KR100327518B1

KR100327518B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100327518B1
Application number: KR1019980012059A
Authority: KR
Inventors: 모또히로 야마하라
Original assignee: 마찌다 가쯔히꼬; 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 2002-04-17
Also published as: US6137556A; TWI260451B; JPH10282485A; TW513603B; TWI274943B; EP0871059A2; KR19980081126A; TW594217B; KR100363357B1; EP0871059A3; US6937309B2; TW200424691A; US7245340B2; JP3452755B2; US20030107693A1; US6535258B1; US20050237458A1

Abstract

본 액정 표시 장치는, 한 쌍의 전극 기판(6, 7) 사이에 액정층(8)을 봉입하여 이루어진 액정 표시 소자(1)와, 이 양측에 배치된 한쌍의 편광자(4, 5) 사이에, 굴절율 이방성이 마이너스(n_a= n_c> n_b)이고, 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c의 방향을 축으로 하여 표면의 법선 방향에 평행한 주굴절율 n_b의 방향과, 표면 내의 주굴절율 n_c또는 n_a의 방향이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 경사져 있는 광학 위상차판(2, 3)을 적어도 1매 개재시켜서 이루어지며, 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막(11, 14)이 이루는 프리틸트각(pretilt angle)을, 또는 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 얻는 중간조를 표시하기 위한 인가 전압치를, 해당 중간조 표시 시에 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않는 범위로 설정하고 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시 소자에 광학 위상차판을 조합함으로써 표시 화면의 시각 의존성을 개선하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

네마틱 액정 표시 소자를 이용한 액정 표시 장치는, 종래 시계나 전자 계산기 등의 수치 세그멘트형 표시 장치에 널리 이용되고 있었지만, 최근에서는 워드 프로세서, 노트북 컴퓨터, 차량용 액정 텔레비젼 등에도 이용되고 있다.

액정 표시 소자는 일반적으로 투광성의 기판을 갖고 있으며, 이 기판 상에 화소를 온·오프시키기 위한 전극선 등이 형성되어 있다. 예를 들면, 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치에서는 박막 트랜지스터 등의 능동 소자가 액정에 전압을 인가하는 화소 전극을 선택 구동하는 스위칭 수단으로서 상기 전극선과 동시에 상기한 기판 상에 형성되어 있다. 또한, 컬러 표시를 행하는 액정 표시 장치에는 기판 상에 적색, 녹색, 청색 등의 컬러 필터층이 설치된다.

상기한 바와 같은 액정 표시 소자는 액정의 트위스트각에 따라 다른 액정 표시 방식이 적절하게 선택된다. 예를 들면, 액티브 구동형 트위스트 네마틱 액정 표시 방식(이후, TN 방식으로 칭한다)이나 멀티플렉스 구동형 슈퍼 트위스트 네마틱 액정 표시 방식(이후, STN 방식으로 칭한다)이 잘 알려져 있다.

TN 방식은 네마틱 액정 분자를 90° 비틀린 상태로 배향하고 그 비틀린 방향에 따라 빛을 유도함으로써 표시를 행한다. STN 방식은 네마틱 액정 분자의 트위스트각을 90° 이상으로 확대함으로써 액정 인가 전압의 임계치 부근에서의 투과율이 급격하게 변화하는 것을 이용하고 있다.

STN 방식은 액정의 복굴절 효과를 이용하기 때문에, 색의 간섭에 의해 표시 화면의 배경에 특유의 색이 물든다. 이러한 문제점을 해소하여 STN 방식으로 흑백 표시를 행하기 위해서는 광학 보상판을 이용하는 것이 유효하다고 생각되고 있다. 광학 보상판을 이용한 표시 방식은 더블 슈퍼 트위스트 네마틱 위상 보상 방식(이후, DSTN 방식으로 칭한다)과 광학적 이방성을 갖는 필름을 배치한 필름형 위상 보상 방식(이후, 필름 부가형 방식으로 칭한다)으로 크게 구별된다.

DSTN 방식은 표시용 액정 셀로서 이 표시용 액정 셀은 역 방향의 트위스트각으로 비틀림 배향시킨 액정 셀을 갖는 2층형 구조를 이용하고 있다. 필름 부가형 방식은 광학적 이방성을 갖는 필름을 배치한 구조를 이용한다. 경량성, 저비용성의 관점으로부터 필름 부가형 방식이 유력하다고 생각되고 있다. 이러한 위상 보상 방식의 채용에 의해서 흑백 표시 특성이 개선된 결과, STN 방식의 표시 장치에 컬러 필터층을 설치하여 컬러 표시를 가능하게 한 컬러 STN 액정 표시 장치가 실현되고 있다.

한편, TN 방식은 노멀리 블랙 방식과 노멀리 화이트 방식으로 크게 구별된다. 노멀리 블랙 방식은 한쌍의 편광판을 그 편광 방향이 서로 평행해지도록 배치하고 액정층에 온 전압을 인가하지 않은 상태(오프 상태)에서 흑을 표시한다. 노멀리 화이트 방식은 한쌍의 편광판을 그 편광 방향이 서로 직교하도록 배치하여 오프 상태에서 백색을 표시한다. 표시 콘트라스트, 색 재현성, 표시의 시각 의존성 등의 관점으로부터 노멀리 화이트 방식이 유력하다.

그런데, 상기한 TN 액정 표시 장치에서는 액정 분자에 굴절율 이방성 Δn이존재하고 있고 또한 액정 분자가 상하 기판에 대해 경사지게 배향하고 있기 때문에 관찰자가 보는 방향이나 각도에 따라 표시 화상의 콘트라스트가 변화하여 시각 의존성이 커진다고 하는 문제가 있다.

도 11은 TN 액정 표시 소자(31)의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 도면으로서, 중간의 색조(이하, 중간조라고 칭한다)를 표시하기 위한 전압이 인가되며 액정 분자(32)가 약간 상승하고 있는 경우를 나타내고 있다. 이 TN 액정 표시 소자(31)에서 한쌍의 기판(33, 34)의 표면의 법선 방향을 통과하는 직선 편광(35) 및 법선 방향에 대해 기울기를 갖고 통과하는 직선 편광(36, 37)은 액정 분자(32)와 교차하는 각도가 각각 다르다. 액정 분자(32)에는 굴절율 이방성 Δn이 존재하기 때문에, 각 방향의 직선 편광(35, 36, 37)이 액정 분자(32)를 통과하면 정상광과 이상광이 발생하고 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되게 되며 이것이 시각 의존성의 발생원이 된다.

또한, 실제의 액정층의 내부에서는 액정 분자(32)는 기판(33)과 기판(34)의 중간부 부근과 기판(33) 또는 기판(34)의 근방에서 틸트각이 다르다. 또한, 액정 분자(32)는 법선 방향을 축으로 하여서 90° 비틀어져 있다.

이상의 이유에 의해 액정층을 통과하는 직선 편광(35, 36, 37)은 방향이나 각도에 따라 여러가지의 복굴절 효과를 받아 복잡한 시각 의존성을 나타내게 된다.

구체적으로는 시각 의존성은 표시 화면의 법선 방향으로부터 하측 방향인 정시각 방향으로 시각을 기울여가면 어느 각도 이상으로 표시 화상이 착색하는 현상(이하, 「착색 현상」이라 함)이나 흑백이 반전하는 현상(이하, 「반전 현상」이라함)으로서 나타난다. 표시 화면의 상측 방향인 반시각 방향으로 시각을 기울여 가면 급격히 콘트라스트가 저하하는 현상도 시각 의존성의 일례이다.

또한, 상기한 액정 표시 장치에서는 표시 화면이 커짐에 따라 시야각이 좁아진다고 하는 문제도 있다. 큰 액정 표시 화면을 가까운 거리에서 정면 방향으로 보면 시각 의존성의 영향때문에 표시 화면의 상부와 하부로 표시된 색이 다른 경우가 있다. 이것은 표시 화면 전체를 보는 예상각이 커지고 표시 화면을 보다 경사진 방향으로 보는 것과 동일하게 되기 때문이다.

이러한 시각 의존성을 개선하기 위해 광학 이방성을 갖는 광학 소자로서의 광학 위상차판(위상차 필름)을 액정 표시 소자와 한쪽 편광판과의 사이에 삽입하는 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특개소 55-600호 공보, 특개소 56- 97318호 공보 등 참조).

이 방법은 굴절율 이방성을 갖는 액정 분자를 통과했기 때문에 직선 편광으로부터 타원 편광으로 변환된 빛을 굴절율 이방성을 갖는 액정층의 한쪽 또는 양쪽에 개재시킨 광학 위상차판을 통과시킴으로써 시각에 생기는 정상광과 이상광의 위상차를 보상하여 직선 편광의 빛으로 재변환하여 시각 의존성의 개선을 가능하게 한다.

이러한 광학 위상차판으로서 굴절율 타원체의 1개의 주굴절율 방향을 광학 위상차판 표면의 법선 방향에 대해 평행하게 한 것이 예를 들면, 특개평 5-313159호 공보에 기재되어 있다. 그러나, 이 광학 위상차판을 이용해도 정시각 방향의 반전 현상을 개선하기 위해서는 한계가 있다.

또한, 반전 현상을 해소하기 위해 예를 들면, 특개소 57- 186735호 공보에는 각 표시 패턴(화소)을 복수개로 구분하고 구분된 각각의 부분이 독립된 시각 특성을 갖도록 배향 제어를 실시하는 소위 화소 분할법이 개시되고 있다. 이 방법에 따르면, 각각의 구분에서 액정 분자가 서로 다른 방향으로 상승했으므로 시각 의존성을 해소할 수 있다. 그러나, 상하측 방향으로 시각을 기울였을 때 콘트라스트가 저하한다고 하는 문제는 해소되지 않았다.

또한, 특개평 6-118406호 공보 및 특개평 6-194645호 공보에는 상기한 화소 분할법에 광학 위상차판을 조합하는 기술이 개시되어 있다.

특개평 6-118406호 공보에 개시되어 있는 액정 표시 장치는 액정 패널과 편광판과의 사이에 광학 이방성 필름(광학 위상차판)이 삽입됨으로써 콘트라스트의 향상 등이 도모되고 있다. 특개평 6-194645호 공보에 개시되어 있는 보상판(광학 위상차판)은 보상판면에 평행한 방향의 면 내의 굴절율 이방성이 거의 없으며 또한 보상판면에 수직인 방향의 굴절율이 면 내의 굴절율보다 작아지도록 설정됨으로써 마이너스 굴절율을 갖는다. 이 때문에, 전압이 인가됐을 때에 액정 표시 소자에 생기는 플러스 굴절율을 보상하여 시각 의존성을 저감시킬 수 있다.

그러나, 화소 분할법에 이 광학 위상차판을 이용해도 시각을 기울였을 때 경사 45°방향에서 착색 현상이 발생하거나 상하측 방향의 콘트라스트의 저하를 균일하게 억제하는 것이 어렵다.

따라서, 굴절율 타원체 중 1개의 주굴절율 방향이 광학 위상차판의 표면의 법선 방향에 대해 평행한 광학 위상차판 즉, 굴절율 타원체가 경사지지 않은 광학위상차판을 이용하여 시각에 의존하여 생기는 콘트라스트 변화, 착색 현상, 반전 현상을 개선하기 위해서는 한계가 있다.

그래서, 특개평 6-75116호 공보에는 굴절율 타원체의 주굴절율 방향이 광학 위상차판의 표면의 법선 방향에 대해 경사지고 있는 광학 위상차판을 이용하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법으로는 광학 위상차판으로서 다음 2종류의 것을 이용하고 있다.

하나는, 굴절율 타원체 중 3개의 주굴절율 가운데, 최소의 주굴절율 방향이 표면에 대해 평행하며 또한 나머지 2개의 주굴절율 한 쪽의 방향이 광학 위상차판의 표면에 대해 θ의 각도로 경사지고 다른쪽 방향도 광학 위상차판 표면의 법선 방향에 대해 마찬가지로 θ의 각도로 경사지고 있으며 이 θ의 값이 20° ≤ θ ≤ 70°를 만족하고 있는 광학 위상차판이다.

또 하나는 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a= n_c> n_b라는 관계를 갖으며 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c의 방향을 축으로 하여 표면의 법선 방향으로 평행한 주굴절율 n_b의 방향과 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c의 방향이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 경사져 있는 굴절율 타원체가 경사진 광학 위상차판이다.

상기 2종류의 광학 위상차판에 대해 전자는 각각 일축성의 것과 이축성의 것을 이용할 수 있다. 또한, 후자는 광학 위상차판을 1매만 이용하는 것 뿐만 아니라 해당 광학 위상차판을 2매 조합하여 각각의 주굴절율 n_b의 경사 방향이 서로 90°의 각도를 이루도록 설정한 것을 이용할 수 있다.

이러한 광학 위상차판을 액정 표시 소자와 편광판 사이에 적어도 1매 개재시킴으로써, 구성되는 액정 표시 장치에서는 표시 화상의 시각에 의존하여 생기는 콘트라스트 변화, 착색 현상 및 반전 현상을 어느 정도까지 개선할 수 있다.

그런데, 현재 한층 더 광 시야각, 고표시 품위의 액정 표시 장치가 요구되는 상황 하에서 시각 의존성이 한층더 개선될 것이 요구되고 있으며 상기한 특개평 6-75116호 공보에서 도시된 광학 위상차판을 이용하는 것만으로는 반드시 충분하다고는 할 수가 없으며 아직 개선의 여지를 갖고 있다.

본 발명은 상기한 과제에 감안하여 이루어진 것으로 그 제1 목적은 상기한 광학 위상차판에 의한 보상 효과에 더해 시각 의존성을 더욱 개선한 것이고 특히 액정의 임계치 전압에 가까운 전압이 인가된 중간조 표시 상태에서의 반시각 방향의 계조 반전을 효과적으로 개선하는 것에 있다.

또한, 제2 목적은 상기한 광학 위상차판에 의한 보상 효과에 더해 시각 의존성을 더욱 개선하는 것에 있고 특히 착색 현상을 효과적으로 개선하는 것에 있다.

상기한 제1 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 구성에 따른 액정 표시 장치는,

한쌍의 기판 간에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 적어도 1개 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판을 포함하고,

상기 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막과의 이루는 각인 프리틸트각이 상기 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 상기 액정에 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않은 범위로 설정되어 있다.

상기 구성에 따르면, 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판이 액정층과 편광자와의 사이에 개재되어 있으므로 직선 편광이 복굴절성을 갖는 액정층을 통과하여 정상광과 이상광이 발생하고 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되는 경우, 시각에 따라 생기는 정상광과 이상광과의 위상차가 이 광학 위상차판에 의해서 보상된다.

게다가, 본 구성의 액정 표시 장치에서는 액정 표시 소자에 봉입된 액정층에서의 상기 프리틸트각을 액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않은 범위로 설정하고 있으므로 해당 중간 색조를 나타낸 화면에서의 반시각 방향의 계조 반전을 없애고 화면의 시각 의존성을 보다 한층 더 방지하는 것이 가능해졌다. 또한, 콘트라스트 변화나 착색에서도 광학 위상차판의 보상 기능만의 경우보다도 더욱 개선할 수 있었다.

또한, 본 발명의 제1 구성에 따른 액정 표시 장치에서는 상기 구성에서 프리틸트각이 더욱 액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향이 급격한 휘도 저하가 발생하지 않은 범위로 설정되어 있으며 이에 따라 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 휘도가급격하게 저하하는 것을 방지할 수 있다.

그렇기 때문에, 상기 구성은 흑백 표시에서의 콘트라스트비가 관찰자의 시각 방향에 따라서 영향받지 않기 때문에, 액정 표시 장치의 표시 화상의 품질이 현저히 향상한다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2 구성에 따른 액정 표시 장치는,

한 쌍의 기판 간에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자와의 사이에 적어도 1개 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판을 포함하고,

상기 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 상기 액정에 인가하여 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압이 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않은 범위로 설정되어 있다.

상기 구성에 따르면, 제1 구성과 마찬가지로 직선 편광이 복굴절성을 갖는 액정층을 통과하여 정상광과 이상광이 발생하고, 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되어도 상기한 광학 위상차판에 의해서 이 위상차는 보상된다.

게다가, 본 구성의 액정 표시 장치에서는 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로서 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치를 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않은 범위로 설정하고 있으므로, 해당 중간의 색조를 나타낸 화면에서의 반시각 방향의 계조 반전을 없애 화면의 시각 의존성을 보다 한층 더 방지하는 것이 가능해졌다. 또한, 콘트라스트 변화나 착색에서도 광학 위상차판의 보상 기능만의 경우보다도 더욱 개선할 수 있었다.

또한, 본 구성에 따른 액정 표시 장치는 상기 구성에서 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로서 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치가 더욱 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향이 급격한 휘도 저하가 발생하지 않은 범위로 설정되어 있으며 이에 따라 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 휘도가 급격히 저하하는 것을 방지할 수 있다.

그렇기 때문에, 상기 구성은 흑백 표시에서의 콘트라스트비가 관찰자의 시각 방향에 따라서 영향받지 않기 때문에 액정 표시 장치의 표시 화상의 품질이 현저히 향상한다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제3 구성에 따른 액정 표시 장치는,

한 쌍의 기판 간에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 적어도 1개 설치되며, 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판을 포함하고,

상기 액정층에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비가 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않은 범위로 설정되어 있다.

상기 구성에 따르면, 제1 구성과 마찬가지로 직선 편광이 복굴절성을 갖는 액정층을 통과하여 정상광과 이상광이 발생하고 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되어도 상기한 광학 위상차판에 의해서 이 위상차는 보상된다.

게다가, 본 구성의 액정 표시 장치에서는 액정층에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비를 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않은 범위로 설정하고 있으므로 화면의 착색을 보다 한층 더 방지하는 것이 가능해졌다. 또한, 콘트라스트 변화나 반전 현상에서도 위상차판의 보상 기능만의 경우보다도 개선할 수 있었다.

또한, 상기한 제1, 제2 및 제3 구성에 관계된 액정 표시 장치에서는 액정층에서의 액정 재료의 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

이 설정에 의해, 액정 표시 소자에 생기는 시각에 대응하는 위상차를 해소할 수 있기 때문에 액정 화면에서 시각에 의존하여 생기는 착색 현상은 물론 콘트라스트 변화, 좌우측 방향의 반전 현상 등도 또한 개선할 수 있다.

이 경우, 액정층에서의 액정 재료의 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.070 이상 0.095 이하의 범위로 설정함으로서, 액정 표시 소자에 생기는 시각에 대응하는 위상차를 보다 효과적으로 해소할 수 있기 때문에 액정 표시화상에서의 콘트라스트 변화, 좌우측 방향의 반전 현상을 확실하게 개선할 수 있다.

또한, 상기한 제1, 제2 및 제3 구성에 관계된 액정 표시 장치에서 모든 광학 위상차판에서 굴절율 타원체의 경사각이 15°내지 75°사이에 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 액정 표시 장치에 개재되는 모든 광학 위상차판에서 굴절율 타원체의 경사각을 15°내지 75°사이에 설정함으로서 전술한 본 발명이 구비된 광학 위상차판에 의한 위상차의 보상 기능을 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 상기한 제1, 제2 및 제3 구성에 관계된 액정 표시 장치에서 모든 광학 위상차판에서 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a- n_b) × d가 80㎚으로부터 250㎚ 사이에 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 액정 표시 장치에 개재되는 모든 광학 위상차판에서 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a- n_b) ×d를 80㎚로부터 250㎚ 사이에 설정함으로써 전술한 본 발명이 구비한 광학 위상차판에 의한 위상차의 보상 기능을 확실하게 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 우수한 점은 이하에 도시한 기재에 의해서 충분하게 알 것이다. 또한, 본 발명의 이점은 첨부 도면을 참조한 다음 설명에서 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 액정 표시 장치의 구성을 분해하여도시한 단면도.

도 2는 상기 액정 표시 장치에서의 배향막의 러빙 방향과 정시각 방향과의 관계를 도시한 설명도.

도 3은 상기 액정 표시 장치의 광학 위상차판에서의 주굴절율을 도시한 사시도.

도 4는 상기 액정 표시 장치에서의 편광판 및 광학 위상차판의 광학적인 배치를 액정 표시 장치의 각 부를 분해하여 도시한 사시도.

도 5는 액정 분자의 장축과 배향막이 이루는 각인 프리틸트각을 도시한 설명도.

도 6은 상기 액정 표시 장치의 시각 의존성을 측정하는 측정계를 도시한 사시도.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 실시예 1과 실시예 1에 대한 비교예의 액정 표시 장치의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 도시한 그래프.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 실시예 2에서의 액정 표시 장치의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 도시한 그래프.

도 9a, 도 9b 및 도 9c는 실시예 2에 대한 비교예의 액정 표시 장치의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 도시한 그래프.

도 10은 상기 액정 표시 장치의 액정층에 이용되는 어떤 액정 재료와 광학 위상차판에 대해 빛의 파장 λ와 Δn(λ)/Δn(550)과의 관계를 도시한 그래프.

도 11은 TN 액정 표시 소자에서의 액정 분자의 비틀림 배향을 도시한 모식도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 액정 표시 소자

2, 3 : 광학 위상차판

4, 5 : 편광판

6, 7 : 전극 기판

8 : 액정층

9 : 글래스 기판

10 : 투명 전극

12 : 글래스 기판

13 : 투명 전극

14 : 배향막

＜제1 실시 형태＞

본 발명의 일 실시예에 대해 설명하면 이하와 같다.

본 실시의 형태에 따른 액정 표시 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 액정 표시 소자(1)와 한쌍의 광학 위상차판(2, 3)과 한쌍의 편광판(편광자 ; 4, 5)을 구비하고 있다.

액정 표시 소자(1)는 대향하여 배치되는 전극 기판(6, 7) 간에 액정층(8)을 끼우는 구조를 이루고 있다. 전극 기판(6)은 베이스가 되는 유리 기판(투광성 기판 ; 9)의 액정층(8)측의 표면에 ITO(인듐석 산화물)로 이루어진 투명 전극(10)이 형성되며 그 위에 배향막(11)이 형성되어 있다. 전극 기판(7)은 베이스가 되는 유리 기판(투광성 기판 ; 12)의 액정층(8)측의 표면에 ITO로 이루어진 투명 전극(13)이 형성되며 그 위에 배향막(14)이 형성되어 있다.

간략화를 위해 도 1은 2화소분의 구성을 도시하고 있지만, 액정 표시 소자(1)의 전체에서 소정폭의 띠상의 투명 전극(10, 13)은 유리 기판(9, 12) 각각에 소정 간격을 두어 배치되며 또한 유리 기판(9, 12) 간에는 기판면에 수직인 방향으로 보고 서로 직교하도록 형성되어 있다. 양 투명 전극(10, 13)이 교차하는 부분은 표시를 행하는 화소에 상당하고 이들의 화소는 본 액정 표시 장치의 전체에서 매트릭스형으로 배치되어 있다.

전극 기판(6, 7)은 밀봉 수지(15)에 의해 접합되어 있으며 전극 기판(6, 7)과 밀봉 수지(15)에 의해서 형성되는 공간 내에 액정층(8)이 봉입되어 있다. 액정층(8)에는 투명 전극(10, 13)을 통해 구동 회로(전압 인가 수단 ; 17)에서 표시 데이타에 기초를 둔 전압이 인가된다.

또한, 상세하게는 후술하지만 본 액정 표시 장치에서는 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능과 최량인 특성을 갖는 조합이 되도록 상기 액정층(8)의 프리틸트각이 설정되어 있다.

본 액정 표시 장치에서 상기한 액정 표시 소자(1)에 광학 위상차판(2, 3)과 편광판(4, 5)이 형성되어 이루어진 유닛이 액정 셀(16)이다.

배향막(11, 14)은 개재하는 액정 분자가 약 90° 비틀림 배향이 되도록 미리 러빙 처리가 실시되고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 배향막(11)의 러빙 방향 R₁과 배향막(14)의 러빙 방향 R₂는 서로 직교하는 방향으로 설정되어 있다.

광학 위상차판(2, 3)은 액정 표시 소자(1)와 그 양측에 배치되는 편광판(4, 5) 사이에 각각 개재된다. 광학 위상차판(2, 3)은 투명한 유기 고분자로 이루어진 지지체에 디스코틱 액정이 경사 배향 또는 하이브리드 배향되며 또한 가교됨으로써 형성되어 있다. 이에 따라, 광학 위상차판(2, 3)에서의 후술하는 굴절율 타원체가 광학 위상차판(2, 3)에 대해 경사지도록 형성된다.

광학 위상차판(2, 3)의 지지체로서는 일반적으로 편광판에 자주 이용되는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)가 신뢰성도 높고 적합하다. 그 외에는 폴리 카보네이트(PC), 폴리 에틸렌텔레프탈레이트(PET) 등의 내환경성이나 내약품성에 우수한 무색 투명한 유기 고분자 필름이 적합하다.

도 3에 도시한 바와 같이 광학 위상차판(2, 3)은 다른 3방향의 주굴절율n_a, n_b, n_c를 갖고 있다. 주굴절율 n_a의 방향은 서로 직교 좌표 xyz에서의 각 좌표 축 중 y좌표축과 방향이 일치하고 있다. 주굴절율 n_b의 방향은 광학 위상차판(2, 3)에서 화면에 대응하는 표면에 수직인 z좌표축(표면의 법선 방향)에 대해 화살표 A의 방향으로 θ 기울어져 있다.

광학 위상차판(2, 3)은 각 주굴절율 이 n_a= n_c> n_b로 하는 관계를 만족하고 있다. 이에 따라, 광학축이 1개만 존재하므로 광학 위상차판(2, 3)은 일축성을 구비하고 또한 굴절율 이방성이 마이너스가 된다. 광학 위상차판(2, 3)의 제1 지연치 (n_c-n_a)×는, n_a=n_c이기 때문에 거의 0㎚이다. 제2 지연치 (n_c-n_b)×d는 80㎚∼250㎚의 범위 내에서 임의의 값으로 설정된다. 제2 지연치 (n_c-n_b)×d를 이러한 범위 내로 설정함으로서 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능을 확실하게 얻을 수 있다. 또한, 상기한 n_c- n_a및 n_c- n_b는 굴절율 이방성 Δn_F를 나타내고 d는 광학 위상차판(2, 3)의 두께를 나타내고 있다.

또한, 광학 위상차판(2, 3)의 주굴절율 n_b가 기울어져 있는 각도 θ, 즉 굴절율 타원체의 경사 각도 θ는 15°≤ θ ≤ 75°의 범위 내에서 임의의 값으로 설정된다. 경사 각도 θ를 이러한 범위 내로 설정함으로서 굴절율 타원체의 경사의 방향이 시계 회전 반시계 회전에 상관없이 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능을 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 광학 위상차판(2, 3)의 배치에 대해서는, 광학 위상차판(2, 3) 중 어느 한쪽만을 한 쪽에 배치한 구성일 수도 있으며, 혹은 광학 위상차판(2, 3)을 한 쪽에 거듭 배치할 수도 있다. 또한, 3매 이상의 광학 위상차판을 이용할 수도 있다.

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이 본 액정 표시 장치에서는 액정 표시 소자(1)에서의 편광판(4, 5)은 그 흡수축 AX₁, AX₂가 상기한 배향막(11, 14 : 도 1 참조)의 러빙 방향 R₁, R₂와 각각 평행이 되도록 배치된다. 본 액정 표시 장치에서는 러빙 방향 R₁, R₂가 서로 직교하고 있기 때문에 흡수축 AX₁, AX₂도 서로 직교하고 있다.

여기서, 도 3에 도시한 바와 같이 광학 위상차판(2, 3)에 이방성을 제공하는 방향으로 경사진 주굴절율 n_b의 방향이 광학 위상차판(2, 3)의 표면에 투영된 방향을 D로 정의한다. 도 4에 도시한 바와 같이 광학 위상차판(2)은 방향 D(방향 D₁)가 러빙 방향 R₁과 평행하게 되도록 배치되며 광학 위상차판(3)은 방향 D(방향 D₂)가 러빙 방향 R₂와 평행하게 되도록 배치된다.

상기한 바와 같은 광학 위상차판(2, 3) 및 편광판(4, 5)의 배치에 의해 본 액정 표시 장치는 오프시에 빛을 투과하여 백색 표시를 행하는 소위 노멀리 화이트 표시를 행한다.

일반적으로 액정이나 광학 위상차판(위상차 필름)이라고 한 광학 이방체에서는 상기한 바와 같은 3차원 방향의 주굴절율 n_a, n_c, n_b의 이방성이 굴절율 타원체로나타낸다. 굴절율 이방성 Δn은 이 굴절율 타원체를 어떤 방향으로부터 관찰할지에 따라 다른 값이 된다.

다음에, 전술한 액정층(8)에서의 프리틸트각의 설정에 대해 상세하게 설명한다.

프리틸트각이란 도 5에 도시한 바와 같이 액정 분자(20)의 장축과 배향막(14 ; 11)이 이루는 각 φ의 것이고 배향막(11, 14)에 대한 러빙과 액정 재료와의 조합에 의해 결정되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 액정 표시 장치는 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능과 최량의 특성을 갖는 조합이 되도록 상기 액정층(8)의 프리틸트각이 설정되어 있다. 상세히 말하면 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가한 중간조 표시 상태(여기서는 노멀리 화이트 표시이므로 흰색에 가까운 중간조 표시 상태)에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 이 프리틸트각이 설정되어 있다. 이하, 흰색에 가까운 중간조를 백계조라고 부른다.

한편, 프리틸트각은 크게 할수록 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않게 되는 것이 실험적으로 확인되었지만 그 반면, 프리틸트각을 너무 크게하면 정시각 방향에서의 백계조 시의 휘도가 급격한 저하가 발생하는 것도 확인되었다. 즉, 프리틸트각의 설정에는 백계조 시에 정시각 방향에서 급격한 휘도 저하가 발생하지 않은 범위로 하는 것도 필요해진다.

구체적으로는 배향막(11, 14) 및 액정 재료로서 프리틸트각이 2°보다 크고 12°미만의 범위가 되도록 배향막과 액정 재료와의 조합이 이용되고 있다. 이 경우, 보다 바람직하게는 프리틸트각이 4° 이상 10° 이하의 범위가 되는 것과 같은 배향막과 액정 재료와의 조합으로 하는 것이다.

이와 같이 프리틸트각을 2°보다 크고 12°미만의 범위 내로 설정함으로서 통상의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 50°에서 문제가 되는 것과 같은 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 없는 어떤 방향으로 보아도 충분히 사용하기 어렵지 않게 할 수 있다.

그리고 특히, 프리틸트각을 4° 이상 10° 이하의 범위 내로 설정함으로써 시각 70°에서 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 전혀 없는 것으로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에서는 액정층(8)에서의 액정 재료로서 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설계된 것이 선택되어 있다. 이 경우, 보다 바람직하게는 상기 Δn_L(550)이 0.070 이상 0.095 이하의 범위로 설계된 액정 재료를 이용하는 것이다.

이에 따라, 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상, 및 프리틸트각을 상기한 범위로 설정한 것에 의한 보상이 가능해진다. 또한, 반시각 방향의 콘트라스트비 저하가 한층더 개선되고 좌우측 방향의 반전 현상이 한층 더 개선될 수 있다.

이상과 같이, 본 실시의 형태의 액정 표시 장치는, 액정 표시 소자(1)와 편광판(4·5) 사이에 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a= n_c> n_b라는 관계를 가지며, 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c의 방향을 축으로 하여, 표면의 법선방향에 평행한 주굴절율 n_b의 방향과, 표면 내의 주굴절율 n_c또는 n_a의 방향이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 경사지도록 함으로써 상기 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판(2, 3)을 구비한 구성의 액정 표시 장치에 있어서, 액정층(8)에 있어서의 프리틸트각을, 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가한 중간조 표시 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않는 범위로 설정한 구성이다.

이에 따라, 액정 표시 소자(1)에 생기는 시각에 대응하는 위상차의 상기한 광학 위상차판(2, 3)에 의한 보상 기능과 함께 프리틸트각을 상기한 범위로 설정한 것에 의한 보상 기능에 의해, 시각에 의존한 반시각 방향의 백계조 시(노멀리 화이트 표시이므로)에 발생하는 반전 현상을 특히 효과적으로 개선하는 것이 가능하며 동시에, 콘트라스트 변화도 개선하여 고품질의 화상을 표시할 수 있다.

더구나, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에서는 액정층(8)에서의 액정 재료로서 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설계된 것을 이용하고 있으므로 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능 및 프리틸트각을 상기 범위로 설정한 것에 의한 보상 기능에 더해 반시각 방향의 콘트라스트비의 저하, 좌우측 방향의 반전 현상을 보다 한층 더 개선하는 것이 가능해진다.

또, 여기서는 노멀리 화이트 표시의 액정 표시 장치를 예시하여 설명했지만 노멀리 블랙 표시의 액정 표시 장치에서도 광학 위상차판(2, 3)에 의한 보상 효과에 맞춰서 프리틸트각을 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가한 중간조 표시(흑 계조)에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않는 범위로 설정하고 이에 의한 보상 효과를 얻음으로써 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 단순 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에 대해 진술하였지만 본 발명은 이 이외에 TFT 등의 능동 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에 대해서도 적용이 가능하다.

＜제2 실시 형태＞

본 발명의 실시의 다른 형태에 대해 설명하면 이하와 같다. 또한, 설명의 편의를 위해 상기 실시의 형태에서 도시한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부기하고 그 설명을 생략한다.

본 실시의 형태에 따른 액정 표시 장치는 전술한 제1 실시 형태에서 도시한 도 1의 액정 표시 장치와 거의 유사한 구성을 갖고 있다. 다른 점은 제1 실시 형태의 액정 표시 장치에서는 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능과 최량의 특성을 갖는 조합이 되도록 상기 액정층(8)의 프리틸트각이 액정층(8)에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가한 중간조 표시 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않는 범위로 설정되어 있는데 대해, 본 실시의 형태의 액정 표시 장치에서는 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능과 최량의 특성을 갖는 조합이 되도록, 액정층(8)에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하는 것에 의해 얻어진 중간조를 표시하기 위한 인가 전압치를, 해당 중간조의 표시 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않는 범위로 설정하고 있는 점이다.

이하, 이점에 대해 상세하게 설명한다.

본 실시의 형태의 액정 표시 장치는 노멀리 화이트 표시이므로 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가한 중간조 표시 상태 즉, 백계조를 행하기 위한 인가 전압치가 해당 전압을 인가한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 설정되어 있다.

한편, 백계조 시의 투과율을 낮출수록 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않게 되는 것이 실험적으로 확인되었지만 그 반면, 투과율을 너무 낮게 설정하면 정시각 방향 및 좌우측 방향에서 휘도가 급격히 저하하여 버린다. 즉, 백계조 시의 투과율을 결정하는 액정 인가 전압의 설정에는 백계조 시에 정시각 방향과 좌우측 방향에서 급격한 휘도 저하가 발생하지 않은 범위로 설정하는 것도 필요해진다.

구체적으로는 백계조 시의 투과율이 오프 상태의 투과율의 85%보다 커지도록 백계조 시의 액정 인가 전압을 설정한다. 이 경우, 보다 바람직하게는 백계조 시의 투과율이 오프 상태의 투과율의 90% 이상 97% 이하의 범위에 들어가도록 백계조 시의 액정 인가 전압을 설정한다. 또, 오프 상태는 액정 인가 전압이 제로의 상태를 가리킨다.

이와 같이 백계조 시의 투과율이 오프 상태의 투과율의 85%보다 커지도록 백계조 시의 액정 인가 전압을 설정함으로서 통상의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 50°에서 문제가 되는 것과 같은 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 없는 어떤 방향으로 보아도 충분히 사용하기 어렵지 않게 할 수 있다.

그리고 특히, 백계조 시의 투과율이 오프 상태의 투과율의 90% 이상 97% 이하의 범위에 들어가도록 백계조 시의 액정 인가 전압을 설정함으로써 시각 70°에서 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 전혀 없게 할 수 있다.

즉, 본 실시 형태의 액정 표시 장치는 액정 표시 소자(1)와 편광판(4, 5) 사이에 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a= n_c> n_b라는 관계를 갖으며 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c의 방향을 축으로 하여 표면의 법선 방향에 평행한 주굴절율 n_b의 방향과 표면 내의 주굴절율 n_c또는 n_a의 방향이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 경사짐으로써 상기 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판(2, 3)을 구비한 구성의 액정 표시 장치에 있어서, 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가한 중간조 표시 상태를 행하기 위한 인가 전압치를 해당 전압을 인가한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 설정한 구성이다.

이에 따라, 액정 표시 소자(1)에 생기는 시각에 대응하는 위상차의 상기한 광학 위상차판(2, 3)에 의한 보상 기능과 함께, 백계조 시의 액정 인가 전압을 상기한 범위로 설정한 것에 의한 보상 기능에 의해 시각에 의존한 반시각 방향의 백계조 시(노멀리 화이트 표시이므로)에 발생하는 반전 현상을 특히 효과적으로 개선하는 것이 가능하며 동시에, 콘트라스트 변화도 개선하여 고품질의 화상을 표시할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태의 액정 표시 장치에서도 액정층(8)에서의 액정 재료로서 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다작은 범위로 설계된 액정 재료를 보다 바람직하게는 상기 Δn_L(550)이 0.070 이상0.095 이하의 범위로 설계된 액정 재료를 이용함으로써 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능 및 백계조 시의 액정 인가 전압을 상기 범위로 설정한 것에 의한 보상 기능에 더해 반시각 방향의 콘트라스트비의 저하, 좌우측 방향의 반전 현상을 보다 한층 더 개선하는 것이 가능해진다.

또, 여기서도 노멀리 화이트 표시의 액정 표시 장치를 예시하여 설명하였지만, 노멀리 블랙 표시의 액정 표시 장치에서도 광학 위상차판(2, 3)에 의한 보상 효과에 맞춰 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가하여 얻어지는 중간조를 표시(흑 계조)하기 위한 액정 인가 전압을 해당 중간조로 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 설정하고 이것에 의한 보상 효과를 얻음으로써 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 단순 매트릭스 방식의 액정 표시 장치 이외에 TFT 등의 능동 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에 대해서도 적용이 가능하다.

＜제3 실시 형태＞

본 발명의 실시의 다른 형태에 대해 설명하면 이하와 같다. 또한, 설명의 편의를 위해, 상기한 실시 형태에서 도시한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부기하고 그 설명을 생략한다.

본 실시의 형태에 따른 액정 표시 장치는 전술한 제1 실시 형태에서 도시한도 1의 액정 표시 장치와 거의 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 다른 점은 제1 실시 형태의 액정 표시 장치에서는 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능과 최량인 특성을 갖는 조합이 되도록 상기 액정층(8)의 프리틸트각이 액정층(8)에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가한 중간조 표시 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 설정되어 있는데 대해 본 실시의 형태의 액정 표시 장치에서는 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능과 최량의 특성을 갖는 조합이 되도록 액정층(8)에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비를 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않은 범위로 설정하고 있는 점이다.

이하, 이 점을 상세하게 설명한다.

액정층(8)에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비를 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않은 범위로 설정하는 것은 구체적으로는 이하에 도시한 ①, ② 중 적어도 1개의 설정 범위의 조건을 만족하도록 조합으로 광학 위상차판(2, 3) 및 액정 재료를 이용하면 좋다.

① 상기 액정층(8)에서의 액정 재료의 파장 450㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(450)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(450)/Δn_L(550)과 광학 위상차판(2, 3)의 파장 450㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(450)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(450)/Δn_F(550)을,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} < 0.35

의 관계를 만족하도록 설정하면 좋다. 그리고, 보다 바람직하게는,

0≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} ≤0.25

의 관계를 만족하도록 설정하는 것이다.

② 상기 액정층(8)에서의 액정 재료의 파장 650㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(650)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(650)/Δn_L(550)과 광학 위상차판(2, 3)의 파장 650㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(650)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(650)/Δn_F(550)을,

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} < 0.27

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} ≤0.20

의 관계를 만족하도록 설정하는 것이다.

이러한 ①, ② 중 적어도 어느 한 쪽을 만족하도록 설계된 액정 재료와 광학위상차판을 이용함으로써, 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능에 의한 표시 화면의 시각에 의존하여 생기는 콘트라스트 변화, 반전 현상, 착색 현상의 개선뿐만 아니라 표시 화면의 착색 현상을 특히 효과적으로 개선할 수 있다.

자세히 진술하면, ①, ② 중 넓은 쪽의 범위를 적어도 한쪽에 만족시킴으로써 통상의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 50°에서 약간의 착색은 있지만 어떤 방향으로 보아도 충분히 사용하기 어렵지 않게 할 수 있다.

그리고, 특히 상기 ①, ②에서의 보다 바람직하다고 한 범위를 적어도 한 쪽에 만족시킴으로써 시각 70°에서 어떤 방향으로 보아도 착색이 전혀 없다고 할 수 있다.

또한, ①, ② 중 적어도 1개를 만족시킴으로써 콘트라스트 변화, 반전 현상에 대해서도 광학 위상차판(2, 3)만의 보상 기능을 이용한 경우보다도 개선을 꾀할 수 있다.

도 10에 본 액정 표시 장치에서의 액정층(8)에 이용할 수 있는 액정 재료와 광학 위상차판(2, 3)에 이용할 수 있는 광학 위상차판의 어느 하나의 조합에서의 각각의 빛의 파장 λ에 대한 Δn(λ)/Δn(550)을 도시한다. 실선으로 나타낸 곡선 a가 액정 재료의 파장 λ에 대한 Δn_L(λ)/Δn_L(550)이며 일점 쇄선으로 나타낸 곡선 b가 광학 위상차판의 파장 λ에 대한 Δn_F(λ)/Δn_F(550)이다.

이상과 같이, 본 실시의 형태의 액정 표시 장치는 액정 표시 소자(1)와 편광판(4, 5) 사이에 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a= n_c〉n_b라는 관계를 갖으며 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c의 방향을 축으로서 표면의 법선 방향으로 평행한 주굴절율 n_b의 방향과 표면 내의 주굴절율 n_c또는 n_a의 방향이 시계 방향, 또는 반시계 방향으로 경사되게 함으로써, 상기 굴절율 타원체가 경사져 있는 광학 위상차판(2, 3)을 구비한 구성의 액정 표시 장치에서 액정층(8)에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비를 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않은 범위로 설정한 구성이다.

이에 따라, 액정 표시 소자(1)에 생기는 시각에 대응하는 위상차의 상기 광학 위상차판(2, 3)에 의한 보상 기능과 함께, 액정층(8)에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비를 상기 범위로 설정한 것에 의한 보상 기능에 의해 시각에 의존한 표시 화면의 착색을 특히 효과적으로 개선하는 것이 가능하고 동시에, 콘트라스트 변화, 계조 반전도 개선하여 고품질의 화상을 표시할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에서도 액정층(8)에서의 액정 재료로서 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설계된 것을 보다 바람직하게는 상기 Δn_L(550)이 0.070 이상 0.095 이하의 범위로 설계된 액정 재료를 이용함으로써 광학 위상차판(2, 3)에 의한 위상차의 보상 기능 및 상기한 변화의 비를 상기한 범위로 설정한 것에 의한 보상 기능에 더해반시각 방향의 콘트라스트비의 저하, 좌우측 방향의 반전 현상을 보다 한층 더 개선하는 것이 가능해진다.

또, 여기에서도 노멀리 화이트 표시의 액정 표시 장치를 예시하여 설명했지만, 노멀리 블랙 표시의 액정 표시 장치에서도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 단순 매트릭스 방식의 액정 표시 장치 이외에, TFT 등의 능동 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에 대해서도 적용이 가능하다.

다음에, 본 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 효과를 뒷받침 하는 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예는 상기한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 효과를 뒷받침하기 위한 것으로 여기서는 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 배향막(11·14)에 니혼 합성 고무사 제조의 옵티머 AL(상품명)을 이용하여 상기 배향막(11·14)에 대해 프리틸트각이 2.0°, 3.0°, 4.0°, 5.0°, 10.0°, 11.0°, 12.0°가 되는 액정 재료를 이용하여 셀 두께[액정층(8)의 두께]를 5㎛로 한 7개의 샘플 셀 #1∼#7을 준비하였다.

이들 샘플 셀 #1∼#7의 프리틸트각의 측정은 샘플 셀 #1 ∼ #7의 재료를 주입한 동종 셀을 작성하고 프리틸트각 측정 장치 NSMAP - 3000 LCD(시그마 光機社 제조)로 측정하였다.

또한, 샘플 셀 #1∼#7에서의 광학 위상차판(2, 3)으로서는 투명한 지지체(예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 등)에 디스코틱 액정을 도포하고 디스코틱 액정을 경사 배향시켜서 가교하여 형성하여 이루어진 전술한 제1 지연치가 0㎚, 전술한 제2 지연치가 100㎚이며 주굴절율 n_b의 방향이 xyz축 좌표에서의 z축 방향에 대해 화살표 A에서 도시하는 방향으로 약 20°가 되도록 기울어져 있으며 마찬가지로 주굴절율 n_c의 방향이 x축에 대해 화살표 B에서 나타낸 방향으로 약 20°의 각도를 이루고 있는 것(즉, 굴절율 타원체의 경사 각도 θ = 20°의 것)을 이용하였다.

이들 샘플 셀 #1∼ #7에 대해 백계조 시의 인가 전압을 여러가지 바꿔서 백색광의 하에 눈으로 확인하는 시험을 행한 결과를 표 1 ∼ 표 7에 도시한다.

[표 1]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 100%가 되는 전압치

시각 (θ)	프리틸트각(°)
	2.0	3.0	4.0	5.0	10.0	11.0	12.0
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7
50°	×₁	○	○	○	○	○	×₂
60°	×₁	○	○	○	○	○	×₂
70°	×₁	△₂	△₁	○	○	×₂	×₂

(표 중, ○: 반시각 방향의 계조 반전없음, △₁: 계조는 흐트러지지만 반시각 방향의 계조 반전은 없고 사용하기 어렵지 않을 정도, △₂: 사용하기 어렵지 않을 정도의 반시각 방향의 계조 반전있음, ×₁: 반시각 방향의 계조 반전있음, ×₂: 정시각 방향으로 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하있음)

표 1은 백계조를 얻기 위한 액정 인가 전압으로서 액정으로의 인가 전압이제로인 오프 상태에서의 액정 셀(16)의 표면의 법선 방향의 투과율을 100%로 하여 그 100%의 투과율을 법선 방향에서의 얻어진 값을 개개의 샘플 셀마다 설정하고 백계조 시의 표시 상태를 조사한 결과이다.

표 1에서 백계조 시의 투과율의 비율을 100%로 하여 백계조 시의 전압을 설정한 경우 프리틸트각을 5.0°, 10.0°로 한 샘플 셀 #4, #5에서는 시각을 70°로 하여 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었다.

또한, 프리틸트각을 3.0°로 한 샘플 셀 #2, 프리틸트각을 4.0°로 한 샘플 셀 #3에서는 모두 시각 60°까지는 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이지만 시각 70°로 하면 샘플 셀 #2에서는 사용하기 어렵지 않을 정도의 계조 반전이 확인되며 샘플 셀 #3에서는 계조 반전은 없지만 계조가 흐트러졌다. 그러나, 모두 시각 70°에서 충분히 사용하기 어렵지 않은 것이었다.

프리틸트각을 11.0°로 한 샘플 셀 #6에서는 시각 60°까지는 양호한 화질이지만, 시각 70°에서 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도로 휘도가 저하하는 것이 확인되었다.

한편, 프리틸트각을 2.0°로 한 샘플 셀 #1에서는 시각 50°에서조차 반시각 방향으로 본 경우에, 계조 반전이 확인되며 또한 프리틸트각을 12.0°로 한 샘플 셀 #7에서는 시각 50°에서조차 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

[표 2]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 97%가 되는 전압치

시각 (θ)	프리틸트각(°)
	2.0	3.0	4.0	5.0	10.0	11.0	12.0
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7
50°	×₁	○	○	○	○	○	×₂
60°	×₁	△₁	○	○	○	×₂	×₂
70°	×₁	×₁	○	○	○	×₂	×₂

(표 중, ○ : 반시각 방향의 계조 반전없음, △₁: 계조는 흐트러지지만 반시각 방향의 계조 반전은 없고 사용하기 어렵지 않을 정도, ×₁: 반시각 방향의 계조 반전있음, ×₂: 정시각 방향으로 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하있음)

표 2는 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율의 비율을 97%로 하여 백계조 시의 전압을 개개의 샘플 셀마다 설정하여 조사한 결과이다.

표 2에서 백계조 시의 투과율의 비율을 97%로 하여 백계조 시의 전압을 설정한 경우, 프리틸트각을 4.0°, 5.0°, 10.0°로 한 샘플 셀 #3, #4, #5에서는 시각을 70°로서 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었다.

프리틸트각을 3.0°로 한 샘플 셀 #2에서는 시각 50°까지는 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었지만, 시각 60°에서 계조가 흐트러졌다. 그러나, 계조 반전은 확인되지 않았으므로 시각 60°에서도 사용하기 어렵지 않은 것이었다. 프리틸트각을 11.0°로 한 샘플 셀 #6에서는 시각 50°까지는 양호한 화질이지만, 시각 60°에서 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도가 저하하는 것이 확인되었다.

한편, 프리틸트각을 2.0°로 한 샘플 셀 #1에서는 시각 50°에서조차 반시각방향으로 본 경우에 계조 반전이 확인되었다. 또한, 프리틸트각을 12.0°로 한 샘플 셀 #7에서는 시각 50°에서조차 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

[표 3]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 95%가 되는 전압치

표 3은 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율의 비율을 95%로 하여 백계조 시의 전압을 개개의 샘플 셀마다 설정하여 조사한 결과이다. 이것은 백계조 시의 투과율의 비율을 97%로 하여서 전압 설정을 행한 표 2와 동일한 결과였다.

[표 4]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 92%가 되는 전압치

시각 (θ)	프리틸트각(°)
	2.0	3.0	4.0	5.0	10.0	11.0	12.0
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7
50°	△₂	○	○	○	○	○	×₂
60°	×₁	○	○	○	○	×₂	×₂
70°	×₁	△₂	○	○	○	×₂	×₂

(표 중, ○ : 반시각 방향의 계조 반전없음, △₂: 사용하기 어렵지 않을 정도의 반시각 방향의 계조 반전있음, ×₁: 반시각 방향의 계조 반전있음, ×₂: 정시각 방향으로 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하있음)

표 4는 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율의 비율을 92%로 하여 백계조 시의 전압을 개개의 샘플 셀마다 설정하여 조사한 결과이다.

표 4에서 백계조 시의 투과율의 비율을 92%로 하여 백계조 시의 전압을 설정한 경우, 프리틸트각을 4.0°, 5.0°, 10.0°로 한 샘플 셀 #3, #4, #5에서는 시각을 70°로 하여서 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었다.

프리틸트각을 3.0°로 한 샘플 셀 #2에서는 시각 60°까지는 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이지만, 시각 70°에서 계조가 반전하였다. 그러나, 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 프리틸트각을 11.0°로 한 샘플 셀 #6에서는 시각 50°까지는 양호한 화질이었지만, 시각 60°에서 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도 휘도가 저하하는 것이 확인되었다. 프리틸트각을 2.0°로 한 샘플 셀 #1에서는 시각 50°에서 계조가 반전하였지만, 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다.

한편, 프리틸트각을 12.0°로 한 샘플 셀 #7에서는 시각 50°에서조차 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

[표 5]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 90%가 되는 전압치

시각 (θ)	프리틸트각(°)
	2.0	3.0	4.0	5.0	10.0	11.0	12.0
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7
50°	△₁	○	○	○	○	△₃	×₂
60°	△₂	○	○	○	△₃	×₂	×₂
70°	×₁	△₁	○	○	×₂	×₂	×₂

(표 중, ○ : 반시각 방향의 계조 반전없음, △₁: 계조는 흐트러지지만 반시각 방향의 계조 반전은 없고 사용하기 어렵지 않을 정도, △₂: 사용하기 어렵지 않을 정도의 반시각 방향의 계조 반전있음, △₃: 정시각 방향에서 사용하기 어렵지 않을 정도의 휘도 저하있음, ×₁: 반시각 방향의 계조 반전있음, ×₂: 정시각 방향에서 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하있음)

표 5는 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율의 비율을 90%로 하여 백계조 시의 전압을 개개의 샘플 셀마다 설정하여 조사한 결과이다.

표 5에서 백계조 시의 투과율의 비율을 90%에서 백계조 시의 전압을 설정한 경우, 프리틸트각을 4.0°, 5.0°로 한 샘플 셀 #3, ＃4에서는 시각을 70°로 하여 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었다.

프리틸트각을 10.0°로 한 샘플 셀 #5에서는 시각 50°까지는 양호한 화질이었지만, 시각 60°에서 정시각 방향으로 본 경우에 휘도가 저하하는 것이 확인되었다. 그러나, 이 휘도 저하는 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 프리틸트각을 3.0°로 한 샘플 셀 #2에서는 시각 60°까지는 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었지만, 시각 70°에서 계조가 흐트러졌다. 그러나, 계조 반전은 없고 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 프리틸트각을 11.0°로 한 샘플 셀 #6에서는 시각 50°에서 정시각 방향으로 본 경우에 휘도가 저하하는 것이 확인되었지만, 이 휘도 저하는 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 프리틸트각을 2.0°로 한 샘플 셀 #1에서는 시각 50°에서 계조가 흐트러지고 시각 60°에서 계조가 반전했지만, 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다.

[표 6]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 87%가 되는 전압치

시각 (θ)	프리틸트각(°)
	2.0	3.0	4.0	5.0	10.0	11.0	12.0
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7
50°	○	○	○	○	△₃	×₂	×₂
60°	△₃	△₃	△₃	△₃	△₃	×₂	×₂
70°	×₂	×₂	×₂	×₂	×₂	×₂	×₂

(표 중, ○ : 반시각 방향의 계조 반전없음, △₃: 정시각 방향에서 사용하기 어렵지 않을 정도의 휘도 저하있음, ×₂: 정시각 방향에서 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하있음)

표 6은 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율의 비율을 87%에서 백계조 시의 전압을 개개의 샘플 셀마다 설정하여 조사한 결과이다.

표 6에서 백계조 시의 투과율의 비율을 87%에서 백계조 시의 전압을 설정한 경우, 프리틸트각을 3.0°, 4.0°, 5.0°로 한 샘플 셀 #2, #3, #4에서는 시각 50°까지는 양호한 화질이었지만 시각 60°에서 정시각 방향으로 본 경우에 휘도가 저하하는 것이 확인되었다. 그러나, 이 휘도 저하는 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 또, 시각 70°에서는 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

프리틸트각을 10.0°로 한 샘플 셀 #5에서는 시각 50°, 시각 60°에서 정시각 방향으로 본 경우에 휘도가 저하하는 것이 확인되었지만 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 또, 시각 70°에서는 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

프리틸트각을 11.0°, 12.0°로 한 샘플 셀 #6, #7에서는 시각 50°에서조차 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

프리틸트각을 2.0으로 한 샘플 셀 #1에서는 시각 50°까지는 반시각 방향으로 보아도 계조 반전은 확인되지 않고 양호한 화질이었지만, 시각 60°에서 정시각 방향으로 본 경우에 휘도 저하가 확인되었다. 그러나, 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다. 또, 시각 70°에서는 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

[표 7]

백계조 시의 전압 설정 : 오프 상태의 투과율의 85%가 되는 전압치

시각 (θ)	프리틸트각(°)
	2.0	3.0	4.0	5.0	10.0	11.0	12.0
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7
50°	△₃	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃
60°	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃
70°	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃	×₃

(표 중, △₃: 정시각 방향에서 사용하기 어렵지 않을 정도의 휘도 저하있음, ×₃정시각 방향, 좌우측 방향에서 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하있음)

표 7은 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율의 비율을 85%로서 백계조 시의 전압을 개개의 샘플 셀마다 설정하여 조사한 결과이다.

표 7에서 백계조 시의 투과율의 비율을 85%로서 백계조 시의 전압을 설정한 경우, 프리틸트각을 3.0°, 4.0°, 5.0°, 10.0°, 11.0°, 12.0°로 한 샘플 셀 #2, #3, #4, #5, #6, #7에서는 시각 50°에서조차 정시각 방향, 좌우측 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

한편, 프리틸트각을 2.0으로 한 샘플 셀 #1에서는 시각 50°에서 정시각 방향으로 본 경우에 휘도 저하가 확인되었지만, 사용하기 어렵지 않은 것이었다. 또, 시각 60°에서는 정시각 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 휘도 저하가 확인되었다.

즉, 표 1 ∼ 표 7에서 프리틸트각을 조정하는 것 혹은 백계조 시의 투과율을 조정함으로서 반시각 방향의 계조 반전을 개선할 수 있다고 할 수 있다. 그 경우, 백계조 시의 투과율의 비율로서 통상 설정되는 95 ∼ 97% 정도에서는 프리틸트각을 2°보다 크고 12° 미만의 범위로 함으로써 시각 50°에서 반시각 방향의 계조 반전을 개선하고 또한 정시각 방향의 휘도 저하도 없는 양호한 표시로 할 수 있다고 할 수 있다. 그리고, 또한 4° 이상 10°이하의 범위로 함으로서 광 시야각의 시각 70°에서도 반시각 방향의 계조 반전을 개선하고 또한 정시각 방향의 휘도 저하도 없는 양호한 표시로 할 수 있다고 할 수 있다.

또한, 통상 설정되는 2°∼ 10°의 프리틸트각에서는 백계조 시의 투과율의 비율로서 85% 보다 큰 투과율을 얻도록 함으로써 시각 50°에서 반시각 방향의 계조 반전을 개선하고 또한 정시각 방향의 휘도 저하도 없는 양호한 표시로 할 수 있다고 할 수 있다. 그리고, 또한 90% 이상 97% 이하의 범위에 들어가는 투과율을 얻도록 함으로써 프리틸트각을 조정함으로써 광 시야각의 시각 70°에서도 반시각 방향의 계조 반전을 개선하고 또한 정시각 방향의 휘도 저하도 없는 양호한 표시로 할 수 있다고 할 수 있다.

또한, 프리틸트각의 조정과 백계조 시의 투과율의 조정을 조합함으로써 또한 개선의 효과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.

다음에, 상기와 동일한 샘플 셀 #1과 샘플 셀 #4에 대해 도 6에 도시한 바와 같이 수광 소자(21), 증폭기(22) 및 기록 장치(23)를 구비한 측정계를 이용하여 액정 표시 장치의 시각 의존성을 조사하였다.

이 측정계에서 액정 표시 장치의 액정 셀(16)은 상기한 유리 기판(9) 측의 면(16a)이 직교 좌표 XYZ의 기준면 X-Y에 위치하도록 설치된다. 수광 소자(21)는 일정한 입체 수광각으로 수광할 수 있는 소자이고 면(16a)에 수직인 Z방향에 대해 각도 φ(시각)를 이루는 방향에서의 좌표 원점으로부터 소정 거리를 둔 위치에 배치되어 있다.

측정 시에는 본 측정계에 설치된 액정 셀(16)에 대해 면(16a)의 반대측의 면으로부터 파장 550㎚의 단색광을 조사한다. 액정 셀(16)을 투과한 단색광의 일부는 수광 소자(21)에 입사한다. 수광 소자(21)의 출력은 증폭기(22)에서 소정의 레벨로 증폭된 후, 파형 메모리, 레코더 등의 기록 장치(23)에 의해서 기록된다.

여기서는 수광 소자(21)가 일정한 각도 φ로 고정된 경우, 상기한 실시예 샘플 #1, #4로의 인가 전압에 대한 수광 소자(21)의 출력 레벨을 측정하였다.

측정은 50°의 각도 φ가 되도록 수광 소자(21)를 배치하고 Y 방향이 화면의 좌측이고 X 방향이 화면의 하측(정시각 방향)이라고 가정하여 수광 소자(21)의 배치 위치를 상측 방향(반시각 방향), 하측 방향(정시각 방향), 좌우측 방향으로 각각 바꿔 행했다.

그 결과를 도 7a∼도 7c에 도시한다. 도 7a∼도 7c는 프리틸트각을 5.0°로 한 샘플 셀 #4 및 프리틸트각을 2.0°로 한 샘플 셀 #1에 인가되는 전압에 대한 빛의 투과율(투과율 - 액정 인가 전압 특성)을 나타낸 그래프이다.

도 7a가 도 2의 상측 방향으로부터 측정을 행한 결과이고 도 7b가 도 2의 하측 방향, 도 7c가 좌우측 방향에서 측정을 각각 행한 결과이다.

도 7a에서 일점 쇄선으로 나타낸 곡선 L1은 정면 즉, 표면의 법선 방향에서 측정한 결과이고 샘플 셀 #1, #4와도 동일한 투과율 - 액정 인가 전압 특성이 된다.

도 7a∼도 7c에서 실선으로 나타낸 L2, L4, L6가 샘플 셀 #4의 것으로 파선으로 나타낸 곡선 L3, L5, L7이 샘플 셀 #1인 것이다.

샘플 셀 #4 및 샘플 셀 #1에 대해 상측 방향의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 비교한 경우, 도 7a에서 샘플 셀 #1의 곡선 L3는 1V 부근에서 2V 부근에 걸쳐서 투과율이 한번 오르고나서 내려가고 혹과 같은 커브를 갖고 있는데 대해 샘플 셀 #4의 곡선 L2는 1V 부근에서 2V 부근에 걸쳐서 투과율이 거의 일정하고 혹과 같은 커브가 소멸되며 반전 현상이 없는 것이 확인되었다.

또한, 도 7b, 도 7c에서 하측 방향 및 좌우측 방향의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 비교하면 샘플 셀 #4의 곡선 L4, L6은 각각 샘플 셀 #1의 곡선 L5, L7에 대해 조금 빠르게 투과율이 떨어지기 시작하는 것을 나타내고 있지만, 도 7b에서는 2.5V 부근, 도 7c에서는 3V 부근에서 샘플 셀 #4의 투과율은 샘플 셀 #1의 것에 거의 일치하고 있고 프리틸트각을 5.0°로 크게 한 것에 의한 악영향은 없는 것을 확인할 수 있다.

또한, 광학 위상차판(2, 3)으로서 투명한 지지체에 디스코틱 액정을 하이브리드 배향시킨 것 이외는 상기한 샘플 셀 #1 ∼ #7과 마찬가지인 샘플 셀에 대해서도 상기와 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

[실시예 2]

본 실시예는 상기한 제1 실시 형태∼제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 효과를 뒷받침하기 위한 것으로 여기서는, 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 배향막(11, 14)에 니혼 합성 고무사 제조의 옵티머 AL(상품명)을 이용하여 상기 배향막(11, 14)에 대해 프리틸트각이 3°에서 또한 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 각각 0.070, 0.080, 0.095로 설정된 액정 재료를 액정층(8)에 이용하여 셀 두께[액정층(8)의 두께]를 5㎛로 한 3개의 샘플 셀 #16 ∼ #18을준비하였다.

여기서도, 프리틸트각은 샘플 셀 #16∼ #18의 재료를 주입한 동종 셀을 작성하고 프리틸트각 측정 장치 NSMAP - 3000에서 측정하였다.

또한, 이들 샘플 셀 #16∼#18에서의 광학 위상차판(2, 3)으로서는 디스코틱 액정을 경사 배향한 전술한 실시예 1에서의 광학 위상차판(2, 3)과 마찬가지의 것을 이용하였다.

그리고, 전술한 실시예 1에서 설명한 바와 마찬가지의 도 6에 도시한 측정계를 이용하여 수광 소자(21)가 일정한 각도 φ에서 고정된 경우의 샘플 셀 #16∼#18로의 인가 전압에 대한 수광 소자(21)의 출력 레벨을 측정하였다.

측정은 실시예 1과 마찬가지로 50°의 각도 φ가 되도록 수광 소자(21)를 배치하고 Y 방향이 화면의 좌측이며 X 방향이 화면의 하측(정시각 방향)이라고 가정하여 수광 소자(21)의 배치 위치를 상측 방향(반시각 방향), 하측 방향(정시각 방향), 좌우측 방향으로 각각 바꿔 행해졌다.

그 결과를 도 8a∼도 8c에 도시한다. 도 8a∼도 8c는 샘플 셀 #16∼ #18에 인가되는 전압에 대한 빛의 투과율(투과율 - 액정 인가 전압 특성)을 나타낸 그래프이다.

도 8a가 도 2의 상측 방향으로 측정을 행한 결과이고 도 8b가 도 2의 우측 방향, 도 8c가 좌측 방향으로 측정을 각각 행한 결과이다.

도 8a∼도 8c에서 각각 일점 쇄선으로 나타낸 곡선 L8, L11, L4가 액정층(8)에 Δn_L(550) = 0.070의 액정 재료를 이용한 샘플 셀 #16의 것으로 실선으로 도시하는 곡선 L9, L12, L15가 액정층(8)에 Δn_L(550) = 0.080의 액정 재료를 이용한 샘플 셀 #17의 것으로 파선으로 도시한 곡선 L10, L13, L16이 액정층(8)에 Δn_L(550) = 0.095의 액정 재료를 이용한 샘플 셀 #18의 것이다.

또한, 본 실시예에 대한 비교예로서 도 1의 액정 셀(16)에서의 액정층(8)에 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 각각, 0.060, 0.120으로 설정된 액정 재료를 이용한 것 이외는 본 실시예와 마찬가지의 2개의 비교용 샘플 셀 #103, #104를 준비하고 도 6에 도시한 측정계에 설치하여 본 실시예와 마찬가지의 방법으로 수광 소자(21)가 일정한 각도 φ로 고정된 경우의 비교용 샘플 셀 #103, #104로의 인가 전압에 대한 수광 소자(21)의 출력 레벨도 측정하였다.

측정은 본 실시예와 동시에, 50° 각도 φ가 되도록 수광 소자(21)를 배치하고 Y방향이 화면의 좌측이며 X 방향이 화면의 하측(정시각 방향)이라고 가정하여, 수광 소자(21)의 배치 위치를 상측 방향(반시각 방향), 우측 방향, 좌측 방향으로 각각 바꿔 행해졌다.

그 결과를 도 9a∼도 9c에 도시한다. 도 9a∼도 9c는 비교예 샘플 #103, #104에 인가되는 전압에 대한 빛의 투과율(투과율 - 액정 인가 전압 특성)을 나타낸 그래프이다.

도 9a가 도 2의 상측 방향으로 측정을 행한 결과이고, 도 9b가 도 2의 우측 방향, 도 9c가 좌측 방향으로의 측정을 각각 행한 결과이다.

도 9a∼도 9c에서 실선으로 나타낸 곡선 L17, L19, L21이 액정층(8)에 Δn_L(550) = 0.060의 액정 재료를 이용한 비교용 샘플 셀 #103인 것으로 파선으로 나타낸 곡선 L18, L20, L22가 액정층(8)에 Δn_L(550)이 0.120의 액정 재료를 이용한 비교용 샘플 셀 #104의 것이다.

샘플 셀 #16∼ #18과 비교용 샘플 셀 #103, #104에 대해 상측 방향의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 비교한 경우, 도 8a에서는 곡선 L9, L8, L10과도 전압을 높게 함에 따라 투과율이 충분히 내려가는 것이 확인되었다. 이에 대해, 도 9a에서는 곡선 L18은 도 8a의 곡선 L8, L9, L10과 비교해서 전압을 높게해 가도 충분히 투과율이 내려가지 않는다. 또한, 곡선 L17은 전압을 높게해 감에 따라 투과율은 한번 저하하고나서 다시 상승하는 반전 현상이 확인되었다.

마찬가지로, 샘플 셀 #16∼#18과 비교용 샘플 셀 #103, #104에 대해 우측 방향의 투과율 - 액정 인가 전압 특성을 비교한 경우, 도 8b에서는 곡선 L11, L12, L13과도 전압을 높게해 가면 투과율은 거의 0에 가까워지기까지 저하하는 것이 확인되었다. 또한, 도 9b에서는 곡선 L19는 전압을 높게해 가면, 도 8b와 마찬가지로 투과율이 거의 0에 가까워지기까지 저하하지만 곡선 L20에 대해서는 상기한 반전 현상이 확인되었다.

마찬가지로, 샘플 셀 #16 ∼ #18과 비교용 샘플 셀 #103, #104에 대해 좌측 방향의 경우에서도 우측 방향과 마찬가지의 것이 확인되었다.

또한, 샘플 셀 #16 ∼ #18과 비교용 샘플 셀 #103, #104에 대해 백색광을 기초로 눈으로 확인을 행하였다.

샘플 셀 #16 ∼ #18 및 비교용 샘플 셀 #103에 대해서는 시각을 50°로서 어떤 방향으로 보아도 착색은 확인되지 않고 양호한 화질이었다. 이에 대해, 비교용 샘플 셀 #104에 대해서는 시각을 50°로 하여서 좌우측 방향으로 본 경우에, 노란색으로부터 주황색으로 착색하고 있는 것이 확인되었다.

이상의 결과로부터, 도 8a ∼ 도 8c에서 도시한 바와 같이 액정층(8)에 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 각각 0.070, 0.080, 0.095로 설정된 액정 재료를 이용한 경우에는 전압을 인가해 가면 투과율은 충분히 저하하고 반전 현상도 보이지 않기 때문에, 시야각이 확대하고 또한 착색 현상도 없고 액정 표시 장치의 표시 품위가 각별히 향상하고 있는 것을 알 수 있다.

그에 대해, 도 9a∼도 9c에서 도시한 바와 같이 액정층(8)에 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 각각 0.060, 0.120에 설정된 액정 재료를 이용한 경우에는 시각 의존성은 충분히 개선되지 않은 것을 알 수 있다.

또한, 광학 위상차판(2, 3)으로서 투명한 지지체에 디스코틱 액정을 하이브리드 배향시킨 것 이외는 상기한 샘플 셀 #16 ∼ #18 및 비교용 샘플 셀 #103, #104와 마찬가지의 샘플 셀, 비교용 샘플 셀에 대해서도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

또한, 상기 광학 위상차판(2, 3)의 굴절율 타원체의 경사 각도 θ를 변화시켜서 경사 각도 θ에 대한 투과율 - 액정 인가 전압 특성의 의존성을 조사한 결과,15° ≤ θ ≤ 75°의 범위 내이면 광학 위상차판(2, 3)에서의 디스코틱 액정의 배향의 상태에 상관없이 기본적으로 변화하지 않았다. 또한, 상기 범위를 넘은 경우에는 반시각 방향의 시야각이 넓어지지 않은 것이 확인되었다.

또한, 상기 광학 위상차판(2, 3)의 제2 지연치를 변화시켜서 제2 지연치에 대한 투과율 - 액정 인가 전압 특성의 의존성을 조사한 결과 제2 지연치가 80㎚ ∼ 250㎚의 범위 내이면 위상차판(2, 3)에서의 디스코틱 액정의 배향의 상태에 상관없이 기본적으로 변화하지 않았다. 또한, 상기 범위를 넘은 경우에는 좌우측 방향의 시야각이 넓어지지 않은 것이 확인되었다.

또한, 상기 비교용 샘플 셀 #103, #104의 눈으로 확인한 시험의 결과를 기초로 도 1의 액정 셀(16)에서의 액정층(8)에 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 각각 0.065, 0.100, 0.115의 액정 재료를 이용한 것 이외는 본 실시예와 마찬가지의 3개의 샘플 셀 #19 ∼ #21을 준비하고 도 6에 도시한 측정계를 이용하여 본 실시예와 마찬가지의 방법으로 수광 소자(21)가 일정한 각도 φ로 고정된 경우의 샘플 셀 #19∼ #21로의 인가 전압에 대한 수광 소자(21)의 출력 레벨을 측정하였다. 또한, 각각 백색광을 기초로 눈으로 확인을 행하였다.

그 결과, 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.100으로 한 샘플 셀 #20 및 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.115로 한 샘플 셀 #21에서는 각도 φ를 50°로 한 경우, 좌우측 방향에서 전압을 높게 하면 약간의 투과율 상승이 확인되었다. 그러나, 육안으로는 반전 현상이 생기지 않고, 이 정도의 투과율의 상승은 사용하기 어렵지 않은것이었다. 상측 방향의 결과에서는 아무 문제는 없었다. 한편, 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.065로 한 샘플 셀 #19에서는 전술한 비교용 샘플 셀 #103과 마찬가지로, 상측 방향에서의 전압을 높게 하면 투과율은 한번 가라앉고 부상하는 것과 같은 곡선이 되지만 도 9a에 도시한 비교용 샘플 셀 #103의 것에 비교하여 투과율의 상승의 정도는 작고, 사용하기 어렵지 않은 것이었다. 좌우측 방향의 결과에서는 아무 문제는 없었다.

또한, 눈으로 확인한 검사에서는 샘플 셀 #20, #21에서는 노란 색으로부터 주황색의 약간의 착색이 확인되었지만, 문제가 되지 않을 정도였다. 샘플 셀 #19에서는 약간이기는 하지만 푸른색을 나타내고 있는 것이 확인되었다. 그러나, 이 정도의 푸른색도 문제가 되지 않은 것이었다.

또한, 보충으로서 샘플 셀 #19와 비교용 샘플 셀 #103에 대해, 1V 정도의 전압을 인가하고 액정 셀(16)의 표면의 법선 방향의 백 표시 시의 투과율을 측정하였다. 그 결과, 비교용 샘플 셀 #103에서는 사용하기 어려울 정도의 투과율의 저하를 볼 수 있었다. 이에 대해, 샘플 셀 #19에서는 약간의 투과율의 저하가 확인되었지만, 사용하기 어렵지 않을 정도의 것이었다.

또한, 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 배향막(11, 14)에 니혼 합성 고무사 제조의 옵티머 AL(상품명)을 이용하여 상기 배향막(11, 14)에 대해 프리틸트각이 4°, 5°, 10°, 11°가 되는 액정 재료를 액정층(8)에 각각 이용한 경우에서도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

[실시예 3]

본 실시예는 상기한 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 효과를 뒷받침 하기 위한 것으로 여기서는 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 액정층(8)에 파장 450㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(450)과 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)과 광학 위상차판(2, 3)의 파장 450㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_F(450)과 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_F(550)와의 식 (1)에서 나타내는 관계가 각각 0, 0.15, 0.25, 0.30, 0.33으로 설정된 액정 재료와 광학 위상차판을 이용하여 셀 두께[액정층(8)의 두께]를 5㎛로 한 5개의 샘플 셀 #31 ∼ #35를 준비하였다.

{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} … (1)

샘플 셀 #31 ∼ #35에서의 광학 위상차판(2, 3)으로서는 투명한 지지체[예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 등]에 디스코틱 액정을 도포하고 디스코틱 액정을 경사 배향시켜서 가교하여 형성하여 이루어진 전술한 제1 지연치가 0㎚, 전술한 제2 지연치가 100㎚이고 주굴절율 n_b의 방향이 xyz축 좌표에서의 z축 방향에 대해 화살표 A에서 도시한 방향으로 약 20°가 되도록 기울어져 있으며 마찬가지로 주굴절율 n_c의 방향이 x축에 대해 화살표 B에서 도시한 방향으로 약 20°의 각도를 이루고 있는 것(즉, 굴절율 타원체의 경사 각도 θ = 20°의 것)을 이용하였다.

또한, 본 실시예에 대한 비교예로서 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 액정층(8)에 상기한 식 (1)에서 나타내는 관계가 0.35, 1.0, 1.1의 액정재료, 광학 위상차판을 이용한 이외는 본 실시예와 마찬가지의 비교용 샘플 셀 #301 ∼ #303을 준비하였다.

상기한 샘플 셀 #31∼ #35 및 비교용 샘플 셀 #301 ∼ #303에 대해 백색 광의 하에 눈으로 확인하는 시험을 행한 결과를 표 8에 도시한다.

[표 8]

시각 (θ)	Δn _L (450)/Δn _L (550)-1Δn_F(450)/Δn_F(550)-1
	0	0.15	0.25	0.30	0.33	0.35	1.0	1.1
	＃31	＃32	＃33	＃34	＃35	＃301	＃302	＃303
50°	○	○	○	○	○	×	×	×
60°	○	○	○	△	×	×	×	×
70°	○	○	○	×	×	×	×	×

(표 중, ○ : 착색있음, △ : 사용하기 어렵지 않을 정도의 착색있음, × : 사용하기 어려울 정도의 착색있음)

샘플 셀 #31 ∼ #33에 대해서는 시각을 70°로서 어떤 방향으로 보아도 착색은 확인되지 않고 양호한 화질이었다. 샘플 셀 #34에서는 시각 50°까지는 어떤 방향으로 보아도 착색은 확인되지 않고 양호한 화질이었지만, 시각 60°에서는 좌우측 방향으로 본 경우에 약간의 착색이 확인되었지만, 사용하기 어렵지 않을 정도의 착색이었다. 샘플 셀 #35에서는 시각 50°까지는 어떤 방향으로 보아도 착색은 확인되지 않고 양호한 화질이지만, 시각 60°에서는 좌우측 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 착색이 확인되었다.

이에 대해, 비교용 샘플 셀 #301∼ #303에서는 시각 50°에서조차 좌우측 방향으로 본 경우에 사용하기 어려울 정도의 노란 색으로부터 주황색의 착색이 확인되었다.

또한, 광학 위상차판(2, 3)으로서 투명한 지지체에 디스코틱 액정을 하이브리드 배향시킨 것 이외는 본 실시예의 샘플 셀 #31∼ #35, 비교용 샘플 셀 #301 ∼ #303과 마찬가지의 샘플 셀, 비교용 샘플 셀에 대해서도 상기와 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

[실시예 4]

본 실시예는 상기한 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 효과를 뒷받침 하기 위한 것으로 여기서는 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 액정층(8)에 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(550)과 파장 650㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_L(650)과 광학 위상차판(2, 3)의 파장 550㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_F(550)과 파장 650㎚에서의 굴절율 이방성 Δn_F(650)과의 식 (2)에서 나타내는 관계가 각각 0, 0.10, 0.20, 0.23, 0.25로 설정된 액정 재료와 광학 위상차판을 이용하여 셀 두께[액정층(8)의 두께]를 5㎛로 한 5개의 샘플 셀 #41 ∼ #45을 준비하였다.

{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} … (2)

샘플 셀 #41 ∼ #45에서의 광학 위상차판(2, 3)으로서는 투명한 지지체[예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 등]에 디스코틱 액정을 도포하고 디스코틱 액정을 경사 배향시켜서 가교하여 형성하여 이루어진 전술한 제1 지연치가 0㎚, 전술한 제2 지연치가 100㎚이고, 주굴절율 n_b의 방향이 x y z 축 좌표에서의 z 축 방향에 대해 화살표 A에서 도시한 방향으로 약 20°가 되도록 기울어져 있으며 마찬가지로주굴절율 n_c의 방향이 x축에 대해 화살표 B에서 나타낸 방향으로 약 20°의 각도를 이루고 있는 것(즉, 굴절율 타원체의 경사 각도 θ=20°의 것)을 이용하였다.

또한, 본 실시예에 대한 비교예로서 도 1의 액정 표시 장치에서의 액정 셀(16)의 액정층(8)에 상기한 식 (2)에서 나타내는 관계가 0.27, 1.0, 1.1의 액정 재료, 광학 위상차판을 이용한 것 이외는 본 실시예와 마찬가지의 비교용 샘플 셀 #401 ∼ #403을 준비하였다.

상기한 샘플 셀 #41∼ #45 및 비교용 샘플 셀 #401∼ #403에 대해 백색광의 하에 눈으로 확인하는 시험을 행한 결과를 표 9에 도시한다.

[표 9]

시각 (θ)	1-Δn _L (650)/Δn _L (550)1-Δn_F(650)/Δn_F(550)
	0	0.10	0.20	0.23	0.25	0.27	1.0	1.1
	＃41	＃42	＃43	＃44	＃45	＃401	＃402	＃403
50°	○	○	○	○	△	×	×	×
60°	○	○	○	△	×	×	×	×
70°	○	○	○	×	×	×	×	×

(표 중, ○ : 착색없음, △ : 사용하기 어렵지 않을 정도의 착색있음, × : 사용하기 어려울 정도의 착색있음)

샘플 셀 #41 ∼ #43에 대해서는 시각을 70°로서 어떤 방향으로 보아도 착색은 확인되지 않고 양호한 화질이었다. 샘플 셀 #44에서는 시각 50°까지는 어떤 방향으로 보아도 착색은 확인되지 않고 양호한 화질이었지만, 시각 60°에서는 좌우측 방향으로 본 경우에 약간의 착색이 확인되었지만 사용하기 어렵지 않을 정도의 착색이었다. 샘플 셀 #45에서는 시각 50°에서 좌우측 방향으로 본 경우에 약간의 착색이 확인되었지만 사용하기 어렵지 않을 정도의 착색이었다.

이에 대해, 비교용 샘플 셀 #401 ∼ #403에서는 시각 50°에서조차 좌우측 방향으로 본 경우에, 사용하기 어려울 정도의 노란 색으로부터 주황색의 착색이 확인되었다.

또한, 광학 위상차판(2, 3)으로서 투명한 지지체에 디스코틱 액정을 하이브리드 배향시킨 것 이외는 본 실시예의 샘플 셀 #41 ∼ #45, 비교용 샘플 셀 #401 ∼ #403과 마찬가지의 샘플 셀, 비교용 샘플 셀에 대해서도 상기와 같은 결과가 얻어졌다.

이상의 기술에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 구성에 따르면 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a=n_c>n_b로 하는 관계에 있으며, 주굴절율 n_b를 포함하는 굴절율 타원체의 단축을 광학 위상차판의 표면의 법선 방향에 대해 경사시킨 광학 위상차판이 액정층과 편광자와의 사이에 개재되어 있으므로, 직선 편광이 복굴절성을 갖는 액정층을 통과하여 정상광과 이상광이 발생하고 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되는 경우 시각에 따라서 발생되는 정상광과 이상광의 위상차 변화가 이 광학 위상차판에 의해서 보상된다.

그러나, 이러한 보상 기능에 의해서도 시각 의존성의 개선이 한층더 요구되는 가운데에서는 반드시 충분하다고는 할 수가 없어서 본원 발명자 등은 한층 더 연구를 반복한 결과, 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막이 이루는 프리틸트각이, 특히 액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전에 영향을 미치는 것을 발견하여 본 발명을 완성시키는것에 이르렀다.

본 발명의 제1 구성의 액정 표시 장치에서는 액정 표시 소자에 봉입된 액정층에서의 상기 프리틸트각을, 액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 설정하고 있다. 이에 따라, 해당 중간의 색조를 나타낸 화면에서의 반시각 방향의 계조 반전을 없애서 화면의 시각 의존성을 보다 한층 더 방지하는 것이 가능해졌다. 또한, 콘트라스트 변화나 착색에서도 광학 위상차판의 보상 기능만의 경우보다도 더욱 개선할 수 있었다.

그런데, 상기 프리틸트각을 크게 할수록 액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않게 되는 것이 판명됐지만, 그 반면 프리틸트각을 너무 크게 하면 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 휘도가 급격하게 저하하는 것이 판명되었다. 그래서, 상기한 제1 구성에 있어서, 프리틸트각이 더욱 액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향이 급격한 휘도 저하가 발생하지 않은 범위로 설정함으로써 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 휘도가 급격히 저하하는 것을 방지할 수 있다.

액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않고 또한 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향이 급격한 휘도 저하가 발생하지 않은 범위는 구체적으로는 상기한 바와 같이, 상기 프리틸트각을 2°보다 크고 12°미만의 범위로 설정하는 것이다.

이에 따라, 통상의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 50°에서 약간의 반시각 방향의 계조 반전이 발생하는 경우도 있지만, 어떤 방향으로 보아도 충분히 사용하기 어렵지 않게 할 수 있다.

그리고, 또 시각 70°로 하는 광 시야각의 액정 표시 장치에서는 상기한 바와 같이 상기한 프리틸트각을 4° 이상 10° 이하의 범위로 설정하는 것이다.

이에 따라, 광 시야각의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 70°에서 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 없는 것으로 할 수 있다.

그렇기 때문에, 제1 구성은 흑백 표시에서의 콘트라스트비가 관찰자의 시각 방향에 따라서 영향받지 않기 때문에, 액정 표시 장치의 표시 화상의 품질이 현저히 향상한다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 이상의 기술에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제2 구성에 따르면 제1 구성과 마찬가지로 직선 편광이 복굴절성을 갖는 액정층을 통과하여 정상광과 이상광이 발생하고 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되어도 상기한 광학 위상차판에 의해서 이 위상차는 보상된다.

그러나, 이러한 보상 기능에 의해서도 한층 더 시각 의존성의 개선이 요구되는 가운데에서는 반드시 충분하다고는 할 수 없어서, 본원 발명자 등은 한층 더 연구를 반복한 결과, 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로써 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치가 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전에 영향받는 것을 발견하고 본 발명을 완성시키는 것에 이르렀다.

본 발명의 제2 구성의 액정 표시 장치에서는 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 가함으로써 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치를, 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않은 범위로 설정하고 있다. 이에 따라, 해당 중간의 색조를 나타낸 화면에서의 반시각 방향의 계조 반전을 없애고 화면의 시각 의존성을 보다 한층 더 방지하는 것이 가능해졌다. 또한, 콘트라스트 변화나 착색에서도 광학 위상차판의 보상 기능만의 경우보다도 더욱 개선할 수 있었다.

그런데, 해당 중간의 색조를 표시하기 위한 전압은 예를 들면, 노멀리 화이트 표시의 경우, 오프 상태의 투과율에 대한 백계조 시의 투과율을 기초로 설정되지만, 그 투과율을 내릴수록 백계조 시의 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않게 되는 것이 판명되었지만 그 반면, 투과율을 너무 낮게 설정되면 정시각 방향으로 휘도가 급격히 저하하는 것이 판명되었다. 그래서, 상기한 제2 구성에서 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로써 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치가 더욱 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 급격한 휘도 저하가 발생하지 않는 범위로 설정함으로써 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 휘도가 급격히 저하하는 것을 방지할 수 있다.

액정에 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 인가하여 중간의 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 발생하지 않고 또한 해당 중간의 색조를 표시한 상태에서 정시각 방향의 급격한 휘도 저하가 발생하지 않는 범위란, 구체적으로는 상기한 바와 같이 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로써 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치를 액정으로 전압 인가가 없는 명(明) 상태(오프 상태)에서의 투과율의 85%보다 큰 투과율을 얻도록 설정하는 것이다.

그리고, 또 시각 70°라고 하는 광 시야각의 액정 표시 장치에서는 상기한 바와 같이 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로써 얻어지는 중간의 색조를 표시하기 위한 인가 전압치를 액정으로 전압 인가가 없는 명 상태(오프 상태)에서의 투과율이 90% 이상 97% 이하의 범위로 들어가는 투과율을 얻도록 설정하는 것이다.

그렇기 때문에, 상기 구성은 흑백 표시에서의 콘트라스트비가 관찰자의 시각 방향에 따라서 영향받지 않기 때문에, 액정 표시 장치의 표시 화상의 품질이 각별히 향상한다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 이상의 기술에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제3 구성에 따르면 제1 구성과 마찬가지로 직선 편광이 복굴절성을 갖는 액정층을 통과하여 정상광과 이상광이 발생하고 이들의 위상차에 따라 타원 편광으로 변환되어도 상기한 광학 위상차판에 따라서 이 위상차는 보상된다.

그러나, 이러한 보상 기능에 의해서도 한층 더 시각 의존성의 개선이 요구되는 가운데에는 반드시 충분하다고는 할 수 없어서, 본원 발명자 등은 한층 더 연구를 반복한 결과, 상기 액정층에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비가 시각에 의존한 액정 화면의 착색에 영향받는 것을 발견하고 본 발명을 완성시키는 데에 이르렀다.

본 발명의 제3 구성의 액정 표시 장치에서는 액정층에서의 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L의 빛의 파장에 대한 변화와 상기 광학 위상차판의 굴절율 이방성 Δn_F의 빛의 파장에 대한 변화의 비를 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않은 범위로 설정하고 있다. 이에 따라, 화면의 착색을 보다 한층 더 방지하는 것이 가능해졌다. 또한, 콘트라스트 변화나 반전 현상에서도 위상차판의 보상 기능만의 경우보다도 개선할 수 있었다.

상기한 변화의 비의 시각에 의존한 액정 화면의 착색이 발생하지 않는 범위란 구체적으로는 상기한 부등식을 만족하는 범위이다.

즉, 상기한 바와 같이 상기 액정층에서의 액정 재료의 파장 450㎚의 대한 굴절율 이방성 Δn_L(450)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(450)/Δn_L(550)과 상기 광학 위상차판의 파장 450㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(450)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(450)/Δn_F(550)을,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} < 0.35

의 관계를 만족하도록 설정하는 것,

또는, 상기 액정층에서의 액정 재료의 파장 650㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(650)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(650)/Δn_L(550)과 상기 광학 위상차판의 파장 650㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(650)과 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(650)/Δn_F(550)을,

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} < 0.27

의 관계를 만족하도록 설정하는 것이다.

적어도, 이들 중 어느 하나의 범위로 하는 것으로 통상의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 50°에서 약간의 착색은 있지만, 어떤 방향으로 보아도 충분히 사용하기 어렵지 않게 할 수 있다.

그리고, 또 시각 70°라고 하는 광 시야각의 액정 표시 장치에서는 상기한 변화의 정도의 범위를 상기한 부등식을 만족하는 범위로 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기한 바와 같이,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} ≤0.25

의 관계를 만족하도록 설정하는 것,

또는,

0≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} ≤0.20

의 관계를 만족하도록 설정하는 것이다.

이들 중 어느 하나의 범위로 함으로써 광 시야각의 액정 표시 장치에서 요구되는 시각 70°에서 모든 방향으로 보아도 완전히 착색 현상이 없는 것으로 할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 제1, 제2, 제3 구성에서 액정층에서의 액정 재료의 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.060보다 크고 0.120 보다 작은 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

이것은 가시광 영역의 중심 영역이 되는 파장 550㎚의 빛에 대한 액정 재료의 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060 이하 또는 0.120 이상인 경우, 시각 방향에 따라서는 반전 현상이나 콘트라스트비의 저하가 발생하는 것이 확인되었기 때문이다. 그래서, 액정 재료의 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.060보다크고 0.120보다 작은 범위로 설정함으로써 액정 표시 소자에 생기는 시각에 대응하는 위상차를 해소할 수 있기 때문에, 액정 화면에서 시각에 의존하여 생기는 착색 현상은 물론, 콘트라스트 변화, 좌우측 방향의 반전 현상 등도 더욱 개선할 수 있다.

이 경우, 또한 액정층에서의 액정 재료의, 파장 550㎚의 빛에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)을 0.070 이상 0.095 이하의 범위로 설정함으로써 액정 표시 소자에 생기는 시각에 대응하는 위상차를 보다 효과적으로 해소할 수 있기 때문에, 액정 표시 화상에서의 콘트라스트 변화, 좌우측 방향의 반전 현상을 확실하게 개선할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 상기한 제1, 제2, 제3 구성에서 모든 광학 위상차판에서 굴절율 타원체의 경사각이 15°에서 75°사이에 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 액정 표시 장치에 개재되는 모든 광학 위상차판에서 굴절율 타원체의 경사각을 15°에서 75°사이에 설정함으로써 전술한 본 발명이 구비한 광학 위상차판에 의한 위상차의 보상 기능을 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 상기한 제1, 제2, 제3 구성에서 모든 광학 위상차판에서 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a- n_b)×d가 80㎚에서 250㎚ 사이에 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 액정 표시 장치에 개재되는 모든 광학 위상차판에서 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a- n_b) × d를 80㎚에서 250㎚ 사이에 설정함으로써 전술한 본 발명이 구비한 광학 위상차판에 의한 위상차의 보상 기능을 확실하게 얻을 수 있다.

발명의 상세한 설명의 항에서 이루어진 구체적인 실시 형태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 밝히는 것이고 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의로 해석되어야 하는 것은 아니고 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허 청구 사항과의 범위 내에서 여러가지 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims

한 쌍의 기판 사이에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한 쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 설치된 광학 위상차판 ―상기 광학 위상차판은 1개 이상 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있음 ―

을 포함하고,

상기 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 상기 액정에 인가하여 얻어지는 색조를 표시하기 위한 인가 전압이 설정되어 있으며,

상기 인가 전압은, 상기 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 투과율이, 액정으로 전압 인가가 없는 명(明) 상태에서의 투과율의 85%보다 큰 투과율을 얻도록 설정되어 있는

것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a=n_c>n_b를 만족하고, 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c를 축으로 하여 표면의 법선 방향에 평행한 주굴절율 n_b의 방향이 표면의 법선 방향에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 기울고, 이에 따라 상기 굴절율 타원체가 경사져 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 반시각 방향의 시각(視角) 50°에서의 투과율이, 85% 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 인가 전압치가, 액정으로 전압이 인가되지 않는 명 상태에서의 투과율의 90% 이상 97% 이하의 범위로 들어가는 투과율을 얻도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한 쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 설치된 광학 위상차판 ―상기 광학 위상차판은 1개 이상 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있음 ―

을 포함하고,

상기 액정층에서의, 액정 재료의 파장 450nm의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(450)과 파장 550nm의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(450)/Δn_L(550)과, 상기 광학 위상차판의 파장 450nm의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(450)과 파장 550nm의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(450)/Δn_F(550)이,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} ＜0.35

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a=n_c> n_b를 만족하고, 표면 내의 주굴절율 n_a또는 n_c를 축으로 하여 표면의 법선 방향에 평행한 주굴절율 n_b의 방향이 표면의 법선 방향으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 기울고, 이에 따라 상기 굴절율 타원체가 경사져 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 Δn_L(450)/Δn_L(550)과 Δn_F(450)/Δn_F(550)이,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} ≤0.25

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 액정층에서의 액정 재료의 파장 650㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(650)과 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(650)/Δn_L(550)과, 상기 광학 위상차판의 파장 650㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(650)과 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인Δn_F(650)/Δn_F(550)이,

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} < 0.27

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 Δn_L(650)/Δn_L(550)과 Δn_F(650)/Δn_F(550)이,

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} /{1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} ≤0.20

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한 쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 설치된 광학 위상차판 ―상기 광학 위상차판은 1개 이상 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있음 ―

을 포함하고,

상기 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막이 이루는 각인 프리틸트각이, 상기 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 상기 액정에 인가하여 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않는, 2°보다 크고 12°미만인 범위로 설정되고,

상기 액정층에 있어서의 액정 재료의, 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설정되어 있는

것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 액정층에 있어서의 액정 재료의, 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 액정층에 있어서의 액정 재료의, 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)이 0.060보다 크고 0.120보다 작은 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 Δn_L(550)이 0.070보다 크고 0.095보다 작은 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 Δn_L(550)이 0.070보다 크고 0.095보다 작은 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 Δn_L(550)이 0.070보다 크고 0.095보다 작은 범위로설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한 쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 설치된 광학 위상차판 ―상기 광학 위상차판은 1개 이상 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있음 ―

을 포함하고,

상기 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막이 이루는 각인 프리틸트각이, 상기 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 상기 액정에 인가하여 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않는, 2°보다 크고 12°미만인 범위로 설정되고,

상기 광학 위상차판의 굴절율 타원체의 경사각이 15°에서 75°사이에 설정되어 있는

것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 광학 위상차판의 굴절율 타원체의 경사각이 15°에서 75°사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 광학 위상차판의 굴절율 타원체의 경사각이 15°에서 75°의 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정층이 봉입된 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 양측에 설치된 한 쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 설치된 광학 위상차판 ―상기 광학 위상차판은 1개 이상 설치되며 굴절율 타원체가 경사져 있음 ―

을 포함하고,

상기 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막이 이루는 각인 프리틸트각이, 상기 액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 상기 액정에 인가하여 색조를 표시한 상태에서 반시각 방향의 계조 반전이 생기지 않는, 2°보다 크고 12°미만인 범위로 설정되고,

상기 광학 위상차판의 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 상기 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a-n_b)×d가 80㎚에서 250㎚ 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 광학 위상차판의 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 상기 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a- n_b) × d가 80㎚에서 250㎚ 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 광학 위상차판의 주굴절율 n_a와 주굴절율 n_b와의 차와 상기 광학 위상차판의 두께 d와의 곱 (n_a- n_b) × d가 80㎚에서 250㎚ 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
대향하는 표면에 투명 전극층 및 배향막이 각각 형성된 한쌍의 투광성 기판 사이에 거의 90°비틀어져 배향된 액정층이 봉입되어 이루어진 액정 표시 소자와 상기 액정 표시 소자의 양측에 배치되는 한 쌍의 편광자와,

상기 액정 표시 소자와 상기 편광자 사이에 1개 이상 설치된 광학 위상차판 ―상기 광학 위상차판에서, 굴절율 타원체의 3개의 주굴절율 n_a, n_b, n_c가 n_a=n_c＞n_b의 관계를 가지며, 표면 내에 존재하는 주굴절율 n_a또는 n_c를 축으로 하여 주굴절율 n_b의 방향이 표면의 법선으로부터 시계 방향 또는 반시계 방향으로 기운 결과, 상기 굴절율 타원체가 경사져 있음 ―

을 포함하고,

상기 액정층에서의 액정 분자의 장축과 배향막이 이루는 각인 프리틸트각이 2°보다 크고 12°미만인 범위로 설정되고,

액정의 임계치 전압에 가까운 전압을 액정에 인가함으로써 얻어지는 색조를 표시하기 위한 인가 전압치가, 액정으로 전압이 인가되지 않는 명(明) 상태에서의 투과율의 85%보다 큰 투과율을 얻도록 설정되고,

상기 액정층에서의 액정 재료의 파장 450㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(450)과 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(450)/Δn_L(550)과, 상기 광학 위상차판의 파장 450㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(450)과 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(450)/Δn_F(550)이,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1} / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} < 0.35

의 관계를 만족하도록 설정되고,

상기 액정층에서의 액정 재료의 파장 650㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(650)과 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_L(550)의 비인 Δn_L(650)/Δn_L(550)과, 상기 광학 위상차판의 파장 650㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(650)과 파장 550㎚의 광에 대한 굴절율 이방성 Δn_F(550)의 비인 Δn_F(650)/Δn_F(550)이,

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} < 0.27

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제22항에 있어서, 상기 프리틸트각이 4° 이상 10° 이하의 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제22항에 있어서, 상기 인가 전압치가, 액정으로 전압이 인가되지 않은 명 상태에서의 투과율의 90% 이상 97% 이하의 범위의 투과율을 얻도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제22항에 있어서, 상기 Δn_L(450)/Δn_L(550)과 Δn_F(450)/Δn_F(550)이,

0 ≤{(Δn_L(450)/Δn_L(550))-1) / {(Δn_F(450)/Δn_F(550))-1} ≤0.25

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제22항에 있어서, 상기 Δn_L(650)/Δn_L(550)과 Δn_F(650)/Δn_F(550)이,

0 ≤{1-(Δn_L(650)/Δn_L(550))} / {1-(Δn_F(650)/Δn_F(550))} ≤0.20

의 관계를 만족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.