JP3452742B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JP3452742B2 JP3452742B2 JP34373696A JP34373696A JP3452742B2 JP 3452742 B2 JP3452742 B2 JP 3452742B2 JP 34373696 A JP34373696 A JP 34373696A JP 34373696 A JP34373696 A JP 34373696A JP 3452742 B2 JP3452742 B2 JP 3452742B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- refractive index
- crystal display
- display device
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133632—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with refractive index ellipsoid inclined relative to the LC-layer surface
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133637—Birefringent elements, e.g. for optical compensation characterised by the wavelength dispersion
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/02—Number of plates being 2
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/14—Negative birefingence
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
し、特に、液晶表示素子に位相差板を組み合わせること
により表示画面の視角依存性を改善する液晶表示装置に
関する。
表示装置は、従来、時計や電卓などの数値セグメント型
表示装置に広く用いられていたが、最近においては、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ、車
載用液晶テレビなどにも用いられるようになっている。
しており、この基板上に、画素をオン・オフさせるため
に電極線などが形成されている。例えば、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置においては、薄膜トランジス
タなどの能動素子が、液晶に電圧を印加する画素電極を
選択駆動するスイッチング手段として上記の電極線とと
もに上記の基板上に形成されている。さらに、カラー表
示を行う液晶表示装置では、基板上に赤色、緑色、青色
などのカラーフィルタ層が設けられている。
晶表示方式としては、液晶のツイスト角に応じて異なる
方式が適宜選択される。例えば、アクティブ駆動型ツイ
ストネマティック液晶表示方式(以降、TN方式と称す
る)や、マルチプレックス駆動型スーパーツイストネマ
ティック液晶表示方式(以降、STN方式と称する)が
よく知られている。
°捩じれた状態に配向し、その捩じれの方向にそって光
を導くことにより表示を行う。STN方式は、ネマティ
ック液晶分子のツイスト角を90°以上に拡大すること
によって、液晶印加電圧のしきい値付近での透過率が急
峻に変化することを利用している。
るため、色の干渉によって表示画面の背景に特有の色が
付く。このような不都合を解消し、STN方式で白黒表
示を行うためには、光学補償板を用いることが有効であ
ると考えられている。光学補償板を用いた表示方式とし
ては、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方
式(以降、DSTN方式と称する)と、光学的異方性を
有するフィルムを配置したフィルム型位相補償方式(以
降、フィルム付加型方式と称する)とに大別される。
の表示用液晶セルと逆方向のツイスト角で捩じれ配向さ
せた液晶セルを有する2層型の構造を用いている。フィ
ルム付加型方式は、光学的異方性を有するフィルムを配
置した構造を用いる。軽量性、低コスト性の観点から、
フィルム付加型方式が有力であると考えられている。こ
のような位相補償方式の採用により白黒表示特性が改善
されたため、STN方式の表示装置にカラーフィルタ層
を設けてカラー表示を可能にしたカラーSTN液晶表示
装置が実現されている。
とノーマリホワイト方式とに大別される。ノーマリブラ
ック方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に平行
になるように配置して、液晶層にオン電圧を印加しない
状態(オフ状態)で黒を表示する。ノーマリホワイト方
式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するよ
うに配置して、オフ状態で白色を表示する。表示コント
ラスト、色再現性、表示の視角依存性などの観点からノ
ーマリホワイト方式が有力である。
ては、液晶分子に屈折率異方性Δnが存在しているこ
と、および、液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向
していることのために、観視者の見る方向や角度によっ
て表示画像のコントラストが変化して、視角依存性が大
きくなるという問題がある。
造を模式的に表したものである。この状態は中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子32がやや立ち上がってい
る場合を示している。このTN液晶表示素子31におい
て、一対の基板33・34の表面の法線方向を通過する
直線偏光35、および法線方向に対して傾きを持って通
過する直線偏光36・37は、液晶分子32と交わる角
度がそれぞれ異なっている。液晶分子32には屈折率異
方性Δnが存在するため、各方向の直線偏光35・36
・37が液晶分子32を通過すると正常光と異常光とが
発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される
ことになり、これが視角依存性の発生源となる。
子32は、基板33と基板34との中間部付近と基板3
3または基板34の近傍とではチルト角が異なってお
り、また法線方向を軸として液晶分子32が90°捻じ
れている状態にある。
偏光35・36・37は、その方向や角度によりさまざ
まな複屈折効果を受け、複雑な視角依存性を示すことに
なる。
示画面の法線方向から表示面の下方向である正視角方向
に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表示画像が着色
する現象(以下、「着色現象」という)や、白黒が反転
する現象(以下、「反転現象」という)が発生する。ま
た、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾けて
行くと、急激にコントラストが低下する。
が大きくなるにつれて、視野角が狭くなるという問題も
ある。大きな液晶表示画面を近い距離で正面方向から見
ると、視角依存性の影響のため表示画面の上部と下部と
で表示された色が異なる場合がある。これは表示画面全
体を見る見込み角が大きくなり、表示画面をより斜めの
方向から見るのと同じことになるからである。
光学異方性を有する光学素子としての位相差板(位相差
フィルム)を液晶表示素子と一方の偏光板との間に挿入
することが提案されている(例えば、特開昭55−60
0号公報、特開昭56−97318号公報等参照)。
子を通過したために直線偏光から楕円偏光へ変換された
光を、屈折率異方性を有する液晶層の片側または両側に
介在させた位相差板を通過させることによって、視角に
生ずる正常光と異常光の位相差変化を補償して直線偏光
の光に再変換し、視角依存性の改善を可能にするもので
ある。
の1つの主屈折率方向を位相差板表面の法線方向に対し
て平行にしたものが、例えば特開平5−313159号
公報に記載されている。しかしながら、この位相差板を
用いても、正視角方向の反転現象を改善するには限界が
ある。
は、位相差板として、屈折率楕円体の主屈折率方向が位
相差板の表面の法線方向に対して傾斜しているものを用
いる方法が提案されている。この方法では、位相差板と
して次の2種類のものを用いている。
うち、最小の主屈折率の方向が表面に対して平行であ
り、かつ残り2つの主屈折率の一方の方向が位相差板の
表面に対してθの角度で傾斜し、他方の方向も位相差板
表面の法線方向に対して同様にθの角度で傾斜してお
り、このθの値が20°≦θ≦70°を満たしている位
相差板である。
率na 、nb 、nc がna =nc >nb という関係を有
し、表面内の主屈折率na またはnc の方向を軸とし
て、表面の法線方向に平行な主屈折率nb の方向と、表
面内の主屈折率na またはncの方向とが時計まわり、
または反時計まわりに傾斜している、屈折率楕円体が傾
斜した位相差板である。
それぞれ一軸性のものと二軸性のものを用いることがで
きる。また、後者は位相差板を1枚のみ用いるだけでな
く、該位相差板を2枚組み合わせ、各々の主屈折率nb
の傾斜方向が互いに90°の角度をなすように設定した
ものを用いることができる。
板との間に少なくとも1枚以上介在させることによって
構成される液晶表示装置では、表示画像の視角に依存し
て生ずるコントラスト変化、着色現象、及び反転現象を
ある程度まで改善することができる。
なる広視野角、高表示品位の液晶表示装置が望まれ状況
下において、さらなる視角依存性の改善が要求されてお
り、上記の特開平6−75116号公報で示された位相
差板を用いただけでは必ずしも充分であるとは言えず、
未だ改善の余地を有している。
ので、その目的は、上記位相差板を介在した液晶表示装
置において、液晶層に用いる液晶材料の波長に対する屈
折率異方性Δnの変化を最良な範囲に設定することで、
位相差板による補償効果に加えてさらに視角依存性を改
善することにあり、特に着色現象を効果的に改善するこ
とにある。
めに、本発明に係る各液晶表示装置は、対向する表面に
透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対の透光
性基板の間に液晶層を封入することによって構成される
液晶表示素子と、上記液晶表示素子の両側に配置される
一対の偏光子と、上記液晶表示素子と上記偏光子との間
に少なくとも1枚介在された位相差板であって、屈折率
楕円体の3つの主屈折率na 、nb 、nc がna =nc
>nb という関係を有し、表面内の主屈折率na または
nc の方向を軸として、表面の法線方向に平行な主屈折
率nb の方向と、表面内の主屈折率na またはnc の方
向とが時計まわり、または反時計まわりに傾斜すること
により、上記屈折率楕円体が傾斜している位相差板とを
備えた液晶表示装置において、以下の特徴を有してい
る。即ち、液晶層における液晶材料の、波長450nm
の光に対する屈折率異方性Δn(450)と波長650
nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)の差Δn
(450)−Δn(650)が、0以上0.010未満
の範囲に設定されている。 または、液晶層における液晶
材料の、波長450nmの光に対する屈折率異方性Δn
(450)と波長550nmの光に対する屈折率異方性
Δn(550)の比Δn(450)/Δn(550)
が、1以上1.07未満の範囲に設定されている。 また
は、液晶層における液晶材料の、波長650nmの光に
対する屈折率異方性Δn(650)と波長550nmの
光に対する屈折率異方性Δn(550)の比Δn(65
0)/Δn(550)が、0.96より大きく1以下の
範囲に設定されている。
有する液晶層を通過して、正常光と異常光とが発生し、
これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される場合、主
屈折率na 、nb 、nc がna =nc >nb という関係
にあり、主屈折率nb を含む屈折率楕円体の短軸を位相
差板の表面の法線方向に対し傾斜させた位相差板を液晶
層と偏光子との間に介在させれば、視角に応じて生ずる
正常光と異常光との位相差変化が位相差板によって補償
される。しかしながら、このような補償機能のみによっ
ては、さらなる視角依存性の改善が要求されるなか、必
ずしも充分であるとは言えない。
果、液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δnの光の
波長に対する変化が、特に液晶画面(表示画面)の着色
に影響することを見い出し、本発明を完成させるに至っ
た。
子に封入された液晶層における液晶材料の屈折率異方性
Δnの光の波長に対する変化を、上記した各範囲に設定
している。これにより、画面の着色をより一層防止する
ことが可能となった。尚、コントラスト変化や反転現象
においても、位相差板の補償機能のみの場合よりも、改
善することができた。
ことで、通常の液晶表示装置にて要求される視角50°
において、若干の色付きはあるものの、どの方向から見
ても充分に使用に耐えうるものとできる。
角の液晶表示装置においては、液晶層における液晶材料
の、波長450nmの光に対する屈折率異方性Δn(4
50)と波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn
(650)の差Δn(450)−Δn(650)を、0
以上0.0055以下の範囲に設定する。
450nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と
波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(55
0)の比Δn(450)/Δn(550)を、1以上
1.05以下の範囲に設定する。
650nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)と
波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(55
0)の比Δn(650)/Δn(550)を、0.97
5以上1以下の範囲に設定する。
野角の液晶表示装置にて要求される視角70°において
あらゆる方向から見ても、全く着色現象のないものとで
きる。
おいては、液晶層における液晶材料の、波長550nm
の光に対する屈折率異方性Δn(550)を、0.06
0より大きく0.120より小さい範囲に設定すること
が好ましい。
550nmの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δn
(550)が0.060以下または0.120以上の場
合、視角方向によっては反転現象やコントラスト比の低
下が発生することが確認されたためである。そこで、液
晶材料の波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を、0.060より大きく0.120より小
さい範囲に設定することにより、液晶表示素子に生じる
視角に対応する位相差を解消することができるため、液
晶画面において、視角に依存して生じる着色現象はもち
ろんのこと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等
もさらに改善することができる。
料の、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を、0.070以上0.095以下の範囲に
設定することで、液晶表示素子に生じる視角に対応する
位相差をより効果的に解消することができるため、液晶
表示画像におけるコントラスト変化、左右方向の反転現
象、着色現象を確実に改善することができる。
おいては、全ての位相差板において、屈折率楕円体の傾
斜角が15°から75°の間に設定されていることが好
ましい。
ての位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を15°
から75°の間に設定することで、前述した本発明の備
えた位相差板による位相差の補償機能を確実に得ること
ができる。
おいては、全ての位相差板において、主屈折率na と主
屈折率nb との差と、位相差板の厚さdとの積(na −
nb)×dが、80nmから250nmの間に設定され
ていることが好ましい。
ての位相差板において、主屈折率na と主屈折率nb と
の差と、位相差板の厚さdとの積(na −nb )×d
を、80nmから250nmの間に設定することで、前
述した本発明の備えた位相差板による位相差の補償機能
を確実に得ることができる。
1ないし図9に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
に示すように、液晶表示素子1と、一対の位相差板2・
3と、一対の偏光板(偏光子)4・5とを備えている。
基板6・7の間に液晶層8を挟む構造をなしている。電
極基板6は、ベースとなるガラス基板(透光性基板)9
の液晶層8側の表面にITO(インジウム錫酸化物)か
らなる透明電極10が形成され、その上に配向膜11が
形成されている。電極基板7は、ベースとなるガラス基
板(透光性基板)12の液晶層8側の表面にITOから
なる透明電極13が形成され、その上に配向膜14が形
成されている。
しているが、液晶表示素子1の全体において、所定幅の
帯状の透明電極10・13は、ガラス基板9・12のそ
れぞれに所定間隔をおいて配され、かつ、ガラス基板9
・12間では基板面に垂直な方向から見て相互に直交す
るように形成されている。両透明電極10・13が交差
する部分は表示を行なう画素に相当し、これらの画素は
本液晶表示装置の全体においてマトリクス状に配設され
ている。尚、透明電極10・13は、図示しない駆動回
路により表示データに基づいた電圧が印加される。
貼り合わされており、電極基板6・7とシール樹脂15
とによって形成される空間内に液晶層8が封入されてい
る。尚、詳細については後述するが、本液晶表示装置に
おける液晶層8は、位相差板2・3による位相差の補償
機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、液
晶層8を構成する液晶材料にその屈折率異方性Δnが所
定の条件を満たすようなものが選択されている。
素子1に位相差板2・3と偏光板(偏光子)4・5とが
形成されてなるユニットが液晶セル16である。配向膜
11・14は、介在する液晶分子が約90°の捻じれ配
向するように、予めラビング処理が施されている。図2
に示すように、配向膜11のラビング方向R1 と、配向
膜14のラビング方向R2 とは、互いに直交する方向に
設定されている。
両側に配される偏光板4・5との間にそれぞれ介在され
る。位相差板2・3は、透明な有機高分子からなる支持
体にディスコティック液晶が傾斜配向またはハイブリッ
ド配向され、かつ架橋されることにより形成されてい
る。これにより、位相差板2・3における後述の屈折率
楕円体が、位相差板2・3に対し傾斜するように形成さ
れる。
偏光板によく用いられるトリアセチルセルロース(TA
C)が信頼性も高く適している。それ以外では、ポリカ
ーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(P
ET)などの耐環境性や耐薬品性に優れた無色透明の有
機高分子フィルムが適している。
なる3方向の主屈折率na ・nb ・nc を有している。
主屈折率na の方向は、互いに直交座標xyzにおける
各座標軸のうちy座標軸と方向が一致している。主屈折
率nb の方向は、位相差板2・3において画面に対応す
る表面に垂直なz座標軸(表面の法線方向)に対し矢印
Aの方向にθ傾いている。
c >nb という関係を満たしている。これにより、光学
軸が1つのみ存在するので、位相差板2・3は一軸性を
備え、また、屈折率異方性が負になる。位相差板2・3
の第1のリタデーション値(nc −na )×dは、na
=nc であるため、ほぼ0nmである。第2のリタデー
ション値(nc −nb )×dは、80nm〜250nm
の範囲内で任意の値に設定される。第2のリタデーショ
ン値(nc −nb )×dをこのような範囲内に設定する
ことで、位相差板2・3による位相差の補償機能を確実
に得ることができる。尚、上記のnc −na およびnc
−nb は屈折率異方性Δnを表し、dは位相差板2・3
の厚みを表している。
いている角度θ、即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θは、
15°≦θ≦75°の範囲内で任意の値に設定される。
傾斜角度θをこのような範囲内に設定することで、屈折
率楕円体の傾斜の方向が時計回り反時計回りに係わら
ず、位相差板2・3による位相差の補償機能を確実に得
ることができる。
相差板2・3のうちの何れか一方のみを片側に配置した
構成でも、また、位相差板2・3を片側に重ねて配置す
ることもできる。さらに、3枚以上の位相差板を用いる
こともできる。
置においては、液晶表示素子1における偏光板4・5
は、その吸収軸AX1 ・AX2 が前記の配向膜11・1
4(図1参照)のラビング方向R1 ・R2 とそれぞれ平
行となるように配置される。本液晶表示装置では、ラビ
ング方向R1 ・R2 が互いに直交しているため、吸収軸
AX1 ・AX2 も互いに直交している。
3に異方性を与える方向に傾斜する主屈折率nb の方向
が位相差板2・3の表面に投影された方向をDと定義す
る。図4に示すように、位相差板2は方向D(方向
D1 )がラビング方向R1 と平行になるように配され、
位相差板3は方向D(方向D2 )がラビング方向R2 と
平行になるように配される。
4・5の配置により、本液晶表示装置は、オフ時におい
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。
ム)といった光学異方体においては、上記のような3次
元方向の主屈折率na ・nc ・nb の異方性が屈折率楕
円体で表される。屈折率異方性Δnは、この屈折率楕円
体をどの方向から観察するかによって異なる値になる。
説明する。前述したように、液晶層8においては、位相
差板2・3による位相差の補償機能と最良な特性を有す
る組み合わせとなるように、液晶層8を構成する液晶材
料にその屈折率異方性Δnが所定の条件、即ち、屈折率
異方性Δnの光の波長に対する変化が視角に依存した液
晶画面の着色が発生しない範囲に設定された液晶材料が
用いられている。
も1つの設定範囲の条件を満たすように設計された液晶
材料が注入されている。
る屈折率異方性Δn(450)と波長650nmの光に
対する屈折率異方性Δn(650)の差であるΔn(4
50)−Δn(650)を、0以上0.010未満の範
囲に設定する。より好ましくは、上記のΔn(450)
−Δn(650)を0以上0.0070以下の範囲に設
定することで、さらに好ましくは、上記のΔn(45
0)−Δn(650)を0以上0.0055以下の範囲
に設定することである。
る屈折率異方性Δn(450)と波長550nmの光に
対する屈折率異方性Δn(550)の比であるΔn(4
50)/Δn(550)を、1以上1.07未満の範囲
に設定する。より好ましくは、上記Δn(450)/Δ
n(550)を1以上1.06以下の範囲に設定するこ
とで、さらに好ましくは、上記Δn(450)/Δn
(550)を1以上1.05以下の範囲に設定する
る屈折率異方性Δn(650)と波長550nmの光に
対する屈折率異方性Δn(550)の比であるΔn(6
50)/Δn(550)を、0.960より大きく1以
下の範囲に設定する。より好ましくは、上記Δn(65
0)/Δn(550)を0.970以上1以下の範囲に
設定することで、さらに好ましくは、上記Δn(65
0)/Δn(550)を0.975以上1以下の範囲に
設定することである。
すように設計された液晶材料を用いることで、位相差板
2・3による位相差の補償機能による表示画面の視角に
依存して生ずるコントラスト変化、反転現象、着色現象
の改善のみならず、表示画面の着色現象を特に効果的に
改善できる。
少なくとも1つを満たすように設計された液晶材料を用
いることで、通常の液晶表示装置にて要求される視角5
0°において、若干の色付きはあるものの、どの方向か
ら見ても充分に使用に耐えうるものとできる。また、上
記〜におけるより好ましいとした範囲を少なくとも
一つ満たすことで、視角60°で若干の色付きはあるも
のの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるものと
できる。そして、特に上記〜におけるさらに好まし
いとした範囲を少なくとも一つ満たすことで、どの方向
から見ても着色の一切ないものとできる。また、〜
の少なくとも1つを満たすように設計された液晶材料を
用いることで、コントラスト変化、反転現象について
も、位相差板2・3の補償機能のみの場合よりも改善が
図れる。
少なくとも1つの設定範囲の条件が満たされていると共
に、以下に示すの設定範囲の条件が同時に満たされて
いることであり、本液晶表示装置の液晶層8において
は、の設定範囲の条件をも満たすものである。
る屈折率異方性Δn(550)を、0.060より大き
く0.120より小さい範囲に設定する。より好ましく
は、上記Δn(550)を、0.070以上0.095
以下の範囲に設定することである。
で、位相差板2・3による位相差の補償機能、及び〜
の設定範囲の条件としたことによる補償機能による視
角依存性の改善に加えて、反視角方向のコントラスト比
の低下、左右方向の反転現象をより一層改善することが
可能となる。
に用いることのできる一液晶材料の、波長(λ)に対す
るΔn(λ)(波長−屈折率異方性Δn特性)を、実線
の曲線aにて示す。尚、図5には、従来の液晶表示装置
における液晶層に用いられている一液晶材料の波長
(λ)に対するΔn(λ)を、一点鎖線の曲線bにて比
較のために示す。
かなように、本液晶表示装置の液晶層8に用いることの
できる液晶材料の波長(λ)に対するΔn(λ)は、従
来の液晶表示装置の液晶材料のものに比べて傾斜が緩や
かで、やや右下がりのほぼ平らな状態である。
液晶層8に用いることのできる他の一液晶材料の、波長
(λ)に対するΔn(λ)/Δn(550)を、実線の
曲線cにて示す。尚、図6には、従来の液晶表示装置に
おける液晶層に用いられている他の一液晶材料の波長
(λ)に対するΔn(λ)/Δn(550)を、一点鎖
線の曲線dにて比較のために示す。
かなように、本液晶表示装置の液晶層8に用いることの
できる液晶材料の波長(λ)に対するΔn(λ)/Δn
(550)も、従来の液晶表示装置の液晶材料のものに
比べて傾斜が緩やかなものとなる。
態の液晶表示装置では、液晶表示素子1に生じる視角に
対応する位相差を位相差板2・3による補償機能と共
に、液晶層8における液晶材料の波長に対する屈折率異
方性Δnの変化を、液晶画面の着色が生じない範囲に設
定することによる補償機能により、視角に依存した表示
画面の着色が特に効果的に改善され、同時に、コントラ
スト変化、反転現象も改善され、高品質の画像を表示で
きる。
態に係る実施例を、比較例と共に説明する。
示装置における液晶セル16の液晶層8に、波長450
nmにおける屈折率異方性Δn(450)と波長650
nmにおける屈折率異方性Δn(650)との差である
Δn(450)−Δn(650)がそれぞれ、0、0.
0030、0.0055、0.0070、0.0090
に設定された液晶材料を用い、セル厚(液晶層8の厚
み)を5μmとした、5つのサンプル♯1〜♯5を用意
した。
3としては、透明な支持体(例えば、トリアセチルセル
ロース(TAC)等)にディスコティック液晶を塗布
し、ディスコティック液晶を傾斜配向させて架橋して形
成してなる、上述の第1のリタデーション値が0nm、
上述の第2のリタデーション値が100nmであり、主
屈折率nb の方向がxyz軸座標におけるz軸方向に対
して矢印Aで示す方向に約20°となるように傾いてお
り、同様に主屈折率nc の方向がx軸に対して矢印Bで
示す方向に約20°の角度をなしているもの(即ち、屈
折率楕円体の傾斜角度θ=20°のもの)を用いた。
1の液晶表示装置における液晶セル16の液晶層8に、
上記Δn(450)−Δn(650)が0.010の液
晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル♯
100を用意した。
ル♯100について、白色光のもと目視試験を行なった
結果を表1に示す。
視角を70°としてどの方向から見ても着色は確認され
ず良好な画質であった。サンプル♯4では、視角60°
まではどの方向から見ても着色は確認されず良好な画質
であった。サンプル♯5では、視角50°にて左右方向
から見た場合に若干の着色が確認されたが、使用に耐え
うる程度の着色であった。
は、視角50°においてでさえ左右方向から見た場合
に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確
認された。
体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以
外は、本実施例のサンプル♯1〜サンプル♯5、比較サ
ンプル♯100と同様のサンプル、比較サンプルについ
ても、上記と同様の結果が得られた。
示装置における液晶セル16の液晶層8に、波長450
nmにおける屈折率異方性Δn(450)と波長550
nmにおける屈折率異方性Δn(550)との比である
Δn(450)/Δn(550)がそれぞれ、1、1.
03、1.05、1.06、1.07に設定された液晶
材料を用い、セル厚(液晶層8の厚み)を5μmとし
た、5つのサンプル♯6〜♯10を用意した。
・3としては、ディスコティック液晶を傾斜配向した前
述の実施例1における位相差板2・3と同様のものを用
いた。
1の液晶表示装置における液晶セル16の液晶層8に、
上記Δn(450)/Δn(550)が、1.07の液
晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル♯
101を用意した。
プル♯101について、白色光のもと目視試験を行なっ
た結果を表2に示す。
視角を70°としてどの方向から見ても着色は確認され
ず良好な画質であった。サンプル♯9では、視角50°
ではどの方向から見ても着色は確認されなかったが、視
角60°においては、左右方向から見た場合に若干の着
色が確認された。しかしながら、これは充分使用に耐え
うる程度の着色であった。サンプル♯10では、視角5
0°にて左右方向から見た場合に若干の着色が確認され
たが、これも使用に耐えうる程度のものであった。
は、視角50°においてでさえ左右方向から見た場合
に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確
認された。
体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以
外は、本実施例のサンプル♯6〜サンプル♯10、比較
サンプル♯101と同様のサンプル、比較サンプルにつ
いても、上記と同様の結果が得られた。
示装置における液晶セル16の液晶層8に、波長650
nmにおける屈折率異方性Δn(650)と波長550
nmにおける屈折率異方性Δn(550)との比である
Δn(650)/Δn(550)がそれぞれ、1、0.
980、0.975、0.970、0.965に設定さ
れた液晶材料を用い、セル厚(液晶層8の厚み)を5μ
mとした、5つのサンプル♯11〜♯15を用意した。
2・3としては、ディスコティック液晶を傾斜配向した
前述の実施例1における位相差板2・3と同様のものを
用いた。
1の液晶表示装置における液晶セル16の液晶層8に、
上記Δn(650)/Δn(550)が、0.960の
液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル
♯102を用意した。
ンプル♯102について、白色光のもと目視試験を行な
った結果を表3に示す。
は、視角を70°としてどの方向から見ても着色は確認
されず良好な画質であった。サンプル♯14では、視角
50°ではどの方向から見ても着色は確認されなかった
が、視角60°においては、左右方向から見た場合に若
干の着色が確認された。しかしながら、これは充分に使
用に耐えうる程度の着色であった。サンプル♯15で
は、視角50°にて左右方向から見た場合に若干の着色
が確認されたが、これも使用に耐えうる程度であった。
は、視角50°においてでさえ左右方向から見た場合
に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確
認された。
体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以
外は、本実施例のサンプル♯11〜サンプル♯15、比
較サンプル♯102と同様のサンプル、比較サンプルに
ついても、上記と同様の結果が得られた。
に、受光素子21、増幅器22および記録装置23を備
えた測定系を用いて、液晶表示装置の視角依存性を測定
した。液晶表示装置の液晶セル16は、前記のガラス基
板9側の面16aが直交座標xyzの基準面x−yに位
置するように設置されている。受光素子21は、一定の
立体受光角で受光し得る素子であり、面16aに垂直な
z方向に対して角度φ(視角)をなす方向における、座
標原点から所定距離をおいた位置に配置されている。
ル16に対し、面16aの反対側の面から波長550n
mの単色光を照射する。液晶セル16を透過した単色光
の一部は、受光素子21に入射する。受光素子21の出
力は、増幅器22で所定のレベルに増幅された後、波形
メモリ、レコーダなどの記録装置23によって記録され
る。
る液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性Δn
(550)がそれぞれ、0.070、0.080、0.
095に設定された液晶材料を用い、セル厚(液晶層8
の厚み)を5μmとした3つのサンプル♯16〜♯18
を用意した。
2・3としては、ディスコティック液晶を傾斜配向した
前述の実施例1における位相差板2・3と同様のものを
用いた。
7に示す測定系に設置して、受光素子21が一定の角度
φで固定された場合の、サンプル♯16〜♯18への印
加電圧に対する受光素子21の出力レベルを測定した。
素子21を配置し、y方向が画面の上側であり、x方向
が画面の左側であると仮定して、受光素子21の配置位
置を上方向(反視角方向)、左方向、右方向にそれぞれ
変えて行われた。
図8(a)〜(c)は、サンプル♯16〜♯18に印加
される電圧に対する光の透過率(透過率−液晶印加電圧
特性)を表したグラフである。
た結果であり、図8(b)が図2の右方向、図8(c)
が左方向から測定をそれぞれ行った結果である。
点鎖線で示す曲線L1・L4・L7が、液晶層8にΔn
(550)=0.070の液晶材料を用いたサンプル♯
16のもので、実線で示す曲線L2・L5・L8が、液
晶層8にΔn(550)=0.080の液晶材料を用い
たサンプル♯17のもので、破線で示す曲線L3・L6
・L9が、液晶層8にΔn(550)=0.095の液
晶材料を用いたサンプル♯18のものである。
の液晶セル16における液晶層8に波長550nmにお
ける屈折率異方性Δn(550)がそれぞれ、0.06
0、0.120に設定された液晶材料を用いた以外は実
施例と同様の2つの比較サンプル♯103・♯104を
用意し、図7に示す測定系に設置して、本実施例と同様
の方法で受光素子21が一定の角度φで固定された場合
の比較サンプル♯103・♯104への印加電圧に対す
る受光素子21の出力レベルを測定した。
φとなるように受光素子21を配置し、y方向が画面の
上側であり、x方向が画面の左側であると仮定して、受
光素子21の配置位置を上方向、左方向、右方向にそれ
ぞれ変えて行われた。
図9(a)〜(c)は、比較サンプル♯103・♯10
4に印加される電圧に対する光の透過率(透過率−液晶
印加電圧特性)を表したグラフである。
った結果であり、図9(b)が図2の右方向、図9
(c)が左方向からの測定をそれぞれ行った結果であ
る。
線で示す曲線L10・L12・L14が、液晶層8にΔ
n(550)=0.060の液晶材料を用いた比較サン
プル♯103のもので、破線で示す曲線L11・L13
・L15が、液晶層8にΔn(550)が0.120の
液晶材料を用いた比較サンプル♯104のものである。
較例の比較サンプル♯103・♯104とについて、上
方向の透過率−液晶印加電圧特性を比較した場合、図8
(a)では、曲線L1・L2・L3とも電圧を高くする
に伴って透過率が充分下がることが確認された。これに
対して、図9(a)では、曲線L11は、図8(a)の
曲線L1・L2・L3と比較して、電圧を高くしていっ
ても充分に透過率が下がっていない。また、曲線L10
は、電圧を高くしていくに伴い透過率は一度低下してか
ら再び上昇する反転現象が確認された。
ンプル♯103・♯104とについて、右方向の透過率
−液晶印加電圧特性を比較した場合、図8(b)では、
曲線L4・L5・L6とも電圧を高くしていくと透過率
はほぼ0近くになるまで低下していることが確認され
た。また、図9(b)でも、曲線L12は電圧を高くし
ていくと、図5(b)と同様に透過率がほぼ0近くにな
るまで低下するが、曲線L13については上記の反転現
象が確認された。
ンプル♯103・♯104とについて、左方向の場合で
も右方向と同様に、図8(c)の曲線L7・L8・L9
および図9(c)の曲線L14は電圧を高くしていく
と、すべて透過率はほぼ0近くになるまで低下するが、
図9(c)の曲線L15のみ、反転現象が確認された。
ンプル♯103・♯104とについて、白色光のもとで
目視確認を行った。
サンプル♯103については、視角を50°としてどの
方向から見ても、着色は確認されず良好な画質であっ
た。これに対し、比較サンプル♯104については、視
角を50°として左右方向から見た場合に、黄色からだ
いだい色に着色していることが確認された。
したように、液晶層8に波長550nmにおける屈折率
異方性Δn(550)がそれぞれ、0.070、0.0
80、0.095に設定された液晶材料を用いた場合に
は、電圧を印加していくと透過率は充分低下し、反転現
象も見られないため、視野角が拡大し、また、着色現象
もなく、液晶表示装置の表示品位が格段に向上している
ことがわかる。
たように、液晶層8に波長550nmにおける屈折率異
方性Δn(550)がそれぞれ、0.060、0.12
0に設定された液晶材料を用いた場合には、視角依存性
は充分に改善されないことがわかる。
体にディスコティック液晶をハイブリッド配向させた以
外は、上記サンプル♯16〜♯18、比較サンプル♯1
03・♯104と同様の、サンプル、比較サンプルに対
しても、同様の結果が得られた。
の傾斜角度θを変化させて、傾斜角度θに対する透過率
−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結果、15°≦θ
≦75°の範囲内であれば、位相差板2・3におけるデ
ィスコティック液晶の配向の状態に関係なく、基本的に
変化しなかった。尚、上記範囲を越えた場合には、反視
角方向の視野角が広がらないことが確認された。
デーション値を変化させて、第2のリタデーション値に
対する透過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結
果、第2のリタデーション値が80nm〜250nmの
範囲内であれば、位相差板2・3におけるディスコティ
ック液晶の配向の状態に関係なく、基本的に変化しなか
った。尚、上記範囲を越えた場合には、横方向(左右方
向)の視野角が広がらないことが確認された。
4の目視試験の結果を基に、図1の液晶セル16におけ
る液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性Δn
(550)がそれぞれ、0.065、0.100、0.
115の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の3つ
のサンプル♯19〜♯21を用意し、図7に示した測定
系を用いて、本実施例と同様の方法で受光素子21が一
定の角度φで固定された場合のサンプル♯19〜♯21
への印加電圧に対する受光素子21の出力レベルを測定
した。また、それぞれ白色光のもとで目視確認を行っ
た。
0.100としたサンプル♯20、及び屈折率異方性Δ
n(550)を0.115としたサンプル♯21では、
角度φ50°とした場合、左右方向において電圧を高く
するとわずかに透過率の上昇が確認された。しかしなが
ら、目視においては反転現象は生じておらず、この程度
の透過率の上昇は使用に耐えうるものであった。上方向
の結果においては何ら問題なかった。一方、屈折率異方
性Δn(550)を0.065としたサンプル♯19で
は、前述した比較サンプル♯103と同様に、上方向に
おいて電圧を高くすると透過率は一度沈んで浮き上がる
ような曲線となったが、図9(a)に示した比較サンプ
ル103のものに比べて透過率の上昇の度合は小さく、
使用に耐えうるものであった。左右方向の結果において
は何ら問題なかった。
0・♯21では、黄色からだいだい色の若干の着色が確
認されたが、問題にならない程度であった。サンプル♯
19では、若干ではあるが青みを呈していることが確認
された。しかしながら、この程度の青みも問題にならな
いものであった。
サンプル♯103について、1V程度の電圧を印加し、
液晶セル16の表面の法線方向の白表示時の透過率を測
定した。その結果、比較サンプル♯103では、使用に
耐えない程度の透過率の低下が見られた。これに対し、
サンプル♯19では、若干の透過率の低下が確認された
が、使用に耐えうる程度のものであった。
装置は、対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞ
れ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入する
ことによって構成される液晶表示素子と、上記液晶表示
素子の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示
素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚介在された位
相差板であって、屈折率楕円体の3つの主屈折率na 、
nb 、nc がna =nc>nb という関係を有し、表面
内の主屈折率na またはnc の方向を軸として、表面の
法線方向に平行な主屈折率nb の方向と、表面内の主屈
折率na またはnc の方向とが時計まわり、または反時
計まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾
斜している位相差板とを備えた液晶表示装置において、
以下の特徴を有している。即ち、液晶層における液晶材
料の、波長450nmの光に対する屈折率異方性Δn
(450)と波長650nmの光に対する屈折率異方性
Δn(650)の差Δn(450)−Δn(650)
が、0以上0.010未満の範囲、或いは0以上0・0
055以下の範囲に設定されている。または、液晶層に
おける液晶材料の、波長450nmの光に対する屈折率
異方性Δn(450)と波長550nmの光に対する屈
折率異方性Δn(550)の比Δn(450)/Δn
(550)が、1以上1.07未満、或いは1以上1・
05以下の範囲に設定されている。 または、液晶層にお
ける液晶材料の、波長650nmの光に対する屈折率異
方性Δn(650)と波長550nmの光に対する屈折
率異方性Δn(550)の比Δn(650)/Δn(5
50)が、0.96より大きく1以下の範囲、或いは
0.975以上の1以下の範囲に設定されている。
では、液晶表示素子の位相差変化を位相差板による補償
機能のみの場合よりもさらに改善し、特に視角に依存し
た液晶画面の着色現象をより一層防止することができる
ので、このような位相差板と液晶表示素子とを含む液晶
表示装置は、反転現象や反視角方向のコントラスト比の
低下、着色現象を防止することができる。
0以上0.010未満の範囲、或いはΔn(450)/
Δn(550)が1以上1.07未満の範囲、或いはΔ
n(650)/Δn(550)が0.96より大きく1
以下の範囲に設定されている液晶表示装置では、通常の
液晶表示装置にて要求される視角50°であらゆる方向
から見た場合においても、充分に使用に耐えうる程度に
まで液晶画面の着色を抑えることが可能となる。
が0以上以上0.0055以下の範囲、或いはΔn(4
50)/Δn(550)が1以上1.05以下の範囲、
或いはΔn(650)/Δn(550)が0.975以
上1以下の範囲の範囲に設定されている液晶表示装置で
は、視角70°といったさらに広視野角の液晶表示装置
において、どの方向から見ても全く液晶画面の着色のな
い状態を実現できる。
コントラスト比が観視者の視角方向によって影響されな
いため、液晶表示装置の表示画像の品質が格段に向上す
るという効果を奏する。
においては、液晶層における液晶材料の、波長550n
mの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、0.0
60より大きく0.120より小さい範囲に設定されて
いることが好ましい。
対応する位相差を解消することができるため、表示画面
において、視角に依存して生じる着色現象はもちろんの
こと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等もさら
に改善することができる。
料の、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)が、0.070以上0.095以下の範囲に
設定されていることが好ましい。
じるコントラスト変化、左右方向の反転現象等を改善す
ることができる。
置においては、全ての位相差板において、屈折率楕円体
の傾斜角が15°から75°の間に設定されていること
が好ましい。
ての位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を15°
から75°の間に設定することで、前述した本発明の備
えた位相差板による位相差の補償機能を確実に得ること
ができ、視認性を確実に向上し得る。
置においては、全ての位相差板において、主屈折率na
と主屈折率nb との差と、位相差板の厚さdとの積(n
a −nb )×dが、80nmから250nmの間に設定
されていることが好ましい。
ての位相差板において、主屈折率na と主屈折率nb と
の差と、位相差板の厚さdとの積(na −nb )×d
を、80nmから250nmの間に設定することで、前
述した本発明の備えた位相差板による位相差の補償機能
を確実に得ることができ、視認性を確実に向上し得る。
成を分解して示す断面図である。
向と正視角方向との関係を示す説明図である。
を示す斜視図である。
板の光学的な配置を液晶表示装置の各部を分解して示す
斜視図である。
材料の波長に対する屈折率異方性Δnを示すグラフであ
る。
材料の波長に対するΔn(λ)/Δn(550)を示す
グラフである。
系を示す斜視図である。
印加電圧特性を示すグラフである。
率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。
配向を示す模式図である。
Claims (11)
- 【請求項1】対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入
することによって構成される液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚
介在された位相差板であって、屈折率楕円体の3つの主
屈折率na 、nb 、nc がna =nc >nb という関係
を有し、表面内の主屈折率na またはnc の方向を軸と
して、表面の法線方向に平行な主屈折率nb の方向と、
表面内の主屈折率na またはnc の方向とが時計まわ
り、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈
折率楕円体が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示
装置において、上記液晶層における液晶材料の、波長450nmの光に
対する屈折率異方性Δn(450)と波長650nmの
光に対する屈折率異方性Δn(650)の差Δn(45
0)−Δn(650)が、0以上0.010未満の 範囲
に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】上記液晶層における液晶材料の、波長45
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と波長
650nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)の
差Δn(450)−Δn(650)が、0以上0.00
55以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求
項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入
することによって構成される液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚
介在された位相差板であって、屈折率楕円体の3つの主
屈折率n a 、n b 、n c がn a =n c >n b という関係
を有し、表面内の主屈折率n a またはn c の方向を軸と
して、表面の法線方向に平行な主屈折率n b の方向と、
表面内の主屈折率n a またはn c の方向とが時計まわ
り、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈
折率楕円体 が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示
装置において、 上記液晶層における液晶材料の、波長450nmの光に
対する屈折率異方性Δn(450)と波長550nmの
光に対する屈折率異方性Δn(550)の比Δn(45
0)/Δn(550)が、1以上1.07未満の範囲に
設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項4】上記液晶層における液晶材料の、波長45
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と波長
550nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)の
比Δn(450)/Δn(550)が、1以上1.05
以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項3
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】対向する表面に透明電極層及び配向膜がそ
れぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入
することによって構成される液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚
介在された位相差板であって、屈折率楕円体の3つの主
屈折率na 、nb 、nc がna =nc >nb という関係
を有し、表面内の主屈折率na またはnc の方向を軸と
して、表面の法線方向に平行な主屈折率nb の方向と、
表面内の主屈折率na またはnc の方向とが時計まわ
り、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈
折率楕円体が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示
装置において、上記液晶層における液晶材料の、波長650nmの光に
対する屈折率異方性Δn(650)と波長550nmの
光に対する屈折率異方性Δn(550)の比Δn(65
0)/Δn(550)が、0.96より大きく1以下の
範囲 に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項6】上記液晶層における液晶材料の、波長65
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)と波長
550nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)の
比Δn(650)/Δn(550)が、0.975以上
1以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項
5に記載の液晶表示装置。 - 【請求項7】上記液晶層における液晶材料の、波長55
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、
0.060より大きく0.120より小さい範囲に設定
されていることを特徴とする請求項1、3又は5に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項8】上記液晶層における液晶材料の、波長55
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、
0.070以上0.095以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。 - 【請求項9】全ての位相差板において、屈折率楕円体の
傾斜角が15°から75°の間に設定されていることを
特徴とする請求項1、3、5又は7に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項10】全ての位相差板において、主屈折率n a
と主屈折率n b との差と、位相差板の厚さdとの積(n
a −n b )×dが、80nmから250nmの間に設定
されていることを特徴とする請求項1、3,5,7又は
9に記載の液晶表示装置。 - 【請求項11】上記液晶層は、約90°捩れ配向してい
ることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記
載の液晶表示装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34373696A JP3452742B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 液晶表示装置 |
TW086119224A TW490584B (en) | 1996-12-24 | 1997-12-18 | Liquid crystal display device |
DE69729273T DE69729273T2 (de) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
EP03103677A EP1403690B1 (en) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Liquid crystal display device |
EP97310505A EP0851269B1 (en) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Liquid crystal display device |
KR1019970072506A KR100290695B1 (ko) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | 액정표시장치 |
US08/996,956 US6163354A (en) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Liquid crystal display device including liquid crystal display material preventing generation of viewing-angle-dependent coloration of display screen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34373696A JP3452742B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 液晶表示装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002341546A Division JP3556653B2 (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10186352A JPH10186352A (ja) | 1998-07-14 |
JP3452742B2 true JP3452742B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=18363857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34373696A Expired - Lifetime JP3452742B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 液晶表示装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6163354A (ja) |
EP (2) | EP0851269B1 (ja) |
JP (1) | JP3452742B2 (ja) |
KR (1) | KR100290695B1 (ja) |
DE (1) | DE69729273T2 (ja) |
TW (1) | TW490584B (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6226061B1 (en) | 1997-03-25 | 2001-05-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having phase different plates |
US6606143B1 (en) | 1998-03-13 | 2003-08-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with phase element |
US6433845B1 (en) * | 1998-04-10 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Reflection type liquid crystal display with particular angle between polarization axis and quarter wavelength plate optical axis |
JP4032568B2 (ja) * | 1999-06-30 | 2008-01-16 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
KR100695297B1 (ko) * | 2000-06-13 | 2007-03-14 | 삼성전자주식회사 | 보상 필름을 이용한 광시야각 액정 표시 장치 |
US6790768B2 (en) * | 2001-07-11 | 2004-09-14 | Applied Materials Inc. | Methods and apparatus for polishing substrates comprising conductive and dielectric materials with reduced topographical defects |
JP3937945B2 (ja) * | 2002-07-04 | 2007-06-27 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置及びこれを備えた電子機器 |
US20050083463A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | Hayashi Telempu Co., Ltd | Retardation film and process for producing the same |
JP5316270B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2013-10-16 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
CN112526788B (zh) * | 2019-09-17 | 2022-10-28 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶显示器件 |
CN114877196A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-09 | 深圳市平创光电科技有限公司 | 一种可多方向调节角度的拼接式液晶显示屏 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2028527B (en) * | 1978-06-08 | 1982-11-24 | American Liquid Xtal Chem | Liquid crystal displays |
JPS5697318A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-06 | Hitachi Ltd | Liquid-crystal display element |
EP0379315B1 (en) * | 1989-01-19 | 1994-05-18 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical liquid crystal device |
EP0544013B1 (en) * | 1991-06-17 | 1996-03-13 | Seiko Epson Corporation | Phase difference elemental film, phase difference plate and liquid crystal display |
JP3018603B2 (ja) * | 1991-07-12 | 2000-03-13 | セイコーエプソン株式会社 | 反射型液晶表示素子 |
JP3218635B2 (ja) * | 1991-08-30 | 2001-10-15 | 大日本インキ化学工業株式会社 | 液晶組成物の調製方法 |
JP3185313B2 (ja) * | 1992-02-07 | 2001-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示素子 |
JP3049623B2 (ja) * | 1992-05-12 | 2000-06-05 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置 |
DE69321523T2 (de) * | 1992-06-26 | 1999-05-06 | Sharp Kk | Reflektive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
JP2866540B2 (ja) * | 1992-06-26 | 1999-03-08 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP3041169B2 (ja) * | 1993-09-14 | 2000-05-15 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP3725187B2 (ja) * | 1993-09-21 | 2005-12-07 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置、及び電子機器 |
JP2640083B2 (ja) * | 1993-09-22 | 1997-08-13 | 富士写真フイルム株式会社 | 光学補償シート及びそれを用いた液晶表示装置 |
CN1047003C (zh) * | 1993-09-29 | 1999-12-01 | 阿克佐诺贝尔公司 | 制造液晶显示器的方法及由该方法得到的液晶显示器 |
US5504603A (en) * | 1994-04-04 | 1996-04-02 | Rockwell International Corporation | Optical compensator for improved gray scale performance in liquid crystal display |
KR100267894B1 (ko) * | 1994-05-31 | 2000-10-16 | 무네유키 가코우 | 광학 보상 시이트 및 액정 디스플레이 |
JP3384888B2 (ja) * | 1994-09-14 | 2003-03-10 | 新日本石油株式会社 | 液晶表示素子用補償板 |
US5589963C1 (en) * | 1994-09-30 | 2001-06-26 | Rockwell International Corp | Pixelated compensators for twisted nematic liquid crystal displays |
JPH08101381A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示素子 |
KR100300208B1 (ko) * | 1995-02-08 | 2001-11-05 | 무네유키 가코우 | 광보상판 |
JP3445689B2 (ja) * | 1995-07-11 | 2003-09-08 | 新日本石油株式会社 | 液晶性光学フィルムおよび液晶性光学フィルムから成る液晶表示素子用補償フィルム並びに該補償フィルムを備えた液晶表示装置 |
EP1189100B1 (en) * | 1995-11-17 | 2003-04-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Hybrid alignment type liquid crystal display |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP34373696A patent/JP3452742B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-12-18 TW TW086119224A patent/TW490584B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-12-23 EP EP97310505A patent/EP0851269B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-23 DE DE69729273T patent/DE69729273T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-23 EP EP03103677A patent/EP1403690B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-23 US US08/996,956 patent/US6163354A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-23 KR KR1019970072506A patent/KR100290695B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0851269B1 (en) | 2004-05-26 |
KR100290695B1 (ko) | 2001-06-01 |
EP1403690A1 (en) | 2004-03-31 |
KR19980064517A (ko) | 1998-10-07 |
DE69729273T2 (de) | 2005-06-02 |
JPH10186352A (ja) | 1998-07-14 |
EP0851269A1 (en) | 1998-07-01 |
US6163354A (en) | 2000-12-19 |
TW490584B (en) | 2002-06-11 |
EP1403690B1 (en) | 2013-01-23 |
DE69729273D1 (de) | 2004-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3452755B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3399773B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3399796B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3452742B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3399795B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
KR100290267B1 (ko) | 액정표시장치 | |
JP3452743B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3599176B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3452744B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3556653B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
JP3773056B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3452478B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3770400B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3555895B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
JP3776432B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3452479B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3555894B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
JP3776433B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3770401B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3556654B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
JP3556655B2 (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 10 |
|
SG99 | Written request for registration of restore |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316G99 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |