JPH10186355A - Liquid crystal display - Google Patents
Liquid crystal displayInfo
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- JPH10186355A JPH10186355A JP8346046A JP34604696A JPH10186355A JP H10186355 A JPH10186355 A JP H10186355A JP 8346046 A JP8346046 A JP 8346046A JP 34604696 A JP34604696 A JP 34604696A JP H10186355 A JPH10186355 A JP H10186355A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶表示素子に生じる視角に応じた位相差を
解消し、特に視野角が大きくなるにつれて生じる液晶画
面の着色現象を効果的に防止し、高品質の画像を表示で
きる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 一対の電極基板6・7の間に液晶層8を
封入することによって構成される液晶表示素子1と、液
晶表示素子1の両側に配置される一対の偏光子4・5と
の間に、負の屈折率異方性を有し、主屈折率na 及びn
c が表面と平行で、主屈折率nb が表面の法線方向に平
行な、屈折率楕円体の傾斜のない位相差板2・3を少な
くとも1枚介在させた液晶表示装置において、液晶層8
における液晶材料の屈折率異方性Δnの光の波長に対す
る変化を、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない
範囲に設定する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To display a high quality image by eliminating a phase difference according to a viewing angle generated in a liquid crystal display element, and particularly effectively preventing a coloring phenomenon of a liquid crystal screen occurring as a viewing angle increases. Provided is a liquid crystal display device that can be used. SOLUTION: A liquid crystal display element 1 constituted by enclosing a liquid crystal layer 8 between a pair of electrode substrates 6 and 7 and a pair of polarizers 4 and 5 arranged on both sides of the liquid crystal display element 1 are provided. Have a negative refractive index anisotropy between the main refractive indices n a and n
In a liquid crystal display device in which at least one retardation plate 2.3 having no refractive index ellipsoid is interposed in which c is parallel to the surface and main refractive index n b is parallel to the normal direction of the surface, the liquid crystal layer 8
The change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to the wavelength of light in the above is set in a range where coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle does not occur.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、液晶表示素子に位相差板を組み合わせること
により表示画面の視角依存性を改善する液晶表示装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device which improves viewing angle dependence of a display screen by combining a liquid crystal display element with a retardation plate.
【0002】[0002]
【従来の技術】ネマティック液晶表示素子を用いた液晶
表示装置は、従来、時計や電卓などの数値セグメント型
表示装置に広く用いられていたが、最近においては、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ、車
載用液晶テレビなどにも用いられるようになっている。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using a nematic liquid crystal display element has been widely used for a numerical segment type display device such as a clock or a calculator, but recently, a word processor, a notebook personal computer, and a It is also used for LCD televisions.
【0003】液晶表示素子は、一般に透光性の基板を有
しており、この基板上に、画素をオン・オフさせるため
に電極線などが形成されている。例えば、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置においては、薄膜トランジス
タなどの能動素子が、液晶に電圧を印加する画素電極を
選択駆動するスイッチング手段として上記の電極線とと
もに上記の基板上に形成されている。さらに、カラー表
示を行う液晶表示装置では、基板上に赤色、緑色、青色
などのカラーフィルタ層が設けられている。[0003] A liquid crystal display element generally has a light-transmitting substrate, on which electrode lines and the like are formed to turn on and off pixels. For example, in an active matrix type liquid crystal display device, an active element such as a thin film transistor is formed on the substrate together with the above electrode lines as switching means for selectively driving a pixel electrode for applying a voltage to the liquid crystal. Further, in a liquid crystal display device that performs color display, a color filter layer of red, green, blue, or the like is provided on a substrate.
【0004】上記のような液晶表示素子に用いられる液
晶表示方式としては、液晶のツイスト角に応じて異なる
方式が適宜選択される。例えば、アクティブ駆動型ツイ
ストネマティック液晶表示方式(以降、TN方式と称す
る)や、マルチプレックス駆動型スーパーツイストネマ
ティック液晶表示方式(以降、STN方式と称する)が
よく知られている。[0004] As a liquid crystal display system used in the above-mentioned liquid crystal display element, a different system is appropriately selected according to the twist angle of the liquid crystal. For example, an active drive type twisted nematic liquid crystal display method (hereinafter, referred to as a TN method) and a multiplex drive type super twisted nematic liquid crystal display method (hereinafter, referred to as an STN method) are well known.
【0005】TN方式は、ネマティック液晶分子を90
°捩じれた状態に配向し、その捩じれの方向にそって光
を導くことにより表示を行う。STN方式は、ネマティ
ック液晶分子のツイスト角を90°以上に拡大すること
によって、液晶印加電圧のしきい値付近での透過率が急
峻に変化することを利用している。[0005] In the TN mode, 90 nematic liquid crystal molecules are used.
° Display is performed by orienting in a twisted state and guiding light along the direction of the twist. The STN method utilizes the fact that the transmittance near the threshold of the voltage applied to the liquid crystal changes sharply by expanding the twist angle of the nematic liquid crystal molecules to 90 ° or more.
【0006】STN方式は、液晶の複屈折効果を利用す
るため、色の干渉によって表示画面の背景に特有の色が
付く。このような不都合を解消し、STN方式で白黒表
示を行うためには、光学補償板を用いることが有効であ
ると考えられている。光学補償板を用いた表示方式とし
ては、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方
式(以降、DSTN方式と称する)と、光学的異方性を
有するフィルムを配置したフィルム型位相補償方式(以
降、フィルム付加型方式と称する)とに大別される。[0006] In the STN system, since the birefringence effect of liquid crystal is used, a unique color is given to the background of the display screen due to color interference. It is considered that the use of an optical compensator is effective in solving such inconveniences and performing monochrome display by the STN method. Display methods using an optical compensator include a double super twist nematic phase compensation method (hereinafter, referred to as a DSTN method) and a film type phase compensation method in which a film having optical anisotropy is arranged (hereinafter, a film addition type). System).
【0007】DSTN方式は、表示用液晶セルおよびこ
の表示用液晶セルと逆方向のツイスト角で捩じれ配向さ
せた液晶セルを有する2層型の構造を用いている。フィ
ルム付加型方式は、光学的異方性を有するフィルムを配
置した構造を用いる。軽量性、低コスト性の観点から、
フィルム付加型方式が有力であると考えられている。こ
のような位相補償方式の採用により白黒表示特性が改善
されたため、STN方式の表示装置にカラーフィルタ層
を設けてカラー表示を可能にしたカラーSTN液晶表示
装置が実現されている。The DSTN method uses a two-layer structure having a display liquid crystal cell and a liquid crystal cell which is twisted and aligned at a twist angle opposite to that of the display liquid crystal cell. The film addition type uses a structure in which a film having optical anisotropy is arranged. From the viewpoint of lightness and low cost,
The film addition type system is considered to be effective. Since the black-and-white display characteristics have been improved by adopting such a phase compensation method, a color STN liquid crystal display device has been realized in which a color filter layer is provided on a display device of the STN method to enable color display.
【0008】一方、TN方式は、ノーマリブラック方式
とノーマリホワイト方式とに大別される。ノーマリブラ
ック方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に平行
になるように配置して、液晶層にオン電圧を印加しない
状態(オフ状態)で黒を表示する。ノーマリホワイト方
式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するよ
うに配置して、オフ状態で白色を表示する。表示コント
ラスト、色再現性、表示の視角依存性などの観点からノ
ーマリホワイト方式が有力である。On the other hand, the TN system is roughly classified into a normally black system and a normally white system. In the normally black mode, a pair of polarizing plates are arranged so that their polarization directions are parallel to each other, and black is displayed in a state where no on-voltage is applied to the liquid crystal layer (off state). In the normally white mode, a pair of polarizing plates are arranged so that their polarization directions are orthogonal to each other, and white is displayed in an off state. The normally white method is effective in terms of display contrast, color reproducibility, display angle dependency, and the like.
【0009】ところで、上記のTN液晶表示装置におい
ては、液晶分子に屈折率異方性Δnが存在しているこ
と、および、液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向
していることのために、観視者の見る方向や角度によっ
て表示画像のコントラストが変化して、視角依存性が大
きくなるという問題がある。In the above-mentioned TN liquid crystal display device, the liquid crystal molecules have a refractive index anisotropy Δn, and the liquid crystal molecules are inclined and oriented with respect to the upper and lower substrates. In addition, there is a problem that the contrast of the displayed image changes depending on the viewing direction and the angle of the viewer, and the viewing angle dependency increases.
【0010】図10は、TN液晶表示素子31の断面構
造を模式的に表したものである。この状態は中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子32がやや立ち上がってい
る場合を示している。このTN液晶表示素子31におい
て、一対の基板33・34の表面の法線方向を通過する
直線偏光35、および法線方向に対して傾きを持って通
過する直線偏光36・37は、液晶分子32と交わる角
度がそれぞれ異なっている。液晶分子32には屈折率異
方性Δnが存在するため、各方向の直線偏光35・36
・37が液晶分子32を通過すると正常光と異常光とが
発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される
ことになり、これが視角依存性の発生源となる。FIG. 10 schematically shows a cross-sectional structure of the TN liquid crystal display element 31. This state shows a case where a voltage for halftone display is applied and the liquid crystal molecules 32 are slightly rising. In this TN liquid crystal display element 31, the linearly polarized light 35 passing through the normal direction of the surface of the pair of substrates 33 and 34 and the linearly polarized light 36 and 37 passing with an inclination with respect to the normal direction are formed by liquid crystal molecules 32. And the angles at which they intersect are different. Since the liquid crystal molecules 32 have a refractive index anisotropy Δn, the linearly polarized light 35
When the light 37 passes through the liquid crystal molecules 32, normal light and extraordinary light are generated, and are converted into elliptically polarized light in accordance with the phase difference between them, which is a viewing angle dependent source.
【0011】さらに、実際の液晶層の内部では、液晶分
子32は、基板33と基板34との中間部付近と基板3
3または基板34の近傍とではチルト角が異なってお
り、また法線方向を軸として液晶分子32が90°捻じ
れている状態にある。Further, inside the actual liquid crystal layer, the liquid crystal molecules 32 are located near the intermediate portion between the substrates 33 and 34 and the substrate 3.
3 and the vicinity of the substrate 34 are different in tilt angle, and the liquid crystal molecules 32 are twisted by 90 ° about the normal direction.
【0012】以上のことにより、液晶層を通過する直線
偏光35・36・37は、その方向や角度によりさまざ
まな複屈折効果を受け、複雑な視角依存性を示すことに
なる。As described above, the linearly polarized lights 35, 36, and 37 passing through the liquid crystal layer receive various birefringence effects depending on their directions and angles, and exhibit complicated viewing angle dependence.
【0013】上記の視角依存性として、具体的には、表
示画面の法線方向から表示画面の下方向である正視角方
向に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表示画像が着
色する現象(以下、「着色現象」という)や、白黒が反
転する現象(以下、「反転現象」という)が発生する。
また、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾け
て行くと、急激にコントラストが低下する。As the above-mentioned viewing angle dependency, specifically, a phenomenon in which a display image is colored at a certain angle or more when the viewing angle is inclined from the normal direction of the display screen to the normal viewing angle direction which is the downward direction of the display screen. (Hereinafter, referred to as “coloring phenomenon”) and a phenomenon in which black and white are reversed (hereinafter, referred to as “reversal phenomenon”).
Further, when the viewing angle is inclined in the opposite viewing angle direction, which is the upper direction of the display screen, the contrast sharply decreases.
【0014】また、上記の液晶表示装置では、表示画面
が大きくなるにつれて、視野角が狭くなるという問題も
ある。大きな液晶表示画面を近い距離で正面方向から見
ると、視角依存性の影響のため表示画面の上部と下部と
で表示された色が異なる場合がある。これは表示画面全
体を見る見込み角が大きくなり、表示画面をより斜めの
方向から見るのと同じことになるからである。Further, in the above liquid crystal display device, there is a problem that the viewing angle becomes narrower as the display screen becomes larger. When a large liquid crystal display screen is viewed from the front at a short distance, colors displayed at the upper part and the lower part of the display screen may be different due to the effect of viewing angle dependence. This is because the viewing angle of the entire display screen is increased, which is the same as viewing the display screen from an oblique direction.
【0015】このような視角依存性を改善するために、
光学異方性を有する光学素子としての位相差板(位相差
フィルム)を液晶表示素子と一方の偏光板との間に挿入
することが提案されている(例えば、特開昭55−60
0号公報、特開昭56−97318号公報等参照)。In order to improve such viewing angle dependency,
It has been proposed to insert a retardation film (retardation film) as an optical element having optical anisotropy between a liquid crystal display element and one of the polarizing plates (for example, JP-A-55-60).
0, JP-A-56-97318, etc.).
【0016】この方法は、屈折率異方性を有する液晶分
子を通過したために直線偏光から楕円偏光へ変換された
光を、屈折率異方性を有する液晶層の片側または両側に
介在させた位相差板を通過させることによって、視角に
生ずる正常光と異常光の位相差変化を補償して直線偏光
の光に再変換し、視角依存性の改善を可能にするもので
ある。According to this method, light that has been converted from linearly polarized light to elliptically polarized light after passing through liquid crystal molecules having refractive index anisotropy is interposed on one or both sides of a liquid crystal layer having refractive index anisotropy. By allowing the light to pass through the phase difference plate, the change in the phase difference between the normal light and the extraordinary light generated at the viewing angle is compensated, and the light is converted back to linearly polarized light, thereby improving the viewing angle dependency.
【0017】このような位相差板として、屈折率楕円体
の1つの主屈折率方向を位相差板表面の法線方向に対し
て平行にしたものが、例えば特開平5−313159号
公報に記載されている。As such a retardation plate, one in which one principal refractive index direction of a refractive index ellipsoid is parallel to a normal direction of the surface of the retardation plate is described in, for example, JP-A-5-313159. Have been.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】ところが、今日のさら
なる広視野角、高表示品位の液晶表示装置が望まれる状
況下において、さらなる視角依存性の改善が要求されて
おり、上記の屈折率楕円体の1つの主屈折率方向を位相
差板表面の法線方向に対して平行にした位相差板を用い
ただけでは必ずしも充分であるとは言えず、未だ改善の
余地を有している。However, in today's situation where a liquid crystal display device having a wider viewing angle and a higher display quality is desired, further improvement in viewing angle dependence is required, and the above-mentioned refractive index ellipsoid is required. It is not always sufficient to use a retardation plate in which one principal refractive index direction is made parallel to the normal direction of the surface of the retardation plate, and there is still room for improvement.
【0019】本発明は、上記した課題に鑑みなされたも
ので、その目的は、上記位相差板を介在した液晶表示装
置において、液晶層に用いる液晶材料の波長に対する屈
折率異方性Δnの変化を最良な範囲に設定することで、
位相差板による補償効果に加えてさらに視角依存性を改
善することにあり、特に着色現象を効果的に改善するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a liquid crystal display device having the above-mentioned retardation plate, in which a change in the refractive index anisotropy Δn with respect to the wavelength of a liquid crystal material used for a liquid crystal layer. By setting to the best range,
It is to improve the viewing angle dependency in addition to the compensation effect by the phase difference plate, and particularly to effectively improve the coloring phenomenon.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明に係る液晶表示装置は、対向する
表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ形成された一対
の透光性基板の間に液晶層を封入することによって構成
される液晶表示素子と、上記液晶表示素子の両側に配置
される一対の偏光子と、上記液晶表示素子と上記偏光子
との間に少なくとも1枚介在された位相差板であって、
屈折率楕円体の3つの主屈折率na 、nb 、nc がna
=nc >nb という関係を有し、主屈折率na 及びnc
が表面と平行で、主屈折率nb が表面の法線方向に平行
な位相差板とを備えた液晶表示装置において、上記液晶
表示素子に封入された液晶層における液晶材料の屈折率
異方性Δnの光の波長に対する変化が、視角に依存した
液晶画面の着色が発生しない範囲に設定されていること
を特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising a pair of light-transmitting layers each having a transparent electrode layer and an alignment film formed on opposing surfaces. A liquid crystal display element configured by enclosing a liquid crystal layer between substrates, a pair of polarizers disposed on both sides of the liquid crystal display element, and at least one sheet between the liquid crystal display element and the polarizer An interposed retardation plate,
The three main refractive indices n a , n b and n c of the index ellipsoid are n a
= N c > n b , and the main refractive indices n a and n c
Are parallel to the surface, and a retardation plate whose main refractive index n b is parallel to the normal direction of the surface, wherein the refractive index anisotropy of the liquid crystal material in the liquid crystal layer sealed in the liquid crystal display element is It is characterized in that the change of the property Δn with respect to the wavelength of light is set in a range in which coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle does not occur.
【0021】上記構成によれば、直線偏光が複屈折性を
有する液晶層を通過して、正常光と異常光とが発生し、
これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される場合、屈
折率楕円体の3つの主屈折率na 、nb 、nc がna =
nc >nb という関係にあり、主屈折率na 及びnc が
表面と平行で、主屈折率nb が表面の法線方向に平行な
位相差板を液晶層と偏光子との間に介在させれば、視角
に応じて生ずる正常光と異常光との位相差変化が位相差
板によって補償される。しかしながら、このような補償
機能のみによっては、さらなる視角依存性の改善が要求
されるなか、必ずしも充分であるとは言えない。According to the above arrangement, the linearly polarized light passes through the birefringent liquid crystal layer, and normal light and extraordinary light are generated.
When converted into elliptically polarized light with these phase differences, the three principal refractive index n a of the refractive index ellipsoid, n b, n c is n a =
n c > n b , and a retardation plate whose main refractive indices n a and n c are parallel to the surface and whose main refractive index n b is parallel to the normal direction of the surface is provided between the liquid crystal layer and the polarizer. , The change in the phase difference between the normal light and the extraordinary light caused by the viewing angle is compensated by the phase difference plate. However, even if such a compensating function alone is required to further improve the viewing angle dependence, it is not always sufficient.
【0022】そこで、本願発明者らは、研究を重ねた結
果、液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δnの光の
波長に対する変化が、特に液晶画面(表示画面)の着色
に影響することを見い出し、本発明を完成させるに至っ
た。The inventors of the present invention have conducted various studies and found that the change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material in the liquid crystal layer with respect to the wavelength of light particularly affects the coloring of the liquid crystal screen (display screen). And completed the present invention.
【0023】本発明の液晶表示装置では、液晶表示素子
に封入された液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δ
nの光の波長に対する変化を、視角に依存した液晶画面
の着色が発生しない範囲に設定している。これにより、
画面の着色をより一層防止することが可能となった。
尚、コントラスト変化や反転現象においても、位相差板
の補償機能のみの場合よりも、改善することができた。In the liquid crystal display device of the present invention, the refractive index anisotropy Δ of the liquid crystal material in the liquid crystal layer sealed in the liquid crystal display element.
The change with respect to the wavelength of n light is set in a range in which coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle does not occur. This allows
It has become possible to further prevent the coloring of the screen.
It should be noted that the contrast change and the inversion phenomenon can be improved as compared with the case where only the compensation function of the retardation plate is used.
【0024】液晶材料の屈折率異方性Δnの光の波長に
対する変化の、視角に依存した液晶画面の着色が発生し
ない範囲とは、具体的には、請求項2に記載した範囲で
ある。The range in which the change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to the wavelength of light does not cause coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle is specifically the range described in claim 2.
【0025】即ち、請求項2に記載したように、液晶層
における液晶材料の、波長450nmの光に対する屈折
率異方性Δn(450)と波長650nmの光に対する
屈折率異方性Δn(650)の差Δn(450)−Δn
(650)を、0以上0.0090未満の範囲に設定す
ることである。That is, as described in claim 2, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (450) for light having a wavelength of 450 nm and a refractive index anisotropy Δn (650) for light having a wavelength of 650 nm. Difference Δn (450) −Δn
(650) is set in a range from 0 to less than 0.0090.
【0026】少なくともこの範囲とすることで、通常の
液晶表示装置にて要求される視角50°において、若干
の色付きはあるものの、どの方向から見ても充分に使用
に耐えうるものとできる。At least within this range, although slightly colored at a viewing angle of 50 ° required for a normal liquid crystal display device, it can be sufficiently used in any direction.
【0027】そして、視角70°といったさらに広視野
角の液晶表示装置においては、液晶材料の屈折率異方性
Δnの光の波長に対する変化を、請求項3に記載した範
囲とすることが好ましい。In a liquid crystal display device having a wider viewing angle such as a visual angle of 70 °, it is preferable that the change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to the wavelength of light is in the range described in claim 3.
【0028】即ち、請求項3に記載したように、液晶層
における液晶材料の、波長450nmの光に対する屈折
率異方性Δn(450)と波長650nmの光に対する
屈折率異方性Δn(650)の差Δn(450)−Δn
(650)を、0以上0.0045以下の範囲に設定す
る。That is, as described in claim 3, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (450) for light having a wavelength of 450 nm and a refractive index anisotropy Δn (650) for light having a wavelength of 650 nm. Difference Δn (450) −Δn
(650) is set in the range of 0 or more and 0.0045 or less.
【0029】この範囲とすることで、広視野角の液晶表
示装置にて要求される視角70°においてあらゆる方向
から見ても、全く着色現象のないものとできる。With this range, a coloring phenomenon can be completely eliminated even when viewed from all directions at a viewing angle of 70 ° required for a liquid crystal display device having a wide viewing angle.
【0030】また、請求項4に記載のように、上記した
請求項1、2の発明の液晶表示装置においては、液晶層
における液晶材料の、波長550nmの光に対する屈折
率異方性Δn(550)を、0.060より大きく0.
120より小さい範囲に設定することが好ましい。In the liquid crystal display device according to the first and second aspects of the present invention, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (550) with respect to light having a wavelength of 550 nm. ) Is greater than 0.060 and 0.1.
It is preferable to set it to a range smaller than 120.
【0031】これは、可視光領域の中心領域となる波長
550nmの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δn
(550)が0.060以下または0.120以上の場
合、視角方向によっては反転現象やコントラスト比の低
下が発生することが確認されたためである。そこで、液
晶材料の波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を、0.060より大きく0.120より小
さい範囲に設定することにより、液晶表示素子に生じる
視角に対応する位相差を解消することができるため、液
晶画面において、視角に依存して生じる着色現象はもち
ろんのこと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等
もさらに改善することができる。This is because the liquid crystal material has a refractive index anisotropy Δn with respect to light having a wavelength of 550 nm, which is a central region of the visible light region.
This is because it has been confirmed that when (550) is 0.060 or less or 0.120 or more, an inversion phenomenon or a decrease in contrast ratio occurs depending on the viewing angle direction. Accordingly, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm
By setting (550) to a range larger than 0.060 and smaller than 0.120, it is possible to eliminate a phase difference corresponding to a viewing angle generated in the liquid crystal display element. Not only the coloring phenomenon that occurs but also the contrast change, the reversal phenomenon in the left-right direction, and the like can be further improved.
【0032】この場合、さらに、請求項5に記載のよう
に、液晶層における液晶材料の、波長550nmの光に
対する屈折率異方性Δn(550)を、0.070以上
0.095以下の範囲に設定することで、液晶表示素子
に生じる視角に対応する位相差をより効果的に解消する
ことができるため、液晶表示画像におけるコントラスト
変化、左右方向の反転現象、着色現象を確実に改善する
ことができる。In this case, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm in a range of 0.070 or more and 0.095 or less. By setting to, the phase difference corresponding to the viewing angle generated in the liquid crystal display element can be more effectively eliminated, so that the contrast change, the reversal phenomenon in the left and right direction, and the coloring phenomenon in the liquid crystal display image can be reliably improved. Can be.
【0033】また、請求項6に記載のように、上記した
請求項1、2又は4の発明の液晶表示装置においては、
全ての位相差板において、主屈折率na と主屈折率nb
との差と、位相差板の厚さdとの積(na −nb )×d
が、80nmから250nmの間に設定されていること
が好ましい。According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first, second or fourth aspect of the present invention,
In all retardation plates, the main refractive index n a and the main refractive index n b
(N a −n b ) × d
Is preferably set between 80 nm and 250 nm.
【0034】このように、液晶表示装置に介在される全
ての位相差板において、主屈折率na と主屈折率nb と
の差と、位相差板の厚さdとの積(na −nb )×d
を、80nmから250nmの間に設定することで、前
述した本発明の備えた位相差板による位相差の補償機能
を確実に得ることができる。As described above, in all the phase difference plates interposed in the liquid crystal display device, the product (n a) of the difference between the main refractive index n a and the main refractive index n b and the thickness d of the phase difference plate. −n b ) × d
Is set between 80 nm and 250 nm, the phase difference compensating function of the phase plate provided in the present invention can be reliably obtained.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1ないし図9に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0036】本実施の形態に係る液晶表示装置は、図1
に示すように、液晶表示素子1と、一対の位相差板2・
3と、一対の偏光板(偏光子)4・5とを備えている。The liquid crystal display device according to this embodiment has the structure shown in FIG.
, A liquid crystal display element 1 and a pair of retardation plates 2.
3 and a pair of polarizing plates (polarizers) 4 and 5.
【0037】液晶表示素子1は、対向して配される電極
基板6・7の間に液晶層8を挟む構造をなしている。電
極基板6は、ベースとなるガラス基板(透光性基板)9
の液晶層8側の表面にITO(インジウム錫酸化物)か
らなる透明電極10が形成され、その上に配向膜11が
形成されている。電極基板7は、ベースとなるガラス基
板(透光性基板)12の液晶層8側の表面にITOから
なる透明電極13が形成され、その上に配向膜14が形
成されている。The liquid crystal display element 1 has a structure in which a liquid crystal layer 8 is interposed between electrode substrates 6 and 7 arranged opposite to each other. The electrode substrate 6 is a glass substrate (translucent substrate) 9 serving as a base.
A transparent electrode 10 made of ITO (indium tin oxide) is formed on the surface on the liquid crystal layer 8 side, and an alignment film 11 is formed thereon. In the electrode substrate 7, a transparent electrode 13 made of ITO is formed on a surface of a glass substrate (translucent substrate) 12 serving as a base on the liquid crystal layer 8 side, and an alignment film 14 is formed thereon.
【0038】簡略化のため、図1は2画素分の構成を示
しているが、液晶表示素子1の全体において、所定幅の
帯状の透明電極10・13は、ガラス基板9・12のそ
れぞれに所定間隔をおいて配され、かつ、ガラス基板9
・12間では基板面に垂直な方向から見て相互に直交す
るように形成されている。両透明電極10・13が交差
する部分は表示を行なう画素に相当し、これらの画素は
本液晶表示装置の全体においてマトリクス状に配設され
ている。尚、透明電極10・13は、図示しない駆動回
路により表示データに基づいた電圧が印加される。For the sake of simplicity, FIG. 1 shows a configuration for two pixels, but in the entire liquid crystal display element 1, strip-shaped transparent electrodes 10 and 13 having a predetermined width are provided on the glass substrates 9 and 12, respectively. The glass substrate 9 is arranged at a predetermined interval and
The portions 12 are formed so as to be orthogonal to each other when viewed from a direction perpendicular to the substrate surface. A portion where the transparent electrodes 10 and 13 intersect corresponds to a pixel for displaying, and these pixels are arranged in a matrix in the entire liquid crystal display device. A voltage based on display data is applied to the transparent electrodes 10 and 13 by a drive circuit (not shown).
【0039】電極基板6・7は、シール樹脂15により
貼り合わされており、電極基板6・7とシール樹脂15
とによって形成される空間内に液晶層8が封入されてい
る。尚、詳細については後述するが、本液晶表示装置に
おける液晶層8は、位相差板2・3による位相差の補償
機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、液
晶層8を構成する液晶材料にその屈折率異方性Δnが所
定の条件を満たすようなものが選択されている。The electrode substrates 6 and 7 are adhered to each other with a sealing resin 15.
The liquid crystal layer 8 is sealed in the space formed by the above. Although the details will be described later, the liquid crystal layer 8 of the present liquid crystal display device is configured so that the liquid crystal layer 8 has a combination of the phase difference compensation function of the retardation plates 2 and 3 and the best characteristic. A material whose refractive index anisotropy Δn satisfies a predetermined condition is selected.
【0040】本液晶表示装置において、上記の液晶表示
素子1に位相差板2・3と偏光板(偏光子)4・5とが
形成されてなるユニットが液晶セル16である。配向膜
11・14は、介在する液晶分子が約90°の捻じれ配
向するように、予めラビング処理が施されている。図2
に示すように、配向膜11のラビング方向R1 と、配向
膜14のラビング方向R2 とは、互いに直交する方向に
設定されている。In the present liquid crystal display device, a liquid crystal cell 16 is a unit in which the above-mentioned liquid crystal display element 1 is formed with retardation plates 2.3 and polarizing plates (polarizers) 4.5. The alignment films 11 and 14 are rubbed in advance so that the interposed liquid crystal molecules are twisted at about 90 °. FIG.
As shown in, the rubbing direction R 1 of the alignment film 11, and the rubbing direction R 2 of the alignment film 14 is set in a direction perpendicular to each other.
【0041】位相差板2・3は、液晶表示素子1とその
両側に配される偏光板4・5との間にそれぞれ介在され
る。位相差板2・3は、透明な有機高分子からなる支持
体にディスコティック液晶が水平配向され、かつ架橋さ
れることにより形成されている。The retardation plates 2 and 3 are interposed between the liquid crystal display element 1 and the polarizing plates 4 and 5 disposed on both sides of the liquid crystal display element 1, respectively. The retardation plates 2 and 3 are formed by horizontally aligning and cross-linking discotic liquid crystals on a support made of a transparent organic polymer.
【0042】位相差板2・3の支持体としては、一般に
偏光板によく用いられるトリアセチルセルロース(TA
C)が信頼性も高く適している。それ以外では、ポリカ
ーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(P
ET)などの耐環境性や耐薬品性に優れた無色透明の有
機高分子フィルムが適している。As a support for the retardation plates 2 and 3, triacetyl cellulose (TA) commonly used for a polarizing plate is generally used.
C) is highly reliable and suitable. Otherwise, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (P
A colorless and transparent organic polymer film excellent in environmental resistance and chemical resistance such as ET) is suitable.
【0043】図3に示すように、位相差板2・3は、異
なる3方向の主屈折率na ・nb ・nc を有している。
主屈折率na の方向は、互いに直交座標xyzにおける
各座標軸のうちy座標軸と方向が一致しており、主屈折
率nc の方向はx座標軸と方向が一致している。主屈折
率nb の方向は、位相差板2・3において画面に対応す
る表面に垂直なz座標軸(表面の法線方向)と方向が一
致している。つまり、位相差板2・3において、屈折率
楕円体の傾斜はない。As shown in FIG. 3, the phase difference plates 2 and 3, has a main refractive index n a · n b · n c of three different directions.
Direction of the principal refractive index n a is, y coordinate and direction coincides among the coordinate axes in the orthogonal coordinate xyz another, the direction of the principal refractive index n c is match the x-axis and direction. Direction of the principal refractive index n b is a direction (direction normal to the surface) perpendicular z coordinate axes on the surface corresponding to the screen in the phase difference plates 2 and 3 are identical. That is, in the phase difference plates 2 and 3, there is no inclination of the refractive index ellipsoid.
【0044】位相差板2・3は、各主屈折率がna =n
c >nb という関係を満たしている。これにより、光学
軸が1つのみ存在するので、位相差板2・3は一軸性を
備え、また、屈折率異方性が負になる。位相差板2・3
の第1のリタデーション値(nc −na )×dは、na
=nc であるため、ほぼ0nmである。第2のリタデー
ション値(nc −nb )×dは、80nm〜250nm
の範囲内で任意の値に設定される。第2のリタデーショ
ン値(nc −nb )×dをこのような範囲内に設定する
ことで、位相差板2・3による位相差の補償機能を確実
に得ることができる。尚、上記のnc −na およびnc
−nb は屈折率異方性Δnを表し、dは位相差板2・3
の厚みを表している。Each of the retardation plates 2 and 3 has a main refractive index of n a = n.
It meets the relationship of c> n b. Thus, since there is only one optical axis, the retardation plates 2 and 3 have uniaxiality and the refractive index anisotropy becomes negative. Phase difference plate 2/3
Is the first retardation value (n c −n a ) × d of n a
= N c, which is almost 0 nm. The second retardation value (n c -n b) × d is, 80Nm~250nm
Is set to any value within the range By setting the second retardation value (n c -n b) × d in this range, it is possible to reliably obtain the compensation function of the phase difference by the phase difference plates 2 and 3. The above n c -n a and n c
−n b represents the refractive index anisotropy Δn, and d is the retardation plate 2.3
Represents the thickness.
【0045】尚、位相差板2・3の配置については、何
れか一方の位相差板2(3)のみを片側に配置した構成
でも、位相差板2・3を片側に重ねて配置することもで
きる。さらに、3枚以上の位相差板を用いることもでき
る。The arrangement of the retardation plates 2 and 3 may be such that even if only one of the retardation plates 2 (3) is arranged on one side, the retardation plates 2 and 3 are arranged on one side. Can also. Further, three or more retardation plates can be used.
【0046】そして、図4に示すように、本液晶表示装
置においては、液晶表示素子1における偏光板4・5
は、その吸収軸AX1 ・AX2 が前記の配向膜11・1
4(図1参照)のラビング方向R1 ・R2 とそれぞれ平
行となるように配置される。本液晶表示装置では、ラビ
ング方向R1 ・R2 が互いに直交しているため、吸収軸
AX1 ・AX2 も互いに直交している。As shown in FIG. 4, in the present liquid crystal display device, the polarizing plates 4 and 5 in the liquid crystal display element 1 are provided.
Means that the absorption axes AX 1 and AX 2 are the alignment films 11.
4 (see FIG. 1) are arranged in parallel with the rubbing directions R 1 and R 2 respectively. In the present liquid crystal display device, since the rubbing directions R 1 and R 2 are orthogonal to each other, the absorption axes AX 1 and AX 2 are also orthogonal to each other.
【0047】また、位相差板2の主屈折率nc の方向D
1 がラビング方向R1 と平行になるように配され、位相
差板3の主屈折率nc の方向D2 がラビング方向R2 と
平行になるように配される。The direction D of the main refractive index n c of the phase difference plate 2
1 is arranged to be parallel to the rubbing direction R 1, the direction D 2 of the principal refractive index n c of the phase difference plate 3 are arranged in parallel to the rubbing direction R 2.
【0048】上記のような位相差板2・3および偏光板
4・5の配置により、本液晶表示装置は、オフ時におい
て光を透過して白色表示を行ういわゆるノーマリホワイ
ト表示を行う。With the arrangement of the phase difference plates 2 and 3 and the polarizing plates 4 and 5 as described above, the present liquid crystal display device performs so-called normally white display in which light is transmitted and white display is performed when off.
【0049】一般に、液晶や位相差板(位相差フィル
ム)といった光学異方体においては、上記のような3次
元方向の主屈折率na ・nc ・nb の異方性が屈折率楕
円体で表される。屈折率異方性Δnは、この屈折率楕円
体をどの方向から観察するかによって異なる値になる。In general, in an optically anisotropic material such as a liquid crystal or a retardation film (retardation film), the anisotropy of the main refractive index n a · n c · n b in the three-dimensional direction as described above has a refractive index ellipse. Represented by the body. The refractive index anisotropy Δn has different values depending on from which direction the refractive index ellipsoid is observed.
【0050】次に、前述した、液晶層8について詳細に
説明する。前述したように、液晶層8においては、位相
差板2・3による位相差の補償機能と最良な特性を有す
る組み合わせとなるように、液晶層8を構成する液晶材
料にその屈折率異方性Δnが所定の条件、即ち、屈折率
異方性Δnの光の波長に対する変化が視角に依存した液
晶画面の着色が発生しない範囲に設定された液晶材料が
用いられている。Next, the above-described liquid crystal layer 8 will be described in detail. As described above, in the liquid crystal layer 8, the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 8 is provided with a refractive index anisotropy so that a combination having a phase difference compensating function of the retardation plates 2 and 3 and the best characteristics are obtained. A liquid crystal material is used in which Δn is set to a predetermined condition, that is, a range in which the change in refractive index anisotropy Δn with respect to the wavelength of light does not cause coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle.
【0051】具体的には、以下に示す設定範囲の条件を
満たすように設計された液晶材料が注入されている。Specifically, a liquid crystal material designed to satisfy the conditions of the following set range is injected.
【0052】即ち、液晶材料の波長450nmの光に対
する屈折率異方性Δn(450)と波長650nmの光
に対する屈折率異方性Δn(650)の差であるΔn
(450)−Δn(650)を、0以上0.0090未
満の範囲とする。より好ましくは、上記のΔn(45
0)−Δn(650)を0以上0.0045以下の範囲
とすることである。That is, Δn which is the difference between the refractive index anisotropy Δn (450) of the liquid crystal material for light having a wavelength of 450 nm and the refractive index anisotropy Δn (650) for light having a wavelength of 650 nm.
(450) −Δn (650) is in a range of 0 or more and less than 0.0090. More preferably, Δn (45
0) -Δn (650) is in the range of 0 or more and 0.0045 or less.
【0053】このような条件を満たすように設計された
液晶材料を用いることで、位相差板2・3による位相差
の補償機能による表示画面の視角に依存して生ずるコン
トラスト変化、反転現象、着色現象の改善のみならず、
表示画面の着色現象をさらに改善できる。By using a liquid crystal material designed to satisfy such conditions, the contrast change, inversion phenomenon, coloring caused by the viewing angle of the display screen due to the phase difference compensation function of the phase difference plates 2 and 3 can be achieved. Not only improvement of phenomenon,
The coloring phenomenon on the display screen can be further improved.
【0054】詳細には、広い方の範囲を満たすように設
計された液晶材料を用いることで、通常の液晶表示装置
にて要求される視角50°において、若干の色付きはあ
るものの、どの方向から見ても充分に使用に耐えうるも
のとできる。そして、特により好ましいとした範囲を満
たすことで、視角70°でどの方向から見ても着色の一
切ないものとできる。また、上記のような条件を満たす
ように設計された液晶材料を用いることで、コントラス
ト変化、反転現象についても、位相差板2・3の補償機
能のみの場合よりも、改善できる。In detail, by using a liquid crystal material designed to satisfy the wider range, the color is slightly colored at a viewing angle of 50 ° required for a normal liquid crystal display device, but from any direction. Even if it is seen, it can be made to be sufficiently usable. By satisfying the particularly preferable range, no coloration can be obtained at a viewing angle of 70 ° from any direction. Also, by using a liquid crystal material designed to satisfy the above conditions, the contrast change and the inversion phenomenon can be improved as compared with the case where only the compensation function of the phase difference plates 2 and 3 is used.
【0055】そして、さらに好ましくは、上記の設定範
囲の条件が満たされていると共に、以下に示す設定範囲
の条件が同時に満たされていることであり、本液晶表示
装置の液晶層8においては、この設定範囲の条件をも満
たすものである。More preferably, the conditions of the above-mentioned set range are satisfied and the conditions of the following set range are simultaneously satisfied. In the liquid crystal layer 8 of the present liquid crystal display device, This satisfies the condition of this setting range.
【0056】即ち、液晶材料の波長550nmの光に対
する屈折率異方性Δn(550)を、0.060より大
きく0.120より小さい範囲に設定する。より好まし
くは、上記Δn(550)を、0.070以上0.09
5以下の範囲に設定することである。That is, the refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm is set in a range larger than 0.060 and smaller than 0.120. More preferably, Δn (550) is set to 0.070 or more and 0.09 or more.
5 or less.
【0057】このような設定条件をも満たすことで、位
相差板2・3による位相差の補償機能と、及び液晶材料
の屈折率異方性Δnの波長に対する変化を上記の設定範
囲としたことによる補償機能との視角依存性の改善に加
えて、反視角方向のコントラスト比の低下、左右方向の
反転現象をより一層改善することが可能となる。By satisfying these setting conditions, the phase difference compensating function of the phase difference plates 2 and 3 and the change of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to the wavelength are set within the above-mentioned setting range. In addition to the improvement of the viewing angle dependency with the compensation function, the reduction of the contrast ratio in the anti-viewing angle direction and the inversion phenomenon in the left-right direction can be further improved.
【0058】図5に、本液晶表示装置における液晶層8
に用いることのできる一液晶材料の、波長(λ)に対す
るΔn(λ)(波長−屈折率異方性Δn特性)を、実線
の曲線aにて示す。尚、図5には、従来の液晶表示装置
における液晶層に用いられている一液晶材料の波長
(λ)に対するΔn(λ)を、一点鎖線の曲線bにて比
較のために示す。FIG. 5 shows a liquid crystal layer 8 in the present liquid crystal display device.
Δn (λ) (wavelength-refractive index anisotropy Δn characteristic) with respect to wavelength (λ) of one liquid crystal material that can be used for (1) is shown by a solid curve a. In FIG. 5, Δn (λ) with respect to the wavelength (λ) of one liquid crystal material used for the liquid crystal layer in the conventional liquid crystal display device is shown for comparison with a dashed line curve b.
【0059】曲線aと曲線bとを比べて見ることで明ら
かなように、本液晶表示装置の液晶層8に用いることの
できる液晶材料の波長(λ)に対するΔn(λ)は、従
来の液晶表示装置の液晶材料のものに比べて傾斜が緩や
かで、やや右下りのほぼ平らな状態となる。As is clear from the comparison between the curves a and b, Δn (λ) with respect to the wavelength (λ) of the liquid crystal material that can be used for the liquid crystal layer 8 of the present liquid crystal display device is the same as that of the conventional liquid crystal. The inclination is gentler than that of the liquid crystal material of the display device, and the display device is slightly flat to the right.
【0060】また、図6には、本液晶表示装置における
液晶層8に用いることのできる他の一液晶材料の、波長
(λ)に対するΔn(λ)/Δn(550)を、実線の
曲線cにて示す。尚、図6には、従来の液晶表示装置に
おける液晶層に用いられている他の一液晶材料の波長
(λ)に対するΔn(λ)/Δn(550)を、一点鎖
線の曲線dにて比較のために示す。FIG. 6 shows Δn (λ) / Δn (550) with respect to wavelength (λ) of another liquid crystal material that can be used for the liquid crystal layer 8 in the present liquid crystal display device, by plotting a solid line curve c. Indicated by In FIG. 6, Δn (λ) / Δn (550) with respect to the wavelength (λ) of another liquid crystal material used for the liquid crystal layer in the conventional liquid crystal display device is compared with a dashed line curve d. Shown for.
【0061】曲線cと曲線dとを比べて見ることで明ら
かなように、本液晶表示装置の液晶層8に用いることの
できる液晶材料の波長(λ)に対するΔn(λ)/Δn
(550)も、従来の液晶表示装置の液晶材料のものに
比べて傾斜が緩やかなものとなる。As is apparent from a comparison between the curves c and d, Δn (λ) / Δn with respect to the wavelength (λ) of the liquid crystal material that can be used for the liquid crystal layer 8 of the present liquid crystal display device.
(550) also has a gentler slope than the liquid crystal material of the conventional liquid crystal display device.
【0062】このような構成とすることで、本実施の形
態の液晶表示装置では、液晶表示素子1に生じる視角に
対応する位相差を位相差板2・3による補償機能と共
に、液晶層8における液晶材料の波長に対する屈折率異
方性Δnの変化を、液晶画面の着色が生じない範囲に設
定することによる補償機能により、視角に依存したコン
トラスト変化、反転現象、着色現象が改善され、高品質
の画像を表示できる。With such a configuration, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the phase difference corresponding to the viewing angle generated in the liquid crystal display element 1 is compensated for by the phase difference plates 2 and 3 together with the compensation function of the liquid crystal layer 8. The compensation function by setting the change of the refractive index anisotropy Δn with respect to the wavelength of the liquid crystal material in a range where coloring of the liquid crystal screen does not occur, thereby improving the contrast change, inversion phenomenon, and coloring phenomenon depending on the viewing angle, thereby achieving high quality. Images can be displayed.
【0063】次に、上記のように構成される本実施の形
態に係る実施例を、比較例と共に説明する。 (実施例1)本実施例では、図1の液晶表示装置におけ
る液晶セル16の液晶層8に、波長450nmにおける
屈折率異方性Δn(450)と波長650nmにおける
屈折率異方性Δn(650)との差であるΔn(45
0)−Δn(650)がそれぞれ、0、0.0030、
0.0045、0.0055、0.0070に設定され
た液晶材料を用い、セル厚(液晶層8の厚み)を5μm
とした、5つのサンプル♯1〜♯5を用意した。Next, an example according to the present embodiment configured as described above will be described together with a comparative example. (Embodiment 1) In this embodiment, the liquid crystal layer 8 of the liquid crystal cell 16 in the liquid crystal display device of FIG. 1 has a refractive index anisotropy Δn (450) at a wavelength of 450 nm and a refractive index anisotropy Δn (650) at a wavelength of 650 nm. Δn (45)
0) -Δn (650) are 0, 0.0030,
Using a liquid crystal material set to 0.0045, 0.0055, and 0.0070, and setting the cell thickness (the thickness of the liquid crystal layer 8) to 5 μm
5 samples # 1 to # 5 were prepared.
【0064】サンプル♯1〜♯5における位相差板2・
3としては、透明な支持体(例えば、トリアセチルセル
ロース(TAC)等)にディスコティック液晶を塗布
し、ディスコティック液晶を平行配向させて架橋して形
成してなる、上述の第1のリタデーション値が0nm、
上述の第2のリタデーション値が100nmであるもの
を用いた。The phase difference plates 2 in samples # 1 to # 5
The above-mentioned first retardation value is obtained by coating a discotic liquid crystal on a transparent support (for example, triacetyl cellulose (TAC), etc.), and aligning and cross-linking the discotic liquid crystal. Is 0 nm,
The one having the above-mentioned second retardation value of 100 nm was used.
【0065】また、本実施例に対する比較例として、図
1の液晶表示装置における液晶セル16の液晶層8に、
上記Δn(450)−Δn(650)が0.0090の
液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル
♯100を用意した。As a comparative example with respect to this embodiment, the liquid crystal layer 8 of the liquid crystal cell 16 in the liquid crystal display device of FIG.
A comparative sample # 100 similar to that of this example was prepared except that a liquid crystal material having the above Δn (450) −Δn (650) of 0.0090 was used.
【0066】上記のサンプル♯1〜♯5及び比較サンプ
ル♯100について、白色光のもと目視試験を行なった
結果を表1に示す。Table 1 shows the results of a visual test performed on the samples # 1 to # 5 and the comparative sample # 100 under white light.
【0067】[0067]
【表1】 [Table 1]
【0068】実施例のサンプル♯1〜♯3については、
視角を70°としてあらゆる方向から見た場合でも、着
色は確認されず良好な画質であった。サンプル♯4で
は、視角50°ではどの方向から見ても着色は確認され
なかったが、視角60°においては、左右方向から見た
場合に若干の着色が確認された。しかしながら、この程
度の着色は充分に使用に耐えうるものであった。サンプ
ル♯5では、視角50°にて左右方向から見た場合に若
干の着色が確認されたが、これも使用に耐えうる程度の
ものであった。For samples # 1 to # 3 of the example,
Even when viewed from all directions with a viewing angle of 70 °, no coloring was observed and good image quality was obtained. In sample # 4, no coloring was observed from any direction at a viewing angle of 50 °, but slight coloring was observed at a viewing angle of 60 ° when viewed from the left and right directions. However, this degree of coloring was sufficiently usable. In sample # 5, slight coloring was observed when viewed from the left and right directions at a viewing angle of 50 °, but this was also of a degree that could withstand use.
【0069】これに対し、比較例サンプル♯100で
は、視角50°においてでさえ左右方向から見た場合
に、使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確
認された。On the other hand, in Comparative Sample # 100, even when viewed from the left and right directions even at a viewing angle of 50 °, coloring from yellow to almost unusable was confirmed.
【0070】(実施例2)ここでは、図7に示すよう
に、受光素子21、増幅器22および記録装置23を備
えた測定系を用いて、液晶表示装置の視角依存性を測定
した。液晶表示装置の液晶セル16は、前記のガラス基
板9側の面16aが直交座標xyzの基準面x−yに位
置するように設置されている。受光素子21は、一定の
立体受光角で受光し得る素子であり、面16aに垂直な
z方向に対して角度φ(視角)をなす方向における、座
標原点から所定距離をおいた位置に配置されている。Example 2 Here, as shown in FIG. 7, the viewing angle dependence of the liquid crystal display device was measured using a measurement system including a light receiving element 21, an amplifier 22, and a recording device 23. The liquid crystal cell 16 of the liquid crystal display device is installed such that the surface 16a on the glass substrate 9 side is located on the reference plane xy of the orthogonal coordinates xyz. The light receiving element 21 is an element capable of receiving light at a fixed three-dimensional light receiving angle, and is arranged at a position at a predetermined distance from the coordinate origin in a direction forming an angle φ (viewing angle) with respect to the z direction perpendicular to the surface 16a. ing.
【0071】測定時には、本測定系に設置された液晶セ
ル16に対し、面16aの反対側の面から波長550n
mの単色光を照射する。液晶セル16を透過した単色光
の一部は、受光素子21に入射する。受光素子21の出
力は、増幅器22で所定のレベルに増幅された後、波形
メモリ、レコーダなどの記録装置23によって記録され
る。At the time of measurement, a wavelength of 550 nm is applied to the liquid crystal cell 16 installed in the measurement system from the surface opposite to the surface 16a.
m monochromatic light. Part of the monochromatic light transmitted through the liquid crystal cell 16 enters the light receiving element 21. After the output of the light receiving element 21 is amplified to a predetermined level by the amplifier 22, it is recorded by a recording device 23 such as a waveform memory and a recorder.
【0072】本実施例では、図1の液晶セル16におけ
る液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性Δn
(550)がそれぞれ、0.070、0.080、0.
095に設定された液晶材料を用い、セル厚(液晶層8
の厚み)を5μmとした3つのサンプル♯6〜♯8を用
意した。In this embodiment, the liquid crystal layer 8 in the liquid crystal cell 16 shown in FIG. 1 has a refractive index anisotropy Δn at a wavelength of 550 nm.
(550) are 0.070, 0.080, 0.
The cell thickness (liquid crystal layer 8
(Thickness of 5 μm) were prepared.
【0073】サンプル♯6〜♯8における位相差板2・
3としては、ディスコティック液晶を平行配向した前述
の実施例1における位相差板2・3と同様のものを用い
た。The phase difference plate 2 in samples # 6 to # 8
As 3, the same as the retardation plates 2 and 3 in Example 1 described above, in which discotic liquid crystals were aligned in parallel, was used.
【0074】このようなサンプル♯6〜♯8を、図7に
示す測定系に設置して、受光素子21が一定の角度φで
固定された場合の、サンプル♯6〜♯8への印加電圧に
対する受光素子21の出力レベルを測定した。The samples # 6 to # 8 are set in the measuring system shown in FIG. 7 and the voltage applied to the samples # 6 to # 8 when the light receiving element 21 is fixed at a fixed angle φ. The output level of the light receiving element 21 with respect to was measured.
【0075】測定は、50°の角度φとなるように受光
素子21を配置し、y方向が画面の上側であり、x方向
が画面の左側であると仮定して、受光素子21の配置位
置を左方向、右方向にそれぞれ変えて行われた。In the measurement, assuming that the light receiving element 21 is arranged at an angle φ of 50 ° and the y direction is on the upper side of the screen and the x direction is on the left side of the screen, the arrangement position of the light receiving element 21 is assumed. Was changed to the left and right respectively.
【0076】その結果を、図8(a)(b)に示す。図8
(a)(b)は、サンプル♯6〜♯8に印加される電圧に
対する光の透過率(透過率−液晶印加電圧特性)を表し
たグラフである。FIGS. 8A and 8B show the results. FIG.
(A) and (b) are graphs showing light transmittance (transmittance-liquid crystal applied voltage characteristics) with respect to a voltage applied to samples # 6 to # 8.
【0077】図8(a)が図2の右方向から測定を行っ
た結果であり、図8(b)が図2の左方向から測定を行
った結果である。FIG. 8 (a) shows the result of measurement from the right side of FIG. 2, and FIG. 8 (b) shows the result of measurement from the left side of FIG.
【0078】図8(a)(b)において、それぞれ一点鎖
線で示す曲線L1、L4が、液晶層8にΔn(550)
=0.070の液晶材料を用いたサンプル♯6のもの
で、実線で示す曲線L2、L5が、液晶層8にΔn(5
50)=0.080の液晶材料を用いたサンプル♯7の
もので、破線で示す曲線L3、L6が、液晶層8にΔn
(550)=0.095の液晶材料を用いたサンプル♯
8のものである。In FIGS. 8A and 8B, curves L1 and L4 indicated by dashed lines respectively show the liquid crystal layer 8 with Δn (550).
The curves L2 and L5 indicated by the solid lines in the sample # 6 using the liquid crystal material of
50) Sample # 7 using a liquid crystal material of 0.080, and curves L3 and L6 indicated by broken lines show Δn
Sample using liquid crystal material of (550) = 0.095♯
Eight.
【0079】実施例に対する比較例として、図1の液晶
セル16における液晶層8に波長550nmにおける屈
折率異方性Δn(550)がそれぞれ、0.060、
0.120に設定された液晶材料を用いた以外は実施例
と同様の2つの比較サンプル♯101・♯102を用意
し、図7に示す測定系に設置して、本実施例と同様の方
法で受光素子21が一定の角度φで固定された場合の比
較サンプル♯101・♯102への印加電圧に対する受
光素子21の出力レベルを測定した。As a comparative example to the embodiment, the liquid crystal layer 8 in the liquid crystal cell 16 of FIG. 1 has a refractive index anisotropy Δn (550) at a wavelength of 550 nm of 0.060,
Two comparative samples # 101 and # 102 were prepared in the same manner as in the example except that the liquid crystal material set to 0.120 was used, and the comparative samples # 101 and # 102 were set in the measurement system shown in FIG. Then, the output level of the light receiving element 21 with respect to the voltage applied to the comparative samples # 101 and # 102 when the light receiving element 21 was fixed at a fixed angle φ was measured.
【0080】測定は、本実施例と同様に、50°の角度
φとなるように受光素子21を配置し、受光素子21の
配置位置を左方向、右方向にそれぞれ変えて行われた。As in the present embodiment, the measurement was carried out by arranging the light receiving elements 21 at an angle φ of 50 ° and changing the position of the light receiving elements 21 to the left and right.
【0081】その結果を、図9(a)(b)に示す。図9
(a)(b)は、比較サンプル♯101・♯102に印加
される電圧に対する光の透過率(透過率−液晶印加電圧
特性)を表したグラフである。The results are shown in FIGS. 9A and 9B. FIG.
(A) and (b) are graphs showing light transmittance (transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic) with respect to a voltage applied to comparative samples # 101 and # 102.
【0082】図9(a)が図2の右方向からの測定を行
った結果であり、図9(b)が図2の左方向からの測定
を行った結果である。FIG. 9A shows the result of measurement from the right direction in FIG. 2, and FIG. 9B shows the result of measurement from the left direction in FIG.
【0083】図9(a)(b)において、それぞれ実線で
示す曲線L10・L12が、液晶層8にΔn(550)
=0.060の液晶材料を用いた比較サンプル♯101
のもので、破線で示す曲線L11・L13が、液晶層8
にΔn(550)が0.120の液晶材料を用いた比較
サンプル♯102のものである。In FIGS. 9A and 9B, the curves L10 and L12 indicated by solid lines respectively show the liquid crystal layer 8 with Δn (550)
Comparative sample using liquid crystal material of = 0.060 # 101
The curves L11 and L13 indicated by broken lines correspond to the liquid crystal layer 8
Comparative sample # 102 using a liquid crystal material having Δn (550) of 0.120.
【0084】本実施例のサンプル♯6〜♯8と、比較例
の比較サンプル♯101・♯102とについて、右方向
の透過率−液晶印加電圧特性を比較した場合、図8
(a)では、曲線L1・L2・L3とも電圧を印加して
いくと透過率はほぼ0近くになるまで低下していること
が確認された。また、図9(a)でも曲線L10は電圧
を印加していくと、図8(a)と同様に透過率がほぼ0
近くになるまで低下するが、曲線L11については上記
の反転現象が確認された。FIG. 8 shows a comparison between the transmittance in the right direction and the voltage applied to the liquid crystal of the samples # 6 to # 8 of this embodiment and the comparative samples # 101 and # 102 of the comparative example.
In (a), it was confirmed that the transmittance decreased to almost zero when the voltage was applied to all of the curves L1, L2, and L3. Also, in FIG. 9A, as the voltage is applied to the curve L10, the transmittance becomes almost zero as in FIG. 8A.
Although it decreases until it becomes close, the reversal phenomenon described above was confirmed for the curve L11.
【0085】同様に、サンプル♯6〜♯8と比較サンプ
ル♯101・♯102とについて、左方向の場合でも右
方向と同様に、図8(b)の曲線L4・L5・L6およ
び図9(b)の曲線L12は電圧を印加していくと、す
べて透過率はほぼ0近くになるまで低下するが、図9
(b)の曲線L13のみ、反転現象が確認された。Similarly, for samples # 6 to # 8 and comparative samples # 101 and # 102, curves L4, L5 and L6 in FIG. 8B and FIG. In the curve L12 of FIG. 9B, as the voltage is applied, the transmittance is all reduced to almost zero, but FIG.
The reversal phenomenon was confirmed only in the curve L13 of (b).
【0086】さらに、サンプル♯6〜♯8と比較サンプ
ル♯101・♯102とについて、白色光のもとで目視
確認を行った。Further, the samples # 6 to # 8 and the comparative samples # 101 and # 102 were visually checked under white light.
【0087】実施例のサンプル♯6〜♯8については、
視角50°にてどの方向から見ても、着色は確認されず
良好な画質であった。これに対し、比較サンプル♯10
1・♯102については、視角を50°として左右方向
から見た場合に、黄色からだいだい色に着色しているこ
とが確認された。For samples # 6 to # 8 of the example,
No coloration was observed from any direction at a viewing angle of 50 °, and the image quality was good. In contrast, the comparative sample # 10
It was confirmed that about 1 · # 102, when viewed from the left and right directions at a viewing angle of 50 °, the color was gradually changed from yellow to yellow.
【0088】上述のように、図8(a)(b)で示したよ
うに、液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性
Δn(550)がそれぞれ、0.070、0.080、
0.095に設定された液晶材料を用いた場合には、電
圧を印加していくと透過率は充分低下し、反転現象も見
られないため、視野角が拡大し、また、着色現象もな
く、液晶表示装置の表示品位が格段に向上していること
がわかる。As described above, as shown in FIGS. 8A and 8B, the liquid crystal layer 8 has a refractive index anisotropy Δn (550) at a wavelength of 550 nm of 0.070, 0.080, and 0.080, respectively.
In the case of using a liquid crystal material set to 0.095, the transmittance decreases sufficiently as the voltage is applied, and the viewing angle increases because no reversal phenomenon is observed. It can be seen that the display quality of the liquid crystal display device is significantly improved.
【0089】それに対して、図9(a)(b)で示したよ
うに、液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性
Δn(550)がそれぞれ、0.060、0.120に
設定された液晶材料を用いた場合には、視角依存性は充
分に改善されないことがわかる。On the other hand, as shown in FIGS. 9A and 9B, the liquid crystal layer 8 has the refractive index anisotropy Δn (550) at the wavelength of 550 nm of 0.060 and 0.120, respectively. It can be seen that the viewing angle dependency is not sufficiently improved when the liquid crystal material is used.
【0090】また、上記位相差板2・3の第2のリタデ
ーション値を変化させて、第2のリタデーション値に対
する透過率−液晶印加電圧特性の依存性を調べた結果、
第2のリタデーション値が80nm〜250nmの範囲
内であれば、基本的に変化しなかった。尚、上記範囲を
越えた場合には、横方向(左右方向)の視野角が広がら
ないことが確認された。Further, as a result of examining the dependence of the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic on the second retardation value by changing the second retardation value of the phase difference plates 2 and 3,
When the second retardation value was within the range of 80 nm to 250 nm, there was basically no change. In addition, it was confirmed that the viewing angle in the horizontal direction (left-right direction) did not increase when the value exceeded the above range.
【0091】また、上記比較サンプル♯101・♯10
2の目視試験の結果を基に、図1の液晶セル16におけ
る液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性Δn
(550)がそれぞれ、0.065、0.100、0.
115の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の3つ
のサンプル♯9〜♯11を用意し、図7に示した測定系
を用いて、本実施例と同様の方法で受光素子21が一定
の角度φで固定された場合のサンプル♯9〜♯11への
印加電圧に対する受光素子21の出力レベルを測定し
た。また、それぞれ白色光のもとで目視確認を行った。The comparative samples # 101 and # 10
2, the liquid crystal layer 8 in the liquid crystal cell 16 of FIG. 1 has a refractive index anisotropy Δn at a wavelength of 550 nm.
(550) are 0.065, 0.100,.
Three samples # 9 to # 11 were prepared in the same manner as in the present example except that the liquid crystal material of No. 115 was used, and the light receiving element 21 was formed using the measuring system shown in FIG. The output level of the light receiving element 21 with respect to the voltage applied to the samples # 9 to # 11 when the angle was fixed at a constant angle φ was measured. In addition, visual confirmation was performed under white light.
【0092】その結果、波長550nmにおける屈折率
異方性Δn(550)を0.100としたサンプル♯1
0、及び波長550nmにおける屈折率異方性Δn(5
50)を0.115としたサンプル♯11では、角度φ
50°とした場合、左右方向において電圧を高くすると
わずかに透過率の上昇が確認された。しかしながら、目
視においては反転現象は生じておらず、この程度の透過
率の上昇は使用に耐えうるものであった。一方、波長5
50nmにおける屈折率異方性Δn(550)を0.0
65としたサンプル♯9では、左右方向の結果において
は何ら問題なかった。As a result, the sample # 1 having a refractive index anisotropy Δn (550) at a wavelength of 550 nm of 0.100 was obtained.
0, and the refractive index anisotropy Δn (5
In sample # 11 in which 50) was set to 0.115, the angle φ
When the angle was set to 50 °, a slight increase in transmittance was confirmed when the voltage was increased in the left-right direction. However, the reversal phenomenon did not occur visually, and this increase in transmittance was acceptable for use. On the other hand, wavelength 5
The refractive index anisotropy Δn (550) at 50 nm is 0.0
In sample # 9 with 65, there was no problem in the result in the left-right direction.
【0093】また、目視検査においては、サンプル♯1
0・♯11では、黄色からだいだい色の若干の着色が確
認されたが、問題にならない程度であった。サンプル♯
9では、若干ではあるが青みを呈していることが確認さ
れた。しかしながら、この程度の青みも問題にならない
ものであった。In the visual inspection, sample # 1
In the case of 0 · # 11, slight coloring was observed from yellow to orange, but it was not a problem. Sample ♯
In No. 9, it was confirmed that it was slightly bluish. However, this degree of bluing was not a problem.
【0094】また、補足として、サンプル♯9と比較サ
ンプル♯101とについて、1V程度の電圧を印加し、
液晶セル16の表面の法線方向の白表示時の透過率を測
定した。その結果、比較サンプル♯101では、使用に
耐えない程度の透過率の低下が見られた。一方、サンプ
ル♯9でも若干の透過率の低下が確認されたが、使用に
耐えうる程度のものであり、問題なかった。As a supplement, a voltage of about 1 V was applied to sample # 9 and comparative sample # 101.
The transmittance of the surface of the liquid crystal cell 16 during white display in the normal direction was measured. As a result, in Comparative Sample # 101, a decrease in the transmittance that was unbearable for use was observed. On the other hand, a slight decrease in transmittance was confirmed in sample # 9, but it was of a level that could be used, and there was no problem.
【0095】[0095]
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明に係る液
晶表示装置は、対向する表面に透明電極層及び配向膜が
それぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封
入することによって構成される液晶表示素子と、上記液
晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、上記液
晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚介在さ
れた位相差板であって、屈折率楕円体の3つの主屈折率
na 、nb 、nc がna=nc >nb という関係を有し、
主屈折率na 及びnc が表面と平行で、主屈折率nb が
表面の法線方向に平行な位相差板とを備えた液晶表示装
置において、上記液晶表示素子に封入された液晶層にお
ける液晶材料の屈折率異方性Δnの光の波長に対する変
化が、視角に依存した液晶画面の着色が発生しない範囲
に設定されている構成である。As described above, in the liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention, a liquid crystal layer is sealed between a pair of light-transmitting substrates each having a transparent electrode layer and an alignment film formed on opposing surfaces. A liquid crystal display device, a pair of polarizers disposed on both sides of the liquid crystal display device, and a retardation plate interposed between the liquid crystal display device and the polarizer. And the three main refractive indices n a , n b , and n c of the index ellipsoid have a relationship of n a = n c > n b ,
A liquid crystal display device comprising: a retardation plate whose main refractive indices n a and n c are parallel to the surface and whose main refractive index n b is parallel to the normal direction of the surface. The change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to the wavelength of light in the above is set in a range in which coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle does not occur.
【0096】請求項2の発明に係る液晶表示装置は、請
求項1の構成において、液晶層における液晶材料の、波
長450nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)
と波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn(65
0)の差Δn(450)−Δn(650)が、0以上
0.0090未満の範囲に設定されている構成である。According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (450) with respect to light having a wavelength of 450 nm.
And the refractive index anisotropy Δn (65
0) difference Δn (450) −Δn (650) is set in a range of 0 or more and less than 0.0090.
【0097】請求項3の発明に係る液晶表示装置は、請
求項2の構成において、液晶層における液晶材料の、波
長450nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)
と波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn(65
0)の差Δn(450)−Δn(650)が、0以上
0.0045以下の範囲に設定されている構成である。According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the second aspect, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (450) with respect to light having a wavelength of 450 nm.
And the refractive index anisotropy Δn (65
0) difference Δn (450) −Δn (650) is set in a range of 0 or more and 0.0045 or less.
【0098】これにより、請求項1ないし請求項3の発
明に係る液晶表示装置では、液晶表示素子の位相差変化
を位相差板による補償機能のみの場合よりもさらに改善
し、特に視角に依存した液晶画面の着色現象をより一層
防止することができるので、このような位相差板と液晶
表示素子とを含む液晶表示装置は、反転現象や反視角方
向のコントラスト比の低下、着色現象を防止することが
できる。Thus, in the liquid crystal display device according to the first to third aspects of the present invention, the change in the phase difference of the liquid crystal display element is further improved as compared with the case where only the compensating function is provided by the phase difference plate, and it is particularly dependent on the viewing angle. Since the coloring phenomenon of the liquid crystal screen can be further prevented, the liquid crystal display device including such a phase difference plate and the liquid crystal display element prevents the inversion phenomenon, the decrease in the contrast ratio in the anti-viewing angle direction, and the coloring phenomenon. be able to.
【0099】特に、請求項2の発明に係る液晶表示装置
では、通常の液晶表示装置にて要求される視角50°で
あらゆる方向から見た場合においても、充分に使用に耐
えうる程度にまで液晶画面の着色を抑えることが可能と
なる。In particular, in the liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention, the liquid crystal display device has a liquid crystal display enough to withstand use even when viewed from all directions at a viewing angle of 50 ° required for a normal liquid crystal display device. Coloring of the screen can be suppressed.
【0100】さらに、請求項3の発明に係る液晶表示装
置では、視角70°といったさらに広視野角の液晶表示
装置において、どの方向から見ても全く液晶画面の着色
のない状態を実現できる。Furthermore, in the liquid crystal display device according to the third aspect of the present invention, in a liquid crystal display device having a wider viewing angle such as a viewing angle of 70 °, a state in which the liquid crystal screen is completely free of color when viewed from any direction can be realized.
【0101】それゆえ、上記構成は、白黒表示における
コントラスト比が観視者の視角方向によって影響されな
いため、液晶表示装置の表示画像の品質が格段に向上す
るという効果を奏する。Therefore, the above configuration has an effect that the quality of the display image of the liquid crystal display device is remarkably improved because the contrast ratio in the black and white display is not affected by the viewing angle direction of the viewer.
【0102】また、請求項4の発明に係る液晶表示装置
は、請求項1又は2の構成において、液晶層における液
晶材料の、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δ
n(550)が、0.060より大きく0.120より
小さい範囲に設定されている構成である。In the liquid crystal display device according to the present invention, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δ of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm.
This is a configuration in which n (550) is set in a range larger than 0.060 and smaller than 0.120.
【0103】これにより、液晶表示素子に生じる視角に
対応する位相差を解消することができるため、表示画面
において、視角に依存して生じる着色現象はもちろんの
こと、コントラスト変化、左右方向の反転現象等もさら
に改善することができる。As a result, the phase difference corresponding to the viewing angle generated in the liquid crystal display element can be eliminated, so that not only the coloring phenomenon depending on the viewing angle but also the contrast change and the reversal phenomenon in the left and right directions on the display screen. Etc. can be further improved.
【0104】また、請求項5の発明に係る液晶表示装置
は、請求項4の構成において、液晶層における液晶材料
の、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn(5
50)が、0.070以上0.095以下の範囲に設定
されている構成である。According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the fourth aspect, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (5) with respect to light having a wavelength of 550 nm.
50) is a configuration set in the range of 0.070 or more and 0.095 or less.
【0105】これにより、請求項4の発明に係る液晶表
示装置よりも、より一層、視角に依存して生じるコント
ラスト変化、左右方向の反転現象等を改善することがで
きる。As a result, it is possible to further improve the contrast change depending on the viewing angle, the left-right inversion phenomenon, and the like, as compared with the liquid crystal display device according to the fourth aspect of the present invention.
【0106】請求項6の発明に係る液晶表示装置は、請
求項1、2又は4の構成において、全ての位相差板にお
いて、主屈折率na と主屈折率nb との差と、位相差板
の厚さdとの積(na −nb )×dが、80nmから2
50nmの間に設定されている構成である。The liquid crystal display device according to the invention of claim 6 is the liquid crystal display device according to claim 1, 2 or 4, wherein the difference between the main refractive index n a and the main refractive index n b and the position of all the retardation plates are different. The product (n a −n b ) × d with the thickness d of the retardation plate is 2 from 80 nm.
The configuration is set between 50 nm.
【0107】このように、液晶表示装置に介在される全
ての位相差板において、主屈折率na と主屈折率nb と
の差と、位相差板の厚さdとの積(na −nb )×d
を、80nmから250nmの間に設定することで、前
述した本発明の備えた位相差板による位相差の補償機能
を確実に得ることができ、視認性を確実に向上し得る。As described above, in all the phase difference plates interposed in the liquid crystal display device, the product (n a) of the difference between the main refractive index n a and the main refractive index n b and the thickness d of the phase difference plate. −n b ) × d
Is set between 80 nm and 250 nm, the function of compensating for the phase difference by the above-described retardation plate of the present invention can be reliably obtained, and the visibility can be reliably improved.
【図1】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構
成を分解して示す断面図である。FIG. 1 is an exploded cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記液晶表示装置における配向膜のラビング方
向と正視角方向との関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a rubbing direction of an alignment film and a normal viewing angle direction in the liquid crystal display device.
【図3】上記液晶表示装置の位相差板における主屈折率
を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main refractive index of a retardation plate of the liquid crystal display device.
【図4】上記液晶表示装置における偏光板および位相差
板の光学的な配置を液晶表示装置の各部を分解して示す
斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an optical arrangement of a polarizing plate and a phase difference plate in the liquid crystal display device, in which respective parts of the liquid crystal display device are disassembled.
【図5】上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶
材料の波長に対する屈折率異方性Δnを示すグラフであ
る。FIG. 5 is a graph showing a refractive index anisotropy Δn with respect to a wavelength of one liquid crystal material used for a liquid crystal layer of the liquid crystal display device.
【図6】上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶
材料の波長に対するΔn(λ)/Δn(550)を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing Δn (λ) / Δn (550) versus wavelength of one liquid crystal material used for a liquid crystal layer of the liquid crystal display device.
【図7】上記液晶表示装置の視角依存性を測定する測定
系を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a measurement system for measuring the viewing angle dependency of the liquid crystal display device.
【図8】実施例1における液晶表示装置の透過率−液晶
印加電圧特性を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing transmittance-liquid crystal applied voltage characteristics of the liquid crystal display device in Example 1.
【図9】実施例1に対する比較例の液晶表示装置の透過
率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing transmittance-liquid crystal applied voltage characteristics of a liquid crystal display device of a comparative example with respect to Example 1.
【図10】TN液晶表示素子における液晶分子のねじれ
配向を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a twist alignment of liquid crystal molecules in a TN liquid crystal display device.
1 液晶表示素子 2・3 位相差板 4・5 偏光板(偏光子) 8 液晶層 9・12 ガラス基板(透光性基板) 10・13 透明電極(透明電極層) 11・14 配向膜 REFERENCE SIGNS LIST 1 liquid crystal display element 2.3 retardation plate 4.5 polarizing plate (polarizer) 8 liquid crystal layer 9.1 glass substrate (light-transmitting substrate) 10.13 transparent electrode (transparent electrode layer) 11.14 alignment film
Claims (6)
れぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入
することによって構成される液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚
介在された位相差板であって、屈折率楕円体の3つの主
屈折率na 、nb 、nc がna =nc >nb という関係
を有し、主屈折率na 及びnc が表面と平行で、主屈折
率nb が表面の法線方向に平行な位相差板とを備えた液
晶表示装置において、 上記液晶表示素子に封入された液晶層における液晶材料
の屈折率異方性Δnの光の波長に対する変化が、視角に
依存した液晶画面の着色が発生しない範囲に設定されて
いることを特徴とする液晶表示装置。1. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer encapsulated between a pair of translucent substrates each having a transparent electrode layer and an alignment film formed on opposing surfaces, and both sides of the liquid crystal display device. And a retardation plate interposed between at least one of the liquid crystal display element and the polarizer, wherein the three main refractive indices n a and n b of the index ellipsoid are provided. , N c has a relationship of n a = n c > n b , and a retardation plate in which the main refractive indices n a and n c are parallel to the surface and the main refractive index n b is parallel to the normal direction of the surface. The change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material in the liquid crystal layer enclosed in the liquid crystal display element with respect to the wavelength of light is set in a range in which coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle does not occur. A liquid crystal display device characterized in that:
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と波長
650nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)の
差Δn(450)−Δn(650)が、0以上0.00
90未満の範囲に設定されていることを特徴とする請求
項1に記載の液晶表示装置。2. The method according to claim 1, wherein the liquid crystal material in said liquid crystal layer has a wavelength of 45.
The difference Δn (450) −Δn (650) between the refractive index anisotropy Δn (450) for light of 0 nm and the refractive index anisotropy Δn (650) for light of 650 nm is 0 or more and 0.00 or more.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is set in a range less than 90.
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と波長
650nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)の
差Δn(450)−Δn(650)が、0以上0.00
45以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求
項2に記載の液晶表示装置。3. The method according to claim 1, wherein the liquid crystal material in said liquid crystal layer has a wavelength of 45.
The difference Δn (450) −Δn (650) between the refractive index anisotropy Δn (450) for light of 0 nm and the refractive index anisotropy Δn (650) for light of 650 nm is 0 or more and 0.00 or more.
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the range is set to 45 or less.
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、
0.060より大きく0.120より小さい範囲に設定
されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液
晶表示装置。4. A liquid crystal material having a wavelength of 55
The refractive index anisotropy Δn (550) for light of 0 nm is:
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is set in a range larger than 0.060 and smaller than 0.120.
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、
0.070以上0.095以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。5. The liquid crystal material according to claim 1, wherein
The refractive index anisotropy Δn (550) for light of 0 nm is:
The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the liquid crystal display device is set in a range from 0.070 to 0.095.
主屈折率nb との差と、位相差板の厚さdとの積(na
−nb )×dが、80nmから250nmの間に設定さ
れていることを特徴とする請求項1、2又は4に記載の
液晶表示装置。6. The product (n a ) of the difference between the main refractive index n a and the main refractive index n b and the thickness d of the phase difference plate in all the phase difference plates.
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein −n b ) × d is set between 80 nm and 250 nm.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP34604696A JP3452744B2 (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Liquid crystal display |
| TW086118905A TW515925B (en) | 1996-12-25 | 1997-12-15 | Liquid crystal display device |
| KR1019970072507A KR100290267B1 (en) | 1996-12-25 | 1997-12-23 | Liquid crystal display device |
| US08/997,219 US6839110B1 (en) | 1996-12-25 | 1997-12-23 | Liquid crystal display device incorporating phase difference plate and liquid crystal layer capable of improving viewing angle dependence |
| US10/870,405 US7088410B2 (en) | 1996-12-25 | 2004-06-16 | Liquid crystal display device incorporating a phase difference plate capable of improving viewing angle dependence |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34604696A JP3452744B2 (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Liquid crystal display |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186355A true JPH10186355A (en) | 1998-07-14 |
| JP3452744B2 JP3452744B2 (en) | 2003-09-29 |
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| JP (1) | JP3452744B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7145535B2 (en) * | 2001-09-26 | 2006-12-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
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1996
- 1996-12-25 JP JP34604696A patent/JP3452744B2/en not_active Expired - Fee Related
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