JP4148657B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は改善された視角特性を有する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置では、画面を斜め方向から見る場合の表示のコントラストは画面を正面方向から見る場合の表示のコントラストとは異なることが知られており（視角特性）、改善された視角特性を有する液晶表示装置が求められている。
特開平１−２７００２４号公報及び特開平２０００−２９０１０号公報は、垂直配向型液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、液晶セルと第１の偏光板との間に配置された第１のλ／４板及び液晶セルと第２の偏光板との間に配置された第２の第１のλ／４板とを備えた液晶表示装置を開示している。偏光板及びλ／４板を設けることによって、画面を斜め方向から見る場合の視角特性を改善することができる。
【０００３】
しかし、偏光板及びλ／４板を設けた液晶表示装置では、視角特性は改善されるけれども、コントラストのよい表示を見ることができる視角範囲は比較的に狭いという問題があった。
さらに、液晶表示装置の視角特性を改善する技術として、配向分割がある。配向分割は、１画素を液晶分子の配向状態の異なる複数の領域に分割し、画面を斜め方向から見たときでも画面を正面から見たときと同様にコントラストの高い表示を見ることができるようにしたものである。特に、本願の出願人は、液晶層を挟持する基板の電極上で線状に延びる構造物又はスリットを設けた、垂直配向型の液晶表示装置を提案している。
【０００４】
この液晶表示装置では、多くの液晶分子は電圧不印加時に基板面に対してほぼ垂直に配向しているが、構造物又はスリットの近傍の液晶分子は構造物又はスリットの壁面に対して垂直に配向する傾向があり、基板面に対してはプレチルトする。そこで電圧印加時には、構造物又はスリットの近傍の液晶分子はプレチルトに従って所定の方向に傾き、多くの液晶分子は構造物又はスリットの近傍の液晶分子に従って傾くようになる。
【０００５】
構造物又はスリットの一方側に位置する液晶分子の配向方向は構造物又はスリットの他方側に位置する液晶分子の配向方向とは逆になり、構造物又はスリットの両側に２つの配向状態の異なった領域が形成される。従って、この液晶表示装置では、ラビングを行わなくても、ラビングによってプレチルトを設けたのと同様の配向分割を実現することができる。配向分割により、広い視角範囲でコントラストの高い優れた視角特性を得ることができる。配向分割した液晶表示装置は例えば特開平１１−３５２４８９号公報に開示されている。
【０００６】
また、特許第２９４５１４３号はポリマー分散型液晶パネルをクロスニコルの偏光板でサンドイッチした構成の液晶表示装置を開示している。特開平２０００−３４７１７４号公報はネットワーク状のポリマー分散型液晶表示装置を開示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような配向分割した液晶表示装置では、電圧印加時の１画素内の多くの液晶分子の配向状態は概ね所定の構造物又はスリットに従って制御されるが、１画素内の一部の液晶分子の配向状態は所定の構造物又はスリットでは制御できないことがある。例えば、画素の周辺部にあるバスラインの近傍の液晶分子は、バスラインの壁面に対して垂直に配向する傾向があり、その液晶分子の配向状態は所定の構造物又はスリットに従って制御される液晶分子の配向状態とは異なって、輝度の低下の原因となることがある。また、所定の構造物又はスリット上の液晶分子はその所定の構造物又はスリットと平行に配向する。偏光板は、偏光軸が電圧印加時の液晶分子のダイレクタに対して４５°をなすように配置されるが、一部の液晶分子は偏光軸と平行になり、輝度の低下の原因となる。
【０００８】
本発明の目的は広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面による液晶表示装置は、電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、液晶セルと第１の偏光板との間に配置された第１の位相差板及び液晶セルと第２の偏光板との間に配置された第２の位相差板とを備え、該第１及び第２の位相差板の各々は、基板面と平行な面内に光軸を有しかつ位相差がほぼλ／４であり、該第１の位相差板の光軸は該第２の位相差板の光軸と直交しており、該第１及び第２の偏光板の偏光軸は該第１及び第２の位相差板の光軸に対して４５°で配置され、液晶セルは電圧印加時に液晶分子の配向状態が極角変化及び方位角変化を伴って変化するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
また、液晶分子が基板面に対して水平または傾斜配置している時に、液晶分子の配向状態に方位角分布がある構成とすれば、透過率が改善される。
本発明の第２の局面による液晶表示装置は、電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、液晶セルと第１の偏光板との間に配置された第１の位相差板及び液晶セルと第２の偏光板との間に配置された第２の位相差板とを備え、該第１及び第２の位相差板の各々は、基板面と平行な面内に光軸を有しかつ位相差がほぼλ／４であり、該第１の位相差板の光軸は該第２の位相差板の光軸と直交しており、該第１及び第２の偏光板の偏光軸は該第１及び第２の位相差板の光軸に対して４５°で配置され、液晶セルの液晶は垂直配向型液晶であり、該液晶セルは少なくとも一方の基板の電極に設けられた構造物又はスリットを含み、該構造物又はスリットの一方側に位置する液晶分子の配向状態が該構造物又はスリットの他方側に位置する液晶分子の配向状態とは異なっており、該一対の基板の少なくとも一方は導電性の線状の構造物を有することを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
本発明の第３の局面による液晶表示装置は、電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、液晶セルと第１の偏光板との間に配置された第１の位相差板及び液晶セルと第２の偏光板との間に配置された第２の位相差板とを備え、該第１及び第２の位相差板の各々は、基板面と平行な面内に光軸を有しかつ位相差がほぼλ／４であり、該第１の位相差板の光軸は該第２の位相差板の光軸と直交しており、該第１及び第２の偏光板の偏光軸は該第１及び第２の位相差板の光軸に対して４５°で配置され、液晶セルの液晶は垂直配向型液晶であり、該液晶セルは少なくとも一方の基板の電極に設けられた構造物又はスリットを含み、該構造物又はスリットの一方側に位置する液晶分子の配向状態が該構造物又はスリットの他方側に位置する液晶分子の配向状態とは異なっており、位相差板の面内の位相差が１２０nm以上で１６０nm以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
本発明の第４の局面による液晶表示装置は、電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、光を特定方向に散乱させるフィルムとを備え、液晶セルの液晶は垂直配向型液晶であり、該液晶セルは少なくとも一方の基板の電極に設けられた構造物又はスリットを含み、該構造物又はスリットの一方側に位置する液晶分子の配向状態が該構造物又はスリットの他方側に位置する液晶分子の配向状態とは異なっていることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
本発明の第５の局面による液晶表示装置は、電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、液晶セルと第１の偏光板との間に配置された第１の位相差板及び液晶セルと第２の偏光板との間に配置された第２の位相差板とを備え、該第１及び第２の位相差板の各々は、基板面と平行な面内に光軸を有しかつ位相差がほぼλ／４であり、該第１の位相差板の光軸は該第２の位相差板の光軸と直交しており、該第１及び第２の偏光板の偏光軸は該第１及び第２の位相差板の光軸に対して４５°で配置され、液晶セルの液晶層は液晶と該液晶と共存する樹脂とを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
本発明の第６の局面による液晶表示装置は、電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、液晶セルと第１の偏光板との間に配置された第１の位相差板及び液晶セルと第２の偏光板との間に配置された第２の位相差板とを備え、該第１及び第２の位相差板の各々は、基板面と平行な面内に光軸を有しかつ位相差がほぼλ／４であり、該第１の位相差板の光軸は該第２の位相差板の光軸と直交しており、該第１及び第２の偏光板の偏光軸は該第１及び第２の位相差板の光軸に対して４５°で配置され、液晶セルの液晶は垂直配向型液晶であり、液晶セルの液晶層にポリマーネットワークが形成され、液晶分子のプレチルト及び電圧印加時の液晶分子の傾斜方向がポリマーネットワークにより規定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施例の液晶表示装置を示す図である。液晶表示装置１０は液晶セル１２を含む。液晶セル１２は、電極を有する一対の基板１４，１６と、一対の基板に挟持された液晶層１８とからなる。さらに、液晶表示装置１０は、液晶セル１２の両側に配置された第１及び第２の偏光板２０，２２と、液晶セル１２と第１の偏光板２０との間に配置された第１の位相差板２４及び液晶セル１２と第２の偏光板２２との間に配置された第２の位相差板２６とを備える。
【００１７】
第１及び第２の位相差板２４，２６の各々は、基板面と平行な面内に光軸２４Ａ，２６Ａを有しかつ位相差がほぼλ／４である。第１の位相差板２４の光軸２４Ａは第２の位相差板２６の光軸２６Ａと直交している。第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは第１及び第２の位相差板２４，２６の光軸２４Ａ，２６Ａに対して４５°で配置される。
【００１８】
液晶セル１２の液晶１８は垂直配向型液晶であり、液晶セル１２は、電圧印加時に液晶分子の配向状態が極角変化及び方位角変化を伴って変化するように構成されている。
図２は図１の液晶セル１２を示す略断面図、図３は図２の液晶セル１２の線状構造物及び液晶分子を示す略平面図である。第１の基板１４は電極２８及び電極２８上に誘電体によって形成された線状構造物（リブ）３０を有する。第２の基板１６は電極３２及び電極３２上に誘電体によって形成された線状構造物（リブ）３４を有する。さらに、第１の基板１４及び第２の基板１６は垂直配向膜（図示せず）を有し、液晶１８は負の誘電率異方性をもつ。第１の基板１４の電極２８及び第２の基板１６の電極３４の一方は共通電極であり、他方はＴＦＴとともに形成された画素電極である。さらに、共通電極をもつ基板はカラーフィルタを有する。
【００１９】
第１の基板１４の電極２８は２つだけ示されているが、互いに平行に所望の数だけ設けられることができる。第２の基板１６の電極３４は１つだけ示されているが、互いに平行に所望の数だけ設けられることができる。図３に示されるように、電極２８と電極３４とは平面図で見たときに互いに平行になるように互いに交互に設けられる。
【００２０】
垂直配向型の液晶表示装置では、一般に、電圧不印加時に液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向し、電圧印加時に液晶分子は基板面に対して傾く。構造物３０，３４があると、多くの液晶分子は電圧不印加時に基板面に対してほぼ垂直に配向しているが、構造物３０，３４の近傍の液晶分子１８Ｘ，１８Ｙは構造物３０，３４の壁面に対して垂直に配向する傾向があり、基板面に対してはプレチルトする。そこで電圧印加時には、構造物３０，３４の近傍の液晶分子１８Ｘ，１８Ｙはプレチルトに従って所定の方向に傾き、多くの液晶分子はこれらの液晶分子１８Ｘ，１８Ｙに従って傾くようになる。
【００２１】
構造物３４の一方側に位置する液晶分子１８Ｘの配向方向は構造物３４の他方側に位置する液晶分子１８Ｙの配向方向とは逆になり、構造物３４の両側に２つの配向状態の異なった領域が形成される。このことは構造物３０についても同様である。従って、この液晶表示装置１０では、ラビングを行わなくても、ラビングによってプレチルトを設けたのと同様の配向分割を実現することができる。配向分割により、広い視角範囲でコントラストの高い優れた視角特性を得ることができる。
【００２２】
つまり、一般的な液晶表示装置では、傾いた液晶分子の長軸方向から画面を見ると、表示が白っぽく見え、傾いた液晶分子の長軸方向に対して軸方向から画面を見ると、表示が黒っぽく見える。配向分割では、１画素内に一方の側に傾いた液晶分子１８Ｘと、他方の側に傾いた液晶分子１８Ｙとがあるので、白っぽく見える表示と黒っぽく見える表示とが平均化され、画面をあらゆる斜め方向から見たときでも画面を正面から見たときと同様にコントラストの高い表示を見ることができるようになる。このようにして、配向分割した垂直配向型の液晶表示装置では、優れた視角特性を実現することができる。
【００２３】
図４は図３のＡ部分を示す詳細図である。このような配向分割した液晶表示装置では、電圧印加時の１画素内の多くの液晶分子の配向状態は概ね所定の構造物３０，３４に従って制御される。つまり、電圧印加時には、液晶分子の配向状態は、基板面に対してほぼ垂直な配向状態から基板面に対して傾斜した配向状態へ、極角変化を伴って、変化する。
【００２４】
しかし、電圧印加時の１画素内の一部の液晶分子の配向状態は所定の構造物３０，３４だけでは制御できないことがある。例えば、上記したように、構造物３０，３４に対して一方の側に傾いた液晶分子１８Ｘと、構造物３０，３４に対して他方の側に傾いた液晶分子１８Ｙとは、互いに連続しなければならないので、これらの液晶分子１８Ｘ，１８Ｙの中間にあり且つ構造物３０，３４上に位置する液晶分子１８Ｐ，１８Ｑは構造物３０，３４に対して平行に配向するようになる。さらに、これらの液晶分子１８Ｐ，１８Ｑに隣接する液晶分子１８Ｒ，１８Ｓは、構造物３０，３４と例えば４５°で配向するようになる。
【００２５】
偏光板２０，２２は、偏光軸２０Ａ，２２Ａが電圧印加時の液晶分子のダイレクタに対して４５°をなすように配置される。図４に示す液晶分子１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｐ，１８Ｑのダイレクタは偏光軸２０Ａ，２２Ａに対して４５°をなす。ところが、液晶分子１８Ｒ，１８Ｓのダイレクタは偏光軸２０Ａ，２２Ａに対して平行になり、白表示すべきであるにもかかわらず黒表示となってしまい、３６で示すように黒い線ができる。すなわち輝度が低下するという問題がある。
【００２６】
さらに、構造物３０，３４上の液晶分子１８Ｒ，１８Ｓの傾く方向は制御できないので、電圧印加直後には構造物３０，３４上の一部の液晶分子１８Ｒと他の一部の液晶分子１８Ｓとは互いに逆向きになっている。電圧印加後に時間が経過すると、互いに逆向きになっている液晶分子１８Ｒと液晶分子１８Ｓは例えば図４の紙面の平面内で回転し（方位角変化を伴って配向状態が変化し）、構造物３０，３４上のほとんどの液晶分子１８Ｒ，１８Ｓは同じ向きになり、安定する。液晶分子１８Ｒ，１８Ｓの配向状態が安定した時点で応答性を決めている。従って、これらの液晶分子１８Ｒ，１８Ｓの方位角変化を伴う配向状態の変化は、液晶表示装置の応答状態に異常をもたらす原因となっている。
【００２７】
以上を構造物３０，３４をもつ液晶表示装置について説明したが、構造物３０，３４の代わりに後で説明するスリットをもつ液晶表示装置についても同様である。また、構造物３０，３４上の液晶分子１８Ｒ，１８Ｓの配向ばかりでなく、画素エッジ近傍の液晶分子の配向状態も、構造物３０，３４の両側の液晶分子１８Ｘ，１８Ｙの配向状態とは異なるようになり、輝度の低下の原因となる場合がある。
【００２８】
本願の発明者は、このような配向分割した液晶表示装置の輝度の低下及び応答性の低下は、図１に示したように、第１の位相差板（λ／４）２４及び第２の位相差板（λ／４）２６とを備えることによって解消されることを見いだした。
図１５は位相差板（λ／４）２４の作用を説明する図である。図１５（Ａ）において、第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは互いに直交し、第１及び第２の位相差板２４，２６の光軸（遅相軸）２４Ａ，２６Ａは互いに直交する。第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａと第１及び第２の位相差板２４，２６の光軸（遅相軸）２４Ａ，２６Ａとは互いに４５°の角度で配置される。図１５（Ａ）において、第１の位相差板２４の光軸２４Ａ，２６Ａはｙ軸を通るものとし、第２の位相差板２６の光軸２６Ａはｘ軸を通るものとする。液晶層１８は全体的にダイレクタ１８Ｄを有するものとし、第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは液晶層１８のダイレクタ１８Ｄに対して４５°で配置される。
【００２９】
図１５（Ｂ）は、第１の偏光板２０、第１の位相差板２４、液晶層１８、第２の位相差板２６、及び第２の偏光板２２を通る光の状態を示す図である。第１の偏光板２０に入射した照明光は直線偏光になり、第１の位相差板２４に入射した直線偏光は左回り円偏光になり、液晶層１８に入射した円偏光は右回り円偏光になり、第２の位相差板２６に入射した円偏光は直線偏光になり、第２の偏光板２２に入射した直線偏光は第２の偏光板２２を透過する。ここで、液晶層１８のリターデーションがλ／２である場合を示した。
【００３０】
図１６は、液晶層１８のリターデーションがλ／２である場合において、（Ａ）は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ１がｙ軸と平行な場合、（Ｂ）は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ２がｘ軸と平行な場合、（Ｃ）は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ３がｘ軸に対して４５°の場合をそれぞれ示す。図１６から分かるように、液晶層１８のダイレクタ１８Ｄの方向にかかわらず、液晶層１８を透過する光は全て同じ円偏光になる。従って、最終的に第２の偏光板２２を透過する光の透過率は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄの方向に依存しない。
【００３１】
図１７は、液晶層１８のリターデーションがλ／４である例を示す。（Ａ）は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ１がｙ軸と平行な場合、（Ｂ）は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ２がｘ軸と平行な場合、（Ｃ）は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ３がｘ軸に対して４５°の場合をそれぞれ示す。（Ａ）において、液晶層１８のリターデーションがλ／４であり、液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ１がｙ軸と平行な場合には、第１の位相差板２４を透過した円偏光は、液晶層１８を透過して直線偏光になる。この直線偏光は第２の位相差板２６を透過するときに円偏光になり、円偏光のｙ軸方向の成分（Ｌ２２）が第２の偏光板２２を透過する。
【００３２】
（Ｂ）において、液晶層１８のリターデーションがλ／４であり、液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ２がｘ軸と平行な場合には、第１の位相差板２４を透過した円偏光は、液晶層１８を透過して直線偏光になる。この直線偏光は第２の位相差板２６を透過するときに円偏光になり、円偏光のｙ軸方向の成分（Ｌ２２）が第２の偏光板２２を透過する。
【００３３】
（Ｃ）において、液晶層１８のリターデーションがλ／４であり、液晶層１８のダイレクタ１８Ｄ３がｘ軸に対して４５°の場合には、第１の位相差板２４を透過した円偏光は、液晶層１８を透過して直線偏光になる。この直線偏光は第２の位相差板２６を透過するときに直線偏光になり、直線偏光のｙ軸方向の成分（Ｌ２２）が第２の偏光板２２を透過する。
【００３４】
このように、第２の位相差板２６を透過する偏光の偏光方向は異なるが、最終的に第２の偏光板２２を透過する光の透過率は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄの方向に依存しない。
液晶層１８のリターデーションがλ／２又はλ／４とは異なる場合、液晶層１８に入射した円偏光は液晶層１８を透過して楕円偏光になる。この場合にも、第２の位相差板２６及び第２の偏光板２２を透過する光の透過率は液晶層１８のダイレクタ１８Ｄの方向に依存しない。
【００３５】
従って、図４を参照して説明したように、液晶セル１２がダイレクタの異なる液晶分子１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｐ，１８Ｑ，１８Ｒ，１８Ｓを含む微小な部分を有する場合でも、円偏光はダイレクタの変化に影響されることなくほぼ同じように液晶層１８及び第２の偏光板２２を透過し、輝度の低下を防止することができる。
【００３６】
また、透過率が液晶分子のダイレクタに依存しないということは、応答性の面でも有利である。すなわち、電圧印加後に時間が経過すると、互いに逆向きになっている液晶分子１８Ｒと液晶分子１８Ｓは例えば図４の紙面の平面内で回転し（方位角変化を伴って配向状態が変化し）、構造物３０，３４上のほとんどの液晶分子１８Ｒ，１８Ｓは同じ向きになり、安定する。従来は、液晶分子１８Ｒ，１８Ｓの配向状態が安定した時点で応答性を求めている。しかし、本発明によれば、構造物３０，３４上の液晶分子１８Ｒ，１８Ｓが互いに逆向きに傾斜した時点ですでに第２の偏光板２２を透過する偏光の強度は一定になっており、これらの液晶分子１８Ｒ，１８Ｓの方位角変化を伴う配向状態の変化を待つ必要がない。従って、液晶表示装置の応答時間を速くすることができる。
【００３７】
図１８は従来の配向分割をした液晶表示装置の画面の一例を示す図である。図１８では、図４を参照して説明した黒い線３６が現れる。黒い線３６は輝度の低下の原因となる。
図１９は配向分割をし且つ第１及び第２の位相差板２４，２６を設けた液晶表示装置の画面の一例を示す図である。図１８では、図４を参照して説明した黒い線３６が現れる。図１９においては、図１８の黒い線３６が解消されている。
【００３８】
図２０（Ａ）は従来及び本発明の配向分割をした液晶表示装置の印加電圧と透過率との関係を示す図である。黒い点をプロットした曲線は従来の液晶表示装置に関し、白い点をプロットした曲線は本発明の液晶表示装置に関する。配向分割はともに線状構造物３０とスリット３８との組み合わせからなる（図５及び図６）ものであった。電圧が５．４Ｖのときには、透過率は１．１９倍になった。図２０（Ｂ）は応答性が改善されることを示している。
【００３９】
図５から図１４は図２から図４の配向分割をした液晶セルの変形例を示す図である。図５から図１４に示した液晶セルは、図１の液晶セル１２として採用可能であり、図１５から図２０を参照して説明した作用を含むものである。
図５及び図６においては、第１の基板１４は電極２８及び電極２８上に誘電体によって形成された線状構造物（リブ）３０を有する。第２の基板１６は電極３２及び電極３２に形成されたスリット３８を有する。スリット３８は、図２及び図３の線状構造物３４と同様に延びるスリットベース部３８ａと、スリットベース部３８ａの延びる方向とは直交方向に延びる微細スリット部３８ｂとを有する。スリットベース部３８ａは図３の線状構造物３４と同様の作用をもつが、微細スリット部３８ｂが表示ドメインを形成する部分にあることにより、電界歪みの影響が、特に表示ドメインを構成する液晶分子に高速に伝わるので、中間調の応答の性能を改善することができる。特に、微細スリット部３８ｂの形状が、図６に示す三角形の集合のように基板面に平行方向性をもつ場合、応答速度の改善効果が高い。
【００４０】
図７から図９においては、第１の基板１４は電極２８及び電極２８上に誘電体によって形成された線状構造物（リブ）３０を有し、第２の基板１６は電極３２及び電極３２に形成された線状構造物（リブ）３４を有する。この例では、第１の基板１４の線状構造物３０は格子状に配置され、第２の基板１６の線状構造物３４は第１の基板１４の線状構造物３０とはずらされて格子状に配置されている。このようにして、線状構造物３０，３４のクロス部分において液晶分子１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄを含む４つの液晶配向領域が形成される。この場合、４つの液晶配向領域において液晶分子１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄの配向方向が異なるので、配向分割の効果はさらに高くなる。ただし、第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは線状構造物３０，３４と平行に配置されるが、線状構造物３０，３４上には線状構造物３０，３４と平行に延び、且つ互いに逆方向に向いた液晶分子１８Ｐ，１８Ｑが存在する。液晶分子１８Ｐ，１８Ｑは、黒い線３６の原因となり、且つ応答性を遅くする原因になるが、第１及び第２の位相差板２４，２６を設けることにより、上記したのと同様に輝度及び応答性を改善することができる。
【００４１】
図１０及び図１１においては、第１の基板１４は電極２８を有し、線状構造物又はスリットはない。第２の基板１６は電極３２及び電極３２に形成された魚の骨状のパターンのスリット３８を有する。スリット３８はスリットベース部３８ａと微細スリット部３８ｂとからなる。液晶分子１８Ａ，１８Ｂは互いに異なる方向に配向する。液晶分子１８Ｒはスリットベース部３８ａ上に位置する。
【００４２】
図１２から図１４においては、第１の基板１４は電極２８を有し、線状構造物又はスリットはない。第２の基板１６は電極３２及び電極３２に形成された魚の骨状のパターンのスリット３８を有する。スリット３８はスリットベース部３８ａと微細スリット部３８ｂとからなる。微細スリット部３８ｂは先端が細くなっている。液晶分子１８Ａ，１８Ｂは互いに異なる方向に配向する。液晶分子１８Ｒはスリットベース部３８ａ上に位置する。
【００４３】
図２１は配向分割した液晶セルの他の例を示す図である。液晶セル１２は第１の基板１４と第２の基板１６との間に液晶層１８を挟持してなり、第１及び第２の位相差板（２４，２６並びに第１及び第２の偏光板２０，２２が液晶セル１２の両側に配置される（図１参照）。第１の基板１４はカラーフィルタ基板であり、第２の基板１６はＴＦＴ基板である。液晶セル１２は１５インチＸＧＡの液晶パネルを構成し、画素ピッチは２９７μｍである。
【００４４】
１画素電極１９（電極３２）に対して、第１の基板１４の線状構造物３０は屈曲して形成され、第２の基板１６のスリット３８も屈曲して形成されている。この場合には、４つの分割された配向分割が実現される。線状構造物３０はアクリル系感光性材料（例えばＪＳＲ製、ＰＣ−３３５）で作られ、線状構造物３０の幅は１０μｍ、高さは１．２μｍである。スリット３８の幅は１０μｍである。スリット３８は画素電極１９に形成されており、画素電極１９を通って電流が流れるように、スリット３８は断続的に形成されている。
【００４５】
線状構造物３０とスリット３８との間の距離は２５μｍである。液晶セル１２の厚さは４．６４μｍである。第１及び第２の位相差板（λ／４板）２４，２６はＰＣ（ポリカーボネイト、例えば日東電工製のＮＲＦ−ＲＦ０１Ａ）を使用した。位相差は１４０nmである。ただし、その他の材料からなる位相差板（例えばアートンフィルム）を使用することもできる。また、第１及び第２の偏光板２０，２２は日東電工製のＧ１２２０ＤＵを使用した。
【００４６】
偏光板２０，２２を十字配置（図２１の紙面において偏光軸２０Ａ，２２Ａが垂直及び水平に配置、この例では偏光軸２０Ａ，２２Ａが主たる液晶ダイレクタに対して４５°になる）した場合には、白透過率が６．４３パーセントであった。同様の構成において、偏光板２０，２２を４５°の配置（例えば図２１において偏光軸２０Ａ，２２Ａが垂直及び水平に対して４５°に配置）した場合には、白透過率が６．５８パーセントであった。なお、偏光板２０，２２の配置は十字配置及び４５°の配置に限定されるものではなく、任意に設定することができる。一方、位相差板２４，２６のない従来の液晶表示装置では、十字配置の場合に白透過率が５．０５パーセントであった。
【００４７】
実施例においては線状構造物３０とスリット３８との間の間隙距離は２５μｍであるが、この間隙距離は変えることができる。第１及び第２の位相差板（λ／４板）２４，２６のない従来の配向分割した液晶表示装置では、この間隙距離が狭くなると、応答速度が上がるが、透過率が低下し、この間隙距離が広くなると、透過率が上がるが、応答速度が低下するという問題があった。これらはいずれも液晶分子の配向方位または配向方位の変化による透過率の低下又は変化に起因するものである。本発明においては、透過率が液晶分子の配向方位に依存しないため、間隙距離の変化に対する透過率の低下や応答速度の低下の影響は従来よりも小さい。そのため、動画対応用の液晶表示装置又は高輝度対応用の液晶表示装置などの用途に応じて、従来では適用できなかった狭い間隙又は広い間隙の液晶パネルを使用することができるようになる。
【００４８】
図２２は配向分割した液晶セルの他の例を示す図である。１画素電極１９に対して、第１の基板１４の線状構造物３０は屈曲して形成され、第２の基板１６のスリット３８も屈曲して形成されている。スリット３８は図６に示したものと同様である。この場合には、４つに分割された配向分割が実現される。線状構造物３０及びスリット３８の幅は１０μｍである。微細スリット部のピッチは６μｍ、長さは１５μｍである。
【００４９】
液晶セル１２の厚さは４．２６μｍである点を除くと、液晶セル１２は図２１とほぼ同じ条件で製造される。偏光板２０，２２を十字配置した場合には、白透過率が５．７４パーセントであった。同様の構成において、偏光板２０，２２を４５°配置した場合には、白透過率が５．８８パーセントであった。一方、位相差板２４，２６のない従来の液晶表示装置では、偏光板２０，２２を十字配置した場合に白透過率が４．４７パーセントであった。この例では、セル厚が図２１の例よりも薄いため、液晶層１８のリターデーションが小さくなり、透過率の絶対値は若干低いが、位相差板を設けたことによる透過率の改善効果は図２１の例と同様に高い。
【００５０】
図２３は配向分割した液晶セルの他の例を示す図である。第１の基板１４は線状構造物３０を有し、第２の基板１６のスリット３８を有する。線状構造物３０及びスリット３８は図７から図９に示す液晶セル１２の線状構造物３０，３４と同様に格子状に配置される。線状構造物３０の幅は８μｍ、高さは０．７５μｍである。スリット３８の幅は８μｍである。セル厚は４．０２μｍである。偏光板２０，２２を十字配置した場合には、白透過率が５．８６パーセントであった。偏光板２０，２２を４５°で配置した場合には、白透過率が５．７８パーセントであった。一方、位相差板２４，２６のない従来の液晶表示装置では、十字配置した場合に白透過率が４．４８パーセントであった。
【００５１】
図２４は配向分割した液晶セルの他の例を示す図である。この例は図１１に示された魚の骨状のパターンのスリット３８に類似した２つの魚の骨状のパターンのスリット３８Ａ，３８Ｂを含む。セル厚は３．８６μｍである。その他の条件は図２１の例と同様である。偏光板２０，２２を十字配置した場合には、白透過率が６．２６パーセントであった。同様の構成において、偏光板２０，２２を４５°で配置した場合には、白透過率が６．０６パーセントであった。一方、位相差板２４，２６のない従来の液晶表示装置では、十字配置した場合に白透過率が５．１２パーセントであった。
【００５２】
図２５は図２４の構造の配向分割で到達透過率と立ち上がり時間との関係を示す図である。黒三角をプロットした曲線は図２４の構造の配向分割で位相差板のないものを示し、白三角をプロットした曲線は図２４の構造の配向分割で位相差板のあるものを示す。従来、この方式では中間調を含めた全階調での応答が数１００msあり、液晶モニターなどの液晶応用装置には適していなかった。本発明を適用することによって、黒から白への応答が２０ms、黒から中間調（２５％）であっても９０msの応答速度が実現され、液晶モニターなどの液晶応用装置に適用することができるようになった。
【００５３】
図２６から図２８はセル厚と透過率との関係を示す図である。図２６は平行な線構造物の配向分割（例えば図２１）についてセル厚と透過率との関係を示す図である。図２７は格子状の配向分割（例えば図２３）についてセル厚と透過率との関係を示す図である。図２８は魚骨状の配向分割（例えば図２４）についてセル厚と透過率との関係を示す図である。
【００５４】
これらの図において、四角をプロットした曲線は位相差板（λ／４）がなく、偏光板が十字配置の場合を示し、三角をプロットした曲線は位相差板（λ／４）があり、偏光板が十字配置の場合を示し、黒丸プロットした曲線は位相差板（λ／４）があり、偏光板が４５度で配置の場合を示す、
図２６では、四角をプロットした曲線でセル厚４．２μｍの場合は透過率が４．４％である。これは出願人が使用している液晶表示装置と同等である。三角をプロットした曲線及び黒丸をプロットした曲線でセル厚４．２μｍの場合は透過率が５．８％である。さらに、図２７では、黒丸をプロットした曲線でセル厚４．２μｍの場合は透過率が６．２％である。図２８では、黒丸をプロットした曲線でセル厚４．２μｍの場合は透過率が６．９％である。このような、本発明によれば、透過率を向上させることができる。
【００５５】
図２９は配向分割した液晶セルの他の例を示す断面図、図３０は図２９の液晶セルを示す平面図である。液晶セル１２は、電極を有する一対の基板１４，１６と、一対の基板に挟持された液晶層１８とからなる。この液晶セル１２は図１に示したように第１及び第２の偏光板２０，２２と、第１及び第２の位相差板２４，２６とともに使用される。この例では、液晶層１８は垂直配向型の液晶からなるものではなく、水平配向型の液晶からなるものでもよい。ただし、液晶層１８は、電圧印加時に液晶分子１８Ｈの配向状態が極角変化及び方位角変化を伴って変化するように構成されている。基板１４，１６は配向制御のための線状構造物（リブ）３０，３４並びにスリット３８を備えている必要はない。
【００５６】
図３１は本発明の第２実施例の液晶表示装置の導電性の線状構造物を有する液晶セルを示す図である。液晶表示装置１０は、第１の基板１４と第２の基板１６との間に液晶層１８を挟持してなる液晶セル１２と、第１及び第２の偏光板２０，２２と、第１及び第２の位相差板２４，２６とからなる（図１参照）。
第１の基板１４は線状構造物３０を有し、第２の基板１６は線状構造物３４を有する。線状構造物３０，３４はこれまで説明したように互いに平行に交互に配置される（例えば図３参照）。線状構造物３０，３４は格子状に、あるいは魚骨状に配置されることもできる。
【００５７】
線状構造物３０，３４は導電性の構造物であり、図３１においては、線状構造物３０は第１の基板１４の電極２８と同じ金属材料で形成され、線状構造物３４は第２の基板１６の電極３２と同じ金属材料で形成される。例えば、電極２８，３２を形成する前に、基板上に予め線状の突起を形成しておき、その上にＩＴＯで電極２８，３２を形成する。あるいは、電極２８，３２の上に導電性の樹脂（カーボンなどの導電性粒子が混合されている樹脂）で線状構造物３０，３４を形成する。線状構造物３０，３４の高さは０．１μｍ〜セル厚の半分程度にする。一例においては、線状構造物３０，３４の高さは１．５μｍである。電極２８，３２及び線状構造物３０，３４の上には垂直配向膜が塗布される。
【００５８】
これまで説明した例では、線状構造物３０，３４は誘電体で作られている。線状構造物３０，３４が誘電体で作られていると、電極２８，３２間に印加される電圧の一部が誘電体で吸収され、その分だけ液晶に印加される電圧が低下する。そのため、電圧印加時の液晶分子の傾斜が不十分になり、透過率が低下する。この例においては、線状構造物３０，３４は導電性であるので、電極２８，３２間に印加される電圧の一部が吸収されることがなく、液晶に印加される電圧が低下することがなく、電圧印加時の液晶分子の傾斜が十分になり、透過率が低下することがない。
【００５９】
図３２は図３１の液晶セルを使用した場合の液晶の配向状態を示す図である。電圧を印加したときに、液晶分子が十分に傾斜しているのが分かる。
図３３は導電性の線状構造物を有する液晶セルの他の例を示す図である。第１の基板１４は線状構造物３０及びスリット３８を有し、第２の基板１６は線状構造物又はスリットを有しない。ただし、第１の基板１４は線状構造物３０を有し、第２の基板１６はスリット３８を有する構成とすることもできる。
【００６０】
図３４は図３３の液晶セルを使用した場合の液晶の配向状態を示す図である。電圧を印加したときに、スリット３８の近傍においては、液晶分子が十分に傾斜しないが、線状構造物３０の近傍の液晶分子は十分に傾斜しているのが分かる。図３３の構成でも、良好な配向分割を達成することができ、且つ透過率を向上させることができる。
【００６１】
図３５は導電性の線状構造物を有する液晶セルの他の例を示す図である。第１の基板１４は線状構造物３０Ｍ及び線状構造物３０Ｄを有し、第２の基板１６は線状構造物又はスリットを有しない。線状構造物３０Ｍは導電性であり、線状構造物３０Ｄは誘電体である。線状構造物３０Ｍが広い間隔で配置される場合に、線状構造物３０Ｄは線状構造物３０Ｍの間に配置される。
【００６２】
図３６は図３５の液晶セルを使用した場合の液晶の配向状態を示す図である。電圧を印加したときに、線状構造物３０Ｄの近傍においては、液晶分子が十分に傾斜しないが、線状構造物３０Ｍの近傍の液晶分子は十分に傾斜しているのが分かる。図３５の構成でも、良好な配向分割を達成することができ、且つ透過率を向上させることができる。
【００６３】
図３７は本発明の第３実施例の液晶表示装置を示す図である。図３７（Ａ）は液晶表示装置の構成を示し、図３７（Ｂ）は斜め方向から画面を見たときの表示のコントラストを示し、図３７（Ｃ）は印加電圧と透過光量との関係を示す図である。図３７（Ａ）に示すように、液晶表示装置１０は、液晶セル１２と、第１及び第２の偏光板２０，２２と、第１及び第２の位相差板２４，２６とからなる。
【００６４】
第１及び第２の位相差板２４，２６の各々は、基板面と平行な面内に光軸２４Ａ，２６Ａを有しかつ位相差がほぼλ／４である。第１の位相差板２４の光軸２４Ａは第２の位相差板２６の光軸２６Ａと直交している。第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは第１及び第２の位相差板２４，２６の光軸２４Ａ，２６Ａに対して４５°で配置される。第１及び第２の位相差板２４，２６は面内の位相差が１２０nm以上、１６０nm以下である。好ましくは、第１及び第２の位相差板２４，２６は面内の位相差が１３０nm以上、１４５nm以下である。
【００６５】
第１の偏光板２０は偏光層（例えばＰＶＡ＋ヨウ素）２０ｐと、偏光層２０ｐの両側を覆う保護層（例えばＴＡＣ、トリアセチルセルロース）２０ｑ，２０ｒとからなる。同様に、第２の偏光板２２は偏光層（例えばＰＶＡ＋ヨウ素）２２ｐと、偏光層２２ｐの両側を覆う保護層（例えばＴＡＣ、トリアセチルセルロース）２２ｑ，２２ｒとからなる。
【００６６】
液晶セル１２は図１に示したように第１の基板１４と第２の基板１６との間に液晶層１８を挟持してなる。液晶層１８は垂直配向型の液晶からなる。そして、液晶セルは少なくとも一方の基板の電極に設けられた構造物又はスリットを含み、この構造物又はスリットの一方側に位置する液晶分子の配向状態が該構造物又はスリットの他方側に位置する液晶分子の配向状態とは異なっている。構造物又はスリット及びスリットについてはすでに説明したあらゆるものを使用することができる。
【００６７】
図３８は図３７で使用した配向分割の例を示し、配向分割は、第１の基板１４の電極の上に設けられた屈曲した線状構造物３０と、第１の基板１４の電極の上に設けられた屈曲した線状スリット３８とからなる。このような配向分割では、矢印１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆで示されるように、液晶分子は４つの方向に配向する。すなわち、４分割の配向分割が達成される。図３８においては、ゲートバスライン４０、データバスライン４２、ＴＦＴ４４、及び補助容量電極４６が示されている。偏光板２０，２２は十字配置で配置されている。
【００６８】
図３７（Ａ）及び図３８に示される構成の場合に、コントラストは図３７（Ｂ）に示されるようになり、このときには、コントラストが最も保たれる方位は上下左右から反時計回りに約３０°回転した。その視角特性としては、コントラスト１０以上の範囲として傾き角４０°以上となった。
図３９は図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。図３９の液晶表示装置１０は図３７の液晶表示装置とほぼ同様の構成を示すが、負の位相差を有する補償フィルム（例えばＴＡＣフィルム）４８が第１の位相差板（λ／４）２４と液晶セル１２との間に積層され、負の位相差を有する補償フィルム（例えばＴＡＣフィルム）５０が第２の位相差板（λ／４）と液晶セル１２との間に積層されている。補償フィルム４８，５０が積層されることにより、液晶層１８のもつ正の位相差が補償され、コントラスト５以上の範囲が広がっている（図３９（Ｂ））。コントラストが１０以上となる視角範囲を広げることができ、傾き角５０°の程度までコントラストが１０以上であった。ただし、図３９（Ｃ）のＴ−Ｖ特性においては、電圧を高くすると、輝度が下がる傾向が強まっており、その結果階調反転が生じやすくなっている。
【００６９】
図４０は負の位相差を有する補償フィルム４８，５０の設置位置を液晶セル１２の近傍ではなくて、液晶セル１２から遠い側に設置した場合を示す。補償フィルム４８，５０を追加したにもかかわらず、その視角特性の改善度合は図３９に比べると劣っていた。このことから、負の位相差をもつ補償フィルム４８，５０を液晶セル１２に近傍して設定することが好ましいことが分かった。
【００７０】
図４１は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。偏光板２０，２２の設定角度を図３７から変えた。偏光板２０，２２を４５°，１３５°方位に設定し、λ／４板２４，２６を十字に配置した。この時の等コントラスト曲線を見ると、図３７の実施例と比較してコントラスト５以上となる範囲が広がっていることが分かる（図４１（Ｂ））。また、Ｔ−Ｖ特性を見ると、高電圧側での輝度の低下が少なく、階調特性に優れていることが分かる（図４１（Ｃ））。
【００７１】
図４２は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。液晶セル１２とλ／４板２４，２６との間に負の補償フィルム４８，５０としてＴＡＣフィルムを積層した。これにより、コントラストの得られる視角範囲を広げることが出来た。（図４１（Ｂ）、図４２（Ｂ）のデータを比較参照）。但し、Ｔ−Ｖ特性を見ると、高電圧側での輝度の低下が見られ、階調反転は生じやすくなっている。
【００７２】
図４３は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。偏光板２０，２２の角度を最適化して、コントラストが最大となる視角方位を上下左右方向とした。ここで、位相差板（λ／４）２４，２６は完全な一軸フィルムを想定して計算した。入射側の偏光板２２の吸収軸２２Ａの方向を１４５度方位とし、クロスニコル配置とした。偏光板２２と近接する位相差板２６の遅相軸２６Ａの方向を１０度方位、即ち入射側の偏光板２２の吸収軸２２Ａと相対的に４５度の角度に設定した。対となる位相差板２４の遅相軸２４Ａは１００度方位、即ち、一対の位相差板２４，２６の遅相軸２４Ａ，２６Ａが直交するように設定した。補償フィルム４８，５０はない。
【００７３】
図４４は図４３の液晶表示装置の変形例を示す。図４３に示した偏光板２０，２２と位相差板２４，２６との設定角度差は固定しておき、液晶セル１２と位相差板２４，２６との間に負の補償層４８，５０としてＴＡＣフィルムを積層した。これにより、視角範囲を図４３に比較して広げることが出来た。
以上の説明では４分割配向についての実施例を説明した。以下、２分割配向に適用した場合について説明する。２分割の配向としては、上下２分割であって、液晶分子は電圧の印加とともに画素の上半分は下方位、下半分は上方位に傾く。
【００７４】
図４５は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。偏光板２０，２２を十字に設定し、位相差板２４，２６を４５，１３５度方位に設定した。
図４６は図４５の液晶表示装置の変形例を示す。図３７は４分割配向であるのに対して、図４６は２分割配向であり、偏光板やフィルムの配置は図３７と同じである。液晶セル１２と位相差板２４，２６との間に負の補償層４８，５０としてＴＡＣフィルムを積層した。
【００７５】
図４７は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。偏光板２０，２２及び位相差板２４，２６の設置角度を変えて、視角特性を上下対称、左右対称にした。入射側の偏光板２２の吸収軸２２Ａを１２０度方位、近接する位相差板２６の遅相軸２６Ａを７５度方位、対となる位相差板２４の遅相軸２４Ａを−１５度方位、出射側の偏光板２０の吸収軸２０Ａを３０度方位に設定した。
【００７６】
図４８は図４７の液晶表示装置の変形例を示す。液晶セル１２と位相差板２４，２６との間に負の補償層４８，５０としてＴＡＣフィルムを積層した。入射側の偏光板２２の吸収軸２２Ａを１５５度方位、近接する位相差板２６の遅相軸２６Ａの方位を２０度、対となる位相差板２４の遅相軸２４Ａを１１０度方位、出射側の偏光板２０の吸収軸２０Ａを６５度方位に設定した。これにより対称性は崩れたものの、広いコントラスト範囲を実現することが出来た。
【００７７】
図４９は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。液晶層１８の位相差を完全に消し、偏光板２０，２２の視角範囲を最大にするとともに、位相差板２４，２６起因の光漏れを最低限に抑える構成を考案した。バックライト側の偏光板２２から構成を述べる。偏光板２２の吸収軸２２Ａの角度を１３５度方位に設定し、次にλ／４板２６をその遅相軸２６Ａを０度方位として設定し、次に４分割配向の液晶セル１２をその配向方向を４５，１３５，２２５，３１５度方位に設定し、次に垂直配向している液晶層１８の複屈折を完全に消すために屈折率の関係が座布団のようになっている光学層５２を設定し（液晶層のΔｎｄと同一のΔｎｄ）、次にλ／４板２４をその遅相軸２４Ａを９０度方位にして設定し、次に遅相軸が基板に対して垂直な一軸光学層（図中ではラグビーボール型と表現している）５４を設定し、次に一軸フィルムとして位相差が１４０nmのフィルム５６をその遅相軸５６Ａを１３５度方位として設置し、偏光板２０をその吸収軸２０Ａを４５度方位にして設置した。この時、上下左右対称の特性となり、且つ、コントラスト１０以上の範囲は斜め４５度方位でも５０度を実現することが出来た。ここで、座布団のようになっている光学層５２の位相差は液晶層１８の位相差と同一が望ましいが、望ましくは±１０％以内の違いに設定されてなる時に特にコントラストの良好な範囲を広げることができた。
【００７８】
図５０は図４９の液晶表示装置の変形例を示す。図４９の実施例とは偏光板２０，２４の設置角度を変更している。バックライト側の偏光板２２から構成を述べる。偏光板２２の吸収軸２２Ａの角度を０度方位に設定し、次にλ／４板２６をその遅相軸を４５度方位として設定し、次に４分割配向の液晶セル１２をその配向方向を４５，１３５，２２５，３１５度方位に設定し、次に垂直配向して液晶層の複屈折を完全に消すために屈折率の関係が座布団のようになっている光学層５２を設定し（液晶層のΔｎｄと同一のΔｎｄ）、次にλ／４板２４をその遅相軸２４Ａを１３５度方位にして設定し、次に遅相軸が基板に対して垂直な一軸光学層（図中ではラグビーボール型と表現している）５４を設定し、次に一軸フィルムとして位相差が１４０nmのフィルム５６をその遅相軸５６Ａを０度方位として設定し、板２０をその吸収軸２０Ａを９０度方位にして設置した。この時、コントラストが最も保たれる方位は上下左右方向からずれて斜め４５度方位などとなったが、コントラストが５となってしまう傾き角は最悪の場合でも７５度と広い角度を実現することが出来た。
【００７９】
図５１は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。図４９の実施例では配向は４分割されていたが、本実施例においては、２分割されている。基本的には図４９の実施例に対して、配向方向が９０度、２７０度の二方向の配向分割になっており、偏光板２０，２２、視角改善用フィルム５２，５４，５６、λ／４板などの配置は図４９の実施例と同一である。その視角特性を見ると、コントラスト比の視角特性について見れば、４分割された図４９の実施例を上回る特性が得られている。一方、Ｔ−Ｖ特性を見ると、電圧の印加に伴うＴ−Ｖ特性のうねりは、図４９に比べて大きいものとなっており、中間調を表示した時の視角特性は劣ることが分かる。しかしながら、２分割は４分割に比べて作りやすい構成も考えられる。
【００８０】
図５２は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。図５０の実施例に対して、偏光板２０，２２、補償フィルム５２，５４，５６等の設定角度を変えず、液晶セル１２の配向方位を２分割とし、その方位としては、９０度、２７０度方位に設定した。
図５３は図３７の液晶表示装置の変形例を示す。これまでの実施例においては、λ／４板２４，２６として、一軸延伸フィルム、特に、光学的に一軸のフィルムを用いている。これに対して、この実施例においては、λ／４板２４，２６として負の位相差（＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）がゼロのフィルムを用いた。この時のコントラスト比の視角特性（図５３（Ｂ））を見るとコントラスト１０の線が全く見られず、全方位傾き角８０度以内において、良好な視角特性の実現されていることが分かる。この負の位相差が０となるフィルムとしては、日東電工からＮＺフィルム、住友化学よりＳＺフィルムという名称にて市販されているものを用いることが出来た。ここで、この負の位相差（＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）であるが、０±２０nmに設定したときに特に広い視野角を実現することが出来た。また、更に、片側の偏光板の吸収軸とその遅相軸を直交させて位相差フィルム５６を偏光板２０に近接させて設定した。その位相差フィルム５６の面内位相差の値としては、一対の偏光板の双方に近接して設ける場合には、２５nm以上７０nm以下、片側の偏光板にのみ近接して設ける場合には６０nm以上１６０nm以下に設定した（例では１４０nm）。また、更に、基板に対して垂直な方向に正の光学的異方性を有するフィルム５２を重ねた、その位置としては、λ／４板２６と偏光板２２との間に設定した。そして、その位相差の値としては、８０nm以上、３００nm以下とした。望ましくは９０nm±１０nmに設定した。このとき、図５３（Ｂ）に示すような特に広い視野角を実現することが出来た。
【００８１】
図５４に４分割配向を実現するにあたっての配向規制方向と、その時に実現される液晶分子の配向方向との関係を示す。実線の矢印１８Ｉ，１８ＪはＴＦＴ基板側の液晶分子を倒させる方位を示しており、点線の矢印１８Ｋ，１８ＬはＣＦ基板側の液晶分子を倒させる方位を示している。これらの配向規制手段によって、液晶分子を倒れさせる働きは太い矢印１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆのようになる。このような配向規制方位によって、結果として得られる液晶の配向方位を太い矢印１８Ｍで示す。ここで、特徴的なのは、太い矢印１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆと、太い矢印１８Ｍとの方向が一致しない点である。ここで、太い矢印１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆで示される配向規制方位の丁度中間の領域においては、液晶分子の配向はその二等分される方位を向くこととなり、画素全体を見ると、丁度画素の中心に向かって全体的にチューリップの花弁のように倒れる（あるいは外に向かって咲く）ようになる。
【００８２】
この時に、偏光板を十字に設定した時の正面での光透過量の分布を図５５に示す。このように、画素の中央に十字に黒い領域が存在することなり、明るい表示が得られない。このような場合に対してλ／４板を液晶層の両側に設定した場合には、明るい表示が実現されることとなる。
図５４に示される配向規制の方法としては、光配向、ラビングなどを用いた。以上説明したように、本発明を用いることにより、明るい表示を実現できるとともに、視野角の広い液晶ディスプレイを実現することが出来た。
【００８３】
図５６は本発明の第４実施例の液晶表示装置を示す図である。図５７は図５６の特定方向散乱フィルムの作用を説明する図である。図５８は配向分割された液晶表示装置の液晶分子の配向及び透過率を示す図である。図５６において、液晶表示装置１０は、液晶セル１２と、第１及び第２の偏光板２０，２２と、特定方向散乱フィルム６０と、視角改善フィルム６２とからなる。偏光板２０，２２は図３９に示したように偏光層２０ｐ，２２ｐと、保護層２０ｑ，２０ｒ，２２ｑ，２２ｒとからなるものである。図５６に示す保護層２０ｒは偏光板２０の一部を構成するものである。
【００８４】
液晶セル１２は図１に示したように第１の基板１４と第２の基板１６との間に液晶層１８を挟持してなる。液晶層１８は垂直配向型の液晶からなる。そして、液晶セル１２は配向分割されている。すなわち、液晶セル１２は、少なくとも一方の基板の電極に設けられた構造物又はスリットを含み、この構造物又はスリットの一方側に位置する液晶分子の配向状態が該構造物又はスリットの他方側に位置する液晶分子の配向状態とは異なっている。構造物又はスリット及びスリットについてはすでに説明したあらゆるものを使用することができる。
【００８５】
図５８は４つの異なった配向状態の液晶分子１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ及び印加電圧と透過光量との関係を示す図である。図５８（Ａ）は例えば図５８（Ｃ）の比較的に低い電圧Ｖ１を印加し且つ画面を法線方向から見た場合の液晶分子１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆの配向状態を示し、図５８（Ｂ）は同じ電圧Ｖ１を印加し且つ画面を斜め方向から見た場合の液晶分子１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆの配向状態を示している。図５８（Ｃ）において、曲線ＴＡは図５８（Ｂ）の液晶分子１８ｃの配向についてのＴ−Ｖ曲線であり、曲線ＴＦは図５８（Ｂ）の液晶分子１８ｆの配向についてのＴ−Ｖ曲線であり、曲線ＴＮは図５８（Ａ）の全ての液晶分子の平均的な配向についてのＴ−Ｖ曲線である。図５８（Ｃ）から分かるように、比較的に低い電圧Ｖ１を印加し且つ画面を斜め方向から見た場合には、画面を法線方向から見た場合と比べて輝度が高くなる。比較的に低い電圧Ｖ１を印加した場合には、階調的に比較的に暗い表示を実現しようとしているのであるが、それにもかかわらず、一部の視角において白っぽい表示となってしまう。この現象は視角改善フィルム６２を含む場合に顕著になる場合がある。
【００８６】
図５６の液晶表示装置１０は特定方向散乱フィルム６０を備えることによってこのような問題点を解決するのに適したものである。特定方向散乱フィルム６０は特定の方向の散乱性が大きく、その他の方向の散乱性は比較的に小さい性質をもつのである。特定方向散乱フィルム６０は例えば住友化学製のニミスティー等を利用することができる。
【００８７】
図５７（Ａ）は特定方向散乱フィルム６０のない液晶表示装置１０を斜め方向から見る場合を示し、図５７（Ｂ）は特定方向散乱フィルム６０のある液晶表示装置１０を斜め方向から見る場合を示している。図５７（Ａ）においては、液晶セル１２を斜めに透過した光が観視者の目に入り、観視者は上記したように白っぽい表示を見ることがある。図５７（Ｂ）においては、特定方向散乱フィルム６０はこの特定方向散乱フィルム６０に法線方向に入射した光を斜め上方向に散乱させる性質を有し、液晶セル１２を法線方向に透過した光及び液晶セル１２を斜めに透過した光が観視者の目に入り、観視者は画面を法線方向から見るのに近い表示を見ることになる。液晶セル１２を法線方向に透過した光及び液晶セル１２を斜めに透過した光との間の視差を小さくするために、特定方向散乱フィルム６０は光出射側の偏光板２０に近く配置されるので好ましい。
【００８８】
視角改善フィルム６２は、例えば上記の実施例の位相差板（λ／４板）２４，２６であり、偏光板２０，２２と位相差板（λ／４板）２４，２６との組み合わせで円偏光を生成し、輝度の向上に寄与することは上記した通りである。なお、図５６においては、視角改善フィルム６２は一方の基板１４側にのみ設けられているが、他方の基板１６側にも設けられることができることは言うまでもない。さらに、視角改善フィルム６２は、図３９から図５３に示したフィルム４８，５０，５２，５４，５６とすることもできる。すなわち、視角改善フィルム６２は、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム、及び負の位相差を有するフィルム等で形成される。
【００８９】
図５９は図５６の液晶表示装置の変形例を示す図である。図５６においては、特定方向散乱フィルム６０が光出射側の偏光板２０に近く、視角改善フィルム６２が基板１４に近い配置となっていたのに対して、図５９においては、特定方向散乱フィルム６０が基板１４に近く、視角改善フィルム６２が光出射側の偏光板２０に近い配置となっている。この例の作用は図５９の例の作用と同様である。
【００９０】
特定方向に光を散乱するフィルムの設置位置としては、液晶層に近接して視角改善フィルムを設置し、この視角改善フィルムと偏光層との間に光散乱フィルムを設置したときに特に良い視角特性が得られた。本来視角改善フィルムは液晶層に斜めに入射した光への液晶の光学的効果を消すためのものである。ところが、液晶層に近接して光散乱フィルムを設置してしまうと、液晶層に垂直に入射した光が散乱されて斜めに視角改善フィルムを通過することになる。この場合、液晶層に垂直に入射した光は何ら光学的作用を液晶層で受けていないにもかかわらず、視角改善フィルムは光学的効果を発揮する。すなわち、逆に光洩れを起こさせるように働いてしまう。
【００９１】
図６１は本発明の第５実施例の液晶表示装置を示す図である。図６２は図６１の液晶表示装置の偏光板の偏光軸及び位相差板の光学軸を説明する図である。液晶表示装置１０は、液晶セル１２と、第１及び第２の偏光板２０，２２と、第１及び第２の位相差板２４，２６とからなる。第１及び第２の位相差板２４，２６の各々は、基板面と平行な面内に光軸２４Ａ，２６Ａを有しかつ位相差がほぼλ／４である。第１の位相差板２４の光軸２４Ａは第２の位相差板２６の光軸２６Ａと直交している。第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは第１及び第２の位相差板２４，２６の光軸２４Ａ，２６Ａに対して４５°で配置される。電極２８と電極３２との間に電圧を印加するようになっている。
【００９２】
液晶セル１２は第１の基板１４と第２の基板１６との間に挟持された液晶層１８を有する。液晶層１８は液晶ドロップレット７０が樹脂７２の中に分散している。液晶ドロップレット７０と樹脂７２とからなる液晶層１８を有する液晶表示装置はポリマー分散型液晶表示装置と呼ばれる。ただし、本発明はポリマー分散型液晶表示装置に限定されるものではなく、液晶層１８が液晶ドロップレット７０が樹脂７２の中に共存しているその他のタイプの液晶表示装置にも適用可能である。
【００９３】
図６３は電圧不印加時の液晶ドロップレット７０中の液晶分子の配向状態を示す図である。液晶分子はあらゆる配向方向に向いて配向している。この状態から電位を印加すると、液晶分子は液晶ドロップレット７０中で基板面に対して垂直に配向するようになる。
図６４は図６３の液晶分子の電圧無印加時の配向状態のときの表示を示す図である。液晶分子は基板面に対してほぼランダムに配向しているので、偏光板２０，２２がクロスニコルで配置されていて、λ／４板が設置されている場合には、白表示を生成する。
【００９４】
図６５は偏光板２０，２２があり且つ位相差板２４，２６がない従来の液晶表示装置の表示を示す図である。図６３に示されるように、液晶ドロップレット７０ａ中で液晶分子はあらゆる配向方向に向いて配向しており、偏光板２０，２２の吸収軸２０Ａ，２２Ａは直交して配置されているので、液晶分子が吸収軸２０Ａ，２２Ａと同じ方向に配向しているところでは、表示は黒くなる。このことは、図４及び図９の黒い線３６と同様である。
【００９５】
本願の発明では、位相差板２４，２６を設けることにより、図６５の黒い表示の部分を解消することができ、図６４のように明るい表示を実現することができる。
ポリマー分散型液晶パネルを実現するために、フッ素樹脂と紫外線硬化型の樹脂とを混合し（混合比８：２程度）、極力液晶ドロップレット７０の大きさを大きくとれるように工夫した。液晶は、正の誘電率異方性をもつもの、又は負の誘電率異方性をもつものを使用することができる。正の誘電率異方性をもつ液晶を用いた場合には、電圧不印加時に液晶分子は寝ていることが望まれるので、配向膜を塗布する必要はなく、洗浄した基板の間に液晶と樹脂との混合物を注入する。負の誘電率異方性をもつ液晶を用いた場合には、電圧印加時に液晶分子は寝るので、電圧不印加時に垂直に配向していることが必要である。このことから、基板上に垂直配向性を有するポリイミド膜を塗布する。
【００９６】
液晶と樹脂との混合物を注入した後、紫外線を照射し、樹脂を硬化させた。この間に、液晶と樹脂とが分離し、液晶のドロップレット７０が形成された。
図６６は本発明の第６実施例の液晶表示装置を示す図である。図６７は図６６の液晶表示装置の偏光板の偏光軸及び位相差板の光学軸を説明する図である。液晶表示装置１０は、液晶セル１２と、第１及び第２の偏光板２０，２２と、第１及び第２の位相差板２４，２６とからなる。第１及び第２の位相差板２４，２６の各々は、基板面と平行な面内に光軸２４Ａ，２６Ａを有しかつ位相差がほぼλ／４である。第１の位相差板２４の光軸２４Ａは第２の位相差板２６の光軸２６Ａと直交している。第１及び第２の偏光板２０，２２の偏光軸２０Ａ，２２Ａは第１及び第２の位相差板２４，２６の光軸２４Ａ，２６Ａに対して４５°で配置される。電極２８と電極３２との間に電圧を印加するようになっている。
【００９７】
液晶セル１２は第１の基板１４と第２の基板１６との間に挟持された液晶層１８を有する。液晶層１８は液晶７４がポリマーネットワーク７６の中に分散している。液晶７４とポリマーネットワーク７６とからなる液晶層１８を有する液晶表示装置はポリマーネットワーク型液晶表示装置と呼ばれる。液晶は負の誘電率異方性を有する垂直配向型の液晶である。第１の基板１４はカラーフィルタ基板であり、第２の基板１６はＴＦＴ基板である。
【００９８】
上記したように、垂直配向型の液晶を用い、線状構造物３０，３４や、スリット３８を用いた配向分割では、電圧印加時に一部の液晶分子と偏光板の偏光軸とが一致すると、輝度が低下するという問題があり、位相差板（λ／４板）を設けることによって輝度を向上させることができる。しかし、より明るい画面が必要なノート型パソコン等の画面にこの技術を用いる場合、表示領域内に線状構造物３０，３４やスリット３８があると、表示領域の開口率が減少し、十分な輝度を提供できない。そこで、バスラインや補助容量ライン上にのみ線状構造物３０，３４やスリット３８を設けると、表示領域の開口率が増大し、十分な輝度を提供することができる。しかし、この場合には、線状構造物３０，３４同志の間隔又は線状構造物３０とスリット３８との間隔が広くなり過ぎ、液晶の傾斜の伝播に多大の時間がかかり、応答速度が低下する。この実施例の液晶表示装置はこの問題点を解決しようとするものである。
【００９９】
ポリマーネットワーク７６は液晶７４の液晶分子のプレチルト及び電圧印加時の液晶分子の傾斜方向を規定するように形成されている（ポリマースタビライズと言う）。ポリマーネットワーク７６は液晶性又は非液晶性モノマーが紫外線又は熱により重合してポリマー化したものであり、重合時に特定の方向性をもった構造として固化される。従って、ポリマーネットワーク７６は液晶ドロップレット７４の液晶分子をプレチルトを伴ってほぼ垂直方向に配向させ、そして、電圧を印加すると液晶分子はポリマーネットワーク７６に規制された方向（プレチルトに従った方向）に応答性よく傾斜する。
【０１００】
ポリマーネットワーク７６を形成するモノマーは紫外線硬化型又は熱硬化型モノマーからなる。好ましくはポリマーネットワーク７６を形成するモノマーは２官能アクリレート、又は２官能アクリレートと単官能アクリレートとの混合物である。好ましくは、ポリマーネットワーク７６によって規制される液晶分子のプレチルト角は８０°以上である。
【０１０１】
ポリマーネットワーク７６の安定化処理は図６８に示される方法により行われる。液晶性モノマーを一対の基板１４，１６の間に挿入してなる液晶セル１２の電極２８，３２に電圧を印加しながら、液晶セル１２に紫外線（ＵＶ）を照射し、液晶性モノマーを光重合させ、ポリマー化する。電圧を印加しながら重合させるので、通常の配向分割の液晶表示装置の使用状態と同様に、液晶分子は線状構造物３０，３４やスリット３８に向かって配向する。
【０１０２】
安定化処理のための電圧印加を止めたときに、液晶分子は固化されたポリマーに規制されて所定の方向に配向した状態を維持し、こうして液晶はプレチルトする。このときに、線状構造物３０，３４やスリット３８がなくても、バスラインや補助容量電極等の突起構造物が線状構造物３０，３４やスリット３８と同等の作用をし、液晶はプレチルトする。このときの液晶分子の挙動には応答速度は問題ではなく、液晶分子は比較的に長い時間をかけてプレチルトすればよい。
【０１０３】
なお、ポリマーネットワーク７６は固化した状態になると言っても、それは完全な固体とはなっていず、その後の液晶表示装置の使用において電圧を印加すると、液晶分子は基板面に対してプレチルトに従って傾斜する。このときにはすでに液晶分子は全体的にプレチルトしているので、応答速度は早い。
プレチルト角は、添加するモノマーの量及び光重合開始剤、ＵＶ照射量、及び印加電圧に依存する。垂直配向型液晶の特徴を維持するためには、プレチルト角は８０°以上が望ましい。
【０１０４】
図６９は液晶表示装置の使用時の階調と応答速度との関係を示す図である。曲線Ｘは本発明による応答速度を示し、曲線Ｙはポリマーネットワーク７６を安定化処理しなかった場合の応答速度を示す。液晶性モノマーは１．８重量％のものであり、安定化のときの印加電圧は５．４ボルトであった。本発明によれば、液晶表示装置の表示の応答性がかなり向上することが分かる。
【０１０５】
図７０は図６６の液晶表示装置の配向分割のための構造を示す図である。カラーフィルタ基板１４及びＴＦＴ基板１６は電極２８，３２及び垂直配向膜２９，３３を有する。上記した実施例には配向膜は示されていないが、そのような実施例においても図７０に示される垂直配向膜２９，３３と同様の配向膜が設けられる。さらに、図７０においては、ゲートバスライン４０及び補助容量電極４６が示されている。
【０１０６】
図７０（Ａ）においては、線状構造物３０，３４及びスリット３８は設けられていない。この場合には、上記安定化処理において、ゲートバスライン４０及び補助容量電極４６が突起状構造物として作用する。図７０（Ｂ）においては、カラーフィルタ基板１４にのみ線状構造物３０が設けられている。線状構造物３０は補助容量電極４６に対応する位置に設けられており、表示領域の開口率に影響しない。
【０１０７】
図７０（Ｃ）においては、カラーフィルタ基板１４に線状構造物３０が設けられ、ＴＦＴ基板１６に線状構造物３４が設けられている。線状構造物３０は補助容量電極４６に対応する位置に設けられており、線状構造物３４ゲートバスライン４０に対応する位置に設けられており、表示領域の開口率に影響しない。
図７０（Ｄ）においては、カラーフィルタ基板１４に線状構造物３０が設けられ、ＴＦＴ基板１６にスリット３８が設けられている。線状構造物３０及びスリット３８は図７０（Ｃ）の例よりも小さな間隔で設けられている。例えば、線状構造物３０及びスリット３８は図３８に示すパターン又はその他のパターンで設けられることができる。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、広い視角の範囲にわたって良好な表示を見ることができ且つ輝度の高い液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の液晶表示装置を示す略図である。
【図２】図１の液晶セルを示す略断面図である。
【図３】図２の液晶セルの線状構造物及び液晶分子を示す略平面図である。
【図４】図３のＡ部分を示す詳細図である。
【図５】図２の液晶セルの変形例を示す略断面図である。
【図６】図５の液晶セルを示す略平面図である。
【図７】液晶セルの変形例を示す略断面図である。
【図８】図７の液晶セルを示す略平面図である。
【図９】図８の一部分を示す詳細図である。
【図１０】液晶セルの変形例を示す略断面図である。
【図１１】図９の液晶セルを示す略平面図である。
【図１２】液晶セルの変形例を示す略断面図である。
【図１３】図１１の液晶セルを示す略平面図である。
【図１４】図１３のＡ部分を示す詳細図である。
【図１５】位相差板（λ／４）の作用を説明する図であり、（Ａ）は第１及び第２の偏光板の偏光軸、第１及び第２の位相差板の光軸、及び液晶層のダイレクタの関係を示し、（Ｂ）は第１の偏光板、第１の位相差板、液晶層、第２の位相差板、及び第２の偏光板を通る光の状態を示す図である。
【図１６】液晶層のリターデーションがλ／２である場合の液晶層を通る偏光を示す図である。
【図１７】液晶層のリターデーションがλ／４である場合の液晶層及び位相差板（λ／４）を通る偏光を示す図である。
【図１８】従来の配向分割をした液晶表示装置の画面の一例を示す図である。
【図１９】配向分割をし且つ第１及び第２の位相差板を設けた液晶表示装置の画面の一例を示す図である。
【図２０】従来及び本発明の配向分割をした液晶表示装置の印加電圧と透過率との関係及び透過率と応答速度との関係を示す図である。
【図２１】配向分割の他の例を示す図である。
【図２２】配向分割の他の例を示す図である。
【図２３】配向分割の他の例を示す図である。
【図２４】配向分割の他の例を示す図である。
【図２５】図２４の構造の配向分割における到達透過率と立ち上がり時間との関係を示す図である。
【図２６】平行な線状構造物の配向分割についてセル厚と透過率との関係を示す図である。
【図２７】格子状の配向分割についてセル厚と透過率との関係を示す図である。
【図２８】魚骨状の配向分割についてセル厚と透過率との関係を示す図である。
【図２９】液晶セルの他の例を示す断面図である。
【図３０】図２９の液晶セルを示す平面図である。
【図３１】本発明の第２実施例の液晶表示装置の導電性の線状構造物を有する液晶セルを示す断面図である。
【図３２】図３１の液晶セルを使用した場合の液晶の配向状態を示す図である。
【図３３】導電性の線状構造物を有する液晶セルの他の例を示す断面図である。
【図３４】図３３の液晶セルを使用した場合の液晶の配向状態を示す図である。
【図３５】導電性の線状構造物を有する液晶セルの他の例を示す断面図である。
【図３６】 図３５の液晶セルを使用した場合の液晶の配向状態を示す図である。
【図３７】本発明の第３実施例の液晶表示装置を示す図である。
【図３８】図３７の配向分割の例を示す図である。
【図３９】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４０】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４１】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４２】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４３】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４４】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４５】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４６】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４７】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４８】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図４９】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図５０】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図５１】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図５２】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図５３】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図５４】図３７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図５５】図５４の液晶表示装置において偏光板を十字に設定したときの正面での光透過量の分布を示す図である。
【図５６】本発明の第４実施例の液晶表示装置を示す図である。
【図５７】図５６の特定方向散乱フィルムの作用を説明する図である。
【図５８】配向分割された液晶表示装置の液晶分子の配向及び透過率を示す図である。
【図５９】図５６の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図６０】図５６の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図６１】本発明の第５実施例の液晶表示装置を示す図である。
【図６２】図６１の液晶表示装置の偏光板の偏光軸及び位相差板の光学軸を説明する図である。
【図６３】図６３の液晶ドロップレット中の液晶分子の配向状態を示す図である。
【図６４】図６３の液晶分子の配向状態のときの表示を示す図である。
【図６５】従来の液晶表示装置の表示を示す図である。
【図６６】本発明の第６実施例の液晶表示装置を示す図である。
【図６７】図６６の液晶表示装置の偏光板の偏光軸及び位相差板の光学軸を説明する図である。
【図６８】図６６の液晶セルの安定化処理を示す図である。
【図６９】液晶表示装置の使用時の階調と応答速度との関係を示す図である。
【図７０】図６６の液晶表示装置の配向分割のための構造を示す図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１２…液晶セル
１４，１６…基板
１８…液晶層
２０，２２…偏光板
２４，２６…位相差板
３０，３４…線状構造物
３８…スリット
４８，５０…補償フィルム
５２，５４，５６…光学層
６０…特定方向散乱フィルム
６２…視角改善フィルム
７０…液晶ドロップレット
７２…樹脂
７４…液晶
７６…ポリマーネットワーク

Claims (3)

1. 電極を有する一対の基板と、前記一対の基板に挟持された垂直配向型の液晶層とを含む液晶セルと、
   前記液晶セルの両側に配置された第１及び第２の偏光板と、
   前記液晶セルと前記第１の偏光板との間に配置された第１の位相差板と、
   前記液晶セルと前記第２の偏光板との間に配置された第２の位相差板とを備え、
   前記第１及び第２の位相差板の各々は、前記一対の基板の面と平行な面内に光軸を有し、かつ位相差がほぼλ／４であり、前記第１の位相差板の光軸は前記第２の位相差板の光軸と直交しており、
   前記第１及び第２の偏光板の偏光軸は前記第１及び第２の位相差板の光軸に対して４５°で配置され、
   前記液晶セルは、前記一対の基板の少なくとも一方の基板の電極に設けられ、電圧印加時における液晶分子の配向方向を制御する構造物又はスリットを含み、
   前記構造物又はスリットによって、電圧印加時に、前記構造物又はスリットの両側に液晶分子の配向方向が互いに異なる複数の液晶領域が形成され、
   前記第１及び第２の偏光板の偏光軸と前記複数の液晶領域における液晶ダイレクタとの間の方位角が４５°である液晶表示装置。
2. 前記構造物又はスリットが導電性の線状の構造物である、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１または第２の位相差板の面内の位相差が１２０nm以上で１６０nm以下である請求項１に記載の液晶表示装置。

Images