JP2839802B2 - Liquid crystal display - Google Patents
Liquid crystal displayInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、TN(ツイステッドネ
マティック)モードの液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TN (twisted nematic) mode liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】TNモードは、低電圧、低消費電力、長
寿命などの特徴をもつ液晶表示装置を作成できるため、
最も広く用いられている。TN型液晶表示装置は、図1
2(1)で示すように、2枚の対向する基板31,32
の間にネマティック液晶を介在させ、液晶分子の長軸方
向が基板面にほぼ平行でかつ基板間で連続的に90°ね
じれた配列となるように、基板31,32の表面に形成
される配向膜31c,32cの配向方向33,34が直
交するように形成する。前記基板31,32は、図12
(2)に示すようにガラスなどの透明基板31a,32
aの表面に透明電極31b,32bおよび配向膜31
c,32cを形成して成る。2. Description of the Related Art In a TN mode, a liquid crystal display device having characteristics such as low voltage, low power consumption and long life can be manufactured.
Most widely used. FIG. 1 shows a TN-type liquid crystal display device.
2 (1), the two opposing substrates 31, 32
An alignment formed on the surfaces of the substrates 31 and 32 so that the long axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the substrate surface and is continuously twisted by 90 ° between the substrates. The films 31c and 32c are formed so that the orientation directions 33 and 34 are orthogonal to each other. The substrates 31, 32 are shown in FIG.
As shown in (2), transparent substrates 31a and 32 made of glass or the like are used.
a, transparent electrodes 31b, 32b and alignment film 31
c, 32c.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】TNモードの液晶表示
装置では、液晶分子が屈折率の異方性(以下、複屈折性
という)をもち、図12に示すように基板面に対して一
定の角度δをもつ。したがって、人間の液晶表示装置を
見る角度によってコントラストが変化するいわゆる視角
特性を有する。一般に、電圧の無印加時に光が透過して
白色表示となるノーマリホワイトモードの場合、電極に
電圧を印加した状態で液晶表示装置の真上(基板面に対
して垂直方向)から見ると、図8の実線K1に示すよう
に、印加電圧値が高くなるにつれて光の透過率が低下
し、飽和すると透過率がほぼ零となり、それ以上印加電
圧を上げても透過率は零のままである。In the TN mode liquid crystal display device, the liquid crystal molecules have anisotropy of the refractive index (hereinafter, referred to as birefringence), and as shown in FIG. Has an angle δ. Therefore, the liquid crystal display device has a so-called viewing angle characteristic in which the contrast changes according to the viewing angle of the liquid crystal display device. Generally, in a normally white mode in which light is transmitted and white display is performed when no voltage is applied, when viewed from directly above the liquid crystal display device (in a direction perpendicular to the substrate surface) with a voltage applied to the electrodes, As shown by the solid line K1 in FIG. 8, the transmittance of light decreases as the applied voltage value increases, and the transmittance becomes substantially zero when the voltage is saturated, and the transmittance remains zero even when the applied voltage is further increased. .
【0004】しかしながら、図12に示すように、液晶
表示装置に表示を行う際に、表示に対して正面となるべ
き視角の方向(以下、正視角方向36)に視角を傾けて
いくと、図8において一点鎖線K2に示すように、印加
電圧が高くなるにつれて透過率が低下していき、特定の
電圧値を超えると透過率は再び高くなり、その後再び徐
々に低下するという現象が生じる。このため、視角を正
視角方向に傾けていくと、特定の角度以上で画像の白黒
が反転する(以下、反転現象という)。これは、液晶分
子が傾いているために視角によって屈折率が変化するた
めに生じる現象である。However, as shown in FIG. 12, when a display is performed on a liquid crystal display device, if the viewing angle is inclined in the direction of the viewing angle to be in front of the display (hereinafter referred to as the normal viewing angle direction 36), as shown in FIG. In FIG. 8, as indicated by the one-dot chain line K2, the transmittance decreases as the applied voltage increases, and when the applied voltage exceeds a specific voltage value, the transmittance increases again and thereafter gradually decreases again. Therefore, when the viewing angle is inclined in the direction of the normal viewing angle, the black and white of the image is inverted at a specific angle or more (hereinafter, referred to as an inversion phenomenon). This is a phenomenon that occurs because the refractive index changes depending on the viewing angle because the liquid crystal molecules are tilted.
【0005】つまり、印加電圧が零または比較的低電圧
のときは正視角方向36に位置する観測者37には、図
13(1)に示すように、中央分子35は楕円に見え
る。徐々に印加電圧を高くしていくと、中央分子35が
電界方向に移動していき、図13(2)に示すように、
観測者37には中央分子35が真円に見える瞬間があ
る。さらに印加電圧を高くしていくと、中央分子35は
電界方向にほぼ平行となり、再び観測者37には中央分
子35が楕円に見える。[0005] That is, when the applied voltage is zero or a relatively low voltage, the observer 37 located in the normal viewing direction 36 sees the central molecule 35 as an ellipse as shown in FIG. When the applied voltage is gradually increased, the central molecule 35 moves in the direction of the electric field, and as shown in FIG.
The observer 37 has a moment when the central molecule 35 looks like a perfect circle. As the applied voltage is further increased, the central molecule 35 becomes substantially parallel to the direction of the electric field, and the observer 37 again sees the central molecule 35 as an ellipse.
【0006】また同様の理由から正視角方向36以外の
視角方向においても、透過率−電圧特性は異なるため、
反転現象は生じないが、視角を深くしていくと、白黒の
コントラスト比が低くなるという視角特性をもつことと
なる。このようにTNモードの液晶表示装置において
は、視角特性をもつのが普通であり、特に正視角方向で
見られる反転現象は見る人にとって大変障害となり、そ
の液晶表示装置の表示性能そのものを疑わせる結果とな
る。For the same reason, the transmittance-voltage characteristics are different even in viewing angles other than the normal viewing angle direction 36.
Although the reversal phenomenon does not occur, as the viewing angle is increased, the viewing angle characteristic is such that the contrast ratio between black and white is reduced. As described above, a TN mode liquid crystal display device usually has a viewing angle characteristic. In particular, the reversal phenomenon seen in the normal viewing angle direction becomes a great obstacle for a viewer, and doubts the display performance of the liquid crystal display device itself. Results.
【0007】上述のTNモードの液晶表示装置における
特有の現象を改善する技術として一般に知られているも
のには、星電器が発表しているものがある。これは、ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置において、1画素
を構成する表示電極を内側と外側とに2分割し、各電極
に印加される電圧値を制御し、内側電極に対応する液晶
分子と外側電極に対応する液晶分子との状態を変えるこ
とによって視角特性の改善を図るものである。As a technique generally known as a technique for improving a specific phenomenon in the above-described TN mode liquid crystal display device, there is a technique disclosed by Seidenki. This is because, in an active matrix type liquid crystal display device, a display electrode constituting one pixel is divided into an inner side and an outer side, and a voltage value applied to each electrode is controlled. The viewing angle characteristics are improved by changing the state of the liquid crystal molecules corresponding to the electrodes.
【0008】しかしながら、上記技術は、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置に限られ、また電極のパター
ンそのものを変えることとなり、製造工程が複雑にな
り、さらに駆動方法も複雑になるという欠点がある。[0008] However, the above technique is limited to an active matrix type liquid crystal display device, and has the disadvantage that the pattern of the electrode itself is changed, which complicates the manufacturing process and the driving method.
【0009】本発明の目的は、視角特性を改善し、表示
品位が向上する液晶表示装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved viewing angle characteristics and improved display quality.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の透明基
板間に分子の長軸方向が螺旋状に約90°ねじれるよう
に配向させたツイステッドネマティック液晶層を介在し
た液晶表示素子を、一対の偏光板間に配置して構成され
る液晶表示装置において、前記一対の偏光板のうち少な
くとも一方偏光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸
位相差フィルムを配置し、前記位相差フィルムは、フィ
ルムの厚み方向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、
かつ平面方向においても屈折率の異方性をもつ3次元位
相差フィルムであり、平面方向のリタデーション値が1
00〜300nmであって、位相差フィルムの遅相軸と
偏光板の吸収軸との成す角度を10°以下に選ぶことを
特徴とする液晶表示装置である。According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates such that the major axis direction of the molecule is spirally twisted by about 90 °. In a liquid crystal display device configured to be disposed between the polarizing plates, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film is , The refractive index in the thickness direction of the film is different from the refractive index in the plane direction,
And a three-dimensional retardation film having anisotropy of the refractive index also in the plane direction, wherein the retardation value in the plane direction is 1
A liquid crystal display device having a thickness of from 100 to 300 nm, wherein an angle between the slow axis of the retardation film and the absorption axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
【0011】[0011]
【0012】また本発明は、一対の透明基板間に分子の
長軸方向が螺旋状に約90°ねじれるように配向させた
ツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶表示素
子を、一対の偏光板間に配置して構成される液晶表示装
置において、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏
光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィル
ムを配置し、前記位相差フィルムは、フィルムの厚み方
向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、かつ平面方向
においても屈折率の異方性をもつ3次元位相差フィルム
であり、フィルムの平面方向のリタデーション値に対す
る厚み方向のリタデーション値の比NZ値が0.4〜
0.8であって、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸
収軸もしくは透過軸との成す角度を10°以下に選ぶこ
とを特徴とする液晶表示装置である。Further, the present invention provides a liquid crystal display element having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates so that the major axis direction of the molecule is spirally twisted by about 90 °, between the pair of polarizing plates. In the liquid crystal display device configured to be disposed, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film is in a thickness direction of the film. Is a three-dimensional retardation film having a refractive index different from the refractive index in the plane direction and having anisotropy of the refractive index also in the plane direction, wherein the ratio NZ value of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction of the film Is 0.4 ~
0.8, wherein the angle between the slow axis of the retardation film and the absorption axis or transmission axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
【0013】また本発明は、一対の透明基板間に分子の
長軸方向が螺旋状に約90°ねじれるように配向させた
ツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶表示素
子を、一対の偏光板間に配置して構成される液晶表示装
置において、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏
光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィル
ムを2層積層して成る位相差板を配置し、前記位相差フ
ィルムは、フィルムの厚み方向の屈折率が平面方向の屈
折率と異なり、かつ平面方向においても屈折率の異方性
をもつ3次元位相差フィルムであり、平面方向のリタデ
ーション値が100〜500nm、平面方向のリタデー
ション値に対する厚み方向のリタデーション値の比NZ
値が0.3〜0.8であって、液晶表示素子側の位相差
フィルムの遅相軸と、偏光板側の位相差フィルムの進相
軸との成す角度を10°以下に、液晶表示素子側の位相
差フィルムの遅相軸もしくは進相軸と、液晶表示素子の
位相差フィルム側基板の配向軸との成す角度を10°以
下に、偏光板側の位相差フィルムの遅相軸もしくは進相
軸と、偏光板の透過軸との成す角度を10°以下に選ぶ
ことを特徴とする液晶表示装置である。Further, the present invention provides a liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates such that the major axis direction of the molecule is spirally twisted by about 90 °, between the pair of polarizing plates. In the liquid crystal display device configured and arranged, a retardation plate formed by laminating two layers of a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, The retardation film is a three-dimensional retardation film in which the refractive index in the thickness direction of the film is different from the refractive index in the planar direction, and has anisotropy of the refractive index also in the planar direction, and the retardation value in the planar direction is 100. 500500 nm, ratio NZ of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction
Value is 0.3 to 0.8, and the angle between the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side and the fast axis of the retardation film on the polarizing plate side is 10 ° or less. The angle between the slow axis or fast axis of the retardation film on the element side and the orientation axis of the retardation film side substrate of the liquid crystal display element is 10 ° or less, the slow axis or the slow axis of the retardation film on the polarizing plate side. A liquid crystal display device characterized in that an angle formed between a fast axis and a transmission axis of a polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
【0014】[0014]
【作用】請求項1記載の本発明に従えば、一対の透明基
板間にツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶
表示素子を一対の偏光板間に配置して構成される液晶表
示装置において、前記一対の偏光板のうち、少なくとも
一方偏光板と液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィ
ルムを配置する。前記位相差フィルムは、フィルムの厚
み方向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、かつ平面
方向にも屈折率の異方性を有する。この位相差フィルム
を、平面方向のリタデーション値が100〜300nm
の範囲にあるものの中から選び、フィルムの遅相軸と偏
光板の吸収軸との成す角度が10°以下になるよう配置
することによって、液晶表示面に対する視角および液晶
表示素子に印加する電圧によって変化する屈折率の異方
性を補償し、視角特性を向上させることができる。ま
た、これによって、液晶表示面内のリタデーション値を
調整し、液晶表示素子を通過することによって生じた透
過光の波長のばらつきを調整し、液晶表示面の着色を防
止することができる。According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising a liquid crystal display element having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates and disposed between a pair of polarizing plates. Of the above polarizing plates, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the polarizing plates and the liquid crystal display element. The retardation film has a refractive index in the thickness direction of the film different from that in the plane direction, and has anisotropy in the refractive index also in the plane direction. This retardation film has a retardation value in the plane direction of 100 to 300 nm.
The angle between the slow axis of the film and the absorption axis of the polarizing plate is arranged to be 10 ° or less, depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element. It is possible to compensate for the changing anisotropy of the refractive index and improve the viewing angle characteristics. In addition, this makes it possible to adjust the retardation value in the liquid crystal display surface, adjust the variation in the wavelength of transmitted light caused by passing through the liquid crystal display element, and prevent the liquid crystal display surface from being colored.
【0015】[0015]
【0016】また、請求項2記載の本発明に従えば、液
晶表示装置は、位相差フィルムを、フィルムの平面方向
のリタデーション値に対する厚み方向のリタデーション
値の比NZ値が0.4〜0.8であるものの中から選
び、フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸もしくは、透過
軸との成す角度を10°以下になるように配置する。こ
れによって、液晶表示面に対する視角によって変化し、
また、液晶表示素子に印加する電圧によって変化する屈
折率の異方性を補償し、視角特性を向上し、反転現象を
起こりにくくすることができる。According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, the retardation film has a retardation value in the thickness direction of the film having a ratio NZ value of 0.4 to 0.3 in the thickness direction with respect to the retardation value in the plane direction of the film. 8 and arranged so that the angle between the slow axis of the film and the absorption axis or transmission axis of the polarizing plate is 10 ° or less. As a result, it changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface,
In addition, it is possible to compensate for anisotropy of the refractive index that changes according to the voltage applied to the liquid crystal display element, improve the viewing angle characteristics, and make the inversion phenomenon less likely to occur.
【0017】さらにまた、請求項3記載の本発明に従え
ば、液晶表示装置は、位相差フィルムを、リタデーショ
ン値が100〜500nm、かつ、フィルムの平面方向
のリタデーション値に対する厚み方向のリタデーション
値の比NZ値が0.3〜0.8の範囲にあるものの中か
ら選び、これを2層積層して配置する。その際、液晶表
示素子側の位相差フィルムの遅相軸と、偏光板側の位相
差フィルムの進相軸との成す角度を10°以下に、液晶
表示素子側位相差フィルムの遅相軸もしくは進相軸と、
液晶表示素子の位相差フィルム側基板の配向軸との成す
角度を10°以下に、偏光板側の位相差フィルムの遅相
軸もしくは進相軸と、偏光板の透過軸との成す角度を1
0°以下になるよう配置する。これによって、液晶表示
面に対する視角および液晶表示素子に印加する電圧によ
って変化する屈折率の異方性を補償し、正視角方向に対
する左右方向のコントラストの非対称およびコントラス
トの低下を防ぐことができる。According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, the retardation film has a retardation value of 100 to 500 nm, and a retardation value in a thickness direction with respect to a retardation value in a plane direction of the film. It is selected from those having a specific NZ value in the range of 0.3 to 0.8, and two of them are stacked and arranged. At this time, the angle between the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side and the fast axis of the retardation film on the polarizing plate side is 10 ° or less, the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side or A fast axis,
The angle between the retardation film-side substrate of the liquid crystal display element and the orientation axis of the substrate is 10 ° or less, and the angle between the slow axis or fast axis of the polarizing plate-side retardation film and the transmission axis of the polarizing plate is 1 °.
Arrange so that it is 0 ° or less. Thereby, it is possible to compensate for the anisotropy of the refractive index that changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element, and prevent the asymmetry of the contrast in the left-right direction with respect to the normal viewing angle direction and the decrease in the contrast.
【0018】[0018]
【実施例】図1は、本発明の一実施例である液晶表示装
置1aの構成を示す斜視図である。液晶表示装置1a
は、一対の偏光板2,3間に液晶表示素子4を介在し、
さらに偏光板2と液晶表示素子4との間に位相差板5を
配置して構成される。光は液晶表示装置1aに対して矢
符15方向から(偏光板3側から)入射し、偏光板2か
ら出射する。したがって、液晶表示素子4の光の出射側
に位相差板5が配置されている。FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a liquid crystal display device 1a according to one embodiment of the present invention. Liquid crystal display device 1a
Interposes a liquid crystal display element 4 between a pair of polarizing plates 2 and 3,
Further, a retardation plate 5 is arranged between the polarizing plate 2 and the liquid crystal display element 4. The light enters the liquid crystal display device 1a from the direction of the arrow 15 (from the polarizing plate 3 side) and exits from the polarizing plate 2. Therefore, the retardation plate 5 is arranged on the light emission side of the liquid crystal display element 4.
【0019】液晶表示素子4は、ガラスなどから成る一
対の透明基板6,7の対向する表面にそれぞれITO
(インジウム錫酸化物)などから成る透明電極8,9を
形成し、さらにその表面に配向膜10,11を形成し、
基板間隔を一定に保つためのスペーサ12を介在して貼
合わせ、ツイステッドネマティック液晶層13を注入し
てシール材14にて封止して構成される。透明電極8,
9は、セグメント型、単純マトリクス型、アクティブマ
トリクス型のいずれの型であってもよい。The liquid crystal display element 4 has ITO on the opposing surfaces of a pair of transparent substrates 6 and 7 made of glass or the like.
(Indium tin oxide) and other transparent electrodes 8 and 9 are formed, and further, alignment films 10 and 11 are formed on the surfaces thereof.
The substrates are bonded together with a spacer 12 interposed therebetween to keep the distance between the substrates constant, and a twisted nematic liquid crystal layer 13 is injected and sealed with a sealing material 14. Transparent electrode 8,
Reference numeral 9 may be any of a segment type, a simple matrix type, and an active matrix type.
【0020】ツイステッドネマティック液晶層13とし
ては、メルク・ジャパン社製の液晶素材を用い、基板
6,7間において分子の長軸方向が螺旋状に約90°ね
じれるように配向処理を施す。The twisted nematic liquid crystal layer 13 is made of a liquid crystal material manufactured by Merck Japan Co., Ltd., and is subjected to an alignment treatment between the substrates 6 and 7 so that the major axis direction of the molecules is spirally twisted by about 90 °.
【0021】液晶分子のねじれ方向は、光の入射方向1
5の下流側で、すなわち出射側から見て、矢符16に示
すように反時計まわりに旋回する。すなわち、透明基板
7上の配向膜11の配向方向は矢符23に示されてお
り、基準方向21から45°回転している。また透明基
板6上の配向膜10の配向方向は矢符22で示されてお
り、基準方向21から時計まわりに45°回転してい
る。ここで基準方向21とは、図1の手前側すなわちい
わゆる6時方向に液晶表示装置1aの観測者が位置した
場合の3時−9時方向を示している。これによってツイ
ステッドネマティック液晶層13の分子は、前述したよ
うに反時計まわり方向に90°ねじれる。The twist direction of the liquid crystal molecules is the light incident direction 1
5, ie, counterclockwise as seen from the emission side, as shown by arrow 16. That is, the alignment direction of the alignment film 11 on the transparent substrate 7 is indicated by an arrow 23, and is rotated by 45 ° from the reference direction 21. The alignment direction of the alignment film 10 on the transparent substrate 6 is indicated by an arrow 22, and is rotated clockwise by 45 ° from the reference direction 21. Here, the reference direction 21 indicates a direction from 3 o'clock to 9 o'clock when the observer of the liquid crystal display device 1a is located on the near side of FIG. 1, that is, the so-called 6 o'clock direction. As a result, the molecules of the twisted nematic liquid crystal layer 13 are twisted 90 ° in the counterclockwise direction as described above.
【0022】配向膜10,11には、日本合成ゴム株式
会社製のポリイミド樹脂を用い、配向処理としてはナイ
ロン繊維を織り込んだ布を用いてラビング処理を行っ
た。また基板6,7間の間隔は、前述したプラスチック
ビーズなどから成るスペーサ12を用いて4.5μmに
設定した。The alignment films 10 and 11 were made of polyimide resin manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., and rubbed using a cloth woven with nylon fibers as the alignment treatment. The distance between the substrates 6 and 7 was set to 4.5 μm by using the spacer 12 made of the above-described plastic beads or the like.
【0023】本実施例では、液晶表示装置1aは電圧無
印加時において光を透過して白色表示を行ういわゆるノ
ーマリホワイト表示を行う。したがって偏光板2,3
は、その透過軸方向24,25が、それぞれ透明基板
6,7の配向膜10,11の配向方向22,23と直交
となるように配置する。In this embodiment, the liquid crystal display device 1a performs a so-called normally white display in which light is transmitted and white display is performed when no voltage is applied. Therefore, the polarizing plates 2 and 3
Are arranged such that their transmission axis directions 24 and 25 are orthogonal to the alignment directions 22 and 23 of the alignment films 10 and 11 of the transparent substrates 6 and 7, respectively.
【0024】さらに、液晶表示装置1aでは、液晶表示
素子4と偏光板2との間に位相差板5を配置する。位相
差板5は、高分子化合物を一軸延伸して形成され、その
遅相軸方向26は偏光板2の吸収軸方向27と一致する
ように設置する。位相差板5としては、日東電工株式会
社製のNZ板(位相差板)を用いた。このNZ板は平面
方向のリタデーション値Re=217nm、NZ(フィ
ルムの平面方向のリタデーション値に対する厚み方向の
リタデーション値の比)=0.56のものを用いた。Further, in the liquid crystal display device 1a, a retardation plate 5 is disposed between the liquid crystal display element 4 and the polarizing plate 2. The retardation plate 5 is formed by uniaxially stretching a polymer compound, and is installed such that its slow axis direction 26 coincides with the absorption axis direction 27 of the polarizing plate 2. As the retardation plate 5, an NZ plate (retardation plate) manufactured by Nitto Denko Corporation was used. The NZ plate used had a retardation value Re of 217 nm in the plane direction and NZ (ratio of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction of the film) = 0.56.
【0025】液晶層13に電圧を加えていくと液晶分子
は前述の図14に示すように電界方向と平行になるよう
に移動していき、これを正視角方向から観察すると、液
晶表示素子4の厚み方向の屈折率の異方性(Δn)が一
旦は減少し、特定の電圧にて屈折率の異方性が「0」と
なり、さらに電圧を加えると屈折率の異方性が再び増加
する。When a voltage is applied to the liquid crystal layer 13, the liquid crystal molecules move in a direction parallel to the direction of the electric field as shown in FIG. Once the anisotropy (Δn) of the refractive index in the thickness direction decreases, the anisotropy of the refractive index becomes “0” at a specific voltage, and the anisotropy of the refractive index increases again when a further voltage is applied. I do.
【0026】そこで、この屈折率の異方性を補償するよ
うな厚み方向に屈折率の異方性をもった位相差板5を液
晶表示素子4上に配置することによって、液晶の屈折率
の異方性の変化を補償し、反転現象の起こる視角をより
大きくし、視野角を改善することができる。Therefore, by disposing a retardation plate 5 having anisotropy of the refractive index in the thickness direction to compensate for the anisotropy of the refractive index on the liquid crystal display element 4, the refractive index of the liquid crystal can be reduced. It is possible to compensate for the change in anisotropy, increase the viewing angle at which the inversion phenomenon occurs, and improve the viewing angle.
【0027】図2は液晶表示装置1aの表示面のコント
ラストレーダチャートであり、図3は本実施例の液晶表
示装置1aの位相差板5を設置しない場合のコントラス
トレーダチャートである。液晶表示面上の測定点を原点
Oとし、原点Oで互いに直交するX軸、Y軸、Z軸のう
ち、X軸、Y軸を液晶表示面上に設定すると、コントラ
ストレーダチャートは、観測点と測定点とを結ぶ線分
と、Z軸との成す角度をθとし、この角度θを10°毎
にチャートの原点Oを中心とする同心円の円周で表す。
また、観測点と原点Oを結ぶ線分をXY平面上に投影
し、投影された線分とY軸との成す角度をφとし、この
角度φを15°毎にコントラストレーダチャート上の原
点Oを始点とする放射線状半直線で表す。ここでφ=0
°の方向が正視角方向を示し、φ=180°の方向が反
視角方向を示している。FIG. 2 is a contrast radar chart of the display surface of the liquid crystal display device 1a, and FIG. 3 is a contrast radar chart of the liquid crystal display device 1a of this embodiment when the retardation plate 5 is not provided. When the measurement point on the liquid crystal display surface is set as the origin O, and the X axis, the Y axis, and the X axis, which are orthogonal to each other at the origin O, are set on the liquid crystal display surface, the contrast radar chart becomes the observation point. The angle between the line connecting the measurement point and the Z axis and θ is θ, and this angle θ is represented by a circle of a concentric circle centered on the origin O of the chart every 10 °.
Further, a line segment connecting the observation point and the origin O is projected on the XY plane, an angle formed between the projected line segment and the Y axis is φ, and this angle φ is set to the origin O on the contrast radar chart every 15 °. Is represented by a radial half line. Where φ = 0
The direction of ° indicates the normal viewing angle direction, and the direction of φ = 180 ° indicates the opposite viewing angle direction.
【0028】図2および図3にプロットする測定値は、
次のようにして求められる。電圧無印加時の透過率に対
して、透過率50%のときの印加電圧をV(T50%)
とすると、The measured values plotted in FIGS. 2 and 3 are:
It is determined as follows. The applied voltage when the transmittance is 50% is V (T50%) with respect to the transmittance when no voltage is applied.
Then
【0029】[0029]
【数1】V1=V(T50%)+2.0V1 = V (T50%) + 2.0
【0030】[0030]
【数2】V2=V(T50%)−1.5 である。印加電圧がV1のときの測定点の光の透過率を
T1、印加電圧がV2のときの光の透過率をT2として
測定値を求めると、コントラストCRは、V2 = V (T50%)-1.5 When the measured value is obtained by setting the transmittance of light at the measurement point when the applied voltage is V1 to T1 and the transmittance of light when the applied voltage is V2 to T2, the contrast CR becomes
【0031】[0031]
【数3】 (Equation 3)
【0032】の式で与えられる。図2、図3には、上式
で求められる測定点のCR値のうち、CR値がCR=1
0,20,30,40,50,60を示す点をコントラ
ストレーダチャートにプロットする。CR値の大きい点
は、コントラストの高い点を表している。Is given by the following equation. FIGS. 2 and 3 show that, of the CR values of the measurement points obtained by the above equations, the CR value is CR = 1.
Points indicating 0, 20, 30, 40, 50, and 60 are plotted on a contrast radar chart. A point having a large CR value indicates a point having a high contrast.
【0033】図2と図3とを比較すると、図2において
示されるように、位相差板5(Re=217nm、NZ
=0.56)を用いた場合には、0°≦φ≦105°ま
たは、285°≦φ≦360°の範囲で、すなわち、正
視角方向(φ=0°)からみて、左右に105°の範囲
で、かつ、0°≦θ≦30°の範囲、すなわち、液晶表
示面上の測定点に対してZ軸方向(垂直方向)から、Z
軸と30°の角度を成すまでの範囲で、上式で求められ
たコントラスト値CRが、均一に高い値を示している。
また、φ=0°の方向、すなわち、正視角方向に高コン
トラスト領域が0°≦θ<60°の範囲にまで延びてお
り、位相差板5を設置することによって、視角特性が改
善されていることが示される。When FIG. 2 is compared with FIG. 3, as shown in FIG. 2, the phase difference plate 5 (Re = 217 nm, NZ
= 0.56), it is in the range of 0 ° ≦ φ ≦ 105 ° or 285 ° ≦ φ ≦ 360 °, that is, 105 ° left and right when viewed from the normal viewing angle direction (φ = 0 °). In the range of 0 ° ≦ θ ≦ 30 °, that is, from the Z-axis direction (vertical direction) with respect to the measurement point on the liquid crystal display surface.
The contrast value CR obtained by the above equation shows a uniformly high value in the range up to an angle of 30 ° with the axis.
In addition, the high contrast region extends in the direction of φ = 0 °, that is, in the normal viewing direction, to the range of 0 ° ≦ θ <60 °, and the viewing angle characteristic is improved by installing the retardation plate 5. Is shown.
【0034】図3のコントラストレーダチャートは、本
実施例の液晶表示装置1aの位相差板5を使用しない場
合の液晶表示面の視角特性を示すが、0°≦φ≦105
°または285°≦φ≦360°の範囲で、かつ、φ=
0°の方向で0°≦θ≦20°の幅をもち、φ=90
°、φ=270°のそれぞれの方向では0°≦θ≦40
°の幅で、半楕円形に、CR値のプロットされていない
領域が見られる。この領域は、CR値が60以上の値を
示す高コントラスト領域であるが、この領域からθが増
大するとCR値がCR60、CR50、CR40を示す
点が密にプロットされており、この領域で、液晶表示面
の視角特性が急に劣えることを示している。また、位相
差板5を使用しない場合には、正視角方向の高コントラ
スト領域の範囲が0°≦θ≦20°にとどまる。The contrast radar chart of FIG. 3 shows the viewing angle characteristics of the liquid crystal display surface when the retardation plate 5 of the liquid crystal display device 1a of the present embodiment is not used, where 0 ° ≦ φ ≦ 105.
° or 285 ° ≦ φ ≦ 360 °, and φ =
It has a width of 0 ° ≦ θ ≦ 20 ° in the direction of 0 °, and φ = 90
0 ° ≦ θ ≦ 40 in each direction of ° and φ = 270 °
At a width of °, a semi-elliptical area is seen in which no CR values are plotted. This region is a high contrast region in which the CR value shows a value of 60 or more. When θ increases from this region, the points where the CR values show CR60, CR50, and CR40 are densely plotted. In this region, This shows that the viewing angle characteristics of the liquid crystal display surface suddenly deteriorate. When the retardation plate 5 is not used, the range of the high contrast region in the normal viewing angle direction is 0 ° ≦ θ ≦ 20 °.
【0035】また、位相差板5として用いられる高分子
化合物の一軸延伸フィルムは、通常、フィルムの平面方
向にも屈折率の異方性をもっており、その延伸軸(光学
軸)方向を、偏光板の透過軸方向もしくは吸収軸方向に
合わせて設置しなければ、光の各波長によって位相差が
生じて、光の出射側に配置される偏光板2を透過する光
が波長によってばらつきをもつこととなり、液晶表示装
置1aが着色することとなる。本実施例の液晶表示装置
1aは、リタデーション値を制御することによって出射
光の位相差を調節し、着色を防止している。The uniaxially stretched film of the polymer compound used as the retardation plate 5 usually has anisotropy of the refractive index also in the plane direction of the film, and its stretching axis (optical axis) is directed to the polarizing plate. If they are not installed in accordance with the transmission axis direction or the absorption axis direction, a phase difference occurs due to each wavelength of light, and the light transmitted through the polarizing plate 2 arranged on the light emission side will vary depending on the wavelength. Thus, the liquid crystal display device 1a is colored. In the liquid crystal display device 1a of the present embodiment, the retardation value is controlled to adjust the phase difference of the emitted light, thereby preventing coloring.
【0036】図4は、正視角方向に視角を40°傾けた
方向から本実施例の液晶表示装置1aの表示面の色度を
測定した色度図であり、位相差板5は、リタデーション
値Re217nm、NZ値が0.56のものを、遅相軸
を偏光板2の透過軸に一致させて設置している。図中に
プロットした4点は、液晶表示素子4にそれぞれ電圧を
0V、2.1V、2.8V、3.5V印加した場合の測
定値である。図5は、図4と同様の設置方法で、リタデ
ーション値Re347nm、NZ値が0.44の位相差
板を設置して色度を測定した色度図であり、図6はリタ
デーション値Re437nm、NZ値が0.54の位相
差板を設置して色度を測定した色度図である。図4にお
いて、液晶表示装置1aは、電圧無印加時および、いず
れの電圧印加時においても、Wで示す白色点からのずれ
が小さく、表示面の着色が抑えられている。FIG. 4 is a chromaticity diagram in which the chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a of this embodiment is measured from a direction in which the viewing angle is inclined by 40 ° in the normal viewing direction. A polarizing plate with a Re of 217 nm and an NZ value of 0.56 is set so that the slow axis coincides with the transmission axis of the polarizing plate 2. The four points plotted in the figure are measured values when voltages of 0 V, 2.1 V, 2.8 V, and 3.5 V are applied to the liquid crystal display element 4, respectively. FIG. 5 is a chromaticity diagram obtained by installing a retardation plate having a retardation value Re of 347 nm and an NZ value of 0.44 and measuring chromaticity by the same installation method as in FIG. 4. FIG. 6 is a chromaticity diagram of the retardation value Re of 437 nm and NZ. FIG. 5 is a chromaticity diagram in which a chromaticity is measured by installing a retardation plate having a value of 0.54. In FIG. 4, in the liquid crystal display device 1a, when no voltage is applied and when any voltage is applied, the deviation from the white point indicated by W is small, and coloring of the display surface is suppressed.
【0037】図5において、電圧無印加時および2.1
Vの電圧を印加した場合には、表示面の色度の白色点W
からのずれは低く抑えされているが、印加電圧を2.8
Vおよび3.5Vと高くするにしたがって白色点Wから
のかなりのずれがみられ、青紫色に着色する。In FIG. 5, when no voltage is applied and when 2.1
V, the white point W of the chromaticity of the display surface
Is kept low, but the applied voltage is 2.8.
A considerable deviation from the white point W is seen as V and 3.5 V are increased, and the color is colored blue-violet.
【0038】図6において、この傾向はさらに顕著にな
り、印加電圧を2.8V、3.5Vと高くしていくと、
図5において色度点で示される値よりもそれぞれさらに
強い着色がみられる。このように、3次元位相差フィル
ムは、フィルム面内のリタデーション値を最適に選ぶこ
とによって、光が各波長によって位相差を生じ、出射側
偏光板2を透過する光が、波長によるばらつきをもつこ
とを抑えることができ、液晶表示面の着色を抑えること
ができる。In FIG. 6, this tendency becomes more remarkable. As the applied voltage is increased to 2.8 V and 3.5 V,
In each of FIGS. 5A and 5B, a stronger coloring is observed than the value indicated by the chromaticity point. As described above, in the three-dimensional retardation film, by optimally selecting the in-plane retardation value, the light causes a phase difference at each wavelength, and the light transmitted through the exit-side polarizing plate 2 has a variation due to the wavelength. And the coloring of the liquid crystal display surface can be suppressed.
【0039】以上のように本実施例によれば、視角特性
が改善され、かつ視野角が拡大され、表示面の着色が抑
えられる液晶表示装置1aを提供することができる。ま
た、本実施例では位相差板5の遅相軸方向26と偏光板
2の吸収軸方向27とが一致するように設置したけれど
も、遅相軸方向26と吸収軸方向27との成す角度が1
0°以下で、位相差板5のリタデーション値Reが10
0〜300nmの範囲内であれば、同様の効果が得られ
ることが確認されている。As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the liquid crystal display device 1a in which the viewing angle characteristics are improved, the viewing angle is enlarged, and the coloring of the display surface is suppressed. In this embodiment, the retardation plate 5 is installed so that the slow axis direction 26 of the retardation plate 5 coincides with the absorption axis direction 27 of the polarizing plate 2, but the angle formed by the slow axis direction 26 and the absorption axis direction 27 is 1
0 ° or less, the retardation value Re of the retarder 5 is 10
It has been confirmed that a similar effect can be obtained within the range of 0 to 300 nm.
【0040】[0040]
【0041】[0041]
【0042】[0042]
【0043】図7は、本発明の他の実施例である液晶表
示装置1cの全体の構成を示す図である。本実施例は構
成、配置とも、図1に示す液晶表示装置1aと同様であ
るので、図1と同一の参照符を付したものは、図1に示
されるものと同一のものを指す。FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device 1c according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration and the arrangement are the same as those of the liquid crystal display device 1a shown in FIG. 1, and therefore, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components as those shown in FIG.
【0044】図7に示す液晶表示装置1cは、位相差板
5として、リタデーション値Re=217nm、NZ値
NZ=0.56の日東電工株式会社製のNZ板を使用
し、このNZ板の遅相軸方向26が偏光板2の吸収軸方
向27と一致するように設置する。The liquid crystal display device 1c shown in FIG. 7 uses, as the retardation plate 5, an NZ plate manufactured by Nitto Denko Corporation having a retardation value Re = 217 nm and an NZ value NZ = 0.56. The polarizer 2 is installed such that the phase axis direction 26 coincides with the absorption axis direction 27 of the polarizing plate 2.
【0045】図8は、ノーマリホワイトモードTN型液
晶表示素子の電極に電圧を印加したときの、印加電圧と
光の透過率の関係を示すグラフである。液晶表示面を表
示面に垂直な方向から見た印加電圧と光の透過率の関係
を実線K1で示し、また、従来の液晶表示素子による正
視角方向に視角を40°傾けたときの、印加電圧と光の
透過率の関係を一点鎖線K2で示す。本実施例の液晶表
示装置1cは、破線K3で示すように液晶表示素子4と
偏光板2との間にリタデーション値Re=217nm、
NZ値NZ=0.56の位相差板5を設置し、液晶表示
素子4の厚み方向の視角による屈折率の変化を補償する
ことによって、正視角方向に視角を40°傾けたときに
特性の印加電圧で再び透過率が高くなるのを低いレベル
に抑えている。また、この液晶表示装置1cで実際に表
示を行い、反転現象が起こる角度が、位相差板5を設置
しない場合に比べて大きくなっていることが確認され、
したがって、反転現象が起こりにくくなっていることが
判る。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the light transmittance when a voltage is applied to the electrode of the normally white mode TN type liquid crystal display device. The relationship between the applied voltage and the light transmittance when the liquid crystal display surface is viewed from a direction perpendicular to the display surface is shown by a solid line K1, and the voltage applied when the viewing angle is inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction by the conventional liquid crystal display element. The relationship between the voltage and the light transmittance is indicated by a dashed-dotted line K2. The liquid crystal display device 1c of the present embodiment has a retardation value Re = 217 nm between the liquid crystal display element 4 and the polarizing plate 2 as indicated by a broken line K3,
By installing a retardation plate 5 having an NZ value NZ = 0.56 and compensating for a change in the refractive index due to a viewing angle in the thickness direction of the liquid crystal display element 4, the characteristics of the liquid crystal display device when the viewing angle is inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction are reduced. The increase in transmittance again by the applied voltage is suppressed to a low level. Further, it is confirmed that the actual display is performed by the liquid crystal display device 1c, and the angle at which the reversal phenomenon occurs is larger than when the retardation plate 5 is not installed.
Therefore, it is understood that the inversion phenomenon is less likely to occur.
【0046】また、液晶表示装置1cの視角特性は、図
2に示すコントラストレーダチャートとほぼ相違のない
データが得られており、本実施例の液晶表示装置1c
は、位相差板5を設置することによって高コントラスト
領域におけるコントラストが均一で、高コントラスト領
域が正視角方向に大きく、視角特性が改善されているこ
とが判る。The viewing angle characteristic of the liquid crystal display device 1c is substantially the same as that of the contrast radar chart shown in FIG.
It can be seen that by installing the retardation plate 5, the contrast in the high contrast region is uniform, the high contrast region is large in the normal viewing direction, and the viewing angle characteristics are improved.
【0047】なお位相差板5の遅相軸方向26は、偏光
板2の透過軸方向24と一致させて設置してもよく、さ
らに、遅相軸方向26と吸収軸方向27との成す角度、
あるいは、遅相軸方向26と透過軸方向24との成す角
度が、10°以下の範囲内であれば同様の効果が得られ
ることが確認されている。さらにまた、位相差板5のN
Z値NZは、0.4〜0.8の範囲であれば、前記と同
様の効果が得られるものと考えられる。The slow axis direction 26 of the retardation plate 5 may be set so as to coincide with the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2, and further, the angle formed by the slow axis direction 26 and the absorption axis direction 27. ,
Alternatively, it has been confirmed that similar effects can be obtained if the angle between the slow axis direction 26 and the transmission axis direction 24 is within 10 ° or less. Furthermore, the N of the retarder 5
If the Z value NZ is in the range of 0.4 to 0.8, it is considered that the same effect as described above can be obtained.
【0048】図9は、本発明のさらに他の実施例の全体
の構成を示す図である。本実施例の液晶表示装置1d
は、構成、配置ともに図1に示す液晶表示装置1aに類
似しているので、図1と同一の参照符を付したものは、
図1と同一のものを指す。FIG. 9 is a diagram showing the overall configuration of still another embodiment of the present invention. Liquid crystal display device 1d of the present embodiment
Is similar in configuration and arrangement to the liquid crystal display device 1a shown in FIG. 1, and therefore, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG.
Refers to the same thing as FIG.
【0049】図9に示す液晶表示装置1dは、位相差板
5a,5b(総称するときは5)としてリタデーション
値Re=217nm、NZ値NZ=0.56の日東電工
株式会社製NZ板5a,5bを、2枚積層して用い、一
方の偏光板2側の位相差板5aの遅相軸方向26aを偏
光板2の透過軸方向24に一致させ、また、他方の液晶
表示素子4側の位相差板5bの遅相軸方向26bを、偏
光板2の透過軸方向24と垂直な方向にそれぞれ設置す
る。したがって、液晶表示装置1dの偏光板2の透過軸
方向24と、位相差板5aの遅相軸方向26aと、液晶
表示素子4の基板7上の配向方向23とが一致し、ま
た、位相差板5bの遅相軸方向26bと、液晶表示素子
4の基板6上の配向方向22と、偏光板3の透過軸方向
25とが一致するよう設置されている。The liquid crystal display device 1d shown in FIG. 9 has an NZ plate 5a manufactured by Nitto Denko Corporation having retardation values Re = 217 nm and NZ values NZ = 0.56 as retardation plates 5a and 5b (5 as a whole). 5b are laminated, and the slow axis direction 26a of the retardation plate 5a on one polarizing plate 2 is made to coincide with the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2; The slow axis direction 26 b of the phase difference plate 5 b is set in a direction perpendicular to the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2. Therefore, the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2 of the liquid crystal display device 1d, the slow axis direction 26a of the phase difference plate 5a, and the alignment direction 23 on the substrate 7 of the liquid crystal display element 4 match, and the phase difference The polarizing plate 3 is installed such that the slow axis direction 26 b of the plate 5 b, the alignment direction 22 of the liquid crystal display element 4 on the substrate 6, and the transmission axis direction 25 of the polarizing plate 3 match.
【0050】図10は、本実施例の位相差板5a,5b
を設置した液晶表示装置1dのCR10の点を表す等コ
ントラストレーダチャートであり、図11は位相差板5
を設置しない場合のCR10の点を表す等コントラスト
レーダチャートである。液晶表示装置1a〜1dは、位
相差板5の構成が異なるだけであるので、図11は、前
述の図3に示されるCR10の点と同じ位置を示してい
る。図10に示されるように、位相差板5a,5bを使
用した場合、CR10を示す点は、正視角方向(φ=0
°)に関してほぼ左右対称の位置にプロットされる。ま
た、図11のコントラストレーダチャートと比較する
と、図10ではCR10を示す点が、全体に広がった位
置に示されており、位相差板5a,5bによって液晶表
示装置1dの視角が広がったことを示している。FIG. 10 shows the phase difference plates 5a and 5b of this embodiment.
FIG. 11 is an equal contrast radar chart showing CR10 points of the liquid crystal display device 1d provided with the phase difference plate 5;
3 is an equal-contrast radar chart showing points of CR10 when no is installed. Since the liquid crystal display devices 1a to 1d differ only in the configuration of the phase difference plate 5, FIG. 11 shows the same positions as the points of the CR 10 shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the phase difference plates 5a and 5b are used, the point indicating CR10 is in the normal viewing angle direction (φ = 0).
(°) is plotted at an almost symmetric position. Compared with the contrast radar chart of FIG. 11, the point indicating CR10 in FIG. 10 is shown at a position where it is entirely widened. Is shown.
【0051】なお、本実施例の液晶表示装置1dは、位
相差板5aの遅相軸方向26aを偏光板2の透過軸方向
24に、位相差板5bの遅相軸方向26bを位相差板5
aの進相軸方向27a(遅相軸方向26aと直角な方
向)に、位相差板5bの遅相軸方向26bを液晶表示素
子4の基板6上の配向方向22に一致するよう設置した
が、遅相軸方向26aと透過軸方向24との成す角度、
遅相軸方向26bと進相軸方向27aとの成す角度、遅
相軸方向26bと配向方向22との成す角度がそれぞれ
10°以下の範囲であれば、同様の効果が得られること
が確認されている。また、位相差板5a,5bは、それ
ぞれリタデーション値Reが100〜500nm、NZ
値NZが0.3〜0.8の範囲であれば、本実施例1d
と同様の効果が得られると考えられる。In the liquid crystal display device 1d of this embodiment, the slow axis direction 26a of the phase plate 5a is set to the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2, and the slow axis direction 26b of the phase plate 5b is set to the phase plate. 5
The liquid crystal display element 4 is set so that the slow axis direction 26b of the retardation plate 5b coincides with the alignment direction 22 on the substrate 6 of the liquid crystal display element 4 in the fast axis direction 27a (direction perpendicular to the slow axis direction 26a). The angle between the slow axis direction 26a and the transmission axis direction 24,
It is confirmed that similar effects can be obtained if the angle between the slow axis direction 26b and the fast axis direction 27a and the angle between the slow axis direction 26b and the orientation direction 22 are each 10 degrees or less. ing. The retardation plates 5a and 5b have retardation values Re of 100 to 500 nm and NZ, respectively.
If the value NZ is in the range of 0.3 to 0.8, the present embodiment 1d
It is considered that the same effect as described above can be obtained.
【0052】[0052]
【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、液晶表
示面に対する視角および液晶表示素子に印加する電圧値
によって変化する屈折率の異方性を補償し、視角特性を
向上させることができる。また、これによって、液晶表
示面内のリタデーション値を調整し、液晶表示素子を透
過することによって生じた透過光の波長のばらつきを調
整し、液晶表示面の着色を防止することができる。According to the first aspect of the present invention, it is possible to improve the viewing angle characteristics by compensating for the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the anisotropy of the refractive index that changes depending on the voltage value applied to the liquid crystal display element. it can. In addition, this makes it possible to adjust the retardation value in the liquid crystal display surface, adjust the variation in the wavelength of transmitted light caused by transmission through the liquid crystal display element, and prevent the liquid crystal display surface from being colored.
【0053】[0053]
【0054】また、請求項2記載の本発明によれば、液
晶表示面に対する視角によって変化しまた、液晶表示素
子に印加する電圧によって変化する屈折率の異方性を補
償し、視角特性を向上し、反転現象を起こりにくくする
ことができる。According to the second aspect of the present invention, the anisotropy of the refractive index which changes according to the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and which changes according to the voltage applied to the liquid crystal display element is compensated, and the viewing angle characteristics are improved. However, the reversal phenomenon can be suppressed.
【0055】さらにまた、請求項3記載の本発明によれ
ば、液晶表示面に対する視角および液晶表示素子に印加
する電圧によって変化する屈折率の異方性を補償し、正
視角方向に対する左右方向のコントラストの非対称およ
びコントラストの低下を防ぐことができる。According to the third aspect of the present invention, the anisotropy of the refractive index, which varies depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element, is compensated, and the right and left directions with respect to the normal viewing angle direction are compensated. It is possible to prevent the asymmetry of the contrast and the decrease in the contrast.
【図1】本発明の一実施例である液晶表示装置1aの構
成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a liquid crystal display device 1a according to an embodiment of the present invention.
【図2】液晶表示装置1aの表示面のコントラストレー
ダチャートである。FIG. 2 is a contrast radar chart of a display surface of the liquid crystal display device 1a.
【図3】液晶表示装置1aの表示面の、位相差板5を設
置しない場合のコントラストレーダチャートである。FIG. 3 is a contrast radar chart on the display surface of the liquid crystal display device 1a when no retardation plate 5 is provided.
【図4】正視角方向に40°傾けた方向から本実施例の
液晶表示装置1aの表示面の色度を測定した色度図であ
る。FIG. 4 is a chromaticity diagram in which the chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a of the present embodiment is measured from a direction inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction.
【図5】正視角方向に40°傾けた方向から位相差板5
をRe=347nm、NZ=0.44に選んだ液晶表示
装置1aの表示面の色度を測定した色度図である。FIG. 5 shows a phase difference plate 5 from a direction inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction.
FIG. 9 is a chromaticity diagram showing the measured chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a in which Re = 347 nm and NZ = 0.44.
【図6】正視角方向に40°傾けた方向から位相差板5
をRe=437nm、NZ=0.54に選んだ液晶表示
装置1aの表示面の色度を測定した色度図である。FIG. 6 shows a phase difference plate 5 from a direction inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction.
FIG. 6 is a chromaticity diagram showing the measured chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a in which Re = 437 nm and NZ = 0.54.
【図7】本発明のさらに他の実施例である液晶表示装置
1cの全体の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device 1c according to still another embodiment of the present invention.
【図8】ノーマリホワイトモードのTN型液晶表示素子
の印加電圧と光の透過率の関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a relationship between an applied voltage and a light transmittance of a TN type liquid crystal display element in a normally white mode.
【図9】本発明のさらに別の実施例である液晶表示装置
1dの全体の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device 1d according to still another embodiment of the present invention.
【図10】本実施例の液晶表示装置1dのCR10の点
を示すコントラストレーダチャートである。FIG. 10 is a contrast radar chart showing points of CR10 of the liquid crystal display device 1d of the present embodiment.
【図11】位相差板5を設置しない液晶表示装置1dの
CR10の点を示すコントラストレーダチャートであ
る。FIG. 11 is a contrast radar chart showing points CR10 of the liquid crystal display device 1d in which the retardation plate 5 is not provided.
【図12】液晶表示素子内の液晶分子の配向を表す図で
ある。FIG. 12 is a diagram illustrating alignment of liquid crystal molecules in a liquid crystal display element.
【図13】液晶表示素子の印加電圧による屈折率異方性
の変化を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a change in refractive index anisotropy according to an applied voltage of a liquid crystal display element.
【符号の説明】 1a〜1d 液晶表示装置 2,3 偏光板 4 液晶表示素子 5 位相差板 22,23 液晶表示素子4の配向軸方向 24,25 偏光板2,3の透過軸方向 26 位相差板5の遅相軸方向 27 偏光板2の吸収軸方向 28 位相差板5の進相軸方向DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a to 1d Liquid crystal display device 2,3 Polarizer 4 Liquid crystal display device 5 Phase difference plate 22,23 Alignment axis direction of liquid crystal display device 24,25 Transmission axis direction of polarizer 2,3 26 Phase difference The slow axis direction of the plate 5 27 The absorption axis direction of the polarizing plate 2 28 The fast axis direction of the retardation plate 5
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水嶋 繁光 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−88962(JP,A) 特開 平5−313159(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335 510──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shigemitsu Mizushima 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (56) References JP-A-6-88962 (JP, A) JP-A-5-88 313159 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/1335 510
Claims (3)
旋状に約90°ねじれるように配向させたツイステッド
ネマティック液晶層を介在した液晶表示素子を、一対の
偏光板間に配置して構成される液晶表示装置において、 前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏光板と前記液
晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィルムを配置し、 前記位相差フィルムは、フィルムの厚み方向の屈折率が
平面方向の屈折率と異なり、かつ平面方向においても屈
折率の異方性をもつ3次元位相差フィルムであり、平面
方向のリタデーション値が100〜300nmであっ
て、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸との成す
角度を10°以下に選ぶことを特徴とする液晶表示装
置。1. A liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates so that the major axis direction of the molecule is spirally twisted by about 90 ° is disposed between the pair of polarizing plates. In the liquid crystal display device configured, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film has a refractive index in a thickness direction of the film. Is a three-dimensional retardation film having a refractive index different from the refractive index in the plane direction and having anisotropy of the refractive index also in the plane direction, wherein the retardation value in the plane direction is 100 to 300 nm, and the slow axis of the retardation film is A liquid crystal display device wherein the angle between the polarizer and the absorption axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
旋状に約90°ねじれるように配向させたツイステッド
ネマティック液晶層を介在した液晶表示素子を、一対の
偏光板間に配置して構成される液晶表示装置において、 前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏光板と前記液
晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィルムを配置し、 前記位相差フィルムは、フィルムの厚み方向の屈折率が
平面方向の屈折率と異なり、かつ平面方向においても屈
折率の異方性をもつ3次元位相差フィルムであり、フィ
ルムの平面方向のリタデーション値に対するフィルムの
厚み方向のリタデーション値の比であるNZ値が0.4
〜0.8であって、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の
吸収軸もしくは透過軸との成す角度を10°以下に選ぶ
ことを特徴とする液晶表示装置。2. A liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates such that the major axis direction of the molecule is spirally twisted by about 90 ° is disposed between the pair of polarizing plates. In the liquid crystal display device configured, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film has a refractive index in a thickness direction of the film. Is a three-dimensional retardation film having a refractive index different from the refractive index in the plane direction and having anisotropy of the refractive index also in the plane direction, and NZ which is a ratio of the retardation value in the thickness direction of the film to the retardation value in the plane direction of the film. Value 0.4
A liquid crystal display device wherein the angle between the slow axis of the retardation film and the absorption axis or transmission axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
旋状に約90°ねじれるように配向させたツイステッド
ネマティック液晶層を介在した液晶表示素子を、一対の
偏光板間に配置して構成される液晶表示装置において、 前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏光板と前記液
晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィルムを2層積層
して成る位相差板を配置し、 前記位相差フィルムは、フィルムの厚み方向の屈折率が
平面方向の屈折率と異なり、かつ平面方向においても屈
折率の異方性をもつ3次元位相差フィルムであり、平面
方向のリタデーション値が100〜500nm、平面方
向のリタデーション値に対する厚み方向のリタデーショ
ン値の比NZ値が0.3〜0.8であって、 液晶表示素子側の位相差フィルムの遅相軸と、偏光板側
の位相差フィルムの進相軸との成す角度を10°以下
に、 液晶表示素子側の位相差フィルムの遅相軸もしくは進相
軸と、液晶表示素子の位相差フィルム側基板の配向軸と
の成す角度を10°以下に、 偏光板側の位相差フィルムの遅相軸もしくは進相軸と、
偏光板の透過軸との成す角度を10゜以下に選ぶことを
特徴とする液晶表示装置。3. A liquid crystal display element having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates so that the major axis direction of the molecule is spirally twisted by about 90 ° is disposed between the pair of polarizing plates. In the liquid crystal display device configured, a retardation plate formed by laminating two layers of a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, The film is a three-dimensional retardation film in which the refractive index in the thickness direction of the film is different from the refractive index in the plane direction, and also has anisotropy of the refractive index in the plane direction, and the retardation value in the plane direction is 100 to 500 nm. The ratio NZ value of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction is 0.3 to 0.8, and the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side and the polarizing plate side The angle between the retardation film and the fast axis is 10 ° or less, and the angle between the slow axis or fast axis of the retardation film on the liquid crystal display element side and the orientation axis of the retardation film side substrate of the liquid crystal display element is formed. The angle to 10 ° or less, the slow axis or the fast axis of the retardation film on the polarizing plate side,
A liquid crystal display device characterized in that the angle between the polarizing plate and the transmission axis is selected to be 10 ° or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4251574A JP2839802B2 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4251574A JP2839802B2 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Liquid crystal display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06102504A JPH06102504A (en) | 1994-04-15 |
JP2839802B2 true JP2839802B2 (en) | 1998-12-16 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4251574A Expired - Lifetime JP2839802B2 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
Country | Link |
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---|---|---|---|---|
US5986734A (en) | 1994-04-04 | 1999-11-16 | Rockwell International Corporation | Organic polymer O-plate compensator for improved gray scale performance in twisted nematic liquid crystal displays |
JP3824772B2 (en) * | 1998-03-24 | 2006-09-20 | 新日本石油株式会社 | Liquid crystal display |
JP6359338B2 (en) * | 2014-05-22 | 2018-07-18 | スタンレー電気株式会社 | Liquid crystal display |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP4251574A patent/JP2839802B2/en not_active Expired - Lifetime
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