JPH06294949A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 捩れ角１８０度以上の捩れ構造を有するスー
パーツイステッドネマティック液晶パネル１０の前面ま
たは背面のいずれか一方に、一軸延伸高分子フィルムか
らなる位相差板２と捩れ角６０度以上１３０度以下の捩
れ構造を有する光学異方体３とが配置されている。 【効果】 ＳＴＮ液晶パネルを通過することで生じる旋
光性を解消すると共に、可視領域全波長にわたってＳＴ
Ｎ液晶パネルと位相差板との位相差を補償することがで
き、完全な無彩色化を図ることができる。よって、表示
の白黒レベルの向上及びコントラスト比の向上を実現で
きる。また、捩れ角が６０度以上１３０度以下の光学異
方体を用いることにより、リターデーション値の波長分
散性を制御することができるので、種類の異なる高分子
フィルムからなる位相差板を自由に用いることができ
る。よって、表示品位の向上及び大型・高解像度化、カ
ラー化に大きく貢献することができ、また、量産性、信
頼性に優れた液晶表示装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばワープロ、パソ
コンなどの白黒ディスプレイまたはカラーディスプレイ
に使用される、色補償を施したスーパーツイステッドネ
マティック型液晶表示装置（以下ＳＴＮ−ＬＣＤと称す
る）に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＴＮ−ＬＣＤにおいては、スーパーツ
イステッドネマティック液晶の複屈折を利用して表示を
行うため、その屈折率異方性により、表示がイエロー、
グリーンあるいはブルーに着色する、いわゆる色付き現
象が起こる。この色付き現象を補償するために、一般
に、ＳＴＮ−ＬＣＤでは色補償板が設けられている。

【０００３】この色補償板を設けた代表的な例として、
２層型ＳＴＮ−ＬＣＤ（ＤＳＴＮ−ＬＣＤ）が挙げられ
る。これは、１層目の表示用セルで生じる着色を、１層
目のセルの液晶の捩れ構造と逆方向の捩れ構造を有する
２層目の光学補償用セルを用いて色補正を行い、無彩色
表示を実現するものである。

【０００４】また、光学補償用の液晶セルの代わりに、
位相差板を用いて、同様の光学的な補償行うことが提案
されている。例えば、特開昭６４−５１９号公報には、
ポリエステル、ポリビニルアルコールなどの高分子フィ
ルムを一軸延伸して作成した位相差板により表示の無彩
色化を図る、位相差板方式のＳＴＮ−ＬＣＤが開示され
ている。

【０００５】図１７に、上記特開昭６４−５１９号公報
に開示されているＳＴＮ−ＬＣＤを示す。（ａ）は実施
例２０のＳＴＮ−ＬＣＤを示しており、（ｂ）は実施例
２１のＳＴＮ−ＬＣＤを示す。これらの図において、１
は表側偏光板、２は一軸延伸高分子フィルムからなる表
側位相差板、４はＳＴＮ液晶パネル１０の透光性基板、
５は透明電極、６は配向膜、７はカイラルドーパントが
添加されたネマティック液晶層（ＳＴＮ液晶層）、９は
一軸延伸高分子フィルムからなる裏側位相差板、８は裏
側偏光板を示す。また、これらの図に示すＳＴＮ−ＬＣ
Ｄにおいては、光は裏側偏光板８側から液晶パネル１０
に入射する。実施例２０のＳＴＮ−ＬＣＤでは、一軸性
の高分子フィルムからなる位相差板が、ＳＴＮ液晶パネ
ルの前面に１枚配置されており、実施例２１のＳＴＮ−
ＬＣＤでは、ＳＴＮ液晶パネルの前面及び背面に、上記
位相差板が１枚ずつ配置されている。

【０００６】さらに、上記特開昭６４−５１９号公報の
実施例３１〜実施例３４には、光学的な補償を行うため
に、位相差板ではなく、２１０度〜３６０度の逆捩れ構
造を有するコレステリック相を示すポリペプチド−ポリ
メチルメタクリレート混合フィルムからなる液晶性高分
子フィルムを、ＳＴＮ液晶パネルの前面に１枚配置する
構成が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の２層型
ＳＴＮ−ＬＣＤにおいては、表示用セル、補償用セルの
２枚の液晶セルが必要であるので、単層型ＳＴＮ−ＬＣ
Ｄに比べて、ＳＴＮ−ＬＣＤ全体の厚さが厚くなり、重
量も増加するという問題点を有している。

【０００８】また、図１７に示すような、一軸延伸高分
子フィルムからなる位相差板を、ＳＴＮ液晶パネルの前
面に１枚、あるいは前面及び背面に１枚ずつ配置する方
式では、表示の無彩色化に限界があり、２層型ＳＴＮ−
ＬＣＤに比べてコントラスト比と白黒調とが劣るという
問題点を有している。これは、液晶パネルの持つ位相差
の波長分散性と、一軸延伸高分子フィルムの持つ位相差
の波長分散性とが完全には一致しないために、可視領域
全域に渡って位相差を補償することができないこと、及
び位相差板を多数枚、その光軸をずらせて積層し、疑似
的な捩れ構造をもたせない限り、液晶パネルの持つ旋光
性を補償することができないことによるものである。

【０００９】さらに、位相差板の代わりに、逆捩れ構造
を有するコレステリック相を示す液晶性高分子フィルム
をＳＴＮ液晶パネルの前面に１枚配置する方式による
と、２層型ＳＴＮ−ＬＣＤに最も近い良好な表示が得ら
れる。しかし、液晶パネルの持つ位相差の波長分散性と
液晶性高分子フィルムの位相差の波長分散性とを一致さ
せることが困難であるため、表示の無彩色化にはやはり
限界がある。また、この方式では、１８０度以上の捩れ
角を厳密に制御する方法、耐環境性等の信頼性及び量産
性等の問題点が多いため、実用化されていない。

【００１０】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、薄型化・軽量化を図るとともに、表示の無
彩色化を実現でき、量産性・信頼性に優れた液晶表示装
置を提供することが本発明の目的である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入された、捩
れ角が１８０度以上の捩れ構造を有するスーパーツイス
テッドネマティック液晶とを備えている液晶パネルと、
該液晶パネルを挟むように配置されている一対の偏光板
と、捩れ角が９０度以下の捩れ構造を有しており、該一
対の偏光板のうちの１つと該液晶パネルとの間、あるい
は該一対の偏光板のうちの他の１つと該液晶パネルとの
間のどちらか一方に配置されている光学異方体と、一軸
延伸された高分子フィルムからなり、該一対の偏光板の
うちの該１つと該液晶パネルとの間、あるいは該一対の
偏光板のうちの該他の１つと該液晶パネルとの間のどち
らか一方に配置されている位相差板とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００１２】本発明の他の液晶表示装置は、一対の基板
と、該一対の基板の間に封入された、捩れ角が１８０度
以上の捩れ構造を有するスーパーツイステッドネマティ
ック液晶とを備えている液晶パネルと、該液晶パネルを
挟むように配置されている一対の偏光板と、捩れ角が６
０度以上１３０度以下の捩れ構造を有しており、該一対
の偏光板のうちの１つと該液晶パネルとの間に配置され
ている光学異方体と、一軸延伸された高分子フィルムか
らなり、該一対の偏光板のうちの他の１つと該液晶パネ
ルとの間に配置されている位相差板とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００１３】前記液晶表示装置は、前記スーパーツイス
テッドネマティック液晶の捩れ方向と、前記光学異方体
の捩れ方向とが逆方向であってもよい。

【００１４】前記液晶表示装置は、前記スーパーツイス
テッドネマティック液晶の捩れ方向と、前記光学異方体
の捩れ方向とが同一方向であってもよい。

【００１５】前記液晶表示装置は、前記光学異方体の厚
みｄと屈折率異方性Δｎとの積ｄ・Δｎが１８０ｎｍ以
上７００ｎｍ以下であってもよい。

【００１６】前記液晶表示装置は、前記光学異方体の厚
みｄと屈折率異方性Δｎとの積ｄ・Δｎが５００ｎｍ以
上１１００ｎｍ以下であってもよい。

【００１７】前記液晶表示装置は、前記位相差板がポリ
カーボネートからなるフィルムであってもよい。

【００１８】前記液晶表示装置は、前記位相差板がポリ
ビニルアルコールからなるフィルムであってもよい。

【００１９】前記液晶表示装置は、前記位相差板がポリ
カーボネートからなるλ／４板であってもよい。

【００２０】前記液晶表示装置は、前記位相差板がポリ
ビニルアルコールからなるλ／４板であってもよい。

【００２１】

【作用】本発明においては、捩れ構造を有する光学異方
体と、一軸延伸された高分子フィルムからなる位相差板
とを、一対の偏光板のうちの１枚と液晶パネルとの間に
配置することにより、光が液晶パネルを通過することで
生じる旋光性を解消すると共に、液晶パネルと位相差板
との位相差を補償している。この場合、位相差板と光学
異方体との配置順序は、いずれが液晶パネル側となって
もよい。また、光学異方体と位相差板の両方を、液晶パ
ネルの前面側または背面側に配置する必要はなく、どち
らか一方を液晶パネルの前面側に配置し、他方を背面側
に配置してもよい。

【００２２】また、捩れ構造を有する光学異方体を用い
ることにより、リターデーション値の波長分散性を制御
することができるので、種類の異なる高分子フィルムか
らなる位相差板を自由に使いこなすことが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００２４】図１、２及び３は、本発明に係る液晶表示
装置の模式断面図である。液晶パネル１０は、透光性基
板４ａ、４ｂと、基板４ａ、４ｂの間に封入された、カ
イラルドーパントが添加されたネマティック液晶（ＳＴ
Ｎ液晶層）７、基板４ａ及び４ｂのＳＴＮ液晶層７に面
する側面に形成された透明電極５、５、配向膜６、６か
ら構成されている。液晶パネル１０の前面側（図１、２
及び３の上側）には表側偏光板１が設けられており、液
晶パネル１０の背面側（図１、２及び３の下側）には裏
側偏光板８が設けられている。また、一軸延伸高分子フ
ィルムからなる位相差板２が液晶パネルの前面側または
背面側に配置されており、同様に、捩れ構造を有する光
学異方体３が液晶パネル１０の前面側または背面側に設
けられている。

【００２５】図１は、液晶パネル１０の前面側に位相差
板２と光学異方体３の両方を設けた構成である。図２
は、液晶パネル１０の前面側に光学異方体３を、背面側
に位相差板２を設けた構成であり、図３は、図２の構成
とは逆に、液晶パネル１０の前面側に位相差板２を、背
面側に光学異方体３を設けた構成である。図１に示され
る構成の液晶表示装置において、位相差板２と光学異方
体３の両方を背面側に配置してもよく、位相差板２を液
晶パネル１０側に配し、光学異方体３を表側偏光板１側
に配した構成としてもよい。

【００２６】図４は、図１に示す液晶表示装置におけ
る、各構成部材の光軸及びＳＴＮ液晶分子の配向方向等
の関係を示す図である。また、図５は、図２及び図３の
液晶表示装置における各構成部材の光軸及びＳＴＮ液晶
分子の配向方向等の関係を、図６は図３の液晶表示装置
における各構成部材の光軸及びＳＴＮ液晶分子の配向方
向等の関係を示す図である。

【００２７】図４において、φは、液晶パネル１０の出
射側基板４ａにおける液晶分子配向方向１５と、液晶パ
ネル１０の入射側基板４ｂにおける液晶分子配向方向１
６とのなす角、すなわち液晶パネル１０の捩れ角であ
り、ψは、光学異方体３の出射側光軸（Ｓ軸）１３と光
学異方体３の入射側光軸１４とのなす角として表される
光学異方体３の捩れ角である。θは、光学異方体３の入
射側光軸１４と液晶パネル１０の出射側基板４ａにおけ
る液晶分子配向方向１５との交差角、αは表側偏光板１
の吸収軸方向１１と光学異方体３の出射側光軸１３との
交差角、βは位相差板２の光軸（Ｓ軸）１２と光学異方
体３の出射側光軸１３との交差角、γは液晶パネル１０
の入射側基板４ｂにおける液晶分子配向方向１６と裏側
偏光板８の吸収軸方向１７との交差角である。

【００２８】また、図５及び図６において、図４と同じ
角、あるいは同じ軸を表すものは同一の符号で示し、説
明を省略する。δは、ＳＴＮ液晶パネル１０の入射側基
板４ｂにおける液晶分子配向方向１６と位相差板２の光
軸１２との交差角、εは位相差板２の光軸１２と裏側偏
光板８の吸収軸方向１７との交差角である。また、τは
位相差板２の光軸１２とＳＴＮ液晶パネル１０の出射側
基板４ａにおける液晶分子配向方向１５との交差角、ξ
は表側偏光板１の吸収軸方向１１と位相差板２の光軸１
２との交差角、υはＳＴＮ液晶パネル１０の入射側基板
４ｂにおける液晶分子配向方向１６と光学異方体３の入
射側光軸１４との交差角、νは光学異方体３の入射側光
軸１４と裏側偏光板８の吸収軸方向１７との交差角であ
る。

【００２９】上記構造の液晶表示装置において、液晶パ
ネル、光学異方体及び位相差板のそれぞれのリターデー
ション値と、それぞれの軸角度の配置とを最適化するこ
とにより、さらに良好な白黒レベルを実現することがで
き、また、コントラスト比の向上を図ることができる。

【００３０】例えば、図３に示す構造の液晶表示装置に
おいて、ＳＴＮ液晶層７として左旋性でリターデーショ
ン８４０ｎｍのものを、位相差板２としてリターデーシ
ョン５６５ｎｍの一軸延伸高分子フィルムを用いた場合
を考える。表側偏光板１に入射する直前の光のうちの代
表的な波長の光として、λ＝４５０ｎｍ（青）、λ＝５
５０ｎｍ（緑）およびλ＝６５０ｎｍ（赤）の各光の出
射楕円の方位角を、図７に示す。この図から、上記ＳＴ
Ｎ液晶層７及び位相差板２に対して、光学異方体３とし
て、リターデーションが５００ｎｍ、捩れ角が９０度で
あるものを用い、各々の波長の出射楕円方位角が一致す
る角度に表側偏光板１の吸収軸角度を合わせると、より
良好な黒レベルが得られることがわかる。

【００３１】（実施例１）本実施例では、図１に示す光
学異方体３として左旋性でリターデーション９００ｎｍ
のものを、位相差板２としてリターデーション４５０ｎ
ｍの一軸延伸ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶
層７として左旋性でリターデーション９００ｎｍのもの
を用いた。また、φ＝２４０度、ψ＝９０度、θ＝０
度、β＝９０度、γ＝４０度に設定した。

【００３２】本実施例の液晶表示装置について、表側偏
光板１に入射する直前の代表的な波長（λ）の光として
λ＝４５０ｎｍ（青）、λ＝５５０ｎｍ（緑）およびλ
＝６５０ｎｍ（赤）の各光の出射楕円を図８に示す。ま
た、比較例として、図１７（ｂ）に示す従来のＳＴＮ−
ＬＣＤにおいて、表側位相差板２および裏側位相差板９
としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延伸ポリカー
ボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７としてリターデー
ション９００ｎｍのものを用いた場合の各光の出射楕円
を図１８に示す。図８及び図１８から、本実施例の液晶
表示装置は、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、楕円率お
よび方位角が、共に良好であることがわかる。

【００３３】また、本実施例の液晶表示装置について、
実際に表側偏光板１の吸収軸１１を出射楕円の方位角に
合わせた時の輝度およびＣＩＥ色度座標を測定した結
果、Ｙ＝０．４２５、ｘ＝０．２６６９、ｙ＝０．２８
５７となり、良好な黒色調が得られた。

【００３４】さらに、図９に、一軸延伸高分子フィルム
として使用したポリカーボネートについて、λ＝５５０
ｎｍの時のリターデーション値で規格化したリターデー
ション値の波長分散変化率を示すと共に、本実施例の液
晶表示装置について、位相差板２に入射する直前のリタ
ーデーション値の波長分散変化率を示す。図９におい
て、両者の波長分散変化率曲線は略一致している。従っ
て、本実施例の液晶表示装置では、可視領域全波長に渡
って光学補償が実現できる。

【００３５】（実施例２）本実施例では、図１に示す光
学異方体３として右旋性でリターデーション４００ｎｍ
のものを、位相差板２としてリターデーション４６０ｎ
ｍの一軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを、ＳＴＮ
液晶層７として左旋性でリターデーション９００ｎｍの
ものを用いた。また、φ＝２４０度、ψ＝９０度、θ＝
９０度、β＝９０度、γ＝４０度に設定した。

【００３６】本実施例の液晶表示装置について、表側偏
光板１に入射する直前の光の出射楕円を図１０に示す。
また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従来のＳＴＮ
−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２および裏側位相差板
９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延伸ポリビ
ニルアルコールフィルムを、ＳＴＮ液晶層７としてリタ
ーデーション９００ｎｍのものを用いた場合の各光の出
射楕円を図１９に示す。これらの図から、本実施例の液
晶表示装置では、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、楕円
率および方位角共に良好であることがわかる。

【００３７】また、本実施例の液晶表示装置について、
実際に表側偏光板１の吸収軸１１を出射楕円の方位角に
合わせた時の輝度およびＣＩＥ色度座標を測定した結
果、Ｙ＝１．２４３９、ｘ＝０．２８６５、ｙ＝０．３
１９１となり、良好な黒色調が得られた。尚、完全な黒
状態は、Ｙ＝０、ｘ＝０．３１０１、ｙ＝０．３１６２
（Ｃ光源）である。

【００３８】さらに、図９に、一軸延伸高分子フィルム
として使用したポリビニルアルコールについて、λ＝５
５０ｎｍの時のリターデーション値で規格化したリター
デーション値の波長分散変化率を示すと共に、本実施例
の液晶表示装置について、位相差板２に入射する直前の
リターデーション値の波長分散変化率を示す。この図に
おいて、両者の波長分散変化率曲線は略一致している。
従って、本実施例の液晶表示装置では、可視領域全波長
に渡って光学補償が実現できる。

【００３９】（実施例３）本実施例では、図２に示す光
学異方体３として右旋性でリターデーション５００ｎｍ
のものを、位相差板２としてリターデーション５６５ｎ
ｍの一軸延伸ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶
層７として左旋性でリターデーション８４０ｎｍのもの
を用いた。また、図５においてφ＝２４０度、ψ＝９０
度、θ＝９０度、δ＝９０度、ε＝３０度に設定した。

【００４０】本実施例の液晶表示装置について、ＯＦＦ
電圧印加時の分光透過率と波長との関係を図１１に実線
Ａで示す。また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従
来のＳＴＮ−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２および裏
側位相差板９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸
延伸ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７とし
てリターデーション９００ｎｍのものを用いた場合を破
線Ｂで示す。図１１から、本実施例の液晶表示装置で
は、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、可視領域全波長の
透過率が低くなっており、良好な表示が得られることが
分かる。この時の輝度およびＣＩＥ色度座標を測定した
結果、Ｙ＝１．７１７０、ｘ＝０．２７５５、ｙ＝０．
２２６６となり、輝度の低い良好な黒色調が得られた。

【００４１】（実施例４）本実施例では、図３に示す光
学異方体３として右旋性でリターデーション７００ｎｍ
のものを、位相差板２としてリターデーション４３０ｎ
ｍの一軸延伸ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶
層７として左旋性でリターデーション８１５ｎｍのもの
を用いた。また、図５においてφ＝２４０度、ψ＝９０
度、θ＝９０度、δ＝９０度、ε＝３０度に設定した。

【００４２】本実施例の液晶表示装置におけるＯＮ電圧
印加時の分光透過率と波長との関係を図１２に実線Ａで
示す。また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従来の
ＳＴＮ−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２および裏側位
相差板９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延伸
ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７としてリ
ターデーション９００ｎｍのものを用いた場合の分光透
過率を破線Ｂで示す。図１２から、本実施例の液晶表示
装置では、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、４００〜６
００ｎｍの波長の透過率が高くなっており、良好な表示
が得られることが分かる。この時の輝度およびＣＩＥ色
度座標を測定した結果、Ｙ＝２４．９５３５、ｘ＝０．
２５３０、ｙ＝０．２４５６となり、良好な白色調が得
られた。上記実施例１〜４では、９０度の捩れ構造を有
する光学異方体を用いて説明を行ったが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、９０度以下の捩れ角、例え
ば、６０度、７０度、８０度等のものを用いた場合や、
９０度以上の捩れ角、例えば１３０度のものを用いた場
合においても同様の効果を得ることができる。

【００４３】（実施例５）本実施例では、図３に示す光
学異方体３として、右旋性でリターデーション２８０ｎ
ｍのものを、位相差板２としてポリカーボネートからな
るλ／４板を、ＳＴＮ液晶層７として左旋性でリターデ
ーション６６０ｎｍのものを用いた。また、図６におい
てφ＝２４０度、ψ＝６４度、τ＝４５度、ξ＝２０
度、υ＝９０度、ν＝１０度に設定した。

【００４４】図１３に、本実施例の液晶表示装置におけ
るＯＦＦ電圧印加時の分光透過率と波長との関係を実線
Ａで示す。また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従
来のＳＴＮ−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２及び裏側
位相差板９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延
伸ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７として
リターデーション９００ｎｍのものを用いた場合の分光
透過率を破線Ｂで示す。図１３から、本実施例の液晶表
示装置では、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、可視領域
波長の透過率が低くなっており、良好な表示が得られる
ことが分かる。このときの輝度及びＣＩＥ色度座標を測
定した結果、Ｙ＝０．８０５２、ｘ＝０．３０４６、ｙ
＝０．２６６０となり輝度の低い良好な黒色調が得られ
た。

【００４５】（実施例６）本実施例では、図３に示す光
学異方体３として、右旋性でリターデーション２８０ｎ
ｍのものを、位相差板２としてポリカーボネートからな
るλ／４板を、ＳＴＮ液晶層７として左旋性でリターデ
ーション６６０ｎｍのものを用いた。また、図６におい
てφ＝２４０度、ψ＝８４度、τ＝４５度、ξ＝９０
度、υ＝９０度、ν＝１０５度に設定した。

【００４６】図１４に、本実施例の液晶表示装置におけ
るＯＦＦ電圧印加時の分光透過率と波長との関係を実線
Ａで示す。また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従
来のＳＴＮ−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２及び裏側
位相差板９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延
伸ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７として
リターデーション９００ｎｍのものを用いた場合の分光
透過率を破線Ｂで示す。図１４から、本実施例の液晶表
示装置では、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、可視領域
波長の透過率が低くなっており、良好な表示が得られる
ことが分かる。このときの輝度及びＣＩＥ色度座標を測
定した結果、Ｙ＝０．６６４８、ｘ＝０．２５３９、ｙ
＝０．２９５０となり輝度の低い良好な黒色調が得られ
た。

【００４７】（実施例７）本実施例では、図３に示す光
学異方体３として、右旋性でリターデーション２８０ｎ
ｍのものを、位相差板２としてポリカーボネートからな
るλ／４板を、ＳＴＮ液晶層７として左旋性でリターデ
ーション６６０ｎｍのものを用いた。また、図６におい
てφ＝２４０度、ψ＝１２４度、τ＝４５度、ξ＝１４
０度、υ＝９０度、ν＝１７０度に設定した。

【００４８】図１５に、本実施例の液晶表示装置におけ
るＯＦＦ電圧印加時の分光透過率と波長の関係を実線Ａ
で示す。また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従来
のＳＴＮ−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２及び裏側位
相差板９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延伸
ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７としてリ
ターデーション９００ｎｍのものを用いた場合の分光透
過率を破線Ｂで示す。図１５から、本実施例の液晶表示
装置では、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、可視領域波
長の透過率が低くなっており、良好な表示が得られるこ
とが分かる。このときの輝度及びＣＩＥ色度座標を測定
した結果、Ｙ＝０．６７７０、ｘ＝０．３２７４、ｙ＝
０．２９２９となり輝度の低い良好な黒色調が得られ
た。

【００４９】（実施例８）本実施例では、図３に示す光
学異方体３として、右旋性でリターデーション２８０ｎ
ｍのものを、位相差板２としてポリビニルアルコールか
らなるλ／４板を、ＳＴＮ液晶層７として左旋性でリタ
ーデーション６６０ｎｍのものを用いた。また、図６に
おいてφ＝２４０度、ψ＝８４度、τ＝４５度、ξ＝２
０度、υ＝９０度、ν＝１５度に設定した。

【００５０】図１６に、本実施例の液晶表示装置におけ
るＯＦＦ電圧印加時の分光透過率と波長の関係を実線Ａ
で示す。また、比較例として、図１７（ｂ）に示す従来
のＳＴＮ−ＬＣＤにおいて、表側位相差板２及び裏側位
相差板９としてリターデーション４３０ｎｍの一軸延伸
ポリカーボネートフィルムを、ＳＴＮ液晶層７としてリ
ターデーション９００ｎｍのものを用いた場合の分光透
過率を破線Ｂで示す。図１６から、本実施例の液晶表示
装置では、従来のＳＴＮ−ＬＣＤに比べて、可視領域波
長の透過率が低くなっており、良好な表示が得られるこ
とが分かる。このときの輝度及びＣＩＥ色度座標を測定
した結果、Ｙ＝０．８６７８、ｘ＝０．２９６５、ｙ＝
０．２８９９となり輝度の低い良好な黒色調が得られ
た。

【００５１】以上の説明から分かるように、上述するよ
うな捩れ構造を有する光学異方体は、従来の２層型ＳＴ
Ｎ−ＬＣＤの光学補償用セルとの置き換えを狙った液晶
性高分子フィルムとは役割が大きく異なっており、一軸
延伸高分子フィルムからなる位相差板と合わせて用いら
れることにより、光がＳＴＮ液晶パネルを通過すること
で生じる旋光性を解消し、位相差を補償する。従って、
上述のような捩れ構造を有する光学異方体を用いること
により、良好な白黒色調を得ることができる。また、従
来の液晶性高分子フィルムは、組み合わせるＳＴＮ液晶
パネルの捩れ角と、逆捩れ方向で同程度の捩れ角を有す
る必要があったのに対して、本発明による液晶表示装置
では、光学異方体として、９０度前後の捩れ角で積層し
て、組み合わせる位相差板によって、左旋性および右旋
性のいずれの捩れ方向のものであっても用いることがで
きるので、量産性に優れた信頼性の高い液晶表示装置を
提供することができる。

【００５２】捩れ構造を有する光学異方体は、例えば、
低分子ネマティック液晶にカイラルドーパントを添加し
たものを、配向処理を施した透光性基板に挟み込んで作
成することができる。また、アクリレートなどの高分子
鎖の側鎖にカイラルネマティック分子を付けた高分子液
晶を、配向処理を施した透光性基板の上に層形成して作
成してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、捩れ構造を有する光学異方体と、一軸延伸高
分子フィルムからなる位相差板とを合わせて用いること
により、ＳＴＮ液晶パネルを透過することにより生じる
旋光性を解消すると共に、液晶パネルと位相差板との位
相差を補償することができる。よって、可視領域全波長
に渡って光学補償を行い、表示の完全な無彩色化を図る
ことが可能となる。従って、２層型ＳＴＮ−ＬＣＤに比
べて薄型・軽量な液晶表示装置により、白黒レベルの向
上、コントラスト比の向上を実現できる。

【００５４】また、捩れ構造を有する光学異方体を用い
ることにより、リターデーションの波長分散性を制御す
ることができるので、種類の異なる高分子フィルムから
なる位相差板を自由に使いこなすことができる。よっ
て、表示品位の向上、大型・高解像化、カラー化に大き
く貢献することができ、かつ、量産性及び信頼性に優れ
た液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の模式断面図であ
る。

【図２】本発明に係る液晶表示装置の模式断面図であ
る。

【図３】本発明に係る液晶表示装置の模式断面図であ
る。

【図４】図１の液晶表示装置における各構成部材の軸の
関係を示す図である。

【図５】図２及び図３の液晶表示装置における、各構成
部材の軸の関係を示す図である。

【図６】図３の液晶表示装置における各構成材料の軸の
関係を示す図である。

【図７】図３の液晶表示装置について、ＯＦＦ電圧印加
時の最終出射楕円の方位角を示す図である。

【図８】実施例１の液晶表示装置について、表側偏光板
に入射する直前のλ＝４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０
ｎｍの各波長の出射楕円を示す図である。

【図９】実施例１および実施例２の液晶表示装置につい
て、λ＝５５０ｎｍの時のリターデーション値で規格化
したリターデーション値の波長分散変化率を示す図であ
る。

【図１０】実施例２の液晶表示装置について、表側偏光
板に入射する直前のλ＝４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５
０ｎｍの各波長の出射楕円を示す図である。

【図１１】実施例３の液晶表示装置および従来の液晶表
示装置について、ＯＦＦ電圧印加時の最終出射光の分光
透過率を示す図である。

【図１２】実施例４の液晶表示装置および従来の液晶表
示装置について、ＯＮ電圧印加時の最終出射光の分光透
過率を示す図である。

【図１３】実施例５の液晶表示装置及び従来の液晶表示
装置について、ＯＦＦ電圧印加時の最終出射光の分光透
過率を示す図である。

【図１４】実施例６の液晶表示装置及び従来の液晶表示
装置について、ＯＦＦ電圧印加時の最終出射光の分光透
過率を示す図である。

【図１５】実施例７の液晶表示装置及び従来の液晶表示
装置について、ＯＦＦ電圧印加時の最終出射光の分光透
過率を示す図である。

【図１６】実施例８の液晶表示装置及び従来の液晶表示
装置について、ＯＦＦ電圧印加時の最終出射光の分光透
過率を示す図である。

【図１７】従来の液晶表示装置の模式断面図である。

【図１８】図１７（ｂ）の液晶表示装置について、表側
偏光板に入射する直前のλ＝４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、
６５０ｎｍの各波長の出射楕円を示す図である。

【図１９】図１７（ｂ）の液晶表示装置について、表側
偏光板に入射する直前のλ＝４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、
６５０ｎｍの各波長の出射楕円を示す図である。

【符号の説明】

１ 表側偏光板 ２ 一軸延伸高分子フィルムからなる位相差板 ３ 捩れ構造を有する光学異方体 ４ａ、４ｂ ＳＴＮ液晶パネルの透光性基板 ５ 透明電極 ６ 配向膜 ７ ＳＴＮ液晶層 ８ 裏側偏光板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板と、該一対の基板の間に封入
   された、捩れ角が１８０度以上の捩れ構造を有するスー
   パーツイステッドネマティック液晶とを備えている液晶
   パネル液晶パネルと、 該液晶パネルを挟むように配置されている一対の偏光板
   と、 捩れ角が９０度以下の捩れ構造を有しており、該一対の
   偏光板のうちの１つと該液晶パネルとの間、あるいは該
   一対の偏光板のうちの他の１つと該液晶パネルとの間の
   どちらか一方に配置されている光学異方体と、 一軸延伸された高分子フィルムからなり、該一対の偏光
   板のうちの該１つと該液晶パネルとの間、あるいは該一
   対の偏光板のうちの該他の１つと該液晶パネルとの間の
   どちらか一方に配置されている位相差板と、を備えてい
   る液晶表示装置。
2. 【請求項２】 一対の基板と、該一対の基板の間に封入
   された、捩れ角が１８０度以上の捩れ構造を有するスー
   パーツイステッドネマティック液晶とを備えている液晶
   パネル液晶パネルと、 該液晶パネルを挟むように配置されている一対の偏光板
   と、 捩れ角が６０度以上１３０度以下の捩れ構造を有してお
   り、該一対の偏光板のうちの１つと該液晶パネルとの間
   に配置されている光学異方体と、 一軸延伸された高分子フィルムからなり、該一対の偏光
   板のうちの他の１つと該液晶パネルとの間に配置されて
   いる位相差板とを備えている液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記スーパーツイステッドネマティック
   液晶の捩れ方向と、前記光学異方体の捩れ方向とが逆方
   向である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記スーパーツイステッドネマティック
   液晶の捩れ方向と、前記光学異方体の捩れ方向とが同一
   方向である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記光学異方体の厚みｄと屈折率異方性
   Δｎとの積ｄ・Δｎが１８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下で
   ある請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記光学異方体の厚みｄと屈折率異方性
   Δｎとの積ｄ・Δｎが５００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下
   である請求項４に記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記位相差板が、ポリカーボネートから
   なるフィルムである、請求項１または２に記載の液晶表
   示装置。
8. 【請求項８】 前記位相差板が、ポリビニルアルコール
   からなるフィルムである、請求項１または２に記載の液
   晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記位相差板がポリカーボネートからな
   るλ／４板である、請求項１または２に記載の液晶表示
   装置。
10. 【請求項１０】 前記位相差板が、ポリビニルアルコー
    ルからなるλ／４板である、請求項１または２に記載の
    液晶表示装置。