JPH09258201A

JPH09258201A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09258201A
Application number: JP8070458A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Murayama; 真一村山; Hiroshi Onishi; 浩大西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】視角による色変化が少ない無彩色であって、
かつ高い遮光性を有する背景色を得る。【解決手段】一対の偏光板２７，２８間に介在される
液晶表示素子２６は、一対の透光性基板２２，２３間で
液晶分子が８５°〜１１０゜の範囲で捩れ配向するＴＮ
型であり、液晶材料の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚み
ｄとの積Δｎ・ｄは、１０００ｎｍ〜２０００ｎｍの範
囲に選ばれる。液晶表示素子２６と偏光板２７との間に
は正の位相差を有する光学補償板２９が配置される。光
学補償板２９の表面の法線方向に対して４５゜の方向に
おけるリターデーション値Ｒ４５は０よりも大きくかつ
５０ｎｍ以下の範囲に選ばれる。このようにしてノーマ
リブラック方式に構成される液晶表示装置２１は、視角
による色変化が少ない無彩色であって、かつ高い遮光性
を有する背景色が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば車載用機
器などの白黒表示を行う表示手段として好適に用いられ
るツイステッドネマティック（以下、「ＴＮ」という）
型の液晶表示装置に関し、特に電圧無印加時に光を遮断
する、たとえば黒色の表示色を背景色として、電圧印加
時に光を透過する、たとえば白色の表示部分によって表
示を行う、いわゆるノーマリブラック方式を採用したＴ
Ｎ型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、一般的なＴＮ型の液晶表示装
置１の構成を示す断面図である。液晶表示装置１は、透
光性基板２，３、透明電極４，５、配向膜６，７、接着
剤８、液晶層９および偏光板１０，１１を含んで構成さ
れる。たとえばガラスで実現される透光性基板２，３
は、互いの一方表面２ａ，３ａが対向するように配置さ
れ、該基板間に液晶層９が介在されて、接着剤８で接着
される。たとえば基板２の表面２ａには、少なくとも透
明電極４と配向膜６とがこの順番に積層して形成され
る。透明電極４は、たとえば文字形状のセグメント電極
である。基板３の表面３ａにも、少なくとも透明電極５
と配向膜７とがこの順番に積層して形成される。透明電
極５は、たとえば基板３の表面３ａ全面に形成されるコ
モン電極である。

【０００３】配向膜６，７の表面には、配向処理がそれ
ぞれ施される。具体的には、たとえばポリイミド樹脂な
どの有機材料を塗布してその表面をラビング処理する、
あるいは斜方蒸着法によって無機膜を形成するなどによ
って、配向膜６，７が実現される。配向処理によって液
晶層９の液晶分子が一方方向に配向する。基板２，３の
他方表面２ｂ，３ｂには、偏光板１０，１１がそれぞれ
配置される。

【０００４】図１５は、前記液晶表示装置１の各構成部
材の位置関係を示す図である。実線Ｐ１は基板２に最近
接する液晶分子の配向軸を示し、実線Ｐ２は基板３に最
近接する液晶分子の配向軸を示し、実線Ｐ３は偏光板１
０の吸収軸を示し、実線Ｐ４は偏光板１１の吸収軸を示
す。また、角度αは基板２に最近接する液晶分子の配向
軸Ｐ１と偏光板１０の吸収軸Ｐ３との成す角を示し、角
度βは基板３に最近接する液晶分子の配向軸Ｐ２と偏光
板１１の吸収軸Ｐ４との成す角を示す。さらに、角度φ
は基板２に最近接する液晶分子の配向軸Ｐ１と基板３に
最近接する液晶分子の配向軸Ｐ２との成す角、すなわち
捩れ角φを示す。角度αは０°に選ばれ、角度βは９０
°に選ばれる。また、角度φは９０°に選ばれる。

【０００５】このようにして構成されるＴＮ型の液晶表
示装置１は、たとえば車載用機器などの白黒表示を行う
表示手段として用いられる。当該液晶表示装置１は、電
圧無印加時に光を遮断する、たとえば黒色の表示色を背
景色として、電圧印加時に光を透過する、たとえば白色
の表示部分によって表示を行う、いわゆるノーマリブラ
ック方式を採用した液晶表示装置である。

【０００６】前記液晶表示装置１では、用いられる液晶
分子に屈折率異方性があるために、観察者の視角方向に
よって表示色が異なって観察されるという不都合が生じ
る。特に、背景色である黒色表示部分においてこのよう
な不都合が顕著である。前記液晶表示装置１を車載用の
表示手段として用いた場合、運転席側と助手席側とから
の両方で良好な表示特性で観察される必要があり、視角
方向によって表示色が異なることは大きな問題である。
また、コントラストの高い表示を得るために、ノーマリ
ブラック方式において背景色となる黒色表示部分では、
液晶表示装置の裏側に配置されるバックライトからの光
をより多く遮断する必要がある。したがって、視角によ
る色変化が少ない無彩色であって、かつ高い遮光性を有
する背景色が要求される。

【０００７】このような要求に対して、たとえば特開平
７−４９４９８号公報では、Δｎ・ｄを１８００ｎｍ〜
２０００ｎｍの比較的大きい範囲に選ぶ技術、およびΔ
ｎ・ｄを前記比較的大きい範囲に選ぶとともに液晶層を
二色性色素を含んで構成する技術が開示されている。

【０００８】また、特開平６−１６７７０６号公報で
は、電圧無印加時に光を透過する、たとえば白色の表示
色を背景色として、電圧印加時に光を遮断する、たとえ
ば黒色の表示部分によって表示を行う、いわゆるノーマ
リホワイト方式を採用した液晶表示装置に関してである
けれども、液晶表示素子と偏光板との間にｎｘ＝ｎｙ≠
ｎｚの光学補償板を配置し、Δｎ・ｄを３００ｎｍ〜６
００ｎｍの範囲に選ぶ技術が開示されている。屈折率ｎ
ｘ，ｎｙは、面内の互いに直交する方向の屈折率であ
り、屈折率ｎｚは厚み方向の屈折率である。このように
して、背景色、この場合では白色の背景色の視角による
色変化を抑制している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記液晶表示装置１の
ように、ノーマリブラック方式を採用したＴＮ型の液晶
表示装置において、特開平７−４９４９８号公報に記載
の先行技術のように、Δｎ・ｄを比較的大きい範囲に選
ぶと、黒色の背景色に関しては視角による色変化が少な
くなるけれども、全体としての、すなわち白色の表示部
分を含めた表示画面全体としての視角による色変化が悪
化することがわかった。また、液晶層を二色性色素を含
んで構成しても、背景色を完全に無彩色にすることは困
難であった。このような二色性色素の添加はまた、駆動
時における透過率が低下する要因となり、さらにはコン
トラストが低下することとなる。

【００１０】また、特開平６−１６７７０６号公報に記
載の先行技術は、ｎｘ＝ｎｙ≠ｎｚの光学補償板を配置
し、Δｎ・ｄを比較的小さい範囲に選んで、白色の背景
色の視角による色変化を抑制しているけれども、当該技
術は背景色の色変化が比較的目立たない、すなわち背景
色が白色のノーマリホワイト方式を採用した液晶表示装
置に関してであり、このような技術を背景色が黒色のノ
ーマリブラック方式の液晶表示装置１に適用しても、実
用レベルに達する高い遮光性を有する黒色の背景色は得
られない。

【００１１】本発明の目的は、視角による色変化が少な
い無彩色であって、かつ高い遮光性を有する色変化の少
ない背景色が得られるノーマリブラック方式を採用した
ＴＮ型の液晶表示装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の偏光板
間と、前記一対の偏光板間に介在され、一対の透光性基
板間で液晶分子が８５°〜１１０゜の範囲で捩れ配向
し、液晶材料の屈折率異方性Δｎと、液晶層の厚みｄと
の積Δｎ・ｄが、１０００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲に
選ばれるツイステッドネマティック型の液晶表示素子
と、前記液晶表示素子と前記一対の偏光板のうちの少な
くともいずれか一方の偏光板との間に配置され、面内の
互いに直交する方向の屈折率ｎｘ，ｎｙと、厚み方向の
屈折率ｎｚとは、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚの関係を満たす光学
補償板とを含んで構成されることを特徴とする液晶表示
装置である。本発明に従えば、液晶表示装置は一対の偏
光板間にＴＮ型の液晶表示素子を介在して構成される。
前記液晶表示素子は、一対の透光性基板間で液晶分子が
８５°〜１１０゜の範囲で捩れ配向するツイステッドネ
マティック型の液晶表示素子であり、該液晶表示素子の
液晶材料の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚みｄとの積Δ
ｎ・ｄは、１０００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲に選ばれ
る。液晶表示素子と少なくともいずれか一方の偏光板と
の間には上述した関係、すなわち正の位相差を有する光
学補償板が配置される。前記ＴＮ型の液晶表示装置をノ
ーマリブラック方式の液晶表示装置として構成したとき
において、視角による色変化が少ない無彩色であって、
かつ高い遮光性を有する色変化の少ない背景色が得られ
ることがわかった。

【００１３】また本発明は、前記光学補償板の表面の法
線方向に対して４５゜の方向におけるリターデーション
値が、０よりも大きくかつ５０ｎｍ以下の範囲に選ばれ
ることを特徴とする。本発明に従えば、このような特性
を有する光学補償板を用いることによって、さらに視角
による色変化が少ない無彩色であって、かつ高い遮光性
を有する色変化の少ない背景色が得られることがわかっ
た。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある液晶表示装置２１の構成を示す断面図である。液晶
表示装置２１は、液晶表示素子２６、偏光板２７，２８
および光学補償板２９を含んで構成される。液晶表示素
子２６は、偏光板２７，２８間に配置される。光学補償
板２９は、液晶表示素子２６と、一対の偏光板２７，２
８のうちの少なくともいずれか一方の偏光板との間に、
少なくとも１枚配置され、本形態では、液晶表示素子２
６と偏光板２７との間に１枚配置した。

【００１５】液晶表示素子を通過した光が光学補償板を
通過するときの色補正の原理と、光学補償板を通過した
光が液晶表示素子を通過するときの色補正の原理とは同
等であり、光学補償板２９は液晶表示素子２６と偏光板
２７との間に限らず、液晶表示素子２６と偏光板２８と
の間に配置してもかまわない。また、両方に配置しても
かまわない。さらに、その枚数は複数枚配置することも
原理的には可能であるけれども、後述するリターデーシ
ョン値Ｒ４５は小さい方が好ましく、そのためには光学
補償板２９の枚数は少ない方が好ましい。

【００１６】前記液晶表示素子２６は、一対の透光性基
板２２，２３を所定の間隔をあけて接着剤２５で接着
し、当該透光性基板２２，２３間に液晶層２４を配置し
て構成される。表示を凹凸状にするための処理を特に施
していない、一般的なガラス基板などで実現される透光
性基板２２，２３の液晶層２４側表面には、図示しない
けれども透明電極がそれぞれ形成され、当該透明電極を
覆って配向膜がそれぞれ形成される。透光性基板２２，
２３は、たとえばガラスで実現される。透明電極は、た
とえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で実現される。配向
膜は、たとえばポリイミド樹脂で実現され、その表面に
はラビング処理などの配向処理が施されている。また配
向膜は、斜方蒸着法によって作成された無機膜で実現さ
れてもかまわない。

【００１７】このような透光性基板２２，２３間に注入
されて液晶層２４を形成する液晶材料は、ＴＮ型の液晶
材料で実現される。透光性基板２２，２３間での液晶分
子の捩れ角φは、捩れ角が９０°の場合と光学的に同様
な原理で駆動され、経験的にほぼ同様な効果が得られる
ことが明らかな８５°〜１１０°の範囲に選ばれ、本形
態では、９０°に選んだ。すなわち、透光性基板２２，
２３の表面に形成された配向膜の配向処理方向が、互い
に９０°となるようにして透光性基板２２，２３を配置
した。

【００１８】また、液晶分子の屈折率異方性Δｎと液晶
層２４の厚みｄとの積Δｎ・ｄは、比較的大きい１００
０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲に選ばれる。本形態では、
Δｎ・ｄが１１００ｎｍ、１３００ｎｍおよび１９００
ｎｍの３種類の液晶表示装置を作成するために、液晶分
子の屈折率異方性Δｎが０．１９９および０．０９５の
２種類の材料を混合して、液晶分子の屈折率異方性Δｎ
が０．１１６、０．１３７および０．１９９の液晶材料
を調整した。また、液晶層２４の厚みｄは９．５μｍに
選んだ。

【００１９】光学補償板２９としては、正の位相差を有
するものが用いられる。すなわち、面内の互いに直交す
る方向の屈折率ｎｘ，ｎｙと、厚み方向の屈折率ｎｚと
が、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚの関係を満たす光学補償板が用い
られる。また好ましくは、当該光学補償板２９の表面の
法線方向に対して４５゜の方向におけるリターデーショ
ン値Ｒ４５は、０よりも大きくかつ５０ｎｍ以下の範囲
（０＜Ｒ４５≦５０）に選ばれる。リターデーション値
Ｒ４５が０の光学補償板（Ｒ４５＝０）の屈折率ｎｘ，
ｎｙ，ｎｚの関係はｎｘ＝ｎｙ＝ｎｘとなり、上記関係
であるｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚを満たさないので好ましくな
い。また、リターデーション値Ｒ４５は、用いる液晶材
料の屈折率異方性Δｎに依存して変化する値である。な
お、（ｎｘ−ｎｙ）が光学補償板の表面の法線方向のリ
ターデーション値に相当する。（ｎｚ−ｎｘ）または
（ｎｚ−ｎｙ）が前記リターデーション値Ｒ４５に相当
する。ｎｘ＝ｎｙの場合、法線方向のリターデーション
値は０である。

【００２０】本形態では、リターデーション値Ｒ４５を
５０ｎｍおよび４０ｎｍに選んだ。具体的には、住友化
学社製ＰＬＣフィルムを用いた。なお、光学補償板２９
は、たとえば光学異方性を持たないＴＡＣなどの高分子
フィルム上に、あるいは偏光板の基材上に、直接、垂直
配向した液晶高分子層を作成したもので実現しても構わ
ない。このような形成方法は、たとえば特開平６−１４
８４２９号公報に開示されている。偏光板２７，２８と
しては、住友化学社製の高耐久性偏光板ＳＴ−１８２２
を用いた。

【００２１】図２は、前記液晶表示装置２１の各構成部
材の位置関係を示す図である。矢符Ｐ１１は、透光性基
板２２側に形成された配向膜の配向処理方向、すなわち
透光性基板２２に最近接する液晶分子の配向軸を示す。
矢符Ｐ１２は、透光性基板２３側に形成された配向膜の
配向処理方向、すなわち透光性基板２３に最近接する液
晶分子の配向軸を示す。矢符Ｐ１３は、偏光板２７の吸
収軸を示す。矢符Ｐ１４は、偏光板２８の吸収軸を示
す。

【００２２】配向処理方向Ｐ１１と配向処理方向Ｐ１２
との成す角は、透光性基板２２，２３間での液晶分子の
捩れ角φであり、前述したように８５°〜１１０°の範
囲に選ばれ、本形態では、９０°に選んでいる。配向処
理方向Ｐ１１と吸収軸Ｐ１３とは互いに平行に配置さ
れ、配向処理方向Ｐ１２と吸収軸Ｐ１４とは互いに直交
して配置される。すなわち偏光板２７，２８は、互いの
吸収軸Ｐ１３，Ｐ１４が平行になるようにして配置され
る。このような位置関係に選ぶことによって、一般的な
ノーマリブラック方式のＴＮ型液晶表示装置が作成され
る。

【００２３】このようにして構成された液晶表示装置２
１の視角による色変化を評価した。具体的には、液晶表
示装置２１の表示面内の互いに直交する方向を３時方
向、６時方向、９時方向および１２時方向として方位角
を設定し、液晶表示装置２１の表示面の法線方向を０°
として、各方位角において視角θを０°から５０°まで
５°ずつ傾斜したときの色変化を測定した。測定は、大
塚電子社製の光学特性測定装置ＬＣＤ−５０００を用い
て行った。

【００２４】図３〜図１１は、液晶表示装置の視角によ
る色変化を示すＣＩＥ色度図である。図３〜図５は、ｄ
・Δｎを１１００ｎｍに選んだ液晶表示装置の結果を示
し、図６〜図８は、ｄ・Δｎを１３００ｎｍに選んだ液
晶表示装置の結果を示し、図９〜図１１は、ｄ・Δｎを
１９００ｎｍに選んだ液晶表示装置の結果を示す。また
図３、図６および図９は、光学補償板２９を設けず、か
つ液晶層２４を二色性色素を含んで構成した比較例の結
果を示し、図４、図７および図１０は、リターデーショ
ン値Ｒ４５が４０ｎｍの光学補償板２９を設け、液晶層
２４には二色性色素を含めなかった場合の結果を示し、
図５、図８および図１１は、リターデーション値Ｒ４５
が５０ｎｍの光学補償板２９を設け、液晶層２４には二
色性色素を含めなかった場合の結果を示す。

【００２５】さらに、実線Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３
１，Ｌ４１，Ｌ５１，Ｌ６１，Ｌ７１，Ｌ８１は、１２
時方向の方位角における結果を示す。実線Ｌ２，Ｌ１
２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２，Ｌ５２，Ｌ６２，Ｌ７
２，Ｌ８２は、６時方向の方位角における結果を示す。
実線Ｌ３，Ｌ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３，Ｌ５３，
Ｌ６３，Ｌ７３，Ｌ８３は、９時方向の方位角における
結果を示す。実線Ｌ４，Ｌ１４，Ｌ２４，Ｌ３４，Ｌ４
４，Ｌ５４，Ｌ６４，Ｌ７４，Ｌ８４は３時方向の方位
角における結果を示す。

【００２６】前記比較例において液晶層２４に含めた二
色性色素は、たとえば特開平７−４９４９８号公報に開
示されているように、青色系の二色性色素が選ばれ、ま
たその割合は液晶材料に対して０．２％以上１．０％以
下の範囲に選ばれる。

【００２７】ＣＩＥ色度図において、（ｘ，ｙ）＝
（０．３０３１，０．３０６２）の座標点が、ホワイト
ポイントＷに設定されており、当該ホワイトポイントＷ
よりもｘ、ｙがともに大きい場合には表示が黄色を示
し、逆に小さい場合には青色を示す。また、ｘが小さ
く、ｙが大きい場合には緑色を示し、ｘが大きく、ｙが
小さい場合には赤色を示す。したがって、測定値はでき
る限りホワイトポイントＷに近いことが望ましい。

【００２８】図１２は、図３〜図１１からそれぞれ求め
られるＤ値の定義を説明するための図である。図３〜図
１１に示された実線Ｌ１〜Ｌ４，Ｌ１１〜Ｌ１４，Ｌ２
１〜Ｌ２４，Ｌ３１〜Ｌ３４，Ｌ４１〜Ｌ４４，Ｌ５１
〜Ｌ５４，Ｌ６１〜Ｌ６４，Ｌ７１〜Ｌ７４，Ｌ８１〜
Ｌ８４に相当する実線ＬにおいてＸ軸上の最小値をｘｍ
ｉｎとし、最大値をｘｍａｘとし、Ｙ軸上の最小値をｙ
ｍｉｎとし、最大値をｙｍａｘとする。そして、Δｘ＝
ｘｍａｘ−ｘｍｉｎ，Δｙ＝ｙｍａｘ−ｙｍｉｎとし
て、前記Ｄ値は、

【００２９】

【数１】

【００３０】で定義される。すなわちＤ値とは、実線Ｌ
を囲む長方形３１の対角線長さに相当する。Ｄ値が小さ
い程、実線Ｌの変化の範囲が狭く、視角による色度変化
は小さいといえる。

【００３１】次の表１は、図３〜図１１からそれぞれ求
められたＤ値を示すものである。なお、図３において４
つの実線Ｌ１〜Ｌ４全体を囲む長方形の対角線長さとし
てＤ値を求めている。他の図４〜図１１についても同様
である。

【００３２】

【表１】

【００３３】図３〜図１１および表１に示される結果よ
り、いずれのｄ・Δｎ（１１００ｎｍ、１３００ｎｍお
よび１９００ｎｍ）に設定した場合であっても、光学補
償板を設けずに二色性色素を添加するのに代わって、二
色性色素を添加せずに光学補償板２９を設けることによ
って、Ｄ値が小さくなっており、色変化の程度が小さく
なっていることがわかる。光学補償板を設けずに二色性
色素を添加した場合と、二色性色素を添加せずに光学補
償板を設けた場合とでは、視角θ＝０°においてはほぼ
同等の無彩色に近い色彩を示すけれども、視角θを傾け
たときにおいては後者の方が無彩色に近いことがわか
る。また、ｄ・Δｎが大きい方がＤ値が小さく、色調の
変化が少ないことがわかる。

【００３４】図１３は、以下に示すＧｏｏｃｈ＆Ｔａｒ
ｒｙの式に基づくｄ・Δｎと透過率Ｔとの関係を示すグ
ラフである。このような関係は、ＴＮ型の液晶表示装置
を設計するにあたって一般的に用いられる既に公知の関
係である。曲線Ｌ９Ｒ，Ｌ９Ｇ，Ｌ９Ｂは、波長λが６
５０ｎｍ（赤）、５５０ｎｍ（緑）および４５０ｎｍ
（青）の光における関係をそれぞれ示している。

【００３５】（Ｇｏｏｃｈ＆Ｔａｒｒｙの式）

【００３６】

【数２】

【００３７】図１３からわかるように、液晶表示装置に
おいて不要な着色のないｄ・Δｎは、連続的に選べるの
ではなく、あるポイントで選ばれる。通常ｄ・Δｎは、
最も着色の少ないポイントである４００〜５５０ｎｍ付
近（ファーストミニマムなどと称される）に設定され
る。またあるいは、次に着色の少ないポイントである１
０００〜１２００ｎｍ付近（セカンドミニマムなどと称
される）や１８００〜２０００ｎｍ付近（サードミニマ
ムなどと称させる）に設定される。

【００３８】前記ファーストミニマム付近にｄ・Δｎを
設定した場合、応答速度が速いことやコントラストが高
いことなどの利点があるけれども、僅かなリターデーシ
ョン値の変化に対して透過率が大きく変動するので、本
形態のように視角による色変化を抑制することを目的と
した場合には好ましい範囲ではない。したがって本形態
では、前記セカンドミニマム付近である１０００ｎｍ以
上にｄ・Δｎを設定している。

【００３９】また、ｄ・Δｎを２０００ｎｍ以上に設定
するためには、液晶層の厚さｄを１０μｍ以上に選ぶ
か、あるいは液晶材料のΔｎを０．２以上に選ぶ必要が
ある。しかしながら、液晶層の厚さｄを１０μｍ以上に
選ぶと、応答速度がかなり遅くなり、しきい値電圧が高
くなるので、実用には適さない。また、Δｎが０．２以
上の液晶材料として、たとえば転移点やしきい値電圧な
どの他の特性が実用レベルに達しているものは、現時点
では存在しない。したがって本形態では、１０００ｎｍ
以上２０００ｎｍ以下の範囲にｄ・Δｎを設定してい
る。なお、ｄ・Δｎのさらに好ましい範囲は、前述した
色変化の程度がｄ・Δｎが１９００ｎｍで最も小さくな
ることから、１９００±１００ｎｍに選ばれる。すなわ
ち、１８００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲に選ばれ
る。

【００４０】以上のように本形態によれば、一対の偏光
板２７，２８間に介在される液晶表示素子２６を、一対
の透光性基板２２，２３間で液晶分子が８５°〜１１０
゜の範囲で捩れ配向するＴＮ型の液晶表示素子２６と
し、該液晶表示素子２６の液晶材料の屈折率異方性Δｎ
と液晶層の厚みｄとの積Δｎ・ｄを、１０００ｎｍ〜２
０００ｎｍの範囲に選び、液晶表示素子２６と少なくと
も一方偏光板２７との間に、正の位相差を有する光学補
償板２９を配置し、このようにして構成されるＴＮ型の
液晶表示装置２１をノーマリブラック方式の液晶表示装
置としたときにおいて、視角による色変化が少ない無彩
色であって、かつ高い遮光性を有する背景色が得られる
ことがわかった。また好ましくは、前記光学補償板２９
のリターデーション値Ｒ４５を０よりも大きくかつ５０
ｎｍ以下の範囲に選ぶことによって、さらに視角による
色変化が少ない無彩色であって、かつ高い遮光性を有す
る背景色が得られることがわかった。

【００４１】車載用の表示手段としては、特に視認性の
観点から、バックライトを用いて文字を浮き出させて表
示するノーマリブラックモードが要望されている。最終
的に使用する使用者によってノーマリブラックモードと
するか、あるいはノーマリホワイトモードとするかが決
定され、使用者の要望に応じたモードの素子が作成され
る。したがって、完成品においてノーマリブラックモー
ドとノーマリホワイトモードとを変更することはできな
い。このような２つのモードであって、一方のノーマリ
ホワイトモードでは、光学的には電圧を印加した状態で
ある液晶分子が基板に対して垂直に配列した状態で、黒
色表示状態が実現される。このため、理想的には偏光板
の色調のみによって黒色表示状態の色調が決定する。他
方、ノーマリブラックモードでは、液晶分子が捩れ配向
した状態で黒色表示状態が実現される。このため、光学
的にはある程度の着色は免れ得ないこととなる。さら
に、人間の知覚特性として明るい色よりも暗い色での色
度変化の方が圧倒的に敏感であるので、背景色に関して
は、ノーマリホワイトモードの白色状態とノーマリブラ
ックモードの黒色状態とでは、後者の方が色度変化に敏
感となる。このため、白色状態と黒色状態とに対して同
じレベルの色調補正を行った場合、前者では気にならな
いけれども、後者では気になるということになる。たと
えばノーマリホワイトモードでは透過率が充分であれ
ば、少々赤や緑に色調が寄っていても気にならない。本
発明は、このような特に色度変化が敏感であるノーマリ
ブラックモードにおいて、正の位相差を有する光学補償
板を用い、かつΔｎ・ｄを調整することによって、さら
には光学補償板のリタデーション値Ｒ４５を限定するこ
とによって、視角による色変化を低減する技術に関する
ものである。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対の偏
光板間に介在される液晶表示素子を、一対の透光性基板
間で液晶分子が８５°〜１１０゜の範囲で捩れ配向する
ＴＮ型の液晶表示素子とし、該液晶表示素子の液晶材料
の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚みｄとの積Δｎ・ｄ
を、１０００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲に選び、液晶表
示素子と少なくとも一方偏光板との間に、正の位相差を
有する光学補償板を配置し、このようにして構成される
ＴＮ型の液晶表示装置をノーマリブラック方式の液晶表
示装置としたときにおいて、視角による色変化が少ない
無彩色であって、かつ高い遮光性を有する背景色が得ら
れる。

【００４３】また本発明によれば、前記光学補償板の表
面の法線方向に対して４５゜の方向におけるリターデー
ション値を０よりも大きくかつ５０ｎｍ以下の範囲に選
ぶことによって、さらに視角による色変化が少ない無彩
色であって、かつ高い遮光性を有する背景色が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示装置２１
の構成を示す断面図である。

【図２】前記液晶表示装置２１の各構成部材の位置関係
を示す図である。

【図３】ｄ・Δｎを１１００ｎｍに選び、光学補償板２
９を設けなかった場合の、液晶表示装置の視角による色
変化を示すＣＩＥ色度図である。

【図４】ｄ・Δｎを１１００ｎｍに選び、リターデーシ
ョン値Ｒ４５が４０ｎｍの光学補償板２９を設けた場合
の、液晶表示装置２１の視角による色変化を示すＣＩＥ
色度図である。

【図５】ｄ・Δｎを１１００ｎｍに選び、リターデーシ
ョン値Ｒ４５が５０ｎｍの光学補償板２９を設けた場合
の液晶表示装置２１の視角による色変化を示すＣＩＥ色
度図である。

【図６】ｄ・Δｎを１３００ｎｍに選び、光学補償板２
９を設けなかった場合の、液晶表示装置の視角による色
変化を示すＣＩＥ色度図である。

【図７】ｄ・Δｎを１３００ｎｍに選び、リターデーシ
ョン値Ｒ４５が４０ｎｍの光学補償板２９を設けた場合
の、液晶表示装置２１の視角による色変化を示すＣＩＥ
色度図である。

【図８】ｄ・Δｎを１３００ｎｍに選び、リターデーシ
ョン値Ｒ４５が５０ｎｍの光学補償板２９を設けた場合
の液晶表示装置２１の視角による色変化を示すＣＩＥ色
度図である。

【図９】ｄ・Δｎを１９００ｎｍに選び、光学補償板２
９を設けなかった場合の、液晶表示装置の視角による色
変化を示すＣＩＥ色度図である。

【図１０】ｄ・Δｎを１９００ｎｍに選び、リターデー
ション値Ｒ４５が４０ｎｍの光学補償板２９を設けた場
合の、液晶表示装置２１の視角による色変化を示すＣＩ
Ｅ色度図である。

【図１１】ｄ・Δｎを１９００ｎｍに選び、リターデー
ション値Ｒ４５が５０ｎｍの光学補償板２９を設けた場
合の液晶表示装置２１の視角による色変化を示すＣＩＥ
色度図である。

【図１２】Ｄ値の定義を説明するための図である。

【図１３】Ｇｏｏｃｈ＆Ｔａｒｒｙの式に基づくｄ・Δ
ｎと透過率Ｔとの関係を示すグラフである。

【図１４】従来技術である液晶表示装置１の構成を示す
断面図である。

【図１５】前記液晶表示装置１の各構成部材の位置関係
を示す図である。

【符号の説明】

２１液晶表示装置２２，２３透光性基板２４液晶層２５接着剤２６液晶表示素子２７，２８偏光板２９光学補償板２１液晶表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の偏光板間と、前記一対の偏光板間に介在され、一対の透光性基板間で
液晶分子が８５°〜１１０゜の範囲で捩れ配向し、液晶
材料の屈折率異方性Δｎと、液晶層の厚みｄとの積Δｎ
・ｄが、１０００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲に選ばれる
ツイステッドネマティック型の液晶表示素子と、前記液晶表示素子と前記一対の偏光板のうちの少なくと
もいずれか一方の偏光板との間に配置され、面内の互い
に直交する方向の屈折率ｎｘ，ｎｙと、厚み方向の屈折
率ｎｚとは、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚの関係を満たす光学補償
板とを含んで構成されることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】前記光学補償板の表面の法線方向に対し
て４５゜の方向におけるリターデーション値が、０より
も大きくかつ５０ｎｍ以下の範囲に選ばれることを特徴
とする請求項１記載の液晶表示装置。