JPH11258591A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視角に依存して生じるコントラスト変化や着
色現象、反転現象等をさらに改善し、特に、視角に依存
した液晶画面の着色現象を効果的に改善することができ
る液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示素子１と偏光板４、５との間
に、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ及びｎｃ
がｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、表面に概ね平行な主
屈折率ｎａ又はｎｃの方向を軸として時計回り又は反時
計回りに、主屈折率ｎｂの方向が表面の法線方向から傾
斜し、主屈折率ｎｃ又はｎａの方向が表面に概ね平行な
方向から傾斜している位相差板２、３を配置する。液晶
層８の液晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長に対する変化
度合及び異常光屈折率ｎｅの波長に対する変化度合のう
ちの少なくとも一方を視角に依存した画面着色が発生し
ない範囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子と光
学的異方性を有する位相差素子とを組み合わせることに
より表示画面の視野角が改善された液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ネマティック液晶を用いた液晶表
示装置は時計や電卓等の数値セグメント型表示装置に広
く用いられていたが、最近ではワードプロセッサ、ノー
トブック型パーソナルコンピュータや車載用液晶テレビ
ジョン等にも用いられるようになっている。

【０００３】この液晶表示装置は、一般に、液晶層を間
に挟んで対向配置される一対の透光性基板を有してお
り、この基板上に画素をオン・オフさせるための電極配
線等が形成されている。例えば、アクティブマトリクス
型液晶表示装置においては、液晶に電圧を印加するため
の画素電極がマトリクス状に設けられ、各画素電極に選
択的に電位を与えるためのスイッチング手段として電界
効果トランジスタ等の能動素子が上記電極配線と共に基
板上に設けられている。さらに、カラー表示を行う液晶
表示装置においては、基板上に赤色、緑色、青色等のカ
ラーフィルタ層が設けられている。

【０００４】このような液晶表示装置においては、液晶
のツイスト角に応じて異なる表示方式が適宜選択されて
用いられている。その中でも、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（以下、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（以下、ＳＴＮ方式と称す
る）が良く知られている。

【０００５】前者のＴＮ方式は、ネマティック液晶分子
を一対の基板間で９０゜捩れた状態に配向させ、その捩
れ方向に沿って光を導くことにより表示を行うものであ
る。後者のＳＴＮ方式は、ネマティック液晶分子のツイ
スト角を一対の基板間で９０゜よりも大きくすることに
よって液晶印加電圧の閾値付近における光透過率が急峻
に変化することを利用したものである。

【０００６】これらの表示方式のうち、ＳＴＮ方式は液
晶の複屈折効果を利用したものであるので、色の干渉に
よって表示画面の背景に特有の着色が生じる。従来、こ
のような着色を防いでＳＴＮ方式により白黒表示を行う
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。この光学補償板を用いる表示方式として
は、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方式
（以下、ＤＳＴＮ方式と称する）と、フィルム型位相補
償方式（以下、フィルム付加型方式と称する）とに大別
される。

【０００７】上記ＤＳＴＮ方式は、表示用液晶セルと、
この表示用液晶セルとは逆方向のツイスト角で捩れ配向
させた液晶セルとの２層の液晶セルを有する構造であ
り、他方の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である。軽量性及び低コスト
性の観点からはフィルム付加型方式が有力であると考え
られている。

【０００８】上記ＳＴＮ方式においては、これらの位相
補償方式を採用することにより白黒表示特性が改善され
たため、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。

【０００９】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。

【００１０】前者のノーマリブラック方式は液晶表示素
子の両側を挟んで１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、液晶層にオン電圧を印加しな
い状態（オフ状態）で黒を表示する方式である。後者の
ノーマリホワイト方式は液晶表示素子の両側を挟んで１
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、液晶層にオフ状態で白を表示する方式である。これ
らのうち、表示コントラスト、色再現性及び表示の視角
依存性等の観点からはノーマリホワイト方式が有力であ
る。

【００１１】ところで、上記ＴＮ方式の液晶表示装置に
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、及び液晶分子が上下基板に対して傾斜して配向し
ていることにより、観察者が表示画面を見る方向や見る
角度によって表示画像のコントラストが変化し、視角依
存性が大きくなるという問題がある。この問題について
以下に説明する。

【００１２】図８はＴＮ方式の液晶表示素子３１の断面
構造を模式的に示したものであり、液晶層に中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子３２がやや立ち上がってい
る状態を示している。

【００１３】この液晶表示素子３１において、一対の基
板３３、３４の表面の法線方向に通過する直線偏光３
５、及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と交わる角度が各々異なっ
ている。ここで、液晶分子３２には屈折率異方性Δｎが
存在するため、各直線偏光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ので、これが視角
依存性の発生原因となる。

【００１４】さらに、実際の液晶層の内部において、基
板３３と３４との中間部付近と基板３３、３４の近傍と
では液晶分子３２のチルト角が異なっており、また、基
板表面の法線方向を軸として液晶分子３２が９０゜捩れ
ている状態にあるので、これらも視角依存性の発生原因
となる。

【００１５】このように、液晶層を通過する直線偏光３
５、３６、３７はその方向や角度により様々な複屈折効
果を受けて複雑な視角依存性を示すことになる。

【００１６】例えば、画面法線方向から正視角方向（画
面の下方向）に視角を傾けて行くと、ある角度以上で表
示画面が着色する現象（以下、着色現象と称する）や白
黒が反転する現象（以下、反転現象と称する）が発生す
る。また、画面法線方向から反視角方向（画面の上方
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。

【００１７】さらに、上述した液晶表示装置において
は、表示画面が大きくなるにつれて視角が狭くなるとい
う問題もある。例えば、大きな液晶表示画面を近距離で
正面方向から見ると、視角依存性のために画面の上部と
下部とで表示された色が異なる場合がある。これは、表
示画面が大きくなると画面全体を見る見込み角が大きく
なるため、表示画面を斜め方向から見たのと同じことに
なるからである。

【００１８】このようなＴＮ方式における視角依存性を
改善するために、光学的異方性を有する光学素子（位相
差素子）としての位相差板（又は位相差フィルム）を液
晶表示素子と偏光板との間に配置する方法が提案されて
いる。

【００１９】この方法では、屈折率異方性を有する液晶
分子を通過して直線偏光から楕円偏光に変換された光
を、屈折率異方性を有する液晶層の片側又は両側に設け
た位相差板を通過させる。これにより、視角に応じて生
じる正常光と異常光との位相差変化を補償して直線偏光
に再変換することができるので、視角依存性を改善する
ことが可能となる。

【００２０】例えば特開平５−３１３１５９号公報に
は、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を用
いる方法が提案されている。しかしながら、この位相差
板を用いても正視角方向の反転現象を改善するのには限
界がある。

【００２１】そこで、特開平６−７５１１６号公報に
は、位相差板として屈折率楕円体の主屈折率方向を位相
差板の表面の法線方向に対して傾斜させたものを用いる
方法が提案されている。ここでは、位相差板として以下
のような２種類のものが挙げられている。

【００２２】１つは、位相差板の屈折率楕円体の３つの
主屈折率のうち、最小の主屈折率の方向を位相差板の表
面に対して平行にし、かつ、残りの２つの主屈折率の一
方の方向を位相差板の表面に対してθの角度で傾斜させ
ると共に、他方の方向を位相差板表面の法線方向に対し
てθの角度で傾斜させ、θの値を２０゜≦θ≦７０゜と
したものである。

【００２３】もう１つは、位相差板の屈折率楕円体の３
つの主屈折率ｎａ、ｎｂ及びｎｃがｎａ＝ｎｃ＞ｎｂで
あり、位相差板の表面に平行な主屈折率ｎａ又はｎｃの
方向を軸として、主屈折率ｎｂの方向を表面の法線方向
から時計回り又は反時計回りに傾斜させると共に、主屈
折率ｎｃ又はｎａの方向を表面に平行な方向から時計回
り又は反時計回りに傾斜させたものであり、屈折率楕円
体が傾斜した位相差板である。

【００２４】これら２種類の位相差板のうち、前者は各
々一軸性のものと二軸性のものとを用いることができ
る。後者はこのような位相差板を１枚のみで用いてもよ
いが、さらに、２枚の位相差板を各々の主屈折率ｎｂの
傾斜方向が互いに９０゜の角度をなすように組み合わせ
て用いることもできる。

【００２５】このような位相差板を液晶表示素子と偏光
板との間に少なくとも１枚以上配置することにより、表
示画像の視角に依存して生じるコントラストの変化、着
色現象及び反転現象をある程度までは改善することがで
きる。

【００２６】さらに、特開平８−１０１３８１号公報に
は、上記２種類の位相差板のうち、後者を用いた液晶表
示装置において、位相差板の屈折率異方性の波長分散を
液晶の屈折率異方性の波長分散に比べて小さくすること
により表示色の視角特性を改善する方法が提案されてい
る。また、特開平５−２１５９１２号公報には、屈折率
楕円体を傾斜させない従来の位相差板を用いた液晶表示
装置において、位相差板の屈折率異方性の波長分散を液
晶の屈折率異方性の波長分散に比べて小さくすることに
より視角特性を改善する方法が提案されている。

【００２７】ここで、位相差板の波長分散を調節する方
法としては、位相差板の材料を変更する方法と、位相差
板の厚みを調節する方法とが挙げられる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】今日のように広視野角
及び高表示品位の液晶表示装置が望まれている状況下に
おいては、さらなる視角依存性の改善が要求されてお
り、上述の特開平６−７５１１６号公報に開示されてい
る位相差板を用いただけでは必ずしも充分であるとは言
えない。

【００２９】一方、特開平８−１０１３８１号公報及び
特開平５−２１５９１２号公報に開示されている方法で
は、位相差板として使用可能な材料に制限があるため、
適切な波長分散を有する材料からなる位相差板は現実的
ではない。また、位相差板の厚みを厚くすると、視角を
倒したときに光路長の変化と屈折率楕円体の変化とから
位相差が変化するため、視野角拡大の妨げとなって実用
上好ましくない。さらに、この方法では視角を倒したと
きの表示画面の着色現象を改善するには至っておらず、
未だ改善の余地を有している。

【００３０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、視角に依存して生じるコ
ントラスト変化や着色現象、反転現象等をさらに改善
し、特に、視角に依存した液晶画面の着色現象を効果的
に改善することができる液晶表示装置を提供することを
目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、各々電極層及び配向膜を有する一対の基板の間に液
晶層が挟持されてなる液晶表示素子と、該液晶表示素子
の両側を挟む一対の偏光子と、少なくとも一方の偏光子
及び該液晶表示素子の間に設けられた少なくとも１枚の
位相差素子とを有する液晶表示装置において、該位相差
素子の屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ及びｎ
ｃがｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、該位相差素子の表
面に概ね平行な主屈折率ｎａ及びｎｃのうちの一方の方
向を軸として、主屈折率ｎｂの方向が表面の法線方向か
ら時計回り又は反時計回りに傾斜すると共に、主屈折率
ｎａ及びｎｃの他方の方向が表面に概ね平行な方向から
時計回り又は反時計回りに傾斜しており、かつ、該液晶
層中の液晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長に対する変化
度合い及び異常光屈折率ｎｅの波長に対する変化度合の
うちの少なくとも一方が、視角に依存した画面着色が発
生しない範囲に設定されており、そのことにより上記目
的が達成される。

【００３２】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５
０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長
５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及
び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５
０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））≧１ の関係を有していてもよい。

【００３３】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
が、 １．６５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．４０ の範囲に設定されていてもよい。

【００３４】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
が、 １．８５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．２０ の範囲に設定されているのが好ましい。

【００３５】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
が、 １．７０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．３０ の範囲に設定されていてもよい。

【００３６】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
が、 １．８５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．１０ の範囲に設定されているのが好ましい。

【００３７】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５
０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長
５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及
び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５
０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））＜１ の関係を有していてもよい。

【００３８】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
が、 １．００≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．６５ の範囲に設定されていてもよい。

【００３９】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
が、 １．１５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．４５ の範囲に設定されているのが好ましい。

【００４０】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
が、 １．２０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．７０ の範囲に設定されていてもよい。

【００４１】前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に
対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍ
の光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
が、 １．３５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．６０ の範囲に設定されているのが好ましい。

【００４２】波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶材料
の屈折率異方性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のが好まし
い。

【００４３】波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶材料
の屈折率異方性Δｎ（５５０）が０．０７０以上０．０
９５以下の範囲に設定されているのが好ましい。

【００４４】前記位相差素子における屈折率楕円体の傾
斜角が１５゜以上７５゜以下の範囲に設定されているの
が好ましい。

【００４５】前記位相差素子の主屈折率ｎａ及びｎｂの
差と、該位相差素子の厚さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）×ｄ
が８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定されている
のが好ましい。

【００４６】以下、本発明を完成するに至った経緯及び
本発明の作用について説明する。

【００４７】本発明にあっては、位相差素子の屈折率楕
円体の３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ及びｎｃがｎａ＝ｎｃ
＞ｎｂの関係を有し、位相差素子の表面に概ね平行な主
屈折率ｎａ及びｎｃのうちの一方の方向を軸として、主
屈折率ｎｂの方向が表面の法線方向から時計回り又は反
時計回りに傾斜すると共に、主屈折率ｎａ及びｎｃの他
方の方向が表面に概ね平行な方向から時計回り又は反時
計回りに傾斜していることにより位相差素子の屈折率楕
円体が傾斜している。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すると、これらの
位相差に伴って通過光が楕円偏光に変化されるが、上記
位相差板により正常光と異常光との位相差が補償され
る。

【００４８】しかしながら、このような位相差板の補償
機能のみでは、さらなる視角依存性の改善要求を充分満
たすことができない。

【００４９】そこで、本願発明者らは研究を重ねた結
果、液晶表示素子に封入された液晶層において、液晶材
料の正常光屈折率ｎｏの波長依存性や液晶材料の異常光
屈折率ｎｅの波長依存性と、位相差板の屈折率の波長依
存性とのマッチングが悪い場合に、視角を倒したときや
中間調表示時に着色が顕著になって表示画像の状態が著
しく悪化することを見い出し、特に、液晶材料の正常光
屈折率ｎｏの波長に対する変化度合と液晶材料の異常光
屈折率ｎｅの波長に対する変化度合とが、液晶表示画面
の着色に影響を与えることを見い出して、本発明を完成
させるに至った。

【００５０】本発明の液晶表示装置にあっては、液晶材
料の正常光屈折率ｎｏの波長に対する変化度合及び異常
光屈折率ｎｅのうちの少なくとも一方を、視角に依存し
た画面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り、さ
らに、後述する実施形態に示すように、コントラスト変
化や反転現象についても、位相差板の補償機能のみの場
合よりもさらに改善することができた。

【００５１】さらに、本願発明者らが研究を重ねた結
果、液晶表示素子に封入された液晶層において、液晶材
料の屈折率の波長に対する変化度合について、視角に依
存した画面着色が発生しない範囲が異なる液晶材料が存
在することが判明した。

【００５２】そこで、本発明の液晶表示装置にあって
は、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異常光屈折
率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する異常光
屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）とが （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））≧１ の関係を有する場合と、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））＜１ の関係を有する場合とに分けて、各々の場合について液
晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長に対する変化度合及び
液晶材料の異常光屈折率ｎｅの波長に対する変化度合の
うちの少なくとも一方を、視角に依存した画面着色が発
生しない範囲に設定した。

【００５３】液晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長に対す
る変化度合と、液晶材料の異常光屈折率ｎｅの波長に対
する変化度合とは、具体的には以下の範囲に設定する。

【００５４】（１）液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４
５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波
長５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）
及び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６
５０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））≧１ の関係を有する場合、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度
合を、 １．６５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．４０ の範囲に設定する。

【００５５】又は、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
を、 １．７０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．３０ の範囲に設定する。

【００５６】少なくともこれらの何れかの範囲とするこ
とで、後述する実施形態１及び実施形態２に示すよう
に、通常の液晶表示装置に対して要求される視角５０゜
において、若干の色付きは生じるものの、どの方向から
見ても充分使用に耐え得る表示が得られる。

【００５７】さらに好ましくは、 １．８５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．２０ の範囲に設定する。

【００５８】又は、 １．８５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．１０ の範囲に設定する。

【００５９】少なくともこれらの何れかの範囲とするこ
とで、後述する実施形態１及び実施形態２に示すよう
に、視角７０゜という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着色現象が無い表示が
得られる。

【００６０】（２）液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４
５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波
長５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）
及び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６
５０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））＜１ の関係を有する場合、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度
合を、 １．００≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．６５ の範囲に設定する。

【００６１】又は、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
を、 １．２０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．７０ の範囲に設定する。

【００６２】少なくともこれらの何れかの範囲とするこ
とで、後述する実施形態３及び実施形態４に示すよう
に、通常の液晶表示装置に対して要求される視角５０゜
において、若干の色付きは生じるものの、どの方向から
見ても充分使用に耐え得る表示が得られる。

【００６３】さらに好ましくは、 １．１５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．４５ の範囲に設定する。

【００６４】又は、 １．３５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．６０ の範囲に設定する。

【００６５】少なくともこれらの何れかの範囲とするこ
とで、後述する実施形態３及び実施形態４に示すよう
に、視角７０゜という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着色現象が無い表示が
得られる。

【００６６】本発明の液晶表示装置にあっては、波長５
５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δｎ（５
５０）を０．０６０より大きく０．１２０より小さい範
囲に設定するのが好ましい。可視光領域である波長５５
０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δｎ（５５
０）が０．０６０以下又は０．１２０以上である場合、
後述する実施形態５に示すように、視角方向によって反
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
れているからである。波長５５０ｎｍの光に対する液晶
材料の屈折率異方性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視
角に応じた位相差を解消することができるので、液晶表
示画面において視角に依存して生じる着色現象は当然な
がら、コントラスト変化や左右方向の反転現象等もさら
に改善することができる。

【００６７】ここで、波長５５０ｎｍの光に対する液晶
材料の屈折率異方性Δｎ（５５０）を０．０７０以上
０．０９５以下の範囲に設定することにより、後述する
実施形態５に示すように、視角に応じた位相差をより効
果的に解消することができる。従って、液晶表示画面に
おいて視角に依存して生じる着色現象、コントラスト変
化や左右方向の反転現象等を確実に改善することができ
る。

【００６８】本発明の液晶表示装置にあっては、位相差
素子における屈折率楕円体の傾斜角を１５゜以上７５゜
以下の範囲に設定するのが好ましい。このように位相差
素子の屈折率楕円体の傾斜角を設定することにより、後
述する実施形態５に示すように、上述した視角に応じて
生じる正常光と異常光との位相差変化を、位相差素子に
よって確実に補償することができる。

【００６９】本発明の液晶表示装置にあっては、位相差
素子の主屈折率ｎａ及びｎｂの差と、位相差素子の厚さ
ｄとの積（ｎａ−ｎｂ）×ｄを８０ｎｍ以上２５０ｎｍ
以下の範囲に設定するのが好ましい。このように位相差
素子の主屈折率ｎａ及びｎｂの差と位相差素子の厚さｄ
との積を設定することにより、後述する実施形態５に示
すように、上述した視角に応じて生じる正常光と異常光
との位相差変化を、位相差素子によって確実に補償する
ことができる。

【００７０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００７１】図１は、本発明の一実施形態である液晶表
示装置の構造を示す断面図である。この液晶表示装置
は、液晶表示素子１と一対の位相差板２、３と一対の偏
光板４、５とからなる液晶セル１６と駆動回路１７とを
備えている。

【００７２】液晶表示素子１は、対向配置された一対の
電極基板６、７の間に液晶層８が挟持されている。一方
の電極基板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。他方の電極基板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。

【００７３】両透明電極１０、１１は駆動回路１７に接
続されている。なお、この図１においては簡略化のため
に２画素分の構成を示しているが、液晶表示素子１の表
示部のほぼ全体において所定幅の帯状の透明電極１０、
１３がガラス基板９、１２上に形成され、一方のガラス
基板９上の透明電極１０と他方のガラス基板１０上の透
明電極１３とは基板面に垂直な方向から見て相互に交差
（ここでは直交）するように形成されている。

【００７４】配向膜１１、１４は、液晶層８中の液晶分
子が約９０゜捩れ配向するように予めラビング処理が施
されている。配向膜１１のラビング方向Ｒ１と配向膜１
４のラビング方向Ｒ２とは、図２に示すように、互いに
直交する方向に設定されている。

【００７５】両電極基板６、７はシール樹脂１５により
貼り合わせられており、電極基板６、７とシール樹脂１
５とで囲まれる空間内に液晶層８が封入されている。な
お、この液晶層８の詳細については後述するが、位相差
板２、３による位相差補償機能と組み合わせて最良な特
性が得られるように、液晶層８中の液晶材料の正常光屈
折率ｎｏの波長に対する変化度合及び異常光屈折率ｎｅ
の波長に対する変化度合が所定の範囲に設定してある。

【００７６】位相差板２、３は、液晶表示素子１とその
両側の偏光板４、５との間に各々１枚ずつ配置されてい
る。この位相差板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傾斜配向又はハイブリ
ッド配向されて架橋されたものである。これにより、後
述するように、屈折率楕円体が傾斜した位相差板２、３
が得られる。

【００７７】位相差板２、３の支持体材料としては、一
般に偏光板に用いられるトリアセチルセルロース（ＴＡ
Ｃ）が適しており、信頼性が高い位相差板が得られる。
それ以外の材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の耐環境性や
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。

【００７８】位相差板２、３は、図３に示すように、異
なる３方向の主屈折率ｎａ、ｎｂ、ｎｃを有している。

【００７９】３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ及びｎｃはｎａ
＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有している。この場合、光学軸が
１つのみ存在するので位相差板２、３は一軸性を備えた
ものとなり、屈折率異方性が負となる。

【００８０】主屈折率ｎａの方向は、直交座標軸ｘｙｚ
のうち、位相差板２、３の表面に平行（画面に平行）な
ｙ軸の方向と一致している。主屈折率ｎｂの方向は、主
屈折率ｎａの方向を軸として、位相差板２、３の表面に
垂直（表面の法線方向、画面に垂直）なｚ軸の方向から
矢印Ａの方向にθ傾いている。主屈折率ｎｃの方向は、
主屈折率ｎａの方向を軸として、位相差板２、３の表面
に平行（画面に平行）なｘ軸の方向から矢印Ｂの方向に
θ傾いている。この屈折率楕円体の傾斜角度θは１５゜
≦θ≦７５゜とするのが好ましい。この範囲に設定する
ことにより屈折率楕円体の傾斜方向が時計回り及び反時
計回りに関わらず、位相差板２、３による位相差補償機
能を確実に得ることができる。ここで、位相差板２、３
に異方性を与える方向に傾斜する主屈折率ｎｂの方向を
位相差板２、３の表面に投影した方向をＤとする。

【００８１】位相差板２、３の第１のリターデーション
値は主屈折率ｎａ及びｎｃの差（屈折率異方性Δｎ）と
位相差素子の厚さｄとの積（ｎｃ−ｎａ）×ｄで表され
るが、ｎａ＝ｎｃであるためほぼ０ｎｍになる。第２の
リターデーション値は主屈折率ｎａ及びｎｂの差（屈折
率異方性Δｎ）と位相差素子の厚さｄとの積（ｎａ−ｎ
ｂ）×ｄで表されるが、８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の
範囲に設定するのが好ましい。この範囲に設定すること
により、位相差板２、３による位相差補償機能を確実に
得ることができる。

【００８２】なお、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、３次元方向の主屈折率
ｎａ、ｎｂ、ｎｃの異方性が屈折率楕円体で表される。
その屈折率異方性Δｎは、屈折率異方体をどの方向から
観察するかによって異なる値になる。

【００８３】本実施形態の液晶表示装置において、液晶
表示素子１、位相差板２、３及び偏光板４、５は図４に
示すように配置されている。

【００８４】偏光板４は、その吸収軸ＡＸ１が上述の配
向膜１１のラビング方向Ｒ１と平行になるように配置さ
れ、偏光板５は、その吸収軸ＡＸ２が上述の配向膜１４
のラビング方向Ｒ２と平行になるように配置される。こ
の液晶表示装置においては、ラビング方向Ｒ１、Ｒ２を
互いに直交させているため、吸収軸ＡＸ１、ＡＸ２も互
いに直交している。

【００８５】位相差板２は、図３に示した方向Ｄ（Ｄ
１）が配向膜１１のラビング方向Ｒ１と平行になるよう
に配置され、位相差板３は、図３に示した方向Ｄ（Ｄ
２）が配向膜１４のラビング方向Ｒ２と平行になるよう
に配置される。

【００８６】このような液晶表示素子１、位相差板２、
３及び偏光板４、５の配置により、液晶層８にオン電圧
を印加しないオフ時に光を透過して白色表示を行う所謂
ノーマリホワイトモードの液晶表示装置が得られる。

【００８７】なお、位相差板２、３の配置については、
位相差板２、３のうちのいずれか一方のみを液晶表示素
子１の片側に配置してもよく、又は位相差板２、３の両
方を液晶表示素子２の片側に重ねて配置してもよい。さ
らに、３枚以上の位相差板を用いることも可能である。

【００８８】次に、液晶層８について、詳細に説明す
る。

【００８９】上述したように、位相差板２、３による位
相差補償機能と組み合わせて最良な特性が得られるよう
に、液晶層８中の液晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長に
対する変化度合及び異常光屈折率ｎｅの波長に対する変
化度合とは、表示画面に視角に依存した着色が発生しな
い範囲に設定してある。

【００９０】具体的には、液晶材料の正常光屈折率ｎｏ
の波長に対する変化度合と、液晶材料の異常光屈折率ｎ
ｅの波長に対する変化度合とは、以下に示す（１）又は
（２）の条件において、各々及びの少なくとも一方
の設定範囲の条件を満たすように設定する。

【００９１】（１）液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４
５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波
長５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）
及び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６
５０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））≧１ の関係を有する場合 液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する正常光屈折率
ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する正常光屈
折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する正
常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合を、 １．６５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．４０ の範囲に設定する。

【００９２】より好ましくは、 １．８５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．２０ の範囲に設定する。

【００９３】液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの
光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合を、 １．７０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．３０ の範囲に設定する。

【００９４】より好ましくは、 １．８５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．１０ の範囲に設定する。

【００９５】（２）液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４
５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波
長５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）
及び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６
５０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））＜１ の関係を有する場合 液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する正常光屈折率
ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する正常光屈
折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する正
常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合を、 １．００≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．６５ の範囲に設定する。

【００９６】より好ましくは、 １．１５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．４５ の範囲に設定する。

【００９７】液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対
する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの
光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合を、 １．２０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．７０ の範囲に設定する。

【００９８】より好ましくは、 １．３５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．６０ の範囲に設定する。

【００９９】この構成により、本実施形態の液晶表示装
置は、液晶表示素子１に視角に応じて生じる正常光と異
常光との位相差変化を位相差板２、３で補償すると共
に、液晶表示画面に生じる視角に依存した着色を液晶層
８の液晶材料により特に効果的に補償することができ
る。従って、視角に依存した表示画面の着色が効果的に
改善され、同時にコントラスト変化や反転現象も改善さ
れて、高画質の画像を得ることができる。

【０１００】以下に本発明の液晶表示装置について、さ
らに具体的な実施形態を挙げて説明する。

【０１０１】（実施形態１）本実施形態１では、図１に
示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料とし
て、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異常光屈折
率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する異常光
屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）とを、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））≧１ とし、かつ、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する正
常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対す
る正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光
に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合を、 １．６５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．４０ の範囲に設定したものを用いた。

【０１０２】この液晶材料は、下記構造式で示される材
料系をブレンドして調整した。

【０１０３】

【化１】

【０１０４】液晶セル１６のセル厚（液晶層８の厚み）
は５μｍとし、下記表１に示す５つの液晶表示装置（サ
ンプル＃１１〜＃１５）を作製した。

【０１０５】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傾
斜配向させて架橋させて、第１のリターデーション値
（ｎｃ−ｎａ）×ｄが０ｎｍ、第２のリターデーション
値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが１００ｎｍであり、図３に示し
た主屈折率ｎｂの方向がｘｙｚ座標軸におけるｚ軸方向
から矢印Ａの方向に約２０゜傾き、主屈折率ｎｃの方向
がｘ軸方向から矢印Ｂの方向に約２０゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ＝２０゜のものを作製した。

【０１０６】さらに、比較のために、図１の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料
として、（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎ
ｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））が１．５５及び２．５
０のものを用いた以外は本実施形態と同様にして下記表
１に示した２つの液晶表示装置（比較サンプル＃１００
及び＃１０１）を作製した。

【０１０７】上記サンプル＃１１〜＃１５及び比較サン
プル＃１００、＃１０１について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表１に示す。尚、下記表１及び後
述する実施形態２〜４の表２〜表４において、○は着色
無し、△を使用に耐え得る程度の着色あり、×は使用に
耐えない程度の着色ありを示す。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】上記表１に示すように、本実施形態のサン
プル＃１２〜＃１４については、視角７０゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、 １．８５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．２０ の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。

【０１１０】また、本実施形態のサンプル＃１１及び＃
１５については、視角５０゜まではどの方向から見ても
着色は確認されず、良好な画質が得られた。視角６０゜
では左右方向から見た場合に若干の着色が確認された
が、使用に耐え得る程度の着色であった。

【０１１１】これに対して、比較サンプル＃１００及び
＃１０１については、視角５０゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。

【０１１２】さらに、位相差板２、３として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル＃１１〜サンプル＃
１５、及び比較サンプル＃１００、＃１０１と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。

【０１１３】（実施形態２）本実施形態２では、図１に
示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料とし
て、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異常光屈折
率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する異常光
屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）とを、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））≧１ とし、かつ、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異
常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合を、 １．７０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．３０ の範囲に設定したものを用いた。

【０１１４】この液晶材料は、実施形態１において示し
た材料系をブレンドして調整した。

【０１１５】液晶セル１６のセル厚は５μｍとし、下記
表２に示す５つの液晶表示装置（サンプル＃２１〜＃２
５）を作製した。

【０１１６】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傾
斜配向させて架橋させて、第１のリターデーション値
（ｎｃ−ｎａ）×ｄが０ｎｍ、第２のリターデーション
値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが１００ｎｍであり、図３に示し
た主屈折率ｎｂの方向がｘｙｚ座標軸におけるｚ軸方向
から矢印Ａの方向に約２０゜傾き、主屈折率ｎｃの方向
がｘ軸方向から矢印Ｂの方向に約２０゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ＝２０゜のものを作製した。

【０１１７】さらに、比較のために、図１の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料
として、（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／（ｎ
ｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））が１．６０及び２．４
０のものを用いた以外は本実施形態と同様にして下記表
２に示した２つの液晶表示装置（比較サンプル＃２００
及び＃２０１）を作製した。

【０１１８】上記サンプル＃２１〜＃２５及び比較サン
プル＃２００、＃２０１について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表２に示す。

【０１１９】

【表２】

【０１２０】上記表２に示すように、本実施形態のサン
プル＃２２〜＃２４については、視角７０゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、 １．８５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．１０ の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。

【０１２１】また、本実施形態のサンプル＃２１及び＃
２５については、視角５０゜まではどの方向から見ても
着色は確認されず、良好な画質が得られた。視角６０゜
では左右方向から見た場合に若干の着色が確認された
が、使用に耐え得る程度の着色であった。

【０１２２】これに対して、比較サンプル＃２００及び
＃２０１については、視角５０゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。

【０１２３】さらに、位相差板２、３として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル＃２１〜サンプル＃
２５、及び比較サンプル＃２００、＃２０１と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。

【０１２４】（実施形態３）本実施形態３では、図１に
示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料とし
て、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異常光屈折
率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する異常光
屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）とを、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））＜１ とし、かつ、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する正
常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対す
る正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光
に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合を、 １．００≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．６５ の範囲に設定したものを用いた。

【０１２５】この液晶材料は、実施形態１において示し
た材料系をブレンドして調整した。

【０１２６】液晶セル１６のセル厚は５μｍとし、下記
表３に示す５つの液晶表示装置（サンプル＃３１〜＃３
５）を作製した。

【０１２７】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傾
斜配向させて架橋させて、第１のリターデーション値
（ｎｃ−ｎａ）×ｄが０ｎｍ、第２のリターデーション
値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが１００ｎｍであり、図３に示し
た主屈折率ｎｂの方向がｘｙｚ座標軸におけるｚ軸方向
から矢印Ａの方向に約２０゜傾き、主屈折率ｎｃの方向
がｘ軸方向から矢印Ｂの方向に約２０゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ＝２０゜のものを作製した。

【０１２８】さらに、比較のために、図１の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料
として（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ
（５５０）−ｎｏ（６５０））が０．９０及び１．７５
のものを用いた以外は本実施形態と同様にして下記表３
に示した２つの液晶表示装置（比較サンプル＃３００及
び＃３０１）を作製した。

【０１２９】上記サンプル＃３１〜＃３５及び比較サン
プル＃３００、＃３０１について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表３に示す。

【０１３０】

【表３】

【０１３１】上記表３に示すように、本実施形態のサン
プル＃３２〜＃３４については、視角７０゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、 １．１５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
（ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．４５ の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。

【０１３２】また、本実施形態のサンプル＃３１、＃３
５については、視角５０゜まではどの方向から見ても着
色は確認されず、良好な画質が得られた。視角６０゜で
は左右方向から見た場合に若干の着色が確認されたが、
使用に耐え得る程度の着色であった。

【０１３３】これに対して、比較サンプル＃３００及び
＃３０１については、視角５０゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。

【０１３４】さらに、位相差板２、３として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル＃３１〜サンプル＃
３５、及び比較サンプル＃３００、＃３０１と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。

【０１３５】（実施形態４）本実施形態４では、図１に
示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料とし
て、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異常光屈折
率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対する異常光
屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光に対する
異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４５０ｎｍの光に
対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの
光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０
ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）とを、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
（５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
０））））＜１ とし、かつ、液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対する異
常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光に対す
る異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎｍの光
に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合を、 １．２０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．７０ の範囲に設定したものを用いた。

【０１３６】この液晶材料は、実施形態１において示し
た材料系をブレンドして調整した。

【０１３７】液晶セル１６のセル厚は５μｍとし、下記
表４に示す５つの液晶表示装置（サンプル＃４１〜＃４
５）を作製した。

【０１３８】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傾
斜配向させて架橋させて、第１のリターデーション値
（ｎｃ−ｎａ）×ｄが０ｎｍ、第２のリターデーション
値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが１００ｎｍであり、図３に示し
た主屈折率ｎｂの方向がｘｙｚ座標軸におけるｚ軸方向
から矢印Ａの方向に約２０゜傾き、主屈折率ｎｃの方向
がｘ軸方向から矢印Ｂの方向に約２０゜傾いた屈折率楕
円体の傾斜角度θ＝２０゜のものを作製した。

【０１３９】さらに、比較のために、図１の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料
として、 （（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／（ｎｅ（５５
０）−ｎｅ（６５０））が１．１０及び１．８０のもの
を用いた以外は本実施形態と同様にして下記表２に示し
た２つの液晶表示装置（比較サンプル＃４００及び＃４
０１）を作製した。

【０１４０】上記サンプル＃４１〜＃４５及び比較サン
プル＃４００、＃４０１について、白色光の下、目視試
験を行った結果を下記表４に示す。

【０１４１】

【表４】

【０１４２】上記表４に示すように、本実施形態のサン
プル＃４２〜＃４４については、視角７０゜においてど
の方向から見ても着色は確認されず、良好な画質が得ら
れた。従って、 １．３５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．６０ の範囲では、特に優れた特性が得られることがわかる。

【０１４３】また、本実施形態のサンプル＃４１及び＃
４５については、視角５０゜まではどの方向から見ても
着色は確認されず、良好な画質が得られた。視角６０゜
では左右方向から見た場合に若干の着色が確認された
が、使用に耐え得る程度の着色であった。

【０１４４】これに対して、比較サンプル＃４００及び
＃４０１については、視角５０゜においてさえ左右方向
から見た場合に使用に耐え得ない程の黄色から橙色の着
色が確認された。

【０１４５】さらに、位相差板２、３として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル＃４１〜サンプル＃
４５、及び比較サンプル＃４００、＃４０１と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。

【０１４６】（実施形態５）本実施形態５では、図１に
示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料とし
て波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５
０）を０．０７０、０．０８０、０．０９５に設定した
材料を用い、液晶セル１６のセル厚を５μｍとして３つ
の液晶表示装置（サンプル＃５１〜＃５３）を作製し
た。各サンプルの正常光屈折率ｎｏの変化度合及び異常
光屈折率ｎｅの変化度合を下記表５に示す。

【０１４７】

【表５】

【０１４８】位相差板２、３としては、ディスコティッ
ク液晶を傾斜配向させた上記実施形態１と同様のものを
用いた。

【０１４９】さらに、比較のために、図１の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料
として波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
（５５０）を０．０６０、０．１２０に設定したものを
用いた以外は本実施形態と同様にして２つの液晶表示装
置（比較サンプル＃５０１及び＃５０２）を作製した。

【０１５０】上記サンプル＃５１〜＃５３及び比較サン
プル＃５０１、＃５０２について、図５に示すような受
光素子２１、増幅器２２及び記録装置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。

【０１５１】この測定系において、液晶表示装置の液晶
セル１６は、ガラス基板９側の面１６ａが直交座標軸ｘ
ｙｚの基準面ｘ−ｙの位置になるように設置される。

【０１５２】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、液晶セル１６の面１６ａに垂直なｚ方
向に対して角度φ（視角）をなす方向に、座標原点から
所定距離を置いた位置に配置されている。

【０１５３】測定時には、測定系に設置された液晶セル
１６に対して面１６ａの反対側の面から波長５５０ｎｍ
の単色光を照射する。これにより、液晶セル１６を透過
した単色光の一部が受光素子２１に入射される。そし
て、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、波形メモリやレコーダ等を備えた記録
装置２３によって記録される。

【０１５４】この測定系に本実施形態のサンプル＃５１
〜＃５３及び比較サンプル＃５０１、＃５０２を設置し
て、受光素子２１を一定の角度φで固定した場合の各液
晶表示装置への印加電圧と受光素子２１の出力レベルと
の関係を測定した。

【０１５５】ここでは、ｘ方向が画面の下側であり、ｙ
方向が画面の左側であると仮定して、角度φが５０゜と
なるように受光素子２１の配置位置を上方向、右方向及
び左方向に各々変えて測定を行った。

【０１５６】本実施形態のサンプル＃５１〜＃５３につ
いての測定結果を図６（ａ）〜（ｃ）に、比較サンプル
＃５０１及び＃５０２についての測定結果を図７（ａ）
〜（ｃ）に示す。図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜
（ｃ）は、各液晶表示装置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）を示すグラフで
あり、図６（ａ）及び図７（ａ）が図２の上方向から測
定を行った結果であり、図６（ｂ）及び図７（ｂ）が図
２の右方向から測定を行った結果であり、図６（ｃ）及
び図７（ｃ）が図２の左方向から測定を行った結果であ
る。

【０１５７】この図６（ａ）〜（ｃ）において、一点鎖
線で示した曲線Ｌ１、Ｌ４、Ｌ７が液晶層８にΔｎ（５
５０）＝０．０７０の液晶材料を用いたサンプル＃５１
を示し、実線で示した曲線Ｌ２、Ｌ５、Ｌ８は液晶層８
にΔｎ（５５０）＝０．０８０の液晶材料を用いたサン
プル＃５２を示し、点線で示した曲線Ｌ３、Ｌ６、Ｌ９
は液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．０９５の液晶材料を
用いたサンプル＃５３を示す。図７（ａ）〜（ｃ）にお
いて、実線で示した曲線Ｌ１０、Ｌ１２、Ｌ１４は液晶
層８にΔｎ（５５０）＝０．０６０の液晶材料を用いた
比較サンプル＃５０１を示し、点線で示した曲線Ｌ１
１、Ｌ１３、Ｌ１５は液晶層８にΔｎ（５５０）＝０．
１２０の液晶材料を用いた比較サンプル＃５０２を示
す。

【０１５８】上方向の透過率−液晶印加電圧特性につい
ては、本実施形態のサンプル＃５１〜＃５３では図６
（ａ）のＬ１〜Ｌ３に示すように、電圧が高くなるのに
伴って透過率が充分下がることが確認された。これに対
して、比較サンプル＃５０２では図７（ａ）のＬ１１に
示すように、電圧を高くしても充分に透過率が下がら
ず、比較サンプル＃５０１では図７（ａ）のＬ１０に示
すように、電圧が高くなるのに伴って透過率が一旦低下
した後で再び上昇する反転現象が見られた。

【０１５９】同様に、右方向の透過率−液晶印加電圧特
性については、本実施形態のサンプル＃５１〜＃５３で
は図６（ｂ）のＬ４〜Ｌ６に示すように、電圧が高くな
るのに伴って透過率がほぼ０近くまで低下することが確
認された。一方、比較サンプル＃５０１では図７（ｂ）
のＬ１２に示すように、電圧が高くなるのに伴って透過
率がほぼ０近くまで低下するが、比較サンプル＃５０２
では図７（ｂ）のＬ１３に示すように、電圧が高くなる
に伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇する反転現
象が見られた。

【０１６０】同様に、左方向の透過率−液晶印加電圧特
性については、本実施形態のサンプル＃５１〜＃５３で
は図６（ｃ）のＬ７〜Ｌ９に示すように、電圧が高くな
るのに伴って透過率がほぼ０近くまで低下することが確
認された。一方、比較サンプル＃５０１では図７（ｃ）
のＬ１４に示すように、電圧が高くなるのに伴って透過
率がほぼ０近くまで低下するが、比較サンプル＃５０２
では図７（ｃ）のＬ１５に示すように、電圧が高くなる
に伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇する反転現
象が見られた。

【０１６１】さらに、上記サンプル＃５１〜＃５３及び
比較サンプル＃５０１、＃５０２について、白色光の
下、目視試験を行ったところ、本実施形態のサンプル＃
５１〜＃５３及び比較サンプル＃５０１については、視
角５０゜まではどの方向から見ても着色は確認されず、
良好な画質が得られた。

【０１６２】これに対して、比較サンプル＃５０２につ
いては、視角５０゜において左右方向から見た場合に黄
色から橙色の着色が確認された。

【０１６３】以上の結果から、液晶層８の液晶材料とし
て波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５
０）を０．０７０、０．０８０、０．０９５に設定した
本実施形態の液晶表示装置（サンプル＃５１〜＃５３）
では、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示したように、電圧を
印加していくと透過率が充分低下して反転現象も見られ
ないため視野角が拡大しており、また、着色現象も見ら
れないので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。

【０１６４】これに対して、液晶層８の液晶材料として
波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５
０）を０．０６０、０．１２０に設定した液晶表示装置
（比較サンプル＃５０１及び＃５０２）では、図７
（ａ）〜図７（ｃ）に示したように、視角依存性が充分
改善されていないことがわかる。

【０１６５】さらに、位相差板２、３として透明な支持
体にディスコティック液晶を塗布してハイブリッド配向
させた以外は本実施形態のサンプル＃５１〜サンプル＃
５３、及び比較サンプル＃５０１、＃５０２と同様に作
製した液晶表示装置についても同様の結果が得られた。

【０１６６】上記位相差板２、３の屈折率楕円体の傾斜
角度θを変化させて、透過率−液晶印加電圧特性の傾斜
角度θに対する依存性を調べた結果、１５゜≦θ≦７５
゜の範囲であれば、位相差板２、３におけるディスコテ
ィック液晶の配向状態に関係なく、基本的に上述したも
のと同様な結果が得られた。これに対して、傾斜角度が
１５゜未満又は７５゜を超える場合には、反視角方向に
おける視野角が拡大されないことが確認された。

【０１６７】上記位相差板２、３の第２のリターデーシ
ョン値（ｎａ−ｎｂ）×ｄを変化させて、透過率−液晶
印加電圧特性の第２のリターデーション値に対する依存
性を調べた結果、第２のリターデーション値が８０ｎｍ
以上２５０ｎｍ以下の範囲であれば、位相差板２、３に
おけるディスコティック液晶の配向状態に関係なく、基
本的に上述したものと同様な結果が得られた。これに対
して、第２のリターデーション値が８０ｎｍ未満又は２
５０ｎｍを超える場合には、横方向（左右方向）におけ
る視野角が拡大されないことが確認された。

【０１６８】さらに、上記比較サンプル＃５０１及び＃
５０２の目視試験の結果を基にして、図１の液晶表示装
置に示した液晶表示装置において、液晶層８の液晶材料
として波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ
（５５０）を０．０６５、０．１００、０．１１５に設
定したものを用いた以外は本実施形態と同様にして３つ
の液晶表示装置（サンプル＃５４〜＃５６）を作製し
た。

【０１６９】図５に示した測定系にこれらのサンプル＃
５４〜＃５６を設置して、受光素子２１を一定の角度φ
で固定した場合の各液晶表示装置への印加電圧と受光素
子２１の出力レベルとの関係を測定し、さらに、白色光
の下、目視試験を行った。

【０１７０】その結果、波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性Δｎ（５５０）を０．１００、０．１１５に
設定した本実施形態のサンプル＃５５及び＃５６では、
角度φ＝５０゜とした場合に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が生じておらず、この程
度の透過率の上昇は使用に耐え得るものであった。上方
向においては、何等問題のない結果が得られた。一方、
波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５５
０）を０．０６５に設定した本実施形態のサンプル＃５
４では、上述した比較サンプル＃５０１と同様に、上方
向において電圧を高くするに伴って透過率が一旦低下し
た後で再び上昇するような反転現象があったが、図７
（ａ）に示した比較サンプル＃５０１（Ｌ１０）に比べ
て透過率の上昇度合は小さく、使用に耐え得るものであ
った。左右方向においては、何等問題のない結果が得ら
れた。

【０１７１】また、目視試験においては、本実施形態の
サンプル＃５５及び＃５６について黄色から橙色の若干
の着色が確認されたが、問題にならない程度の着色であ
った。一方、本実施形態のサンプル＃５４については若
干の青みを呈していることが確認されたが、問題になら
ない程度の青みであった。

【０１７２】さらに、サンプル＃５４と比較サンプル＃
５０１について、１Ｖ程度の電圧を印加して液晶セル１
６の表面の法線方向における白表示時の透過率を測定し
た。その結果、比較サンプル＃５０１では使用に耐え得
ない程度の透過率の低下が見られた。これに対して、本
実施形態のサンプル＃５４では若干の透過率の低下が確
認されたが、使用に耐え得る程度のものであった。

【０１７３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による場合に
は、屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ及びｎｃ
がｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、表面に概ね平行な主
屈折率ｎａ及びｎｃのうちの一方の方向を軸として、主
屈折率ｎｂの方向が表面の法線方向から時計回り又は反
時計回りに傾斜すると共に、主屈折率ｎａ及びｎｃの他
方の方向が表面に概ね平行な方向から時計回り又は反時
計回りに傾斜している位相差板を用いることにより、液
晶表示素子の位相差変化を補償することができる。それ
に加えて、液晶層の液晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長
に対する変化度合及び異常光屈折率ｎｅの波長に対する
変化度合のうちの少なくとも一方を視角に依存した画面
着色が発生しない範囲に設定することにより、視角に依
存した液晶表示画面の着色をより一層防止することが可
能となり、さらに、反転現象や反視角方向のコントラス
ト比の低下についても、位相差板の補償機能のみの場合
よりもさらに改善することができる。

【０１７４】さらに、請求項２又は請求項７の本発明に
よる場合には、液晶材料の屈折率の波長に対する変化度
合について、視角に依存した画面着色が発生しない範囲
が異なる材料があることを考慮して、各々の場合に応じ
た範囲に設定することにより視角に依存した液晶表示画
面の着色をより一層防止することが可能となり、さら
に、反転現象や反視角方向のコントラスト比の低下につ
いても、位相差板の補償機能のみの場合よりもさらに改
善することができる。

【０１７５】特に、請求項３、請求項５、請求項８又は
請求項１０の本発明による場合には、通常の液晶表示装
置に対して要求される視角５０゜を越える視角６０゜に
おいて、あらゆる方向から見て充分使用に耐え得る程度
まで液晶表示画面の着色を抑えることが可能となる。

【０１７６】さらに、請求項４、請求項６、請求項９又
は請求項１１の本発明による場合には、視角７０゜とい
うさらに広視野角の液晶表示装置において、どの方向か
ら見ても液晶表示画面に全く着色現象が無い状態を実現
することができる。

【０１７７】請求項１２の本発明による場合には、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、液晶表示素子に視角に応じて生じる位
相差を解消することができる。よって、液晶表示画面に
おいて視角に依存して生じる着色現象は当然ながら、コ
ントラスト変化や左右方向の反転現象等もさらに改善す
ることができる。

【０１７８】さらに、請求項１３の本発明による場合に
は、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（５
５０）を０．０７０以上０．０９５以下の範囲に設定す
ることにより、請求項１３の本発明による場合に比べて
より一層、視角に応じて生じる位相差を効果的に解消す
ることができる。よって、液晶表示画面において視角に
依存して生じる着色現象、コントラスト変化や左右方向
の反転現象等をさらに確実に改善することができる。

【０１７９】請求項１４の本発明による場合には、屈折
率楕円体の傾斜角を１５゜以上７５゜以下の範囲に設定
することにより、位相差素子による位相差の補償機能を
確実に得ることができるので、視認性を確実に向上する
ことができる。

【０１８０】請求項１５の本発明による場合には、位相
差素子の主屈折率ｎａ及びｎｂの差と、位相差素子の厚
さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）×ｄを８０ｎｍ以上２５０ｎ
ｍ以下の範囲に設定することにより、位相差素子による
位相差の補償機能を確実に得ることができるので、視認
性を確実に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である液晶表示装置の構成
を示す断面図である。

【図２】図１の液晶表示装置における配向膜のラビング
方向と視角方向との関係を示す図である。

【図３】図１の液晶表示装置における位相差板の主屈折
率の方向を示す斜視図である。

【図４】図１の液晶表示装置における液晶表示素子、偏
光板及び位相差板の光学的な配置を示す斜視図である。

【図５】実施形態５の液晶表示装置の視角依存性を測定
するための測定系を示す斜視図である。

【図６】実施形態５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。

【図７】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。

【図８】ＴＮ液晶表示素子における液晶分子の捩れ配向
を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示素子 ２、３ 位相差板 ４、５ 偏光板 ６、７ 電極基板 ８ 液晶層 ９、１２ 透光性基板 １０、１３ 透明電極 １１、１４ 配向膜 １５ シール樹脂 １６ 液晶セル １７ 駆動回路

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々電極層及び配向膜を有する一対の基
   板の間に液晶層が挟持されてなる液晶表示素子と、該液
   晶表示素子の両側を挟む一対の偏光子と、少なくとも一
   方の偏光子及び該液晶表示素子の間に設けられた少なく
   とも１枚の位相差素子とを有する液晶表示装置におい
   て、 該位相差素子の屈折率楕円体の３つの主屈折率ｎａ、ｎ
   ｂ及びｎｃがｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、該位相差
   素子の表面に概ね平行な主屈折率ｎａ及びｎｃのうちの
   一方の方向を軸として、主屈折率ｎｂの方向が表面の法
   線方向から時計回り又は反時計回りに傾斜すると共に、
   主屈折率ｎａ及びｎｃの他方の方向が表面に概ね平行な
   方向から時計回り又は反時計回りに傾斜しており、 かつ、該液晶層中の液晶材料の正常光屈折率ｎｏの波長
   に対する変化度合い及び異常光屈折率ｎｅの波長に対す
   る変化度合のうちの少なくとも一方が、視角に依存した
   画面着色が発生しない範囲に設定されている液晶表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４
   ５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波
   長５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）
   及び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６
   ５０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
   ０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
   （５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
   ０））））≧１ の関係を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
   が、 １．６５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
   （ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．４０ の範囲に設定されている請求項１又は請求項２に記載の
   液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
   が、 １．８５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
   （ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦２．２０ の範囲に設定されている請求項３に記載の液晶表示装
   置。
5. 【請求項５】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
   が、 １．７０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
   （ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．３０ の範囲に設定されている請求項１又は請求項２に記載の
   液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度合
   が、 １．８５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
   （ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦２．１０ の範囲に設定されている請求項５に記載の液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）と、波長４
   ５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波
   長５５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）
   及び波長６５０ｎｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６
   ５０）とが、 （（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／（ｎｏ（５５
   ０）−ｎｏ（６５０）））／（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ
   （５５０））／（ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５
   ０））））＜１ の関係を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
   が、 １．００≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
   （ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．６５ の範囲に設定されている請求項１又は請求項７に記載の
   液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に対
   する正常光屈折率ｎｏ（４５０）、波長５５０ｎｍの光
   に対する正常光屈折率ｎｏ（５５０）及び波長６５０ｎ
   ｍの光に対する正常光屈折率ｎｏ（６５０）の変化度合
   が、 １．１５≦（（ｎｏ（４５０）−ｎｏ（５５０））／
   （ｎｏ（５５０）−ｎｏ（６５０））≦１．４５ の範囲に設定されている請求項８に記載の液晶表示装
   置。
10. 【請求項１０】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に
    対する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの
    光に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０
    ｎｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度
    合が、 １．２０≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
    （ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．７０ の範囲に設定されている請求項１又は請求項７に記載の
    液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 前記液晶材料の波長４５０ｎｍの光に
    対する異常光屈折率ｎｅ（４５０）、波長５５０ｎｍの
    光に対する異常光屈折率ｎｅ（５５０）及び波長６５０
    ｎｍの光に対する異常光屈折率ｎｅ（６５０）の変化度
    合が、 １．３５≦（（ｎｅ（４５０）−ｎｅ（５５０））／
    （ｎｅ（５５０）−ｎｅ（６５０））≦１．６０ の範囲に設定されている請求項１０に記載の液晶表示装
    置。
12. 【請求項１２】 波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶
    材料の屈折率異方性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請求項
    １乃至請求項１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
13. 【請求項１３】 波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶
    材料の屈折率異方性Δｎ（５５０）が０．０７０以上
    ０．０９５以下の範囲に設定されている請求項１２に記
    載の液晶表示装置。
14. 【請求項１４】 前記位相差素子における屈折率楕円体
    の傾斜角が１５゜以上７５゜以下の範囲に設定されてい
    る請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の液晶表示
    装置。
15. 【請求項１５】 前記位相差素子の主屈折率ｎａ及びｎ
    ｂの差と、該位相差素子の厚さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）
    ×ｄが８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定されて
    いる請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の液晶表
    示装置。