JPH1164840A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH1164840A
JPH1164840A JP9222677A JP22267797A JPH1164840A JP H1164840 A JPH1164840 A JP H1164840A JP 9222677 A JP9222677 A JP 9222677A JP 22267797 A JP22267797 A JP 22267797A JP H1164840 A JPH1164840 A JP H1164840A
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Japan
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liquid crystal
crystal display
display device
polarizing plate
crystal layer
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JP9222677A
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Ikuo Hiyama
郁夫 檜山
Katsumi Kondo
克己 近藤
Junichi Hirakata
純一 平方
Hitomi Madokoro
比止美 間所
Hironori Motomura
弘則 本村
Tadayuki Kameyama
忠幸 亀山
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Hitachi Ltd
Nitto Denko Corp
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Nitto Denko Corp
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133543—Cholesteric polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/133553—Reflecting elements

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子１０の光入射側で視野角特性の
補償を行い、表示面を斜め方向から直視した際に表示画
像に色付きが生じない液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 一対の透明基板１、２、一対の透明基板
１、２間に挟持された液晶層３、透明基板２上に形成さ
れた電極８1 〜８3 、一対の透明基板１、２の中の少な
くとも透明基板１上に配置された偏光板５によって構成
される液晶表示素子１０と、液晶表示素子１０の光入射
側に配置された反射型偏光板１３とを備え、反射型偏光
板１３は、光入射側に配置されるコレステリックフィル
ム１２と液晶表示素子１０側に配置される１／４波長板
として働く複屈折媒体１１とからなり、液晶層３の光透
過時に、表示面に対して斜め方向の液晶層３と複屈折媒
体１１のリタデーションをそれぞれΔL 、ΔR としたと
き、それらの各絶対値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜がそれら
の和の絶対値｜ΔL ＋ΔR ｜よりも大きくなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
わり、特に、液晶表示装置の表示面を法線方向から直視
した場合の色に比べ、表示面を斜め方向から直視した場
合に異なる色付きが生じるのを防ぐようにした液晶表示
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置を構成する液晶表示
素子としては、一対の基板間にツイステッドネマチック
（ＴＮ）液晶層またはスーパーツイステッドネマチック
（ＳＴＮ）を挟持したものが主流になっている。そし
て、このような液晶表示素子においては、液晶層を駆動
する各種電極を一対の基板のそれぞれに形成し、これら
の電極を通して液晶層を駆動することにより、液晶層に
対して一対の基板に垂直方向に電界を印加するように構
成したもの（以下、この形式のものを縦電界液晶表示素
子という）や、液晶層を駆動する各種電極を一対の基板
の中の一方の基板に形成し、これらの電極を通して液晶
層を駆動することにより、液晶層に対して一対の基板に
水平方向に電界を印加するように構成したもの（以下、
この形式のものを横電界液晶表示素子という）が知られ
ている。
【０００３】ところで、縦電界液晶表示素子は、一対の
基板間で液晶が約９０°ねじれた状態に配向され、一対
の基板の液晶層側の面と反対側の面にそれぞれ入射側偏
光板及び出射側偏光板をクロスニコルに装着配置し、入
射側偏光板をラビング方向に平行または垂直に配置して
いるものである。
【０００４】動作時において、縦電界液晶表示素子に各
種電極を通して電界が印加されない状態のとき、液晶表
示素子に入射された光は、入射側偏光板において直線偏
光になり、液晶層においてこの直線偏光が約９０°ねじ
れた状態の直線偏光に変更されて出力され、出射側偏光
板の偏光透過軸が液晶層から出力された直線偏光の方位
角と一致していた場合、液晶層から出力された直線偏光
が出射側偏光板を透過し、表示面に白表示が行われる。
一方、縦電界印加型液晶表示素子に各種電極を通して電
界が印加された状態になると、液晶表示素子に入射され
る光は、入射側偏光板において直線偏光になる点に変わ
りがないが、液晶層において液晶分子軸の平均的な配向
方向を示す単位ベクトルの向き（ダイレクター）が一対
の基板に対して垂直方向に近い方向に移行し、液晶層か
ら出力される直線偏光の方位角が出射側偏光板の偏光吸
収軸と一致するようになるので、液晶層から出力された
直線偏光が出射側偏光板で透過を阻止され、表示面に黒
表示が行われる。
【０００５】また、横電界液晶表示素子は、一対の基板
間で液晶層の液晶分子が一対の基板に略平行な配向状態
になっているもので、一対の基板の液晶層側と反対側の
面にそれぞれ入射側偏光板及び出射側偏光板をクロスニ
コルに装着配置しているものである。
【０００６】動作時において、横電界液晶表示素子に各
種電極を通して電界が印加されない状態のとき、液晶表
示素子に入射される光は、入射側偏光板において直線偏
光になり、液晶層においてこの直線偏光が同じ直線偏光
として出力されるが、出射側偏光板の偏光吸収軸を液晶
層から出力された直線偏光の方位角と一致させているの
で、液晶層から出力された直線偏光が出射側偏光板で透
過を阻止され、表示面に黒表示が行われる。一方、横電
界印加型液晶表示素子に各種電極を通して電界が印加さ
れた状態になると、液晶層の液晶分子の平均的な配向方
向を示す単位ベクトルの向き（ダイレクター）は、電界
無印加時のダイレクターに対して一対の基板に平行方向
に４５°傾いた状態になり、液晶層を透過する直線偏光
の方位角が１／２波長板を透過したときのように９０°
回転するので、液晶層から出力される直線偏光の方位角
が出射側偏光板の偏光透過軸と一致し、液晶層から出力
された直線偏光が出射側偏光板を透過し、表示面に白表
示が行われる。
【０００７】この場合、前記横電界液晶表示素子は、強
誘電性液晶のように液晶分子が一対の基板に対して平行
状態を保持した形で表示されるため、表示面の視野角が
拡大し、表示面を斜め方向から直視しても、階調反転が
発生することはなく、高いコントラスト比を維持できる
という利点がある。しかしながら、このような利点を有
する反面で、前記横電界液晶表示素子は、表示面を斜め
方向から直視したときに、ある斜め方向から直視したと
きに黄色味を帯びるようになり、別のある斜め方向から
直視したときに青味を帯びたりする現象、いわゆる、表
示面を斜め方向から直視した場合に、表示画像に不所望
な色付きが発生するという欠点を有している。
【０００８】このような欠点を除去するため、横電界液
晶表示素子を用いた液晶表示装置においては、表示画像
に不所望な色付きが発生するのを防止するようにしたも
のが既に開発されており、その一例として特開平９−８
０４２４号に開示のアクティブマトリクス型液晶表示装
置がある。
【０００９】図７は、前記既知のアクティブマトリクス
型液晶表示装置の概略の構成を示す断面図である。
【００１０】図７において、７１は第１透明基板、７２
は第２透明基板、７３は液晶層、７４は入射側偏光板、
７５は出射側偏光板、７６は第１配向膜、７７は第２配
向膜、７８1 は共通電極、７８2 は信号電極、７８3 は
画素電極、７９はカラーフィルター板、８０は第１複屈
折媒体（第１位相差板）、８１は第２複屈折媒体（第２
位相差板）、８２は絶縁膜である。
【００１１】そして、第１透明基板７１及び第２透明基
板７２間には液晶層７３が挟持されている。第１透明基
板７１は、一面に第１複屈折媒体８０、第２複屈折媒体
８１、出射側偏光板７５が順次積層配置され、他面にカ
ラーフィルター７９、第２配向膜７７が順次積層配置さ
れて液晶層７３に至っている。第２透明基板７２は、一
面に絶縁膜８２と第１配向膜７６が順次積層配置されて
液晶層７３に至り、他面に入射側偏光板７４が積層配置
されている。また、第２透明基板７２上には、共通電極
７８1 が配置され、絶縁膜８２上には、信号電極７８2
と画素電極７８3 が薄膜トランジスタ（図示なし）を介
して配置される。
【００１２】前記既知のアクティブマトリクス型液晶表
示装置は、動作時において、共通電極７８1 と画素電極
７８3 との間に液晶駆動電圧が印加されないとき、液晶
層７３に第１及び第２透明基板７１、７２に平行方向
（横方向）の電界が加わらずに、表示面に黒表示が行わ
れ、一方、共通電極７８1 と画素電極７８3 との間に液
晶駆動電圧が印加されると、液晶層７３に第１及び第２
透明基板７１、７２に平行方向（横方向）の電界が加わ
り、表示面に白表示が行われる。ここで、第１複屈折媒
体８０と第２複屈折媒体８１については、表示面で白表
示が行われている場合、表示面を法線方向から直視した
ときに、第１複屈折媒体８０と第２複屈折媒体８１を伝
搬する光の位相差が互いに相殺するように、それらの光
軸を交差させるようにし、また、表示面を斜め方向から
直視したときの第１複屈折媒体８０と第２複屈折媒体８
１のリタデーションの増減を異ならせて、それらリタデ
ーションの増減の補償するようにしている。
【００１３】このため、前記既知のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置においては、表示面を斜め方向から直
視した場合であっても、白表示時においては、表示画像
に不所望な色付きを生じることがない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記既知の
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、横電界液晶表
示素子を構成する際に、第１複屈折媒体８０と第２複屈
折媒体８１とを用い、これら第１複屈折媒体８０と第２
複屈折媒体８１の光軸方向やリタデーションを適宜選択
することにより、表示面を斜め方向から直視した場合で
あっても、表示画像に不所望な色付きが生じるのをなく
すことができるものであるが、表示面を斜め方向から直
視した場合に白表示時において不所望な色付きが生じる
のをなくすことができるのは、横電界液晶表示素子を単
独で使用した場合だけであって、横電界液晶表示素子と
反射型偏光板を配置したバックライト装置とを組み合わ
せた構成の液晶表示装置の場合には、表示面を斜め方向
から直視した場合のバックライト装置の影響を無視する
ことができず、横電界液晶表示素子と反射型偏光板を配
置したバックライト装置とを組み合わせた構成の液晶表
示装置は、表示面を斜め方向から直視した場合に白表示
時において表示画像に不所望な色付きが生じるようにな
る。
【００１５】このように、前記既知のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置は、通常の液晶表示装置のように、
横電界液晶表示素子と反射型偏光板を配置したバックラ
イト装置とを組み合わせて液晶表示装置を構成した場
合、表示面を斜め方向から直視したときに、依然として
表示画像に不所望な色付きを生じるという問題を有して
いる。
【００１６】本発明は、この問題点を解決するもので、
その目的は、液晶表示素子の光入射側で視野角特性の補
償を行うことにより、表示面を斜め方向から直視した場
合に表示画像に不所望な色付きが生じない液晶表示装置
を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による液晶表示装置は、液晶表示素子の光入
射側に、コレステリックフィルムと１／４波長板として
働く複屈折媒体とを配置し、液晶層の光透過時に、表示
面に対して斜め方向の液晶層と複屈折媒体のリタデーシ
ョンをそれぞれΔL 、ΔR としたとき、それらの各絶対
値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜が、それらの和の絶対値｜Δ
L ＋ΔR ｜よりも大きくなっている手段を具備する。
【００１８】前記手段によれば、液晶表示素子の光入射
側にコレステリックフィルムと複屈折媒体とからなる反
射型偏光板を配置し、液晶層の光透過時における液晶の
平均的な光学軸と複屈折媒体の遅相軸とが直角に近い角
度で交差するようにするとともに、表示面に対して斜め
方向の液晶表示素子のリタデーションΔL の変化と複屈
折媒体のリタデーションΔR の変化が互いに補償される
ようにしているので、表示面を法線方向から直視した場
合に比べて、表示面を斜め方向から直視した際の白表示
時の表示画像に不所望な色付きが生じるのをなくすこと
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、液
晶表示装置は、一対の透明基板、一対の透明基板間に挟
持された液晶層、一対の透明基板の内側に形成された電
極、一対の透明基板の中の少なくとも表示面側透明基板
上に配置された偏光板によって構成される液晶表示素子
と、液晶表示素子の光入射側に配置された反射型偏光板
とを備え、反射型偏光板は、光入射側に配置されるコレ
ステリックフィルムと液晶表示素子側に配置される１／
４波長板として働く複屈折媒体とからなり、液晶表示素
子の光透過時における表示面に対して斜め方向の液晶層
と複屈折媒体とのリタデーションをそれぞれΔL 、ΔR
としたとき、それらの各絶対値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜
が、それらの和の絶対値｜ΔL ＋ΔR ｜よりも大きくな
っているものである。
【００２０】本発明の実施の形態の１つの例において、
液晶表示装置は、前記液晶表示素子が光入射側に第２偏
光板を有しているものである。
【００２１】本発明の実施の形態の他の１つの例におい
て、液晶表示装置は、少なくとも走査電極、信号電極、
画素電極及びアクティブ素子が一対の透明基板の中の一
方の透明基板上に形成され、これらの電極によって一対
の透明基板に対して略垂直方向電界を液晶層に印加して
いるものである。
【００２２】本発明の実施の形態のさらに別の１つの例
において、液晶表示装置は、少なくとも走査電極、信号
電極、画素電極及びアクティブ素子が一対の透明基板の
中の一方の透明基板上に形成され、これらの電極によっ
て一対の透明基板に対して略平行方向電界を液晶層に印
加しているものである。
【００２３】本発明の実施の形態のさらに他の１つの例
において、液晶表示装置は、反射型偏光板の光入射側に
バックライト装置が配置されているものである。
【００２４】本発明の実施の形態のさらに他の例におい
て、液晶層の光透過時に液晶層の液晶分子の平均的な光
学軸と複屈折媒体の遅相軸とが６０°乃至９０°の範囲
内の角度で交差しているものである。
【００２５】本発明の実施の形態のさらに別の１つの例
において、液晶表示装置は、液晶層と複屈折媒体とが、
表示面の法線に対して６０度以内の角度範囲で、リタデ
ーションΔL 、ΔR がそれぞれ０．１８μｍ乃至０．４
１５μｍ、０．９μｍ乃至０．２１μｍの各範囲内のも
のである。
【００２６】本発明の実施の形態の１つの具体例におい
て、液晶表示装置は、１／４波長板として働く複屈折媒
体として、厚み方向の屈折率が面内の進相軸の屈折率よ
りも大きいものである。
【００２７】本発明の実施の形態の他の１つの具体例に
おいて、液晶表示装置は、１／４波長板として働く複屈
折媒体として、屈折率異方性の波長分散が液晶層の屈折
率異方性の波長分散よりも大きいものである。
【００２８】本発明の実施の形態のさらに別の１つの具
体例において、液晶表示装置は、１／４波長板として働
く複屈折媒体が液晶高分子からなるものである。
【００２９】本発明の実施の形態のさらに他の１つの具
体例において、液晶表示装置は、一対の透明基板上にそ
れぞれ偏光板を配置し、コレステリックフィルムが左回
りの螺旋構造のものであるとき、２つの偏光板の中の光
入射側偏光板の偏光透過軸と液晶層が光非透過時の液晶
分子の平均的な光学軸が略直交しているものである。
【００３０】本発明の実施の形態のさらに別の１つの具
体例において、液晶表示装置は、一対の透明基板上にそ
れぞれ偏光板を配置し、コレステリックフィルムが右回
りの螺旋構造のものであるとき、２つの偏光板の中の光
入射側偏光板の偏光透過軸と液晶層が光非透過時の液晶
分子の平均的な光学軸が略平行しているものである。
【００３１】本発明の実施の形態のさらに他の１つの具
体例において、液晶表示装置は、一対の透明基板上にそ
れぞれ偏光板を配置し、１／４波長板として働く複屈折
媒体を透過したバックライト装置からの光の平均的な偏
光方向が２つの偏光板の中の光入射側偏光板の偏光軸方
向と略一致しているものである。
【００３２】これらの本発明の実施の形態によれば、液
晶表示素子の光入射側に反射型偏光板を配置し、この反
射型偏光板をコレステリックフィルムと１／４波長板と
して働く複屈折媒体とによって構成し、液晶層の光透過
時に、液晶分子の平均的な配向軸と複屈折媒体の遅相軸
とを直角に近い角度で交差させるようにし、表示面に対
して斜め方向の液晶表示素子のリタデーションΔL と複
屈折媒体のリタデーションΔR との間で、それらの各絶
対値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜がそれらの和の絶対値｜Δ
L ＋ΔR ｜よりも大きくなるようにし、リタデーション
ΔL の変化とリタデーションΔR の変化とを互いに補償
するようにしたので、表示面を法線方向から直視した場
合に比べて、表示面を斜め方向から直視した際の白表示
時の表示画像に不所望な色付きが発生するのをなくすこ
とができる。
【００３３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【００３４】図１は、本発明による液晶表示装置の第１
実施例の主要部構成を示す断面図である。
【００３５】図１において、１は第１透明基板、２は第
２透明基板、３は液晶層、４は入射側偏光板、５は出射
側偏光板、６は第１配向膜、７は第２配向膜、８1 は共
通電極、８2 は信号電極、８3 は画素電極、９は絶縁
膜、１０は横電界液晶表示素子、１１はコレステリック
フィルム、１２は複屈折媒体（１／４波長板）、１３は
反射型偏光板、１４は冷陰極螢光ランプ、１５はランプ
カバー、１６は導光体、１７は鏡面反射体、１８はバッ
クライト装置である。
【００３６】そして、この第１実施例の液晶表示装置
は、横電界液晶表示素子１０と、横電界液晶表示素子１
０の光入射側に配置される反射型偏光板１３と、反射型
偏光板１３を介して横電界液晶表示素子１０に入射光を
供給するバックライト装置１８とからなっている。この
場合、横電界液晶表示素子１０は、第１透明基板１及び
第２透明基板２間に液晶層３が挟持される。第１透明基
板１の一面に出射側偏光板５が積層配置され、第１透明
基板１の他面に第２配向膜７が積層配置されて液晶層３
に至っている。第２透明基板２は、一面に絶縁膜９と第
１配向膜６とが順次積層配置されて液晶層３に至り、他
面に入射側偏光板４が積層配置されている。第２透明基
板２及び絶縁膜９間に共通電極８1 が配置され、絶縁膜
９及び第１配向膜６間に信号電極８2 と画素電極８3 が
薄膜トランジスタ（図示なし）を介して配置される。ま
た、反射型偏光板１３は、コレステリックフィルム１１
と複屈折媒体１２とが積層されたもので、横電界液晶表
示素子１０側に複屈折媒体１２が、バックライト装置１
８側にコレステリックフィルム１１がそれぞれ配置され
る。さらに、バックライト装置１８は、冷陰極螢光ラン
プ１４と、冷陰極螢光ランプ１４の周囲に設けられたラ
ンプカバー１５と、一側面に冷陰極螢光ランプ１４が配
置された導光体１６と、導光体１６の一面に平行配置さ
れた鏡面反射体１７とからなっている。なお、コレステ
リック層１１は、入射光の一定方向の円偏光を透過さ
せ、他方方向の円偏光を反射するものであり、複屈折媒
体１２は、入射偏光の位相をπ／２または（π／２）×
（２ｎ−１）、（ただし、ｎは自然数）だけ変化させる
ように働くものである。
【００３７】この場合、横電界液晶表示素子１０におい
て、第１透明基板１及び第２透明基板２はガラスで構成
し、第１配向膜６及び第２配向膜７はポリイミドで構成
し、その表面を配向させるためのラビング処理を行った
もので、第１配向膜６及び第２配向膜７のラビング方向
は略平行で、以下に述べる図２において図示されるよう
な電界方向１９に対して７５°の角度をなしている。液
晶層３は、誘電異方性Δεが正で、その値が７．３であ
り、屈折率異方性ΔｎLCが０．０７４（波長５８９ｎ
ｍ、２０℃）のネマチック液晶を用い、その厚みｄを
４．０μｍにして、ｄ・ΔｎLCを０．２９６μｍに選ん
でいる。入射側偏光板４は偏光透過軸が電界方向１９に
対して−１５°になるように設定し、出射側偏光板５は
偏光透過軸が電界方向１９に対して７５°になるように
設定している。
【００３８】反射型偏光板１３において、コレステリッ
クフィルム１１は２枚のフィルムの積層構造のもので、
それぞれ常方向屈折率ｎCOが１．４９、異常方向屈折率
ｎCEが１．７５の液晶高分子からなり、ピッチ０．３６
μｍ、０．２９μｍを厚さ２．５μｍに積層したもので
ある。これにより、コレステリックフィルム１１の法線
方向からの入射に対する特性反射領域は約４３０ｎｍ乃
至約６３０ｎｍになり、入射光の旋回方向が左回りにな
っている。複屈折媒体１２は、ポリカーボネートで構成
し、その法線方向からの入射に対するリタデーションが
約０．１４μｍのものである。そして、複屈折媒体１２
は、下記の図３に示されるように、ｙ軸（遅相軸）方向
の屈折率ｎryが１．５８７５、ｘ軸（進相軸）方向の屈
折率ｎrxが１．５８４９、ｚ軸方向の屈折率ｎrzが１．
５７８５になるようにし、かつ、ｙ軸（遅相軸）が電界
方向１９に対して１２０°の角度をなし、ｙ軸（遅相
軸）と光透過時における液晶層３の平均的な液晶分子の
配向方向とがなす角度を９０°にしている。
【００３９】バックライト装置１８において、導光体１
６はアクリルで構成し、その裏面を微細構造に形成して
いる。この微細構造は、平坦部と傾斜部とからなり、そ
れらのピッチは冷陰極螢光ランプ１４から遠ざかるに従
って密になるように構成するとともに、最大ピッチを１
００μｍ以下に構成し、平坦部に対する傾斜部の傾斜角
度を平均で約３５°になるように構成している。
【００４０】バックライト装置１８において、導光体１
６はアクリルで構成し、その裏面を微細構造に形成して
いる。この微細構造は、平坦部と傾斜部とからなり、そ
れらのピッチは冷陰極螢光ランプ１４から遠ざかるに従
って密になるように構成するとともに、最大ピッチを１
００μｍ以下に構成し、平坦部に対する傾斜部の傾斜角
度を平均で約３５°になるように構成している。
【００４１】ここで、図２は、図１に図示の第１実施例
における電界方向に対する入射側偏光板及び出射側偏光
板の偏光透過軸方向、液晶配向方向、複屈折媒体の遅相
軸方向の関係を示す特性図である。
【００４２】図２において、１９は液晶層３の各液晶分
子に印加される電界方向、２０は電界無印加時における
各液晶分子の配向方向、２１は電界印加時における各液
晶分子の平均的な配向方向、２２は入射側偏光板４の偏
光透過軸方向、２３は出射側偏光板５の偏光透過軸方
向、２４は複屈折媒体１２の遅相軸方向であり、その他
に、図１に図示の構成要素と同じ構成要素については同
じ符号を付けている。
【００４３】この場合、電界方向１９と電界無印加時の
液晶の配向方向２０とがなす角度φLC1 は７５°、電界
方向１９と電界無印加時の液晶の配向方向２１と角度φ
LC2は３０°、電界方向１９と入射側偏光板４の偏光透
過軸２２とがなす角度φP2は−１５°、電界方向１９と
出射側偏光板５の偏光透過軸２３とがなす角度φP1は７
５°、電界方向１９と複屈折媒体１２の遅相軸２４とが
なす角度φR は１２０°になるように選ばれている。
【００４４】図１に図示された第１実施例において、バ
ックライト装置１８の冷陰極螢光ランプ１４で放出され
た光は、直接またはランプカバー１５で反射された後で
導光体１６に取り入れられ、導光体１６中を伝搬する。
導光体１６中を光が伝搬している間、一部は直接他の一
部は鏡面反射体１７で反射された後、導光体１６から導
出され、反射型偏光板１３に供給される。反射型偏光板
１３に入射した光は、始めに、コレステリックフィルム
１１に入射し、一方の円偏光のみ透過し、一方の円偏光
である透過光は、次に複屈折媒体１２に入射し、複屈折
媒体１２を透過する間に位相がπ／２または（π／２）
×（２ｎ−１）、（ただし、ｎは自然数）だけ変化し、
一定方向の直線偏光になり、横電界液晶表示素子１０に
供給される。一方、コレステリックフィルム１１で反射
された他方の円偏光成分も、導光体１６の裏面に配置さ
れた鏡面反射体１７等で逆回りの円偏光になって反射さ
れ、複屈折媒体１２に入射して、前記作用と同じ作用に
よって前記方向と同一方向の直線偏光になり、横電界液
晶表示素子１０に供給される。横電界液晶表示素子１０
に供給された光は、よく知られているように、入射側偏
光板４、第２透明電極２、絶縁膜９、第１配向膜６、液
晶層３、第２配向膜７、第１透明基板１、出射側偏光板
５に順次伝搬され、表示面において光透過状態または光
非透過状態の別によって、所要の白表示または黒表示が
行われる。
【００４５】そして、液晶表示装置の動作時に、横電界
液晶表示素子１０において、共通電極８1 と画素電極８
3 との間に液晶駆動電圧が供給されず、液晶層３に第１
透明基板１及び第２透明基板２に平行な方向の電界が印
加されないとき、図２に示されるように、電界無印加時
の液晶の配向方向２０と出射側偏光板５の偏光吸収軸方
向２３とがほぼ一致しているので、液晶層３を透過した
光は大部分が出射側偏光板５において吸収され、表示面
に黒表示が行われる。一方、共通電極８1 と画素電極８
3 との間に液晶駆動電圧を供給すると、液晶層３に第１
透明基板１及び第２透明基板２に平行な方向の電界が印
加され、液晶の配向方向２０は出射側偏光板５の偏光吸
収軸方向２３から電界方向１９に近づくようになり、印
加される電界が所定閾値レベルを超えると、平均的な液
晶分子の配向方向２１は電界無印加時の液晶の配向方向
２０に対して角度−４５°だけ移行し、電界方向１９と
移行した後の平均的な液晶分子の配向方向２１とがなす
角度は３０°になり、複屈折媒体１２の遅相軸方向２４
と移行した後の平均的な液晶分子の配向方向２１とがな
す角度は９０°になる。この場合に、移行した後の平均
的な液晶分子の配向方向２１と出射側偏光板５の偏光吸
収軸方向２３とが大きくずれたことから、液晶層３の透
過光は出射側偏光板５で殆んど減衰を受けることがなく
なり、表示面に白表示が行われる。
【００４６】一般には、横電界液晶表示素子１０を光が
透過する場合、表示面の法線方向の光透過率をＴ、その
最大透過率をＴ0 とすると、最大透過率Ｔ0に対する光
透過率Ｔの比（Ｔ／Ｔ0）は、次式（１）のように表わ
される。
【００４７】 Ｔ／Ｔ0＝ｓｉｎ2 （２α）・ｓｉｎ2 （πｄ・ΔｎLC／λ）… …（１） ここで、αは液晶層３の平気的な液晶分子の配向方向と
偏光透過軸とがなす角度、ｄは液晶層３の厚さ、ΔｎLC
は液晶の屈折率異方性、λは入射光の波長である。式
（１）において、ｓｉｎ2 の第２項目を最適化するため
に、最も視感度の高い波長５５０ｎｍの光を想定したと
き、液晶層３のリタデーションｄ・ΔｎLCは界面の強い
アンカリングを考慮して約０．２５μｍ乃至０．３５μ
ｍに範囲内になる。
【００４８】ところで、このリタデーションｄ・ΔｎLC
は、表示面の法線方向から直視した場合のもので、表示
面をその法線方向から傾いた方向から直視した場合、入
射光の光路長が変化すること、及び、液晶層３の複屈折
効果が変化することにより、リタデーションｄ・ΔｎLC
が視野角によって変化する。
【００４９】図３（ａ）乃至（ｃ）は、複屈折効果を表
す屈折率楕円体３０の模式図を示すもので、（ａ）は全
体図、（ｂ）及び（ｃ）は視野角方向からの斜視図であ
る。
【００５０】図３（ａ）乃至（ｃ）において、複屈折率
は、屈折率楕円体３０を視野角（法線方向ｚに対する角
度）３２、３６を通る軸３１、３５に垂直な平面で切断
したときの楕円形の切断面の長軸３３、３７と短軸３
４、３８の差によって表されることになる。
【００５１】そして、図３（ｂ）に示されるように、屈
折率楕円体３０のｙｚ平面内の視野角３２を通る軸３１
方向から見た場合の複屈折効果は、楕円形の切断面の長
軸３３と短軸３４との長さの差になり、視野角３２が大
きくなればなるほどその差が小さくなる。即ち、法線方
向ｚに対する視野角３２が大きくなった場合、光路長が
増大するものの、複屈折効果が減少することから、視野
角３２に伴うリタデーションｄ・ΔｎLCの変化は、法線
方向のリタデーションｄ・ΔｎLCよりも小さいときに、
式（１）から入射光の短波長側において最大透過率Ｔ0
が得られることになり、表示面の画像に青味を帯びた色
が付くようになる。一方、図３（ｃ）に示されるよう
に、屈折率楕円体３０のｘｚ平面内の視野角３６を通る
軸３５方向から見た場合の複屈折効果は、楕円形の切断
面の長軸３７と短軸３８との長さの差になり、視野角３
６が大きくなってもその差はあまり変わらない。即ち、
法線方向ｚに対する視野角３６が大きくなった場合、光
路長が増大しても、複屈折効果が変わらないことから、
視野角３６に伴うリタデーションｄ・ΔｎLCの変化は、
法線方向のリタデーションｄ・ΔｎLCよりも大きくなっ
たときに、式（１）から入射光の長波長側において最大
透過率Ｔ0が得られることになり、表示面の画像に黄味
を帯びた色が付くようになる。
【００５２】一方、反射型偏光板１３側においては、コ
レステリックフィルム１１の主面に、その法線方向から
入射した無偏光の光は、コレステリックフィルム１１の
特性反射領域の波長のとき、コレステリックフィルム１
１の透過時に螺旋方向と逆方向の円偏光のみ透過し、こ
の円偏光の光は、複屈折媒体１２を透過するときに位相
がπ／２または（π／２）×（２ｎ−１）、（ただし、
ｎは自然数）だけ変化し、一方向の直線偏光の光として
取り出される。ところが、コレステリックフィルム１１
の主面に、その法線方向に対して斜め方向から入射した
無偏光の光に対しては、コレステリックフィルム１１の
特性反射領域が短波長側にずれるだけでなく、コレステ
リックフィルム１１の透過時に正規の円偏光にならな
い。また、この正規の円偏光でない光は、図３（ｂ）の
視野角３２を通る軸３１方向から複屈折媒体１２に入射
したとすれば、複屈折媒体１２を透過するとき、その光
路長が増大するとともに、複屈折媒体１２の複屈折率Δ
ｎR が減少し、位相がπ／２または（π／２）×（２ｎ
−１）、（ただし、ｎは自然数）よりも少なく変化する
ようになり、一方、図３（ｃ）の視野角３６を通る軸３
５方向から複屈折媒体１２に入射したとすれば、複屈折
媒体１２を通過するとき、複屈折媒体１２の複屈折率Δ
ｎR が変化しないので、位相がπ／２または（π／２）
×（２ｎ−１）、（ただし、ｎは自然数）よりも大きく
変化するようになる。この結果、正規の円偏光でない光
が、図３（ｂ）の視野角３２を通る軸３１方向から複屈
折媒体１２に入射したときは、視野角３２の大きさによ
って黄味を帯びた色または青味を帯びた色が付き、図３
（ｃ）の視野角３６を通る軸３５方向から複屈折媒体１
２に入射したときは、黄味を帯びた色が付くようにな
る。
【００５３】これらの事項から、横電界液晶表示素子１
０と反射型偏光板１３とを組み合わせて使用し、図２に
示されるように、入射光の透過時に、液晶層３の平均的
な液晶素子の配向方向２１と複屈折媒体１２の遅相軸方
向２４とが略直交するように選択設定するとともに、横
電界液晶表示素子１０の光透過時における表示面に対し
て斜め方向の液晶層３のリタデーションをΔL に、複屈
折媒体１２のリタデーションをΔR としたときに、それ
らの各絶対値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜が、それらの和の
絶対値｜ΔL ＋ΔR ｜よりも大きくなるように選べば、
横電界液晶表示素子１０の黄味を帯びた色付きと反射型
偏光板１３の青味または黄味を帯びた色付きとが互いに
補償され、液晶表示装置の表示面の画像をその視野角に
係わりなしに色付きの発生をなくすことが可能になる。
【００５４】これに対して、入射光の透過時に、液晶層
３の平均的な液晶素子の配向方向２１と複屈折媒体１２
の遅相軸方向２４とが平行するように選択設定するよう
にしたときは、横電界液晶表示素子１０の黄味を帯びた
色付きと反射型偏光板１３の青味または黄味を帯びた色
付きとが互いに増強され、液晶表示装置の表示面の画像
の色付きの発生をなくすことができない。
【００５５】このような液晶層３と複屈折媒体１２の設
定時に、複屈折媒体１２の厚み方向（図３のｚ方向に一
致する）の屈折率をその進相軸方向（図３のｘ方向に一
致する）の屈折率よりも大きくすることにより、図３
（ｂ）の視野角３２を通る軸３１方向の黄味を帯びた色
付きを少なくし、視野角３２を小さい状態にして法線方
向の色度に近ずくようにすれば、視野角３２による色度
変化の絶対値を小さくできる。このため、複屈折媒体１
２の厚み方向の屈折率が進相軸方向の屈折率より大きな
複屈折媒体１２を用い、入射光の透過時に、液晶層３の
平均的な液晶素子の配向方向２１と複屈折媒体１２の遅
相軸方向２４とが直交するように選択設定すれば、より
効果的に表示面の色付きをなくすことができる。また、
複屈折媒体１２として異方性屈折率ΔｎR の波長分散が
液晶層３の異方性屈折率ΔｎR の波長分散より大きいも
のを使用すれば、色度変化の絶対値が小さくなるので、
この複屈折媒体１２を用いて、その遅相軸２４を液晶層
３の平均的な液晶素子の配向方向２１と直交するように
選択設定すれば、表示面の色付きをより効果的になくす
ことができる。
【００５６】ところで、この第１実施例の液晶表示装置
において、反射型偏光板１３のコレステリックフィルム
１１としては、高分子液晶や液晶オリゴマー重合体の透
明高分子に低分子液晶を混合したもの等をフィルム状に
形成したものを用いている。また、複屈折媒体１２とし
ては、複屈折異方性を示す高分子フィルムを一軸延伸し
た一軸異方性高分子フィルムや二軸異方性高分子フィル
ムで、リタデーションが１００ｎｍ乃至１７５ｎｍのも
のが用いられる。この高分子フィルムの形成材料に、高
分子液晶、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアリ
レート等が好適である。
【００５７】さらに、図４は、第１実施例の液晶表示装
置における視角と色相との関係を示す視野角特性図であ
る。
【００５８】図４において、縦軸は縦（ｙ）方向におけ
る色度値、横軸は横（ｘ）方向における色度値であり、
ａ1 は液晶表示装置の表示面を図３（ｂ）の視野角３２
を通る軸３１方向から直視したときの視野角特性、ａ2
は液晶表示装置の表示面を図３（ｃ）の視野角３６を通
る軸３５方向から直視したときの視野角特性であって、
図４中の数値は視野角を表している。
【００５９】図４に示されるように、第１実施例の液晶
表示装置によれば、表示面の視野角方向や視野角の大き
さが変化した場合であっても、色度変化が小さく、いず
れも０．０３以下である。また、前述のような構成にし
た横電界液晶表示素子１０と反射型偏光板１３とを組み
合わせて用いたことにより、反射型偏光板１３の光透過
効率が大幅に改善され、バックライト装置１８からの入
射光の利用効率を高め、かつ、高温時においても安定に
高コントラスト比の黒表示を得ることができる。
【００６０】次に、本発明による液晶表示装置の第２実
施例について説明する。
【００６１】この第２実施例と前記第１実施例との構成
の違いは、下記の点、即ち、図２において、電界方向１
９と出射側偏光板５の偏光透過軸２３とがなす角度φP1
を、第１実施例は７５°にしているのに対し、第２実施
例は１５°にしており、電界方向１９と入射側偏光板４
の偏光透過軸２２とがなす角度φP2を、第１実施例は−
１５°にしているのに対し、第２実施例は−７５°にし
ている点だけであって、その他に、第２実施例と第１実
施例との間に構成上の違いはない。
【００６２】この第２実施例においても、液晶表示装置
の表示面を法線方向に対して斜め方向から直視した場合
の視野角特性を第１実施例で得られるのと同等の視野角
特性を得ることができ、同時に、第１実施例と同等の高
い表示輝度特性を得ることができる。
【００６３】次いで、本発明による液晶表示装置の第３
実施例について説明する。
【００６４】この第３実施例と前記第１実施例との構成
の違いは、下記の点、即ち、図３において、複屈折媒体
１２におけるｙ軸（遅相軸）方向の屈折率ｎryを、第１
実施例と同じ１．５８７５に、ｘ軸（進相軸）方向の屈
折率ｎrxを、第１実施例は１．５８４９であるのに対
し、第３実施例は１．５８４５に、ｚ軸方向の屈折率ｎ
rzを、第１実施例は１．５８７５であるのに対し、第３
実施例は１．５８６２にしている点、具体的には、第３
実施例は、ｘ軸（進相軸）方向の屈折率ｎrxを第１実施
例よりもやや小さくし、ｚ軸方向の屈折率ｎrzを第１実
施例よりもやや大きくたもので、その他に、第３実施例
と第１実施例との間に構成上の違いはない。
【００６５】図５は、第３実施例の液晶表示装置におけ
る視角と色相との関係を示す視野角特性図である。
【００６６】図５において、縦軸は縦（ｙ）方向におけ
る色度値、横軸は横（ｘ）方向における色度値であり、
ｂ1 は液晶表示装置の表示面を図３（ｂ）の視野角３２
を通る軸３１方向から直視したときの視野角特性、ｂ2
は液晶表示装置の表示面を図３（ｃ）の視野角３６を通
る軸３５方向から直視したときの視野角特性であって、
図５中の数値は視野角を表している。
【００６７】図５に示されるように、第３実施例の液晶
表示装置によれば、表示面の視野角方向や視野角の大き
さが変化した場合においても、第１実施例や第２実施例
のものよりも色度変化がやや大きくなっているものの、
依然として色度変化が小さいものである。また、第３実
施例においても、前述のような構成にした横電界液晶表
示素子１０と反射型偏光板１３とを組み合わせて用いれ
ば、反射型偏光板１３の光透過効率が大幅に改善され、
バックライト装置１８からの入射光の利用効率を高め、
かつ、高温時においても安定に高コントラスト比の黒表
示を得ることができる。
【００６８】続いて、本発明による液晶表示装置の第４
実施例について説明する。
【００６９】この第４実施例と前記第１実施例との構成
の違いは、下記の点、即ち、図３において、複屈折媒体
１２におけるｙ軸（遅相軸）方向の屈折率ｎryを、第１
実施例と同じ１．５８７５に、ｘ軸（進相軸）方向の屈
折率ｎrxを、第１実施例は１．５８４９であるのに対
し、第４実施例は１．５８５０に、ｚ軸方向の屈折率ｎ
rzを、第１実施例は１．５８７５であるのに対し、第４
実施例は１．５８５０にしている点、具体的には、第４
実施例は、ｘ軸（進相軸）方向の屈折率ｎrxとｚ軸方向
の屈折率ｎrzとを等しくしているもので、その他に、第
４実施例と第１実施例との間に構成上の違いはない。
【００７０】この第４実施例におけるの液晶表示装置に
おける視角と色相との関係を示す視野角特性は、図５に
示された第３実施例と比べると、色度変化がやや大きく
なっているものの、依然として色度変化が小さいもので
あり、後述する反射型偏光板１３を用いていない液晶表
示装置に比べれば、色度変化がかなり小さいものであ
る。また、第４実施例においても、前述のような構成に
した横電界液晶表示素子１０と反射型偏光板１３とを組
み合わせて用いれば、反射型偏光板１３の光透過効率が
大幅に改善され、バックライト装置１８からの入射光の
利用効率を高め、かつ、高温時においても安定に高コン
トラスト比の黒表示を得ることができる。
【００７１】次に、本発明による液晶表示装置の第５実
施例について説明する。
【００７２】この第５実施例と前記第１実施例との構成
の違いは、下記の点、即ち、複屈折媒体１２における液
晶高分子の異常方向屈折率ｎceを、第１実施例は１．７
５であるのに対し、第５実施例は１．６２に、液晶高分
子の常方向屈折率ｎcoを、第１実施例は１．４９である
のに対し、第５実施例は１．５１に点、具体的には、第
５実施例は、光波長４５０ｎｍにおいて、液晶高分子の
波長分散を液晶層３の波長分散の１．０５倍程度に選ん
でいるもので、その他に、第５実施例と第１実施例との
間に構成上の違いはない。
【００７３】この第５実施例においては、液晶表示装置
の表示面を法線方向に対して斜め方向から直視した場合
の視野角特性を第１実施例で得られるのと同等の視野角
特性を得ることができ、同時に、第１実施例と同等の高
い表示輝度特性を得ることができる。
【００７４】さらに、図６は、本発明による液晶表示装
置の第６実施例の主要部構成を示す断面図である。
【００７５】図６において、１６’は導光体、１６”は
半球型の白色インク体、１７’は鏡面反射体、１８’は
バックライト装置、２５は光拡散板であって、その他、
図１に示された構成要素と構成要素については同じ符号
を付けている。
【００７６】この第６実施例と前記第１実施例との構成
の違いは、バックライト装置１８、１８’の構成だけで
あって、第１実施例は、導光体１６の裏面を平坦部と傾
斜部とからなる微細構造に形成し、この微細構造のピッ
チを冷陰極螢光ランプ１４から遠ざかるに従って密にな
るように構成するとともに、導光体１６の裏面に対向配
置する鏡面反射体１７を導光体１６の微細構造に対応し
た構成にしたバックライト装置１８を備えているのに対
し、第６実施例は、導光体１６’の裏面に半球型の白色
インク体１６”を形成し、半球型の白色インク体１６”
のピッチをからなる冷陰極螢光ランプ１４から遠ざかる
に従って密になるように構成するとともに、導光体１６
の裏面に対向配置する鏡面反射体１７’を略平面状のも
ので構成し、導光体１６の表面に平板状の光拡散板２５
を介在配置したバックライト装置１８’を備えている点
だけであって、その他に、第６実施例と第１実施例との
間に構成上の違いはない。
【００７７】この第６実施例においては、液晶表示装置
の表示面を法線方向に対して斜め方向から直視した場合
の視野角特性を第１実施例で得られるのと同等の視野角
特性を得ることができた。しかしながら、表示輝度につ
いては、反射型偏光板１３を用いていない既知の液晶表
示装置に比べれば、高い表示輝度を得ることができるも
のの、第１実施例乃至第５実施例の表示輝度と比べたと
き、約１０乃至３０％程度の表示輝度の低下が見られ
た。
【００７８】ここで、前記第１実施例乃至第６実施例と
の視野角特性の比較のために、２つの比較例を提示す
る。
【００７９】その第１のものは、前記第１実施例と比べ
たとき、横電界液晶表示装置１０とバックライト装置１
８（１８’）とを用いているだけで、反射型偏光板１８
を用いていない液晶表示装置（以下、これを第１比較例
という）である。
【００８０】図８は、第１比較例の液晶表示装置におけ
る視角と色相との関係を示す視野角特性図である。
【００８１】図８において、縦軸は縦（ｙ）方向におけ
る色度値、横軸は横（ｘ）方向における色度値であり、
ｃ1 は液晶表示装置の表示面を図３（ｂ）の視野角３２
を通る軸３１方向から直視したときの視野角特性、ｃ2
は液晶表示装置の表示面を図３（ｃ）の視野角３６を通
る軸３５方向から直視したときの視野角特性であって、
図８中の数値は視野角を表している。
【００８２】図８に示されるように、第１比較例の液晶
表示装置によれば、表示面の視野角方向や視野角の大き
さが変化した場合に、図４または図５に示された第１実
施例乃至第６実施例に比べて色度変化が大きくなってい
るものの、色度変化は比較的小さいもので、ｘ及びｙの
色度変化は０．０４以内に納まっており、ある程度の視
野角の変化に伴う表示画像の色付きの発生を抑えること
が可能なものである。また、その第２のものは、第１実
施例と比べたとき、図２において、電界方向１９と複屈
折媒体１３の遅相軸２４とがなす角度ψR を、第１実施
例は１２０°にしているのに対し、第２比較例は３０°
にしている点、具体的には、光透過時の液晶層３の液晶
分子の平均的な配向方向２０と複屈折媒体１３の遅相軸
２４とがなす角度を、第１実施例は略直交状態にしてい
るのに対し、第２比較例は平行状態にしている点だけで
あって、その他に、第２比較例と第１実施例との間に構
成上の違いはない。
【００８３】この場合、図９は、第２比較例の液晶表示
装置における視角と色相との関係を示す視野角特性図で
ある。
【００８４】図９において、縦軸は縦（ｙ）方向におけ
る色度値、横軸は横（ｘ）方向における色度値であり、
ｄ1 は液晶表示装置の表示面を図３（ｂ）の視野角３２
を通る軸３１方向から直視したときの視野角特性、ｄ2
は液晶表示装置の表示面を図３（ｃ）の視野角３６を通
る軸３５方向から直視したときの視野角特性であって、
図９中の数値は視野角を表している。
【００８５】図９に示されるように、第２比較例の液晶
表示装置によれば、表示面の視野角方向や視野角の大き
さが変化した場合に、横電界液晶表示素子１０と複屈折
媒体１２の視野角特性が互いに増強し合う結果になっ
て、図４または図５に示された第１実施例乃至第６実施
例に比べて色度変化が極端に大きくなっており、色度変
化は大きいものになって、視野角の変化に伴う表示画像
の色付きの発生を抑えることはできないものである。
【００８６】前記第１実施例乃至第６実施例の説明にお
いては、液晶層３に用いられる液晶がツイステッドネマ
チック（ＴＮ）液晶である場合を例に挙げて説明した
が、本発明の液晶表示装置はツイステッドネマチック
（ＴＮ）液晶を用いた場合に限られるものでなく、スー
パーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）液晶を用いた場
合においても、同様の機能を達成することができるもの
である。
【００８７】スーパーツイステッドネマチック液晶を用
いた１つの実施例を挙げると、横電界液晶表示素子１０
側は、液晶層３のツイスト角を２５０°にし、液晶層３
のリタデーションΔL を０．８５μｍにし、図２に示さ
れる電界方向１９と出射側偏光板５の偏光透過軸２３と
がなす角度φP1を１００°にし、電界方向１９と入射側
偏光板４の偏光透過軸２２とがなす角度φP2を１７０°
にしている。一方、反射型偏光板１３側は、複屈折媒体
１２として、電界方向１９と遅相軸２４とがなす角度を
２１５°にしている。
【００８８】このような構成の液晶表示装置において
は、表示面の法線方向に対して６０°以内の視野角にお
いて、既知の液晶表示装置に比べて、表示面の表示画像
の色付きの発生をかなり低減することができる。
【００８９】また、前記第１実施例乃至第６実施例の説
明においては、光透過時における液晶層３の液晶分子の
平均的な配向方向２０と複屈折媒体１２の遅相軸２４と
のなす角度が略９０°である場合を例に挙げて説明した
が、本発明の液晶表示装置における前記角度は必ずしも
略９０°である場合に限られるものでなく、略９０°に
比較的近い角度、具体的には、６０°から１２０°の範
囲内であれば、表示面の法線方向に対して斜め方向から
直視した場合の表示画像の色付きの発生をなくすことが
できる。
【００９０】さらに、本発明における液晶層３のリタデ
ーションΔL と、複屈折媒体１２のリタデーションΔR
は、表示面の法線方向に対して６０度以内の角度範囲
で、リタデーションΔL が０．１８μｍ乃至０．４１５
μｍの範囲内、リタデーションΔR が０．９μｍ乃至
０．２１ｍμの範囲内にあればよい。
【００９１】この他に、前記第１実施例乃至第６実施例
の説明においては、液晶表示素子が横電界液晶表示素子
１０である場合を例に挙げて説明したが、本発明による
液晶表示素子はこのような横電界液晶表示素子１０であ
る場合に限られず、液晶層３の縦方向に電界が印加され
る液晶表示素子、即ち、縦電界液晶表示素子を用いた場
合においても、非駆動時の液晶分子の配向方向及び駆動
時の液晶分子の平均的な配向方向が横電界液晶表示素子
１０とほぼ同じであれば、縦電界液晶表示素子を用いた
場合においても、同様に表示面の法線方向に対して斜め
方向から直視した場合の表示画像の色付きの発生をなく
すことができる。
【００９２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、液晶表
示素子の光入射側に反射型偏光板を配置し、この反射型
偏光板をコレステリックフィルムと１／４波長板として
働く複屈折媒体とによって構成し、液晶層の光透過時
に、液晶分子の平均的な配向軸と複屈折媒体の遅相軸と
を直角に近い角度で交差させるようにし、表示面に対し
て斜め方向の液晶表示素子のリタデーションΔL と複屈
折媒体のリタデーションΔR との間で、それらの各絶対
値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜がそれらの和の絶対値｜ΔL
＋ΔR ｜よりも大きくなるようにして、リタデーション
ΔL の変化とリタデーションΔR の変化が互いに補償さ
れるようにしているので、表示面を法線方向から直視し
た場合に比べて、表示面を斜め方向から直視した際の表
示画像に不所望な色付きが発生するのをなくすことがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例の主要
部構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例における電界方向に対する入射側偏
光板及び出射側偏光板の偏光透過軸方向、液晶配向方
向、複屈折媒体の遅相軸方向の関係を示す特性図であ
る。
【図３】複屈折効果を表す屈折率楕円体の模式図であ
る。
【図４】第１実施例の液晶表示装置における視角と色相
との関係を示す視野角特性図である。
【図５】第３実施例の液晶表示装置における視角と色相
との関係を示す視野角特性図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の第６実施例の主要
部構成を示す断面図である。
【図７】既知のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
概略の構成を示す断面図である。
【図８】第１比較例の液晶表示装置における視角と色相
との関係を示す視野角特性図である。
【図９】第２比較例の液晶表示装置における視角と色相
との関係を示す視野角特性図である。
【符号の説明】
１ 第１透明基板 ２ 第２透明基板 ３ 液晶層 ４ 入射側偏光板 ５ 出射側偏光板 ６ 第１配向膜 ７ 第２配向膜 ８1 共通電極 ８2 信号電極 ８3 画素電極 ９ 絶縁膜 １０ 横電界液晶表示素子 １１ コレステリックフィルム １２ 複屈折媒体（１／４波長板） １３ 反射型偏光板 １４ 冷陰極螢光ランプ １５ ランプカバー １６、１６’ 導光体 １６” 半球状の白色インク １７、１７’ 鏡面反射体 １８、１８’ バックライト装置 １９ 電界方向１９ ２０ 非駆動時の液晶分子の配向方向 ２１ 駆動時の平均的な液晶分子の配向方向 ２２ 入射側偏光板の偏光透過軸 ２３ 出射側偏光板の偏光透過軸 ２４ 複屈折媒体の遅相軸方向 ２５ 光拡散板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 克己 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 平方 純一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 間所 比止美 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 本村 弘則 大阪府茨木市下穂積一丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 亀山 忠幸 大阪府茨木市下穂積一丁目１番２号 日東 電工株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の透明基板、前記一対の透明基板間
    に挟持された液晶層、前記一対の透明基板の内側に形成
    された電極、前記一対の透明基板の中の少なくとも表示
    面側透明基板上に配置された偏光板によって構成される
    液晶表示素子と、前記液晶表示素子の光入射側に配置さ
    れた反射型偏光板とを備え、前記反射型偏光板は、光入
    射側に配置されるコレステリックフィルムと前記液晶表
    示素子側に配置される１／４波長板として働く複屈折媒
    体とからなり、前記液晶表示素子の光透過時における前
    記表示面に対して斜め方向の前記液晶層と前記複屈折媒
    体とのリタデーションをそれぞれΔL 、ΔR としたと
    き、それらの各絶対値の和｜ΔL ｜＋｜ΔR ｜が、それ
    らの和の絶対値｜ΔL ＋ΔR ｜よりも大きくなっている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記液晶表示素子は、光入射側に第２偏
    光板を有し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。
  3. 【請求項３】 少なくとも走査電極、信号電極、画素電
    極及びアクティブ素子が前記一対の透明基板の中の一方
    の透明基板上に形成され、これらの電極によって前記一
    対の透明基板に対して略垂直方向電電界を前記液晶層に
    印加していることを特徴とする請求項１または２に記載
    の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 少なくとも走査電極、信号電極、画素電
    極及びアクティブ素子が前記一対の透明基板の中の一方
    の透明基板上に形成され、これらの電極によって前記一
    方の透明基板に対して平行方向電界を前記液晶層に印加
    していることを特徴とする請求項１または２に記載の液
    晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記反射型偏光板は、その光入射側にバ
    ックライト装置が配置されていることを特徴とする請求
    項１乃至４に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記液晶表示素子の光透過時における前
    記液晶層の平均的な光学軸と前記複屈折媒体の遅相軸と
    は、６０°乃至９０°の範囲内の角度で交差しているこ
    とを特徴とする請求項１乃至５に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記液晶層と前記複屈折媒体は、前記表
    示面の法線方向に対して６０度以内の角度範囲で、リタ
    デーションΔL 、ΔR がそれぞれ０．１８μｍ乃至０．
    ４１５μｍ、０．９μｍ乃至０．２１μｍであることを
    特徴とする請求項１乃至６に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 前記１／４波長板として働く複屈折媒体
    は、厚み方向の屈折率が面内の進相軸の屈折率よりも大
    きいものであることを特徴とする請求項１乃至７に記載
    の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 前記１／４波長板として働く複屈折媒体
    は、屈折率異方性の波長分散が前記液晶層の屈折率異方
    性の波長分散よりも大きいものであることを特徴とする
    請求項１乃至７に記載の液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】 前記１／４波長板として働く複屈折媒
    体は、液晶高分子からなるものであることを特徴とする
    請求項１乃至７に記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記一対の透明基板上にそれぞれ偏光
    板を配置し、前記コレステリックフィルムが左回りの螺
    旋構造のものであるとき、前記２つの偏光板の中の光入
    射側偏光板の偏光透過軸と前記液晶層が光非透過時の液
    晶分子の平均的な光学軸が略直交していることを特徴と
    する請求項１乃至１０に記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記一対の透明基板上にそれぞれ偏光
    板を配置し、前記コレステリックフィルムが右回りの螺
    旋構造のものであるとき、前記２つの偏光板の中の光入
    射側偏光板の偏光透過軸と前記液晶層が光非透過時の液
    晶分子の平均的な光学軸が略平行していることを特徴と
    する請求項１乃至１０に記載の液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】 前記一対の透明基板上にそれぞれ偏光
    板を配置し、前記１／４波長板として働く複屈折媒体を
    透過した前記バックライト装置からの光の平均的な偏光
    方向が前記２つの偏光板の中の光入射側偏光板の偏光軸
    方向と略一致していることを特徴とする請求項１乃至１
    ０に記載の液晶表示装置。
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