JP3526533B2 - 液晶表示装置およびテレビジョン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
する。特に、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッ
サ、アミューズメント機器、テレビジョン装置などの平
面ディスプレイやシャッタ効果を利用した表示装置など
に好適に用いられる広視野角特性を有する液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置の広視野角化の手法として
は、液晶分子を基板表面に対して概ね平行に運動させる
方式と、液晶分子の運動は基板表面に対して垂直のまま
で一つの絵素内の配向を複数に分割する方式とがある。
前者の代表的な方式としては、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎ
ｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが挙げられる。後者の
方式の例としては、Ｎｐ型液晶（ネマチック相ポジ型液
晶）を軸対称状に水平配向させた広視野角液晶表示モー
ド（特開平７−１２０７２８号公報）、垂直配向したＮ
ｎ型液晶（ネマチック相ネガ型液晶）を電界制御によっ
て動作時に分割配向する広視野角液晶表示モード（特開
平７−２８０６８号公報）、および、ＡＭ−ＬＣＤ’９
６，ｐ．１８５（１９９６）に開示された、Ｎｐ型液晶
を絵素内で略４分割して水平配向させた広視野角液晶表
示モード等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、後者の方式
である絵素内の配向を分割する表示モードでは、総じ
て、図２２及び図２３に示すように、液晶セル２０１を
挟んで設けた上偏光板の吸収軸２０２と下偏光板の吸収
軸２０３とを二等分する軸方向での視野角特性が、吸収
軸の方向の視野角特性に比して著しく悪くなるという問
題があった。すなわち、図２２（ａ）に示すような、視
野角を定義するための液晶セルに平行な仮想平面２０４
の法線からの見る角度である視野角をθとし、その見る
方向の下偏光板の吸収軸２０３（Φ＝０゜とする）から
の角度を方位角Φとした極座標系を定義して視野角特性
を評価すれば、等コントラスト・コンター曲線は、表示
モードに関わらず総じて図２３に示す曲線３０１のよう
になる。つまり、方位角Φが上、下偏光板の吸収軸から
ずれるにしたがって視野角が狭くなるという問題があっ
た。なお、図２３における曲線３０２は、本発明におい
て得ることを目的とする等コントラスト・コンター曲線
を示す。

【０００４】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、吸収軸からのずれに伴う
視野角特性の悪化を解消し、概ね軸対称の視野角特性を
有する液晶表示装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第１の基板および第２の基板に挟持された液晶層を
有する液晶セルと、第１の偏光板と第２の偏光板とを含
む一対の偏光板であって、前記液晶セルを挟持するとと
もに前記第１の偏光板と前記第２の偏光板とがクロスニ
コルに配置された一対の偏光板と、前記第１の偏光板と
前記液晶セルとの間に設けられた第１の位相差補償素子
と、前記第２の偏光板と前記液晶セルとの間に設けられ
た第２の位相差補償素子とを備え、前記液晶層にあって
は、前記液晶セル表面に平行な面内の屈折率異方性の値
が白表示時よりも黒表示時の方が小さく、前記液晶層と
して水平配向したネマチック相ポジ型液晶を用いてお
り、且つ、前記第１の位相差補償素子および前記第２の
位相差補償素子は屈折率異方性を呈し、直交座標系ＸＹ
Ｚの主軸ｘ、ｙ、ｚ軸に沿った方向の屈折率をそれぞれ
ｎｘ，ｎｙ，ｎｚとし主軸ｚは前記液晶セル表面の法線
に平行であり、主軸ｘ，ｙは前記液晶セル表面に平行な
面内に有ると定義するとき、前記第１の位相差補償素子
および前記第２の位相差補償素子の屈折率は、ｎｚ＜
（ｎｘ＋ｎｙ）／２、且つ、ｎｘ＞ｎｙの関係を有し、
且つ、前記第１の位相差補償素子は、第１の位相差補償
フィルムと第２の位相差補償フィルムとを含み、前記第
１の位相差補償フィルムは、前記第１の偏光板と前記第
２の位相差補償フィルムとの間に設けられ、前記第２の
位相差補償素子は、第３の位相差補償フィルムと第４の
位相差補償フィルムとを含み、前記第３の位相差補償フ
ィルムは、前記第２の偏光板と前記第４の位相差補償フ
ィルムとの間に設けられ、前記第１の位相差補償フィル
ムの屈折率は、ｎｘ＝ｎｙ且つｎｚ＜ｎｘの関係を有
し、前記第２の位相差補償フィルムの屈折率は、ｎｙ＝
ｎｚ且つｎｘ＞ｎｙの関係を有し、前記第３の位相差補
償フィルムの屈折率は、ｎｘ＝ｎｙ且つｎｚ＜ｎｘの関
係を有し、前記第４の位相差補償フィルムの屈折率は、
ｎｙ＝ｎｚ且つｎｘ＞ｎｙの関係を有し、前記第２の位
相差補償フィルムの主軸ｘと前記第１の偏光板の吸収軸
との成す角度αが、６７°＜α＜１１３°であり、前記
第４の位相差補償フィルムの主軸ｘと前記第２の偏光板
の吸収軸との成す角度αが、６７°＜α＜１１３°であ
り、前記第２の位相差補償フィルムと前記第４の位相差
補償フィルムの主軸ｘの成す角度が直交であり、前記第
１の位相差補償フィルムのリタデーション値ｄｆ（ｎｘ
−ｎｚ）は、０．０５＜｛ｄｆ（ｎｘ−ｎｚ）／（ｄ
_ＬＣ・Δｎ）｝＜０．６９の範囲（ｄｆはフィルムの厚
さ、ｄ _ＬＣは液晶セルの厚さ、Δｎは液晶層の│ｎｅ−
ｎｏ｜）にあり、前記第３の位相差補償フィルムのリタ
デーション値ｄｆ（ｎｘ−ｎｚ）は、０．０５＜｛ｄｆ
（ｎｘ−ｎｚ）／（ｄ _ＬＣ・Δｎ）｝＜０．６９の範囲
（ｄｆはフィルムの厚さ、ｄ _ＬＣは液晶セルの厚さ、Δ
ｎは液晶層の│ｎｅ−ｎｏ｜）にあり、前記第２の位相
差補償フィルムのリタデーション値ｄｆ（ｎｘ−ｎｙ）
は、３ｎｍ＜ｄｆ（ｎｘ−ｎｙ）＜４８ｎｍの範囲にあ
り、前記第４の位相差補償フィルムのリタデーション値
ｄｆ（ｎｘ−ｎｙ）は、３ｎｍ＜ｄｆ（ｎｘ−ｎｙ）＜
４８ｎｍの範囲にあり、そのことによって上記目的が達
成される。また、本発明のテレビジョン装置は、上記液
晶表示装置を備え、そのことによって上記目的が達成さ
れる。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】以下に、本発明の作用につき説明する。

【００１３】本発明は、図１に示すように、液晶表示セ
ル表面に平行な面内の平均屈折率（ｎｘ、ｎｙ）が厚さ
方向の屈折率（ｎｚ）に比べて大きく、かつ面内に屈折
率異方性（ｎｘ＞ｎｙ）を有する位相差補償素子を、液
晶セルと偏光板との間に挿入する。すると、偏光板の吸
収軸からのずれに伴う視野角特性の悪化が解消されるこ
ととなる。

【００１４】本発明で用いる位相差補償素子の屈折率に
関する条件は、図１に示す通り、ｎｚ＜（ｎｘ＋ｎｙ）
／２，ｎｘ＞ｎｙなる２条件である。なお、複数の位相
差板（または位相差フィルム）で位相差補償素子を構成
した場合であっても、素子全体として上記２条件が満た
されていればよい。なお、図１中における４０１は本発
明で用いる位相差補償素子を示し、４０２はその屈折率
楕円体である。

【００１５】また、液晶表示装置にて白表示および中間
階調表示を行うとき、透過率変化および色付き等を最適
化する観点から、面内の屈折率異方性の軸と偏光板の吸
収軸との成す角度を調整することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】まず、個々の形態の液晶表示装置
について説明することは避け、包括的な説明を行なう。

【００１７】本発明の適応される液晶セルに必要な条件
は、上述した通り、「液晶セル表面に概ね平行な平面内
の局所的な（即ち、該液晶層が分離配向されている場合
においては略同一配向とみなされる領域の）屈折率異方
性の値が、白表示時よりも黒表示時の方が小さい」こと
である。即ち、本発明が適応される液晶セルは、黒表示
時において、図２に示すように正の一軸性の位相差板に
近似できる。ここで、５０１は液晶セルの下基板、５０
２はその上基板であり、５０３は黒表示時の液晶層の屈
折率異方性を代表して示す屈折率楕円体である。

【００１８】実際の液晶セルでは電圧印加時の配向を規
定するために黒表示時であっても液晶層を代表する屈折
率楕円体は基板の法線方向から傾斜しているものがあ
る。例えば配向が２分割されている場合、図３に示すよ
うに領域Ａと領域Ｂの屈折率楕円体の長軸は、基板表面
の法線からわずかに傾斜している。図３は液晶の配向を
２分割した液晶セルの黒表示時の屈折率異方性を代表す
る屈折率楕円体を示す。この図３において、５２１は下
基板、５２２は上基板、５２３はドメインＡ、５２４は
ドメインＢであり、５２５はドメインＡにおける液晶層
の屈折率異方性を示す屈折率楕円体、５２６はドメイン
Ｂにおける液晶層の屈折率異方性を示す屈折率楕円体で
ある。この様な場合には、その傾斜角が大きくなるのに
ともなって図２の近似との差異が拡大していき、本発明
の発明の効果は減少する。しかしながら、一般的に用い
られる液晶表示装置では本発明の効果が完全に消失する
ことはない。後述の実施例で述べるが、一般的には、垂
直配向膜とＮｎ型液晶で構成される液晶表示装置は水平
配向膜とＮｐ型液晶で構成される液晶表示装置に比べて
前記傾斜角度が小さい。即ち、本発明は垂直配向膜とＮ
ｎ型液晶で構成される液晶表示装置に適用することによ
りより大きな効果を発揮する。

【００１９】以上において説明したように、本発明の本
質は、黒表示時の液晶セルが概ね図２の近似が成立する
総ての場合に共通する。従って、以下の説明では、黒表
示時の液晶表示装置に注目し、図２に示した黒表示時の
液晶セルの屈折率異方性を代表する屈折率楕円体に等価
な屈折率楕円体を有する位相差フィルムを液晶セルの代
わりに用いて本発明の内容を説明する。

【００２０】図４に示す液晶表示装置の構成において、
液晶セル１０５をｄＬＣ・（ｎｚ−ｎｘ）＝３５０ｎ
ｍ、ｎｘ＝ｎｙなる正の一軸性の位相差フィルムに置き
換えた装置を作製した。図４において、１０１は下偏光
板、１０２は上偏光板、１０３は下位相差補償素子、１
０４は上位相差補償素子、１０６は下偏光板の吸収軸、
そして１０７は上偏光板の吸収軸である。１０８、１０
９については後述する。

【００２１】図５Ａに示すように、クロスニコルに配し
た偏光板で正の一軸性の位相差フィルムを挟んだ装置を
上下偏光板の吸収軸を二等分する方向に沿って（以下で
はΦ＝４５゜）、視角（θ）を変化させつつ観察する
と、透過率（図では透過率１００％をパラレルニコル配
置した偏光板のみの正面透過率と定義した）が増加す
る。即ち、黒表示状態の液晶セルで斜視時に光漏れが生
じる。その結果、コントラストが低下する。

【００２２】更に、周知のように、図５Ｂに示すよう
に、前記現象は図４に示した位相差補償素子１０３、１
０４に負の一軸性の位相差フィルムを用いることで改善
できる。図５Ｂは、位相差補償素子１０３、１０４とし
て、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであって、ｄ_f・（ｎｘ−ｎｚ）
（ｄ_fは位相差補償素子の厚さ）を０ｎｍ〜２８０ｎｍ
まで変化させ、Φ＝４５゜（光源側下偏光板の吸収軸の
方向をΦ＝０゜とする）及びΦ＝９０゜（上下偏光板の
吸収軸に対して平行または直交する方向）であって、か
つθ＝５０゜（図４の装置表面の法線から５０゜傾いた
方向）での透過率を測定した結果である。Φ＝９０゜の
透過率はｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）の値によらずほぼ０％であ
った。一方、Φ＝４５゜の透過率はｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）
の値が０から増加するにしたがって減少し、ｄ_f（ｎｘ
−ｎｚ）＝１７５で最小値２％をとる。ここまでは、周
知である。

【００２３】本発明は、前記ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚなる位相
差補償素子を、ｎｘ≠ｎｙ、（ｎｘ＋ｎｙ）／２＞ｎｚ
なる位相差補償素子に置き換えることにより、Φ＝４５
゜での最小値を２％よりも更に小さくするものである。

【００２４】図５Ｃは、位相差補償素子１０３、１０４
を、各々のｘ軸を１０８、１０９に一致させた、ｎｘ＞
ｎｙ、（ｎｘ＋ｎｙ）／２＞ｎｚなる位相差補償素子
（図１と同等）とし、ｄ_f｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎ
ｚ｝＝１７５ｎｍを保ちつつ、ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）を０
ｎｍ〜３８ｎｍまで変化させ、Φ＝４５゜及びΦ＝９０
゜であって、θ＝５０゜での透過率を測定した結果であ
る。なお、１０８は下位相差補償素子の最大屈折率を示
す軸であり、１０９は上位相差補償素子の最大屈折率を
示す軸である。

【００２５】Φ＝９０゜の透過率はｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）
の値によらずほぼ０％であった。一方、Φ＝４５゜の透
過率はｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）の値が０から増加するにした
がって減少し、ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）＝２０ｎｍで最小値
０．３％となった。

【００２６】即ち、図１に示す位相差補償素子を用いる
本発明の構成によって、周知の構成の場合に比して、Φ
＝９０゜、θ＝５０゜の光漏れを１／７に低減できた。
この効果は、直ちに斜視時のコントラスト向上、即ち視
野角特性の向上につながる。何故なら、コントラストは
黒レベルの逆数に比例するからである。

【００２７】以上で示したとおり、本発明の手法、即ち
ｎｚ＜（ｎｘ＋ｎｙ）／２であって、かつｎｘ≠ｎｙな
る位相差補償素子を用い、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの値を適切
に選ぶことで、特に上下偏光板の吸収軸を二等分する方
向で、斜め方向から観測した場合の光漏れが著しく抑制
できることが示された。このことは、同時に上下偏光板
の吸収軸を二等分する方向でのコントラスト比の視野角
特性の改善効果を示している。

【００２８】以下に、本発明の具体的な実施例を説明す
る。

【００２９】（参考例１） 本発明の参考例１の液晶表示装置は、図４に示す構成と
した。

【００３０】図４の液晶セル１０５は、本願発明者等の
提案したＮｎ型液晶を軸対称状に垂直配向させた広視野
角液晶表示モードであり、特願平８−３４１５９０号に
記載の図６に示す液晶セルである。この液晶セル１０５
の構成は、以下の通りである。

【００３１】即ち、表面に透明電極６３（ＩＴＯ：１０
０ｎｍ）が形成された基板６２上に、感光性ポリイミド
を用いて、高さ約４．５μｍのスペーサー６５を絵素領
域外に形成した。その後で、ＯＭＲ８３（東京応化社
製）で高さ約３μｍの凸部６６を形成した。凸部６６で
包囲される領域の大きさは、１００μｍ×１００μｍと
し、１絵素（１００μｍ×３００μｍ）にこの領域を３
つ形成した。その上に、ＪＡＬＳ−２０４（日本合成ゴ
ム社製）をスピンコートし、垂直配向層６８を形成し
た。さらに、もう一方の基板の透明電極（平坦な）上に
も同じ材料を用いて、垂直配向層（図示せず）を形成し
た。両者を貼り合わせて液晶セルを完成させた。

【００３２】作製した液晶セル中に、Ｎｎ型液晶材料
（メルク社製ＭＪ９５９５５、セルギャップ４．５μｍ
で左ネジレ９０゜ツイストとなるようにカイラル材料を
混入）を注入し、電圧を７Ｖ印加した。電圧印加直後、
初期状態で、軸対称配向の配向軸が複数存在する状態と
なり、さらに、電圧印加状態を続けると凸部６６で包囲
された領域ごとに１つの軸対称配向領域（モノドメイ
ン）が形成された。

【００３３】このような液晶セルに、二軸延伸法により
作製した、厚さｄ_f＝５０μｍ，ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）＝２
５ｎｍ，ｄ_f｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝＝１３０ｎ
ｍの位相差板を、位相差補償素子１０３、１０４として
図４に示すように配置した。更に、外側に偏光板１０
１、１０２をクロスニコル状態になるよう配置した。

【００３４】本参考例の液晶表示装置を、大塚電子
（株）製光学特性測定器ＬＣＤ５０００を用いて、駆動
電圧Ｖｏｆｆ＝２Ｖにて黒表示させたときの透過率の視
野角特性を測定し、ついで駆動電圧Ｖｏｎ＝５Ｖにて白
表示させたときの透過率の視野角特性を測定し、更に白
表示時の透過率を黒表示の透過率で除しコントラスト比
の視野角特性を得た。

【００３５】図７は、その結果を基にしたコントラスト
比５０の等コントラスト・コンター曲線を示す図であ
る。

【００３６】（参考例１に対する比較例１） 本発明の参考例１に対応する比較例について以下に説明
する。

【００３７】本比較例１では、参考例１と同様に、図４
に示す液晶表示装置と同様の構成のものを用いた。但
し、本比較例１で用いた板状の位相差補償素子は、厚さ
ｄ_ｆ＝５０μｍ、ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）＝０ｎｍ、ｄ
_ｆ｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝＝１３０ｎｍとした。

【００３８】図８は、この液晶表示装置を参考例１と同
様の手法で測定したコントラスト比５０の等コントラス
ト・コンター曲線を示す図である。

【００３９】（参考例１に対する比較例２） 本発明の参考例１に対応する比較例について以下で説明
する。

【００４０】本比較例２では、参考例１と同様に、図４
に示す液晶表示装置と同様の構成のものを用いた。但
し、本比較例２では位相差補償素子を用いていない。

【００４１】図９は、この液晶表示装置を参考例１と同
様の手法で測定したコントラスト比５０の等コントラス
ト・コンター曲線を示す図である。

【００４２】上述した図７、図８及び図９を比較すれ
ば、Φ＝０°、９０°、１８０°及び２７０°ではいず
れもコントラスト５０の等コントラスト線は概ねθ＝５
５°と同一の値を示している。しかしながら、Φ＝４５
°、１３５°、２２５°及び３１５°でのコントラスト
５０の等コントラスト・コンター曲線は、比較例２の図
９では概ねθ＝２３°、比較例１の図８では概ねθ＝３
８°であるのに比して、参考例１の図７では概ねθ＝５
３°である。

【００４３】以上まとめると、比較例１、２及び参考例
１ではΦ＝０°、９０°、１８０°及び２７０°での視
野角特性は概ね同一かつ良好である。しかし、Φ＝４５
°、１３５°、２２５°及び３１５°では比較例２の液
晶表示装置の視野角特性は著しく劣っている。比較例１
の液晶表示装置は、これに一定の改善が成された。更に
参考例１では、これをほぼ完全に改善し、Φ＝４５°、
１３５°、２２５°及び３１５°の視野角特性をΦ＝０
°、９０°、１８０°及び２７０°の視角特性とほぼ等
しい程度に拡大した。即ち、参考例１ではほぼ完全に等
方的な、かつ良好な視野角特性が得られた。

【００４４】また、参考例１では、位相差補償素子とし
て、厚さｄ_ｆ＝５０μｍ，ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）＝２５ｎ
ｍ、ｄ_ｆ｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝＝１３０ｎｍの
位相差フィルムを各々１枚ずつ用いたが、本発明は何ら
これに限定されることなく、位相差補償素子として同等
の特性を示すものであれば、複数の位相差フィルムある
いは液晶セル等を組み合わせて用いてもよい。

【００４５】（参考例２） ところで、参考例１ではｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）＝２５ｎ
ｍ、ｄ_ｆ｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝＝１３０ｎｍな
る２枚の位相差フィルム（位相差補償素子）で液晶セル
を挟んだ場合のみを示した。このとき、各々の位相差補
償素子はｘ軸を最隣接の偏光板の吸収軸に直交するよう
に配置した場合のみの検討であった。

【００４６】そこで、本参考例２では、ｄ_ｆ｛（ｎｘ＋
ｎｙ）／２−ｎｚ｝の値、ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）の値、及
び偏光板の吸収軸と位相差板のｘ軸とのなす角度につい
て、各々独立に変化させることで本発明の効果が創出さ
れる範囲を見積もった。但し、本参考例２では、ｎｘ、
ｎｙ、ｎｚすべての値が異なる位相差フィルムを用いる
代りに、図１０に示すように、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの第１
の位相差フィルムと、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの第２の位相差
フィルムとを組み合せた位相差補償素子を用いた。

【００４７】なお、図１０において、Ａ１０１は下偏光
板、Ａ１０２は上偏光板、Ａ１０３は第１の下位相差フ
ィルム（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）、Ａ１０４は第１の上位相
差フィルム（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）、Ａ１０５は第２の下
位相差フィルム（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）、Ａ１０６は第２
の上位相差フィルム（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）、Ａ１０７は
液晶セル、Ａ１０８は下偏光板の吸収軸、Ａ１０９は上
偏光板の吸収軸、Ａ１１０は第２の下位相差フィルムＡ
１０５のｘ軸、Ａ１１１は第２の上位相差フィルムＡ１
０６のｘ軸である。

【００４８】ここで、位相差補償素子を用いたのは、以
下の二つの理由による。 （ａ）本発明の効果が創出される範囲を容易かつ詳細に
調べることができるからである。 （ｂ）複数の位相差フィルムを組み合わせた位相差補償
素子によっても本発明の効果が創出できることを示すた
めである。

【００４９】［ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）｝の変化］ 図１０のような配置において（但し、第２の位相差フィ
ルムＡ１０５、Ａ１０６は取り除いた状態で）、ｎｘ＝
ｎｙ＞ｎｚなる厚さｄ_ｆの第１の位相差フィルムのｄ_ｆ
（ｎｘ−ｎｚ）値を２０ｎｍ〜４００ｎｍまで変化さ
せ、斜め方向のコントラスト特性を参考例１と同一の測
定系で測定した。ここで、斜め方向とは視野角を定義し
た図２２において、θ＝５０°、Φ＝０°、４５°、９
０°、１３５°、１８０°、２２５°、２７０°そして
３１５°である。

【００５０】図１１は、測定の結果を示す図である。

【００５１】この図１１により理解されるように、Φ＝
０°、９０°、１８０°及び２７０°では、ｄ_f（ｎｘ
−ｎｚ）値によらず、ほぼ一定の良好なコントラスト値
を示している。一方、Φ＝４５°、１３５°、２２５°
及び３１５°では、ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）の値がほぼ１４
０ｎｍのときに最大のコントラストが得られた。尚、図
１１に示した通り、前記最適値以外でも、２０ｎｍ＜ｄ
_f（ｎｘ−ｎｚ）＜２５０ｎｍの範囲ではコントラスト
向上の効果があり、更に９０ｎｍ＜ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）
＜１９０ｎｍの範囲ではその効果が顕著であった。

【００５２】周知のように、位相差補償素子のリタデー
ション値｛ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）｝は、補償される液晶セ
ルのｄ_ＬＣ・△ｎ値（セル厚ｄＬＣと、用いた液晶の△
ｎ（＝｜ｎｅ−ｎｏ｜）との積）に対する相対値で議論
すべきである。本参考例２でもその考えを踏襲する。本
参考例２で用いた液晶（メルク社製ＭＪ９５９５５）の
△ｎは概ね０．０７７、セル厚は４．５μｍであるか
ら、液晶セルのｄ_ＬＣ・△ｎは３４７ｎｍである。従っ
て、本発明の効果が得られる範囲は、位相差補償素子の
リタデーション値｛＝ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）｝が液晶セル
のｄ_ＬＣ・△ｎ値の０％〜７２％の間であり、著しい効
果が得られるのは２５％〜５５％の間であり、最大の効
果が期待できるのは概ね４０％の場合である。

【００５３】本参考例２では、位相差補償素子を液晶セ
ルの両側に配置した場合であり、片側一方に配置した場
合には、前記の各値を各々略２倍すればよい。この場合
において、本発明の効果が得られる範囲は、位相差補償
素子のリタデーション値｛ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）｝が液晶
セルのｄ_ＬＣ・△ｎ値の０％〜１４４％の間であり、著
しい効果が得られるのは５０％〜１１０％の間であり、
最大の効果が期待できるのは概ね８０％となる。

【００５４】本参考例２では、位相差補償素子の各々を
２枚の位相差フィルムによって構成したが、３枚以上の
位相差フィルムあるいはフィルム以外のもの、例えば液
晶セル、液晶性高分子膜等で位相差補償素子を構成して
もよい。

【００５５】［（ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）の変化］ 次に、図１０の配置で、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚなる厚さｄ_ｆ
の第２の位相差フィルムのｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）値を０ｎ
ｍ〜５０ｎｍまで変化させ、斜め方向のコントラスト特
性を参考例１と同一の測定系で測定した。但し、第１の
位相差フィルムは、ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）＝１４０ｎｍと
した。ここで、斜め方向とは視野角を定義した図２２に
おいて、θ＝５０°、Φ＝０°、４５°、９０°、１３
５°、１８０°、２２５°、２７０°そして３１５°で
ある。

【００５６】図１２は、その測定の結果を示す図であ
る。

【００５７】この図１２により理解されるように、Φ＝
０°、９０°、１８０°及び２７０°では、ｄ_f（ｎｘ
−ｎｙ）値によらず、ほぼ一定の良好なコントラスト値
が得られている。一方、Φ＝４５°、１３５°、２２５
°及び３１５°では、ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）の値がほぼ２
２．５ｎｍのときに最大のコントラストが得られた。
尚、図１２に示した通り、最適値２２．５ｎｍ以外で
も、２．５ｎｍ＜ｄ_f（ｎｘ−ｎy）＜４５ｎｍの範囲で
はコントラスト向上の効果があり、更に１０ｎｍ＜ｄ_f
（ｎｘ−ｎy）＜３５ｎｍの範囲ではその効果が顕著で
あった。

【００５８】ここで、位相差補償素子のリタデーション
値｛ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）｝を、補償される液晶セルのｄ
_ＬＣ・△ｎ値（この参考例の場合、ｄ_ＬＣ・△ｎ＝３４
７ｎｍ）に対する相対値で議論する。

【００５９】本発明の効果が得られる範囲は、位相差補
償素子のリタデーション値｛ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）｝が液
晶セルのｄ_LC・△ｎ値の０％〜１３％の間であり、著し
い効果が得られるのは２％〜１０％の間であり、最大の
効果が期待できるのは概ね６．５％の場合である。

【００６０】［上下位相差補償素子のｘ軸（面内で最大
屈折率を示す軸）軸の成す角度］本発明では液晶セルの
上下に配置した位相差補償素子の、ｘ軸は概ね直交させ
てある。その理由は、液晶表示装置を正面から見たとき
のコントラストの低下を避けるためである。２枚の位相
差補償素子のｘ軸が直交していなければ、位相差補償素
子全体で面内位相差が生じるため、良好な黒表示が得ら
れず、コントラストが低下することは容易に推察できる
からである。

【００６１】［位相差補償素子の配置、ｘ軸と偏光板の
吸収軸の成す角度の変化］ 前述した参考例１では、液晶セルの上下に配置した位相
差補償素子のｘ軸（最大屈折率を示す軸）は、それに最
隣接した偏光板の吸収軸に直交に配置してあった。本参
考例２では、ｘ軸と最隣接の偏光板の吸収軸との直交関
係のずれと本発明の効果の関係を調べた。

【００６２】具体的には、ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）＝１４０
ｎｍ、ｎｙ＝ｎｘの条件を満たす位相差フィルム（第１
の位相差フィルム）と、ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）＝２２．５
ｎｍ、ｎｚ＝ｎｙの条件を満たす位相差フィルム（第２
の位相差フィルム）を、図１０のように積層し、上下に
配した第２の位相差フィルムの各ｘ軸（面内での最大屈
折率に平行な軸）の直交関係を維持しつつ、第２の位相
差フィルムのｘ軸と最隣接の偏光板の吸収軸との成す角
度α（図１３参照）を時計回りの回転を正として、０°
≦α＜１８０°の範囲で変化させ、斜め方向のコントラ
スト特性を参考例１と同一の測定系で測定した。ここ
で、斜め方向とは視野角を定義した図２２において、θ
＝５０°、Φ＝０°、４５°、９０°、１３５°、１８
０°、２２５°，２７０°そして３１５°である。

【００６３】図１４は、測定結果を示す図である。

【００６４】この図１４による場合には、Φ＝０°、９
０°、１８０°及び２７０°はα＝０°、９０°、１８
０°の３点で最大値をとるが、Φ＝４５°、１３５°、
２２５°及び３１５°はα＝９０°のみで、即ち位相差
補償素子のｘ軸が最隣接偏光板の吸収軸と直交する配置
でのみ最大値をとる。

【００６５】従って、本発明の効果を最大限に得るため
には、α＝９０°、即ち位相差補償素子の面内での最大
屈折率を示す軸ｎｘと、それに最隣接の偏光板の吸収軸
とが直交するときである。また、図１４によれば、４５
°＜α＜１３５°のとき、即ち前記本発明の効果の得ら
れる配置から時計回り及び反時計回りに４５°ずれた場
合でも本発明の効果が得られることが解る。さらには、
６７°＜α＜１１３°のとき、即ち前記本発明の最大効
果の得られる配置から時計回り及び反時計回りに２３°
ずれた場合では著しい効果が得られた。

【００６６】参考例１、２では、液晶表示モードとして
図６に示す構成のものを用いたが、本発明の適用できる
液晶表示モードは何らこれに限定されるものではない。
即ち、請求項１に記載の条件を満たす液晶セルであれば
如何なる表示モードを用いた液晶セルでもよい。

【００６７】（実施例１） 上述した参考例１、２では垂直配向したＮｎ型液晶を分
割配向させた代表的な液晶表示モードに対して、本発明
の位相差補償技術を適応した場合の例であった。本実施
例１と後述の実施例２では、水平配向したＮｐ型液晶を
分割配向させた代表的な液晶表示モードに対して、本発
明の位相差補償技術を適応する。

【００６８】本実施例１の液晶表示装置の構成も、図４
に示すものと同様である。

【００６９】図４の液晶セルは、本願発明者等の提案し
たＮｐ型液晶を軸対称状に水平配向させた広視野角液晶
表示モードのものである。その液晶セルの作製法の一例
を挙げれば以下の通りである。無論、作製法はこれに限
定されるものではない。

【００７０】前述の図６を参照しながら、本実施例の液
晶表示装置の製造方法を説明する。

【００７１】表面に透明電極６３（ＩＴＯ＝膜厚１００
ｎｍ）が形成された基板６２上に、感光性ポリイミドを
用いて高さ約４．５μｍのスペーサー６５を絵素領域外
に形成した。その後でＯＭＲ８３（東京応化製）で高さ
約３μｍの凸部６６を形成した。凸部６６で包囲される
領域、即ち絵素領域の大きさは１００μｍ□とした。垂
直配向層６８は形成せず。

【００７２】このように形成した基板を、もう一方の基
板である、透明電極を有し、かつ平坦な形状の基板と貼
り合わせて液晶セルを完成させた。

【００７３】作製した液晶セル中に、光硬化性樹脂とし
てＲ−６８４（日本化薬製）０．１ｇ、光重合抑制剤と
してｐ−フェニル・スチレン０．１ｇ、液晶材料として
ＭＳ９０８４７（メルク社製：Ｓ８１１を０．４重量％
混有）３．７４ｇ及び光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１
を０．０２５ｇ混合した混合物を注入した。

【００７４】その後、液晶セルを、液晶の透明点温度以
上の１１０℃に加熱し、１時間保持した。その後、０．
１℃／ｍｉｎで室温まで徐冷した。徐冷の途中で、絵素
内に透明相と非透明相とが観測され、かつ透明相と非透
明相の面積がほぼ同一になったとき、徐冷を一旦停止
し、液晶セルに約２．５Ｖｒｍｓの矩形波を断続的に印
加し、またセルの温度を適切に上下し、良好な軸対称配
向を得た後、電圧印加を止め徐冷を再開した。最後に、
紫外線を照射し光硬化性樹脂Ｒ−６８４を硬化させるこ
とで軸対称配向を固定し、液晶セルの作製を完了した。

【００７５】この液晶セルに、二軸延伸法により作製し
た、厚さｄ_f＝５０μｍ、ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）＝２５ｎ
ｍ、ｄ_f｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝＝１３０ｎｍの
位相差補償素子としての位相差フィルム１０３、１０４
を図４の様に配置した。更に、その外側に偏光板１０
１、１０２を配置して、液晶表示装置を完成させた。

【００７６】本実施例１の液晶表示装置を、大塚電子
（株）製の光学特性測定器ＬＣＤ５０００を用いて、駆
動電圧Ｖｏｎ＝７．３Ｖにて黒表示させたときの透過率
の視野角特性を測定し、ついで駆動電圧Ｖｏｆｆ＝２．
３Ｖにて白表示させたときの透過率の視野角特性を測定
し、更に白表示時の透過率を黒表示の透過率で除しコン
トラスト比の視野角特性を得た。

【００７７】図１５は、その結果をもとにコントラスト
比５の等コントラスト・コンター曲線を示す図である。

【００７８】（比較例３） 本発明の実施例１に対応する比較例３について以下で説
明する。

【００７９】本比較例３では、実施例１と同様に、図４
に示す液晶表示装置の構成のものを用いた。但し、本比
較例３で用いた位相差板は、厚さｄ_ｆ＝５０μｍ、ｄ_ｆ
（ｎｘ−ｎｙ）＝０ｎｍ，ｄ_ｆ｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−
ｎｚ｝＝１３０ｎｍとした。

【００８０】図１６は、この液晶表示装置を参考例１と
同様の手法で測定したコントラスト比５の等コントラス
ト・コンター曲線を示す図である。

【００８１】（比較例４） 本発明の実施例１に対応する比較例４について以下で説
明する。

【００８２】本比較例４では、実施例１と同様に、図４
に示す液晶表示装置の構成のものを用いた。但し、本比
較例４では、位相差補償素子を用いていない。

【００８３】図１７は、この液晶表示装置を参考例１と
同様の手法で測定したコントラスト比５の等コントラス
ト・コンター曲線を示す図である。

【００８４】上述した図１５、図１６及び図１７を比較
すれば、Φ＝０°、９０°、１８０°及び２７０°では
いずれもコントラスト５の等コントラスト線は概ねθ＝
６０°と同一の値を示している。しかしながら、Φ＝１
３５°、３１５°でのコントラスト５の等コントラスト
・コンター曲線は、比較例４の図１７では概ねθ＝３８
°、比較例３の図１６では概ねθ＝４８°であるのに比
して、実施例１の図１５では概ねθ＝５５°である。

【００８５】以上まとめると、比較例３、４及び実施例
１では、Φ＝０°、９０°、１８０°及び２７０°での
視野角特性は概ね同一かつ良好である。しかし、Φ＝１
３５°、３１５°では比較例４の液晶表示装置の視野角
特性は劣っている。比較例３の液晶表示装置は、これに
一定の改善が成された。更に実施例１では、これをほぼ
完全に改善し、Φ＝１３５°、３１５°の視野角特性を
Φ＝０°、９０°、１８０°及び２７０°ほぼ等しい程
度に拡大した。即ち、実施例１ではほぼ完全に等方的
な、かつ良好な視野角特性が得られた。

【００８６】本実施例では位相差補償素子を２枚の位相
差フィルムによって構成したが、複数枚のフィルムある
いはフィルム以外のもの、例えば液晶セル、液晶性高分
子膜等で構成してもよい。

【００８７】（実施例２） ところで、上述した実施例１では、ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）
＝２５ｎｍ，ｄ_ｆ｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝＝１３
０ｎｍなる２枚の位相差フィルムで液晶セルを挟んだ場
合のみを示した。このとき、各々の位相差板はｘ軸を最
隣接の偏光板の吸収軸に直交するように配置した場合の
みの検討であった。

【００８８】そこで、本実施例２では、ｄ_ｆ｛（ｎｘ＋
ｎｙ）／２−ｎｚ｝の値、ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）の値、及
び偏光板の吸収軸と位相差板のｘ軸との成す角度につい
て各々独立に変化させることで本発明の効果が創出され
る範囲を見積もった。ただし、本実施例２では、ｎｘ、
ｎｙ、ｎｚのすべての値が異なる位相差フィルムを用い
る代りに、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの第１の位相差フィルム
と、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの第２の位相差フィルムとを、図
１０のように組み合せた位相差補償素子を配置した。配
置の仕方は、参考例２の場合と同様である。

【００８９】ここで、この位相差補償素子を用いたの
は、以下の２つの理由による。 （ａ）本発明の効果が創出される範囲を容易、かつ詳細
に調べることができるからである。 （ｂ）複数の位相差フィルムを組み合わせた位相差補償
素子によっても本発明の効果が創出できることを示すた
めである。

【００９０】［ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）の変化］ 図１０のような配置において、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚなる厚
さｄ_ｆの位相差フィルムのｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）値を２０
ｎｍ〜４００ｎｍまで変化させ、斜め方向のコントラス
ト特性を参考例１と同一の測定系で測定した。ここで、
斜め方向とは視野角を定義した図２２において、θ＝５
０°、Φ＝０°、４５°、９０°、１３５°、１８０
°、２２５°、２７０°そして３１５°である。

【００９１】図１８は、測定の結果を示す図である。

【００９２】図１８において、Φ＝０°、９０°、１８
０°及び２７０°ではｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）値によらずほ
ぼ一定の良好なコントラスト値を示している。一方、Φ
＝４５°、１３５°、２２５°そして３１５°ではｄ_f
（ｎｘ−ｎｚ）の値がほぼ１５０ｎｍのときに最大のコ
ントラストが得られた。尚、図１８に示した通り、前記
最適値以外でも２０ｎｍ＜ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）＜３００
ｎｍの範囲ではコントラスト向上の効果があり、更に７
０ｎｍ＜ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）＜２３０ｎｍの範囲ではそ
の効果が顕著であった。

【００９３】周知のように、位相差補償素子のリタデー
ション値｛ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）｝は、補償される液晶セ
ルのｄ_LC・△ｎ値（セル厚ｄ_LCと、用いた液晶の△ｎ
（＝｜ｎｅ−ｎｏ｜）との積）に対する相対値で議論す
べきである。本実施例でもその考えを踏襲する。本実施
例で用いた液晶（メルク社製ＭＳ９０８４７）の△ｎは
概ね０．０９６、セル厚は４．５μｍであるから液晶セ
ルのｄ_LC・△ｎは４３２ｎｍである従って、本発明の効
果が得られる範囲は位相差補償素子のリタデーション値
｛ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）｝が液晶セルのｄ_LC・△ｎ値の５
％〜６９％の間であり、著しい効果が得られるのは１６
％〜５４％であり、最大の効果が期待できるのは概ね３
５％の場合である。

【００９４】本実施例では、位相差補償素子を液晶セル
の両側に配置した場合であり、片一方に配置した場合に
は前記の各値を各々略２倍すればよい。従って、本発明
の効果が得られる範囲は位相差補償素子のリタデーショ
ン値｛＝ｄ_f（ｎｘ−ｎｚ）｝が液晶セルのｄ_LC・△ｎ
値の１０％〜１３８％の間であり、著しい効果が得られ
るのは３２％〜１０８％の間であり、最大の効果が期待
できるのは概ね７０％となる。

【００９５】［ｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）の変化］ 次に、図１０の配置で、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚなる厚さｄ_ｆ
の位相差フィルムＡ１０５及びＡ１０６のｄ_ｆ（ｎｘ−
ｎｙ）値を３ｎｍ〜５０ｎｍまで変化させ、斜め方向の
コントラスト特性を参考例１と同一の測定系で測定し
た。但し、位相差フィルムＡ１０３とＡ１０４は、ｄ_ｆ
（ｎｘ−ｎｚ）＝１５０ｎｍ。ここで、斜め方向とは視
野角を定義した図２２において、θ＝５０°、Φ＝０
°，４５°、９０°、１３５°、１８０°、２２５°、
２７０°そして３１５°である。

【００９６】図１９は、測定の結果を示す図である。

【００９７】図１９によれば、Φ＝０°、９０°、１８
０°及び２７０°ではｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）値によらずほ
ぼ一定の良好なコントラスト値が得られている。一方、
Φ＝４５°、１３５°、２２５°及び３１５°では、Φ
＝４５°、２２５°とΦ＝１３５°、３１５°では最大
コントラストを与えるｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）値に大きな差
がある。しかし、ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）値の変化に対する
両組のコントラストの変化はブロードであり、両コント
ラストが一致したとき、即ち視野角特性がより同心円状
になったとき（これもまた本発明の効果の一つである）
でもコントラスト拡大の効果が十分に得られている。こ
のときのｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）の値は２４ｎｍであり、こ
のとき本発明の効果が最大であった。なお、図１９に示
した通り、最適値２４ｎｍ以外でも３ｎｍ＜ｄ_f（ｎｘ
−ｎy）＜４８ｎｍの範囲では本発明の効果があり、更
に、１２ｎｍ＜ｄ_f（ｎｘ−ｎy）＜３６ｎｍの範囲では
その効果が顕著であった。

【００９８】ここで、位相差補償素子のリタデーション
値｛ｄ_f（ｎｘ−ｎｙ）｝を、補償される液晶セルのｄ
_LC・△ｎ値（この例の場合のｄ_LC・△ｎ＝４３２ｎｍ）
に対する相対値で議論する。本発明の効果が得られる範
囲は位相差補償素子のリタデーション値｛ｄ_f（ｎｘ−
ｎｙ）｝が液晶セルのｄ_LC・△ｎ値の０％〜１２％の間
であり、著しい効果が得られるのは２％〜９％の間であ
り、最大の効果が期待できるのは概ね５．５％の場合で
ある。

【００９９】［上下位相差補償素子のｘ軸（面内で最大
屈折率を示す軸）の成す角度］本発明では液晶セルの上
下に配置した位相差補償素子の、ｘ軸は概ね直交させて
ある。その理由は液晶表示素子を正面から見たときのコ
ントラストの低下を避けるためである。２枚の位相差補
償素子のｘ軸が直交していなければ、位相差補償素子全
体で面内位相差が生じるため、良好な黒表示が得られ
ず、コントラストが低下することは容易に推察できるか
らである。

【０１００】［位相差補償素子の配置、ｘ軸と偏光板の
吸収軸の成す角度の変化］ 前述した実施例１では、液晶セルの上下に配置した位相
差補償素子のｘ軸（最大屈折率を示す軸）はそれに最隣
接した偏光板の吸収軸に直交させてあった。本実施例２
では、ｘ軸と最隣接の偏光板の吸収軸との直交関係のず
れと本発明の効果の関係を調べた。

【０１０１】具体的には、ｄ_ｆ（ｎｚ−ｎｘ）＝１５０
ｎｍ，ｎｙ＝ｎｘの条件を満たす位相差フィルムと、ｄ
_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）＝２４ｎｍ，ｎｚ＝ｎｙの条件を満た
す位相差フィルムとの２枚の位相差フィルムを、図１０
のように積層した位相差補償素子のｘ軸（面内での最大
屈折率に平行な軸）の直交関係を維持しつつ、位相差補
償素子のｘ軸と最隣接の偏光板の吸収軸との成す角度α
（図１３参照）を時計回りの回転を正として、０°≦α
＜１８０°の範囲で変化させ、斜め方向のコントラスト
特性を参考例１と同一の測定系で測定した。ここで、斜
め方向とは視野角を定義した図２２において、θ＝５０
°、Φ＝０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、
２２５°、２７０°そして３１５°である。

【０１０２】図２０は、測定結果を示す図である。

【０１０３】図２０によれば、総てのΦに対して最大の
コントラストを与えるαの値は存在しない。しかし、視
野角特性が対称に拡大できるのはα＝９０°、即ち位相
差補償素子のｘ軸が最隣接偏光板の吸収軸と直交する配
置でのときである。従って、本発明の効果を最大限に得
るためにはα＝９０°、即ち位相差補償素子の面内での
最大屈折率を示す軸ｎｘと、それに最隣接の偏光板の吸
収軸とが直交するときである。また、図２０によれば、
４５°＜α＜１３５°のとき、即ち前記本発明の効果の
得られる配置から時計回り及び反時計回りに４５°ずれ
た場合でも、本発明の効果が得られることが解る。更に
は、６７°＜α＜１１３゜のとき、即ち前記本発明の最
大効果の得られる配置から時計回り及び反時計回りに２
３°ずれた場合では著しい効果が得られた。

【０１０４】上述した参考例１〜２および実施例１〜２
では、図６の構成の液晶セル、つまり液晶表示モードと
して略連続的に配向が変化している（連続的に配向分割
した）表示モードを用いたが、前述したように本発明の
適用範囲は何らこれに限定されるものではない。

【０１０５】本実施例で略連続的に配向が変化している
表示モードを用いたのは、本発明により偏光板の吸収軸
から４５°ずれた方向での視野角特性を改善することで
等方的な視野角特性が得られるからである。

【０１０６】図２１に、２分割、４分割、連続分割の分
割配向での、液晶表示装置を正面から見たときの、絵素
内のダイレクター分布の一例を示す。（ａ−１）は２分
割配向で白表示を行う場合、（ａ−２）は２分割配向で
黒表示を行う場合、（ｂ−１）は４分割配向で白表示を
行う場合、（ｂ−２）は４分割配向で黒表示を行う場
合、（ｃ−１）は連続配向で白表示を行う場合、（ｃ−
２）は連続配向で黒表示を行う場合である。これらの図
中の破線は分割配向による各ドメイン境界を示してい
る。また、図中の矢印は、図２１（ｄ）に示すように、
液晶セルの中間層での液晶分子の起き上がり方向を矢先
として液晶分子のダイレクターを示している。

【０１０７】この図２１より理解されるように、連続的
に配向が変化している（連続的に配向分割した）場合に
は、この境界線が無いのが特徴である。なお、図２１に
おいて、分割無し、３分割、５分割、６分割、７分割・
・・等も考えられる。また各々、様々なツイスト角度を
取り得る。

【０１０８】また、本発明が表示モード（分割方法）に
よらないのは、図２１の右列、つまり（ａ−２）、（ｂ
−２）、（ｃ−２）に示した黒表示のダイレクター分布
が端的に示している。即ち、黒表示では、分割方法によ
らずダイレクターは同一である。厳密には、液晶セル厚
方向のプロファイルが異なる。Ｎｐ型液晶の水平配向を
用いた実施例１及び２の特性に比してＮｎ型液晶の垂直
配向を用いた参考例１及び２の特性が優れているのは、
セル厚方向のプロファイルの違いに起因している。この
プロファイルの違いを具体的に以下に説明する。

【０１０９】Ｎｎ型液晶を用いた場合には、黒表示時に
おいて、セル厚方向のいずれの位置に置いても（上下基
板付近およびセル厚の中央付近のいずれにおいても）、
液晶分子はその分子長軸を基板表面に対して垂直に配向
している。これに対し、Ｎｐ型液晶を用いた場合には、
黒表示時において、セル厚の中央付近の液晶分子はその
分子長軸を基板表面に対して垂直に配向しているが、上
下基板に近づくにつれて、垂直からずれ基板表面に対し
て略平行に配向する。上記のプロファイルの違いは、こ
の配向状態の違いを言う。この配向状態の違い起因し
て、Ｎｎ型液晶を用いた液晶セルはＮｐ型液晶を用いた
液晶セルに比較して、図２に示した屈折率楕円体で代表
される理想的な屈折率異方性を呈するため、参考例１お
よび２の液晶表示装置の視野角特性は、実施例１および
２の視野角特性よりも優れる。

【０１１０】本発明の効果の本質は、黒表示状態での光
漏れを押さえる点にあり、表示モード（分割方法）に依
存しないのは必然である。即ち、液晶セル表面に概ね平
行な平面内の局所的な屈折率異方性の値が白表示時より
も黒表示時の方が小さくなる液晶セルであれば、如何な
る表示モードを用いた液晶セルを使用してもよい。

【０１１１】本発明の実施例では液晶表示装置の駆動方
法については何ら言及していないが、本発明はパッシブ
・マトリックス駆動、薄膜トランジスタ等を用いたアク
ティブ・マトリックス駆動、プラズマ放電を用いたプラ
ズマ・アドレス駆動（ＰＡＬＣ）等、如何なる駆動方式
にも適応できることは言うまでもない。

【０１１２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による場合に
は、吸収軸からのずれに伴う視野角特性の悪化を解消
し、概ね軸対称の視野角特性を有する液晶表示装置を提
供することが可能であるため、視野角を著しく拡大で
き、かつ同特性が全方位にわたって略等方的であるよう
にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる位相差補償素子の屈折率に関す
る条件を説明する模式図（斜視図）である。

【図２】本発明の適応できる液晶セルにおける、４つ以
上に配向分割した黒表示時の屈折率異方性に関する近似
を示す斜視図である。

【図３】本発明の適応できる液晶セルにおける、２つに
配向分割した黒表示時の屈折率異方性を各ドメイン毎の
近似を示す斜視図である。

【図４】本発明の参考例１および実施例１における液晶
表示装置の構成例を示す分解斜視図である。

【図５Ａ】上下偏光板の吸収軸を二等分する方向に沿っ
た、視野角変化による光漏れを説明する図である。

【図５Ｂ】周知の技術による、上下偏光板の吸収軸を二
等分する方向に沿った、視野角変化による光漏れ低減効
果を説明する図である。

【図５Ｃ】本発明の技術による、上下偏光板の吸収軸を
二等分する方向に沿った、視野角変化による光漏れ低減
効果を説明する図である。

【図６】（ａ）は本発明の液晶表示装置に適用可能な液
晶セルの構成例を示す断面図、（ｂ）はその平面図であ
る。

【図７】本発明の参考例１による場合の視野角特性を示
す図である。

【図８】参考例１に対する比較例１での視野角特性を示
す図である。

【図９】参考例１に対する比較例２での視野角特性を示
す図である。

【図１０】本発明の参考例２および実施例２における液
晶表示装置の構造例を示す分解斜視図である。

【図１１】本発明の参考例２における、コントラスト比
のｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）依存性を示す図である。

【図１２】本発明の参考例２における、コントラスト比
のｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）依存特性を示す図である。

【図１３】本発明の参考例２において、位相差補償素子
のｘ軸と偏光板の吸収軸との配置を規定する角度αを定
義する図である。

【図１４】本発明の参考例２における、コントラスト比
のα依存特性を示す図である。

【図１５】本発明の実施例１による場合の視野角特性を
示す図である。

【図１６】比較例３での視野角特性を示す図である。

【図１７】比較例４での視野角特性を示す図である。

【図１８】本発明の実施例２における、コントラスト比
のｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｚ）依存性を示す図である。

【図１９】本発明の実施例２における、コントラスト比
のｄ_ｆ（ｎｘ−ｎｙ）依存特性を示す図であ。

【図２０】本発明の実施例２における、コントラスト比
のα依存特性を示す図である。

【図２１】本発明の液晶表示装置に適用される液晶セル
の構成各種を説明する図及び液晶セルにおける液晶分子
の配向方向の定義を示す図である。

【図２２】本発明における視野角の定義を説明する斜視
図である。

【図２３】従来の配向分割による広視野角表示モードで
の代表的な視野角特性（等コントラスト・コンター曲
線）と、本発明による改善効果とを示す概念図である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−342154（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−244280（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−153802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210423（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−139402（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−153621（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−113561（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−120746（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−304764（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02F 1/13363

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板および第２の基板に挟持され
   た液晶層を有する液晶セルと、 第１の偏光板と第２の偏光板とを含む一対の偏光板であ
   って、前記液晶セルを挟持するとともに前記第１の偏光
   板と前記第２の偏光板とがクロスニコルに配置された一
   対の偏光板と、 前記第１の偏光板と前記液晶セルとの間に設けられた第
   １の位相差補償素子と、 前記第２の偏光板と前記液晶セルとの間に設けられた第
   ２の位相差補償素子とを備え、 前記液晶層にあっては、前記液晶セル表面に平行な面内
   の屈折率異方性の値が白表示時よりも黒表示時の方が小
   さく、前記液晶層として水平配向したネマチック相ポジ
   型液晶を用いており、且つ、 前記第１の位相差補償素子および前記第２の位相差補償
   素子は屈折率異方性を呈し、 直交座標系ＸＹＺの主軸ｘ、ｙ、ｚ軸に沿った方向の屈
   折率をそれぞれｎｘ，ｎｙ，ｎｚとし主軸ｚは前記液晶
   セル表面の法線に平行であり、主軸ｘ，ｙは前記液晶セ
   ル表面に平行な面内に有ると定義するとき、前記第１の
   位相差補償素子および前記第２の位相差補償素子の屈折
   率は、ｎｚ＜（ｎｘ＋ｎｙ）／２、且つ、ｎｘ＞ｎｙの
   関係を有し、且つ、 前記第１の位相差補償素子は、第１の位相差補償フィル
   ムと第２の位相差補償フィルムとを含み、前記第１の位
   相差補償フィルムは、前記第１の偏光板と前記第２の位
   相差補償フィルムとの間に設けられ、 前記第２の位相差補償素子は、第３の位相差補償フィル
   ムと第４の位相差補償フィルムとを含み、前記第３の位
   相差補償フィルムは、前記第２の偏光板と前記第４の位
   相差補償フィルムとの間に設けられ、 前記第１の位相差補償フィルムの屈折率は、ｎｘ＝ｎｙ
   且つｎｚ＜ｎｘの関係を有し、前記第２の位相差補償フ
   ィルムの屈折率は、ｎｙ＝ｎｚ且つｎｘ＞ｎｙの関係を
   有し、前記第３の位相差補償フィルムの屈折率は、ｎｘ
   ＝ｎｙ且つｎｚ＜ｎｘの関係を有し、前記第４の位相差
   補償フィルムの屈折率は、ｎｙ＝ｎｚ且つｎｘ＞ｎｙの
   関係を有し、 前記第２の位相差補償フィルムの主軸ｘと前記第１の偏
   光板の吸収軸との成す角度αが、６７°＜α＜１１３°
   であり、 前記第４の位相差補償フィルムの主軸ｘと前記第２の偏
   光板の吸収軸との成す角度αが、６７°＜α＜１１３°
   であり、 前記第２の位相差補償フィルムと前記第４の位相差補償
   フィルムの主軸ｘの成す角度が直交であり、 前記第１の位相差補償フィルムのリタデーション値ｄｆ
   （ｎｘ−ｎｚ）は、０．０５＜｛ｄｆ（ｎｘ−ｎｚ）／
   （ｄ _ＬＣ・Δｎ）｝＜０．６９の範囲（ｄｆはフィルム
   の厚さ、ｄ _ＬＣは液晶セルの厚さ、Δｎは液晶層の│ｎ
   ｅ−ｎｏ｜）にあり、 前記第３の位相差補償フィルムのリタデーション値ｄｆ
   （ｎｘ−ｎｚ）は、０．０５＜｛ｄｆ（ｎｘ−ｎｚ）／
   （ｄ _ＬＣ・Δｎ）｝＜０．６９の範囲（ｄｆはフィルム
   の厚さ、ｄ _ＬＣは液晶セルの厚さ、Δｎは液晶層の│ｎ
   ｅ−ｎｏ｜）にあり、 前記第２の位相差補償フィルムのリタデーション値ｄｆ
   （ｎｘ−ｎｙ）は、３ｎｍ＜ｄｆ（ｎｘ−ｎｙ）＜４８
   ｎｍの範囲にあり、 前記第４の位相差補償フィルムのリタデーション値ｄｆ
   （ｎｘ−ｎｙ）は、３ｎｍ＜ｄｆ（ｎｘ−ｎｙ）＜４８
   ｎｍの範囲にある、液晶表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液晶表示装置を備えたこ
   とを特徴とするテレビジョン装置。