JP2004145369A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　液晶表示素子に生じる視角に応じた位相差を解消し、特に視角が大きくなるにつれて生じる液晶画面の着色現象を効果的に防止し、高品質の画像を表示できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】　一対の電極基板６・７の間に液晶層８を封入することによって構成される液晶表示素子１と、液晶表示素子１の両側に配置される一対の偏光子４・５との間に、屈折率異方性が負であり、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜している位相差板２・３を少なくとも１枚介在され、かつ、液晶層８における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差が、０以上０．０１０未満の範囲に設定されている。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶表示素子に位相差板を組み合わせることにより表示画面の視角依存性を改善する液晶表示装置に関する。

　ネマティック液晶表示素子を用いた液晶表示装置は、従来、時計や電卓などの数値セグメント型表示装置に広く用いられていたが、最近においては、ワードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ、車載用液晶テレビなどにも用いられるようになっている。

　液晶表示素子は、一般に透光性の基板を有しており、この基板上に、画素をオン・オフさせるために電極線などが形成されている。例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、薄膜トランジスタなどの能動素子が、液晶に電圧を印加する画素電極を選択駆動するスイッチング手段として上記の電極線とともに上記の基板上に形成されている。さらに、カラー表示を行う液晶表示装置では、基板上に赤色、緑色、青色などのカラーフィルタ層が設けられている。

　上記のような液晶表示素子に用いられる液晶表示方式としては、液晶のツイスト角に応じて異なる方式が適宜選択される。例えば、アクティブ駆動型ツイストネマティック液晶表示方式（以降、ＴＮ方式と称する）や、マルチプレックス駆動型スーパーツイストネマティック液晶表示方式（以降、ＳＴＮ方式と称する）がよく知られている。

　ＴＮ方式は、ネマティック液晶分子を９０°捩じれた状態に配向し、その捩じれの方向にそって光を導くことにより表示を行う。ＳＴＮ方式は、ネマティック液晶分子のツイスト角を９０°以上に拡大することによって、液晶印加電圧のしきい値付近での透過率が急峻に変化することを利用している。

　ＳＴＮ方式は、液晶の複屈折効果を利用するため、色の干渉によって表示画面の背景に特有の色が付く。このような不都合を解消し、ＳＴＮ方式で白黒表示を行うためには、光学補償板を用いることが有効であると考えられている。光学補償板を用いた表示方式としては、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方式（以降、ＤＳＴＮ方式と称する）と、光学的異方性を有するフィルムを配置したフィルム型位相補償方式（以降、フィルム付加型方式と称する）とに大別される。

　ＤＳＴＮ方式は、表示用液晶セルおよびこの表示用液晶セルと逆方向のツイスト角で捩じれ配向させた液晶セルを有する２層型の構造を用いている。フィルム付加型方式は、光学的異方性を有するフィルムを配置した構造を用いる。軽量性、低コスト性の観点から、フィルム付加型方式が有力であると考えられている。このような位相補償方式の採用により白黒表示特性が改善されたため、ＳＴＮ方式の表示装置にカラーフィルタ層を設けてカラー表示を可能にしたカラーＳＴＮ液晶表示装置が実現されている。

　一方、ＴＮ方式は、ノーマリブラック方式とノーマリホワイト方式とに大別される。ノーマリブラック方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に平行になるように配置して、液晶層にオン電圧を印加しない状態（オフ状態）で黒を表示する。ノーマリホワイト方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するように配置して、オフ状態で白色を表示する。表示コントラスト、色再現性、表示の視角依存性などの観点からノーマリホワイト方式が有力である。

　ところで、上記のＴＮ液晶表示装置においては、液晶分子に屈折率異方性Δｎが存在していること、および、液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向していることのために、観視者の見る方向や角度によって表示画像のコントラストが変化して、視角依存性が大きくなるという問題がある。

　図１０は、ＴＮ液晶表示素子３１の断面構造を模式的に表したものである。この状態は中間調表示の電圧が印加され、液晶分子３２がやや立ち上がっている場合を示している。このＴＮ液晶表示素子３１において、一対の基板３３・３４の表面の法線方向を通過する直線偏光３５、および法線方向に対して傾きを持って通過する直線偏光３６・３７は、液晶分子３２と交わる角度がそれぞれ異なっている。液晶分子３２には屈折率異方性Δｎが存在するため、各方向の直線偏光３５・３６・３７が液晶分子３２を通過すると正常光と異常光とが発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換されることになり、これが視角依存性の発生源となる。

　さらに、実際の液晶層の内部では、液晶分子３２は、基板３３と基板３４との中間部付近と基板３３または基板３４の近傍とではチルト角が異なっており、また法線方向を軸として液晶分子３２が９０°捩れている状態にある。

　以上のことにより、液晶層を通過する直線偏光３５・３６・３７は、その方向や角度によりさまざまな複屈折効果を受け、複雑な視角依存性を示すことになる。

　上記の視角依存性として、具体的には、表示画面の法線方向から表示面の下方向である正視角方向に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表示画像が着色する現象（以下、「着色現象」という）や、白黒が反転する現象（以下、「反転現象」という）が発生する。また、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾けて行くと、急激にコントラストが低下する。

　また、上記の液晶表示装置では、表示画面が大きくなるにつれて、視野角が狭くなるという問題もある。大きな液晶表示画面を近い距離で正面方向から見ると、視角依存性の影響のため表示画面の上部と下部とで表示された色が異なる場合がある。これは表示画面全体を見る見込み角が大きくなり、表示画面をより斜めの方向から見るのと同じことになるからである。

　このような視角依存性を改善するために、光学異方性を有する光学素子としての位相差板（位相差フィルム）を液晶表示素子と一方の偏光板との間に挿入することが提案されている（例えば、特開昭５５−６００号公報、特開昭５６−９７３１８号公報等参照）。

　この方法は、屈折率異方性を有する液晶分子を通過したために直線偏光から楕円偏光へ変換された光を、屈折率異方性を有する液晶層の片側または両側に介在させた位相差板を通過させることによって、視角に生ずる正常光と異常光の位相差変化を補償して直線偏光の光に再変換し、視角依存性の改善を可能にするものである。

　このような位相差板として、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が、例えば特開平５−３１３１５９号公報に記載されている。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には限界がある。

　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が位相差板の表面の法線方向に対して傾斜しているものを用いる方法が提案されている。この方法では、位相差板として次の２種類のものを用いている。

　一つは、屈折率楕円体の３つの主屈折率のうち、最小の主屈折率の方向が表面に対して平行であり、かつ残り２つの主屈折率の一方の方向が位相差板の表面に対してθの角度で傾斜し、他方の方向も位相差板表面の法線方向に対して同様にθの角度で傾斜しており、このθの値が２０°≦θ≦７０°を満たしている位相差板である。

　もう一つは、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c がｎ_a ＝ｎ_c ＞ｎ_b という関係を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜している、屈折率楕円体が傾斜した位相差板である。

　上記の２種類の位相差板について、前者はそれぞれ一軸性のものと二軸性のものを用いることができる。また、後者は位相差板を１枚のみ用いるだけでなく、該位相差板を２枚組み合わせ、各々の主屈折率ｎ_b の傾斜方向が互いに９０°の角度をなすように設定したものを用いることができる。

　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枚以上介在させることによって構成される液晶表示装置では、表示画像の視角に依存して生ずるコントラスト変化、着色現象、及び反転現象をある程度まで改善することができる。

　ところが、今日のさらなる広視野角、高表示品位の液晶表示装置が望まれ状況下において、さらなる視角依存性の改善が要求されており、上記の特開平６−７５１１６号公報で示された位相差板を用いただけでは必ずしも充分であるとは言えず、未だ改善の余地を有している。

　本発明は、上記した課題に鑑みなされたもので、その目的は、上記位相差板を介在した液晶表示装置において、液晶層に用いる液晶材料の波長に対する屈折率異方性Δｎの変化を最良な範囲に設定することで、位相差板による補償効果に加えてさらに視角依存性を改善することにあり、特に着色現象を効果的に改善することにある。

　上記の課題を解決するために、発明に係る各液晶表示装置は、対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板、或いは、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_c またはｎ_a の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜しており、位相差板の厚さをｄとして、第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄがほぼ０ｎｍであり、第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内に設定された位相差板とを備えた液晶表示装置において、以下の点を特徴としている。

　本発明の第１の液晶表示装置では、液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）が、０以上０．０１０未満の範囲に設定されている。

　本発明の第２の液晶表示装置では、液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）が、１以上１．０７未満の範囲に設定されている。

　本発明の第３の液晶表示装置では、液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）が、０．９６より大きく１以下の範囲に設定されている。

　上記構成によれば、直線偏光が複屈折性を有する液晶層を通過して、正常光と異常光とが発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される場合、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_c またはｎ_a の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板、或いは、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_c またはｎ_a の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜しており、位相差板の厚さをｄとして、第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄがほぼ０ｎｍであり、第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内に設定された位相差板を液晶層と偏光子との間に介在させれば、視角に応じて生ずる正常光と異常光との位相差変化が位相差板によって補償される。

　しかしながら、このような補償機能のみによっては、さらなる視角依存性の改善が要求されるなか、必ずしも充分であるとは言えない。

　そこで、本願発明者らは、研究を重ねた結果、液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化が、特に液晶画面（表示画面）の着色に影響することを見い出し、本発明を完成させるに至った。

　液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化を、上記第１〜第３の各液晶表示装置において記載した、少なくとも何れかの範囲とすることで、通常の液晶表示装置にて要求される視角５０°において、若干の色付きはあるものの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるものとできる。

　これにより、画面の着色をより一層防止することが可能となった。尚、コントラスト変化や反転現象においても、位相差板の補償機能のみの場合よりも、改善することができた。

　そして、視角７０°といったさらに広視野角の液晶表示装置においては、液晶材料の屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化の範囲を、以下の範囲とすることが好ましい。

　即ち、液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）を、０以上０．００５５以下の範囲に設定する。

　または、液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）を、１以上１．０５以下の範囲に設定する。　または、液晶層における液晶材料の、波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）を、０．９７５以上１以下の範囲に設定する。

　これらの何れかの範囲とすることで、広視野角の液晶表示装置にて要求される視角７０°においてあらゆる方向から見ても、全く着色現象のないものとできる。

　また、上記した本発明の第１〜第３の液晶表示装置においては、液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）を、０．０６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定することが好ましい。

　これは、可視光領域の中心領域となる波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δｎ（５５０）が０．０６０以下または０．１２０以上の場合、視角方向によっては反転現象やコントラスト比の低下が発生することが確認されたためである。そこで、液晶材料の波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）を、０．０６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定することにより、液晶表示素子に生じる視角に対応する位相差を解消することができるため、液晶画面において、視角に依存して生じる着色現象はもちろんのこと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等もさらに改善することができる。

　この場合、さらに、液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）を、０．０７０以上０．０９５以下の範囲に設定することで、液晶表示素子に生じる視角に対応する位相差をより効果的に解消することができるため、液晶表示画像におけるコントラスト変化、左右方向の反転現象、着色現象を確実に改善することができる。

　また、上記した本発明の第１〜第３の液晶表示装置においては、全ての位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角が１５°から７５°の間に設定されていることが好ましい。

　このように、液晶表示装置に介在される全ての位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を１５°から７５°の間に設定することで、前述した本発明の備えた位相差板による位相差の補償機能を確実に得ることができる。

　以上のように、本発明に係る第１〜第３の液晶表示装置は、対向向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板、或いは、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_c またはｎ_a の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜しており、位相差板の厚さをｄとして、第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄがほぼ０ｎｍであり、第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内に設定された位相差板とを備えた液晶表示装置において、以下の点を特徴としている。

　本発明の第１の液晶表示装置では、液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）が、０以上０．０１０未満の範囲に設定されている。

　本発明の第２の液晶表示装置では、液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）が、１以上１．０７未満の範囲に設定されている。

　本発明の第３の液晶表示装置では、液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）が、０．９６より大きく１以下の範囲に設定されている。

　これにより、本発明に係る第１〜第３の液晶表示装置では、液晶表示素子の位相差変化を位相差板による補償機能のみの場合よりもさらに改善し、特に視角に依存した液晶画面の着色現象を、通常の液晶表示装置にて要求される視角５０°であらゆる方向から見た場合においても、充分に使用に耐えうる程度にまで液晶画面の着色を抑えることが可能となるので、このような位相差板と液晶表示素子とを含む液晶表示装置は、反転現象や反視角方向のコントラスト比の低下、着色現象を防止することができる。

　それゆえ、上記構成は、白黒表示におけるコントラスト比が観視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が格段に向上するという効果を奏する。

　本発明の実施の一形態について図１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。

　本実施の形態に係る液晶表示装置は、図１に示すように、液晶表示素子１と、一対の位相差板２・３と、一対の偏光板（偏光子）４・５とを備えている。

　液晶表示素子１は、対向して配される電極基板６・７の間に液晶層８を挟む構造をなしている。電極基板６は、ベースとなるガラス基板（透光性基板）９の液晶層８側の表面にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明電極１０が形成され、その上に配向膜１１が形成されている。電極基板７は、ベースとなるガラス基板（透光性基板）１２の液晶層８側の表面にＩＴＯからなる透明電極１３が形成され、その上に配向膜１４が形成されている。

　簡略化のため、図１は２画素分の構成を示しているが、液晶表示素子１の全体において、所定幅の帯状の透明電極１０・１３は、ガラス基板９・１２のそれぞれに所定間隔をおいて配され、かつ、ガラス基板９・１２間では基板面に垂直な方向から見て相互に直交するように形成されている。両透明電極１０・１３が交差する部分は表示を行う画素に相当し、これらの画素は本液晶表示装置の全体においてマトリクス状に配設されている。尚、透明電極１０・１３は、図示しない駆動回路により表示データに基づいた電圧が印加される。

　電極基板６・７は、シール樹脂１５により貼り合わされており、電極基板６・７とシール樹脂１５とによって形成される空間内に液晶層８が封入されている。尚、詳細については後述するが、本液晶表示装置における液晶層８は、位相差板２・３による位相差の補償機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、液晶層８を構成する液晶材料にその屈折率異方性Δｎが所定の条件を満たすようなものが選択されている。

　本液晶表示装置において、上記の液晶表示素子１に位相差板２・３と偏光板（偏光子）４・５とが形成されてなるユニットが液晶セル１６である。

　配向膜１１・１４は、介在する液晶分子が約９０°の捩れ配向するように、予めラビング処理が施されている。図２に示すように、配向膜１１のラビング方向Ｒ₁ と、配向膜１４のラビング方向Ｒ₂ とは、互いに直交する方向に設定されている。

　位相差板２・３は、液晶表示素子１とその両側に配される偏光板４・５との間にそれぞれ介在される。位相差板２・３は、透明な有機高分子からなる支持体にディスコティック液晶が傾斜配向またはハイブリッド配向され、かつ架橋されることにより形成されている。これにより、位相差板２・３における後述の屈折率楕円体が、位相差板２・３に対し傾斜するように形成される。

　位相差板２・３の支持体としては、一般に偏光板によく用いられるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が信頼性も高く適している。それ以外では、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの耐環境性や耐薬品性に優れた無色透明の有機高分子フィルムが適している。

　図３に示すように、位相差板２・３は、異なる３方向の主屈折率ｎ_a ・ｎ_b ・ｎ_c を有している。主屈折率ｎ_a の方向は、互いに直交座標ｘｙｚにおける各座標軸のうちｙ座標軸と方向が一致している。主屈折率ｎ_b の方向は、位相差板２・３において画面に対応する表面に垂直なｚ座標軸（表面の法線方向）に対し矢印Ａの方向にθ傾いている。

　位相差板２・３は、各主屈折率がｎ_a ＝ｎ_c ＞ｎ_b という関係を満たしている。これにより、光学軸が１つのみ存在するので、位相差板２・３は一軸性を備え、また、屈折率異方性が負になる。位相差板２・３の第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄは、ｎ_a ＝ｎ_c であるため、ほぼ０ｎｍである。第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄは、８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内で任意の値に設定される。第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄをこのような範囲内に設定することで、位相差板２・３による位相差の補償機能を確実に得ることができる。尚、上記のｎ_c −ｎ_a およびｎ_c −ｎ_b は屈折率異方性Δｎを表し、ｄは位相差板２・３の厚みを表している。

　また、位相差板２・３の主屈折率ｎ_b が傾いている角度θ、即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θは、１５°≦θ≦７５°の範囲内で任意の値に設定される。傾斜角度θをこのような範囲内に設定することで、屈折率楕円体の傾斜の方向が時計回り反時計回りに係わらず、位相差板２・３による位相差の補償機能を確実に得ることができる。

　尚、位相差板２・３の配置については、位相差板２・３のうちの何れか一方のみを片側に配置した構成でも、また、位相差板２・３を片側に重ねて配置することもできる。さらに、３枚以上の位相差板を用いることもできる。

　そして、図４に示すように、本液晶表示装置においては、液晶表示素子１における偏光板４・５は、その吸収軸ＡＸ₁ ・ＡＸ₂ が前記の配向膜１１・１４（図１参照）のラビング方向Ｒ₁ ・Ｒ₂ とそれぞれ平行となるように配置される。本液晶表示装置では、ラビング方向Ｒ₁ ・Ｒ₂ が互いに直交しているため、吸収軸ＡＸ₁ ・ＡＸ₂ も互いに直交している。

　ここで、図３に示すように、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ｎ_b の方向が位相差板２・３の表面に投影された方向をＤと定義する。図４に示すように、位相差板２は方向Ｄ（方向Ｄ₁ ）がラビング方向Ｒ₁ と平行になるように配され、位相差板３は方向Ｄ（方向Ｄ₂ ）がラビング方向Ｒ₂ と平行になるように配される。

　上記のような位相差板２・３および偏光板４・５の配置により、本液晶表示装置は、オフ時において光を透過して白色表示を行ういわゆるノーマリホワイト表示を行う。

　一般に、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、上記のような３次元方向の主屈折率ｎ_a ・ｎ_c ・ｎ_b の異方性が屈折率楕円体で表される。屈折率異方性Δｎは、この屈折率楕円体をどの方向から観察するかに
よって異なる値になる。

　次に、前述した、液晶層８について詳細に説明する。前述したように、液晶層８においては、位相差板２・３による位相差の補償機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、液晶層８を構成する液晶材料にその屈折率異方性Δｎが所定の条件、即ち、屈折率異方性Δｎの光の波長に対する変化が視角に依存した液晶画面の着色が発生しない範囲に設定された液晶材料が用いられている。

　具体的には、以下に示す（i）〜(iii)の少なくとも１つの設定範囲の条件を満たすように設計された液晶材料が注入されている。

　（i）　液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差であるΔｎ（４５０）−Δｎ（６５０）を、０以上０．０１０未満の範囲に設定する。より好ましくは、上記のΔｎ（４５０）−Δｎ（６５０）を０以上０．００７０以下の範囲に設定することで、さらに好ましくは、上記のΔｎ（４５０）−Δｎ（６５０）を０以上０．００５５以下の範囲に設定することである。

　(ii)　液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比であるΔｎ（４５０）／Δｎ（５５０）を、１以上１．０７未満の範囲に設定する。より好ましくは、上記Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）を１以上１．０６以下の範囲に設定することで、さらに好ましくは、上記Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）を１以上１．０５以下の範囲に設定する
　(iii)　液晶材料の波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比であるΔｎ（６５０）／Δｎ（５５０）を、０．９６０より大きく１以下の範囲に設定する。より好ましくは、上記Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）を０．９７０以上１以下の範囲に設定することで、さらに好ましくは、上記Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）を０．９７５以上１以下の範囲に設定することである。

　このような（i）〜(iii)の少なくとも１つを満たすように設計された液晶材料を用いることで、位相差板２・３による位相差の補償機能による表示画面の視角に依存して生ずるコントラスト変化、反転現象、着色現象の改善のみならず、表示画面の着色現象を特に効果的に改善できる。

　詳しく述べると、（i）〜(iii)の広い方の範囲を少なくとも１つを満たすように設計された液晶材料を用いることで、通常の液晶表示装置にて要求される視角５０°において、若干の色付きはあるものの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるものとできる。

　また、上記（i）〜(iii)におけるより好ましいとした範囲を少なくとも一つ満たすことで、視角６０°で若干の色付きはあるものの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるものとできる。そして、特に上記（i）〜(iii)におけるさらに好ましいとした範囲を少なくとも一つ満たすことで、どの方向から見ても着色の一切ないものとできる。

　また、（i）〜(iii)の少なくとも１つを満たすように設計された液晶材料を用いることで、コントラスト変化、反転現象についても、位相差板２・３の補償機能のみの場合よりも改善が図れる。

　そして、さらに好ましくは、上記（i）〜(iii)の少なくとも１つの設定範囲の条件が満たされていると共に、以下に示す（iv）の設定範囲の条件が同時に満たされていることであり、本液晶表示装置の液晶層８においては、（iv）の設定範囲の条件をも満たすものである。

　（iv）　液晶材料の波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）を、０．０６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定する。より好ましくは、上記Δｎ（５５０）を、０．０７０以上０．０９５以下の範囲に設定することである。

　このような（iv）の設定条件をも満たすことで、位相差板２・３による位相差の補償機能、及び（i）〜(iii)の設定範囲の条件としたことによる補償機能による視角依存性の改善に加えて、反視角方向のコントラスト比の低下、左右方向の反転現象をより一層改善することが可能となる。

　図５に、本液晶表示装置における液晶層８に用いることのできる一液晶材料の、波長（λ）に対するΔｎ（λ）（波長−屈折率異方性Δｎ特性）を、実線の曲線ａにて示す。尚、図５には、従来の液晶表示装置における液晶層に用いられている一液晶材料の波長（λ）に対するΔｎ（λ）を、一点鎖線の曲線ｂにて比較のために示す。

　曲線ａと曲線ｂとを比べて見ることで明らかなように、本液晶表示装置の液晶層８に用いることのできる液晶材料の波長（λ）に対するΔｎ（λ）は、従来の液晶表示装置の液晶材料のものに比べて傾斜が緩やかで、やや右下がりのほぼ平らな状態である。

　また、図６には、本液晶表示装置における液晶層８に用いることのできる他の一液晶材料の、波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）を、実線の曲線ｃにて示す。尚、図６には、従来の液晶表示装置における液晶層に用いられている他の一液晶材料の波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）を、一点鎖線の曲線ｄにて比較のために示す。

　曲線ｃと曲線ｄとを比べて見ることで明らかなように、本液晶表示装置の液晶層８に用いることのできる液晶材料の波長（λ）に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）も、従来の液晶表示装置の液晶材料のものに比べて傾斜が緩やかなものとなる。

　このような構成とすることで、本実施の形態の液晶表示装置では、液晶表示素子１に生じる視角に対応する位相差を位相差板２・３による補償機能と共に、液晶層８における液晶材料の波長に対する屈折率異方性Δｎの変化を、液晶画面の着色が生じない範囲に設定することによる補償機能により、視角に依存した表示画面の着色が特に効果的に改善され、同時に、コントラスト変化、反転現象も改善され、高品質の画像を表示できる。

　次に、上記のように構成される本実施の形態に係る実施例を、比較例と共に説明する。

　（実施例１）
　本実施例では、図１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８に、波長４５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（６５０）との差であるΔｎ（４５０）−Δｎ（６５０）がそれぞれ、０、０．００３０、０．００５５、０．００７０、０．００９０に設定された液晶材料を用い、セル厚（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯１〜♯５を用意した。

　サンプル♯１〜♯５における位相差板２・３としては、透明な支持体（例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等）にディスコティック液晶を塗布し、ディスコティック液晶を傾斜配向させて架橋して形成してなる、上述の第１のリタデーション値が０ｎｍ、上述の第２のリタデーション値が１００ｎｍであり、主屈折率ｎ_b の方向がｘｙｚ軸座標におけるｚ軸方向に対して矢印Ａで示す方向に約２０°となるように傾いており、同様に主屈折率ｎ_c の方向がｘ軸に対して矢印Ｂで示す方向に約２０°の角度をなしているもの（即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θ＝２０°のもの）を用いた。

　また、本実施例に対する比較例として、図１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８に、上記Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）が０．０１０の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル♯１００を用意した。

　上記のサンプル♯１〜♯５及び比較サンプル♯１００について、白色光のもと目視試験を行った結果を表１に示す。

　実施例のサンプル♯１〜♯３については、視角を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質であった。サンプル♯４では、視角６０°まではどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質であった。サンプル♯５では、視角５０°にて左右方向から見た場合に若干の着色が確認されたが、使用に耐えうる程度の着色であった。

　これに対し、比較例サンプル♯１００では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た場合に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確認された。

　また、位相差板２・３として、透明な支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以外は、本実施例のサンプル♯１〜サンプル♯５、比較サンプル♯１００と同様のサンプル、比較サンプルについても、上記と同様の結果が得られた。

　（実施例２）
　本実施例では、図１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８に、波長４５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）との比であるΔｎ（４５０）／Δｎ（５５０）がそれぞれ、１、１．０３、１．０５、１．０６、１．０７に設定された液晶材料を用い、セル厚（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯６〜♯１０を用意した。

　サンプル♯６〜♯１０における位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾斜配向した前述の実施例１における位相差板２・３と同様のものを用いた。

　また、本実施例に対する比較例として、図１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８に、上記Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）が、１．０７の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル♯１０１を用意した。

　上記のサンプル♯６〜♯１０及び比較サンプル♯１０１について、白色光のもと目視試験を行った結果を表２に示す。

　実施例のサンプル♯６〜♯８については、視角を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質であった。サンプル♯９では、視角５０°ではどの方向から見ても着色は確認されなかったが、視角６０°においては、左右方向から見た場合に若干の着色が確認された。しかしながら、これは充分使用に耐えうる程度の着色であった。サンプル♯１０では、視角５０°にて左右方向から見た場合に若干の着色が確認されたが、これも使用に耐えうる程度のものであった。

　これに対し、比較例サンプル♯１０１では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た場合に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確認された。

　また、位相差板２・３として、透明な支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以外は、本実施例のサンプル♯６〜サンプル♯１０、比較サンプル♯１０１と同様のサンプル、比較サンプルについても、上記と同様の結果が得られた。

　（実施例３）
　本実施例では、図１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８に、波長６５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）との比であるΔｎ（６５０）／Δｎ（５５０）がそれぞれ、１、０．９８０、０．９７５、０．９７０、０．９６５に設定された液晶材料を用い、セル厚（液晶層８の厚み）を５μｍとした、５つのサンプル♯１１〜♯１５を用意した。

　サンプル♯１１〜♯１５における位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾斜配向した前述の実施例１における位相差板２・３と同様のものを用いた。

　また、本実施例に対する比較例として、図１の液晶表示装置における液晶セル１６の液晶層８に、上記Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）が、０．９６０の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル♯１０２を用意した。

　上記のサンプル♯１１〜♯１５及び比較サンプル♯１０２について、白色光のもと目視試験を行った結果を表３に示す。

　実施例のサンプル♯１１〜♯１３については、視角を７０°としてどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質であった。サンプル♯１４では、視角５０°ではどの方向から見ても着色は確認されなかったが、視角６０°においては、左右方向から見た場合に若干の着色が確認された。しかしながら、これは充分に使用に耐えうる程度の着色であった。サンプル♯１５では、視角５０°にて左右方向から見た場合に若干の着色が確認されたが、これも使用に耐えうる程度であった。

　これに対し、比較例サンプル♯１０２では、視角５０°においてでさえ左右方向から見た場合に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確認された。

　また、位相差板２・３として、透明な支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以外は、本実施例のサンプル♯１１〜サンプル♯１５、比較サンプル♯１０２と同様のサンプル、比較サンプルについても、上記と同様の結果が得られた。

　（実施例４）
　ここでは、図７に示すように、受光素子２１、増幅器２２および記録装置２３を備えた測定系を用いて、液晶表示装置の視角依存性を測定した。液晶表示装置の液晶セル１６は、前記のガラス基板９側の面１６ａが直交座標ｘｙｚの基準面ｘ−ｙに位置するように設置されている。受光素子２１は、一定の立体受光角で受光し得る素子であり、面１６ａに垂直なｚ方向に対して角度φ（視角）をなす方向における、座標原点から所定距離をおいた位置に配置されている。

　測定時には、本測定系に設置された液晶セル１６に対し、面１６ａの反対側の面から波長５５０ｎｍの単色光を照射する。液晶セル１６を透過した単色光の一部は、受光素子２１に入射する。受光素子２１の出力は、増幅器２２で所定のレベルに増幅された後、波形メモリ、レコーダなどの記録装置２３によって記録される。

　本実施例では、図１の液晶セル１６における液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０７０、０．０８０、０．０９５に設定された液晶材料を用い、セル厚（液晶層８の厚み）を５μｍとした３つのサンプル♯１６〜♯１８を用意した。

　サンプル♯１６〜♯１８における位相差板２・３としては、ディスコティック液晶を傾斜配向した前述の実施例１における位相差板２・３と同様のものを用いた。

　このようなサンプル♯１６〜♯１８を、図７に示す測定系に設置して、受光素子２１が一定の角度φで固定された場合の、サンプル♯１６〜♯１８への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定した。

　測定は、５０°の角度φとなるように受光素子２１を配置し、ｙ方向が画面の上側であり、ｘ方向が画面の左側であると仮定して、受光素子２１の配置位置を上方向（反視角方向）、左方向、右方向にそれぞれ変えて行われた。

　その結果を、図８（ａ）〜（ｃ）に示す。図８（ａ）〜（ｃ）は、サンプル♯１６〜♯１８に印加される電圧に対する光の透過率（透過率−液晶印加電圧特性）を表したグラフである。

　図８（ａ）が図２の上方向から測定を行った結果であり、図８（ｂ）が図２の右方向、図８（ｃ）が左方向から測定をそれぞれ行った結果である。

　図８（ａ）〜（ｃ）において、それぞれ一点鎖線で示す曲線Ｌ１・Ｌ４・Ｌ７が、液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０７０の液晶材料を用いたサンプル♯１６のもので、実線で示す曲線Ｌ２・Ｌ５・Ｌ８が、液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０８０の液晶材料を用いたサンプル♯１７のもので、破線で示す曲線Ｌ３・Ｌ６・Ｌ９が、液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０９５の液晶材料を用いたサンプル♯１８のものである。

　また、実施例に対する比較例として、図１の液晶セル１６における液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０６０、０．１２０に設定された液晶材料を用いた以外は実施例と同様の２つの比較サンプル♯１０３・♯１０４を用意し、図７に示す測定系に設置して、本実施例と同様の方法で受光素子２１が一定の角度φで固定された場合の比較サンプル♯１０３・♯１０４への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定した。

　測定は、本実施例と同様に、５０°の角度φとなるように受光素子２１を配置し、ｙ方向が画面の上側であり、ｘ方向が画面の左側であると仮定して、受光素子２１の配置位置を上方向、左方向、右方向にそれぞれ変えて行われた。

　その結果を、図９（ａ）〜（ｃ）に示す。図９（ａ）〜（ｃ）は、比較サンプル♯１０３・♯１０４に印加される電圧に対する光の透過率（透過率−液晶印加電圧特性）を表したグラフである。

　図９（ａ）が図２の上方向からの測定を行った結果であり、図９（ｂ）が図２の右方向、図９（ｃ）が左方向からの測定をそれぞれ行った結果である。

　図９（ａ）〜（ｃ）において、それぞれ実線で示す曲線Ｌ１０・Ｌ１２・Ｌ１４が、液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０６０の液晶材料を用いた比較サンプル♯１０３のもので、破線で示す曲線Ｌ１１・Ｌ１３・Ｌ１５が、液晶層８にΔｎ（５５０）が０．１２０の液晶材料を用いた比較サンプル♯１０４のものである。

　本実施例のサンプル♯１６〜♯１８と、比較例の比較サンプル♯１０３・♯１０４とについて、上方向の透過率−液晶印加電圧特性を比較した場合、図８（ａ）では、曲線Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３とも電圧を高くするに伴って透過率が充分下がることが確認された。これに対して、図９（ａ）では、曲線Ｌ１１は、図８（ａ）の曲線Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３と比較して、電圧を高くしていっても充分に透過率が下がっていない。また、曲線Ｌ１０は、電圧を高くしていくに伴い透過率は一度低下してから再び上昇する反転現象が確認された。

　同様に、サンプル♯１６〜♯１８と比較サンプル♯１０３・♯１０４とについて、右方向の透過率−液晶印加電圧特性を比較した場合、図８（ｂ）では、曲線Ｌ４・Ｌ５・Ｌ６とも電圧を高くしていくと透過率はほぼ０近くになるまで低下していることが確認された。また、図９（ｂ）でも、曲線Ｌ１２は電圧を高くしていくと、図５（ｂ）と同様に透過率がほぼ０近くになるまで低下するが、曲線Ｌ１３については上記の反転現象が確認された。

　同様に、サンプル♯１６〜♯１８と比較サンプル♯１０３・♯１０４とについて、左方向の場合でも右方向と同様に、図８（ｃ）の曲線Ｌ７・Ｌ８・Ｌ９および図９（ｃ）の曲線Ｌ１４は電圧を高くしていくと、すべて透過率はほぼ０近く
になるまで低下するが、図９（ｃ）の曲線Ｌ１５のみ、反転現象が確認された。

　さらに、サンプル♯１６〜♯１８と比較サンプル♯１０３・♯１０４とについて、白色光のもとで目視確認を行った。

　実施例のサンプル♯１６〜♯１８及び比較サンプル♯１０３については、視角を５０°としてどの方向から見ても、着色は確認されず良好な画質であった。これに対し、比較サンプル♯１０４については、視角を５０°として左右方向から見た場合に、黄色からだいだい色に着色していることが確認された。

　以上の結果から、図８（ａ）〜（ｃ）で示したように、液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０７０、０．０８０、０．０９５に設定された液晶材料を用いた場合には、電圧を印加していくと透過率は充分低下し、反転現象も見られないため、視野角が拡大し、また、着色現象もなく、液晶表示装置の表示品位が格段に向上していることがわかる。

　それに対して、図９（ａ）〜（ｃ）で示したように、液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０６０、０．１２０に設定された液晶材料を用いた場合には、視角依存性は充分に改善されないことがわかる。

　また、位相差板２・３として、透明な支持体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以外は、上記サンプル♯１６〜♯１８、比較サンプル♯１０３・♯１０４と同様の、サンプル、比較サンプルに対しても、同様の結果が得られた。

　また、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、傾斜角度θに対する透過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結果、１５°≦θ≦７５°の範囲内であれば、位相差板２・３におけるディスコティック液晶の配向の状態に関係なく、基本的に変化しなかった。尚、上記範囲を越えた場合には、反視角方向の視野角が広がらないことが確認された。

　さらに、上記位相差板２・３の第２のリタデーション値を変化させて、第２のリタデーション値に対する透過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結果、第２のリタデーション値が８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内であれば、位相差板２・３におけるディスコティック液晶の配向の状態に関係なく、基本的に変化しなかった。尚、上記範囲を越えた場合には、横方向（左右方向）の視野角が広がらないことが確認された。

　また、上記比較サンプル♯１０３・♯１０４の目視試験の結果を基に、図１の液晶セル１６における液晶層８に波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎ（５５０）がそれぞれ、０．０６５、０．１００、０．１１５の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の３つのサンプル♯１９〜♯２１を用意し、図７に示した測定系を用いて、本実施例と同様の方法で受光素子２１が一定の角度φで固定された場合のサンプル♯１９〜♯２１への印加電圧に対する受光素子２１の出力レベルを測定した。また、それぞれ白色光のもとで目視確認を行った。

　その結果、屈折率異方性Δｎ（５５０）を０．１００としたサンプル♯２０、及び屈折率異方性Δｎ（５５０）を０．１１５としたサンプル♯２１では、角度φ５０°とした場合、左右方向において電圧を高くするとわずかに透過率の上昇が確認された。しかしながら、目視においては反転現象は生じておらず、この程度の透過率の上昇は使用に耐えうるものであった。上方向の結果においては何ら問題なかった。一方、屈折率異方性Δｎ（５５０）を０．０６５としたサンプル♯１９では、前述した比較サンプル♯１０３と同様に、上方向において電圧を高くすると透過率は一度沈んで浮き上がるような曲線となったが、図９（ａ）に示した比較サンプル１０３のものに比べて透過率の上昇の度合は小さく、使用に耐えうるものであった。左右方向の結果においては何ら問題なかった。

　また、目視検査においては、サンプル♯２０・♯２１では、黄色からだいだい色の若干の着色が確認されたが、問題にならない程度であった。サンプル♯１９では、若干ではあるが青みを呈していることが確認された。しかしながら、この程度の青みも問題にならないものであった。

　また、補足として、サンプル♯１９と比較サンプル♯１０３について、１Ｖ程度の電圧を印加し、液晶セル１６の表面の法線方向の白表示時の透過率を測定した。その結果、比較サンプル♯１０３では、使用に耐えない程度の透過率の低下が見られた。これに対し、サンプル♯１９では、若干の透過率の低下が確認されたが、使用に耐えうる程度のものであった。

本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構成を分解して示す断面図である。 上記液晶表示装置における配向膜のラビング方向と正視角方向との関係を示す説明図である。 上記液晶表示装置の位相差板における主屈折率を示す斜視図である。 上記液晶表示装置における偏光板および位相差板の光学的な配置を液晶表示装置の各部を分解して示す斜視図である。 上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶材料の波長に対する屈折率異方性Δｎを示すグラフである。 上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶材料の波長に対するΔｎ（λ）／Δｎ（５５０）を示すグラフである。 上記液晶表示装置の視角依存性を測定する測定系を示す斜視図である。 実施例１における液晶表示装置の透過率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。 実施例１に対する比較例の液晶表示装置の透過率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。 ＴＮ液晶表示素子における液晶分子のねじれ配向を示す模式図である。

符号の説明

　１　　　　　液晶表示素子
　２・３　　　位相差板
　４・５　　　偏光板（偏光子）
　８　　　　　液晶層
　９・１２　　ガラス基板（透光性基板）
１０・１３　　透明電極（透明電極層）
１１・１４　　配向膜

Claims (13)

1. 　対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、
   　上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
   　上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示装置において、
   　上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）が、０以上０．０１０未満の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 　対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、
   　上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
   　上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜しており、位相差板の厚さをｄとして、第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄがほぼ０ｎｍであり、第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内に設定された位相差板とを備えた液晶表示装置において、
   　上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）が、０以上０．０１０未満の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 　上記液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）の差Δｎ（４５０）−Δｎ（６５０）が、０以上０．００５５以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 　対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、
   　上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
   　上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_cを有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示装置において、
   　上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）が、１以上１．０７未満の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
5. 　対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、
   　上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
   　上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜しており、位相差板の厚さをｄとして、第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄがほぼ０ｎｍであり、第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内に設定された位相差板とを備えた液晶表示装置において、
   　上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）が、１以上１．０７未満の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
6. 　上記液晶層における液晶材料の、波長４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）が、１以上１．０５以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装置。
7. 　対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、
   　上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
   　上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示装置において、
   　上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）が、０．９６より大きく１以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
8. 　対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成される液晶表示素子と、
   　上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、
   　上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも１枚介在された位相差板であって、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎ_a 、ｎ_b 、ｎ_c を有し、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折率ｎ_b の方向と、表面内の主屈折率ｎ_a またはｎ_c の方向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜しており、位相差板の厚さをｄとして、第１のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_a ）×ｄがほぼ０ｎｍであり、第２のリタデーション値（ｎ_c −ｎ_b ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内に設定された位相差板とを備えた液晶表示装置において、
   　上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料の、波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）が、０．９６より大きく１以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
9. 　上記液晶層における液晶材料の、波長６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０）と波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）の比Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）が、０．９７５以上１以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の液晶表示装置。
10. 　上記液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、０．０６０より大きく０．１２０より小さい範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２、４、５、７又は８に記載の液晶表示装置。
11. 　上記液晶層における液晶材料の、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５０）が、０．０７０以上０．０９５以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 　全ての位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角が１５°から７５°の間に設定されていることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、８又は１０に記載の液晶表示装置。
13. 　上記液晶層は、約９０°捩れ配向していることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。

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