JPH10123576A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＶＡＴＮモードの液晶表示装置において、コ
ントラスト、視野角特性および応答特性を最適化する。 【解決手段】 ＶＡＴＮモードの液晶表示装置におい
て、液晶セルのリターデーション値を８０ｎｍ以上４０
０ｎｍ以下に設定する。
ントラスト、視野角特性および応答特性を最適化する。 【解決手段】 ＶＡＴＮモードの液晶表示装置におい
て、液晶セルのリターデーション値を８０ｎｍ以上４０
０ｎｍ以下に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に液晶表示装
置に関し、特に負の誘電率異方性を有する液晶を、液晶
表示装置のパネル面に対して略垂直方向に配向した、い
わゆるＶＡ（Vertically Aligned）モードで動作する液
晶表示装置に関する。
置に関し、特に負の誘電率異方性を有する液晶を、液晶
表示装置のパネル面に対して略垂直方向に配向した、い
わゆるＶＡ（Vertically Aligned）モードで動作する液
晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、コンピュータをはじめ
とする様々な情報処理装置の表示装置として広く使われ
ている。液晶表示装置は小型で消費電力が低いため、特
に携帯用途の情報処理装置に使われることが多いが、い
わゆるデスクトップ型等、固定型の情報処理装置につい
ても応用が検討されている。
とする様々な情報処理装置の表示装置として広く使われ
ている。液晶表示装置は小型で消費電力が低いため、特
に携帯用途の情報処理装置に使われることが多いが、い
わゆるデスクトップ型等、固定型の情報処理装置につい
ても応用が検討されている。
【０００３】ところで、従来の液晶表示装置では、正の
誘電率異方性を有するｐ型液晶を、相互に対向する液晶
表示装置の基板間に水平配向した、いわゆるＴＮ（ツイ
ストネマチック）モードのものが主として使われてき
た。ＴＮモードの液晶表示装置は、一方の基板に隣接す
る液晶分子の配向方向が、他方の基板に隣接する液晶分
子の配向方向に対して９０°ツイストしていることを特
徴とする。
誘電率異方性を有するｐ型液晶を、相互に対向する液晶
表示装置の基板間に水平配向した、いわゆるＴＮ（ツイ
ストネマチック）モードのものが主として使われてき
た。ＴＮモードの液晶表示装置は、一方の基板に隣接す
る液晶分子の配向方向が、他方の基板に隣接する液晶分
子の配向方向に対して９０°ツイストしていることを特
徴とする。
【０００４】かかるＴＮモードの液晶表示装置では、す
でに様々な液晶が開発され、安価な製造技術が確立して
いるが、高いコントラストを実現することが困難で、そ
の結果、一般にかかるＴＮモードの液晶表示装置では、
液晶パネルを構成する液晶分子に電界が印加されない非
駆動状態において白色を、また前記液晶分子に電界が印
加される駆動状態において黒色表示を行うように構成さ
れている（すなわちノーマリホワイトモード）。これ
は、従来のＴＮモード液晶表示装置の場合、非駆動状態
において液晶分子が液晶パネルの面に平行に配向し、駆
動状態において液晶分子の配向方向が液晶パネルに略垂
直に変化するが、実際には、駆動状態においても液晶パ
ネルの基板面に隣接する液晶分子は水平配向を維持し、
かかる水平配向をした液晶分子が形成する複屈折によ
り、光が駆動状態においても液晶パネルをある程度通過
してしまうためである。仮にかかるＴＮモードの液晶表
示装置において、背景を黒で表示しようとしても（すな
わちノーマリブラックモード）、角波長での分散（波長
分散）の結果、背景の黒が実際には完全な黒にならず、
光が漏れたり着色したりしてしまうという問題が生じ
る。この場合の黒表示は、ノーマリホワイトモードの場
合より更に悪いものである。このような事情で、従来の
ＴＮモードの液晶表示装置では、白色を背景色としてい
た。
でに様々な液晶が開発され、安価な製造技術が確立して
いるが、高いコントラストを実現することが困難で、そ
の結果、一般にかかるＴＮモードの液晶表示装置では、
液晶パネルを構成する液晶分子に電界が印加されない非
駆動状態において白色を、また前記液晶分子に電界が印
加される駆動状態において黒色表示を行うように構成さ
れている（すなわちノーマリホワイトモード）。これ
は、従来のＴＮモード液晶表示装置の場合、非駆動状態
において液晶分子が液晶パネルの面に平行に配向し、駆
動状態において液晶分子の配向方向が液晶パネルに略垂
直に変化するが、実際には、駆動状態においても液晶パ
ネルの基板面に隣接する液晶分子は水平配向を維持し、
かかる水平配向をした液晶分子が形成する複屈折によ
り、光が駆動状態においても液晶パネルをある程度通過
してしまうためである。仮にかかるＴＮモードの液晶表
示装置において、背景を黒で表示しようとしても（すな
わちノーマリブラックモード）、角波長での分散（波長
分散）の結果、背景の黒が実際には完全な黒にならず、
光が漏れたり着色したりしてしまうという問題が生じ
る。この場合の黒表示は、ノーマリホワイトモードの場
合より更に悪いものである。このような事情で、従来の
ＴＮモードの液晶表示装置では、白色を背景色としてい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、負の誘電
率異方性を有する液晶層を、液晶パネルを構成する一対
の基板間に垂直配向あるいは垂直傾斜配向するように封
入したＶＡモードの液晶表示装置では、非駆動状態にお
いて液晶分子が基板面に対して略垂直な配向を有するた
め、光は液晶層を、その偏光面をほとんど変化させるこ
となく通過し、その結果基板の上下に偏光板を配設する
ことにより、非駆動状態においてほぼ完全な黒色表示が
可能である。換言すると、かかるＶＡモードの液晶表示
装置は、ＴＮモードの液晶表示装置では不可能な、非常
に高いコントラストを容易に実現することができる。ま
た、液晶分子に駆動電界を印加した駆動状態では、液晶
分子は液晶パネル中においてパネル面に平行に配向し、
入射する光ビームの偏光面を回転させる。ただし、上記
のＶＡモード液晶表示装置の駆動状態においては、水平
配向した液晶分子は、一方の基板と他方の基板の間にお
いて、９０°ツイストを示す。このようにすることで、
液晶層を通過する光の偏光面が回転する。
率異方性を有する液晶層を、液晶パネルを構成する一対
の基板間に垂直配向あるいは垂直傾斜配向するように封
入したＶＡモードの液晶表示装置では、非駆動状態にお
いて液晶分子が基板面に対して略垂直な配向を有するた
め、光は液晶層を、その偏光面をほとんど変化させるこ
となく通過し、その結果基板の上下に偏光板を配設する
ことにより、非駆動状態においてほぼ完全な黒色表示が
可能である。換言すると、かかるＶＡモードの液晶表示
装置は、ＴＮモードの液晶表示装置では不可能な、非常
に高いコントラストを容易に実現することができる。ま
た、液晶分子に駆動電界を印加した駆動状態では、液晶
分子は液晶パネル中においてパネル面に平行に配向し、
入射する光ビームの偏光面を回転させる。ただし、上記
のＶＡモード液晶表示装置の駆動状態においては、水平
配向した液晶分子は、一方の基板と他方の基板の間にお
いて、９０°ツイストを示す。このようにすることで、
液晶層を通過する光の偏光面が回転する。
【０００６】ＶＡモード自体は古くから知られており、
例えば負の誘電率異方性を示す液晶の物性についても、
すでに D. de Rossi 等が報告している（J. Appl. Phy
s. 49(3), March 1978）。一方、従来より、ＶＡモード
の液晶表示装置は、ＴＮモードの液晶表示装置に比べて
コントラスト比は優れていても、応答時間、視角特性や
電圧保持率等の表示品質が劣るとされ、実用化に向けた
真剣な研究・開発努力はあまりなされていなかった。特
に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使ったアクティブマ
トリクス方式の液晶パネルの実現は困難であると信じら
れていた。
例えば負の誘電率異方性を示す液晶の物性についても、
すでに D. de Rossi 等が報告している（J. Appl. Phy
s. 49(3), March 1978）。一方、従来より、ＶＡモード
の液晶表示装置は、ＴＮモードの液晶表示装置に比べて
コントラスト比は優れていても、応答時間、視角特性や
電圧保持率等の表示品質が劣るとされ、実用化に向けた
真剣な研究・開発努力はあまりなされていなかった。特
に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使ったアクティブマ
トリクス方式の液晶パネルの実現は困難であると信じら
れていた。
【０００７】一方、ＶＡモードの液晶表示装置では、従
来のＣＲＴを越えるコントラストが得られるため、特に
デスクトップ型の表示装置への応用が考えられるが、こ
のようなデスクトップ型の液晶表示装置は、大面積を有
し応答が高速であることの他に、特に広い視野角が得ら
れることが要求される。ＶＡモード液晶表示装置におい
ては、特開昭６２−１８０３２６に、負の誘電率異方性
を有する液晶を、一対のガラス基板間に、駆動電圧を印
加しない非活性時に、液晶の分子配向が基板面に垂直あ
るいはハイブリッド配向をなすように封入する構成が公
知である。この公知の構成では、駆動電圧を印加した状
態では液晶分子は、基板面にほぼ平行に、９０°のツイ
スト角で配向する。また、この公知例では、前記一対の
基板を挟むように、ポラライザおよびアナライザが、吸
収軸が互いに直交するように配列される。
来のＣＲＴを越えるコントラストが得られるため、特に
デスクトップ型の表示装置への応用が考えられるが、こ
のようなデスクトップ型の液晶表示装置は、大面積を有
し応答が高速であることの他に、特に広い視野角が得ら
れることが要求される。ＶＡモード液晶表示装置におい
ては、特開昭６２−１８０３２６に、負の誘電率異方性
を有する液晶を、一対のガラス基板間に、駆動電圧を印
加しない非活性時に、液晶の分子配向が基板面に垂直あ
るいはハイブリッド配向をなすように封入する構成が公
知である。この公知の構成では、駆動電圧を印加した状
態では液晶分子は、基板面にほぼ平行に、９０°のツイ
スト角で配向する。また、この公知例では、前記一対の
基板を挟むように、ポラライザおよびアナライザが、吸
収軸が互いに直交するように配列される。
【０００８】また、特開平３−５７２１は、負の誘電率
異方性を有する液晶を一対の基板間に封入したＶＡモー
ド液晶表示装置において、液晶層のリタデーションΔｎ
・ｄを０．６μｍ〜０．９μｍの範囲に設定し、かかる
構成の液晶パネルの両側に、光軸角が互いに直交するよ
うに、それぞれ複屈折媒体を配設する構成を開示してい
る。この公知の構成では、さらにそれぞれの複屈折媒体
の外側に、それぞれポラライザおよびアナライザを、ク
ロスニコル状態で、かつ前記複屈折媒体の光軸角に対し
て４５°の角度をなすように配設する。
異方性を有する液晶を一対の基板間に封入したＶＡモー
ド液晶表示装置において、液晶層のリタデーションΔｎ
・ｄを０．６μｍ〜０．９μｍの範囲に設定し、かかる
構成の液晶パネルの両側に、光軸角が互いに直交するよ
うに、それぞれ複屈折媒体を配設する構成を開示してい
る。この公知の構成では、さらにそれぞれの複屈折媒体
の外側に、それぞれポラライザおよびアナライザを、ク
ロスニコル状態で、かつ前記複屈折媒体の光軸角に対し
て４５°の角度をなすように配設する。
【０００９】特開平５−５３１３４は、光導電層および
液晶層を有する光導電型液晶ライトバルブを記載してい
るが、この公知例では、液晶層を構成する液晶として、
誘電率異方性が負の液晶を使い、液晶分子の分子配向
を、非駆動状態において電極に対して略垂直になるよう
に設定する。また、この公知例は、かかる負の誘電率異
方性を有する液晶層のリタデーションΔｎ・ｄを、０．
３μｍ以上に設定する特徴を記載している。
液晶層を有する光導電型液晶ライトバルブを記載してい
るが、この公知例では、液晶層を構成する液晶として、
誘電率異方性が負の液晶を使い、液晶分子の分子配向
を、非駆動状態において電極に対して略垂直になるよう
に設定する。また、この公知例は、かかる負の誘電率異
方性を有する液晶層のリタデーションΔｎ・ｄを、０．
３μｍ以上に設定する特徴を記載している。
【００１０】さらに、特開平５−１１３５６１は、一対
の基板の間に、液晶分子が基板面に対して垂直に配向す
るように封入されたＶＡモード液晶表示装置において、
基板に隣接して、基板面に垂直な方向を光軸とする負の
光学活性を有する光学補償手段と、基板面に平行な面内
に光軸を有し正の光学活性を有する第１の１／４λ波長
板と、さらに前記第１の１／４λ波長板の光軸に平行な
光軸を有し負の光学活性を有する第２の１／４λ波長板
とを配設し、さらにかかる構成の両側に、クロスニコル
状態のポラライザおよびアナライザを配設した構成を開
示している。
の基板の間に、液晶分子が基板面に対して垂直に配向す
るように封入されたＶＡモード液晶表示装置において、
基板に隣接して、基板面に垂直な方向を光軸とする負の
光学活性を有する光学補償手段と、基板面に平行な面内
に光軸を有し正の光学活性を有する第１の１／４λ波長
板と、さらに前記第１の１／４λ波長板の光軸に平行な
光軸を有し負の光学活性を有する第２の１／４λ波長板
とを配設し、さらにかかる構成の両側に、クロスニコル
状態のポラライザおよびアナライザを配設した構成を開
示している。
【００１１】しかし、これらのいずれの構成において
も、従来のＴＮ型あるいはＳＴＮ型液晶表示装置よりは
実質的に高いコントラストを達成できるものの、デスク
トップ型表示装置に要求される応答速度、視野角、輝
度、低着色性を実現できるものはない。そこで、本発明
は、上記の課題を解決した、新規で有用なＶＡモードの
液晶表示装置を提供することを概括的目的とする。
も、従来のＴＮ型あるいはＳＴＮ型液晶表示装置よりは
実質的に高いコントラストを達成できるものの、デスク
トップ型表示装置に要求される応答速度、視野角、輝
度、低着色性を実現できるものはない。そこで、本発明
は、上記の課題を解決した、新規で有用なＶＡモードの
液晶表示装置を提供することを概括的目的とする。
【００１２】本発明のより具体的な目的は、応答速度、
視野角およびコントラストについて最適化されたＶＡモ
ード液晶表示装置を提供することにある。
視野角およびコントラストについて最適化されたＶＡモ
ード液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、請求項１に記載したように、互いに平行な第１およ
び第２の基板と；前記第１の基板の、前記第２の基板に
面する第１の主面上に形成された第１の電極手段と；前
記第２の基板の、前記第１の基板に面する第２の主面上
に形成された第２の電極手段と；前記第１の基板の前記
第１の主面上において、前記第１の電極手段を覆う第１
の分子配向膜と；前記第２の基板の前記第２の主面上に
おいて、前記第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜
と；前記第１および第２の基板の間に封入された、負の
誘電率異方性を有する液晶分子よりなる液晶層とを備え
た液晶表示装置において、前記液晶層は、８０ｎｍ以
上、４００ｎｍ以下のリタデーションを有することを特
徴とする液晶表示装置により、または請求項２に記載し
たように、前記リタデ−ションは、３００ｎｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置によ
り、または請求項３に記載したように、前記リタデ−シ
ョンは、約２８０ｎｍであることを特徴とする請求項１
または２記載の液晶表示装置により、または請求項４に
記載したように、前記液晶分子は、液晶分子の長軸が、
前記第１および第２の基板の少なくとも一方に対して７
５°以上、９０°未満のプレチルト角を形成することを
特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の液
晶表示装置により、または請求項５に記載したように、
前記プレチルト角は、８７°以上であることを特徴とす
る請求項４記載の液晶表示装置により、または請求項６
に記載したように、前記プレチルト角は、約８９°であ
ることを特徴とする請求項４または５記載の液晶表示装
置により、または請求項７に記載したように、前記液晶
分子は、前記第１および第２の基板の双方に対して、前
記チルト角を形成することを特徴とする請求項４〜６の
いずれか一項記載の液晶表示装置により、または請求項
８に記載したように、前記液晶層中において、前記液晶
分子は、０°以上、１８０°以下のツイスト角を形成す
ることを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか一項
記載の液晶表示装置により、または請求項９に記載した
ように、前記液晶分子は、前記第１および第２の電極手
段に駆動電圧が印加されない非駆動状態において、前記
第１の基板と第２の基板を結ぶ方向に沿って、均一にツ
イストすることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装
置により、または請求項１０に記載したように、前記液
晶分子は、前記第１および第２の電極手段に駆動電圧が
印加される駆動状態において、前記第１の基板と第２の
基板を結ぶ方向に沿って、ツイスト角を不均一に変化さ
せることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置によ
り、または請求項１１に記載したように、前記第１およ
び第２の基板は、間に介在する前記液晶層と共に液晶パ
ネルを形成し、前記液晶表示装置は、さらに、第１の吸
収軸を有する第１の偏光板と、第２の吸収軸を有する第
２の偏光板とを、それぞれ前記液晶パネルの第１の側と
第２の反対の側に、前記第１吸収軸と前記第２の吸収軸
とが互いに直交するように含み、その際、前記第１およ
び第２の偏光板は、前記第１の吸収軸が、前記液晶層中
におけるツイスト角を２等分するツイスト中心軸に対し
て約４５°の角度をなすように配設されることを特徴と
する請求項１〜１０のうち、いずれか一項記載の液晶表
示装置により、または請求項１２に記載したように、前
記液晶表示装置は、さらに前記第１の基板と前記第１の
偏光板の間の第１の間隙および前記第２の基板と前記第
２の偏光板の間の第２の間隙の少なくとも一方に、正の
屈折率異方性を有する第１の位相差板と、負の屈折率異
方性を有する第２の位相差板とを配設したことを特徴と
する請求項１１記載の液晶表示装置により、または請求
項１３に記載したように、前記第１の位相差板は前記液
晶パネルにより近い位置に設けられ、前記第２の位相差
板は、前記液晶パネルからより遠い位置に設けられるこ
とを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置により、
または請求項１４に記載したように、前記第１の位相差
板は、前記第１の位相差板が前記第１の間隙に設けられ
ている場合には前記第１の偏光板の吸収軸と、また前記
第２の位相差板が前記第２の間隙に設けられている場合
には前記第２の偏光板の吸収軸と、光軸が約９０°の角
度をなすように配設されていることを特徴とする請求項
１２または１３記載の液晶表示装置により、または請求
項１５に記載したように、前記第１の位相差板は、約１
００ｎｍ以下のリタデーション値を有することを特徴と
する請求項１２〜１４のうち、いずれか一項記載の液晶
表示装置により、または請求項１６に記載したように、
前記第２の位相差板は、前記第１および第２の基板に対
して実質的に垂直な方向に光軸を有することを特徴とす
る請求項１２〜１５のうち、いずれか一項記載の液晶表
示装置により、または請求項１７に記載したように、前
記第２の位相差板は、前記液晶層のリタデーションの２
倍以下のリタデーションを有することを特徴とする、請
求項１２〜１６のうち、いずれか一項記載の液晶表示装
置により、または請求項１８に記載したように、前記液
晶表示装置は、さらに前記第１の表面と前記第１の偏光
板の間の第１の間隙および前記第２の表面と前記第２の
偏光板の間の第２の間隙の少なくとも一方に、前記第１
および第２の基板に垂直な方向への屈折率が、他の方向
への屈折率よりも小さいことで特徴づけられる２軸性位
相差板を配設したことを特徴とする請求項１〜１１のう
ち、いずれか一項記載の液晶表示装置により、または請
求項１９に記載したように、前記２軸性位相差板は、前
記２軸性位相差板の面内において約１００ｎｍ以下のリ
タデーション値を有し、また、前記２軸性位相差板に垂
直な方向に、前記液晶層のリタデーション値の２倍以下
のリタデーション値を有することを特徴とする、請求項
１８記載の液晶表示装置により、または請求項２０に記
載したように、前記２軸性位相差板は、前記２軸性位相
差板に垂直な方向に、前記液晶層のリタデーション値と
実質的に等しいリタデーション値を有することを特徴と
する、請求項１９記載の液晶表示装置により、または請
求項２１に記載したように、前記第１および第２の基板
の一方には、複数の画素電極と、それぞれ前記複数の画
素電極を駆動する複数の薄膜トランジスタとが設けら
れ、前記複数の画素電極は、前記液晶層中に、それぞれ
対応する複数の画素領域を画成することを特徴とする、
請求項１〜２０のうち、いずれか一項記載の液晶表示装
置により、または請求項２２に記載したように、前記複
数の画素領域の各々は、液晶分子の配向が異なる複数の
分割領域を含むことを特徴とする請求項２１記載の液晶
表示装置により、または請求項２３に記載したように、
前記複数の画素領域の各々において、前記液晶分子のプ
レチルト角が前記画素領域中の分割領域で異なることを
特徴とする、請求項２２記載の液晶表示装置により、ま
たは請求項２４に記載したように、前記複数の画素領域
の各々において、前記前記画素領域中の分割領域で、ラ
ビング方向が異なることを特徴とする、請求項２２また
は２３記載の液晶表示装置により、または請求項２５に
記載したように、互いに平行な第１および第２の基板
と；前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の
主面上に形成された第１の電極手段と；前記第２の基板
の、前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された
第２の電極手段と；前記第１の基板の前記第１の主面上
において、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜
と；前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記
第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１お
よび第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を
有する液晶分子よりなる液晶層と、前記第１の基板の第
１の主面に対向するように配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の第２の主面に対向するように配設され
た第２の偏光板とを備えた液晶表示装置において、さら
に前記第１の基板と前記第１の偏光板の間の第１の間隙
および前記第２の基板と前記第２の偏光板の間の第２の
間隙の少なくとも一方に、正の屈折率異方性を有する第
１の位相差板と、負の屈折率異方性を有する第２の位相
差板とを、前記第１の位相差板が前記液晶パネルにより
近い位置に、また前記第２の位相差板が前記液晶パネル
からより遠い位置に位置するように順次配設したことを
特徴とする液晶表示装置により、または請求項２６に記
載したように、互いに平行な第１および第２の基板と、
前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の主面
上に形成された第１の電極手段と、前記第２の基板の、
前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された第２
の電極手段と、前記第１の基板の前記第１の主面上にお
いて、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜と、
前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記第２
の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１および
第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を有す
る液晶分子よりなる液晶層とよりなる液晶パネルと；前
記液晶パネルの第１の側に配設され、前記液晶層中にお
いて液晶分子のツイスト角を２等分するように定義され
たツイスト中心軸に対して約４５°の角度をなす第１の
吸収軸を有する第１の偏光板と；前記液晶パネルの第２
の側に配設され、前記第１の吸収軸に対して直交する第
２の吸収軸を有する第２の偏光板と；前記液晶パネルの
一方の側に配設された光源とを備えた、直視型液晶表示
装置において、前記液晶層は、８０ｎｍ以上、４００ｎ
ｍ以下のリタデーションを有することを特徴とする直視
型液晶表示装置により、または請求項２７に記載したよ
うに、互いに対向する、実質的に平行な第１および第２
の基板と；前記第１の基板の前記第２の基板に面する第
１の主面上に形成された第１の電極手段と；前記第２の
基板の、前記第１の基板に面する第２の主面上に形成さ
れた第２の電極手段と；前記第１の基板の前記第１の主
面上において、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配
向膜と；前記第２の基板の前記第２の主面上において、
前記第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第
１および第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方
性を有する液晶分子よりなる液晶層とを備えた液晶表示
装置において、前記液晶層のリタデーションΔｎ・ｄ
が、前記液晶分子の前記液晶層中におけるツイスト角を
Ψとして、式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で表される範囲にあることを特徴とする液晶表示装置に
より、または請求項２８に記載したように、前記液晶層
は、カイラル材が添加されていることを特徴とする請求
項２７記載の液晶表示装置により、または請求項２９に
記載したように、前記カイラル材が前記液晶層中におい
て形成するカイラルピッチｐは、前記液晶分子のツイス
ト角Ψに対して、ｄを前記液晶層の厚さとして、関係 ｜ｄ／ｐ｜≦Ψ／１２０° を満足することを特徴とする請求項２７記載の液晶表示
装置により解決する。
を、請求項１に記載したように、互いに平行な第１およ
び第２の基板と；前記第１の基板の、前記第２の基板に
面する第１の主面上に形成された第１の電極手段と；前
記第２の基板の、前記第１の基板に面する第２の主面上
に形成された第２の電極手段と；前記第１の基板の前記
第１の主面上において、前記第１の電極手段を覆う第１
の分子配向膜と；前記第２の基板の前記第２の主面上に
おいて、前記第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜
と；前記第１および第２の基板の間に封入された、負の
誘電率異方性を有する液晶分子よりなる液晶層とを備え
た液晶表示装置において、前記液晶層は、８０ｎｍ以
上、４００ｎｍ以下のリタデーションを有することを特
徴とする液晶表示装置により、または請求項２に記載し
たように、前記リタデ−ションは、３００ｎｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置によ
り、または請求項３に記載したように、前記リタデ−シ
ョンは、約２８０ｎｍであることを特徴とする請求項１
または２記載の液晶表示装置により、または請求項４に
記載したように、前記液晶分子は、液晶分子の長軸が、
前記第１および第２の基板の少なくとも一方に対して７
５°以上、９０°未満のプレチルト角を形成することを
特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の液
晶表示装置により、または請求項５に記載したように、
前記プレチルト角は、８７°以上であることを特徴とす
る請求項４記載の液晶表示装置により、または請求項６
に記載したように、前記プレチルト角は、約８９°であ
ることを特徴とする請求項４または５記載の液晶表示装
置により、または請求項７に記載したように、前記液晶
分子は、前記第１および第２の基板の双方に対して、前
記チルト角を形成することを特徴とする請求項４〜６の
いずれか一項記載の液晶表示装置により、または請求項
８に記載したように、前記液晶層中において、前記液晶
分子は、０°以上、１８０°以下のツイスト角を形成す
ることを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか一項
記載の液晶表示装置により、または請求項９に記載した
ように、前記液晶分子は、前記第１および第２の電極手
段に駆動電圧が印加されない非駆動状態において、前記
第１の基板と第２の基板を結ぶ方向に沿って、均一にツ
イストすることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装
置により、または請求項１０に記載したように、前記液
晶分子は、前記第１および第２の電極手段に駆動電圧が
印加される駆動状態において、前記第１の基板と第２の
基板を結ぶ方向に沿って、ツイスト角を不均一に変化さ
せることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置によ
り、または請求項１１に記載したように、前記第１およ
び第２の基板は、間に介在する前記液晶層と共に液晶パ
ネルを形成し、前記液晶表示装置は、さらに、第１の吸
収軸を有する第１の偏光板と、第２の吸収軸を有する第
２の偏光板とを、それぞれ前記液晶パネルの第１の側と
第２の反対の側に、前記第１吸収軸と前記第２の吸収軸
とが互いに直交するように含み、その際、前記第１およ
び第２の偏光板は、前記第１の吸収軸が、前記液晶層中
におけるツイスト角を２等分するツイスト中心軸に対し
て約４５°の角度をなすように配設されることを特徴と
する請求項１〜１０のうち、いずれか一項記載の液晶表
示装置により、または請求項１２に記載したように、前
記液晶表示装置は、さらに前記第１の基板と前記第１の
偏光板の間の第１の間隙および前記第２の基板と前記第
２の偏光板の間の第２の間隙の少なくとも一方に、正の
屈折率異方性を有する第１の位相差板と、負の屈折率異
方性を有する第２の位相差板とを配設したことを特徴と
する請求項１１記載の液晶表示装置により、または請求
項１３に記載したように、前記第１の位相差板は前記液
晶パネルにより近い位置に設けられ、前記第２の位相差
板は、前記液晶パネルからより遠い位置に設けられるこ
とを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置により、
または請求項１４に記載したように、前記第１の位相差
板は、前記第１の位相差板が前記第１の間隙に設けられ
ている場合には前記第１の偏光板の吸収軸と、また前記
第２の位相差板が前記第２の間隙に設けられている場合
には前記第２の偏光板の吸収軸と、光軸が約９０°の角
度をなすように配設されていることを特徴とする請求項
１２または１３記載の液晶表示装置により、または請求
項１５に記載したように、前記第１の位相差板は、約１
００ｎｍ以下のリタデーション値を有することを特徴と
する請求項１２〜１４のうち、いずれか一項記載の液晶
表示装置により、または請求項１６に記載したように、
前記第２の位相差板は、前記第１および第２の基板に対
して実質的に垂直な方向に光軸を有することを特徴とす
る請求項１２〜１５のうち、いずれか一項記載の液晶表
示装置により、または請求項１７に記載したように、前
記第２の位相差板は、前記液晶層のリタデーションの２
倍以下のリタデーションを有することを特徴とする、請
求項１２〜１６のうち、いずれか一項記載の液晶表示装
置により、または請求項１８に記載したように、前記液
晶表示装置は、さらに前記第１の表面と前記第１の偏光
板の間の第１の間隙および前記第２の表面と前記第２の
偏光板の間の第２の間隙の少なくとも一方に、前記第１
および第２の基板に垂直な方向への屈折率が、他の方向
への屈折率よりも小さいことで特徴づけられる２軸性位
相差板を配設したことを特徴とする請求項１〜１１のう
ち、いずれか一項記載の液晶表示装置により、または請
求項１９に記載したように、前記２軸性位相差板は、前
記２軸性位相差板の面内において約１００ｎｍ以下のリ
タデーション値を有し、また、前記２軸性位相差板に垂
直な方向に、前記液晶層のリタデーション値の２倍以下
のリタデーション値を有することを特徴とする、請求項
１８記載の液晶表示装置により、または請求項２０に記
載したように、前記２軸性位相差板は、前記２軸性位相
差板に垂直な方向に、前記液晶層のリタデーション値と
実質的に等しいリタデーション値を有することを特徴と
する、請求項１９記載の液晶表示装置により、または請
求項２１に記載したように、前記第１および第２の基板
の一方には、複数の画素電極と、それぞれ前記複数の画
素電極を駆動する複数の薄膜トランジスタとが設けら
れ、前記複数の画素電極は、前記液晶層中に、それぞれ
対応する複数の画素領域を画成することを特徴とする、
請求項１〜２０のうち、いずれか一項記載の液晶表示装
置により、または請求項２２に記載したように、前記複
数の画素領域の各々は、液晶分子の配向が異なる複数の
分割領域を含むことを特徴とする請求項２１記載の液晶
表示装置により、または請求項２３に記載したように、
前記複数の画素領域の各々において、前記液晶分子のプ
レチルト角が前記画素領域中の分割領域で異なることを
特徴とする、請求項２２記載の液晶表示装置により、ま
たは請求項２４に記載したように、前記複数の画素領域
の各々において、前記前記画素領域中の分割領域で、ラ
ビング方向が異なることを特徴とする、請求項２２また
は２３記載の液晶表示装置により、または請求項２５に
記載したように、互いに平行な第１および第２の基板
と；前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の
主面上に形成された第１の電極手段と；前記第２の基板
の、前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された
第２の電極手段と；前記第１の基板の前記第１の主面上
において、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜
と；前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記
第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１お
よび第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を
有する液晶分子よりなる液晶層と、前記第１の基板の第
１の主面に対向するように配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の第２の主面に対向するように配設され
た第２の偏光板とを備えた液晶表示装置において、さら
に前記第１の基板と前記第１の偏光板の間の第１の間隙
および前記第２の基板と前記第２の偏光板の間の第２の
間隙の少なくとも一方に、正の屈折率異方性を有する第
１の位相差板と、負の屈折率異方性を有する第２の位相
差板とを、前記第１の位相差板が前記液晶パネルにより
近い位置に、また前記第２の位相差板が前記液晶パネル
からより遠い位置に位置するように順次配設したことを
特徴とする液晶表示装置により、または請求項２６に記
載したように、互いに平行な第１および第２の基板と、
前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の主面
上に形成された第１の電極手段と、前記第２の基板の、
前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された第２
の電極手段と、前記第１の基板の前記第１の主面上にお
いて、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜と、
前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記第２
の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１および
第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を有す
る液晶分子よりなる液晶層とよりなる液晶パネルと；前
記液晶パネルの第１の側に配設され、前記液晶層中にお
いて液晶分子のツイスト角を２等分するように定義され
たツイスト中心軸に対して約４５°の角度をなす第１の
吸収軸を有する第１の偏光板と；前記液晶パネルの第２
の側に配設され、前記第１の吸収軸に対して直交する第
２の吸収軸を有する第２の偏光板と；前記液晶パネルの
一方の側に配設された光源とを備えた、直視型液晶表示
装置において、前記液晶層は、８０ｎｍ以上、４００ｎ
ｍ以下のリタデーションを有することを特徴とする直視
型液晶表示装置により、または請求項２７に記載したよ
うに、互いに対向する、実質的に平行な第１および第２
の基板と；前記第１の基板の前記第２の基板に面する第
１の主面上に形成された第１の電極手段と；前記第２の
基板の、前記第１の基板に面する第２の主面上に形成さ
れた第２の電極手段と；前記第１の基板の前記第１の主
面上において、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配
向膜と；前記第２の基板の前記第２の主面上において、
前記第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第
１および第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方
性を有する液晶分子よりなる液晶層とを備えた液晶表示
装置において、前記液晶層のリタデーションΔｎ・ｄ
が、前記液晶分子の前記液晶層中におけるツイスト角を
Ψとして、式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で表される範囲にあることを特徴とする液晶表示装置に
より、または請求項２８に記載したように、前記液晶層
は、カイラル材が添加されていることを特徴とする請求
項２７記載の液晶表示装置により、または請求項２９に
記載したように、前記カイラル材が前記液晶層中におい
て形成するカイラルピッチｐは、前記液晶分子のツイス
ト角Ψに対して、ｄを前記液晶層の厚さとして、関係 ｜ｄ／ｐ｜≦Ψ／１２０° を満足することを特徴とする請求項２７記載の液晶表示
装置により解決する。
【００１４】以下、本発明の原理を説明する。以下、本
発明による液晶表示装置の作用を説明する。図１は、本
発明による液晶表示装置１０の基本的構成を示す図であ
る。図１を参照するに、液晶表示装置１０は相互に対向
する一対のガラス基板１１Ａ，１１Ｂと、その間に封入
される液晶層１２とより構成される液晶パネルを含み、
前記液晶パネルの下方には矢印１３ａで示した方向に吸
収軸を有する第１の偏光板（ポラライザ）１３Ａが、ま
た上方には矢印３ｂで示した方向に吸収軸を有する第２
の偏光板（アナライザ）１３Ｂが配設される。
発明による液晶表示装置の作用を説明する。図１は、本
発明による液晶表示装置１０の基本的構成を示す図であ
る。図１を参照するに、液晶表示装置１０は相互に対向
する一対のガラス基板１１Ａ，１１Ｂと、その間に封入
される液晶層１２とより構成される液晶パネルを含み、
前記液晶パネルの下方には矢印１３ａで示した方向に吸
収軸を有する第１の偏光板（ポラライザ）１３Ａが、ま
た上方には矢印３ｂで示した方向に吸収軸を有する第２
の偏光板（アナライザ）１３Ｂが配設される。
【００１５】液晶層１２を構成する液晶は、負の誘電率
異方性を有するｎ型液晶であり、基板１１Ａ，１１Ｂ間
に電界を印加しない液晶パネルの非駆動状態において、
下側基板１１Ａ近傍の液晶分子１２ａは基板１１Ａに対
して略垂直に配向する。同様に、上側基板１１Ｂ近傍の
液晶分子１２ｂは、基板１１Ｂに対して略垂直に配向す
る。換言すると、液晶表示装置１０は、いわゆるＶＡモ
ードで動作する液晶表示装置を構成する。
異方性を有するｎ型液晶であり、基板１１Ａ，１１Ｂ間
に電界を印加しない液晶パネルの非駆動状態において、
下側基板１１Ａ近傍の液晶分子１２ａは基板１１Ａに対
して略垂直に配向する。同様に、上側基板１１Ｂ近傍の
液晶分子１２ｂは、基板１１Ｂに対して略垂直に配向す
る。換言すると、液晶表示装置１０は、いわゆるＶＡモ
ードで動作する液晶表示装置を構成する。
【００１６】図１の構成例では、下側基板１１Ａは、そ
の長手方向から反時計回り方向に約２２．５°オフセッ
トした方向にラビングされた第１の配向膜（図示せず）
を上主面に担持し、液晶分子の配向方向を示すダイレク
タは、液晶分子１２ａについては、かかる第１の配向膜
のラビング方向から上方に、約８７°の角度で傾いた方
向をポイントする。同様に、下側基板１１Ｂは、その長
手方向から時計回り方向に約２２．５°オフセットした
方向にラビングされた第２の配向膜（図示せず）を下主
面に担持し、液晶分子の配向方向を示すダイレクタは、
液晶分子１２ｂについては、かかる第２の配向膜のラビ
ング方向から下方に、約８７°の角度で傾いた方向をポ
イントする。すなわち、液晶層１２中において、液晶分
子は上下の基板１１Ａ，１１Ｂの間で４５°のツイスト
角を形成する。ただし、図１に示すように基板１１Ａ，
１１Ｂから液晶パネルを形成する際、基板１１Ａ，１１
Ｂはラビング方向が互いに４５°の角度で対向するよう
な向きに組み合わされる。
の長手方向から反時計回り方向に約２２．５°オフセッ
トした方向にラビングされた第１の配向膜（図示せず）
を上主面に担持し、液晶分子の配向方向を示すダイレク
タは、液晶分子１２ａについては、かかる第１の配向膜
のラビング方向から上方に、約８７°の角度で傾いた方
向をポイントする。同様に、下側基板１１Ｂは、その長
手方向から時計回り方向に約２２．５°オフセットした
方向にラビングされた第２の配向膜（図示せず）を下主
面に担持し、液晶分子の配向方向を示すダイレクタは、
液晶分子１２ｂについては、かかる第２の配向膜のラビ
ング方向から下方に、約８７°の角度で傾いた方向をポ
イントする。すなわち、液晶層１２中において、液晶分
子は上下の基板１１Ａ，１１Ｂの間で４５°のツイスト
角を形成する。ただし、図１に示すように基板１１Ａ，
１１Ｂから液晶パネルを形成する際、基板１１Ａ，１１
Ｂはラビング方向が互いに４５°の角度で対向するよう
な向きに組み合わされる。
【００１７】基板１１Ａおよび１１Ｂよりなる液晶パネ
ルの下側には、吸収軸１３ａを有するポラライザ１３Ａ
が配設され、下方から入射する光を吸収軸１３ａに直交
する方向に偏光させる。同様に、液晶パネルの上側に
は、吸収軸１３ｂを有するアナライザ１３Ｂが配設さ
れ、液晶パネルを通過した光を、吸収軸１３ｂに直交す
る方向に偏光させる。従って、ポラライザ１３Ａおよび
アナライザ１３Ｂが、吸収軸１３ａ，１３ｂが互いに直
交するように配置されている場合、ポラライザ１３Ａで
偏光した光が液晶パネルをそのまま偏光面の変化なしに
通過すると、かかる光はアナライザ１３Ｂにより遮断さ
れ、黒表示が得られる。
ルの下側には、吸収軸１３ａを有するポラライザ１３Ａ
が配設され、下方から入射する光を吸収軸１３ａに直交
する方向に偏光させる。同様に、液晶パネルの上側に
は、吸収軸１３ｂを有するアナライザ１３Ｂが配設さ
れ、液晶パネルを通過した光を、吸収軸１３ｂに直交す
る方向に偏光させる。従って、ポラライザ１３Ａおよび
アナライザ１３Ｂが、吸収軸１３ａ，１３ｂが互いに直
交するように配置されている場合、ポラライザ１３Ａで
偏光した光が液晶パネルをそのまま偏光面の変化なしに
通過すると、かかる光はアナライザ１３Ｂにより遮断さ
れ、黒表示が得られる。
【００１８】基板１３Ａの外側および基板１３Ｂのそれ
ぞれの配向膜の内側には透明電極（図示せず）が形成さ
れるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、
液晶層１２中の液晶分子は、液晶分子１２ａあるいは１
２ｂのように、基板面に対して略垂直に配向し、その結
果液晶パネルを通過する光の偏光状態はほとんど変化し
ない。すなわち、前記液晶表示装置１０では、非駆動状
態において理想的な黒表示を実現する。これに対し、駆
動状態では、液晶分子は基板面に略平行に傾斜し、液晶
パネルを通過する光はかかる傾斜した液晶分子により偏
光状態を変化させる。換言すると、液晶表示装置１０で
は、駆動状態において白表示が得られる。
ぞれの配向膜の内側には透明電極（図示せず）が形成さ
れるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、
液晶層１２中の液晶分子は、液晶分子１２ａあるいは１
２ｂのように、基板面に対して略垂直に配向し、その結
果液晶パネルを通過する光の偏光状態はほとんど変化し
ない。すなわち、前記液晶表示装置１０では、非駆動状
態において理想的な黒表示を実現する。これに対し、駆
動状態では、液晶分子は基板面に略平行に傾斜し、液晶
パネルを通過する光はかかる傾斜した液晶分子により偏
光状態を変化させる。換言すると、液晶表示装置１０で
は、駆動状態において白表示が得られる。
【００１９】図２（Ａ）は、かかる液晶表示装置１０に
ついて、ポラライザ１３Ａおよびアナライザ１３Ｂの吸
収軸１３ａ，１３ｂの角度φ，θを様々に変化させた場
合のコントラスト比を示す。ただし、角度φ，θは、図
２（Ｂ）の平面図に示すように定義され、コントラスト
比は、非駆動状態（駆動電圧０Ｖ）と５Ｖの駆動電圧を
印加した状態を比較したものである。図２（Ａ）の例で
は、液晶層１２を構成する液晶として、Δｎ＝０．０８
１３，Δε＝−４．６のもの（例えばメルクジャパン社
より商品名ＭＪ９５７８５として入手可能な液晶製品）
を使い、偏光板１３Ａ，１３Ｂとしては市販のもの、例
えば日東電工製のＧ１２２０ＤＵを使った。また、液晶
セルの厚さ、すなわち液晶層１２の厚さｄは３．５μｍ
に設定してある。ただし、Δｎ＝ｎe −ｎ0 であり、ｎ
e ，ｎo は、それぞれ液晶中における異常光および正常
光の屈折率である。また、Δεは誘電率異方性を表す。
ついて、ポラライザ１３Ａおよびアナライザ１３Ｂの吸
収軸１３ａ，１３ｂの角度φ，θを様々に変化させた場
合のコントラスト比を示す。ただし、角度φ，θは、図
２（Ｂ）の平面図に示すように定義され、コントラスト
比は、非駆動状態（駆動電圧０Ｖ）と５Ｖの駆動電圧を
印加した状態を比較したものである。図２（Ａ）の例で
は、液晶層１２を構成する液晶として、Δｎ＝０．０８
１３，Δε＝−４．６のもの（例えばメルクジャパン社
より商品名ＭＪ９５７８５として入手可能な液晶製品）
を使い、偏光板１３Ａ，１３Ｂとしては市販のもの、例
えば日東電工製のＧ１２２０ＤＵを使った。また、液晶
セルの厚さ、すなわち液晶層１２の厚さｄは３．５μｍ
に設定してある。ただし、Δｎ＝ｎe −ｎ0 であり、ｎ
e ，ｎo は、それぞれ液晶中における異常光および正常
光の屈折率である。また、Δεは誘電率異方性を表す。
【００２０】まず図２（Ｂ）を参照するに、この図は液
晶表示装置１０における液晶分子のツイスト角、および
ツイストの中心線に対するポラライザ吸収軸１３ａのな
す角度φ，さらに前記ツイストの中心線に対するアナラ
イザ吸収軸１３ｂのなす角度θを示す。ただし、図２
（Ｂ）の平面図では、ツイスト角およびその中心線を明
確に示すために、図１の表示とは異なり、液晶表示装置
１０を、上側基板１１Ｂの向きを１８０°反転させ、下
側基板１１Ａの向きと同じ方向になるように示してあ
る。
晶表示装置１０における液晶分子のツイスト角、および
ツイストの中心線に対するポラライザ吸収軸１３ａのな
す角度φ，さらに前記ツイストの中心線に対するアナラ
イザ吸収軸１３ｂのなす角度θを示す。ただし、図２
（Ｂ）の平面図では、ツイスト角およびその中心線を明
確に示すために、図１の表示とは異なり、液晶表示装置
１０を、上側基板１１Ｂの向きを１８０°反転させ、下
側基板１１Ａの向きと同じ方向になるように示してあ
る。
【００２１】図２（Ａ）を参照するに、液晶表示装置１
０のコントラスト比は、ポラライザ１３Ａおよびアナラ
イザ１３Ｂが直交ニコル状態、すなわち吸収軸１３ａと
吸収軸１３ｂとが直交する状態において極大になり、特
にφ＝４５°、すなわち図２（Ｂ）の０°−１８０°を
結ぶ直線に対応するツイスト中心線を基準としたポララ
イザ吸収軸１３ａのなす角度が４５°の状態において、
コントラストが最大になることがわかる。かかる直交ニ
コル状態では、同じくツイスト中心線を基準としたアナ
ライザ吸収軸１３ｂのなす角度は１３５°になる。ま
た、同様な最大コントラストは、図２（Ｂ）において角
度φおよびθをそれぞれ−４５°および−１３５°に設
定しても得られるのは明らかである。この場合には、図
１において吸収軸１３ａの前記ツイスト中心線に対して
なす角度が１３５°、また吸収軸１３ｂの前記ツイスト
中心線に対してなす角度が４５°となる。
０のコントラスト比は、ポラライザ１３Ａおよびアナラ
イザ１３Ｂが直交ニコル状態、すなわち吸収軸１３ａと
吸収軸１３ｂとが直交する状態において極大になり、特
にφ＝４５°、すなわち図２（Ｂ）の０°−１８０°を
結ぶ直線に対応するツイスト中心線を基準としたポララ
イザ吸収軸１３ａのなす角度が４５°の状態において、
コントラストが最大になることがわかる。かかる直交ニ
コル状態では、同じくツイスト中心線を基準としたアナ
ライザ吸収軸１３ｂのなす角度は１３５°になる。ま
た、同様な最大コントラストは、図２（Ｂ）において角
度φおよびθをそれぞれ−４５°および−１３５°に設
定しても得られるのは明らかである。この場合には、図
１において吸収軸１３ａの前記ツイスト中心線に対して
なす角度が１３５°、また吸収軸１３ｂの前記ツイスト
中心線に対してなす角度が４５°となる。
【００２２】図２（Ａ）よりわかるように、本発明によ
る液晶表示装置１０においては、φ，θのいずれの設定
においても７００を越えるコントラスト比が得られる
が、この結果は、高々１００程度のコントラスト比しか
得られない通常のツイストネマチック（ＴＮ）液晶表示
装置に対するＶＡ液晶表示装置の優位性を示すものであ
る。
る液晶表示装置１０においては、φ，θのいずれの設定
においても７００を越えるコントラスト比が得られる
が、この結果は、高々１００程度のコントラスト比しか
得られない通常のツイストネマチック（ＴＮ）液晶表示
装置に対するＶＡ液晶表示装置の優位性を示すものであ
る。
【００２３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１の液晶表示装
置１０の動作特性を説明する図である。ただし、液晶お
よび偏光板は、先に説明したものを使っている。このう
ち、図３（Ａ）は、液晶表示装置１０に印加される電圧
パルスの波形を示す波形図であり、図３（Ｂ）は図３
（Ａ）の電圧パルスに対応して生じる液晶表示装置１０
の透過率の変化を、液晶層１２にカイラル材を添加しな
かった場合および添加した場合について、それぞれ実線
および破線で示す。ただし、図３（Ｂ）の結果は、液晶
セルの厚さｄを３．５μｍに設定したものについてのも
ので、液晶分子のツイスト角は、先に説明したように４
５°としてある。図示の例では、カイラル材のピッチｐ
は、液晶層１２の厚さｄに対する比ｄ／ｐが０．２５に
なるように設定してある。図３（Ｂ）よりわかるよう
に、カイラル材を添加しなかった場合には、液晶表示装
置１０は、印加電圧パルスに対応した実質的に一定の高
い光透過率を示すが、液晶層１２にカイラル材を添加し
た場合には、液晶表示装置１０の透過率は、時間と共に
減少することがわかる。換言すると、ＶＡモードの液晶
表示装置１０では、ＴＮモードの液晶表示装置で一般的
に使われているカイラル材の添加は、好ましくない動的
応答特性の劣化をもたらす。
置１０の動作特性を説明する図である。ただし、液晶お
よび偏光板は、先に説明したものを使っている。このう
ち、図３（Ａ）は、液晶表示装置１０に印加される電圧
パルスの波形を示す波形図であり、図３（Ｂ）は図３
（Ａ）の電圧パルスに対応して生じる液晶表示装置１０
の透過率の変化を、液晶層１２にカイラル材を添加しな
かった場合および添加した場合について、それぞれ実線
および破線で示す。ただし、図３（Ｂ）の結果は、液晶
セルの厚さｄを３．５μｍに設定したものについてのも
ので、液晶分子のツイスト角は、先に説明したように４
５°としてある。図示の例では、カイラル材のピッチｐ
は、液晶層１２の厚さｄに対する比ｄ／ｐが０．２５に
なるように設定してある。図３（Ｂ）よりわかるよう
に、カイラル材を添加しなかった場合には、液晶表示装
置１０は、印加電圧パルスに対応した実質的に一定の高
い光透過率を示すが、液晶層１２にカイラル材を添加し
た場合には、液晶表示装置１０の透過率は、時間と共に
減少することがわかる。換言すると、ＶＡモードの液晶
表示装置１０では、ＴＮモードの液晶表示装置で一般的
に使われているカイラル材の添加は、好ましくない動的
応答特性の劣化をもたらす。
【００２４】図３（Ｃ）は、液晶セルの厚さｄを３．５
μｍとした液晶表示装置１０において、液晶分子のツイ
スト角を０°〜９０°の範囲で変化させた場合につい
て、動的透過率特性の変化を示す。図３（Ｃ）よりわか
るように、図３（Ａ）の入力パルスに伴う動的透過率特
性は、液晶分子のツイスト角によってはほとんど影響さ
れない。かかるツイスト角の制御は、基板１１Ａ，１１
Ｂ上の分子配向膜のラビング方向を制御することにより
なされる。
μｍとした液晶表示装置１０において、液晶分子のツイ
スト角を０°〜９０°の範囲で変化させた場合につい
て、動的透過率特性の変化を示す。図３（Ｃ）よりわか
るように、図３（Ａ）の入力パルスに伴う動的透過率特
性は、液晶分子のツイスト角によってはほとんど影響さ
れない。かかるツイスト角の制御は、基板１１Ａ，１１
Ｂ上の分子配向膜のラビング方向を制御することにより
なされる。
【００２５】図３（Ｄ）は、液晶セルの厚さｄを４．５
μｍから２．５μｍの範囲で変化させた場合の動的透過
率特性の変化を示す。図３（Ｄ）よりわかるように、図
３（Ａ）の入力パルスに伴う透過率はセル厚ｄが減少す
るとともに減少するが、応答速度を示す指標、すなわち
オン時においては透過率が０％から飽和値（透過率＝１
００％）の９０％に達するまでの時間ＴON、またオフ時
においては透過率が飽和値から１０％に下がるまでの時
間ＴOFF が、セル厚が減少する程減少し、従って応答速
度は増大することがわかる。特に、セル厚ｄを２．５μ
ｍ以下に設定すると、動的透過率特性曲線の立ち上がり
および立ち下がりが非常に急峻になる。
μｍから２．５μｍの範囲で変化させた場合の動的透過
率特性の変化を示す。図３（Ｄ）よりわかるように、図
３（Ａ）の入力パルスに伴う透過率はセル厚ｄが減少す
るとともに減少するが、応答速度を示す指標、すなわち
オン時においては透過率が０％から飽和値（透過率＝１
００％）の９０％に達するまでの時間ＴON、またオフ時
においては透過率が飽和値から１０％に下がるまでの時
間ＴOFF が、セル厚が減少する程減少し、従って応答速
度は増大することがわかる。特に、セル厚ｄを２．５μ
ｍ以下に設定すると、動的透過率特性曲線の立ち上がり
および立ち下がりが非常に急峻になる。
【００２６】図４は、図１の液晶表示装置１０の視角特
性をさらに改善するために、図１において、基板１１
Ａ，１１Ｂおよびその間に封入された液晶層１２よりな
る液晶パネル１１の一方に、位相差補償フィルム１４Ａ
を挿入した構成の液晶表示装置２０を示す。図４を参照
するに、位相差補償フィルム１４Ａは、z 方向に負のリ
タデーションΔｎ・ｄ1 （Δｎ＝ｎy −ｎz ＝ｎx −ｎ
z ；ｎx ，ｎy ，ｎｚはそれぞれ屈折率楕円体の主軸
ｘ，ｙ，ｚ方向の屈折率、ｄ1 はリタデーションフィル
ムの厚さ）を有し、それぞれ液晶パネル１１とポラライ
ザ１３Ａとの間に配設され、液晶パネル１１を通過する
光の複屈折を補償する。
性をさらに改善するために、図１において、基板１１
Ａ，１１Ｂおよびその間に封入された液晶層１２よりな
る液晶パネル１１の一方に、位相差補償フィルム１４Ａ
を挿入した構成の液晶表示装置２０を示す。図４を参照
するに、位相差補償フィルム１４Ａは、z 方向に負のリ
タデーションΔｎ・ｄ1 （Δｎ＝ｎy −ｎz ＝ｎx −ｎ
z ；ｎx ，ｎy ，ｎｚはそれぞれ屈折率楕円体の主軸
ｘ，ｙ，ｚ方向の屈折率、ｄ1 はリタデーションフィル
ムの厚さ）を有し、それぞれ液晶パネル１１とポラライ
ザ１３Ａとの間に配設され、液晶パネル１１を通過する
光の複屈折を補償する。
【００２７】図５〜１４は、かかる位相差補償フィルム
１４Ａを設けられた液晶表示装置２０の視角特性を、フ
ィルム１４ＡのリタデーションＲ’の大きさを様々に変
化させた場合について示す。ただし、図５〜１１におい
て、円周方向の角度値０．０°，９０．０°，１８０．
０°および２７０．０°はそれぞれの方位角を、また同
心円はパネル正面方向を０°として測った視角を、２０
°間隔で示す。従って、図示では最外周の同心円が８
０．０°の視角を表す。また、各等高線は、コントラス
ト比ＣＲが５００．０，２００．０，１００．０，５
０．０および１０．０の等コントラスト線を表す。図４
〜６のいずれの場合においても視角特性は、先の場合と
同様に、図３（Ａ）に示す０Ｖ／５Ｖの駆動電圧パルス
を液晶パネルに印加した場合のものである。また、図５
〜１４において、液晶パネル１１の複屈折Δｎを０．０
８０４、セル厚ｄを３μｍ、さらに液晶分子のツイスト
角を４５°、またプレチルト角を８９°とした。この場
合、液晶パネル１１のリタデーションΔｎ・ｄは２４１
ｎｍとなる。
１４Ａを設けられた液晶表示装置２０の視角特性を、フ
ィルム１４ＡのリタデーションＲ’の大きさを様々に変
化させた場合について示す。ただし、図５〜１１におい
て、円周方向の角度値０．０°，９０．０°，１８０．
０°および２７０．０°はそれぞれの方位角を、また同
心円はパネル正面方向を０°として測った視角を、２０
°間隔で示す。従って、図示では最外周の同心円が８
０．０°の視角を表す。また、各等高線は、コントラス
ト比ＣＲが５００．０，２００．０，１００．０，５
０．０および１０．０の等コントラスト線を表す。図４
〜６のいずれの場合においても視角特性は、先の場合と
同様に、図３（Ａ）に示す０Ｖ／５Ｖの駆動電圧パルス
を液晶パネルに印加した場合のものである。また、図５
〜１４において、液晶パネル１１の複屈折Δｎを０．０
８０４、セル厚ｄを３μｍ、さらに液晶分子のツイスト
角を４５°、またプレチルト角を８９°とした。この場
合、液晶パネル１１のリタデーションΔｎ・ｄは２４１
ｎｍとなる。
【００２８】図５の例では、リタデーションＲ’は１０
８ｎｍで、液晶パネルのリタデーション値２４１ｎｍに
対する比率Ｒ’／Δｎ・ｄは０．４５となるのに対し、
図６の例では、リタデーションＲ’は１４４ｎｍで、前
記比率Ｒ’／Δｎ・ｄは０．６となっている。さらに、
図７の例では、リタデーションＲ’は１８０ｎｍで前記
比率Ｒ’／Δｎ・ｄは０．７５に、図８の例では、リタ
デーションＲ’が１９８ｎｍで前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄ
が０．８２に、図９の例では、リタデーションＲ’が２
１６ｎｍで前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄが０．９０に、図１
０の例では、リタデーションＲ’が２３４ｎｍで前記比
率Ｒ’／Δｎ・ｄが０．９７に、図１１の例では、リタ
デーション合計値Ｒ’が２５２ｎｍで前記比率Ｒ’／Δ
ｎ・ｄが１．０５に、図１２の例では、リタデーション
Ｒ’が２７０ｎｍで前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄが１．１２
に、図１３の例では、リタデーションＲ’が２８８ｎｍ
で前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄが１．２０に、さらに図１４
の例では、リタデーションＲ’が３２４ｎｍで前記比率
Ｒ’／Δｎ・ｄが１．３４になっている。
８ｎｍで、液晶パネルのリタデーション値２４１ｎｍに
対する比率Ｒ’／Δｎ・ｄは０．４５となるのに対し、
図６の例では、リタデーションＲ’は１４４ｎｍで、前
記比率Ｒ’／Δｎ・ｄは０．６となっている。さらに、
図７の例では、リタデーションＲ’は１８０ｎｍで前記
比率Ｒ’／Δｎ・ｄは０．７５に、図８の例では、リタ
デーションＲ’が１９８ｎｍで前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄ
が０．８２に、図９の例では、リタデーションＲ’が２
１６ｎｍで前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄが０．９０に、図１
０の例では、リタデーションＲ’が２３４ｎｍで前記比
率Ｒ’／Δｎ・ｄが０．９７に、図１１の例では、リタ
デーション合計値Ｒ’が２５２ｎｍで前記比率Ｒ’／Δ
ｎ・ｄが１．０５に、図１２の例では、リタデーション
Ｒ’が２７０ｎｍで前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄが１．１２
に、図１３の例では、リタデーションＲ’が２８８ｎｍ
で前記比率Ｒ’／Δｎ・ｄが１．２０に、さらに図１４
の例では、リタデーションＲ’が３２４ｎｍで前記比率
Ｒ’／Δｎ・ｄが１．３４になっている。
【００２９】図５〜１４を参照するに、液晶表示装置２
０は、特に図９あるいは図１０に示す、比率Ｒ’／Δｎ
・ｄが１近傍（０．９７〜１．０５）の範囲で、特に優
れた視角特性を示すことがわかる。換言すると、図５〜
１４の結果は、液晶パネル１１に隣接して、リタデーシ
ョン値が液晶パネルのリタデーション値に略等しい位相
差補償フィルム１４Ａを配設することにより、液晶表示
装置２０の視角特性が著しく改善されることを示す。
０は、特に図９あるいは図１０に示す、比率Ｒ’／Δｎ
・ｄが１近傍（０．９７〜１．０５）の範囲で、特に優
れた視角特性を示すことがわかる。換言すると、図５〜
１４の結果は、液晶パネル１１に隣接して、リタデーシ
ョン値が液晶パネルのリタデーション値に略等しい位相
差補償フィルム１４Ａを配設することにより、液晶表示
装置２０の視角特性が著しく改善されることを示す。
【００３０】以上に説明した結果は、図４の構成におい
て、液晶パネル１１の上方に、前記位相差補償フィルム
１４Ａとは別の位相差補償フィルム１４Ｂを配設した場
合にも成立する。ただし、この場合、前記リターデショ
ンＲ’は、位相差補償フィルム１４Ａと位相差補償フィ
ルム１４Ｂの合計値となる。図１５〜２０は、図４の構
成において、位相差補償フィルム１４Ａおよび／または
１４Ｂの合計リタデーションＲ’を、液晶パネル１１の
リタデーションΔｎ・ｄに略一致させ、液晶パネル１１
中の液晶層１２の厚さｄを変化させた場合の視角特性を
示す。ただし、図１５〜２０において、ＣＲ＝１０で表
した等高線は、コントラスト比１０が得られる視角を示
す。
て、液晶パネル１１の上方に、前記位相差補償フィルム
１４Ａとは別の位相差補償フィルム１４Ｂを配設した場
合にも成立する。ただし、この場合、前記リターデショ
ンＲ’は、位相差補償フィルム１４Ａと位相差補償フィ
ルム１４Ｂの合計値となる。図１５〜２０は、図４の構
成において、位相差補償フィルム１４Ａおよび／または
１４Ｂの合計リタデーションＲ’を、液晶パネル１１の
リタデーションΔｎ・ｄに略一致させ、液晶パネル１１
中の液晶層１２の厚さｄを変化させた場合の視角特性を
示す。ただし、図１５〜２０において、ＣＲ＝１０で表
した等高線は、コントラスト比１０が得られる視角を示
す。
【００３１】図１５〜２０よりわかるように、厚さｄが
１μｍ、従って液晶パネル１１のリタデーションΔｎ・
ｄが８２ｎｍ、あるいはそれ以下になると視角特性が明
らかに劣化し、また、厚さｄが５μｍ、従って液晶パネ
ル１１のリタデーションΔｎ・ｄが４１０ｎｍ以上にな
ると視角特性が再び劣化する。このことから、図４の液
晶表示装置２０において、液晶パネル１１のリタデーシ
ョンは、約８０ｎｍ以上、より好ましくは８２ｎｍ以上
で、約４００ｎｍ以下、より好ましくは４１０ｎｍ以下
に設定するのが好ましいことがわかる。
１μｍ、従って液晶パネル１１のリタデーションΔｎ・
ｄが８２ｎｍ、あるいはそれ以下になると視角特性が明
らかに劣化し、また、厚さｄが５μｍ、従って液晶パネ
ル１１のリタデーションΔｎ・ｄが４１０ｎｍ以上にな
ると視角特性が再び劣化する。このことから、図４の液
晶表示装置２０において、液晶パネル１１のリタデーシ
ョンは、約８０ｎｍ以上、より好ましくは８２ｎｍ以上
で、約４００ｎｍ以下、より好ましくは４１０ｎｍ以下
に設定するのが好ましいことがわかる。
【００３２】図２１〜２６は、液晶層１２の厚さｄを様
々に変化させた場合の、図４の液晶表示装置２０の正面
方向への透過率を、三原色を構成するそれぞれの色（Ｂ
＝青，Ｇ＝緑，Ｒ＝青）について示したものである。た
だし、透過率は、印加電圧を、０Ｖから６Ｖまで変化さ
せながら測定した。図２１〜２６よりわかるように、液
晶層の厚さｄが１μｍ（Δｎ・ｄ＝８２ｎｍ）以下だ
と、６Ｖの駆動電圧を印加しても、透過率は、いずれの
色においても非常に低い（図２１）。
々に変化させた場合の、図４の液晶表示装置２０の正面
方向への透過率を、三原色を構成するそれぞれの色（Ｂ
＝青，Ｇ＝緑，Ｒ＝青）について示したものである。た
だし、透過率は、印加電圧を、０Ｖから６Ｖまで変化さ
せながら測定した。図２１〜２６よりわかるように、液
晶層の厚さｄが１μｍ（Δｎ・ｄ＝８２ｎｍ）以下だ
と、６Ｖの駆動電圧を印加しても、透過率は、いずれの
色においても非常に低い（図２１）。
【００３３】これに対し、液晶層の厚さｄを１μｍ以上
に増大させると、前記三原色の各色共、液晶表示装置駆
動時の透過率は大きく増大し、特に図２４，２５に示す
ように、前記液晶層１２の厚さｄを４〜５μｍとした場
合には、駆動電圧パルスの大きさを約４Ｖに設定するこ
とにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について、ほぼ同じ透過率
が実現される。
に増大させると、前記三原色の各色共、液晶表示装置駆
動時の透過率は大きく増大し、特に図２４，２５に示す
ように、前記液晶層１２の厚さｄを４〜５μｍとした場
合には、駆動電圧パルスの大きさを約４Ｖに設定するこ
とにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について、ほぼ同じ透過率
が実現される。
【００３４】一方、液晶層ｄの厚さをさらに増大させ、
図２６に示すように６μｍあるいはそれ以上に設定した
場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について略等しい透過率が得ら
れる駆動電圧は、３Ｖよりやや低いあたりであるが、こ
の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対する透過率が略等し
くなる駆動電圧の範囲が図２４あるいは図２５における
よりも狭まってしまう。換言すると、図２６の構成で
は、駆動電圧のわずかな変動で白表示が着色してしまう
問題が生じる。しかし、実際に量産される液晶表示装置
において、厳密な駆動電圧の制御は困難である。
図２６に示すように６μｍあるいはそれ以上に設定した
場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について略等しい透過率が得ら
れる駆動電圧は、３Ｖよりやや低いあたりであるが、こ
の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対する透過率が略等し
くなる駆動電圧の範囲が図２４あるいは図２５における
よりも狭まってしまう。換言すると、図２６の構成で
は、駆動電圧のわずかな変動で白表示が着色してしまう
問題が生じる。しかし、実際に量産される液晶表示装置
において、厳密な駆動電圧の制御は困難である。
【００３５】このことからも、図４の液晶表示装置にお
いて、液晶層１２の厚さｄは、１μｍ以上、６μｍ以下
であることが好ましい。これに伴い、液晶層１２のリタ
デーションは、約８０ｎｍ以上、約４００ｎｍ以下であ
るのが好ましい。図２７〜３０は、図４の液晶表示装置
において、極角を＋８０°から−８０°まで変化させた
場合に観測される色変化を、各方位角について示す。た
だし、図２７〜３０は、観測された色変化を、ＣＩＥ
（１９３１）標準表色系にプロットした図である。図２
７〜３０中、太実線は方位角が０°の場合を、細実線は
方位角が４５°の場合を、また破線は方位角が９０°の
場合を示す。
いて、液晶層１２の厚さｄは、１μｍ以上、６μｍ以下
であることが好ましい。これに伴い、液晶層１２のリタ
デーションは、約８０ｎｍ以上、約４００ｎｍ以下であ
るのが好ましい。図２７〜３０は、図４の液晶表示装置
において、極角を＋８０°から−８０°まで変化させた
場合に観測される色変化を、各方位角について示す。た
だし、図２７〜３０は、観測された色変化を、ＣＩＥ
（１９３１）標準表色系にプロットした図である。図２
７〜３０中、太実線は方位角が０°の場合を、細実線は
方位角が４５°の場合を、また破線は方位角が９０°の
場合を示す。
【００３６】まず、図２７を参照するに、液晶層１２の
厚さｄを１μｍ、従って液晶パネル１１のリタデーショ
ンΔｎ・ｄを８２ｎｍとした場合、極角，方位角のいず
れが変化しても、観測される色の変化はわずかである。
しかし、図２８に示すように、液晶層１２の厚さｄが３
μｍ（Δｎ・ｄ＝２４６ｎｍ）とした場合には、色変化
はやや大きくなる。ただ、図２８の場合には、色変化の
方位角依存性はまだ観測されない。
厚さｄを１μｍ、従って液晶パネル１１のリタデーショ
ンΔｎ・ｄを８２ｎｍとした場合、極角，方位角のいず
れが変化しても、観測される色の変化はわずかである。
しかし、図２８に示すように、液晶層１２の厚さｄが３
μｍ（Δｎ・ｄ＝２４６ｎｍ）とした場合には、色変化
はやや大きくなる。ただ、図２８の場合には、色変化の
方位角依存性はまだ観測されない。
【００３７】これに対し、液晶層１２の厚さｄを４μｍ
（Δｎ・ｄ＝３２８ｎｍ）とした図２９の場合には、液
晶表示装置２０の生じる色変化はさらに大きくなり、ま
た方位角が９０°である場合と、０°あるいは４５°で
ある場合とで、異なった色変化が観測されるようにな
る。さらに、図３０に示すように液晶層１２の厚さｄを
５μｍ（Δｎ・ｄ＝４１０ｎｍ）に設定した場合、ある
いは図３１に示すように、厚さｄを６μｍ（Δｎ・ｄ＝
４９２ｎｍ）に設定した場合には、観測される色変化は
非常に大きくなる。
（Δｎ・ｄ＝３２８ｎｍ）とした図２９の場合には、液
晶表示装置２０の生じる色変化はさらに大きくなり、ま
た方位角が９０°である場合と、０°あるいは４５°で
ある場合とで、異なった色変化が観測されるようにな
る。さらに、図３０に示すように液晶層１２の厚さｄを
５μｍ（Δｎ・ｄ＝４１０ｎｍ）に設定した場合、ある
いは図３１に示すように、厚さｄを６μｍ（Δｎ・ｄ＝
４９２ｎｍ）に設定した場合には、観測される色変化は
非常に大きくなる。
【００３８】図２７〜３１の結果は、ＶＡモードの液晶
表示装置を、広視野角が要求されるフルカラー液晶表示
装置に適用する場合には、液晶層１２のリタデーション
Δｎ・ｄを約３００ｎｍ以下、例えば図２８と２９の中
間の２８０ｎｍ程度に設定するのが好ましいことを示し
ている。さらに、本発明の発明者は、図４の液晶表示装
置２０において、液晶層１２の上面と下面との間で液晶
分子が形成するツイスト角が、視角特性に与える影響
を、液晶層１２の厚さｄを３μｍに設定して調べた。
表示装置を、広視野角が要求されるフルカラー液晶表示
装置に適用する場合には、液晶層１２のリタデーション
Δｎ・ｄを約３００ｎｍ以下、例えば図２８と２９の中
間の２８０ｎｍ程度に設定するのが好ましいことを示し
ている。さらに、本発明の発明者は、図４の液晶表示装
置２０において、液晶層１２の上面と下面との間で液晶
分子が形成するツイスト角が、視角特性に与える影響
を、液晶層１２の厚さｄを３μｍに設定して調べた。
【００３９】図３２〜３４は、ぞれぞれツイスト角を０
°，９０°，１８０°とした場合の視角特性を示す。図
３２〜３４よりわかるように、ツイスト角による視角特
性の実質的な変化はほとんど見られない。図４以降を参
照して説明した以上の実験では、液晶表示装置２０を構
成する液晶層１２に対し、通常のＴＮモード液晶表示装
置では一般的に行われているカイラル材の添加は、一切
行っていない。本発明の発明者は、さらに、ＶＡモード
液晶表示装置において、カイラル材の添加が視角特性に
与える影響を検討した。
°，９０°，１８０°とした場合の視角特性を示す。図
３２〜３４よりわかるように、ツイスト角による視角特
性の実質的な変化はほとんど見られない。図４以降を参
照して説明した以上の実験では、液晶表示装置２０を構
成する液晶層１２に対し、通常のＴＮモード液晶表示装
置では一般的に行われているカイラル材の添加は、一切
行っていない。本発明の発明者は、さらに、ＶＡモード
液晶表示装置において、カイラル材の添加が視角特性に
与える影響を検討した。
【００４０】ＶＡモードの液晶表示装置では、駆動電圧
を印加しない非駆動状態では液晶分子は図３５（Ａ）に
概略的に示すように略垂直配向しているため、視角特性
に対するカイラル材の効果は顕著には現れないが、図３
５（Ｂ）に示す液晶分子が水平配向する駆動状態では、
カイラル材によるカイラルピッチの規制による、何らか
の効果が現れると考えられる。図３５（Ｂ）の状態で
は、液晶分子は、カイラル材により、液晶層の厚さ方向
に、カイラル材のカイラルピッチｐおよび液晶層の厚さ
ｄで決まる一様なツイスト角でツイストする。これに対
し、カイラル材を添加しない場合には、図３６（Ａ）に
示すように、非駆動状態における液晶分子の配向はカイ
ラル材を添加した図３５（Ａ）の場合と同じでも、駆動
状態においては、カイラル材によるカイラルピッチの規
制が存在しないため、液晶分子のツイストが不均一にな
る。すなわち、図３５（Ｂ）に示すように、液晶分子の
ツイストは、上下基板にそれぞれ担持されている分子配
向膜の近傍では生じるものの、液晶層１２の厚さ方向上
中央部の領域（図３６（Ｂ）中の領域Ｃ）では、液晶分
子のツイストはほとんど生じない。
を印加しない非駆動状態では液晶分子は図３５（Ａ）に
概略的に示すように略垂直配向しているため、視角特性
に対するカイラル材の効果は顕著には現れないが、図３
５（Ｂ）に示す液晶分子が水平配向する駆動状態では、
カイラル材によるカイラルピッチの規制による、何らか
の効果が現れると考えられる。図３５（Ｂ）の状態で
は、液晶分子は、カイラル材により、液晶層の厚さ方向
に、カイラル材のカイラルピッチｐおよび液晶層の厚さ
ｄで決まる一様なツイスト角でツイストする。これに対
し、カイラル材を添加しない場合には、図３６（Ａ）に
示すように、非駆動状態における液晶分子の配向はカイ
ラル材を添加した図３５（Ａ）の場合と同じでも、駆動
状態においては、カイラル材によるカイラルピッチの規
制が存在しないため、液晶分子のツイストが不均一にな
る。すなわち、図３５（Ｂ）に示すように、液晶分子の
ツイストは、上下基板にそれぞれ担持されている分子配
向膜の近傍では生じるものの、液晶層１２の厚さ方向上
中央部の領域（図３６（Ｂ）中の領域Ｃ）では、液晶分
子のツイストはほとんど生じない。
【００４１】図３７は、図４の液晶表示装置２０におい
て、液晶層１２の厚さｄを３μｍとし、さらに液晶分子
のツイスト角を９０°とした場合について、カイラル材
を添加してｄ／ｐ比を０．２５とした場合の視角特性を
示す。図３７の視角特性は、同じ構成の液晶表示装置に
おいてカイラル材を添加しなかった場合の視角特性を示
す図３３と比較すると、コントラスト比が１０以上の領
域が減少していることがわかる。すなわち、ＶＡモード
の液晶表示装置では、視角特性の点からも、カイラル材
を添加しないのが好ましいことが結論される。
て、液晶層１２の厚さｄを３μｍとし、さらに液晶分子
のツイスト角を９０°とした場合について、カイラル材
を添加してｄ／ｐ比を０．２５とした場合の視角特性を
示す。図３７の視角特性は、同じ構成の液晶表示装置に
おいてカイラル材を添加しなかった場合の視角特性を示
す図３３と比較すると、コントラスト比が１０以上の領
域が減少していることがわかる。すなわち、ＶＡモード
の液晶表示装置では、視角特性の点からも、カイラル材
を添加しないのが好ましいことが結論される。
【００４２】図３８，３９は、同じく、液晶層１２の厚
さｄを３μｍ、液晶分子のツイスト角を９０°とした場
合の液晶表示装置２０の、液晶パネル正面方向へのＲ，
Ｇ，Ｂ各色の輝度特性を示す。ただし、図３８は、カイ
ラル材を添加した場合を、また図３９はカイラル材を添
加しなかった場合を示す。明らかに、カイラル材を添加
することにより、液晶表示装置の輝度が低下することが
わかる。これは、カイラル材を添加した場合、駆動状態
において図３５（Ｂ）に示すように、一様な液晶分子の
ツイストが生じるのに対し、カイラル材を添加しなかっ
た場合、図３５６（Ｂ）に示すように、液晶表示装置の
駆動状態において、液晶分子がツイストしない領域Ｃが
形成され、この領域Ｃでは、光ビームは偏光面を効率よ
く変化させるためであると考えられる。すなわち、ＶＡ
モードの液晶表示装置では、輝度特性の点からも、カイ
ラル材を添加しないのが好ましいことが結論される。
さｄを３μｍ、液晶分子のツイスト角を９０°とした場
合の液晶表示装置２０の、液晶パネル正面方向へのＲ，
Ｇ，Ｂ各色の輝度特性を示す。ただし、図３８は、カイ
ラル材を添加した場合を、また図３９はカイラル材を添
加しなかった場合を示す。明らかに、カイラル材を添加
することにより、液晶表示装置の輝度が低下することが
わかる。これは、カイラル材を添加した場合、駆動状態
において図３５（Ｂ）に示すように、一様な液晶分子の
ツイストが生じるのに対し、カイラル材を添加しなかっ
た場合、図３５６（Ｂ）に示すように、液晶表示装置の
駆動状態において、液晶分子がツイストしない領域Ｃが
形成され、この領域Ｃでは、光ビームは偏光面を効率よ
く変化させるためであると考えられる。すなわち、ＶＡ
モードの液晶表示装置では、輝度特性の点からも、カイ
ラル材を添加しないのが好ましいことが結論される。
【００４３】本発明の発明者は、さらに、図４の液晶表
示装置２０において、液晶分子のプレチルト角を変化さ
せて、視角特性の変化を調べた。その結果を図４０〜４
３に示す。ただし、図４０はプレチルト角を８９．９９
°に設定した場合を、図４１はプレチルト角を８５°に
設定した場合を、図４２はプレチルト角を８０°に設定
した場合を、また図４３はプレチルト角を７５°に設定
した場合を示す。さらに、図４４は、標準的なＴＮモー
ド液晶表示装置の視角特性を示す。
示装置２０において、液晶分子のプレチルト角を変化さ
せて、視角特性の変化を調べた。その結果を図４０〜４
３に示す。ただし、図４０はプレチルト角を８９．９９
°に設定した場合を、図４１はプレチルト角を８５°に
設定した場合を、図４２はプレチルト角を８０°に設定
した場合を、また図４３はプレチルト角を７５°に設定
した場合を示す。さらに、図４４は、標準的なＴＮモー
ド液晶表示装置の視角特性を示す。
【００４４】図４０〜４４を参照するに、プレチルト角
が実質的に９０°になっている図４０の場合には最も広
い視野角が実現されているのに対し、プレチルト角が減
少するにつれて視野角も減少し、図４３に示すプレチル
ト角が７５°の場合には、図４４に示す標準的なＴＮモ
ード液晶表示装置の視野角と同等になってしまう。この
ことから、ＶＡモードの液晶表示装置においては、液晶
分子のプレチルト角を７５°以上、好ましくは８７°以
上、より好ましくは８９°以上に設定することが好まし
い。
が実質的に９０°になっている図４０の場合には最も広
い視野角が実現されているのに対し、プレチルト角が減
少するにつれて視野角も減少し、図４３に示すプレチル
ト角が７５°の場合には、図４４に示す標準的なＴＮモ
ード液晶表示装置の視野角と同等になってしまう。この
ことから、ＶＡモードの液晶表示装置においては、液晶
分子のプレチルト角を７５°以上、好ましくは８７°以
上、より好ましくは８９°以上に設定することが好まし
い。
【００４５】
［実施例１］図４５は、本発明の第１実施例による液晶
表示装置３０の構成を示す断面図である。図４５を参照
するに、ＩＴＯよりなる透明電極３１ａ’およびラビン
グ処理を行った配向膜３１ａを担持するガラス基板３１
Ａと、同じくＩＴＯ電極３１ｂ’および同様なラビング
処理を行った配向膜３１ｂを担持するガラス基板３１Ｂ
とが、ポリマー球３１Ｃをスペーサとして、配向膜３１
ａ，３１ｂが相互に対向するような向きに合わせられ、
シール材（図示せず）によりシールされ、液晶パネルが
形成される。さらに、前記液晶パネル中において、前記
配向膜３１ａおよび３１ｂで画成された空間内に、負の
誘電率異方性を有する液晶、例えばメルクジャパン社製
液晶ＭＪ９４１２９６（Δｎ＝０．０８０４，Δε＝−
４）を真空注入法により封入し、液晶層３２を形成す
る。かかる構成では、液晶層３２の厚さ、すなわちセル
厚ｄは、ポリマーのスペーサ球３１Ｃの径により決定さ
れる。
表示装置３０の構成を示す断面図である。図４５を参照
するに、ＩＴＯよりなる透明電極３１ａ’およびラビン
グ処理を行った配向膜３１ａを担持するガラス基板３１
Ａと、同じくＩＴＯ電極３１ｂ’および同様なラビング
処理を行った配向膜３１ｂを担持するガラス基板３１Ｂ
とが、ポリマー球３１Ｃをスペーサとして、配向膜３１
ａ，３１ｂが相互に対向するような向きに合わせられ、
シール材（図示せず）によりシールされ、液晶パネルが
形成される。さらに、前記液晶パネル中において、前記
配向膜３１ａおよび３１ｂで画成された空間内に、負の
誘電率異方性を有する液晶、例えばメルクジャパン社製
液晶ＭＪ９４１２９６（Δｎ＝０．０８０４，Δε＝−
４）を真空注入法により封入し、液晶層３２を形成す
る。かかる構成では、液晶層３２の厚さ、すなわちセル
厚ｄは、ポリマーのスペーサ球３１Ｃの径により決定さ
れる。
【００４６】さらに、このようにして形成された液晶パ
ネルの上下それぞれに位相差補償フィルム３３Ａ，３３
Ｂが配設され、また位相差補償フィルム３３Ａの下側に
は、ポラライザ３４Ａが、また位相差補償フィルム３３
Ｂの上側にはアナライザ３４Ｂが、先に図１あるいは図
４に示したような、ツイスト中心線を基準とした方位に
形成される。すなわち、図４５の液晶表示装置は、図４
の構成において、第２の位相差補償フィルム１４Ｂを設
けた場合に相当する。
ネルの上下それぞれに位相差補償フィルム３３Ａ，３３
Ｂが配設され、また位相差補償フィルム３３Ａの下側に
は、ポラライザ３４Ａが、また位相差補償フィルム３３
Ｂの上側にはアナライザ３４Ｂが、先に図１あるいは図
４に示したような、ツイスト中心線を基準とした方位に
形成される。すなわち、図４５の液晶表示装置は、図４
の構成において、第２の位相差補償フィルム１４Ｂを設
けた場合に相当する。
【００４７】
【表１】 表１は、ツイスト角を４５°に設定した液晶表示装置３
０において、液晶層３２の厚さｄを様々に変化させた場
合の、各々の液晶表示装置の動作特性および視角特性
の、２５°Ｃにおける評価結果を示す。ただし、表１に
は、配向膜３１ａ，３１ｂとして日産化学製の垂直配向
材ＲＮ７８３を使い、偏光板３４Ａ，３４Ｂとして日東
電工製のＧ１２２０ＤＵ偏光板あるいは住友化学製のＳ
Ｋ−１８３２ＡＰ７偏光板を使った場合の結果を示す。
また、表１の液晶表示装置では、図４５に示した位相差
補償フィルム３３Ａ，３３Ｂは省略してあるが、偏光板
の保護フィルムがある程度のリターデーション補償作用
を行う。例えば、前記Ｇ１２２０ＤＵ偏光板に付随する
保護フィルムは大きさが４４ｎｍの負のリターデーショ
ンを示し、また前記ＳＫー１８３２ＡＰ７偏光板に付随
する保護フィルムは大きさが５０ｎｍの負のリターデー
ションを示す。また、液晶層３２にはカイラル材は一切
添加していない。
０において、液晶層３２の厚さｄを様々に変化させた場
合の、各々の液晶表示装置の動作特性および視角特性
の、２５°Ｃにおける評価結果を示す。ただし、表１に
は、配向膜３１ａ，３１ｂとして日産化学製の垂直配向
材ＲＮ７８３を使い、偏光板３４Ａ，３４Ｂとして日東
電工製のＧ１２２０ＤＵ偏光板あるいは住友化学製のＳ
Ｋ−１８３２ＡＰ７偏光板を使った場合の結果を示す。
また、表１の液晶表示装置では、図４５に示した位相差
補償フィルム３３Ａ，３３Ｂは省略してあるが、偏光板
の保護フィルムがある程度のリターデーション補償作用
を行う。例えば、前記Ｇ１２２０ＤＵ偏光板に付随する
保護フィルムは大きさが４４ｎｍの負のリターデーショ
ンを示し、また前記ＳＫー１８３２ＡＰ７偏光板に付随
する保護フィルムは大きさが５０ｎｍの負のリターデー
ションを示す。また、液晶層３２にはカイラル材は一切
添加していない。
【００４８】表１を参照するに、液晶層３２の厚さｄが
減少するに伴って立ち上がり時間Ｔ onおよび立ち下がり
時間Ｔoff が減少し、液晶表示装置の応答速度が改善さ
れることがわかる。また、前記液晶層の厚さｄが減少す
るに伴って、コントラスト比１０以上を与える視角範囲
が増大する。ただし、先にも説明したように、液晶層の
厚さが減少すると輝度が低下するため、先に説明したよ
うに、液晶層３２の厚さは、リタデーションΔｎ・ｄが
約８０〜約４００ｎｍの範囲に納まるように設定する必
要がある。
減少するに伴って立ち上がり時間Ｔ onおよび立ち下がり
時間Ｔoff が減少し、液晶表示装置の応答速度が改善さ
れることがわかる。また、前記液晶層の厚さｄが減少す
るに伴って、コントラスト比１０以上を与える視角範囲
が増大する。ただし、先にも説明したように、液晶層の
厚さが減少すると輝度が低下するため、先に説明したよ
うに、液晶層３２の厚さは、リタデーションΔｎ・ｄが
約８０〜約４００ｎｍの範囲に納まるように設定する必
要がある。
【００４９】図４６（Ａ），（Ｂ）は、図４５の構成の
液晶表示装置において、セル厚ｄを３μｍ、ツイスト角
を４５°とした場合の視角特性を示す。ただし、図４６
の例ではカイラル材は添加しておらず、また液晶には前
記ＭＪ９４１２９６を、偏光板にはＧ１２２０ＤＵを使
っている。ただし、図４６（Ａ），（Ｂ）の結果は、偏
光板３４Ａ，３４Ｂが位相差補償フィルム３３Ｂ，３４
Ｂを兼用した場合についてのものである。
液晶表示装置において、セル厚ｄを３μｍ、ツイスト角
を４５°とした場合の視角特性を示す。ただし、図４６
の例ではカイラル材は添加しておらず、また液晶には前
記ＭＪ９４１２９６を、偏光板にはＧ１２２０ＤＵを使
っている。ただし、図４６（Ａ），（Ｂ）の結果は、偏
光板３４Ａ，３４Ｂが位相差補償フィルム３３Ｂ，３４
Ｂを兼用した場合についてのものである。
【００５０】図４６（Ａ）中、コントラスト比が１０以
上の領域を白色で示すが、白色の領域は非常に広く、非
常に広い視角特性が得られていることがわかる。また、
図４６（Ｂ）よりわかるように、かかる液晶表示装置で
は、正面方向において２０００近いコントラスト比か得
られる。図４７（Ａ），（Ｂ）は、図４５の液晶表示装
置において、市販の位相差補償フィルム（住友化学製Ｖ
ＡＣ０）を位相差補償フィルム３３Ａ，３３Ｂとして使
った場合の視角特性を示す。ただし、液晶パネルは、２
４１ｎｍのリタデーション値Δｎ・ｄを有するため、偏
光板３４Ａ，３４Ｂおよび位相差補償フィルム３３Ａ，
３３Ｂの合計リタデーション値Ｒ’の大きさを、前記２
４１ｎｍに近い２１８ｎｍに設定している。
上の領域を白色で示すが、白色の領域は非常に広く、非
常に広い視角特性が得られていることがわかる。また、
図４６（Ｂ）よりわかるように、かかる液晶表示装置で
は、正面方向において２０００近いコントラスト比か得
られる。図４７（Ａ），（Ｂ）は、図４５の液晶表示装
置において、市販の位相差補償フィルム（住友化学製Ｖ
ＡＣ０）を位相差補償フィルム３３Ａ，３３Ｂとして使
った場合の視角特性を示す。ただし、液晶パネルは、２
４１ｎｍのリタデーション値Δｎ・ｄを有するため、偏
光板３４Ａ，３４Ｂおよび位相差補償フィルム３３Ａ，
３３Ｂの合計リタデーション値Ｒ’の大きさを、前記２
４１ｎｍに近い２１８ｎｍに設定している。
【００５１】図４７（Ａ）よりわかるように、この場合
コントラスト比が１０を越える視野角領域は、図４６
（Ａ）の場合よりもさらに拡大し、またパネル正面方向
のコントラスト比も、図４７（Ｂ）に示すように４００
０に達することがわかる。先に、図４０〜４４に関連し
て、プレチルト角が７５°以下になると、ＶＡモード液
晶表示装置では、視角特性が従来のＴＮモード液晶表示
装置程度に劣化することを説明したが、図４５のよう
な、液晶層３２の上下に位相差補償フィルム３４Ａ，３
４Ｂを有する構成では、プレチルト角が７５°において
も、図４８に示すように、コントラスト比１０（ＣＲ＝
１０）を与える領域は広くなり、液晶表示装置として満
足できる視角特性が得られる。ただし、図４８は、液晶
層３２の厚さが３μｍ、ツイスト角が４５°，プレチル
ト角が７５°の場合についてのものである。 ［実施例２］次に、本発明の第２実施例による液晶表示
装置について説明する。
コントラスト比が１０を越える視野角領域は、図４６
（Ａ）の場合よりもさらに拡大し、またパネル正面方向
のコントラスト比も、図４７（Ｂ）に示すように４００
０に達することがわかる。先に、図４０〜４４に関連し
て、プレチルト角が７５°以下になると、ＶＡモード液
晶表示装置では、視角特性が従来のＴＮモード液晶表示
装置程度に劣化することを説明したが、図４５のよう
な、液晶層３２の上下に位相差補償フィルム３４Ａ，３
４Ｂを有する構成では、プレチルト角が７５°において
も、図４８に示すように、コントラスト比１０（ＣＲ＝
１０）を与える領域は広くなり、液晶表示装置として満
足できる視角特性が得られる。ただし、図４８は、液晶
層３２の厚さが３μｍ、ツイスト角が４５°，プレチル
ト角が７５°の場合についてのものである。 ［実施例２］次に、本発明の第２実施例による液晶表示
装置について説明する。
【００５２】本実施例では、図４５の構成を有する液晶
表示装置において、液晶として、先のＭＪ９４１２９６
の代わりに同じメルク社製のＭＸ９５７８５（Δｎ＝
０．０８１３，Δε＝−４．６）を使う。その他の構成
は図４５の装置と同じであるため、装置の構成について
の説明は省略する。図４９は、液晶層３２のセル厚ｄを
３μｍとした場合の本実施例による液晶表示装置の立ち
上がり特性を、ツイスト角を０°，４５°および９０°
とした場合について示す。この例では、液晶層３２中に
カイラル材は添加していない。図４９よりわかるよう
に、立ち上がり時間ＴONは、ツイスト角が０°の場合を
除き、印加電圧が４〜８Ｖの範囲で１０ｍｓ前後であ
り、液晶表示装置は非常に優れた立ち上がり特性を有す
ることがわかる。これに対し、ＴＮモードの液晶表示装
置では、立ち上がり時間ＴONは一般に２０ｍｓ以上であ
る。
表示装置において、液晶として、先のＭＪ９４１２９６
の代わりに同じメルク社製のＭＸ９５７８５（Δｎ＝
０．０８１３，Δε＝−４．６）を使う。その他の構成
は図４５の装置と同じであるため、装置の構成について
の説明は省略する。図４９は、液晶層３２のセル厚ｄを
３μｍとした場合の本実施例による液晶表示装置の立ち
上がり特性を、ツイスト角を０°，４５°および９０°
とした場合について示す。この例では、液晶層３２中に
カイラル材は添加していない。図４９よりわかるよう
に、立ち上がり時間ＴONは、ツイスト角が０°の場合を
除き、印加電圧が４〜８Ｖの範囲で１０ｍｓ前後であ
り、液晶表示装置は非常に優れた立ち上がり特性を有す
ることがわかる。これに対し、ＴＮモードの液晶表示装
置では、立ち上がり時間ＴONは一般に２０ｍｓ以上であ
る。
【００５３】図５０は、セル厚ｄを同じく３μｍとした
場合の本実施例による液晶表示装置の立ち下がり特性
を、ツイスト角を０°，４５°および９０°とした場合
について示す。この例でも、液晶層３２中にカイラル材
は添加していない。図５０よりわかるように、立ち下が
り時間ＴOFF は、いずれのツイスト角においても、５ｍ
ｓ前後であり、液晶表示装置は非常に優れた立ち下がり
特性を有することがわかる。これに対し、ＴＮモードの
液晶表示装置では、立ち下がり時間ＴOFF は一般に４０
ｍｓ以上である。
場合の本実施例による液晶表示装置の立ち下がり特性
を、ツイスト角を０°，４５°および９０°とした場合
について示す。この例でも、液晶層３２中にカイラル材
は添加していない。図５０よりわかるように、立ち下が
り時間ＴOFF は、いずれのツイスト角においても、５ｍ
ｓ前後であり、液晶表示装置は非常に優れた立ち下がり
特性を有することがわかる。これに対し、ＴＮモードの
液晶表示装置では、立ち下がり時間ＴOFF は一般に４０
ｍｓ以上である。
【００５４】
【表２】 表２は、本実施例による液晶表示装置において、偏光板
３４Ａ，３４Ｂおよび位相差補償フィルム３３Ａ，３３
Ｂが形成する負のリタデーションＲ’の合計値を変化さ
せた場合の視角特性、特にコントラスト比１０を与える
視角範囲および１１階調反転角度の変化を示す。１１階
調反転角度とは、液晶パネルの正面方向に１１階調によ
り中間調を行った場合に、かかる中間調を構成する階調
の輝度が互いに反転して見えるような極角方向を表す。
このような階調反転が生じると表示がつぶれて見にくく
なる。このため、階調反転角度は、広い程好ましい。た
だし、本実施例では液晶層３２のリタデーションΔｎ・
ｄは正で、２４６ｎｍの値を有する。表２は、位相差補
償フィルム３３Ａ，３３Ｂおよび偏光板３４Ａ，３４Ｂ
が形成するリタデーションＲ’の合計値を液晶層３２の
リタデーションΔｎ・ｄに近く設定することにより、９
０°，−９０°，１８０°の方位角において、視野角が
拡大することがわかる。
３４Ａ，３４Ｂおよび位相差補償フィルム３３Ａ，３３
Ｂが形成する負のリタデーションＲ’の合計値を変化さ
せた場合の視角特性、特にコントラスト比１０を与える
視角範囲および１１階調反転角度の変化を示す。１１階
調反転角度とは、液晶パネルの正面方向に１１階調によ
り中間調を行った場合に、かかる中間調を構成する階調
の輝度が互いに反転して見えるような極角方向を表す。
このような階調反転が生じると表示がつぶれて見にくく
なる。このため、階調反転角度は、広い程好ましい。た
だし、本実施例では液晶層３２のリタデーションΔｎ・
ｄは正で、２４６ｎｍの値を有する。表２は、位相差補
償フィルム３３Ａ，３３Ｂおよび偏光板３４Ａ，３４Ｂ
が形成するリタデーションＲ’の合計値を液晶層３２の
リタデーションΔｎ・ｄに近く設定することにより、９
０°，−９０°，１８０°の方位角において、視野角が
拡大することがわかる。
【００５５】
【表３】 表３は、本実施例において、ツイスト角を変化させた場
合の視角特性および１１階調反転角度の変化を示す。表
３の結果は、ツイスト角による視角依存性は実質的に存
在しないことを示す。ただし、表３の結果は、位相差補
償フィルム３３Ａ，３３Ｂは設けず、偏光板３４Ａ，３
４Ｂの位相差補償作用（Ｒ’＝８８ｎｍ）のみが存在す
る場合についてのものである。 ［実施例３］図５１は、本発明の第３実施例による液晶
表示装置４０の構成を示す。ただし、図５１中、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。
合の視角特性および１１階調反転角度の変化を示す。表
３の結果は、ツイスト角による視角依存性は実質的に存
在しないことを示す。ただし、表３の結果は、位相差補
償フィルム３３Ａ，３３Ｂは設けず、偏光板３４Ａ，３
４Ｂの位相差補償作用（Ｒ’＝８８ｎｍ）のみが存在す
る場合についてのものである。 ［実施例３］図５１は、本発明の第３実施例による液晶
表示装置４０の構成を示す。ただし、図５１中、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。
【００５６】図５１を参照するに、液晶表示装置４０は
図４５に説明した液晶表示装置３０と類似した構成を有
するが、図４５の負リタデーションを有するの位相差補
償フィルム３３Ｂの代わりに、正のリタデーションを有
する第１の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 と負のリタ
デーションを有する第２の位相差補償フィルム（３３
Ｂ）2 とを、前記正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1
を液晶パネル３１の近傍に、また負の位相差補償フィル
ム（３３Ｂ）2 をその外側に配設する点で異なってい
る。位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 は液晶パネル３１
の主面に垂直な光軸を有するのに対し、位相差補償フィ
ルム（３３Ｂ）1 は液晶パネル３１の主面に平行な光軸
を有する。
図４５に説明した液晶表示装置３０と類似した構成を有
するが、図４５の負リタデーションを有するの位相差補
償フィルム３３Ｂの代わりに、正のリタデーションを有
する第１の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 と負のリタ
デーションを有する第２の位相差補償フィルム（３３
Ｂ）2 とを、前記正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1
を液晶パネル３１の近傍に、また負の位相差補償フィル
ム（３３Ｂ）2 をその外側に配設する点で異なってい
る。位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 は液晶パネル３１
の主面に垂直な光軸を有するのに対し、位相差補償フィ
ルム（３３Ｂ）1 は液晶パネル３１の主面に平行な光軸
を有する。
【００５７】図５２は、図５１の液晶表示装置４０にお
いて、液晶層３２の厚さｄを３．５μｍ、ツイスト角を
４５°とした場合の、様々な極角に対する黒表示状態
（非駆動時）の透過率を示す。ただし、図５２において
は、正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーシ
ョンを１００ｎｍとし、その光軸角θを様々に変化させ
ている。光軸角θは、図５１に示したように、ツイスト
中心軸に対して位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 の光軸
がなす角度として定義される。その際、負の位相差補償
フィルム（３３Ｂ）2 のリタデーション値は前記液晶パ
ネル３１のリタデーションΔｎ・ｄに略等しく設定して
あり、また図示した透過率は９０°方位角方向について
のものである。
いて、液晶層３２の厚さｄを３．５μｍ、ツイスト角を
４５°とした場合の、様々な極角に対する黒表示状態
（非駆動時）の透過率を示す。ただし、図５２において
は、正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーシ
ョンを１００ｎｍとし、その光軸角θを様々に変化させ
ている。光軸角θは、図５１に示したように、ツイスト
中心軸に対して位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 の光軸
がなす角度として定義される。その際、負の位相差補償
フィルム（３３Ｂ）2 のリタデーション値は前記液晶パ
ネル３１のリタデーションΔｎ・ｄに略等しく設定して
あり、また図示した透過率は９０°方位角方向について
のものである。
【００５８】図５２を参照するに、いずれの極角におい
ても、光軸角θが約４５°の場合に、黒表示状態の透過
率が最小になることがわかる。このように、黒表示の透
過率をあらゆる視角について最小化することにより、視
角特性の向上を実現することができる。図５２では、極
角が０°および２０°の場合に、約１３５°の光軸角に
おいても黒表示状態の透過率が最小になるが、この場合
は極角が４０°以上において透過率が大きくなるため、
望ましい視角特性の改善はもたらされない。
ても、光軸角θが約４５°の場合に、黒表示状態の透過
率が最小になることがわかる。このように、黒表示の透
過率をあらゆる視角について最小化することにより、視
角特性の向上を実現することができる。図５２では、極
角が０°および２０°の場合に、約１３５°の光軸角に
おいても黒表示状態の透過率が最小になるが、この場合
は極角が４０°以上において透過率が大きくなるため、
望ましい視角特性の改善はもたらされない。
【００５９】図５３は、図５１の液晶表示装置４０にお
いて、正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデー
ションを変化させた場合の黒表示状態の透過率を様々な
極角について示す。ただし、図５３の場合にも、方位角
は９０°としてある。図５３を参照するに、正の位相差
補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーション値を２０〜
６０ｎｍの範囲に設定することにより、黒表示状態にお
ける透過率を、あらゆる極角について最小化することが
できる。この場合、透過率は０．００２を下回る。
いて、正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデー
ションを変化させた場合の黒表示状態の透過率を様々な
極角について示す。ただし、図５３の場合にも、方位角
は９０°としてある。図５３を参照するに、正の位相差
補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーション値を２０〜
６０ｎｍの範囲に設定することにより、黒表示状態にお
ける透過率を、あらゆる極角について最小化することが
できる。この場合、透過率は０．００２を下回る。
【００６０】図５４は、さらに図５１の液晶表示装置４
０において、下側偏光板３４Ａと液晶パネル３１との間
にも、負のリタデーションを有する別の負の位相差補償
フィルムを配設し、前記別の負の位相差補償フィルムと
前記位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 の合計のリタデー
ション値を前記液晶パネル３１のリタデーション値に略
等しく設定した場合における、黒表示状態の透過率を、
前記正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーシ
ョン値の関数として示す。
０において、下側偏光板３４Ａと液晶パネル３１との間
にも、負のリタデーションを有する別の負の位相差補償
フィルムを配設し、前記別の負の位相差補償フィルムと
前記位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 の合計のリタデー
ション値を前記液晶パネル３１のリタデーション値に略
等しく設定した場合における、黒表示状態の透過率を、
前記正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーシ
ョン値の関数として示す。
【００６１】図５４よりわかるように、かかる構成によ
り、黒表示状態における透過率の極角依存性は実質的に
消滅し、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーシ
ョンが５０〜６０ｎｍの範囲にある場合に透過率が最小
になる。かかる位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 が有効
であるためには、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリ
タデーション値を約１００ｎｍ以下に設定する必要があ
る。
り、黒表示状態における透過率の極角依存性は実質的に
消滅し、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデーシ
ョンが５０〜６０ｎｍの範囲にある場合に透過率が最小
になる。かかる位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 が有効
であるためには、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリ
タデーション値を約１００ｎｍ以下に設定する必要があ
る。
【００６２】図５５は、図５１の液晶表示装置４０にお
いて、前記位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデー
ション値を３０ｎｍに固定し、位相差補償フィルム（３
３Ｂ）2 のリタデーション値Ｒ’を変化させた場合の黒
表示状態における透過率を示す。ただし、先の場合と同
様に、透過率は９０°方位角方向へのもので、極角の値
を様々に変化させている。
いて、前記位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 のリタデー
ション値を３０ｎｍに固定し、位相差補償フィルム（３
３Ｂ）2 のリタデーション値Ｒ’を変化させた場合の黒
表示状態における透過率を示す。ただし、先の場合と同
様に、透過率は９０°方位角方向へのもので、極角の値
を様々に変化させている。
【００６３】図５５よりわかるように、透過率が最小と
なるのは、位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 が形成する
負のリタデーションＲ’の値が約２５０ｎｍの場合であ
るが、この最適値は、液晶層３２のリタデーションΔｎ
・ｄの値よりも多少小さい。先にも説明したように、正
の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 を設けない場合に
は、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 の最適リタデーシ
ョン値は、液晶層３２のリタデーション値Δｎ・ｄと等
しい。すなわち、前記負の位相差補償フィルム（３３
Ｂ）2 に加えて正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 を
使う場合、負の位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 の最適
値は、液晶層３２のリタデーション値Δｎ・ｄよりも多
少小さく設定する必要がある。いずれにせよ、負の位相
差補償フィルムの合計リタデーション値Ｒ’は、位相差
補償フィルム（３２Ｂ）2 のみを使う場合でも、またさ
らに別の負の位相差補償フィルムを使う場合でも、液晶
層３２のリタデーション値Δｎ・ｄの２倍以下に設定す
る必要がある。
なるのは、位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 が形成する
負のリタデーションＲ’の値が約２５０ｎｍの場合であ
るが、この最適値は、液晶層３２のリタデーションΔｎ
・ｄの値よりも多少小さい。先にも説明したように、正
の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 を設けない場合に
は、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 の最適リタデーシ
ョン値は、液晶層３２のリタデーション値Δｎ・ｄと等
しい。すなわち、前記負の位相差補償フィルム（３３
Ｂ）2 に加えて正の位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 を
使う場合、負の位相差補償フィルム（３３Ｂ）2 の最適
値は、液晶層３２のリタデーション値Δｎ・ｄよりも多
少小さく設定する必要がある。いずれにせよ、負の位相
差補償フィルムの合計リタデーション値Ｒ’は、位相差
補償フィルム（３２Ｂ）2 のみを使う場合でも、またさ
らに別の負の位相差補償フィルムを使う場合でも、液晶
層３２のリタデーション値Δｎ・ｄの２倍以下に設定す
る必要がある。
【００６４】図５６は、図５１の液晶表示装置４０の視
角特性を示す。負の位相差補償フィルムだけを使った場
合の対応する視角特性を示す図１７の結果と比較する
と、コントラスト比が１０以上の領域の面積が拡大して
いることがわかる。 ［実施例４］図５７は、本発明の第４実施例による液晶
表示装置５０の構成を示す。ただし、図５７中先に説明
した部分には対応する参照符号を付し、説明を省略す
る。
角特性を示す。負の位相差補償フィルムだけを使った場
合の対応する視角特性を示す図１７の結果と比較する
と、コントラスト比が１０以上の領域の面積が拡大して
いることがわかる。 ［実施例４］図５７は、本発明の第４実施例による液晶
表示装置５０の構成を示す。ただし、図５７中先に説明
した部分には対応する参照符号を付し、説明を省略す
る。
【００６５】図５７を参照するに、液晶表示装置５０は
図５１の液晶表示装置４０と同様な構成を有するが、前
記位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 ，（３３Ｂ）2 と同
様な位相差補償フィルム（３３Ａ）1 および（３３Ａ）
2 を偏光板３４Ａと液晶パネル３１との間にも設ける。
その際、正のリタデーションを有する位相差補償フィル
ム（３３Ａ）1 を液晶パネル３２に近い側に、負のリタ
デーションを有する位相差補償フィルム（３３Ａ）2 を
液晶パネル３２から遠い側に設けることにより、液晶パ
ネル３２の上側の構成と下側の構成が対称的になり、図
５８に示すように視角特性がさらに向上する。 ［実施例５］図５９は、本発明の第５実施例による液晶
表示装置６０の構成を示す。ただし、図５９中先に説明
した部分には対応する参照符号を付し、説明を省略す
る。
図５１の液晶表示装置４０と同様な構成を有するが、前
記位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 ，（３３Ｂ）2 と同
様な位相差補償フィルム（３３Ａ）1 および（３３Ａ）
2 を偏光板３４Ａと液晶パネル３１との間にも設ける。
その際、正のリタデーションを有する位相差補償フィル
ム（３３Ａ）1 を液晶パネル３２に近い側に、負のリタ
デーションを有する位相差補償フィルム（３３Ａ）2 を
液晶パネル３２から遠い側に設けることにより、液晶パ
ネル３２の上側の構成と下側の構成が対称的になり、図
５８に示すように視角特性がさらに向上する。 ［実施例５］図５９は、本発明の第５実施例による液晶
表示装置６０の構成を示す。ただし、図５９中先に説明
した部分には対応する参照符号を付し、説明を省略す
る。
【００６６】図５９を参照するに、本実施例において
は、先に説明した液晶表示装置４０において、正の位相
差補償フィルム（３３Ｂ）1 と負の位相差補償フィルム
（３３Ｂ）2 とを設ける代わりに、単一の２軸性位相差
補償フィルム３３Ｂ’を液晶パネル３１と偏光板３４Ｂ
との間に挿入する。位相差補償フィルム３３Ｂ’は光学
的２軸性を有し、ｘ，ｙ，ｚの各方向への屈折率ｎX ，
ｎy ，ｎz について、ｎX ＞ｎy ＞ｎz あるいはｎy ＞
ｎX ＞ｎzが成立する。かかる２軸性位相差補償フィル
ムは公知であり、例えば特開昭５９−１８９３２５に記
載されているものを使ってもよい。
は、先に説明した液晶表示装置４０において、正の位相
差補償フィルム（３３Ｂ）1 と負の位相差補償フィルム
（３３Ｂ）2 とを設ける代わりに、単一の２軸性位相差
補償フィルム３３Ｂ’を液晶パネル３１と偏光板３４Ｂ
との間に挿入する。位相差補償フィルム３３Ｂ’は光学
的２軸性を有し、ｘ，ｙ，ｚの各方向への屈折率ｎX ，
ｎy ，ｎz について、ｎX ＞ｎy ＞ｎz あるいはｎy ＞
ｎX ＞ｎzが成立する。かかる２軸性位相差補償フィル
ムは公知であり、例えば特開昭５９−１８９３２５に記
載されているものを使ってもよい。
【００６７】かかる２軸性位相差補償フィルムが形成す
るリタデーションは、面内方向について式｜ｎX −ｎy
｜・ｄにより与えられ、また液晶パネル３２に垂直な方
向（厚さ方向）に式（ｎX ＋ｎy ）２＋ｎz で与えられ
る。本実施例では、面内のリタデーション値を１２０ｎ
ｍ以下、厚さ方向のリタデーションを液晶層３２のリタ
デーションΔｎ・ｄに等しく設定することにより、最適
な結果が得られる。ただし、図５９の例では、位相差補
償フィルム３３Ｂ’は、その面内遅相軸が偏光板３４Ｂ
の吸収軸に略平行になるように配設される。面内遅相軸
は、ｎX ＞ｎy＞ｎz の関係が成立する場合にはｘ軸
に、またｎy ＞ｎX ＞ｎz が成立する場合にはｙ軸に一
致する。 ［実施例６］図６０は、本発明の第６実施例によるアク
ティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置７０の構成を
示す。
るリタデーションは、面内方向について式｜ｎX −ｎy
｜・ｄにより与えられ、また液晶パネル３２に垂直な方
向（厚さ方向）に式（ｎX ＋ｎy ）２＋ｎz で与えられ
る。本実施例では、面内のリタデーション値を１２０ｎ
ｍ以下、厚さ方向のリタデーションを液晶層３２のリタ
デーションΔｎ・ｄに等しく設定することにより、最適
な結果が得られる。ただし、図５９の例では、位相差補
償フィルム３３Ｂ’は、その面内遅相軸が偏光板３４Ｂ
の吸収軸に略平行になるように配設される。面内遅相軸
は、ｎX ＞ｎy＞ｎz の関係が成立する場合にはｘ軸
に、またｎy ＞ｎX ＞ｎz が成立する場合にはｙ軸に一
致する。 ［実施例６］図６０は、本発明の第６実施例によるアク
ティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置７０の構成を
示す。
【００６８】本実施例においては、図５７の構成におい
て、ガラス基板３１Ａまたは３１Ｂ上に、液晶パネル中
に画成された画素に対応して複数の透明画素電極（３１
ａ’）PIXEL と、これを駆動するＴＦＴ（３１ａ’）
TFT とが形成される。すなわち、前記透明画素電極（３
１ａ’）PIXEL とＴＦＴ（３１ａ’）TFT とは、図４５
の電極３１ａ’あるいは３１ｂ’に対応する。また、前
記基板３１Ａまたは３１Ｂ上には、マトリクス配列され
たＴＦＴに駆動信号を供給するデータバスＤＡＴＡとこ
れを活性化するアドレスバスＡＤＤＲとが延在する。
て、ガラス基板３１Ａまたは３１Ｂ上に、液晶パネル中
に画成された画素に対応して複数の透明画素電極（３１
ａ’）PIXEL と、これを駆動するＴＦＴ（３１ａ’）
TFT とが形成される。すなわち、前記透明画素電極（３
１ａ’）PIXEL とＴＦＴ（３１ａ’）TFT とは、図４５
の電極３１ａ’あるいは３１ｂ’に対応する。また、前
記基板３１Ａまたは３１Ｂ上には、マトリクス配列され
たＴＦＴに駆動信号を供給するデータバスＤＡＴＡとこ
れを活性化するアドレスバスＡＤＤＲとが延在する。
【００６９】図６１は、液晶表示装置７０の視角特性
を、液晶としてメルクジャパン社ＭＪ９５７８５を使
い、液晶層の厚さを３μｍとした場合について示す。こ
の場合、液晶分子のツイスト角は４５°、液晶層３２の
リタデーションΔｎ・ｄは２４１ｎｍとしてあり、分子
配向膜３１ａ，３１ｂ（図４５参照）として日産化学性
ＲＮ７８３を使っている。図６１よりわかるように、非
常に広い視角範囲を有するアクティブマトリクス駆動液
晶表示装置が得られる。 ［実施例７］以上に説明した各実施例においては、図６
２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各々の画素で液晶の分
子配向が一様な、いわゆる単一ドメイン分子配向構成を
使っていた。ただし、図６２（Ａ）は液晶表示装置の一
画素分の領域の平面図、図６２（Ｂ）は、図６２（Ａ）
中の線Ａ−Ｂに沿った断面図、図６２（Ｃ）は図６２
（Ｂ）の液晶表示装置に二つの異なった方向から入射光
ＸおよびＹを入射させた場合の構成を示し、図中先に説
明した部分には同一の参照符号を付してある。また、図
６２（Ａ）において、実線の矢印は、上側基板３１Ｂに
担持された分子配向膜３１ｂのラビング方向を、また点
線の矢印は、下側基板３１Ａに担持された分子配向膜３
１ａのラビング方向を示す。分子配向膜３１ｂのラビン
グ方向と分子配向膜３１ａのラビング方向とはα1 の角
度で交差するが、液晶分子のツイスト角を４５°に設定
する場合には、前記角度α1 は４５°の角度に設定す
る。
を、液晶としてメルクジャパン社ＭＪ９５７８５を使
い、液晶層の厚さを３μｍとした場合について示す。こ
の場合、液晶分子のツイスト角は４５°、液晶層３２の
リタデーションΔｎ・ｄは２４１ｎｍとしてあり、分子
配向膜３１ａ，３１ｂ（図４５参照）として日産化学性
ＲＮ７８３を使っている。図６１よりわかるように、非
常に広い視角範囲を有するアクティブマトリクス駆動液
晶表示装置が得られる。 ［実施例７］以上に説明した各実施例においては、図６
２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各々の画素で液晶の分
子配向が一様な、いわゆる単一ドメイン分子配向構成を
使っていた。ただし、図６２（Ａ）は液晶表示装置の一
画素分の領域の平面図、図６２（Ｂ）は、図６２（Ａ）
中の線Ａ−Ｂに沿った断面図、図６２（Ｃ）は図６２
（Ｂ）の液晶表示装置に二つの異なった方向から入射光
ＸおよびＹを入射させた場合の構成を示し、図中先に説
明した部分には同一の参照符号を付してある。また、図
６２（Ａ）において、実線の矢印は、上側基板３１Ｂに
担持された分子配向膜３１ｂのラビング方向を、また点
線の矢印は、下側基板３１Ａに担持された分子配向膜３
１ａのラビング方向を示す。分子配向膜３１ｂのラビン
グ方向と分子配向膜３１ａのラビング方向とはα1 の角
度で交差するが、液晶分子のツイスト角を４５°に設定
する場合には、前記角度α1 は４５°の角度に設定す
る。
【００７０】図６２（Ｃ）よりわかるように、このよう
な単一ドメイン分子配向構成を有する液晶表示装置にお
いては、その駆動状態において、入射光Ｘの方向から見
た分子配向と入射光Ｙの方向から見た分子配向とが異な
るため、実質的な視角特性の低下が避けられない。これ
に対し、図６３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第７実施例に
よる液晶表示装置の構成を示す。ただし、先に説明した
部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
な単一ドメイン分子配向構成を有する液晶表示装置にお
いては、その駆動状態において、入射光Ｘの方向から見
た分子配向と入射光Ｙの方向から見た分子配向とが異な
るため、実質的な視角特性の低下が避けられない。これ
に対し、図６３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第７実施例に
よる液晶表示装置の構成を示す。ただし、先に説明した
部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７１】図６３（Ａ）〜（Ｃ）の構成では、図６３
（Ｂ）に示すように、各々の画素において、紫外線改質
分子配向膜３１ａ’，３１ｂ’を、それぞれ分子配向膜
３１ａ，３１ｂの一部を覆うように形成する。かかる紫
外線改質分子配向膜は、例えば分子配向膜３１ａ，３１
ｂのラビングの後、別の分子配向膜をその上に堆積し、
これに紫外線を照射して分子配向を変化させた後、各画
素においてその一部だけを残すようにパターニングする
ことにより形成すればよい。
（Ｂ）に示すように、各々の画素において、紫外線改質
分子配向膜３１ａ’，３１ｂ’を、それぞれ分子配向膜
３１ａ，３１ｂの一部を覆うように形成する。かかる紫
外線改質分子配向膜は、例えば分子配向膜３１ａ，３１
ｂのラビングの後、別の分子配向膜をその上に堆積し、
これに紫外線を照射して分子配向を変化させた後、各画
素においてその一部だけを残すようにパターニングする
ことにより形成すればよい。
【００７２】その際、図６３（Ｂ）の断面図に示すよう
に、図６３（Ａ）の平面図の紙面下側の領域に前記改質
分子配向膜３１ａ’を形成し、また紙面上側の領域に前
記改質分子配向膜３１ｂ’を形成することにより、図６
３（Ｃ）に示すように入射光ＸおよびＹを異なった方向
から入射させた場合に、前記いずれの方向においても光
が感受する液晶分子配向が、液晶表示装置の駆動状態に
おいて同等になり、液晶表示装置の視角特性がさらに改
善される。
に、図６３（Ａ）の平面図の紙面下側の領域に前記改質
分子配向膜３１ａ’を形成し、また紙面上側の領域に前
記改質分子配向膜３１ｂ’を形成することにより、図６
３（Ｃ）に示すように入射光ＸおよびＹを異なった方向
から入射させた場合に、前記いずれの方向においても光
が感受する液晶分子配向が、液晶表示装置の駆動状態に
おいて同等になり、液晶表示装置の視角特性がさらに改
善される。
【００７３】図６４（Ａ）〜（Ｃ）は本実施例の一変形
例を示す。図６４（Ａ）を参照するに、本実施例におい
ては、紙面上側の領域と紙面下側の領域においてラビン
グ方向を変化させてあり、その結果図６４（Ｂ）の断面
図に示すように、分子配向が各画素中において右側領域
と左側領域（図６４（Ａ）の上側領域と下側領域に対
応）で異なる。その結果、図６４（Ｃ）に示すように、
入射光ＸおよびＹを二つの異なった方向から入射させた
場合、それそれの方向において液晶分子の配向は図６３
（Ｃ）の場合と同様に等価になり、液晶表示装置の視角
特性が向上する。
例を示す。図６４（Ａ）を参照するに、本実施例におい
ては、紙面上側の領域と紙面下側の領域においてラビン
グ方向を変化させてあり、その結果図６４（Ｂ）の断面
図に示すように、分子配向が各画素中において右側領域
と左側領域（図６４（Ａ）の上側領域と下側領域に対
応）で異なる。その結果、図６４（Ｃ）に示すように、
入射光ＸおよびＹを二つの異なった方向から入射させた
場合、それそれの方向において液晶分子の配向は図６３
（Ｃ）の場合と同様に等価になり、液晶表示装置の視角
特性が向上する。
【００７４】図６５は、図６４の構成の液晶表示装置に
おいて、角度α1 ，α2 をいずれも４５°、液晶層３２
の厚さｄを３μｍとした場合の視角特性を示す。ただ
し、液晶表示装置は図６５において、液晶層３２として
前記メルクジャパン社のＭＪ９５７８５を使い、カイラ
ル材は添加していない。すなわち、液晶層３２は、この
場合リタデーションΔｎ・ｄとして２８７ｎｍの値を有
し、ツイスト角は４５°に設定される。また、図５７に
示す正および負の位相差補償フィルムを、正の位相差補
償フィルム（３３Ａ）1 ，（３３Ａ）1 の合計リタデー
ション値Ｒが２５ｎｍ、負の位相差補償フィルム（３３
Ｂ）2 ，の合計リタデーション値Ｒ’が１６０ｎｍにな
るように設けている。
おいて、角度α1 ，α2 をいずれも４５°、液晶層３２
の厚さｄを３μｍとした場合の視角特性を示す。ただ
し、液晶表示装置は図６５において、液晶層３２として
前記メルクジャパン社のＭＪ９５７８５を使い、カイラ
ル材は添加していない。すなわち、液晶層３２は、この
場合リタデーションΔｎ・ｄとして２８７ｎｍの値を有
し、ツイスト角は４５°に設定される。また、図５７に
示す正および負の位相差補償フィルムを、正の位相差補
償フィルム（３３Ａ）1 ，（３３Ａ）1 の合計リタデー
ション値Ｒが２５ｎｍ、負の位相差補償フィルム（３３
Ｂ）2 ，の合計リタデーション値Ｒ’が１６０ｎｍにな
るように設けている。
【００７５】図６５を参照するに、液晶表示装置をこの
ように構成することにより、コントラスト比が１０を下
回る領域は非常に限定されており、非常にすぐれた視角
特性が得られることがわかる。図６６は、同じ構成の液
晶表示装置の視角特性のシミュレーションの結果である
が、これによれば、液晶表示装置は各部材の最適化によ
り、さらに優れた視角特性を実現可能であることがわか
る。
ように構成することにより、コントラスト比が１０を下
回る領域は非常に限定されており、非常にすぐれた視角
特性が得られることがわかる。図６６は、同じ構成の液
晶表示装置の視角特性のシミュレーションの結果である
が、これによれば、液晶表示装置は各部材の最適化によ
り、さらに優れた視角特性を実現可能であることがわか
る。
【００７６】図６７は、前記第１〜第７の各実施例で記
載した液晶表示装置を使って構成した直視型液晶表示装
置１００の構成を示す。図６７を参照するに、直視型液
晶表示装置１００は、前記液晶表示装置１０〜７０のい
ずれであってもよいＶＡモード液晶表示装置１０１と、
その背後に配設された面光源１０３とより構成される。
液晶表示装置１０１には、複数の画素領域１０２が画成
され、前記面光源１０３から放射されるバックライトを
光学的に変調する。一方、面光源１０３は、蛍光管等の
線光源を含む光源部１０３と、前記線光源から放射され
た光を拡散させ、前記液晶表示装置１０１の全面を、２
次元的に照明する光拡散部１０４とよりなる。
載した液晶表示装置を使って構成した直視型液晶表示装
置１００の構成を示す。図６７を参照するに、直視型液
晶表示装置１００は、前記液晶表示装置１０〜７０のい
ずれであってもよいＶＡモード液晶表示装置１０１と、
その背後に配設された面光源１０３とより構成される。
液晶表示装置１０１には、複数の画素領域１０２が画成
され、前記面光源１０３から放射されるバックライトを
光学的に変調する。一方、面光源１０３は、蛍光管等の
線光源を含む光源部１０３と、前記線光源から放射され
た光を拡散させ、前記液晶表示装置１０１の全面を、２
次元的に照明する光拡散部１０４とよりなる。
【００７７】先に各実施例で説明した本発明によるＶＡ
モード液晶表示装置は、特に広い視角特性を与えるた
め、図６７に示したような構成の直視型液晶表示装置に
特に適している。 ［実施例８］先に、図３５，３６において、本発明によ
るＶＡモード液晶表示装置では、液晶層中にカイラル材
は添加しない方が好ましいことを説明した。しかし、こ
れは本発明ではカイラル材を添加できない、あるいはす
べきではないということではない。実際、液晶層中にお
ける液晶分子のカイラルピッチをカイラル材により、適
当な範囲で規制することにより、表示の明るさ、コント
ラスト比および応答速度を最適に保持したまま、表示の
着色を最小化することが可能になる。
モード液晶表示装置は、特に広い視角特性を与えるた
め、図６７に示したような構成の直視型液晶表示装置に
特に適している。 ［実施例８］先に、図３５，３６において、本発明によ
るＶＡモード液晶表示装置では、液晶層中にカイラル材
は添加しない方が好ましいことを説明した。しかし、こ
れは本発明ではカイラル材を添加できない、あるいはす
べきではないということではない。実際、液晶層中にお
ける液晶分子のカイラルピッチをカイラル材により、適
当な範囲で規制することにより、表示の明るさ、コント
ラスト比および応答速度を最適に保持したまま、表示の
着色を最小化することが可能になる。
【００７８】以下、かかるカイラル材を使った本発明の
第８実施例について説明する。図６８は、図５１の構成
の液晶表示装置４０において、液晶層３２としてメルク
ジャパン社製ＭＸ９４１２９６（Δｎ＝０．０８２，Δ
ε＝−４．６）を使い、偏光板３４Ａ，３４Ｂには日東
電工製Ｇ１２２０ＤＵを、さらに正の位相差補償フィル
ム（３３Ｂ）1 として屈折率ｎx ＝１．５０１，ｎy ＝
ｎz ＝１．５の複屈折フィルムを、また負の位相差補償
フィルム（３３Ｂ）2 として屈折率ｎx＝ｎy ＝１．５
０１，ｎz ＝１．５の複屈折フィルムを使った場合にお
いて、液晶層３２に添加したカイラル材のピッチｐを様
々に変化させた場合の視角特性の変化を示す。ただし、
液晶層３２の厚さｄは３．２５μｍに固定し、また液晶
分子のツイスト角は４５°としている。ただし、図６８
中、「順カイラル」方向は、カイラル材のツイスト方向
が液晶分子のツイスト方向に一致する場合を、また「逆
カイラル」方向は、カイラル材のツイスト方向が液晶分
子のツイスト方向と逆方向である場合を示す。
第８実施例について説明する。図６８は、図５１の構成
の液晶表示装置４０において、液晶層３２としてメルク
ジャパン社製ＭＸ９４１２９６（Δｎ＝０．０８２，Δ
ε＝−４．６）を使い、偏光板３４Ａ，３４Ｂには日東
電工製Ｇ１２２０ＤＵを、さらに正の位相差補償フィル
ム（３３Ｂ）1 として屈折率ｎx ＝１．５０１，ｎy ＝
ｎz ＝１．５の複屈折フィルムを、また負の位相差補償
フィルム（３３Ｂ）2 として屈折率ｎx＝ｎy ＝１．５
０１，ｎz ＝１．５の複屈折フィルムを使った場合にお
いて、液晶層３２に添加したカイラル材のピッチｐを様
々に変化させた場合の視角特性の変化を示す。ただし、
液晶層３２の厚さｄは３．２５μｍに固定し、また液晶
分子のツイスト角は４５°としている。ただし、図６８
中、「順カイラル」方向は、カイラル材のツイスト方向
が液晶分子のツイスト方向に一致する場合を、また「逆
カイラル」方向は、カイラル材のツイスト方向が液晶分
子のツイスト方向と逆方向である場合を示す。
【００７９】図６８を参照するに、前記ｄ／ｐ比の絶対
値｜ｄ／ｐ｜が０．３７５（＝Ψ／１２０°；Ψはツイ
スト角で、今の場合４５°）以内であれば、５０°を超
える視野角が確保できることがわかる。ただし、上記絶
対値表示において、カイラルピッチｐは、順カイラル方
向を＋、逆カイラル方向を−として表現している。図６
９〜７６は、先に説明した図２７〜３１と同様な図であ
り、前記図５１の液晶表示装置４０において、カイラル
材を添加することにより、ｄ／ｐ比を様々に変化させた
場合の着色特性を示す。ただし、液晶層の厚さｄは３．
２５μｍに設定している。このうち、図６９はカイラル
材を添加しない場合で、図２８におおよそ対応するのに
対し、図７０はｄ／ｐ比を順カイラル方向に０．０３２
５とした場合を、また図７１はｄ／ｐ比を順カイラル方
向に０．１３とした場合を、図７２はｄ／ｐ比を順カイ
ラル方向に０．３２５とした場合を、さらに図７３はｄ
／ｐ比を順カイラル方向に０．６５とした場合を示す。
これに対し、図７４は、ｄ／ｐ比を逆カイラル方向に
０．０３２５とした場合を、図７５はｄ／ｐ比を逆カイ
ラル方向に０．１３とした場合を、さらに図７６はｄ／
ｐ比を逆カイラル方向に０．３２５に設定した場合を示
す。
値｜ｄ／ｐ｜が０．３７５（＝Ψ／１２０°；Ψはツイ
スト角で、今の場合４５°）以内であれば、５０°を超
える視野角が確保できることがわかる。ただし、上記絶
対値表示において、カイラルピッチｐは、順カイラル方
向を＋、逆カイラル方向を−として表現している。図６
９〜７６は、先に説明した図２７〜３１と同様な図であ
り、前記図５１の液晶表示装置４０において、カイラル
材を添加することにより、ｄ／ｐ比を様々に変化させた
場合の着色特性を示す。ただし、液晶層の厚さｄは３．
２５μｍに設定している。このうち、図６９はカイラル
材を添加しない場合で、図２８におおよそ対応するのに
対し、図７０はｄ／ｐ比を順カイラル方向に０．０３２
５とした場合を、また図７１はｄ／ｐ比を順カイラル方
向に０．１３とした場合を、図７２はｄ／ｐ比を順カイ
ラル方向に０．３２５とした場合を、さらに図７３はｄ
／ｐ比を順カイラル方向に０．６５とした場合を示す。
これに対し、図７４は、ｄ／ｐ比を逆カイラル方向に
０．０３２５とした場合を、図７５はｄ／ｐ比を逆カイ
ラル方向に０．１３とした場合を、さらに図７６はｄ／
ｐ比を逆カイラル方向に０．３２５に設定した場合を示
す。
【００８０】図６９〜７６を参照するに、液晶表示装置
の着色は、カイラル材により、カイラルピッチを順カイ
ラル方向に規制することにより減少させることができる
のがわかる。これに対し、逆カイラル方向へのカイラル
ピッチの規制は着色特性を劣化させる。図６８の視野角
特性を考えると、厚さｄが３．２５μｍの液晶層では、
ｄ／ｐ比の絶対値｜ｄ／ｐ｜をΨ／１２０°以内に設定
するのが好ましいことが結論される。
の着色は、カイラル材により、カイラルピッチを順カイ
ラル方向に規制することにより減少させることができる
のがわかる。これに対し、逆カイラル方向へのカイラル
ピッチの規制は着色特性を劣化させる。図６８の視野角
特性を考えると、厚さｄが３．２５μｍの液晶層では、
ｄ／ｐ比の絶対値｜ｄ／ｐ｜をΨ／１２０°以内に設定
するのが好ましいことが結論される。
【００８１】図７７は、｜ｄ／ｐ｜を約Ψ／３６０°に
固定し、セル厚ｄとツイスト角Ψとを様々に変化させた
場合の表示特性の評価を示す。図７７を参照するに、評
価は４段階で行い、良い方から悪い方に順に、◎，○，
△，×で表示した。先の実施例でも説明したように、セ
ル厚ｄおよびリタデーションΔｎ・ｄが小さすぎると応
答特性は速くなるが透過率が低くなってしまう問題が生
じる。これに対し、セル厚ｄを大きくすると着色が激し
くなっていまう。またツイスト角Ψを大きくしすぎる
と、応答時間が長くなってしまう。結論として、液晶層
のリタデーションΔｎ・ｄが図７７に実線で示した領
域、すなわち式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で与えられる範囲内にあれば、優れた表示特性が得られ
ることがわかる。ただし、上の式において、ツイスト角
Ψの単位は度（°）としている。
固定し、セル厚ｄとツイスト角Ψとを様々に変化させた
場合の表示特性の評価を示す。図７７を参照するに、評
価は４段階で行い、良い方から悪い方に順に、◎，○，
△，×で表示した。先の実施例でも説明したように、セ
ル厚ｄおよびリタデーションΔｎ・ｄが小さすぎると応
答特性は速くなるが透過率が低くなってしまう問題が生
じる。これに対し、セル厚ｄを大きくすると着色が激し
くなっていまう。またツイスト角Ψを大きくしすぎる
と、応答時間が長くなってしまう。結論として、液晶層
のリタデーションΔｎ・ｄが図７７に実線で示した領
域、すなわち式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で与えられる範囲内にあれば、優れた表示特性が得られ
ることがわかる。ただし、上の式において、ツイスト角
Ψの単位は度（°）としている。
【００８２】図７８，７９は、図５７の液晶表示装置５
０において、位相差補償フィルム（３３Ａ）1 を除去
し、液晶分子のツイスト角Ψを４５°、液晶層３２のセ
ル厚ｄを４μｍ、位相差補償フィルム（３３Ａ）2 ，
（３３Ｂ）2 による負の合計リタデーション値Ｒ’を３
００ｎｍ、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 による正の
リタデーション値Ｒを２５ｎｍとした場合に、さらにｄ
／ｐ比が０．１２５となるように液晶層３２中にカイラ
ル材を添加した場合の視角特性と着色特性とをそれぞれ
示す。
０において、位相差補償フィルム（３３Ａ）1 を除去
し、液晶分子のツイスト角Ψを４５°、液晶層３２のセ
ル厚ｄを４μｍ、位相差補償フィルム（３３Ａ）2 ，
（３３Ｂ）2 による負の合計リタデーション値Ｒ’を３
００ｎｍ、位相差補償フィルム（３３Ｂ）1 による正の
リタデーション値Ｒを２５ｎｍとした場合に、さらにｄ
／ｐ比が０．１２５となるように液晶層３２中にカイラ
ル材を添加した場合の視角特性と着色特性とをそれぞれ
示す。
【００８３】通常のＴＮ型液晶表示装置の視角特性と着
色特性を示す図８０，８１と比較するに、本実施例によ
る液晶表示装置は、視野角および着色共、従来のＴＮ型
液晶表示装置のものに対して大きく改善されていること
がわかる。以上、本発明を好ましい実施例について説明
したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変
形・変更が可能である。
色特性を示す図８０，８１と比較するに、本実施例によ
る液晶表示装置は、視野角および着色共、従来のＴＮ型
液晶表示装置のものに対して大きく改善されていること
がわかる。以上、本発明を好ましい実施例について説明
したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変
形・変更が可能である。
【００８４】
【発明の効果】請求項１〜２４記載の本発明の特徴によ
れば、垂直配向型液晶表示装置において、液晶層のリタ
デーションを８０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下に設定する
ことにより、広い視野角と高速応答特性を有し、着色が
なく、明るく、高いコントラストの液晶表示装置が得ら
れる。
れば、垂直配向型液晶表示装置において、液晶層のリタ
デーションを８０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下に設定する
ことにより、広い視野角と高速応答特性を有し、着色が
なく、明るく、高いコントラストの液晶表示装置が得ら
れる。
【００８５】請求項２５記載の本発明の特徴によれば、
液晶層を含む液晶パネルに隣接して、正の屈折率異方性
を有する位相差板と負の屈折率異方性を有する位相差板
とを、順次配設することにより、垂直配向型液晶表示装
置において、広い視野角を実現することができる。請求
項２６記載の本発明の特徴によれば、垂直配向構成の液
晶表示装置において、液晶層のリタデーションを８０ｎ
ｍ以上、４００ｎｍ以下に設定することにより、非常に
広い視野角を有することが要求される直視型液晶表示装
置を実現することができる。
液晶層を含む液晶パネルに隣接して、正の屈折率異方性
を有する位相差板と負の屈折率異方性を有する位相差板
とを、順次配設することにより、垂直配向型液晶表示装
置において、広い視野角を実現することができる。請求
項２６記載の本発明の特徴によれば、垂直配向構成の液
晶表示装置において、液晶層のリタデーションを８０ｎ
ｍ以上、４００ｎｍ以下に設定することにより、非常に
広い視野角を有することが要求される直視型液晶表示装
置を実現することができる。
【００８６】請求項２７〜２９記載の本発明の特徴によ
れば、垂直配向構成の液晶表示装置において、前記液晶
層のリタデーションΔｎ・ｄが、前記液晶分子の前記液
晶層中におけるツイスト角をΨとして、式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で表される範囲に入るように液晶分子のツイスト角をカ
イラル材により最適に規制することにより、明るく、応
答速度が速く、さらに着色の少ない液晶表示装置を得る
ことができる。
れば、垂直配向構成の液晶表示装置において、前記液晶
層のリタデーションΔｎ・ｄが、前記液晶分子の前記液
晶層中におけるツイスト角をΨとして、式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で表される範囲に入るように液晶分子のツイスト角をカ
イラル材により最適に規制することにより、明るく、応
答速度が速く、さらに着色の少ない液晶表示装置を得る
ことができる。
【図１】本発明による液晶表示装置の基本的構成を説明
する図である。
する図である。
【図２】図１の液晶表示装置のコントラスト比と、液晶
パネルに対するポラライザ，アナライザの方位との関係
を説明する図である。
パネルに対するポラライザ，アナライザの方位との関係
を説明する図である。
【図３】図１の液晶表示装置の動的特性を示す図であ
る。
る。
【図４】図１の液晶表示装置において、さらに位相差補
償板を設けた構成を示す図である。
償板を設けた構成を示す図である。
【図５】図４の液晶表示装置において、液晶パネルのリ
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．４５とした場合の視角特性を
示す図である。
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．４５とした場合の視角特性を
示す図である。
【図６】図４の液晶表示装置において、液晶パネルのリ
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．６とした場合の視角特性を示
す図である。
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．６とした場合の視角特性を示
す図である。
【図７】図４の液晶表示装置において、液晶パネルのリ
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．７５とした場合の視角特性を
示す図である。
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．７５とした場合の視角特性を
示す図である。
【図８】図４の液晶表示装置において、液晶パネルのリ
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．８２とした場合の視角特性を
示す図である。
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．８２とした場合の視角特性を
示す図である。
【図９】図４の液晶表示装置において、液晶パネルのリ
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．９０とした場合の視角特性を
示す図である。
ターデーション値に対する位相差補償板の合計リターデ
ーション値の比の値を０．９０とした場合の視角特性を
示す図である。
【図１０】図４の液晶表示装置において、液晶パネルの
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を０．９７とした場合の視角特性
を示す図である。
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を０．９７とした場合の視角特性
を示す図である。
【図１１】図４の液晶表示装置において、液晶パネルの
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．０５とした場合の視角特性
を示す図である。
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．０５とした場合の視角特性
を示す図である。
【図１２】図４の液晶表示装置において、液晶パネルの
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．１２とした場合の視角特性
を示す図である。
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．１２とした場合の視角特性
を示す図である。
【図１３】図４の液晶表示装置において、液晶パネルの
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．２０とした場合の視角特性
を示す図である。
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．２０とした場合の視角特性
を示す図である。
【図１４】図４の液晶表示装置において、液晶パネルの
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．３４とした場合の視角特性
を示す図である。
リターデーション値に対する位相差補償板の合計リター
デーション値の比の値を１．３４とした場合の視角特性
を示す図である。
【図１５】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を１μｍ、液晶層のリタデーション値を８２ｎｍとした
場合の視角特性を示す図である。
を１μｍ、液晶層のリタデーション値を８２ｎｍとした
場合の視角特性を示す図である。
【図１６】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を２μｍ、液晶層のリタデーション値を１６４ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
を２μｍ、液晶層のリタデーション値を１６４ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
【図１７】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を３μｍ、液晶層のリタデーション値を２４６ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
を３μｍ、液晶層のリタデーション値を２４６ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
【図１８】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を４μｍ、液晶層のリタデーション値を３２８ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
を４μｍ、液晶層のリタデーション値を３２８ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
【図１９】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を５μｍ、液晶層のリタデーション値を４１０ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
を５μｍ、液晶層のリタデーション値を４１０ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
【図２０】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を６μｍ、液晶層のリタデーション値を４９２ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
を６μｍ、液晶層のリタデーション値を４９２ｎｍとし
た場合の視角特性を示す図である。
【図２１】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を１μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
を１μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
【図２２】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を２μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
を２μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
【図２３】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を３μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
を３μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
【図２４】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を４μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
を４μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
【図２５】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を５μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
を５μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
【図２６】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を６μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
を６μｍとした場合の透過率特性を示す図である。
【図２７】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を１μｍとした場合の着色特性を示す図である。
を１μｍとした場合の着色特性を示す図である。
【図２８】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を３μｍとした場合の着色特性を示す図である。
を３μｍとした場合の着色特性を示す図である。
【図２９】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を４μｍとした場合の着色特性を示す図である。
を４μｍとした場合の着色特性を示す図である。
【図３０】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を５μｍとした場合の着色特性を示す図である。
を５μｍとした場合の着色特性を示す図である。
【図３１】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を６μｍとした場合の着色特性を示す図である。
を６μｍとした場合の着色特性を示す図である。
【図３２】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を３μｍ、ツイスト角を０°とした場合の視角特性を示
す図である。
を３μｍ、ツイスト角を０°とした場合の視角特性を示
す図である。
【図３３】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を３μｍ、ツイスト角を９０°とした場合の視角特性を
示す図である。
を３μｍ、ツイスト角を９０°とした場合の視角特性を
示す図である。
【図３４】図４の液晶表示装置において、液晶層の厚さ
を３μｍ、ツイスト角を１８０°とした場合の視角特性
を示す図である。
を３μｍ、ツイスト角を１８０°とした場合の視角特性
を示す図である。
【図３５】（Ａ），（Ｂ）は、図４の液晶表示装置にお
いて、カイラル材を含んだ液晶層中の分子配向を、それ
ぞれ非駆動状態および駆動状態について示す図である。
いて、カイラル材を含んだ液晶層中の分子配向を、それ
ぞれ非駆動状態および駆動状態について示す図である。
【図３６】（Ａ），（Ｂ）は、図４の液晶表示装置にお
いて、カイラル材を含まない液晶層中の分子配向を、そ
れぞれ非駆動状態および駆動状態について示す図であ
る。
いて、カイラル材を含まない液晶層中の分子配向を、そ
れぞれ非駆動状態および駆動状態について示す図であ
る。
【図３７】図４の液晶表示装置において、液晶層中にカ
イラル材を添加した場合の視角特性を示す図である。
イラル材を添加した場合の視角特性を示す図である。
【図３８】図４の液晶表示装置において、液晶層中にカ
イラル材を添加した場合の透過特性を示す図である。
イラル材を添加した場合の透過特性を示す図である。
【図３９】図４の液晶表示装置において、液晶層中にカ
イラル材を添加しない場合の透過率特性を示す図であ
る。
イラル材を添加しない場合の透過率特性を示す図であ
る。
【図４０】図４の液晶表示装置において、プレチルト角
を９０°に設定した場合の視角特性を示す図である。
を９０°に設定した場合の視角特性を示す図である。
【図４１】図４の液晶表示装置において、プレチルト角
を８５°に設定した場合の視角特性を示す図である。
を８５°に設定した場合の視角特性を示す図である。
【図４２】図４の液晶表示装置において、プレチルト角
を８０°に設定した場合の視角特性を示す図である。
を８０°に設定した場合の視角特性を示す図である。
【図４３】図４の液晶表示装置において、プレチルト角
を７５°に設定した場合の視角特性を示す図である。
を７５°に設定した場合の視角特性を示す図である。
【図４４】標準的なＴＮモード液晶表示装置の視角特性
を示す図である。
を示す図である。
【図４５】本発明の第１実施例による液晶表示装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図４６】図４５の液晶表示装置の視角特性を示す図で
ある。
ある。
【図４７】図４５の液晶表示装置において、位相差補償
板を設けた場合の視角特性を示す図である。
板を設けた場合の視角特性を示す図である。
【図４８】図４５の液晶表示装置において、プレチルト
角を７５°とし、液晶パネルの上下に位相差補償フィル
ムを配設した場合の視角特性を示す図である。
角を７５°とし、液晶パネルの上下に位相差補償フィル
ムを配設した場合の視角特性を示す図である。
【図４９】本発明の第２実施例による液晶表示装置の立
ち上がり特性を示す図である。
ち上がり特性を示す図である。
【図５０】本発明の第２実施例による液晶表示装置の立
ち下がり特性を示す図である。
ち下がり特性を示す図である。
【図５１】本発明の第３実施例による液晶表示装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５２】図５１の液晶表示装置における黒表示状態の
透過率を示す図である。
透過率を示す図である。
【図５３】図５１の液晶表示装置における黒表示状態の
透過率を示す別の図である。
透過率を示す別の図である。
【図５４】図５１の液晶表示装置における黒表示状態の
透過率を示す別の図である。
透過率を示す別の図である。
【図５５】図５１の液晶表示装置における黒表示状態の
透過率を示す別の図である。
透過率を示す別の図である。
【図５６】図５１の液晶表示装置の視角特性を示す図で
ある。
ある。
【図５７】本発明の第４実施例による液晶表示装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５８】図５７の液晶表示装置の視角特性を示す図で
ある。
ある。
【図５９】本発明の第５実施例による液晶表示装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図６０】本発明の第６実施例による液晶表示装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図６１】図６０の液晶表示装置の視角特性を示す図で
ある。
ある。
【図６２】単一ドメイン構成を有する本発明による液晶
表示装置の構成を示す図である。
表示装置の構成を示す図である。
【図６３】分割配向構成を有する本発明の第７実施例に
よる液晶表示装置の構成を示す図である。
よる液晶表示装置の構成を示す図である。
【図６４】図６３の液晶表示装置の一変形例を示す図で
ある。
ある。
【図６５】図６４の液晶表示装置の視角特性を示す図で
ある。
ある。
【図６６】図６４の液晶表示装置の視角特性のシミュレ
ーション結果を示す図である。
ーション結果を示す図である。
【図６７】本発明による垂直配向液晶表示装置を使った
直視型液晶表示装置の構成を示す図である。
直視型液晶表示装置の構成を示す図である。
【図６８】本発明の第８実施例による、カイラル材を添
加した場合の垂直配向液晶表示装置の視角特性を示す図
である。
加した場合の垂直配向液晶表示装置の視角特性を示す図
である。
【図６９】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その一）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その一）である。
【図７０】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その二）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その二）である。
【図７１】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その三）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その三）である。
【図７２】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その四）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その四）である。
【図７３】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その五）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その五）である。
【図７４】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その六）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その六）である。
【図７５】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その七）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その七）である。
【図７６】カイラル材を添加した場合の垂直配向液晶表
示装置の着色特性を示す色度図（その八）である。
示装置の着色特性を示す色度図（その八）である。
【図７７】好ましいツイスト角とセル厚の組み合わせを
示す図である。
示す図である。
【図７８】第８実施例の一変形例による液晶表示装置の
視角特性を示す図である。
視角特性を示す図である。
【図７９】図７８の液晶表示装置の着色特性を示す色度
図である。
図である。
【図８０】従来のＴＮ型液晶表示装置の視角特性を示す
図である。
図である。
【図８１】図８０の従来のＴＮ型液晶表示装置の着色特
性を示す色度図である。
性を示す色度図である。
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０ 液晶表示
装置 １１，３１ 液晶パネル １１Ａ，１１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ ガラス基板 １２，３２ 液晶層 １３Ａ，１３Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ 偏光板 １４Ａ，１４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ，（３４Ａ）1 ，（３
４Ｂ）1 ，（３４Ａ） 2 ，（３２Ｂ）2 位相差補償フ
ィルム ３１ａ，３１ｂ 分子配向膜 ３１ａ’，３１ｂ’ （３１ａ’）PIXEL 電極 （３１ａ’）TFT ＴＦＴ ３１ｃ スペーサ １００ 直視型液晶表示装置 １０１ 垂直配向液晶表示装置 １０２ 画素 １０３ 面光源 １０４ 光源部 １０６ 線光源
装置 １１，３１ 液晶パネル １１Ａ，１１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ ガラス基板 １２，３２ 液晶層 １３Ａ，１３Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ 偏光板 １４Ａ，１４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ，（３４Ａ）1 ，（３
４Ｂ）1 ，（３４Ａ） 2 ，（３２Ｂ）2 位相差補償フ
ィルム ３１ａ，３１ｂ 分子配向膜 ３１ａ’，３１ｂ’ （３１ａ’）PIXEL 電極 （３１ａ’）TFT ＴＦＴ ３１ｃ スペーサ １００ 直視型液晶表示装置 １０１ 垂直配向液晶表示装置 １０２ 画素 １０３ 面光源 １０４ 光源部 １０６ 線光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千田 秀雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐々木 貴啓 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小池 善郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (29)
- 【請求項１】 互いに平行な第１および第２の基板と；
前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の主面
上に形成された第１の電極手段と；前記第２の基板の、
前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された第２
の電極手段と；前記第１の基板の前記第１の主面上にお
いて、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜と；
前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記第２
の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１および
第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を有す
る液晶分子よりなる液晶層とを備えた液晶表示装置にお
いて、 前記液晶層は、８０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下のリタデ
ーションを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記リターデションは、３００ｎｍ以下
であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記リターデションは、約２８０ｎｍで
あることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示
装置。 - 【請求項４】 前記液晶分子は、液晶分子の長軸が、前
記第１および第２の基板の少なくとも一方に対して７５
°以上、９０°未満のプレチルト角を形成することを特
徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の液晶
表示装置。 - 【請求項５】 前記プレチルト角は、８７°以上である
ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記プレチルト角は、約８９°であるこ
とを特徴とする請求項４または５記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記液晶分子は、前記第１および第２の
基板の双方に対して、前記チルト角を形成することを特
徴とする請求項４〜６のいずれか一項記載の液晶表示装
置。 - 【請求項８】 前記液晶層中において、前記液晶分子
は、０°以上、１８０°以下のツイスト角を形成するこ
とを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか一項記載
の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記液晶分子は、前記第１および第２の
電極手段に駆動電圧が印加されない非駆動状態におい
て、前記第１の基板と第２の基板を結ぶ方向に沿って、
均一にツイストすることを特徴とする請求項８記載の液
晶表示装置。 - 【請求項１０】 前記液晶分子は、前記第１および第２
の電極手段に駆動電圧が印加される駆動状態において、
前記第１の基板と第２の基板を結ぶ方向に沿って、ツイ
スト角を不均一に変化させることを特徴とする請求項８
記載の液晶表示装置。 - 【請求項１１】 前記第１および第２の基板は、間に介
在する前記液晶層と共に液晶パネルを形成し、前記液晶
表示装置は、さらに、第１の吸収軸を有する第１の偏光
板と、第２の吸収軸を有する第２の偏光板とを、それぞ
れ前記液晶パネルの第１の側と第２の反対の側に、前記
第１吸収軸と前記第２の吸収軸とが互いに直交するよう
に含み、その際、前記第１および第２の偏光板は、前記
第１の吸収軸が、前記液晶層中におけるツイスト角を２
等分するツイスト中心軸に対して約４５°の角度をなす
ように配設されることを特徴とする請求項１〜１０のう
ち、いずれか一項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１２】 前記液晶表示装置は、さらに前記第１
の基板と前記第１の偏光板の間の第１の間隙および前記
第２の基板と前記第２の偏光板の間の第２の間隙の少な
くとも一方に、正の屈折率異方性を有する第１の位相差
板と、負の屈折率異方性を有する第２の位相差板とを配
設したことを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装
置。 - 【請求項１３】 前記第１の位相差板は前記液晶パネル
により近い位置に設けられ、前記第２の位相差板は、前
記液晶パネルからより遠い位置に設けられることを特徴
とする請求項１２記載の液晶表示装置。 - 【請求項１４】 前記第１の位相差板は、前記第１の位
相差板が前記第１の間隙に設けられている場合には前記
第１の偏光板の吸収軸と、また前記第２の位相差板が前
記第２の間隙に設けられている場合には前記第２の偏光
板の吸収軸と、光軸が約９０°の角度をなすように配設
されていることを特徴とする請求項１２または１３記載
の液晶表示装置。 - 【請求項１５】 前記第１の位相差板は、約１００ｎｍ
以下のリターデション値を有することを特徴とする請求
項１２〜１４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装
置。 - 【請求項１６】 前記第２の位相差板は、前記第１およ
び第２の基板に対して実質的に垂直な方向に光軸を有す
ることを特徴とする請求項１２〜１５のうち、いずれか
一項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１７】 前記第２の位相差板は、前記液晶層の
リターデションの２倍以下のリタデーションを有するこ
とを特徴とする、請求項１２〜１６のうち、いずれか一
項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１８】 前記液晶表示装置は、さらに前記第１
の表面と前記第１の偏光板の間の第１の間隙および前記
第２の表面と前記第２の偏光板の間の第２の間隙の少な
くとも一方に、前記第１および第２の基板に垂直な方向
への屈折率が、他の方向への屈折率よりも小さいことで
特徴づけられる２軸性位相差板を配設したことを特徴と
する請求項１〜１１のうち、いずれか一項記載の液晶表
示装置。 - 【請求項１９】 前記２軸性位相差板は、前記２軸性位
相差板の面内において約１００ｎｍ以下のリタデ−ショ
ン値を有し、また、前記２軸性位相差板に垂直な方向
に、前記液晶層のリタデーション値の２倍以下のリタデ
ーション値を有することを特徴とする、請求項１８記載
の液晶表示装置。 - 【請求項２０】 前記２軸性位相差板は、前記２軸性位
相差板に垂直な方向に、前記液晶層のリタデーション値
と実質的に等しいリタデ−ション値を有することを特徴
とする、請求項１９記載の液晶表示装置。 - 【請求項２１】 前記第１および第２の基板の一方に
は、複数の画素電極と、それぞれ前記複数の画素電極を
駆動する複数の薄膜トランジスタとが設けられ、前記複
数の画素電極は、前記液晶層中に、それぞれ対応する複
数の画素領域を画成することを特徴とする、請求項１〜
２０のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。 - 【請求項２２】 前記複数の画素領域の各々は、液晶分
子の配向が異なる複数の分割領域を含むことを特徴とす
る請求項２１記載の液晶表示装置。 - 【請求項２３】 前記複数の画素領域の各々において、
前記液晶分子のプレチルト角が前記画素領域中の分割領
域で異なることを特徴とする、請求項２２記載の液晶表
示装置。 - 【請求項２４】 前記複数の画素領域の各々において、
前記前記画素領域中の分割領域で、ラビング方向が異な
ることを特徴とする、請求項２２または２３記載の液晶
表示装置。 - 【請求項２５】 互いに平行な第１および第２の基板
と；前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の
主面上に形成された第１の電極手段と；前記第２の基板
の、前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された
第２の電極手段と；前記第１の基板の前記第１の主面上
において、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜
と；前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記
第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１お
よび第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を
有する液晶分子よりなる液晶層と、前記第１の基板の第
１の主面に対向するように配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の第２の主面に対向するように配設され
た第２の偏光板とを備えた液晶表示装置において、 さらに前記第１の基板と前記第１の偏光板の間の第１の
間隙および前記第２の基板と前記第２の偏光板の間の第
２の間隙の少なくとも一方に、正の屈折率異方性を有す
る第１の位相差板と、負の屈折率異方性を有する第２の
位相差板とを、前記第１の位相差板が前記液晶パネルに
より近い位置に、また前記第２の位相差板が前記液晶パ
ネルからより遠い位置に位置するように順次配設したこ
とを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２６】 互いに平行な第１および第２の基板
と、前記第１の基板の、前記第２の基板に面する第１の
主面上に形成された第１の電極手段と、前記第２の基板
の、前記第１の基板に面する第２の主面上に形成された
第２の電極手段と、前記第１の基板の前記第１の主面上
において、前記第１の電極手段を覆う第１の分子配向膜
と、前記第２の基板の前記第２の主面上において、前記
第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜と；前記第１お
よび第２の基板の間に封入された、負の誘電率異方性を
有する液晶分子よりなる液晶層とよりなる液晶パネル
と；前記液晶パネルの第１の側に配設され、前記液晶層
中において液晶分子のツイスト角を２等分するように定
義されたツイスト中心軸に対して約４５°の角度をなす
第１の吸収軸を有する第１の偏光板と；前記液晶パネル
の第２の側に配設され、前記第１の吸収軸に対して直交
する第２の吸収軸を有する第２の偏光板と；前記液晶パ
ネルの一方の側に配設された光源とを備えた、直視型液
晶表示装置において、 前記液晶層は、８０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下のリタデ
ーションを有することを特徴とする直視型液晶表示装
置。 - 【請求項２７】 互いに対向する、実質的に平行な第１
および第２の基板と；前記第１の基板の前記第２の基板
に面する第１の主面上に形成された第１の電極手段と；
前記第２の基板の、前記第１の基板に面する第２の主面
上に形成された第２の電極手段と；前記第１の基板の前
記第１の主面上において、前記第１の電極手段を覆う第
１の分子配向膜と；前記第２の基板の前記第２の主面上
において、前記第２の電極手段を覆う第２の分子配向膜
と；前記第１および第２の基板の間に封入された、負の
誘電率異方性を有する液晶分子よりなる液晶層とを備え
た液晶表示装置において、 前記液晶層のリタデーションΔｎ・ｄが、前記液晶分子
の前記液晶層中におけるツイスト角をΨとして、式 Ψ／５４９≦Δｎ・ｄ≦（２２５＋Ψ）／５４９ で表される範囲にあることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２８】 前記液晶層は、カイラル材が添加され
ていることを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装
置。 - 【請求項２９】 前記カイラル材が前記液晶層中におい
て形成するカイラルピッチｐは、前記液晶分子のツイス
ト角Ψに対して、ｄを前記液晶層の厚さとして、関係 ｜ｄ／ｐ｜≦Ψ／１２０° を満足することを特徴とする請求項２７記載の液晶表示
装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP02945597A JP3282986B2 (ja) | 1996-02-28 | 1997-02-13 | 液晶表示装置 |
| US08/804,798 US6141075A (en) | 1996-02-28 | 1997-02-24 | Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode |
| EP97301228A EP0793133B1 (en) | 1996-02-28 | 1997-02-25 | Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode |
| DE69738796T DE69738796D1 (de) | 1996-02-28 | 1997-02-25 | In einem Modus mit vertikaler Ausrichtung arbeitende Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
| TW086102447A TW382074B (en) | 1996-02-28 | 1997-02-27 | Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode |
| KR1019970006222A KR100267156B1 (ko) | 1996-02-28 | 1997-02-27 | 액정표시장치 |
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|---|---|---|---|
| JP4192696 | 1996-02-28 | ||
| JP23230196 | 1996-09-02 | ||
| JP8-232301 | 1996-09-02 | ||
| JP8-41926 | 1996-09-02 | ||
| JP02945597A JP3282986B2 (ja) | 1996-02-28 | 1997-02-13 | 液晶表示装置 |
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