from the outside to initiate polymerization, or by directly initiating polymerization with an electron beam.
  • the A-plate type retardation layer 14 serving as the A-plate as described above is formed.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 14 B on the side of the A-plate type retardation layer 14 that is separated from the C-plate type retardation layer 12 is defined as the entire range of the surface 14 B. In order to make them substantially coincide with each other, it is necessary to make the film thickness of the C-plate type retardation layer 12 uniform and further make the film thickness of the A-plate type retardation layer 14 uniform.
  • the phase difference layer 14 is three-dimensionally cross-linked and solidified
  • the polymerizable monomer molecules (polymerizable oligomer (Molecule) 19 the surface of the side opposite to the surface 12B of the C-plate type retardation layer 12 is the same as the second alignment film 17A shown in Figs. 5 (C) and (D).
  • the second alignment film may be provided.
  • the surface 22 B of the C-plate type retardation layer 22 on the side away from the alignment film 17 is required.
  • the direction of the director C b of the liquid crystal molecules may be matched with the direction of the director C a of the liquid crystal molecules on the surface 22 A of the C plate type retardation layer 22 on the alignment film 17 side, or the A plate type
  • the direction of the director Nb of the liquid crystal molecules on the surface 14 B on the side of the retardation layer 14 that is separated from the C-plate type retardation layer 22 is changed to the A-plate type of the C-plate type retardation layer 22. It is necessary to match the direction of the director Ca of the liquid crystal molecules on the surface 22 A on the side remote from the retardation layer 14.
  • the coating is performed so that the thickness of the C-plate type retardation layer 22 and the A-plate type retardation layer 14 is 0.5 X integer times the helical pitch in the helical structure of the liquid crystal molecules. It is preferable to adjust the thickness of the liquid crystal, or to use a second alignment film 17A as shown in FIGS. 5 (C) and 5 (D).
  • the second alignment layer 1 7 A is, C-plate and the alignment layer 1 7 of the retardation layer 2 2 opposite surface 2 2 B, or A pre A second 17 A is brought into contact with the surface 14 B of the 1-type retardation layer 14 opposite to the C-plate type retardation layer 22.
  • the retardation optical element 10 (20) in which the C-plate type retardation layer 12 (22) and the A-plate type retardation layer 14 are laminated adjacently is manufactured.
  • FIGS. 6 (A;) to (E) show the manufacturing method when a liquid crystal polymer is used as a material of the C-plate type retardation layer 12 (22) and the A-plate type retardation layer 14. explain.
  • an alignment film 17 is formed on a glass substrate or a polymer film 16 such as a TAC film, and then, as shown in FIG. 6 (B).
  • the liquid crystal polymer 32 having cholesteric regularity is coated and aligned by the alignment controlling force of the alignment film 17.
  • the coated liquid crystal polymer 32 constitutes a liquid crystal layer.
  • liquid crystal polymer 32 a cholesteric liquid crystal polymer itself having a chiral ability in the liquid crystal polymer itself may be used, or a mixture of a nematic liquid crystal polymer and a cholesteric liquid crystal polymer may be used.
  • a polymer in which a mesogen group exhibiting a liquid crystal is introduced into a main chain, a side chain, or in both positions of the main chain and the side chain; a polymer cholesteric liquid crystal in which a cholesteryl group is introduced into a side chain;
  • Use is made of a liquid crystalline polymer as disclosed in JP-A-9-133810, a liquid-crystalline polymer as disclosed in JP-A-11-193392, etc. be able to.
  • Such a liquid crystal polymer 32 changes its state depending on the temperature. For example, when the glass transition temperature is 90 ° C. and the isotropic transition temperature is 200 ° C., 90 ° C. to 200 ° C. It exhibits a cholesteric liquid crystal state between ° C and when it is cooled to room temperature, it can be solidified into a glass while maintaining a cholesteric structure.
  • the chiral power in the liquid crystal molecules is reduced by a known method. Adjust it. Also, when a mixture of a nematic liquid crystal polymer and a cholesteric liquid crystal polymer is used, the mixing ratio may be adjusted.
  • the liquid crystal polymer 32 may be dissolved in a solvent such as toluene or MEK to form a coating liquid, if necessary, in order to reduce the viscosity so that coating is easy.
  • a drying step for evaporating the solvent is required before cooling.
  • a drying step of evaporating the solvent is performed, and then an alignment step of aligning the liquid crystal is performed.
  • the C-plate type retardation layer 12 contacts the alignment film 17.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 12A can be substantially matched within the contact surface.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 12B on the side of the C-plate type retardation layer 12 that is separated from the alignment film 17 is substantially changed over the entire range of the surface 12B.
  • the thickness of the C-plate type retardation layer 12 may be made uniform.
  • a second alignment film 17A as shown in FIGS. 5 (C) and (D) may be provided on the surface of the liquid crystal polymer 32 on the side away from the alignment film 17 as well.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 12B of the C-plate type retardation layer 12 can be more reliably substantially matched in the entire range of the surface 12B.
  • the second alignment film 17 A may be peeled off from the C-plate type retardation layer 12 in a subsequent step after cooling.
  • the alignment films 17 and Z or the second alignment film 17A those similar to the above-described first manufacturing method can be used.
  • a polymer film (organic material) such as a TAC film
  • the liquid crystal polymer In order to prevent the base material from being attacked by the solvent in the coating solution in which the polymer 32 is dissolved, the solvent resistance such as PVA (polyvinyl alcohol) is applied on the polymer film in the same manner as in the first manufacturing method described above. It is advisable to provide a certain barrier layer and coat the coating liquid thereon.
  • a nematic liquid crystal phase is exhibited at a predetermined temperature separately prepared directly on the C-plate type retardation layer 12 formed as described above.
  • a liquid crystal polymer 34 having nematic regularity is coated, and the liquid crystal polymer 34 is aligned by the alignment controlling force of the surface 12 B of the C-plate type retardation layer 12. At this time, the coated liquid crystal polymer 34 constitutes a liquid crystal layer.
  • liquid crystal polymer 34 for example, a nematic liquid crystal polymer as described in the above-mentioned JP-A-11-293252 is used.
  • Such a liquid crystal polymer 34 changes its state depending on the temperature, exhibits a nematic liquid crystal state within a predetermined temperature range, and when cooled to room temperature, can be solidified into a glass state while having a nematic structure.
  • the liquid crystal polymer 34 may be dissolved in a solvent such as toluene or MEK to form a coating liquid, if necessary, as in the case of the liquid crystal polymer 32, in order to reduce the viscosity so as to facilitate coating.
  • a drying step for evaporating the solvent before cooling is required.
  • a drying step of evaporating the solvent is performed, and then an alignment step of aligning the liquid crystal is performed.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface of the liquid crystal polymer 34 on the side of the C-plate type retardation layer 12 is regulated by the alignment of the surface of the C-plate type retardation layer 12.
  • T g glass transition temperature
  • An A-plate type retardation layer 14 acting as an A-plate is formed.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface 14 B on the side of the A-plate type retardation layer 14 that is separated from the C-plate type retardation layer 12 is 4 In order to make them substantially coincide over the entire range of B, it is necessary to make the thickness of the C-plate type retardation layer 12 uniform and further make the thickness of the A-plate type retardation layer 14 uniform.
  • the second alignment film 17 A shown in FIGS. 5 (A :) to (D) is used, and the A-plate type
  • the surface of the liquid crystal polymer 34 on the side away from the surface 12 B of the C-plate type retardation layer 12 is shown in Fig. 5 (C) (D ), A second alignment film similar to the second alignment film 17A may be provided.
  • the surface 22 B of the C-plate type retardation layer 22 on the side away from the alignment film 17 is required.
  • the direction of the director C b of the liquid crystal molecules may be matched with the direction of the director C a of the liquid crystal molecules on the surface 22 A of the C plate type retardation layer 22 on the alignment film 17 side, or the A plate type
  • the direction of the director Nb of the liquid crystal molecules on the surface 14 B on the side of the retardation layer 14 that is separated from the C-plate type retardation layer 22 is changed to the A-plate type of the C-plate type retardation layer 22. It is necessary to match the direction of the director Ca of the liquid crystal molecules on the surface 22 A on the side remote from the retardation layer 14.
  • the thickness of the C-plate type retardation layer 12 and the A-plate type retardation layer 14 is applied to the liquid crystal to be coated so as to be 0.5 X integer times the helical pitch in the helical structure of the liquid crystal molecules. It is advisable to adjust the thickness or use a second alignment film 17A as shown in FIGS. 5 (C) and 5 (D).
  • the second alignment film 17A is used, the surface 22B opposite to the alignment film 17 in the C-plate type retardation layer 12 or the C-type in the A-plate type retardation layer 14 may be used.
  • the second alignment film 17 A is brought into contact with the surface 14 B opposite to the plate-type retardation layer 12.
  • the retardation optical element 10 (20) in which the C-plate type retardation layer 12 (22) and the A-plate type retardation layer 14 are laminated adjacently is manufactured.
  • the cholesteric regular structure is first formed on the alignment film 17 formed on the glass substrate or the polymer film 16 such as a TAC film.
  • the A-plate type retardation layer 14 having a nematic regularity structure is placed on the C-plate type retardation layer 1 2 (2 2). To form. Departure while 03 010704
  • the present invention is not limited to this.
  • the cholesteric regularity is formed on this A-plate type retardation layer 14.
  • the C-plate type retardation layer 1 2 (2 2) having the structure described above may be formed.
  • a liquid crystal having cholesteric regularity is directly coated on the A-plate type retardation layer 14 and the director of the liquid crystal molecules on the surface of the A-plate type retardation layer 14 side of this liquid crystal is coated.
  • the liquid crystal is solidified in a state in which the direction is regulated by the alignment regulating force on the surface of the A-plate type retardation layer 14 to form the C-plate type retardation layer 12 (22).
  • the other procedures and conditions in such a manufacturing method are basically the same as those in the above-described manufacturing method, and thus detailed description will be omitted.
  • the retardation optical element includes one C-plate retardation layer 12 (22) and one A-plate retardation layer 1'4.
  • the present invention has a two-layer structure, the present invention is not limited to this. At least one of the C-plate type retardation layer and the A-plate type retardation layer described above has two or more layers, and has three layers. The above configuration may be adopted. As a result, various types of optical compensation can be realized.
  • retardation optical elements 10 and 20 can be used by being incorporated in, for example, a liquid crystal display device 60 as shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 60 shown in FIG. 7 includes a polarizing plate 102A on the incident side, a polarizing plate 102B on the emitting side, and a liquid crystal cell 104.
  • the polarizing plates 102A and 102B are configured to selectively transmit only linearly polarized light having a vibration plane in a predetermined vibration direction, and the respective vibration directions are mutually reciprocal. They are arranged facing each other in a crossed Nicols state so as to be at right angles to each other.
  • the liquid crystal cell 104 includes a number of cells corresponding to pixels, and is disposed between the polarizing plates 102A and 102B.
  • the liquid crystal cell 104 adopts a VA method in which a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sealed, and the polarizing plate 102A on the incident side is used.
  • the linearly polarized light passes through the liquid crystal cell 104 without phase shift and is blocked by the polarizing plate 102 B on the emission side.
  • the linearly polarized light passes through the portion of the liquid crystal cell 104 in the driven state, the linearly polarized light is phase-shifted, and the amount of light corresponding to the phase shift amount is changed to the output-side polarizing plate 102.
  • the light passes through B and is emitted.
  • the liquid crystal cell 104 and the polarizing plate 102B on the emission side selectively transmit light of a predetermined polarization state emitted from the liquid crystal cell 104.
  • the phase difference optical element 10 (20) according to the above-described embodiment is disposed between the liquid crystal and the polarizing plate. The polarization state of light emitted in a direction inclined from the normal line of the liquid crystal cell 104 out of the light of a predetermined polarization state emitted from the sensor 104 can be compensated.
  • the C-plate type retardation layer 1 2 (22) included in the retardation optical element 10 (20) faces the liquid crystal cell 104, It is preferable that the A-plate type retardation layer 14 included in the retardation optical element 10 (20) is disposed so as to face the polarizing plate 102B side, thereby effectively achieving desired performance. Obtainable.
  • the liquid crystal display device 60 As described above, according to the liquid crystal display device 60 having the above-described configuration, the liquid crystal display device 60 according to the above-described embodiment is disposed between the liquid crystal cell 104 of the liquid crystal display device 60 and the polarizing plate 102B on the emission side.
  • Phase difference optical element 10 (20) according to the present embodiment and changes the polarization state of light emitted from the liquid crystal cell 104 in a direction inclined from the normal line of the liquid crystal sensor 104.
  • the compensation makes it possible to suppress the occurrence of bright and dark patterns and improve the contrast in the liquid crystal display device 60 while effectively resolving the problem of viewing angle dependence, and to suppress the deterioration of display quality. Can be.
  • the liquid crystal display device 60 shown in FIG. 7 is of a transmission type in which light is transmitted from one side in the thickness direction to the other side, but the embodiment is not limited to this.
  • the phase difference optical element 10 (20) according to the above-described embodiment can be similarly incorporated and used in a reflective liquid crystal display device and a reflective / transmissive liquid crystal display device. Further, in the liquid crystal display device 60 shown in FIG. 7, the phase difference light according to the above-described embodiment is used.
  • the optical element 10 (20) is arranged between the liquid crystal cell 104 and the polarizing plate 102B on the output side, the phase difference optical element 10 (20) may be connected to the liquid crystal cell 104 and the input side depending on the mode of optical compensation. And the polarizing plate 102A.
  • phase difference optical element 10 (20) is connected to both sides of the liquid crystal cell 104 (between the liquid crystal cell 104 and the polarizing plate 102A on the incident side and between the liquid crystal cell 104 and the polarizing plate 102B on the emitting side). Between them).
  • the number of retardation optical elements disposed between the liquid crystal cell 104 and the polarizing plate 102A on the incident side or between the liquid crystal cell 104 and the polarizing plate 102B on the output side is not limited to one, but may be plural. It may be.
  • the phase difference optical element 10 (20) has the C-plate type phase difference layer 12 included in the phase difference optical element 10 (20) facing the liquid crystal cell 104 side, It is preferable that the A-plate type retardation layer 14 included in (20) is disposed so as to face the polarizing plate 102A or the polarizing plate 102B.
  • Example 1 the thickness of the retardation layer acting as a negative C plate and the thickness of the retardation layer acting as an A plate were fixed, and the direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface of each retardation layer was matched.
  • a monomer molecule having a polymerizable acrylate at both terminals and a spacer between the mesogen at the center and the acrylate, and having a nematic isotropic transition temperature of 110 ° C (the above chemical formula (11)
  • Dissolve 90 parts of a chiral agent molecule having a polymerizable atalylate at both terminals (having a molecular structure represented by the above chemical formula (14)) 90 parts
  • the prepared toluene solution (chiral nematic liquid crystal solution) was prepared.
  • the toluene solution described above weighed 5 weight based on the monomer molecules. / 0 photopolymerization initiator (Ciba)
  • the glass substrate having such an alignment film was set on a spin coater, and a toluene solution in which the above-described monomer molecules and the like were dissolved was spin-coated under the condition that the film thickness was as constant as possible.
  • the toluene in the toluene solution was evaporated at 80 ° C., and further, on the surface of the coated film opposite to the glass substrate with the alignment film (first alignment film), A glass substrate with an alignment film (a second alignment film) prepared separately was placed, and the coating film was sandwiched from both sides. At this time, the rubbing directions of the first alignment film and the second alignment film were set to coincide.
  • the coating film is irradiated with ultraviolet light, and the acrylate of the monomer molecule is three-dimensionally cross-linked and solidified (polymerized) by a radical generated from a photopolymerization initiator in the coating film, thereby forming a layer having a cholesteric regular structure.
  • the glass substrate (second alignment film) provided with an alignment film, which was prepared separately, was peeled off.
  • the thickness of the coating film was 2.0 Omil. 5%.
  • the center wavelength of the selective reflection band of the coating film was 280 rim.
  • the layer formed in this manner and having the cholesteric regularity structure was measured with an automatic birefringence measuring device (trade name: KOBRA (registered trademark) 21 ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments). It was confirmed that it worked as a C plate (retardation layer).
  • a toluene solution (nematic liquid crystal solution) containing the same components as described above except that a chiral agent is not contained is formed on the layer having the cholesteric regularity structure formed as described above.
  • Spin coating was performed under the condition that the film thickness was constant.
  • the toluene in the toluene solution was evaporated at 80 ° C. to form a coating film. Further, the coating film was irradiated with ultraviolet rays, and the monomer was generated by radicals generated from a photopolymerization initiator in the coating film. Solidifies by polymerizing molecular acrylate by three-dimensional crosslinking (polymerization) Then, a layer having a nematic regular structure was formed.
  • phase difference optical element in which a layer having a cholesteric regular structure and a layer having a nematic regular structure were stacked adjacent to each other was manufactured.
  • the total film thickness at this time was 3.5 ⁇ ⁇ 1.5%.
  • the linear polarizers 70 A and 70 B were in a crossed Nicols state, and the produced phase difference optical element 10 was interposed therebetween, and the surface was observed visually. There were very few light and dark patterns observed inside.
  • Example 1 In Comparative Example 1, in Example 1, the thickness of the retardation layer acting as a negative C plate was made nonuniform, and the direction of the director of the liquid crystal molecules was disturbed.
  • the spin coater has a cholesteric regularity structure Retardation optics fabricated in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the layer (the retardation layer acting as a negative C plate) was set to 2. ⁇ ⁇ 5%, and the second alignment film was not used. When the device was observed in the same manner, a clear light and dark pattern was observed in the plane.
  • Example 2 in Comparative Example 1, the rubbing direction of the alignment film on which the retardation layer acting as the negative C plate was formed was made non-uniform, and the direction of the director of the liquid crystal molecules was disturbed.
  • Example 2 the film thickness of the retardation layer acting as a negative C plate was kept constant, and the spiral pitch was adjusted so that the director of the liquid crystal molecules on the two main surfaces facing each other of the layer was adjusted. The directions were parallel.
  • the thickness of the retardation layer acting as a negative C-plate is made such that the direction of the director at the start point and the direction of the end point of the cholesteric regularity structure becomes parallel from the refractive index of the material used.
  • the linear polarizing plates 70 ⁇ and 7 OB were put in a crossed Nicols state, and the produced phase difference optical element 20 was interposed therebetween, and visually observed. There were very few light and dark patterns. Further, by rotating each of the linear polarizers 70 A and 7 OB (see FIG. 8) disposed on both sides of the manufactured retardation optical element 20, the structure of the cholesteric regularity in the retardation optical element 20 is rotated. When the angle formed by the direction of the director between the starting point and the ending point was visually observed by transmitted light intensity, it was within ⁇ 5 degrees.
  • Example 2 In Comparative Example 3, in Example 2, the thickness of the retardation layer acting as a negative C plate was made non-uniform, and the direction of the director of the liquid crystal molecules was disturbed. That is, the thickness of the layer having a cholesteric regularity structure (retardation layer acting as a negative C plate) is changed to 2.0 ⁇ ⁇ 5% by changing the conditions of the spin coater.
  • the retardation optical element produced in the same manner as in Example 2 except that the alignment film was not used was observed in the same manner, a clear light and dark pattern was observed in the plane.
  • Example 3 a liquid crystal polymer was used as the material of the retardation layer acting as a negative C plate and the retardation layer acting as a ⁇ plate, and the thicknesses of the retardation layers were fixed. The direction of the director of the liquid crystal molecules on the surface was matched.
  • a toluene solution (polymer cholesteric liquid crystal solution) in which an acryl-based side chain liquid crystal polymer having a glass transition temperature of 80 ° C and an isotropic transition temperature of 200 ° C was prepared.
  • polymer cholesteric liquid crystal thus obtained, it has been confirmed that the directors of the liquid crystal molecules are aligned within a range of ⁇ 5 degrees in the rubbing direction on the alignment film.
  • polyimide (Optoma-1 (registered trademark) AL1254 manufactured by JSR Corporation) dissolved in a solvent is spin-coated on a transparent glass substrate by a spin coater, dried, and dried at 200 ° C. Films were formed (thickness: 0.1 m) and rubbed in a certain direction to function as an alignment film.
  • the glass substrate provided with such an alignment film was set on a spin coater, and a toluene solution in which the liquid crystal polymer was dissolved was spin-coated under the condition that the film thickness was as constant as possible.
  • the toluene in the toluene solution was evaporated at 90 ° C., and the coated film was further coated on the surface on the side opposite to the glass substrate with the alignment film (first alignment film).
  • a glass substrate with an alignment film (a second alignment film) prepared separately was placed, and the coating film was sandwiched from both sides. At this time, the rubbing directions of the first alignment film and the second alignment film were made to coincide.
  • the coating film was kept at 150 ° C. for 10 minutes, and it was visually confirmed that a cholesteric phase was exhibited by selective reflection. Further, the coating film is cooled to room temperature to solidify the liquid crystal polymer into a glass state, thereby forming a layer having a cholesteric regular structure. did. At this time, the glass substrate provided with the alignment film (second alignment film) prepared separately was peeled off. At this time, the thickness of the coating film was 2.0 ⁇ m ⁇ 1.5%. In addition, as measured by a spectrophotometer, the center wavelength of the selective reflection band of the coating film was 280 nm.
  • the layer having the cholesteric regularity structure formed as described above was measured with an automatic birefringence measuring device (trade name: KOBRA (registered trademark) 21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.). (A retardation layer).
  • a toluene solution containing a nematic liquid crystal polymer (polymer nematic liquid crystal solution) is applied on the layer having the cholesteric regularity structure formed as described above so that the film thickness becomes as uniform as possible.
  • Spin coating was performed under the conditions. Then, after evaporating the toluene in the toluene solution at 90 ° C., the coating film thus obtained was cooled to room temperature to solidify the liquid crystal polymer into a glassy state, and the nematic regular structure was obtained. Having a layer.
  • a retardation optical element in which a layer having a cholesteric regular structure and a layer having a nematic regular structure were stacked adjacent to each other was manufactured.
  • the total film thickness at this time was 3.5 xm ⁇ 1.5%.
  • the cross sections of a layer having a cholesteric regular structure (a retardation layer acting as a negative C plate) and a layer having a nematic regular structure (a retardation layer acting as an A plate) are observed with a transmission electron microscope.
  • the light and dark patterns in the retardation layer acting as a negative C plate were parallel to each other. (From this, the direction of the helical axis was the same in the retardation layer acting as a negative C plate.) You can see).
  • there was no light and dark pattern in the retardation layer acting as the A-plate this indicates that the directions of the directors of the liquid crystal molecules coincide in the retardation layer acting as the A-plate).
  • the contrast of the two main surfaces of the retardation layer was the same, and the contrast of the two main surfaces of the retardation layer acting as a negative C-plate was also consistent (therefore, acting as the A-plate).
  • the directions of the directors of the liquid crystal molecules on the two main surfaces of the retardation layer match, and the directions of the directors of the liquid crystal molecules on the two main surfaces of the retardation layer acting as a negative C plate also match You can see).
  • Example 3 In Comparative Example 4, in Example 3, the thickness of the retardation layer acting as a negative C plate was made non-uniform, and the direction of the director of the liquid crystal molecules was disturbed.
  • the thickness of the layer having a cholesteric regular structure (a retardation layer acting as a negative C plate) is set to 2.0 im ⁇ 5%, and the second orientation is adjusted.
  • the retardation optical element produced in the same manner as in Example 3 except that the film was not used was observed in the same manner, a clear light and dark pattern was observed in the plane.

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Abstract

液晶セルと偏光板との間に配置した場合でも、表示画像に明暗模様を発生させることがなく、表示品位が低下してしまうことを効果的に抑制することができる、負のＣプレート（位相差層）とＡプレート（位相差層）とを含んでなる位相差光学素子を提供する。位相差光学素子１０は、プレーナー配向されたコレステリック規則性の構造を有し、負のＣプレート層として作用するＣプレート型位相差層１２と、ネマチック規則性の構造を有し、Ａプレートとして作用するＡプレート型位相差層１４とを備えている。Ｃプレート型位相差層１２及びＡプレート型位相差層１４は互いに隣接して積層されており、Ｃプレート型位相差層１２のＡプレート型位相差層１４側の表面１２Ｂにおける液晶分子のダイレクターＣｂの方向と、Ａプレート型位相差層１４のＣプレート型位相差層１２側の表面１４Ａにおける液晶分子のダイレクターＮａの方向とは実質的に一致している。また、Ｃプレート型位相差層１４は、その構造に起因した選択反射光の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存在するようにその構造の螺旋ピッチが調整されている。

Description

明 細 書 位相差光学素子、 その製造方法及び液晶表示装置 技 術 分 野
本発明は、 液晶表示装置等に組み込まれて用いられる位相差光学素子に係り、 とりわけ、 負の Cプレートとして作用する位相差層と、 Aプレートとして作用す る位相差層とを備え、 液晶セルへ入射及び/又は液晶セルから出射された光のう ち当該液晶セルの法線から傾斜した方向に出射される光の偏光状態を補償する位 相差光学素子、 その製造方法、 及び位相差光学素子を備えた液晶表示装置に関す る。
背 景 技 術
図 9は、 従来の一般的な液晶表示装置を示す概略分解斜視図である。
図 9に示すように、 従来の液晶表示装置 1 0 0は、 入射側の偏光板 1 0 2 Aと、 出射側の偏光板 1 0 2 Bと、 液晶セル 1 0 4とを備えている。
このうち、 偏光板 1 0 2 A、 1 0 2 Bは、 所定の振動方向の振動面を有する直 線偏光のみを選択的に透過させるように構成されたものであり、 それぞれの振動 方向が相互に直角の関係になるようにクロスニコル状態で対向して配置されてい る。 また、 液晶セル 1 0 4は画素に対応する多数のセルを含むものであり、 偏光 板 1 0 2 A、 1 0 2 Bの間に配置されている。
ここで、 このような液晶表示装置 1 0 0において、 液晶セル 1 0 4が、 負の誘 電異方性を有するネマチック液晶が封止された V A (Vertical Alignment) 方式 (図中、 液晶のダイレクターを点線で模式的に図示） を採用している場合を例に 挙げると、 入射側の偏光板 1 0 2 Aを透過した直線偏光は、 液晶セル 1 0 4のう ち非駆動状態のセルの部分を透過する際に、 位相シフ トされずに透過し、 出射側 の偏光板 1 0 2 Bで遮断される。 これに対し、 液晶セル 1 0 4のうち駆動状態の セルの部分を透過する際には、 直線偏光が位相シフ トされ、 この位相シフト量に 応じた量の光が出射側の偏光板 1 0 2 Bを透過して出射される。 これにより、 液 晶セル 1 0 4の駆動電圧を各セル毎に適宜制御することにより、 出射側の偏光板 1 0 2 B側に所望の画像を表示することができる。 なお、 液晶表示装置 1 0 0と しては、 上述したような光の透過及び遮断の態様をとるものに限らず、 液晶セノレ 1 0 4のうち非駆動状態のセルの部分から出射された光が出射側の偏光板 1 0 2 Bを透過して出射される一方で、 駆動状態のセルの部分から出射された光が出射 側の偏光板 1 0 2 Bで遮断されるように構成された液晶表示装置も存在している。 ところで、 上述したような V A方式の液晶セル 1 0 4のうち非駆動状態のセル の部分を直線偏光が透過する場合を考えると、 液晶セル 1 0 4は複屈折性を有し ており、 厚さ方向の屈折率と面方向の屈折率とが異なるので、 入射側の偏光板 1 0 2 Aを透過した直線偏光のうち液晶セル 1 0 4の法線に沿って入射した光は位 相シフトされずに透過するものの、 入射側の偏光板 1 0 2 Aを透過した直線偏光 のうち液晶セル 1 0 4の法線から傾斜した方向に入射した光は液晶セル 1 0 4を 透過する際に位相差が生じて楕円偏光となる。 この現象は、 V A方式の液晶セル 1 0 4内のあるセルが非駆動状態であるときに、 液晶セル 1 0 4内で垂直方向に 配向した液晶分子が、 正の Cプレートとして作用することに起因したものである。 なお、 液晶セル 1 0 4を透過する光 （透過光） に対して生じる位相差の大きさは、 液晶セル 1 0 4内に封入された液晶分子の複屈折値や、 液晶セル 1 0 4の厚さ、 透過光の波長等にも影響される。
以上の現象により、 液晶セル 1 0 4内のあるセルが非駆動状態であり、 本来的 には直線偏光がそのまま透過され、 出射側の偏光板 1 0 2 Bで遮断されるべき場 合であっても、 液晶セル 1 0 4の法線から傾斜した方向に出射された光の一部が 出射側の偏光板 1 0 2 Bから洩れてしまうことになる。
このため、 上述したような従来の液晶表示装置 1 0 0においては、 正面から観 察される画像に比べて、 液晶セノレ 1 0 4の法線から傾斜した方向から観察される 画像の表示品位が悪化しやすいという問題 （視角依存性の問題） がある。
上述したような従来の液晶表示装置 1 0 0における視角依存性の問題を改善す るため、 現在までに様々な技術が開発されており、 その一つとして、 例えば特開 平 3— 6 7 2 1 9号公報に記載されているように、 コレステリック規則性の構造 を有する位相差層 （複屈折性を示す位相差層） を備えた位相差光学素子を用い、 このような位相差光学素子を液晶セルと偏光板との間に配置することにより光学 補償を行うようにした液晶表示装置が知られている。
ここで、 コレステリック規則性の構造を有する位相差光学素子では、 A-n a V - p ( p ：液晶分子の螺旋構造における螺旋 （ヘリカル） ピッチ、 n a V ：螺 旋軸に直交する平面内での平均屈折率） で表される選択反射波長が、 例えば特開 平 4— 322223号公報に記載されているように、 透過光の波長よりも小さく なるか又は大きくなるように調整している。
上述したような位相差光学素子においては、 上述した液晶セルの場合と同様に、 位相差層の法線から傾斜した方向に入射する直線偏光は、 位相差層を透過する際 に.位相差が生じて楕円偏光となる。 この現象は、 コレステリック規則性の構造が、 負の Cプレートとして作用することに起因したものである。 なお、 位相差層を透 過する光 （透過光） に対して生じる位相差の大きさは、 位相差層内の液晶分子の 複屈折値や、 位相差層の厚さ、 透過光の波長等にも影響される。
従って、 上述したような位相差光学素子を用いれば、 正の Cプレートとして作 用する VA方式の液晶セルで生じる位相差と、 負の Cプレートとして作用する位 相差光学素子の位相差層で生じる位相差とが相殺するように、 位相差光学素子の 位相差層を適宜設計することにより、 液晶表示装置の視角依存性の問題を大幅に 改善することが可能である。
なお、 このような液晶表示装置の視角依存性の問題は、 例えば特開平 1 1一 2 58605号公報に記載されているように、.負の Cプレートとして作用する位相 差層 （即ち、 面方向の屈折率を Nx， Ny、 厚さ方向の屈折率を N zとしたとき に、 Nx =Ny >N zの関係を有する位相差層） と、 Aプレートとして作用する 位相差層 （即ち、 面方向の屈折率を Nx, Ny、 厚さ方向の屈折率を N zとした ときに、 Nx>Ny =Nzの関係を有する位相差層） とを併用すると、 さらに大 幅に改善することが可能である。
しかしながら、 上述した従来の位相差光学素子 （コレステリック規則性の構造 を有し、 負の Cプレートとして作用する位相差層） を液晶セルと偏光板との間に 配置する場合には、 視覚依存性の問題は改善することができるものの、 表示画像 に明暗模様等が発生して、 表示品位を著しく低下させることがあることが判明し た。 特に、 上述したように、 位相差光学素子において、 負の Cプレートとして作 3 010704
4 用する位相差層と Aプレートとして作用する位相差層とを併用する場合に、 表示 品位の低下が顕著であることが判明した。
本発明の発明者は、 このような位相差光学素子 （負の Cプレートとして作用す る位相差層と Aプレートとして作用する位相差層とを備えたもの） により明暗模 様等が発生する原因について実験及びコンピュータシミュレーションを用いて鋭 意研究を行った結果、 その原因の一つが位相差層の表面における液晶分子のダイ レクターの方向にあることを突き止めた。
なお、 本発明者は既に、 コレステリック規則性を有する液晶層を一つ又は複数 備えた円偏光抽出光学素子において、 液晶層の表面における液晶分子のダイレク ターの方向や、 隣接した液晶層の界面近傍の液晶分子のダイレクターの方向に関 して各種の提案をしているが （特開 2 0 0 2 - 1 8 9 1 2 4号公報及び特願 2 0 0 1— 6 0 3 9 2号 （特開 2 0 0 2— 2 5 8 0 5 3号公報） ） 、 これらの提案は あくまでもコレステリック規則性を有する単層の液晶層又は互いに積層された複 数の液晶層を備えた円偏光抽出光学素子に関するものであり、 上述したような位 相差光学素子 （負の Cプレートとして作用する位相差層と Aプレートとして作用 する位相差層とを備えたもの） に好適な構成は必ずしも明確ではなかった。 発 明 の 開 示
本発明はこのような背景の下でなされたものであり、 液晶セルと偏光板との間 に配置した場合でも表示画像に明暗模様等を発生させることがなく、 表示品位が 低下してしまうことを効果的に抑制することができる、 負の Cプレートとして作 用する位相差層と Aプレートとして作用する位相差層とを含んでなる位相差光学 素子、 その製造方法及び位相差光学素子を備えた液晶表示装置を提供することを 目的とする。
本発明は、 第 1の解決手段として、 プレーナー配向されたコレステリック規則 性の構造を有し、 負の Cプレートとして作用する Cプレート型位相差層であって、 前記構造に起因した選択反射光の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存 在するように前記構造の螺旋ピッチが調整された Cプレート型位相差層と、 前記 Cプレート型位相差層に隣接して積層され、 ネマチック規則性の構造を有し、 A プレートとして作用する Aプレート型位相差層とを備え、 前記 Cプレート型位相 差層の互いに対向する 2つの主たる表面のうち前記 Aプレート型位相差層側の表 面における液晶分子のダイレクターの方向と、 前記 Aプレート型位相差層の互い に対向する 2つの主たる表面のうち前記 Cプレート型位相差層側の表面における 液晶分子のダイレクターの方向とが実質的に一致していることを特徴とする位相 差光学素子を提供する。
なお、 上述した第 1の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層の前記 2 つの主たる表面のうち、 前記 Aプレート型位相差層側の表面における液晶分子の ダイレクターの方向と、 前記 Aプレート型位相差層から離間している側の表面に おける液晶分子のダイレクターの方向とが実質的に平行であることが好ましい。 また、 上述した第 1の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層のうち前 記 Aプレート型位相差層から離間している側の表面における液晶分子のダイレク ターの方向と、 前記 Aプレート型位相差層のうち前記 Cプレート型位相差層から 離間している側の表面における液晶分子のダイレクターの方向とが実質的に平行 であることが好ましい。
さらに、 上述した第 1の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層の前記 2つの主たる表面のうち、 前記 Aプレート型位相差層側の表面と、 前記 Aプレー ト型位相差層から離間している側の表面との間に、 実質的に 0 . 5 X整数倍のピ ツチ数の螺旋構造を有することが好ましい。
さらに、 上述した第 1の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層は、 力 イラルネマチック液晶が 3次元架橋されて固定化された構造、 又は、 高分子コレ ステリック液晶がガラス状に固定化された構造を有することが好ましい。
さらに、 上述した第 1の解決手段において、 前記 Aプレート型位相差層は、 ネ マチック液晶が 3次元架橋されて固定化された構造、 又は、 高分子ネマチック液 晶がガラス状に固定化された構造を有することが好ましい。
本発明は、 第 2の解決手段として、 配向規制力の方向が膜上の全範囲で実質的 に同一とされた配向膜上に、 コレステリック規則性を有する第 1液晶であって、 固化時の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存在するように調整された 第 1液晶をコーティングする工程と、 コーティングされた前記第 1液晶の一方の 表面における液晶分子のダイレクターの方向を前記配向膜の配向規制力によって 規制した状態で固化させ、 負の Cプレートとして作用する Cプレート型位相差層 を形成する工程と、 形成された前記 Cプレート型位相差層上に直接、 ネマチック 規則性を有する第 2液晶をコーティングする工程と、 コーティングされた前記第 2液晶の前記 Cプレート型位相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの 方向を、 前記 Cプレート型位相差層の表面の配向規制力によって規制した状態で 固化させ、 Aプレートとして作用する Aプレート型位相差層を形成する工程とを 含むことを特徴とする、 位相差光学素子の製造方法を提供する。
なお、 上述した第 2の解決手段において、 前記第 1液晶は、 コレステリック規 則性を有する重合性モノマー分子及びコレステリック規則性を有する重合性オリ ゴマー分子のうちの少なくとも一つを含む液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表 面における液晶分子のダイレクターの方向が前記配向膜の配向規制力によって規 制された状態で 3次元架橋により固化され、 前記第 2液晶は、 ネマチック規則性 を有する重合性モノマー分子及びネマチック規則性を有する重合性ォリゴマー分 子のうちの少なく とも一つを含む液晶であり、 当該第 2液晶の前記 Cプレート型 位相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの方向が前記 Cプレート型位 相差層の表面の配向規制力によって規制された状態で 3次元架橋により固化され ることが好ましい。 .
また、 上述した第 2の解決手段において、 前記第 1液晶は、 コレステリック規 則性を有する液晶ポリマーを含む液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表面におけ る液晶分子のダイレクターの方向が前記配向膜の配向規制力によって規制された 状態で冷却によりガラス状に固化され、 前記第 2液晶は、 ネマチック規則性を有 する液晶ポリマーを含む液晶であり、 当該第 2液晶の前記 Cプレート型位相差層 側の表面における液晶分子のダイレクターの方向が前記 Cプレート型位相差層の 表面の配向規制力によって規制された状態で冷却によりガラス状に固化されるこ とが好ましい。
ここで、 上述した第 2の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層の互い に対向する 2つの主たる表面の両方における液晶分子のダイレクターの方向が実 質的に平行となるように、 前記第 1液晶のコーティングの厚さを調整することが 好ましい。
また、 上述した第 2の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層の互いに 対向する 2つの主たる表面の両方における液晶分子のダイレクターの方向を規制 した状態で前記液晶を固化させるように、 前記配向膜の表面から離間している側 の表面に他の配向膜を当接させることが好ましい。
さらに、 上述した第 2の解決手段において、 前記 Aプレート型位相差層の互い に対向する 2つの主たる表面の両方における液晶分子のダイレクターの方向を規 制した状態で前記液晶を固化させるように、 前記 Cプレート型位 差層の表面か ら離間している側の表面に他の配向膜を当接させることが好ましい。
本発明は、 第 3の解決手段として、 配向規制力の方向が膜上の全範囲で実質的 に同一とされた配向膜上に、 ネマチック規則性を有する第 1液晶をコーティング する工程と、 コーティングされた前記第 1液晶の一方の表面における液晶分子の ダイレクターの方向を前記配向膜の配向規制力によって規制した状態で固化させ、 Aプレートとして作用する Aプレート型位相差層を形成する工程と、 形成された 前記 Aプレート型位相差層上に直接、 コレステリック規則性を有する第 2液晶で あって、 固化時の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存在するように調 整された第 2液晶をコーティングする工程と、 コーティングされた前記第 2液晶 の前記 Aプレート型位相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの方向を、 前記 Aプレート型位相差層の表面の配向規制力によって規制した状態で固化させ、 負の。プレートとして作用する Cプレート型位相差層を形成する工程とを含むこ とを特徴とする、 位相差光学素子の製造方法を提供する。
なお、 上述した第 3の解決手段において、 前記第 1液晶は、 ネマチック規則性 を有する重合性モノマー分子及びネマチック規則性を有する重合性オリゴマー分 子のうちの少なくとも一^ 3を含む液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表面におけ る液晶分子のダイレクタ一の方向が前記配向膜の配向規制力によって規制された 状態で 3次元架橋により固化され、 前記第 2液晶は、 コレステリック規則性を有 する重合性モノマー分子及びコレステリック規則性を有する重合性オリゴマ一分 子のうちの少なくとも一つを含む液晶であり、 当該第 2液晶の前記 Aプレート型 位相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの方向が前記 Aプレート型位 4
8 相差層の表面の配向規制力によって規制された状態で 3次元架橋により固化され ることが好ましい。
また、 上述した第 3の解決手段において、 前記第 1液晶は、 ネマチック規則性 を有する液晶ポリマーを含む液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表面における液 晶分子のダイレクターの方向が前記配向膜の配向規制力によつて規制された状態 で冷却によりガラス状に固化され、 前記第 2液晶は、 コレステリック規則性を有 する液晶ポリマーを含む液晶であり、 当該第 2液晶の前記 Aプレート型位相差層 側の表面における液晶分子のダイレクターの方向が前記 Aプレート型位相差層の 表面の配向規制力によって規制された状態で冷却によりガラス状に固化されるこ とが好ましい。
ここで、 上述した第 3の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層の互い に対向する 2つの主たる表面の両方における液晶分子のダイレクターの方向が実 質的に平行となるように、 前記第 2液晶のコーティングの厚さを調整することが 好ましい。
また、 上述した第 3の解決手段において、 前記 Cプレート型位相差層の互いに 対向する 2つの主たる表面の両方における液晶分子のダイレクターの方向を規制 した状態で前記第 2液晶を固化させるように、 前記 Aプレート型位相差層の表面 から離間している側の表面に他の配向膜を当接させることが好ましい。
さらに、 上述した第 3の解決手段において、 前記 Aプレート型位相差層の互い に対向する 2つの主たる表面の両方における液晶分子のダイレクターの方向を規 制した状態で前記第 2液晶を固化させるように、 前記配向膜の表面から離間して いる側の表面に他の配向膜を当接させることが好ましい。
本発明は、 第 4の解決手段として、 液晶セルと、 前記液晶セルを挟むように配 置された一対の偏光板と、 前記液晶セルと前記一対の偏光板の少なくとも一方と の間に配置された、 上述した第 1の解決手段に係る位相差光学素子とを備え、 前 記位相差光学素子は、 前記液晶セルへ入射及びノ又は前記液晶セルから出射され た所定の偏光状態の光のうち当該液晶セルの法線から傾斜した方向に出射される 光の偏光状態を補償することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明の第 1の解決手段に係る位相差光学素子によれば、 プレーナー配向され 4
たコレステリック規則性の構造を有し、 負の Cプレートとして作用する Cプレー ト型位相差層に、 ネマチック規則性の構造を有し、 Aプレートとして作用する A プレート型位相差層を隣接して積層した位相差光学素子において、 Cプレート型 位相差層の構造に起因した選択反射光の選択反射波長が入射光の波長と異なる範 囲に存在するように前記構造の螺旋ピッチを調整し、 且つ、 Cプレート型位相差 層及び Aプレート型位相差層の互レ、に隣接する側の表面における液晶分子のダイ レクターの方向を実質的に一致させるようにしているので、 液晶セルと偏光板と の間に配置した場合でも表示画像に明暗模様等を発生させることがなく、 表示品 位が低下してしまうことを効果的に抑制することができる。
ここで、 本発明の第 1の解決手段に係る位相差光学素子においては、 Cプレー ト型位相差層の 2つの主たる表面における液晶分子のダイレクターの方向が実質 的に平行であるようにすることにより、' 明暗模様等の発生をより効果的に抑制し て、 表示品位の低下をさらに抑制することができる。
また、 本発明の第 1の解決手段に係る位相差光学素子においては、 互いに隣接 して積層された Cプレート型位相差層及び Aプレート型位相差層の互いに離間す る 2つの主たる表面における液晶分子のダイレクターの方向が実質的に平行であ るようにすることにより、 明暗模様等の発生をさらに効果的に抑制することがで さる。
さらに、 本発明の第 1の解決手段に係る位相差光学素子においては、 Cプレー ト型位相差層の 2つの主たる表面の間に、 実質的に 0 . 5 X整数倍のピッチ数の 螺旋構造を有するようにすることにより、 Cプレート型位相差層の 2つの主たる 表面における液晶分子のダイレクターの方向を正確に一致させることができ、 こ れにより、 明暗模様等の発生をより効果的に抑制して、 表示品位の低下をさらに 抑制することができる。
本発明の第 2の解決手段に係る位相差光学素子の製造方法によれば、 配向規制 力の方向が膜上の全範囲で実質的に同一とされた配向膜上に、 コレステリック規 則性を有する第 1液晶をコーティングして、 負の Cプレートとして作用する Cプ レート型位相差層を形成し、 次いで、 この形成された Cプレート型位相差層上に 直接、 ネマチック規則性を有する第 2液晶をコーティングして、 Aプレートとじ て作用する Aプレート型位相差層を形成しているので、 負の Cプレートとして作 用する位相差層と Aプレートとして作用する位相差層とを含んでなる位相差光学 素子であって、 表示画像に明喑模様を発生させることがなく、 且つ、 表示品位が 低下してしまうことを効果的に抑制することができる位相差光学素子を容易に製 造することができる。
本発明の第 3の解決手段に係る位相差光学素子の製造方法によれば、 配向規制 力の方向が膜上の全範囲で実質的に同一とされた配向膜上に、 ネマチック規則性 を有する第 1液晶をコーティングして、 Aプレートとして作用する Aプレート型 位相差層を形成し、 次いで、 この形成された Aプレート型位相差層上に直接、 コ レステリック規則性を有する第 2液晶をコーティングして、 負の Cプレートとし て作用する Cプレート型位相差層を形成しているので、 負の Cプレートとして作 用する位相差層と Aプレートとして作用する位相差層とを含んでなる位相差光学 素子であって、 表示画像に明暗模様を発生させることがなく、 且つ、 表示品位が 低下してしまうことを効果的に抑制することができる位相差光学素子を容易に製 造することができる。
本発明の第 4の解決手段によれば、 液晶表示装置の液晶セルと偏光板との間に 位相差光学素子を配置し、 液晶セルへ入射及び/又は液晶セルから出射された所 定の偏光状態の光のうち当該液晶セルの法線から傾斜した方向に出射される光の 偏光状態を補償するので、 液晶表示装置における明暗模様の発生を抑制するとと もにコントラストを向上させることができ、 表示品位の低下を抑制することがで さる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施の形態に係る位相差光学素子の一部を拡大して模式的 に示す斜視図である。
図 2は、 本発明の一実施の形態に係る位相差光学素子の変形例の一部を拡大し て模式的に示す斜視図である。
図 3は、 コレステリック規則性を有する液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッ チと位相差層の表面における液晶分子のダイレクターとの関係を示す模式図であ ^ ^
る。
図 4は、 本発明の一実施の形態に係る位相差光学素子の第 1の製造方法を説明 するための概略断面図である。
図 5は、 本発明の一実施の形態に係る位相差光学素子の第 1の製造方法を変形 例を説明するための概略断面図である。
図 6は、 本発明の一実施の形態に係る位相差光学素子の第 2の製造方法を説明 するための概略断面図である。
図 7は、 本発明の一実施の形態に係る位相差光学素子を備えた液晶表示装置を 示す概略分解斜視図である。
図 8は、 位相差光学素子を偏光板により挟んで観察する場合の構成を示す概略 分解斜視図である。
図 9は、 従来の液晶表示装置を示す概略分解斜視図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、 図 1により、 本実施の形態に係る位相差光学素子について説明する。 図 1に示されるように、 位相差光学素子 1 0は、 プレーナー配向されたコレス テリック規則性の構造を有する Cプレート型位相差層 1 2と、 Cプレート型位相 差層 1 2に隣接して積層され、 ネマチック規則性の構造を有する Aプレート型位 相差層 1 4とを備えている。
このうち、 Cプレート型位相差層 1 2は、 厚さ方向 （法線 1 5の方向） に直交 するように配置された互いに対向する 2つの主たる表面 （広い方の表面） 1 2 A、 1 2 Bを有している。 なお、 Cプレート型位相差層 1 2は、 コレステリック規則 性の構造に起因して異方性、 即ち複屈折性を有し、 厚さ方向の屈折率と面方向の 屈折率とが異なるので、 負の Cプレートとして作用する。 即ち、 3次元直交座標 系で、 Cプレート型位相差層 1 2の面方向の屈折率を N x、 N y、 厚さ方向の屈 折率を N zとすると、 N x = N y〉N zの関係となっている。
また、 Aプレート型位相差層 1 4は、 厚さ方向 （法線 1 5の方向） に直交する ように配置された互いに対向する 2つの主たる表面 （広い方の表面） 1 4 A、 1 4 Bを有している。 なお、 Aプレート型位相差層 1 2は、 ネマチック規則性の構 造に起因して異方性、 即ち複屈折性を有し、 面方向の屈折率が異なるので、 （正 の） Aプレートとして作用する。 即ち、 3次元直交座標系で、 Aプレート型位相 差層 1 4の面方向の屈折率を N x、 N y、 厚さ方向の屈折率を N zとすると、 N X > N y = N zの関係となっている。
ここで、 Cプレート型位相差層 1 2のうち Aプレート型位相差層 1 4側の表面 1 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C bの方向と、 Aプレート型位相差層 1 4のうち Cプレート型位相差層 1 2側の表面 1 4 Aにおける液晶分子のダイレク タ一 N aの方向とが実質的に一致している。 なお、 Cプレート型位相差層 1 2の 表面 1 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C bの方向と Aプレート型位相差層 1 4の表面 1 4 Aにおける液晶分子のダイレクターの方向のばらつきの範囲は、 ± 1 0 ° 以内、 好ましく ± 5 ° 以内、 さらに好ましくは ± 1 ° 以内である。 なお、 ここでいう 「実質的に一致する」 とは、 液晶分子のダイレクターの方向 がほぼ 1 8 0度ずれている場合、 即ち液晶分子の頭及び尻が同一の方向にある場 合も含むものである。 これは、 多くの場合、 液晶分子の頭と尻とを光学的に区別 することができないからである。 なお、 この関係は、 後述する場合 （Cプレート 型位相差層 1 2の 2つの主たる表面 1 2 A、 1 2 Bにおける液晶分子のダイレク ター C a、 C bの方向が 「実質的に平行である」 場合や、 Cプレート型位相差層 1 2及び Aプレート型位相差層 1 4の互いに離間する 2つの表面 1 2 A、 1 4 B における液晶分子のダイレクター C a、 N bの方向が 「実質的に平行である」 場 合） も同様である。
また、 「液晶分子」 という用語は、 一般的には液体の流動性と結晶の異方性と を兼ね備えた分子という意味で用いられるが、 本明細書においては、 流動性を有 する状態で有していた異方性を保持しつつ固化された分子についても便宜上、
「液晶分子」 という用語を用いることとする。 分子が流動性を有する状態で有し ていた異方性を保持しつつ固化させる方法としては、 例えば、 重合可能な基を有 する液晶性分子 （重合性モノマー分子又は重合性オリゴマー分子） を架橋させる 方法や、 高分子液晶 （液晶ポリマー） をガラス転移温度以下に冷却する方法等が ある。 なお、 Cプレート型位相差層 1 2の 2つの主たる表面のうち、 一方の表面 1 2 Aにおける液晶分子のダイレクター C aの方向はその面内で実質的に一致してお り、 他方の表面 1 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C bの方向もその面内で 実質的に一致していることが好ましい。 なお、 Cプレート型位相差層 1 2の一方 の表面 1 2 A及び他方の表面 1 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C a、 C b の方向のばらつきの範囲は、 ± 1 0 ° 以内、 好ましく ± 5 ° 以内、 さらに好まし くは ± 1 ° 以内であることが好ましい。
ここで、 Cプレート型位相差層 1 2の表面 1 2 A、 1 2 Bにおいて、 液晶分子 のダイレクター C a、 C bの方向が実質的に一致しているか否かは、 Cプレート 型位相差層 1 2の断面を透過型電子顕微鏡で観察することによつて判別すること ができる。 詳細には、 透過型電子顕微鏡により、 コレステリック規則性の液晶構 造のまま固化された Cプレート型位相差層 1 2の断面を観察すると、 コレステリ ック規則性の液晶構造特有の、 分子の螺旋ピツチに相当する明喑模様が観察され る。 従って、 このとき、 各表面 1 2 A、 1 2 Bにおいて、 面に沿って明暗の濃度 にばらつきがなくほぼ同程度に見えれば、 この面内の液晶分子のダイレクターの 方向が実質的に一致しているものと判断することができる。
なお、 図 1に示す位相差光学素子 1 0において、 コレステリック規則性の構造 を有し、 負の Cプレートとして作用する Cプレート型位相差層 1 2は、 複屈折性 を有しており、 厚さ方向の屈折率と面方向の屈折率とが異なっている。 従って、 Cプレート型位相差層 1 2に直線偏光が入射する場合には、 Cプレート型位相差 層 1 2の法線 1 5の方向に入射した直線偏光は位相シフ卜されずに透過されるも のの、 Cプレート型位相差層 1 2の法線 1 5から傾斜した方向に入射した直線偏 光は Cプレート型位相差層 1 2を透過する際に位相差が生じて楕円偏光となる。 なお逆に、 Cプレート型位相差層 1 2の法線 1 5から傾斜した方向に楕円偏光が 入射した場合には、 入射した楕円偏光を直線偏光にすることも可能である。
これに対し、 ネマチック規則性の構造を有し、 Aプレートとして作用する Aプ レート型位相差層 1 4も複屈折性を有しているが、 面方向の屈折率が異なってい る。 即ち、 表面 1 4 A、 1 4 Bに沿った方向でも、 ダイレクター N a、 N bの方 向の屈折率と、 ダイレクター N a、 N bに垂直な方向の屈折率とが異なる。 なお、 ダイレクター N a、 N bに垂直な方向の屈折率と、 厚さ方向の屈折率とは等しい。 従って、 このような、 複屈折の態様が方向的に異なる 2種類の位相差層 （Cプ レート型位相差層 1 2及び Aプレート型位相差層 1 4 ) を併用して位相差光学素 子を構成することにより、 法線 1 5の方向に透過する光及び法線 1 5から傾斜し た方向に透過する光の双方に対して位相シフト作用を施すことができ、 多様な光 学的補償を実現することができる。
なおこのとき、 Cプレート型位相差層 1 2及び Aプレート型位相差層 1 4が互 いに隣接して積層され、 且つ、 Cプレート型位相差層 1 2及び Aプレート型位相 差層 1 4の互いに隣接する側の表面 1 2 B、 1 4 Aにおける液晶分子のダイレク ター C b、 N aの方向が実質的に一致しているので、 液晶表示装置の液晶セルと 偏光板との間に配置した場合でも表示画像に明暗模様等を発生させることがなく、 表示品位が低下してしまうことを効果的に抑制することができる。
なお、 Cプレート型位相差層 1 2においては、 コレステリック規則性の構造に 起因した選択反射光の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲 （選択反射波長 が入射光の波長よりも小さくなるか又は大きくなる範囲） に存在するように構造 の螺旋ピッチが調整されている。 これにより、 例えば入射光が可視光線であるよ うな場合であっても、 液晶分子の螺旋構造による選択反射によって入射光 （可視 光線） が反射されることがなく、 着色等の問題が生じない。
ここで、 コレステリック規則性の構造を有する Cプレート型位相差層 1 2にお ける選択反射の現象について簡単に説明しておく。
コレステリック規則性の構造は一般的に、 液晶のプレーナ一配列に基づいて、 一方向の旋光成分 （円偏光成分） と、 これと逆回りの旋光成分とを分離する旋光 選択特性 （偏光分離特性） を有している。
このような現象は、 円偏光二色性として知られ、 液晶分子の螺旋構造における 旋回方向を適宜選択すると、 この旋回方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分 が選択的に反射される。
この場合の最大旋光偏光光散乱 （選択反射のピーク） は、 次式 （1 ) の選択反 射波長え 0で生じる。
1 0 = n a V · p … ( 1 ここで、 pは液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッチ、 n a Vは螺旋軸に直交 する平面内の平均屈折率である。
一方、 このときの選択反射光の波長バンド幅 Δ λは、 次式 （2 ) で表される。 厶 λ = Δ η ■ ρ ·· · ( 2 )
ここで、 Δ ηは常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率との差として表さ れる複屈折値である。
即ち、 このようなコレステリック規則性の構造において、 入射した無偏光は、 上述したような偏光分離特性に従って、 選択反射波長え 0を中心とした波長バン ド幅 Δ λの範囲の光の右旋又は左旋の円偏光成分の一方が反射され、 他方の円偏 光成分及び選択反射波長以外の他の波長領域の光 （無偏光） が透過される。 なお、 反射された右旋又は左旋の円偏光成分は、 通常の反射とは異なり、 旋回方向が反 転されることなく反射される。
ここで、 着色が問題となる可視光線の波長バンド幅は 3 8 0〜7 8 0 n mであ るので、 コレステリック規則性の構造に起因した選択反射光の選択反射波長が 3 8 O n m以下か又は 7 8 0 n m以上であるようにコレステリック規則性の構造を 構成するとよレ、。 これにより、 Cプレート型位相差層 1 2に負の Cプレートとし ての作用を発現させながら、 入射光 （可視光線） を反射してしまうことによる着 色等の問題を防止することができる。 なお、 選択反射光の選択反射波長が入射光 の波長よりも小さい場合には、 旋光作用が小さくなるので、 より好ましい。
次に、 図 2により、 本実施の形態に係る位相差光学素子の変形例について説明 する。
図 2に示されるように、 位相差光学素子 2 0は、 プレーナー配向されたコレス テリック規則性の構造を有する Cプレート型位相差層 2 2と、 Cプレート型位相 差層 2 2に隣接して積層され、 ネマチック規則性の構造を有する Aプレート型位 相差層 1 4とを備えている。
このうち、 Cプレート型位相差層 2 2は、 図 1に示す位相差光学素子 1 0の C プレート型位相差層 1 2と同様に負の Cプレートとして作用するものであり、 厚 さ方向 （法線 1 5の方向） に直交するように配置された互いに対向する 2つの主 たる表面 （広い方の表面） 2 2 A、 2 2 Bを有している。 ここで、 Cプレート型位相差層 2 2の 2つの主たる表面 2 2 A、 2 2 Bのうち, Aプレート型位相差層 1 4側の表面 2 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C b の方向と、 Aプレート型位相差層 1 4から離間している側の表面 2 2 Aにおける 液晶分子のダイレクター C aの方向とは実質的に平行である。 なお、 Cプレート 型位相差層 2 2の一方の表面 2 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C bの方向 (平均方向） と他方の表面 2 2 Aにおける液晶分子のダイレクター C aの方向 (平均方向） とがなす角度は ± 1 0 ° 以内、 好ましく ± 5 ° 以内、 さらに好まし くは ± 1 ° 以内であることが好ましい。
また、 。プレート型位相差層 2 2のうち Aプレート型位相差層 1 4から離間し ている側の表面 2 2 Aにおける液晶分子のダイレクター C aの方向と、 Aプレー ト型位相差層 1 4のうち Cプレート型位相差層 2 2から離間している側の表面 1 4 Bにおける液晶分子のダイレクター N bの方向とは実質的に平行である。 なお、 Cプレート型位相差層 2 2の表面 2 2 Aにおける液晶分子のダイレクター C aの 方向 （平均方向） と Aプレート型位相差層 1 4の表面 1 4 Bにおける液晶分子の ダイレクタ一N bの方向 （平均方向） とがなす角度は ± 1 0 ° 以内、 好ましく土 5 ° 以内、 さらに好ましくは ± 1 ° 以内であることが好ましい。
ここで、 図 2に示す位相差光学素子 2 0においては、 Cプレート型位相差層 2 2の 2つの主たる表面 2 2 A、 2 2 Bにおける液晶分子のダイレクター C a、 C bの方向を正確に一致 （即ち平行に） させるため、 Cプレート型位相差層 2 2の 厚さを、 コレステリック規則性の構造 （螺旋構造） の螺旋ピッチ pの 0 . 5 X整 数倍とし、 表面 2 2 A、 2 2 Bの間に、 実質的に 0 . 5 X整数倍のピッチ数の螺 旋構造が形成されるようにするとよレ、。 このようにすることにより、 例えば図 3 (A) 〜 （C ) に模式的に示されるように、 光学的に、 液晶分子のコレステリッ ク規則性の螺旋ピッチ Pの半分の距離で厚さが割り切れることとなり、 単純化さ れた理論式である上式 （1 ) からの光学的なズレ、 特に螺旋軸に沿って入射する 入射光に対する位相シフト差による偏光状態の乱れが抑制される。
なお、 図 2に示す位相差光学素子 2 0は、 負の Cプレートとして作用する Cプ レート型位相差層の構成が異なる点を除いて、 他は、 図 1に示す位相差光学素子 1 0の構成と略同一であるので、 その他の構成についての詳細な説明は省略する。 ここで、 位相差光学素子 1 0、 2 0の Cプレート型位相差層 1 2、 2 2及び A プレート型位相差層 1 4の材料としては、 3次元架橋可能な液晶性モノマー又は 液晶性ォリゴマー （重合性モノマー分子又は重合性ォリゴマー分子） を用いるこ とができる他、 冷却によりガラス状に固化することが可能な高分子液晶 （液晶ポ リマー） を用いることもできる。
このうち、 Cプレート型位相差層 1 2、 2 2及び Aプレート型位相差層 1 4の 材料として、 3次元架橋可能な重合性モノマー分子を用いる場合は、 特開平 7— 2 5 8 6 3 8号公報や特表平 1 0— 5 0 8 8 8 2号公報に開示されているような、 液晶性モノマー及びキラル化合物の混合物を用いることができる。 また、 3次元 架橋可能な重合性オリゴマー分子を用いる場合は、 特開昭 5 7— 1 6 5 4 8 0号 公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキ サン化合物等が望ましい。 なお、 「3次元架橋」 とは、 重合性モノマー分子又は 重合性オリゴマー分子を互いに 3次元的に重合して、 網目 （ネットワーク） 構造 の状態にすることを意味する。 このような状態にすることにより、 液晶分子をコ レステリック規則性の構造又はネマチック規則性の構造のままで光学的に固定化 することができ、 光学膜としての取り扱いが容易な、 常温で安定したフィルム状 の膜とすることができる。
ここで、 3次元架橋可能な重合性モノマー分子を用いる場合を例に挙げると.、 液晶性モノマ を所定の温度で液晶相にするとネマチック液晶になる。 また、 こ の液晶性モノマーにカイラル剤を添加することによりカイラルネマチック液晶 (コレステリック液晶） が得られる。 より具体的な例を示すと、 例えば一般式 ( 1 ) 〜 （1 1 ) に示されるような液晶性モノマーを用いることができる。 なお、 一般式 （1 1 ) で示される液晶性モノマーの場合には、 Xは 2〜5 (整数） であ ることが好ましい。
【化 1】 (1)
Figure imgf000020_0001
CH2=ZCHCQ2(CH2)40-^^— COO-^^— CN (2)
CH2=CHC02(CH2)40— <^^)— OCO-^^— OCO— 0(CH2)402CHC=H2C (3)
CH2二 CHC02(CH2)30~^^~COO-^ ~ OCO-<^^— 0(CH2)302CHC=H2C (4)
CHz=CHC02(CH2)5O-^^— COO-^ )^ ~ OCO-^^>— 0(CH2)402CHC=H2C (5)
(6)
CH2— CHC02(CH2)50-^ )— COO-^^— CH2CH(CH2)C2H5
Figure imgf000020_0002
CH2二 CHC02(CH2)50~^^~COO^^^~"OCH3 (S)
(9)
Figure imgf000020_0003
(10) (11)
Figure imgf000020_0004
また、 カイラル剤としては、 例えば一般式 （12) 〜 （14) に示されるよう なカイラル剤を用いることが好ましい。 なお、 一般式 （12) 、 （13) で示さ れるカイラル剤の場合、 Xは 2〜1 2 (整数） であることが好ましく、 また、 一 般式 （14) で示されるカイラル剤の場合、 Xは 2~5 (整数） であることが好 ましい。 なお、 一般化式 （12) において、 R4は水素又はメチル基を示す。
【化 2】
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0002
(14) 一方、 Cプレート型位相差層 1 2、 22及び Aプレート型位相差層 14の材料 として、 液晶ポリマーを用いる場合には、 液晶を呈するメソゲン基を主鎖、 側鎖、 あるいは主鎖及び側鎖の両方の位置に導入した高分子、 コレステリル基を側鎖に 導入した高分子コレステリック液晶、 特開平 9 _ 1 33810号公報に開示され ているような液晶性高分子、 特開平 1 1— 293252号公報に開示されている ような液晶性高分子等を用いることができる。
次に、 このような構成からなる本実施の形態に係る位相差光学素子 10 (2
0) の製造方法について説明する。
(第 1の製造方法） まず、 図 4 (A) 〜 （E ) により、 Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) 及び A プレート型位相差層 1 4の材料として、 重合性モノマー分子又は重合性オリゴマ 一分子を用いる場合の製造方法について説明する。
(1) Cプレート型位相差層の形成
この場合には、 図 4 (A) に示されるように、 ガラス基板又は T A C (三酢酸 セルロース） フィルム等の高分子フィルム i 6上に配向膜 1 7を形成しておき、 その上に、 図 4 ( B ) に示されるように、 コレステリック規則性を有する重合性 モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 8をコーティングし、 配向膜 1 7 の配向規制力によって配向させる。 このとき、 コーティングされた重合性モノマ 一分子 （又は重合性オリ ゴマー分子） 1 8は液晶層を構成している。
なお、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 8を所定の温度で 液晶層にした場合には、 ネマチック液晶になるが、 ここに任意のカイラル剤を添 加すれば、 カイラルネマチック液晶 （コレステリ ック液晶） となる。 具体的には 例えば、 重合性モノマ一分子又は重合性オリゴマー分子に、 カイラル剤を数％〜 1 0 %程度入れるとよい。 なお、 カイラル剤の種類を変えてカイラルパワーを変 える力 \ あるいは、 カイラル剤の濃度を変化させることにより、 重合性モノマー 分子又は重合性オリゴマー分子の分子構造に起因する選択反射波長を制御するこ とができる。 なお、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 8は、 その固化時の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存在するように調整さ れている。
また、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 8は、 コーティン グし易いように粘度を低下させるため、 必要に応じて、 トルエンや M E K等の溶 媒に溶かしてコーティング液としてもよい。 この場合には、 紫外線や電子線の照 射により 3次元架橋する前に溶媒を蒸発させるための乾燥工程が必要となる。 好 ましくは、 コーティング液をコーティングするコーティング工程を行った後、 溶 媒を蒸発させる乾燥工程を行い、 次いで、 液晶層になる温度を保持した後、 液晶 を配向させる配向工程を行うようにするとよい。
次に、 この配向状態のまま、 即ち、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマ 一分子） 1 8の配向膜 1 7側の表面における液晶分子のダイレクターの方向を、 配向膜 1 7の表面の配向規制力によって規制した状態で、 図 4 ( C ) に示される ように、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 8を、 予め添加し ておいた光重合開始剤と外部から照射した紫外線とによって重合を開始させるか、 又は電子線で直接重合を開始させることにより、 3次元架橋 （ポリマー化） して 固化すれば、 上述したような負の Cプレートとして作用する Cプレート型位相差 層 1 2が形成される。
ここで、 配向膜 1 7の配向規制力の方向を配向膜 1 7上の全範囲で実質的に一 致させておけば、 Cプレート型位相差層 1 2のうち配向膜 1 7に接触する表面 1 2 Aにおける液晶分子のダイレクターの方向を、 その接触面内で実質的に一致さ せることができる。
この場合、 Cプレート型位相差層 1 2のうち配向膜 1 7から離間している側の 表面 1 2 Bにおける液晶分子のダイレクターの方向を、 当該表面 1 2 Bの全範囲 において実質的に一致させるためには、 Cプレート型位相差層 1 2の膜厚を均一 にするとよレ、。 また、 図 5 (A) 〜 （D ) に示されるように、 図 4 (A) 〜 ( C ) に示される工程のうち、 重合性モノマー分子 （重合性オリゴマー分子） 1 8を配向膜 1 7上にコーティングした後であって、 重合性モノマー分子 （重合性 オリゴマー分子） 1 8を 3次元架橋する前に、 第 2の配向膜 1 7 Aを、 コーティ ングした重合性モノマー分子 （重合性オリゴマー分子） 1 8上に重ねるようにし てもよい （図 5 ( C ) ) 。 これにより、 Cプレート型位相差層 1 2の表面 1 2 B における液晶分子のダイレクターの方向を、 より確実に表面 1 2 Bの全範囲にお いて実質的に一致させることができる。
この状態で、 図 4 ( C ) におけると同様に、 紫外線又は電子線の照射により配 向膜 1 7と第 2の配向膜 1 7 Aとの間で重合性モノマー分子 （重合性ォリゴマー 分子） 1 8を 3次元架橋することにより、 上述したような負の Cプレートとして 作用する Cプレート型位相差層 1 2が形成される （図 5 (D ) ) 。
なお、 第 2の配向膜 1 7 Aは、 紫外線又は電子線の照射の後工程で Cプレート 型位相差層 1 2から剥離するとよい。
ここで、 配向膜 1 7及び/又は第 2の配向膜 1 7 Aは、 従来から知られている 方法で作製することができる。 例えば、 上述したようなガラス基板又は T A Cフ イルム等の高分子フィルム 1 6上に P I (ポリイミ ド） 又は P V A (ポリビニノレ アルコール） を成膜してラビングする方法や、 ガラス基板又は T A Cフィルム等 の高分子フィルム 1 6上に光配向膜となる高分子化合物を成膜して偏光 U V (紫 外線） を照射する方法を用いる他、 延伸した P E T (ポリエチレンテレフタレー ト） フィルム等を用いることもできる。
また、 配向膜 1 7が形成される基材として T A Cフィルム等の高分子フィルム (有機材料） を用いる場合には、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分 子） 1 8を溶かしたコーティング液中の溶媒で基材が侵されないように、 高分子 フィルム上に P V A (ポリビュルアルコール） 等の耐溶剤性のあるバリア層を設 けて、 その上にコーティング液をコ一ティングするようにするとよい。 なお、 P V Aをバリア層として用いる場合には、 この P V Aをラビングすればそれが配向 膜を兼ねることとなる。 ' (2) Aプレート型位相差層の形成
その後、 図 4 (D ) に示されるように、 以上のようにして形成された Cプレー ト型位相差層 1 2上に直接、 別に用意しておいた、 所定の温度でネマチック液晶 相を呈する、 ネマチック規則性を有する他の重合性モノマー分子 （又は重合性ォ リゴマー分子） 1 9をコーティングし、 Cプレート型位相差層 1 2の表面 1 2 B の配向規制力によって配向させる。 このとき、 コーティングされた重合性モノマ 一分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 9は液晶層を構成している。
なお、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマー分子） 1 9は、 コーティン グし易いように粘度を低下させるため、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴ マー分子） 1 8と同様に、 必要に応じて、 トルエンや M E K等の溶媒に溶かして コーティング液としてもよレ、。 この場合には、 紫外線や電子線の照射により 3次 元架橋する前に溶媒を蒸発させるための乾燥工程が必要となる。 好ましくは、 コ 一ティング液をコーティングするコーティング工程を行った後、 溶媒を蒸発させ る乾燥工程を行い、 次いで、 液晶層になる温度を保持した後、 液晶を配向させる 配向工程を行うようにするとよい。
次に、 この配向状態のまま、 即ち、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴマ 一分子） 1 9の Cプレート型位相差層 1 2側の表面における液晶分子のダイレク ターの方向を、 Cプレート型位相差層 1 2の表面の配向規制力によって規制した 状態で、 図 4 ( E ) に示されるように、 重合性モノマー分子 （又は重合性オリゴ マー分子） 1 9を、 予め添加しておいた光重合開始剤と外部から照射した紫外線 とによって重合を開始させる力、 又は電子線で直接重合を開始させることにより、 3次元架橋 （ポリマ一化） して固化すれば、 上述したような Aプレートとして作 用する Aプレート型位相差層 1 4が形成される。
ここで、 Aプレート型位相差層 1 4のうち Cプレート型位相差層 1 2から離間 している側の表面 1 4 Bにおける液晶分子のダイレクターの方向を、 当該表面 1 4 Bの全範囲において実質的に一致させるためには、 Cプレート型位相差層 1 2 の膜厚を均一にした上でさらに Aプレート型位相差層 1 4の膜厚を均一にしたり、 又、 Cプレート型位相差層 1 4を 3次元架橋して固化する際に、 図 5 (A) 〜
(D ) に示される第 2の配向膜 1 7 Aを用いた上でさらに、 Aプレート型位相差 層 1 4を 3次元架橋して固化する際にも、 重合性モノマー分子 （重合性オリゴマ 一分子） 1 9のうち Cプレート型位相差層 1 2の表面 1 2 Bから離間している側 の表面に、 図 5 ( C ) (D ) に示される第 2の配向膜 1 7 Aと同様の第 2の配向 膜を設けるようにしてもよい。
なお、 図 2に示されるような位相差光学素子 2 0を製造する場合には、 Cプレ 一ト型位相差層 2 2のうち配向膜 1 7から離間している側の表面 2 2 Bにおける 液晶分子のダイレクター C bの方向を、 Cプレート型位相差層 2 2のうち配向膜 1 7側の表面 2 2 Aにおける液晶分子のダイレクター C aの方向と一致させたり、 Aプレート型位相差層 1 4のうち Cプレート型位相差層 2 2から離間している側 の表面 1 4 Bにおける液晶分子のダイレクター N bの方向を、 Cプレート型位相 差層 2 2のうち Aプレート型位相差層 1 4から離間している側の表面 2 2 Aにお ける液晶分子のダイレクター C aの方向と一致させる必要がある。 この場合には、 Cプレート型位相差層 2 2及び Aプレート型位相差層 1 4の厚さが、 液晶分子の 螺旋構造における螺旋ピッチの 0 . 5 X整数倍となるように、 コーティングされ る液晶の厚さを調整するか、 図 5 ( C ) (D ) に示されるような第 2の配向膜 1 7 Aを用いるようにするとよい。 なお、 第 2の配向膜 1 7 Aを用いる場合は、 C プレート型位相差層 2 2における配向膜 1 7と反対側の表面 2 2 B、 又は Aプレ 一ト型位相差層 1 4における Cプレート型位相差層 2 2と反対側の表面 1 4 Bに 第 2の酉己向)!莫 1 7 Aを当接させる。
以上により、 Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) 及び Aプレート型位相差層 1 4が隣接して積層された位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) が製造される。
(第 2の製造方法）
次に、 図 6 (A；) 〜 （E ) により、 Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) 及び A プレート型位相差層 1 4の材料として、 液晶ポリマーを用いる場合の製造方法に ついて説明する。
(1) Cプレート型位相差層の形成
この場合には、 図 6 (A) に示されるように、 ガラス基板又は T A Cフィルム 等の高分子フィルム 1 6上に配向膜 1 7を形成しておき、 その上、 図 6 ( B ) に 示されるように、 コレステリック規則性を有する液晶ポリマー 3 2をコーティン グし、 配向膜 1 7の配向規制力によって配向させる。 このとき、 コーティングさ れた液晶ポリマー 3 2は液晶層を構成している。
なお、 液晶ポリマー 3 2としては、 液晶ポリマーそれ自体にカイラル能を有し ているコレステリック液晶ポリマーそのものを用いてもよいし、 ネマチック系液 晶ポリマーとコレステリック系液晶ポリマーの混合物を用いてもよい。 具体的に は例えば、 液晶を呈するメソゲン基を主鎖、 側鎖、 あるいは主鎖及び側鎖の両方 の位置に導入した高分子、 コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリッ ク液晶、 特開平 9— 1 3 3 8 1 0号公報に開示されているような液晶性高分子、 特開平 1 1一 2 9 3 2 5 2号公報に開示されているような液晶性高分子等を用い ることができる。
このような液晶ポリマー 3 2は、 温度によって状態が変わり、 例えばガラス転 移温度が 9 0 °C、 ァイソトロピック転移温度が 2 0 0 °Cである場合は、 9 0 °C〜 2 0 0 °Cの間でコレステリック液晶の状態を呈し、 これを室温まで冷却すればコ レステリック構造を有したままでガラス状に固化させることができる。
なお、 液晶ポリマー 3 2のコレステリック規則性の構造に起因する、 入射光の 選択反射波長を調整する方法としては、 コレステリック系液晶ポリマーを用いる 場合には、 公知の方法で液晶分子中のカイラルパワーを調整すればよい。 また、 ネマチック系液晶ポリマーとコレステリック系液晶ポリマーとの混合物を用いる 場合は、 その混合比を調整すればよい。
また、 液晶ポリマー 3 2は、 コーティングし易いように粘度を低下させるため、 必要に応じて、 トルエンや M E K等の溶媒に溶かしてコーティング液としてもよ い。 この場合には、 冷却する前に溶媒を蒸発させるための乾燥工程が必要となる。 好ましくは、 コーティング液をコーティングするコーティング工程を行った後、 溶媒を蒸発させる乾燥工程を行い、 次いで、 液晶を配向させる配向工程を行うよ うにするとよ 、。
次に、 この配向状態のまま、 即ち、 液晶ポリマー 3 2の配向膜 1 7側の表面に おける液晶分子のダイレクターの方向を規制した状態で、 図 6 ( C ) に示される ように、 液晶ポリマー 3 2をガラス転移温度 （T g ) 以下に冷却してガラス状に 固化すれば、 上述したような負の Cプレートとして作用する Cプレート型位相差 層 1 2が.形成される。
ここで、 配向膜 1 7の配向規制力の方向を配向膜 1 7上の全範囲で実質的に一 致させておけば、 Cプレート型位相差層 1 2のうち配向膜 1 7に接触する表面 1 2 Aにおける液晶分子のダイレクターの方向を、 その接触面内で実質的に一致さ せることができる。
この場合、 Cプレート型位相差層 1 2のうち配向膜 1 7から離間している側の 表面 1 2 Bにおける液晶分子のダイレクターの方向を、 当該表面 1 2 Bの全範囲 において実質的に一致させるためには、 Cプレート型位相差層 1 2の膜厚を均一 にするとよい。 また、 液晶ポリマー 3 2のうち配向膜 1 7から離間している側の 表面にも図 5 ( C ) (D ) に示されるような第 2の配向膜 1 7 Aを設けるように するとよい。 これにより、 Cプレート型位相差層 1 2の表面 1 2 Bにおける液晶 分子のダイレクターの方向を、 より確実に表面 1 2 Bの全範囲において実質的に —致させることができる。 なお、 第 2の配向膜 1 7 Aは、 冷却後の後工程で Cプ レート型位相差層 1 2から剥離するとよレ、。
ここで、 配向膜 1 7及び Z又は第 2の配向膜 1 7 Aは、 上述した第 1の製造方 法と同様のものを用いることができる。 また、 配向膜 1 7が形成される基材とし て T A Cフィルム等の高分子フィルム （有機材料） を用いる場合には、 液晶ポリ マー 3 2を溶かしたコーティング液中の溶媒で基材が侵されないように、 上述し た第 1の製造方法と同様に、 高分子フィルム上に P V A (ポリビエルアルコー ル） 等の耐溶剤性のあるバリア層を設けて、 その上にコーティング液をコーティ ングするようにするとよい。
(2) Aプレート型位相差層の形成
その後、 図 6 (D ) に示されるように、 以上のようにして形成された Cプレー ト型位相差層 1 2上に直接、 別に用意しておいた、 所定の温度でネマチック液晶 相を呈する、 ネマチック規則性を有する他の液晶ポリマー 3 4をコーティングし、 Cプレート型位相差層 1 2の表面 1 2 Bの配向規制力によって配向させる。 この とき、 コーティングされた液晶ポリマー 3 4は液晶層を構成している。
なお、 液晶ポリマー 3 4としては、 例えば上述した特開平 1 1— 2 9 3 2 5 2 号公報に記載されているようなネマチック系液晶ポリマーを用いる。
このような液晶ポリマー 3 4は、 温度によって状態が変わり、 所定の温度範囲 でネマチック液晶の状態を呈し、 これを室温まで冷却すればネマチック構造を有 したままでガラス状に固化させることができる。
なお、 液晶ポリマー 3 4は、 コーティングし易いように粘度を低下させるため、 液晶ポリマー 3 2と同様に、 必要に応じて、 トルエンや ME K等の溶媒に溶かし てコーティング液としてもよい。 この場合には、 冷却する前に溶媒を蒸発させる ための乾燥工程が必要となる。 好ましくは、 コーティング液をコーティングする コーティング工程を行った後、 溶媒を蒸発させる乾燥工程を行い、 次いで、 液晶 を配向させる配向工程を行うようにするとよい。
次に、 この配向状態のまま、 即ち、 液晶ポリマー 3 4の Cプレート型位相差層 1 2側の表面における液晶分子のダイレクタ一の方向を、 Cプレート型位相差層 1 2の表面の配向規制力によって規制した状態で、 図 6 ( E ) に示されるように、 液晶ポリマー 3 4を液晶ポリマーをガラス転移温度 （T g ) 以下に冷却してガラ ス状に固化すれば、 上述したような Aプレートとして作用する Aプレート型位相 差層 1 4が形成される。
ここで、 Aプレート型位相差層 1 4のうち Cプレート型位相差層 1 2から離間 している側の表面 1 4 Bにおける液晶分子のダイレクターの方向を、 当該表面 1 4 Bの全範囲において実質的に一致させるためには、 Cプレート型位相差層 1 2 の膜厚を均一にした上でさらに Aプレート型位相差層 1 4の膜厚を均一にしたり、 又、 Cプレート型位相差層 1 4を冷却して固化する際に、 図 5 (A：) 〜 （D ) に 示される第 2の配向膜 1 7 Aを用いた上でさらに、 Aプレート型位相差層 1 4を 冷却して固化する際にも、 液晶ポリマー 3 4のうち Cプレート型位相差層 1 2の 表面 1 2 Bから離間している側の表面に、 図 5 ( C ) (D) に示される第 2の配 向膜 1 7 Aと同様の第 2の配向膜を設けるようにしてもよい。
なお、 図 2に示されるような位相差光学素子 2 0を製造する場合には、 Cプレ 一ト型位相差層 2 2のうち配向膜 1 7から離間している側の表面 2 2 Bにおける 液晶分子のダイレクター C bの方向を、 Cプレート型位相差層 2 2のうち配向膜 1 7側の表面 2 2 Aにおける液晶分子のダイレクター C aの方向と一致させたり、 Aプレート型位相差層 1 4のうち Cプレート型位相差層 2 2から離間している側 の表面 1 4 Bにおける液晶分子のダイレクター N bの方向を、 Cプレート型位相 差層 2 2のうち Aプレート型位相差層 1 4から離間している側の表面 2 2 Aにお ける液晶分子のダイレクター C aの方向と一致させる必要がある。 この場合には、 Cプレート型位相差層 1 2及び Aプレート型位相差層 1 4の厚さ力 液晶分子の 螺旋構造における螺旋ピッチの 0 . 5 X整数倍となるように、 コーティングされ る液晶の厚さを調整するか、 図 5 ( C ) (D ) に示されるような第 2の配向膜 1 7 Aを用いるようにするとよい。 なお、 第 2の配向膜 1 7 Aを用いる場合は、 C プレート型位相差層 1 2における配向膜 1 7と反対側の表面 2 2 B、 又は Aプレ ート型位相差層 1 4における Cプレート型位相差層 1 2と反対側の表面 1 4 Bに 第 2の配向膜 1 7 Aを当接させる。
以上により、 Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) 及び Aプレート型位相差層 1 4が隣接して積層された位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) が製造される。
なお、 上述した実施の形態においては、 いずれの場合も、 ガラス基板又は T A Cフィルム等の高分子フィルム 1 6上に形成された配向膜 1 7上にて、 最初にコ レステリック規則性の構造を有する Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) を形成し た後、 この Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) 上にネマチック規則性の構造を有 する Aプレート型位相差層 1 4を形成するようにしている。 しカゝしながら、 本発 03 010704
28 明はこれに限定されるものでなく、 最初にネマチック規則性の構造を有する Aプ レート型位相差層 1 4を形成した後、 この Aプレート型位相差層 1 4上にコレス テリック規則性の構造を有する Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) を形成するよ うにしてもよレ、。 なお、 この場合には、 Aプレート型位相差層 1 4上に直接、 コ レステリック規則性を有する液晶をコーティングし、 この液晶の Aプレート型位 相差層 1 4側の表面における液晶分子のダイレクターの方向を Aプレート型位相 差層 1 4の表面の配向規制力によって規制した状態で液晶を固化させ、 Cプレー ト型位相差層 1 2 ( 2 2 ) を形成することとなる。 なお、 このような製造方法に おけるその他の手順及び条件等は、 上述した製造方法の場合と基本的に同様であ るので、 詳細な説明は省略する。
また、 上述した実施の形態においては、 いずれの場合も、 位相差光学素子は一 層の Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) 及び一層の Aプレート型位相差層 1 '4か らなる二層構成をとつているが、 本発明はこれに限定されるものでなく、 上述し たような Cプレート型位相差層及び Aプレート型位相差層の少なくとも一方を二 層以上とし、 三層以上の構成をとるようにしてもよい。 これにより、 一層多様な 態様の光学的補償を実現することができる。
さらに、 上述した実施の形態に係る位相差光学素子 1 0、 2 0は、 例えば、 図 7に示されるような液晶表示装置 6 0に組み込んで用いることができる。
図 7に示す液晶表示装置 6 0は、 入射側の偏光板 1 0 2 Aと、 出射側の偏光板 1 0 2 Bと、 液晶セル 1 0 4とを備えている。
このうち、 偏光板 1 0 2 A、 1 0 2 Bは、 所定の振動方向の振動面を有する直 線偏光のみを選択的に透過させるように構成されたものであり、 それぞれの振動 方向が相互に直角の関係になるようにクロスニコル状態で対向して配置されてい る。 また、 液晶セル 1 0 4は画素に対応する多数のセルを含むものであり、 偏光 板 1 0 2 A、 1 0 2 Bの間に配置されている。
ここで、 液晶表示装置 6 0において、 液晶セル 1 0 4は、 負の誘電異方性を有 するネマチック液晶が封止された V A方式を採用しており、 入射側の偏光板 1 0 2 Aを透過した直線偏光は、 液晶セル 1 0 4のうち非駆動状態のセルの部分を透 過する際には、 位相シフトされずに透過し、 出射側の偏光板 1 0 2 Bで遮断され る。 これに対し、 液晶セル 1 0 4のうち駆動状態のセルの部分を透過する際には、 直線偏光が位相シフトされ、 この位相シフト量に応じた量の光が出射側の偏光板 1 0 2 Bを透過して出射される。 これにより、 液晶セル 1 0 4の駆動電圧を各セ ル毎に適宜制御することにより、 出射側の偏光板 1 0 2 B側に所望の画像を表示 することができる。
このような構成からなる液晶表示装置 6 0において、 液晶セル 1 0 4と出射側 の偏光板 1 0 2 B (液晶セル 1 0 4から出射された所定の偏光状態の光を選択的 に透過させる偏光板） との間に、.上述した実施の形態に係る位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) が配置されており、 このような位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) 〖こより、 液 晶セノレ 1 0 4から出射された所定の偏光状態の光のうち液晶セル 1 0 4の法線か ら傾斜した方向に出射される光の偏光状態を補償することができるようになって いる。
ここで、 位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) は、 位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) に含ま れる Cプレート型位相差層 1 2 ( 2 2 ) が液晶セル 1 0 4側を向き、 位相差光学 素子 1 0 ( 2 0 ) に含まれる Aプレート型位相差層 1 4が偏光板 1 0 2 B側を向 くように配置することが好ましく、 これにより、 所望の性能を効果的に得ること ができる。
以上のとおり、 上述した構成からなる液晶表示装置 6 0によれば、 液晶表示装 置 6 0の液晶セル 1 0 4と出射側の偏光板 1 0 2 Bとの間に、 上述した実施の形 態に係る位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) を配置し、 液晶セル 1 0 4から出射された 光のうち液晶セノレ 1 0 4の法線から傾斜した方向に出射される光の偏光状態を補 償するので、 視角依存性の問題を効果的に改善しながら、 液晶表示装置 6 0にお ける明暗模様の発生を抑制するとともにコントラストを向上させることができ、 表示品位の低下を抑制することができる。
なお、 図 7に示す液晶表示装置 6 0は、 光が厚さ方向の一方の側から他方の側 へ透過する透過型であるが、 永実施の形態はこれに限定されるものではなく、 上 述した実施の形態に係る位相差光学素子 1 0 ( 2 0 ) は反射型の液晶表示装置や 反射ノ透過両用型の液晶表示装置にも同様に組み込んで用いることができる。 また、 図 7に示す液晶表示装置 6 0では、 上述した実施の形態に係る位相差光 学素子 10 (20) を液晶セル 104と出射側の偏光板 102 Bとの間に配置し ているが、 光学補償の態様によっては、 位相差光学素子 10 (20) を液晶セル 104と入射側の偏光板 102 Aとの間に配置してもよい。 また、 位相差光学素 子 1 0 (20) を液晶セル 1 04の両側 （液晶セル 104と入射側の偏光板 10 2 Aとの間、 及び液晶セル 104と出射側の偏光板 102 Bとの間） に配置して もよレ、。 なお、 液晶セル 104と入射側の偏光板 102 Aとの間、 又は液晶セル 104と出射側の偏光板 102 Bとの間に配置される位相差光学素子は一つに限 らず、 複数配置されていてもよい。 ただし、 いずれの場合にも、 位相差光学素子 10 (20) は、 位相差光学素子 10 (20) に含まれる Cプレート型位相差層 1 2が液晶セル 104側を向き、 位相差光学素子 10 (20) に含まれる Aプレ 一ト型位相差層 14が偏光板 102 A又は偏光板 102 B側を向くように配置す ることが好ましい。
実 施 例
次に、 上述した実施の形態の実施例について、 比較例を参照しながら述べる。 (実施例 1 )
実施例 1では、 負の Cプレートとして作用する位相差層及び Aプレートとして 作用する位相差層の膜厚を一定として、 各位相差層の表面における液晶分子のダ ィレクタ一の方向を一致させた。
両端末に重合可能なァクリレートを有するとともに中央部のメソゲンと前記ァ クリ レートとの間にスぺーサーを有する、 ネマチックアイソトロピック転移温度 が 1 10°Cであるモノマー分子 （上記化学式 （1 1) で示されるような分子構造 を有するもの） 90部と、 両端末に重合可能なアタリレートを有するカイラル剤 分子 （上記化学式 （14) で示されるような分子構造を有するもの） 10部とを 溶解させたトルエン溶液 （カイラルネマチック液晶溶液） を準備した。 なお、 前 記トルエン溶液には、 前記モノマー分子に対して 5重量。 /0の光重合開始剤 （チバ
- スペシャルティ ' ケミカルズ株式会社製、 ィルガキュア （登録商標） 907) を添加した。 （なお、 このようにして得られるカイラルネマチック液晶に関して は、 配向膜上で、 そのラビング方向 ± 5度の範囲に液晶分子のダイレクターが揃 うことを確認している。 ） 一方、 透明なガラス基板上に、 溶媒に溶かしたポリイミ ド （J S R株式会社製、 ォプトマ一 （登録商標） A L 1 2 5 4 ) をスピンコータによりスピンコーティン グし、 乾燥後、 2 0 0 °Cで成膜し （膜厚 0 . 1 /i m) 、 一定方向にラビングして 配向膜として機能するようにした。
そして、 このような配向膜付きのガラス基板をスピンコーターにセットし、 前 記モノマー分子等を溶解したトルエン溶液をできるだけ膜厚が一定になるような 条件でスピンコーティングした。
次に、 8 0 °Cで前記トルエン溶液中のトルエンを蒸発させ、 さらに、 コーティ ングされた塗膜のうち前記配向膜付きのガラス基板 （第 1の配向膜） とは反対側 の表面上に、 別に用意しておいた配向膜付きのガラス基板 （第 2の配向膜） を配 置して塗膜を両側から挟み込んだ。 なおこのとき、 第 1の配向膜及び第 2の配向 膜のラビング方向が一致するようにした。
そして、 前記塗膜に紫外線を照射し、 塗膜中の光重合開始剤から発生するラジ カルによってモノマー分子のァクリレートを 3次元架橋して固化 （ポリマー化） し、 コレステリック規則性の構造を有する層を形成した。 またこのとき、 上述し た、 別に用意しておいた配向膜付きのガラス基板 （第 2の配向膜） は剥離した。 なお、 このときの塗膜の膜厚は 2 . O m i l . 5 %であった。 また、 分光光度 計で測定したところ、 塗膜の選択反射帯域の中心波長は 2 8 0 ri mであった。 また、 このようにして形成した、 上記コレステリック規則性の構造を有する層 を自動複屈折測定装置 （王子計測機器 （株） 製 商品名 K O B R A (商標登録） 2 1 A D H) で測定したところ、 負の Cプレート （位相差層） として作用してい ることが確認できた。
次に、 以上のようにして形成した、 上記コレステリック規則性の構造を有する 層の上に、 カイラル剤を含んでいないこと以外は上記と同一の成分を含むトルェ ン溶液 （ネマチック液晶溶液） をできるだけ膜厚が一定になるような条件でスピ ンコーティングした。
その後、 8 0 °Cで前記トルエン溶液中のトルエンを蒸発させて塗膜を形成し、 さらに、 この塗膜上に紫外線を照射し、 塗膜中の光重合開始剤から発生するラジ カルによってモノマー分子のァクリレートを 3次元架橋して固化 （ポリマー化） し、 ネマチック規則性の構造を有する層を形成した。
これにより、 最終的に、 コレステリ ック規則性の構造を有する層及びネマチッ ク規則性の構造を有する層が隣接して積層された位相差光学素子が製造された。 なお、 このときの総膜厚は 3 . 5 μ πι ± 1 . 5 %だった。
また、 このようにして製造された位相差光学素子を自動複屈折測定装置 （王子 計測機器 （株） 製 商品名 K O B R A (商標登録） 2 1 A D H) を用いて測定し たところ、 負の Cプレートと Αプレートとが複合した状態で作用していることが 確認できた。
さらに、 コレステリック規則性の構造を有する層 （負の Cプレートとして作用 する位相差層） 及びネマチック規則性の構造を有する層 （Aプレートとして作用 する位相差層） の断面を透過型電子顕微鏡で観察したところ、 負の Cプレートと して作用する位相差層内の明暗模様は互いに平行な状態であった （このことから、 負の Cプレートとして作用する位相差層では螺旋軸の方向が一致していることが 分かる） 。 また、 Aプレートとして作用する位相差層内には明暗模様はなかった
(このことから、 Aプレートとして作用する位相差層内では液晶分子のダイレク ターの方向が一致していることが分かる） 。 また、 Aプレートとして作用する位 相差層の 2つの主たる表面のコントラストは一致しており、 さらに、 負の Cプレ 一卜として作用する位相差層の 2つの主たる表面のコントラストも一致していた
(このことから、 Aプレートとして作用する位相差層の 2つの主たる表面の液晶 分子のダイレクターの方向が一致しており、 負の Cプレートとして作用する位相 差層の 2つの主たる表面の液晶分子のダイレクターの方向も一致していることが 分かる） 。
さらに、 図 8に示されるように、 直線偏光板 7 0 A、 7 0 Bをクロスニコル状 態にして、 その間に、 作製した位相差光学素子 1 0を挟んで目視で観察したとこ ろ、 面内に観察される明暗模様は極僅かだった。
(比較例 1 )
比較例 1では、 実施例 1において、 負の Cプレートとして作用する位相差層の 膜厚を不均一にして、 液晶分子のダイレクターの方向を乱した。
即ち、 スピンコーターの条件を変更して、 コレステリック規則性の構造を有す る層 （負の Cプレートとして作用する位相差層） の膜厚を 2 . Ο μ πι ± 5 %にし、 第 2の配向膜を用いなかった以外は実施例 1と同様に作製した位相差光学素子を、 同様に観察したところ、 面内にはっきりとした明暗模様が観察された。
(比較例 2 )
比較例 2では、 実施例 1において、 負の Cプレートとして作用する位相差層が 形成される配向膜のラビング方向を不均一にして、 液晶分子のダイレクターの方 向を乱した。
即ち、 配向膜のラビング方向を面内で不均一にした以外は実施例 1と同様に作 製した位相差光学素子を、 同様に観察したところ、 面内にはっきりとした明暗模 様が観察された。
(実施例 2 )
実施例 2では、 負の Cプレートとして作用する位相差層の膜厚を一定とし、 且 つ、 螺旋ピッチを合わせることにより、 その層の互いに対向する 2つの主たる表 面における液晶分子のダイレクターの方向を平行にした。
即ち、 負の Cプレートとして作用する位相差層の膜厚を、 用いる材料の屈折率 からコレステリック規則性の構造の始点と終点のダイレクターの方向が平行にな るような膜厚にした以外は実施例 1と同様に作製した位相差光学素子を、 同様に 観察したところ、 そうしなかった場合に比較して、 面内に観察される明喑模様は 明らかに減少した。
なお、 図 8に示されるように、 直線偏光板 7 0 Α、 7 O Bをクロスニコル状態 にして、 その間に、 作製した位相差光学素子 2 0を挟んで目視で観察したところ、 面内に観察される明暗模様は極僅かだった。 また、 作製した位相差光学素子 2 0 の両側に配置された直線偏光板 7 0 A、 7 O B (図 8参照） のそれぞれを回転さ せて、 位相差光学素子 2 0におけるコレステリック規則性の構造の始点と終点の ダイレクターの方向がなす角度を目視で透過光強度で観察したところ、 ± 5度以 内に入っていた。
(比較例 3 )
比較例 3では、 実施例 2において、 負の Cプレートとして作用する位相差層の 膜厚を不均一にして、 液晶分子のダイレクターの方向を乱した。 即ち、 スピンコーターの条件を変更して、 コレステリック規則性の構造を有す る層 （負の Cプレートとして作用する位相差層） の膜厚を 2 . 0 μ πι ± 5 %にし、 第 2の配向膜を用いなかった以外は実施例 2と同様に作製した位相差光学素子を、 同様に観察したところ、 面内にはっきりとした明暗模様が観察された。
(実施例 3 )
実施例 3では、 負の Cプレートとして作用する位相差層及び Αプレートとして 作用する位相差層の材料として液晶ポリマーを用い、 且つ、 それらの位相差層の 膜厚を一定として、 各位相差層の表面における液晶分子のダイレクターの方向を 一致させた。
ガラス転移温度が 8 0 °Cでァイソトロピック転移温度が 2 0 0 °Cであるァクリ ル系の側鎖型液晶ポリマーを溶解させたトルエン溶液 （高分子コレステリック液 晶溶液） を準備した。 （なお、 このようにして得られた高分子コレステリック液 晶に関しては、 配向膜上で、 そのラビング方向 ± 5度の範囲に液晶分子のダイレ クタ一が揃うことを確認している。 ）
一方、 透明なガラス基板上に、 溶媒に溶かしたポリイミ ド （J S R株式会社製、 ォプトマ一 （登録商標） A L 1 2 5 4 ) をスピンコータによりスピンコーティン グし、 乾燥後、 2 0 0 °Cで成膜し （膜厚 0 . l ^ m) 、 一定方向にラビングして 配向膜として機能するようにした。
そして、 このような配向膜付きのガラス基板をスピンコーターにセットし、 前 記液晶ポリマーを溶解させたトルエン溶液をできるだけ膜厚が一定になるような 条件でスピンコーティングした。
次に、 9 0 °Cで前記トルエン溶液中のトルエンを蒸発させ、 さらに、 コーティ ングされた塗膜のうち前記配向膜付きのガラス基板 （第 1の配向膜） とは反対側 の表面上に、 別に用意しておいた配向膜付きのガラス基板 （第 2の配向膜） を配 置して塗膜膜を両側から挟み込んだ。 なおこのとき、 第 1の配向膜及び第 2の配 向膜のラビング方向が一致するようにした。
そして、 上記塗膜を 1 5 0 °Cで 1 0分間保持し、 コレステリック相を呈するこ とを目視で選択反射により確認した。 さらに、 前記塗膜を室温まで冷却して液晶 ポリマーをガラス状に固化させ、 コレステリック規則性の構造を有する層を形成 した。 またこのとき、 上述した、 別に用意しておいた配向膜付きのガラス基板 (第 2の配向膜） は剥離した。 なお、 このときの塗膜の膜厚は 2. 0 xm± l. 5%であった。 また、 分光光度計で測定したところ、 塗膜の選択反射帯域の中心 波長は 280 nmであった。
また、 このようにして形成した、 上記コレステリック規則性の構造を有する層 を自動複屈折測定装置 （王子計測機器 （株） 製 商品名 KOBRA (商標登録） 21ADH) で測定したところ、 負の Cプレート （位相差層） として作用してい ることが確認できた。
次に、 以上のようにして形成した、 上記コレステリック規則性の構造を有する 層の上に、 ネマチック系液晶ポリマーを含むトルエン溶液 （高分子ネマチック液 晶溶液） をできるだけ膜厚が一定になるような条件でスピンコーティングした。 その後、 90°Cで前記トルエン溶液中のトルエンを蒸発させた後、 このように して得られた塗膜を室温まで冷却して液晶ポリマーをガラス状に固化させ、 ネマ チック規則性の構造を有する層を形成した。
これにより、 最終的に、 コレステリック規則性の構造を有する層及びネマチッ ク規則性の構造を有する層が隣接して積層された位相差光学素子が製造された。 なお、 このときの総膜厚は 3. 5 xm± l. 5%だった。
また、 このようにして製造された位相差光学素子を自動複屈折測定装置 （王子 計測機器 （株） 製 商品名 KOBRA (商標登録） 2 1 ADH) を用いて測定し たところ、 負の Cプレートと Aプレートとが複合した状態で作用していることが 確認できた。
さらに、 コレステリック規則性の構造を有する層 （負の Cプレートとして作用 する位相差層） 及びネマチック規則性の構造を有する層 （Aプレートとして作用 する位相差層） の断面を透過型電子顕微鏡で観察したところ、 負の Cプレートと して作用する位相差層内の明暗模様は互いに平行な状態であった （このことから、 負の Cプレートとして作用する位相差層では螺旋軸の方向が一致していることが 分かる） 。 また、 Aプレートとして作用する位相差層内には明暗模様はなかった (このことから、 Aプレートとして作用する位相差層内では液晶分子のダイレク ターの方向が一致していることが分かる） 。 また、 Aプレートとして作用する位 相差層の 2つの主たる表面のコントラストは一致しており、 さらに、 負の Cプレ ートとして作用する位相差層の 2つの主たる表面のコントラストも一致していた (このことから、 Aプレートとして作用する位相差層の 2つの主たる表面の液晶 分子のダイレクターの方向が一致しており、 負の Cプレートとして作用する位相 差層の 2つの主たる表面の液晶分子のダイレクターの方向も一致していることが 分かる） 。
さらに、 図 8に示されるように、 直線偏光板 7 0 A、 7 O Bをクロスニコル状 態にして、 その間に、 作製した位相差光学素子 1 0を挟んで目視で観察したとこ ろ、 面内に観察される明暗模様は極僅かだった。
(比較例 4 )
比較例 4では、 実施例 3において、 負の Cプレートとして作用する位相差層の 膜厚を不均一にして、 液晶分子のダイレクターの方向を乱した。
即ち、 スピンコーターの条件を変更して、 コレステリック規則性の構造を有す る層 （負の Cプレートとして作用する位相差層） の膜厚を 2 . 0 i m ± 5 %にし、 第 2の配向膜を用いなかった以外は実施例 3と同様に作製した位相差光学素子を、 同様に観察したところ、 面内にはっきりとした明暗模様が観察された。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . プレーナー配向されたコレステリック規則性の構造を有し、 負の Cプレ ートとして作用する Cプレート型位相差層であって、 前記構造に起因した選択反 射光の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存在するように前記構造の螺 旋ピッチが調整された Cプレート型位相差層と、
前記 Cプレート型位相差層に隣接して積層され、 ネマチック規則性の構造を有 し、 Aプレートとして作用する Aプレート型位相差層とを備え、
前記。プレート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面のうち前記 Aプ レート型位相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの方向と、 前記 Aプ レート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面のうち前記 Cプレート型位 相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの方向とが実質的に一致してい ることを特徴とする位相差光学素子。
2 . 前記 Cプレート型位相差層の前記 2つの主たる表面のうち、 前記 Aプレ 一ト型位相差層側の表面における液晶分子のダイレクターの方向と、 前記 Aプレ 一ト型位相差層から離間している側の表面における液晶分子のダイレクターの方 向とが実質的に平行であることを特徴とする、 請求項 1に記載の位相差光学素子。
3 . 前記。プレート型位相差層のうち前記 Aプレート型位相差層から離間し ている側の表面における液晶分子のダイレクターの方向と、 前記 Aプレート型位 相差層のうち前記 Cプレート型位相差層から離間している側の表面における液晶 分子のダイレクターの方向とが実質的に平行であることを特徴とする、 請求項 1 に記載の位相差光学素子。
4 . 前記 Cプレート型位相差層の前記 2つの主たる表面のうち、 前記 Aプレ 一ト型位相差層側の表面と、 前記 Aプレート型位相差層から離間している側の表 面との間に、 実質的に 0 . 5 X整数倍のピッチ数の螺旋構造を有することを特徴 とする、 請求項 1に記載の位相差光学素子。
5 . 前記 Cプレート型位相差層は、 カイラルネマチック液晶が 3次元架橋さ れて固定化された構造を有することを特徴とする、 請求項 1に記載の位相差光学 素子。
6 . 前記 Cプレート型位相差層は、 高分子コレステリック液晶がガラス状に 固定化された構造を有することを特徴とする、 請求項 1に記載の位相差光学素子。
7 . 前記 Aプレート型位相差層は、 ネマチック液晶が 3次元架橋されて固定 化された構造を有することを特徴とする、 請求項 1に記載の位相差光学素子。
8 . 前記 Aプレート型位相差層は、 高分子ネマチック液晶がガラス状に固定化 された構造を有することを特徴とする、 請求項 1に記載の位相差光学素子。
9 . 配向規制力の方向が膜上の全範囲で実質的に同一とされた配向膜上に、 コレステリック規則性を有する第 1液晶であって、 固化時の選択反射波長が入射 光の波長と異なる範囲に存在するように調整された第 1液晶をコーティングする 工程と、
コーティングされた前記第 1液晶の一方の表面における液晶分子のダイレクタ 一の方向を前記配向膜の配向規制力によって規制した状態で固化させ、 負の Cプ レートとして作用する Cプレート型位相差層を形成する工程と、
形成された前記 Cプレート型位相差層上に直接、 ネマチック規則性を有する第 2液晶をコーティングする工程と、
コーティングされた前記第 2液晶の前記 Cプレート型位相差層側の表面におけ る液晶分子のダイレクターの方向を、 前記 Cプレート型位相差層の表面の配向規 制力によって規制した状態で固化させ、 Aプレートとして作用する Aプレート型 位相差層を形成する工程とを含むことを特徴とする、 位相差光学素子の製造方法。
1 0 . 前記第 1液晶は、 コレステリック規則性を有する重合性モノマー分子 及びコレステリック規則性を有する重合性オリゴマー分子のうちの少なくとも一 つを含む液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表面における液晶分子のダイレクタ 一の方向が前記配向膜の配向規制力によって規制された状態で 3次元架橋により 固化され、
前記第 2液晶は、 ネマチック規則性を有する重合性モノマー分子及びネマチッ ク規則性を有する重合性ォリゴマー分子のうちの少なくとも一つを含む液晶であ り、 当該第 2液晶の前記 Cプレート型位相差層側の表面における液晶分子のダイ レクターの方向が前記 Cプレート型位相差層の表面の配向規制力によつて規制さ れた状態で 3次元架橋により固化されることを特徴とする、 請求項 9に記載の方 法。
1 1 . 前記第 1液晶は、 コレステリック規則性を有する液晶ポリマーを含む 液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表面における液晶分子のダイレクターの方向 が前記配向膜の配向規制力によって規制された状態で冷却によりガラス状に固化 され、
前記第 2液晶は、 ネマチック規則性を有する液晶ポリマーを含む液晶であり、 当該第 2液晶の前記 Cプレート型位相差層側の表面における液晶分子のダイレク タ一の方向が前記 Cプレート型位相差層の表面の配向規制力によつて規制された 状態で冷却によりガラス状に固化されることを特徴とする、 請求項 9に記載の方 法。
1 2 . 前記 Cプレート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面の両方 における液晶分子のダイレクターの方向が実質的に平行となるように、 前記第 1 液晶のコーティングの厚さを調整することを特徴とする、 請求項 9に記載の方法。
1 3 . 前記 Cプレート型位相差層の互いに対向する 2 'つの主たる表面の両方 における液晶分子のダイレクターの方向を規制した状態で前記第 1液晶を固化さ せるように、 前記配向膜の表面から離間している側の表面に他の配向膜を当接さ せることを特徴とする、 請求項 9に記載の方法。
1 4 . 前記 Aプレート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面の両方 における液晶分子のダイレクターの方向を規制した状態で前記第 2液晶を固化さ せるように、 前記 Cプレート型位相差層の表面から離間している側の表面に他の 配向膜を当接させることを特徴とする、 請求項 9に記載の方法。
1 5 . 配向規制力の方向が膜上の全範囲で実質的に同一とされた配向膜上に、 ネマチック規則性を有する第 1液晶をコーティングする工程と、
コーティングされた前記第 1液晶の一方の表面における液晶分子のダイレクタ 一の方向を前記配向膜の配向規制力によって規制した状態で固化させ、 Aプレー トとして作用する Aプレート型位相差層を形成する工程と、
形成された前記 Aプレート型位相差層上に直接、 コレステリック規則性を有す る第 2液晶であつて、 固化時の選択反射波長が入射光の波長と異なる範囲に存在 するように調整された第 2液晶をコーティングする工程と、 コーティングされた前記第 2液晶の前記 Aプレート型位相差層側の表面におけ る液晶分子のダイレクターの方向を、 前記 Aプレート型位相差層の表面の配向規 制力によって規制した状態で固化させ、 負の Cプレートとして作用する Cプレー ト型位相差層を形成する工程とを含むことを特徴とする、 位相差光学素子の製造 方法。
1 6 . 前記第 1液晶は、 ネマチック規則性を有する重合性モノマー分子及び ネマチック規則性を有する重合性オリゴマー分子のうちの少なくとも一つを含む 液晶であり、 当該第 1液晶の一方の表面における液晶分子のダイレクターの方向 が前記配向膜の配向規制力によって規制された状態で 3次元架橋により固化され、 前記第 2液晶は、 コレステリック規則性を有する重合性モノマー分子及びコレ ステリック規則性を有する重合性オリゴマー分子のうちの少なくとも一つを含む 液晶であり、 当該第 2液晶の前記 Aプレート型位相差層側の表面における液晶分 子のダイレクターの方向が前記 Aプレート型位相差層の表面の配向規制力によつ て規制された状態で 3次元架橋により固化されることを特徴とする、 請求項 1 5 に記載の方法。
1 7 . 前記第 1液晶は、 ネマチック規則性を有する液晶ポリマーを含む液晶 であり、 当該第 1液晶の一方の表面における液晶分子のダイレクターの方向が前 記配向膜の配向規制力によつて規制された状態で冷却によりガラス状に固化され、 前記第 2液晶は、 コレステリック規則性を有する液晶ポリマーを含む液晶であ り、 当該第 2液晶の前記 Aプレート型位相差層側の表面における液晶分子のダイ レクターの方向が前記 Aプレート型位相差層の表面の配向規制力によって規制さ れた伏態で冷却によりガラス状に固化されることを特徴とする、 請求項 1 5に記 載の方法。
1 8 . 前記 Cプレート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面の両方 における液晶分子のダイレクタ一の方向が実質的に平行となるように、 前記第 2 液晶のコーティングの厚さを調整することを特徴とする、 請求項 1 5に記載の方 法。 ■
1 9 . 前記 Cプレート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面の両方 における液晶分子のダイレクターの方向を規制した状態で前記第 2液晶を固化さ せるように、 前記 Aプレート型位相差層の表面から離間している側の表面に他の 配向膜を当接させることを特徴とする、 請求項 1 5に記載の方法。
2 0 . 前記 Aプレート型位相差層の互いに対向する 2つの主たる表面の両方 における液晶分子のダイレクターの方向を規制した状態で前記第 1液晶を固化さ せるように、 前記配向膜の表面から離間している側の表面に他の配向膜を当接さ せることを特徴とする、 請求項 1 5に記載の方法。
2 1 . 液晶セルと、
前記液晶セルを挟むように配置された一対の偏光板と、
前記液晶セルと前記一対の偏光板の少なくとも一方との間に配置された、 請求 項 1乃至 8のいずれか一項に記載の位相差光学素子とを備え、
前記位相差光学素子は、 前記液晶セルへ入射及び Z又は前記液晶セルから出射 された所定の偏光状態の光のうち当該液晶セルの法線から傾斜した方向に出射さ れる光の偏光状態を補償することを特徴とする液晶表示装置。
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