KR100222273B1 - 위상차판 및 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부의 광학 이방성을 갖는 평편한 위상차판(41, 48)으로서, 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 중, 최소 주 굴절율(nb)의 방향은 상기 평편한 판의 표면의 법선 방향에 대해 경사지고, 다른 주 굴절율(na, nc) 중 하나의 방향은 상기 표면에 대해 평행하며, 남은 주 굴절율(na, nc)의 방향은 상기 표면에 대해 경사지고, 상기 na

Description

위상차판 및 액정 표시 장치

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 표시 화면의 시각 특성을 개선한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

종래, 네마틱 액정 표시 장치를 사용한 액정 표시 장치는 시계나 전자 계산기 등의 수치 세그먼트형 표시 장치에 널리 사용되고 있고, 액정 표시 소자의 투광성 기판에는 박막 트랜지스터 등의 능동 소자가 액정에 전압을 인가하여 화소 전극을 선택 구동하는 스위칭 수단으로 형성되어 있고, 적색, 녹색, 청색 등의 컬러 필터층이 컬러 표시 수단으로 형성되어 있으며, 액정의 트위스트각에 따라 (a) 네막틱 액정 분자를 90도 트위스트 배향시킨 액티브 구동형 트위스트 네마틱(Twisted Nematic, 이하 『TN』이라 함) 액정 표시 방식과, (b) 네마틱 액정 분자의 트위스트각을 90도 이상으로 함으로써 투과율-액정 인가 전압 특성의 예리한 급준성을 이용한 멀티플렉스 구동형 수퍼 트위스트 네막틱(Super Twisted Nematic, 이하 『STN』이라 함) 액정 표시 방식 등이 알려져 있다.

후자의 (b) 멀티플렉스 구동형 STN 액정 표시 방식은, 특유의 색부가가 존재하기 때문에, 흑백 표시를 행하려면 광학적 보상판을 배치하는 방식이 유력한 것으로 고려되고 있고, 광학적 보상판에 따라 (b-1) 표시용 액정셀과 역방향의 트위스트각으로 트위스트 배향시킨 액정셀을 이용한 2층형 더블 수퍼 트위스트 네마틱(Double Super Twisted Nematic) 액정 표시 방식과, (b-2) 광학적 이방성을 갖는 필름을 배치한 필름 부가형 액정 표시 방식으로 대별되며, 경량성, 저코스트의 관점에서 (b-2) 필름 부가형 액정 표시 방식이 유력한 것으로 간주되고 있다.

한편, 전자의 (a) 액티브 구동형 TN 액정 표시 방식은, (a-1) 한쌍의 편광판의 편광 방향을 서로 평행하게 배치하여 액정층에 전압을 인가하지 않은 상태(OFF상태)로 흑색을 표시하는 노말리 블랙 방식과, (a-2) 편광 방향을 서로 직교하도록 배치하여 오프상태로 백색을 표시하는 노말리 화이트 방식의 2종류로 대별되며, 표시 콘트라스트, 색재현성, 표시의 시각 의존성의 관점에서 노말리 화이트 방식이 유력한 것으로 고려되고 있다.

그러나, 종래의 TN 액정 표시 장치에 있어서, 액정 분자에 굴절율 이방성이 존재하고, 상하의 전극 기판에 대해 액정 분자가 경사되어 배향되기 때문에, 관찰하는 시각에 따라 표시 화상의 콘트라스트가 변화하여 시각 의존성이 크게 되는 문제가 있다. 특히, 제3도나 제19도의 액정 표시 소자의 평면도에 도시된 바와 같이, 화면 법선 방향에서 정시각 방향으로 시각을 경사시키면, 어느 각도 이상에서 표시 화상이 착색하는 현상(이하, {착색 현상}이라 한다)이나, 흑백이 반전하는 현상(이하, {반전 현상}이라 한다)이 발생한다. 또한, 반시각 방향으로 시각을 경사시키면 급격히 콘트라스트가 저하된다.

따라서, 이와 같은 시각 의존성을 개선하기 위해 제7도의 사시도에 도시된 바와 같은, 굴절율 타원체의 1개의 주굴절율의 방향이 표면의 법선 방향에 대해 평행한 위상차판을 액정층과 편광판 사이에 개재시킴으로써 광의 위상을 보상하는 것이 고려되고 있으나, 이와 같은 위상차판을 사용하여도 정시각 방향의 반전 현상을 개선하는 데는 한계가 있는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위해, 표시 화상의 시각에 의존하여 생기는 콘트라스트 변화, 착색 현상, 반전 현상을 해소할 수 있는 위상차판 및 이러한 위상차판을 이용함으로써 고품질의 화상을 표시할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명의 실시예 1의 위상차판의 사시도.

제2도는 본 발명의 실시예 1의 액정 표시 장치의 분해 단면도.

제3도는 액정 표시 장치의 러빙 방향 및 정시각 방향을 나타낸 개략도.

제4도는 제2도에 도시한 액정 표시 장치(2)의 분해 사시도.

제5도는 액정 표시 장치의 시각 의존성의 측정계를 도시한 개략 사시도.

제6도는 실시예 1에 있어서의 액정 표시 장치(2)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제7도는 종래 위상차판(31)의 주굴절율(na, nb, nc)을 나타낸 사시도.

제8도는 위상차판(31)을 사용한 종래 액정 표시 장치(32)의 구성을 도시한 분해 사시도.

제9도는 비교예 1에 있어서의 액정 표시 장치(32)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제10도는 실시예 2에 있어서의 액정 표시 장치(2)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제11도는 비교예 2에 있어서의 액정 표시 장치(32)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제12도는 실시예 3에 있어서의 액정 표시 장치(2)의 구성을 도시한 분해 사시도.

제13도는 실시예 3에 있어서의 액정 표시 장치(2)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제14도는 종래 위상차판(31a, 31b)을 사용한 액정 표시 장치(51)의 구성을 도시한 분해사시도.

제15도는 비교예 3에 있어서의 액정 표시 장치(51)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제16도는 본 발명의 다른 실시예의 위상차판(41)의 사시도.

제17도는 본 발명의 또 다른 실시예의 위상차판(42)의 사시도.

제18도는 본 발명의 다른 실시예의 액정 표시 장치(54)의 분해 단면도.

제19도는 액정 표시 장치(45)의 러빙 방향을 나타낸 평면도.

제20도는 액정 표시 장치(54)의 분해 사시도.

제21도는 액정 표시 장치(54)의 시각 의존성이 측정계를 도시한 개략 사시도.

제22도는 실시예 4에 있어서의 액정 표시 장치(54)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제23도는 비교예 4에 있어서의 액정 표시 장치(80)의 구성을 도시한 분해 사시도.

제24도는 액정 표시 장치(80)에 사용되는 위상차판(81)의 주굴절율(na, nb, nc)을 나타낸 사시도.

제25도는 비교예 4에 있어서의 액정 표시 장치(80)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 나타낸 그래프.

제26도는 실시예 5의 액정 표시 장치(85)의 구성을 도시한 분해 사시도.

제27도는 액정 표시 장치(85)에 사용되는 위상차판(86)의 주굴절율(na, nb, nc)을 나타낸 사시도.

제28도는 액정 표시 장치(85)의 구성을 도시한 분해 사시도.

제29도는 실시예 5에 있어서의 액정 표시 장치(85)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 도시한 그래프.

제30도는 비교예 5에 있어서의 액정 표시 장치(88)의 구성을 도시한 분해 사시도.

제31도는 액정 표시 장치(88)에 사용되는 위상차판(89)의 주굴절율(na, nb, nc)을 나타낸 사시도.

제32도는 실시예 5에 있어서의 액정 표시 장치(88)의 투과율-액정 인가 전압 특성을 도시한 그래프.

본 발명은 광학적 이방성을 갖는 재료가 평판상으로 형성된 위상차판에 있어서, 굴절율 타원체의 주굴절율 방향이 표면의 법선 방향에 대해 경사지도록 한 것을 특징으로 하는 위상차판이다.

또한, 본 발명은 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 중 최소의 주굴절율 방향이 표면에 대해 평행함과 동시에, 다른 주굴절율 방향이 표면에 대해 경사지도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 중 최소의 주굴절율 방향이 표면에 대해 평행함과 동시에, 다른 주굴절율 방향이 이루는 각도가, 20

내지 70

의 조건을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 표면에 투명 전극층 및 배향막이 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 액정층을 개재함으로써 구성되는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한쌍의 편광자를 포함하며, 상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 상술한 위상차판이 적어도 1매 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치이다.

본 발명은 표면내에 굴절율 이방성을 갖지 않고, 표면의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 표면내의 주굴절율(nb)이 표면내의 주굴절율(na, nc)보다 작고, 굴절율 이방성이 부(負)인 위상차판에 있어서, 주굴절율(nb)의 방향이 표면의 법선 방향에 대해 경사져 있고, 표면 내의 주굴절율(na 또는 nc)의 방향을 축으로하여 법선 방향의 주굴절율(nb)의 방향과, 표면내의 주굴절율(na 또는 nc)의 방향이 반시계 방향 또는 시계 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 위상차판이다.

또한, 본 발명은 상기 위상차판으로 이루어지는 제1 및 제2 위상차판을 2매 적층하고, 각 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향과 이루는 각도가 90도인 것을 특징으로 하는 위상차판이다.

또한, 본 발명은 상기 제1 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향에 대해, 상기 제2 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향과 이루는 각도가 시계 방향으로 약 90도인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 대향하는 표면에 투명 전극층 및 배향막이 각각 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 액정층을 개재함으로써 구성되는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한쌍의 편광자를 포함하며, 상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 상술한 위상차판이 배치되는 것을 특징으로 하는 위상차판이다.

또한, 본 발명은 상기 2매 적층한 위상차판 중 제1 위상차판을 액정 표시 소자의 원방측 기판의 러빙 방향과 제1 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향이 거의 같은 방향으로 되도록 배치하고, 제2 위상차판을 액정 표시 소자의 근접측 기판의 러빙 방향과 제2 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향과 거의 반대 방향으로 되도록 배치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 대향하는 표면에 투명 전극층 및 배향막이 각각 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 액정층을 개재함으로써 구성되는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한쌍의 편광자를 포함하며, 상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 상술한 위상차판을 적어도 1매 배치하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치이다.

또한, 본 발명은 상기 액정 표시 소자와 편광자와의 사이에 위상차판을 1매 배치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향이 상기 액정 표시 소자의 근접측 기판의 러빙 방향과 거의 반대 방향인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 직선 편광의 광이 액정 등의 복굴절성을 갖는 부재를 통과하여, 정상광과 이상광이 발생하고, 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되는 경우, 복굴절성을 갖는 부재의 일측 또는 양측에 주굴절율의 방향이 표면의 법선 방향에 대해 경사져 있는 위상차판을 개재시킴으로써, 시각에 따라 발생하는 정상광과 이상광과의 위상차 변화를 보상하여 시각이 넓은 범위에 걸쳐 직선 편광으로 변환하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이와 같은 위상차판에 있어서, 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 중 최소의 주굴절율의 방향이 표면에 대해 평행함과 동시에 다른 주굴절율의 방향이 표면에 대해 경사짐으로써, 표면 법선을 포함하여, 최소의 주굴절율의 방향에 대해 수직한 평면 내에서의 정시각 방향에서 방향의 시각 변화에 대해 정상광과 이상광과의 위상차 변화를 보상할 수 있게 된다.

더욱이, 최소의 주굴절율의 방향이 표면에 대해 평행함과 동시에, 다른 주굴절율의 방향과 표면이 이루는 각도

가 20

70

의 조건을 구비함으로써, 정시각 방향에서 0

에서 60

범위의 시각 변화에 대한 위상 보상이 양호하게 행해진다.

또한, 표면에 투명 전극층 및 배향막이 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 액정층을 개재함으로써 구성되는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한쌍의 편광자와 액정 표시 소자와 편광자의 사이에, 상기한 위상차판을 적어도 1매 개재시킴으로써 시각 변화에 따른 착색 현상이나 반전 현상을 해소할 수 있고, 시각 의존성이 없는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 직선 편광의 광이 액정 등의 복굴절성을 갖는 부재를 통과하여, 정상광과 이상광이 발생하고, 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되는 경우, 복굴절성을 갖는 부재의 일측 또는 양측에, 표면내에 굴절율 이방성을 갖지 않고, 표면의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 표면내의 주굴절율(na, nc)보다 작고, 굴절율 이방성이 부(負)인 위상차판에 있어서 표면내의 주굴절율(na 또는 nc)의 방향을 축으로 하여 법선 방향의 주굴절율(nb)의 방향과, 표면내의 주굴절율(na 또는 nc)의 방향이 반시계 방향 또는 시계 방향으로 경사져 있는 위상차판을 적어도 1매 개재시킴으로써, 시각에 따라 발생하는 정상광과 이상광과의 위상차 변화를 보상하여 시각이 넓은 범위에 걸쳐 직선 편광으로 변환하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이와 같은 위상차판을 2매 적층하고, 각 위상차판의 주굴절율(nb)과 경사진 방향이 이루는 각도가 90도로 되도록 함으로써, 정시각 방향의 위상차 변화의 보상에 한하지 않고, 반시각 방향 및 좌우 방향으로의 위상차 변화를 보상할 수 있다.

또한, 상기 2매 적층한 위상차판을, 제1 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향에 대해, 제2 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향과 이루는 각도가 시계 방향으로 약 90도로 되도록 적층함으로써 상기 위상차 변화의 보상을 보다 확실히 실행할 수 있다.

또한, 표면에 투명 전극층 및 배향막이 각각 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 액정층을 개재함으로써 구성되는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한쌍의 편광자와, 액정 표시 소자와 상기 편광자의 사이에, 상기 위상차판을 적어도 1매 개재시킴으로써 시각 변화에 따른 착색 현상이나 반전 현상을 해소할 수 있고, 시각 의존성이 없는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

이 경우, 위상차판을 1매 배치하는 경우는, 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향이 액정 표시 소자의 근접측 기판의 러빙 방향과 거의 반대 방향으로 되도록 배치함으로써, 상기 위상차 변화의 보상을 보다 확실히 실행할 수 있다. 위상차판을 2매 적층하는 경우는, 제1 위상차판을 액정 표시 소자의 원방측 기판의 러빙 방향과 제1 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향이 거의 같은 방향으로 되도록 배치하고, 제2 위상차판을 액정 표시 소자의 근접측 기판의 러빙 방향과 제2 위상차판의 법선 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향과 거의 반대 방향으로 되도록 배치함으로써 상기한 위상차 변화의 보상을 보다 확실히 실행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 주굴절율 방향을 경사시킨 위상차판, 특히 최소 주굴절율(na) 방향을 축으로하여 주굴절율(nb, nc)의 방향을 경사시킨 위상차판을 사용함으로써, 액정 표시 소자 등의 복굴절성을 갖는 부재에서 발생하는 시각이나 출사각에 대응한 위상차 변화를 보상할 수 있다. 또한, 이와 같은 위상차판을 사용한 액정 표시 장치는 착색 현상이나 반전 현상에 기인하는 콘트라스트비의 저하를 방지할 수 있기 때문에, 흑백 표시에서 콘트라스트비가 시각 방향에 따라 영향받지 않고, 표시 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 주굴절율이 na

nc > nb의 굴절율 이방성이 부(負)인 위상차판에 있어서 주굴절율의 방향을 경사시킨 위상차판은, 특히 표면내의 주굴절율(na 또는 nc)의 방향을 축으로 하여 법선 방향의 주굴절율(nb)의 방향과, 다시 한쪽의 주굴절율(nc 또는 na)의 방향을 경사시킨 위상차판을 적어도 1매 배치함으로써, 액정 표시 소자에서 발생하는 시각에 대응한 위상차 변화를 해소할 수 있고, 액정 표시 소자에 있어서의 반전 현상에 기인하는 콘트라스트비의 저하 및 반시각 방향의 시각 특성이 더욱 개선될 수 있다. 따라서, 흑백 표시에 있어서의 콘트라스트비가 더욱 향상되고, 액정 표시 장치의 표시 품위가 대단히 향상된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예 1의 위상차판의 사시도이다. 위상차판(1)은 연신된 고분자 화합물, 예컨대 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등의 광학적 이방성을 갖는 재료가 두께 d의 평판상으로 형성되어 있고, 표면을 x-y평면으로 하는 직교 좌표계 xyz를 정의하면, 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율(na, nb, nc) 중 최소의 주굴절율(na)의 방향(진상축)이 y축 방향과 평행하고, 주굴절율(nb)의 방향이 표면의 법선 방향(제1도의 z축)에 대해 y축 방향으로 각도

로 화살표(20)의 방향으로 경사져서 구성되어 있다.

제2도는 본 발명의 실시예 1의 액정 표시 장치의 분해 단면도이다. 액정 표시 장치(2)는 표면에 ITO(인듐 주석 산화물) 등으로 구성되는 투명 전극층(8, 9) 및 폴리이미드, 폴리비닐알콜 등으로 구성되는 배향막(10, 11)이 형성된 한쌍의 유리기판(6, 7)사이에 네마틱 액정 등으로 구성되는 액정층(12)이 수지 등으로 구성되는 밀봉 부재(13)로 봉입됨으로써 구성되는 액정 표시 소자(5)와, 액정 표시 소자(5)의 양측에 배치되는 한쌍의 편광판(3, 4)과, 액정 표시 소자(5)와 편광판(3) 사이에 제1도에 도시된 위상차판(1)을 개재시켜 제2도에 도시한 순서로 적층하여 구성한다.

배향막(10, 11)의 각 표면은 개재된 액정 분자가 약 90

트위스트 배향되도록, 미리 러빙 처리가 실시되어 있고, 제3도의 평면도와 같이 유리 기판(6)상의 배향막(10)의 러빙 방향은 화살표(21)의 방향이며, 유리 기판(7)상의 배향막(10)의 러빙 방향은 화살표(21)에 대해 수직인 화살표(22)의 방향으로 처리된다.

제4도는 제2도에 도시한 액정 표시 장치(2)의 분해 사시도이다. 편광판(3)의 투광축(23)과 편광판(4)의 투광축(24)은 서로 직교하도록 배치됨과 동시에, 편광판(4)의 투광축(24)과 액정 표시 소자(5)의 배향막(10)의 러빙 방향(21)과, 위상차판(1)의 최소 굴절율(na)의 방향인 진상축(25)이 서로 평행하게 되도록 설정되는 한편, 편광판(3)의 투광축(23)과 액정 표시 소자(5)의 배향막(11)의 러빙 방향(22)이 서로 평행하게 되도록 설정되어 있다. 따라서, 액정 표시 소자(5)의 액정층(12)에 전압을 인가하지 않으면, 액정 표시 장치(2)가 광을 투과하여 백색 표시를 행하는 방식, 소위 노말리 화이트 표시 방식으로 구성되어 있다. 또한, 위상차판(1)은 편광판(3)과 편광판(4)사이의 어딘가에 개재되어 있으면 위상 보상이 가능하게 되고, 편광판(4)과 액정 표시 소자(5) 사이에 개재되어도 무방하며, 2매 이상으로 구성되어도 좋다.

다음, 이와 같이 얻어진 액정 표시 장치(2)의 구체적 실시예와 그 시각 의존성을 측정한 결과를 설명한다. 제5도는 액정 표시 장치의 시각 의존성의 측정계를 도시한 개략 사시도이다. 액정 표시 장치(2)를 구성하는 액정 표시 소자(5)의 유리 기판(6)과 위상차판(1)이 접촉하는 면(26)을 직교 좌표계 xyz의 기준면 x-y에 설정하여, 면(26)의 법선 방향(27)에 대해 각도

의 방향으로, 좌표 원점에서 소정 거리의 위치에 일정한 입체 수광각을 갖는 수광 소자(71)를 배치하여, 편광판(4)측으로부터 파장 550

의 단색광을 입사한다. 또한, 수광소자(71)의 출력은 증폭기(72)에서 소정 레벨로 증폭되고, 파형 메모리나 레코더 등의 기록 수단(73)에 의해 기록된다.

[실시예 1]

제2도의 액정 표시 장치(2)에 있어서, 액정층(12)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(12)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 위상차판(1)으로 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1도에 도시한 바와 같이, 주굴절율(nc)과 주굴절율(na)의 차 및 위상차판(1)의 두께 d의 곱(nc-na)×d를 의미하는 제1 리타데이션(retardation)치가 0

이고, 주굴절율(nc)와 주굴절율(nb)의 차 및 위상차판(1)의 두께 d의 곱 (nc-nb)×d를 의미하는 제2 리타데이션치가 100

인 일축성을 갖는 것을 사용하고 있으며, 주굴절율(nb)의 방향이 위상차판(1) 표면의 법선 방향에 대해 화살표(20)로 나타낸 바와 같이, 반시계 방향으로 40

경사지고, 마찬가지로 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 40

의 각도를 취하고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치(2)를 제5도에 도시한 측정계에 배치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 표시 소자(5)로의 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 측정 레벨을 측정하고, 그 결과를 제6도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제6도에서, 라인 L1은 각도

0

인 경우, 라인 L2은 각도

30

인 경우, 라인 L3는 각도

45

인 경우를 각각 나타낸다. 그결과, 액정 인가 전압을 0V로부터 서서히 올리면 4.5V 부근까지는 투과율이 0

로 내려가며, 다시 액정 인가 전압을 올려도 투과율이 그다지 재상승하지 않는다. 또한, 액정 인가 전압이 1V 부근에서의 투과율이, 라인 L1, 라인 L2, 라인 L3에서 큰 차이 없이 시각 의존성이 개선된다.

[비교예 1]

제8도의 액정 표시 장치(32)는, 위상차판(1)을 제외하고 제2도의 액정 표시 장치(2)와 동일한 구성으로 되며, 액정층(12)으로 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(12)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 제1도에 도시한 위상차판(1) 대신에 제7도에 도시한 위상차판(31)을 사용하고 있다. 상기 위상차판(31)은 폴리카보네이트 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치(nc-na)×d가 0

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 100

인 일축성을 가진 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 표면의 법선 방향과 평행으로 형성되어 있다.

이와 같은 액정 표시 장치(32)를, 실시예 1과 동일하게, 제5도에 도시한 측정계에 설치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 출력 레벨을 측정하고, 그 결과를 제9도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제9도에서, 라인 L4은 각도

0

인 경우, 라인 L5은 각도

30

인 경우, 라인 L6은 각도

45

인 경우를 각각 나타낸다. 그 결과, 액정 인가 전압을 0V로부터 서서히 올리면 라인 레벨 L5는 3.2V 부근에서 투과율이 거의 0

로 내려간다. 다시 액정 인가 전압을 올리면 약간 상승하는 경향이 있고, 라인 레벨 L6는 투과율이 완전히 0

로 되지 않고 재상승한다. 또한, 액정 인가 전압이 1V 부근에서의 투과율이,

0

에서 커짐에 따라 저하한다. 따라서, 실시예 1은 본 비교예 1에 비해 시각 의존성이 매우 개선된다.

[실시예 2]

제2도의 액정 표시 장치(2)에 있어서, 액정층(12)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(12)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 위상차판(1)으로 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 220

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 35

인 2축성의 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 위상차판(1) 표면의 법선 방향에 대해 제1도 중의 화살표(20)와 반대 방향의 시계 방향으로 40

경사지고, 마찬가지로 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 시계 방향으로 40

의 각도를 갖고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치(2)를, 제5도에 도시한 측정계에 설치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 표시 소자(5)로의 액정 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 측정 레벨을 측정하고, 그 결과를 제10도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제10도에서, 라인 L7은 각도

0

인 경우, 라인 L8은 각도

30

인 경우, 라인 L9은 각도

45

인 경우를 각각 나타낸다. 그결과, 액정 인가 전압을 0V로부터 서서히 올리면 4.5V 부근까지는 투과율이 0

로 내려가나, 다시 액정 인가 전압을 올려도 투과율이 재상승하지 않는다. 또한, 액정 인가 전압이 1V 부근에서의 투과율이, 라인 L7, 라인 L8, 라인 L9에서 큰 차이 없이 시각 의존성이 개선된다.

[비교예 2]

제8도의 액정 표시 장치(32)는, 위상차판(1)을 제외하고 제2도의 액정 표시 장치(2)와 동일한 구성으로 되며, 액정층(12)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(12)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 제1도에 도시한 위상차판(1) 대신에 제7도에 도시한 위상차판(31)을 사용하고 있다. 상기 위상차판(31)은 폴리카보네이트 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 220

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 35

인 2축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 표면의 법선 방향과 평행으로 형성되어 있다.

이와 같은 액정 표시 장치(32)를, 실시예 2와 동일하게, 제5도에 도시한 측정계에 설치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 출력 레벨을 측정하고, 그 결과를 제11도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제11도에서, 라인 L10은 각도

0

인 경우, 라인 L11은 각도

30

인 경우, 라인 L12은 각도

45

인 경우를 각각 나타낸다. 그 결과, 액정 인가 전압을 0V로부터 서서히 올리면 라인 L11는 2.9V 부근에서 투과율이 거의 0

로 내려가나, 다시 액정 인가 전압을 올리면 약간 상승하는 경향이 있고, 라인 L12는 투과율이 2.8

부근에서 거의 0

로 되나, 다시 올리면 재상승한다. 또한, 액정 인가 전압이 1V 부근에서의 투과율이, 각도

0

에서 커짐에 따라 저하한다. 따라서, 실시예 2는 본 비교예 2에 비해 시각 의존성이 매우 개선된다.

[실시예 3]

제12도의 액정 표시 장치(2)에 있어서, 액정층(12)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(12)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 액정 표시 소자(5)와 편광판(3) 간에 개재되는 2매의 위상차판(1a, 1b)으로 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 위상차판(1a)에 대해서는 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 350

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 210

인 2축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 위상차판(1) 표면의 법선 방향에 대해 제1도 중의 화살표(20)와 반대 방향의 시계 방향으로 20

경사지고, 마찬가지로 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 시계 방향으로 20

의 각도를 하고 있다. 또한, 최소 주굴절율(na)의 방향(진상축 : 25a)은 유리 기판(6) 위의 배향막(10)의 러빙 방향(21)과 평행으로 되도록 배치되어 있다.

한편, 위상차판(1b)에 있어서, 위상차판(1a)과 마찬가지로, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 350

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 210

인 2축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 위상차판(1) 표면의 법선 방향에 대해 제1도 중의 화살표(20)로 나타낸 반시계 방향으로 20

경사지고, 마찬가지로 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 시계 방향으로 20

의 각도를 하고 있다. 또한, 최소 주굴절율(na)의 방향(진상축 : 25b)은 유리 기판(6) 위의 배향막(10)의 러빙 방향(21)과 수직으로 되도록 배치되어 있다.

이와 같은 액정 표시 장치(2)를, 제5도에 도시한 측정계에 설치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 표시 소자(5)로의 액정 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 측정 레벨을 측정하고, 그 결과를 제13도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제13도에서, 라인 L13은 각도

0

인 경우, 라인 L14은 각도

30

인 경우, 라인 L15은 각도

45

인 경우를 각각 나타낸다. 그 결과, 액정 인가 전압을 0V로부터 서서히 올리면 4.5V 부근까지는 투과율이 0

로 내려가나, 다시 액정 인가 전압을 올려도 투과율이 재상승하지 않는다. 또한, 액정 인가 전압이 1V 부근에서의 투과율이, 라인 L13, 라인 L14, 라인 L15에서 별로 큰차이 없이 시각 의존성이 개선된다.

[비교예 3]

본 비교예에 이어서, 제14도의 액정 표시 장치(32)는, 위상차판(1a, 1b)을 제외하고 제12도의 액정 표시 장치(2)와 동일한 구성으로 되며, 액정층(12)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(12)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 위상차판(31a, 31b)으로 제1도에 도시한 위상차판(1) 대신에 제7도에 도시한 위상차판(31)을 각각 사용하고 있다. 상기 위상차판(31a)은 폴리카보네이트 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 350

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 210

인 2축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 표면의 법선 방향과 평행으로 형성되어 있다. 또한, 최소 주굴절율(na)의 방향(진상축)(33a)은 유리 기판(6) 위의 배향막(10)의 러빙 방향(21)과 평행으로 되도록 배치된다.

한편, 위상차판(31b)은, 상기 위상차판(31a)과 마찬가지로 폴리카보네이트 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 350

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 210

인 2축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 표면의 법선 방향과 평행으로 형성되어 있다. 또한, 최소 주굴절율(na)의 방향(진상축 : 33b)은 유리 기판(6) 위의 배향막(10)의 러빙 방향(21)과 수직으로 되도록 배치된다.

이와 같은 액정 표시 장치(32)를, 실시예 3와 동일하게, 제5도에 도시한 측정계에 설치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 출력 레벨을 측정하고, 그 결과를 제15도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제15도에서, 라인 L16은 각도

0

인 경우, 라인 L17은 각도

30

인 경우, 라인 L18은 각도

45

인 경우를 각각 나타낸다. 그 결과, 액정 인가 전압을 0V로부터 서서히 올리면 4.5V 부근 까지는 투과율이 0

로 내려가나, 다시 액정 인가 전압을 올리면 투과율이 재상승하며, 그 상승폭은 실시예 3에 비해 크다. 또한, 액정 인가 전압이 1V 부근에서의 투과율이, 각도

0

에서 커짐에 따라 저하한다. 따라서, 실시예 3는 본 비교예 3에 비해 시각 의존성이 매우 개선된다.

상기 실시예에서는 연신된 고분자 화합물을 사용한 예를 설명하였으나, 폴리카보네이트나 폴리에스테르 등의 액정성 고분자를 경사 배향시킨 것을 사용할 수도 있다.

제16도는 본 발명의 다른 실시예의 위상차판의 사시도이다. 위상차판(41)은, 연신된 고분자 화합물, 예컨대 폴리스틸렌 등의 광학적 이방성을 갖는 재료가 두께 d의 평판상으로 형성되어 있고, 표면을 x-y 평면으로 하는 직교 좌표계 xyz를 정의하면, 굴절율 타원체의 3개 주굴절율(na, nb, nc) 중 주굴절율(na)의 방향은 y축에 평행하고, 주굴절율(nb)의 방향은 표면의 법선 방향(제16도의 z축)에 대해 y축 방향이 각도

로 화살표(60)의 방향으로 경사져 있다. 또한, 주굴절율(nc)의 방향은 표면을 따라 y축 방향으로 각도

로 화살표(59)의 방향으로 경사져 있다. 또한, 주굴절율(na, nb, nc)에는 na = nc ＞ nb의 관계가 성립한다.

제17도는 본 발명의 다른 실시예인 위상차판(42)의 사시도이다. 위상차판(42)은 제16도에 도시된 위상차판(41)을 2매 적층하여 구성되어 있다. 즉, 위상차판(42)은 제1 위상차판(41a)의 주굴절율(nb)이 경사진 방향(61a)에 대해, 제2 위상차판(41b)의 주굴절율(nb)이 경사진 방향(61b)이 이루는 각도가 약 90

이다.

제18도는 본 발명의 다른 실시예의 액정 표시 장치(54)의 분해 단면도이다. 액정 표시 장치(54)는 표면에 ITO(인듐 주석 산화물) 등으로 구성되는 투명 전극층(48, 49) 및 폴리이미드, 폴리비닐알콜 등으로 구성되는 배향막(50, 51)이 형성된 한쌍의 유리기판(46, 47)사이에 네마틱 액정 등으로 구성되는 액정층(52)이 수지 등으로 구성되는 밀봉 부재(53)로 봉입됨으로써 구성되는 액정 표시 소자(45)와, 액정 표시 소자(45)의 양측에 배치되는 한쌍의 편광판(43, 44)을 포함하며, 액정 표시 소자(45)와 편광판(43) 사이에 제17도에 도시된 위상차판(42)을 개재시켜 제18도에 도시한 순서로 적층하여 구성한다.

배향막(50, 51)의 각 표면은 개재된 액정 분자가 약 90

트위스트 배향되도록, 미리 러빙 처리가 실시되어 있고, 제19도의 평면도와 같이 유리 기판(46)상의 배향막(50)의 러빙 방향은 화살표(62)의 방향이며, 유리기판(47)상의 배향막(51)의 러빙 방향은 화살표(62)에 대해 수직인 화살표(63)의 방향으로 처리된다.

제20도는 제18도에 나타낸 액정 표시 장치(54)의 분해 사시도이다. 편광판(43)의 투광축(64)과 편광판(44)의 투광축(65)은 서로 직교하도록 배치됨과 동시에, 편광판(44)의 투광축(65)과, 액정 표시 소자(45)의 배향막(50)의 러빙 방향(62)과, 위상차판(41b)의 주굴절율(nb)이 경사져 있는 방향(61b)가 서로 평행하고, 또한 액정 표시 소자(45)의 배향막(50)의 러빙 방향(62)과, 위상차판(41b)의 주굴절율(nb)이 경사져 있는 방향(61b)이 반대 방향으로 되도록 설정된다.

한편, 편광판(43)의 투광축(64)과 액정 표시 소자(45)의 배향막(51)의 러빙 방향(63)과 위상차판(41a)의 주굴절율(nb)이 경사져 있는 방향(61a)이 서로 평행하고, 또한 액정 표시 소자(45)의 배향막(51)의 러빙 방향(63)과, 위상차판(41a)의 주굴절율(nb)이 경사져 있는 방향(61a)이 동일한 방향으로 되도록 설정되어 있다. 따라서, 액정 표시 소자(45)의 액정층(52)에 전압을 인가하지 않을 때, 액정 표시 장치(54)가 광을 투과하여 백색 표시를 행하는 방식, 소위 노말리 화이트 표시 방식으로 구성되어 있다. 또한, 위상차판(42)은 편광판(43)과 편광판(4)사이의 어딘가에 개재되어 있으면 위상 보상이 가능하게 되고, 편광판(44)과 액정 표시 소자(45) 사이에 개재되어도 무방하다.

다음, 이와 같이 얻어진 액정 표시 장치(54)의 구체적 실시예와 그 시각 의존성을 측정한 결과를 설명한다. 제21도는 액정 표시 장치(54)의 시각 의존성의 측정계를 도시한 개략 사시도이다. 액정 표시 장치(54)를 구성하는 액정 표시 소자(45)의 유리 기판(46)과 위상차판(41b)이 접촉하는 면(66)을 직교 좌표계 xyz의 기준면 x-y에 설정하여, 면(66)의 법선 방향(67)에 대해 각도

의 방향으로, 좌표 원점에서 소정 거리의 위치에 상기 제5도와 동일하게, 일정한 입체 수광각을 갖는 수광 소자(71)를 배치하여, 편광판(44)측으로부터 파장 550

의 단색광을 입사한다. 또한, 수광소자(71)의 출력은 증폭기(72)에서 소정 레벨로 증폭되고, 파형 메모리나 레코더 등의 기록 수단(73)에 의해 기록된다. 측정 방향은 정시각 방향, 우방향, 반시각 방향, 좌방향의 4방향이다.

[실시예 4]

제18도의 액정 표시 장치(54)에 있어서, 액정층(52)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(52)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 위상차판(42)을 구성하는 위상차판(41a, 41b)으로 폴리스틸렌 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제16도에 도시한 바와 같이, 주굴절율(nc)와 주굴절율(na)의 차 및 위상차판(41a, 41b)의 두께와의 곱 (nc-na)×d를 의미하는 제1 리타데이션치가 0

이고, 주굴절율(nc)와 주굴절율(nb)의 차 및 위상차판(41a, 41b)의 두께와의 곱 (nc-nb)×d를 의미하는 제2 리타데이션치가 100

인 일축성을 갖는 것을 사용하며, 주굴절율(nb)의 방향이 위상차판(41a, 41b) 표면의 법선 방향에 대해 화살표(60)으로 나타낸 시계 방향으로 20

경사지고, 마찬가지로 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 20

의 각도를 갖고 하고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치(54)를, 제21도에 도시한 측정계에 설치하여, 수광 소자(71)가 일정 각도

로 고정된 경우에, 액정 표시 소재(54)로의 인가 전압에 대한 수광 소자(71)의 출력 레벨을 측정하고, 그 결과를 제11도의 투과율-액정 인가 전압 특성의 그래프로 나타낸다. 제22도에서, 라인 L21은 각도

0

인 경우인 경우의 특성 곡선을 나타낸다. 또한, 라인 L22, L23, L24, L25는 정시각 방향, 우방향, 반시각 방향, 우방향, 반시각 방향, 좌방향으로 각도

30

경사진 위치에서 보았을 때의 특성 곡선을 각각 나타낸다. 그 결과, 액정 인가 전압이 3.5V에서 5.5V로, 투과율이 거의 플랫 상태인 것이 확인된다. 더욱이, 전압 인가시의 투과율이 진상에서 보았을 때, 시각을 경사시켰을 때와 별로 변화하지 않은 것이 확인된다.

또한, 라인 L23, L25에서 진상에서 보았을 때의 인가 전압이-투과율과 비교하여 거의 변하지 않고, 좌우의 비대칭성도 거의 없는 것이 확인된다. 또한, 라인 L24에 있어서, 전압 인가시의 투과율이 상당히 떨어져 있고, 흑 표시가 가능하며, 반시각 방향이 개선되어 잇는 것이 확인된다.

액정 표시 장치(54)의 정시각 방향과 반시각 방향의 콘트라스트비를 다음 표 1에 나타낸다.

[비교예 4]

제23도의 액정 표시 장치(80)는, 위상차판(82)을 제외하고 제18도의 액정 표시 장치(54)와 동일한 구성으로 되며, 액정층(52)으로 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(52)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 제16도에 도시한 위상차판(41) 대신에 제24도에 도시한 위상차판(81)을 사용하고 있다. 위상차판(82)을 구성하는 위상차판(81a, 81b)은 폴리카보네이트 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 0

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 100

인 1축성을 가진 것으로, 주굴절율(nb)의 방향은 표면의 법선 방향과 평행으로 형성되어 있다.

제1 위상차판(81a)의 주굴절율(nc)의 방향(83a)은 유리 기판(47)위의 배향막(51)의 러빙 방향(63)과 평행으로, 제2 위상차판(81b)의 주굴절율(nc)의 방향(83b)은 유리 기판(46)위의 배향막(50)의 러빙 방향(62)과 평행으로 각각 배치된다.

제25도는 액정 표시 장치(80)의 인가 전압-투과율 특성을 나타내는 그래프이다. 제23도에서, 액정 표시 장치(80)를 진상에서 보았을 때의 특성 곡선이 라인 L26으로 표시되어 있고, 정시각 방향, 우방향, 반시각 방향, 좌방향으로 각도

30

경사진 위치에서 보았을 때의 특성 곡선을 각각 라인 L27, L28, L29, L30으로 나타낸다. 제35도의 라인 L27에 있어서, 인가 전압이 2.7V에서 한 번 내려갔던 투과율은 3.5V에서 재상승하는 것이 확인되고, 반전 현상이 일어난다. 더욱이, 전압 인가시의 투과율은 시각을 경사시키면 저하하는 것이 확인된다.

또한, 라인 L28, L30은 제22도의 라인 L23, L25에 비해 다소 좌우가 비대칭인 것이 확인된다. 또한, 라인 L29에 있어서, 전압 인가시의 투과율이 떨어지지 않는 것이 확인된다.

따라서, 제18도에 도시한 액정 표시 장치(54)의 시각 특성은 제23도에 도시된 종래의 액정 표시 장치(80)의 시각 특성에 비해 매우 개선되어 있다. 또한, 위상차판(41)으로서는 액정성 고분자를 경사 배향시킨 것이나 고분자 필름을 롤링시킨 것이라도 좋다. 롤링이란 상하 롤러 사이에 필름을 통과시키는 것이다.

[실시예 5]

제26도의 액정 표시 장치(85)는, 위상차판(86)을 제외하고 제18도의 액정 표시 장치(54)와 동일한 구성으로 되어 있으며, 액정층(52)으로서 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(52)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 제16도에 도시한 위상차판(41) 대신에 제27도에 도시한 위상차판(86)을 사용하고 있다. 위상차판(86)은 폴리스틸렌 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 0

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 200

인 1축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향이 위상차판(86) 표면의 법선 방향에 대해 화살표(60)로 나타낸 시계 방향으로 25

경사지고, 마찬가지로 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 25

의 각도를 하고 있다.

제28도는 액정 표시 장치(85)의 구성을 도시한 사시도이다. 제28도에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(85)의 편광판(43, 44)의 투광축(64, 65)은 유리 기판(46, 47)위의 배향막(50, 51)의 러빙 방향(62, 63)과 각각 수직으로 되도록 배치되고, 위상차판(86)의 이방성 방향의 주굴절율(nb)이 경사진 방향(87)은 유리 기판(46)의 배향막(50)의 러빙 방향(62)과 반대 방향으로 되도록 배치한다. 따라서, 액정 표시 장치(85)는 전압의 인가시에 광을 투과하여 백색 표시를 행하는 소위 노말리화이트 표시를 핸한다.

제29도는 액정 표시 장치(85)의 인가 전압-투과율 특성을 나타내는 그래프이다. 제31도에서, 액정 표시 장치(85)의 진상, 즉

0

에서 보았을 때의 특성 곡선이 실선 L31로 표시되어 있다. 또한, 액정 표시 장치(85)의 정시각 방향 및 반시각 방향으로

30

경사진 위치에서 보았을 때의 특성 곡선을 각각 라인 L32, L33으로 나타낸다. 제29도의 라인 L32에 있어서, 인가 전압이 3.5V에서 5.5V로, 투과율이 거의 프랫인 것이 확인된다. 더욱이, 전압 인가시의 투과율은 진상에서 보았을 때와, 시각을 경사시켰을 때에서 별로 투과율이 변화하지 않는 것이 확인된다. 또한, 라인 L33에 있어서, 전압 인가시의 투과율이 매우 떨어져 있고, 혹 표시가 가능하며, 반시각 방향이 개선되어 있는 것이 확인된다.

액정 표시 장치(85)의 정시각 방향과 반시각 방향의 콘트라스트비를 다음 표 2에 나타낸다.

[비교예 5]

제30도의 액정 표시 장치(88)는, 위상차판(89)을 제외하고 제26도의 액정 표시 장치(85)와 동일한 구성으로 되며, 액정층(52)으로 굴절율 이방성 Δn이 0.08인 네마틱 액정 재료를 사용하고, 액정층(52)의 두께를 4.5

로 설정함과 동시에, 제27도에 도시한 위상차판(86) 대신에 제31도에 도시한 위상차판(89)을 사용하고 있다. 위상차판(89)은, 폴리스틸렌 등의 고분자 화합물을 연신한 것으로, 제1 리타데이션치 (nc-na)×d가 0

이고, 제2 리타데이션치 (nc-nb)×d가 200

인 1축성을 갖는 것으로, 주굴절율(nb)의 방향은 표면의 법선 방향과 평행으로 형성되어 있다. 또한, 제30도에서, 위상차판(89)의 주굴절율(nc)의 방향이 표면에 대해 평행으로 형성되어 있다. 위상차판(89)의 주굴절율(nc)의 방향(90)은 유리 기판(46)의 배향막(50)의 러빙 방향(62)과 평행으로 배치된다.

제32도는 액정 표시 장치(88)의 인가 전압-투과율 특성을 나타내는 그래프이다. 제32도에서, 액정 표시 장치(88)를 진상에서 보았을 때의 특성 곡선이 라인 L34으로 표시되어 있고, 정시각 방향 및 반시각 방향으로

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경사진 위치에서 보았을 때의 특성 곡선을 각각 라인 L35, L36으로 나타낸다. 제32도의 라인 L34에 있어서, 인가 전압이 2.7V에서 한 번 내려갔던 투과율은 3.0V에서 재상승하는 것이 확인되고, 반전 현상이 일어난다. 더욱이, 전압 인가시의 투과율은 시각을 경사시키면 저하하는 것이 확인된다. 마찬가지로, 제32도의 라인 L36에 있어서, 전압 인가시의 투과율은 떨어지지 않는 것이 확인되었다.

따라서, 제26도에 도시한 액정 표시 장치(85)의 시각 특성은 제30도에 도시된 종래의 액정 표시 장치(88)의 시각 특성에 비해 매우 개선되어 있는 것이 확인된다. 또한, 위상차판(86)으로서는 액정성 고분자를 경사 배향시킨 것이 고분자 필름을 롤링시킨 것이라도 좋다.

본 발명은 상술한 구성에 의해, 시각 변화에 따른 착색 현상이나 반전 현상을 해소할 수 있고, 시각 의존성이 없는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 대향하는 표면에 투명 전극층 및 배향막이 각각 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 액정층을 개재함으로써 구성되는 액정 표시 소자; 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한쌍의 편광자; 및, 상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 적어도 1매 개재되어 있는 평편한 위상관으로, 광학 이방성을 갖는 물질로 형성되고, 굴절율 타원체의 3개의 주 굴절율 중, 최소 굴절율의 방향은 상기 평편한 위상차판 표면에 대해 평행하고, 다음 주 굴절율의 방향은 상기 위상차판 표면에 디해 강사져 있는 위상차판; 을 포함하고, 상기 위상차판의 3개의 주 굴절율 중, 최소 주 굴절율의 방향이 상기 위상차판에 대해 근접측에 위치하는 상기 액정 표시 소자의 기판의 러빙 방향과 거의 평행하고, 상기 액정층의 트위스트각은 약 90

   

   이고, 상기 액정 표시 소자는 노멀리 화이트 표시방식인 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 위상차판은 굴절율 타원체의 3개의 주 굴절율 중 최소 주 굴절율의 방향이 상기 표면에 대해 평행함과 동시에, 다른 주 굴절율의 방향과 표면이 이루는 각도(

   

   )가 20

   

   

   

   

   70

   

   인 조건을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 위상차판의 3개의 위상차판율중, 최소 주 굴절율의 방향이 각 위상차판에 대해 원방측에 위치하는 편광자의 투과축과 거의 평행인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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