JP2003228070A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子と光
学的異方性を有する位相差素子とを組み合わせることに
より表示画面の視野角が改善された液晶表示装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device in which a viewing angle of a display screen is improved by combining a liquid crystal display element and a retardation element having optical anisotropy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ネマティック液晶を用いた液晶表
示装置は時計や電卓等の数値セグメント型表示装置に広
く用いられていたが、最近ではワードプロセッサ、ノー
トブック型パーソナルコンピュータや車載用液晶テレビ
ジョン等にも用いられるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display device using a nematic liquid crystal has been widely used for a numerical segment type display device such as a clock and a calculator, but recently, a word processor, a notebook type personal computer, an in-vehicle liquid crystal television, etc. It is also used for.
【0003】この液晶表示装置は、一般に、液晶層を間
に挟んで対向配置される一対の透光性基板を有してお
り、この基板上に画素をオン・オフさせるための電極配
線等が形成されている。例えば、アクティブマトリクス
型液晶表示装置においては、液晶に電圧を印加するため
の画素電極がマトリクス状に設けられ、各画素電極に選
択的に電位を与えるためのスイッチング手段として電界
効果トランジスタ等の能動素子が上記電極配線と共に基
板上に設けられている。さらに、カラー表示を行う液晶
表示装置においては、基板上に赤色、緑色、青色等のカ
ラーフィルタ層が設けられている。This liquid crystal display device generally has a pair of translucent substrates which are opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and electrode wirings for turning on / off pixels are formed on the substrates. Has been formed. For example, in an active matrix liquid crystal display device, pixel electrodes for applying a voltage to liquid crystal are provided in a matrix, and active elements such as field effect transistors are used as switching means for selectively applying a potential to each pixel electrode. Are provided on the substrate together with the electrode wiring. Furthermore, in a liquid crystal display device that performs color display, color filter layers of red, green, blue, etc. are provided on a substrate.
【0004】このような液晶表示装置においては、液晶
のツイスト角に応じて異なる表示方式が適宜選択されて
用いられている。その中でも、例えば、アクティブ駆動
型ツイストネマティック液晶表示方式(以下、TN方式
と称する)やマルチプレックス駆動型スーパーツイスト
ネマティック液晶表示方式(以下、STN方式と称す
る)が良く知られている。In such a liquid crystal display device, different display systems are appropriately selected and used according to the twist angle of the liquid crystal. Among them, for example, an active drive type twist nematic liquid crystal display system (hereinafter referred to as TN system) and a multiplex drive type super twist nematic liquid crystal display system (hereinafter referred to as STN system) are well known.
【0005】前者のTN方式は、ネマティック液晶分子
を一対の基板間で90゜捩れた状態に配向させ、その捩
れ方向に沿って光を導くことにより表示を行うものであ
る。後者のSTN方式は、ネマティック液晶分子のツイ
スト角を一対の基板間で90゜よりも大きくすることに
よって液晶印加電圧の閾値付近における光透過率が急峻
に変化することを利用したものである。In the former TN mode, display is performed by orienting nematic liquid crystal molecules in a 90 ° twisted state between a pair of substrates and guiding light along the twisted direction. The latter STN method utilizes the fact that the light transmittance in the vicinity of the threshold value of the liquid crystal applied voltage sharply changes by making the twist angle of the nematic liquid crystal molecules larger than 90 ° between the pair of substrates.
【0006】これらの表示方式のうち、STN方式は液
晶の複屈折効果を利用したものであるので、色の干渉に
よって表示画面の背景に特有の着色が生じる。従来、こ
のような着色を防いでSTN方式により白黒表示を行う
ためには、光学補償板を用いることが有効であると考え
られている。この光学補償板を用いる表示方式として
は、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方式
(以下、DSTN方式と称する)と、フィルム型位相補
償方式(以下、フィルム付加型方式と称する)とに大別
される。Among these display systems, the STN system utilizes the birefringence effect of liquid crystal, so that the background of the display screen is colored uniquely due to color interference. Conventionally, it has been considered effective to use an optical compensator in order to prevent such coloring and perform black and white display by the STN method. Display methods using this optical compensator are roughly classified into a double super twisted nematic phase compensation method (hereinafter referred to as DSTN method) and a film type phase compensation method (hereinafter referred to as film addition type method).
【0007】上記DSTN方式は、表示用液晶セルと、
この表示用液晶セルとは逆方向のツイスト角で捩れ配向
させた液晶セルとの2層の液晶セルを有する構造であ
り、他方のフィルム付加型方式は、光学的異方性を有す
るフィルムを配置した構造である。軽量性及び低コスト
性の観点からはフィルム付加型方式が有力であると考え
られている。The above-mentioned DSTN system includes a display liquid crystal cell and
This display liquid crystal cell has a structure having two layers of liquid crystal cells, that is, a liquid crystal cell twisted and aligned at a twist angle in the opposite direction, and the other film addition type method is to arrange a film having optical anisotropy. It is a structure. From the viewpoints of lightness and low cost, the film addition type method is considered to be effective.
【0008】上記STN方式においては、これらの位相
補償方式を採用することにより白黒表示特性が改善され
たため、カラーフィルタ層を設けてカラー表示を可能に
したカラーSTN液晶表示装置が実現されている。In the above-mentioned STN system, since the black-and-white display characteristics are improved by adopting these phase compensation systems, a color STN liquid crystal display device capable of color display by providing a color filter layer has been realized.
【0009】一方、TN方式はノーマリブラック方式と
ノーマリホワイト方式とに大別される。On the other hand, the TN method is roughly classified into a normally black method and a normally white method.
【0010】前者のノーマリブラック方式は液晶表示素
子の両側を挟んで1対の偏光板をその偏光方向が相互に
平行になるように配置し、液晶層にオン電圧を印加しな
い状態(オフ状態)で黒を表示する方式である。後者の
ノーマリホワイト方式は液晶表示素子の両側を挟んで1
対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するように配置
し、液晶層にオフ状態で白を表示する方式である。これ
らのうち、表示コントラスト、色再現性及び表示の視角
依存性等の観点からはノーマリホワイト方式が有力であ
る。In the former normally black system, a pair of polarizing plates are arranged so as to sandwich the both sides of a liquid crystal display device so that their polarization directions are parallel to each other, and a state in which an on-voltage is not applied to a liquid crystal layer (off state). ) Is a method of displaying black. In the latter normally white method, 1
This is a method of arranging a pair of polarizing plates so that their polarization directions are orthogonal to each other and displaying white in the off state on the liquid crystal layer. Of these, the normally white method is effective from the viewpoints of display contrast, color reproducibility, viewing angle dependence of display, and the like.
【0011】ところで、上記TN方式の液晶表示装置に
おいては、液晶分子に屈折率異方性Δnが存在している
こと、及び液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向し
ていることにより、観察者が表示画面を見る方向や見る
角度によって表示画像のコントラストが変化し、視角依
存性が大きくなるという問題がある。この問題について
以下に説明する。By the way, in the above-mentioned TN type liquid crystal display device, since the liquid crystal molecules have the refractive index anisotropy Δn and the liquid crystal molecules are inclined and aligned with respect to the upper and lower substrates, There is a problem in that the contrast of the display image changes depending on the direction and angle at which the observer looks at the display screen, and the viewing angle dependency increases. This problem will be described below.
【0012】図8はTN方式の液晶表示素子31の断面
構造を模式的に示したものであり、液晶層に中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子32がやや立ち上がってい
る状態を示している。FIG. 8 schematically shows a cross-sectional structure of a TN type liquid crystal display element 31, showing a state where liquid crystal molecules 32 are slightly raised by application of a halftone display voltage to the liquid crystal layer. There is.
【0013】この液晶表示素子31において、一対の基
板33、34の表面の法線方向に通過する直線偏光3
5、及び法線方向に対して傾きを持って通過する直線偏
光36、37は液晶分子32と交わる角度が各々異なっ
ている。ここで、液晶分子32には屈折率異方性Δnが
存在するため、各直線偏光35、36、37が液晶分子
32を通過すると正常光と異常光とが発生し、これらの
位相差に伴って楕円偏光に変換されるので、これが視角
依存性の発生原因となる。In this liquid crystal display element 31, linearly polarized light 3 passing through in the normal direction of the surfaces of the pair of substrates 33 and 34.
5, and the linearly polarized lights 36 and 37 that pass with an inclination with respect to the normal direction have different angles intersecting with the liquid crystal molecule 32. Here, since the liquid crystal molecule 32 has a refractive index anisotropy Δn, normal light and extraordinary light are generated when each of the linearly polarized light 35, 36, and 37 passes through the liquid crystal molecule 32. Since this is converted into elliptically polarized light, this causes the viewing angle dependence.
【0014】さらに、実際の液晶層の内部において、基
板33と34との中間部付近と基板33、34の近傍と
では液晶分子32のチルト角が異なっており、また、基
板表面の法線方向を軸として液晶分子32が90゜捩れ
ている状態にあるので、これらも視角依存性の発生原因
となる。Further, inside the actual liquid crystal layer, the tilt angles of the liquid crystal molecules 32 are different between the vicinity of the intermediate portion between the substrates 33 and 34 and the vicinity of the substrates 33 and 34, and the normal direction of the substrate surface. Since the liquid crystal molecules 32 are twisted by 90 ° about the axis, they also cause the viewing angle dependence.
【0015】このように、液晶層を通過する直線偏光3
5、36、37はその方向や角度により様々な複屈折効
果を受けて複雑な視角依存性を示すことになる。Thus, the linearly polarized light 3 passing through the liquid crystal layer 3
5, 36 and 37 show various viewing angle dependences due to various birefringence effects depending on their directions and angles.
【0016】例えば、画面法線方向から正視角方向(画
面の下方向)に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表
示画面が着色する現象(以下、着色現象と称する)や白
黒が反転する現象(以下、反転現象と称する)が発生す
る。また、画面法線方向から反視角方向(画面の上方
向)に視角を傾けて行くと、急激にコントラストが低下
する。For example, when the viewing angle is inclined from the normal direction of the screen toward the normal viewing angle direction (downward direction of the screen), the phenomenon that the display screen is colored at a certain angle or more (hereinafter, referred to as coloring phenomenon) or black and white is reversed. A phenomenon (hereinafter referred to as a reversal phenomenon) occurs. Further, when the viewing angle is tilted from the screen normal direction to the counter viewing angle direction (upward direction of the screen), the contrast sharply decreases.
【0017】さらに、上述した液晶表示装置において
は、表示画面が大きくなるにつれて視角が狭くなるとい
う問題もある。例えば、大きな液晶表示画面を近距離で
正面方向から見ると、視角依存性のために画面の上部と
下部とで表示された色が異なる場合がある。これは、表
示画面が大きくなると画面全体を見る見込み角が大きく
なるため、表示画面をよ斜め方向から見たのと同じこと
になるからである。Further, the above-mentioned liquid crystal display device has a problem that the viewing angle becomes narrower as the display screen becomes larger. For example, when a large liquid crystal display screen is viewed from a front direction at a short distance, the colors displayed on the upper part and the lower part of the screen may be different due to the viewing angle dependency. This is because as the display screen becomes larger, the viewing angle of the entire screen becomes larger, which is the same as viewing the display screen from an oblique direction.
【0018】このようなTN方式における視角依存性を
改善するために、光学的異方性を有する光学素子(位相
差素子)としての位相差板(又は位相差フィルム)を液
晶表示素子と偏光板との間に配置する方法が提案されて
いる。In order to improve the viewing angle dependency in such a TN system, a retardation film (or retardation film) as an optical element (retardation element) having optical anisotropy is used as a liquid crystal display element and a polarizing plate. A method of arranging between and is proposed.
【0019】この方法では、屈折率異方性を有する液晶
分子を通過して直線偏光から楕円偏光に変換された光
を、屈折率異方性を有する液晶層の片側又は両側に設け
た位相差板を通過させる。これにより、視角に応じて生
じる正常光と異常光との位相差変化を補償して直線偏光
に再変換することができるので、視角依存性を改善する
ことが可能となる。According to this method, the light that has been converted from linearly polarized light to elliptically polarized light by passing through liquid crystal molecules having refractive index anisotropy is provided with a phase difference provided on one side or both sides of the liquid crystal layer having refractive index anisotropy. Pass the board. This makes it possible to compensate for the phase difference change between the normal light and the extraordinary light that occurs depending on the viewing angle and convert the linearly polarized light again, so that the viewing angle dependency can be improved.
【0020】例えば特開平5−313159号公報に
は、位相差板として屈折率楕円体の1つの主屈折率方向
を位相差板表面の法線方向に対して平行にしたものを用
いる方法が提案されている。しかしながら、この位相差
板を用いても正視角方向の反転現象を改善するのには限
界がある。For example, JP-A-5-313159 proposes a method of using a retardation plate in which one main refractive index direction of an index ellipsoid is parallel to the normal line direction of the surface of the retardation plate. Has been done. However, even if this retardation plate is used, there is a limit in improving the inversion phenomenon in the normal viewing angle direction.
【0021】そこで、特開平6−75116号公報に
は、位相差板として屈折率楕円体の主屈折率方向を位相
差板の表面の法線方向に対して傾斜させたものを用いる
方法が提案されている。ここでは、位相差板として以下
のような2種類のものが挙げられている。Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 6-75116 proposes a method of using a retardation plate in which the main refractive index direction of the index ellipsoid is inclined with respect to the normal line direction of the surface of the retardation plate. Has been done. Here, the following two types of phase difference plates are listed.
【0022】1つは、位相差板の屈折率楕円体の3つの
主屈折率のうち、最小の主屈折率の方向を位相差板の表
面に対して平行にし、かつ、残りの2つの主屈折率の一
方の方向を位相差板の表面に対してθの角度で傾斜させ
ると共に、他方の方向を位相差板表面の法線方向に対し
てθの角度で傾斜させ、θの値を20゜≦θ≦70゜と
したものである。One of the three main refractive indices of the refractive index ellipsoid of the phase difference plate is such that the direction of the minimum main refractive index is parallel to the surface of the phase difference plate, and the remaining two main refractive indices. One direction of the refractive index is inclined at an angle of θ with respect to the surface of the retardation plate, and the other direction is inclined at an angle of θ with respect to the normal direction of the surface of the retardation plate. The angle is ≤θ≤70 °.
【0023】もう1つは、位相差板の屈折率楕円体の3
つの主屈折率na、nb及びncがna=nc>nbで
あり、位相差板の表面に平行な主屈折率na又はncの
方向を軸として、主屈折率nbの方向を表面の法線方向
から時計回り又は反時計回りに傾斜させると共に、主屈
折率nc又はnaの方向を表面に平行な方向から時計回
り又は反時計回りに傾斜させたものであり、屈折率楕円
体が傾斜した位相差板である。The other is 3 of the refractive index ellipsoid of the retardation plate.
The two main refractive indices na, nb, and nc are na = nc> nb, and the direction of the main refractive index nb is the normal direction of the surface with the direction of the main refractive index na or nc parallel to the surface of the retardation plate as the axis. From the direction parallel to the surface to the clockwise or counterclockwise direction while tilting clockwise or counterclockwise from the above, and the phase difference in which the refractive index ellipsoid is tilted. It is a plate.
【0024】これら2種類の位相差板のうち、前者は各
々一軸性のものと二軸性のものとを用いることができ
る。後者はこのような位相差板を1枚のみで用いてもよ
いが、さらに、2枚の位相差板を各々の主屈折率nbの
傾斜方向が互いに90゜の角度をなすように組み合わせ
て用いることもできる。Of these two types of retardation films, the former one can use a uniaxial one and a biaxial one. The latter may use only one such retardation plate, but further uses two retardation plates in combination so that the inclination directions of the respective main refractive indices nb form an angle of 90 ° with each other. You can also
【0025】このような位相差板を液晶表示素子と偏光
板との間に少なくとも1枚以上配置することにより、表
示画像の視角に依存して生じるコントラストの変化、着
色現象及び反転現象をある程度までは改善することがで
きる。By disposing at least one such retardation film between the liquid crystal display element and the polarizing plate, a change in contrast depending on the viewing angle of the displayed image, a coloring phenomenon and a reversal phenomenon are caused to some extent. Can be improved.
【0026】さらに、特開平8−101381号公報に
は、上記2種類の位相差板のうち、後者を用いた液晶表
示装置において、位相差板の屈折率異方性の波長分散を
液晶の屈折率異方性の波長分散に比べて小さくすること
により表示色の視角特性を改善する方法が提案されてい
る。また、特開平5−215912号公報には、屈折率
楕円体を傾斜させない従来の位相差板を用いた液晶表示
装置において、位相差板の屈折率異方性の波長分散を液
晶の屈折率異方性の波長分散に比べて小さくすることに
より視角特性を改善する方法が提案されている。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-101381, in the liquid crystal display device using the latter of the above-mentioned two types of retardation plates, the wavelength dispersion of the refractive index anisotropy of the retardation plate is reflected by the liquid crystal. There has been proposed a method of improving the viewing angle characteristics of display colors by making the anisotropy smaller than the wavelength dispersion. Further, in JP-A-5-215912, in a liquid crystal display device using a conventional retardation plate in which the refractive index ellipsoid is not tilted, the wavelength dispersion of the refractive index anisotropy of the retardation plate is changed to the refractive index difference of the liquid crystal. A method of improving the viewing angle characteristics by making the wavelength dispersion smaller than that of isotropic dispersion has been proposed.
【0027】ここで、位相差板の波長分散を調節する方
法としては、位相差板の材料を変更する方法と、位相差
板の厚みを調節する方法とが挙げられる。Here, as a method of adjusting the wavelength dispersion of the retardation plate, there are a method of changing the material of the retardation plate and a method of adjusting the thickness of the retardation plate.
【0028】[0028]
【発明が解決しようとする課題】今日のように広視野角
及び高表示品位の液晶表示装置が望まれている状況下に
おいては、さらなる視角依存性の改善が要求されてお
り、上述の特開平6−75116号公報に開示されてい
る位相差板を用いただけでは必ずしも充分であるとは言
えない。Under the circumstances where a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high display quality is desired as in today's day, further improvement of the viewing angle dependency is required, and the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. It is not always sufficient to use only the retardation plate disclosed in JP-A-6-75116.
【0029】一方、特開平8−101381号公報及び
特開平5−215912号公報に開示されている方法で
は、位相差板として使用可能な材料に制限があるため、
適切な波長分散を有する材料からなる位相差板は現実的
ではない。また、位相差板の厚みを厚くすると、視角を
倒したときに光路長の変化と屈折率楕円体の変化とから
位相差が変化するため、視野角拡大の妨げとなって実用
上好ましくない。さらに、この方法では視角を倒したと
きの表示画面の着色現象を改善するには至っておらず、
未だ改善の余地を有している。On the other hand, in the methods disclosed in JP-A-8-101381 and JP-A-5-215912, the materials usable as the retardation plate are limited,
A retardation plate made of a material having an appropriate wavelength dispersion is not practical. Further, if the thickness of the retardation plate is increased, the phase difference changes due to the change of the optical path length and the change of the refractive index ellipsoid when the viewing angle is tilted, which hinders the expansion of the viewing angle and is not preferable in practice. Furthermore, this method has not yet improved the coloring phenomenon of the display screen when the viewing angle is tilted,
There is still room for improvement.
【0030】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、視角に依存して生じるコ
ントラスト変化や着色現象、反転現象等をさらに改善
し、特に、視角に依存した液晶画面の着色現象を効果的
に改善することができる液晶表示装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and further improves the contrast change, the coloring phenomenon, the reversal phenomenon and the like that occur depending on the viewing angle, and particularly, it depends on the viewing angle. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of effectively improving the coloring phenomenon of a liquid crystal screen.
【0031】[0031]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、各々電極層及び配向膜を有する一対の基板の間に液
晶層が挟持されてなる液晶表示素子と、該液晶表示素子
の両側を挟む一対の偏光子と、少なくとも一方の偏光子
及び該液晶表示素子の間に設けられた少なくとも1枚の
位相差素子とを有する液晶表示装置において、該位相差
素子の屈折率楕円体の3つの主屈折率na、nb及びn
cがna=nc>nbの関係を有し、該位相差素子の表
面に概ね平行な主屈折率na及びncのうちの一方の方
向を軸として、主屈折率nbの方向が表面の法線方向か
ら時計回り又は反時計回りに傾斜すると共に、主屈折率
na及びncの他方の方向が表面に概ね平行な方向から
時計回り又は反時計回りに傾斜しており、かつ、視角に
依存した画面着色が発生しないように、該液晶層中の液
晶材料の平均アルキル鎖長と、該液晶材料の正常光屈折
率noの波長に対する変化度合と、該液晶材料の異常光
屈折率neの波長に対する変化度合との組み合わせ条件
が設定されており、そのことにより上記目的が達成され
る。A liquid crystal display device according to the present invention comprises a liquid crystal display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates each having an electrode layer and an alignment film, and both sides of the liquid crystal display element. In a liquid crystal display device having a pair of polarizers sandwiched between and at least one polarizer and at least one retardation element provided between the liquid crystal display elements, three of the refractive index ellipsoids of the retardation elements are provided. Principal refractive indices na, nb and n
c has a relationship of na = nc> nb, and the direction of the main refractive index nb is the normal to the surface with one direction of the main refractive indices na and nc substantially parallel to the surface of the retardation element as an axis. A screen that is tilted clockwise or counterclockwise from the direction and the other direction of the main refractive indices na and nc is tilted clockwise or counterclockwise from the direction substantially parallel to the surface, and is dependent on the viewing angle. The average alkyl chain length of the liquid crystal material in the liquid crystal layer, the degree of change of the normal light refractive index no of the liquid crystal material with respect to the wavelength, and the change of the extraordinary light refractive index ne of the liquid crystal material with respect to the wavelength so that coloring does not occur. The combination condition with the degree is set, and the above-mentioned purpose is achieved by that.
【0032】前記液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm<3.40の範囲に設定され、該
液晶材料の波長450nmの光に対する異常光屈折率n
e(450)、波長550nmの光に対する異常光屈折
率ne(550)及び波長650nmの光に対する異常
光屈折率ne(650)の変化度合と、波長450nm
の光に対する正常光屈折率no(450)、波長550
nmの光に対する正常光屈折率no(550)及び波長
650nmの光に対する正常光屈折率no(650)の
変化度合とが、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.422m+2.55
の範囲に設定されていてもよい。The average alkyl chain (C m H
The length m of 2m + 1 −) is set in the range of m <3.40, and the extraordinary refractive index n of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm is n.
e (450), the degree of change in the extraordinary light refractive index ne (550) for light with a wavelength of 550 nm and the extraordinary light refractive index ne (650) for light with a wavelength of 650 nm, and a wavelength of 450 nm
Refractive index for normal light no (450), wavelength 550
The degree of change of the normal light refractive index no (550) with respect to the light of wavelength nm and the change degree of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of wavelength 650 nm is 1 ≦ (((no (450) -no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≦ −0.422 m + 2.55.
【0033】前記液晶材料の波長450nmの光に対す
る異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光に
対する異常光屈折率ne(550)及び波長650nm
の光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.343m+2.26
の範囲に設定されているのが好ましい。An extraordinary light refractive index ne (450) for light having a wavelength of 450 nm, an extraordinary light refractive index ne (550) for light having a wavelength of 550 nm, and a wavelength of 650 nm of the liquid crystal material.
Of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are 1 ≦ (((no (450) −no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≦ −0.343 m + 2.26 is preferably set.
【0034】前記液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmが3.40≦m≦3.90の範囲に設
定され、該液晶材料の波長450nmの光に対する異常
光屈折率ne(450)、波長550nmの光に対する
異常光屈折率ne(550)及び波長650nmの光に
対する異常光屈折率ne(650)の変化度合と、波長
450nmの光に対する正常光屈折率no(450)、
波長550nmの光に対する正常光屈折率no(55
0)及び波長650nmの光に対する正常光屈折率no
(650)の変化度合とが、
0.80≦(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))≦1.20
の範囲に設定されていてもよい。The average alkyl chain (C m H
The length m of 2m + 1 −) is set in the range of 3.40 ≦ m ≦ 3.90, and the extraordinary light refractive index ne (450) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm and the extraordinary light with respect to light of 550 nm are given. The degree of change of the refractive index ne (550) and the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of wavelength 650 nm, and the normal light refractive index no (450) with respect to the light of wavelength 450 nm,
Normal light refractive index no (55
0) and normal light refractive index no for light of wavelength 650 nm
The degree of change of (650) is 0.80 ≦ (((no (450) −no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) ≦ 1.20 may be set.
【0035】前記液晶材料の波長450nmの光に対す
る異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光に
対する異常光屈折率ne(550)及び波長650nm
の光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、
0.85<(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))<1.15
の範囲に設定されているのが好ましい。Extraordinary light refractive index ne (450) for light of wavelength 450 nm, extraordinary light refractive index ne (550) for light of wavelength 550 nm and wavelength 650 nm of the liquid crystal material
Of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are 0.85 <(((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) <1.15 is preferably set.
【0036】前記液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm>3.90の範囲に設定され、該
液晶材料の波長450nmの光に対する異常光屈折率n
e(450)、波長550nmの光に対する異常光屈折
率ne(550)及び波長650nmの光に対する異常
光屈折率ne(650)の変化度合と、波長450nm
の光に対する正常光屈折率no(450)、波長550
nmの光に対する正常光屈折率no(550)及び波長
650nmの光に対する正常光屈折率no(650)の
変化度合とが、
−0.422m+2.55≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定されていてもよい。The average alkyl chain (C m H
The length m of 2m + 1 −) is set in the range of m> 3.90, and the extraordinary refractive index n of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm is n.
e (450), the degree of change in the extraordinary light refractive index ne (550) for light with a wavelength of 550 nm and the extraordinary light refractive index ne (650) for light with a wavelength of 650 nm, and a wavelength of 450 nm
Refractive index for normal light no (450), wavelength 550
The degree of change of the normal light refractive index no (550) for the light of wavelength nm and the change degree of the normal light refractive index no (650) for the light of wavelength 650 nm is -0.422m + 2.55≤ (((no (450) -n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) −ne (650)))) ≦ 1 may be set.
【0037】前記液晶材料の波長450nmの光に対す
る異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光に
対する異常光屈折率ne(550)及び波長650nm
の光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、
−0.343m+2.26≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定されているのが好ましい。Extraordinary light refractive index ne (450) for light of wavelength 450 nm, extraordinary light refractive index ne (550) for light of wavelength 550 nm and wavelength 650 nm of the liquid crystal material
Of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are −0.343 m + 2.26 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
It is preferable that (ne (550) −ne (650)))) ≦ 1 is set.
【0038】波長550nmの光に対する前記液晶材料
の屈折率異方性Δn(550)が0.060より大きく
0.120より小さい範囲に設定されているのが好まし
い。The refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm is preferably set in a range of more than 0.060 and less than 0.120.
【0039】波長550nmの光に対する前記液晶材料
の屈折率異方性Δn(550)が0.070以上0.0
95以下の範囲に設定されているのが好ましい。The refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm is 0.070 or more and 0.0.
It is preferably set in the range of 95 or less.
【0040】前記位相差素子における屈折率楕円体の傾
斜角が15゜以上75゜以下の範囲に設定されているの
が好ましい。It is preferable that the inclination angle of the refractive index ellipsoid in the retardation element is set in the range of 15 ° to 75 °.
【0041】前記位相差素子の主屈折率na及びnbの
差と、該位相差素子の厚さdとの積(na−nb)×d
が80nm以上250nm以下の範囲に設定されている
のが好ましい。The product of the difference between the main refractive indices na and nb of the retardation element and the thickness d of the retardation element (na-nb) * d.
Is preferably set in the range of 80 nm to 250 nm.
【0042】以下、本発明を完成するに至った経緯及び
本発明の作用について説明する。The background of the completion of the present invention and the operation of the present invention will be described below.
【0043】本発明にあっては、位相差素子の屈折率楕
円体の3つの主屈折率na、nb及びncがna=nc
>nbの関係を有し、位相差素子の表面に概ね平行な主
屈折率na及びncのうちの一方の方向を軸として、主
屈折率nbの方向が表面の法線方向から時計回り又は反
時計回りに傾斜すると共に、主屈折率na及びncの他
方の方向が表面に概ね平行な方向から時計回り又は反時
計回りに傾斜していることにより位相差素子の屈折率楕
円体が傾斜している。直線偏光が複屈折性を有する液晶
層を通過して正常光と異常光とが発生すると、これらの
位相差に伴って通過光が楕円偏光に変化されるが、上記
位相差板により正常光と異常光との位相差が補償され
る。In the present invention, the three main refractive indices na, nb and nc of the refractive index ellipsoid of the retardation element are na = nc.
> Nb, and the direction of the main refractive index nb is clockwise or counterclockwise from the direction normal to the surface with one direction of the main refractive indexes na and nc substantially parallel to the surface of the retardation element as an axis. While tilting clockwise, the other direction of the main refractive indices na and nc tilts clockwise or counterclockwise from the direction substantially parallel to the surface, so that the refractive index ellipsoid of the phase difference element tilts. There is. When the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer having birefringence and normal light and extraordinary light are generated, the passing light is changed to elliptically polarized light due to the phase difference between them. The phase difference from the extraordinary light is compensated.
【0044】しかしながら、このような位相差板の補償
機能のみでは、さらなる視角依存性の改善要求を充分満
たすことができない。However, such a compensation function of the phase difference plate alone cannot sufficiently satisfy the demand for further improvement of the viewing angle dependency.
【0045】そこで、本願発明者らは研究を重ねた結
果、液晶表示素子に封入された液晶層において、液晶材
料の平均アルキル鎖長と、液晶材料の正常光屈折率no
の波長に対する変化度合と、液晶材料の異常光屈折率n
eの波長に対する変化度合との組み合わせ条件が、特に
液晶表示画面の着色に影響を与えることを見い出し、本
発明を完成させるに至った。Therefore, as a result of repeated studies by the present inventors, in the liquid crystal layer enclosed in the liquid crystal display device, the average alkyl chain length of the liquid crystal material and the normal light refractive index no of the liquid crystal material are no.
Of the liquid crystal material with respect to the wavelength, and the extraordinary refractive index n of the liquid crystal material
The inventors have found that the combination condition of the change degree of e with respect to the wavelength has a particular effect on the coloring of the liquid crystal display screen, and have completed the present invention.
【0046】本発明の液晶表示装置にあっては、液晶材
料の平均アルキル鎖長と、液晶材料の正常光屈折率no
の波長に対する変化度合と、液晶材料の異常光屈折率n
eの波長に対する変化度合との組み合わせ条件を、視角
に依存した画面着色が発生しない範囲に設定している。
これにより画面の着色をより一層防止することが可能と
なり、さらに、後述する実施形態に示すように、コント
ラスト変化や反転現象についても、位相差板の補償機能
のみの場合よりもさらに改善することができた。In the liquid crystal display device of the present invention, the average alkyl chain length of the liquid crystal material and the normal light refractive index no of the liquid crystal material are
Of the liquid crystal material with respect to the wavelength, and the extraordinary refractive index n of the liquid crystal material
The combination condition with the degree of change of e with respect to the wavelength is set to a range in which screen coloring depending on the viewing angle does not occur.
This makes it possible to further prevent the screen from being colored, and further, as shown in the embodiments described later, it is possible to further improve the contrast change and the inversion phenomenon as compared with the case where only the compensation function of the retardation film is used. did it.
【0047】液晶材料の平均アルキル鎖長と、液晶材料
の正常光屈折率noの波長に対する変化度合と、液晶材
料の異常光屈折率neの波長に対する変化度合との関係
は、具体的には以下の範囲に設定する。The relationship between the average alkyl chain length of the liquid crystal material, the degree of change of the normal light refractive index no of the liquid crystal material with respect to the wavelength, and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne of the liquid crystal material with respect to the wavelength is specifically as follows. Set to the range of.
【0048】(1)液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm<3.40の場合、液晶材料の波
長450nmの光に対する異常光屈折率ne(45
0)、波長550nmの光に対する異常光屈折率ne
(550)及び波長650nmの光に対する異常光屈折
率ne(650)の変化度合と、波長450nmの光に
対する正常光屈折率no(450)、波長550nmの
光に対する正常光屈折率no(550)及び波長650
nmの光に対する正常光屈折率no(650)の変化度
合とを、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.422m+2.55
の範囲に設定する。(1) Average alkyl chain (C m H of liquid crystal material)
When the length m of 2m + 1 −) is m <3.40, the extraordinary refractive index ne (45
0), the extraordinary refractive index ne for the light of wavelength 550 nm
(550) and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of wavelength 650 nm, the normal light refractive index no (450) with respect to the light of wavelength 450 nm, the normal light refractive index no (550) with respect to the light of wavelength 550 nm, and Wavelength 650
The degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of nm is expressed as 1 ≦ (((no (450) −no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≦ −0.422 m + 2.55.
【0049】この場合、後述する実施形態1において示
すように、通常の液晶表示装置に対して要求される視角
50゜において、若干の色付きは生じるものの、どの方
向から見ても充分使用に耐え得る表示が得られる。In this case, as shown in Embodiment 1 to be described later, although a slight coloring occurs at a viewing angle of 50 ° required for a normal liquid crystal display device, it can be sufficiently used from any direction. Display is obtained.
【0050】さらに好ましくは、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.343m+2.26
の範囲に設定する。More preferably, 1≤ (((no (450) -no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≤-0.343m + 2.26.
【0051】この場合、後述する実施形態1において示
すように、視角70゜というさらに広視野角の液晶表示
装置において、どの方向から見ても全く着色現象が無い
表示が得られる。In this case, as shown in Embodiment 1 described later, in a liquid crystal display device having a wider viewing angle of 70 °, a display without any coloring phenomenon can be obtained when viewed from any direction.
【0052】(2)液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmが3.40≦m≦3.90の場合、液
晶材料の波長450nmの光に対する異常光屈折率ne
(450)、波長550nmの光に対する異常光屈折率
ne(550)及び波長650nmの光に対する異常光
屈折率ne(650)の変化度合と、波長450nmの
光に対する正常光屈折率no(450)、波長550n
mの光に対する正常光屈折率no(550)及び波長6
50nmの光に対する正常光屈折率no(650)の変
化度合とを、
0.80≦(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))≦1.20
の範囲に設定する。(2) Average alkyl chain (C m H of liquid crystal material)
When the length m of 2m + 1 −) is 3.40 ≦ m ≦ 3.90, the extraordinary refractive index ne of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm is ne.
(450), the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (550) for the light of wavelength 550 nm and the extraordinary light refractive index ne (650) for the light of wavelength 650 nm, and the normal light refractive index no (450) for the light of wavelength 450 nm, Wavelength 550n
Normal light refractive index no (550) and wavelength 6 for m light
The degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of 50 nm is 0.80 ≦ (((no (450) −no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) ≤ 1.20.
【0053】この場合、後述する実施形態2に示すよう
に、通常の液晶表示装置に対して要求される視角50゜
において、若干の色付きは生じるものの、どの方向から
見ても充分使用に耐え得る表示が得られる。In this case, as shown in Embodiment 2 to be described later, although a slight coloring occurs at a viewing angle of 50 ° required for a normal liquid crystal display device, it can be sufficiently used from any direction. Display is obtained.
【0054】さらに好ましくは、
0.85<(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))<1.15
の範囲に設定する。More preferably, 0.85 <(((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) <1.15.
【0055】この場合、後述する実施形態2に示すよう
に、視角70゜というさらに広視野角の液晶表示装置に
おいて、どの方向から見ても全く着色現象が無い表示が
得られる。In this case, as shown in Embodiment 2 described later, in a liquid crystal display device having a wider viewing angle of 70 °, a display without any coloring phenomenon can be obtained when viewed from any direction.
【0056】(3)液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm>3.90の場合、液晶材料の波
長450nmの光に対する異常光屈折率ne(45
0)、波長550nmの光に対する異常光屈折率ne
(550)及び波長650nmの光に対する異常光屈折
率ne(650)の変化度合と、波長450nmの光に
対する正常光屈折率no(450)、波長550nmの
光に対する正常光屈折率no(550)及び波長650
nmの光に対する正常光屈折率no(650)の変化度
合とを、
−0.422m+2.55≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定する。(3) Average alkyl chain (C m H of liquid crystal material)
When the length m of 2m + 1 −) is m> 3.90, the extraordinary light refractive index ne (45
0), the extraordinary refractive index ne for the light of wavelength 550 nm
(550) and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of wavelength 650 nm, the normal light refractive index no (450) with respect to the light of wavelength 450 nm, the normal light refractive index no (550) with respect to the light of wavelength 550 nm, and Wavelength 650
The degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of nm is −0.422m + 2.55 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) −ne (650)))) ≦ 1.
【0057】この場合、後述する実施形態3に示すよう
に、通常の液晶表示装置に対して要求される視角50゜
において、若干の色付きは生じるものの、どの方向から
見ても充分使用に耐え得る表示が得られる。In this case, as shown in Embodiment 3 which will be described later, although a slight coloring occurs at a viewing angle of 50 ° required for a normal liquid crystal display device, it can be sufficiently used from any direction. Display is obtained.
【0058】さらに好ましくは、
−0.343m+2.26≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定する。More preferably, -0.343m + 2.26≤ (((no (450) -n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) −ne (650)))) ≦ 1.
【0059】この場合、後述する実施形態3に示すよう
に、視角70゜というさらに広視野角の液晶表示装置に
おいて、どの方向から見ても全く着色現象が無い表示が
得られる。In this case, as shown in Embodiment 3 described later, in a liquid crystal display device having a wider viewing angle of 70 °, a display without any coloring phenomenon can be obtained when viewed from any direction.
【0060】本発明の液晶表示装置にあっては、波長5
50nmの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δn(5
50)を0.060より大きく0.120より小さい範
囲に設定するのが好ましい。可視光領域である波長55
0nmの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δn(55
0)が0.060以下又は0.120以上である場合、
後述する実施形態4に示すように、視角方向によって反
転現象やコントラスト比の低下が発生することが確認さ
れているからである。波長550nmの光に対する液晶
材料の屈折率異方性Δn(550)を0.060より大
きく0.120より小さい範囲に設定することにより視
角に応じた位相差を解消することができるので、液晶表
示画面において視角に依存して生じる着色現象は当然な
がら、コントラスト変化や左右方向の反転現象等もさら
に改善することができる。In the liquid crystal display device of the present invention, the wavelength of 5
Refractive index anisotropy Δn (5
It is preferable to set 50) to a range larger than 0.060 and smaller than 0.120. Wavelength 55 in the visible light range
Refractive index anisotropy Δn (55
0) is 0.060 or less or 0.120 or more,
This is because it has been confirmed that an inversion phenomenon and a decrease in contrast ratio occur depending on the viewing angle direction, as shown in Embodiment 4 described later. By setting the refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm in the range of more than 0.060 and less than 0.120, it is possible to eliminate the phase difference according to the viewing angle. Naturally, the coloring phenomenon that occurs depending on the viewing angle on the screen can be further improved with respect to the contrast change, the inversion phenomenon in the horizontal direction, and the like.
【0061】ここで、波長550nmの光に対する液晶
材料の屈折率異方性Δn(550)を0.070以上
0.095以下の範囲に設定することにより、後述する
実施形態4に示すように、視角に応じた位相差をより効
果的に解消することができる。従って、液晶表示画面に
おいて視角に依存して生じる着色現象、コントラスト変
化や左右方向の反転現象等を確実に改善することができ
る。Here, by setting the refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm in the range of 0.070 or more and 0.095 or less, as shown in Embodiment 4 described later, It is possible to more effectively eliminate the phase difference according to the viewing angle. Therefore, it is possible to reliably improve the coloring phenomenon, the change in contrast, the inversion phenomenon in the left-right direction, and the like that occur depending on the viewing angle on the liquid crystal display screen.
【0062】本発明の液晶表示装置にあっては、位相差
素子における屈折率楕円体の傾斜角を15゜以上75゜
以下の範囲に設定するのが好ましい。このように位相差
素子の屈折率楕円体の傾斜角を設定することにより、後
述する実施形態4に示すように、上述した視角に応じて
生じる正常光と異常光との位相差変化を、位相差素子に
よって確実に補償することができる。In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable to set the tilt angle of the refractive index ellipsoid in the retardation element within the range of 15 ° to 75 °. By setting the tilt angle of the refractive index ellipsoid of the phase difference element in this way, the phase difference change between the normal light and the extraordinary light generated according to the above-described viewing angle can be changed as shown in Embodiment 4 described later. The phase difference element can surely compensate.
【0063】本発明の液晶表示装置にあっては、位相差
素子の主屈折率na及びnbの差と、位相差素子の厚さ
dとの積(na−nb)×dを80nm以上250nm
以下の範囲に設定するのが好ましい。このように位相差
素子の主屈折率na及びnbの差と位相差素子の厚さd
との積を設定することにより、後述する実施形態4に示
すように、上述した視角に応じて生じる正常光と異常光
との位相差変化を、位相差素子によって確実に補償する
ことができる。In the liquid crystal display device of the present invention, the product (na−nb) × d of the difference between the main refractive indexes na and nb of the retardation element and the thickness d of the retardation element is 80 nm to 250 nm.
It is preferable to set it in the following range. Thus, the difference between the main refractive indices na and nb of the phase difference element and the thickness d of the phase difference element
By setting the product of and, as shown in Embodiment 4 described later, it is possible to reliably compensate the phase difference change between the normal light and the extraordinary light, which occurs according to the viewing angle, by the phase difference element.
【0064】[0064]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0065】図1は、本発明の一実施形態である液晶表
示装置の構造を示す断面図である。この液晶表示装置
は、液晶表示素子1と一対の位相差板2、3と一対の偏
光板4、5とからなる液晶セル16と駆動回路17とを
備えている。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell 16 including a liquid crystal display element 1, a pair of retardation plates 2 and 3, and a pair of polarizing plates 4 and 5, and a drive circuit 17.
【0066】液晶表示素子1は、対向配置された一対の
電極基板6、7の間に液晶層8が挟持されている。一方
の電極基板6は、ベースとなるガラス基板(透光性基
板)9の液晶層8側の表面にITO(インジウム錫酸化
物)からなる透明電極10が形成され、その上に配向膜
11が形成されている。他方の電極基板7は、ベースと
なるガラス基板(透光性基板)12の液晶層8側の表面
にITOからなる透明電極13が形成され、その上に配
向膜14が形成されている。In the liquid crystal display element 1, a liquid crystal layer 8 is sandwiched between a pair of electrode substrates 6 and 7 which are arranged to face each other. In one electrode substrate 6, a transparent electrode 10 made of ITO (indium tin oxide) is formed on the surface of a glass substrate (translucent substrate) 9 serving as a base on the liquid crystal layer 8 side, and an alignment film 11 is formed thereon. Has been formed. On the other electrode substrate 7, a transparent electrode 13 made of ITO is formed on the surface of the glass substrate (translucent substrate) 12 serving as a base on the liquid crystal layer 8 side, and an alignment film 14 is formed thereon.
【0067】両透明電極10、11は駆動回路17に接
続されている。なお、この図1においては簡略化のため
に2画素分の構成を示しているが、液晶表示素子1の表
示部のほぼ全体において所定幅の帯状の透明電極10、
13がガラス基板9、12上に形成され、一方のガラス
基板9上の透明電極10と他方のガラス基板10上の透
明電極13とは基板面に垂直な方向から見て相互に交差
(ここでは直交)するように形成されている。Both transparent electrodes 10 and 11 are connected to a drive circuit 17. Although FIG. 1 shows a configuration for two pixels for simplification, a strip-shaped transparent electrode 10 having a predetermined width is formed in almost the entire display portion of the liquid crystal display element 1.
13 is formed on the glass substrates 9 and 12, and the transparent electrode 10 on one glass substrate 9 and the transparent electrode 13 on the other glass substrate 10 intersect each other when viewed from a direction perpendicular to the substrate surface (here, (Orthogonal).
【0068】配向膜11、14は、液晶層8中の液晶分
子が約90゜捩れ配向するように予めラビング処理が施
されている。配向膜11のラビング方向R1と配向膜1
4のラビング方向R2とは、図2に示すように、互いに
直交する方向に設定されている。The alignment films 11 and 14 have been previously subjected to rubbing treatment so that the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 8 are twisted and aligned by about 90 °. Rubbing direction R1 of alignment film 11 and alignment film 1
As shown in FIG. 2, the rubbing directions R2 of 4 are set in directions orthogonal to each other.
【0069】両電極基板6、7はシール樹脂15により
貼り合わせられており、電極基板6、7とシール樹脂1
5とで囲まれる空間内に液晶層8が封入されている。な
お、この液晶層8の詳細については後述するが、位相差
板2、3による位相差補償機能と組み合わせて最良な特
性が得られるように、液晶層8中の液晶材料のアルキル
鎖、正常光屈折率noの波長に対する変化度合及び異常
光屈折率neの波長に対する変化度合との関係が所定の
範囲に設定してある。Both electrode substrates 6 and 7 are bonded together by a seal resin 15, and the electrode substrates 6 and 7 and the seal resin 1 are bonded together.
A liquid crystal layer 8 is enclosed in a space surrounded by 5. Although details of the liquid crystal layer 8 will be described later, an alkyl chain of the liquid crystal material in the liquid crystal layer 8 and normal light are used so that the best characteristics can be obtained by combining with the phase difference compensation function of the phase difference plates 2 and 3. The relationship between the degree of change of the refractive index no with respect to wavelength and the degree of change of the extraordinary refractive index ne with respect to wavelength is set within a predetermined range.
【0070】位相差板2、3は、液晶表示素子1とその
両側の偏光板4、5との間に各々1枚ずつ配置されてい
る。この位相差板2、3は、透明な有機高分子からなる
支持体にディスコティック液晶が傾斜配向又はハイブリ
ッド配向されて架橋されたものである。これにより、後
述するように、屈折率楕円体が傾斜した位相差板2、3
が得られる。The retardation plates 2 and 3 are arranged one each between the liquid crystal display element 1 and the polarizing plates 4 and 5 on both sides thereof. The retardation plates 2 and 3 are obtained by cross-linking a discotic liquid crystal on a support made of a transparent organic polymer by being tilted or hybrid-aligned. As a result, as will be described later, the retardation plates 2 and 3 having the inclined refractive index ellipsoids.
Is obtained.
【0071】位相差板2、3の支持体材料としては、一
般に偏光板に用いられるトリアセチルセルロース(TA
C)が適しており、信頼性が高い位相差板が得られる。
それ以外の材料としては、ポリカーボネート(PC)、
ポリエチレンテレフタレート(PET)等の耐環境性や
耐薬品性に優れた無色透明の有機高分子フィルムが適し
ている。The support material for the retardation plates 2 and 3 is triacetyl cellulose (TA) which is generally used for polarizing plates.
C) is suitable, and a retardation plate with high reliability can be obtained.
Other materials include polycarbonate (PC),
A colorless and transparent organic polymer film having excellent environment resistance and chemical resistance, such as polyethylene terephthalate (PET), is suitable.
【0072】位相差板2、3は、図3に示すように、異
なる3方向の主屈折率na、nb、ncを有している。As shown in FIG. 3, the retardation plates 2 and 3 have different main refractive indices na, nb and nc in three directions.
【0073】3つの主屈折率na、nb及びncはna
=nc>nbの関係を有している。この場合、光学軸が
1つのみ存在するので位相差板2、3は一軸性を備えた
ものとなり、屈折率異方性が負となる。The three main refractive indices na, nb and nc are na
= Nc> nb. In this case, since there is only one optical axis, the retardation plates 2 and 3 are uniaxial, and the refractive index anisotropy is negative.
【0074】主屈折率naの方向は、直交座標軸xyz
のうち、位相差板2、3の表面に平行(画面に平行)な
y軸の方向と一致している。主屈折率nbの方向は、主
屈折率naの方向を軸として、位相差板2、3の表面に
垂直(表面の法線方向、画面に垂直)なz軸の方向から
矢印Aの方向にθ傾いている。主屈折率ncの方向は、
主屈折率naの方向を軸として、位相差板2、3の表面
に平行(画面に平行)なx軸の方向から矢印Bの方向に
θ傾いている。この屈折率楕円体の傾斜角度θは15゜
≦θ≦75゜とするのが好ましい。この範囲に設定する
ことにより屈折率楕円体の傾斜方向が時計回り及び反時
計回りに関わらず、位相差板2、3による位相差補償機
能を確実に得ることができる。ここで、位相差板2、3
に異方性を与える方向に傾斜する主屈折率nbの方向を
位相差板2、3の表面に投影した方向をDとする。The direction of the main refractive index na is the orthogonal coordinate axis xyz.
Among these, the direction of the y-axis parallel to the surfaces of the phase difference plates 2 and 3 (parallel to the screen) is matched. The direction of the main refractive index nb is from the direction of the z-axis perpendicular to the surfaces of the phase difference plates 2 and 3 (normal direction of the surface, perpendicular to the screen) to the direction of arrow A with the direction of the main refractive index na as the axis. θ is tilted. The direction of the main refractive index nc is
With the direction of the main refractive index na as the axis, the angle θ is inclined in the direction of arrow B from the direction of the x-axis parallel to the surfaces of the phase difference plates 2 and 3 (parallel to the screen). The inclination angle θ of this index ellipsoid is preferably 15 ° ≦ θ ≦ 75 °. By setting this range, the phase difference compensating function of the phase difference plates 2 and 3 can be surely obtained regardless of whether the tilt direction of the index ellipsoid is clockwise or counterclockwise. Here, the phase difference plates 2, 3
Let D be the direction in which the direction of the main refractive index nb that is inclined in the direction that gives anisotropy to is projected onto the surfaces of the phase difference plates 2 and 3.
【0075】位相差板2、3の第1のリターデーション
値は主屈折率na及びncの差(屈折率異方性Δn)と
位相差素子の厚さdとの積(nc−na)×dで表され
るが、na=ncであるためほぼ0nmになる。第2の
リターデーション値は主屈折率na及びnbの差(屈折
率異方性Δn)と位相差素子の厚さdとの積(na−n
b)×dで表されるが、80nm以上250nm以下の
範囲に設定するのが好ましい。この範囲に設定すること
により、位相差板2、3による位相差補償機能を確実に
得ることができる。The first retardation value of the retardation plates 2 and 3 is the product of the difference between the main refractive indices na and nc (refractive index anisotropy Δn) and the thickness d of the retardation element (nc-na) ×. Although it is represented by d, it is almost 0 nm because na = nc. The second retardation value is the product (na−n) of the difference between the main refractive indices na and nb (refractive index anisotropy Δn) and the thickness d of the retardation element.
It is represented by b) × d, but it is preferably set in the range of 80 nm or more and 250 nm or less. By setting this range, the phase difference compensating function of the phase difference plates 2 and 3 can be surely obtained.
【0076】なお、液晶や位相差板(位相差フィルム)
といった光学異方体においては、3次元方向の主屈折率
na、nb、ncの異方性が屈折率楕円体で表される。
その屈折率異方性Δnは、屈折率異方体をどの方向から
観察するかによって異なる値になる。Liquid crystal and retardation film (retardation film)
In such an anisotropic body, the anisotropy of the main refractive indices na, nb, and nc in the three-dimensional direction is represented by a refractive index ellipsoid.
The refractive index anisotropy Δn has different values depending on from which direction the refractive index anisotropic body is observed.
【0077】本実施形態の液晶表示装置において、液晶
表示素子1、位相差板2、3及び偏光板4、5は図4に
示すように配置されている。In the liquid crystal display device of this embodiment, the liquid crystal display element 1, the retardation plates 2 and 3, and the polarizing plates 4 and 5 are arranged as shown in FIG.
【0078】偏光板4は、その吸収軸AX1が上述の配
向膜11のラビング方向R1と平行になるように配置さ
れ、偏光板5は、その吸収軸AX2が上述の配向膜14
のラビング方向R2と平行になるように配置される。こ
の液晶表示装置においては、ラビング方向R1、R2を
互いに直交させているため、吸収軸AX1、AX2も互
いに直交している。The polarizing plate 4 is arranged so that its absorption axis AX1 is parallel to the rubbing direction R1 of the above-mentioned alignment film 11, and the polarizing plate 5 has its absorption axis AX2 in the above-mentioned alignment film 14.
Are arranged so as to be parallel to the rubbing direction R2. In this liquid crystal display device, since the rubbing directions R1 and R2 are orthogonal to each other, the absorption axes AX1 and AX2 are also orthogonal to each other.
【0079】位相差板2は、図3に示した方向D(D
1)が配向膜11のラビング方向R1と平行になるよう
に配置され、位相差板3は、図3に示した方向D(D
2)が配向膜14のラビング方向R2と平行になるよう
に配置される。The phase difference plate 2 is moved in the direction D (D
1) is arranged so as to be parallel to the rubbing direction R1 of the alignment film 11, and the phase difference plate 3 has the direction D (D) shown in FIG.
2) is arranged so as to be parallel to the rubbing direction R2 of the alignment film 14.
【0080】このような液晶表示素子1、位相差板2、
3及び偏光板4、5の配置により、液晶層8にオン電圧
を印加しないオフ時に光を透過して白色表示を行う所謂
ノーマリホワイトモードの液晶表示装置が得られる。The liquid crystal display element 1, the retardation plate 2,
By arranging 3 and the polarizing plates 4 and 5, it is possible to obtain a so-called normally white mode liquid crystal display device which transmits light when turned off without applying an on-voltage to the liquid crystal layer 8 and displays white.
【0081】なお、位相差板2、3の配置については、
位相差板2、3のうちのいずれか一方のみを液晶表示素
子1の片側に配置してもよく、又は位相差板2、3の両
方を液晶表示素子2の片側に重ねて配置してもよい。さ
らに、3枚以上の位相差板を用いることも可能である。Regarding the arrangement of the phase difference plates 2 and 3,
Only one of the phase difference plates 2 and 3 may be arranged on one side of the liquid crystal display element 1, or both of the phase difference plates 2 and 3 may be arranged on one side of the liquid crystal display element 2 in an overlapping manner. Good. Furthermore, it is also possible to use three or more retardation plates.
【0082】次に、液晶層8について、詳細に説明す
る。Next, the liquid crystal layer 8 will be described in detail.
【0083】上述したように、位相差板2、3による位
相差補償機能と組み合わせて最良な特性が得られるよう
に、液晶層8中の液晶材料のアルキル鎖、正常光屈折率
noの波長に対する変化度合及び異常光屈折率neの波
長に対する変化度合との関係は、表示画面に視角に依存
した着色が発生しない範囲に設定してある。As described above, in order to obtain the best characteristics in combination with the phase difference compensating function of the phase difference plates 2 and 3, the alkyl chain of the liquid crystal material in the liquid crystal layer 8 and the wavelength of the normal light refractive index no are compared. The relationship between the degree of change and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne with respect to the wavelength is set in a range in which coloring depending on the viewing angle does not occur on the display screen.
【0084】具体的には、液晶材料の平均アルキル鎖長
と、液晶材料の正常光屈折率noの波長に対する変化度
合と、液晶材料の異常光屈折率neの波長に対する変化
度合との関係は、以下の(1)〜(3)の少なくともい
ずれかの設定範囲の条件を満たすように設定する。Specifically, the relationship between the average alkyl chain length of the liquid crystal material, the degree of change of the normal light refractive index no of the liquid crystal material with respect to wavelength, and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne of the liquid crystal material with respect to wavelength is as follows: It is set so as to satisfy the condition of at least one of the following setting ranges (1) to (3).
【0085】(1)液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm<3.40の場合、液晶材料の波
長450nmの光に対する異常光屈折率ne(45
0)、波長550nmの光に対する異常光屈折率ne
(550)及び波長650nmの光に対する異常光屈折
率ne(650)の変化度合と、波長450nmの光に
対する正常光屈折率no(450)、波長550nmの
光に対する正常光屈折率no(550)及び波長650
nmの光に対する正常光屈折率no(650)の変化度
合とを、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.422m+2.55
の範囲に設定する。(1) Average alkyl chain (C m H of liquid crystal material)
When the length m of 2m + 1 −) is m <3.40, the extraordinary refractive index ne (45
0), the extraordinary refractive index ne for the light of wavelength 550 nm
(550) and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of wavelength 650 nm, the normal light refractive index no (450) with respect to the light of wavelength 450 nm, the normal light refractive index no (550) with respect to the light of wavelength 550 nm, and Wavelength 650
The degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of nm is expressed as 1 ≦ (((no (450) −no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≦ −0.422 m + 2.55.
【0086】より好ましくは、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.343m+2.26
の範囲に設定する。More preferably, 1≤ (((no (450) -no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≤-0.343m + 2.26.
【0087】(2)液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmが3.40≦m≦3.90の場合、液
晶材料の波長450nmの光に対する異常光屈折率ne
(450)、波長550nmの光に対する異常光屈折率
ne(550)及び波長650nmの光に対する異常光
屈折率ne(650)の変化度合と、波長450nmの
光に対する正常光屈折率no(450)、波長550n
mの光に対する正常光屈折率no(550)及び波長6
50nmの光に対する正常光屈折率no(650)の変
化度合とを、
0.80≦(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))≦1.20
の範囲に設定する。(2) Average alkyl chain (C m H of liquid crystal material)
When the length m of 2m + 1 −) is 3.40 ≦ m ≦ 3.90, the extraordinary refractive index ne of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm is ne.
(450), the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (550) for the light of wavelength 550 nm and the extraordinary light refractive index ne (650) for the light of wavelength 650 nm, and the normal light refractive index no (450) for the light of wavelength 450 nm, Wavelength 550n
Normal light refractive index no (550) and wavelength 6 for m light
The degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of 50 nm is 0.80 ≦ (((no (450) −no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) ≤ 1.20.
【0088】より好ましくは、
0.85<(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))<1.15
の範囲に設定する。More preferably, 0.85 <(((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) <1.15.
【0089】(3)液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm>3.90の場合、液晶材料の波
長450nmの光に対する異常光屈折率ne(45
0)、波長550nmの光に対する異常光屈折率ne
(550)及び波長650nmの光に対する異常光屈折
率ne(650)の変化度合と、波長450nmの光に
対する正常光屈折率no(450)、波長550nmの
光に対する正常光屈折率no(550)及び波長650
nmの光に対する正常光屈折率no(650)の変化度
合とを、
−0.422m+2.55≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定する。(3) Average alkyl chain (C m H of liquid crystal material)
When the length m of 2m + 1 −) is m> 3.90, the extraordinary light refractive index ne (45
0), the extraordinary refractive index ne for the light of wavelength 550 nm
(550) and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of wavelength 650 nm, the normal light refractive index no (450) with respect to the light of wavelength 450 nm, the normal light refractive index no (550) with respect to the light of wavelength 550 nm, and Wavelength 650
The degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to the light of nm is −0.422m + 2.55 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) −ne (650)))) ≦ 1.
【0090】より好ましくは、
−0.343m+2.26≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定する。More preferably, -0.343m + 2.26≤ (((no (450) -n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) −ne (650)))) ≦ 1.
【0091】この構成により、本実施形態の液晶表示装
置は、液晶表示素子1に視角に応じて生じる正常光と異
常光との位相差変化を位相差板2、3で補償すると共
に、液晶表示画面に生じる視角に依存した着色を液晶層
8の液晶材料により特に効果的に補償することができ
る。従って、視角に依存した表示画面の着色が効果的に
改善され、同時にコントラスト変化や反転現象も改善さ
れて、高画質の画像を得ることができる。With this structure, the liquid crystal display device of this embodiment compensates for the phase difference change between the normal light and the extraordinary light which occurs in the liquid crystal display element 1 depending on the viewing angle by the phase difference plates 2 and 3, and at the same time, the liquid crystal display The coloring depending on the viewing angle generated on the screen can be compensated particularly effectively by the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8. Therefore, the coloring of the display screen depending on the viewing angle is effectively improved, and at the same time, the contrast change and the reversal phenomenon are also improved, and a high quality image can be obtained.
【0092】以下に本発明の液晶表示装置について、さ
らに具体的な実施形態を挙げて説明する。The liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to more specific embodiments.
【0093】(実施形態1)本実施形態1では、図1に
示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料とし
て下記構造式で示される材料系をブレンドして、1モル
に対する平均アルキル鎖(CmH2m+1−)の長さmをm
<3.40とし、液晶材料の波長450nmの光に対す
る異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光に
対する異常光屈折率ne(550)及び波長650nm
の光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とを
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.422m+2.55
の範囲に設定したものを用いた。(Embodiment 1) In Embodiment 1, in the liquid crystal display device shown in FIG. 1, a material system represented by the following structural formula is blended as a liquid crystal material of the liquid crystal layer 8 to obtain an average alkyl chain for 1 mol. The length m of (C m H 2m + 1 −) is m
<3.40, and the extraordinary refractive index ne (450) for the light of wavelength 450 nm, the extraordinary refractive index ne (550) for the light of wavelength 550 nm, and the wavelength 650 nm of the liquid crystal material.
Of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are 1 ≦ (((no (450) -no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≦≦ −0.422 m + 2.55.
【0094】[0094]
【化1】 [Chemical 1]
【0095】液晶セル16のセル厚(液晶層8の厚み)
は5μmとし、下記表1に示す5つの液晶表示装置(サ
ンプル#11〜#15)を作製した。Cell thickness of liquid crystal cell 16 (thickness of liquid crystal layer 8)
Was 5 μm, and five liquid crystal display devices (Samples # 11 to # 15) shown in Table 1 below were produced.
【0096】位相差板2、3としては、透明な支持体
(例えばトリアセチルセルロース(TAC)等)にディ
スコティック液晶を塗布し、ディスコティック液晶を傾
斜配向させて架橋させて、第1のリターデーション値
(nc−na)×dが0nm、第2のリターデーション
値(na−nb)×dが100nmであり、図3に示し
た主屈折率nbの方向がxyz座標軸におけるz軸方向
から矢印Aの方向に約20゜傾き、主屈折率ncの方向
がx軸方向から矢印Bの方向に約20゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ=20゜のものを作製した。As the retardation plates 2 and 3, a discotic liquid crystal is applied to a transparent support (eg, triacetyl cellulose (TAC)), and the discotic liquid crystal is inclined and crosslinked to form a first retarder. The retardation value (nc-na) × d is 0 nm, the second retardation value (na-nb) × d is 100 nm, and the direction of the main refractive index nb shown in FIG. 3 is an arrow from the z-axis direction in the xyz coordinate axes. An index ellipsoid having an inclination angle θ = 20 ° in which the main refractive index nc was inclined about 20 ° in the direction A and the direction of the main refractive index nc was inclined about 20 ° in the direction of the arrow B from the x-axis direction was produced.
【0097】さらに、比較のために、図1の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料
として
1>(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))又は(((no(450)−no(55
0))/(no(550)−no(650)))/
((ne(450)−ne(550))/(ne(55
0)−ne(650))))>−0.422m+2.5
5
の範囲に設定したものを用いた以外は本実施形態と同様
にして下記表1に示した2つの液晶表示装置(比較サン
プル#100及び#101)を作製した。For comparison, in the liquid crystal display device shown in the liquid crystal display device of FIG. 1, the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8 is 1> (((no (450) -no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) or (((no (450) -no (55
0)) / (no (550) -no (650))) /
((Ne (450) -ne (550)) / (ne (55
0) -ne (650))))>-0.422m + 2.5
Two liquid crystal display devices (Comparative Samples # 100 and # 101) shown in Table 1 below were produced in the same manner as this embodiment except that the liquid crystal display device set in the range of 5 was used.
【0098】上記サンプル#11〜#15及び比較サン
プル#100、#101について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表1に示す。尚、下記表1及び後
述する実施形態2、3の表2、3において、
F(no(λ),ne(λ)=(((no(450)−
no(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))であり、
○は着色無し、△は使用に耐え得る程度の着色あり、×
は使用に耐えない程度の着色ありを示す。Table 1 below shows the results of a visual test under the white light of the samples # 11 to # 15 and the comparative samples # 100 and # 101. In Table 1 below and Tables 2 and 3 of Embodiments 2 and 3 described later, F (no (λ), ne (λ) = (((no (450) −
no (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) -ne (650)))), where ○ is not colored, Δ is colored enough to withstand use, ×
Indicates that there is coloring that cannot be used.
【0099】[0099]
【表1】 [Table 1]
【0100】上記表1に示すように、本実施形態のサン
プル#13〜#15については、視角70゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、
1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.343m+2.26
の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。As shown in Table 1 above, the samples # 13 to # 15 of this embodiment were not colored in any direction at a visual angle of 70 °, and good image quality was obtained. Therefore, 1 ≦ (((no (450) -no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
It is understood that particularly excellent characteristics are obtained in the range of 0)))) ≦ −0.343 m + 2.26.
【0101】また、本実施形態のサンプル#11及び#
12については、視角50゜まではどの方向から見ても
着色は確認されず、良好な画質が得られた。視角60゜
では左右方向から見た場合に若干の着色が確認された
が、使用に耐え得る程度の着色であった。In addition, samples # 11 and # of this embodiment are
With respect to No. 12, no coloring was observed from any direction up to a viewing angle of 50 °, and good image quality was obtained. At a viewing angle of 60 °, some coloration was confirmed when viewed from the left and right directions, but it was coloration that could be used.
【0102】これに対して、比較サンプル#100及び
#101については、視角50゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。On the other hand, with respect to the comparative samples # 100 and # 101, it was confirmed that the samples were colored from yellow to orange at a viewing angle of 50 ° and could not be used even when viewed from the left and right directions.
【0103】さらに、位相差板2、3として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル#11〜サンプル#
15、及び比較サンプル#100、#101と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。Further, sample # 11 to sample # of the present embodiment except that a discotic liquid crystal was applied to the transparent supports as the retardation plates 2 and 3 for hybrid alignment.
Similar results were obtained for the liquid crystal display devices manufactured in the same manner as in No. 15 and Comparative Samples # 100 and # 101.
【0104】(実施形態2)本実施形態2では、図1に
示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料とし
て下記構造式で示される材料系をブレンドして、1モル
に対する平均アルキル鎖(CmH2m+1−)の長さmを
3.40≦m≦3.90とし、液晶材料の波長450n
mの光に対する異常光屈折率ne(450)、波長55
0nmの光に対する異常光屈折率ne(550)及び波
長650nmの光に対する異常光屈折率ne(650)
の変化度合と、波長450nmの光に対する正常光屈折
率no(450)、波長550nmの光に対する正常光
屈折率no(550)及び波長650nmの光に対する
正常光屈折率no(650)の変化度合とを
0.80≦(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))≦1.20
の範囲に設定したものを用いた。(Embodiment 2) In Embodiment 2, in the liquid crystal display device shown in FIG. 1, a material system represented by the following structural formula is blended as a liquid crystal material of the liquid crystal layer 8 to obtain an average alkyl chain for 1 mol. The length m of (C m H 2m + 1 −) is set to 3.40 ≦ m ≦ 3.90, and the wavelength of the liquid crystal material is 450 n.
Extraordinary refractive index ne (450) for m light, wavelength 55
Extraordinary light refractive index ne (550) for 0 nm light and extraordinary light refractive index ne (650) for light having a wavelength of 650 nm
Of the normal light refractive index no (450) for the light of wavelength 450 nm, the normal light refractive index no (550) for the light of wavelength 550 nm and the normal light refractive index no (650) for the light of wavelength 650 nm. 0.80 ≦ (((no (450) −no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) ≦ 1.20 was used.
【0105】[0105]
【化2】 [Chemical 2]
【0106】液晶セル16のセル厚は5μmとし、下記
表2に示す5つの液晶表示装置(サンプル#21〜#2
5)を作製した。The liquid crystal cell 16 had a cell thickness of 5 μm, and the five liquid crystal display devices (samples # 21 to # 2) shown in Table 2 below were used.
5) was produced.
【0107】位相差板2、3としては、透明な支持体
(例えばトリアセチルセルロース(TAC)等)にディ
スコティック液晶を塗布し、ディスコティック液晶を傾
斜配向させて架橋させて、第1のリターデーション値
(nc−na)×dが0nm、第2のリターデーション
値(na−nb)×dが100nmであり、図3に示し
た主屈折率nbの方向がxyz座標軸におけるz軸方向
から矢印Aの方向に約20゜傾き、主屈折率ncの方向
がx軸方向から矢印Bの方向に約20゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ=20゜のものを作製した。As the retardation plates 2 and 3, a discotic liquid crystal is applied to a transparent support (eg, triacetyl cellulose (TAC)), and the discotic liquid crystal is inclined and crosslinked to form a first retarder. The retardation value (nc-na) × d is 0 nm, the second retardation value (na-nb) × d is 100 nm, and the direction of the main refractive index nb shown in FIG. 3 is an arrow from the z-axis direction in the xyz coordinate axes. An index ellipsoid having an inclination angle θ = 20 ° in which the main refractive index nc was inclined about 20 ° in the direction A and the direction of the main refractive index nc was inclined about 20 ° in the direction of the arrow B from the x-axis direction was produced.
【0108】さらに、比較のために、図1の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料
として
0.80>(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))又は(((no(450)−no(5
50))/(no(550)−no(650)))/
((ne(450)−ne(550))/(ne(55
0)−ne(650))))>1.20
の範囲に設定したものを用いた以外は本実施形態と同様
にして下記表2に示した2つの液晶表示装置(比較サン
プル#200及び#201)を作製した。Furthermore, for comparison, in the liquid crystal display device shown in the liquid crystal display device of FIG. 1, the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8 is 0.80> (((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
((650)))) or (((no (450) -no (5
50)) / (no (550) -no (650))) /
((Ne (450) -ne (550)) / (ne (55
0) -ne (650))))> 1.20, the two liquid crystal display devices (Comparative Samples # 200 and # 200) shown in Table 2 below were prepared in the same manner as in the present embodiment. 201) was produced.
【0109】上記サンプル#21〜#25及び比較サン
プル#200、#201について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表2に示す。Table 2 below shows the results of a visual test under the white light of the samples # 21 to # 25 and the comparative samples # 200 and # 201.
【0110】[0110]
【表2】 [Table 2]
【0111】上記表2に示すように、本実施形態のサン
プル#22〜#24については、視角70゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、
0.85<(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))<1.15
の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。As shown in Table 2 above, the samples # 22 to # 24 of this embodiment were not colored in any direction at a visual angle of 70 °, and good image quality was obtained. Therefore, 0.85 <(((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
It is understood that particularly excellent characteristics are obtained in the range of (650)))) <1.15.
【0112】また、本実施形態のサンプル#21及び#
25については、視角50゜まではどの方向から見ても
着色は確認されず、良好な画質が得られた。視角60゜
では左右方向から見た場合に若干の着色が確認された
が、使用に耐え得る程度の着色であった。In addition, samples # 21 and # of this embodiment are
With respect to No. 25, coloring was not confirmed from any direction up to a viewing angle of 50 °, and good image quality was obtained. At a viewing angle of 60 °, some coloration was confirmed when viewed from the left and right directions, but it was coloration that could be used.
【0113】これに対して、比較サンプル#200及び
#201については、視角50゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。On the other hand, with respect to the comparative samples # 200 and # 201, it was confirmed that even at a viewing angle of 50 °, coloring from yellow to orange was unacceptable when used from the left and right directions.
【0114】さらに、位相差板2、3として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル#21〜サンプル#
25、及び比較サンプル#200、#201と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。Further, Samples # 21 to # of the present embodiment were used except that the discotic liquid crystal was applied to the transparent supports as the retardation plates 2 and 3 to perform the hybrid alignment.
Similar results were obtained for the liquid crystal display devices manufactured in the same manner as in No. 25 and Comparative Samples # 200 and # 201.
【0115】(実施形態3)本実施形態3では、図1に
示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料とし
て下記構造式で示される材料系をブレンドして、1モル
に対する平均アルキル鎖(CmH2m+1−)の長さmをm
>3.90とし、液晶材料の波長450nmの光に対す
る異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光に
対する異常光屈折率ne(550)及び波長650nm
の光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とを
−0.422m+2.55≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲に設定したものを用いた。(Embodiment 3) In Embodiment 3, in the liquid crystal display device shown in FIG. 1, a material system represented by the following structural formula is blended as a liquid crystal material of the liquid crystal layer 8 to obtain an average alkyl chain for 1 mol. The length m of (C m H 2m + 1 −) is m
> 3.90, the extraordinary refractive index ne (450) for the light of the wavelength of 450 nm, the extraordinary refractive index ne (550) for the light of the wavelength of 550 nm, and the wavelength of 650 nm of the liquid crystal material.
Of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to the light of
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are −0.422 m + 2.55 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) −ne (650)))) ≦ 1 was used.
【0116】[0116]
【化3】 [Chemical 3]
【0117】液晶セル16のセル厚は5μmとし、下記
表3に示す5つの液晶表示装置(サンプル#31〜#3
5)を作製した。The liquid crystal cell 16 had a cell thickness of 5 μm, and five liquid crystal display devices (samples # 31 to # 3) shown in Table 3 below were used.
5) was produced.
【0118】位相差板2、3としては、透明な支持体
(例えばトリアセチルセルロース(TAC)等)にディ
スコティック液晶を塗布し、ディスコティック液晶を傾
斜配向させて架橋させて、第1のリターデーション値
(nc−na)×dが0nm、第2のリターデーション
値(na−nb)×dが100nmであり、図3に示し
た主屈折率nbの方向がxyz座標軸におけるz軸方向
から矢印Aの方向に約20゜傾き、主屈折率ncの方向
がx軸方向から矢印Bの方向に約20゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ=20゜のものを作製した。As the phase difference plates 2 and 3, a discotic liquid crystal is applied to a transparent support (for example, triacetyl cellulose (TAC)), and the discotic liquid crystal is inclined and crosslinked to form a first retarder. The retardation value (nc-na) × d is 0 nm, the second retardation value (na-nb) × d is 100 nm, and the direction of the main refractive index nb shown in FIG. 3 is an arrow from the z-axis direction in the xyz coordinate axes. An index ellipsoid having an inclination angle θ = 20 ° in which the main refractive index nc was inclined about 20 ° in the direction A and the direction of the main refractive index nc was inclined about 20 ° in the direction of the arrow B from the x-axis direction was produced.
【0119】さらに、比較のために、図1の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料
として
−0.422m+2.55>(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))又は(((n
o(450)−no(550))/(no(550)−
no(650)))/((ne(450)−ne(55
0))/(ne(550)−ne(650))))>1
の範囲に設定したものを用いた以外は本実施形態と同様
にして下記表3に示した2つの液晶表示装置(比較サン
プル#300及び#301)を作製した。For comparison, in the liquid crystal display device shown in the liquid crystal display device of FIG. 1, the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8 is -0.422 m + 2.55> (((no (450) -n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
(Ne (550) -ne (650)))) or (((n
o (450) -no (550)) / (no (550)-
no (650))) / ((ne (450) -ne (55)
0)) / (ne (550) -ne (650))))> 1 was used, except that two liquid crystal display devices shown in Table 3 below (comparison) were used in the same manner as this embodiment. Samples # 300 and # 301) were prepared.
【0120】上記サンプル#31〜#35及び比較サン
プル#300、#301について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表3に示す。Table 3 below shows the results of a visual test under the white light of the samples # 31 to # 35 and the comparative samples # 300 and # 301.
【0121】[0121]
【表3】 [Table 3]
【0122】上記表3に示すように、本実施形態のサン
プル#33〜#35については、視角70゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、
−0.343m+2.26≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1
の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。As shown in Table 3, the samples # 33 to # 35 of the present embodiment were not colored in any direction at a visual angle of 70 °, and good image quality was obtained. Therefore, −0.343m + 2.26 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
It can be seen that particularly excellent characteristics are obtained in the range of (ne (550) -ne (650))) ≦ 1.
【0123】また、本実施形態のサンプル#31につい
ては、視角50゜まではどの方向から見ても着色は確認
されず、良好な画質が得られた。視角60゜では左右方
向から見た場合に使用に耐え得ない程度の着色があっ
た。With respect to the sample # 31 of the present embodiment, no coloring was observed from any direction up to a viewing angle of 50 °, and good image quality was obtained. At a viewing angle of 60 °, the coloring was such that it could not be used when viewed from the left and right.
【0124】また、本実施形態のサンプル#32につい
ては、視角50゜まではどの方向から見ても着色は確認
されず、良好な画質が得られた。視角60゜では左右方
向から見た場合に若干の着色が確認されたが、使用に耐
え得る程度の着色であった。With respect to the sample # 32 of the present embodiment, no coloring was observed from any direction up to a viewing angle of 50 °, and good image quality was obtained. At a viewing angle of 60 °, some coloration was confirmed when viewed from the left and right directions, but it was coloration that could be used.
【0125】これに対して、比較サンプル#300及び
#301については、視角50゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。On the other hand, the comparative samples # 300 and # 301 were confirmed to have a yellow to orange coloration that could not be used even when viewed from the left and right even at a viewing angle of 50 °.
【0126】さらに、位相差板2、3として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル#31〜サンプル#
35、及び比較サンプル#300、#301と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。Further, as the retardation plates 2 and 3, samples # 31 to # of the present embodiment are applied except that a discotic liquid crystal is applied to a transparent support for hybrid alignment.
The same results were obtained for the liquid crystal display devices manufactured in the same manner as in No. 35 and Comparative Samples # 300 and # 301.
【0127】(実施形態4)本実施形態4では、図1に
示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料とし
て波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(55
0)を0.070、0.080、0.095に設定した
材料を用い、液晶セル16のセル厚を5μmとして3つ
の液晶表示装置(サンプル#41〜#43)を作製し
た。各サンプルの平均アルキル鎖長さm及び正常光屈折
率noの変化度合と異常光屈折率neの変化度合F(n
o(λ),ne(λ)は、下記表4の通りである。(Embodiment 4) In Embodiment 4, in the liquid crystal display device shown in FIG. 1, as a liquid crystal material of the liquid crystal layer 8, a refractive index anisotropy Δn (55) for light having a wavelength of 550 nm is used.
0) was set to 0.070, 0.080, and 0.095, and three liquid crystal display devices (samples # 41 to # 43) were produced with the liquid crystal cell 16 having a cell thickness of 5 μm. The average alkyl chain length m and the degree of change in the normal light refractive index no and the degree of change in the extraordinary light refractive index ne of each sample F (n
o (λ) and ne (λ) are as shown in Table 4 below.
【0128】[0128]
【表4】 [Table 4]
【0129】位相差板2、3としては、ディスコティッ
ク液晶を傾斜配向させた上記実施形態1と同様のものを
用いた。As the retardation plates 2 and 3, the same ones as those in the above-described first embodiment in which the discotic liquid crystal is tilted and aligned are used.
【0130】さらに、比較のために、図1の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料
として波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を0.060、0.120に設定したものを
用いた以外は本実施形態と同様にして2つの液晶表示装
置(比較サンプル#401及び#402)を作製した。Further, for comparison, in the liquid crystal display device shown in the liquid crystal display device of FIG. 1, as the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8, the refractive index anisotropy Δn for light having a wavelength of 550 nm is Δn.
Two liquid crystal display devices (comparative samples # 401 and # 402) were produced in the same manner as in the present embodiment except that (550) was set to 0.060 and 0.120.
【0131】上記サンプル#41〜#43及び比較サン
プル#401、#402について、図5に示すような受
光素子21、増幅器22及び記録装置23を備えた測定
系を用いて液晶表示装置の視角依存性を測定した。For the samples # 41 to # 43 and the comparative samples # 401 and # 402, the viewing angle dependence of the liquid crystal display device was measured by using the measurement system including the light receiving element 21, the amplifier 22 and the recording device 23 as shown in FIG. The sex was measured.
【0132】この測定系において、液晶表示装置の液晶
セル16は、ガラス基板9側の面16aが直交座標軸x
yzの基準面x−yの位置になるように設置される。In this measurement system, in the liquid crystal cell 16 of the liquid crystal display device, the surface 16a on the glass substrate 9 side has an orthogonal coordinate axis x.
It is installed at the position of the reference plane xy of yz.
【0133】受光素子21は一定の立体受光角で受光し
得る素子であり、液晶セル16の面16aに垂直なz方
向に対して角度φ(視角)をなす方向に、座標原点から
所定距離を置いた位置に配置されている。The light receiving element 21 is an element capable of receiving light at a fixed stereoscopic light receiving angle, and is arranged at a predetermined distance from the coordinate origin in a direction forming an angle φ (visual angle) with the z direction perpendicular to the surface 16a of the liquid crystal cell 16. It is placed in the position where it was placed.
【0134】測定時には、測定系に設置された液晶セル
16に対して面16aの反対側の面から波長550nm
の単色光を照射する。これにより、液晶セル16を透過
した単色光の一部が受光素子21に入射される。そし
て、受光素子21の出力は、増幅器22で所定のレベル
に増幅された後、波形メモリやレコーダ等を備えた記録
装置23によって記録される。At the time of measurement, the wavelength of 550 nm from the surface opposite to the surface 16a with respect to the liquid crystal cell 16 installed in the measurement system.
Of monochromatic light. As a result, a part of the monochromatic light transmitted through the liquid crystal cell 16 is incident on the light receiving element 21. Then, the output of the light receiving element 21 is amplified to a predetermined level by the amplifier 22 and then recorded by the recording device 23 including a waveform memory, a recorder and the like.
【0135】この測定系に本実施形態のサンプル#41
〜#43及び比較サンプル#401、#402を設置し
て、受光素子21を一定の角度φで固定した場合の各液
晶表示装置への印加電圧と受光素子21の出力レベルと
の関係を測定した。Sample # 41 of the present embodiment is applied to this measurement system.
~ # 43 and comparative samples # 401 and # 402 were installed, and the relationship between the voltage applied to each liquid crystal display device and the output level of the light receiving element 21 when the light receiving element 21 was fixed at a constant angle φ was measured. .
【0136】ここでは、x方向が画面の下側であり、y
方向が画面の左側であると仮定して、角度φが50゜と
なるように受光素子21の配置位置を上方向、右方向及
び左方向に各々変えて測定を行った。Here, the x direction is the lower side of the screen, and y
Assuming that the direction is on the left side of the screen, the arrangement position of the light receiving element 21 was changed to the upward direction, the right direction, and the left direction so that the angle φ was 50 °, and the measurement was performed.
【0137】本実施形態のサンプル#41〜#43につ
いての測定結果を図6(a)〜(c)に、比較サンプル
#401及び#402についての測定結果を図7(a)
〜(c)に示す。図6(a)〜(c)及び図7(a)〜
(c)は、各液晶表示装置に印加される電圧に対する光
の透過率(透過率−液晶印加電圧特性)を示すグラフで
あり、図6(a)及び図7(a)が図2の上方向から測
定を行った結果であり、図6(b)及び図7(b)が図
2の右方向から測定を行った結果であり、図6(c)及
び図7(c)が図2の左方向から測定を行った結果であ
る。The measurement results of samples # 41 to # 43 of this embodiment are shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), and the measurement results of comparative samples # 401 and # 402 are shown in FIG. 7 (a).
~ (C). 6 (a)-(c) and 7 (a)-
FIG. 6C is a graph showing the light transmittance (transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic) with respect to the voltage applied to each liquid crystal display device, and FIG. 6A and FIG. 6B and FIG. 7B are results obtained by measuring from the right direction of FIG. 2, and FIG. 6C and FIG. Is the result of measurement from the left direction.
【0138】この図6(a)〜(c)において、一点鎖
線で示した曲線L1、L4、L7が液晶層8にΔn(5
50)=0.070の液晶材料を用いたサンプル#41
を示し、実線で示した曲線L2、L5、L8は液晶層8
にΔn(550)=0.080の液晶材料を用いたサン
プル#42を示し、点線で示した曲線L3、L6、L9
は液晶層8にΔn(550)=0.095の液晶材料を
用いたサンプル#43を示す。図7(a)〜(c)にお
いて、実線で示した曲線L10、L12、L14は液晶
層8にΔn(550)=0.060の液晶材料を用いた
比較サンプル#401を示し、点線で示した曲線L1
1、L13、L15は液晶層8にΔn(550)=0.
120の液晶材料を用いた比較サンプル#402を示
す。In FIGS. 6 (a) to 6 (c), the curves L1, L4, and L7 indicated by the alternate long and short dash line are Δn (5
50) = 0.070 Sample # 41 using liquid crystal material
And the curves L2, L5, and L8 indicated by solid lines are the liquid crystal layer 8
Shows sample # 42 using a liquid crystal material of Δn (550) = 0.080, and the curves L3, L6, L9 shown by the dotted lines are shown.
Indicates a sample # 43 using a liquid crystal material of Δn (550) = 0.095 for the liquid crystal layer 8. 7A to 7C, curves L10, L12, and L14 shown by solid lines show comparative sample # 401 using a liquid crystal material of Δn (550) = 0.060 for the liquid crystal layer 8, and are shown by dotted lines. Curve L1
1, L13, and L15 are Δn (550) = 0.
A comparative sample # 402 using 120 liquid crystal materials is shown.
【0139】上方向の透過率−液晶印加電圧特性につい
ては、本実施形態のサンプル#41〜#43では図6
(a)のL1〜L3に示すように、電圧が高くなるのに
伴って透過率が充分下がることが確認された。これに対
して、比較サンプル#402では図7(a)のL11に
示すように、電圧を高くしても充分に透過率が下がら
ず、比較サンプル#401では図7(a)のL10に示
すように、電圧が高くなるのに伴って透過率が一旦低下
した後で再び上昇する反転現象が見られた。Regarding the transmittance in the upward direction-liquid crystal applied voltage characteristic, the samples # 41 to # 43 of this embodiment are shown in FIG.
As shown in L1 to L3 of (a), it was confirmed that the transmittance was sufficiently decreased as the voltage was increased. On the other hand, in the comparative sample # 402, as shown by L11 in FIG. 7A, the transmittance does not decrease sufficiently even when the voltage is increased, and in the comparative sample # 401, the transmittance is indicated by L10 in FIG. 7A. As described above, an inversion phenomenon was observed in which the transmittance once decreased and then increased again as the voltage increased.
【0140】同様に、右方向の透過率−液晶印加電圧特
性については、本実施形態のサンプル#41〜#43で
は図6(b)のL4〜L6に示すように、電圧が高くな
るのに伴って透過率がほぼ0近くまで低下することが確
認された。一方、比較サンプル#401では図7(b)
のL12に示すように、電圧が高くなるのに伴って透過
率がほぼ0近くまで低下するが、比較サンプル#402
では図7(b)のL13に示すように、電圧が高くなる
に伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇する反転現
象が見られた。Similarly, regarding the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic in the right direction, in the samples # 41 to # 43 of this embodiment, as shown by L4 to L6 in FIG. Accordingly, it was confirmed that the transmittance decreased to almost zero. On the other hand, in comparison sample # 401, FIG.
As shown in L12 of Comparative Sample No. 402, although the transmittance decreases to almost 0 as the voltage increases,
Then, as indicated by L13 in FIG. 7B, a reversal phenomenon was observed in which the transmittance once decreased as the voltage increased and then increased again.
【0141】同様に、左方向の透過率−液晶印加電圧特
性については、本実施形態のサンプル#41〜#43で
は図6(c)のL7〜L9に示すように、電圧が高くな
るのに伴って透過率がほぼ0近くまで低下することが確
認された。一方、比較サンプル#401では図7(c)
のL14に示すように、電圧が高くなるのに伴って透過
率がほぼ0近くまで低下するが、比較サンプル#402
では図7(c)のL15に示すように、電圧が高くなる
に伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇する反転現
象が見られた。Similarly, regarding the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic in the left direction, in the samples # 41 to # 43 of this embodiment, as shown by L7 to L9 in FIG. Accordingly, it was confirmed that the transmittance decreased to almost zero. On the other hand, in comparative sample # 401, FIG.
As shown by L14 of Comparative Sample # 402, although the transmittance decreases to nearly 0 as the voltage increases,
Then, as indicated by L15 in FIG. 7C, a reversal phenomenon was observed in which the transmittance once decreased as the voltage increased and then increased again.
【0142】さらに、上記サンプル#41〜#43及び
比較サンプル#401、#402について、白色光の
下、目視試験を行ったところ、本実施形態のサンプル#
41〜#43及び比較サンプル#401については、視
角50゜まではどの方向から見ても着色は確認されず、
良好な画質が得られた。Further, the samples # 41 to # 43 and the comparative samples # 401 and # 402 were subjected to a visual test under white light.
For 41 to # 43 and comparative sample # 401, coloring was not confirmed from any direction up to a viewing angle of 50 °,
Good image quality was obtained.
【0143】これに対して、比較サンプル#402につ
いては、視角50゜において左右方向から見た場合に黄
色から橙色の着色が確認された。On the other hand, with respect to the comparative sample # 402, coloring from yellow to orange was confirmed when viewed from the left and right at a viewing angle of 50 °.
【0144】以上の結果から、液晶層8の液晶材料とし
て波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(55
0)を0.070、0.080、0.095に設定した
本実施形態の液晶表示装置(サンプル#41〜#43)
では、図6(a)〜図6(c)に示したように、電圧を
印加していくと透過率が充分低下して反転現象も見られ
ないため視野角が拡大しており、また、着色現象も見ら
れないので液晶表示装置の表示品位が格段に向上してい
ることがわかる。From the above results, as the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8, the refractive index anisotropy Δn (55
0) is set to 0.070, 0.080, 0.095 according to the present embodiment (samples # 41 to # 43).
Then, as shown in FIGS. 6A to 6C, when the voltage is applied, the transmittance is sufficiently reduced and the reversal phenomenon is not observed, so that the viewing angle is widened. Since no coloring phenomenon is observed, it can be seen that the display quality of the liquid crystal display device is significantly improved.
【0145】これに対して、液晶層8の液晶材料として
波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(55
0)を0.060、0.120に設定した液晶表示装置
(比較サンプル#401及び#402)では、図7
(a)〜図7(c)に示したように、視角依存性が充分
改善されていないことがわかる。On the other hand, as the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8, the refractive index anisotropy Δn (55
0) is set to 0.060 and 0.120 (Comparative Samples # 401 and # 402).
As shown in FIGS. 7A to 7C, it can be seen that the viewing angle dependency is not sufficiently improved.
【0146】さらに、位相差板2、3として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル#41〜サンプル#
43、及び比較サンプル#401、#402と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。Further, as the retardation plates 2 and 3, sample # 41 to sample # of the present embodiment are applied except that a discotic liquid crystal is applied to a transparent support for hybrid alignment.
Similar results were obtained for the liquid crystal display devices manufactured in the same manner as the sample No. 43 and the comparative samples # 401 and # 402.
【0147】上記位相差板2、3の屈折率楕円体の傾斜
角度θを変化させて、透過率−液晶印加電圧特性の傾斜
角度θに対する依存性を調べた結果、15゜≦θ≦75
゜の範囲であれば、位相差板2、3におけるディスコテ
ィック液晶の配向状態に関係なく、基本的に上述したも
のと同様な結果が得られた。これに対して、傾斜角度が
15゜未満又は75゜を超える場合には、反視角方向に
おける視野角が拡大されないことが確認された。As a result of investigating the dependency of the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic on the tilt angle θ by changing the tilt angle θ of the refractive index ellipsoids of the retardation plates 2 and 3, 15 ° ≦ θ ≦ 75.
Within the range of 0 °, basically the same results as described above were obtained regardless of the alignment state of the discotic liquid crystal in the retardation films 2 and 3. On the other hand, it was confirmed that when the tilt angle is less than 15 ° or exceeds 75 °, the viewing angle in the counter-viewing angle direction is not expanded.
【0148】上記位相差板2、3の第2のリターデーシ
ョン値(na−nb)×dを変化させて、透過率−液晶
印加電圧特性の第2のリターデーション値に対する依存
性を調べた結果、第2のリターデーション値が80nm
以上250nm以下の範囲であれば、位相差板2、3に
おけるディスコティック液晶の配向状態に関係なく、基
本的に上述したものと同様な結果が得られた。これに対
して、第2のリターデーション値が80nm未満又は2
50nmを超える場合には、横方向(左右方向)におけ
る視野角が拡大されないことが確認された。As a result of examining the dependence of the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic on the second retardation value by changing the second retardation value (na-nb) × d of the retardation plates 2 and 3. , The second retardation value is 80 nm
Within the range of 250 nm or less, basically the same result as that described above was obtained regardless of the alignment state of the discotic liquid crystal in the retardation films 2 and 3. On the other hand, the second retardation value is less than 80 nm or 2
It was confirmed that when the thickness exceeds 50 nm, the viewing angle in the lateral direction (horizontal direction) is not expanded.
【0149】さらに、上記比較サンプル#401及び#
402の目視試験の結果を基にして、図1の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層8の液晶材料
として波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を0.065、0.100、0.115に設
定したものを用いた以外は本実施形態と同様にして3つ
の液晶表示装置(サンプル#44〜#46)を作製し
た。Furthermore, the above comparative samples # 401 and #
In the liquid crystal display device shown in the liquid crystal display device of FIG. 1, based on the result of the visual examination of 402, as the liquid crystal material of the liquid crystal layer 8, the refractive index anisotropy Δn with respect to light having a wavelength of 550 nm
Three liquid crystal display devices (samples # 44 to # 46) were produced in the same manner as in the present embodiment except that those having (550) set to 0.065, 0.100, and 0.115 were used.
【0150】図5に示した測定系にこれらのサンプル#
44〜#46を設置して、受光素子21を一定の角度φ
で固定した場合の各液晶表示装置への印加電圧と受光素
子21の出力レベルとの関係を測定し、さらに、白色光
の下、目視試験を行った。These samples # were added to the measurement system shown in FIG.
44 to # 46 are installed and the light receiving element 21 is set to a constant angle φ.
The relationship between the voltage applied to each liquid crystal display device and the output level of the light receiving element 21 was measured in the case of being fixed by, and further, a visual test was performed under white light.
【0151】その結果、波長550nmの光に対する屈
折率異方性Δn(550)を0.100、0.115に
設定した本実施形態のサンプル#45及び#46では、
角度φ=50゜とした場合に左右方向において電圧を高
くするとわずかに透過率の上昇が確認された。しかしな
がら、目視においては反転現象が生じておらず、この程
度の透過率の上昇は使用に耐え得るものであった。上方
向においては、何等問題のない結果が得られた。一方、
波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(55
0)を0.065に設定した本実施形態のサンプル#4
4では、上述した比較サンプル#401と同様に、上方
向において電圧を高くするに伴って透過率が一旦低下し
た後で再び上昇するような反転現象があったが、図7
(a)に示した比較サンプル#401(L10)に比べ
て透過率の上昇度合は小さく、使用に耐え得るものであ
った。左右方向においては、何等問題のない結果が得ら
れた。As a result, in the samples # 45 and # 46 of this embodiment in which the refractive index anisotropy Δn (550) with respect to the light having the wavelength of 550 nm is set to 0.100 and 0.115,
When the angle φ = 50 °, a slight increase in transmittance was confirmed when the voltage was increased in the left-right direction. However, the reversal phenomenon did not occur visually, and such an increase in transmittance was acceptable for use. In the upward direction, no problem was obtained. on the other hand,
Refractive index anisotropy Δn (55
0) set to 0.065 in this embodiment sample # 4
In Comparative Example 4, as in Comparative Sample # 401 described above, there was an inversion phenomenon in which the transmittance once decreased and then increased again as the voltage was increased in the upward direction.
Compared with the comparative sample # 401 (L10) shown in (a), the degree of increase in transmittance was small and it was usable. In the left-right direction, no problem was obtained.
【0152】また、目視試験においては、本実施形態の
サンプル#45及び#46について黄色から橙色の若干
の着色が確認されたが、問題にならない程度の着色であ
った。一方、本実施形態のサンプル#44については若
干の青みを呈していることが確認されたが、問題になら
ない程度の青みであった。Further, in the visual examination, slight coloring from yellow to orange was confirmed for Samples # 45 and # 46 of this embodiment, but the coloring was such that it did not pose a problem. On the other hand, although it was confirmed that Sample # 44 of the present embodiment exhibited a slight bluish tint, the bluish tint was such that it did not pose a problem.
【0153】さらに、サンプル#44と比較サンプル#
401について、1V程度の電圧を印加して液晶セル1
6の表面の法線方向における白表示時の透過率を測定し
た。その結果、比較サンプル#401では使用に耐え得
ない程度の透過率の低下が見られた。これに対して、本
実施形態のサンプル#44では若干の透過率の低下が確
認されたが、使用に耐え得る程度のものであった。Furthermore, sample # 44 and comparative sample #
The voltage of about 1 V is applied to the liquid crystal cell 401.
The transmittance at the time of white display in the normal direction of the surface of No. 6 was measured. As a result, the comparative sample # 401 showed a decrease in transmittance that was unbearable for use. On the other hand, although it was confirmed that the sample # 44 of the present embodiment had a slight decrease in transmittance, it was to a degree that it could be used.
【0154】[0154]
【発明の効果】以上詳述したように本発明による場合に
は、屈折率楕円体の3つの主屈折率na、nb及びnc
がna=nc>nbの関係を有し、表面に概ね平行な主
屈折率na及びncのうちの一方の方向を軸として、主
屈折率nbの方向が表面の法線方向から時計回り又は反
時計回りに傾斜すると共に、主屈折率na及びncの他
方の方向が表面に概ね平行な方向から時計回り又は反時
計回りに傾斜している位相差板を用いることにより、液
晶表示素子の位相差変化を補償することができる。それ
に加えて、液晶層の液晶材料の平均アルキル鎖長と、液
晶材料の正常光屈折率noの波長に対する変化度合と、
液晶材料の異常光屈折率neの波長に対する変化度合と
の組み合わせ条件を視角に依存した画面着色が発生しな
い範囲に設定することにより、視角に依存した液晶表示
画面の着色をより一層防止することが可能となり、さら
に、反転現象や反視角方向のコントラスト比の低下につ
いても、位相差板の補償機能のみの場合よりもさらに改
善することができる。As described above in detail, according to the present invention, the three main refractive indices na, nb and nc of the refractive index ellipsoid.
Has a relationship of na = nc> nb, and the direction of the main refractive index nb is clockwise or counterclockwise from the normal line direction of the surface with one direction of the main refractive indices na and nc substantially parallel to the surface as an axis. By using a retardation plate that is inclined clockwise and the other direction of the main refractive indices na and nc is inclined clockwise or counterclockwise from a direction substantially parallel to the surface, Changes can be compensated. In addition, the average alkyl chain length of the liquid crystal material of the liquid crystal layer, the degree of change of the normal light refractive index no of the liquid crystal material with respect to the wavelength,
By setting the combination condition with the degree of change of the extraordinary light refractive index ne of the liquid crystal material with respect to the wavelength in a range in which screen coloring depending on the viewing angle does not occur, coloring of the liquid crystal display screen depending on the viewing angle can be further prevented. In addition, the reversal phenomenon and the reduction of the contrast ratio in the direction of the opposite viewing angle can be further improved as compared with the case where only the compensation function of the retardation film is used.
【0155】特に、請求項2、請求項4又は請求項6の
本発明による場合には、通常の液晶表示装置に対して要
求される視角50゜において、あらゆる方向から見て充
分使用に耐え得る程度まで液晶表示画面の着色を抑える
ことが可能となる。Particularly, in the case of the present invention of claim 2, claim 4 or claim 6, at a viewing angle of 50 ° required for an ordinary liquid crystal display device, it can be sufficiently used from all directions. It is possible to suppress the coloring of the liquid crystal display screen to some extent.
【0156】さらに、請求項3、請求項5又は請求項7
の本発明による場合には、視角70゜というさらに広視
野角の液晶表示装置において、どの方向から見ても液晶
表示画面に全く着色現象が無い状態を実現することがで
きる。Furthermore, claim 3, claim 5, or claim 7
According to the present invention, in a liquid crystal display device having a wider viewing angle of 70 °, it is possible to realize a state in which the liquid crystal display screen has no coloring phenomenon when viewed from any direction.
【0157】従って、本発明によれば、白黒表示におけ
るコントラスト比が観察者の視角方向によって影響され
ないため、液晶表示装置の表示画像の品質を格段に向上
させることができる。Therefore, according to the present invention, the contrast ratio in black-and-white display is not influenced by the viewing angle direction of the observer, so that the quality of the display image of the liquid crystal display device can be significantly improved.
【0158】請求項8の本発明による場合には、波長5
50nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)を
0.060より大きく0.120より小さい範囲に設定
することにより、液晶表示素子に視角に応じて生じる位
相差を解消することができる。よって、液晶表示画面に
おいて視角に依存して生じる着色現象は当然ながら、コ
ントラスト変化や左右方向の反転現象等もさらに改善す
ることができる。According to the present invention of claim 8, a wavelength of 5
By setting the refractive index anisotropy Δn (550) for light of 50 nm to a range larger than 0.060 and smaller than 0.120, it is possible to eliminate the phase difference generated in the liquid crystal display element depending on the viewing angle. Therefore, not only the coloring phenomenon that occurs depending on the viewing angle on the liquid crystal display screen, but also the contrast change and the lateral inversion phenomenon can be further improved.
【0159】さらに、請求項9の本発明による場合に
は、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(5
50)を0.070以上0.095以下の範囲に設定す
ることにより、請求項8の本発明による場合に比べてよ
り一層、視角に応じて生じる位相差を効果的に解消する
ことができる。よって、液晶表示画面において視角に依
存して生じる着色現象、コントラスト変化や左右方向の
反転現象等をさらに確実に改善することができる。Further, according to the present invention of claim 9, the refractive index anisotropy Δn (5
By setting 50) in the range of 0.070 or more and 0.095 or less, it is possible to more effectively eliminate the phase difference caused depending on the viewing angle as compared with the case of the present invention according to claim 8. Therefore, it is possible to more surely improve the coloring phenomenon, the change in contrast, the inversion phenomenon in the left-right direction, and the like that occur depending on the viewing angle on the liquid crystal display screen.
【0160】請求項10の本発明による場合には、屈折
率楕円体の傾斜角を15゜以上75゜以下の範囲に設定
することにより、位相差素子による位相差の補償機能を
確実に得ることができるので、視認性を確実に向上する
ことができる。According to the tenth aspect of the present invention, by setting the tilt angle of the index ellipsoid in the range of 15 ° or more and 75 ° or less, the phase difference compensating function of the phase difference element can be surely obtained. Therefore, the visibility can be surely improved.
【0161】請求項11の本発明による場合には、位相
差素子の主屈折率na及びnbの差と、位相差素子の厚
さdとの積(na−nb)×dを80nm以上250n
m以下の範囲に設定することにより、位相差素子による
位相差の補償機能を確実に得ることができるので、視認
性を確実に向上することができる。In the eleventh aspect of the present invention, the product (na-nb) × d of the difference between the main refractive indices na and nb of the retardation element and the thickness d of the retardation element is 80 nm or more and 250 n or more.
By setting the range to m or less, the function of compensating for the phase difference by the phase difference element can be surely obtained, so that the visibility can be surely improved.
【図1】本発明の一実施形態である液晶表示装置の構成
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention.
【図2】図1の液晶表示装置における配向膜のラビング
方向と視角方向との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a rubbing direction of an alignment film and a viewing angle direction in the liquid crystal display device of FIG.
【図3】図1の液晶表示装置における位相差板の主屈折
率の方向を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a direction of a main refractive index of a retardation plate in the liquid crystal display device of FIG.
【図4】図1の液晶表示装置における液晶表示素子、偏
光板及び位相差板の光学的な配置を示す斜視図である。4 is a perspective view showing an optical arrangement of a liquid crystal display element, a polarizing plate and a retardation plate in the liquid crystal display device of FIG.
【図5】実施形態4の液晶表示装置の視角依存性を測定
するための測定系を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a measurement system for measuring the viewing angle dependency of the liquid crystal display device of Embodiment 4.
【図6】実施形態4の液晶表示装置の透過率−液晶印加
電圧特性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristics of the liquid crystal display device of Embodiment 4.
【図7】比較例の液晶表示装置の透過率−液晶印加電圧
特性を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic of a liquid crystal display device of a comparative example.
【図8】TN液晶表示素子における液晶分子の捩れ配向
を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing twisted alignment of liquid crystal molecules in a TN liquid crystal display device.
1 液晶表示素子 2、3 位相差板 4、5 偏光板 6、7 電極基板 8 液晶層 9、12 透光性基板 10、13 透明電極 11、14 配向膜 15 シール樹脂 16 液晶セル 17 駆動回路 1 Liquid crystal display element A few phase plates 4, 5 Polarizer 6, 7 electrode substrate 8 Liquid crystal layer 9, 12 translucent substrate 10, 13 Transparent electrode 11, 14 Alignment film 15 Seal resin 16 Liquid crystal cell 17 Drive circuit
フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 BA02 BA06 BA42 BB03 BB49 BC04 BC22 2H088 GA02 HA15 HA18 JA05 KA04 KA05 KA17 KA18 MA07 MA20 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA12X FA12Z FB02 FC01 FD08 FD09 FD10 HA07 KA01 KA10 LA16 LA19 LA30 Continued front page F term (reference) 2H049 BA02 BA06 BA42 BB03 BB49 BC04 BC22 2H088 GA02 HA15 HA18 JA05 KA04 KA05 KA17 KA18 MA07 MA20 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA12X FA12Z FB02 FC01 FD08 FD09 FD10 HA07 KA01 KA10 LA16 LA19 LA30
Claims (8)
板の間に液晶層が挟持されてなる液晶表示素子と、該液
晶表示素子の両側を挟む一対の偏光子と、少なくとも一
方の偏光子及び該液晶表示素子の間に設けられた少なく
とも1枚の位相差素子とを有する液晶表示装置におい
て、 該位相差素子の屈折率楕円体の3つの主屈折率na、n
b及びncがna=nc>nbの関係を有し、該位相差
素子の表面に概ね平行な主屈折率na及びncのうちの
一方の方向を軸として、主屈折率nbの方向が表面の法
線方向から時計回り又は反時計回りに傾斜すると共に、
主屈折率na及びncの他方の方向が表面に概ね平行な
方向から時計回り又は反時計回りに傾斜しており、 かつ、該液晶材料の平均アルキル鎖(CmH2
m+1−)の長さmがm<3.40の範囲に設定され、
該液晶材料の波長450nmの光に対する異常光屈折率
ne(450)、波長550nmの光に対する異常光屈
折率ne(550)及び波長650nmの光に対する異
常光屈折率ne(650)の変化度合と、波長450n
mの光に対する正常光屈折率no(450)、波長55
0nmの光に対する正常光屈折率no(550)及び波
長650nmの光に対する正常光屈折率no(650)
の変化度合とが、 1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.422m+2.55 の範囲に設定されている液晶表示装置。1. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates each having an electrode layer and an alignment film, a pair of polarizers sandwiching both sides of the liquid crystal display device, and at least one polarizer. And at least one retardation element provided between the liquid crystal display elements, the three main refractive indexes na, n of the refractive index ellipsoids of the retardation elements.
b and nc have a relationship of na = nc> nb, and the direction of the main refractive index nb is the surface with the direction of one of the main refractive indexes na and nc substantially parallel to the surface of the retardation element being the axis. While tilting clockwise or counterclockwise from the normal direction,
The other direction of the principal refractive indices na and nc is inclined clockwise or counterclockwise from the direction substantially parallel to the surface, and the average alkyl chain (C m H2
The length m of m + 1 −) is set in the range of m <3.40,
An extraordinary light refractive index ne (450) for light having a wavelength of 450 nm, an extraordinary light refractive index ne (550) for light having a wavelength of 550 nm, and a degree of change of extraordinary light refractive index ne (650) for light having a wavelength of 650 nm; Wavelength 450n
Normal light refractive index no (450) for m light, wavelength 55
Normal light refractive index no (550) for 0 nm light and normal light refractive index no (650) for 650 nm wavelength light
And the degree of change of 1 ≦ (((no (450) −no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
0)))) ≦ −0.422 m + 2.55 The liquid crystal display device is set in the range.
する異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光
に対する異常光屈折率ne(550)及び波長650n
mの光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、 1≦(((no(450)−no(550))/(no
(550)−no(650)))/((ne(450)
−ne(550))/(ne(550)−ne(65
0))))≦−0.343m+2.26 の範囲に設定されている請求項1に記載の液晶表示装
置。2. An extraordinary refractive index ne (450) for light having a wavelength of 450 nm, an extraordinary refractive index ne (550) for light having a wavelength of 550 nm, and a wavelength of 650n.
The degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to m light and the normal light refractive index no (4
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are 1 ≦ (((no (450) −no (550)) / (no
(550) -no (650))) / ((ne (450))
-Ne (550)) / (ne (550) -ne (65
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein 0)))) ≦ -0.343 m + 2.26.
板の間に液晶層が挟持されてなる液晶表示素子と、該液
晶表示素子の両側を挟む一対の偏光子と、少なくとも一
方の偏光子及び該液晶表示素子の間に設けられた少なく
とも1枚の位相差素子とを有する液晶表示装置におい
て、 該位相差素子の屈折率楕円体の3つの主屈折率na、n
b及びncがna=nc>nbの関係を有し、該位相差
素子の表面に概ね平行な主屈折率na及びncのうちの
一方の方向を軸として、主屈折率nbの方向が表面の法
線方向から時計回り又は反時計回りに傾斜すると共に、
主屈折率na及びncの他方の方向が表面に概ね平行な
方向から時計回り又は反時計回りに傾斜しており、 かつ、該液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmが3.40≦m≦3.90の範囲
に設定され、該液晶材料の波長450nmの光に対する
異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光に対
する異常光屈折率ne(550)及び波長650nmの
光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合と、
波長450nmの光に対する正常光屈折率no(45
0)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、 0.80≦(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))≦1.20 の範囲に設定されている液晶表示装置。3. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates each having an electrode layer and an alignment film, a pair of polarizers sandwiching both sides of the liquid crystal display device, and at least one polarizer. And at least one retardation element provided between the liquid crystal display elements, the three main refractive indexes na, n of the refractive index ellipsoids of the retardation elements.
b and nc have a relationship of na = nc> nb, and the direction of the main refractive index nb is the surface with the direction of one of the main refractive indexes na and nc substantially parallel to the surface of the retardation element being the axis. While tilting clockwise or counterclockwise from the normal direction,
The other direction of the main refractive indices na and nc is tilted clockwise or counterclockwise from the direction substantially parallel to the surface, and the average alkyl chain (C m H
The length m of 2m + 1 −) is set in the range of 3.40 ≦ m ≦ 3.90, and the extraordinary refractive index ne (450) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm and the extraordinary refractive index of light with a wavelength of 550 nm. ne (550) and the degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm,
Normal light refractive index no (45
0), normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are 0.80 ≦ (((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
(650)))) Liquid crystal display device set in the range of ≤1.20.
する異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光
に対する異常光屈折率ne(550)及び波長650n
mの光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、 0.85<(((no(450)−no(550))/
(no(550)−no(650)))/((ne(4
50)−ne(550))/(ne(550)−ne
(650))))<1.15 の範囲に設定されている請求項3に記載の液晶表示装
置。4. An extraordinary light refractive index ne (450) for light having a wavelength of 450 nm, an extraordinary light refractive index ne (550) for light having a wavelength of 550 nm, and a wavelength of 650 n.
The degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to m light and the normal light refractive index no (4
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are 0.85 <(((no (450) -no (550)) /
(No (550) -no (650))) / ((ne (4
50) -ne (550)) / (ne (550) -ne
The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the range (650)))) is set to <1.15.
板の間に液晶層が挟持されてなる液晶表示素子と、該液
晶表示素子の両側を挟む一対の偏光子と、少なくとも一
方の偏光子及び該液晶表示素子の間に設けられた少なく
とも1枚の位相差素子とを有する液晶表示装置におい
て、 該位相差素子の屈折率楕円体の3つの主屈折率na、n
b及びncがna=nc>nbの関係を有し、該位相差
素子の表面に概ね平行な主屈折率na及びncのうちの
一方の方向を軸として、主屈折率nbの方向が表面の法
線方向から時計回り又は反時計回りに傾斜すると共に、
主屈折率na及びncの他方の方向が表面に概ね平行な
方向から時計回り又は反時計回りに傾斜しており、 かつ、該液晶材料の平均アルキル鎖(CmH
2m+1−)の長さmがm>3.90の範囲に設定さ
れ、該液晶材料の波長450nmの光に対する異常光屈
折率ne(450)、波長550nmの光に対する異常
光屈折率ne(550)及び波長650nmの光に対す
る異常光屈折率ne(650)の変化度合と、波長45
0nmの光に対する正常光屈折率no(450)、波長
550nmの光に対する正常光屈折率no(550)及
び波長650nmの光に対する正常光屈折率no(65
0)の変化度合とが、 −0.422m+2.55≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1 の範囲に設定されている液晶表示装置。5. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates each having an electrode layer and an alignment film, a pair of polarizers sandwiching both sides of the liquid crystal display device, and at least one polarizer. And at least one retardation element provided between the liquid crystal display elements, the three main refractive indexes na, n of the refractive index ellipsoids of the retardation elements.
b and nc have a relationship of na = nc> nb, and the direction of the main refractive index nb is the surface with the direction of one of the main refractive indexes na and nc substantially parallel to the surface of the retardation element being the axis. While tilting clockwise or counterclockwise from the normal direction,
The other direction of the main refractive indices na and nc is tilted clockwise or counterclockwise from the direction substantially parallel to the surface, and the average alkyl chain (C m H
The length m of 2m + 1 −) is set in the range of m> 3.90, and the extraordinary refractive index ne (450) of the liquid crystal material with respect to the light having a wavelength of 450 nm and the extraordinary refractive index ne (550) with respect to the light of the wavelength of 550 nm. And the degree of change of the extraordinary refractive index ne (650) with respect to light of wavelength 650 nm,
Normal light refractive index no (450) for light of 0 nm, normal light refractive index no (550) for light of wavelength 550 nm, and normal light refractive index no (65 for light of wavelength 650 nm)
The degree of change of 0) is −0.422m + 2.55 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
A liquid crystal display device in which (ne (550) -ne (650)))) ≦ 1 is set.
する異常光屈折率ne(450)、波長550nmの光
に対する異常光屈折率ne(550)及び波長650n
mの光に対する異常光屈折率ne(650)の変化度合
と、波長450nmの光に対する正常光屈折率no(4
50)、波長550nmの光に対する正常光屈折率no
(550)及び波長650nmの光に対する正常光屈折
率no(650)の変化度合とが、 −0.343m+2.26≦(((no(450)−n
o(550))/(no(550)−no(65
0)))/((ne(450)−ne(550))/
(ne(550)−ne(650))))≦1 の範囲に設定されている請求項5に記載の液晶表示装
置。6. An extraordinary light refractive index ne (450) for light of a wavelength of 450 nm, an extraordinary light refractive index ne (550) for light of a wavelength of 550 nm, and a wavelength of 650n of the liquid crystal material.
The degree of change of the extraordinary light refractive index ne (650) with respect to m light and the normal light refractive index no (4
50), the normal light refractive index no for light with a wavelength of 550 nm
(550) and the degree of change of the normal light refractive index no (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm are −0.343 m + 2.26 ≦ (((no (450) −n
o (550)) / (no (550) -no (65
0))) / ((ne (450) -ne (550)) /
The liquid crystal display device according to claim 5, wherein (ne (550) -ne (650)))) ≦ 1 is set.
料の屈折率異方性Δn(550)が0.060より大き
く0.120より小さい範囲に設定されている請求項1
乃至請求項6のいずれかに記載の液晶表示装置。7. The refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm is set to a range larger than 0.060 and smaller than 0.120.
7. The liquid crystal display device according to claim 6.
料の屈折率異方性Δn(550)が0.070以上0.
095以下の範囲に設定されている請求項7に記載の液
晶表示装置。8. The refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm is 0.070 or more and 0.
The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the liquid crystal display device is set in a range of 095 or less.
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