DE69809317T2

DE69809317T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69809317T2
Application number: DE69809317T
Authority: DE
Inventors: Iichiro Inoue; Shigeaki Mizusima; Motohiro Yamahara
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: TW557396B; JPH10246885A; KR100306177B1; US6084651A; CN1192541A; JP3399773B2; EP0863428A2; KR19980079873A; EP0863428A3; EP0863428B1; CN1143161C; DE69809317D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung, und insbesondere eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung, in welcher optische Phasendifferenzplatten mit einem Flüssigkristall-Anzeigeelement derart kombiniert sind, einen Betrachtungswinkel-Abhängigkeit eines Anzeigeschirms zu verbessern.

Hintergrund der Erfindung

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die nematische Flüssigkristall-Anzeigeelemente einsetzen, die in herkömmlicher Weise weiter verbreitet als Anzeigegeräte vom numerischen Wertsegmenttyp, wie etwa Uhren und Rechner, verwendet worden sind, sind neuerdings auch in Word-Prozessoren, Note-Typ-Personalcomputern, Fahrzeug-Flüssigkristallfernsehern und anderen Ge¬ räten verwendet worden.
Allgemein ist ein Flüssigkristall-Anzeigeelement mit transparenten Substraten versehen, auf welchen Elektrodenzeilen zum Einschalten oder Ausschalten von Pixeln gebildet sind. Beispielsweise sind in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp aktive Elemente, wie etwa Dünnfilmtransistoren, auf den Substraten zusammen mit den Elektrodenzeilen als Schalteinrichtungen bereitgestellt, um Pixelelektroden selektiv zu treiben, die eine Spannung an einen Flüssigkristall anlegen. Auch sind in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die eine Farbanzeige ausführt, Farbfilterschichten von Rot, Grün und Blau auf den Substraten bereitgestellt.
Das Flüssigkristall-Anzeigeelement, wie etwa das obige, setzt ein Flüssigkristall-Anzeigesystem ein, das in Übereinstimmung mit dem Verdrehwinkel des Flüssigkristalls geeignet gewählt ist. Beispielsweise sind das "twisted"-nematische Flüssigkristall-Anzeigesystem vom aktiven Treibertyp (nachstehend als das TN-System bezeichnet) und das "super-twisted"-nematische Flüssigkristall-Anzeigesystem vom Multiplex-Treiber-Typ (nachste¬ hend als das STN-System bezeichnet) allgemein bekannt.
In dem TN-System wird eine Anzeige durch Ausrichten nematischer Flüssigkristallmoleküle in einer 90º-Verdrehung ausgeführt, und ein Lichtstrahl wird entlang der Verdrehrichtung gerichtet. In dem STN-System wird ein Anzeigen durch vorteilhaftes Ausnutzen der Tatsache ausgeführt, dass sich die Transmittanz plötzlich in einer Nähe des Schwellwerts einer Spannung ändert, die an das Flüssigkristall angelegt wird, wenn der Verdrehwinkel der nematischen Flüssigkristallmoleküle größer als 90º ausgelegt wird.
Da das STN-System den Doppelbrechungseffekt des Flüssigkristalls auf dem Hintergrund des Anzeigeschirms ausnutzt, wird eine ausgeprägte Farbe aufgrund einer Interferenz von Farben erzeugt. Um ein derartiges Problem zu überwinden, um so eine Schwarz/Weiß-Anzeige in dem STN-System zu verwirklichen, ist es effektiv, eine optische Kompensationsplatte zu verwenden. Ein Anzeigesystem, das die optische Kompensationsplatte einsetzt, kann grob in zwei Anzeigesysteme klassifiziert werden: (1) Das doppellagige "super-twisted" nematische Phasenkompensationssystem (nachstehend als das DSTN-System bezeichnet) und (2) das Phasenkompensationssystem vom Filmtyp (nachstehend als das System vom Film-Hinzufügungs-Typ bezeichnet), in welchem ein Film, der eine optische Anisotropie aufweist, bereitgestellt ist.
In dem DSTN-System ist ein doppellagiger Aufbau eingesetzt, wobei (1) eine Flüssigkristallzelle zur Verwendung als Anzeige und (2) eine Flüssigkristallzelle, die "twist"-ausgerichtet durch einen Verdrehwinkel in einer Richtung entgegengesetzt zu jener der Flüssigkristallzelle ist, für eine Verwendung als Anzeige bereitgestellt sind. Im Gegensatz dazu setzt das System vom Film-Hinzufügungs-Typ eine Anordnung ein, wobei ein Film, der eine optische Anisotropie aufweist, bereitgestellt ist. Von den beiden Systemen wird das System vom Film- Hinzufügungs-Typ als aussichtsreicher von dem Standpunkt eines geringen Gewichts und niedriger Kosten angesehen. Da es die Anwendung derartiger Phasenkompensationssysteme ermöglicht, die Schwarz/Weiß-Anzeigeeigenschaften zu verbessern, sind Farb-STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die befähigt sind, Farbe anzuzeigen, mittels eines Bereitstellens einer Anzeigevorrichtung des STN-Systems mit Farbfilterschichten verwirklicht worden.
Das TN-System kann grob klassifiziert werden in (1) ein Normal-Schwarz-System und (2) ein Normal-Weiß-System. In dem Normal-Schwarz-System ist ein Paar von Polarisationsplatten derart positioniert, das die jeweiligen Polarisationsachsen davon parallel zueinander sind, um so während eines Zustands, in welchem keine Spannung an die Flüssigkristallschicht (Aus- Zustand) angelegt ist, schwarz anzuzeigen. In dem Normal-Weiß- System ist ein Paar von Polarisationsplatten derart positio¬ niert, dass die jeweiligen Polarisationsachsen davon orthogonal zueinander sind, um so während des Aus-Zustands Weiß anzuzeigen. Das Normal-Weiß-System wird als aussichtsreicher von dem Standpunkt eines Anzeigekontrasts, einer Farbwiedergabe und einer Betrachtungswinkelabhängigkeit der Anzeige, etc. angesehen.
Übrigens weist die beschriebene TN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ein Problem einer erhöhten Betrachtungswinkelabhängigkeit dahingehend auf, dass der Kontrast eines angezeigten Bilds in Abhängigkeit von der Richtung, unter welcher und des Winkels, um welchen das angezeigte Bild von dem Beobachter beobachtet wird, geändert wird, aufgrund der Tatsache, dass (1) die Flüssigkristallmoleküle eine Brechungsindex-Anisotropie Δn aufzeigen, und (2) die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle bezüglich der Substrate geneigt ist.
Fig. 12 zeigt schematisch eine Querschnittsanordnung eines TN- Flüssigkristall-Anzeigeelements 31. Die Anordnung der Fig. 12 ist durch die Anlegung einer Spannung für eine Grauwertanzeige induziert, so dass sich ein Flüssigkristallmolekül 32 geringfügig aufwärts neigt. In dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 31 kreuzen (1) linear polarisiertes Licht 35, das durch das TN- Flüssigkristall-Anzeigeelement 31 in einer Richtung normal zu den Oberflächen der Substrate 33 und 34 läuft, und (2) linear polarisiertes Licht 36 bzw. 37, das durch das TN- Flüssigkristall-Anzeigeelement 31 in Richtungen geneigt bezüglich der Normalenrichtung läuft, das Flüssigktistallmolekül 32 unter unterschiedlichen Winkeln. Somit werden, da das Flüssigkristallmolekül 32 eine Brechungsindex-Anisotropie Δn aufzeigt, wenn das linear polarisierte Licht 35, 36 und 37 durch das Flüssigkristallmolekül 32 in den jeweiligen Richtungen transmittiert, ordentliches und außerordentliches Licht erzeugt. Folglich wird das linear polarisierte Licht 35, 36 und 37 jeweils in elliptisch polarisiertes Licht gemäß einer Phasendifferenz zwischen dem ordentlichen Licht und dem außerordentlichen Licht konvertiert. Dies ist der Grund für die Betrachtungswinkelabhängigkeit.
Weiter weist in einer wirklichen Flüssigkristallschicht das Flüssigkristallmolekül 32 unterschiedliche Neigungswinkel (a) in einer Nähe eines mittleren Abschnitts des Substrats 33 und des Substrats 34, und (b) in jeweiliger Nähe des Substrats 33 und des Substrats 34 auf. Auch ist das Flüssigkristallmolekül 32 um 90º um die Achse (Normalenrichtung) verdreht.
Wie beschrieben, ist das linear polarisierte Licht 35, 36 und 37, das durch die Flüssigkristallschicht tritt, verschiedenen Doppelbrechungseffekten in Abhängigkeit von der Richtung oder dem Winkel der Ausbreitung unterworfen. Dies führt zu einer komplexen Betrachtungswinkelabhängigkeit.
Spezifisch werden als eine derartige Betrachtungswinkelabhängigkeit die folgenden Phänomene beobachtet. Wenn die Betrachtungsrichtung zu der Standardbetrachtungsrichtung hin geneigt ist, d. h. der Abwärtsrichtung der Anzeigeoberfläche von der Richtung normal zu dem Anzeigeschirm oberhalb eines bestimmten Winkels, wird (1) ein Färben des Anzeigebilds beobachtet (nachstehend als Färbungsphänomen bezeichnet), und wird (2) Schwarz und Weiß des angezeigten Bilds umgekehrt (nachstehend als Umkehrungsphänomen bezeichnet). Auch wird, wenn der Betrachtungswinkel zu der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung, d. h. der Aufwärtsrichtung des Anzeigeschirms geneigt wird, ein plötzliches Absenken des Kontrasts beobachtet.
Weiter weist die beschriebene Flüssigkristallvorrichtung einen Nachteil dahingehend auf, dass der Betrachtungswinkel mit einer Erhöhung in einer Größe des Anzeigeschirms kleiner wird. Wenn ein großer Flüssigkristall-Anzeigeschirm von der Vorderseite aus einem kurzen Abstand betrachtet wird, ist ein Fall vorhanden, wo unterschiedliche Farben in dem angezeigten Bild auf dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Anzeigeschirms aufgrund des Effekts der Betrachtungswinkelabhängigkeit beobachtet werden. Dies wird durch einen Bereich eines Betrachtungswinkels herbeigeführt, der erforderlich ist, um die gesamte Anzeigeoberfläche zu umfassen, was äquivalent einer fern vom Zentrum ansteigenden Betrachtungsrichtung ist.
Um eine derartige Betrachtungswinkelabhängigkeit zu verbessern, schlagen die japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 600/1980 (Tokukaisho 55-600) und Nr. 56-97318/1981 (Tokukaisho 56-97318) eine Anordnung vor, wobei eine optische Phasendifferenzplatte (Phasendifferenzfilm), die eine optische Anisotropie aufweist, als ein optisches Element zwischen das Flüssigkristall-Anzeigeelement und eine der Polarisationsplatten eingefügt ist.
In dieser Anordnung wird zugelassen, dass Licht, das in elliptisch polarisiertes Licht von linear polarisiertem Licht in dem Verlauf seines Durchtritts durch die Flüssigkristallmoleküle, die eine Brechungsindex-Anisotropie aufweisen, konver¬ tiert worden ist, durch die optische Phasendifferenzplatte tritt, die auf einer Seite oder auf den beiden Seiten der Flüssigkristallschicht, die eine Brechungsindex-Anisotropie aufweist, bereitgestellt ist. Dies stellt sicher, dass die Änderung in der Phasendifferenz des ordentlichen Lichts und des außerordentlichen Lichts mit. Betrachtungswinkel derart kompensiert wird, dass das elliptisch polarisierte Licht wieder zurück in das linear polarisierte Licht konvertiert wird, wodurch zugelassen wird, dass die Betrachtungswinkelabhängigkeit verbessert wird.
Als eine derartige optische Phasendifferenzplatte offenbart beispielsweise die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 313159 (Tokukaihei 5-313159) eine optische Phasendifferenzplatte, wobei eine der Hauptbrechungsindexrichtungen eines Brechungsindex-Ellipsoiden parallel zu der Richtung normal zu der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte ausgeführt ist. Jedoch besteht auch mit dieser optischen Phasendifferenz¬ platte eine Grenze bei einem Unterdrücken des Umkehrungsphänomens in der Standard-Betrachtungsrichtung.
Um diese Grenze zu überwinden, schlägt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 75116/1994 (Tokukaihei 6-75116) eine optische Phasendifferenzplatte Vor, die eine Anordnung aufweist, wobei die Hauptbrechungsindexrichtung des Brechungsindex-Ellipsoids bezüglich der Richtung normal zu der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte geneigt ist. Als eine optische Phasendifferenzplatte, die diese Anordnung aufweist, werden zwei Typen optischer Phasendifferenzplatten 1 und 2 vorgeschlagen.
1 In dieser optischen Phasendifferenzplatte wird von drei Hauptbrechungsindizes des Brechungsindex-Ellipsoids die Richtung des kleinsten Brechungsindex parallel zu der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte ausgeführt, und die Richtung eines der übrigen Brechungsindizes wird um einen Winkel θ bezüglich der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte geneigt, und die Richtung des anderen übrigen Brechungsindex wird auch um den Winkel θ bezüglich einer Richtung normal zu der optischen Phasendifferenzplatte geneigt, wobei der Wert von θ die Bedingung 20º ≤ 0 ≤ 70º erfüllt.
In dieser optischen Phasendifferenzplatte sind drei Hauptbrechungsindizes na, nb und nc des Brechungsindex-Ellipsoids aufeinander durch die Beziehung na = nc > nb bezogen, und (1) die Richtung des Hauptbrechungsindex nb parallel zu der Richtung normal zu der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatten, und (2) die Richtung des Hauptbrechungsindex na oder nc auf der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte sind in einer Richtung im Uhrzeigersinn oder in einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn um die Richtung des Hauptbrechungsindex na oder nc der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte geneigt. Der Brechungsindex-Ellipsoid ist nämlich bezüglich der optischen Phasendifferenzplatte geneigt.
In den beiden Typen der optischen Phasendifferenzplatten 1 und 2 kann die erstere eine optische Phasendifferenzplatte von entweder einem uniaxialen Typ oder einem biaxialen Typ annehmen. Auf der anderen Seite kann die letztere eine Anordnung annehmen, wobei zwei optische Phasendifferenzplatten in einem Paar anstelle einzeln bereitgestellt werden, und die geneigte Richtung des Hauptbrechungsindex nb jedes des Paars der optischen Phasendifferenzplatten ist auf 90º eingestellt.
In einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die eine Anordnung aufweist, wobei zumindest eine derartige optische Phasendifferenzplatte von dem Flüssigkristall-Anzeigeelement und den Polarisationsplatten bereitgestellt ist, ist es möglich, die Änderung im Kontrast, das Färbungsphänomen und das Umkehrungsphänomen in gewissem Maße zu unterdrücken, die in Abhängigkeit von dem Betrachtungswinkel des Anzeigeschirms erzeugt werden.
Es sind auch Techniken zum Eliminieren des Umkehrungsphänomens vorgeschlagen worden. Beispielsweise offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 186735/1982 (Tokukaisho 57- 186735) ein so genanntes Pixelteilungsverfahren, in welchem Anzeigemuster (Pixel) in eine Vielzahl von Bereichen sortiert werden, und jeder Bereich wird unabhängig einer Ausrichtungssteuerung unterworfen, um so jedem Bereich eine unterscheidbare Betrachtungswinkeleigenschaft vorzugeben. In diesem Verfähren neigen sich die Flüssigkristallmoleküle in unterschiedlichen Richtungen in jedem Bereich aufwärts, wodurch die Betrachtungswinkelabhängigkeit eliminiert wird.
Die japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 118406/1994 (Tokukaihei 6-118406) und die japanischen offenge¬ legten Patentanmeldungen Nr. 194645/1994 (Tokukaihei 6-194645) offenbaren auch jeweils eine Technik, in welcher das Pixelteilungsverfahren in Verbindung mit optischen Phasendifferenzplatten verwendet wird.
In einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 118406/1994 (Tokukaihei 6-118506) offenbart ist, sind, um den Kontrast zu verbessern, optisch anisotrope Filme (optische Phasendifferenzplatten) zwischen der Flüssigkristalltafel und den Polarisationsplatten bereitgestellt. Die Kompensationsplatten (optische Phasendifferenzplatten), die in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 194645/1994 (Tokukaihei 6-194645) offenbart sind, weisen im Wesentlichen keinen Oberflächenbrechungsindex auf, der parallel zu den Oberflächen der Kompensationsplatten ist, und der Brechungsindex in einer Richtung senkrecht zu den Oberflächen der Kompensationsplatten ist derart eingestellt, kleiner als der Brechungsindex in den Oberflächen zu sein, und weist deswegen einen negativen Brechungsindex auf. Somit wird, wenn eine Spannung angelegt wird, ein positiver Brechungsindex, der in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement erzeugt wird, derart kompensiert, dass die Betrachtungswinkelabhängigkeit abgesenkt wird.
Jedoch wird aufgrund eines Bedarfs nach einer Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung auf dem heutigen Markt, die einen breiteren Betrachtungswinkel und eine höhere Anzeigequalität aufweist, ein weiterer Fortschritt beim Verbessern der Betrachtungswinkelabhängigkeit gefordert. Die optischen Phasendifferenzplatten, die in den oben erwähnten japanischen Patentanmeldungen offenbart sind, reichen nicht aus, um eine derartige Anforderung zu erfüllen, und deswegen ist Raum für weitere Verbesserungen vorhanden.
Auch werden in dem Pixelteilungsverfahren zum Eliminieren des Umkehrungsphänomens das Umkehrungsphänomen und die Betrachtungswinkelabhängigkeit eliminiert, weil die Betrachtungswinkeleigenschaften im Wesentlichen symmetrisch werden, wenn von oberen und unteren Richtungen betrachtet wird. Jedoch weist das Pixelteilungsverfahren noch ein Problem dahingehend auf, dass der Kontrast abgesenkt ist, wenn von oberen und unteren Richtungen betrachtet wird. Somit wird das angezeigte Schwarz verbleicht und als Grau wahrgenommen. Auch weist der beschriebenen Stand der Technik, der das Pixelteilungsverfahren einsetzt, einen Nachteil dahingehend auf, dass die Betrachtungswinkelabhängigkeit erzeugt wird, wenn von linken und rechten Richtungen betrachtet wird.
Auch wird in dem Pixelteilungsverfahren, das in Verbindung mit den optischen Phasendifferenzplatten verwendet wird, wenn die Betrachtungsrichtung geneigt ist, das Färbungsphänomen bei einer 45º-Neigung erzeugt. Weiter ist, weil ein Flüssigkristallelement, in welchem die Pixel in Bereiche in dem gleichen Verhältnis eingeordnet sind, eingesetzt wird, eine Grenze beim Unterdrücken des Absenkens eines Kontrasts vorhanden, das erzeugt wird, wenn von oberen und unteren Richtungen betracht wird, aus dem folgenden Grund.
In dem Pixelteilungsverfahren werden, da das Teilungsverhältnis der Pixel das gleiche ist, die Betrachtungswinkeleigen¬ schaften des Flüssigkristall-Anzeigeelements in der Standard- Betrachtungsrichtung (der Richtung, in welcher sich der Kontrast von einer Richtung senkrecht zu dem Schirm verbessert) und der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung (der Richtung, in welcher sich der Kontrast von einer Richtung senkrecht zu dem Schirm absenkt) gemittelt. Jedoch ist es in der Praxis, weil die Betrachtungswinkeleigenschaften in der Standard- Betrachtungsrichtung und der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung umgekehrt aufeinander bezogen sind, auch wenn das Pi¬ xelteilungsverfahren in Verbindung mit den optischen Phasendifferenzplatten verwendet wird, schwierig, das Absenken eines Kontrasts in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen gleichförmig zu unterdrücken. Insbesondere werden, wenn die Betrachtungsrichtung zu der Standard-Betrachtungsrichtung geneigt ist, das Umkehrungsphänomen und ein Abdunkeln des Anzeigebildes erzeugt.
Die EP-A-0 576 304 offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist mit einer oder mehreren Phasendifferenzplatten zum Verringern der Betrachtungswinkelabhängigkeit der Anzeigeeigenschaften versehen.
Die WO 96/10775 offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die mit optischen Verzögerungs- oder Kompensationsfilmen zum Verringern einer Licht-Leckage bei großen Betrachtungswinkeln versehen ist, wenn die Vorrichtung in ihrem schwarzen Zustand ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die eine optische Phasendifferenzplatte aufweist, in welcher zusätzlich zu dem Kompensationseffekt optischer Phasendifferenzplatten die Betrachtungswinkelabhängigkeit in wünschenswerterer Weise durch ein Ausrichten von geteilten Flüssigkristallschichten, die durch ein Teilen einer Flüssigkristallschicht eines Flüssigkristall-Anzeigeelements in unterschiedlichen Verhältnissen bezüglich jedes Pixels hergestellt worden sind, in unterschiedliche Richtungen und durch ein Einstellen eines optimalen Bereichs für eine Änderung mit einer Wellenlänge eines Lichts, in einer Brechungsindex-Anisotropie Δn eines Flüssigkristallmaterials, das eine Flüssigkristallschicht bildet, verbessert ist, und in welcher insbesondere ein Umkehrungsphänomen und ein Färbungsphänomen effektiv unterdrückt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereit, umfassend: ein Flüssigkristall-Anzeigeelement, bestehend aus: einem Paar von transparenten Substraten, die jeweils mit einer transparenten Elektrodenschicht und einer Ausrichtungsschicht auf einer Oberfläche gegenüberliegend zu dem anderen Substrat angeordnet sind; und einer Flüssigkristallschicht, die dazwischen eingeschlossen ist, wobei die transparenten Elektrodenschichten Pixel in der Flüssigkristallschicht definieren; ein Paar von Polarisatoren, wobei ein Polarisator auf jeder Seite des Flüssigkristall-Anzeigeelements bereitgestellt ist; und eine oder mehrere optische Pha¬ sendifferenzplatten, wobei die oder jede Phasendifferenzplatte zwischen dem Flüssigkristall-Anzeigeelement und einem des Paars von Polarisatoren angeordnet ist, wobei die oder jede optische Phasendifferenzplatte einen Brechungsindex-Ellipsoid mit drei Hauptbrechungsindizes na, nb und nc aufweist, die aufeinander durch die. Beziehung na = nc > nb bezogen sind, wobei eine Richtung des niedrigsten Hauptbrechungsindex nb in einem Winkel θ zu der Normalen zu einer Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte geneigt ist, so dass der Brechungsindex- Ellipsoid der oder jeder Phasendifferenzplatte bezüglich der Phasendifferenzplatte geneigt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsschichten erste und zweite Bereiche der Flüssigkristallschicht in unterschiedlichen Richtungen ausrichten, wobei die Fläche des ersten Bereichs ungleich der Fläche des zweiten Bereichs in jedem Pixel der Vorrichtung ist;
und dass die Flüssigkristallschicht ein Flüssigkristallmaterial umfasst, dessen Änderung in einer Brechungsindex-Anisotropie Δn in Übereinstimmung mit der Wellenlänge des Lichts in einem Bereich eingestellt ist, die es nicht zulässt, eine Betrachtungswinkel-abhängige Färbung in einem Bild, das auf der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angezeigt wird, zu erzeugen.
Mit dieser Anordnung wird in dem Fall, wo linear polarisiertes Licht auf ein Hindurchtreten durch die Flüssigkristallschicht, die eine Doppelbrechung aufzeigt, hin in elliptisch polarisiertes Licht in Übereinstimmung mit einer Phasendifferenz von ordentlichem Licht und außerordentlichem Licht, das in diesem Prozess erzeugt wird, konvertiert wird, da die optischen Phasendifferenzplatten, deren Hauptbrechungsindizes na, nb und nc aufeinander durch die Beziehung na = nc > nb bezogen sind, und in welchen kurze Achsen der Brechungsindex-Ellipsoide, die den Hauptbrechungsindex nb aufweisen, bezüglich einer Richtung normal zu den Oberflächen der optischen Phasendifferenzplatten geneigt sind, die zwischen dem Flüssigkristall-Anzeigeelement und dem Paar von Polarisatoren bereitgestellt sind, eine Änderung in der Phasendifferenz des ordentlichen Lichts und des außerordentlichen Lichts, das in Übereinstimmung mit den Betrachtungswinkeln erzeugt wird, durch die optischen Phasendifferenzplatten kompensiert.
Auch sind in der beschriebenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung die Flüssigkristallschichten, die in unterschiedlichen Verhältnissen geteilt sind, bereitgestellt, und die optischen Phasendifferenzplatten sind zwischen (1) dem Flüssigkristall- Anzeigeelement, in welchem ein Ausrichtungszustand der geteilten Flüssigkristallschichten in der beschriebenen Weise gesteuert wird, und (2) dem Paar von Polarisatoren bereitgestellt. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Unterschied in Betrachtungswinkeleigenschaften in einer Standard-Betrachtungsrichtung und einer entgegengesetzten Betrachtungsrichtung, die invers zueinander bezogen sind, zu eliminieren, so dass die Betrachtungswinkeleigenschaften in der Standard- Betrachtungsrichtung und der entgegengesetzten Betrachtungs¬ richtung einander nahezu gleich werden. Folglich ist es möglich, ein Absenken eines Kontrasts und ein Verblassen des Anzeigeschirms, die erzeugt werden, wenn der Betrachtungswinkel in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen geneigt ist, im Wesentlichen gleichförmig zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, Schwarz deutlich anzuzeigen.
Jedoch ist die beschriebene Kompensationsfunktion nicht ausreichend, wenn eine wünschenswertere Verbesserung der Betrachtungswinkelabhängigkeit gefordert ist. Um einen derartigen Bedarf zu befriedigen, fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung nach ausführlichen Forschungsarbeiten heraus, dass eine Änderung mit einer Wellenlänge von Licht in der Brechungsindex-Anisotropie Δn des Flüssigkristallmaterials, das die Flüssigkristallschicht bildet, eine Hauptrolle bei einem Bewirken der Färbung eines Flüssigkristallschirms (Anzeigeschirms) insbesondere bewirkt. Dieser Befund führte zu der vorliegenden Erfindung.
In der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Änderung mit einer Wellenlänge des Lichts in der Brechungsindex-Anisotropie Δn des Flüssigkristallmaterials, das die Flüssigkristallschicht bildet, die in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement versiegelt ist, in einem Bereich eingestellt, der es nicht zulässt, dass eine Betrachtungswinkel-abhängige Färbung auf einem Flüssigkristallschirm erzeugt wird, wodurch die Erzeugung einer Färbung auf dem Schirm verhindert wird. Es sei darauf hingewiesen, dass es mit dieser Anordnung, zusätzlich zu den Kompensationsfunktionen durch die optischen Phasendifferenzplatten und die geteilte Flüssigkristallschicht, auch möglich ist, eine Änderung in einem Kontrast und ein Umkehrungsphänomen weiter zu unterdrücken.
Zum vollständigeren Verständnis der Natur und der Vorteile der Erfindung sollte Bezug genommen werden auf die folgende detaillierte Beschreibung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen zu nehmen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die eine getrennte Anordnung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine erklärende Zeichnung, die eine vor-geneigte Richtung von Flüssigkristallmolekülen für ein Pixel in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die Hauptbrechungsindizes einer optischen Phasendifferenzplatte der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht getrennter Komponenten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wobei eine optische Anordnung von Polarisationsplatten und optischen Phasendifferenzplatten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 5 einen Graphen einer Brechungsindex-Anisotropie Δn über einer Wellenlänge eines Flüssigkristallmaterials, das als eine Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt ist;
Fig. 6 einen Graphen einer Δn(λ)/Δn(550) über einer Wellenlänge eines weiteren Flüssigkristallmaterials, das als eine Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einge¬ setzt ist;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die ein Messsystem zeigt, das eine Betrachtungswinkelabhängigkeit der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung misst;
Fig. 8(a) bis Fig. 8(c) Graphen, die jeweils eine Transmittanz über einer angelegten Spannung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines vierten Beispiels zeigen;
Fig. 9(a) bis 9(c) Graphen, die jeweils eine Transmittanz über einer angelegten Spannung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines vergleichenden Beispiels des vierten Beispiels zeigen;
Fig. 10(a) bis Fig. 10(c) Graphen in Übereinstimmung mit einem fünften Beispiel, die jeweils Transmittanz-angelegte Spannungseigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigen, wenn ein Ausrichtungsteilungsverhältnis der Flüssigkristallschicht 6 zu 4, 17 zu 3 bzw. 19 zu 1 beträgt;
Fig. 11 einen Graphen in Übereinstimmung mit dem fünften Beispiel, der Transmittanz-angelegte Spannungseigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigt, wenn das Ausrichtungs-Teilungsverhältnis der Flüssigkristallschicht 1 zu 1 beträgt; und
Fig. 12 ein schematische Diagramm, das eine verdrehte Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen eines TN-Flüssigkristall- Anzeigeelements zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen

Das Folgende wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform mit einem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1, einem Paar optischer Phasendifferenzplatten 2 und 3 und einem Paar von Polarisationsplatten (Polarisator) 4 und 5 versehen.
Das Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 weist einen Aufbau auf, wobei eine Flüssigkristallschicht 8 zwischen Elektrodensubstraten 6 und 7 eingewickelt ist, die derart bereitgestellt sind, einander gegenüberzustehen. Ein Elektrodensubstrat 6 weist eine Anordnung auf, wobei transparente Elektroden 10, die aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) ausgeführt sind, auf der Oberfläche auf der Seite der Flüssigkristallschicht 8 eines Glassubstrats (transparentes Substrat) 9 gebildet sind, das als eine Basis bereitgestellt ist, und eine Ausrichtungsschicht 11 auf dem somit bereitgestellten transparenten Elektroden 10 gebildet ist. Auf die gleiche Weise weist ein Elektrodensubstrat 7 eine Anordnung auf, wobei transparente Elektroden 13, die aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) ausgebildet sind, auf der Oberfläche auf der Seite der Flüssigkristallschicht 8 eines Glassubstrats (transparentes Substrat) 12, das als eine Basis bereitgestellt ist, gebildet sind, und eine Ausrichtungsschicht 14 auf den somit bereitgestellten transparenten Elektroden 13 gebildet ist.
Zur Vereinfachung zeigt Fig. 1 eine Anordnung des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 von nur einem Pixel, wohingegen in der Gesamtanordnung des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 die streifenförmigen transparenten Elektroden 10 und 13, die jeweils vorbestimmte Breiten aufweisen, jeweils auf den Glassubstraten 9 und 10 mit vorbestimmten Abständen derart bereitgestellt sind, orthogonal zueinander zwischen den Glassubstraten 9 und 12 zu sein, wenn sie von einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Substrats betrachtet werden. Jeder Abschnitt, wo sich die transparenten Elektroden 10 und 13 schneiden, bildet ein Pixel zur Anzeige aus, und die Pixel sind in einer Matrix über die gesamte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt.
Die Elektrodensubstrate 6 und 7 sind miteinander durch ein Versiegelungsharz 15 kombiniert, und die Flüssigkristallschicht 8 ist in einem Raum eingeschlossen, der durch die Elektrodensubstrate 6 und 7 und das Versiegelungsharz 15 gebildet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl detaillierte Erklärungen später gegeben werden, als ein Flüssigkristallmaterial der Flüssigkristallschicht 8 ein derartiges Material gewählt ist, dass seine Brechungsindex-Anisotropie Δn eine vorbestimmte Bedingung zum Erzeugen der wünschenswertesten Eigenschaft aus der Kombination von (1) der Flüssigkristallschicht 8 der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und (2) der Kompensationsfunktion der Phasendifferenz durch die Phasenkompensationsplatten 2 und 3 erfüllt. Es sei darauf hingewiesen, dass an die transparenten Elektroden 10 und 13 eine Spannung in Übereinstimmung mit Anzeigedaten von einer Treiberschaltung 17 angelegt wird.
In der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bildet eine Einheit, die aus dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1, den optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 und den Polarisationsplatten (Polarisatoren) 4 und 5 besteht, eine Flüssigkristallzelle 16 aus.
Die Ausrichtungsschichten 11 und 14 weisen jeweils zwei Bereiche mit unterschiedlichen Zuständen auf. Mit dieser Anordnung werden eine erster Bereich (oder erster geteilter Abschnitt) 8a und ein zweiter Bereich (oder zweiter geteilter Abschnitt) 8b der Flüssigkristallschicht 8, die den beiden Bereichen jeweils gegenübersteht, auf eine derartige Weise gesteuert, dass die Ausrichtungszustände der Flüssigkristallmoleküle in dem ersten geteilten Abschnitt 8a und dem zweiten geteilten Abschnitt 8b unterschiedlich sind. Es sei darauf hingewiesen, dass, um die Betrachtungswinkeleigenschaften zu verbessern, wenn die Betrachtungsrichtung in den Aufwärts- und Abwärts¬ richtungen und in den linken und rechten Richtungen geneigt ist, das Teilungsverhältnis der Flüssigkristallschicht 8 eingestellt ist, unterschiedlich zu sein (später im Detail beschrieben). Den beiden jeweiligen Bereichen der Ausrichtungsschichten 11 und 14 sind unterschiedliche Ausrichtungszustände durch die Ausrichtungsschichten 11 und 14 vorgegeben, da unterschiedliche Vor-Neigungswinkel den Flüssigkristallmolekülen vorgegeben sind, und da die Neigungsrichtungen der Flüssigkristallmoleküle in die entgegengesetzten Richtungen bezüglich der Richtung senkrecht zu den Substraten umgekehrt sind.
Die optische Phasendifferenzplatte 2 ist zwischen dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 und der Polarisationsplatte 4 bereitgestellt, und die optische Phasendifferenzplatte 3 ist zwischen dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 und der Polarisationsplatte 5 bereitgestellt. Die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 sind durch (1) Neigungs-Ausrichten oder Hybrid-Ausrichten eines diskotischen Flüssigkristalls auf der Haltebasis, die aus einem transparenten organischen Polymer ausgeführt ist, und (2) Vernetzen diskotischen Flüssigkristalls miteinander hergestellt. Folglich sind die jeweiligen Brechungsindex-Ellipsoide der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 bezüglich der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 geneigt.
Als die Haltebasis der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 ist Triacetylzellulose (TAC), das allgemein als eine Polarisationsplatte eingesetzt wird, aufgrund ihrer Zuverlässigkeit geeignet eingesetzt. Alternativ ist es auch möglich, farblosen, transparenten organischen Polymerfilm, der eine hohe Wetterbeständigkeit und eine chemische Widerstandsfähigkeit aufweist, wie etwa Polycarbonat (PC) oder Polyethylenterephthalat (PET), einzusetzen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weisen die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 jeweils Hauptbrechungsindizes von na, nb und nc in drei unterschiedlichen Richtungen auf. Der Hauptbrechungsindex na fällt mit der verlängerten Richtung der y-Achse der rechtwinkligen Koordinaten von x, y und z zusammen. Der Haupt¬ brechungsindex nb ist um einen Winkel θ in einer Richtung des Pfeils A bezüglich der z-Achse senkrecht zu der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte 2 oder 3, die dem Schirm entspricht (Richtung senkrecht zu der Oberfläche) geneigt.
In den optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 erfüllen die Hauptbrechungsindizes na, nb und nc die Beziehung na = nc > nb, und deswegen ist nur eine optische Achse vorhanden. Somit sind die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 uniaxial, und die Brechungsindex-Anisotropie ist negativ. Hier ist, da na = nc, ein erster Verzögerungswert der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 im Wesentlichen 0 nm ((nc - na) · d = 0), und ein zweiter Verzögerungswert, der von der Formel (nc - nb) · d abgeleitet wird, ist eingestellt, einen willkürlichen Wert in einem Bereich von 80 nm und 250 nm aufzuweisen. Durch ein Einstellen des zweiten Verzögerungswerts in diesem Bereich wird sichergestellt, dass die Kompensationsfunktion der Phasendifferenz durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 erhalten wird. Es sei darauf hingewiesen, dass (nc - na) und (nc - nb) jeweils eine Brechungsindex-Anisotropie Δn bezeichnen, und "d" die Dicke der optischen Phasendifferenzplatte 2 oder 3 bezeichnet.
Auch ist der Winkel θ, um welchen der Hauptbrechungsindex nb der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 geneigt ist, nämlich der Neigungswinkel θ des Brechungsindex-Ellipsoids, eingestellt, einen willkürlichen Wert in einem Bereich von 15º ≤ θ ≤ 75º aufzuweisen. Durch ein Einstellen des Neigungswinkels θ des Brechungsindex-Ellipsoids in diesem Bereich wird sichergestellt, dass die Kompensationsfunktion der Phasendifferenz durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 erhalten wird, ungeachtet der Richtung (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn), in der der Brechungsindex-Ellipsoid geneigt ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass es bezüglich des Positionierens der optischen Phasendifferenzplatten 2 und. 3 möglich ist, die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 auf eine derartige Weise anzuordnen, dass (a) nur eine optische Phasendiffe¬ renzplatte 2 oder 3 auf nur einer Seite des Flüssigkristall- Anzeigeelements 1 bereitgestellt ist, (b) die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 beide auf einer Seite des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 auf eine überlappende Weise bereitgestellt sind, oder (c) drei oder mehrere optische Phasendifferenzplatten bereitgestellt sind. Wenn zwei oder mehrere Phasendifferenzplatten bereitgestellt sind, sind die Brechungsindex-Ellipsoide sämtlicher der Phasendifferenzplatten in der gleichen Richtung in Abhängigkeit von dem Positionieren der Phasendifferenzplatten geneigt.
In der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Polarisationsplatten 4 und 5 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 derart bereitgestellt, dass jeweilige Absorptionsachsen AX&sub1; und AX&sub2; der Polarisationsplatten 4 und 5 orthogonal zu den jeweiligen Längsachsen L&sub1; und L&sub2; det Flüssigkristallmoleküle, die jeweils die Ausrichtungsschichten 11 und 14 (siehe Fig. 1) kontaktieren, sind. Auch sind in der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, da die Längsachsen L&sub1; und L&sub2; orthogonal zueinander sind, die Absorptionsachsen AX&sub1; und AX&sub2; dementsprechend auch orthogonal zueinander.
Hier ist, wie in Fig. 3 gezeigt, die Richtung, die durch ein Projizieren des Hauptbrechungsindex nb gebildet ist, der in einer Richtung geneigt ist, den optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 eine Anisotropie vorzugeben, auf der Oberfläche der optischen Phasendifferenzplatte 2 oder 3, als die Richtung D definiert. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die optische Phasendifferenzplatte 2 derart positioniert, dass die Richtung D (Richtung D&sub1;) parallel zu der Längsachse L&sub1; ist, und die optische Phasendifferenzplatte 3 ist derart positioniert, dass die Richtung D (Richtung D&sub2;) parallel zu der Längsachse L&sub2; ist.
Mit der oben erwähnten Anordnung der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 und der Polarisationsplatten 4 und 5 führt die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ein so genanntes Normalweiß-Anzeigen aus, in welcher ein Weiß-Anzeigen ausgeführt wird, indem zugelassen wird, dass Licht während des Aus-Zustands transmittiert.
Im Allgemeinen wird in einem optisch anisotropen Material, wie etwa einem Flüssigkristall und einer optischen Phasendifferenzplatte (Phasendifferenzfilm) die Anisotropie von dreidimensionalen Hauptbrechungsindizes na, nb und nc durch einen Brechungsindex-Ellipsoid dargestellt. Der Wert der Brechungsindex-Anisotropie Δn weicht in Abhängigkeit von der Richtung ab, in welcher der Brechungsindex-Ellipsoid beobachtet wird.
Das Folgende wird die Flüssigkristallschicht 8 im Detail beschreiben.
Wie oben erwähnt, ist, um die Betrachtungswinkeleigenschaften zu verbessern, wenn der Betrachtungswinkel in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen und in den linken und rechten Richtungen geneigt ist, die Flüssigkristallschicht 8 in unterschiedlichen Teilungsverhältnissen geteilt.
Spezifisch ist die Flüssigkristallschicht 8 in einen ersten Bereich (oder ersten geteilten Abschnitt) 8a und einen zweiten Bereich (oder zweiten geteilten Abschnitt) 8b in unterschiedlichen Verhältnissen geteilt, die derart eingestellt sind, in einen Bereich von 6 zu 4 und 19 zu 1 zu fallen. Auch sind, wie in Fig. 2 gezeigt, die Flüssigkristallmoleküle durch die Ausrichtungsschichten 11 und 14 in orthogonalen vor-geneigten Richtungen in dem ersten geteilten Abschnitt 8a und dem zweiten geteilten Abschnitt 8b ausgerichtet. Die vor-geneigten Richtungen P&sub1; und P&sub2; der Ausrichtungsschicht 11 sind in den entgegengesetzten Richtungen in dem ersten geteilten Abschnitt 8a und dem zweiten geteilten Abschnitt 8b eingestellt. In ähnlicher Weise sind die vor-geneigten Richtungen P&sub3; und P&sub4; der Ausrichtungsschicht 14 in den entgegengesetzten Richtungen eingestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Flüssigkristallschicht 8 in einer Richtung entlang der longitudinalen Richtung einer transparenten Elektrode 10 oder 13 geteilt sein kann.
Wenn die Flüssigkristallschicht 8, die die beschriebene Anordnung aufweist, in Verbindung mit den optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 verwendet wird, ist es möglich, Ausrichtungszustände geeignet für die Betrachtungswinkeleigenschaften von sowohl in der Standard-Betrachtungsrichtung als auch in der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung zu erhalten. Somit ist es möglich, ein Absenken eines Kontrasts und ein Verblas¬ sen des Anzeigeschirms zu unterdrücken, die erzeugt werden, wenn der Betrachtungswinkel in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen geneigt ist. Folglich ist es möglich, Schwarz deutlich anzuzeigen, das stark durch ein Absenken eine Kontrasts beeinträchtigt wird.
Auch ist in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 bezüglich des größten ersten geteilten. Abschnitts 8a pro Pixel der Flüssigkristallschicht 8 weiter vorzuziehen, dass die jeweiligen Neigungsrichtungen der Brechungsindex-Ellipsoide der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 und der jeweiligen Vorab- Neigungsrichtungen der Flüssigkristallmoleküle, die jeweils in der Nähe der Ausrichtungsschichten 11 und 14 positioniert sind, in den entgegengesetzten Richtungen eingestellt sind. Die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist diese Anordnung auf.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 die Abweichung von optischen Eigenschaften aufgrund der geneigten Flüssigkristallmoleküle zu kompensieren, die durch den Effekt der Ausrichtung geneigt sind, wenn eine Spannung an das Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 angelegt ist.
Es sind nämlich, wenn (1) die Neigungsrichtung des Brechungs¬ index-Ellipsoids bezüglich der Oberflächen der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 und (2) die Neigungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle, während eine Spannung angelegt ist, bezüglich des größten ersten geteilten Abschnitts 8a entgegengesetzt sind, die optischen Eigenschaften aufgrund der Flüssigkristallmoleküle und der optischen Eigenschaften der Bre¬ chungsindex-Ellipsoide, d. h. der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, entgegengesetzt. Folglich neigen sich die Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der inneren Oberflächen der Ausrichtungsschichten 11 und 14 aufgrund des Effekts der Ausrichtung nicht aufwärts, auch wenn eine Spannung angelegt ist, und die Abweichung der optischen Eigenschaften aufgrund der flüssigen Kristallmoleküle kann durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 kompensiert werden.
Folglich kann das Umkehrungsphänomen, das erzeugt wird, wenn der Betrachtungswinkel zu der Standard-Betrachtungsrichtung geneigt ist, unterdrückt werden, und ein wünschenswertes An¬ zeigebild ohne Abdunkelung wird erhalten. Auch wird, da ein Absenken eines Kontrasts, das erzeugt wird, wenn der Betrachtungswinkel zu der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung geneigt ist, unterdrückt werden kann, ein wünschenswertes Anzeigebild ohne Verblassung erhalten. Weiter ist es auch möglich, die Erzeugung des Umkehrungsphänomens in den linken und rechten Richtungen zu unterdrücken.
Außerdem wird, zusätzlich zu einem Teilen der Flüssigkristallschicht 8 bei unterschiedlichen Teilungsverhältnissen bezüglich jedes Pixels, um die wünschenswerteste Eigenschaft aus der Kombination der Flüssigkristallschicht 8 und der Kompensationsfunktion der Phasendifferenz durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 zu erhalten, als ein Flüssigkristallmaterial der Flüssigkristallschicht 8, ein Flüssigkristallmaterial, in welchem die Brechungsindex-Anisotropie Δn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, eingesetzt, es wird nämlich die Brechungsindex-Anisotropie Δn mit der Flüssigkristallschicht 8 in einem derartigen Bereich eingestellt, dass die Änderung in der Brechungsindex-Anisotropie Δn mit einer Wellenlänge von Licht nicht eine Betrachtungswinkel-abhängige Färbung des Flüssigkristallschirms herbeiführt.
Spezifisch wird ein Flüssigkristallmaterial, das ausgelegt ist, zumindest einen der spezifizierten Bereiche in den folgenden Bedingungen 1 bis 3 zu erfüllen, eingesetzt.
1 Die Differenz (Δn/450) - Δn(650)) des Flüssigkristallmaterials zwischen (a) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für das Licht, das eine Wellenlänge von 450 nm aufweist, und (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für das Licht, das eine Wellenlänge von 650 nm aufweist, ist in einem Bereich von nicht weniger als 0 und weniger als 0,010 eingestellt. In bevorzugterer Weise ist die Differenz (Δn(450) - Δn(650)) in einem Bereich von nicht weniger als 0 und nicht mehr als 0,0055 eingestellt.
2 Das Verhältnis (Δn(450)/Δn(559)) des Flüssigkristallmaterials, das das Verhältnis von (a) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für das Licht, das eine Wellenlänge von 450 nm aufweist, zu (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist, ist in einem Bereich von nicht weniger als 1 und weniger als 1,07 eingestellt. In bevorzugterer Weise ist das Verhältnis (Δn(450)/Δn(550)) in einem Bereich von nicht weniger als 1 und nicht mehr als 1,05 eingestellt.
3 Das Verhältnis (Δn(650)/Δn(550)) des Flüssigkristallmaterials, das das Verhältnis von (a) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für das Licht, das eine Wellenlänge von 650 nm aufweist, zu (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist, ist in einem Bereich von mehr als 0,960 und nicht mehr als 1 eingestellt. In bevorzugterer Weise ist das Verhältnis (Δn(650)/Δn(550)) in einem Bereich von nicht weniger als 0,975 und nicht mehr als 1 eingestellt.
Durch ein Einsetzen eines Flüssigkristallmaterials, das zumindest eine der obigen Bedingungen 1 bis 3 erfüllt, ist es, aufgrund der Kompensationsfunktion der Phasendifferenz durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 möglich, die Änderung in einem Kontrast, das Umkehrungsphänomen und das Färbungsphänomen, die durch die Betrachtungswinkelabhängigkeit des Anzeigeschirms verursacht werden, zu unterdrücken. Insbesondere kann das Färbungsphänomen des Anzeigeschirms effektiv verbessert werden.
Um detaillierter zu beschreiben, ist es durch ein Einsetzen eines Flüssigkristallmaterials, das den breiteren Bereich von zumindest den obigen Bedingungen 1 bis 3 erfüllt, möglich, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, in welcher ein zufriedenstellendes Bild (obwohl eine geringfügig Färbung beobachtet wird) in jedweder Betrachtungsrichtung in einem Betrachtungswinkel von 50º beobachtet werdn kann, der ein geforderter Winkel in den meisten Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen ist.
Weiter ist es, durch ein Einsetzen eines Flüssigkristallmaterials, das zumindest einen der Bereiche erfüllt, die als bevorzugter in den obigen Bedingungen 1 bis 3 bezeichnet sind, möglich, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, in welcher ein Bild ohne jedwede Färbung in jedweder Betrachtungsrichtung in einem Betrachtungswinkel von 70º beobachtet werden kann.
Auch ist, es, durch ein Einsetzen eines Flüssigkristallmaterials, das zumindest eine der obigen Bedingungen 1 bis 3 erfüllt, verglichen mit dem Fall eines ausschließlichen Verlassens auf die Kompensationsfunktion der Phasendifferenzplatten 2 und 3 möglich, die Änderung in einem Kontrast und das Umkehrungsphänomen weiter zu unterdrücken.
Es ist weiter vorzuziehen, dass zusätzlich zu einem Erfüllen von zumindest einem der spezifizierten Bereiche der obigen Bedingungen 1 bis 3 der spezifizierte Bereich der folgenden Bedingung 4 auch erfüllt ist. In der Flüssigkristallschicht 8 der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist der spezifizierte Bereich der Bedingung 4 erfüllt.
4 Die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) des Flüssigkristallmaterials für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist in einem Bereich von mehr als, 0,060 und weniger als 0,120 eingestellt. In bevorzugterer Weise ist die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) in einem Bereich von nicht weniger als 0,070 und nicht mehr als 0,095 eingestellt.
Dies rührt daher, dass, wenn die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, das in der Mitte des sichtbaren Lichtbereichs liegt, nicht mehr als 0,060 oder nicht weniger als 0,120 ist, gefunden wurde, dass das Umkehrungsphänomen und das Absenken eines Kontrastverhältnisses in Abhängigkeit von der Betrachtungsrichtung erzeugt werden können. Somit ist es, durch ein Einstellen der Brechungsindex-Anisotropie An(550) für das. Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von mehr als 0,060 und weniger als 0,120 möglich, die Phasendifferenz zu eliminieren, die in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement in Übereinstimmung mit Betrachtungswinkeln erzeugt wird.
Durch ein Erfüllen der Bedingung 4 ist es, zusätzlich zu (a) der Kompensationsfunktion der Phasendifferenz durch die Phasendifferenzplatten 2 und 3 und (b) der Verbesserung der Betrachtungswinkelabhängigkeit, die durch die Kompensationsfunktion ausgeführt wird, die durch ein Erfüllen von zumindest einer der obigen Bedingungen 1 bis 3 erhalten wird, möglich, ein Absenken des Kontrastverhältnisses in der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung und das Umkehrungsphänomen in den linken und rechten Richtungen weitet zu unterdrücken.
Insbesondere ist es durch ein Einstellen der Brechungsindex- Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von nicht weniger als 0,070 und nicht mehr als 0,095, möglich, die Phasendifferenz, die in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement in Übereinstimmung mit Betrachtungswinkeln erzeugt wird, noch effektiver zu eliminieren, wodurch sichergestellt wird, dass eine Änderung in dem Kontrast des Flüssigkristall-Anzeigebilds, das Umkehrungsphänomen in den linken und rechten Richtungen und das Färbungsphänomen weiter unterdrückt werden.
Fig. 5 zeigt einen Graphen einer Wellenlänge (λ) gegen Δn(λ), wobei eine Wellenlängen-Brechungsindex-Anisotropie Δn- Eigenschaft eines Flüssigkristallmaterials, das als die Flüssigkristallschicht 8 der vorliegenden Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung eingesetzt werden kann, durch eine durchgezogene Kurve "a" dargestellt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in Fig. 5 zum Vergleich eine Wellenlängen-Brechungsindex- Anisotropie Δn-Eigenschaft eines Flüssigkristallmaterials, das als die Flüssigkristallschicht einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt wird, durch die strichpunktierte Kurve "b" dargestellt ist.
Wie aus dem Vergleich der Kurve "a" und der Kurve "b "deutlich ist, zeigt die Wellenlängen-Brechungsindex-Anisotropie Δn- Eigenschaft des Flüssigkristallmaterials, das als die Flüssig¬ kristallschicht 8 der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt werden kann, verglichen mit jener des Flüssigkristallmaterials, das in einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt wird, einen flacheren und im Wesentlichen horizontalen Abfall, der im Wesentlichen nach rechts abfällt.
In ähnlicher Weise zeigt Fig. 6 einen Graphen von Δn(λ)/λn(550) über einer Wellenlänge (λ), wobei eine Wellenlängen-Brechungsindex-Anisotropie Δn-Eigenschaft eines weiteren Flüssigkristallmaterials, das in der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt werden kann, durch die durchgezogene "c" dargestellt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in Fig. 6 zum Vergleich eine Wellenlängen-Brechungsindex-Anisotropie Δn- Eigenschaft eines weiteren Flüssigkristallmaterials, das als die Flüssigkristallschicht einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt wird, durch die strichpunktierte Kurve "d" dargestellt ist.
Wie aus dem Vergleich der Kurve "c" und der Kurve "d" deutlich ist, zeigt der Wellenlängen-Brechungsindex-Anisotropie Δn- Eigenschaft des Flüssigkristallmaterials, das als die Flüssigkristallschicht 8 der vorliegenden Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung eingesetzt werden kann, verglichen mit jener des Flüssigkristallmaterials, das in einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt wird, einen Abfall, der flacher als jener des Flüssigkristallmaterials ist, das in einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt wird.
Mit den beschriebenen Anordnungen ist in der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu der Kompensationsfunktion durch die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 zum Kompensieren der Phasendifferenz, die in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 in Übereinstimmung mit Betrachtungswinkeln erzeugt wird, durch ein Einstellen der Änderung in einer Brechungsindex-Anisotropie Δn mit einer Wellenlänge in dem Flüssigkristallmaterial der Flüssigkristallschicht 8 in einen derartigen Bereich, dass keine Färbung des Flüssigkristallschirms erzeugt wird, eine Funktion zum Kompensieren der Phasendifferenz bereitgestellt. Somit ist es möglich, insbesondere die Betrachtungswinkel-abhängige Färbung des Flüssigkristallschirms effektiv zu verbessern, und gleichzeitig werden die Änderung in einem Kontrast und das Umkehrungsphänomen auch verbessert, wodurch eine Bildanzeige einer hohen Qualität verwirklicht wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Erklärungen in der vorliegenden Ausführungsform auf einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines einfachen Matrixtyps basiert sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung eines aktiven Matrixtyps anwendbar, die ein aktives Schaltelement, wie etwa einen TFT, einsetzt.
Das Folgende wird, zusammen mit vergleichenden Beispielen, Beispiele in Übereinstimmung mit der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform beschreiben, die die beschriebene Anordnung aufweist.

(Erstes Beispiel)

In dem ersten Beispiel wurden als die Flüssigkristall- Anzeigeschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der. Fig. 1 bereitgestellt ist, fünf Proben #1 bis #5, wobei jede eine Zellendicke (Dicke der Flüssigkristallschicht 8) von 5 um aufweist, durch Einsetzen derartiger Flüssigkristallmaterialien hergestellt, in welchen die Differenz Δn(450) - Δn(650) zwischen der Brechungsindex- Anisotropie Δn(450) für die Wellenlänge von 450 nm und der Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für die Wellenlänge von 650 nm auf 0, 0,0030, 0,0055, 0,0070 und 0,0090 jeweils für die Proben #1 bis #5 eingestellt ist.
Die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die in den Proben #1 bis #5 eingesetzt sind, erfüllen die folgenden Bedingungen: (1) Das diskotische Flüssigkristall wird auf eine transparente Haltebasis (beispielsweise Triacetylcellulose (TAC), etc.) aufgebracht, (2) das diskotische Flüssigkristall wird auf der Haltebasis Neigungs-ausgerichtet und miteinander verkettet, (3) der erste Verzögerungswert und der zweite Verzögerungswert werden jeweils auf 0 nm und 100 nm eingestellt, und (4) der Hauptbrechungsindex nb ist um einen Winkel von im Wesentlichen 20º in einer Richtung des Pfeils A bezüglich der z-Achse der x-y-z-Koordinaten in der x-z-Ebene geneigt, und der Hauptbrechungsindex nc ist auf die gleiche Weise um einen Winkel von im Wesentlichen 20º in einer Richtung des Pfeils B bezüglich der x-Achse geneigt (mit anderen Worten, der Neigungswinke θ des Brechungsindex-Ellipsoiden beträgt 20º).
Auch wurde als ein vergleichendes Beispiel des vorliegenden Beispiels eine vergleichende Probe #100 hergestellt. Die vergleichende Probe #100 weist eine Anordnung auf, die die gleiche wie die der Proben #1 bis #5 ist, außer dass in der Probe #100 ein Flüssigkristallmaterial, in welchem die Differenz Δn(450) - Δn(650) auf 0,010 eingestellt ist, als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, eingesetzt ist.
Eine Tabelle 1 zeigt Ergebnisse visueller Überprüfungen unter weißem Licht unter Verwendung der Proben #1 bis #5 und der vergleichenden Probe #100. [Tabelle 1]
In der Tabelle 1 zeigt O "keine Färbung" an, Δ zeigt "Färbung vorhanden, aber bei einem tatsächlichen Gebrauch tolerierbar" an, und x zeigt "Färbung vorhanden, die bei einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist" an.
In den Proben #1 bis #3 wurde ein wünschenswertes Bild ohne jedwede Färbung in irgendeiner Betrachtungsrichtung in dem Betrachtungswinkel von 70º erhalten. In der Probe #4 wurde ein wünschenswertes Bild ohne jedwede Färbung in irgendeiner Betrachtungsrichtung bis zudem Betrachtungswinkel von 60º erhalten. In der Probe #5: wurde eine geringfügige Färbung in den linken und rechten Betrachtungsrichtungen in dem Betrachtungswinkel von 50º erhalten, aber die Färbung war nicht schwerwiegend genug, um ein Problem in einem tatsächlichen Gebrauch herbeizuführen.
Im Gegensatz dazu wurde in der vergleichenden Probe #100 in dem Betrachtungswinkel von 50º in den linken und rechten Richtungen eine Gelb- bis Orange-Färbung beobachtet, die in einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist.
In dem vorliegenden Beispiel werden die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei das diskotische Flüssigkristall auf der transparenten Haltebasis Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt. Jedoch wurden durch ein Einsetzen der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei das diskotische Flüssigkristall Hybrid-ausgerichtet anstelle von Neigungs-ausgerichtet ist, die gleichen Ergebnisse erhalten, wie sie auch in den Proben #1 bis #5 und der vergleichenden Probe #100 erhalten wurden.

(Zweites Beispiel)

In dem vorliegenden Beispiel wurden, als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, fünf Proben #6 bis #10, wobei jede eine Zellendicke (Dicke der Flüssigkristallschicht 8) von 5 um aufweist, durch ein Einsetzen derartiger Flüssigkristallmaterialien hergestellt, in welchen das Verhältnis Δn(450)/Δn(550), das das Verhältnis der Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für die Wellenlänge von 450 nm zu der Brechungsindex-Anisotropie An(550) für die Wellenlänge von 550 nm ist, auf 1, 1,03, 1,05, 1,06 und 1,065 jeweils für die Proben #6 bis #10 eingestellt ist.
Als die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die in den Proben #6 bis #10 eingesetzt sind, werden die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 des ersten Beispiels, in welchem das diskotische Flüssigkristall Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt.
Auch wurde, als ein vergleichendes Beispiel des vorliegenden Beispiels, eine vergleichende Probe #101 hergestellt. Die vergleichende Probe #101 weist eine Anordnung auf, die die gleiche wie jene der Proben #6 bis #10 ist, außer dass in der vergleichenden Probe #101 ein Flüssigkristallmaterial, in welchem das Verhältnis Δn(450)/Δn(550) auf 1,07 eingestellt ist, als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, eingesetzt ist.
Tabelle 2 zeigt Ergebnisse visueller Überprüfungen unter dem weißen Licht unter Verwendung der Proben 46 bis #10 und der vergleichenden Probe #101. [Tabelle 2]
In Tabelle 2 zeigt O "keine Färbung" an, Δ zeigt "Färbung vorhanden, aber in einem tatsächlichen Gebrauch tolerierbar" an, und x zeigt "Färbung vorhanden, die in einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist" an.
In den Proben #6 bis #8 wurde ein wünschenswertes Bild ohne jedwede Färbung in irgendeiner Betrachtungsrichtung in dem Betrachtungswinkel von 70º erhalten. In der Probe #9 wurde ein wünschenswertes Bild ohne jedwede Färbung in irgendeiner Betrachtungsrichtung bis zu dem Betrachtungswinkel von 50º erhalten. Jedoch wurde in der Probe #9 eine geringfügige Färbung in den linken und rechten Richtungen in dem Betrachtungswinkel von 60º erhalten, aber die Färbung war nicht schwerwiegend genug, um ein Problem in einem tatsächlichen Gebrauch herbeizuführen. In der Probe #10 wurde eine geringfügige Färbung auch in den linken und rechten Betrachtungsrichtungen in dem Betrachtungswinkel von 50º beobachtet, aber die Färbung war nicht schwerwiegend genug, um ein Problem in einem tatsächlichen Gebrauch herbeizuführen.
Im Gegensatz dazu wurde in der vergleichenden Probe #101 in dem Betrachtungswinkel von 50º in den linken und rechten Richtungen eine Gelb- bis Orange-Färbung beobachtet, die in einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist.
In dem vorliegenden Beispiel werden die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei das diskotische Flüssigkristall auf der transparenten Haltebasis Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt. Jedoch wurden durch ein Einsetzen der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei das diskotische Flüssigkris¬ tall Hybrid-ausgerichtet anstelle von Neigungs-ausgerichtet ist, die Ergebnisse erhalten, die genau die gleichen sind wie die in den Proben #6 bis #10 und der vergleichenden Probe #101 erhaltenen.

(Drittes Beispiel)

In dem vorliegenden Beispiel wurden, als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, fünf Proben #11 bis #15, wobei jede eine Zellendicke (Dicke der Flüssigkristallschicht 8) von 5 um aufweist, durch ein Einsetzen derartiger Flüssigkristallmaterialien hergestellt, in welchen das Verhältnis Δn(650)/Δn(550), das das Verhältnis der Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für die Wellenlänge von 650 nm zu der Brechungsindex-Anisotropie An(550) für die Wellenlänge von 550 nm ist, auf 1, 0,980, 0,975, 0,970 und 0,965 jeweils für die Proben #11 bis #15 eingestellt ist.
Als die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die jeweils in den Proben #11 bis #15 eingesetzt sind, werden die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 des ersten Beispiels, in welchen der diskotische Flüssigkristall Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt.
Auch wurde, als ein vergleichendes Beispiel des vorliegenden Beispiels, eine vergleichende Probe #102 hergestellt. Die vergleichende Probe #102 weist eine Anordnung auf, die die gleiche wie jene der Proben #11 bis #15 ist, außer dass in der vergleichenden Probe #102 ein Flüssigkristallmaterial, in welchem das Verhältnis Δn(650)/Δn(550) auf 0,960 eingestellt ist, als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, eingesetzt ist.
Tabelle 3 zeigt Ergebnisse visueller Überprüfungen unter dem weißen Licht unter Verwendung der Proben #11 bis #15 und der vergleichenden Probe #102. [Tabelle 3]
In Tabelle 3 zeigt O "keine Färbung" an, Δ zeigt "Färbung vorhanden, aber in einem tatsächlichen Gebrauch tolerierbar" an, und x zeigt "Färbung vorhanden, die in einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist" an.
In den Proben #11 bis #13 wurde ein wünschenswertes Bild ohne jedwede Färbung in irgendeiner Betrachtungsrichtung in dem Be¬ trachtungswinkel von 70º erhalten. In der Probe #14 wurde ein wünschenswertes Bild ohne jedwede Färbung in irgendeiner Betrachtungsrichtung bis zu dem Betrachtungswinkel von 50º erhalten. Jedoch wurde in der Probe #14 eine geringfügige Färbung in den linken und rechten Richtungen in dem Betrachtungswinkel von 60º beobachtet, aber die Färbung war nicht schwerwiegend genug, um ein Problem in einem tatsächlichen Gebrauch zu verursachen. In der Probe #15 wurde auch eine geringfügige Färbung in den linken und rechten Richtungen in dem Betrachtungswinkel von 50º beobachtet, aber die Färbung war nicht schwerwiegend genug, um ein Problem in einem tatsächlichen Gebrauch zu verursachen.
Im Gegensatz dazu wurde in der vergleichenden Probe #102 in dem Betrachtungswinkel von 50º in den linken und rechten Richtungen eine Gelb- bis Orange-Färbung beobachtet, die in einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist.
In dem vorliegenden Beispiel sind die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei diskotisches Flüssigkristall auf der transparenten Haltebasis Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt. Jedoch wurden, durch ein Einsetzen der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei der diskotische Flüssigkristall Hybrid-ausgerichtet anstelle von Neigungs-ausgerichtet ist, genau die gleichen Ergebnisse erhalten wie die in den Proben #11 bis #15 und der vergleichenden Probe #102 erhaltenen.

[Viertes Beispiel)

In dem vorliegenden Beispiel, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wurde die Betrachtungswinkelabhängigkeit der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung unter Verwendung eines Messsystems gemessen, das mit einem Lichtempfangselement 21, einem Verstärker 22 und einer Aufzeichnungsvorrichtung 23 Versehen ist. Die Flüssigkristallzelle 16 ist derart positioniert, dass eine Oberfläche 16a auf der Seite des Glassubstrats 9 eine Referenzebene x-y der rechtwinkligen Koordinaten x-y-z darstellt. Das Lichtempfangselement 21 empfängt Licht mit einem bestimmten stereoskopischen Lichtempfangswinkel und ist in einem vorbestimmten Abstand entfernt von dem Koordinatenursprung in einer Richtung positioniert, die einen Winkel φ (Betrachtungswinkel) bezüglich der z-Richtung senkrecht zu der Oberfläche 16a bildet.
Während eines Messprozesses wird monochromatisches Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, auf die Flüssigkristallzelle 16, die in das vorliegende Messsystem eingesetzt worden ist, über die Oberfläche gegenüberliegend der Oberfläche 16a projiziert. Das monochromatische Lich, das durch die Flüssigkristallzelle 16 hindurchgetreten ist, wird teilweise auf das Lichtempfangselement 21 gerichtet. Der Ausgang des Lichtempfangselements 21 wird, nachdem er auf einen vorbestimmten Pegel von dem Verstärker 22 verstärkt ist, von der Aufzeichnungsvorrichtung 23, wie etwa einem Wellenformspeicher oder einem Recorder, aufgezeichnet.
In dem vorliegenden Beispiel wurden, als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, drei Proben #16 bis #18, welche jeweils eine Zellendicke (Dicke der Flüssigkristallschicht 8) von 5 um aufweisen, durch ein Einsetzen derartiger Flüssigkristallmaterialien hergestellt, deren Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für die Wellenlänge von 550 nm 0,070, 0,080 und 0,095 jeweils für die Proben #16 bis #18 beträgt.
Als die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die jeweils in den Proben #16 bis #18 eingesetzt sind, werden die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 des ersten Beispiels, in welchen der diskotische Flüssigkristall Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt.
Die Messung wurde unter Verwendung der Proben #16 bis #18, die in das Messsystem der Fig. 7 eingesetzt werden, und dem auf eine Position mit einem bestimmten Winkel φ fixierten Lichtempfangselement 21 durchgeführt. In der Messung wurde der Ausgangspegel des Lichtempfangselements 21 gegenüber einer an die Proben #16 bis #18 angelegten Spannung gemessen.
In der Messung wurde das Lichtempfangselement 21 mit einem Winkel φ von 50º positioniert, und die Position des Lichtempfangselements 21 wurde, unter der Annahme, dass die y-Richtung und die x-Richtung jeweils zu der linken Seite und der unteren Seite des Schirms weisen, geändert, um so die Messung von der Aufwärtsrichtung, der Abwärtsrichtung und den linken und rechten Richtungen auszuführen.
Die Ergebnisse der Messung sind in Fig. 8(a) bis Fig. 8(c) gezeigt. Fig. 8(a) bis Fig. 8(c) sind Graphen, die jeweils eine Transmittanz von Licht gegenüber einer Spannung, die an den Proben #16 bis #18 angelegt ist (Transmittanz über angelegter Spannung), zeigen.
Fig. 8(a), Fig. 8(b) und Fig. 8(c) zeigen jeweils die Ergebnisse, wenn die Messung von der Aufwärtsrichtung, der Abwärtsrichtung und den linken und rechten Richtungen ausgeführt wurden, die jeweils in Fig. 2 angezeigt sind.
In Fig. 8(a) bis Fig. 8(c) stellen die Kurven L1, L4 und L7, die durch strichpunktierte Linien angezeigt sind, die Probe, #16 dar, die als die Flüssigkristallschicht 8 ein Flüssigkristallmaterial einsetzt, das die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) von 0,070 aufweist. Die Kurven L2, L5 und L8, die durch die durchgezogenen Linien angezeigt werden, stellen die Probe #17 dar, die als die Flüssigkristallschicht 8 ein Flüssigkristallmaterial einsetzt, das die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) von 0,090 aufweist. Die Kurven L3, L6 und L9, die durch die gestrichelten Linien angezeigt werden, stellen die Probe #18 dar, die als die Flüssigkristallschicht 8 ein Flüssigkristallmaterial einsetzt, das die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) von 0,095 aufweist.
Auch wurden als ein vergleichendes Beispiel des vorliegenden Beispiels zwei Proben #103 und #104 hergestellt. Die verglei¬ chenden Proben #103 und #104 weisen eine Anordnung auf, die die gleiche wie jene der Proben #16 bis #18 ist, außer dass in den vergleichenden Proben #103 und #104 derartige Flüssigkristallmaterialien als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, eingesetzt werden, deren Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für die Wellenlänge von 550 nm auf 0,060 und 0,120 jeweils für die vergleichenden Proben #103 und #104 eingestellt sind. Die somit hergestellten vergleichenden Proben #103 und #104 wurden in das Messsystem der Fig. 7 eingesetzt, und das Lichtempfangselement 21 wurde auf eine Position in einem bestimmten Winkel φ auf die gleiche Weise wie in dem vorliegenden Beispiel fixiert, um so den Ausgangspegel der Lichtempfangselements 21 gegenüber einer Spannung, die an die vergleichenden Proben #103 und #104 angelegt ist, zu messen.
In der Messung wurde, wie in dem vorliegenden Beispiel, das Lichtempfangselement 21 in einem Winkel φ von 50º positioniert, und die Position des Lichtempfangselements 21 wurde, unter der Annahme, dass die y-Richtung und die x-Richtung jeweils zu det linken Seite und der unteren Seite des Schirms weisen, geän¬ dert, um so die Messung von der Aufwärtsrichtung, der Abwärtsrichtung und den linken und rechten Richtungen auszuführen.
Die Ergebnisse der Messung sind in Fig. 9(a) bis 9(c) gezeigt. Fig. 9(a) bis Fig. 9(c) sind Graphen, die jeweils eine Transmittanz von Licht gegenüber einer Spannung zeigen, die an die vergleichenden Proben #103 und #104 angelegt ist (Transmittanz über angelegter Spannung), zeigen.
Fig. 9(a), Fig. 9(b) und Fig. 9(c) zeigen jeweils die Ergebnisse, wenn die Messung von der Aufwärtsrichtung, der Abwärtsrichtung und den linken und rechten Richtungen ausgeführt wurde, die jeweils in Fig. 2 angezeigt sind.
In Fig. 9(a) bis Fig. 9(c) stellen die Kurven L10, L12 und L14, die durch durchgezogene Linien angezeigt werden, die vergleichende Probe #103 dar, die als die Flüssigkristallschicht 8 ein Flüssigkristallmaterial einsetzt, das die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) von 0,060 aufweist, und die Kurven L11, L13 und L15, die durch die gestrichelten Linien gezeigt werden, stellen die vergleichende Probe #104 dar, die als die Flüssigkristallschicht 8 ein Flüssigkristallmaterial einsetzt, das die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) von 0,120 aufweist.
Wenn die Proben #16 bis #18 des vorliegenden Beispiels und die vergleichenden Proben #103 und #104 des vergleichenden Beispiels bezüglich einer Transmittanz über angelegter Spannung in der Aufwärtsrichtung verglichen wurden, wurde gefunden, dass in Fig. 8(a) die Transmittanz, wie sie durch die Kurven L1, L2 und L3 angezeigt wird, um einen ausreichenden Betrag abnahm, wenn die angelegte Spannung erhöht wurde. Im Gegensatz dazu nahm in Fig. 9(a), verglichen mit den Kurven L1, L2 und L3 der Fig. 8(a), die Transmittanz, wie sie durch die Kurve L11 angezeigt wird, nicht um einen ausreichenden Betrag ab, obwohl eine angelegte Spannung erhöht wurde. Auf der anderen Seite zeigte die Kurve L10 das Umkehrungsphänomen auf, in welchem die Transmittanz nach einem anfänglichen Abfall zunahm, wenn die angelegte Spannung erhöht wurde.
Auf die gleiche Weise wurde, wenn die Proben #16 bis #18 des vorliegenden Beispiels und die vergleichenden Proben #103 und #104 des vergleichenden Beispiels bezüglich einer Transmittanz über angelegter Spannung in der Abwärtsrichtung verglichen wurden, gefunden, dass in Fig. 8(b) die Transmittanz, wie sie durch die Kurven L4, L5 und L6 angezeigt wird, auf im Wesentlichen 0 abnahm, wenn die angelegte Spannung erhöht wurde. Auch nahm in Fig. 9(b), wie in Fig. 8(b), die Transmittanz, wie sie durch die Kurve L12 angezeigt wird, auf im Wesentlichen 0 mit einer zunehmenden angelegten Spannung ab. Jedoch zeigte die Kurve 13 das Umkehrungsphänomen auf.
Auch zeigte, wenn die Proben #16 bis #18 des vorliegenden Beispiels und die vergleichenden Proben #103 und #104 des vergleichenden Beispiels bezüglich einer Transmittanz über angelegter Spannung in den linken und rechten Richtungen verglichen wurden, während die Transmittanz, wie sie durch die Kur¬ ven L7, L8 und L9 der Fig. 8(c) angezeigt wird, und die Transmittanz, wie sie durch die Kurve L14 der Fig. 9(c) angezeigt wird, sämtlich auf im Wesentlichen 0 mit einer erhöhten angelegten Spannung abnahmen, nur die Kurve L15 der Fig. 9(c) das Umkehrungsphänomen.
Weitere visuelle Überprüfungen wurden unter Verwendung der Proben #16 bis #18 und der vergleichenden Proben #103 und #104 unter dem weißen Licht ausgeführt. Die Ergebnisse sind wie folgt.
Ein wünschenswertes Bild ohne Färbung wurde in den Proben #16 bis #18 und der vergleichenden Probe #103 erhalten, wenn von irgendeiner Richtung in einem Betrachtungswinkel von 50º beobachtet wurde. Im Gegensatz dazu wurde eine Gelb- bis Orange- Färbung in der vergleichenden Probe #104 beobachtet, wenn von den linken und rechten Richtungen in einem Betrachtungswinkel von 50º beobachtet wurde.
Es kann aus den Ergebnissen der Messungen ersehen werden, dass, wie in Fig. 8(a) bis Fig. 8(c) gezeigt, wenn derartige Flüssigkristallmaterialien als die Flüssigkristallschicht 8 eingesetzt werden, deren Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für die Wellenlänge von 550 nm jeweils auf 0,070, 0,080 und 0,095 eingestellt ist, die Transmittanz davon um einen ausreichenden Betrag ohne Umkehrungsphänomen verringert wird, wodurch der Betrachtungswinkel breiter ausgelegt wird. Auch wird, da kein Färbungsphänomen erzeugt wird, die Anzeigequalität der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in hohem Maße verbessert.
Im Gegensatz dazu wird, wie in Fig. 9(a) bis Fig. 9(c) gezeigt, wenn derartige Flüssigkristallmaterialien als die Flüssigkristallschicht 8 eingesetzt werden, deren Brechungsindex- Anisotropie Δn(550) für die Wellenlängen von 550 nm jeweils auf 0,060 und 0,120 eingestellt ist, die Betrachtungswinkelabhängigkeit nicht zufriedenstellend verbessert.
In dem vorliegenden Beispiel werden die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei der diskotische Flüssigkristall auf der transparenten Haltebasis Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt. Jedoch wurden, durch ein Einsetzen der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die eine Anordnung aufweisen, wobei der diskotische Flüssigkristall Hybrid-ausgerichtet anstelle von Neigungs-ausgerichtet ist, genau die gleichen Ergebnisse erhalten wie jene in den Proben #16 bis #18 und den vergleichenden Proben #103 und #104 erhaltenen.
Weiter wurde, wenn die Abhängigkeit einer Transmittanz-ange¬ legten Spannungseigenschaft von dem Neigungswinkel θ durch ein Änderung des Neigungswinkels θ des Brechungsindex-Ellipsoids der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 untersucht wurde, gefunden, dass, solange der Neigungswinkel θ in einem Bereich von 15º ≤ θ ≤ 75º ist, die gleiche Transmittanz-angelegte Spannung-Eigenschaft ungeachtet des Ausrichtungszustands des diskotischen Flüssigkristalls der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 aufrechterhalten wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem Fall, wo der Neigungswinkel θ den Bereich von 15º ≤ θ ≤ 75º überschreitet, gefunden wurde, dass sich der Betrachtungswinkel in der entgegengesetzten Betrachtungsrichtung nicht verbreitert.
Auch wurde, wenn die Abhängigkeit einer Transmittanz-angelegte Spannung-Eigenschaft von dem zweiten Verzögerungswert durch ein Ändern des zweiten Verzögerungswerts der optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 untersucht wurde, gefunden, dass, solange der zweite Verzögerungswert in einen Bereich von 80 nm bis 250 nm fällt, die gleiche Transmittanz-angelegte Spannung- Eigenschaft ungeachtet des Ausrichtungszustands des diskotischen Flüssigkristalls aufrechterhalten wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem Fall, wo der zweite Verzögerungswert den Bereich von 80 nm bis 250 nm überschreitet, gefunden wurde, dass sich der Betrachtungswinkel in der lateralen Richtung (linke und rechte Richtungen) nicht verbreitert.
Auch wurden auf der Grundlage der Ergebnisse der visuellen Überprüfungen, die durch ein Verwenden der vergleichenden Proben #103 und #104 erhalten wurden, drei Proben #19 bis #21 hergestellt. Die Proben #19 bis #21 weisen eine Anordnung auf, die die gleiche wie jene det Proben, die in dem vorliegenden Beispiel eingesetzt sind, ist, außer dass in den Proben #19 bis #21 derartige Flüssigkristallmaterialien als die Flüssigkristallschicht 8 der Flüssigkristallzelle 16, die in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 1 bereitgestellt ist, eingesetzt sind, deren Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für die Wellenlänge von 550 nm jeweils auf 0,065, 0,100 und 0,115 für die Proben #19 bis #21 eingestellt ist. Die somit hergestellten Proben #19 bis #21 wurden in das Messsystem der Fig. 7 eingesetzt, und das Lichtempfangselement 21 wurde in einer Position mit einem bestimmten Winkel φ auf die gleiche Weise wie oben fixiert, um so den Ausgangspegel des Lichtempfangselements 21 in Abhängigkeit von einer Spannung, die an die Proben #19 bis #21 angelegt ist, zu messen. Die visuellen Überprüfungen wurden unter dem weißen Licht ausgeführt.
Die Ergebnisse zeigten, dass in den Proben #20 und #21, deren Brechungsindex-Anisotropie Δn (550) jeweils 0,100 und 0,115 beträgt, wenn der Winkel φ 50º beträgt, eine geringfügige Zunahme in der Transmittanz in Abhängigkeit von einer Zunahme in der Spannung in den linken und rechten Richtungen beobachtet wurde. Jedoch wurde kein Umkehrungsphänomen in der Überprüfung beobachtet, derart, dass die geringfügige Zunahme in der Transmittanz, die hier beobachtet wird, in einem tatsächlichen Gebrauch tolerierbar ist. Auch wurde in den Proben #20 und #21 kein Problem in der Aufwärtsrichtung erkannt. Im Gegensatz dazu zeigte in der Probe #19, deren Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) 0,065 ist, wie in der vergleichenden Probe #103, die Transmittanz eine Kurve, die nach einem anfänglichen Abfall ansteigt. Jedoch ist, verglichen mit jenem der vergleichenden Probe #103 der Fig. 9(a), der Anstieg in der Transmittanz kleiner und ist deswegen in einem tatsächlichen Gebrauch tolerierbar. Auch würde in der Probe #19 kein Problem in den linken und rechten Richtungen erkannt.
In den visuellen Überprüfungen wurde in den Proben #20 und #21 eine geringfügige Gelb- bis Orange-Färbung beobachtet, aber nur in dem Ausmaß, das ein Problem nicht aufwirft. In ähnlicher Weise wurde in der Probe #19 eine geringfügige blaue Färbung beobachtet, aber nur in dem Ausmaß, das ein Problem nicht aufwirft.
Zusätzlich zu oben beschriebenen Messungen würde die Transmittanz in einer Richtung normal zu der Oberfläche der Flüssigkristallzelle 16 während einer Weiß-Anzeige durch ein Anlegen einer Spannung von im Wesentlichen 1 V unter Verwendung der Probe #19 und der vergleichenden Probe #103 gemessen. Die Ergebnisse sind wie folgt. In der vergleichenden Probe #103 wurde eine Abnahme in der Transmittanz beobachtet, die in einem tatsächlichen Gebrauch nicht tolerierbar ist wohingegen in der Probe #19 eine geringfügige Abnahme in der Transmittanz beobachtet wurde, aber nur in dem Ausmaß, das in einem tatsächlichen Gebrauch tolerierbar ist.

(Fünftes Beispiel)

In dem vorliegenden Beispiel wurde auf die gleiche Weise wie in dem vierten Beispiel die Betrachtungswinkelabhängigkeit der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung unter Verwendung des Messsystems der Fig. 7 gemessen.
In dem vorliegenden Beispiel wurden drei Proben #22 bis #24 durch ein Einsetzen von Flüssigkristallmaterialien hergestellt, deren Verhältnisse des ersten geteilten Abschnitts 8a und des zweiten geteilten Abschnitts 8b in der Flüssigkristallzelle 16 der Fig. 1 auf 6 zu 4, 17 zu 3 bzw. 19 zu 1 eingestellt sind.
Als die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3, die jeweils in den Proben #22 bis #24 eingesetzt sind, sind die optischen Phasendifferenzplatten 2 und 3 des ersten Beispiels, in welchem der diskotische Flüssigkristall Neigungs-ausgerichtet ist, eingesetzt.
Die Messung wurde unter Verwendung der Proben #22 bis #24 durchgeführt, die in das Messsystem der Fig. 7 eingesetzt werden, und dem Lichtempfangselement 21, das in einer Position mit einem bestimmten Winkel φ fixiert ist. In der Messung wurde der Ausgangspegel des Lichtempfangselements 21 gegen eine an die Proben #22 bis #24 angelegte Spannung gemessen.
In der Messung wurde das Lichtempfangselement 21 mit einem Winkel φ von 30º positioniert, und die Position des Lichtempfangselements 21 wurde, unter der Annahme, dass die y-Richtung und die x-Richtung jeweils zu der linken Seite und der unteren Seite des Schirms weisen, so geändert, die Messung von der Aufwärtsrichtung, der Abwärtsrichtung, der linken Richtung und der rechten Richtung auszuführen. Die Messung wurde auch durch ein Positionieren des Lichtempfangselements 21 in einer Richtung der z-Achse durchgeführt.
Die Ergebnisse det Messung sind in Fig. 10(a) bis Fig. 10(c) gezeigt. Fig. 10(a) bis Fig. 10(c) sind Graphen, die jeweils eine Transmittanz von Licht gegenüber einer an die Proben #22 bis #24 angelegten Spannung (Transmittanz über angelegte Spannung) zeigen. Fig. 10(a), Fig. 10(b) und Fig. 10(c) sind die Ergebnisse einer Messung für die Probe #22 mit einem Teilungs¬ verhältnis von 6 zu 4, der Probe #23 mit einem Teilungsverhältnis von 17 zu 3 bzw. der Probe #24 mit einem Teilungsverhältnis von 19 zu 1.
In Fig. 10(a) bis Fig. 10(c) stellen die Kurven L21, L22 und L23, die jeweils durch die durchgezogene Linie, die gestrichelte und die punktierte Linie angezeigt werden, die Transmittanz-angelegte Spannung-Eigenschaften in der Richtung der z-Achse, der Abwärtsrichtung bzw. der rechten Richtung dar. Die Kurven L24 und L25, die jeweils durch die strichpunktierten Linien und die strich-doppelt-punktierten Linien angezeigt werden, stellen die Transmittanz-angelegte-Spannung- Eigenschaften in der Aufwärtsrichtung bzw. der linken Richtung dar.
Wie aus Fig. 10(b) deutlich ist, wurde gefunden, dass in den Transmittanz-angelegte-Spannung-Eigenschaften in dem Grauwert- Anzeigebereich die Kurven L22, L23, L24 und L25 in der Nähe von L21 sind. Somit kann in dem Grauwert-Anzeigebereich eine im Wesentlichen gleichförmige. Betrachtungswinkeleigenschaft in den Betrachtungsrichtungen von aufwärts, abwärts, links und rechts erhalten werden.
In der Messung in der Abwärtsrichtung wurde eine niedrige Transmittanz eines konstanten Werts, d. h. 7 Prozent, während des Ein-Zustands aufrechterhalten, und kein Umkehrungsphänomen wurde beobachtet. Im Gegensatz dazu wurde in der Messung in der Aufwärtsrichtung gefunden, dass die Transmittanz geringer war als in der Abwärtsrichtung und ausreichend niedrig während des Ein-Zustands ist.
Auch sind, wie in Fig. 10(a) bis Fig. 10(c) gezeigt, wenn das Teilungsverhältnis von 6 zu 4 vorhanden ist, in dem Grauwert- Anzeigebereich während des Ein-Zustands die Kurve L22 (Abwärtsrichtung) und die Kurve L24 (Aufwärtsrichtung) nahe beieinander, und wenn das Teilungsverhältnis größer wird, kommen sich die Kurven L22 und L24 noch näher. Auch kommt, wie in Fig. 10(c) gezeigt, wenn das Teilungsverhältnis von 19 zu 1 vorhanden ist, die Kurve L22 (Abwärtsrichtung) der Kurve L21 (z-Achsen-Richtung) nahe, und wenn das Teilungsverhältnis kleiner wird, kommen sich die Kurven L22 und L21 noch näher. Dies unterdrückt das Verdunkeln des Anzeigebilds in der Abwärtsrichtung (Standard-Betrachtungsrichtung).
Auch kann, wenn das Teilungsverhältnis in einem Bereich von 7 zu 3 und 9 zu 1 eingestellt ist, wie in dem Teilungsverhältnis von 17 zu 3 eine Verbesserung ausgeführt werden, da eine wünschenswerte Betrachtungswinkeleigenschaft, die in der Abwärtsrichtung und der Aufwärtsrichtung gut ausgeglichen ist, erhalten werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zwei optische Phasendifferenzplatten 2 und 3 auf den beiden Seiten des Flüssigkristall- Anzeigeelements 1 bereitgestellt sind. Jedoch kann die Betrachtungswinkeleigenschaft auch auf die beschriebene Weise verbessert werden, indem nur eine optische Phasendifferenzplatte bereitgestellt wird. In dem Fall, wo nur eine optische Phasendifferenzplatte bereitgestellt wird, werden, obwohl eine Verbesserung ausgeführt wird, da eine gut ausgeglichene Betrachtungswinkeleigenschaft in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen erhalten wird, die Betrachtungswinkeleigenschafen in den linken und rechten Richtungen asymmetrisch. Im Gegensatz dazu können in dem Fall, wo zwei optische Phasendifferenzplatten bereitgestellt werden, die Betrachtungswinkeleigenschaften nicht nur in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen, wie in dem Fall eines Bereitstellens einer optischen Phasendifferenzplatte, sondern auch in den linken und rechten Richtungen als symmetrische Betrachtungswinkeleigenschaften erhalten werden.
Auch wurde, als ein vergleichendes Beispiel des vorliegenden Beispiels, eine vergleichende Probe #105, deren Verhältnis des ersten geteilten Abschnitts 8a zu dem zweiten geteilten Abschnitt 8b auf 1 zu 1 eingestellt ist, hergestellt. Auf die gleiche Weise wie oben wurde die vergleichende Probe #105 in das Messsystem der Fig. 7 eingesetzt, und die Betrachtungswinkeleigenschaften wurden gemessen. Die Ergebnisse der Messung sind durch den Graphen einer Transmittanz über angelegter Spannung in Fig. 11 gezeigt.
In dem Graphen der Fig. 11 stellen die Kurven L31, L32, L33, L34 und L35, die jeweils durch die durchgezogene Linie, die gestrichelte Linie, die punktierte Linie, die strichpunktierte Linie und die strich-doppelt-punktierte Linie angezeigt werden, jeweils die Transmittanz-angelegte-Spannung-Eigenschaften in der Richtung der z-Achse, der Abwärtsrichtung, der rechten Richtung, der Aufwärtsrichtung und der linken Richtung dar.
Es wurde aus den Ergebnissen der Messung gefunden, dass in den linken und rechten Richtungen eine ausreichend niedrige Transmittanz während des Ein-Zustands erhalten wird, und deswegen tritt in der Betrachtungswinkeleigenschaft kein Problem auf. Auf der anderen Seite wurde in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen gefunden, dass die Transmittanz während des Ein- Zustands nicht ausreichend niedrig ist. Somit wird in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des vorliegenden vergleichenden Beispiels die Betrachtungswinkelabhängigkeit in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen dargestellt.
Es ist auch vorzuziehen, in dem Fall, wo eine geteilte Flüssigkristallschicht aus dem ersten geteilten Abschnitt 8a und dem zweiten geteilten Abschnitt 8b besteht, dass das Verhältnis des ersten geteilten Abschnitts 8a zu dem zweiten geteilten Abschnitt 8b in einem Bereich von 6 zu 4 und 19 zu 1 eingestellt ist. Dies verbessert die Betrachtungswinkeleigenschaften. Weiter ist, durch ein Einstellen des Verhältnisses des ersten geteilten Abschnitts 8a zu dem zweiten geteilten Abschnitt 8b in einem Bereich von 7 zu 3 und 9 zu 1 möglich, in bemerkenswerter Weise wünschenswerte Betrachtungswinkeleigenschaften zu verwirklichen.
Indem die Erfindung somit beschrieben ist, wird offensichtlich sein, dass dieselbe auf verschiedene Weisen variiert werden kann. Derartige Variationen sind nicht als eine Abweichung von dem Umfang der Erfindung zu betrachten, und es ist beabsichtigt, dass sämtliche derartigen Modifikationen, wie sie für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich sein würden, in dem Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen sind.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, umfassend:

Ein Flüssigkristallanzeigeelement (1), bestehend aus: Einem Paar von transparenten Substraten (9, 12), die jeweils mit einer transparenten Elektrodenschicht (10, 13) und einer Ausrichtungsschicht (11, 14) auf einer Oberfläche gegenüberliegend des anderen Substrats angeordnet sind; und einer Flüssigkristallschicht (8), die dazwischen eingeschlossen ist, wobei die transparenten Elektrodenschichten Pixel in der Flüssigkristallschicht definieren;

ein Paar von Polarisatoren (4, 5), wobei ein Polarisator auf jeder Seite des Flüssigkristallanzeigeelements bereitgestellt ist;

und eine oder mehrere optische Phasendifferenzplatten (2, 3), wobei die oder jede Phasendifferenzplatte zwischen dem Flüssigkristallanzeigeelement (1) und einem des Paars von Polarisatoren (4, 5) angeordnet ist, wobei die oder jede optische Phasendifferenzplatte einen Brechungsindexellipsoid mit drei Hauptbrechungsindizes na, nb und nc aufweist, die aufeinander durch die Beziehung na = nc > nb bezogen sind, wobei eine Richtung des niedrigsten Hauptbrechungsindex nb in einem Winkel θ zu der Normalen einer O¬ berfläche der optischen Phasendifferenzplatte geneigt ist, so dass der Brechungsindexellipsoid der oder jeder Phasendifferenzplatte bezüglich der Phasendifferenzplatte geneigt ist;

dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsschichten erste und zweite Bereiche (8a, 8b) der Flüssigkristallschicht (8) in unterschiedlichen Richtungen ausrichten, wobei die Fläche des ersten Bereichs (8a) ungleich der Fläche des zweiten Bereichs (8b) in jedem Pixel der Vorrichtung ist;

und dass die Flüssigkristallschicht (8) ein Flüssigkristallmaterial umfasst, dessen Änderung in einer Brechungsindexanisotropie Δn in Übereinstimmung mit der Wellenlänge des Lichts in einem Bereich eingestellt ist, der es nicht zulässt, eine betrachtungswinkelabhängige Färbung in einem Bild, das auf det Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angezeigt wird, zu erzeugen.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel der Brechungsindexellipsoide der optischen Phasendifferenzplatten in einem Bereich von 15º und 75º eingestellt ist.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der optischen Phasendifferenzplatten ein Produkt (a) einer Differenz des Hauptbrechungsindex na und des Hauptbrechungsindex nb und (b) einer Dicke d einer optischen Phasendifferenzplatte, (na - nb) · d, in einem Bereich von 80 nm und 250 nm eingestellt ist.

4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz Δn(450) - Δn(650) des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht zwischen einer Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für Licht, das eine Wellenlänge von 450 nm aufweist, und einer Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für Licht, das eine Wellenlänge von 650 nm aufweist, in einem Bereich von nicht weniger als 0 und weniger als 0,010 eingestellt ist.

5. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz Δn(450) - Δn(650) des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht zwischen der Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für Licht, das eine Wellenlänge von 450 nm aufweist, und der Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für Licht, das eine Wellenlänge von 650 nm aufweist, in einem Bereich von nicht weniger als 0 und nicht mehr als 0,0055 eingestellt ist.

6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von mehr als 0,060 und weniger als 0,120 eingestellt ist.

7. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von nicht weniger als 0,070 und nicht mehr als 0,095 eingestellt ist.

8. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis Δn(450)/Δn(550) des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht, welches das Verhältnis der (a) Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für Licht, das eine Wellenlänge von 450 nm aufweist, zu (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist, in einem Bereich von nicht weniger als 1 und weniger als 1,07 eingestellt ist.

9. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Δn(450)/Δn(550) des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht, das das Verhältnis der (a) Brechungsindex-Anisotropie Δn(450) für das Licht, das eine Wellenlänge von 450 nm aufweist, zu (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist, in einem Bereich von nicht weniger als 1 und nicht mehr als 1,05 eingestellt ist.

10. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von mehr als 0,060 und weniger als 0,120 eingestellt ist.

11. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von nicht weniger als 0,070 und nicht mehr als 0,095 eingestellt ist.

12. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis Δn(650)/Δn (550) des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht, welches das Verhältnis der (a) Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für Licht, das eine Wellenlänge von 650 nm aufweist, zu (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist, in einem Bereich von mehr als 0,96 und nicht mehr als 1 eingestellt ist.

13. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Δn(650)/Δn(550) des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht, das das Verhältnis der (a) Brechungsindex-Anisotropie Δn(650) für das Licht, das eine Wellenlänge von 650 nm aufweist, zu (b) der Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für das Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, ist, in einem Bereich von nicht weniger als 0,975 und nicht mehr als 1 eingestellt ist.

14. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von mehr als 0,060 und weniger als 0,120 eingestellt ist.

15. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungsindex-Anisotropie Δn(550) für Licht, das eine Wellenlänge von 550 nm aufweist, in einem Bereich von nicht weniger als 0,070 und nicht mehr als 0,095 eingestellt ist.

16. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Phasendifferenzplatten derart bereitgestellt sind, dass (1) eine Neigungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in den Umgebungen von inneren Oberflächen von Ausrichtungsschichten, während eine Spannung über transparente Elektroden der transparenten Elektrodenschicht angelegt ist, und (2) eine Neigungsrichtung der Brechungsindexellipsoide entgegengesetzt bezüglich einer größten der geteilten Flüssigkristallschichten sind.

17. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des zweiten Bereichs (8b) der Flüssigkristallschicht kleiner als die Fläche des ersten Bereichs (8a) der Flüssigkristallschicht ist, wobei das Verhältnis der Fläche des ersten Bereichs (8a) der Flüssigkristallschicht zu der Fläche des zweiten Bereichs (8b) der Flüssigkristallschicht in dem Bereich zwischen 6 zu 4 und 19 zu 1 liegt.

18. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 17, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Fläche des ersten Bereichs (8a) der Flüssigkristallschicht zu der Fläche des zweiten Bereichs (8b) der Flüssigkristallschicht in dem Bereich zwischen 7 zu 3 und 9 zu 1 liegt.