JP2004334198A - 広視角液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの視角補償を与えるために特定の広観察フィルムを用いない広視角高速応答液晶ディスプレイを提供する。
【解決手段】バックライトユニット202と、光学補償円偏光子ユニット204と、液晶パネル206と、光学補償円検光子ユニット208とを具える。光学補償偏光子ユニット204はバックライトユニット202の上に配置され、液晶パネル206は光学補償円偏光子ユニット204の上に配置され、光学補償円検光子ユニット208は液晶パネルの上に配置される。この液晶ディスプレイは、視角特性の均一性及びコントラスト比を改善するとともに広視角におけるグレイレベル反転を防止するために円偏光を用いて動作する。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般には広視角（視野角）高速応答液晶ディスプレイに関し、特には円偏光で動作する広視角（視野角）高速応答液層ディスプレイに関するものである。

現在の社会におけるマルチメディアシステムの急増は半導体デバイスやディスプレイデバイスの発展に大きく依存している。陰極線管（ＣＲＴ）のようなディスプレイデバイスは高い表示品質、信頼度及び低コストであるためにかなり長い間に亘って使用されている。慣例のＣＲＴは多くの利点を有するが、電子銃の設計上重く大形でエネルギー消費が大きい欠点がある。さらに、いくらかの放射線を発生するために観察者の目を傷つける惧れがある。半導体デバイスやオプトエレクトロニクスデバイスの製造技術の飛躍的な進歩により、高画質で、薄型で、低電力消費で、無放射性の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴＬＣＤ）のようなディスプレイが次第に主流のディスプレイ製品になってきている。

図１は慣例の広視角高速応答液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。図１に示すように、液晶ディスプレイ１００は、主として、バックライトモジュール１０２と、直線偏光子１０４と、１対の補償フィルム１０６及び１１０と、自己光学補償複屈折液晶パネル（ＯＣＢ−ＬＣＤ）１０８と、直線検光子１１２とを具える。直線偏光子１０４はバックライトモジュール１０２の上に配置される。ＯＣＢ−ＬＣＤパネル１０８は直線偏光子１０４の上に配置される。直線検光子１１２はＯＣＢ−ＬＣＤパネル１０８の上に配置される。加えて、補償フィルム１０６が直線偏光子１０４とＯＣＢ−ＬＣＤパネル１０８との間に介挿され、補償フィルム１１０がＯＣＢ−ＬＣＤパネル１０８と直線検光子１１２との間に介挿される。

ＯＣＢ−ＬＣＤパネル１０８は高い応答速度を有するが、広い視角を達成するために何らかの光学補償手段の配置を必要とする。慣例の技術では、広視角化のために直線偏光子１０４と直線検光子１１２を一対の補償フィルム１０６及び１１０と一緒に含むシステムを配置する必要がある。一般に、ハイブリッド配列形負複屈折構造に対する一つのタイプの広視角化フィルムが視角補償を実現するために使用される。このような補償フィルムはディスプレイに対する良好な視角特性を保証し得るが、液晶パネルの設計が補償フィルムにより課される仕様要件によって直接制約される。他の慣例の補償技術は、マルチギャップ設計とともに二軸性材料からなる補償フィルム１０６，１１０を用いて広視角観察におけるグレイレベル反転を除去するものである。しかし、マルチギャップ設計は液晶パネルの製造を複雑にする。さらに、直線偏光子と直線検光子の組合せが固有の視角依存性のために視角特性を非対称にする。

従って、本発明の目的は、特定の広視角化フィルムを用いないで液晶パネルに視角補償を与える広視角高速応答液晶ディスプレイを提供することにある。従って、液晶パネルの設計パラメータは広視角化フィルムの制約を受けない。

本発明の第２の目的は、精巧なマルチギャップ構造を製造することなく、広視角観察によるグレイレベル反転を除去し得る広視角高速応答液晶ディスプレイを提供することにある。

本発明の第３の目的は、基本設計の視角依存性による非対称視角特性を改善し得る広視角高速応答液晶ディスプレイを提供することにある。

本発明の目的に従って、本発明はこれらの利点及び他の利点を達成する広視角高速応答液晶ディスプレイを提供する。この液晶ディスプレイは、バックライトユニットと、光学補償円偏光子ユニットと、液晶パネルと、光学補償円偏光検光子ユニットとを具える。光学補償円偏光子ユニットはバックライトユニットの上に配置される。液晶パネルは光学補償円偏光子ユニットの上に配置あれる。光学補償検光子ユニットは液晶パネルの上に配置される。本発明は、均一な視角特性と改善されたコントラスト比を有する広視角高速応答液晶ディスプレイを提供すると同時に広視角グレイレベル反転を回避するために円偏光を用いる。

本発明の一実施例では、例えば液晶パネルは自己光学補償複屈折液晶（ＯＣＢ−ＬＣＤ）パネルとする。

本発明の一実施例では、光学補償円偏光子ユニットは、偏光子板と、該偏光子板と液晶パネルとの間に挟まれた第１の二軸性補償フィルムとを具える。第１の二軸性補償フィルムは３つの主軸方向にそれぞれ対応する主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。ｚ軸の方向は液晶パネルの基板に垂直に設定される。主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び４＞（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞２：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する主軸は液晶パネルの配列方向(アライメント方向)と夾角θ_３をなす。この角度θ_３は、例えば４０°〜７５°とする。光学円偏光子ユニット（偏光子板及び第１の二軸性補償フィルム）と整合する光学補償円検光子ユニットは、検光子板と、(第２の)一軸性四分の一波長板と、第２の二軸性補償フィルムとを具える。検光子板の吸収軸は偏光子板の吸収軸に対し直角である。偏光子板は液晶パネルの配列方向と夾角θ_４をなす。この夾角θ_４は、例えば４０°〜７５度とする。第２の一軸性四分の一波長板は検光子板と液晶パネルとの間に介挿される。この一軸性四分の一波長板の光軸は、例えば検光子板の吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第２の二軸性補償フィルムはｘ，ｙ，ｚ軸にそれぞれ対応する主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’は次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルムの主軸は液晶パネルの配列方向に対し直角をなす。

本発明の一実施例では、光学補償円偏光子ユニットは、偏光子板と、第１の一軸性四分の一波長板と、第１の二軸性補償フィルムとを具える。第１の一軸性四分の一波長板は、例えば偏光子板と液晶パネルとの間に介挿される。第１の一軸性四分の一波長板の光軸は偏光子板の吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第１の二軸性補償フィルムは第１の一軸性四分の一波長板と液晶パネルとの間に介挿される。第１の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。これらの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する主軸は液晶パネルの配列方向と直角をなす。光学補償円偏光子ユニット(偏光子板、第１の一軸性四分の一波長板及び第１の二軸性補償フィルム)と整合する光学補償円検光子ユニットは、検光子板と、該検光子板と液晶パネルとの間に介挿された第２の二軸性補償フィルムとを具える。検光子板の吸収軸は，例えば偏光子板の吸収軸と直角をなす。偏光子板の吸収軸は液晶パネルと夾角θ_１をなす。この侠角θ_１は，例えば４０°〜７５°とする。第２の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’は次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び４＞（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞２：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルムの主軸は液晶パネルの配列方向に対し夾角θ_２をなす。

本発明の一実施例では、光学補償円偏光子ユニット(偏光子板、第１の一軸性四分の一波長板及び第１の二軸性補償フィルム)と整合する光学補償円検光子ユニットは、検光子板と、第２の一軸性四分の一波長板と、第２の二軸性補償フィルムとを具える。検光子板の吸収軸は，例えば偏光子板の吸収軸と直角をなす。偏光子板は液晶パネルと夾角θ_０をなす。この侠角θ_０は，例えば４０°〜５０°とする。第２の一軸性四分の一波長板は検光子板と液晶パネルとの間に介挿される。第２の四分の一波長板の光軸は，例えば検光子板の吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第２の二軸性補償フィルムは第２の一軸性四分の一波長板と液晶パネルとの間に介挿される。第２の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’は次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルムの主軸は液晶パネルの配列方向に対し直角をなす。

本発明の一実施例では、光学補償円偏光子ユニットは、コレステリック液晶層と、第１の二軸性補償フィルムとを具える。この光学補償円偏光子ユニット(コレステリック液晶層及び第１の二軸性補償フィルム)と整合する光学補償円検光子ユニットは、検光子板と、(第２の)一軸性四分の一波長板と、第２の二軸性補償フィルムとを具える。検光子板の吸収軸は，例えば液晶パネルの配列方向と夾角θ_５をなす。この侠角θ_５は，例えば１５°〜５０°とする。第２の一軸性四分の一波長板は検光子板と液晶パネルとの間に介挿される。この四分の一波長板の光軸は、例えば検光子板の吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第２の二軸性補償フィルムは一軸性四分の一波長板と液晶パネルとの間に介挿される。第２の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルムの主軸は液晶パネルの配列方向に対し直角をなす。

本発明の一実施例では、光学補償円偏光子ユニットは、コレステリック液晶層と、第１の二軸性補償フィルムとを具える。この光学補償円偏光子ユニット(コレステリック液晶層及び第１の二軸性補償フィルム)と整合する光学補償円検光子ユニットは、検光子板と、第２の二軸性補償フィルムとを具える。検光子板の吸収軸は液晶パネルの配列方向と夾角θ_６をなす。この侠角θ_６は，例えば１５°〜５０°とする。第２の二軸性補償フィルムは検光子板と液晶パネルとの間に介挿される。第２の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルムの主軸は液晶パネルの配列方向に対し夾角θ_７をなす。夾角θ_７は、例えば２０°〜５０°とする。

要するに、本発明の広視角高速応答液晶ディスプレイは円偏光により駆動されるため、視角特性の均一性及びコントラスト比が改善されるとともに広視角におけるグレイレベル反転が阻止される。

上記の一般的な説明及び次の詳細な説明はともに例示であって、特許請求の範囲に記載した発明を限定するものではない。
図面は本発明の更なる理解を与えるものであり、本明細書の一部を構成する。図面は本発明の種々の実施例を示し、本明細書の記載と相俟って本発明の原理を説明するものである。

図１は慣例の広視角高速応答液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。

図２は本発明の第１の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。

図３は図２の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。

図４は本発明の第２の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。

図５は図４の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。

図６は本発明の第３の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。

図７は図６の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。

図８は本発明の第４の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。

図９は図８の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。

図１０は本発明の第１の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。

図１１は図１０の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。

図面に例示する本発明の種々の好適実施例について以下に詳細に説明する。図面及び明細書においては、同一もしくは同等部分を示すためにできるだけ同一の参照番号を用いている。

図２は本発明の第１の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。図３は図２における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。図２に示すように、広視角高速応答液晶ディスプレイ２００は、バックライトユニット２０２と光学補償円偏光子ユニット２０４と、液晶パネル２０６と、光学補償円検光子ユニット２０８とを具える。光学補償円偏光子ユニット２０４はバックライトユニット２０２の上に配置される。液晶パネル２０６は、例えば高速応答自己光学補償複屈折液晶パネル（ＯＣＢ−ＬＣＤ:optically self-compensated birefringence liquid crystal panel）とする。液晶パネル２０６は光学補償円偏光子ユニット２０４の上に配置される。光学補償円検光子ユニット２０８は液晶パネル２０６の上に配置される。

図２及び図３に示すように、光学補償円偏光子ユニット２０４は、偏光子板２０４ａと、第１の一軸性四分の一波長板(uniaxial quarter-wave plate)２０４ｂと、第１の二軸性補償フィルム(biaxial compensation film)２０４ｃとを具える。第１の一軸性四分の一波長板２０４ｂは偏光子板２０４ａと液晶パネル２０６との間に介挿される。第１の一軸性四分の一波長板２０４ｂの光軸は、例えば偏光子板２０４ａの吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第１の二軸性補償フィルム２０４ｃは第１の一軸性四分の一波長板２０４ｂと液晶パネル２０６との間に介挿される。第１の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。これらの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する第１の二軸性補償フィルム２０４ｃの主軸は液晶パネル２０６の配列方向と直角をなす。

本実施例では、光学補償円偏光子ユニット２０４（偏光子板２０４ａ、第１の一軸性四分の一波長板２０４ｂ及び第１の二軸性補償フィルム２０４ｃ）と整合する光学補償円検光子ユニット２０８は、検光子板２０８ａと、第２の一軸性四分の一波長板２０８ｂと、第２の二軸性補償フィルム２０８ｃとを具える。検光子板２０８ａの吸収軸は偏光子板２０４ａの吸収軸と直角をなす。偏光子板２０４ａは液晶パネル２０６の配列方向と夾角θ_０をなす。この夾角θ_０は、例えば４０°〜５０°である。

第２の一軸性四分の一波長板２０８ｂは検光子板２０８ａと液晶パネル２０６との間に介挿される。第２の一軸性四分の一波長板２０８ｂの光軸は、例えば検光子板２０８ａの吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第２の二軸性補償フィルム２０８ｃは第２の一軸性四分の一波長板２０８ｂと液晶パネル２０６との間に介挿される。第２の二軸性補償フィルム２０８ｃは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’は次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルム２０８ｃの主軸は液晶パネル２０６の配列方向に対し直角をなす。

図４は本発明の第２の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。図５は図４における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。図４に示すように、広視角高速応答液晶ディスプレイ３００は、バックライトモジュール３０２と、光学補償円偏光子ユニット３０４と、液晶パネル３０６と、光学補償円検光子ユニット３０８とを具える。液晶ディスプレイ３００のこれらの構成要素は第１の実施例と同一に配置されるので、これらの構成要素の配置についての詳細な説明は省略する。

図４及び図５に示すように、光学補償円偏光子ユニット３０４は、偏光子板３０４ａと、第１の一軸性四分の一波長板３０４ｂと、第１の二軸性補償フィルム３０４ｃとを具える。第１の一軸性四分の一波長板３０４ｂは偏光子板３０４ａと液晶パネル３０６との間に介挿される。第１の一軸性四分の一波長板３０４ｂの光軸は、例えば偏光子板３０４ａの吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第１の二軸性補償フィルム３０４ｃは第１の一軸性四分の一波長板３０４ｂと液晶パネル３０６との間に介挿される。第１の二軸性補償フィルム３０４ｃは主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。これらの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する第１の二軸性補償フィルム３０４ｃの主軸は液晶パネル３０６の配列方向と直角をなす。

本実施例では、光学補償円偏光子ユニット３０４（偏光子板３０４ａ、第１の一軸性四分の一波長板３０４ｂ及び第１の二軸性補償フィルム３０４ｃ）と整合する光学補償円検光子ユニット３０８は、検光子板３０８ａと、該検光子板３０８ａと液晶パネル３０６との間に介挿された第２の二軸性補償フィルム３０８ｂとを具える。検光子板３０８ａの吸収軸は偏光子板３０４ａの吸収軸と直角をなす。偏光子板３０４ａは液晶パネル２０６の配列方向と内角θ_１をなす。この内角θ_１は、例えば４０°〜７５°である。第２の二軸性補償フィルム３０８ｂは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’は次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞２：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルム３０８ｂの主軸は液晶パネル２０６の配列方向と夾角θ_２をなす。夾角θ_２は、例えば２０°〜５０°である。

図６は本発明の第３の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。図７は図６における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。図６に示すように、広視角高速応答液晶ディスプレイ４００は、バックライトモジュール４０２と、光学補償円偏光子ユニット４０４と、液晶パネル４０６と、光学補償円検光子ユニット４０８とを具える。液晶ディスプレイ４００のこれらの構成要素は第１の実施例と同一に配置されるので、これらの構成要素の配置についての詳細な説明は省略する。

図６及び図７に示すように、光学補償円偏光子ユニット４０４は、偏光子板４０４ａと、該検光子板４０４ａと液晶パネル４０６との間に介挿された第１の二軸性補償フィルム４０４ｂとを具える。第１の二軸性補償フィルム２０４ｂは主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。これらの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び４＞（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞２：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する第１の二軸性補償フィルム４０４ｂの主軸は液晶パネル４０６の配列方向と夾角θ_３をなす。この夾角θ_３は、例えば４０°〜７５°である。

本実施例では、光学補償円偏光子ユニット４０４（偏光子板４０４ａ及び第１の二軸性補償フィルム４０４ｂ）と整合する光学補償円検光子ユニット４０８は、検光子板４０８ａと、一軸性四分の一波長板４０８ｂと、第２の二軸性補償フィルム４０８ｃとを具える。検光子板４０８ａの吸収軸は偏光子板４０４ａの吸収軸と直角をなす。偏光子板４０４ａは液晶パネル４０６の配列方向と夾角θ_４をなす。この夾角θ_４は、例えば４０°〜７５°である。第２の二軸性補償フィルム４０８ｃは一軸性四分の一波長板４０８ｂと液晶パネル４０６との間に介挿される。第２の二軸性補償フィルム４０８ｃは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’は次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞６：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルム４０８ｃの主軸は液晶パネル４０６の配列方向に対し直角をなす。

図８は本発明の第４の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。図９は図８における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。図８に示すように、広視角高速応答液晶ディスプレイ５００は、バックライトモジュール５０２と、光学補償円偏光子ユニット５０４と、液晶パネル５０６と、光学補償円検光子ユニット５０８とを具える。液晶ディスプレイ５００のこれらの構成要素は第１の実施例と同一に配置されるので、これらの構成要素の配置についての詳細な説明は省略する。

図８及び図９に示すように、光学補償円偏光子ユニット５０４は、コレステリック液晶層５０４ａと、該コレステリック液晶層５０４ａと液晶パネル５０６との間に介挿された第１の二軸性補償フィルム５０４ｂとを具える。第１の二軸性補償フィルム５０４ｂは主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。これらの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する第１の二軸性補償フィルム５０４ｂの主軸は液晶パネル５０６の配列方向と直角をなす。

本実施例では、光学補償円偏光子ユニット５０４（コレステリック液晶層５０４ａ及び第１の二軸性補償フィルム５０４ｂ）と整合する光学補償円検光子ユニット５０８は、検光子板５０８ａと、(第２の)一軸性四分の一波長板５０８ｂと、第２の二軸性補償フィルム５０８ｃとを具える。検光子板５０８ａの吸収軸は液晶パネル５０６の配列方向と狭角θ_５をなす。この夾角θ_５は１５°〜５０°である。一軸性四分の一波長板５０８ｂは検光子板５０８ａと液晶パネル５０６との間に介挿される。第２の一軸性四分の一波長板５０８ｂの光軸は検光子板５０８ａの吸収軸に対し４５°の角度に設定される。第２の二軸性補償フィルム５０８ｃは第２の一軸性四分の一波長板５０８ｂと液晶パネル５０６との間に介挿される。第２の二軸性補償フィルム５０８ｃは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルム５０８ｃの主軸は液晶パネル５０６の配列方向に対し直角をなす。

図１０は本発明の第５の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。図１１は図１０における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。図１０に示すように、広視角高速応答液晶ディスプレイ６００は、バックライトモジュール６０２と、光学補償円偏光子ユニット６０４と、液晶パネル６０６と、光学補償円検光子ユニット６０８とを具える。液晶ディスプレイ５００のこれらの構成要素は第１の実施例と同一に配置されるので、これらの構成要素の配置についての詳細な説明は省略する。

図１０及び図１１に示すように、光学補償円偏光子ユニット６０４は、コレステリック液晶層６０４ａと、第１の二軸性補償フィルム６０４ｂとを具える。第１の二軸性補償フィルム６０４ｂはコレステリック液晶層６０４ａと液晶パネル６０６との間に介挿される。第１の二軸性補償フィルム６０４ｂは主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有する。これらの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ：を満足する必要がある。さらに、軸方向屈折率ｎｘを有する第１の二軸性補償フィルム６０４ｂの主軸は液晶パネル６０６の配列方向と直角をなす。

本実施例では、光学補償円偏光子ユニット６０４（コレステリック液晶層６０４ａ及び第１の二軸性補償フィルム６０４ｂ）と整合する光学補償円検光子ユニット６０８は、検光子板６０８ａと、第２の二軸性補償フィルム６０８ｂとを具える。検光子板６０８ａの吸収軸は液晶パネル６０６の配列方向と狭角θ_６をなす。この夾角θ_６は１５°〜５０°である。第２の一軸性四分の一波長板６０８ｂは検光子板６０８ａと液晶パネル６０６との間に介挿される。第２の二軸性補償フィルム６０８ｃは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有する。さらに、軸方向屈折率ｎｘ’を有する第２の二軸性補償フィルム６０８ｃの主軸は液晶パネル６０６の配列方向に対し夾角θ_７をなす。この夾角θ_７は２０°〜５０°である。

要約すれば、本発明の広視角高速応答液晶ディスプレイの主な利点は次の通りである。
１．円偏光をディスプレイ動作に使用するため視角依存性が有効に低減される。
２．光学補償のために一軸性四分の一波長板が二軸性補償フィルムと一緒に配置されているため、視角特性の均一性及びコントラスト比が改善されるとともに広視角におけるグレイレベル反転が防止される。
３．光学補償のためにコレステリック液晶層が二軸性補償フィルムと一緒に配置されているため、視角特性の均一性及びコントラスト比が改善されるとともに広視角におけるグレイレベル反転が防止される。

当業者であれば本発明の範囲または精神から逸脱することなく種々の変更や変形を本発明の構造に加えることができること明らかである。以上に鑑み、これらの変更や変形も特許請求の範囲内に入り、本発明はこれらの変更や変形もカバーするものである。

慣例の広視角高速応答液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。 本発明の第１の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。 図２の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。 本発明の第２の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。 図４の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。 本発明の第３の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。 図６の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。 本発明の第４の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。 図８の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。 本発明の第１の好適実施例に係る広視角液晶ディスプレイの構造レイアウトを示す斜視図である。 図１０の実施例における種々の光学フィルムの相対軸方向角度を示す図である。

符号の説明

２００，３００，４００，５００，６００ 広視角液晶ディスプレイ
２０２，３０２，４０２，５０２，６０２ バックライトユニット
２０４，３０４，４０４，５０４，６０４ 光学補償円偏光子ユニット
２０６，３０６，４０６，５０６，６０６ 液晶パネル
２０８，３０８，４０８，５０８，６０８ 光学補償円検光子ユニット

Claims (14)

1. バックライトユニットと、
   前記バックライトユニットの上に配置された光学補償円偏光子ユニットと、
   前記光学補償円偏光子ユニットの上に配置された自己光学補償複屈折液晶パネルと、
   前記液晶パネルの上に配置された光学補償円検光子ユニットと、
   を具えることを特徴とする広視角液晶ディスプレイ。
2. 前記光学補償円偏光子ユニットは、さらに、
   偏光子板と、
   前記偏光子板と前記液晶パネルとの間に介挿された第１の二軸性補償フィルムと、
   を具えることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイ。
3. 前記第１の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び４＞（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞２：を満足する主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有し、且つ屈折率ｎｘを有する主軸は前記液晶パネルの配列方向と４０°〜７５°の夾角をなすことを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ。
4. 光学補償円検光子ユニットは、さらに、
   検光子板と、
   前記検光子板と前記液晶パネルとの間に介挿された一軸性四分の一波長板と、
   前記一軸性四分の一波長板と前記液晶パネルとの間に介挿された第２の二軸性補償フィルムとを具え、
   前記検光子板の吸収軸は前記偏光子板の吸収軸に対し直角であり、前記偏光子板の吸収軸は前記液晶パネルと４５°〜７５°の夾角をなし、
   前記一軸性四分の一波長板の光軸は前記検光子板の吸収軸と約４５°の夾角をなすことを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ。
5. 前記第２の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞６：を満足する主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有し、且つ屈折率ｎｘ’を有する主軸は前記液晶パネルの配列方向に対し直角をなすことを特徴とする請求項４記載の液晶ディスプレイ。
6. 前記光学補償円偏光子ユニットは、
   偏光子板と、
   前記偏光子板と前記液晶パネルとの間に介挿された第１の一軸性四分の一波長板と、
   前記第１の一軸性四分の一波長板と前記液晶パネルとの間に介挿された第１の二軸性補償フィルムとを具え、
   前記第１の一軸性四分の一波長板の光軸と前記偏光子板の吸収軸が約４５°の夾角をなすことを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイ。
7. 前記第１の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ及び（ｎｘ−ｎｚ）/（ｎｘ−ｎｙ）＞６：を満足する主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有し、且つ屈折率ｎｘを有する主軸は前記液晶パネルの配列方向と直角をなすことを特徴とする請求項６記載の液晶ディスプレイ。
8. 前記光学補償円検光子ユニットは、さらに、
   検光子板と、
   該検光子板と液晶パネルとの間に介挿された第２の二軸性補償フィルムとを具え、
   前記検光子板の吸収軸は前記偏光子板の吸収軸と直角をなし、且つ前記偏光子板の吸収軸は前記液晶パネルの配列方向と４０°〜７５°の夾角をなすことを特徴とする請求項６記載の液晶ディスプレイ。
9. 前記第２の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び４＞（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞２：を満足する主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有し、且つ屈折率ｎｘ’を有する主軸は前記液晶パネルの配列方向と２０°〜５０°の夾角をなすことを特徴とする請求項８記載の液晶ディスプレイ。
10. 前記光学補償円検光子ユニットは、
    検光子板と、
    前記検光子板と前記液晶パネルとの間に介挿された第２の一軸性四分の一波長板と、
    前記第２の一軸性四分の一波長板と前記液晶パネルとの間に介挿された第２の二軸性補償フィルムとを具え、
    前記検光子板の吸収軸は前記偏光子板の吸収軸に対し直角であり、且つ前記偏光子板の吸収軸は前記液晶パネルと４０°〜５０°の夾角をなし、
    前記第２の一軸性四分の一波長板の光軸は前記検光子板の吸収軸と約４５°の夾角をなすことを特徴とする請求項６記載の液晶ディスプレイ。
11. 前記第２の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’及び（ｎｘ’−ｎｚ’）/（ｎｘ’−ｎｙ’）＞６：を満足する主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有し、且つ屈折率ｎｘ’を有する主軸は前記液晶パネルの配列方向に対し直角をなすことを特徴とする請求項１０記載の液晶ディスプレイ。
12. バックライトユニットと、
    前記バックライトユニットの上に配置された光学補償円偏光子ユニットと、
    前記光学補償円偏光子ユニットの上に配置された自己光学補償複屈折液晶パネルと、
    前記液晶パネルの上に配置された光学補償円検光子ユニットとを具え、
    前記光学補償円偏光子ユニットは、コレステリック液晶層と、前記コレステリック液晶層と前記液晶パネルとの間に介挿された第１の二軸性補償フィルムとを具え、
    前記第１の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ：を満足する主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有し、且つ屈折率ｎｘを有する主軸は前記液晶パネルの配列方向と直角であることを特徴とする広視角液晶ディスプレイ。
    を具えることを特徴とする広視角液晶ディスプレイ。
13. 前記光学補償円検光子ユニットは、
    検光子板と、
    前記検光子板と前記液晶パネルとの間に介挿された一軸性四分の一波長板と、
    前記一軸性四分の一波長板と前記液晶パネルとの間に介挿された第２の二軸性補償フィルムとを具え、
    前記検光子板の吸収軸は前記偏光子板の吸収軸と直角であり、且つ前記偏光子板は前記液晶パネルの配列方向と１５°〜５０°の夾角をなし、
    前記一軸性四分の一波長板の光軸は前記検光子板の吸収軸と約４５°の夾角をなし、
    前記第２の二軸性補償フィルムは、次の不等式関係：ｎｘ’＞ｎｙ’＞ｎｚ’：を満足する主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有し、且つ屈折率ｎｘ’を有する主軸は前記液晶パネルの配列方向に対し直角であることを特徴とする請求項１２記載の液晶ディスプレイ。
14. 前記光学補償円検光子ユニットは、
    検光子板と、
    前記検光子板と前記液晶パネルとの間に介挿された第２の二軸性補償フィルムとを具え、
    前記検光子板の吸収軸は前記偏光子板の吸収軸と直角であり、且つ前記偏光子板は前記液晶パネルの配列方向と１５°〜５０°の夾角をなし、
    前記第２の二軸性補償フィルムは主屈折率ｎｘ’，ｎｙ’，ｎｚ’を有し、且つ屈折率ｎｘ’を有する主軸は前記液晶パネルの配列方向と２０°〜５０°の夾角をなすことを特徴とする請求項１２記載の液晶ディスプレイ。

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