JP2016528536A

JP2016528536A - 液晶ディスプレイとその光学補償方法

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Publication number: JP2016528536A
Application number: JP2016524648A
Authority: JP
Inventors: 志聡康; 博海
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: KR20160003275A; EA030366B1; WO2015003371A1; EA030366B9; CN103364995A; JP6266769B2; GB2530430B; GB2530430A; EA201690186A1; US20150248032A1; GB201519264D0; CN103364995B; KR101824952B1; US9188809B2

Abstract

本発明は液晶ディスプレイとその光学補償方法を公開して、具体的は正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値を改善し、特に負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲を制御し、前記２種類の補償膜の補償値を調整して暗状態の光漏れ現象を減少させることにより、大視野角の暗状態の光漏れ現象を減少させて、大視野角のコントラストと鮮鋭度を増加する。

Description

本発明は液晶表示の技術分野に関し、特に液晶ディスプレイとその光学補償方法に関する。

液晶表示パネルの普及に伴って、液晶表示パネルの表示品質に対する要求がますます高まっている。例えば、薄膜電界効果トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒＬＣＤ、ＴＦＴ−ＬＣＤ）は、ＴＦＴ−ＬＣＤの観察角度が徐々に増大するに伴い、画面のコントラストが段々低くなり、画面の鮮鋭度も徐々に低くなっている。これは、液晶層内の液晶分子の複屈折率が観察角度の変化により変化しており、広視野角補償膜を採用して補償することにより、効果的に暗状態画面の光漏れを低減して、所定の視野角内で画面のコントラストを大幅に向上させている。

補償膜の補償原理は、通常、液晶の異なる視野角で生じる位相差を補正することにより、液晶分子の複屈折特性が、対称性を有する補償を得ることである。

異なる液晶表示モードでは、異なる補償膜を使用し、大きいサイズの液晶テレビの使用する補償膜は、ほとんど垂直配向（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＶＡ）モードを使用し、初期ではＫｏｎｉｃａ会社のＮ−ＴＡＣを使用し、その後、ＯＰＯＴＥＳ会社のＺｅｏｎｏｒ、富士通のＦ−ＴＡＣシリーズ、日東電工のＸ−Ｐｌａｔｅなどが使われている。

同じの液晶リターデーションに対して、補償膜の補償値が異なる場合、大きい視野角の暗状態での光漏れが異なり、コントラストも異なる。図１と図２において、図１は、従来技術で正の単軸複屈折Ａ−補償膜（ｕｎｉａｘｉａｌｐｏｓｉｔｉｖｅｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅＡ−Ｐｌａｔｅ）と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜（ｕｎｉａｘｉａｌＮｅｇａｔｉｖｅｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅＣ−Ｐｌａｔｅ）を用いて補償された暗状態の光漏れにおける等輝度分布（Ｉｓｏｌｕｍｉｎａｎｃｅｃｏｎｔｏｕｒ）を示す図であり、図２は、従来技術でＡ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅを用いて補償した後の全視野角の同じコントラストの分布（Ｅｑｕａｌｃｏｎｔｒａｓｔｒａｔｉｏｃｏｎｔｏｕｒ）を示す図であり、前記Ａ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの補償値は下記の表に示す。

図１と図２により、従来技術のＡ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの補償値を用いて、暗状態で観察する大きい視野角は、光漏れ現象がひどくなり、大きい視野角のコントラストが非常に悪くて、視野角の範囲が非常に小さいことがわかった。そのため、上述のような問題を解決する必要がある。

本発明の目的は、従来技術のＡ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの補償値が暗状態で観察する大きい視野角は、光漏れ現象がひどくなり、大きい視野角のコントラストが非常に悪く、視野角の範囲が非常に小さい技術的問題を解決するために、液晶ディスプレイとその光学補償方法を提供することである。

前記技術的問題を解決するために本発明は液晶ディスプレイを提供し、該液晶ディスプレイの波長は５５０ｎｍであり、前記液晶ディスプレイの５５０ｎｍでの液晶リターデーションＬＣ△ＮＤの範囲は３２４．３ｎｍ≦ＬＣ△ＮＤ≦３４２．８ｎｍであり、前記液晶ディスプレイは、
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と第２基板の間に設けられている液晶層と、
前記第１基板の外側に設けられている第１偏光膜と、
前記第２基板の外側に設けられている第２偏光膜と、
正の単軸複屈折Ａ−補償膜と、
負の単軸複屈折Ｃ−補償膜と、を含み、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられており、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲は９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍであり、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲は４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍであり、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲はＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２であり、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は、下記の式
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２-１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７を満たし、
Ｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈである。

前記技術的問題を解決するために本発明は液晶ディスプレイを提供し、前記液晶ディスプレイは、
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と第２基板の間に設けられている液晶層と、
前記第１基板の外側に設けられている第１偏光膜と、
前記第２基板の外側に設けられている第２偏光膜と、
正の単軸複屈折Ａ−補償膜と、
負の単軸複屈折Ｃ−補償膜と、を含み、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられており、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲は９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍであり、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲は４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍであり、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲はＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２であり、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は下記の式
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２−１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７を満たし、
Ｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈである。

前記技術的問題を解決するために本発明は液晶ディスプレイの光学補償方法を提供し、該方法は、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整する手順と、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整する手順と、
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整する手順と、を含み、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は下記の式
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２−１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７を満たし、
Ｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈであり、前記正の単軸複屈折Ａ−の補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記液晶ディスプレイの第１基板と第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている。

本発明は、液晶ディスプレイで正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値を変更して大きい視野角における暗状態の光漏れ現象を減少させ、本発明は効果的に大きい視野角（非水平、垂直方位角の大きい視野角）のコントラストと鮮鋭度を増大させることができる。

本発明の上述の内容を更にわかりやすくするため、下記では好ましい実施例と図面を用いて、詳細に説明する。

図１は、従来技術のＡ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの補償値を用いて補償された暗状態の光漏れにおける等輝度分布を示す図である。図２は、従来技術のＡ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの補償値を用いて補償した後の全視野角の同じコントラストの分布を示す図である。図３は、本発明の液晶ディスプレイの第１の好ましい実施例の構造を示す図である。図４は、本発明の液晶ディスプレイの第２の好ましい実施例の構造を示す図である。図５は、本発明の液晶ディスプレイの第３の好ましい実施例の構造を示す図である。図６は、本発明の液晶ディスプレイの第４の好ましい実施例の構造を示す図である。図７は、液晶ディスプレイのシミュレーションで光漏れ量の遅延値に伴う変化曲線を示す図である。図８は、液晶ディスプレイのシミュレーションで光漏れ量の遅延値に伴う変化曲線を示す図である。図９は、Ａ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの本発明の１実施例における補償値を使用した後の暗状態の光漏れにおける等輝度分布を示す図である。図１０は、Ａ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの本発明の１実施例における補償値を使用した後の全視野角の同じコントラストの分布を示す図である。図１１は、Ａ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの本発明の他の１実施例における補償値を使用した後の暗状態の光漏れにおける等輝度分布を示す図である。図１２は、Ａ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの本発明の他の１実施例における補償値を使用した後の全視野角の同じコントラストの分布を示す図である。図１３は、Ａ−ＰｌａｔｅとＣ−Ｐｌａｔｅの本発明の他の１実施例における補償値を使用した後の暗状態の光漏れにおける等輝度分布を示す図である。図１４は、Ａ−ＰｌａｔｅＣとＰｌａｔｅの本発明の他の１実施例における補償値を使用した後の全視野角の同じコントラストの分布を示す図である。

以下は、図面を参照しながら、本発明で実施可能な所定の実施例を説明する。本発明で言及する方向の用語、例えば「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「側面」などは、図面での方向を基準にしている。そのため、使用された方向の用語は本発明を説明、理解するためであり、本発明を制限するものではない。図面で、構造の類似するユニットは同じ符号を用いて表示している。

図３は、本発明の実施例の液晶ディスプレイの第１の好ましい実施例の構造を示す図である。

本発明の実施例における前記液晶ディスプレイは垂直配向（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＶＡ）の液晶ディスプレイが好ましく、前記液晶ディスプレイは波長範囲が可視光線（３８０ｎｍ、７６０ｎｍ）の区間にあり、好ましくは５５０ｎｍであり、前記液晶ディスプレイの５５０ｎｍでの液晶リターデーションＬＣ△ＮＤの範囲が３２４．３ｎｍ≦ＬＣ△ＮＤ≦３４２．８ｎｍ、即ち、区間［３２４．３ｎｍ、３４２．８ｎｍ］であり、液晶のプレチルト角Ｐｒｅｔｉｌｔａｎｇｌｅの範囲は８５°≦Ｐｒｅｔｉｌｔａｎｇｌｅ＜９０°、即ち、区間［８５°、９０°］である。

図３に示される第１の実施例では、前記液晶ディスプレイは、第１基板３１、第２基板３２、液晶層３３、第１偏光膜３４、第２偏光膜３５を含み、正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７を更に含む。前記液晶層３３は前記第１基板３１と第２基板３２の間に設けられ、前記第１偏光膜３４は前記第１基板３１の外側に設けられ、前記第２偏光膜３５は前記第２基板３２の外側に設けられている。

具体的な実施では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は、前記液晶層の相異なる両側に設けられ、かつ前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４または第２基板３２と第２偏光膜３５の間に設けられてもよい。

図３に示す第１の好ましい実施例では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６は前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４の間に設けられ、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は前記第２基板３２と第２偏光膜３５の間に設けられている。

図４に示す第２の好ましい実施例では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６は前記第２基板３２と第２偏光膜３５の間に設けられ、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４の間に設けられている。

もちろん、他のいくつかの実施例では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は、前記液晶層の同じ側に設けられ、かつ前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４または第２基板３２と第２偏光膜３５の間に設けられてもよい。

図５に示す第３の好ましい実施例では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は、貼り合わせて連結され、かつ前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４の間に設けられている。

図６に示す第４の好ましい実施例では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は、貼り合わせて連結され、かつ前記第２基板３２と前記第２偏光膜３５の間に設けられている。

前記液晶ディスプレイの好ましい実施例では、前記第１偏光膜３４の吸収軸は０度であり、前記第２偏光膜３５の吸収軸は９０度である。いくつかの他の実施例では、前記第１偏光膜３４の吸収軸は９０度であり、かつ前記第２偏光膜３５の吸収軸は０度であるとき、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６または負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の遅軸がその液晶層３３の同じ側での偏光膜（第１偏光膜３４または第２偏光膜３５）の吸収軸と垂直になるように保証されれば、本発明に適用される。

さらに、本発明は異なる正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値を設けて暗状態の光漏れ現状をシミュレーションし、かつシミュレーション結果に基づいて暗状態の光漏れの対応する補償値の範囲を取得する。

好ましい補償効果を得るために、シミュレーション過程では、まず、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の遅軸と、その対応する偏光膜の吸収軸と、が成す角度を９０°に設定し、かつ前記液晶ディスプレイの液晶プレチルト角を［８５°、９０°］の範囲に設定し、４つの象限内の液晶方位角ｐｒｅｔｗｉｓｔを４５°に設定し、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤを［３２４．３ｎｍ、３４２．８ｎｍ］の区間に設定し、かつシミュレーションで用いる光源はブルーレイ−ＹＡＧ（ＹｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｕｍＧａｒｎｅｔ）ＬＥＤスペクトルであり、その中央の輝度を１００ｎｉｔにし、光源はランベルト（Ｌａｍｂｅｒｔ）分布になっている。

シミュレーション結果は、図７と図８に示す光漏れ量の遅延値に伴う変化曲線により示されており、図７は、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤは３４２．３ｎｍであり、プレチルト角が８９°と８５°であるとき、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内遅延Ｒｏと厚さ方向の遅延Ｒｔｈ、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さ方向の遅延Ｒｔｈが異なる値を有する際の光漏れ量における変化曲線を示しており、図８は、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤは３４２．８ｎｍであり、プレチルト角が８９°と８５°であるとき、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内遅延Ｒｏと厚さ方向の遅延Ｒｔｈ、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さ方向の遅延Ｒｔｈが異なる値を有する際の光漏れ量における変化曲線を示している。図７と図８のＡ−ＰｌａｔｅＲｏは、正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内遅延Ｒｏを示し、Ａ−ＰｌａｔｅＲｔｈは、正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さ方向の遅延Ｒｔｈを示し、Ｃ−ＰｌａｔｅＲｔｈは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さ方向の遅延Ｒｔｈを示す。

上述の前記シミュレーションでは、異なるプレチルト角では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値は暗状態の光漏れ現状に対する影響傾向は一致し、異なるプレチルト角でも、暗状態の光漏れが最小の場合、対応する補償値の範囲が同じで、かつシミュレーション結果に基づいて液晶リターデーションＬＣ△ＮＤが［３２４．３ｎｍ、３４２．８ｎｍ］、プレチルト角が［８５°、９０°］、暗状態の光漏れが０．２ｎｉｔより小さい場合（プレチルト角＝８９°の場合にシミュレーションした暗状態の光漏れ値、非実測値）、対応する正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の遅延値の範囲は下記の通りである。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の波長５５０ｎｍでの面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲は、９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍであり，面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲は、４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍであり、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈの値の範囲は、Ｙ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２であり、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は下記の式（１）と（２）を満たし、
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２−１１４．３２６ｘ＋２２５１．５（１）、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７（２）
、式（１）と（２）におけるＸは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈである。

下記の表に前記補償値の範囲を示す。

具体的に、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内リターデーションの補償値Ｒｏと面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの範囲は式（３）と（４）の調整により得られる。
Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）＊ｄ１（３）
Ｒｔｈ＝［（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ］＊ｄ１（４）
ここで、Ｎｘは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の３６面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、Ｎｙは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、Ｎｚは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さ方向の屈折率であり、ｄ１は前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さであり、かつＮｘ＞Ｎｙ、Ｎｙ＝Ｎｚである。

前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの範囲は下記の式（５）の調整により得られる。
Ｒｔｈ＝［（Ｍｘ＋Ｍｙ）／２−Ｍｚ］＊ｄ２（５）
ここで、Ｍｘは負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、Ｍｙは負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、Ｍｚは負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さ方向の屈折率であり、ｄ２は負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さであり、かつＭｘ＝Ｍｙ、Ｍｙ＞Ｍｚである。

下記の３つの実施例Ａ、Ｂ、Ｃを用いて、前記式（３）、（４）と（５）に基づいて正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７を調整する方法を詳しく説明する。

（Ａ）、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の屈折率がＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚの値である場合、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さｄ１を調整し、式（３）と（４）に基づいて、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲が９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍになるように調整し、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整する。
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の屈折率がＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚの値である場合、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さｄ２を調整し、式（５）に基づいて、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整する。

（Ｂ）、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さｄ１の場合、式（３）と（４）に基づいて、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚを調整し、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整し、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整する。
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さｄ２の場合、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の屈折率Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚを調整し、式（５）に基づいて、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整する。

（Ｃ）、まず、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚと厚さｄ１を同時に調整し、式（３）と（４）に基づいて、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整し、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整し、その後、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の屈折率Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚと厚さｄ２を同時に調整し、式（５）に基づいて、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整する。

下記では、３つの具体的な実施例１）、２）と３）を用いて本発明の技術的効果を説明する。
１）、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤ＝３３３．５ｎｍ、プレチルト角が８９°、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の補償値Ｒｏ＝１４４ｎｍ、Ｒｔｈ＝７２ｎｍ、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈ＝１９５ｎｍ、図９に示す前記補償値の対応する暗状態の光漏れにおける等輝度分布、図１０に示す対応する全視野角の同じコントラスト分布において、前記補償値を下記の表に示す。

２）、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤ＝３３３．５ｎｍ、プレチルト角が８９°、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の補償値Ｒｏ＝１４４ｎｍ、Ｒｔｈ＝７２ｎｍ、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈ＝２３０ｎｍ、図１１に示す前記補償値の対応する暗状態の光漏れにおける等輝度分布、図１２に示す対応する全視野角の同じコントラスト分布において、前記補償値を下記の表に示す。

３）、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤ＝３３３．５ｎｍ、プレチルト角が８９°、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の補償値Ｒｏ＝１４４ｎｍ、Ｒｔｈ＝７２ｎｍ、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈ＝２８２ｎｍ、図１３に示す前記補償値の対応する暗状態の光漏れにおける等輝度分布、図１４に示す対応する全視野角の同じコントラスト分布において、前記補償値を下記の表に示す。

本発明の実施例の補償値の暗状態の光漏れにおける等輝度分布の効果における図９、１１、１３と従来技術の効果における図１を比較すると、本発明の実施例の補償値の正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７を用いて補償した後の暗状態の光漏れの最大値は０．２以内に低減されて、従来技術の１．８９よりはるかに低くなることがわかった。

本発明の実施例の補償値の全視野角の同一コントラストの効果における図１０、１２、１４と従来技術の効果における図２を比較すると、本発明の実施例の補償値の正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７を用いて補償した後の全視野角のコントラスト分布は、従来技術の全視野角のコントラスト分布より優れていたことがわかった。これにより、本発明は従来技術でＡ−ｐｌａｔｅとＣ−ｐｌａｔｅを使用した補償値による暗状態の光漏れ現象が激しい問題を改善し、効果的に大きい視野角（非水平垂直方位角）のコントラストと鮮鋭度を高めている。

本発明は液晶ディスプレイを用いる光学補償方法を更に提供し、該方法はＶＡ液晶ディスプレイを用い、かつ前記液晶ディスプレイは波長範囲が可視光線（３８０ｎｍ、７６０ｎｍ）の区間であり、好ましくは５５０ｎｍであり、前記液晶ディスプレイの波長５５０ｎｍでの液晶リターデーションＬＣ△ＮＤ範囲が［３２４．３ｎｍ、３４２．８ｎｍ］であり、その液晶のプレチルト角の範囲は［８５°、９０°］である。図３と図４に示すように、前記液晶ディスプレイは、正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７を含み、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は、前記液晶層３３の相異なる両側に設けられ、かつ前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４または第２基板３２と第２偏光膜３５の間に設けられている。図５と図６に示すように、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７は、前記液晶層３３の同じ側に設けられ、かつ前記第１基板３１と前記第１偏光膜３４または第２基板３２と第２偏光膜３５の間に設けられている。

本発明の実施例の液晶ディスプレイの光学補償方法は下記を含む。
（１）、正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整する。

（２）、正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整する。

（３）、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整し、ここで、
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２−１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７、
Ｘは正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈである。
ここで説明するべきは、前記手順（１）、（２）と（３）は、行う順番が決まっていない。
具体的な実施では、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整し、かつ前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整し、その調整は下記の式により行われる。
Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）＊ｄ１、
Ｒｔｈ＝［（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ］＊ｄ１、
ここで、Ｎｘは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、Ｎｙは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、Ｎｚは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さ方向の屈折率であり、ｄ１は前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜３６の厚さであり、かつＮｘ＞Ｎｙ、Ｎｙ＝Ｎｚである。

具体的な実施では、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整、その調整は下記の式により行われる。
Ｒｔｈ＝［（Ｍｘ＋Ｍｙ）／２−Ｍｚ］＊ｄ２、
ここで、Ｍｘは負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、Ｍｙは負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、Ｍｚは負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さ方向の屈折率であり、ｄ２は負の単軸複屈折Ｃ−補償膜３７の厚さであり、かつＭｘ＝Ｍｙ、Ｍｙ＞Ｍｚである。

具体的に補償値を調整する過程は、上述した液晶ディスプレイに対する説明を参照し、ここでは更に説明しない。
本発明の実施例は主に、該液晶ディスプレイにおいて、波長５５０ｎｍ、液晶リターデーションＬＣ△ＮＤ［３２４．３ｎｍ、３４２．８ｎｍ］、液晶のプレチルト角の範囲［８５°、９０°］の２種類の光学の補償膜に対して説明する。正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記２種類の補償膜の補償値を調整して、大きい視野角の暗状態の光漏れ現象を減少させて、本発明により効果的に大きい視野角（非水平、垂直方位角の大きい視野角）のコントラストと鮮鋭度を高めている。

上述したように、本発明はすでに実施例を用いて説明したが、好ましい前記実施例は本発明を制限するものではなく、当業者にとって、本発明の精神と範囲から離れない前提で、いろんな変更と修飾を行うことができるため、本発明の保護範囲は特許請求の範囲を準ずる。

Claims

液晶ディスプレイであって、前記液晶ディスプレイの波長は５５０ｎｍであり、前記液晶ディスプレイの５５０ｎｍでの液晶リターデーションＬＣ△ＮＤの範囲は３２４．３ｎｍ≦ＬＣ△ＮＤ≦３４２．８ｎｍであり、前記液晶ディスプレイは、
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と第２基板の間に設けられている液晶層と、
前記第１基板の外側に設けられている第１偏光膜と、
前記第２基板の外側に設けられている第２偏光膜と、
正の単軸複屈折Ａ−補償膜と、
負の単軸複屈折Ｃ−補償膜と、を備え、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられており、
ここで、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲は９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍであり、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲は４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍであり、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲はＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２であり、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は下記の式、
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２-１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７を満たし、
Ｘは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈである、ことを特徴とする液晶ディスプレイ。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏと面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの範囲は、下記の式
Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）＊ｄ１、
Ｒｔｈ＝［（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ］＊ｄ１、によって得られ、
ここで、Ｎｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、
Ｎｙは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜面内とＸ方向に直交するＹ方向の屈折率であり、
Ｎｚは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の厚さ方向の屈折率であり、
ｄ１は、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の厚さであり、かつＮｘ＞Ｎｙ、Ｎｙ＝Ｎｚである、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの範囲は、下記の式
Ｒｔｈ＝［（Ｍｘ＋Ｍｙ）／２−Ｍｚ］＊ｄ２、によって得られ、
ここで、Ｍｘは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、
Ｍｙは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、
Ｍｚは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の厚さ方向の屈折率であり、
ｄ２は、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の厚さであり、かつＭｘ＝Ｍｙ、Ｍｙ＞Ｍｚである、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記液晶層の相異なる両側に設けられ、かつ前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記液晶層の同じ側に設けられ、かつ前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
液晶ディスプレイであって、
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と第２基板の間に設けられている液晶層と、
前記第１基板の外側に設けられている第１偏光膜と、
前記第２基板の外側に設けられている第２偏光膜と、
正の単軸複屈折Ａ−補償膜と、
負の単軸複屈折Ｃ−補償膜と、を備え、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられており、
ここで、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲は９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍであり、その面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲は４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍであり、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲はＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２であり、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は下記の式
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２-１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７を満たし、
Ｘは前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈである、液晶ディスプレイ。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏと面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの範囲は、下記の式
Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）＊ｄ１、
Ｒｔｈ＝［（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ］＊ｄ１によって得られ、
ここで、Ｎｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、
Ｎｙは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、
Ｎｚは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の厚さ方向の屈折率であり、
ｄ１は、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の厚さであり、かつＮｘ＞Ｎｙ、Ｎｙ＝Ｎｚである、請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの範囲は、下記の式
Ｒｔｈ＝［（Ｍｘ＋Ｍｙ）／２−Ｍｚ］＊ｄ２によって得られ、
そのうち、Ｍｘは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、
Ｍｙは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、
Ｍｚは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の厚さ方向の屈折率であり、
ｄ２は、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の厚さであり、かつＭｘ＝Ｍｙ、Ｍｙ＞Ｍｚである、請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記液晶層の相異なる両側に設けられ、かつ前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記液晶層の同じ側に設けられ、かつ前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
液晶ディスプレイの光学補償方法であって、
正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整する手順と、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整する手順と、
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整する手順と、を含み、
ここで、Ｙ１、Ｙ２は下記の式
Ｙ１＝０．００００８２６ｘ^４−０．０２２８６８ｘ^３＋２．４０７４ｘ^２-１１４．３２６ｘ＋２２５１．５、
Ｙ２＝−０．００００６４７２ｘ^４＋０．０１７７０５ｘ^３−１．８２８４ｘ^２＋８４．４８４３ｘ−１１８１．１７を満たし、
Ｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈであり、
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、前記液晶ディスプレイの第１基板と第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、液晶ディスプレイの光学補償方法。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面内リターデーションの補償値Ｒｏの値の範囲を９２ｎｍ≦Ｒｏ≦１８４ｎｍに調整し、かつ前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の面外リターデーションの補償値Ｒｔｈの値の範囲を４６ｎｍ≦Ｒｔｈ≦９２ｎｍに調整するとき、下記の式
Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）＊ｄ１、
Ｒｔｈ＝［（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ］＊ｄ１によって得られ、
ここで、Ｎｘは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、
Ｎｙは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、
Ｎｚは、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の厚さ方向の屈折率であり、
ｄ１は、前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜の厚さであり、かつＮｘ＞Ｎｙ、Ｎｙ＝Ｎｚである、請求項１１に記載の液晶ディスプレイの光学補償方法。
前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の補償値Ｒｔｈの値の範囲をＹ１≦Ｒｔｈ≦Ｙ２に調整するとき、下記の式
Ｒｔｈ＝［（Ｍｘ＋Ｍｙ）／２−Ｍｚ］＊ｄ２により調整して得られ、
そのうち、Ｍｘは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜面内の提供する最大屈折率のＸ方向の屈折率であり、
Ｍｙは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜面内とＸ方向の直交するＹ方向の屈折率であり、
Ｍｚは、負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の厚さ方向の屈折率であり、
ｄ２は、前記負の単軸複屈折Ｃ−補償膜の厚さであり、かつＭｘ＝Ｍｙ、Ｍｙ＞Ｍｚである、請求項１１に記載の液晶ディスプレイの光学補償方法。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、液晶層の相異なる両側に設けられ、かつ前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、請求項１１に記載の液晶ディスプレイの光学補償方法。
前記正の単軸複屈折Ａ−補償膜と負の単軸複屈折Ｃ−補償膜は、液晶層の同じ側に設けられ、かつ前記第１基板と前記第１偏光膜の間または第２基板と第２偏光膜の間に設けられている、請求項１１に記載の液晶ディスプレイの光学補償方法。