JP2005037784A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】視野角特性を改善することができ、しかも、コストの低減が可能な液晶表示素子を提供することを目的とする。
【解決手段】 円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子は、光源ＢＬ、第１偏光板６及び第１位相差板４を含む円偏光子構成体Ｐ、液晶セルＣを含む可変リターダー構成体ＶＲ、第２偏光板５及び第２位相差板３を含む円検光子構成体Ａの順に構成する。第１位相差板４及び第２位相差板３は、進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板である。第１偏光板６と第１位相差板４との間に、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚとなる光学的に１軸の第３位相差板２をその遅相軸が第１偏光板６の透過軸と略平行となるよう配置し、さらに、液晶セルＣと第１位相差板４若しくは第２位相差板３との間に、屈折率異方性がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚとなる光学的に負の１軸の第４位相差板１を配置したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、液晶表示素子に係り、特に円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子に関する。

液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力である等の様々な特徴を有しており、ＯＡ機器、情報端末、時計、及びテレビ等の様々な用途に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を有する液晶表示装置は、その高い応答性から、携帯テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとして用いられている。

近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。これら要求のうち画像の高精細化は、例えば、上述したＴＦＴが形成するアレイ構造を微細化することによって実現されている。

一方、表示速度の高速化に関しては、従来の表示モードに代わって、例えばネマティック液晶を用いたＯＣＢ(Optically Compensated Birefringence)モード、ＶＡＮ(Vertically Aligned Nematic)モード、ＨＡＮ(Hybrid Aligned Nematic)モード、およびπ配列モード、並びにスメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶(SSFLC: Surface-Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal)モードおよび反強誘電性液晶(AFLC: Anti-Ferroelectric Liquid Crystal)モードが検討されている。

これら表示モードのうち、特にＶＡＮモードは、従来のＴＮ(Twisted Nematic)モードよりも速い応答速度を得ることができ、さらに静電気破壊のような不良発生の原因となるラビング処理を垂直配向により不要にできるという特長を有している。なかでも、配向分割型ＶＡＮモード（以下、ＭＶＡモードという）は、視野角の拡大が比較的容易なことから特に注目されている。

ＭＶＡモードでは、マスクラビング、画素電極構造の工夫、画素内に突起を設けるなどして、これらによって画素電極及び対向電極から画素領域に印加される電界の傾きを制御することが行われている。液晶層の画素領域は、液晶分子の配向方向が電圧印加状態で互いに９０°の角度をなすような例えば４つのドメインに配向分割され、これにより、視角特性の対称性改善と反転現象の抑止を実現している。

なおかつ、液晶分子が基板主面にほぼ垂直に配列した状態、すなわち黒表示状態での液晶層の位相差の視角依存性を負の位相差板を用いて補償し、これにより、視角に対するコントラスト（ＣＲ）を良好なものとしている。さらに、この負の位相差板が偏光板の視角依存性も補償するような面内位相差をもつ２軸位相差板であれば、さらに優れた視角−コントラスト特性を実現することができる。

しかしながら、従来のＭＶＡモードでは、各画素内を配向分割しているため、配向分割境界及び配向分割構造である画素内突起や画素電極スリットの近傍にシュリーレン配向や意図しない方位への配向など、望ましい液晶配列方位とは異なる方位に配列した領域が形成される。

直線偏光板を用い、直線偏光主導の複屈折制御をした液晶表示素子のクロスニコル下における液晶層の透過率Ｔｌｐ（ＬＣ）は次式で表わされる。

この数式（１）において、Ｉ_０は偏光板の透過軸に平行な直線偏光の透過率であり、θは液晶層の遅相軸と偏光板の光軸とのなす角度であり、Ｖは印加電圧であり、ｄは液晶層の厚みであり、λは液晶表示素子への入射光の波長である。

数式（１）において、屈折率異方性Δｎ（λ，Ｖ）は、その領域における実効的な印加電圧及びネマティック液晶分子の各々の傾き角に依存する。Ｔ（ＬＣ）を０乃至Ｉ_０に変化させるためには、Δｎ（λ，Ｖ）ｄ／λを０乃至λ／２のレンジで変化させ、なおかつ、θの値をπ／４（ｒａｄ）とする必要がある。このため、液晶分子がπ／４以外の方位に配列した領域では、透過率が低下することになる。前述したように、ＭＶＡモードは、配向分割をしているために、必然的にこうした領域を伴っている。したがって、ＭＶＡモードは、ＴＮモードなどと比較して透過率が低いといった問題を有している。

こうした問題を解決するために、円偏光主導型のＭＶＡモードが検討されている。直線偏光板の代わりに位相差板すなわち進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板を備えた偏光板、つまり円偏光板を用いることによって前述した問題を解決している。円偏光板を用い、円偏光主導型の複屈折制御をした液晶表示素子のクロスニコル下における液晶層の透過率Ｔｃｐ（ＬＣ）は次式で表わされる。

この数式（２）からわかるように、透過率Ｔｃｐ（ＬＣ）は、液晶分子の配列方位に依存しない。したがって、配向分割境界及び配向分割構造の近傍にシュリーレン配向や意図しない方位への配向など、望ましい液晶配列方位とは異なる方位に配列した領域を伴っていても液晶分子の傾きさえ制御できれば、所望の透過率を得ることができるわけである。

しかしながら、従来の円偏光主導型のＭＶＡモードは、視野角特性が狭いといった問題を抱えている。

図９は、従来の円偏光主導型ＭＶＡモードの液晶表示素子の断面構造の一例を示したものである。図９に示すように、第１基板１３は、その内面に設けられたＩＴＯ（インジクム・ティン・オキサイド）からなる共通電極９を備えており、この共通電極９上に画素内を配向分割するための突起１２を備えている。これと対向する第２基板１４は、その内面に設けられたＩＴＯからなる画素電極１０を備えており、画素内を配向分割するためのスリット１１（画素電極がない領域）を備えている。共通電極９と画素電極１０との間には、誘電異方性が負のネマティック液晶７が狭持されており、液晶分子８が電圧を印加しない状態にて基板主面に対してほぼ垂直に配列するよう配向処理がなされている。

こうした構造からなる液晶セルは、その両外面にそれぞれ設けられた、位相差板３，４、及び、偏光板５，６を備えている。位相差板３、４は、図４に示すような屈折率異方性を有する１軸の４分の１波長板であり、その遅相軸が偏光板５，６の透過軸とπ／４（ｒａｄ）の角度をなすように設けられている。

このような構造では、一対の位相差板３，４は、それぞれの遅相軸が互いに直交する構造となるので、負の位相差板として作用する。例えば５５０ｎｍの波長の光に対しては−２８０ｎｍ程度の負の位相差を与える。これに対し、液晶層７は、電界制御により２分の１波長の位相差変化を得るには、材料の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとを乗じた値Δｎ・ｄを３００ｎｍ以上とする必要がある。このため、液晶表示素子としてのトータルの位相差はゼロとはならず、黒表示時の視野角特性が劣化する。また、１軸の４分の１波長板を用いているので、偏光板の視野角特性に起因して液晶層に入射する円偏光の偏光特性にも視野角依存性が生じている。

このようにして、従来の円偏光主導型ＭＶＡモードは、液晶層に入射する入射光を略円偏光として前述した透過率が低い問題を解決しているが、液晶層に入射する円偏光の視角依存性や液晶層の位相差の視角依存性を補償する手段を設けていないため、コントラスト視角が狭いといった問題が生じる。

図１０は、図９に示した構造を有する液晶表示素子の等コントラスト曲線の測定結果の一例である。ここで、０度（deg.）及び１８０度（deg.）の方位が画面の左右方向に相当し、９０度（deg.）及び２７０度（deg.）の方位が画面の上下方向に相当する。図１０に示すように、コントラスト比が１０：１以上の視野は、上下左右とも±４０°程度と狭く、実用に耐え得る特性は得られていなかった。

こうした問題に対し、１軸の４分の１波長板の代わりに図１２に示すような屈折率異方性を有する２軸の４分の１波長板を用いて液晶層に入射する円偏光の視角依存性を補償し、視野角特性を改善する提案がなされている。

図１１は、図１２に示した２軸の４分の１波長板１５を用いた円偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子の断面構造の一例を示したものである。この構造では、用いた４分の１波長板の屈折率楕円体が図１２に示すようにｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとなっているため、面内の位相差は４分の１波長であり、上下で面内遅相軸が互いに直交するように配置すれば負の位相差板として機能するので、その位相差値を制御すれば液晶層の法線方向の位相差を補償し、視野角特性が改善される。

図１３は、図１１に示した円偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子の等コントラスト曲線の実測結果である。図１０に示した結果と比較して、若干視野が拡大され、特性の改善がなされていることがわかる。しかしながら、斜め方位については、コントラスト比１０：１以上の視野は±８０°程度と広いが上下左右方位は±４０°程度と実用に耐え得る視野角特性となっていない。これは、液晶層の法線方向の位相差が前述した２軸の４分の１波長板である程度改善されるものの、実際、用いることができるフィルムとしては高分子フィルムであり、液晶層の位相差の波長分散に合致させることが困難であることに起因している。また、円偏光板として見れば、十分な視角特性を得る構造とはなっていないことも前述したコントラスト比の視野角特性の一因となっている。

これに対し、図１２に示した２軸の４分の１波長板の代わりに図１５に示すような屈折率異方性を有する２軸の４分の１波長板を用いた円偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子も提案されている。

図１４は、図１５に示した２軸の４分の１波長板１６を用いた円偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子の断面構造の一例を示したものである。この構造では、用いた４分の１波長板の屈折率異方性が図１５に示すようにｘｎ＞ｎｙ＜ｎｚとなっている。図９及び図１１に示した構造と同様に、ＭＶＡモードの液晶セルの外面に４分の１波長板１６及び偏光板５，６を配置した構造となっている。

図１４に示した構造では、用いた４分の１波長板の屈折率がｎｙ＜ｎｚとなっているため、仮にｎｘ＞ｎｚであってもこれを液晶セルの上下で遅相軸が直交となるよう配置しても、１軸の４分の１波長板を上下で直交配置した図９の構造と比較して負の位相差としての作用が弱まるし、ｎｘ＜ｎｚの場合は正の位相差を生ずる。したがって、液晶層の屈折率異方性Δｎが極めて小さい場合、つまりは液晶層の位相差変化量が２分の１波長を下回り、液晶セルの透過率が不十分となるような条件としない限り、図９の構造よりもコントラスト視角特性が狭くなってしまう。

図１６は、図１４に示した円偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子の等コントラスト曲線の実測結果である。図１６に示すように、コントラスト比が１：１以下の領域が生じており、図１０及び図１３より狭い視野角特性となっていることがわかる。こうした特性となっているのは、図１１に示した構造と同様に、円偏光板として見れば、十分な視野角特性を得る構造とはなっていないことも一因している。

また、図１１に示した構造及び図１４に示した構造は、ともに２軸の４分の１波長板を用いている。こうした２軸の位相差板は、高分子フィルムを２軸延伸して得ているため、製造コストが高くなる問題を抱えている。また、屈折率の制御も限られた範囲でしかなしえないので、所望の屈折率楕円体を実現することが困難となっている。さらには、２軸性を得るために、材料の選択範囲が狭く、液晶の屈折率の波長分散特性に合致させることが困難であるといった問題も抱えている。（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照。）
T.Ishinabe etal,A Wide Viewing Angle Polarizer and a Quarter-wave plate with a Wide Wavelength Range for Extremely High Quality LCDs,IDW'01 Proceedings,p485(2001) Y.Iwamoto etal,Improvement of Display Performance of High Transmittance Photo-Alined Multi-domain Vertical Alignment LCDs Using Circular Polarizers,IDW'02 Proceedings,p85(2002)

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、視野角特性を改善することができ、しかも、コストの低減が可能な液晶表示素子を提供することにある。

この発明の第１の様態による液晶表示素子は、
２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルを、光源側に位置する第１偏光板及び観察側に位置する第２偏光板間に配置し、前記第１偏光板と前記液晶セルとの間に第１位相差板を配置し、前記第２偏光板と前記液晶セルとの間に第２位相差板を配置した表示素子であり、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子であって、
前記第１偏光板及び前記第１位相差板を含む円偏光子構成体と、
前記液晶セルを含む可変リターダー構成体と、
前記第２偏光板及び前記第２位相差板を含む円検光子構成体とを、
前記光源、前記円偏光子構成体、前記可変リターダー構成体、前記円検光子構成体の順に構成させた液晶表示素子であり、
前記第１位相差板及び前記第２位相差板は、進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板であり、
前記円偏光子構成体は、円偏光子を出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように偏光子の視角特性を補償する第１補償手段を備え、
さらに、前記可変リターダー構成体は、前記液晶セルの位相差の視角特性を補償する第２補償手段を備えたことを特徴とする。

この発明の第２の様態による液晶表示素子は、
２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルを、光源側に位置する第１偏光板及び観察側に位置する第２偏光板間に配置し、前記第１偏光板と前記液晶セルとの間に第１位相差板を配置し、前記第２偏光板と前記液晶セルとの間に第２位相差板を配置した表示素子であり、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子であって、
前記第１偏光板及び前記第１位相差板を含む円偏光子構成体と、
前記液晶セルを含む可変リターダー構成体と、
前記第２偏光板及び前記第２位相差板を含む円検光子構成体とを、
前記光源、前記円偏光子構成体、前記可変リターダー構成体、前記円検光子構成体の順に構成させた液晶表示素子であり、
前記第１位相差板及び前記第２位相差板は、進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板であり、
前記第１偏光板と前記第１位相差板との間に、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚとなる光学的に１軸の第３位相差板をその遅相軸が前記第１偏光板の透過軸と略平行となるよう配置し、
さらに、前記液晶セルと前記第１位相差板若しくは前記第２位相差板との間に、屈折率異方性がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚとなる光学的に負の１軸の第４位相差板を配置したことを特徴とする。

特に、液晶層を構成する液晶分子の配列方位が意図する方位以外の方位に配列する領域が必然的に多くなる、すなわち、電圧を印加した状態にて画素内の液晶分子配列方位が一様でないように液晶分子配列が制御された配向分割型の垂直配向モード（ＭＶＡモードと称する）であることを特徴とする。

この発明によれば、視野角特性を改善することができ、しかも、コストの低減が可能な液晶表示素子を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示素子について図面を参照して説明する。

図１は、一実施の形態に係る液晶表示素子の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、液晶表示素子は、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子であって、円偏光子構成体Ｐと、可変リターダー構成体ＶＲと、円検光子構成体Ａと、を備えている。

可変リターダー構成体ＶＲは、２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルＣを備えている。すなわち、この液晶セルＣは、ＭＶＡモードの液晶セルであって、アクティブマトリクス基板１４と対向基板１３との間に液晶層７を挟持した構造を有している。また、これらアクティブマトリクス基板１４と対向基板１３との間隔は、図示しないスペーサによって一定に維持されている。

アクティブマトリクス基板１４は、ガラス基板などの光透過性を有する絶縁基板を備えて構成され、その一方の主面上に、走査線や信号線などの各種配線、走査線と信号線との交差部付近に設けられたスイッチング素子などを備えているが、発明の作用効果に関与しないので省略する。また、アクティブマトリクス基板１４は、これらの上に画素電極１０を備えている。画素電極１０の表面は、配向膜によって覆われている。

走査線及び信号線などの各種配線は、アルミニウム、モリブデン、銅などによって形成されている。また、スイッチング素子は、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンを半導体層とし、アルミニウム、モリブデン、クロム、銅、タンタルなどをメタル層とした薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。このスイッチング素子は、走査線、信号線、並びに画素電極１０と接続されている。アクティブマトリクス基板１４では、このような構成により、所望の画素電極１０に対して選択的に電圧を印加することを可能としている。

画素電極１０は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）のような光透過性を有する導電材料によって形成され得る。この画素電極１０は、例えばスパッタリング法などにより薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてその薄膜をパターニングすることにより形成される。

配向膜は、ポリイミドなどの光透過性を有する樹脂材料からなる薄膜によって構成されている。なお、この実施形態では、配向膜には、ラビング処理は施さずに液晶分子８に垂直配向性を付与している。

対向基板１３は、ガラス基板などの光透過性を有する絶縁基板を備えて構成され、その一方の主面上に、共通電極９を備えている。この共通電極９の表面は、配向膜によって覆われている。

共通電極９は、画素電極１０と同様に、光透過性を有する導電材料、例えばＩＴＯによって形成され得る。また、配向膜は、アクティブマトリクス基板１４側の配向膜と同様に、光透過性を有する樹脂材料、例えばポリイミドによって形成され得る。なお、この実施形態では、共通電極９は、すべての画素電極と切れ目なく対向するよう平坦な連続膜として形成されている。

カラー液晶表示素子として構成する場合、液晶セルＣは、カラーフィルタ層を備えている。カラーフィルタ層は、３原色例えば青、緑、赤にそれぞれ着色された着色層で構成されている。このカラーフィルタ層は、アクティブマトリクス基板１４側の絶縁基板と画素電極１０との間に設けてＣＯＡ（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ ａｒｒａｙ）構造を採用しても良いし、対向基板１３に設けてもよい。

ＣＯＡ構造を採用した場合、カラーフィルタ層にはコンタクトホールが設けられており、画素電極１０は、このコンタクトホールを介してスイッチング素子と接続されている。このようなＣＯＡ構造は、アクティブマトリクス基板１４と対向基板１３とを貼り合わせて液晶セルＣを構成する際に、アライメントマークなどを利用した高精度な位置合わせが不要となる利点を有している。

液晶層７は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料として、メルク（株）社製のＦ系液晶を用いた。ここで用いた液晶材料の屈折率異方性Δｎは、０．１０２（測定波長は５５０ｎｍ。以下位相差板の屈折率や位相差は全て波長５５０ｎｍでの測定値を記す）であり、液晶層７の厚みｄは３．７μｍである。したがって、液晶層７のΔｎ・ｄは、３７７ｎｍである。

円偏光子構成体Ｐは、液晶セルＣの光源すなわちバックライトユニットＢＬ側に位置する第１偏光板６、第１偏光板６と液晶セルＣとの間に配置された第１位相差板４を含んでいる。円検光子構成体Ａは、液晶セルＣの観察側に位置する第２偏光板５、第２偏光板５と液晶セルＣとの間に配置された第２位相差板３を含んでいる。

第１偏光板６及び第２偏光板５は、その面内において、互いにほぼ直交する透過軸及び吸収軸を有している。また、第１位相差板４及び第２位相差板３は、その面内において、互いにほぼ直交する進相軸及び遅相軸を有しており、進相軸及び遅相軸をそれぞれ透過する所定波長（例えば５５０ｎｍ）の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板である。このような第１位相差板４及び第２位相差板３は、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配置されている。

液晶表示素子は、バックライトユニットＢＬ、円偏光子構成体Ｐ、可変リターダー構成体ＶＲ、円検光子構成体Ａの順に積層して構成されている。このように構成された液晶表示素子は、円偏光子構成体Ｐが円偏光子を出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように偏光子の視角特性を補償する第１補償手段２を備え、さらに、可変リターダー構成体ＶＲが液晶セルＣの位相差の視角特性を補償する第２補償手段１を備えている。

すなわち、円偏光子構成体Ｐは、第１偏光板６と第１位相差板４との間に配置された、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚとなる光学的に１軸の第３位相差板（Ａプレート）２を備えている。この第３位相差板２は、その遅相軸が第１偏光板６の透過軸と略平行となるように配置されている。

また、可変リターダー構成体ＶＲは、液晶セルＣと第１位相差板４若しくは第２位相差板３との間に配置された、屈折率異方性がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚとなる光学的に負の１軸の第４位相差板（Ｃプレート）１を備えている。図１に示した実施の形態では、第４位相差板１は、液晶セルＣと第２位相差板３との間に配置されている。

第４位相差板１としては、図２に示すような構造の屈折率楕円体（ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ）を有するものが適用可能である。第３位相差板２としては、図３に示すような構造の屈折率楕円体（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）を有するものが適用可能である。第１位相差板４及び第２位相差板３としては、図４に示すような構造の屈折率楕円体（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）を有するＡプレートの１種に相当するものが適用可能である。なお、図２乃至図４において、ｎｘ及びｎｙはそれぞれの位相差板の面内方向での屈折率を示し、ｎｚはそれぞれの面に対する法線方向の屈折率を示すものとする。

図５は、図１に示した液晶表示素子の視野角特性の光学原理を説明するための各光路における偏光状態を概念的に示す図である。

すなわち、液晶表示素子では、光学的に負の１軸媒体である第４位相差板（Ｃプレート）１を用い、その他に別途に設けた第１位相差板４及び第２位相差板３とともに負の位相差板として作用させ、Δｎ・ｄが２８０ｎｍ以上となる液晶層７の法線方向に沿った位相差の視野角依存性を補償している。このような補償機能を有した第４位相差板１を第１位相差板４と第２位相差板３との間、つまり液晶層７と第１位相差板４との間または第２位相差板３との間に設けている。このため、第１位相差板４及び第２位相差板３に入射する光が直線偏光である限り、第１位相差板４及び第２位相差板３を出射した光は出射角度や出射方位によらず略円偏光となる。

したがって、第４位相差板１が液晶層７と第２位相差板３との間に位置する場合、液晶層７に入射する光は入射角度や方位に依らず円偏光となる。液晶層７の法線方位の位相差により、円偏光が楕円偏光になったとしても第４位相差板１の作用により円偏光に戻されるので、第４位相差板１の上に位置する第２位相差板３に入射する光は、入射角度や入射方位に依らず円偏光となる。したがって、観察する方向に関わらず良好な表示特性を得ることができる。

また、第４位相差板１が液晶層７と第１位相差板４との間に位置する場合、第４位相差板１に入射する光は入射角度や入射方位に依らず円偏光となる。第４位相差板１の法線方位の位相差により、円偏光が楕円偏光になったとしても液晶層７の作用により円偏光に戻されるので、液晶層７の上に位置する第２位相差板３に入射する光は、入射角度や入射方位に依らず円偏光となる。したがって、第４位相差板１を液晶層７と第２位相差板３との間に配置した場合と同様に、観察する方向に関わらず良好な表示特性を得ることができる。

これに対し、前述した図１１の構造からなる円偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子では、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚである２軸の４分の１波長板１５を配置し、これら一対の４分の１波長板１５の遅相軸を互いに直交させた構造となっている。これらの４分の１波長板１５は、上述した実施の形態に採用した第４位相差板１、及び、第１位相差板４及び第２位相差板３の機能を同時に実現する機能を有しているが、液晶層７の法線方向の位相差をも補償する条件とした場合、２軸の４分の１波長板を出射した光は必然的に楕円偏光となる。したがって、２軸の４分の１波長板を出射した光は、楕円長軸方向に方位を持った偏光となっている。結果的に、液晶分子配列方位に依存した透過率特性となるため、図１３に示したように、方位によっては、十分な視野角補償効果が得られない。

これに対して、この実施の形態の液晶表示素子構造では、液晶層７及びこれの法線方向の位相差を補償する第４位相差板１に入射する偏光を方位的な極性のない円偏光としているので、前述した問題は発生せず、方位に依存しない補償効果が得られる。

こうした効果を十分に得るには、入射光側に位置する第１波長板４及び第１偏光板６との間に、第１偏光板６の視角特性を補償するような第１補償手段、すなわち、屈折率楕円体が図３に示されるようにｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚである１軸の第３位相差板（つまりＡプレート）２を遅相軸が第１偏光板６の透過軸と略平行となるように配置すれば尚良い視角特性を得ることができる。

この第３位相差板２を設けない構造は、素子全体の光学構造として、トータルの位相差としては図１１に示した構造と同等であるが、各々の光学部材の配置順や光学部材の使用数が異なった構造となっている。しかしながら、前述したように、液晶層７及びこれの法線方向の位相差を補償する第４位相差板１に入射する光を極性のない円偏光とすることによって初めて液晶分子配列方位に依存しない光学補償がなされるものである。つまり、この実施の形態で説明した第４位相差板１、第３位相差板２、第１位相差板４及び第２位相差板３を採用しても、図１を参照して説明したような構造としない限り、同様の効果を得ることはできない。

例えば、前述した第４位相差板１を第１位相差板４と第１偏光板６との間に配置した場合、第１位相差板４に入射する偏光が入射方向によっては楕円偏光となるため、第１位相差板４を通過しても円偏光とはならず、前述した効果を得られない。また、第３位相差板２を第２偏光板５と第２位相差板３との間に配置しても、第１偏光板６の視角特性は補償されないので、前記第１位相差板４を出射した光が楕円偏光となり、前述した効果を得られないこととなる。

また、上述した実施の形態に係る液晶表示素子は、液晶セルＣにおいて、電圧を印加した状態にて画素内の液晶分子配列が少なくとも２方位を向くように制御された配向分割型の垂直配向モードであって、各画素における開口領域のうち、少なくとも半分の領域において、電圧を印加した状態における画素内の液晶分子の配列方位が第２偏光板５の吸収軸若しくは透過軸と略平行となるように制御されることが望ましい。

このような配向制御は、図１に示したように、画素内に配向分割制御用の突起１２を備えることで実現可能であるし、また、画素電極１０の一部に配向分割制御用のスリット１１を設けることでも実現可能であり、さらには、アクティブマトリクス基板１４及び対向基板１３における液晶層７を挟持する面に配向分割制御用のラビング等の配向処理を施した配向膜を設けることでも実現可能である。さらには、これらの突起１２、スリット１１、及び、配向処理を施した配向膜の少なくとも２つを組み合わせても良いことは言うまでもない。

前述したように、直線偏光主導型ＭＶＡモード液晶表示素子では、液晶分子配列方位が偏光板の透過軸に対してπ／４（ｒａｄ）の角度をなすとき（Ｔｌｐ（ＬＣ）の数式（１）中のθの値がπ／４（ｒａｄ）となるとき）、最大の透過率を得ることができる。したがって、直線偏光主導型ＭＶＡモードの場合、電圧を印加した状態における画素内の液晶分子配列方位が偏光板の透過軸に対してπ／４（ｒａｄ）の角度をなすように画素内に配向分割構造（突起やスリット）を設けたり、配向膜にラビング等の配向処理を施したりしている。

これに対して、円偏光主導型ＭＶＡモードの液晶表示素子の場合、透過率は電圧を印加した状態における画素内の液晶分子配列方位に依存しない。したがって、液晶層７及び第４位相差板１にて２分の１波長の位相差を得られれば、液晶分子配列方位に依らず、優れた透過率特性を得ることができる。

配向分割方垂直配向モードでは、前述した２分の１波長の位相差を光の入射角度に依存せず得られるように配向分割をなしている。しかしながら、入射角度や液晶分子の傾き角によっては、配向分割効果による位相差の方位性の補償がなされない場合が生じる。こうした問題を最小限に抑えるためには、前述したように、液晶分子配列方位を偏光板の透過軸若しくは吸収軸と平行な方位にすると良い。これは、液晶層７及び第４位相差板１を出射した光が円偏光にならず楕円偏光となったときにその楕円偏光の長軸の方位が検光子である第２偏光板５の光軸（透過軸及び吸収軸）と平行となるためである。

また、上述した実施の形態に係る液晶表示素子では、第４位相差板１は、カイラルネマティック、若しくは、コレステリック、若しくは、ディスコティック液晶ポリマーのいずれかからなるＣプレート層を有するフィルムによって構成してもよい。

前述したように、この実施の形態では、液晶層７の法線方向の位相差を補償する目的で第４位相差板１を適用している。補償する液晶層７の位相差には波長分散があり、この波長分散を含めて液晶層７の位相差を補償するには、補償板である第４位相差板１も同等の波長分散を持っていた方がより優れた補償効果が得られる。したがって、第４位相差板１は、前述したように液晶ポリマーにて形成した方が良い。

また、第４位相差板１を、そのＣプレート層を第２位相差板３上（液晶セルＣに対向する面上）に形成すれば、第４位相差板１を形成する際のベースフィルムと第２位相差板３とを一体化できるので、部材の削減及び全体の層厚が削減でき、薄型化に有利である。

さらに、上述した実施の形態に係る液晶表示素子では、第３位相差板２がアートン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ゼオノア樹脂、トリアセチルセルロース樹脂など、その面内でのリターデーション値が入射光波長に殆ど依存しない樹脂のいずれかによって形成されることが望ましい。

前述したように、ここで採用した第３位相差板２、具体的には第１位相差板４と第１偏光板６との間に配置する第３位相差板２は、偏光板の視角特性を補償する機能を有している。偏光板の視角特性は、殆ど波長に依存しない。したがって、前述した第４位相差板１とは異なり、補償板である第３位相差板２の位相差の波長分散もより少ないことが望ましい。よって、第３位相差板２は、位相差の波長分散の少ない前述した材料を用いて構成した方が、より効果的である。

このように、この実施の形態に係る液晶表示素子は、液晶層７の視角補償機能と偏光板の視角補償機能とを分離することにより、各々の波長分散を個別に制御することが可能となるので、これを同時になす従来の構成と比較して、波長に対する補償効果が優れたものとなる効果も得ることができる。

またさらに、上述した実施の形態に係る液晶表示素子では、第４位相差板は、その面内方向の屈折率をｎｘｙ（Ｃ）、法線方向の屈折率をｎｚ（Ｃ）、厚みをｄ（Ｃ）とし、液晶セルＣにおける液晶層７の液晶材料の屈折率異方性をΔｎ（ＬＣ）、液晶セルＣにおける液晶層７の厚みをｄ（ＬＣ）、液晶表示素子への入射光の波長をλとしたとき、
Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）≧｛ｎｘｙ（Ｃ）−ｎｚ（Ｃ）｝×ｄ（Ｃ）
≧Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）−λ／２
を満足することが望ましい。

前述した第４位相差板１に依る液晶層７の法線方向の位相差は、Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）で表される。第１位相差板４及び第２位相差板３（ともに４分の１波長板）の法線方向の位相差は、−λ／２で表される。したがって、このような４分の１波長板の法線方向の位相差を、４分の１波長板を２軸化して解消した場合、液晶層７の法線方向の位相差を解消する第４位相差板１の位相差｛ｎｘｙ（Ｃ）−ｎｚ（Ｃ）｝×ｄ（Ｃ）は、Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）となる。

逆に、このような４分の１波長板の法線方向の位相差を解消しない場合、Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）−λ／２となる。解消しない場合、液晶層７や第４位相差板１に入射する円偏光は、若干楕円化するが、遅相軸は面内方位にあるので、この現象はほぼ無視してよい。

したがって、偏光板の偏光度が∞と仮定すれば、第４位相差板の位相差｛ｎｘｙ（Ｃ）−ｎｚ（Ｃ）｝×ｄ（Ｃ）は、Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）−λ／２とするのが望ましい。しかしながら、偏光板の偏光度を波長に依らず∞とすることは事実上不可能であり、また、これを波長に関わらず高めると透過率を低減させてしまう。したがって、実用的な透過率を得る偏光度とする必要があり、この場合、偏光度が十分でない分、第４位相差板１の位相差の絶対値を高める必要がある。

この場合の位相差値は、偏光状態が丁度逆の形となる２分の１波長を越えることはないので、最適な位相差の絶対値は第４位相差板１の位相差の絶対値を偏光板の偏光度が∞と仮定した場合の最適値であるΔｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）−λ／２より大きく、偏光状態が丁度逆の形となる２分の１波長を越えないΔｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）とすることが前述した補償効果を得る必要条件となる。

以下に、この発明の具体的な実施形態について説明する。
《実施形態１》
この実施形態１では、第１位相差板４及び第２位相差板３として、日東電工社製のアートン樹脂からなる１軸の４分の１波長板（面内位相差は１４０ｎｍ）を適用した。また、第２位相差板３として用いたフィルムの表面（液晶セルＣとの対向面）をラビングして、その上に屈折率異方性Δｎが０．１０２であり、ヘリカルピッチが０．９μｍであるメルク社製の紫外線架橋型のカイラルネマティック液晶を層厚２．２μｍとなるよう塗布し、螺旋軸がフィルム法線方向となる状態にて紫外線を照射し、液晶ポリマー化された第４位相差板（Ｃプレート層）１を第２位相差板３と一体に形成した。

このようにして得られた第４位相差板１の法線方向における位相差の絶対値は、２０５ｎｍとなっている。こうして得られた第４位相差板１を有する第２位相差板３を、図１に示すように、第４位相差板１が液晶層７側に位置するように糊などの接着層を介して貼り付けた。また、第２位相差板３の直上には、第２偏光板５として日東電工社製の偏光板ＳＥＧ１２２４ＤＵを糊などの接着層を介して貼り付けた。

一方、前述した第３位相差板２として、日東電工社製のアートン樹脂からなる、面内位相差が４００ｎｍである１軸の位相差板を適用した。第２位相差板３と同一の４分の１波長板を第１位相差板４として適用した。さらに、第１偏光板６として、日東電工社製のＳＥＧ１２２４ＤＵを適用した。これら第１位相差板４、第３位相差板２、及び第１偏光板６は、基板１４からこの順序で糊などの接着層を介して貼り付けた。

第１偏光板６及び第２偏光板５の各々の透過軸と第１位相差板４及び第２位相差板３の遅相軸とのなす角度はπ／４（ｒａｄ）としてあり、第１偏光板６の透過軸と第３位相差板２の遅相軸とは平行としてあり、液晶層７に電圧を印加した際の液晶分子配列方位は各々の偏光板５，６の透過軸と平行若しくは直交するように突起１２やスリット１１を配置してある。また、第２偏光板５の吸収軸と第１偏光板６の吸収軸は、互いに直交するよう配置してある。

このように構成された液晶表示素子において、液晶層７に印加する電圧を４．２Ｖ（白表示時）及び１．０Ｖ（黒表示時；液晶材料のスレショルド電圧未満の電圧であり、液晶分子は垂直配向のままの状態となる電圧である）となるようにして駆動させ、コントラスト比の視角特性を評価した。

結果を図６に示す。ここでは、３０度（deg.）及び２１０度（deg.）の方位が画面の左右方向に相当し、１２０度（deg.）及び３００度（deg.）の方位が画面の上下方向に相当する。ほぼ全方位でコントラスト比１０：１以上の視野が±８０°以上となり、優れた視野角特性を得られることが確認できた。また、４．２Ｖにおける透過率を測定したところ、５．０％と極めて高い透過率を得ていることが確認できた。

《実施形態２》
図１に示した構成の液晶表示素子において、画素電極１０にスリット１１を設けず、また対向基板１３の突起１２も設けず、これらの代わりに、各々の基板に設けた配向膜の表面を一様な方向にラビング処理した。これ以外は、実施形態１と同様の材料、構造、製造方法にて配向分割していない垂直配向モードからなる液晶表示素子を作成した。

ラビング方向としては、第２偏光板５の吸収軸と平行となる方位にラビング処理したものと、４５°の角度となるようラビング処理したものと、の２種の液晶表示素子を作成した。こうして得られた２種の液晶表示素子の液晶層７に印加する電圧を４．２Ｖ及び１．０Ｖとなるようにして駆動させ、コントラスト比の視角特性を評価した。

それぞれの評価結果を図７Ａ及び図７Ｂに示す。図７Ａは第２偏光板５の吸収軸と平行となる方位にラビング処理したものの評価結果であり、図７Ｂは第２偏光板５の吸収軸に対して４５°の角度の方位にラビング処理したものの評価結果である。いずれの結果も広いコントラスト視角特性となっているが、図から明らかなように、液晶分子配列方位が偏光板の吸収軸や透過軸と平行となるようラビング処理した図７Ａの構造の方がコントラスト視角が広くなることを確認できた。

《比較例１》
図１に示した構成から第１位相差板４、第２位相差板３、第３位相差板２、及び、第４位相差板１を省き、液晶分子配列方位が偏光板の吸収軸と４５°の角度をなすように構成し、これ以外の条件は実施形態１と同様の材料、製造方法にて直線偏光主導型のＭＶＡモードの液晶表示素子を作成した。実施形態１と同様にして透過率を測定したところ、４．０％となり、上述した実施形態１及び２より低い値であった。

《比較例２》
図９に示した構成の液晶表示素子を作成した。実施形態１と比較して第３位相差板２及び第４位相差板１を用いていない点以外は、実施形態１と同様の材料、製造方法にて液晶表示素子を作成した。実施形態１と同様にしてコントラスト比の視角依存性を測定した。測定結果は、図１０に示した通りである。図示するように、コントラスト比が１０：１以上の視野は、上下左右で±４０°となり、上述した実施形態１及び２より狭かった。

《比較例３》
図１１に示した構成の液晶表示素子を作成した。用いた２軸の位相差板は日東電工社製のアートン樹脂からなる位相差板であり、面内位相差は１４０ｎｍ、法線方向の位相差（ｎｘ−ｎｚに層厚を乗じた値）は各々１０５ｎｍである。実施形態１と同様にしてコントラスト比の視角依存性を測定した。測定結果は、図１３に示した通りである。図示するように、コントラスト比が１０：１以上の視野は、斜め方位で±８０°と広いが、上下左右方位では±４０°となり、上述した実施形態１及び２より狭かった。

《実施形態３》
実施形態１における第４位相差板１を、一方は実施形態１と同様の材料、もう一方はアートン樹脂からなる材料にて作成し、これらを用いて、これら以外の構成、材料、製法、光学的な物性値は実施形態１と同様にして、２種類の液晶表示素子を作成した。液晶層に印加する電圧を１．０Ｖとなるようにして駆動させ、黒表示時の色度の視角依存性を評価した。

それぞれの評価結果を図８Ａ及び図８Ｂに示す。図８Ａは液晶ポリマーにて作成した第４位相差板１を適用した液晶表示素子の評価結果であり、図８Ｂはアートン樹脂にて作成した第４位相差板１を適用した液晶表示素子の評価結果である。また、いずれの結果も８０°コーンの視野における、色度の評価結果を全てプロットしたものである。いずれの結果も優れた色視野角特性であるが、実施形態１の構成である図８Ａの方がよりすぐれた色視角特性を得ることが確認できた。

以上説明したように、この発明によれば、垂直配向モードや配向分割方垂直配向モードなどの液晶層にて入射光の位相を略２分の１波長変調させる表示モードにおいて、液晶分子の配列方位がシュリーレン配向や意図する方位以外の方位に配列することなどによる透過率の低下を防ぐために、液晶層に入射する偏光を円偏光とした円偏光主導型の表示モード、特に円偏光主導型ＭＶＡモードにおいて、視野角特性が狭いといった問題、及び、用いる部材の製造コストが高いといった問題を解決するために、新規な液晶表示素子の構造を提供するものである。

これによれば、新規な構造により、従来の円偏光主導型ＭＶＡモードと同様に、高い透過率特性を得るばかりでなく、優れたコントラスト視角特性を実現することができ、しかも、従来の視角補償構造を伴った円偏光主導型ＭＶＡモードよりも安価に提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示素子の断面構造の一例を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示素子に適用可能な第４位相差板の屈折率楕円体の形状を説明するための図である。 図３は、図１に示した液晶表示素子に適用可能な第３位相差板の屈折率楕円体の形状を説明するための図である。 図４は、図１に示した液晶表示素子に適用可能な第１位相差板及び第２位相差板の屈折率楕円体の形状を説明するための図である。 図５は、図１に示した液晶表示素子のコントラスト視角特性の補償原理を説明するための図である。 図６は、実施形態１に係る液晶表示素子の等コントラスト曲線の一例を示す図である。 図７Ａは、実施形態２に係る液晶表示素子であって、偏光板の吸収軸と平行となる方位にラビング処理して構成したものの等コントラスト曲線の一例を示す図である。 図７Ｂは、実施形態２に係る液晶表示素子であって、偏光板の吸収軸に対して４５°の角度の方位にラビング処理して構成したものの等コントラスト曲線の一例を示す図である。 図８Ａは、実施形態３に係る液晶表示素子であって、第４位相差板として液晶ポリマーを適用したものの黒表示時の色度の視角特性の一例を説明するためのｘｙ色度座標である。 図８Ｂは、実施形態３に係る液晶表示素子であって、第４位相差板としてアートン樹脂を適用したものの黒表示時の色度の視角特性の一例を説明するためのｘｙ色度座標である。 図９は、従来の液晶表示素子の断面構造の一例を説明するための図である。 図１０は、図９に示した液晶表示素子の等コントラスト曲線の一例を示す図である。 図１１は、従来の液晶表示素子の断面構造の一例を説明するための図である。 図１２は、図１１に示した液晶表示素子に用いる２軸の４分の１波長板の屈折率楕円体の形状を説明するための図である。 図１３は、図１１に示した液晶表示素子の等コントラスト曲線の一例を示す図である。 図１４は、従来の液晶表示素子の断面構造の一例を説明するための図である。 図１５は、図１４に示した液晶表示素子に用いる２軸の４分の１波長板の屈折率楕円体の形状を説明するための図である。 図１６は、図１４に示した液晶表示素子の等コントラスト曲線の一例を示す図である。

符号の説明

１…第４位相差板（Ｃプレート）、２…第３位相差板（Ａプレート）、３…第２位相差板（１軸の４分の１波長板）、４…第１位相差板（１軸の４分の１波長板）、５…第２偏光板、６…第１偏光板、７…液晶層、８…液晶分子、９…共通電極、１０…画素電極、１１…スリット、１２…突起、１３…対向基板、１４…アクティブマトリクス基板、ＢＬ…バックライトユニット（光源）、Ｐ…円偏光子構成体、ＶＲ…可変リターダー構成体、Ａ…円検光子構成体、Ｃ…液晶セル

Claims (11)

1. ２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルを、光源側に位置する第１偏光板及び観察側に位置する第２偏光板間に配置し、前記第１偏光板と前記液晶セルとの間に第１位相差板を配置し、前記第２偏光板と前記液晶セルとの間に第２位相差板を配置した表示素子であり、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子であって、
   前記第１偏光板及び前記第１位相差板を含む円偏光子構成体と、
   前記液晶セルを含む可変リターダー構成体と、
   前記第２偏光板及び前記第２位相差板を含む円検光子構成体とを、
   前記光源、前記円偏光子構成体、前記可変リターダー構成体、前記円検光子構成体の順に構成させた液晶表示素子であり、
   前記第１位相差板及び前記第２位相差板は、進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板であり、
   前記円偏光子構成体は、円偏光子を出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように偏光子の視角特性を補償する第１補償手段を備え、
   さらに、前記可変リターダー構成体は、前記液晶セルの位相差の視角特性を補償する第２補償手段を備えたことを特徴とする液晶表示素子。
2. ２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルを、光源側に位置する第１偏光板及び観察側に位置する第２偏光板間に配置し、前記第１偏光板と前記液晶セルとの間に第１位相差板を配置し、前記第２偏光板と前記液晶セルとの間に第２位相差板を配置した表示素子であり、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示素子であって、
   前記第１偏光板及び前記第１位相差板を含む円偏光子構成体と、
   前記液晶セルを含む可変リターダー構成体と、
   前記第２偏光板及び前記第２位相差板を含む円検光子構成体とを、
   前記光源、前記円偏光子構成体、前記可変リターダー構成体、前記円検光子構成体の順に構成させた液晶表示素子であり、
   前記第１位相差板及び前記第２位相差板は、進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える一軸の４分の１波長板であり、
   前記第１偏光板と前記第１位相差板との間に、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚとなる光学的に１軸の第３位相差板をその遅相軸が前記第１偏光板の透過軸と略平行となるよう配置し、
   さらに、前記液晶セルと前記第１位相差板若しくは前記第２位相差板との間に、屈折率異方性がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚとなる光学的に負の１軸の第４位相差板を配置したことを特徴とする液晶表示素子。
3. 前記液晶セルは、電圧を印加した状態にて画素内の液晶分子配列が少なくとも２方位を向くように制御された配向分割型の垂直配向モードであることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
4. 各画素における開口領域のうち、少なくとも半分の領域において、前記電圧を印加した状態における画素内の液晶分子配列方位が前記第１偏光板の吸収軸若しくは透過軸と略平行となるように制御されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
5. 画素内に配向分割制御用の突起を備えたことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。
6. 前記電極に配向分割制御用のスリットを設けたことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。
7. ２枚の前記基板における前記液晶層を挟持する面に配向分割制御用の配向処理を施した配向膜を設けたことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。
8. 前記第４位相差板は、カイラルネマティック、コレステリック、ディスコティック液晶ポリマーのいずれかからなるＣプレート層を有することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
9. 前記第４位相差板は、Ｃプレート層を前記第２位相差板上に形成したことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子。
10. 前記第３位相差板は、アートン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ゼオノア樹脂、トリアセチルセルロース樹脂のいずれかの樹脂によって形成されたことを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
11. 前記第４位相差板は、その面内方向の屈折率をｎｘｙ（Ｃ）、法線方向の屈折率をｎｚ（Ｃ）、厚みをｄ（Ｃ）とし、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性をΔｎ（ＬＣ）、前記液晶層の厚みをｄ（ＬＣ）、液晶表示素子への入射光の波長をλとしたとき、
    Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）≧｛ｎｘｙ（Ｃ）−ｎｚ（Ｃ）｝×ｄ（Ｃ）
    ≧Δｎ（ＬＣ）×ｄ（ＬＣ）−λ／２
    を満足することを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

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