JP2008065158A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い透過率と優れた視野角特性とを有し、高品位の表示が可能である液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶分子を含む液晶層と、位相差フィルムとが積層された構造を一対の偏光子の間に有する略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置であって、上記液晶表示装置は、位相差フィルムの厚み方向のリタデーションが液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーションよりも小さい液晶表示装置である。
【選択図】図1
【解決手段】液晶分子を含む液晶層と、位相差フィルムとが積層された構造を一対の偏光子の間に有する略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置であって、上記液晶表示装置は、位相差フィルムの厚み方向のリタデーションが液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーションよりも小さい液晶表示装置である。
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、テレビ、パーソナルコンピュータ用モニタ、携帯端末用モニタ等に好適な垂直配向モードの液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置は、低消費電力の表示装置であり軽量及び薄型化が可能なことから、テレビ、パーソナルコンピュータ用モニタ等に広く利用されている。しかしながら、液晶表示装置は、通常、印加電圧に応じた液晶分子の傾斜角度によって光を制御するため、光透過率の角度依存性を有する。そのため、視角方向によって、コントラスト比の低下、中間調表示時の階調反転等が発生する。したがって、一般的に液晶表示装置は、視野角特性が不充分であるという点で改善の余地があった。
そこで、近年、高コントラスト比を有する垂直配向(Vertical Alignment;VA)モードの液晶表示装置が開発されている。VAモードにおいて、基板間の電圧が0Vのときには、液晶分子は基板に対して略垂直に配向され、一方、基板間の電圧が閾値電圧よりも充分大きい電圧のときには、液晶分子は基板に対して略水平に配向される。また、液晶分子の傾斜方向を画素内において2以上の領域に分割する配向分割の技術が開発されている。これによれば、液晶層へ電圧が印加されると、液晶分子は、画素内で異なる方向に傾斜することから、液晶表示装置の視野角特性の改善が可能となる。なお、液晶分子の傾斜方向が異なる各領域は、ドメインとも呼ばれ、配向分割は、マルチドメインとも呼ばれる。更に、視野角特性の向上のために、VAモードに視野角を補償するためのフィルム(位相差補償フィルム)を貼り合わせた液晶表示装置が注目されるようになってきている。
ここで、配向分割されたVAモードの配向制御の方法としてはいくつか考えられる。例えば、特許文献1〜4では、斜め電界、突起物(リブ)や透明電極であるITO(Indium Tin Oxide)に開けたスリットによる液晶の配向規制を行っている。このような液晶表示装置は、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment)、ASV(Advanced Super View)、PVA(Patterned Vertical Alignment)モードとして一般に知られ、実用化されている。一方、特許文献5〜7では、ラビング等の方法により配向膜の配向処理を行い、配向制御力を持たせて、ドメイン内での一様配向を行っている。このような液晶表示装置は、VATN(Vertical Alignment Twisted Nematic)モードとして一般に知られているが実用化には至っていない。
しかしながら、特許文献5〜7に開示されている同一ドメイン内において液晶が略一様に配向された垂直配向モード(略一様配向モード)の液晶表示装置においては、特許文献1〜4に開示されている斜め電界によって液晶の配向を規制する垂直配向モード(斜め電界制御モード)等に使用される一般的な位相差補償フィルムを視野角特性改善のために設けたとしても、斜め方向から見たときの表示品位は充分に満足できるものではなかった。また、略一様配向モードは、黒輝度が低く、表示品位が高いため、略一様配向モードの液晶表示装置に斜め電界制御モード等に使用される位相差補償フィルムを設けた場合には、表示画面上にムラが発生しやすいという点で更に改善の余地があった。
特許第2947350号明細書
特開2001−109009号公報
特開2003−307735公報
特許第3526533号明細書
特開平11−352486号公報
特開平10−153802号公報
特開2002−277877公報
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、高い透過率と優れた視野角特性とを有し、高品位の表示が可能である液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、高い透過率と優れた視野角特性とを有し、高品位の表示が可能である液晶表示装置について種々検討したところ、斜め電界制御モードの液晶表示装置は、斜め電界を発生するためのスリット、突起物(リブ)といった機構(構造物)を有するために、透過率の低下と黒表示時における輝度(黒輝度)の上昇とを招くが、一方、略一様配向モードの液晶表示装置は、リブ、スリットといった構造物が存在しないため斜め電界制御モードに比べて、飛躍的に大きな透過率を有することを見いだした。そこで、略一様配向モードについて視野角特性と表示品位とを改善するために、視野角を補償するフィルム(位相差補償フィルム)等の位相差を発生するフィルム(位相差フィルム)に着目した。そして、斜め電界制御モードでは、同一ドメイン内で配向の傾きが連続的に変化しており、たとえ閾値以上の電圧を印加しても、スリット端(通常ITOのエッジ部)及びリブ近傍の液晶分子の傾斜は小さく、正面と斜め方向とにおける印加電圧−透過率カーブの一致度が略一様配向モードの液晶表示装置よりも高くなることを見いだした。なお、印加電圧−透過率カーブとは、液晶に印加される電圧に対する透過率の変化を示した曲線である。また、その印加電圧−透過率カーブの正面と斜め方向とにおける一致度の程度は、液晶表示装置を見る位置によって、表示画面の見え方がどの程度異なるかを示す指標として一般的に用いられており、一致度が高いほど正面及び斜め方向から見たときの見え方が一致することになる。
そこで、更に検討したところ、斜め電界制御モードの液晶表示装置においては、通常、液晶層のリタデーションと同程度のリタデーションを有する位相差補償フィルムを用いて視野角の補償を行っているが、このような従来の位相差補償フィルムを略一様配向モードの液晶表示装置に適用した場合には、閾値未満の電圧印加時における斜め方向から見たときの黒輝度は抑制されるが、その一方で、白浮きが顕著に発生することを見いだすとともに、位相差補償フィルム等の位相差フィルムについて、その厚み方向のリタデーションを液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーションよりも小さくすることにより、斜め方向における黒輝度及び白浮き特性に優れ、かつ表示ムラが抑制された高い透過率を有する略一様配向モードの液晶表示装置を実現できることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、液晶分子を含む液晶層と、位相差フィルムとが積層された構造を一対の偏光子の間に有する略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置であって、上記液晶表示装置は、位相差フィルムの厚み方向のリタデーションが、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーションよりも小さい液晶表示装置である。
以下に本発明を詳述する。
以下に本発明を詳述する。
本発明の液晶表示装置は、液晶分子を含む液晶層と、位相差フィルムとが積層された構造を一対の偏光子の間に有する略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置である。したがって、本発明の液晶表示装置は、高い透過率を有し、アクティブマトリクス型液晶表示装置に好適である。なお、上記液晶層は、通常、一対の配向膜の間に液晶分子が狭持された構造を有する。また、本発明の液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではないが、通常、一対の基板を有する。一対の基板の配置場所としては、液晶層を狭持するよう配置されれば特に限定されない。また、一対の基板と偏光子及び位相差フィルムとの配置関係についても特に限定されない。一対の基板と液晶層、偏光子及び位相差フィルムとの具体的な配置形態については、実施例において詳述する。
なお、略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置とは、斜め電解により液晶がスイッチングすることなく、液晶層に印加される電圧が閾値よりも充分大きい電圧であるときに、各画素内の液晶層の厚み方向の中央付近において、液晶分子の配向方向が略一様である液晶表示装置を意味する。また、各画素が配向分割された場合には、略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置とは、液晶層に印加される電圧が閾値よりも充分大きい電圧であるときに、各ドメイン内の液晶層の厚み方向の中央付近において、液晶分子の配向方向が略一様である液晶表示装置を意味する。したがって、リブ(突起物)、スリット等の突起物を有し、斜め電界により液晶がスイッチングする液晶モード(MVAモード、ASVモード、PVAモード等)は本発明には含まれない。より具体的には、略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置としては、斜め電界により液晶がスイッチングすることのないVATNモード、VAECB(Vertical Alignment Electrically Controled Birefringence)モード等が挙げられる。また、本発明の液晶表示装置は、配向分割されたものであってもよい。なお、これ以下、「略一様配向された垂直配向モード」を「略一様配向モード」ともいう。
上記液晶層に含まれる液晶分子は、通常、負の誘電率異方性εを有する。すなわち、上記液晶層は、通常、ネガ型液晶分子を含む。また、液晶層に電圧が印加されないときの液晶分子の傾斜角(プレチルト角)は特に限定されず、液晶モード、所望の応答特性等に合わせて適宜設定すればよい。しかしながら、略一様配向モードの表示品位と応答性とを両立する観点からは、上記液晶層は、そのプレチルト角が86.0〜89.5°であることが好ましく、87.0〜89.0°であることがより好ましい。また、特に優れた白浮きの抑制効果を発揮する観点からは、上記液晶層は、そのプレチルト角が86.0〜87.0°であることがより好ましい。このように、本発明において、プレチルト角は、所望の表示特性に合わせて、86.0〜89.0°の範囲で適宜設定することが好ましい。なお、本明細書において、液晶分子の傾斜角(プレチルト角)とは、液晶層に電圧が印加されないときの、配向膜と液晶層との界面における液晶分子と配向膜表面とのなす角を意味する。
上記液晶表示装置は、位相差フィルムの厚み方向のリタデーション(Rrf)が、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーション(Rlc)よりも小さい。これにより、斜め方向において小さい黒輝度を確保しつつ、白浮きを効果的に抑制することができる。したがって、本発明の液晶表示装置は、優れた視野角特性を有し、高品位の表示が可能にある。このように、略一様配向モードの液晶表示装置において、正面と斜め方向とにおける透過率の違い(表示特性の相違)を抑制する原因としては、以下が考えられる。すなわち、電圧無印加状態のネガ型(ε<0)液晶を斜めから見たときの正射影(=複屈折)に、ネガ型液晶のRlcよりも小さなRrfを有する位相差フィルム(例えばネガ型1軸性Cプレート)を斜めから見たときの正射影(=複屈折)を足し合わせると、その複屈折同士が打ち消しあうため、正面からみた状態に近づくためであると考えられる。
なお、Rlcの値としては特に限定されないが、略一様配向モードの液晶表示装置における表示品位を充分に確保する観点から、270〜330nmであることが好ましい。
上記位相差フィルムは、複屈折性を有し、透過光に位相差を生じさせるフィルムである。位相差フィルムの種類、膜厚、枚数等は特に限定されず、所望の表示特性に合わせて適宜設定すればよいが、後述する形態が好ましい。位相差フィルムとしては、透過光の屈折率を補償するためのフィルムである位相差補償フィルム、偏光子の信頼性を向上するための基材フィルム等が挙げられる。
なお、位相差フィルムを複数枚用いる場合には、Rrfは、一対の偏光子の間に配置された各位相差フィルムの厚み方向のリタデーションの総和Rrf,allとすればよい。また、上記位相差フィルムの面内方向のリタデーションとしては特に限定されないが、所望の表示特性に合わせて適宜設定されることが好ましい。更に、本発明においては、上記一対の偏光子の外側(液晶層とは反対側)に位相差フィルムを配置してもよく、この場合には、一対の偏光子の外側に配置された位相差フィルムのリタデーションは特に限定されず、適宜設定すればよい。
また、Rrfは、((nx+ny)/2−nz)・dの式から、Rlcは、Δn・dの式から算出することができる。なお、nx、ny及びnzはそれぞれ、屈折率楕円体の主軸x、y及びz方向の屈折率とし、主軸x及びyはフィルム面内にあり、主軸zはフィルム面と垂直な方向にあるものとする。また、dは、位相差フィルム又は液晶層の厚み(nm)である。なお、厚みdは、例えば、セルギャップ測定装置(大塚電子社製、製品名「RETSシリーズ」)を用いて測定することができる。また、屈折率nx、ny及びnzは、例えば、エリプソメーター(日本分光社製、製品名「M−220」)を用いて測定することができる。なお、Rrf及びRlcは、通常、波長分散(波長特性)を有するが、本発明においては、設計波長(通常は550nm)を有する光においてRrf<Rlcの関係を満たせばよく、本発明の効果を充分に奏することができる。
上記位相差フィルムは、その光弾性係数の絶対値が10×10−8cm2/N以下である光弾性フィルムを含むことが好ましい。略一様配向モードでは、MVAモード、ASVモード、PVAモード等の斜め電界制御モードと違い、リブ、スリットといった配向を乱したり、透過光の散乱を起こすような構造物がないために、非常に黒状態の光ヌケが小さく高いコントラストが得られる。しかしながら、その代わりに位相差フィルムが液晶セル上でムラ(位相差ムラ、軸方向のムラ等)を有している場合、そのムラがもともと透過光の偏光状態を崩すような構造であるMVAモード、PVAモード等の斜め電界制御モードでは問題にならない程度のムラであっても、略一様配向モードにおいてはダイレクトにムラが発現されてしまう。また、複屈折の温度依存性を示す指標として用いることができる位相差フィルムの光弾性係数の絶対値が大きいと、温度によってリタデーションが変化する度合いが高くなり、バックライトの光源の配置形態や端面等に起因する温度ムラを敏感に拾うため、表示画面上にもムラとなって視認されてしまう。そこで、位相差フィルムの光弾性係数の絶対値を小さく、より具体的には、10×10−8cm2/N以下にすることによって、フィルムに起因する表示ムラを効果的に抑制することができ、その結果、本発明の液晶表示装置は、高い表示品位を有することができる。また、このような光弾性フィルムは、光軸がフィルム面内にある1軸異方性を有するフィルム、又は、長軸がフィルム面内になる2軸異方性を有するフィルムであることが好ましい。これは、熱によって起こる複屈折の変化は、フィルム面に対して略垂直方向に光軸が配置された位相差フィルムよりもフィルム面内に光軸や長軸がある位相差フィルムの方が見た目に大きく影響するためである。すなわち、フィルム面に対して略垂直方向に光軸がある位相差フィルム(TACフィルム、ネガ型Cプレート等)は、その光弾性係数が少々高くてもあまり見た目には影響しない。なお、このような光弾性フィルムの材質としては特に限定されないが、ノルボンネンを含むことが好ましい。また、本発明の液晶表示装置が位相差フィルムを複数枚有する場合には、光軸がフィルム面内にある1軸異方性を有するフィルム、及び、長軸がフィルム面内になる2軸異方性を有するフィルムが上述の範囲内の光弾性係数の絶対値を有することが好ましい。更に、フィルム面に対して略垂直方向に光軸が配置された位相差フィルムの光弾性値については特に限定されない。
上記光弾性係数は、例えば、エリプソメーター(日本分光社製、製品名「M−220」)を用いて、試験片に23℃で応力をかけながら波長590nmの光を用いてフィルム面内の位相差値を測定し、その応力と位相差値とをプロットすることによって得られた直線の傾きから算出することができる。
上記一対の偏光子は、通常、それぞれの吸収軸が略直交するように配置される。これにより、略一様配向モードの液晶表示装置において、黒輝度の小さいノーマリーブラックモードを実現することができる。
なお、偏光子とは、自然光及び部分偏光(以下、「無偏光」ともいう。)から所望の直線偏光を得るのに必要な最小限の素子から本質的に構成されるものとする。具体例を挙げて説明すると、現在、最も一般的な偏光子としては、ポリビニルアルコールフィルム(PVAフィルム)に、2色性を持つヨウ素錯体又は染料を含む染色液を吸着させ、ある一定方向に延伸して得られる偏光膜が挙げられる。
また、偏光子は、信頼性を向上する観点からは、偏光子自身を支持及び保護するための基材フィルム(支持層)が積層されることが好ましい。このような基材フィルムとしては、光軸がフィルム面に対して略垂直であり、かつ負の1軸異方性を有するトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)が好適である。すなわち、本発明において、信頼性を向上する観点からは、上記位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有する基材フィルムを含み、上記基材フィルムは、少なくとも一方の偏光子の液晶層側に配置されることが好ましい。一方、液晶表示装置の薄型化の観点からは、上記位相差フィルムは、少なくとも一方の偏光子の液晶層側に配置されたTACフィルム等の基材フィルムを含まないことが好ましい。また、偏光子の液晶層とは反対側については、基材フィルムは、配置されてもよいし配置されなくてもよいが、信頼性を向上する観点からは、配置されることが好ましい。なお、このように、偏光子に基材フィルムが積層されたフィルムは、偏光板とも呼ばれる。
なお、上記基材フィルムの膜厚、枚数等は特に限定されず、所望の表示特性に合わせて適宜設定すればよい。
また、本明細書において、負の1異方性を有する基材フィルムとは、フィルム面内のリタデーションが厚み方向のリタデーションに比べて充分小さいために、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にあり、かつ負の1軸異方性を有するとみなすことができる基材フィルムである。より具体的には、負の1異方性を有する基材フィルムとしては、フィルム面内のリタデーションが厚み方向のリタデーションの1/10以下であることが好ましい。
本発明において、位相差フィルムの種類、枚数、配置場所等は特に限定されないが、本発明の効果を充分に奏しつつ、斜め方向における偏光子の吸収軸の直交性を保持する観点からは、以下に示す形態が好ましい。すなわち、(1−1)上記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第1位相差フィルムと、他方の偏光子及び液晶層の間に配置された第2位相差フィルムとを備え、上記第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、上記基材フィルムは、両方の偏光子に配置される形態、(1−2)上記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に、液晶層側から順に第2位相差フィルム及び第1位相差フィルムを備え、上記第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、上記基材フィルムは、両方の偏光子に配置される形態、(2−1)上記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第1位相差フィルムと、他方の偏光子及び液晶層の間に配置された第2位相差フィルムとを備え、上記第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、上記基材フィルムは、他方の偏光子に配置される形態、(2−2)上記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に、液晶層側から順に第2位相差フィルム及び第1位相差フィルムを備え、上記第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、上記基材フィルムは、他方の偏光子に配置される形態、(3−1)上記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第3位相差フィルムを備え、上記第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記基材フィルムは、他方の偏光子に配置される形態、(3−2)上記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第3位相差フィルムを備え、上記第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記基材フィルムは、両方の偏光子に配置される形態、(4−1)上記液晶表示装置は、両方の偏光子と液晶層との間に配置された2枚の第3位相差フィルムを備え、上記第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置される形態、(4−2)上記液晶表示装置は、両方の偏光子と液晶層との間に配置された2枚の第3位相差フィルムを備え、上記第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、上記基材フィルムは、両方の偏光子に配置される形態が好適である。
上記第1位相差フィルムは、nx>ny=nzの1軸異方性の位相差補償フィルム、いわゆるポジ型Aプレートである。また、上記第2位相差フィルムは、nx=ny>nzの1軸異方性の位相差補償フィルム、いわゆるネガ型Cプレートである。更に、上記第3位相差フィルムは、nx>ny>nzの2軸異方性の位相差補償フィルム、いわゆる2軸性フィルムである。したがって、上記第1位相差フィルムの光軸は、フィルム面内にあり、上記第2位相差フィルムの光軸は、フィルム面と垂直な方向、すなわち、通常、基板と垂直な方向にある。
上記(1−1)、(1−2)、(2−1)、(2−2)、(3−1)、(3−2)及び(4−2)の形態は、それぞれ一対の偏光子の間に少なくとも1枚の基材フィルムと位相差補償フィルムとを有する。したがって、これらの形態においては、一対の偏光子の間に配置された全ての基材フィルム及び位相差補償フィルムの厚み方向のリタデーション(Rrf,all)が液晶層のリタデーション(Rlc)よりも小さければよい。一方、上記(4−1)の形態は、一方の偏光子の間に基材フィルムを有さず、位相差補償フィルムのみを有する。したがって、この形態においては、一対の偏光子の間に配置された全ての位相差補償フィルムの厚み方向のリタデーション(Rrf,all)が液晶層のリタデーション(Rlc)よりも小さければよい。
上記(1−1)、(1−2)、(2−1)、(2−2)、(3−1)、(3−2)、(4−1)及び(4−2)の形態におけるRrf,allの数値範囲としては、Rrf,all<Rlcを満たす限り特に限定されないが、以下に示す各下限を満たすことが好ましい。これにより、上記(1−1)、(1−2)、(2−1)、(2−2)、(3−1)、(3−2)、(4−1)及び(4−2)の形態において、小さな黒輝度を確保しつつ、白浮きをより効果的に抑制することができる。すなわち、上記(1−1)及び(1−2)の形態において、上記液晶表示装置は、0.7×Rlc≦Rrf,all<Rlcを満たすことが好ましい。また、上記(2−1)及び(2−2)の形態において、上記液晶表示装置は、0.6×Rlc≦Rrf,all<Rlcを満たすことが好ましい。更に、上記(3−1)及び(3−2)の形態において、上記液晶表示装置は、0.65×Rlc≦Rrf,all<Rlcを満たすことが好ましい。そして、上記(4−1)及び(4−2)の形態において、上記液晶表示装置は、0.55×Rlc≦Rrf,all<Rlcを満たすことが好ましい。
本発明の液晶表示装置は、略一様配向モードであれば液晶モードは限定されないが、1つの画素が4つのドメインに分割されたVATNモード、いわゆる4VATNモードであることが好ましく、この場合には、特に優れた視野角特性、表示品位及び透過率を有する液晶表示装置を実現することができる。すなわち、上記液晶表示装置は、表示面を正面視したときに、液晶層の厚み方向の中央付近における液晶分子の電圧の印加に伴うチルトの方向(傾斜方向)が互いに略直交する4つのドメインを画素内に有し、上記液晶層は、表示面を正面視したときに、各ドメイン内において、一方の配向膜近傍の液晶分子と他方の配向膜近傍の液晶分子とのプレチルトの方向が略直交することが好ましい。
なお、本明細書において、ドメインとは、液晶層への電圧印加に伴う液晶分子の傾斜(チルト)方向が略同一である画素内の領域を意味する。したがって、4つのドメインを有する4VATNモードは、1画素内に副画素を有する形態であってもよく、例えば、4つのドメインが各々1画素内に2個ずつ配置された形態であってもよいし、4つのドメインが各々1画素内に3個ずつ配置された形態であってもよい。すなわち、4VATNモードとは、上述のような4種類のドメインを各々少なくとも1個ずつ1画素内に有するVATNモードを意味する。
本発明の液晶表示装置によれば、高い透過率と優れた視野角特性とを有し、高品位の表示が可能である液晶表示装置を実現すことができる。より具体的には、斜め方向において小さい黒輝度を確保しつつ、白浮きの発生を抑制すことができる。
以下に実施例を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
まず、本発明に係る実施例1の液晶表示装置の構成を図1を参照しながら説明する。図1は、実施例1の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。なお、本実施例は、4VATNモードの液晶表示装置を例にして説明するが、本発明の液晶表示装置は、略一様かつ垂直配向モードであれば4VATNモードに特に限定されず、VAECBモード等であってもよい。
まず、本発明に係る実施例1の液晶表示装置の構成を図1を参照しながら説明する。図1は、実施例1の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。なお、本実施例は、4VATNモードの液晶表示装置を例にして説明するが、本発明の液晶表示装置は、略一様かつ垂直配向モードであれば4VATNモードに特に限定されず、VAECBモード等であってもよい。
本実施例の液晶表示装置は、図1に示すように、垂直配向(VA)モードの液晶セル11と、液晶セル11の両主面側に配された偏光板10a、10bと、一方の偏光板10a及び液晶セル11の間に配されたポジ型Aプレート14と、他方の偏光板10b及び液晶セル11の間に配されたネガ型Cプレート15とが積層された構成を有する。偏光板10a、10bは、偏光子である偏光フィルム12a、12bとそれを支持する基材フィルム13a、13bとが積層された構造を有する。また、偏光板10a、10bは、通常、偏光フィルム12a、12bの外側に更に基材フィルム(図示せず)を有する。偏光板10a、10bの吸収軸は、通常、直交クロスニコルに配置されている。更に、ポジ型Aプレート14の光軸の方向は、液晶セル11に対してポジ型Aプレート14と同じ側にある偏光板12の吸収軸方向と直交するように配置されている。これにより、直交クロスニコルに配置された偏光板を有する液晶表示装置を斜め方向から見たときに発生する光漏れを効果的に抑制することできる。
なお、本発明の液晶表示装置は、このような構成の他、普通の状態では複屈折を示さない等方性の材料からなる部材を有してもよく、そのような部材としては、各層間に配置される接着層、粘着層等が挙げられる。また、偏光フィルムの液晶層とは反対側には複屈折を示す異方性、等方性いずれの材料からなる部材を有してもよく、そのような部材としては集光用フィルム(シート)、光利用効率向上フィルム(シート)、保護フィルム、セパレータ層、表示画面の保護のために用いられるアクリルパネル、AR(アンチリフレクション)フィルム等が挙げられる。
液晶セル11は、一対の基板であるTFT基板とカラーフィルタ基板との間に液晶層が狭持され、更にTFT基板とカラーフィルタ基板との液晶層側の表面には垂直配向膜が設けられている。また、TFT基板及びカラーフィルタ基板は、液晶層側に透明電極を有し、これにより、液晶層に所望の電圧を印加できるようになっている。更に、液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、これにより、液晶層に電圧が印加されない電圧無印加状態(オフ状態)おいて液晶分子は、垂直配向膜に対して垂直方向に配向し、液晶層に閾値以上に充分な電圧が印加される電圧印加状態(オン状態)において液晶分子は、垂直配向膜に対して水平方向に配向することになる。したがって、偏光板の吸収軸がクロスニコルに配置されていることから、本実施例の液晶表示装置は、オフ状態において黒表示を行う、いわゆるノーマリーブラックモードの液晶表示装置であるので、高コントラストを実現することができる。
図2は、実施例1における液晶セルの1つの画素を示す正面模式図であり、(a)は、TFT基板側を、(b)は、CF基板側を示す。図2に示すように、TFT基板側の画素11aには、スイッチング素子であるTFT21と、画素を区画するバス配線22と、容量配線23とが配置され、一方、CF基板側の画素11bには、画素を区画するブラックマトリクス(BM)31と、赤、緑又は青色のフィルタ32とが配置されている。また、本実施例においては、TFT基板側の画素11aと、CF基板側の画素11bとに設けられた垂直配向膜に対して、図2に示すように、破線矢印で書かれた方向にラビング法、イオンビーム照射法、光照射法、形状制御法、斜方蒸着法等の配向処理方法により配向処理を行う。これにより、垂直配向膜に接する液晶分子をオフ状態おいて基板に対して垂直な方向から若干傾かせることで液晶分子の配向方向を制御することができる。配向処理方法としては、光照射法が好ましく、これにより、配向膜の配向制御をより簡便かつ高精度に行うことができる。光照射法に用いられる光の波長として特に限定されないが、通常、紫外光を含む。また、TFT基板側及びCF基板側の液晶分子のプレチルト角は、86.0〜89.5°程度(より好ましくは87.0〜89.0°程度)に設定することが好ましく、これにより、VATNモードの液晶表示装置の高速応答性と高コントラスト比とを両立することができる。
なお、配向処理方法としては、図2の方向に特に限定されず、以下の形態であってもよい。すなわち、図3に示すように、配向処理方向が逆方向であってもよいし、図4に示すように、配向処理方向が縦横逆であってもよい。
図5は、実施例1における液晶セルの複数の画素を示す正面模式図であり、(a)は、TFT基板側を、(b)は、CF基板側を示す。
図5に示すように、TFT基板20及びCF基板30は、おのおの基板全面に渡って平行かつ逆の方向にストライプ状に配向処理されている。
図5に示すように、TFT基板20及びCF基板30は、おのおの基板全面に渡って平行かつ逆の方向にストライプ状に配向処理されている。
図6は、実施例1のTFT基板とCF基板とを貼り合わせた状態における液晶セルを示す正面模式図であり、(a)は、複数の画素を、(b)は、1つの画素を示す。
TFT基板20及びCF基板30は、は、図6(a)に示すように、ストライプ状に配された各基板のドメインの境界が、互いに略直交するように対向させて貼り合わされており、これにより、TFT基板20及びCF基板30の間に液晶分子を封入すると、表示面を正面視したときの、オフ状態からオン状態への電圧印加に伴うセル中央付近における液晶分子のチルトの方向(傾斜方向)は、それぞれのドメインで略直交することになる。また、図6(b)に示す画素11cは、TFT基板20及びCF基板30が貼り合わされた状態における1つの画素であり、図中のX−Y線で切り取った断面図を図7に示す。
TFT基板20及びCF基板30は、は、図6(a)に示すように、ストライプ状に配された各基板のドメインの境界が、互いに略直交するように対向させて貼り合わされており、これにより、TFT基板20及びCF基板30の間に液晶分子を封入すると、表示面を正面視したときの、オフ状態からオン状態への電圧印加に伴うセル中央付近における液晶分子のチルトの方向(傾斜方向)は、それぞれのドメインで略直交することになる。また、図6(b)に示す画素11cは、TFT基板20及びCF基板30が貼り合わされた状態における1つの画素であり、図中のX−Y線で切り取った断面図を図7に示す。
図7は、図6(b)中、X−Y線における実施例1の液晶セルを示す断面模式図であり、(a)は、オフ状態を、(b)は、オン状態を示す。図7(a)に示すように、オフ状態においては、液晶分子41は、透明電極42を有するTFT基板20及びCF基板30に対して略垂直な方向にダイレクタを向けている。一方、図7(b)に示すように、オン状態においては、液晶分子41は、TFT基板20及びCF基板30に対して略平行な方向にダイレクタを向けている。このように、本実施例の液晶表示装置は、リブ等の構造物を設けることなく4つのドメインを形成することができるので、優れた透過率を示すことができる。
(比較例1)
以下に、斜め電界及び突起物(リブ)により配向制御を行うモード(斜め電界制御モード)について説明を行う。なお、以下では実施例1と比較例1とで異なる内容についてのみ説明を行う。また、実施例1と比較例1とで共通する構成要素については、同じ符号を付した。
以下に、斜め電界及び突起物(リブ)により配向制御を行うモード(斜め電界制御モード)について説明を行う。なお、以下では実施例1と比較例1とで異なる内容についてのみ説明を行う。また、実施例1と比較例1とで共通する構成要素については、同じ符号を付した。
図8は、比較例1における液晶セルの1つの画素を示す正面模式図であり、(a)は、TFT基板側を、(b)は、CF基板側を示す。図8(a)に示すように、TFT基板側の画素111aには、透明電極にスリット44(図8〜10中、破線上に配置される)がバス配線22に対して斜め方向に配置されている。一方、図8(b)に示すように、CF基板側の画素111bには、透明電極上に突起物(リブ)43(図8〜10中、点線上に配置される)がBM31に対して斜め方向に配置されている。なお、斜め電界制御モードにおいては、通常、垂直配向膜に対して液晶分子のプレチルト角は、ほぼ90°である。なお、本比較例の液晶表示装置は、液晶セルの形態以外は図1に示した実施例1の構成と同様の構成を有する。
図9は、比較例1における液晶セルの複数の画素を示す正面模式図であり、(a)は、TFT基板側を、(b)は、CF基板側を示す。
図9に示すように、TFT基板200及びCF基板300は、おのおの基板全面に渡って斜め方向に突起物及びスリットが配置されている。
図9に示すように、TFT基板200及びCF基板300は、おのおの基板全面に渡って斜め方向に突起物及びスリットが配置されている。
図10は、比較例1のTFT基板とCF基板とを貼り合わせた状態における液晶セルを示す正面模式図であり、(a)は、複数の画素を、(b)は、1つの画素を示す。
TFT基板200及びCF基板300は、は、図10(a)に示すように、斜めに配された各基板の突起部及びスリットが、互いに略平行になるように対向させて貼り合わされている。また、図10(b)に示す画素111cは、TFT基板200及びCF基板300が貼り合わされた状態における1つの画素であり、図中のX−Y線で切り取った断面図を図11に示す。
TFT基板200及びCF基板300は、は、図10(a)に示すように、斜めに配された各基板の突起部及びスリットが、互いに略平行になるように対向させて貼り合わされている。また、図10(b)に示す画素111cは、TFT基板200及びCF基板300が貼り合わされた状態における1つの画素であり、図中のX−Y線で切り取った断面図を図11に示す。
図11は、図10(b)中、P−Q線における比較例1の液晶セルを示す断面模式図であり、(a)は、オフ状態を、(b)は、オン状態を示す。
図11(a)に示すように、オフ状態においては、液晶分子41は、透明電極42を有するTFT基板200及びCF基板300に対して略垂直な方向にダイレクタを向けているが、突起物43付近の液晶分子は基板に対して斜め方向に配向している。一方、図7(b)に示すように、オン状態においては、この突起物43付近の液晶分子が持つプレチルト角の方向と、スリット44の端部に起きる斜め電界とによって液晶分子の傾斜方向を制御することができる。本比較例においては、1つの画素において4つの傾斜方向が形成されるが、それとともに突起物及びスリット上に暗線が出現する。このように、本比較例の液晶表示装置においても、各画素は4つの配向方向を有することから、広視野角を有する。しかしながら、突起物及びスリットが設けられた領域における光のロスが大きく、かつ黒表示においてもリブによる配向が垂直にならない領域、スリット等による散乱が大きかった。
図11(a)に示すように、オフ状態においては、液晶分子41は、透明電極42を有するTFT基板200及びCF基板300に対して略垂直な方向にダイレクタを向けているが、突起物43付近の液晶分子は基板に対して斜め方向に配向している。一方、図7(b)に示すように、オン状態においては、この突起物43付近の液晶分子が持つプレチルト角の方向と、スリット44の端部に起きる斜め電界とによって液晶分子の傾斜方向を制御することができる。本比較例においては、1つの画素において4つの傾斜方向が形成されるが、それとともに突起物及びスリット上に暗線が出現する。このように、本比較例の液晶表示装置においても、各画素は4つの配向方向を有することから、広視野角を有する。しかしながら、突起物及びスリットが設けられた領域における光のロスが大きく、かつ黒表示においてもリブによる配向が垂直にならない領域、スリット等による散乱が大きかった。
以上、実施例1及び比較例1で説明したように、実施例1及び比較例1の液晶表示装置における液晶分子は、電圧印加にともなう傾斜方向が、それぞれ各画素内に4つの存在する。したがって、実施例1の液晶表示装置においても比較例1の液晶表示装置と同様に透過率のロスは起こる。しかしながら、略一様配向モードである実施例1の液晶表示装置においては、画素に占めるドメインライン、つまり暗線の面積の割合が低いため、実施例1の液晶表示装置の透過率は比較例1の液晶表示装置に比べて非常に大きく、実測で約3割も大きかった。
(実施例1及び比較例1の比較シミュレーション)
以下に、実施例1で示した構成を有する液晶表示装置と、比較例1で示した構成を有する液晶表示装置とについてシミュレーションを行って透過率を比較した結果を示す。これ以降、実施例1で示した構成を有する液晶表示装置の液晶モードをネガ液晶+TNモードと呼ぶ。一方、比較例1で示した構成を有する液晶表示装置の液晶モードをスリット−スリットモードと呼ぶ。
シミュレーションに用いたパラメータは以下に示すとおりである。すなわち、偏光フィルム12a、12bは、波長550nmの光に対して常光屈折率no=1.500144、異常光屈折率ne=1.5163を有し、波長590nmの光に対してno=1.50015、ne=1.5179を有し、厚さは25μmとした。基材フィルム13a、13bは、nx=ny=1.5、nz=1.49925であり、厚さは80μmとした。ポジ型Aプレート14は、nx=1.5、ny=nz=1.49833であり、厚さは60μmとした。ネガ型Cプレート15は、nx=ny=1.5、nz=1.455であり、厚さは3μmとした。また、ネガ液晶+TNモードにおける液晶層のリタデーションRlcは320nmとし、プレチルト角は87.5°とした。一方、スリット−スリットモードにおける液晶層のリタデーションRlcは320nmとし、スリット−スリットモードでは、簡易的にCF基板側にはリブを設けずスリットを設けて、両側基板にスリットが設置されたモデルを用いてシミュレーションを行った。
以下に、実施例1で示した構成を有する液晶表示装置と、比較例1で示した構成を有する液晶表示装置とについてシミュレーションを行って透過率を比較した結果を示す。これ以降、実施例1で示した構成を有する液晶表示装置の液晶モードをネガ液晶+TNモードと呼ぶ。一方、比較例1で示した構成を有する液晶表示装置の液晶モードをスリット−スリットモードと呼ぶ。
シミュレーションに用いたパラメータは以下に示すとおりである。すなわち、偏光フィルム12a、12bは、波長550nmの光に対して常光屈折率no=1.500144、異常光屈折率ne=1.5163を有し、波長590nmの光に対してno=1.50015、ne=1.5179を有し、厚さは25μmとした。基材フィルム13a、13bは、nx=ny=1.5、nz=1.49925であり、厚さは80μmとした。ポジ型Aプレート14は、nx=1.5、ny=nz=1.49833であり、厚さは60μmとした。ネガ型Cプレート15は、nx=ny=1.5、nz=1.455であり、厚さは3μmとした。また、ネガ液晶+TNモードにおける液晶層のリタデーションRlcは320nmとし、プレチルト角は87.5°とした。一方、スリット−スリットモードにおける液晶層のリタデーションRlcは320nmとし、スリット−スリットモードでは、簡易的にCF基板側にはリブを設けずスリットを設けて、両側基板にスリットが設置されたモデルを用いてシミュレーションを行った。
図12は、実施例1のネガ液晶+TNモードにおける視野角別の電圧−透過率プロット(VT)であり、(a)は、偏光子の吸収軸方向に視角を倒したときの電圧−透過率プロットであり、(b)は、偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方向に視角を倒したときの電圧−透過率プロットである。また、図13は、実施例1のネガ液晶+TNモードにおけるTFT基板及びCF基板側における配向処理方向及び吸収軸方向と、視角を倒す方位との関係を示す模式図である。ネガ液晶+TNモードにおいて視角を倒す方位は、それぞれ図13で示した方位に一致している。また、図14は、比較例1のスリット−スリットモードにおける視野角別の電圧−透過率プロット(VT)であり、(a)は、偏光子の吸収軸方向に視角を倒したときの電圧−透過率プロットであり、(b)は、偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方向に視角を倒したときの電圧−透過率プロットである。また、図15は、比較例1のスリット−スリットモードにおけるTFT基板及びCF基板側における配向処理方向及び吸収軸方向と、視角を倒す方位との関係を示す模式図である。スリット−スリットモードにおいて視角を倒す方位は、それぞれ図15で示した方位に一致している。なお、極角とは、基板面法線方向と視角方向とのなす角を意味する。したがって、図中、「方位0°極角60°」とは、方位0°方向に視角を60°倒したときの電圧−透過率プロットであり、他の方位についても同様に、それぞれの方位に視角を60°倒したときの電圧−透過率プロットである。また、図中、「吸収軸方向極角60°4方位の和」とは、方位0°、90°、180°及び270°における各透過率の和を電圧7Vで1に規格化したものである。更に、図中、「吸収軸方向+45°極角60°4方位の和」とは、方位45°、135°、225°及び315°における各透過率の和を電圧7Vで1に規格化したものである。なお、図12及び14における縦軸の強度とは、電圧7V印加時の正面における透過率を1に規格化したものである。
なお、本シミュレーションは、配向処理方向と吸収軸方向とを図13及び図15で示した関係に配置して行った。このように、ネガ液晶+TNモードにおいて、TFT基板の配向処理方向とTFT基板側の偏光子の吸収軸方向は、図13では平行の関係であるが、実際の液晶表示装置においては、直交関係であってもよい。また、TFT基板の配向処理方向は、図13では0−180°方向に平行な方向にしてあるが、90−270°方向に平行であってもよい。このように、実際の液晶表示装置においては、TFT基板及びCF基板の配向処理方向と、TFT基板側及びCF基板側の偏光子の吸収軸方向とがそれぞれ直交し、かつ配向処理方向更及び吸収軸方向が図13中、0−180°方向又は90−270°方向に沿うように配置されればよい。一方、スリット−スリットモードについても、実際の液晶表示装置においては、図13で示したTFT基板側の偏光子の吸収軸方向とCF基板側の偏光子の吸収軸方向との配置関係を入れ替えてもよい。
図12及び14から分かるように、図12(b)において正面と、それ以外の4方位(方位45°、135°、225°、315°)及び4方位の和とにおけるVTの形が最も大きく異なっている。つまり、ネガ液晶+TNモードにおいては正面からと斜めからとでは、大きく見え方が異なってしまうことがわかる。また、吸収軸方向+45°極角60°方向から見た場合に、電圧をあげるほどに輝度が下がってしまう反転現象がかなり広い電圧範囲で起こっていることがわかる。
次に、正面と斜め方向との見え方の違いを図16に示す。図16は、実施例1のネガ液晶+TNモードと比較例1のスリット−スリットモードとについて正面と斜め方向とにおける輝度比を示したグラフであり、(a)は、偏光子の吸収軸方向について、(b)は、偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位についての輝度比を示す。図16から分かるように、正面と斜め方向とで輝度が常に等しい状態である理想視角特性を示す直線から最も大きくはずれているのは、図16(b)におけるネガ液晶+TNモードであり、スリット−スリットモードに比べて白浮きが発生しやすいことが分かった。
以上のシミュレーションの結果、略一様配向モードである高い透過率を有するネガ液晶+TNモードに、斜め電界制御モードであるスリット−スリットモードと同じ位相差フィルムを設けたとしても、ネガ液晶+TNモードは、斜め方向の表示特性、特に偏光子の吸収軸から45°ずれた方位における斜め方向の表示特性は充分に満足できるものではないと考えられた。そこで、ネガ液晶+TNモードにおいて反転現象を低減しつつ白浮きを抑制するために、ネガ液晶+TNモードの表示特性に位相差フィルムの厚み方向のリタデーションRrfが与える影響を検討した。
(実施例2)
以下に、種々の厚み方向のリタデーションRrfを有する位相差フィルムを備えたネガ液晶+TNモードの液晶表示装置を作製し、その斜め方向の表示特性を実測した結果を示す。
測定に用いたネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成は、図1に示したものと同様の構成とした。また、各構成要素のパラメータは以下に示すとおりであった。すなわち、偏光フィルム12a、12bとしては、波長550nmの光に対して常光屈折率no=1.500144、異常光屈折率ne=1.5163を有し、波長590nmの光に対してno=1.50015、ne=1.5179を有し、厚さ25μmのものを用いた。基材フィルム13a、13bとしては、nx=ny=1.5、nz=1.49925であり、厚さ80μmのものを用いた。ポジ型Aプレート14としては、平均屈折率が1.50〜1.55であり、厚みが60〜80μmであり、厚み方向のリタデーションが略50nmであり、フィルム面内方向のリタデーションが略100nmであり、光弾性係数の絶対値が10×10−8cm2cm2/N以下であるものを用いた。また、液晶セル11としては、液晶層のリタデーションRlcが290nmであり、プレチルト角が87.5°であるものを用いた。一方、ネガ型Cプレート15としては、厚み方向のリタデーションがそれぞれ71、86、101又は110nmである4種類のフィルムを用いた。
以下に、種々の厚み方向のリタデーションRrfを有する位相差フィルムを備えたネガ液晶+TNモードの液晶表示装置を作製し、その斜め方向の表示特性を実測した結果を示す。
測定に用いたネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成は、図1に示したものと同様の構成とした。また、各構成要素のパラメータは以下に示すとおりであった。すなわち、偏光フィルム12a、12bとしては、波長550nmの光に対して常光屈折率no=1.500144、異常光屈折率ne=1.5163を有し、波長590nmの光に対してno=1.50015、ne=1.5179を有し、厚さ25μmのものを用いた。基材フィルム13a、13bとしては、nx=ny=1.5、nz=1.49925であり、厚さ80μmのものを用いた。ポジ型Aプレート14としては、平均屈折率が1.50〜1.55であり、厚みが60〜80μmであり、厚み方向のリタデーションが略50nmであり、フィルム面内方向のリタデーションが略100nmであり、光弾性係数の絶対値が10×10−8cm2cm2/N以下であるものを用いた。また、液晶セル11としては、液晶層のリタデーションRlcが290nmであり、プレチルト角が87.5°であるものを用いた。一方、ネガ型Cプレート15としては、厚み方向のリタデーションがそれぞれ71、86、101又は110nmである4種類のフィルムを用いた。
図17は、実施例2のネガ液晶+TNモードについて、正面と偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位の斜め方向とにおける輝度比を示したグラフである。また、図18は、実施例2のネガ液晶+TNモードにおける黒輝度の視野角特性を示す。なお、図17及び18中、各リタデーション値は、位相差補償フィルム(ポジ型Aプレート14及びネガ型Cプレート15)の厚み方向のリタデーションと基材フィルム13a、13bの厚み方向のリタデーションとの総和Rrf,allである。
図17によると、Rrf,allが小さいほど、理想視野角特性の直線に近づいていくことがわかる。一方、図18によると、いずれのRrf,allの場合においても極角70°付近において最も黒輝度が大きくなるが、Rrf,allが225nm、240nm、255nm、265nmと大きくなっていくに従い斜め方向において優れた黒輝度特性を示すことがわかる。すなわち、Rrf,allが大きいほど斜めに視角を倒しても、正面の黒輝度に近い小さな輝度が得られる。このように、白浮きの抑制と黒輝度特性とは、トレードオフの関係にあることがわかった。しかしながら、実質は、斜め方向からの黒輝度が2.0cd/m2程度までであれば、見た目にそれほど悪い印象はない。このように、Rrf,allが203nm(=0.7×Rlc)から290nm(=Rlc)の範囲にあれば、正面−斜めの輝度比が比較的良く、正面からと斜めからとでは、大きく見え方が異なることがなく、また、黒輝度の視野角特性も良い状態が得られた。更に、Rrf,allが217.5nm(=0.75×Rlc)から261nm(=0.9×Rlc)の範囲であれば、より優れた視野角特性が得られることが分かった。また、本実施例で用いたポジ型Aプレート14の光弾性係数の絶対値は、10×10−8cm2/N以下であることから、表示ムラを効果的に抑制することができた。
そこで、位相差補償フィルム及び基材フィルムの厚み方向のリタデーションが黒輝度及び白浮きに与える影響について更に調べるために、種々の構成を有するネガ液晶+TNモードについてシミュレーションを行った結果を以下に示す。
そこで、位相差補償フィルム及び基材フィルムの厚み方向のリタデーションが黒輝度及び白浮きに与える影響について更に調べるために、種々の構成を有するネガ液晶+TNモードについてシミュレーションを行った結果を以下に示す。
(実施例3)
図19(a)は、実施例3のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例3の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例3において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例3においても同じ符号を付した。
図19(a)は、実施例3のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例3の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例3において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例3においても同じ符号を付した。
図19(a)に示すように、本実施例3のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置は、偏光フィルム12b、基材フィルム13b、ネガ型Cプレート15、液晶セル11、ポジ型Aプレート14、基材フィルム13a及び偏光フィルム12aがこの順に積層された構造を有する。すなわち、実施例1及び実施例2における構成と同様である。
なお、液晶層を狭持する一対の基板(TFT基板及びCF基板)は、通常、液晶セル11に配置される。しかしながら、一対の基板の配置場所としては、液晶セル11に限定されず、一方の基板は、図19(a)中の白抜き矢印の位置(ポジ型Aプレート14及び基材フィルム13aの間、又は、偏光フィルム12aの外側)に配置されてもよい。また、他方の基板は、図19(a)中の黒塗り矢印の位置(ネガ型Cプレート15及び基材フィルム13bの間、又は、偏光フィルム12bの外側)に配置されてもよい。このように、本発明の液晶表示装置は、基板の液晶層側に位相差フィルム及び/又は偏光子が配置された形態であってもよい。
シミュレーションに用いた各種パラメータは以下に示すとおりである。すなわち、偏光フィルム12a、12bは、波長550nmの光に対して常光屈折率no=1.500144、異常光屈折率ne=1.5163を有し、波長590nmの光に対してno=1.50015、ne=1.5179を有し、厚さは25μmとした。基材フィルム13a、13bは、nx=ny=1.5、nz=1.49925であり、厚さは80μmとした。ポジ型Aプレート14は、nx=1.5、ny=nz=1.49833であり、厚さは60μmとした。また、ネガ型Cプレート15は、nx=ny=1.5、nz=1.455であり、厚さは下記表1のとおりとした。なお、Rlcは290nmとし、プレチルト角は89.0°とした。
図20は、実施例3のネガ液晶+TNモードについて、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図21は、実施例3のネガ液晶+TNモードにおける黒輝度の視野角特性を示す。更に、図22は、実施例3のネガ液晶+TNモードの極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
この結果、図20より、図17で示した実測値と同様に、Rrf,allが小さくなるに従い白浮きが抑制されることが分かった。一方、黒輝度の視野角特性については、図21及び図22より、Rrf,all/Rlcが略1であるときに黒輝度の値は、極小となり、優れた特性を示すことが分かった。ただし、シミュレーションで算出された黒輝度の値は、図18で示した実測値よりも非常に小さくなった。これは、実際の液晶表示装置においては、種々の光漏れが発生するためであると考えられる。しかしながら、図21と図18とを比較すると、黒輝度の値は、シミュレーション結果の方がおよそ二桁小さくはなるが、各Rrf,allに対する黒輝度の変化の仕方はほぼ同様であることがわかる。したがって、本実施例以降のシミュレーションについては、黒輝度がおよそ0.02cd/m2よりも小さくなる条件を、実際の液晶表示装置において見た目にそれほど悪い印象を与えないレベルとして判断する。
このような観点から判断すると、本実施例においては、実施例1で実測した結果と同様に、0.7≦Rf,all/Rlc<1.0である場合に、黒輝度がおよそ0.02cd/m2以下となるとともに、白浮きの低減とが可能であることが分かった。また、0.75≦Rf,all/Rlc<0.9である場合には、黒輝度の視野角特性と白浮き低減とのバランスに特に優れた高品位の表示が可能であることが分かった。
なお、本実施例の液晶表示装置の構成としては、図19(a)の他に、図19(b)に示すように、液晶セル11及びネガ型Cプレート15を入れ替えた構成であってもよい。このような構成であっても、液晶セル11及びネガ型Cプレート15の光軸が基板及びフィルム面に対して略垂直方向に存在するため、図19(b)に示す構成も図19(a)の構成と同等の視野角特性を有することができる。
また、図19(b)において、液晶層を狭持する基板は、図19(a)の構成と同様に、一方の基板が、図19(b)中の白抜き矢印の位置に配置された形態であってもよいし、また、他方の基板が、図19(b)中の黒塗り矢印の位置に配置された形態であってもよい。
(実施例4)
図23(a)は、実施例4のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例4の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例4において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例4においても同じ符号を付した。
図23(a)は、実施例4のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例4の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例4において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例4においても同じ符号を付した。
図23(a)に示すように、本実施例4のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置は、偏光フィルム12b、基材フィルム13b、ネガ型Cプレート15、液晶セル11、ポジ型Aプレート14及び偏光フィルム12aがこの順に積層された構造を有する。
なお、実施例3と同様に、液晶層を狭持する一対の基板(TFT基板及びCF基板)の配置場所としては、液晶セル11に限定されず、一方の基板は、図23(a)中の白抜き矢印の位置(ポジ型Aプレート14及び偏光フィルム12aの間、又は、偏光フィルム12aの外側)に配置されてもよい。また、他方の基板は、図23(a)中の黒塗り矢印の位置(ネガ型Cプレート15及び基材フィルム13bの間、又は、偏光フィルム12bの外側)に配置されてもよい。
シミュレーションに用いた各種パラメータは以下に示すとおりである。すなわち、偏光フィルム12a、12b及び基材フィルム13a、13bについては、実施例3と同様のパラメータを用いた。また、ポジ型Aプレート14は、nx=1.531167、ny=nz=1.529417であり、厚さは80μmとした。更に、ネガ型Cプレート15は、nx=ny=1.565、nz=1.52であり、厚さは下記表2のとおりとした。なお、Rlcは290nmとし、プレチルト角は89.0°とした。
図24は、実施例4のネガ液晶+TNモードについて、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図25は、実施例4のネガ液晶+TNモードにおける黒輝度の視野角特性を示す。更に、図26は、実施例4のネガ液晶+TNモードの極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
この結果、本実施例においては、0.6≦Rf,all/Rlc<1.0である場合に、黒輝度がおよそ0.02cd/m2以下となるとともに、白浮きの低減とが可能であることが分かった。また、0.75≦Rf,all/Rlc<0.9である場合には、黒輝度の視野角特性と白浮き低減とのバランスに特に優れた高品位の表示が可能であることが分かった。
なお、本実施例の液晶表示装置の構成としては、図23(a)の他に、図23(b)に示すように、液晶セル11及びネガ型Cプレート15を入れ替えた構成であってもよい。このような構成であっても、実施例3と同様の理由から、図23(b)に示す構成も図23(a)の構成と同等の視野角特性を有することができる。
また、図23(b)において、液晶層を狭持する基板基板は、図23(a)の構成と同様に、一方の基板が、図23(b)中の白抜き矢印の位置に配置された形態であってもよいし、また、他方の基板が、図23(b)中の黒塗り矢印の位置に配置された形態であってもよい。
(実施例5)
図27(a)は、実施例5のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例5の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例5において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例5においても同じ符号を付した。
図27(a)は、実施例5のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例5の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例5において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例5においても同じ符号を付した。
図27(a)に示すように、本実施例5のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置は、偏光フィルム12b、2軸性フィルム16b、液晶セル11、基材フィルム13a及び偏光フィルム12aがこの順に積層された構造を有する。また、2軸性フィルム16bは、その長軸が液晶セル11に対して同じ側にある偏光フィルム12bの吸収軸と略直交するように配置されている。
なお、実施例3と同様に、液晶層を狭持する一対の基板(TFT基板及びCF基板)の配置場所としては、液晶セル11に限定されず、一方の基板は、図26(a)中の白抜き矢印の位置(偏光フィルム12aの外側)に配置されてもよい。また、他方の基板は、図26(a)中の黒塗り矢印の位置(2軸性フィルム16b及び偏光フィルム12bの間、又は、偏光フィルム12bの外側)に配置されてもよい。
シミュレーションに用いた各種パラメータは以下に示すとおりである。すなわち、偏光フィルム12a、12b及び基材フィルム13a、13bについては、実施例3と同様のパラメータを用いた。また、Rlcが270nmであるとき、2軸性フィルム16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.528であり、厚さは下記表3のとおりとした。また、Rlcが290nmであるとき、2軸性フィルム16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.528であり、厚さは下記表4のとおりとした。更に、Rlcが330nmであるとき、2軸性フィルム16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.528であり、厚さは下記表5のとおりとした。なお、プレチルト角は89.0°とした。
図28は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=270nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図29は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=270nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図30は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=270nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
図31は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=290nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図32は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=290nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図33は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=290nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
図34は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=330nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図35は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=330nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図36は、実施例5のネガ液晶+TNモード(Rlc=330nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
この結果、図28〜36より、Rlcが270〜330nmの範囲においても、Rf,allを適切に設定することによって、黒輝度をおよそ0.02cd/m2以下にしつつ、白浮きを低減することが可能であることが分かった。より具体的には、本実施例においては、0.65≦Rf,all/Rlc<1.0である場合に、黒輝度がおよそ0.02cd/m2以下となるとともに、白浮きの低減とが可能であることが分かった。また、0.70≦Rf,all/Rlc<0.9である場合には、黒輝度の視野角特性と白浮き低減とのバランスに特に優れた高品位の表示が可能であることが分かった。
なお、本実施例の液晶表示装置の構成としては、図27(a)の他に、図27(b)に示すように、2軸性フィルム16b側の偏光フィルム12bに基材フィルム13bを加えた構成であってもよい。このように、2軸性フィルムに基材フィルムが加わった構成であっても見かけ上、1枚の位相差補償フィルムとして機能することから、図27(b)に示す構成も図27(a)の構成と同等の視野角特性を有することができる。
また、図27(b)において、液晶層を狭持する基板は、図27(a)の構成と同様に、一方の基板が、図27(b)中の白抜き矢印の位置に配置された形態であってもよいし、また、他方の基板が、図27(b)中の黒塗り矢印の位置に配置された形態であってもよい。
(実施例6)
図37(a)は、実施例6のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例6の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例6において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例6においても同じ符号を付した。
図37(a)は、実施例6のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、(b)は、実施例6の別の構成を示す断面模式図である。なお、実施例6において、実施例1及び2と重複する内容については説明を省略するとともに、実施例1及び2と同様の構成要素については、実施例6においても同じ符号を付した。
図37(a)に示すように、本実施例6のネガ液晶+TNモードの液晶表示装置は、偏光フィルム12b、2軸性フィルム16b、液晶セル11、2軸性フィルム16a及び偏光フィルム12aがこの順に積層された構造を有する。また、2軸性フィルム16bは、その長軸が液晶セル11に対して同じ側にある偏光フィルム12bの吸収軸と略直交するように配置され、同様に、2軸性フィルム16aは、その長軸が液晶セル11に対して同じ側にある偏光フィルム12aの吸収軸と略直交するように配置されている。
なお、実施例3と同様に、液晶層を狭持する一対の基板(TFT基板及びCF基板)の配置場所としては、液晶セル11に限定されず、一方の基板は、図37(a)中の白抜き矢印の位置(2軸性フィルム16a及び偏光フィルム12aの間、又は、偏光フィルム12aの外側)に配置されてもよい。また、他方の基板は、図37(a)中の黒塗り矢印の位置(2軸性フィルム16b及び偏光フィルム12bの間、又は、偏光フィルム12bの外側)に配置されてもよい。
また、シミュレーションに用いた各種パラメータは以下に示すとおりである。すなわち、偏光フィルム12a、12bについては、実施例3と同様のパラメータを用いた。また、プレチルト角が89.0°、Rlcが270nmであるとき、2軸性フィルム16a、16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.529であり、厚さは下記表6のとおりとした。また、プレチルト角が89.0°、Rlcが290nmであるとき、2軸性フィルム16a、16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.529であり、厚さは下記表7のとおりとした。更に、プレチルト角が89.0°、Rlcが330nmであるとき、2軸性フィルム16a、16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.529であり、厚さは下記表8のとおりとした。そして、プレチルト角が86.5°、Rlcが290nmであるとき、2軸性フィルム16a、16bは、nx=1.531、ny=1.53、nz=1.529であり、厚さは下記表9のとおりとした。
図38は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=270nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図39は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=270nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図40は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=270nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
図41は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=290nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図42は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=290nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図43は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=290nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
図44は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=330nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図45は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=330nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図46は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=89.0°、Rlc=330nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
図47は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=86.5°、Rlc=290nm)について、正面と斜め方向(偏光子の吸収軸方向から45°ずれた方位かつ極角60°である方向)とにおける輝度比を示したグラフである。また、図48は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=86.5°、Rlc=290nm)における黒輝度の視野角特性を示す。更に、図49は、実施例6のネガ液晶+TNモード(プレチルト角=86.5°、Rlc=290nm)の極角70°におけるRrf,all/Rlcに対する黒輝度を示したグラフである。
この結果、図38〜46より、Rlcが270〜290nmの範囲においても、Rf,allを適切に設定することによって、黒輝度をおよそ0.02cd/m2以下にしつつ、白浮きを低減することが可能であることが分かった。また、図41〜43と図47〜49とを比較すると、プレチルト角によらず黒輝度の視野角特性は同様の特性を示すことが分かった。したがって、本実施例においては、0.55≦Rf,all/Rlc<1.0である場合に、黒輝度がおよそ0.02cd/m2以下となるとともに、白浮きの低減とが可能であることが分かった。また、0.60≦Rf,all/Rlc<0.9である場合には、黒輝度の視野角特性と白浮き低減とのバランスに特に優れた高品位の表示が可能であることが分かった。なお、図41と図47とを比較すると、プレチルト角が小さい(86.0〜87.0°)場合には、白浮きがより効果的に抑制されることが分かった。しかしながら、略一様配向モードの表示品位と応答性とを両立する観点からは、液晶層のプレチルト角は、87.0〜89.0°であることがより好ましい。
なお、本実施例の液晶表示装置の構成としては、図37(a)の他に、図37(b)に示すように、2軸性フィルム16a、16b側の偏光フィルム12a、12bに基材フィルム13a、13bを加えた構成であってもよい。このように、2軸性フィルムに基材フィルムが加わった構成であっても、実施例5と同様の理由から、図37(b)に示す構成も図37(a)の構成と同等の視野角特性を有することができる。
また、図37(b)において、液晶層を狭持する基板は、図37(a)の構成と同様に、一方の基板が、図37(b)中の白抜き矢印の位置に配置された形態であってもよいし、また、他方の基板が、図37(b)中の黒塗り矢印の位置に配置された形態であってもよい。
10a、10b:偏光板
11:液晶セル
11a、111a:TFT基板側の画素
11b、111b:CF基板側の画素
11c、111c:画素
12a、12b:偏光フィルム
13a、13b:基材フィルム
14:ポジ型Aプレート
15:ネガ型Cプレート
16a、16b:2軸性フィルム
20、200:TFT基板
21:TFT
22:バス配線
23:容量配線
30、300:CF基板
31:ブラックマトリクス(BM)
32:フィルタ
41:液晶分子
42:透明電極
43:突起物(リブ)
44:スリット
11:液晶セル
11a、111a:TFT基板側の画素
11b、111b:CF基板側の画素
11c、111c:画素
12a、12b:偏光フィルム
13a、13b:基材フィルム
14:ポジ型Aプレート
15:ネガ型Cプレート
16a、16b:2軸性フィルム
20、200:TFT基板
21:TFT
22:バス配線
23:容量配線
30、300:CF基板
31:ブラックマトリクス(BM)
32:フィルタ
41:液晶分子
42:透明電極
43:突起物(リブ)
44:スリット
Claims (18)
- 液晶分子を含む液晶層と、位相差フィルムとが積層された構造を一対の偏光子の間に有する略一様配向された垂直配向モードの液晶表示装置であって、
該液晶表示装置は、位相差フィルムの厚み方向のリタデーションが、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーションよりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記位相差フィルムは、その光弾性係数の絶対値が10×10−8cm2/N以下である光弾性フィルムを含むことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記光弾性フィルムは、光軸がフィルム面内にある1軸異方性を有するフィルム、又は、長軸がフィルム面内にある2軸異方性を有するフィルムであることを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層は、そのプレチルト角が86.0以上、89.5°以下であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有する基材フィルムを含み、
該基材フィルムは、少なくとも一方の偏光子の液晶層側に配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第1位相差フィルムと、他方の偏光子及び液晶層の間に配置された第2位相差フィルムとを備え、
該第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
該第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、
前記基材フィルムは、両方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に、液晶層側から順に第2位相差フィルム及び第1位相差フィルムを備え、
該第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
該第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、
前記基材フィルムは、両方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項6又は7記載の表示装置表示装置表示装置液晶。
0.7×Rlc≦Rrf,all<Rlc (1)
式(1)中、Rrf,allは、一対の偏光子の間に配置された全ての位相差フィルムの厚み方向のリタデーション(nm)の総和を、Rlcは、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーション(nm)を表す。 - 前記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第1位相差フィルムと、他方の偏光子及び液晶層の間に配置された第2位相差フィルムとを備え、
該第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
該第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、
前記基材フィルムは、他方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に、液晶層側から順に第2位相差フィルム及び第1位相差フィルムを備え、
該第1位相差フィルムは、光軸がフィルム面内にある正の1軸異方性を有し、かつ光軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
該第2位相差フィルムは、光軸がフィルム面に対して略垂直方向にある負の1軸異方性を有し、
前記基材フィルムは、他方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項9又は10記載の液晶表示装置。
0.6×Rlc≦Rrf,all<Rlc (2)
式(2)中、Rrf,allは、一対の偏光子の間に配置された全ての位相差フィルムの厚み方向のリタデーション(nm)の総和を、Rlcは、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーション(nm)を表す。 - 前記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第3位相差フィルムを備え、
該第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
前記基材フィルムは、他方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、一方の偏光子及び液晶層の間に配置された第3位相差フィルムを備え、
該第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
前記基材フィルムは、両方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、下記式(3)を満たすことを特徴とする請求項12又は13記載の液晶表示装置。
0.65×Rlc≦Rrf,all<Rlc (3)
式(3)中、Rrf,allは、一対の偏光子の間に配置された全ての位相差フィルムの厚み方向のリタデーション(nm)の総和を、Rlcは、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーション(nm)を表す。 - 前記液晶表示装置は、両方の偏光子と液晶層との間に配置された2枚の第3位相差フィルムを備え、
該第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、両方の偏光子と液晶層との間に配置された2枚の第3位相差フィルムを備え、
該第3位相差フィルムは、2軸異方性を有し、かつ長軸が液晶層に対して同じ側にある偏光子の吸収軸と略直交するように配置され、
前記基材フィルムは、両方の偏光子に配置されることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は、下記式(4)を満たすことを特徴とする請求項15又は16記載の液晶表示装置。
0.55×Rlc≦Rrf,all<Rlc (4)
式(4)中、Rrf,allは、一対の偏光子の間に配置された全ての位相差フィルムの厚み方向のリタデーション(nm)の総和を、Rlcは、液晶層の液晶分子の複屈折Δnと液晶層の厚さとの積である液晶層のリタデーション(nm)を表す。 - 前記液晶表示装置は、表示面を正面視したときに、液晶層の厚み方向の中央付近における液晶分子の電圧の印加に伴うチルトの方向が互いに略直交する4つのドメインを画素内に有し、
前記液晶層は、表示面を正面視したときに、各ドメイン内において、一方の配向膜近傍の液晶分子と他方の配向膜近傍の液晶分子とのプレチルトの方向が略直交することを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の液晶表示装置。
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JP2006244515A JP2008065158A (ja) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | 液晶表示装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006244515A JP2008065158A (ja) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008065158A true JP2008065158A (ja) | 2008-03-21 |
Family
ID=39287917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006244515A Pending JP2008065158A (ja) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008065158A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009244681A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | Vaモード液晶装置用光学補償フィルム、及びvaモード液晶表示装置 |
JP2010039120A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
WO2023219457A1 (ko) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | 동우 화인켐 주식회사 | 광투과율 제어가 가능한 표시장치 |
-
2006
- 2006-09-08 JP JP2006244515A patent/JP2008065158A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010039120A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
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