JP2803820B2 - 液晶表示素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶表示素子、詳しくはSTN型の液晶表示素
子に関し、各種ディスプレイ等に広く利用できる。

［従来の技術］ STN（SUPER TWISTED NEMATIC）型の液晶表示素子は、
基板間で液晶分子がねじれた構造を持ち、基板上の液晶
分子配向方向と各偏光子の透過軸もしくは吸収軸とを所
定角ずらして複屈折効果を持たせた液晶表示素子であ
る。

このSTN型の液晶表示素子では、しきい値電圧近傍で
液晶分子配向方向が変化し、上記複屈折効果により駆動
電圧により表示色が変化するので、電圧による輝度変化
が急峻で時分割特性に優れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし反面、STN型の液晶表示素子は液晶の複屈折効
果を利用するため、液晶層の厚さｄと液晶の屈折率異方
性Δｎとの積Δｎ・ｄに応じて表示の色調が変化する。
上記Δｎ・ｄは視角方向即ち、液晶表示素子をみる方向
により、その見かけの値が変化する。従って見る方向に
より表示の色が異なって見えるという問題がある。

本発明は、かかる視角による表示色変化を小さくし、
視角特性を向上させること目的としてなされたものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本発明の液晶表示素子は、請求項1,2の発明とも、正
の誘電異方性を有する液晶分子からなる液晶層が、電極
を備えた一対の基板により挟持され、上記液晶分子が電
圧非印加時に上記基板に対して略平行に配向するように
構成された液晶セルと、この液晶セルを挟むようにして
設けられた一対の偏光子とを有するSTN型の液晶表示素
子であって、上記液晶層の少なくとも片側に於いて、液
晶層と偏光子との間に複屈折層が配備される。

請求項１の発明は、上記複屈折層に近接した偏光子に
おける透過軸または吸収軸の方向に対して上記複屈折層
面内の最大屈折率方向がなす角が５度以内であり、上記
液晶層における液晶分子が上記一対の基板間に於いて、
液晶層の層厚方向に180度以上ねじれた構造を有し、上
記複屈折層に於ける光学軸を複屈折層面上に射影した方
向のうち、複屈折層に近接した液晶分子配向方向となす
角の小さい方向が、上記複屈折層に近接した液晶分子配
向方向から、複屈折層のがわから見て手前側に向かって
液晶分子がねじれてくる向きに０〜90度の範囲にあるこ
とを特徴とする。

請求項２の発明は、上記複屈折層に近接した偏光子に
おける透過軸もしくは吸収軸の方向に対して上記複屈折
層面内の最大屈折率方向がなす角が５度以内であり、上
記液晶層における液晶分子が一対の基板間に於いて液晶
層の層厚方向に180度以下ねじれた構造を有し、上記複
屈折層における光学軸を複屈折層面上へ射影した方向の
内、複屈折層に近接した液晶分子配向方向とのなす角
が、複屈折層に近接した液晶分子配向方向から、上記複
屈折層の側から見て手前側に向かって液晶分子がねじれ
てくる向きと逆向きに０〜90度の範囲にあることを特徴
とする。

ここで言う複屈折層とは、屈折率異方性を有するもの
で、且つ透光性を有することが必要である。具体的に
は、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリアリレー
ト、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン等の芳香族高分子や、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン系高分子、塩化ビニ
リデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリ
ル樹脂等のビニル系高分子、セルロース及びその誘導体
たとえば、再生セルロース（セロハン）、ジアセチルセ
ルロース、トリアセチルセルロース等の各高分子の延伸
または押し出し成形フィルムを例示することができる。
また、雲母、方解石、水晶等の結晶の薄片を光学軸に平
行な面で切り出したものを例示することもできる。

大面積のものが容易に得られるという点で高分子系の
ものを特に有利に使用することができる。

上記複屈折層は、液晶層の片側もしくは両側に於いて
液晶層と偏光子の間に設けられるが、液晶セルの基板と
偏光子の間に設置して、液晶セルと別体としても良く、
液晶セルにおける基板を兼ねていても良く、液晶セルの
一部として構成されても良い。さらに、蒸着等により基
板上に複屈折層を形成しても良い。また、偏光子の保護
フィルムとして複屈折層を有するフィルムを用いること
により構成しても良い。

［作用］ 以下、図面を参照しながら本発明の作用を説明する。

第１図には、本発明の液晶表示素子の構成の２例を示
す。第１図（Ｉ）に示す構成例は、複屈折層を液晶セル
と別体に構成した例、同図（II）に示す構成例は、複屈
折層を液晶セルの一方の基板として構成した例である。
繁雑を避けるため、混同の恐れがないと思われるものに
付いては、第１図（Ｉ），（II）とも同一の符号を用い
ている。

第１図（Ｉ）に於いて、符号10は液晶セルを示してい
る。この液晶セル10は、透明電極13と配向膜15とを形成
された基板11と、透明電極23と配向膜25とを形成された
基板21とを互いに略平行に対向させて配備し、これらの
間に液晶を封入して液晶層31とした構成となっている。
液晶層31を挟持する基板11,21の電極13,15は、例えばド
ットマトリックスを構成するように形成されている。ま
た符号33はギャップ材を示し、符号35はシール材を示
す。一対の偏光子をなす偏光板41,43は互いに略平行
に、且つ液晶セル10を挟むように配備され、偏光板41と
基板11との間には、複屈折層50が基板11と略平行に配備
されている。

この例とは逆に、複屈折層を基板21と偏光板43との間
に設けても良く、基板11と偏光板41の間、及び基板21と
偏光板43との間にそれぞれ１枚ずつ複屈折層を設けても
良い。

第１図（II）の構成例では、液晶セル10Aの構成が同
図（Ｉ）の液晶セル10と異なり、液晶セル10Aでは基板1
1Aが複屈折層を兼ねている。

第１図（II）の構成に代えて、基板21の方を複屈折層
で構成しても良く、２枚の基板をともに複屈折層で構成
しても良い。又、液晶セルの両側に複屈折層を設ける場
合、一方を液晶セルと別体とし他方を液晶セルの基板と
するようにしても良い。

基板11,21としては、ガラス、プラスチックフィルム
等の透光性基板が用いられる。配向膜15,25としてはポ
リアミド、ポリイミドなどの高分子皮膜等にラビング処
理を施した物が代表的である。

また液晶層31を構成する液晶としては正の誘電異方性
を持つものが用いられ、ｐ型ネマチック液晶にカイラル
ネマチック液晶またはコレステリック液晶を混入した混
合液晶が代表的である。

液晶分子は基板面に略平行に、即ち分子構造が基板面
に略平行となるように配向されており、且つねじれ構造
を取っている。

ここで第２図を参照すると、この図は液晶表示素子に
関する角度関係を、偏光板41の側から見た状態として示
しており、下側即ち基板21の側から上方へ向かって右回
りの螺旋構造をとる場合を示している。

第２図で、符号MPで示す方向は、液晶層31の、厚み方
向中央部における液晶分子の方向を示している。また、
偏光板43の透過軸43aと、基板23に接する液晶分子の配
向方向（即ち配向膜25のラビング方向21r）とのなす角
をβＬ、偏光板41の透過軸41aと基板11に接する液晶分
子の配向方向（即ち配向膜15のラビング方向11r）との
なす角をβＵとする。角αは、液晶分子のツイスト角で
ある。

さらに、複屈折層50（もしくは複屈折層を有する基板
11A）の板面内における最大屈折率方向をｘ方向とし、
このｘ方向が上記ラビング方向11rとなす角をγとす
る。なお、第２図は複屈折層のある側、即ち第１図
（Ｉ），（II）で上側から液晶表示素子見たときの下か
ら上に向かう液晶のねじれの向きを正としている。複屈
折層を、第１図（Ｉ），（II）で液晶層31の下側に設け
る場合には下側から見て上から下へ向かうねじれの向き
を正とすれば良い。

さらに、第３図に示すように、複屈折層50（11A）に
ついて板面内でｘ方向に直交する方向をｙ方向、これら
x,y両方向に直交する方向、即ち複屈折層の厚み方向を
ｚ方向とし、これらの方向における屈折率をそれぞれ
n_x,n_y,n_zとする。

また、視角方向を第４図のように定義する。即ち、基
板平面に直交する方向をＮ、この方向Ｎと入射光方向の
なす角をθ、入射光の基板平面への射影と方向MPとのな
す角をφとする。従って、視角方向はθとφによって定
まる。

ｘ方向は、前述のとおり複屈折層面内における最大屈
折率方向であり、この方向と複屈折層に近接した偏光板
の透過軸もしくは吸収軸とがずれると表示画像のコント
ラストが低下してしまう。そこで、本発明では上記ｘ方
向が上記透過軸もしくは吸収軸に対してなす角を５度以
下とすることにより表示画像におけるコントラストの低
下を防止している。

第５図は、従来から知られている一般的なSTN型の液
晶表示素子に付いて、視角による色変化の例を（u,v）
色度図を用いて示したものである。液晶表示素子を特徴
づけるセルパラメーターは、α＝220度、βＬ＝45度、
βＵ＝45度、Δｎ・ｄ＝0.86μｍである。この場合には
電圧無印加時に黄色に着色するイエローモードになる。

第５図に示すように、φ＝０度の方向（○で示す）で
はθの増加とともに液晶セルの色が赤味をおび、φ＝90
度の方向（△で示す）では、θの増加とともに液晶セル
の色は青味をおびる。この図に明かなように、視角によ
る色変化は（u,v）色度図上では、ｕの値の変化が顕著
である。

そこで、視角による色変化を、 Δｕ（θ）≡ｕ（θ）−ｕ（０） （１） により定義されるΔｕ（θ）により評価する。

ｕ（θ）は視角がθの時のｕの値、ｕ（０）はθ＝０
のときのｕの値で、このΔｕ（θ）の大きさが大きいほ
ど視角による色の変化が大きい、即ち視角特性が悪いこ
とを示す。

第１図（Ｉ），（II）に示した構成にかかる液晶表示
素子に付き、上記Δｕ（θ）による評価を行なった結果
に付いて説明する。各素子は複屈折層の配置位置（液晶
セルと別体か、基板を兼ねているか）の違いを除き、同
一のセルパラメーターを有し、そのセルパラメーターの
値は、前述した第５図に係る例のものと同一である。

複屈折層に於ける屈折率n_x,n_y,の大きさを固定し、n_z
を変化させたときのΔｕ（40）（θ＝40度のときのΔｕ
（θ））の変化を第７図に示す。n_x＝1.69,n_y＝1.59,Δ
ｎ・ｄ＝10μｍである。

この図から明らかなように、複屈折層のＸ方向がγ＝
45度のときは、n_zが大きくなるほどφ＝０度の方向のΔ
ｕ（40）（曲線71）の値が大きくなり、φ＝90度の方向
（同72）では小さくなる。また、上記の例ではn_zがn_xと
n_yの平均値に等しいときは、Δｕ（40）は複屈折層の有
無に拘らず同じ値になる。従って、第１図（Ｉ），（I
I）に示すように、複屈折層を液晶層31と偏光板41との
間に用いる場合には、γ＝45度の場合はn_zをn_xとn_yの平
均値よりも小さくすることにより視角特性を向上させる
ことができる。

また、複屈折層のｘ方向がγ＝−45度の時は、第７図
から明かなように、n_zが大きいほどφ＝０度の方向のΔ
ｕ（40）（曲線73）の値が小さくなり、φ＝90度の方向
では（同74）は大きくなる。従って、γ＝−45度の場合
はn_zをn_xとn_yとの平均値よりも大きくすることにより視
角特性を向上させることができる。

以上の説明では、板状部材のｘ方向と偏光板の透過軸
とが液晶分子の配向方向から45度の角度で一致する場合
を説明したが、偏光板41,43をそれぞれ90度回転して、
偏光板の吸収軸とｘ方向が一致するようにしても上の説
明は、そのまま成り立つ。

ここで、n_x,n_yを固定し、n_zを変えたときの複屈折層
の光学軸に付いて考える。n_x,n_y,n_zの関係がn_x＞n_y＞n_z
の場合、複屈折層の光学軸はxz面内にｘ軸に対称に２つ
あり、複屈折層面（xy面）上に射影するとその方向はｘ
方向となり複屈折層面内の最大屈折率方向となる。n_z＝
n_yの時の複屈折層の光学軸はｘ軸となる。また、n_x＞n_z
＞n_yの場合は、複屈折層の光学軸はxy面内にｘ軸に対称
に２つある。特に、n_z＝（n_x＋n_y）/2のとき、光学軸は
ｘ軸から±45度の方向にあり、上記の例の液晶表示素子
の場合、複屈折区層に近接する液晶分子配向方向と平行
もしくは直交する。

n_z＝n_xのときの複屈折層の光学軸はｙ軸となる。さら
にn_z＞n_x＞n_yの場合、複屈折層の光学軸はxz面内にｚ軸
に対称に２つあり、複屈折層面上に射影するとその方向
はｙ方向となり複屈折層面内の最大屈折率方向と直交す
る方向となる。

上記の例のSTN型液晶表示素子に於いて、γ＝45度の
場合に付いて説明する。n_z≦n_yの場合、複屈折層の光学
軸を複屈折層面内に射影した方向は複屈折層の最大屈折
率方向と一致し、複屈折層に近接する液晶分子配向方向
から正の向きに45度になる。n_y＜n_z＜（n_x＋n_y）/2のと
きは、第６図に示すように複屈折層の光学軸方向の内、
上記液晶分子配向方向となす角が小さい方向（Ａ方向と
する）が上記液晶分子配向方向から正の向きに０〜45度
にあり、n_z＝（n_x＋n_y）/2でＡ方向と液晶分子配向方向
が一致する。n_x＞n_z＞（n_x＋n_y）/2のとき、Ａ方向は上
記液晶分子配向方向から負の向きに０〜45度にある。n_x
≦n_zの場合、複屈折層の光学軸を複屈折層面内に射影し
た方向は複屈折層面内の最大屈折率方向と直交する方向
となり、上記液晶分子配向方向から負の向きに45度にな
る。

次にγ＝−45度の場合に付き説明する。

n_z≦n_yの場合、複屈折層の光学軸を複屈折層面内に射
影した方向は複屈折層の最大屈折率方向と一致し、上記
液晶分子配向方向から負の向きに45度になる。n_y＜n_z＜
（n_x＋n_y）/2のときは、Ａ方向は上記液晶分子配向方向
から負の向きに０〜45度にあり、n_z＝（n_x＋n_y）/2でＡ
方向と液晶分子配向方向が一致する。n_x＞n_z＞（n_x＋
n_y）/2のとき、Ａ方向は上記液晶分子配向方向から正の
向きに０〜45度にある。n_x≦n_zの場合、複屈折層の光学
軸を複屈折層面上に射影した方向は複屈折層面内の最大
屈折率方向と直交する方向となり、上記液晶分子配向方
向から正の向きに45度になる。

以上の説明から分かるように、上記の例のSTN型液晶
表示素子いおいて、視角による色変化を小さくするため
には、複屈折層に於ける光学軸を複屈折層面上に射影し
た方向の内、複屈折層に近接した液晶分子配向方向とな
す角が小さい方向が、上記複屈折層に近接した液晶分子
配向方向から正の向きに０〜45度の範囲にする必要があ
る。

以上、イエローモードに付いて説明したが、次にブル
ーモードに付いて説明する。

セルパラメーターを、α＝220度、βＬ＝45度、βＵ
＝−45度、Δｎ・ｄ＝0.86μｍとすると電圧無印加時に
青色、電圧印加時に黄色となる。このブルーモードのST
N型の液晶表示素子を第１図（Ｉ），（II）の如くに構
成し、複屈折層50（11A）に於ける屈折率n_x,n_yをの大き
さを後出の表２の値に固定し、n_zを変化させたときのΔ
ｕ（40）の変化を第８図に示す。

この図から明らかなように、γ＝45度のときは、n_zが
大きくなるほどφ＝０度の方向のΔｕ（40）の値が小さ
くなり（曲線81）、φ＝90度の方向のでは大きくなる
（同82）。

また、n_zがn_xとn_yの平均値に等しいときは、Δｕ（4
0）は複屈折層の有無に拘らず同じ値になる。従って、
γ＝45度の場合はn_zをn_xとn_yの平均値よりも小さくする
ことにより視角特性を向上させることができる。

γ＝−45度の時は、第８図の曲線83,84から明かなよ
うに、n_zが大きいほどφ＝０度の方向のΔｕ（40）の値
が大きくなり、φ＝90度の方向では小さくなる。従っ
て、γ＝−45度の場合はn_zをn_xとn_yとの平均値よりも大
きくすることにより視角特性を向上させることができ
る。

イエローモード同様、偏光板41,43をそれぞれ90度回
転して、偏光板の吸収軸とｘ方向が一致するようにして
も上の説明は、そのまま成り立つ。

従って、ブルーモードのSTN型液晶表示素子の視角に
よる色変化を小さくする条件は、イエローモードと同じ
である。

また、この関係は、γの値が±45度以外の角度でも成
立し、視角による色変化を小さくするには、上記複屈折
層における光学軸を複屈折層面上に射影した方向の内、
複屈折層に近接した液晶分子配向方向となす角の小さい
方向が上記液晶分子配向方向から正の向きに０〜90度の
範囲にする必要がある。

次に、ツイスト角αを変化させた場合の視角特性の変
化を説明する。

第７図に於いて、φ＝０度の方向のΔｕ（40）とφ＝
90度の方向のΔｕ（40）が一致するときのn_zをn_cとし、
n_xとn_yとの平均値とn_cとの左をΔn_zとする。

即ち、 Δn_z≡n_c−｛（n_x＋n_y）/2｝ （２） である。

第７図では、γ＝45度のときはΔn_zが負で、γ＝−45
度のときはΔn_zが正となる。

第９図に、ツイスト角αを変化させたときの、Δn_zの
変化を示す。各ツイスト角の偏光板角度は全てβＬ＝β
Ｕ＝45゜、Δｎ・ｄの値は表１に示すとおりである。

表 １ ツイスト角（度） 160 180 200 220 240 Δｎ・ｄ（μｍ） 0.98 0.95 0.91 0.86 0.81 第９図に示すように、γ＝45度ではαが180度以上で
はΔn_zが負で、αが180度以下ではΔn_zが正、γ＝−45
度ではαが180度以上ではΔn_zが正で、αが180度以下で
はΔn_zが負となる。従って、視角による色変化を少なく
する条件はツイスト角が180度以上と180度以下とで異な
る。つまり、視角による色変化を小さくするための複屈
折層の光軸と液晶分子配向方向の関係は、ツイスト角が
180度以上と180度以下とで互いに逆になる。

以上より、STN型の液晶表示素子に於いて、複屈折層
を、第１図（Ｉ），（II）の如く液晶層31と偏光板41と
の間に設けて視角による色変化を小さくするためには、
以下の条件を満足することが必要である。

（１）ツイスト角が180度以上の場合は、複屈折層にお
ける光学軸を複屈折層面上に射影した方向のうち、複屈
折層に近接した液晶分子配向方向となす角の小さい方向
が上記液晶分子配向方向から正の向きに０度〜90度の範
囲にある。

（２）ツイスト角が180度以下の場合は、複屈折層にお
ける光学軸を複屈折層面上に射影した方向のうち、複屈
折層に近接した液晶分子配向方向となす角の小さい方向
が上記液晶分子配向方向から負の向きに０度〜90度の範
囲にある。

以上、複屈折層を液晶層31と偏光板41との間に設ける
場合に付いて説明したが、上記複屈折層を液晶層31と偏
光板43との間に用いる場合は、ｘ方向と基板21における
配向膜25のラビング方向とのなす角をγとすれば、視角
による色変化を少なくするための条件は、上記条件と同
じであり、また液晶層31と偏光板41,43の間にそれぞれ
複屈折層を設ける場合には、少なくとも一方の複屈折層
につき、上記条件が満足されれば良い。

［実施例］ 以下、具体的な実施例に付き説明する。

実施例１ ストライプ状のITO透明電極をガラス板に形成し、上
記透明電極上にポリアミドにより配向膜を形成し、これ
にラビング処理をほどこしたものを基板11,21とし、こ
れら基板の間にネマチック液晶のカイラルネマチック液
晶を混合してなる液晶を封入して液晶セル10とした。こ
の液晶セル10の両側に偏光板41,43を配備した。セルパ
ラメーターはα＝200度，βＬ＝βＵ＝45度，Δｎ・ｄ
＝0.86μｍである。

この液晶表示素子につき、種々の視角方向φ、θに付
き分光スペクトルを測定し色度座標（u,v）を計算し
た。第10図における曲線101は、φ＝０度の方向におけ
るΔｕ（θ）の変化、同102はφ＝90度の方向の変化
を、複屈折層が無い場合に付いて示している。

次に、一軸延伸PETを複屈折層50として液晶セル10と
偏光板41との間に設けて、第１図（Ｉ）のごとき構成の
液晶表示素子を実施例として構成し、同様の測定を行な
った。第10図に於いて、γ＝45度に関し、曲線103はφ
＝０度の方向、同104はφ＝90度の方向のΔｕ（θ）の
変化、γ＝−45度に関し曲線105はφ＝０度の方向、同1
06はφ＝90度の方向の変化を示している。なお、一軸配
向PETの屈折率及びΔｎ・ｄの値は表２の如くである。

表 ２ n_x n_y n_z Δｎ・ｄ 1.6922 1.5903 1.5207 10.0 第10図から分かるように、γ＝45度では、複屈折層50
の使用により視角による色変化が小さくなり視角特性が
向上している。しかしγ＝−45度では、却って視角特性
が劣化する。複屈折層を構成した一軸延伸PETでは屈折
率n_x,n_y,n_zの関係がn_x＞n_y＞n_zの関係になっているの
で、一軸延伸PETの光軸の面上への射影方向はｘ方向な
ので、γ＝45度のときは条件（１）を満足するが、γ＝
−45度のときは条件（１）を満足しない。

実施例２ ストライプ状のITO透明電極を形成した一軸延伸PETの
フィルム上に配向膜としてポリアミド膜を塗布形成し、
これをラビング処理して基板とした。これら基板の間に
ネマチック液晶にカイラルネマチック液晶を混合してな
る液晶を封入して液晶セルとした。このセルは、第１図
（II）に示す構成に於いて、基板21をも一軸配向PETフ
ィルムで構成した例である。この液晶セルを２枚の偏光
板で挟んで液晶表示セルとした。

セルパラメーターは、α＝210度，βＬ＝βＵ＝45
度，Δｎ・ｄ＝0.89μm,γｕ＝45度，γｄ＝−45度であ
る。ここに、γｕは上側の基板のラビング方向から上側
の基板のｘ方向への角度であり、上側から見て下から上
への液晶分子のねじれの向き（上側から見て右回り）を
正とする。γｄは下側の基板のラビング方向から同基板
のｘ方向へ向かう角度であり、下側から見て上から下へ
向かう液晶分子のねじれの向き（下から見て左回り）を
正とする。また、基板を構成する一軸延伸PETの屈折率
は表２に与えられたものと同じである。

実施例３ 実施例２のと同一の構成で、セルパラメーターをα＝
210度，βＬ＝βＵ＝45度，Δｎ・ｄ＝0.89μm,γｕ＝4
5度，γｄ＝45度とした。

比較例１ 実施例２と同一の構成で、セルパラメーターをα＝21
0度，βＬ＝βＵ＝45度，Δｎ・ｄ＝0.89μm,γｕ＝−4
5度，γｄ＝−45度とした。

比較例２ ストライプ状のITO透明電極を形成したガラス板の上
記電極上に配向膜としてポリアミド膜を塗布形成し、こ
れをラビング処理して基板とした。これら基板の間にネ
マチック液晶にカイラルネマチック液晶を混合してなる
液晶を封入して液晶セルとした。この液晶セルを２枚の
偏光板で挟んで液晶表示素子とした。この素子は、第１
図（Ｉ）に示す構成から複屈折層50を除いた構成であ
る。

セルパラメーターは、α＝210度，βＬ＝βＵ＝45
度，Δｎ・ｄ＝0.89μｍである。

これら実施例2,3及び比較例1,2に関して、実施例１に
於けると同様の測定でΔｕ（θ）のθ依存性を調べた。
第11図にその結果を示す。

曲線111,112は実施例２に関するもの、同113,114は実
施例３に関するもの、同115,116は、比較例１に関する
もの、同117,118は、比較例２に関するものである。

実施例２は、上側の基板は上記条件（１）を満足する
が下側の基板は条件（１）を満たさない場合である。こ
の例では上側の基板により条件（１）が満足されること
により、第11図の如く視角特性は良い。また、実施例３
では上下の基板とも条件（１）を満足するので、やはり
視角による色変化は小さい。比較例１では上下とも基板
が条件（１）を満足しないので視角による色変化が大き
い。また、比較例２は、複屈折層が用いられていないの
で、視角による色変化が大きい。

実施例４ ストライプ状のITO透明電極を形成したガラス板の電
極上に配向膜としてポリアミド膜を塗布形成し、これを
ラビング処理して基板とした。これら基板間にネマチッ
ク液晶にカイラルネマチック液晶を混合してなる液晶を
封入して液晶セルとし、その両側に偏光板を配備した。
セルパラメーターは、α＝160度、β_Ｌ＝β_Ｕ＝45度、
Δｎ・ｄ＝0.98μｍである。

この液晶表示素子に付き、実施例１におけると同様の
測定でΔｕ（θ）のθ依存性を調べた。その結果を第12
図の曲線121,122に示す。

次に、一軸延伸PETを複屈折層50として液晶セルと偏
光板との間に配備し、第１図（Ｉ）の如き構成の液晶表
示素子として構成し、同様の測定を行った。第12図に於
いて、γ＝45度に関しては、曲線123,124が対応し、γ
＝−45度に関しては曲線125,126が対応する。一軸延伸P
ETの屈折率は表１に与えられたものと同じである。

第12図から分かるようにγ＝45度のときは条件（２）
を満たさないので視角による色変化が大きくなり、γ＝
−45度のときは条件（２）を満足するので視角による色
変化が小さい。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規なSTN型の液晶表示素子を
提供できる。この液晶表示素子は上述のごとき構成とな
っているので、視角による色変化を少なくして視角特性
の良い、高コントラストの表示が可能となる。従って、
表示特性が向上し、品質の良い画像を表示できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶表示素子の構成例を２例示す
図、第２図ないし第９図は、本発明を説明するための
図、第10図、第11図及び第12図は、実施例を説明するた
めの図である。 11A……基板を兼ねた複屈折層、50……複屈折層、10,10
A……液晶セル、41,43……偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 研哉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 榎本 孝道 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭60−26322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−149624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−519（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−37318（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−4230（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/133 500 G02F 1/1335 G09F 9/35

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正の誘電異方性を有する液晶組成物からな
   る液晶層が、電極を備えた一対の基板により挟持され、
   液晶分子が電圧非印加時に上記基板に対して略平行に配
   向し、上記液晶分子が上記一対の基板間で液晶層の厚み
   方向に180度以上ねじれた構造を有するように構成され
   た液晶セルと、この液晶セルを挟むようにして設けられ
   た一対の偏光子とを有し、上記偏光子に近接した液晶分
   子の配向方向と上記偏光子の透過軸もしくは吸収軸方向
   をずらして構成された液晶表示素子であって、 上記液晶層の少なくとも片側に於いて、液晶層と偏光子
   との間に複屈折層が配備され、 この複屈折層に近接した偏光子における透過軸または吸
   収軸の方向に対して複屈折層面内の最大屈折率方向がな
   す角が５度以内とされ、 上記複屈折層における光学軸を複屈折層面上に射影した
   方向のうち、上記複屈折層に近接した液晶分子配向方向
   となす角の小さい方向が、上記複屈折層に近接した液晶
   分子配向方向から、上記複屈折層の側から見て手前側に
   向かって液晶分子がねじれてくる向きに０〜90度の範囲
   にあることを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】正の誘電異方性を有する液晶組成物からな
   る液晶層が、電極を備えた一対の基板により挟持され、
   液晶分子が電圧非印加時に上記基板に対して略平行に配
   向し、上記液晶分子が上記一対の基板間で液晶層の厚み
   方向に180度以下ねじれた構造を有するように構成され
   た液晶セルと、この液晶セルを挟むようにして設けられ
   た一対の偏光子とを有し、上記偏光子に近接した液晶分
   子の配向方向と上記偏光子の透過軸もしくは吸収軸方向
   をずらして構成された液晶表示素子であって、 上記液晶層の少なくとも片側に於いて、液晶層と偏光子
   との間に複屈折層が配備され、 この複屈折層に近接した偏光子における透過軸または吸
   収軸の方向に対して複屈折層面内の最大屈折率方向がな
   す角が５度以内とされ、 上記複屈折層における光学軸を複屈折層面上に投影した
   方向のうち、上記複屈折層に近接した液晶分子配向方向
   となす角の小さい方向が、上記複屈折層に近接した液晶
   分子配向方向から、上記複屈折層の側から見て手前側に
   向かって液晶分子がねじれてくる向きと逆向きに０〜90
   度の範囲にあることを特徴とする液晶表示素子。
3. 【請求項３】複屈折層が基板と偏光子との間に配備され
   ることを特徴とする請求項１または２の液晶表示素子。
4. 【請求項４】少なくとも一方の基板が複屈折性を有する
   ことを特徴とする、請求項１または２の液晶表示素子。