JP3399795B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/133632—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with refractive index ellipsoid inclined relative to the LC-layer surface
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、液晶表示素子に光学位相差板を組み合わせる
ことにより表示画面の視角依存性を改善する液晶表示装
置に関する。
し、特に、液晶表示素子に光学位相差板を組み合わせる
ことにより表示画面の視角依存性を改善する液晶表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ネマティック液晶表示素子を用いた液晶
表示装置は、従来、時計や電卓などの数値セグメント型
表示装置に広く用いられていたが、最近においては、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ、車
載用液晶テレビなどにも用いられるようになっている。
表示装置は、従来、時計や電卓などの数値セグメント型
表示装置に広く用いられていたが、最近においては、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ、車
載用液晶テレビなどにも用いられるようになっている。
【０００３】液晶表示素子は、一般に透光性の基板を有
しており、この基板上に、画素をオン・オフさせるため
に電極線などが形成されている。例えば、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置においては、薄膜トランジス
タなどの能動素子が、液晶に電圧を印加する画素電極を
選択駆動するスイッチング手段として上記の電極線とと
もに上記の基板上に形成されている。さらに、カラー表
示を行う液晶表示装置では、基板上に赤色、緑色、青色
などのカラーフィルタ層が設けられている。
しており、この基板上に、画素をオン・オフさせるため
に電極線などが形成されている。例えば、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置においては、薄膜トランジス
タなどの能動素子が、液晶に電圧を印加する画素電極を
選択駆動するスイッチング手段として上記の電極線とと
もに上記の基板上に形成されている。さらに、カラー表
示を行う液晶表示装置では、基板上に赤色、緑色、青色
などのカラーフィルタ層が設けられている。
【０００４】上記のような液晶表示素子に用いられる液
晶表示方式としては、液晶のツイスト角に応じて異なる
方式が適宜選択される。例えば、アクティブ駆動型ツイ
ストネマティック液晶表示方式（以降、ＴＮ方式と称す
る）や、マルチプレックス駆動型スーパーツイストネマ
ティック液晶表示方式（以降、ＳＴＮ方式と称する）が
よく知られている。
晶表示方式としては、液晶のツイスト角に応じて異なる
方式が適宜選択される。例えば、アクティブ駆動型ツイ
ストネマティック液晶表示方式（以降、ＴＮ方式と称す
る）や、マルチプレックス駆動型スーパーツイストネマ
ティック液晶表示方式（以降、ＳＴＮ方式と称する）が
よく知られている。
【０００５】ＴＮ方式は、ネマティック液晶分子を９０
°捩じれた状態に配向し、その捩じれの方向にそって光
を導くことにより表示を行う。ＳＴＮ方式は、ネマティ
ック液晶分子のツイスト角を９０°以上に拡大すること
によって、液晶印加電圧のしきい値付近での透過率が急
峻に変化することを利用している。
°捩じれた状態に配向し、その捩じれの方向にそって光
を導くことにより表示を行う。ＳＴＮ方式は、ネマティ
ック液晶分子のツイスト角を９０°以上に拡大すること
によって、液晶印加電圧のしきい値付近での透過率が急
峻に変化することを利用している。
【０００６】ＳＴＮ方式は、液晶の複屈折効果を利用す
るため、色の干渉によって表示画面の背景に特有の色が
付く。このような不都合を解消し、ＳＴＮ方式で白黒表
示を行うためには、光学補償板を用いることが有効であ
ると考えられている。光学補償板を用いた表示方式とし
ては、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方
式（以降、ＤＳＴＮ方式と称する）と、光学的異方性を
有するフィルムを配置したフィルム型位相補償方式（以
降、フィルム付加型方式と称する）とに大別される。
るため、色の干渉によって表示画面の背景に特有の色が
付く。このような不都合を解消し、ＳＴＮ方式で白黒表
示を行うためには、光学補償板を用いることが有効であ
ると考えられている。光学補償板を用いた表示方式とし
ては、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方
式（以降、ＤＳＴＮ方式と称する）と、光学的異方性を
有するフィルムを配置したフィルム型位相補償方式（以
降、フィルム付加型方式と称する）とに大別される。
【０００７】ＤＳＴＮ方式は、表示用液晶セルおよびこ
の表示用液晶セルと逆方向のツイスト角で捩じれ配向さ
せた液晶セルを有する２層型の構造を用いている。フィ
ルム付加型方式は、光学的異方性を有するフィルムを配
置した構造を用いる。軽量性、低コスト性の観点から、
フィルム付加型方式が有力であると考えられている。こ
のような位相補償方式の採用により白黒表示特性が改善
されたため、ＳＴＮ方式の表示装置にカラーフィルタ層
を設けてカラー表示を可能にしたカラーＳＴＮ液晶表示
装置が実現されている。
の表示用液晶セルと逆方向のツイスト角で捩じれ配向さ
せた液晶セルを有する２層型の構造を用いている。フィ
ルム付加型方式は、光学的異方性を有するフィルムを配
置した構造を用いる。軽量性、低コスト性の観点から、
フィルム付加型方式が有力であると考えられている。こ
のような位相補償方式の採用により白黒表示特性が改善
されたため、ＳＴＮ方式の表示装置にカラーフィルタ層
を設けてカラー表示を可能にしたカラーＳＴＮ液晶表示
装置が実現されている。
【０００８】一方、ＴＮ方式は、ノーマリブラック方式
とノーマリホワイト方式とに大別される。ノーマリブラ
ック方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に平行
になるように配置して、液晶層にオン電圧を印加しない
状態（オフ状態）で黒を表示する。ノーマリホワイト方
式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するよ
うに配置して、オフ状態で白色を表示する。表示コント
ラスト、色再現性、表示の視角依存性などの観点からノ
ーマリホワイト方式が有力である。
とノーマリホワイト方式とに大別される。ノーマリブラ
ック方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に平行
になるように配置して、液晶層にオン電圧を印加しない
状態（オフ状態）で黒を表示する。ノーマリホワイト方
式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するよ
うに配置して、オフ状態で白色を表示する。表示コント
ラスト、色再現性、表示の視角依存性などの観点からノ
ーマリホワイト方式が有力である。
【０００９】ところで、上記のＴＮ液晶表示装置におい
ては、液晶分子に屈折率異方性Δｎが存在しているこ
と、および、液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向
していることのために、観視者の見る方向や角度によっ
て表示画像のコントラストが変化して、視角依存性が大
きくなるという問題がある。
ては、液晶分子に屈折率異方性Δｎが存在しているこ
と、および、液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向
していることのために、観視者の見る方向や角度によっ
て表示画像のコントラストが変化して、視角依存性が大
きくなるという問題がある。
【００１０】図１２は、ＴＮ液晶表示素子３１の断面構
造を模式的に表したものである。この状態は中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子３２がやや立ち上がってい
る場合を示している。このＴＮ液晶表示素子３１におい
て、一対の基板３３・３４の表面の法線方向を通過する
直線偏光３５、および法線方向に対して傾きを持って通
過する直線偏光３６・３７は、液晶分子３２と交わる角
度がそれぞれ異なっている。液晶分子３２には屈折率異
方性Δｎが存在するため、各方向の直線偏光３５・３６
・３７が液晶分子３２を通過すると正常光と異常光とが
発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される
ことになり、これが視角依存性の発生源となる。
造を模式的に表したものである。この状態は中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子３２がやや立ち上がってい
る場合を示している。このＴＮ液晶表示素子３１におい
て、一対の基板３３・３４の表面の法線方向を通過する
直線偏光３５、および法線方向に対して傾きを持って通
過する直線偏光３６・３７は、液晶分子３２と交わる角
度がそれぞれ異なっている。液晶分子３２には屈折率異
方性Δｎが存在するため、各方向の直線偏光３５・３６
・３７が液晶分子３２を通過すると正常光と異常光とが
発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される
ことになり、これが視角依存性の発生源となる。
【００１１】さらに、実際の液晶層の内部では、液晶分
子３２は、基板３３と基板３４との中間部付近と基板３
３または基板３４の近傍とではチルト角が異なってお
り、また法線方向を軸として液晶分子３２が９０°捻じ
れている状態にある。
子３２は、基板３３と基板３４との中間部付近と基板３
３または基板３４の近傍とではチルト角が異なってお
り、また法線方向を軸として液晶分子３２が９０°捻じ
れている状態にある。
【００１２】以上のことにより、液晶層を通過する直線
偏光３５・３６・３７は、その方向や角度によりさまざ
まな複屈折効果を受け、複雑な視角依存性を示すことに
なる。
偏光３５・３６・３７は、その方向や角度によりさまざ
まな複屈折効果を受け、複雑な視角依存性を示すことに
なる。
【００１３】上記の視角依存性として、具体的には、表
示画面の法線方向から表示面の下方向である正視角方向
に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表示画像が着色
する現象（以下、「着色現象」という）や、白黒が反転
する現象（以下、「反転現象」という）が発生する。ま
た、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾けて
行くと、急激にコントラストが低下する。
示画面の法線方向から表示面の下方向である正視角方向
に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表示画像が着色
する現象（以下、「着色現象」という）や、白黒が反転
する現象（以下、「反転現象」という）が発生する。ま
た、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾けて
行くと、急激にコントラストが低下する。
【００１４】また、上記の液晶表示装置では、表示画面
が大きくなるにつれて、視野角が狭くなるという問題も
ある。大きな液晶表示画面を近い距離で正面方向から見
ると、視角依存性の影響のため表示画面の上部と下部と
で表示された色が異なる場合がある。これは表示画面全
体を見る見込み角が大きくなり、表示画面をより斜めの
方向から見るのと同じことになるからである。
が大きくなるにつれて、視野角が狭くなるという問題も
ある。大きな液晶表示画面を近い距離で正面方向から見
ると、視角依存性の影響のため表示画面の上部と下部と
で表示された色が異なる場合がある。これは表示画面全
体を見る見込み角が大きくなり、表示画面をより斜めの
方向から見るのと同じことになるからである。
【００１５】このような視角依存性を改善するために、
光学異方性を有する光学素子としての光学位相差板（位
相差フィルム）を液晶表示素子と一方の偏光板との間に
挿入することが提案されている（例えば、特開昭５５−
６００号公報、特開昭５６−９７３１８号公報等参
照）。
光学異方性を有する光学素子としての光学位相差板（位
相差フィルム）を液晶表示素子と一方の偏光板との間に
挿入することが提案されている（例えば、特開昭５５−
６００号公報、特開昭５６−９７３１８号公報等参
照）。
【００１６】この方法は、屈折率異方性を有する液晶分
子を通過したために直線偏光から楕円偏光へ変換された
光を、屈折率異方性を有する液晶層の片側または両側に
介在させた光学位相差板を通過させることによって、視
角に生ずる正常光と異常光の位相差変化を補償して直線
偏光の光に再変換し、視角依存性の改善を可能にするも
のである。
子を通過したために直線偏光から楕円偏光へ変換された
光を、屈折率異方性を有する液晶層の片側または両側に
介在させた光学位相差板を通過させることによって、視
角に生ずる正常光と異常光の位相差変化を補償して直線
偏光の光に再変換し、視角依存性の改善を可能にするも
のである。
【００１７】このような光学位相差板として、屈折率楕
円体の１つの主屈折率方向を光学位相差板の表面の法線
方向に対して平行にしたものが、例えば特開平５−３１
３１５９号公報に記載されている。しかしながら、この
光学位相差板を用いても、正視角方向の反転現象を改善
するには限界がある。
円体の１つの主屈折率方向を光学位相差板の表面の法線
方向に対して平行にしたものが、例えば特開平５−３１
３１５９号公報に記載されている。しかしながら、この
光学位相差板を用いても、正視角方向の反転現象を改善
するには限界がある。
【００１８】そこで、特開平６−７５１１６号公報に
は、光学位相差板として、屈折率楕円体の主屈折率方向
が光学位相差板の表面の法線方向に対して傾斜している
ものを用いる方法が提案されている。この方法では、光
学位相差板として次の２種類のものを用いている。
は、光学位相差板として、屈折率楕円体の主屈折率方向
が光学位相差板の表面の法線方向に対して傾斜している
ものを用いる方法が提案されている。この方法では、光
学位相差板として次の２種類のものを用いている。
【００１９】一つは、屈折率楕円体の３つの主屈折率の
うち、最小の主屈折率の方向が表面に対して平行であ
り、かつ残り２つの主屈折率の一方の方向が光学位相差
板の表面に対してθの角度で傾斜し、他方の方向も光学
位相差板表面の法線方向に対して同様にθの角度で傾斜
しており、このθの値が２０°≦θ≦７０°を満たして
いる光学位相差板である。
うち、最小の主屈折率の方向が表面に対して平行であ
り、かつ残り２つの主屈折率の一方の方向が光学位相差
板の表面に対してθの角度で傾斜し、他方の方向も光学
位相差板表面の法線方向に対して同様にθの角度で傾斜
しており、このθの値が２０°≦θ≦７０°を満たして
いる光学位相差板である。
【００２０】もう一つは、屈折率楕円体の３つの主屈折
率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb という関係を有
し、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向を軸とし
て、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎb の方向と、表
面内の主屈折率ｎa またはｎcの方向とが時計まわり、
または反時計まわりに傾斜している、屈折率楕円体が傾
斜した光学位相差板である。
率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb という関係を有
し、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向を軸とし
て、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎb の方向と、表
面内の主屈折率ｎa またはｎcの方向とが時計まわり、
または反時計まわりに傾斜している、屈折率楕円体が傾
斜した光学位相差板である。
【００２１】上記の２種類の光学位相差板について、前
者はそれぞれ一軸性のものと二軸性のものを用いること
ができる。また、後者は光学位相差板を１枚のみ用いる
だけでなく、該光学位相差板を２枚組み合わせ、各々の
主屈折率ｎb の傾斜方向が互いに９０°の角度をなすよ
うに設定したものを用いることができる。
者はそれぞれ一軸性のものと二軸性のものを用いること
ができる。また、後者は光学位相差板を１枚のみ用いる
だけでなく、該光学位相差板を２枚組み合わせ、各々の
主屈折率ｎb の傾斜方向が互いに９０°の角度をなすよ
うに設定したものを用いることができる。
【００２２】このような屈折率楕円体が傾斜した光学位
相差板を液晶表示素子と偏光板との間に少なくとも１枚
介在させることによって構成される液晶表示装置では、
屈折率楕円体の主屈折率方向が表面の法線方向に対して
傾斜していない光学位相差板を用いた場合よりも、表示
画像の視角に依存して生ずるコントラスト変化、着色現
象、及び反転現象を改善することができる。
相差板を液晶表示素子と偏光板との間に少なくとも１枚
介在させることによって構成される液晶表示装置では、
屈折率楕円体の主屈折率方向が表面の法線方向に対して
傾斜していない光学位相差板を用いた場合よりも、表示
画像の視角に依存して生ずるコントラスト変化、着色現
象、及び反転現象を改善することができる。
【００２３】また、反転現象を解消するための技術も種
々案出されており、例えば特開昭５７−１８６７３５号
公報には、各表示パターン（画素）を複数に区分し、区
分されたそれぞれの部分が独立した視角特性を有するよ
うに配向制御を施す、いわゆる画素分割法が開示されて
いる。この方法によれば、それぞれの区分において、液
晶分子が互いに異なる方向に立ち上がるので、視角を上
下方向に傾けたとき視角依存性を解消することができ
る。
々案出されており、例えば特開昭５７−１８６７３５号
公報には、各表示パターン（画素）を複数に区分し、区
分されたそれぞれの部分が独立した視角特性を有するよ
うに配向制御を施す、いわゆる画素分割法が開示されて
いる。この方法によれば、それぞれの区分において、液
晶分子が互いに異なる方向に立ち上がるので、視角を上
下方向に傾けたとき視角依存性を解消することができ
る。
【００２４】また、特開平６−１１８４０６号公報及び
特開平６−１９４６４５号公報には、上記の画素分割法
に光学位相差板を組み合わせる技術が開示されている。
特開平６−１９４６４５号公報には、上記の画素分割法
に光学位相差板を組み合わせる技術が開示されている。
【００２５】特開平６−１１８４０６号公報に開示され
ている液晶表示装置は、液晶パネルと偏光板との間に光
学異方性フィルム（光学位相差板）が挿入されることに
より、コントラストの向上などが図られている。特開平
６−１９４６４５号公報に開示されている補償板（光学
位相差板）は、補償板面に平行な方向の面内の屈折率が
ほぼなく、かつ補償板面に垂直な方向の屈折率が面内の
屈折率より小さくなるように設定されていることによ
り、負の屈折率を有する。このため、電圧が印加された
ときに、液晶表示素子に生じる正の屈折率を補償して、
視角依存性を低減させることができる。
ている液晶表示装置は、液晶パネルと偏光板との間に光
学異方性フィルム（光学位相差板）が挿入されることに
より、コントラストの向上などが図られている。特開平
６−１９４６４５号公報に開示されている補償板（光学
位相差板）は、補償板面に平行な方向の面内の屈折率が
ほぼなく、かつ補償板面に垂直な方向の屈折率が面内の
屈折率より小さくなるように設定されていることによ
り、負の屈折率を有する。このため、電圧が印加された
ときに、液晶表示素子に生じる正の屈折率を補償して、
視角依存性を低減させることができる。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、今日のさら
なる広視野角、高表示品位の液晶表示装置が望まれる状
況下において、さらなる視角依存性の改善が要求されて
おり、上記の特開平６−７５１１６号公報で示されたよ
うな屈折率楕円体が傾斜した光学位相差板を用いただけ
では必ずしも充分であるとは言えず、未だ改善の余地を
有している。
なる広視野角、高表示品位の液晶表示装置が望まれる状
況下において、さらなる視角依存性の改善が要求されて
おり、上記の特開平６−７５１１６号公報で示されたよ
うな屈折率楕円体が傾斜した光学位相差板を用いただけ
では必ずしも充分であるとは言えず、未だ改善の余地を
有している。
【００２７】また、反転現象を解消するための上記した
画素分割法では、確かに、視角を上下方向に傾けたとき
の反転現象を解消することはできるが、その際、コント
ラスト低下が起こり、表示された黒が白みを帯びてグレ
ーに見えてしまい、かつ、左右方向に視角を傾けたとき
に視角依存性が生じるという欠点もある。
画素分割法では、確かに、視角を上下方向に傾けたとき
の反転現象を解消することはできるが、その際、コント
ラスト低下が起こり、表示された黒が白みを帯びてグレ
ーに見えてしまい、かつ、左右方向に視角を傾けたとき
に視角依存性が生じるという欠点もある。
【００２８】また、上記の画素分割法に光学位相差板を
介在させる手法は、視角を傾けたときに斜め４５°方向
で着色現象が発生する。そして、画素を分割する比率が
同じである液晶表示素子を用いているので、上下方向に
視角を傾けたときのコントラストの低下を抑制すること
には限界がある。これは、次の理由による。
介在させる手法は、視角を傾けたときに斜め４５°方向
で着色現象が発生する。そして、画素を分割する比率が
同じである液晶表示素子を用いているので、上下方向に
視角を傾けたときのコントラストの低下を抑制すること
には限界がある。これは、次の理由による。
【００２９】上記のような画素分割法では、画素の分割
比率が同じであることにより、ＴＮ液晶表示素子の正視
角方向（画面に垂直な方向から表示コントラストが良く
なる方向）と反視角方向（画面に垂直な方向から表示コ
ントラストが低下する方向）との視角特性が平均化され
る。ところが、実際の正視角方向の視角特性と反視角特
性の視角特性は相反するので、上記の画素分割法に光学
位相差板を組み合わせても、上下方向のコントラスト低
下を均一に抑制することは難しい。特に、視角を正視角
方向に傾けた場合、反転現象が発生したり、表示画像が
黒くつぶれやすくなったりする傾向がある。
比率が同じであることにより、ＴＮ液晶表示素子の正視
角方向（画面に垂直な方向から表示コントラストが良く
なる方向）と反視角方向（画面に垂直な方向から表示コ
ントラストが低下する方向）との視角特性が平均化され
る。ところが、実際の正視角方向の視角特性と反視角特
性の視角特性は相反するので、上記の画素分割法に光学
位相差板を組み合わせても、上下方向のコントラスト低
下を均一に抑制することは難しい。特に、視角を正視角
方向に傾けた場合、反転現象が発生したり、表示画像が
黒くつぶれやすくなったりする傾向がある。
【００３０】本発明は、上記した課題に鑑みなされたも
ので、その目的は、上記のように屈折率楕円体が傾斜し
た光学位相差板の補償効果に加えてさらに視角依存性を
改善することにあり、特に視角を上下方向に傾けたとき
に生じる反転現象を抑え、また、その際のコントラスト
の低下及び表示画像が白く見える傾向をほぼ均一に抑制
し、かつ、着色現象を効果的に改善することにある。
ので、その目的は、上記のように屈折率楕円体が傾斜し
た光学位相差板の補償効果に加えてさらに視角依存性を
改善することにあり、特に視角を上下方向に傾けたとき
に生じる反転現象を抑え、また、その際のコントラスト
の低下及び表示画像が白く見える傾向をほぼ均一に抑制
し、かつ、着色現象を効果的に改善することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る各液晶表示装置は、対向する表面に
透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光
性基板の間にほぼ９０°捻じれ配向した液晶層が封入さ
れてなる液晶表示素子と、上記液晶表示素子の両側に配
置される一対の偏光子と、上記液晶表示素子と上記偏光
子との間に少なくとも１枚介在された光学位相差板であ
って、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc
がｎa ＝ｎc ＞ｎb という関係を有し、表面内の主屈折
率ｎa またはｎc の方向を軸として、表面の法線方向に
平行な主屈折率ｎb の方向と、表面内の主屈折率ｎa ま
たはｎc の方向とが時計まわり、または反時計まわりに
傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している
光学位相差板とを備え、上記配向膜が、各画素における
液晶層が異なる比率で分割された分割液晶層をそれぞれ
異なる方向に配向し、かつ、上記液晶層における液晶材
料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記
光学位相差板の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変
化との変化度合が、以下のように設定されていることを
特徴としている。
めに、本発明に係る各液晶表示装置は、対向する表面に
透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光
性基板の間にほぼ９０°捻じれ配向した液晶層が封入さ
れてなる液晶表示素子と、上記液晶表示素子の両側に配
置される一対の偏光子と、上記液晶表示素子と上記偏光
子との間に少なくとも１枚介在された光学位相差板であ
って、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc
がｎa ＝ｎc ＞ｎb という関係を有し、表面内の主屈折
率ｎa またはｎc の方向を軸として、表面の法線方向に
平行な主屈折率ｎb の方向と、表面内の主屈折率ｎa ま
たはｎc の方向とが時計まわり、または反時計まわりに
傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している
光学位相差板とを備え、上記配向膜が、各画素における
液晶層が異なる比率で分割された分割液晶層をそれぞれ
異なる方向に配向し、かつ、上記液晶層における液晶材
料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記
光学位相差板の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変
化との変化度合が、以下のように設定されていることを
特徴としている。
【００３２】つまり、第１の液晶表示装置では、上記液
晶層における液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性Δｎ L （４５０）と波長５５０ｎｍの光に対
する屈折率異方性Δｎ L （５５０）の比であるΔｎ
L （４５０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学位相差板
の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F （４
５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
F （５５０）の比であるΔｎ F （４５０）／Δｎ F （５
５０）とが、
晶層における液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性Δｎ L （４５０）と波長５５０ｎｍの光に対
する屈折率異方性Δｎ L （５５０）の比であるΔｎ
L （４５０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学位相差板
の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F （４
５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
F （５５０）の比であるΔｎ F （４５０）／Δｎ F （５
５０）とが、
【００３３】
【数５】
【００３４】の関係を満たすように設定されている。
【００３５】また、第２の液晶表示装置では、液晶層に
おける液晶材料の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性Δｎ L （６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性Δｎ L （５５０）の比であるΔｎ L （６５
０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学位相差板の波長６
５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F （６５０）と
波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F （５５
０）の比であるΔｎ F （６５０）／Δｎ F （５５０）と
が、
おける液晶材料の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性Δｎ L （６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性Δｎ L （５５０）の比であるΔｎ L （６５
０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学位相差板の波長６
５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F （６５０）と
波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F （５５
０）の比であるΔｎ F （６５０）／Δｎ F （５５０）と
が、
【００３６】
【数６】
【００３７】の関係を満たすように設定されている。
【００３８】上記構成によれば、直線偏光が複屈折性を
有する液晶層を通過して、正常光と異常光とが発生し、
これらの位相差に伴って楕円偏光に変換されても、主屈
折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb で、主屈折率
ｎb を含む屈折率楕円体の短軸を光学位相差板の表面の
法線方向に対し傾斜させた光学位相差板によって補償さ
れる。
有する液晶層を通過して、正常光と異常光とが発生し、
これらの位相差に伴って楕円偏光に変換されても、主屈
折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb で、主屈折率
ｎb を含む屈折率楕円体の短軸を光学位相差板の表面の
法線方向に対し傾斜させた光学位相差板によって補償さ
れる。
【００３９】しかしながら、このような補償機能のみに
よっても、さらなる視角依存性の改善が要求されるなか
では必ずしも充分であるとは言えず、本願発明者らは、
さらなる研究を重ねた結果、上記液晶層における液晶材
料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記
光学位相差板の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変
化との変化度合が、視角に依存した液晶画面の着色に影
響することを見い出した。
よっても、さらなる視角依存性の改善が要求されるなか
では必ずしも充分であるとは言えず、本願発明者らは、
さらなる研究を重ねた結果、上記液晶層における液晶材
料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記
光学位相差板の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変
化との変化度合が、視角に依存した液晶画面の着色に影
響することを見い出した。
【００４０】本発明の第１、第２の液晶表示装置では、
液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長
に対する変化と、上記光学位相差板の屈折率異方性Δｎ
の光の波長に対する変化との変化度合を、上述のような
範囲に設定している。少なくとも、これらの範囲とする
ことで、第1〜第３の液晶表示装置では、通常の液晶表
示装置にて要求される視角５０°において、若干の色付
きはあるものの、どの方向から見ても充分に使用に耐え
うるものとできる。
液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長
に対する変化と、上記光学位相差板の屈折率異方性Δｎ
の光の波長に対する変化との変化度合を、上述のような
範囲に設定している。少なくとも、これらの範囲とする
ことで、第1〜第３の液晶表示装置では、通常の液晶表
示装置にて要求される視角５０°において、若干の色付
きはあるものの、どの方向から見ても充分に使用に耐え
うるものとできる。
【００４１】これにより、画面の着色をより一層防止す
ることが可能となった。尚、コントラスト変化や反転現
象においても、位相差板の補償機能のみの場合よりも、
改善することができた。
ることが可能となった。尚、コントラスト変化や反転現
象においても、位相差板の補償機能のみの場合よりも、
改善することができた。
【００４２】そして、さらに、本発明の液晶表示装置で
は、液晶層が異なる比率で分割された分割液晶層とし、
互いに異なる方向に配向している。
は、液晶層が異なる比率で分割された分割液晶層とし、
互いに異なる方向に配向している。
【００４３】これにより、相反する正視角方向の視角特
性と反視角特性の視角特性との差をなくし、両視角特性
を近づけることができる。それゆえ、視角を上下方向に
傾けたときに生じるコントラストの低下および表示画像
が白く見える傾向をほぼ均一に抑制することができ、特
に、黒をより鮮明に表示することが可能となる。
性と反視角特性の視角特性との差をなくし、両視角特性
を近づけることができる。それゆえ、視角を上下方向に
傾けたときに生じるコントラストの低下および表示画像
が白く見える傾向をほぼ均一に抑制することができ、特
に、黒をより鮮明に表示することが可能となる。
【００４４】そして、視角７０°といったさらに広視野
角の液晶表示装置においては、上記の変化の度合の範囲
を、以下に記載した範囲とすることが好ましい。
角の液晶表示装置においては、上記の変化の度合の範囲
を、以下に記載した範囲とすることが好ましい。
【００４５】即ち、第１の液晶表示装置では、
【００４６】
【数７】
【００４７】の関係を満たすように設定することであ
る。
る。
【００４８】第２の液晶表示装置では、
【００４９】
【数８】
【００５０】の関係を満たすように設定することであ
る。
る。
【００５１】これらの何方かの範囲とすることで、広視
野角の液晶表示装置にて要求される視角７０°において
あらゆる方向から見ても、全く着色現象のないものとで
きる。
野角の液晶表示装置にて要求される視角７０°において
あらゆる方向から見ても、全く着色現象のないものとで
きる。
【００５２】また、上記した本発明の各液晶表示装置に
おいては、液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍ
の光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）を、０．０６
０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定すること
が好ましい。
おいては、液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍ
の光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）を、０．０６
０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定すること
が好ましい。
【００５３】これは、可視光領域の中心領域となる波長
５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δｎ
（５５０）が０．０６０以下または０．１２０以上の場
合、視角方向によっては反転現象やコントラスト比の低
下が発生することが確認されたためである。そこで、液
晶材料の波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
（５５０）を、０．０６０より大きく０．１２０より小
さい範囲に設定することにより、液晶表示素子に生じる
視角に対応する位相差を解消することができるため、液
晶画面において、視角に依存して生じる着色現象はもち
ろんのこと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等
もさらに改善することができる。
５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δｎ
（５５０）が０．０６０以下または０．１２０以上の場
合、視角方向によっては反転現象やコントラスト比の低
下が発生することが確認されたためである。そこで、液
晶材料の波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
（５５０）を、０．０６０より大きく０．１２０より小
さい範囲に設定することにより、液晶表示素子に生じる
視角に対応する位相差を解消することができるため、液
晶画面において、視角に依存して生じる着色現象はもち
ろんのこと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等
もさらに改善することができる。
【００５４】この場合、さらに、液晶層における液晶材
料の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
（５５０）を、０．０７０以上０．０９５以下の範囲に
設定することで、液晶表示素子に生じる視角に対応する
位相差をより効果的に解消することができるため、液晶
表示画像におけるコントラスト変化、左右方向の反転現
象、着色現象を確実に改善することができる。
料の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
（５５０）を、０．０７０以上０．０９５以下の範囲に
設定することで、液晶表示素子に生じる視角に対応する
位相差をより効果的に解消することができるため、液晶
表示画像におけるコントラスト変化、左右方向の反転現
象、着色現象を確実に改善することができる。
【００５５】また、上記した本発明の各液晶表示装置に
おいては、全ての光学位相差板において、屈折率楕円体
の傾斜角が１５°から７５°の間に設定されていること
が好ましい。
おいては、全ての光学位相差板において、屈折率楕円体
の傾斜角が１５°から７５°の間に設定されていること
が好ましい。
【００５６】このように、液晶表示装置に介在される全
ての光学位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を１
５°から７５°の間に設定することで、前述した本発明
の備えた光学位相差板による位相差の補償機能を確実に
得ることができる。
ての光学位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を１
５°から７５°の間に設定することで、前述した本発明
の備えた光学位相差板による位相差の補償機能を確実に
得ることができる。
【００５７】また、本発明の各液晶表示装置において
は、全ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈
折率ｎb との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa
−ｎb）×ｄが、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定さ
れていることが好ましい。
は、全ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈
折率ｎb との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa
−ｎb）×ｄが、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定さ
れていることが好ましい。
【００５８】このように、液晶表示装置に介在される全
ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈折率ｎ
b との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa −
ｎb ）×ｄを、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定する
ことで、前述した本発明の備えた光学位相差板による位
相差の補償機能を確実に得ることができる。
ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈折率ｎ
b との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa −
ｎb ）×ｄを、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定する
ことで、前述した本発明の備えた光学位相差板による位
相差の補償機能を確実に得ることができる。
【００５９】また、上記の本発明の各液晶表示装置にお
いては、上記光学位相差板が、上記画素内で最も大きい
上記分割液晶層に対して、上記配向膜の内面近傍の液晶
分子が上記透明電極により電圧を印加されたときの傾斜
方向と、屈折率楕円体の傾斜方向とが反対になるように
配置されていることが好ましい。
いては、上記光学位相差板が、上記画素内で最も大きい
上記分割液晶層に対して、上記配向膜の内面近傍の液晶
分子が上記透明電極により電圧を印加されたときの傾斜
方向と、屈折率楕円体の傾斜方向とが反対になるように
配置されていることが好ましい。
【００６０】上記の構成において、最も大きい分割液晶
層に対して、光学位相差板の表面に対する屈折率楕円体
の傾斜方向と、電圧印加時の上記液晶分子の傾斜方向が
反対であれば、その液晶分子による光学特性と屈折率楕
円体すなわち光学位相差板の光学特性とが逆に設定され
る。したがって、配向膜の内面近傍の液晶分子は、配向
の影響を受けて電圧印加時でも立ち上がらないが、その
液晶分子による光学特性の偏りを光学位相差板で補償す
ることができる。
層に対して、光学位相差板の表面に対する屈折率楕円体
の傾斜方向と、電圧印加時の上記液晶分子の傾斜方向が
反対であれば、その液晶分子による光学特性と屈折率楕
円体すなわち光学位相差板の光学特性とが逆に設定され
る。したがって、配向膜の内面近傍の液晶分子は、配向
の影響を受けて電圧印加時でも立ち上がらないが、その
液晶分子による光学特性の偏りを光学位相差板で補償す
ることができる。
【００６１】これにより、視角を正視角方向に傾けたと
きに、反転現象が抑制され、かつ、黒くつぶれない良好
な表示画像を得ることができる。また、視角を反視角方
向に傾けたときにコントラストの低下が抑制されるの
で、白みを帯びない良好な表示画像を得ることができ
る。しかも、左右方向について反転現象を抑制すること
ができる。
きに、反転現象が抑制され、かつ、黒くつぶれない良好
な表示画像を得ることができる。また、視角を反視角方
向に傾けたときにコントラストの低下が抑制されるの
で、白みを帯びない良好な表示画像を得ることができ
る。しかも、左右方向について反転現象を抑制すること
ができる。
【００６２】また、分割液晶層を２つの第１および第２
分割液晶層に分割する場合、第１分割液晶層と第２分割
液晶層との大きさの比が６：４から１９：１の範囲に設
定されていることが好ましい。
分割液晶層に分割する場合、第１分割液晶層と第２分割
液晶層との大きさの比が６：４から１９：１の範囲に設
定されていることが好ましい。
【００６３】これにより、屈折率楕円体の傾斜方向が特
定された上記の構成において、視角特性をより向上させ
ることができる。
定された上記の構成において、視角特性をより向上させ
ることができる。
【００６４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００６５】本実施の形態に係る液晶表示装置は、図１
に示すように、液晶表示素子１と、一対の光学位相差板
２・３と、一対の偏光板（偏光子）４・５とを備えてい
る。
に示すように、液晶表示素子１と、一対の光学位相差板
２・３と、一対の偏光板（偏光子）４・５とを備えてい
る。
【００６６】液晶表示素子１は、対向して配される電極
基板６・７の間に液晶層８を挟む構造をなしている。電
極基板６は、ベースとなるガラス基板（透光性基板）９
の液晶層８側の表面にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）か
らなる透明電極１０が形成され、その上に配向膜１１が
形成されている。電極基板７は、ベースとなるガラス基
板（透光性基板）１２の液晶層８側の表面にＩＴＯから
なる透明電極１３が形成され、その上に配向膜１４が形
成されている。
基板６・７の間に液晶層８を挟む構造をなしている。電
極基板６は、ベースとなるガラス基板（透光性基板）９
の液晶層８側の表面にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）か
らなる透明電極１０が形成され、その上に配向膜１１が
形成されている。電極基板７は、ベースとなるガラス基
板（透光性基板）１２の液晶層８側の表面にＩＴＯから
なる透明電極１３が形成され、その上に配向膜１４が形
成されている。
【００６７】簡略化のため、図１は１画素分の構成を示
しているが、液晶表示素子１の全体において、所定幅の
帯状の透明電極１０・１３は、ガラス基板９・１２のそ
れぞれに所定間隔をおいて配され、かつ、ガラス基板９
・１２間では基板面に垂直な方向から見て相互に直交す
るように形成されている。両透明電極１０・１３が交差
する部分は表示を行う画素に相当し、これらの画素は本
液晶表示装置の全体においてマトリクス状に配設されて
いる。
しているが、液晶表示素子１の全体において、所定幅の
帯状の透明電極１０・１３は、ガラス基板９・１２のそ
れぞれに所定間隔をおいて配され、かつ、ガラス基板９
・１２間では基板面に垂直な方向から見て相互に直交す
るように形成されている。両透明電極１０・１３が交差
する部分は表示を行う画素に相当し、これらの画素は本
液晶表示装置の全体においてマトリクス状に配設されて
いる。
【００６８】電極基板６・７は、シール樹脂１５により
貼り合わされており、電極基板６・７とシール樹脂１５
とによって形成される空間内に液晶層８が封入されてい
る。液晶層８には、透明電極１０・１３を介して、駆動
回路１７より表示データに基づいた電圧が印加される。
貼り合わされており、電極基板６・７とシール樹脂１５
とによって形成される空間内に液晶層８が封入されてい
る。液晶層８には、透明電極１０・１３を介して、駆動
回路１７より表示データに基づいた電圧が印加される。
【００６９】本液晶表示装置において、上記の液晶表示
素子１に光学位相差板２・３と偏光板４・５とが形成さ
れてなるユニットが液晶セル１６である。
素子１に光学位相差板２・３と偏光板４・５とが形成さ
れてなるユニットが液晶セル１６である。
【００７０】配向膜１１・１４は、互いに状態の異なる
２つの領域を有している。これにより、液晶層８におい
て上記の２つの領域に面する第１分割部（分割液晶層・
第１分割液晶層）８ａと第２分割部（分割液晶層・第２
分割液晶層）８ｂとでは、液晶分子の配向状態が異なる
ように制御される。配向膜１１・１４は、２つの領域間
で、液晶分子に付与するプレティルト角を異ならせた
り、液晶分子のプレティルト方向を基板面に垂直な方向
について反対向きにさせたりして上記のような異なる配
向状態を与える。プレティルト角とは、図２に示すよう
に、液晶分子２０の長軸と配向膜１４（１１）とがなす
角ψのことであり、配向膜１１・１４に対するラビング
と、液晶材料との組み合わせによって決定されるもので
ある。
２つの領域を有している。これにより、液晶層８におい
て上記の２つの領域に面する第１分割部（分割液晶層・
第１分割液晶層）８ａと第２分割部（分割液晶層・第２
分割液晶層）８ｂとでは、液晶分子の配向状態が異なる
ように制御される。配向膜１１・１４は、２つの領域間
で、液晶分子に付与するプレティルト角を異ならせた
り、液晶分子のプレティルト方向を基板面に垂直な方向
について反対向きにさせたりして上記のような異なる配
向状態を与える。プレティルト角とは、図２に示すよう
に、液晶分子２０の長軸と配向膜１４（１１）とがなす
角ψのことであり、配向膜１１・１４に対するラビング
と、液晶材料との組み合わせによって決定されるもので
ある。
【００７１】そして、詳細については後述するが、本実
施の形態の液晶表示装置では、視角を上下方向および左
右方向に傾けたときの視角特性を向上させるために、液
晶層８は異なる比率で分割されている。
施の形態の液晶表示装置では、視角を上下方向および左
右方向に傾けたときの視角特性を向上させるために、液
晶層８は異なる比率で分割されている。
【００７２】光学位相差板２・３は、液晶表示素子１と
その両側に配される偏光板４・５との間にそれぞれ介在
される。光学位相差板２・３は、透明な有機高分子から
なる支持体にディスコティック液晶が傾斜配向またはハ
イブリッド配向され、かつ架橋されることにより形成さ
れている。これにより、光学位相差板２・３における後
述の屈折率楕円体が、光学位相差板２・３に対し傾斜す
るように形成される。
その両側に配される偏光板４・５との間にそれぞれ介在
される。光学位相差板２・３は、透明な有機高分子から
なる支持体にディスコティック液晶が傾斜配向またはハ
イブリッド配向され、かつ架橋されることにより形成さ
れている。これにより、光学位相差板２・３における後
述の屈折率楕円体が、光学位相差板２・３に対し傾斜す
るように形成される。
【００７３】光学位相差板２・３の上記支持体として
は、一般に偏光板によく用いられるトリアセチルセルロ
ース（ＴＡＣ）が信頼性も高く適している。それ以外で
は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）などの耐環境性や耐薬品性に優れた無
色透明の有機高分子フィルムが適している。
は、一般に偏光板によく用いられるトリアセチルセルロ
ース（ＴＡＣ）が信頼性も高く適している。それ以外で
は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）などの耐環境性や耐薬品性に優れた無
色透明の有機高分子フィルムが適している。
【００７４】図３に示すように、光学位相差板２・３
は、異なる３方向の主屈折率ｎa ・ｎb ・ｎc を有して
いる。主屈折率ｎa の方向は、互いに直交座標ｘｙｚに
おける各座標軸のうちｙ座標軸と方向が一致している。
主屈折率ｎb の方向は、光学位相差板２・３において画
面に対応する表面に垂直なｚ座標軸（表面の法線方向）
に対し矢印Ａの方向にθ傾いている。主屈折率ｎc の方
向は、ｘ座標軸（表面）に対し矢印Ｂの方向にθ傾いて
いる。
は、異なる３方向の主屈折率ｎa ・ｎb ・ｎc を有して
いる。主屈折率ｎa の方向は、互いに直交座標ｘｙｚに
おける各座標軸のうちｙ座標軸と方向が一致している。
主屈折率ｎb の方向は、光学位相差板２・３において画
面に対応する表面に垂直なｚ座標軸（表面の法線方向）
に対し矢印Ａの方向にθ傾いている。主屈折率ｎc の方
向は、ｘ座標軸（表面）に対し矢印Ｂの方向にθ傾いて
いる。
【００７５】光学位相差板２・３は、各主屈折率がｎa
＝ｎc ＞ｎb という関係を満たしている。これにより、
光学軸が１つのみ存在するので、光学位相差板２・３は
一軸性を備え、また、屈折率異方性が負になる。光学位
相差板２・３の第１のリタデーション値（ｎc −ｎa ）
×ｄは、ｎa ＝ｎc であるため、ほぼ０ｎｍである。第
２のリタデーション値（ｎc −ｎb ）×ｄは、８０ｎｍ
〜２５０ｎｍの範囲内で任意の値に設定される。第２の
リタデーション値（ｎc −ｎb ）×ｄをこのような範囲
内に設定することで、光学位相差板２・３による位相差
の補償機能を確実に得ることができる。尚、上記のｎc
−ｎa およびｎc −ｎb は屈折率異方性Δｎを表し、ｄ
は光学位相差板２・３の厚みを表している。
＝ｎc ＞ｎb という関係を満たしている。これにより、
光学軸が１つのみ存在するので、光学位相差板２・３は
一軸性を備え、また、屈折率異方性が負になる。光学位
相差板２・３の第１のリタデーション値（ｎc −ｎa ）
×ｄは、ｎa ＝ｎc であるため、ほぼ０ｎｍである。第
２のリタデーション値（ｎc −ｎb ）×ｄは、８０ｎｍ
〜２５０ｎｍの範囲内で任意の値に設定される。第２の
リタデーション値（ｎc −ｎb ）×ｄをこのような範囲
内に設定することで、光学位相差板２・３による位相差
の補償機能を確実に得ることができる。尚、上記のｎc
−ｎa およびｎc −ｎb は屈折率異方性Δｎを表し、ｄ
は光学位相差板２・３の厚みを表している。
【００７６】一般に、液晶や光学位相差板（位相差フィ
ルム）といった光学異方体においては、上記のような３
次元方向の主屈折率ｎa ・ｎc ・ｎb の異方性が屈折率
楕円体で表される。屈折率異方性Δｎは、この屈折率楕
円体をどの方向から観察するかによって異なる値にな
る。
ルム）といった光学異方体においては、上記のような３
次元方向の主屈折率ｎa ・ｎc ・ｎb の異方性が屈折率
楕円体で表される。屈折率異方性Δｎは、この屈折率楕
円体をどの方向から観察するかによって異なる値にな
る。
【００７７】また、光学位相差板２・３の主屈折率ｎb
が傾いている角度θ、即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θ
は、１５°≦θ≦７５°の範囲内で任意の値に設定され
ている。傾斜角度θをこのような範囲内に設定すること
で、屈折率楕円体の傾斜の方向が時計回り反時計回りに
係わらず、光学位相差板２・３による位相差の補償機能
を確実に得ることができる。
が傾いている角度θ、即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θ
は、１５°≦θ≦７５°の範囲内で任意の値に設定され
ている。傾斜角度θをこのような範囲内に設定すること
で、屈折率楕円体の傾斜の方向が時計回り反時計回りに
係わらず、光学位相差板２・３による位相差の補償機能
を確実に得ることができる。
【００７８】そして、これも詳細は後述するが、本実施
の形態の液晶表示装置では、上記した液晶層８の分割状
態下において、光学位相差板２・３による位相差の補償
機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、上
記の液晶層８における液晶材料の屈折率異方性Δｎの光
の波長に対する変化と、これら光学位相差板２・３の屈
折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変化度合
が、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない範囲に
設定され、該範囲を満たし得る光学位相差板２・３と液
晶層８とが用いられている。
の形態の液晶表示装置では、上記した液晶層８の分割状
態下において、光学位相差板２・３による位相差の補償
機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、上
記の液晶層８における液晶材料の屈折率異方性Δｎの光
の波長に対する変化と、これら光学位相差板２・３の屈
折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変化度合
が、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない範囲に
設定され、該範囲を満たし得る光学位相差板２・３と液
晶層８とが用いられている。
【００７９】尚、光学位相差板２・３の配置について
は、光学位相差板２・３のうちの何れか一方のみを片側
に配置した構成でも、また、光学位相差板２・３を片側
に重ねて配置することもできる。さらに、３枚以上の光
学位相差板を用いることもできる。
は、光学位相差板２・３のうちの何れか一方のみを片側
に配置した構成でも、また、光学位相差板２・３を片側
に重ねて配置することもできる。さらに、３枚以上の光
学位相差板を用いることもできる。
【００８０】図４に示すように、本液晶表示装置におい
ては、液晶表示素子１における偏光板４・５は、その吸
収軸ＡＸ1 ・ＡＸ2 が前記の配向膜１１・１４（図１参
照）に接する液晶分子の長軸Ｌ1 ・Ｌ2 とそれぞれ直交
するように配置される。本液晶表示装置では、長軸Ｌ1
・Ｌ2 が互いに直交しているため、吸収軸ＡＸ1 ・ＡＸ
2 も互いに直交している。
ては、液晶表示素子１における偏光板４・５は、その吸
収軸ＡＸ1 ・ＡＸ2 が前記の配向膜１１・１４（図１参
照）に接する液晶分子の長軸Ｌ1 ・Ｌ2 とそれぞれ直交
するように配置される。本液晶表示装置では、長軸Ｌ1
・Ｌ2 が互いに直交しているため、吸収軸ＡＸ1 ・ＡＸ
2 も互いに直交している。
【００８１】ここで、図３に示すように、光学位相差板
２・３に異方性を与える方向に傾斜する主屈折率ｎb の
方向が光学位相差板２・３の表面に投影された方向をＤ
と定義する。図４に示すように、光学位相差板２は方向
Ｄ（方向Ｄ1 ）が長軸Ｌ1 と平行になるように配され、
光学位相差板３は方向Ｄ（方向Ｄ2 ）が長軸Ｌ2 と平行
になるように配される。
２・３に異方性を与える方向に傾斜する主屈折率ｎb の
方向が光学位相差板２・３の表面に投影された方向をＤ
と定義する。図４に示すように、光学位相差板２は方向
Ｄ（方向Ｄ1 ）が長軸Ｌ1 と平行になるように配され、
光学位相差板３は方向Ｄ（方向Ｄ2 ）が長軸Ｌ2 と平行
になるように配される。
【００８２】上記のような光学位相差板２・３および偏
光板４・５の配置により、本液晶表示装置は、オフ時に
おいて光を透過して白色表示を行ういわゆるノーマリホ
ワイト表示を行う。
光板４・５の配置により、本液晶表示装置は、オフ時に
おいて光を透過して白色表示を行ういわゆるノーマリホ
ワイト表示を行う。
【００８３】次に、前述した、液晶層８の分割、並び
に、液晶層８の分割状態下において、光学位相差板２・
３による位相差の補償機能と最良な特性を有する組み合
わせとなるように、上記の液晶層８における液晶材料の
屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、これら光
学位相差板２・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対す
る変化との変化度合を、視角に依存した液晶画面の着色
が発生しない範囲に設定していることについて、詳細に
説明する。
に、液晶層８の分割状態下において、光学位相差板２・
３による位相差の補償機能と最良な特性を有する組み合
わせとなるように、上記の液晶層８における液晶材料の
屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、これら光
学位相差板２・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対す
る変化との変化度合を、視角に依存した液晶画面の着色
が発生しない範囲に設定していることについて、詳細に
説明する。
【００８４】前述したように、液晶層８においては、視
角を上下方向および左右方向に傾けたときの視角特性を
向上させるために、１つの画素が異なる比率で第１分割
部８ａと第２分割部８ｂとに分割されている。具体的に
は、第１分割部８ａと第２分割部８ｂとは、その比率
が、６：４から１９：１の範囲内となるように設定され
ている。
角を上下方向および左右方向に傾けたときの視角特性を
向上させるために、１つの画素が異なる比率で第１分割
部８ａと第２分割部８ｂとに分割されている。具体的に
は、第１分割部８ａと第２分割部８ｂとは、その比率
が、６：４から１９：１の範囲内となるように設定され
ている。
【００８５】また、配向膜１１・１４は、図５に示すよ
うに、第１分割部８ａと第２分割部８ｂのそれぞれに対
し直交するプレティルト方向で液晶分子を配向させる。
配向膜１１のプレティルト方向Ｐ1 ・Ｐ2 は、第１分割
部８ａと第２分割部８ｂとで互いに逆方向となるように
設定されている。配向膜１４のプレティルト方向Ｐ3・
Ｐ4 も同様に互いに逆方向となるように設定されてい
る。尚、液晶層８は、透明電極１０・１３の何れの長手
方向に沿って分割されていてもよい。
うに、第１分割部８ａと第２分割部８ｂのそれぞれに対
し直交するプレティルト方向で液晶分子を配向させる。
配向膜１１のプレティルト方向Ｐ1 ・Ｐ2 は、第１分割
部８ａと第２分割部８ｂとで互いに逆方向となるように
設定されている。配向膜１４のプレティルト方向Ｐ3・
Ｐ4 も同様に互いに逆方向となるように設定されてい
る。尚、液晶層８は、透明電極１０・１３の何れの長手
方向に沿って分割されていてもよい。
【００８６】このような液晶層８を有する液晶表示素子
１に光学位相差板２・３を組み合わせれば、正視角方向
の視角特性と反視角特性の視角特性とに適した配向状態
を得ることができる。これにより、視角を上下方向に傾
けたときに生じるコントラストの低下および表示画像が
白く見える傾向を抑制することができる。この結果、特
に、コントラストの低下の影響を大きく受ける黒をより
黒らしく鮮明に表示することができる。
１に光学位相差板２・３を組み合わせれば、正視角方向
の視角特性と反視角特性の視角特性とに適した配向状態
を得ることができる。これにより、視角を上下方向に傾
けたときに生じるコントラストの低下および表示画像が
白く見える傾向を抑制することができる。この結果、特
に、コントラストの低下の影響を大きく受ける黒をより
黒らしく鮮明に表示することができる。
【００８７】また、液晶表示素子１においては、１画素
当たりの液晶層８において最も大きい第１分割部８ａに
対して、前記の屈折率楕円体の光学位相差板２・３に対
する傾斜方向と、配向膜１１・１４の近傍に配される液
晶分子のプレティルト方向とが反対となるように設定す
ることがさらに望ましい。
当たりの液晶層８において最も大きい第１分割部８ａに
対して、前記の屈折率楕円体の光学位相差板２・３に対
する傾斜方向と、配向膜１１・１４の近傍に配される液
晶分子のプレティルト方向とが反対となるように設定す
ることがさらに望ましい。
【００８８】これにより、液晶表示素子１への電圧印加
時に、配向の影響を受けて傾斜したままの状態にある上
記液晶分子による光学特性の偏りを光学位相差板２・３
で補償することができる。
時に、配向の影響を受けて傾斜したままの状態にある上
記液晶分子による光学特性の偏りを光学位相差板２・３
で補償することができる。
【００８９】その結果、視角を正視角方向に傾けたとき
の反転現象が抑制され、黒くつぶれない良好な表示画像
を得ることができる。また、視角を反視角方向に傾けた
ときにコントラストの低下が抑制されるので、白みを帯
びない良好な表示画像を得ることができる。その上、左
右方向について反転現象を抑制することも可能になる。
の反転現象が抑制され、黒くつぶれない良好な表示画像
を得ることができる。また、視角を反視角方向に傾けた
ときにコントラストの低下が抑制されるので、白みを帯
びない良好な表示画像を得ることができる。その上、左
右方向について反転現象を抑制することも可能になる。
【００９０】さらに、液晶層８においては、前述した如
く、光学位相差板２・３による位相差の補償機能と最良
な特性を有する組み合わせとなるように、液晶層８にお
ける液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変
化と、上記光学位相差板２・３の屈折率異方性Δｎの光
の波長に対する変化との変化度合を、視角に依存した液
晶画面の着色が発生しない範囲に設定された液晶材料が
用いられている。
く、光学位相差板２・３による位相差の補償機能と最良
な特性を有する組み合わせとなるように、液晶層８にお
ける液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変
化と、上記光学位相差板２・３の屈折率異方性Δｎの光
の波長に対する変化との変化度合を、視角に依存した液
晶画面の着色が発生しない範囲に設定された液晶材料が
用いられている。
【００９１】具体的には、以下に示す・の少なくと
も１つの設定範囲の条件を満たすような組み合わせで光
学位相差板２・３及び液晶材料を用いれば良い。これら
・の設定範囲は、液晶層８が上記した分割比で分割
されているものすべてに共通の範囲である。
も１つの設定範囲の条件を満たすような組み合わせで光
学位相差板２・３及び液晶材料を用いれば良い。これら
・の設定範囲は、液晶層８が上記した分割比で分割
されているものすべてに共通の範囲である。
【００９２】 上記液晶層８における液晶材料の波長
４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （４５０）
と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （５
５０）の比であるΔｎL （４５０）／ΔｎL （５５０）
と、光学位相差板２・３の波長４５０ｎｍの光に対する
屈折率異方性ΔｎF （４５０）と波長５５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性ΔｎF （５５０）の比であるΔｎF
（４５０）／ΔｎF （５５０）とを、
４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （４５０）
と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （５
５０）の比であるΔｎL （４５０）／ΔｎL （５５０）
と、光学位相差板２・３の波長４５０ｎｍの光に対する
屈折率異方性ΔｎF （４５０）と波長５５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性ΔｎF （５５０）の比であるΔｎF
（４５０）／ΔｎF （５５０）とを、
【００９３】
【数９】
【００９４】の関係を満たすように設定すればよい。そ
して、より好ましくは、
して、より好ましくは、
【００９５】
【数１０】
【００９６】の関係を満たすように設定することであ
る。
る。
【００９７】 上記液晶層８における液晶材料の波長
６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （６５０）
と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （５
５０）の比であるΔｎL （６５０）／ΔｎL （５５０）
と、光学位相差板２・３の波長６５０ｎｍの光に対する
屈折率異方性ΔｎF （６５０）と波長５５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性ΔｎF （５５０）の比であるΔｎF
（６５０）／ΔｎF （５５０）とを、
６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （６５０）
と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （５
５０）の比であるΔｎL （６５０）／ΔｎL （５５０）
と、光学位相差板２・３の波長６５０ｎｍの光に対する
屈折率異方性ΔｎF （６５０）と波長５５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性ΔｎF （５５０）の比であるΔｎF
（６５０）／ΔｎF （５５０）とを、
【００９８】
【数１１】
【００９９】の関係を満たすように設定すればよい。そ
して、より好ましくは、
して、より好ましくは、
【０１００】
【数１２】
【０１０１】の関係を満たすように設定することであ
る。
る。
【０１０２】このような・の少なくとも何れか一方
を満たすように設計された液晶材料と光学位相差板とを
用いることで、光学位相差板２・３による位相差の補償
機能による表示画面の視角に依存して生ずるコントラス
ト変化、反転現象、着色現象の改善のみならず、表示画
面の着色現象を特に効果的に改善できる。
を満たすように設計された液晶材料と光学位相差板とを
用いることで、光学位相差板２・３による位相差の補償
機能による表示画面の視角に依存して生ずるコントラス
ト変化、反転現象、着色現象の改善のみならず、表示画
面の着色現象を特に効果的に改善できる。
【０１０３】詳しく述べると、・の広い方の範囲を
少なくとも一方満たすことで、通常の液晶表示装置にて
要求される視角５０°において、若干の色付きはあるも
のの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるものと
できる。
少なくとも一方満たすことで、通常の液晶表示装置にて
要求される視角５０°において、若干の色付きはあるも
のの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるものと
できる。
【０１０４】そして、特に上記・におけるより好ま
しいとした範囲を少なくとも一方満たすことで、視角７
０°でどの方向から見ても着色の一切ないものとでき
る。
しいとした範囲を少なくとも一方満たすことで、視角７
０°でどの方向から見ても着色の一切ないものとでき
る。
【０１０５】また、・の少なくとも１つを満たすこ
とで、コントラスト変化、反転現象についても、光学位
相差板２・３の補償機能のみの場合よりも改善が図れ
る。
とで、コントラスト変化、反転現象についても、光学位
相差板２・３の補償機能のみの場合よりも改善が図れ
る。
【０１０６】図６に、本液晶表示装置における液晶層８
に用いることのできる液晶材料と、光学位相差板２・３
に用いることのできる光学位相差板の一組み合わせにお
ける、それぞれの波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ
（５５０）を示す。実線にて示す曲線ａが、一液晶材料
の波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）であ
り、一点鎖線にて示す曲線ｂが、一光学位相差板の波長
（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）である。
に用いることのできる液晶材料と、光学位相差板２・３
に用いることのできる光学位相差板の一組み合わせにお
ける、それぞれの波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ
（５５０）を示す。実線にて示す曲線ａが、一液晶材料
の波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）であ
り、一点鎖線にて示す曲線ｂが、一光学位相差板の波長
（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）である。
【０１０７】そしてまた、本実施の形態の液晶表示装置
では、液晶層８における液晶材料として、波長５５０ｎ
ｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、０．０
６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設計された
ものを選択することが好ましく、より好ましくは、上記
Δｎ（５５０）が、０．０７０以上０．０９５以下の範
囲に設計された液晶材料を用いることである。
では、液晶層８における液晶材料として、波長５５０ｎ
ｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、０．０
６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設計された
ものを選択することが好ましく、より好ましくは、上記
Δｎ（５５０）が、０．０７０以上０．０９５以下の範
囲に設計された液晶材料を用いることである。
【０１０８】これにより、光学位相差板２・３による位
相差の補償機能、及び液晶層８における液晶材料の屈折
率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相
差板２・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化
との変化度合を、上記の範囲に設定したことによる補償
機能に加えて、反視角方向のコントラストの低下、左右
方向の反転現象をより一層改善することが可能となる。
相差の補償機能、及び液晶層８における液晶材料の屈折
率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相
差板２・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化
との変化度合を、上記の範囲に設定したことによる補償
機能に加えて、反視角方向のコントラストの低下、左右
方向の反転現象をより一層改善することが可能となる。
【０１０９】以上のように、本実施の形態の液晶表示装
置は、液晶表示素子１と偏光板４・５の間に、屈折率楕
円体の３つの主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞
ｎbという関係を有し、表面内の主屈折率ｎa またはｎ
c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率
ｎb の方向と、表面内の主屈折率ｎc またはｎa の方向
とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することに
より、上記屈折率楕円体が傾斜している光学位相差板２
・３を備えた構成の液晶表示装置において、各画素にお
ける液晶層８を異なる比率で分割して異なる方向に配向
させると共に、液晶層８における液晶材料の屈折率異方
性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相差板２
・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変
化度合を、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない
範囲に設定した構成である。
置は、液晶表示素子１と偏光板４・５の間に、屈折率楕
円体の３つの主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞
ｎbという関係を有し、表面内の主屈折率ｎa またはｎ
c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率
ｎb の方向と、表面内の主屈折率ｎc またはｎa の方向
とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することに
より、上記屈折率楕円体が傾斜している光学位相差板２
・３を備えた構成の液晶表示装置において、各画素にお
ける液晶層８を異なる比率で分割して異なる方向に配向
させると共に、液晶層８における液晶材料の屈折率異方
性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相差板２
・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変
化度合を、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない
範囲に設定した構成である。
【０１１０】これにより、液晶表示素子１に生じる視角
に対応する位相差の上記の光学位相差板２・３による補
償機能と共に、液晶層８の分割による補償機能、加え
て、光学位相差板２・３の補償機能を最良の組み合わせ
となるように、液晶層８における液晶材料の屈折率異方
性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相差板２
・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変
化度合を上記の範囲に設定したことによる補償機能によ
り、特に視角を上下方向に傾けたときに生じる反転現象
を抑えると共に、その際のコントラストの低下及び表示
画像が白く見える傾向をほぼ均一に抑制し、かつ、視角
に依存した表示画面の着色を特に効果的に改善して、高
品質の画像を表示できる。
に対応する位相差の上記の光学位相差板２・３による補
償機能と共に、液晶層８の分割による補償機能、加え
て、光学位相差板２・３の補償機能を最良の組み合わせ
となるように、液晶層８における液晶材料の屈折率異方
性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相差板２
・３の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変
化度合を上記の範囲に設定したことによる補償機能によ
り、特に視角を上下方向に傾けたときに生じる反転現象
を抑えると共に、その際のコントラストの低下及び表示
画像が白く見える傾向をほぼ均一に抑制し、かつ、視角
に依存した表示画面の着色を特に効果的に改善して、高
品質の画像を表示できる。
【０１１１】なお、ここでは、ノーマリホワイト表示の
液晶表示装置を例示して説明したが、ノーマリブラック
表示の液晶表示装置においても、液晶層８を上記のよう
に分割した状態下で、上記の光学位相差板２・３による
補償機能にあわせて、液晶層８における液晶材料の屈折
率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相
差板の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変
化度合を、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない
範囲に設定し、これによる補償効果を得ることで、上記
と同様の効果を得ることができる。
液晶表示装置を例示して説明したが、ノーマリブラック
表示の液晶表示装置においても、液晶層８を上記のよう
に分割した状態下で、上記の光学位相差板２・３による
補償機能にあわせて、液晶層８における液晶材料の屈折
率異方性Δｎの光の波長に対する変化と、上記光学位相
差板の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化との変
化度合を、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない
範囲に設定し、これによる補償効果を得ることで、上記
と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】また、本実施の形態においては、単純マト
リクス方式の液晶表示装置について述べたが、本発明
は、これ以外に、ＴＦＴなどの能動スイッチング素子を
用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置につい
ても適用が可能である。
リクス方式の液晶表示装置について述べたが、本発明
は、これ以外に、ＴＦＴなどの能動スイッチング素子を
用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置につい
ても適用が可能である。
【０１１３】
【実施例】次に、本実施の形態の液晶表示装置の実施例
を、比較例と共に以下に説明する。
を、比較例と共に以下に説明する。
【０１１４】（実施例１）
本実施例では、図７に示すように、受光素子２１、増幅
器２２および記録装置２３を備えた測定系を用いて、液
晶表示装置の視角依存性を測定した。液晶表示装置の液
晶セル１６は、前記のガラス基板９側の面１６ａが直交
座標ｘｙｚの基準面ｘ−ｙに位置するように設置されて
いる。受光素子２１は、一定の立体受光角で受光し得る
素子であり、面１６ａに垂直なｚ方向に対して角度φ
（視角）をなす方向における、座標原点から所定距離を
おいた位置に配置されている。
器２２および記録装置２３を備えた測定系を用いて、液
晶表示装置の視角依存性を測定した。液晶表示装置の液
晶セル１６は、前記のガラス基板９側の面１６ａが直交
座標ｘｙｚの基準面ｘ−ｙに位置するように設置されて
いる。受光素子２１は、一定の立体受光角で受光し得る
素子であり、面１６ａに垂直なｚ方向に対して角度φ
（視角）をなす方向における、座標原点から所定距離を
おいた位置に配置されている。
【０１１５】測定時には、本測定系に設置された液晶セ
ル１６に対し、面１６ａの反対側の面から波長５５０ｎ
ｍの単色光を照射する。液晶セル１６を透過した単色光
の一部は、受光素子２１に入射する。受光素子２１の出
力は、増幅器２２で所定のレベルに増幅された後、波形
メモリ、レコーダなどの記録装置２３によって記録され
る。
ル１６に対し、面１６ａの反対側の面から波長５５０ｎ
ｍの単色光を照射する。液晶セル１６を透過した単色光
の一部は、受光素子２１に入射する。受光素子２１の出
力は、増幅器２２で所定のレベルに増幅された後、波形
メモリ、レコーダなどの記録装置２３によって記録され
る。
【０１１６】ここでは、図１の液晶表示装置における液
晶セル１６の配向膜１１・１４に、日本合成ゴム社製の
オプトマーＡＬ（商品名）を用い、第１分割部８ａ：第
２分割部８ｂが、６：４、１７：３、１９：１に設定さ
れた液晶材料を液晶層８に用い、セル厚（液晶層８の厚
み）を５μｍとした、３つのサンプル♯１〜♯３を用意
した。
晶セル１６の配向膜１１・１４に、日本合成ゴム社製の
オプトマーＡＬ（商品名）を用い、第１分割部８ａ：第
２分割部８ｂが、６：４、１７：３、１９：１に設定さ
れた液晶材料を液晶層８に用い、セル厚（液晶層８の厚
み）を５μｍとした、３つのサンプル♯１〜♯３を用意
した。
【０１１７】サンプル♯１〜♯３における光学位相差板
２・３としては、透明な支持体（例えば、トリアセチル
セルロース（ＴＡＣ）等）にディスコティック液晶を塗
布し、ディスコティック液晶を傾斜配向させて架橋して
形成してなる、上述の第１のリタデーション値が０ｎ
ｍ、上述の第２のリタデーション値が１００ｎｍであ
り、図３に示す、主屈折率ｎb の方向がｘｙｚ軸座標に
おけるｚ軸方向に対して矢印Ａで示す方向に約２０°と
なるように傾いており、同様に主屈折率ｎc の方向がｘ
軸に対して矢印Ｂで示す方向に約２０°の角度をなして
いるもの（即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θ＝２０°の
もの）を用いた。
２・３としては、透明な支持体（例えば、トリアセチル
セルロース（ＴＡＣ）等）にディスコティック液晶を塗
布し、ディスコティック液晶を傾斜配向させて架橋して
形成してなる、上述の第１のリタデーション値が０ｎ
ｍ、上述の第２のリタデーション値が１００ｎｍであ
り、図３に示す、主屈折率ｎb の方向がｘｙｚ軸座標に
おけるｚ軸方向に対して矢印Ａで示す方向に約２０°と
なるように傾いており、同様に主屈折率ｎc の方向がｘ
軸に対して矢印Ｂで示す方向に約２０°の角度をなして
いるもの（即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θ＝２０°の
もの）を用いた。
【０１１８】このようなサンプル♯１〜♯３を、図７に
示す測定系に設置して、受光素子２１が一定の角度φで
固定された場合の、サンプル♯１〜♯３への印加電圧に
対する受光素子２１の出力レベルを測定した。
示す測定系に設置して、受光素子２１が一定の角度φで
固定された場合の、サンプル♯１〜♯３への印加電圧に
対する受光素子２１の出力レベルを測定した。
【０１１９】測定は、３０°の角度φとなるように受光
素子２１を配置し、ｙ方向が画面の上側であり、ｘ方向
が画面の左側であると仮定して、受光素子２１の配置位
置を上方向、下方向、左方向、右方向にそれぞれ変えて
行われた。また、ｚ軸方向に受光素子２１を配置した状
態でも行われた。
素子２１を配置し、ｙ方向が画面の上側であり、ｘ方向
が画面の左側であると仮定して、受光素子２１の配置位
置を上方向、下方向、左方向、右方向にそれぞれ変えて
行われた。また、ｚ軸方向に受光素子２１を配置した状
態でも行われた。
【０１２０】その結果を、図８（ａ）〜（ｃ）に示す。
図８（ａ）〜（ｃ）は、サンプル♯１〜♯３に印加され
る電圧に対する光の透過率（透過率−液晶印加電圧特
性）を表したグラフである。図８（ａ）が、分割比６：
４のサンプル♯１の測定結果であり、図８（ｂ）が分割
比１７：３のサンプル♯２、図８（ｃ）が分割比１９：
１のサンプル♯３の測定結果である。
図８（ａ）〜（ｃ）は、サンプル♯１〜♯３に印加され
る電圧に対する光の透過率（透過率−液晶印加電圧特
性）を表したグラフである。図８（ａ）が、分割比６：
４のサンプル♯１の測定結果であり、図８（ｂ）が分割
比１７：３のサンプル♯２、図８（ｃ）が分割比１９：
１のサンプル♯３の測定結果である。
【０１２１】上記の（ａ）〜（ｃ）において、実線で表
される曲線Ｌ１はｚ軸方向、破線で表される曲線Ｌ２は
下方向、点線で表される曲線Ｌ３は右方向、一点鎖線で
表される曲線Ｌ４は上方向、二点鎖線で表される曲線Ｌ
５は左方向の特性をそれぞれ表している。
される曲線Ｌ１はｚ軸方向、破線で表される曲線Ｌ２は
下方向、点線で表される曲線Ｌ３は右方向、一点鎖線で
表される曲線Ｌ４は上方向、二点鎖線で表される曲線Ｌ
５は左方向の特性をそれぞれ表している。
【０１２２】図８（ｂ）から分かるように、分割比１
７：３のサンプル♯２では、中間調表示域における透過
率−印加電圧特性において、曲線Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４・Ｌ
５が曲線Ｌ１に近接していることが確認された。それゆ
え、中間調表示域では、画面の上下左右のいずれの方向
に視角を傾けてもほぼ同様な視角特性を得ることができ
る。
７：３のサンプル♯２では、中間調表示域における透過
率−印加電圧特性において、曲線Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４・Ｌ
５が曲線Ｌ１に近接していることが確認された。それゆ
え、中間調表示域では、画面の上下左右のいずれの方向
に視角を傾けてもほぼ同様な視角特性を得ることができ
る。
【０１２３】下方向の測定では、オン状態で透過率がほ
ぼ７％という低い一定値に保たれ、反転現象が確認され
なかった。また、上方向の測定では、オン状態で透過率
が下方向で測定された透過率より低い値であり十分低下
していることが確認された。
ぼ７％という低い一定値に保たれ、反転現象が確認され
なかった。また、上方向の測定では、オン状態で透過率
が下方向で測定された透過率より低い値であり十分低下
していることが確認された。
【０１２４】図８（ａ)(ｃ）に示すサンプル♯１・♯３
においても、概ね上記と同じ視角特性の改善が確認され
た。
においても、概ね上記と同じ視角特性の改善が確認され
た。
【０１２５】具体的には、図８（ａ）に示すように、分
割比が６：４から、中間調表示域およびオン状態で曲線
Ｌ２（下方向）と曲線Ｌ４（上方向）とが近づく傾向が
現れ始め、分割比が大きくなるにしたがってその傾向が
強まる。一方、図８（ｃ）に示すように、分割比が１
９：１から、曲線Ｌ２（下方向）が曲線Ｌ１（ｚ軸方
向）に近づく傾向が現れ始め、分割比が小さくなるにし
たがってその傾向が強まる。これにより、下方向（正視
角方向）について、表示画像が黒くつぶれる現象は抑制
される。
割比が６：４から、中間調表示域およびオン状態で曲線
Ｌ２（下方向）と曲線Ｌ４（上方向）とが近づく傾向が
現れ始め、分割比が大きくなるにしたがってその傾向が
強まる。一方、図８（ｃ）に示すように、分割比が１
９：１から、曲線Ｌ２（下方向）が曲線Ｌ１（ｚ軸方
向）に近づく傾向が現れ始め、分割比が小さくなるにし
たがってその傾向が強まる。これにより、下方向（正視
角方向）について、表示画像が黒くつぶれる現象は抑制
される。
【０１２６】さらに、細かく分割比を変化させて調べた
結果、分割比が７：３から９：１の範囲に設定されてい
る場合には、上記の１７：３の場合のように、下方向と
上方向とでバランスのとれた、良好な視角特性の改善が
見られることが確認された。
結果、分割比が７：３から９：１の範囲に設定されてい
る場合には、上記の１７：３の場合のように、下方向と
上方向とでバランスのとれた、良好な視角特性の改善が
見られることが確認された。
【０１２７】なお、本液晶表示装置においては、液晶表
示素子１の両側に２枚の光学位相差板２・３が設けられ
ているが、いずれか１枚だけでも、上記のような視角特
性を得ることができる。１枚の場合、上下方向の視角特
性はバランスがとれて改善されるが、左右方向の視角特
性は非対称になる。これに対し、２枚の場合、上下方向
の視角特性は１枚の場合と同様に改善されるとともに、
左右方向の視角特性も対称になり、上下方向と同様に改
善される。
示素子１の両側に２枚の光学位相差板２・３が設けられ
ているが、いずれか１枚だけでも、上記のような視角特
性を得ることができる。１枚の場合、上下方向の視角特
性はバランスがとれて改善されるが、左右方向の視角特
性は非対称になる。これに対し、２枚の場合、上下方向
の視角特性は１枚の場合と同様に改善されるとともに、
左右方向の視角特性も対称になり、上下方向と同様に改
善される。
【０１２８】ここで、比較のために、第１分割部８ａ：
第２分割部８ｂが１：１に設定された比較サンプル♯１
０１を作成して、同様に図７に示す測定系に設置し、視
角依存性を測定した。その結果を透過率−印加電圧特性
のグラフを図９に示す。
第２分割部８ｂが１：１に設定された比較サンプル♯１
０１を作成して、同様に図７に示す測定系に設置し、視
角依存性を測定した。その結果を透過率−印加電圧特性
のグラフを図９に示す。
【０１２９】このグラフにおいて、実線で表される曲線
Ｌ１１はｚ軸方向、破線で表される曲線Ｌ１２は下方
向、点線で表される曲線Ｌ１３は右方向、一点鎖線で表
される曲線Ｌ１４は上方向、二点鎖線で表される曲線Ｌ
１５は左方向の特性をそれぞれ表している。
Ｌ１１はｚ軸方向、破線で表される曲線Ｌ１２は下方
向、点線で表される曲線Ｌ１３は右方向、一点鎖線で表
される曲線Ｌ１４は上方向、二点鎖線で表される曲線Ｌ
１５は左方向の特性をそれぞれ表している。
【０１３０】この結果より、左右方向については、オン
状態で十分低い透過率が得られ、視角特性に問題はない
ことが確認された。これに対し、上下方向については、
オン状態で十分に透過率が低下していないことが確認さ
れた。このように、本比較例の液晶表示装置は、上下方
向に視角依存性を有している。
状態で十分低い透過率が得られ、視角特性に問題はない
ことが確認された。これに対し、上下方向については、
オン状態で十分に透過率が低下していないことが確認さ
れた。このように、本比較例の液晶表示装置は、上下方
向に視角依存性を有している。
【０１３１】（実施例２）
本実施例では、図１の液晶表示装置における液晶セル１
６の液晶層８（分割比１７：３）に、波長４５０ｎｍに
おける屈折率異方性ΔｎL （４５０）と波長５５０ｎｍ
における屈折率異方性ΔｎL （５５０）と、光学位相差
板２・３の波長４５０ｎｍにおける屈折率異方性ΔｎF
（４５０）と波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ
F （５５０）との式（１）にて表される関係が、それぞ
れ、０，０．１０，０．１７，０．２０，０．２３に設
定された液晶材料と光学位相差板２・３を用い、セル厚
（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯
１１〜♯１５を用意した。
６の液晶層８（分割比１７：３）に、波長４５０ｎｍに
おける屈折率異方性ΔｎL （４５０）と波長５５０ｎｍ
における屈折率異方性ΔｎL （５５０）と、光学位相差
板２・３の波長４５０ｎｍにおける屈折率異方性ΔｎF
（４５０）と波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ
F （５５０）との式（１）にて表される関係が、それぞ
れ、０，０．１０，０．１７，０．２０，０．２３に設
定された液晶材料と光学位相差板２・３を用い、セル厚
（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯
１１〜♯１５を用意した。
【０１３２】
【数１３】
【０１３３】また、サンプル♯１１〜♯１５における光
学位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾
斜配向した前述の実施例１における光学位相差板２・３
と同様のものを用いた。
学位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾
斜配向した前述の実施例１における光学位相差板２・３
と同様のものを用いた。
【０１３４】また、本実施例に対する比較例として、図
１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８（分
割比１７：３）に、上記の式（１）にて表される関係
が、０．２５，０．５０，０．６０の液晶材料と光学位
相差板２・３を用いた以外は本実施例と同様の比較サン
プル♯２０１〜♯２０３を用意した。
１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８（分
割比１７：３）に、上記の式（１）にて表される関係
が、０．２５，０．５０，０．６０の液晶材料と光学位
相差板２・３を用いた以外は本実施例と同様の比較サン
プル♯２０１〜♯２０３を用意した。
【０１３５】上記のサンプル♯１１〜♯１５及び比較サ
ンプル♯２０１〜♯２０３について、白色光のもと目視
試験を行った結果を表１に示す。
ンプル♯２０１〜♯２０３について、白色光のもと目視
試験を行った結果を表１に示す。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】サンプル♯１１〜♯１３については、視角
を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良
好な画質であった。サンプル♯１４では、視角５０°ま
ではどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質で
あったが、視角６０°では、左右方向から見た場合に若
干の着色が確認された。しかしながら、これは使用に耐
えうる程度の着色であった。サンプル♯１５では、視角
５０°まではどの方向から見ても着色は確認されず良好
な画質であったが、視角６０°では、左右方向から見た
場合に使用に耐えない程度の着色が確認された。
を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良
好な画質であった。サンプル♯１４では、視角５０°ま
ではどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質で
あったが、視角６０°では、左右方向から見た場合に若
干の着色が確認された。しかしながら、これは使用に耐
えうる程度の着色であった。サンプル♯１５では、視角
５０°まではどの方向から見ても着色は確認されず良好
な画質であったが、視角６０°では、左右方向から見た
場合に使用に耐えない程度の着色が確認された。
【０１３８】これに対し、比較サンプル♯２０１〜♯２
０３では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た
場合に、使用に耐えない程の黄色から橙色の着色が確認
された。
０３では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た
場合に、使用に耐えない程の黄色から橙色の着色が確認
された。
【０１３９】また、光学位相差板２・３として、透明な
支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させ
た以外は、本実施例のサンプル♯１１〜♯１５、比較サ
ンプル♯２０１〜♯２０３と同様のサンプル、比較サン
プルについても、上記と同様の結果が得られた。
支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させ
た以外は、本実施例のサンプル♯１１〜♯１５、比較サ
ンプル♯２０１〜♯２０３と同様のサンプル、比較サン
プルについても、上記と同様の結果が得られた。
【０１４０】（実施例３）
本実施例では、図１の液晶表示装置における液晶セル１
６の液晶層８（分割比１７：３）に、波長６５０ｎｍに
おける屈折率異方性ΔｎL （６５０）と波長５５０ｎｍ
における屈折率異方性ΔｎL （５５０）と、光学位相差
板２・３の波長６５０ｎｍにおける屈折率異方性ΔｎF
（６５０）と波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ
F （５５０）との式（２）にて表される関係が、それぞ
れ、０，０．１０，０．１８，０．２０，０．２３に設
定された液晶材料と光学位相差板２・３を用い、セル厚
（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯
２１〜♯２５を用意した。
６の液晶層８（分割比１７：３）に、波長６５０ｎｍに
おける屈折率異方性ΔｎL （６５０）と波長５５０ｎｍ
における屈折率異方性ΔｎL （５５０）と、光学位相差
板２・３の波長６５０ｎｍにおける屈折率異方性ΔｎF
（６５０）と波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ
F （５５０）との式（２）にて表される関係が、それぞ
れ、０，０．１０，０．１８，０．２０，０．２３に設
定された液晶材料と光学位相差板２・３を用い、セル厚
（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯
２１〜♯２５を用意した。
【０１４１】
【数１４】
【０１４２】また、サンプル♯２１〜♯２５における光
学位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾
斜配向した前述の実施例１における光学位相差板２・３
と同様のものを用いた。
学位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾
斜配向した前述の実施例１における光学位相差板２・３
と同様のものを用いた。
【０１４３】また、本実施例に対する比較例として、図
１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８（分
割比１７：３）に、上記の式（２）にて表される関係
が、０．２５，０．５０、０．６０の液晶材料、光学位
相差板２・３を用いた以外は本実施例と同様の比較サン
プル♯３０１〜♯３０３を用意した。
１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８（分
割比１７：３）に、上記の式（２）にて表される関係
が、０．２５，０．５０、０．６０の液晶材料、光学位
相差板２・３を用いた以外は本実施例と同様の比較サン
プル♯３０１〜♯３０３を用意した。
【０１４４】上記のサンプル♯２１〜♯２５及び比較サ
ンプル♯３０１〜♯３０３について、白色光のもと目視
試験を行った結果を表２に示す。
ンプル♯３０１〜♯３０３について、白色光のもと目視
試験を行った結果を表２に示す。
【０１４５】
【表２】
【０１４６】サンプル♯２１〜♯２３については、視角
を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良
好な画質であった。サンプル♯２４では、視角５０°ま
ではどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質で
あったが、視角６０°では、左右方向から見た場合に若
干の着色が確認された。しかしながらこれは使用に耐え
うる程度の着色であった。サンプル♯２５では、視角５
０°まではどの方向から見ても着色は確認されず良好な
画質であったが、視角６０°では、左右方向から見た場
合に使用に耐えない程度の着色が確認された。
を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良
好な画質であった。サンプル♯２４では、視角５０°ま
ではどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質で
あったが、視角６０°では、左右方向から見た場合に若
干の着色が確認された。しかしながらこれは使用に耐え
うる程度の着色であった。サンプル♯２５では、視角５
０°まではどの方向から見ても着色は確認されず良好な
画質であったが、視角６０°では、左右方向から見た場
合に使用に耐えない程度の着色が確認された。
【０１４７】これに対し、比較サンプル♯３０１〜♯３
０３では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た
場合に、使用に耐えない程の黄色から橙色の着色が確認
された。
０３では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た
場合に、使用に耐えない程の黄色から橙色の着色が確認
された。
【０１４８】また、光学位相差板２・３として、透明な
支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させ
た以外は、本実施例のサンプル♯２１〜♯２５、比較サ
ンプル♯３０１〜♯３０３と同様のサンプル、比較サン
プルについても、上記と同様の結果が得られた。
支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させ
た以外は、本実施例のサンプル♯２１〜♯２５、比較サ
ンプル♯３０１〜♯３０３と同様のサンプル、比較サン
プルについても、上記と同様の結果が得られた。
【０１４９】（実施例４）
本実施例では、図１の液晶表示装置における液晶セル１
６の配向膜１１・１４に、日本合成ゴム社製のオプトマ
ーＡＬ（商品名）を用い、上記配向膜１１・１４に対し
てプレティルト角が６°で、かつ波長５５０ｎｍにおけ
る屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０７
０、０．０８０、０．０９５に設定された液晶材料を液
晶層８（分割比１７：３）に用い、セル厚（液晶層８の
厚み）を５μｍとした、３つのサンプル♯３１〜♯３３
を用意した。
６の配向膜１１・１４に、日本合成ゴム社製のオプトマ
ーＡＬ（商品名）を用い、上記配向膜１１・１４に対し
てプレティルト角が６°で、かつ波長５５０ｎｍにおけ
る屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０７
０、０．０８０、０．０９５に設定された液晶材料を液
晶層８（分割比１７：３）に用い、セル厚（液晶層８の
厚み）を５μｍとした、３つのサンプル♯３１〜♯３３
を用意した。
【０１５０】尚、プレティルト角の測定は、サンプル♯
３１〜♯３３の材料を注入したホモジニアスセルを作成
し、プレティルト角測定装置ＮＳＭＡＰ−３０００にて
行った。
３１〜♯３３の材料を注入したホモジニアスセルを作成
し、プレティルト角測定装置ＮＳＭＡＰ−３０００にて
行った。
【０１５１】また、サンプル♯３１〜♯３３における光
学位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾
斜配向した前述の実施例１における光学位相差板２・３
と同様のものを用いた。
学位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾
斜配向した前述の実施例１における光学位相差板２・３
と同様のものを用いた。
【０１５２】このようなサンプル♯３１〜♯３３を、図
７に示す測定系に設置して、受光素子２１が一定の角度
φで固定された場合の、サンプル♯３１〜♯３３への印
加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定した。
７に示す測定系に設置して、受光素子２１が一定の角度
φで固定された場合の、サンプル♯３１〜♯３３への印
加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定した。
【０１５３】測定は、５０°の角度φとなるように受光
素子２１を配置し、ｙ方向が画面の左側であり、ｘ方向
が画面の下側（正視角方向）であると仮定して、受光素
子２１の配置位置を上方向（反視角方向）、下方向（正
視角方向）、左右方向にそれぞれ変えて行われた。
素子２１を配置し、ｙ方向が画面の左側であり、ｘ方向
が画面の下側（正視角方向）であると仮定して、受光素
子２１の配置位置を上方向（反視角方向）、下方向（正
視角方向）、左右方向にそれぞれ変えて行われた。
【０１５４】その結果を、図１０（ａ）〜（ｃ）に示
す。図１０（ａ）〜（ｃ）は、サンプル♯３１に印加さ
れる電圧に対する光の透過率（透過率−液晶印加電圧特
性）を表したグラフである。
す。図１０（ａ）〜（ｃ）は、サンプル♯３１に印加さ
れる電圧に対する光の透過率（透過率−液晶印加電圧特
性）を表したグラフである。
【０１５５】図１０（ａ）〜（ｃ）において、それぞれ
一点鎖線で示す曲線Ｌ２１・Ｌ２４・Ｌ２７が、液晶層
８にΔｎ（５５０）＝０．０７０の液晶材料を用いたサ
ンプル♯３１のもので、実線で示す曲線Ｌ２２・Ｌ２５
・Ｌ２８が、液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０８０の
液晶材料を用いたサンプル♯３２のもので、破線で示す
曲線Ｌ２３・Ｌ２６・Ｌ２９が、液晶層８にΔｎ（５５
０）＝０．０９５の液晶材料を用いたサンプル♯３３の
ものである。
一点鎖線で示す曲線Ｌ２１・Ｌ２４・Ｌ２７が、液晶層
８にΔｎ（５５０）＝０．０７０の液晶材料を用いたサ
ンプル♯３１のもので、実線で示す曲線Ｌ２２・Ｌ２５
・Ｌ２８が、液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０８０の
液晶材料を用いたサンプル♯３２のもので、破線で示す
曲線Ｌ２３・Ｌ２６・Ｌ２９が、液晶層８にΔｎ（５５
０）＝０．０９５の液晶材料を用いたサンプル♯３３の
ものである。
【０１５６】また、実施例に対する比較例として、図１
の液晶セル１６における液晶層８（分割比１７：３）に
波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）が
それぞれ、０．０６０、０．１２０に設定された液晶材
料を用いた以外は実施例と同様の２つの比較サンプル♯
４０１・♯４０２を用意し、図７に示す測定系に設置し
て、本実施例と同様の方法で受光素子２１が一定の角度
φで固定された場合の比較サンプル♯４０１・♯４０２
への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定
した。
の液晶セル１６における液晶層８（分割比１７：３）に
波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）が
それぞれ、０．０６０、０．１２０に設定された液晶材
料を用いた以外は実施例と同様の２つの比較サンプル♯
４０１・♯４０２を用意し、図７に示す測定系に設置し
て、本実施例と同様の方法で受光素子２１が一定の角度
φで固定された場合の比較サンプル♯４０１・♯４０２
への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定
した。
【０１５７】測定は、本実施例と同様に、５０°の角度
φとなるように受光素子２１を配置し、ｙ方向が画面の
上側であり、ｘ方向が画面の下側（正視角方向）である
と仮定して、受光素子２１の配置位置を上方向（反視角
方向）、下方向（正視角方向）、左右方向にそれぞれ変
えて行われた。
φとなるように受光素子２１を配置し、ｙ方向が画面の
上側であり、ｘ方向が画面の下側（正視角方向）である
と仮定して、受光素子２１の配置位置を上方向（反視角
方向）、下方向（正視角方向）、左右方向にそれぞれ変
えて行われた。
【０１５８】その結果を、図１１（ａ）〜（ｃ）に示
す。図１１（ａ）〜（ｃ）は、比較サンプル♯４０１・
♯４０２に印加される電圧に対する光の透過率（透過率
−液晶印加電圧特性）を表したグラフである。
す。図１１（ａ）〜（ｃ）は、比較サンプル♯４０１・
♯４０２に印加される電圧に対する光の透過率（透過率
−液晶印加電圧特性）を表したグラフである。
【０１５９】図１１（ａ）が図５の上方向からの測定を
行った結果であり、図１１（ｂ）が図５の右方向、図１
１（ｃ）が左方向からの測定をそれぞれ行った結果であ
る。
行った結果であり、図１１（ｂ）が図５の右方向、図１
１（ｃ）が左方向からの測定をそれぞれ行った結果であ
る。
【０１６０】図１１（ａ）〜（ｃ）において、それぞれ
実線で示す曲線Ｌ３０・Ｌ３２・Ｌ３４が、液晶層８に
Δｎ（５５０）＝０．０６０の液晶材料を用いた比較サ
ンプル♯４０１のもので、破線で示す曲線Ｌ３１・Ｌ３
３・Ｌ３５が、液晶層８にΔｎ（５５０）が０．１２０
の液晶材料を用いた比較サンプル♯４０２のものであ
る。
実線で示す曲線Ｌ３０・Ｌ３２・Ｌ３４が、液晶層８に
Δｎ（５５０）＝０．０６０の液晶材料を用いた比較サ
ンプル♯４０１のもので、破線で示す曲線Ｌ３１・Ｌ３
３・Ｌ３５が、液晶層８にΔｎ（５５０）が０．１２０
の液晶材料を用いた比較サンプル♯４０２のものであ
る。
【０１６１】本実施例のサンプル♯３１〜♯３３と、比
較例の比較サンプル♯４０１・♯４０２とについて、上
方向の透過率−液晶印加電圧特性を比較した場合、図１
０（ａ）では、曲線Ｌ２１・Ｌ２２・Ｌ２３とも電圧を
高くするに伴って透過率が充分下がることが確認され
た。これに対して、図１１（ａ）では、曲線Ｌ３１は、
図１０（ａ）の曲線Ｌ２１・Ｌ２２・Ｌ２３と比較し
て、電圧を高くしていっても充分に透過率が下がってい
ない。また、曲線Ｌ３０は、電圧を高くしていくに伴い
透過率は一度低下してから再び上昇する反転現象が確認
された。
較例の比較サンプル♯４０１・♯４０２とについて、上
方向の透過率−液晶印加電圧特性を比較した場合、図１
０（ａ）では、曲線Ｌ２１・Ｌ２２・Ｌ２３とも電圧を
高くするに伴って透過率が充分下がることが確認され
た。これに対して、図１１（ａ）では、曲線Ｌ３１は、
図１０（ａ）の曲線Ｌ２１・Ｌ２２・Ｌ２３と比較し
て、電圧を高くしていっても充分に透過率が下がってい
ない。また、曲線Ｌ３０は、電圧を高くしていくに伴い
透過率は一度低下してから再び上昇する反転現象が確認
された。
【０１６２】同様に、サンプル♯３１〜♯３３と比較サ
ンプル♯４０１・♯４０２とについて、右方向の透過率
−液晶印加電圧特性を比較した場合、図１０（ｂ）で
は、曲線Ｌ２４・Ｌ２５・Ｌ２６とも電圧を高くしてい
くと透過率はほぼ０近くになるまで低下していることが
確認された。また、図１１（ｂ）でも、曲線Ｌ３２は電
圧を高くしていくと、図１０（ｂ）と同様に透過率がほ
ぼ０近くになるまで低下するが、曲線Ｌ３３については
上記の反転現象が確認された。
ンプル♯４０１・♯４０２とについて、右方向の透過率
−液晶印加電圧特性を比較した場合、図１０（ｂ）で
は、曲線Ｌ２４・Ｌ２５・Ｌ２６とも電圧を高くしてい
くと透過率はほぼ０近くになるまで低下していることが
確認された。また、図１１（ｂ）でも、曲線Ｌ３２は電
圧を高くしていくと、図１０（ｂ）と同様に透過率がほ
ぼ０近くになるまで低下するが、曲線Ｌ３３については
上記の反転現象が確認された。
【０１６３】同様に、サンプル♯３１〜♯３３と比較サ
ンプル♯４０１・♯４０２とについて、左方向の場合で
も右方向と同様に、図１０（ｃ）の曲線Ｌ２７・Ｌ２８
・Ｌ２９および図１１（ｃ）の曲線Ｌ３４は電圧を高く
していくと、すべて透過率はほぼ０近くになるまで低下
するが、図１１（ｃ）の曲線Ｌ３５のみ、反転現象が確
認された。
ンプル♯４０１・♯４０２とについて、左方向の場合で
も右方向と同様に、図１０（ｃ）の曲線Ｌ２７・Ｌ２８
・Ｌ２９および図１１（ｃ）の曲線Ｌ３４は電圧を高く
していくと、すべて透過率はほぼ０近くになるまで低下
するが、図１１（ｃ）の曲線Ｌ３５のみ、反転現象が確
認された。
【０１６４】さらに、サンプル♯３１〜♯３３と比較サ
ンプル♯４０１・♯４０２とについて、白色光のもとで
目視確認を行った。
ンプル♯４０１・♯４０２とについて、白色光のもとで
目視確認を行った。
【０１６５】実施例のサンプル♯３１〜♯３３及び比較
サンプル♯４０１については、視角を５０°としてどの
方向から見ても、着色は確認されず良好な画質であっ
た。これに対し、比較サンプル♯４０２については、視
角を５０°として左右方向から見た場合に、黄色から橙
色に着色していることが確認された。
サンプル♯４０１については、視角を５０°としてどの
方向から見ても、着色は確認されず良好な画質であっ
た。これに対し、比較サンプル♯４０２については、視
角を５０°として左右方向から見た場合に、黄色から橙
色に着色していることが確認された。
【０１６６】以上の結果から、図１０（ａ）〜（ｃ）で
示したように、液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折
率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０７０、０．
０８０、０．０９５に設定された液晶材料を用いた場合
には、電圧を印加していくと透過率は充分低下し、反転
現象も見られないため、視野角が拡大し、また、着色現
象もなく、液晶表示装置の表示品位が格段に向上してい
ることがわかる。
示したように、液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折
率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０７０、０．
０８０、０．０９５に設定された液晶材料を用いた場合
には、電圧を印加していくと透過率は充分低下し、反転
現象も見られないため、視野角が拡大し、また、着色現
象もなく、液晶表示装置の表示品位が格段に向上してい
ることがわかる。
【０１６７】それに対して、図１１（ａ）〜（ｃ）で示
したように、液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率
異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０６０、０．１
２０に設定された液晶材料を用いた場合には、視角依存
性は充分に改善されないことがわかる。
したように、液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率
異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０６０、０．１
２０に設定された液晶材料を用いた場合には、視角依存
性は充分に改善されないことがわかる。
【０１６８】また、光学位相差板２・３として、透明な
支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させ
た以外は、上記サンプル♯３１〜♯３３、比較サンプル
♯４０１・♯４０２と同様の、サンプル、比較サンプル
に対しても、同様の結果が得られた。
支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させ
た以外は、上記サンプル♯３１〜♯３３、比較サンプル
♯４０１・♯４０２と同様の、サンプル、比較サンプル
に対しても、同様の結果が得られた。
【０１６９】また、上記光学位相差板２・３の屈折率楕
円体の傾斜角度θを変化させて、傾斜角度θに対する透
過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結果、１５°
≦θ≦７５°の範囲内であれば、光学位相差板２・３に
おけるディスコティック液晶の配向の状態に関係なく、
基本的に変化しなかった。尚、上記範囲を越えた場合に
は、反視角方向の視野角が広がらないことが確認され
た。
円体の傾斜角度θを変化させて、傾斜角度θに対する透
過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結果、１５°
≦θ≦７５°の範囲内であれば、光学位相差板２・３に
おけるディスコティック液晶の配向の状態に関係なく、
基本的に変化しなかった。尚、上記範囲を越えた場合に
は、反視角方向の視野角が広がらないことが確認され
た。
【０１７０】さらに、上記光学位相差板２・３の第２の
リタデーション値を変化させて、第２のリタデーション
値に対する透過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた
結果、第２のリタデーション値が８０ｎｍ〜２５０ｎｍ
の範囲内であれば、光学位相差板２・３におけるディス
コティック液晶の配向の状態に関係なく、基本的に変化
しなかった。尚、上記範囲を越えた場合には、横方向
（左右方向）の視野角が広がらないことが確認された。
リタデーション値を変化させて、第２のリタデーション
値に対する透過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた
結果、第２のリタデーション値が８０ｎｍ〜２５０ｎｍ
の範囲内であれば、光学位相差板２・３におけるディス
コティック液晶の配向の状態に関係なく、基本的に変化
しなかった。尚、上記範囲を越えた場合には、横方向
（左右方向）の視野角が広がらないことが確認された。
【０１７１】また、上記比較サンプル♯４０１・♯４０
２の目視試験の結果を基に、図１の液晶セル１６におけ
る液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ
（５５０）がそれぞれ、０．０６５、０．１００、０．
１１５の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の３つ
のサンプル♯３４〜♯３６を用意し、図７に示した測定
系を用いて、本実施例と同様の方法で受光素子２１が一
定の角度φで固定された場合のサンプル♯３４〜♯３６
への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定
した。また、それぞれ白色光のもとで目視確認を行っ
た。
２の目視試験の結果を基に、図１の液晶セル１６におけ
る液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ
（５５０）がそれぞれ、０．０６５、０．１００、０．
１１５の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の３つ
のサンプル♯３４〜♯３６を用意し、図７に示した測定
系を用いて、本実施例と同様の方法で受光素子２１が一
定の角度φで固定された場合のサンプル♯３４〜♯３６
への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定
した。また、それぞれ白色光のもとで目視確認を行っ
た。
【０１７２】その結果、屈折率異方性Δｎ（５５０）を
０．１００としたサンプル♯３５、及び屈折率異方性Δ
ｎ（５５０）を０．１１５としたサンプル♯３６では、
角度φ５０°とした場合、左右方向において電圧を高く
するとわずかに透過率の上昇が確認された。しかしなが
ら、目視においては反転現象は生じておらず、この程度
の透過率の上昇は使用に耐えうるものであった。上方向
の結果においては何ら問題なかった。
０．１００としたサンプル♯３５、及び屈折率異方性Δ
ｎ（５５０）を０．１１５としたサンプル♯３６では、
角度φ５０°とした場合、左右方向において電圧を高く
するとわずかに透過率の上昇が確認された。しかしなが
ら、目視においては反転現象は生じておらず、この程度
の透過率の上昇は使用に耐えうるものであった。上方向
の結果においては何ら問題なかった。
【０１７３】一方、屈折率異方性Δｎ（５５０）を０．
０６５としたサンプル♯３４では、図１１（ａ）に示し
た比較サンプル♯４０１と同様に、上方向において電圧
を高くすると透過率は一度沈んで浮き上がるような曲線
となったが、比較サンプル♯４０１のものに比べて透過
率の上昇の度合は小さく、使用に耐えうるものであっ
た。左右方向の結果においては何ら問題なかった。
０６５としたサンプル♯３４では、図１１（ａ）に示し
た比較サンプル♯４０１と同様に、上方向において電圧
を高くすると透過率は一度沈んで浮き上がるような曲線
となったが、比較サンプル♯４０１のものに比べて透過
率の上昇の度合は小さく、使用に耐えうるものであっ
た。左右方向の結果においては何ら問題なかった。
【０１７４】また、目視検査においては、サンプル♯３
５・♯３６では、黄色から橙色の若干の着色が確認され
たが、問題にならない程度であった。サンプル♯３４で
は、若干ではあるが青みを呈していることが確認され
た。しかしながら、この程度の青みも問題にならないも
のであった。
５・♯３６では、黄色から橙色の若干の着色が確認され
たが、問題にならない程度であった。サンプル♯３４で
は、若干ではあるが青みを呈していることが確認され
た。しかしながら、この程度の青みも問題にならないも
のであった。
【０１７５】また、補足として、サンプル♯３４と比較
サンプル♯４０１について、１Ｖ程度の電圧を印加し、
液晶セル１６の表面の法線方向の白表示時の透過率を測
定した。その結果、比較サンプル♯４０１では、使用に
耐えない程度の透過率の低下が見られた。これに対し、
サンプル♯３４では、若干の透過率の低下が確認された
が、使用に耐えうる程度のものであった。
サンプル♯４０１について、１Ｖ程度の電圧を印加し、
液晶セル１６の表面の法線方向の白表示時の透過率を測
定した。その結果、比較サンプル♯４０１では、使用に
耐えない程度の透過率の低下が見られた。これに対し、
サンプル♯３４では、若干の透過率の低下が確認された
が、使用に耐えうる程度のものであった。
【０１７６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る第１の液晶
表示装置は、対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間にほぼ９０°捻
じれ配向した液晶層が封入されてなる液晶表示素子と、
上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚
介在された光学位相差板であって、屈折率楕円体の３つ
の主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb という
関係を有し、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向を
軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎb の方向
と、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向とが時計ま
わり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記
屈折率楕円体が傾斜している光学位相差板とを備え、上
記配向膜が、各画素における液晶層が異なる比率で分割
された分割液晶層をそれぞれ異なる方向に配向し、か
つ、上記液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの
光に対する屈折率異方性Δｎ L （４５０）と波長５５０
ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ L （５５０）の比で
あるΔｎ L （４５０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学
位相差板の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δ
ｎ F （４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性Δｎ F （５５０）の比であるΔｎ F （４５０）／Δ
ｎ F （５５０）とが、
表示装置は、対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間にほぼ９０°捻
じれ配向した液晶層が封入されてなる液晶表示素子と、
上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚
介在された光学位相差板であって、屈折率楕円体の３つ
の主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb という
関係を有し、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向を
軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎb の方向
と、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向とが時計ま
わり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記
屈折率楕円体が傾斜している光学位相差板とを備え、上
記配向膜が、各画素における液晶層が異なる比率で分割
された分割液晶層をそれぞれ異なる方向に配向し、か
つ、上記液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの
光に対する屈折率異方性Δｎ L （４５０）と波長５５０
ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ L （５５０）の比で
あるΔｎ L （４５０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学
位相差板の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δ
ｎ F （４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性Δｎ F （５５０）の比であるΔｎ F （４５０）／Δ
ｎ F （５５０）とが、
【０１７７】
【数１５】
【０１７８】の関係を満たすように設定されている構成
である。
である。
【０１７９】より好ましくは、
【０１８０】
【数１６】
【０１８１】の関係を満たすように設定されている構成
である。
である。
【０１８２】本発明に係る第２の液晶表示装置は、対向
する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された
一対の透光性基板の間にほぼ９０°捻じれ配向した液晶
層が封入されてなる液晶表示素子と、上記液晶表示素子
の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示素子
と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された光学位
相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ a 、
ｎ b 、ｎ c がｎ a ＝ｎ c ＞ｎ b という関係を有し、表面
内の主屈折率ｎ a またはｎ c の方向を軸として、表面の
法線方向に平行な主屈折率ｎ b の方向と、表面内の主屈
折率ｎ a またはｎ c の方向とが時計まわり、または反時
計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾
斜している光学位相差板とを備え、上記配向膜が、各画
素における液晶層が異なる比率で分割された分割液晶層
をそれぞれ異なる方向に配向し、かつ、液晶層における
液晶材料の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δ
ｎL （６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性ΔｎL （５５０）の比であるΔｎL （６５０）／Δ
ｎL （５５０）と、上記光学位相差板の波長６５０ｎｍ
の光に対する屈折率異方性ΔｎF （６５０）と波長５５
０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎF （５５０）の比
であるΔｎF （６５０）／ΔｎF （５５０）とが、
する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された
一対の透光性基板の間にほぼ９０°捻じれ配向した液晶
層が封入されてなる液晶表示素子と、上記液晶表示素子
の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示素子
と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された光学位
相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ a 、
ｎ b 、ｎ c がｎ a ＝ｎ c ＞ｎ b という関係を有し、表面
内の主屈折率ｎ a またはｎ c の方向を軸として、表面の
法線方向に平行な主屈折率ｎ b の方向と、表面内の主屈
折率ｎ a またはｎ c の方向とが時計まわり、または反時
計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾
斜している光学位相差板とを備え、上記配向膜が、各画
素における液晶層が異なる比率で分割された分割液晶層
をそれぞれ異なる方向に配向し、かつ、液晶層における
液晶材料の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δ
ｎL （６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性ΔｎL （５５０）の比であるΔｎL （６５０）／Δ
ｎL （５５０）と、上記光学位相差板の波長６５０ｎｍ
の光に対する屈折率異方性ΔｎF （６５０）と波長５５
０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎF （５５０）の比
であるΔｎF （６５０）／ΔｎF （５５０）とが、
【０１８３】
【数１７】
【０１８４】の関係を満たすように設定されている構成
である。
である。
【０１８５】より好ましくは、
【０１８６】
【数１８】
【０１８７】の関係を満たすように設定されている構成
である。
である。
【０１８８】これにより、本発明の各液晶表示装置で
は、液晶表示素子の位相差変化を位相差板による補償機
能のみの場合よりもさらに改善し、画面の着色をより一
層防止することが可能となる。加えて、相反する正視角
方向の視角特性と反視角特性の視角特性との差をなく
し、両視角特性を近づけることができるので、視角を上
下方向に傾けたときに生じるコントラストの低下および
表示画像が白く見える傾向をほぼ均一に抑制することが
できる。
は、液晶表示素子の位相差変化を位相差板による補償機
能のみの場合よりもさらに改善し、画面の着色をより一
層防止することが可能となる。加えて、相反する正視角
方向の視角特性と反視角特性の視角特性との差をなく
し、両視角特性を近づけることができるので、視角を上
下方向に傾けたときに生じるコントラストの低下および
表示画像が白く見える傾向をほぼ均一に抑制することが
できる。
【０１８９】本発明の各発明に係る液晶表示装置では、
通常の液晶表示装置にて要求される視角５０°であらゆ
る方向から見た場合においても、充分に使用に耐えうる
程度にまで液晶画面の着色を抑えることが可能となる。
通常の液晶表示装置にて要求される視角５０°であらゆ
る方向から見た場合においても、充分に使用に耐えうる
程度にまで液晶画面の着色を抑えることが可能となる。
【０１９０】さらに、より好ましい構成とした液晶表示
装置では、視角７０°といったさらに広視野角の液晶表
示装置において、どの方向から見ても全く液晶画面の着
色のない状態を実現できる。
装置では、視角７０°といったさらに広視野角の液晶表
示装置において、どの方向から見ても全く液晶画面の着
色のない状態を実現できる。
【０１９１】それゆえ、本発明の各液晶表示装置を採用
することで、白黒表示におけるコントラスト比が観察者
の視角方向によって影響されないため、従来の液晶表示
装置に比べ、表示画像の品質を格段に向上させることが
できるという効果を奏する。
することで、白黒表示におけるコントラスト比が観察者
の視角方向によって影響されないため、従来の液晶表示
装置に比べ、表示画像の品質を格段に向上させることが
できるという効果を奏する。
【０１９２】また、本発明の各液晶表示装置において
は、液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、０．０６０より
大きく０．１２０より小さい範囲に設定されている構成
であることが好ましい。
は、液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、０．０６０より
大きく０．１２０より小さい範囲に設定されている構成
であることが好ましい。
【０１９３】これにより、液晶表示素子に生じる視角に
対応する位相差を解消することができるため、表示画面
において、視角に依存して生じる着色現象はもちろんの
こと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等もさら
に改善することができる。
対応する位相差を解消することができるため、表示画面
において、視角に依存して生じる着色現象はもちろんの
こと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等もさら
に改善することができる。
【０１９４】それゆえ、該構成を採用することで、本発
明の各液晶表示装置の表示画像の品質をさらに向上させ
ることができるという効果を奏する。
明の各液晶表示装置の表示画像の品質をさらに向上させ
ることができるという効果を奏する。
【０１９５】また、この場合、液晶層における液晶材料
の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５
５０）が、０．０７０以上０．０９５以下に範囲に設定
されていることがさらに好ましく、より一層、視角に依
存して生じるコントラスト変化、左右方向の反転現象等
を改善し、極めて良好な表示画像の品質を実現できると
いう効果を奏する。
の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５
５０）が、０．０７０以上０．０９５以下に範囲に設定
されていることがさらに好ましく、より一層、視角に依
存して生じるコントラスト変化、左右方向の反転現象等
を改善し、極めて良好な表示画像の品質を実現できると
いう効果を奏する。
【０１９６】本発明の各液晶表示装置においては、全て
の光学位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角が１５
°から７５°の間に設定されている構成であることが好
ましい。
の光学位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角が１５
°から７５°の間に設定されている構成であることが好
ましい。
【０１９７】このように、液晶表示装置に介在される全
ての光学位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を１
５°から７５°の間に設定することで、前述した本発明
の備えた光学位相差板による位相差の補償機能を確実に
得ることができるので、液晶表示装置の視認性を確実に
向上し得るという効果を奏する。
ての光学位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を１
５°から７５°の間に設定することで、前述した本発明
の備えた光学位相差板による位相差の補償機能を確実に
得ることができるので、液晶表示装置の視認性を確実に
向上し得るという効果を奏する。
【０１９８】上記した本発明の各液晶表示装置において
は、全ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈
折率ｎb との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa
−ｎb ）×ｄが、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定さ
れている構成であることが好ましい。
は、全ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈
折率ｎb との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa
−ｎb ）×ｄが、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定さ
れている構成であることが好ましい。
【０１９９】このように、液晶表示装置に介在される全
ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈折率ｎ
b との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa −
ｎb ）×ｄを、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定する
ことで、前述した本発明の備えた光学位相差板による位
相差の補償機能を確実に得ることができるので、液晶表
示装置の視認性を確実に向上し得るという効果を奏す
る。
ての光学位相差板において、主屈折率ｎa と主屈折率ｎ
b との差と、光学位相差板の厚さｄとの積（ｎa −
ｎb ）×ｄを、８０ｎｍから２５０ｎｍの間に設定する
ことで、前述した本発明の備えた光学位相差板による位
相差の補償機能を確実に得ることができるので、液晶表
示装置の視認性を確実に向上し得るという効果を奏す
る。
【０２００】上記した本発明の各液晶表示装置において
は、上記光学位相差板が、上記画素内で最も大きい上記
分割液晶層に対して、上記配向膜の内面近傍の液晶分子
が上記透明電極により電圧を印加されたときの傾斜方向
と、屈折率楕円体の傾斜方向とが反対になるように配置
されている構成であることが好ましい。
は、上記光学位相差板が、上記画素内で最も大きい上記
分割液晶層に対して、上記配向膜の内面近傍の液晶分子
が上記透明電極により電圧を印加されたときの傾斜方向
と、屈折率楕円体の傾斜方向とが反対になるように配置
されている構成であることが好ましい。
【０２０１】これにより、配向の影響を受けて電圧印加
時でも立ち上がらない、配向膜の内面近傍の液晶分子に
よる光学特性の偏りを光学位相差板で補償することがで
きる。それゆえ、視角を正視角方向に傾けたときに反転
現象が抑制されるので、黒くつぶれない良好な表示画像
を得ることができる。また、視角を反視角方向に傾けた
ときにコントラストの低下が抑制されるので、白みを帯
びない良好な表示画像を得ることができる。しかも、左
右方向について反転現象を抑制することが可能になる。
時でも立ち上がらない、配向膜の内面近傍の液晶分子に
よる光学特性の偏りを光学位相差板で補償することがで
きる。それゆえ、視角を正視角方向に傾けたときに反転
現象が抑制されるので、黒くつぶれない良好な表示画像
を得ることができる。また、視角を反視角方向に傾けた
ときにコントラストの低下が抑制されるので、白みを帯
びない良好な表示画像を得ることができる。しかも、左
右方向について反転現象を抑制することが可能になる。
【０２０２】したがって、この構成を採用すれば、さら
に、本発明の液晶表示装置の視角特性を大幅に向上させ
ることができるという効果を奏する。
に、本発明の液晶表示装置の視角特性を大幅に向上させ
ることができるという効果を奏する。
【０２０３】そして、この場合、上記分割液晶層として
第１分割液晶層とこれより小さい第２分割液晶層とが設
けられ、上記第１分割液晶層と上記第２分割液晶層との
大きさの比が６：４から１９：１の範囲に設定されてい
る構成であることが好ましい。
第１分割液晶層とこれより小さい第２分割液晶層とが設
けられ、上記第１分割液晶層と上記第２分割液晶層との
大きさの比が６：４から１９：１の範囲に設定されてい
る構成であることが好ましい。
【０２０４】これにより、液晶表示装置の視角特性をよ
り確実に向上させることができるという効果を奏する。
り確実に向上させることができるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構
成を分解して示す断面図である。
成を分解して示す断面図である。
【図２】液晶分子の長軸と配向膜とがなす角であるプレ
ティルト角を示す説明図である。
ティルト角を示す説明図である。
【図３】上記液晶表示装置の光学位相差板における主屈
折率を示す斜視図である。
折率を示す斜視図である。
【図４】上記液晶表示装置における偏光板および光学位
相差板の光学的な配置を液晶表示装置の各部を分解して
示す斜視図である。
相差板の光学的な配置を液晶表示装置の各部を分解して
示す斜視図である。
【図５】上記液晶表示装置に備えられた１画素における
液晶分子のプレティルト方向を示す説明図である。
液晶分子のプレティルト方向を示す説明図である。
【図６】上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶
材料と一光学位相差板との波長に対するΔｎ（λ）／Δ
ｎ（５５０）を示すグラフである。
材料と一光学位相差板との波長に対するΔｎ（λ）／Δ
ｎ（５５０）を示すグラフである。
【図７】上記液晶表示装置の視角依存性を測定する測定
系を示す斜視図である。
系を示す斜視図である。
【図８】実施例１に関するもので、（ａ）は液晶層の配
向分割比が６：４であるときの上記液晶表示装置の透過
率−液晶印加電圧特性を示すグラフであり、（ｂ）は液
晶層の配向分割比が１７：３であるときの上記液晶表示
装置の透過率−液晶印加電圧特性を示すグラフであり、
（ｃ）は液晶層の配向分割比が１９：１であるときの上
記液晶表示装置の透過率−液晶印加電圧特性を示すグラ
フである。
向分割比が６：４であるときの上記液晶表示装置の透過
率−液晶印加電圧特性を示すグラフであり、（ｂ）は液
晶層の配向分割比が１７：３であるときの上記液晶表示
装置の透過率−液晶印加電圧特性を示すグラフであり、
（ｃ）は液晶層の配向分割比が１９：１であるときの上
記液晶表示装置の透過率−液晶印加電圧特性を示すグラ
フである。
【図９】実施例１の比較例に関するもので、液晶層の配
向分割比が１：１である液晶表示装置の透過率−液晶印
加電圧特性を示すグラフである。
向分割比が１：１である液晶表示装置の透過率−液晶印
加電圧特性を示すグラフである。
【図１０】実施例４における液晶表示装置の透過率−液
晶印加電圧特性を示すグラフである。
晶印加電圧特性を示すグラフである。
【図１１】実施例４に対する比較例の液晶表示装置の透
過率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。
過率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。
【図１２】ＴＮ液晶表示素子における液晶分子のねじれ
配向を示す模式図である。
配向を示す模式図である。
１ 液晶表示素子
２・３ 光学位相差板
４・５ 偏光板（偏光子）
８ 液晶層
８ａ 第１分割部（分割液晶層、第１分割液晶
層） ８ｂ 第２分割部（分割液晶層、第２分割液晶
層） ９・１２ ガラス基板（透光性基板） １０・１３ 透明電極（透明電極層） １１・１４ 配向膜
層） ８ｂ 第２分割部（分割液晶層、第２分割液晶
層） ９・１２ ガラス基板（透光性基板） １０・１３ 透明電極（透明電極層） １１・１４ 配向膜
Claims (10)
- 【請求項１】対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間にほぼ９０°捻
じれ配向した液晶層が封入されてなる液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚
介在された光学位相差板であって、屈折率楕円体の３つ
の主屈折率ｎa 、ｎb 、ｎc がｎa ＝ｎc ＞ｎb という
関係を有し、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向を
軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎb の方向
と、表面内の主屈折率ｎa またはｎc の方向とが時計ま
わり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記
屈折率楕円体が傾斜している光学位相差板とを備え、 上記配向膜が、各画素における液晶層が異なる比率で分
割された分割液晶層をそれぞれ異なる方向に配向し、か
つ、 上記液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に
対する屈折率異方性Δｎ L （４５０）と波長５５０ｎｍ
の光に対する屈折率異方性Δｎ L （５５０）の比である
Δｎ L （４５０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学位相
差板の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ F
（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性
Δｎ F （５５０）の比であるΔｎ F （４５０）／Δｎ F
（５５０）とが、 【数１】 の関係を満たすように設定されていることを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項２】上記液晶層における液晶材料の波長４５０
ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （４５０）と波長
５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （５５０）
の比であるΔｎL （４５０）／ΔｎL （５５０）と、上
記光学位相差板の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性ΔｎF （４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性ΔｎF （５５０）の比であるΔｎF （４５
０）／ΔｎF （５５０）とが、 【数２】 の関係を満たすように設定されていることを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間にほぼ９０°捻
じれ配向した液晶層が封入されてなる液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚
介在された光学位相差板であって、屈折率楕円体の３つ
の主屈折率ｎ a 、ｎ b 、ｎ c がｎ a ＝ｎ c ＞ｎ b という
関係を有し、表面内の主屈折率ｎ a またはｎ c の方向を
軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ b の方向
と、表面内の主屈折率ｎ a またはｎ c の方向とが時計ま
わり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記
屈折率楕円体が傾斜している光学位相差板とを備え、 上記配向膜が、各画素における液晶層が異なる比率で分
割された分割液晶層をそれぞれ異なる方向に配向し、か
つ、 上記液晶層における液晶材料の波長６５０ｎｍの光に対
する屈折率異方性Δｎ L （６５０）と波長５５０ｎｍの
光に対する屈折率異方性Δｎ L （５５０）の比であるΔ
ｎ L （６５０）／Δｎ L （５５０）と、上記光学位相差
板の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
F （６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方
性Δｎ F （５５０）の比であるΔｎ F （６５０）／Δｎ
F （５５０）とが、 【数３】 の関係を満たすように設定されていることを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項４】上記液晶層における液晶材料の波長６５０
ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （６５０）と波長
５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性ΔｎL （５５０）
の比であるΔｎL （６５０）／ΔｎL （５５０）と、上
記光学位相差板の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異
方性ΔｎF （６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性ΔｎF （５５０）の比であるΔｎF （６５
０）／ΔｎF （５５０）とが、 【数４】 の関係を満たすように設定されていることを特徴とする
請求項３に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】上記液晶層における液晶材料の、波長５５
０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、
０．０６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定
されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項６】上記液晶層における液晶材料の、波長５５
０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、
０．０７０以上０．０９５以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】全ての光学位相差板において、屈折率楕円
体の傾斜角が１５°から７５°の間に設定されているこ
とを特徴とする請求項１、３又は５に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項８】全ての光学位相差板において、主屈折率ｎ
a と主屈折率ｎ b との差と、光学位相差板の厚さｄとの
積（ｎ a −ｎ b ）×ｄが、８０ｎｍから２５０ｎｍの間
に設定されていることを特徴とする請求項１、３又は５
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】上記光学位相差板が、上記画素内で最も大
きい上記分割液晶層に対して、上記配向膜の内面近傍の
液晶分子が上記透明電極により電圧を印加されたときの
傾斜方向と、屈折率楕円体の傾斜方向とが反対になるよ
うに配置されていることを特徴とする請求項１、３又は
５に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】上記分割液晶層として第１分割液晶層と
これより小さい第２分割液晶層とが設けられ、上記第１
分割液晶層と上記第２分割液晶層との大きさの比が６：
４から１９：１の範囲に設定されていることを特徴とす
る請求項９に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP23309997A JP3399795B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 液晶表示装置 |
| TW087111875A TW406209B (en) | 1997-08-28 | 1998-07-21 | Liquid crystal display device |
| US09/129,203 US6373542B1 (en) | 1997-08-28 | 1998-07-24 | Liquid crystal display device free from viewing-angle-dependent coloring of an image displayed on liquid crystal element |
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|---|---|---|---|
| JP23309997A JP3399795B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 液晶表示装置 |
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|---|---|
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| KR101293564B1 (ko) * | 2005-07-27 | 2013-08-06 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
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| CN100390584C (zh) * | 2006-06-23 | 2008-05-28 | 清华大学 | 基于液晶的温度调控负折射器件 |
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| JPS57186735A (en) | 1981-05-13 | 1982-11-17 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element |
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| JPH07128640A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Sharp Corp | 強誘電性液晶表示装置 |
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