JPH0561038A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置において、構造が単純で、表示
の着色および視野角特性を改善することができるように
する。 【構成】 液晶分子を２００°乃至２４０°の範囲でツ
イスト配向されたＳＴＮ型の液晶セル１の外側にこの液
晶セル１を挾んで偏光子１０と検光子１１を配置し、液
晶セル１の出射側基板７と検光子１１の間に、遅相軸１
２ａ、１３ａを互いに２５°乃至４５°で交差させた第
１および第２位相板１２、１３を配置するとともに、更
に遅相軸１４ａ、１５ａが互いにほぼ直交する第３およ
び第４位相板１４、１５を設け、これらの位相板１２〜
１５によって、液晶セル１を透過する際に生じた各波長
光毎の位相差の相違をほぼ補正し、表示色の着色が無
く、視角による表示色の変化を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスーパーツイステッドネ
マティック型の単純マトリックスタイプの液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来技術】液晶表示装置はオフィスオーメーション機
器のディスプレイ装置として使用されている。この様な
ディスプレイ装置は、高精細の表示が要求されるため、
画素数が多く、高時分割駆動が要求され、また表示特性
としてはコントラストが高く、且つ視野角が広いことが
要求されている。この様な要求に応じるため、パーソナ
ルコンピュータ等の表示装置としては、液晶表示装置の
中でも高時分割駆動が可能で且つ比較的コントラストの
高いスーパーツイステッドネマティック型（以下、ＳＴ
Ｎ型という）の単純マトリックス液晶表示装置が用いら
れている。

【０００３】このＳＴＮ型の単純マトリックス液晶表示
装置は、所定の間隔を隔てて対向配置された一対の基板
と、この一対の基板の対向する内面に互いに直角に交差
するように配置された電極と、この電極形成面を覆って
形成され、液晶分子を所定の方向に配向させるための配
向膜と、この配向膜間に封入される液晶材料と、一対の
基板の外側からこの一対の基板を挟む様に配置された一
対の偏光板とからなっている。そして、配向膜の間に封
入された液晶材料の配向膜近傍の液晶分子は、配向膜の
配向規制力により配向処理方向に配列されており、これ
により液晶分子は、予め定められた配向処理に従って、
一方の基板から他方の基板に向って１８０°乃至２７０
°の角度でツイスト配向している。

【０００４】ツイスト配向した液晶分子は対向する電極
間に時分割駆動によって電界が印加されることによって
配向が変化し、この配向の変化にともなう光学的な変化
を一対の偏光板によって視覚化することにより、所望の
表示が行なわれている。上述した液晶表示装置は、高時
分割駆動を可能とするために、液晶分子配列のツイスト
角を大きくし、且つ視覚的なコントラストを高くするた
めに液晶の復屈折効果を利用しているため、表示が着色
するという問題があり、また視野角が狭く、更に視角に
よって表示色が変化するという問題があった。

【０００５】上述した着色の問題を解決するために、上
述したような対向する一対の基板に駆動用の電極を設け
た駆動セルと、この駆動セルの液晶分子のツイスト方向
と逆向きにツイストさせた補償セルとを２層に配置した
２層のＳＴＮ型の液晶表示装置が提唱されている。この
２層のＳＴＮ型液晶表示装置は、駆動セルで生じた各波
長光毎の位相差の相違を補償セルで補正させることがで
き、表示の着色を抑えて白黒表示に近い表示ができる。

【０００６】上記２層のＳＴＮ型の液晶表示装置は、駆
動セルと同様の液晶セルを補償セルとして用いるため、
この補償セルの製造工程が複雑であって高価になり、そ
して表示装置が大型になるという問題があった。また、
表示の着色も未だ十分に取り除かれてはおらず、しかも
視野角特性は依然として改善されていない。

【０００７】また、２層のＳＴＮ型の液晶表示装置の補
償セルを１枚または２枚の位相板に換え、この位相板に
よって駆動セルで生じた各波長光の位相差の違いを補償
しようとしたＳＴＮ型液晶表示装置も提案されている。
この液晶表示装置は、フィルム状の位相板を用いること
ができるため、製造工程が単純になり、また薄い形状に
することができ、表示装置が小型になるという利点があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の液晶表示装置は、位相板の△ｎの波長依存性が
液晶の△ｎの波長依存性とは異なるため、駆動セルで生
じた位相差の各波長光毎の相違を十分補正することがで
きなかった。その為、表示の着色を十分取り除くことが
できないという欠点があり、また視野角特性が悪いとい
う欠点もあった。図１５に従来の位相板を用いたＳＴＮ
型の液晶表示装置における等コントラスト曲線図を示し
た。この等コントラスト曲線は、液晶表示装置の基板の
法線方向から１０°、２０°、３０°、４０°、および
５０°傾けた方向から観察した時のコントラストを各方
位にわたって示したものである。ここで、白三角はコン
トラストが１５０の点を現わし、同様に黒三角は１０
０、白四角は５０、黒四角は１０、黒丸はコントラスト
が負になる点、即ち明暗が反転する点を現わしている。
図１５から明らかな様に、液晶表示装置の正面、即ち基
板の法線方向のコントラストは極めて高いが、法線方向
から傾くのに従って、コントラストの著しい低下が見ら
れる。特に、液晶表示装置に上方向および右下方向には
明暗が反転する領域があらわれており、上方向の反転領
域が極めて大きい。従って、この様な従来の液晶表示装
置では、左上方向の法線方向から３５°傾いた位置から
観察したとき、陰画を見ているようになるのであって、
極めて重大な欠陥になるものである。

【０００９】また、表示色の問題はこの液晶表示装置を
用いてカラー表示しようとするとき特に問題になるもの
であり、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの各フィルターを透過した光
が、液晶表示装置を透過することによって色が変化し、
更にその変化が視角によって大きく変化するという欠点
がある。図１６（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）に、それぞれ液
晶表示装置を透過した光のＲ、Ｇ、Ｂ毎の視角による色
の変化をＣＩＥ色度図上に示した。ここで光透過状態
（ＯＮ：■）と光遮断状態（ＯＦＦ：＊）の表示色を表
わし、矢印ａはＯＮ状態の透過光の色度変化の方向を示
し、矢印ｂはＯＦＦ状態の透過光の色度変化の方向を示
している。この図１５から明らかな様に、基板の法線方
向からの傾きに応じて表示色が変化する。これは、液晶
表示装置を観察する方位によって表示色が異なることで
あり、表示品質を著しく低下させていた。本発明は、上
述した実情に鑑みてなされたものであり、構造が単純
で、表示の着色および視野角特性を改善することのでき
る液晶表示装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の液晶表示装置は、対向する面それぞれ
に、互いに交差する電極とこの電極を覆って所定の方向
に配向処理が施された配向膜とが形成された一対の基板
と、これらの配向膜の間に封止され、一方の基板から他
方の基板に向かって２００°乃至２４０°の範囲でツイ
スト配向され、屈折率異方性△ｎと層厚ｄとの積△ｎｄ
の値が８００ｎｍ乃至９００ｎｍの範囲に設定された液
晶材料と、前記一対の基板の外側にこの一対の基板を挟
むように配置された一対の偏光板と、この一対の偏光板
の間に配置され、遅相軸を互いに２５°乃至４５°で交
差させた一対の位相板と、前記一対の偏光板の間に配置
され、遅相軸を互いにほぼ直交させた２枚の他の位相板
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明は、液晶分子を２００°乃至２４０°の
範囲でツイスト配向されたＳＴＮ型の液晶表示装置の一
対の偏光板の間に遅相軸を互いに２５°乃至４５°で交
差させた一対の位相板を配置させるとともに、更に遅相
軸が互いにほぼ直交した他の２枚の位相板を前記一対の
偏光板の間に設けたので、これらの位相板によって、液
晶セルを透過する際に生じた各波長光毎の位相差の相違
がほぼ補正され、表示色の着色が無くなり、視角による
表示色の変化が少なくなる。また、これらの位相板によ
って基板の法線方向から傾いた方向からの位相差も補正
され、反転領域が減少し、且つ高いコントラストが得ら
れる領域が広くなる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。 ［第１実施例］図１および図２に第１実施例の断面図お
よび分解斜視図を示した。これらの図において、１は液
晶セルである。この液晶セル１は、一方の電極２および
この電極２を覆う配向膜３が形成された下基板４と、前
記一方の電極２と交差して対向する他方の電極５および
この他方の電極５を覆う配向膜６が形成された上基板７
と、上下基板４、７を所定の間隔を隔てて接合するシー
ル材８と、これらの上下基板４、７とシール材８とに囲
われた領域に封入され、誘電率比△ε／ε⊥の値が１．
９０、弾性定数比Ｋ３／Ｋ１の値が１．８３、Ｋ３／Ｋ
２の値が２．４０、ギャップｄとナチュラルピッチｐの
比ｄ／ｐの値が０．５の液晶材料９とからなっている。

【００１３】この液晶セル１には図面上で下方から光が
入射されるものであり、以下では下基板を入射側基板
４、上基板を出射側基板７という。液晶セル１の入射側
基板４の外側には、直線偏光板からなる偏光子１０が配
置され、出射側基板７の上方には直線偏光板からなる検
光子１１が配置されている。そして液晶セル１の出射側
基板７と検光子１１との間には４枚の位相板１２、１
３、１４、１５がその順に配置されている。

【００１４】前記入射側基板４と出射側基板７の対向す
るそれぞれの面に形成された配向膜３、６は、それぞれ
ラビング等の配向処理が施されている。即ち、入射側基
板４の配向膜３は図２に示した様に液晶セル１を正面か
ら観察したとき水平な線に対して左下から右上方向に約
３０°の傾きをもった方向３ａに配向処理が施されてい
る。また、入射側基板４に対向する出射側基板７の配向
膜６は、入射側基板４の配向処理方向３ａ（以下、入射
側配向処理方向という）に対して右回り（以下、負また
は−という）に６０°回転した方向６ａに配向処理が施
されている。この様な配向処理により、液晶材料９の分
子はプレチルト角が約８°で配向し、また入射側基板４
から出射側基板７に向って負の回転方向に２４０°（φ
ｏ）ツイストして配列する。そして、この液晶セル１の
ギャップｄと屈折率異方性△ｎとの積△ｎｄの値は８６
４ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）である。

【００１５】偏光子１０はその透過軸１０ａが、入射側
配向処理方向３ａに対して左回り（以下、正または＋と
いう）に＋１４０°（α）の方向に配置されている。ま
た、検光子１１はその透過軸１１ａが入射側配向処理方
向３ａと５５°（ε）で交差する方向に配置されてい
る。

【００１６】第１、第２、第３、および第４位相板１
２、１３、１４、１５は、ポリカーボネートを１軸伸張
した位相板からなっており、第１、第２位相板はその△
ｎｄの値が４００ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）、第
３、第４位相板はその△ｎｄの値が３５０ｎｍ〜４５０
ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）である。

【００１７】第１位相板１２はその遅相軸１２ａが入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ４０°（β）に配置さ
れ、第２位相板１３はその遅相軸１３ａが入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ５°（γ）の方向に配置されて
いる。また、第３位相板１４はその遅相軸１４ａが前記
入射側配向処理方向３ａに対してほぼ６０°（δ）に配
置され、第４位相板１５はその遅相軸１５ａが前記入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ１５０°（図２では、
第３位相板１４の遅相軸１４ａに対してほぼ９０°）
（η）に配置されている。

【００１８】なお、この第１実施例は、第３および第４
位相板１４、１５の遅相軸１４ａ、１５ａの方向を変更
しても良い。例えば、第３位相板１４の遅相軸１４ａを
入射側配向処理方向３ａに対してほぼ１５０°（δ）に
配置し、第４位相板１５の遅相軸１５ａを入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ６０°（η）に配置してもよ
い。

【００１９】この様に、この第１実施例では、位相板を
４枚用いているので、液晶セル１を透過する際に生じた
各波長毎の位相差の相違がほぼ補正され、表示色の着色
が無くなる。また、第３位相板１４と第４位相板１５は
遅相軸１４ａ、１５ａを互いにほぼ直交させて配置して
いるので、これらの位相板１２〜１５により各方位の視
角の変化に対する位相差の相違が補償され、視角特性が
改善される。

【００２０】図３にＯＦＦ状態の透過率分布を、図４に
ＯＮ状態の透過率分布を、そして図５に等コントラスト
曲線をそれぞれ示した。図３および図４において、黒四
角は透過率が１０％の点を、白四角は透過率が２０％の
点を表わしている。また図５の等コントラスト曲線図に
おいて、白三角はコントラストが１５０の点を現わし、
同様に黒三角は１００、白四角は５０、黒四角は１０、
黒丸はコントラストが負になる点、即ち明暗が反転する
点を現わしている。

【００２１】図３に示されるように、ＯＦＦ状態では液
晶表示装置の正面からの漏れ光は少なく、視角が大きく
なると上方位に漏れ光が表われる。また図４に示される
ように、ＯＮ状態における透過率は各方位にわたって大
きい。そして、図５に示すように、図１５に示した従来
のＳＴＮ型液晶表示装置に比べて、コントラストが１０
より大きくなる領域が広くなっており、また液晶表示装
置の上方に現われる反転領域が縮小し、且つ液晶表示装
置の右下方の反転領域が消滅している。よって本実施例
によれば、視野角が広くなり、視野角特性が改善され
る。

【００２２】第１実施例に示したように、４枚の位相板
を用いる場合、偏光子１０、検光子１１、および４枚の
位相板１２〜１５は、それぞれ入射側配向処理方向３ａ
を基準にして、偏光子１０の透過軸１０ａの角度αを１
３５°〜１４５°の範囲に、検光子１１の透過軸１１ａ
の角度εを５０°〜６０°の範囲に、第１位相板１２の
遅相軸１２ａの角度βを３５°〜４５°の範囲に、第２
位相板１３の遅相軸１３ａの角度γを０°〜１０°の範
囲に、第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを５５°
〜６５°または１４５°〜１５５°の範囲に設定し、且
つ第４位相板１５の遅相軸１５ａの角度ηを前記第３位
相板１４の遅相軸１４ａとほぼ直交するように配置する
のが望ましい。そして、液晶セル１の△ｎｄの値は８２
５ｎｍ〜８７５ｎｍの範囲であることが望ましい。ま
た、この第１実施例では、第１位相板１２および第２位
相板１３の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３７５ｎｍ〜４
２５ｎｍの範囲に、第３位相板１４および第４位相板１
５の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３００ｎｍ〜４５０ｎ
ｍの範囲にあるとき、ほぼ等しい特性が得られるので、
これらの位相板１２〜１５はその△ｎｄの値が上記範囲
にあるのが望ましい。

【００２３】図６（Ａ）、（Ｂ）に、上記４枚の位相板
１２〜１５の△ｎｄの値が全て等しい４００ｎｍに設定
した場合の等コントラスト曲線を示した。図６（Ａ）
は、第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを６０°、
第４位相板１５の遅相軸１５ａの角度ηを１５０°に設
定した場合を示し、図６（Ｂ）は第３位相板１４の遅相
軸１４ａの角度δを１５０°、第４位相板１５の遅相軸
１５ａの角度ηを６０°に設定した場合を示している。
ここで、白三角はコントラストが１５０の点を現わし、
同様に黒三角は１００、白四角は５０、黒四角は１０、
黒丸はコントラストが負になる点を現わしている。

【００２４】この図６で示すように、コントラストが１
０より大きくなる領域が広くなっており、また液晶表示
装置の上方に現われる反転領域が縮小している。従っ
て、これらの第１〜第４位相板はその△ｎｄの値が全て
等しくても良く、この場合、全ての位相板の△ｎｄが４
００ｎｍであるとき、同一の位相板を用いることができ
るので、製造上最も望ましい。

【００２５】［第２実施例］図７および図８を参照し
て、本発明の第２実施例を説明する。この場合、第１実
施例と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省
略する。図７において、液晶セルは、第１実施例の液晶
セル１と同様に形成されており、この液晶セル１の入射
側基板４の外側には、直線偏光板からなる偏光子１０が
配置され、出射側基板７の上方には直線偏光板からなる
検光子１１が配置されている。そして、液晶セル１の出
射側基板７と検光子１１との間には第１および第２位相
板１２、１３が配置されており、これら第１および第２
位相板１３の間には第３および第４位相板１４、１５が
配置されている。

【００２６】前記入射側基板４と出射側基板７の対向す
るそれぞれの面に形成された配向膜３、６は、それぞれ
第１実施例と同様にラビング等の配向処理が施されてい
る。即ち、入射側基板４の配向膜３は図７に示した様に
液晶セル１を正面から観察したとき水平な線に対して左
下から右上方向に約３０°の傾きをもった方向３ａに配
向処理が施されている。また、入射側基板４に対向する
出射側基板７の配向膜６は、入射側基板４の配向処理方
向３ａ（以下、入射側配向処理方向という）に対して右
回りに６０°回転した方向６ａに配向処理が施されてい
る。この様な配向処理により、液晶材料９の分子はプレ
チルト角が約８°で配向し、また入射側基板４から出射
側基板７に向って負の回転方向に２４０°（φｏ）ツイ
ストして配列する。そして、この液晶セル１のギャップ
ｄと屈折率異方性△ｎとの積△ｎｄの値は８６４ｎｍ
（測定波長：５８９ｎｍ）である。

【００２７】偏光子１０はその透過軸１０ａが、入射側
配向処理方向３ａに対して左回りに＋１４０°（α）の
方向に配置され、また検光子１１はその透過軸１１ａが
入射側配向処理方向３ａと５５°（ε）で交差する方向
に配置されている。

【００２８】第１、第２、第３、および第４位相板１
２、１３、１４、１５は、ポリカーボネートを１軸伸張
した位相板からなっており、第１、第２位相板１２、１
３はその△ｎｄの値が４００ｎｍ（測定波長：５８９ｎ
ｍ）、第３、第４位相板１４、１５はその△ｎｄの値が
３５０ｎｍ〜４５０ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）であ
る。

【００２９】第１位相板１２はその遅相軸１２ａが入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ４０°（β）に配置さ
れ、第２位相板１３はその遅相軸１３ａが入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ５°（γ）の方向に配置されて
いる。そして、これらの間に配置される第３位相板１４
はその遅相軸１４ａが入射側配向処理方向３ａに対して
ほぼ６０°（δ）に配置され、第４位相板１５はその遅
相軸１５ａが入射側配向処理方向３ａに対してほぼ１５
０°（図７では第３位相板１４の遅相軸１４ａに対して
９０°）（η）に配置されている。

【００３０】なお、この第２実施例においても、第３お
よび第４位相板１４、１５の遅相軸１４ａ、１５ａの方
向を変更しても良い。例えば、第３位相板１４の遅相軸
１４ａを入射側配向処理方向３ａに対してほぼ１５０°
（δ）に配置し、第４位相板１５の遅相軸１５ａを入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ６０°（η）に配置し
てもよい。

【００３１】この様に、この第２実施例では、位相板を
４枚用いているので、液晶セル１を透過する際に生じた
各波長毎の位相差の相違がほぼ補正され、表示色の着色
が無くなる。また、第３位相板１４と第４位相板１５は
遅相軸１４ａ、１５ａを互にほぼ直交させて配置してい
るので、これらの位相板１２〜１５により各方位の視角
の変化に対する位相差の相違が補償され、視角特性が改
善される。

【００３２】この第２実施例に示したように、４枚の位
相板を用いる場合、偏光子１０、検光子１１、および４
枚の位相板１２〜１５は、それぞれ入射側配向処理方向
３ａを基準にして、偏光子１０の透過軸１０ａの角度α
を１３５°〜１４５°の範囲に、検光子１１の透過軸１
１ａの角度εを５０°〜６０°の範囲に、第１位相板１
２の遅相軸１２ａの角度βを３５°〜４５°の範囲に、
第２位相板１３の遅相軸１３ａの角度γを０°〜１０°
の範囲に、第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを５
５°〜６５°または１４５°〜１５５°の範囲に設定
し、且つ第４位相板１５の遅相軸１５ａの角度ηを前記
第３位相板１４の遅相軸１４ａとほぼ直交するように配
置するのが望ましい。そして、液晶セル１の△ｎｄの値
は８２５ｎｍ〜８７５ｎｍの範囲であることが望まし
い。また、この第２実施例では、第１位相板１２および
第２位相板１３の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３７５ｎ
ｍ〜４２５ｎｍの範囲に、第３位相板１４および第４位
相板１５の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３００ｎｍ〜４
５０ｎｍの範囲にあるとき、ほぼ等しい特性が得られる
ので、これらの位相板１２〜１５はその△ｎｄの値が上
記範囲にあるのが望ましい。

【００３３】図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ等コントラ
スト曲線を示し、図８（Ａ）は、第３位相板１４の遅相
軸１４ａの角度δを６０°、第４位相板１５の遅相軸１
５ａの角度ηを１５０°に設定した場合を示し、図８
（Ｂ）は第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを１５
０°、第４位相板１５の遅相軸１５ａの角度ηを６０°
に設定した場合を示している。ここで、白三角はコント
ラストが１５０の点を現わし、同様に黒三角は１００、
白四角は５０、黒四角は１０、黒丸はコントラストが負
になる点を現わしている。この図８で示すように、コン
トラストが１０より大きくなる領域が広くなっており、
また液晶表示装置の上方に現われる反転領域が縮小して
いる。

【００３４】［第３実施例］図９および図１０を参照し
て、本発明の第３実施例を説明する。この場合にも、第
１実施例と同様の部材には同一の符号を付し、その説明
を省略する。図９において、液晶セルは、第１実施例の
液晶セル１と同様に形成されており、この液晶セル１の
入射側基板４の外側には、直線偏光板からなる偏光子１
０が配置され、出射側基板７の上方には直線偏光板から
なる検光子１１が配置されている。そして、液晶セル１
の出射側基板７と検光子１１との間には第１および第２
位相板１２、１３が配置されており、液晶セル１の入射
側基板４と偏光子１０との間には第３および第４位相板
１４、１５が配置されている。

【００３５】前記入射側基板４と出射側基板７の対向す
るそれぞれの面に形成された配向膜３、６は、それぞれ
第１実施例と同様にラビング等の配向処理が施されてい
る。即ち、入射側基板４の配向膜３は図９に示した様に
液晶セル１を正面から観察したとき水平な線に対して左
下から右上方向に約３０°の傾きをもった方向３ａに配
向処理が施されている。また、入射側基板４に対向する
出射側基板７の配向膜６は、入射側基板４の配向処理方
向３ａ（以下、入射側配向処理方向という）に対して右
回りに６０°回転した方向６ａに配向処理が施されてい
る。この様な配向処理により、液晶材料９の分子はプレ
チルト角が約８°で配向し、また入射側基板４から出射
側基板７に向って負の回転方向に２４０°（φｏ）ツイ
ストとして配列する。そして、この液晶セル１のギャッ
プｄと屈折率異方性△ｎとの積△ｎｄの値は８６４ｎｍ
（測定波長：５８９ｎｍ）である。

【００３６】偏光子１０はその透過軸１０ａが、入射側
配向処理方向３ａに対して左回りに＋１４０°（α）の
方向に配置され、また検光子１１はその透過軸１１ａが
入射側配向処理方向３ａと５５°（ε）で交差する方向
に配置されている。

【００３７】第１、第２、第３、および第４位相板１
２、１３、１４、１５は、ポリカーボネートを１軸伸張
した位相板からなっており、第１、第２位相板１２、１
３はその△ｎｄの値が４００ｎｍ（測定波長：５８９ｎ
ｍ）、第３、第４位相板１４、１５はその△ｎｄの値が
３５０ｎｍ〜４５０ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）であ
る。

【００３８】第１位相板１２はその遅相軸１２ａが入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ４０°（β）に配置さ
れ、第２位相板１３はその遅相軸１３ａが入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ５°（γ）の方向に配置されて
いる。また、第３位相板１４はその遅相軸１４ａが入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ３０°（δ）に配置さ
れ、第４位相板１５はその遅相軸１５ａが入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ１２０°（図９では第３位相板
１４の遅相軸１４ａに対して９０°）（η）に配置され
ている。

【００３９】なお、この第３実施例においても、第３お
よび第４位相板１４、１５の遅相軸１４ａ、１５ａの方
向を変更しても良い。例えば、第３位相板１４の遅相軸
１４ａを入射側配向処理方向３ａに対してほぼ１２０°
（δ）に配置し、第４位相板１５の遅相軸１５ａを入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ３０°（η）に配置し
てもよく、また第３位相板１４の遅相軸１４ａを入射側
配向処理方向３ａに対してほぼ４５°（δ）に配置し、
第４位相板１５の遅相軸１５ａを入射側配向処理方向３
ａに対してほぼ１３５°（η）に配置してもよく、さら
に第３位相板１４の遅相軸１４ａを入射側配向処理方向
３ａに対してほぼ１３５°（δ）に配置し、第４位相板
１５の遅相軸１５ａを入射側配向処理方向３ａに対して
ほぼ４５°（η）に配置してもよい。

【００４０】この様に、この第３実施例では、位相板を
４枚用いているので、液晶セル１を透過する際に生じた
各波長毎の位相差の相違がほぼ補正され、表示色の着色
が無くなる。また、第３位相板１４と第４位相板１５は
遅相軸１４ａ、１５ａを互いにほぼ直交させて配置して
いるので、これらの位相板１２〜１５により各方位の視
角の変化に対する位相差の相違が補償され、視角特性が
改善される。

【００４１】この第３実施例に示したように、４枚の位
相板を用いる場合、偏光子１０、検光子１１、および４
枚の位相板１２〜１５は、それぞれ入射側配向処理方向
３ａを基準にして、偏光子１０の透過軸１０ａの角度α
を１３５°〜１４５°の範囲に、検光子１１の透過軸１
１ａの角度εを５０°〜６０°の範囲に、第１位相板１
２の遅相軸１２ａの角度βを３５°〜４５°の範囲に、
第２位相板１３の遅相軸１３ａの角度γを０°〜１０°
の範囲に、第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを２
５°〜５０°または１１５°〜１４０°の範囲に設定
し、且つ第４位相板１５の遅相軸１５ａの角度ηを前記
第３位相板１４の遅相軸１４ａとほぼ直交するように配
置するのが望ましい。そして、液晶セル１の△ｎｄの値
は８２５ｎｍ〜８７５ｎｍの範囲であることが望まし
い。また、この第３実施例では、第１位相板１２および
第２位相板１３の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３７５ｎ
ｍ〜４２５ｎｍの範囲に、第３位相板１４および第４位
相板１５の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３００ｎｍ〜４
５０ｎｍの範囲にあるとき、ほぼ等しい特性が得られる
ので、これらの位相板１２〜１５はその△ｎｄの値が上
記範囲にあるのが望ましい。

【００４２】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）はそれぞれ等
コントラスト曲線を示しており、図１０（Ａ）は第３位
相板１４の遅相軸１４ａの角度δを３０°、第４位相板
１５の遅相軸１５ａの角度ηを１２０°に設定した場合
を示し、図１０（Ｂ）は第３位相板１４の遅相軸１４ａ
の角度δを１２０°、第４位相板１５の遅相軸１５ａの
角度ηを３０°に設定した場合を示し、図１０（Ｃ）は
第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを４５°、第４
位相板１５の遅相軸１５ａの角度ηを１３５°に設定し
た場合を示し、図１０（Ｄ）は第３位相板１４の遅相軸
１４ａの角度δを１３５°、第４位相板１５の遅相軸１
５ａの角度ηを４５°に設定した場合を示している。こ
こで、白三角はコントラストが１５０の点を現わし、同
様に黒三角は１００、白四角は５０、黒四角は１０、黒
丸はコントラストが負になる点を現わしている。この図
１０で示すように、コントラストが１０より大きくなる
領域が広くなっており、また液晶表示装置の上方に現わ
れる反転領域が縮小している。

【００４３】［第４実施例］図１１および図１４を参照
して、本発明の第４実施例を説明する。この場合にも、
第１実施例と同様の部材には同一の符号を付し、その説
明を省略する。図１１において、液晶セルは、第１実施
例の液晶セル１と同様に形成されており、この液晶セル
１の入射側基板４の外側には、直線偏光板からなる偏光
子１０が配置され、出射側基板７の上方には直線偏光板
からなる検光子１１が配置されている。そして、液晶セ
ル１の出射側基板７と検光子１１との間には第１、第
２、および第４位相板１２、１３、１５がその順に配置
されており、液晶セル１の入射側基板４と偏光子１０と
の間には第３位相板１４が配置されている。

【００４４】前記入射側基板４と出射側基板７の対向す
るそれぞれの面に形成された配向膜３、６は、それぞれ
第１実施例と同様にラビング等の配向処理が施されてい
る。即ち、入射側基板４の配向膜３は図９に示した様に
液晶セル１を正面から観察したとき水平な線に対して左
下から右上方向に約３０°の傾きをもった方向３ａに配
向処理が施されている。また、入射側基板４に対向する
出射側基板７の配向膜６は、入射側基板４の配向処理方
向３ａ（以下、入射側配向処理方向という）に対して右
回りに６０°回転した方向６ａに配向処理が施されてい
る。この様な配向処理により、液晶材料９の分子はプレ
チルト角が約８°で配向し、また入射側基板４から出射
側基板７に向って負の回転方向に２４０°（φｏ）ツイ
ストとして配列する。そして、この液晶セル１のギャッ
プｄと屈折率異方性△ｎとの積△ｎｄの値は８６４ｎｍ
（測定波長：５８９ｎｍ）である。

【００４５】偏光子１０はその透過軸１０ａが、入射側
配向処理方向３ａに対して左回りに＋１４０°（α）の
方向に配置され、また検光子１１はその透過軸１１ａが
入射側配向処理方向３ａと５５°（ε）で交差する方向
に配置されている。

【００４６】第１、第２、第３、および第４位相板１
２、１３、１４、１５は、ポリカーボネートを１軸伸張
した位相板からなっており、第１、第２位相板１２、１
３はその△ｎｄの値が４００ｎｍ（測定波長：５８９ｎ
ｍ）、第３、第４位相板１４、１５はその△ｎｄの値が
３５０ｎｍ〜４５０ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）であ
る。

【００４７】第１位相板１２はその遅相軸１２ａが入射
側配向処理方向３ａに対してほぼ４０°（β）に配置さ
れ、第２位相板１３はその遅相軸１３ａが入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ５°（γ）の方向に配置され、
第４位相板１５はその遅相軸１５ａが入射側配向処理方
向３ａに対してほぼ５５°（η）に配置されている。ま
た、第３位相板１４はその遅相軸１４ａが入射側配向処
理方向３ａに対してほぼ１４０°（δ）に配置されてい
る。

【００４８】この第４実施例では、位相板を４枚用いて
いるので、液晶セル１を透過する際に生じた各波長毎の
位相差の相違がほぼ補正され、表示色の着色が無くな
る。また、第３位相板１４と第４位相板１５は遅相軸１
４ａ、１５ａを互いにほぼ直交させて配置しているの
で、これらの位相板１２〜１５により各方位の視角の変
化に対する位相差の相違が補償され、視角特性が改善さ
れる。

【００４９】この第４実施例に示したように、４枚の位
相板を用いる場合、偏光子１０、検光子１１、および４
枚の位相板１２〜１５は、それぞれ入射側配向処理方向
３ａを基準にして、偏光子１０の透過軸１０ａの角度α
を１３５°〜１４５°の範囲に、検光子１１の透過軸１
１ａの角度εを５０°〜６０°の範囲に、第１位相板１
２の遅相軸１２ａの角度βを３５°〜４５°の範囲に、
第２位相板１３の遅相軸１３ａの角度γを０°〜１０°
の範囲に、第３位相板１４の遅相軸１４ａの角度δを１
３５°〜１４５°の範囲に設定し、且つ第４位相板１５
の遅相軸１５ａの角度ηを５０°〜６０°の範囲に設定
するのが望ましい。そして、液晶セル１の△ｎｄの値は
８２５ｎｍ〜８７５ｎｍの範囲であることが望ましい。
また、この第４実施例では、第１位相板１２および第２
位相板１３の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３７５ｎｍ〜
４２５ｎｍの範囲に、第３位相板１４および第４位相板
１４の△ｎｄの値がそれぞれ同一で３００ｎｍ〜４５０
ｎｍの範囲にあるとき、ほぼ等しい特性が得られるの
で、これらの位相板１２〜１５はその△ｎｄの値が上記
範囲にあるのが望ましい。

【００５０】図１２（Ａ）にＯＦＦ状態の透過率分布
を、図１２（Ｂ）にＯＦＦ状態のＣＩＥ色度を示し、図
１３（Ａ）にＯＮ状態の透過率分布を、図１３（Ｂ）に
ＯＮ状態のＣＩＥ色度を示し、そして図１４（Ａ）に等
コントラスト曲線を、図１４（Ｂ）にＯＮ状態からＯＦ
Ｆ状態の間における色変化のＣＩＥ色度を示した。図１
２（Ａ）および図１３（Ａ）において、黒四角は透過率
が１０％の点を、白四角は透過率が２０％の点を表わし
ている。また図１４（Ａ）の等コントラスト曲線図にお
いて、白三角はコントラストが１５０の点を現わし、同
様に黒三角は１００、白四角は５０、黒四角は１０、黒
丸はコントラストが負になる点、即ち明暗が反転する点
を現わしている。

【００５１】図１２（Ａ）に示されるように、ＯＦＦ状
態では液晶表示装置の正面からの漏れ光は少なく、視角
が大きくなると上方位に漏れ光が表われる。また図１３
（Ａ）に示されるように、ＯＮ状態における透過率は各
方位にわたって大きい。そして、図１４（Ａ）に示すよ
うに、図１５に示した従来のＳＴＮ型液晶表示装置に比
べて、コントラスト１０より大きくなる領域が広くなっ
ており、また液晶表示装置の上方に現われる反転領域が
縮小し、且つ液晶表示装置の右下方の反転領域が消滅し
ている。よって本実施例によれば、視野角が広くなり、
視野角特性が改善される。

【００５２】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、ＳＴＮ型の液
晶表示装置の一対の偏光板の間に、遅相軸が互いに２５
°乃至４５°で交差する２枚の位相板と、更に遅相軸を
互いに直交する他の２枚の位相板とを設けたので、これ
らの位相板によって液晶セルを透過した光の位相差の各
波長毎の違い、および視角による位相差の変化を補正す
ることができ、表示の着色がなくなり、且つ視角による
コントラストの変化が少なくなって視野角特性を改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】本発明の第１実施例の概略構成を示す分解斜視
図。

【図３】第１実施例のＯＦＦ状態における光の透過率分
布図。

【図４】第１実施例のＯＮ状態における光の透過率分布
図。

【図５】第１実施例の等コントラスト曲線図。

【図６】（Ａ）は第１実施例において全ての位相板の△
ｎｄの値を４００ｎｍに設定し、且つ第３位相板の遅相
軸の角度６０°、第４位相板の遅相軸の角度１５０°に
設定した場合の等コントラスト曲線図、（Ｂ）は第３位
相板の遅相軸の角度１５０°、第４位相板の遅相軸の角
度６０°に設定した場合の等コントラスト曲線図。

【図７】本発明の第２実施例の概略構成を示す分解斜視
図。

【図８】（Ａ）は第２実施例において、第３位相板の遅
相軸の角度６０°、第４位相板の遅相軸の角度１５０°
に設定した場合の等コントラスト曲線図、（Ｂ）は第３
位相板の遅相軸の角度１５０°、第４位相板の遅相軸の
角度６０°に設定した場合の等コントラスト曲線図。

【図９】本発明の第３実施例の概略構成を示す分解斜視
図。

【図１０】（Ａ）は第３実施例において、第３位相板の
遅相軸の角度３０°、第４位相板の遅相軸の角度１２０
°に設定した場合の等コントラスト曲線図、（Ｂ）は第
３位相板の遅相軸の角度１２０°、第４位相板の遅相軸
の角度３０°に設定した場合の等コントラスト曲線図、
（Ｃ）は第３位相板の遅相軸の角度４５°、第４位相板
の遅相軸の角度１３５°に設定した場合の等コントラス
ト曲線図、（Ｄ）は第３位相板の遅相軸の角度１３５
°、第４位相板の遅相軸の角度４５°に設定した場合の
等コントラスト曲線図。

【図１１】本発明の第４実施例の概略構成を示す分解斜
視図。

【図１２】（Ａ）は第４実施例におけるＯＦＦ状態の透
過率分布図、（Ｂ）はＯＦＦ状態におけるＣＩＥ色度
図。

【図１３】（Ａ）は第４実施例におけるＯＮ状態の透過
率分布図、（Ｂ）はＯＮ状態におけるＣＩＥ色度図。

【図１４】（Ａ）は等コントラスト曲線図、（Ｂ）はＯ
Ｎ状態からＯＦＦ状態の間における色変化を示すＣＩＥ
色度図。

【図１５】従来の液晶表示装置の等コントラスト曲線
図。

【図１６】従来の液晶表示装置において、視角に対する
透過光の色相変化を表わすＣＩＥ色度図。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２、５ 電極 ３、６ 配向膜 ４ 入射側基板 ７ 出射側基板 ８ シール材 ９ 液晶材料 １０ 偏光子 １１ 検光子 １２ 第１位相板 １３ 第２位相板 １４ 第３位相板 １５ 第４位相板 ３ａ 入射側配向処理方向 １０ａ、１１ａ 偏光板の透過軸 １２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ 位相板の遅相軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する面それぞれに、互いに交差する
   電極とこの電極を覆って所定の方向に配向処理が施され
   た配向膜とが形成された一対の基板と、 これらの配向膜の間に封止され、一方の基板から他方の
   基板に向かって２００°乃至２４０°の範囲でツイスト
   配向され、屈折率異方性△ｎと層厚ｄとの積△ｎｄの値
   が８００ｎｍ乃至９００ｎｍの範囲に設定された液晶材
   料と、 前記一対の基板の外側に、この一対の基板を挟むように
   配置された一対の偏光板と、 前記一対の偏光板の間に配置され、遅相軸を互いに２５
   °乃至４５°で交差させた一対の位相板と、 前記一対の偏光板の間に配置され、遅相軸を互いにほぼ
   直交させた２枚の他の位相板と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。