JPH0365926A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置に係り、特に前電極と後電極と
の間にネマチック液晶材を介在させたいわゆるノーマリ
・ブラック型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置に
関する。

Ｂ、従来の技術 ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマチック液晶表
示装置は、ネマチック液晶材を９０度ねじれ配向させる
ように、斜め上方向（典型例では右上４５度または左上
４５度の方向）に配向処理された前電極と斜め下方向（
典型例では右下４５度または左下４５度の方向）に配向
処理された後電極との間に上記ネマチック液晶材を介在
させ、前および後ｉ極のそれぞれの前方および後方に前
および後１電極の配向方向のいずれかに一致した同一方
向の偏光軸を有する前および後偏光板を設けて構成させ
、前および後の電極間に電圧を印加しないときには、液
晶材の９０度ねじれ配向により光の偏光方向を前偏光板
の偏光軸と不一致とさせて、前偏光板より前方には光を
通過させず、前および後のｍｓ間に一定の閾値以上の電
圧を印加したときには、液晶材のねじれを解いて光を通
過させる。

このような液晶表示装置において、従来は、液晶材の光
路長差Ａｎｄ（前および後電極間の液晶材の厚さ（いわ
ゆる”セル厚”）ｄと、液晶材の複屈折率△ｎとの積）
を、正面から表示パネルを見たときに、電圧無印加時の
透過率が最小となるように設定している。

このような光路長差Ａｎｄの設定方法は、液晶表示パネ
ルを正面から見たときのコントラスト比を最大にできる
が、視角の変化とともに黒レベル（背景色）およびコン
トラスト比が変化してしまうとともに、セル厚を薄くし
なければならずセル厚の製造誤差がわずかにあっただけ
でもコントラストおよび色度が変化してしまう問題点が
ある。

この問題点を解決するために、本発明者は、特願昭６３
−２８３７６０号において、光路長差を１．４μｍ以上
１．７μｍ以下とするととにより、視角を変化させたと
きのコントラストおよび黒レベル（背景色）の変化を小
さくすることを提案した。

Ｃ１発明が解決しようとする問題点 上記特願昭６３−２８３７６０号に開示された技術を採
用しても、縦長の液晶表示装置の場合には、上下方向の
視角が大きくなるため、上下方向に視角を変化させたと
きのコントラストおよび黒レベル（背景色）の変化が大
きくなる問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもの
で、上下方向の視角を変化させたときのコントラスト比
および黒レベル（背景色）の変化が小さく、しかも十分
なコントラスト比が得られる液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

Ｄ０問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、前電極と後電極
との間の液晶材の厚さと該液晶材の複屈折率との積であ
る光路長差を、液晶表示装置の上方位置で大きく下方位
置で小さくす乞。

具体的に述べると、本発明による液晶表示装置は、上下
方向の第１位置における前１に極と後１電極との間の液
晶材の厚さとこの液晶材の複屈折率と積である光路長差
をＵ、上記第１位置より下の第２位置における前電極と
後ｉｔ極との間の液晶材の厚さとこの液晶材の複屈折率
との積である光路長差をＤとすると、 ０．５μｍ≦Ｕ≦０．６ｕｍ ０．５μｍ５Ｄ≦０．６μｍ Ｄ＜Ｕ の関係を満たす。

前電極と後電極との間の液晶材の光路長差を変化させる
ことは、前電極と後電極との間隔を変化して液晶材の厚
さを変化させることによりあるいは液晶材の複屈折率を
変化させることにより実現できるが、上下方向の各位置
毎に異なった液晶材を注入してシールすることは製造に
困難を伴うので、前電極と後電極との間隔を変化させて
光路長差を変化させることが好ましい。

前電極と後電極との間隔を、上記第１位置で大きく第２
位置で小さくするには、前電極および後電極の少くとも
一方の厚さを第１位置で小さく第２位置で大きくするか
、あるいは、後電極に対して前電極を相対的に傾けて配
置すればよい。

後電極に対する前電極の傾きは、５．０×１０−５度以
上５．０Ｘ１０−’度以下の範囲とするのが好ましい。

Ｅ、実施例 まず、本発明の実施例の対象であるノーマリ・ブラック
型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置について第２
図および第３図を参照して説明する。第２図において、
透過型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置２は、そ
れぞれ透明な後電極４および前電極６ｔ−内側に設けた
透明な後ガラス基板８および前ガラス基板１０の間に、
正の誘電異方性を有する液晶材を介在させる。後ガラス
基板８の後方には、後直線偏光板１２が設けられ、前ガ
ラス基板１０の前方には、前直線偏光板１４が設けられ
ている。後電極４の液晶材側の表面には、矢印５で示さ
れた方向すなわちＹ軸方向に例えばラビング等の配向処
理がなされ、前電極６の液晶材側の表面には、矢印７で
示された方向すなわちＹ軸方向に垂直なＺ軸方向に例え
ばラビング等の配向処理がなされている。後１電極４と
前電極６との間に電圧源１６から電圧を印加しないとき
には、液晶分子の長軸１８は、後電極４に接する界面で
はＹ軸方向に配列し、前電極６に接する界面ではＺ軸方
向に配列する。従って、液晶材の分子は、後電極４と前
１１１極６との間で９０度だけ一様にねじれたヘリカル
形状に配列する。後および前直線偏光板１２および１４
のそれぞれの偏光軸１３および１４は、ともに後電極４
の配向処理方向と同じＹ軸方向である。

なお、前電極６と液晶材との境界面では、第３図に示さ
れているように、液晶分子長軸１８は、配向方向７に沿
いつつも、配向方向７に沿って進むにつれて換言すれば
例えば液晶表示パネルの下から上に向う方向１９に進む
につれて、前電極６との距離が大きくなるように傾いて
いる。長軸１８と配向方向７とのなす角θをプレチルト
角という、後型ｆｉ４ｉ６と液晶材との境界面でも、同
様に、液晶分子長軸１′８は、配向方向５に沿いつつも
、配向方向５に沿って進むにつれて換言すれば液晶表示
パネルの下から上に向う方向１９に進むにつれて、後１
を極６との距離が大きくなるように傾いて（プレチルト
）している。

第５図は、前ガラス基板１０の液晶材側に設けられる前
電極６の配向方向７と、前ガラス基板１０の前側すなわ
ち表示装置の観察者側に設けられる偏光板１４の偏光軸
１５との間係を示す、配向方向７は、水平線に対して右
上４５度の方向であり、偏光軸１５は、水平線に対して
左上４５度（換言すれば右下４５Ｉ！ｊＬ）の方向であ
り、配向方向７と偏光軸１５とは直交して４．する。

第６図は、後ガ、ラス基板１０の液晶材側に設けられる
後型＠ｉ４の配向方向５と、後ガラス基板８の後側すな
わちバックライト（第１図の４０）側に設けられる偏光
板１２の偏光軸１３との間係を示す、配向方向７は、水
平線に対して右下４５度の方向であり、偏光軸１３は配
向方向７と平行である。

電圧源１６から電極４と６の間に電圧が印加されないと
きには、入射光Ｉｏは直線偏光板１２の偏光方向に従っ
て偏光面を揃え、第２図に示されているように、電極４
から電極６の間の液晶材を通過する際、液晶分子の捩れ
配向に応じた角度だけ偏光面を回転させて、直線偏光板
１４に入射する。この入射光の偏光面と直線偏光板１４
の偏光面とは９０度をなすので、入射光は直線偏光板１
４を通過できず、直線偏光板１４の下方に位置する観測
者には”暗状態”が表示される。

電圧源１６から電極４と６の間に電圧が印加されないと
きには、第４図に示されているように、液晶分子の長軸
１８は第３図に示されたプレチルトの傾向を残存させつ
つも全体的に見れば印加された電圧によって電極４と６
の簡に生じる電界にほぼ平行に配向し、入射光１０は偏
光面を回転させずに直線偏光板１４に入射するので、入
射光■。と直線偏光板１４の偏光面が一致し、入射光■
。は直線偏光板１４を通過でき、直線偏光板１４の下方
の観測者には”明状態”が表示される。

第１図は、本発明によるノーマリ・ブラック型ツィステ
ッド・ネマチック液晶表示装置の一実施例を示す、観察
者３０側に配置される前ガラス基板１０に設けられる前
１ｔｆ：！ｉ６と、バックライト４０側に配置される後
ガラス基板８に設けられた後電極４との間には、左回り
のカイラル剤（例えばＢＤＨ社製Ｃ−１５）を０．１重
量％を混合したツィステッド・ネマチック（以下、ＴＮ
と略称）液晶材（例えばメルク製ＺＬ１３６５１）２０
が注入されている。前″ＲＮ極および後電極４は、ＩＴ
Ｏ（インジウムすず酸化物）により構成されている。後
電極４は、上から順に設けられた、厚さ１．Ｏｈｍの１
を極４１、厚さ１．１５μｍの電極４２、厚さ１．３μ
ｍの電極４３、厚さ１．４μｍの１電極４４、厚さ１．
５μｍの１電極４５、厚さ１．５μｍのＭ極４６、厚さ
１．７ｕｍの電極４７、厚さ１．８μｍの電＠４８、厚
さ１．９μｍの電極４９、および厚さ２．０μｍの電極
５０から戒っている。電極４および６は真空蒸着法によ
り形成されるのが好ましいが、スパッタ法により形成し
でもよい。

このように、後電極４は、上から下に向けて厚さが漸次
大きくなるので、前電極６と後電極４との間隔すなわち
両電極間のＴＮ液晶材２０の厚さは、上から下に向けて
漸次小さくなる。より具体的に述べると、前電極６と後
電極４１との間隔は６．０μｍ、前電極６と後Ｎ、電極
４との間隔は５．８５μｍ、前電極６と後電極４３との
間隔は５．７μｍ％前電極６と後電極４４との間隔は５
．６μｍ、前電極６と後電極４５との間隔は５．５μｍ
、前電極６と後を極４６との間隔は５．４μｍ、前電極
６と後電極４７との間隔は５．３μｍ、前篭＠６と後１
電極４８との間隔は５．２μｍ、前電極６と後電極４９
との間隔は５．１μｍ、前電極６と後電極５０との間隔
は５．０μｍである。

従って、前電極６と後電極４との間のＴＮ液晶材２０の
厚さとＴＮ液晶材２０の複屈折率との積である光路長差
は、前電極６と後電極４１との間では０．６μｍ、前電
極６と後電極４２との間では０．５８５μｍ、前電極６
と後Ｎ極４３との間では０．５７μｍ、前電極６と後電
極４４との間では０．５６μｍ、前電極６と後電極４５
との間では０．５５μｍ、前電極６と後電極４６との間
では０．５４μｍ、前電極６と後電極４７との間では０
．５３μｍ、前電極６と後電極４８との間では０．５２
μｍ、前を極６と後電極４９との間では０．５１μｍ、
前電極６と後電極５０との間では０．５０μｍである。

前電極６と後１電極４との間に液晶材２０を封止するた
めに、前および後ガラス基板１０および８の縁部には、
−液性エポキシ接着剤にガラス・ファイバを混入された
シール材から成るシールがスクリーン印刷により形成さ
れる。このようなシールのうち、前および後ガラス基板
１０および８の上端に位置する上シール２２の幅ｄｌは
、６．０μｍであり、前および後ガラス基板１０および
８の下端に位置する下シール２４の幅ｄｌは、５．０μ
ｍである。上シール２２と下シール２４の間には側部シ
ール（図示せず）が設けられる。

第１表は、第１図に示された本発明による液晶表示装置
の一実施例のコントラスト比および色度の視角依存性を
示す。

（以下余白） 第１表に示されたコントラスト比および色度は、第１図
に示されているように、後電極４１の位置すなわち光路
長差が０．６μｍの位置ｔ−観察者３０が下から上を４
０度見上げて観察しくすなわち視角θｕ＝−４０度）、
後電極４２の位置すなわち光路長差が０．５８５μｍの
位置を観察者３０が下から上を３０度見上げて観察しく
すなわち視角θｕ＝−３０度）、後！＠４３の位置すな
わち光路長差が０．５７μｍの位置を観察者３０が下か
ら上を２０度見上げて観察しくすなわち視角θｕ＝−２
０度）、後電極４４の位置すなわち光路長差が０．５６
μｍの位置を観察者３０が下から上を１０度見上げて観
察しくすなわち視角θｕ＝−１０度）、後１電極４５の
位置すなわち光路長差が０．５５μｍの位置を観察者３
０が正面から観察しくすなわち視角θＵ＝Ｏ度）、後電
極４６の位置すなわち光路長差が０．５４μｍの位置を
観察者３０が上から下を１０度見見下て観察しくすなわ
ち視角θｕ＝＋１０度）、ａ電極４７の位置すなわち光
路長差が０．５３μｍの位置な観察者３０が上から下ｔ
！：２０度見下して観察しくすなわち視角θｕ　＝＋２
０度）、後ｉ！！［４８の位置すなわち光路長差が０．
５２μｍの位置を観察者３０が上から下を３０度見見下
て観察しくすなわち視角θｕ＝＋３０度）、後電極４９
の位置すなわち光路長差が０．５１μｍの位置を観察者
３０が上から下を４０度見見下て観察したと仮定して求
めたものである。

第７図は、第１表に示されたコントラスト比をグラフに
示したものである。この図から明らかなように、第１図
に示された本発明による液晶表示装置の実施例は、上下
方向の視角θＵを一４０度から＋３０度まで変化させて
も、３０：１以上のコントラスト比を得ることができる
とともにコントラスト比の変化もわずかで４０：ＩＩｔ
−中心にわずかの偏差があるだけである。

本発明者は、複屈折率△ｎが０．１の左回りカイラル剤
を混合したＴＮ液晶（メルク製ＺＬＩ３６５１）を使用
し、前電極６と後電衡４との間の液晶材２０の厚さ（す
なわちセル厚）ｄが、それぞれ４．９．５．０．５．１
．５６２．５．３．５．４、５．５、５．６、５．７、
５．８５．６．０．６．１、および６．２μｍ一定の液
晶表示装置を作製して比較した。４ｔｆ！ｉ４および前
電極６の液晶材と接する面は、それぞれＹ方向（配向方
向５）およびＺ方向（配向方向７）に沿ってラビングし
た。透過型液晶表示装置２のバックライト４０は、三波
長型蛍光灯であり、波長４３５．５４５．６１０ｎｍ付
近にピークがあり、色温度が約６０００”　Ｋである。

偏光板１２および１４はニュートラル・グレイ色で、透
過率約４０％、偏光度９９％以上のものを使用した。電
圧無印加の状態での表示画面の色度（黒レベル色〉を測
定するとともに、電圧印加（３０Ｈｚ、５Ｖ矩形波）時
の透過率−電圧特性を測定して、コントラスト比を求め
た。

第２表は、セル厚が４．９μｍ、Ａｎｄが０．４９μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第３表は、セル厚が５．０μｍ、△ｎｄが０，５０μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第４表は、セル厚が５．１μｍ、Ａｎｄが０．５１μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第５表は、セル厚が５，２μｍ１△ｎｄが０．５２μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第６表は、セル厚が５．３μｍ１△ｎｄが０．５３μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第７表は、セル厚が５．４μｍ、Ａｎｄが０．５４μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第８表は、セル厚が５．５μｍ、△ｎｄが０．５５μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第９表は、セル厚が５．６μｍ、Ａｎｄが０．５６μｍ
の液晶表示装置において視角を変化させたときのコント
ラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第１０表は、セル厚が５．７μｍ、△ｎｄが０．５７μ
ｍの液晶表示装置において視角を変化させたときのコン
トラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第１１表は、セル厚が５．８５ｕｍ、△ｎｄが０．５８
５μｍの液晶表示装置において視角を変化させたときの
コントラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第１２表は、セル厚が６．０ａｍ、Ａｎｄが０．６０ｕ
ｍの液晶表示装置において視角を変化させたときのコン
トラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第１３表は、セル厚が６．１μｍ、△ｎｄが０．６１μ
ｍの液晶表示装置において視角を変化させたときのコン
トラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第１４表は、セル厚が６．２μｍ、△ｎｄが０．６２μ
ｍの液晶表示装置において視角を変化させたときのコン
トラスト比および色度の変化を示す。

（以下余白） 第８図は、第３表に示された△ｎｄ＝０．５０一定の液
晶表示装置のコントラスト比の上下方向の視角依存性を
示す。この図から明らかなように、Δｎｄ＝０．５０の
場合には、視角θＵが０度のとき（すなわち液晶表示パ
ネルを正面から見たとき）には４５．５：１という大き
なコントラスト比が得られるものの、３０：１以上のコ
ントラスト比が得られるのは視角θＵが一２０度のとき
（すなわち液晶表示パネルを下から２０度の角度で見上
げて観察したとき）までであり、上下方向の視角特性が
非常に悪い。

第９図は、第６表に示されたＡｎｄ＝０．５３一定の液
晶表示装置のコントラスト比の上下方向の視角依存性を
示す、この図から明らかなように、Ａｎｄ＝０．５３の
場合には、視角θＵが一２０度程度まで、４０：１以上
のコントラスト比が得られるが、視角θＵが一３０度に
なるとコントラスト比が４０：１を大きく下回ってしま
い、上下方向の視角特性が悪い。

第１０図は、第１０表に示されたＡｎｄ＝０．５７一定
の液晶表示装置のコントラスト比の上下方向の視角依存
性を示す、この図から明らかなように△ｎｄ−０，５７
の場合には、視角θＵが一３０度から一１０度の範囲で
はコントラスト比が４０：１前後で安定しているものの
、視角ｅｕｆｏ度では、コントラスト比が３０：１より
小さくなってしまい、視角θＵが＋１０度から＋２０度
までのとき（すなわち液晶表示パネルを上から１０度乃
至２０度の角度で見下して観察したとき）のコントラス
ト比がかろうじて３０　：　１ｔ！：上回るだけで、総
じてコントラスト比が小さい。

第１１図は、第１２表に示された△ｎｄ＝０．６０一定
の液晶表示装置のコントラスト比の上下方向の視角依存
性を示す、この図から明らかなように、Ａｎｄ＝０．６
０の場合には、視角θＵが一４０度から一３０度までの
ときにかろうじてコントラスト比が３０＝１を上回るも
のの、その他の視角の範囲ではコントラスト比がきわめ
て小さい。

しかし、第８図、第９図、第１０図および第１１図を比
較してみると、光路長差が大きい場合には、液晶表示パ
ネルを下から上に見上げて観察したときのコントラスト
比が大きく、光路長差が小さくなるに従って、液晶表示
パネルを下から上を見上げる角度が小さくなるほどコン
トラスト比が大きくなることがわかる。従って、第１図
に示された実施例のように、前？ｔ＠ｉ６と後電極４と
の間隔を、両電極の上端から下端にかけて漸次小さくす
れば、液晶表示パネルの各位置での視角特性は第１２図
に示されるようになり、上下方向の視角を変化させても
高く且つ安定したコントラスト比が得られることがわか
る。第１表および第７図は、第３表乃至第１２表のデー
タに基いて、液晶表示パネルの各位置での視角を上述の
ように仮定して求めたコントラスト比の推定値である。

第１図の実施例において、前電極６および後電極４の上
端の光路長差Ａｎｄを０．５０ａｍとしたのは、Ａｎｄ
が０．５μｍ未満では、第２表に示されているように、
左右方向の視角特性において左右３０度付近にコントラ
スト比のピークがあり、左右方向の視角特性に問題が生
じるからである。

＃を極６および後を極４の下端の光路長差Ａｎｄを０．
６０μｍとしたのは、Ａｎｄが０．６０ｕｍより大きく
なると、第１３表および第１４表に示されているように
、コントラスト比が極めて小さくなってしまうからであ
る。

また、第１図に示された実施例のように、前電極６と後
電極４との間隔を、両電極の上端から下端にかけて漸次
小さくすれば、第１表に示されているように、上下方向
に視角を変化させても安定した色魔すなわち背景色（色
レベル）を得ることができる。

なお、上記実施例は、前電極６の配向方向を水平線に対
して右上４５度の方向、後電極４の配向方向を水平線に
対して右下４５度の方向、前および後偏光板１４および
１２の偏光軸を水平線に対して右下４５度の方向とした
（第１３図（ａ）参照）が、本発明は、これに限定され
ず、この地温１３図（ｂ）（ｃ）および（ｄ）に示され
た種々の配向方向および偏光軸のツィステッド・ネマチ
ック液晶表示装置に適用できる。

第１３図（ｂ）の例は、前’７［６の配向方向が水平線
に対して右上４５度の方向で、後を極４の配向方向が水
平綿に対して右下４５度の方向であり、前および後電極
６および４の配向方向が上記実施例すなわち第１３図（
ｂ）に示きれた例と同じであるが、前および後偏光板１
４および１２の偏光軸１５および１３が水平線に対して
右上４５度の方向となっている点が第１３図（ａ）の例
と異なる。この相異は、前偏光板１４と後偏光板１２の
どちらで光をしゃ断するかだけの相異であり、前および
後電極６および４の間の液晶材料のねじれは、第１３図
（ａ）および（ｂ）ともに左方向９０度と同じであり、
本発明を第１３図（ｂ）の型の液晶表示装置に適用して
上下方向の視角特性を改良できるのは当業者には明らか
であろう。

第１３図（ｃ）の例は、前および後偏光板１４および１
２の偏光＠］５および１３方向が、第１２図（ａ）の例
と同じであるが、前電極６の配向方向が水平線に対して
左上４５度の方向であり、後電極４の配向方向が水平線
に対して左下４５度の方向であり、前および後ｔｉ６お
よび４の間の液晶材料のねじれが右方向９０度となる点
が第１２図（ａ、）の例と異なる。しかし、第１２図（
ａ）および（Ｃ）の液晶材料のねじれの方向は、液晶表
示パネルを前方から観察した場合にともに上方向であり
、本発明を適用して上下方向の視角特性を改善できるこ
とは当業者には明らかであろう。

第１３図（ｄ）の例は、前および後偏光板１４および１
２の偏光軸１５および１３の方向が水平線に対して右上
４５度であり、第１３図（ｃ）の例とは偏光軸の方向だ
けが異なる。この相異は、前偏光板１４と後偏光板１２
のどちらで光をしゃ断するかだけの相異であり、第１３
図（Ｃ）の例と同様に第１２図（ｄ）の例にも本発明を
適用できることは当業者には明らかであろう。

第１４図及び第１５図は、第１３図（ａ）および（ｂ）
に示されたツィステッド・ネマチック液晶表示装置の液
晶材の分子長軸１８のねじれの態様を示す分解斜視図お
よび側面図である。これらの図から明らかなように、液
晶分子長袖１８は、液晶表示パネルの下から上に向う方
向１９に行くに従って前電極６との距離を大きくするよ
うに傾いている。この液晶分子長軸１８の傾きの傾向は
、前および後電極４および６の間に電圧を印加しても残
存する。従って、・このような液晶表示装置では、第１
５図に示すように、観察者３０が下から上を見上げて液
晶表示パネルを見たときに観察者３０の視角と分子長軸
１８の傾き角とが同じ値または近い値となるから、大き
なコントラスト比が得られることが理論的に理解できる
。

また、第１３図（Ｃ）および（ｄ）に示されたツィステ
ッド・ネマチック液晶表示装置も第１３図（ａ）および
（ｂ）に示された表示装置と同様に、液晶分子長軸は、
表示パネルの下か上に向かうに従って前ｉ極との距離を
大きくするように傾いている。

従って、前電極と後電極との間隔を上から下に行くにつ
れて小さくすることにより上下方向の視角特性を改善で
きるのは、液晶分子長軸が表示パネルの下から上に向う
につれて前電極との距離が大きくなるように傾いている
場合ということができる。

よって、本発明は、第１３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）お
よび（ｄ）に示された配向方向および偏光軸の液晶表示
装置だけでなく、広く一般に、液晶分子長軸が前電極の
下から上に向うにつれて前電極との距離が大きくなるよ
うに傾いている（いわゆる下視角）の液晶表示装置に適
用できる。

また、この理論を発展させると、液晶分子長軸が前電極
の上から下に向うにつれて前電極との距離が大きくなる
ように傾かせる配向処理が前および後電極に施されてい
る液晶表示装置においては、前電極と後電極との間の液
晶材の厚さと該液晶材の複屈折率との積である光路長差
を、前および後電極の下方位置で大きく、上方位置で小
さくすることにより視角特性を改善できると考えられる
。

なお、上記第１図の実施例では、後電極４の厚さｔ”変
更することにより、前電極６と後？を極４との間隔を上
から下にかけて漸次小さくしているが、第１６図に示さ
れているように、前電極６の厚さを下に行くに従って大
きくしてもよい、あるいは画電極の厚さを下に行くに従
って大きくしてもよい。

また、第１図および第１６図に示きれた実施例では、前
電極６と後電極４との間隔が上方向に行くに従って大き
くするために、前電極６または後電極４の厚さを変更し
ているが、第１７図に示されているように、前′Ｗｉ極
６に対して後？を極４を傾けて配置してもよい。

第１７図において、観察者３０側に配置される前ガラス
基板１０に設けられる前篭＠ｉ６と、バックライト４０
側に配置される後ガラス基板８に設けられる後を極４と
の間には、複屈折率が０．１の左回りのツィステッド・
ネマチック（以下、Ｔ〜と略称）液晶材（例えばメルク
製ＺＬＩ３６５１）２０が注入されている。また、前電
極６と後電極４との間には、これらの電極の間の距離を
上端で６．０μｍ１下端で５．０ａｍとし、且つ上端か
ら下端にかけて漸次小さくするように、プラスチック・
ビーズから成るスペーサ２６を分散させている。ガラス
基板８および１０の上端に位置するスペーサ２６の直径
は６．０μｍであり、ガラス基板８および１０の下端に
位置するスペーサ２６の直径は、０．５μｍであり、ガ
ラス基板８および１０の上端と下端との間にあるスペー
サ２６の直径は、上から下にいくに従って漸次小さくな
る。

前電極６と後電極４との間に液晶材２０を封止するため
に、前および後ガラス基板１０および８の縁部には、−
液性エポキシ接着剤にガラス・ファイバを混入されたシ
ール材から戒るシールがスクリーン印刷により形成され
る。このようなシールのうち、前および後ガラス基板１
０および８の上端に位置する上シール２２の幅ｄ、は、
６．０μｍであり、前および後ガラス基板１０および８
の下端に位置する下シール２４の幅ｄ２は、５．０μｍ
である。上シール２２と下シール２４を連結する側部シ
ール（図示せず）は、上端の幅が６．０μｍ１下端の幅
が５．０ＬＬｍで、上から下にいくに従って幅が小さく
なる。

第１７図に示された実施例は、前ガラス基板１０すなわ
ち前Ｎ極６の上下方向の長さは３０ｃｍであり、従って
、前電極６に対する後電極８の傾きは１．９Ｘ１０−’
度である。

第１図に示された実施例では、前電極６と後電極４とが
平行であるのに対し、第１７図に示された実施例では、
前篭＠ｉ６と後電極４とが非平行であるが、前篭＠４に
対する後電極４の傾きは、わずかであり、画電極が平行
の場合と光の入射特性および反射特性がほぼ同じと考え
られ、第１表および第７図に示された視角特性と同じ特
性が得られるものと考えられる。

なお、第１７図の実施例は、前電極６を直立とし、後電
極４のみを傾けているが、＠電極４を直立とじ前電極６
のみを傾けてもよく、また周電極４および６の双方を垂
直線に対して傾けてもよい。

要するに、前電極６と後重極４とを相対的に傾けて画電
極の間隔を上から下にかけて小さくすればよい。

前電極６と後電極４とのなす角度は５．０×１０−５度
以上５．０Ｘ１０−’度以下が好ましい。

これは次の理由による。すなわち、液晶材の複屈折率Δ
ｎは実用的に０．０７〜０．２０であり、前電極と後１
を極の間隔は上方で△ｎａ＝Ｑ、４３μｍ５下方で△ｎ
ｄ＝０．５μｍとし、デイスプレィの縦方向の長さを２
０ｃｍ〜５０ｃｍが実用的であるので、これに対応する
セル厚を計算し、上方と下方の差を求めると０．５〜１
．５μｍ程度のセル厚差になる。これより、前１２を極
と後１電極のなす角は５．０ＸＩＯ−５度から５．ＯＸ
Ｉ○−４度が好ましい。

また、第１図、第１６図および第１７図に示された実施
例は、前電極と′ｔ！ｚ電極との間隔を変化させて光路
長差を変化させているが、画電極の間隔は一定にしてお
いて、画電極の上部には複屈折率△ｄの大きな液晶材を
封入し、画電極の下部には複屈折率Δｄの小さな液晶材
を封入してもよい。

また、両１電極の間隔および液晶材の複屈折率の双方を
変えてもよい。

要するに、前および後電極の上部では光路長差を大きく
、前および後電極の下部では光路長差を小さくすればよ
い。

１０発明の効果 本発明によれば、上下方向に視角を変化させたときのコ
ントラスト比および黒レベル（背景色）の変化を小さく
でき、しかも十分なコントラスト比を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるノーマリ・ブラック型ツィステ
ッド・ネマチック液晶表示装置の一実施例を示す断面図
、 第２図は、電圧無印加時のノーマリ・ブラック型液晶表
示装置を示す分解斜視図、 第３図は、液晶表示軸のプレチルトを示す説明図、 第４図は、電圧印加時のノーマリ・ブラック型液晶表示
装置を示す分解斜視図、 第５図は、第１図、第２図および第３図に示された液晶
表示装置の前ガラス基板側の偏光軸と配向方向との関係
を示す説明図、 第６図は、第１図、第２図および第４図に示された液晶
表示装置の後ガラス基板側の偏光軸と配向方向との関係
を示す説明図、 第７図は、第１図に示された液晶表示装置のコントラス
ト比の上下方向の視角特性を示すグラフ、第８図は、△
ｎｄ＝０．５０一定の液晶表示装置のコントラスト比の
上下方向の視角特性を示すグラフ、 第９図は、△ｎｄ＝ｏ、５３一定の液晶表示装置のコン
トラスト比の上下方向の視角特性を示すグラフ、 第１０図は、Ａｎｄ＝０．５７一定の液晶表示装置のコ
ンラスト比の上下方向の視角特性を示すグラフ、 第１１図は、Ａｎｄ＝０．６０一定の液晶表示装置のコ
ントラスト比の上下方向の視角特性を示すグラフ、 第１２図は、第１図に示された実施例のコントラスト比
の上下方向の視角特性を示す説明図、第１３図は、本発
明を適用可能な配向方向および偏光軸の方向の組合せ例
を示す説明図、第１４図は第１３図（ａ）または（ｂ）
の配向処理を行ったときの液晶分子長軸のねじれの態様
を示す分解斜視図、 第１５図は第１５図を前および後電極の側方がら見た側
面図、 第１６図は、本発明の別の実施例を示す断面図、第１７
図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 ４・・・・後電極、　６・・・・前電極、　５．７・・
・・配向方向、　　１２・・・・後偏光板、　１４・・
・・前偏光板、　１３．１５・・・・偏光軸、２ｏ・・
・・ＴＸ液晶材。 第８図 第４図 配南方向ヒ／回路係（示１沈Ｂ月図 第５ｗ！ 上 第６図 視角（θＵ） 第１図の液晶表示！ｉｔ量のフントラスト比〃上下方向
θａｍ値Ｅ利生屋示すグラン 第７図 視角 （θＵ） 配向方向 ｌａ） ｂｌ （０ ｄｌ 第１８ｒＩ！！ 上シール ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）前電極と後電極との間に介在する液晶材の分子軸
   を前記前電極の下から上に向うにつれて前記前電極との
   距離が大きくなるように傾かせる配向処理が前記前およ
   び後電極に施される液晶表示装置において、 前記前電極と前記後電極との間の前記液晶材の厚さと該
   液晶材の複屈折率との積である光路長差を、前記前およ
   び後電極の上方位置で大きく、下方位置で小さくしたこ
   とを特徴とする液晶 表示装置。 （２）前記前電極および前記後電極の少くとも一方の厚
   さを上方位置で小さく、下方位置で大きくしたことを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 （３）前記前電極に対して前記後電極を相対的に傾けて
   配置したことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置
   。 （４）前記液晶表示装置の上下方向の第１位置における
   前記前電極と前記後電極との間の前記液晶材の厚さと該
   液晶材の複屈折率との積である光路長差をＵ、前記第１
   位置より下の第２位置における前記前電極と前記後電極
   との間の前記液晶材の厚さと該液晶材の複屈折率との積
   である光路長差をＤとすると、 ０．５μｍ≦Ｕ≦０．６μｍ ０．５μｍ≦Ｄ≦０．６μｍ Ｄ＜Ｕ の関係があることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
   装置。 （５）前記前電極と前記後電極との間隔が上方向に行く
   に従って大きくなるように前記前電極に対して前記後電
   極を５．０×１０＾−＾５度以上５．０×１０＾−＾４
   度以下の範囲内で相対的に傾けたことを特徴とする請求
   項１記載の液晶表示装置。 （６）前電極と後電極との間に介在する液晶材の分子軸
   を前記前電極の上から下に向うにつれて前記前電極との
   距離が大きくなるように傾かせる配向処理が前記前およ
   び後電極に施される液晶表示装置において、 前記前電極と前記後電極との間の前記液晶材の厚さと該
   液晶材の複屈折率との積である光路長差を、前記前およ
   び後電極の下方位置で大きく、上方位置で小さくしたこ
   とを特徴とする液晶表示装置。