JPH08234194A

JPH08234194A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08234194A
Application number: JP7037378A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takagi; 稔高木; Shiyuuichi Kamibe; 修一上辺; Hiroshi Onishi; 浩大西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1996-09-13
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JP3048872B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高コントラストを損なうことなく高速応答で
より広い視野角を得る。【構成】一対の偏光板３，４間に上側位相差板５、Ｓ
ＴＮ液晶１９を内在させた液晶表示素子２さらに下側位
相差板６を介在させ、液晶層厚ｄが２μｍ＜ｄ＜５μｍ
であり、下側位相差板６は波長分散値α（Δｎ４５０ｎ
ｍ／Δｎ５５０ｎｍ）が１．１５≦α≦１．２０である
位相差板で、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率を有し、また、
上側位相差板５は、下側位相差板６の波長分散値以下の
１．０５≦α＜１．１５であり、かつｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ
の屈折率を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位相差板を用いて色補
償を行うスーパーツイステッドネマティック（以下ＳＴ
Ｎという）型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このＳＴＮ型液晶表示装置は、例
えば国際ディスプレイ学会報告集（SID93DIGEST61〜6
4）に示されるように高速応答性を有している。このＳ
ＴＮ型液晶表示装置においては、液晶層厚ｄが小さく、
液晶材料の有する屈折率異方性Δｎが大きいという特徴
を持っている。また、このＳＴＮ型液晶表示装置の応答
特性に関しては、液晶材料の屈折率異方性Δｎが大きい
ほど、液晶材料のねんどが高くなって応答時間に悪影響
を及ぼすが、この屈折率異方性Δｎよりも液晶層厚ｄの
方が応答時間に影響を及ぼし、応答時間に対して液晶層
厚ｄはその２乗で効いてくることはよく知られている。
このため、応答特性を改善しようとすれば、液晶層厚ｄ
を薄くする必要がある。したがって、明るさを同等にす
るために、この液晶層厚ｄとＳＴＮ型液晶材料の屈折率
異方性Δｎとの積ｄ・Δｎを一定値に保持するには、液
晶層圧ｄを小さくした分だけ屈折率異方性Δｎの大きい
ＳＴＮ型液晶材料を選択する必要がある。

【０００３】例えば具体的に示すと、上記国際ディスプ
レイ学会報告集（SID94DIGEST61〜64）において、約２
００ｍｓ〜３００ｍｓの応答時間を有するＳＴＮ型液晶
表示素子は、上下一対の電極基板間のセルギャップ、即
ち液晶層厚ｄが約６μｍで、液晶材料の屈折率異方性Δ
ｎが０．１４に設定されており、その積ｄ・Δｎは０．
８４μｍに設定されている。このような液晶材料の屈折
率異方性Δｎの波長依存性は、比較的波長依存性の小さ
い従来の位相差フィルムであるポリカーボネイト（Ｐ
Ｃ）の波長依存性とマッチしており、全ての波長域で光
学補償をすることができて、高品質な表示を得ることが
可能となる。

【０００４】一方、応答時間が、上記ＳＴＮ型液晶表示
素子の２００ｍｓ〜３００ｍｓよりも早い１００ｍｓを
有する高速応答性のあるＳＴＮ型液晶表示素子におい
て、上下一対の電極基板間のセルギャップ、即ち液晶層
厚ｄを約４μｍとし、その積ｄ・Δｎを上記した場合と
同様に０．８４μｍに設定しようとすると、液晶材料の
屈折率異方性Δｎを０．２１に設定する必要がある。即
ち、この液晶材料の屈折率異方性Δｎ＝０．２１は、上
記した屈折率異方性Δｎ＝０．１４の波長依存性に比べ
て大きいため、ポリカーボネイト（ＰＣ）の波長依存性
ではミスマッチしてしまい、全ての波長域で光学補償を
することができない。

【０００５】このようなミスマッチを避ける方法として
は、位相差フィルムにポリスルホンやポリエーテルスル
ホンを用いることが提案されている。即ち、高速応答を
有する液晶表示素子においては波長分散性の大きい位相
差板を用いることが発表されている。また、特公平３−
５０２４９号公報には位相差板の材質として、ポリスル
ホンやポリエーテルスルホンを用いることが開示されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の高速応答の
ＳＴＮ型液晶表示素子では、高波長分散性を有する位相
差板を用いることで、高速応答と高コントラストを達成
しているが、一方で視野角が狭いという問題を有してい
た。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、高コントラストを損なうことなく高速応答でより広
い視野角を得ることができるＳＴＮ型液晶表示素子を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、スーパーツイステッドネマティック型の液晶を内在
させた液晶表示素子を一対の偏光板間に介在させた液晶
表示装置において、該液晶表示素子の裏面側電極基板と
一方の該偏光板の間に、高波長分散性を有するととも
に、３次元の屈折率のうち２次元屈折率をそれぞれｎ
ｘ，ｎｙとし、その厚み方向の屈折率をｎｚとしたと
き、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率を有する下側位相差板を
設け、該液晶表示素子の表面側電極基板と他方の該偏光
板の間に、該下側位相差板の高波長分散値以下の波長分
散性を有するとともに、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率を有
する上側位相差板を設けたものであり、そのことにより
上記目的が達成される。

【０００９】また、好ましくは、本発明の液晶表示装置
における液晶の液晶層厚ｄと屈折率異方性Δｎとの積ｄ
・Δｎが０．７μｍ以上である。

【００１０】さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装
置における液晶の液晶層厚ｄが２μｍ＜ｄ＜５μｍであ
る。

【００１１】さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装
置における下側位相差板の波長分散値α（Δｎ４５０ｎ
ｍ／Δｎ５５０ｎｍ）が１．１５≦α≦１．２０であ
り、前記上側位相差板の波長分散値α（Δｎ４５０ｎｍ
／Δｎ５５０ｎｍ）が１．０５≦α＜１．１５である。

【００１２】さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装
置における位相差板の遅相軸とこの遅相軸に最接近して
いる電極基板のラビング軸とのなす角を７０°〜８５°
の範囲内で設定している。

【００１３】

【作用】本発明においては、下側位相差板が高波長分散
性を有するとともに、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの関係の３次元
屈折率を有し、かつ、上側位相差板が、下側位相差板の
高波長分散値以下の波長分散性を有するとともに、ｎｘ
＞ｎｚ＞ｎｙの関係の３次元屈折率を有するようにすれ
ば、後述する実施例の実験結果により、１００ｍｓｅｃ
以上の高速応答性を得ようとしたときに、高コントラス
トが損なわれず、しかも広視野角となる。

【００１４】また、液晶層厚ｄと屈折率異方性Δｎとの
積ｄ・Δｎが０．７μｍ以上であれば、輝度（明るさ）
が小さくやや暗くなるようなことはなく、また、本発明
における偏光板や位相差板などの各構成部材の位置関係
が容易に適応可能となる。

【００１５】さらに、液晶層厚ｄが２μｍ以下の場合、
所定の明るさを得ようとすれば、液晶材料の波長依存性
がかなり大きくなって、これにマッチングする波長分散
値αは１．２０以上の位相差板が必要になる。このよう
な位相差板は現時点では存在せずミスマッチということ
になる。また、液晶層厚ｄが５μｍ以上の場合、応答時
間が遅くなり、本発明の１００ｍｓｅｃ程度の高速応答
性が達成できなくなる。また、液晶層厚ｄが５μｍ以上
の場合、所定の明るさを得ようとすれば、液晶材料の波
長依存性がかなり小さくなって、このときの波長分散値
αが１．１５≦α≦１．２０のものであってもミスマッ
チする。

【００１６】さらに、下側位相差板には波長分散値α
（Δｎ４５０ｎｍ／Δｎ５５０ｎｍ）が１．１５≦α≦
１．２０の高波長分散性を位相差板を用い、上側位相差
板には波長分散値α（Δｎ４５０ｎｍ／Δｎ５５０ｎ
ｍ）が１．０５≦α＜１．１５の高波長分散性を用いる
ようにすれば、高速応答で高コントラストが損なわれ
ず、より広視野角化が得られる。

【００１７】さらに、偏光板および位相差板の位置関係
はコントラストと視角特性が最適となるように設定して
おり、位相差板の遅相軸と該遅相軸に最接近している電
極基板のラビング軸とのなす角を７０°〜８５°の範囲
内で設定する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１９】（実施例１）図１は本発明の実施例１であ
る液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【００２０】図１において、この液晶表示装置１は、液
晶表示素子２の上下側にそれぞれ偏光板３，４をそれぞ
れ設け、これら液晶表示素子２と偏光板３の間に上側位
相差板５を設け、さらに、これら液晶表示素子２と偏光
板４の間に下側位相差板６を設けている。

【００２１】この液晶表示素子２の表示側を示す表側電
極基板７の構成は、透光性基板８上に、上記ストライプ
状の透明電極９が設けられ、その上に配向膜１０が設け
られている。

【００２２】また、液晶表示素子２の裏側電極基板１１
の構成は、透光性基板１２上の画素に対応する位置にカ
ラーフィルタ１３が設けられ、その画素間には格子状の
遮光膜１４が設けられている。これらカラーフィルタ１
３および遮光膜１４上に熱硬化性樹脂オーバーコート１
５が設けられている。さらに、その上にストライプ状の
透明電極１６が設けられ、この透明電極１６上に配向膜
１７が設けられている。

【００２３】これら一対の電極基板７，１１を、ストラ
イプ状の透明電極９，１６が直交差するように対向させ
て接着剤１８で接着し、その間に液晶１９を封入するこ
とで液晶表示素子２が構成される。

【００２４】このとき、この液晶１９におけるＳＴＮ液
晶分子のねじれ角を２６０°とし、また、上下の一対の
電極基板７，１１間のセルギャップ、即ち液晶層厚を
３．５μｍに設定した。この液晶１９の屈折率異方性Δ
ｎの値を０．２１５とし、これらの積ｄ・Δｎを０．７
５μｍとした。

【００２５】また、本実施例１においては、高波長分散
性を有する下側位相差板６の波長分散値α（Δｎ４５０
ｎｍ／Δｎ５５０ｎｍ）を１．１５とした。この位相差
板６の材質として、例えばポリスルホン（ＰＳＦ）また
はポリエーテルスルホン（ＰＥＳＦ）などが挙げられる
が、本実施例１においてはポリスルホン（ＰＳＦ）を用
いている。これらポリスルホン（ＰＳＦ）およびポリエ
ーテルスルホン（ＰＥＳＦ）の場合の高分子フィルム波
長分散特性を図２にそれぞれ示している。さらに、この
位相差板６は、３次元方向への屈折率をそれぞれｎｘ，
ｎｙ，ｎｚとしたとき、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの関係を有し
ている。また、この波長分散値αが１．１５以下の波長
分散性を有する上側位相差板５の波長分散値をα＝１．
０８と設定した。この位相差板５の材質として、例えば
ポリカーボネイト（ＰＣ）またはポリアリレート（ＰＡ
Ｒ）またはポリスチレンまたはポリエチレンフタレート
またはポリメタクリル酸メチルなどが挙げられるが、本
実施例１においてはポリカーボネイト（ＰＣ）を用いて
いる。これらポリカーボネイト（ＰＣ）およびポリアリ
レート（ＰＡＲ）の場合の高分子フィルム波長分散特性
を図２にそれぞれ示している。さらに、この位相差板５
は、３次元方向への屈折率をそれぞれｎｘ，ｎｙ，ｎｚ
としたとき、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率を有し、Ｎｚ＝
（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表されるＮｚ値が０
＜Ｎｚ≦０．５の範囲で選ばれるものであるが、本実施
例１ではＮｚ＝０．３と設定した。

【００２６】このように、本実施例１において用いた液
晶１９の屈折率異方性Δｎは０．２１５であり、その屈
折率の波長依存性を示す図３の曲線Ａは、高波長分散性
を有する下側位相差板６の波長依存性とマッチングして
おり、全ての波長域で光学補償をすることができる。な
お、図３の屈折率の波長依存性曲線Ｂは屈折率異方性Δ
ｎが０．１３４の場合を示している。

【００２７】図４は図１の液晶表示装置における各構成
部材の位置関係を示す図である。

【００２８】図４において、上側に位置する表側電極基
板７の配向膜１０におけるラビング軸をＲ１とし、ま
た、下側に位置する裏側電極基板１１の配向膜１７にお
けるラビング軸をＲ２とする。これらラビング軸Ｒ１，
Ｒ２の交差角ａは２６０°である。また、上側の位相差
板５の遅相軸Ｒ３に最接近しているラビング軸Ｒ１との
なす角ｂを７５°に設定し、また、下側の位相差板６の
遅相軸Ｒ４に最接近しているラビング軸Ｒ２とのなす角
ｃを８０°に設定した。また、上側の偏光板３の吸収軸
Ｒ５とラビング軸Ｒ１とのなす角ｄを４５°に設定し、
下側の偏光板４の吸収軸Ｒ６とラビング軸Ｒ２とのなす
角ｅを３５°に設定した。これら各構成材料の位置関係
は、コントラストと視覚特性が最適となるように設定し
ている。

【００２９】以下に、上側の位相差板５の遅相軸Ｒ３と
ラビング軸Ｒ１のなす角ｂ、下側の位相差板６の遅相軸
Ｒ４とラビング軸Ｒ２のなす角度ｃを変更した場合のコ
ントラスト値Ｃｏを示している。

【００３０】

【表１】

【００３１】この（表１）から判るように、本実施例１
で示した位相差板５の遅相軸Ｒ３とラビング軸Ｒ１のな
す角度ｂ＝７５°とし、また、本実施例１で示した位相
差板６の遅相軸Ｒ４とラビング軸Ｒ２のなす角度ｃ＝８
０°の場合、コントラストＣｏが４０で最適であること
がわかる。

【００３２】次に示す（表２）は、本実施例１で用いた
液晶表示装置１と比較例１，２のコントラストＣｏ、応
答時間および１２：００〜６：００視覚方向（上下方
向）と９：００〜３：００視覚方向（左右方向）のコン
トラストＣｏ≧４の範囲を示したものである。

【００３３】

【表２】

【００３４】この（表２）の比較例１は、本実施例１の
液晶表示素子２と、一対の偏光板との間にそれぞれ２枚
の位相差板をそれぞれ配置し、その２枚の位相差板がと
もに高波長分散性を有する本実施例１の下側位相差板６
と同様の位相差板を用いた場合である。この場合、２枚
の位相差板ともポリスルホン（ＰＳＦ）を用いている。
また、２枚の位相差板がともにｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの性質
を持つものである。これら２枚の位相差板を、以下にＰ
ＳＦということにする。また、この比較例１において、
各構成材料の位置関係がコントラストと視角特性が最適
となるように設定した。図４を例にとると、上側位相差
板の遅相軸Ｒ３とラビング軸Ｒ１とのなす角ｂを８０
゜、下側位相差板の遅相軸Ｒ４とラビング軸Ｒ２とのな
す角ｃを８０゜、上側偏光板の吸収軸Ｒ５とラビング軸
Ｒ１とのなす角ｄを５５゜、下側偏光板の吸収軸Ｒ６と
ラビング軸Ｒ２のなす角を４５゜に設定した。

【００３５】また、この（表２）の比較例２は、本実施
例１の液晶表示素子２と、一対の偏光板との間にそれぞ
れ２枚の位相差板をそれぞれ配置し、その２枚の位相差
板がともに波長分散値α＝１．０８の本実施例１の上側
位相差板５と同様の位相差板であり、かつ、これら２枚
の位相差板がともにｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの３次元屈折率を
有するポリカーボネイト（ＰＣ）を用いている。これら
２枚の位相差板を、以下にＰＣＺということにする。ま
た、この比較例２において、各構成材料の位置関係はコ
ントラストと視角特性が最適となるように設定してお
り、その構成は比較例１の場合と同じである。

【００３６】この（表２）から、比較例１は前述した従
来技術として捉えることができる。この比較例１におい
ては、コントラストＣｏが４０で、応答時間が１００ｍ
ｓであり、高コントラストで高速応答が達成できている
が、一方で、上下方向の視野角が本実施例１に比べて大
幅に狭いことがわかる。また、比較例２においては、コ
ントラストＣｏが２０で、応答時間が１００ｍｓであ
り、高コントラストの方が達成できておらず、上下方向
の視野角は比較例１の視野角よりも広いが、比較例２の
視野角は本実施例１に比べて狭いことがわかる。したが
って、上下方向の視野角は、本実施例１において、１
２：００方向、６：００方向ともに比較例１，２よりも
約１０゜程度、視野角の拡大を実現している。また、左
右方向の視野角は、本実施例１において、３：００方向
でも比較例１，２よりも視野角の拡大を実現しているこ
とがわかる。

【００３７】ここで、以下に、各方向の視野角特性につ
いて、さらに詳しく説明する。

【００３８】図５、図６および図７はそれぞれ、本実施
例１、比較例１および比較例２の全方位のコントラスト
の視野角特性を示すグラフであり、即ちイソコントラス
トを示している。

【００３９】図５〜図７において、数字０〜３４５は視
角方向の角度を表しており、その記号をφとする。即
ち、φ＝０゜は６：００、φ＝９０゜は３：００、φ＝
１８０゜は１２：００、φ＝２７０゜は９：００に対応
している。また、グラフ内部の縦列の数字０〜５０は、
基板に対して垂直方向から水平方向への角度を表し、そ
の記号をθとしている。即ち、図５〜図７は液晶表示装
置を真上から見た図と理解することができる。

【００４０】また、コントラストはそれぞれＣｏ＝１
０、Ｃｏ＝４、Ｃｏ＝１以上の範囲を示した。特に、コ
ントラストＣｏ＝１は表示が反転しない領域を表し、最
小限表示として見える、コントラストがある領域であ
り、これが広いことにより視野角は広いと判断すること
ができる。

【００４１】まず、比較例２を示している図７の等コン
トラストの視野角特性曲線から理解されることは、コン
トラストＣｏ＝１０、Ｃｏ＝４の範囲は狭いが、コント
ラストＣｏ＝１の範囲は左右方向でかなり広いことがわ
かる。これは用いた位相差板が２枚ともｎｘ＞ｎｚ＞ｎ
ｙの三次元屈折率を有するためであり、視覚に対するコ
ントラスト変化が良好であるといえる。また、この比較
例２の最大コントラストが低い理由は、位相差板の波長
依存性が小さいものと液晶材料の波長依存性が大きいも
のとのミスマッチであり、色補償（光学補償）が完全に
できていないためである。

【００４２】次に、比較例１を示している図６の等コン
トラストの視野角特性曲線から理解されることは、コン
トラストＣｏ＝１０、Ｃｏ＝４の範囲が広く、コントラ
ストＣｏ＝１の範囲が上記比較例２に比べて狭いことが
わかる。

【００４３】一方、本実施例１を示している図５の等コ
ントラストの視野角特性曲線から理解されることは、コ
ントラストＣｏ＝１０、Ｃｏ＝４の範囲を狭めることな
く、コントラストＣｏ＝１の範囲を比較例１よりも拡大
させていることがわかる。つまり、高コントラストを達
成しつつ、コントラストＣｏ＝１の範囲を比較例１より
も拡大させている。また、このコントラストＣｏ＝１の
範囲は、広い範囲を持つ比較例２の範囲と比べても同等
か、またはそれ以上の範囲になっていることがわかる。

【００４４】さらに、本実施例１と比較例１，２のＯＮ
時およびＯＦＦ時の色調と明度を下記の（表３）に示し
ている。

【００４５】

【表３】

【００４６】この（表３）において、Ｌ＊は明度を表
し、ｕ＊、ｖ＊はそれぞれ色度を表している。これらＬ
＊、ｕ＊、ｖ＊は、ＣＩＥ表色系で定義されるものであ
る。

【００４７】この（表３）から理解されることは、比較
例２のＯＦＦ時の明度Ｌ＊が０．５１となっており、本
実施例１および比較例１の明度Ｌ＊よりも高いことがわ
かる。通常、透過型においては、ＯＦＦ時は黒表示を呈
しているため、Ｌ＊の値が０に近いほど遮蔽力があると
いうことである。つまり、比較例２において、Ｌ＊の値
が大きいということは遮蔽力がなく、完全な光学補償が
できないことがわかる。このことから比較例２のコント
ラストが低いことは明確である。

【００４８】上記（表３）の色度ｕ＊、ｖ＊を図８に示
して、さらに詳しく説明する。

【００４９】図８において、本実施例１は従来技術とし
ての比較例１と色度の差はなく、良好な光学補償を達成
していることがわかる。即ち、本実施例１によれば、高
コントラストで高品質な液晶表示装置を得ることができ
る。

【００５０】（実施例２）本実施例２においては、上記
実施例１でｄ・△ｎ＝０．７５μｍ（ｄ＝０．３５、△
ｎ＝０．２１５）としたが、従来例と同様のｄ・△ｎ＝
０．８４μｍ（ｄ＝０．４、△ｎ＝０．２１）とし、こ
のｄ・△ｎ＝０．８４μｍにおいても上記実施例１と同
様な効果を得ることができることをシュミレーションに
より確認した。

【００５１】本実施例２において、セル内に注入する液
晶のＳＴＮ液晶分子のねじれ角を２６０°とし、また、
上下の一対の電極基板間のセルギャップ、即ち液晶層厚
ｄを４μｍと設定した。また、この液晶の屈折率異方性
Δｎの値を０．２１とし、これらの積ｄ・Δｎを０．８
４μｍとした。用いた位相差板の種類、各構成部材の位
置関係は上記実施例１と同様である。さらに、本実施例
２（ＰＣＺ＋ＰＳＦ）、比較例３（ＰＳＦ＋ＰＳＦ）、
比較例４（ＰＣＺ＋ＰＣＺ）として、上記実施例１と同
様の比較を行った。このシュミレーションによる結果を
図９〜図１１に示している。

【００５２】まず、比較例３（ＰＳＦ＋ＰＳＦ）を示し
ている図１０の等コントラストの視野角特性曲線では、
左右方向は広いが上下方向で狭い結果となった。また、
比較例４（ＰＣＺ＋ＰＣＺ）を示している図１１の等コ
ントラストの視野角特性曲線では、上方向（１２：０
０）がかなり広く、左右方向が狭い結果となった。

【００５３】次に、本実施例２（ＰＣＺ＋ＰＳＦ）を示
している図９のコントラストの視野角特性では、左右方
向も広く、上下方向も拡大していることがわかる。した
がって、本実施例２のｄ・△ｎ＝０．８４μｍにおいて
も、本発明の効果が顕著に現れ、視野角の拡大が実現で
きるものである。

【００５４】さらにここで、セルギャップ、即ち液晶層
厚ｄが２μｍ＜ｄ＜５μｍである理由を説明する。

【００５５】本発明に従えば、液晶層厚ｄ＝２μｍの場
合、液晶層厚ｄと液晶材料の屈折率異方性△ｎとの積ｄ
・△ｎを、所定の明るさを得るために一定の値（例えば
ｄ・△ｎ＝０．７５μｍ）に保持しようとすると、△ｎ
＝０．３７５となり、液晶材料の波長依存性がかなり大
きくなる。したがって、これにマッチングする波長分散
値αは１．２０以上の位相差フィルムが必要になり、こ
のような位相差フィルムは現時点ではなくミスマッチと
いうことになる。この波長分散値αが１．２０以上の位
相差フィルムが存在するようになれば、液晶材料の波長
依存性とマッチングし、液晶層厚ｄが２μｍ以下であっ
てもよいことになる。

【００５６】また、液晶層厚ｄ＝５μｍの場合、液晶層
厚ｄと液晶材料の屈折率異方性△ｎとの積ｄ・△ｎを所
定の明るさを得るために一定の値に保持しようとする
と、屈折率異方性△ｎ＝０．１５０となり、液晶材料の
波長依存性がかなり小さくなる。したがって、このとき
の波長分散値αが１．１５≦α≦１．２０のものであっ
てもミスマッチということになる。さらに、ｄ＝５μｍ
以上では応答時間が遅くなり、本発明の１００ｍｓｅｃ
程度の高速応答性が達成できなくなる。

【００５７】したがって、セルギャップ、即ち液晶層厚
ｄとしてはｄ＜５μｍであることが必要であり、好まし
くは、２μｍ＜ｄ＜５μｍが適しているといえる。さら
に、高速応答性をさらに考慮すれば、２μｍ＜ｄ＜４μ
ｍが最適である。

【００５８】また、ｄ・△ｎが０．７μｍ以上であるこ
とが最適となる理由を説明する。つまり、ｄ・△ｎが
０．７μｍよりも小さいと、輝度（明るさ）が小さくな
り目視でやや暗くなって、液晶表示装置として見ずらい
ことと、本発明における偏光板や位相差板などの各構成
部材の位置関係が良好に適応できなくなることである。
したがって、上記実施例１，２においては、一対の偏光
板間に上側位相差板、ＳＴＮ液晶を内在させた液晶表示
素子さらに下側位相差板をこの順に介在させ、液晶層の
厚みｄが２μｍ＜ｄ＜５μｍであり、下側位相差板は波
長分散値α（Δｎ４５０ｎｍ／Δｎ５５０ｎｍ）が１．
１５≦α≦１．２０である位相差板で、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎ
ｚの屈折率を有し、また、上側位相差板は、下側位相差
板の波長分散値以下の１．０５≦α＜１．１５であり、
かつｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率を有するものである。

【００５９】また、本発明では、位相差板の遅相軸に最
接近している基板のラビング軸とのなす角が７０°〜８
５°の範囲に設定することにより、高速応答性の液晶表
示素子において、２枚とも高波長分散性を有する位相差
板を用いないでも、高コントラストで高速応答可能な高
品質な表示を得ることが可能となり、それに加えて視野
角が狭いという従来の問題も生じにくくなり、より広い
視野角化が可能となる。

【００６０】以上により、上記実施例１，２によれば、
１００ｍｓｅｃ程度の高速応答性を有するＳＴＮ−ＬＣ
Ｄを構成するのに、必要なセルギャップ、即ち液晶層厚
ｄに対応し、液晶材料の屈折率異方性△ｎが大きく、そ
の波長分散性が大きい場合の課題であった高コントラス
トと広視野角性の両立を位相差板の波長分散性とｎｘ、
ｎｙ、ｎｘの三次元屈折率の組み合せを最適化すること
によって、実現させることができ、高コントラストを損
なうことなく高速応答で、広視野角の液晶表示装置を得
ることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高波長分
散性を有する位相差板を液晶表示素子の下側に配置し、
この下側位相差板の高波長分散値以下の波長分散性を有
する位相差板を液晶表示素子の上側に配置したため、１
００ｍｓｅｃ程度の高速応答性を有する液晶表示装置を
構成するのに、高コントラストと広視野角性の両立を図
るころができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における液晶表示装置１の構
成を示す断面図である。

【図２】図１の位相差板５，６とその他の位相差板の波
長依存性を示す図である。

【図３】本発明の実施例（△ｎ＝０．２１５）１と△ｎ
＝０．１３４の液晶材料における屈折率の波長依存性を
示す図である。

【図４】図１の液晶表示装置１における各構成部材の位
置関係を示す図である。

【図５】本発明の実施例１の等コントラストの視野角特
性曲線を示す図である。

【図６】比較例１の等コントラストの視野角特性曲線を
示す図である。

【図７】比較例２の等コントラストの視野角特性曲線を
示す図である。

【図８】本発明の実施例１、比較例１および比較例２の
ＯＮ時、ＯＦＦ時の色度を表すＣＩＥ色度図である。

【図９】本発明の実施例２の等コントラストの視野角特
性曲線を示す図である。

【図１０】比較例３の等コントラストの視野角特性曲線
を示す図である。

【図１１】比較例４の等コントラストの視野角特性曲線
を示す図である。

【符号の説明】

１液晶表示装置２液晶表示素子３，４偏光板５上側位相差板６下側位相差板７表側電極基板８，１２透光性基板９，１６透明電極１０，１７配向膜１１裏側電極基板１９液晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スーパーツイステッドネマティック型の
液晶を表面側電極基板と裏面側電極基板の間に挟持させ
た液晶表示素子を一対の偏光板間に介在させた液晶表示
装置において、該裏面側電極基板と一方の該偏光板の間に、高波長分散
性を有するとともに、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの関係の３次元
屈折率を有する下側位相差板を設け、該表面側電極基板と他方の該偏光板の間に、該下側位相
差板の高波長分散値以下の波長分散性を有するととも
に、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係の３次元屈折率を有する上
側位相差板を設けた液晶表示装置。
【請求項２】前記液晶表示素子は、その液晶層厚ｄと
屈折率異方性Δｎとの積ｄ・Δｎが０．７μｍ以上であ
る請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記液晶表示素子は、その液晶層厚ｄが
２μｍ＜ｄ＜５μｍである請求項１または２記載の液晶
表示装置。
【請求項４】前記下側位相差板の波長分散値α（Δｎ
４５０ｎｍ／Δｎ５５０ｎｍ）が１．１５≦α≦１．２
０であり、前記上側位相差板の波長分散値α（Δｎ４５
０ｎｍ／Δｎ５５０ｎｍ）が１．０５≦α＜１．１５で
ある請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記位相差板の遅相軸と該遅相軸に最接
近している電極基板のラビング軸とのなす角を７０°〜
８５°の範囲内で設定している請求項１または４記載の
液晶表示装置。