JPH07120746A

JPH07120746A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07120746A
Application number: JP5268704A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kubota; 浩史久保田; Shoichi Ishihara; 將市石原; Midori Tsukane; みどり塚根
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-05-12
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3156467B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、位相差フィルムを有する複屈折モ
ード９０゜ＴＮ液晶パネルに関するもので、階調反転を
低減し、広視角で良好な階調表示が行える液晶表示装置
を提供することを目的とする。【構成】液晶パネルと両側の偏光板の間に、ｎｘ＞ｎ
ｙ＞ｎｚの屈折率楕円体を有する２軸性の位相差フィル
ムを配置する。また、パネルをマルチギャップ構成とす
ることで複屈折モードの色相変化を解消する。【効果】複屈折モードとすることで、階調反転を抑制
する。また、上記の屈折率楕円体の特性を有する２軸性
の位相差フィルムにより基板付近の残留リタデーション
を視角方位で平均化して黒レベルの浮き上がりを抑制し
広視角なパネルを実現する。さらに、パネルをマルチギ
ャップとすることで複屈折モードの色相変化を解消す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視角特性に優れた液晶
表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型で軽量、かつ低消
費電力を特徴とするディスプレイであり、ワープロやテ
レビの表示画面として広く用いられている。

【０００３】液晶表示装置のなかでも、アレイ基板上に
多数のスイッチング素子を配置したアクティブマトリク
ス型液晶表示装置は液晶の配向方位がほぼ９０゜捻れた
ネマリックＴＮモードを表示に用いており、高速応答や
高精細が可能なディスプレイとして開発が進んでいる。

【０００４】しかし、ＴＮモードの液晶表示装置は、液
晶の旋光性を用いて表示しているためにパネルを見る角
度によって色調やコントラストが異なるという大きな欠
点がある。

【０００５】このため、良好な表示が得られる視角範囲
は陰極線管（ＣＲＴ）に比べてかなり狭くＣＲＴと同等
以上の表示性能を実現するには至っていない。

【０００６】通常、アクティブマトリクス型液晶表示装
置（以下、ＡＭ-ＬＣＤ）では、電圧無印加の状態で白
表示を行うノーマリーホワイトモード（以下、ＮＷモー
ド）が用いられている。

【０００７】ＮＷモードは、パネルの両側に偏光板を直
交して配置するため黒表示が容易に得られコントラスト
を高くすることができる。また、パネルギャップが多少
違っても表示色相が大きく変わらないために工法的に優
れている。しかし、視角範囲はＣＲＴよりもかなり狭
い。

【０００８】ＮＷモードのＡＭ-ＬＣＤでは、従来、偏
光板の積層方法は隣接するパネルのラビング方向に対し
て偏光軸を平行か直交にした、偏光軸合わせ、もしくは
吸収軸合わせがほとんどであった。

【０００９】このような偏光軸、もしくは吸収軸合わせ
の構成のＮＷモードのＡＭ型液晶表示装置の視野角を広
げる手法としては、従来、配向分割法、補償セルを積層
する方法、位相差フィルムによる方法等が知られてい
る。配向分割法（例えば、カネコ等、ソサイティオフ゛インフォメーション
テ゛ィスフ゜レイ 93 タ゛イシ゛ェスト P.265(S.Kaneko et.al Societyo
f information display'93 DIGEST P.265)）は、一つの
画素内に配向の異なる２つの領域を作ることで、液晶の
配向方位に固有の視角特性を平均化して広視角を実現す
るものである。

【００１０】また、補償セルを液晶パネルに積層する手
法としては、例えばコレステリック液晶セルを補償セル
として用いる手法が報告されている（特開平３-２１５
８３１号公報）。

【００１１】位相差フィルムを用いる手法としては、例
えば、液晶パネルの基板面に対してほぼ平行の光軸を持
つ位相差フィルムをパネルに積層して視角を拡大する方
法が提案されている（第１６回液晶討論会講演予稿集、
吉田、2L307）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、配向分割法は視角拡大に有効な手法であるが、基板
の配向処理が複雑になったりパネルの配向状態が不安定
であるといったプロセス上の課題がある。

【００１３】また、補償セルを積層する方法はパネル全
体の厚みが増加し薄型ディスプレイとしての特徴を生か
せないという欠点がある。さらに、補償セルを積層する
とパネルが重くなるといった課題もある。

【００１４】液晶パネルの基板面に平行な光軸を持つ位
相差フィルムを用いる例は、フィルムが１軸性の光軸を
持っており、パネルの全面で視角を補償することは困難
である。

【００１５】つまり、この場合、パネルの左右を補償す
れば上下が狭くなるという難点がありパネル全体の視角
を拡大することが難しい。このため、液晶パネルを見る
方位により階調表示が反転したり、コントラストが低く
て表示が浮いてしまい文字が判別できないといった難点
があった。

【００１６】本発明は、上記の難点を解消して視角範囲
の広いＮＷモードのＴＮ型液晶表示装置を実現すること
を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】少なくとも、一対の偏光
板と、光学異方性素子と、基板間にほぼ９０度に捻れた
配向を有する液晶パネルとを含む捻れネマチック（Ｔ
Ｎ）型液晶表示装置において、前記一対の偏光板の偏光
軸が、前記液晶パネルの両側で互いに直交し、かつそれ
ぞれの偏光軸が隣接するパネル基板上の液晶分子の配向
方位とほぼ４５度の角度で配置され、さらに前記光学異
方性素子の３軸方向の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚと
し、ｎｘ，ｎｙを光学異方性素子の面内屈折率、ｎｚを
光学異方性素子の厚さ方向の屈折率とした場合に、ｎｘ
＞ｎｙ＞ｎｚであるような光学異方性素子を、液晶パネ
ルとその両側の偏光板の間に配置したことを特徴とする
液晶表示装置を用いる。

【００１８】あるいは、少なくとも、一対の偏光板と、
カラーフィルターと、光学異方性素子と、基板間にほぼ
９０度に捻れた配向を有する液晶パネルとを含む捻れネ
マチック（ＴＮ）型液晶表示装置において、前記液晶パ
ネルが、赤色画素の部分の液晶パネルのパネルギャップ
をｄｒ、緑色画素の部分のパネルギャップをｄｇ、青色
画素の部分のパネルギャップをｄｂとしたときに、ｄｒ
＞ｄｇ＞ｄｂの関係を満たし、さらに、前記一対の偏光
板の偏光軸が、前記、液晶パネルの両側で互いに直交
し、かつそれぞれの偏光軸が、隣接するパネル基板上の
液晶分子の配向方位とほぼ４５度の角度で配置され、さ
らに前記光学異方性素子の３軸方向の主屈折率をｎｘ、
ｎｙ、ｎｚとし、ｎｘ，ｎｙを光学異方性素子の面内屈
折率、ｎｚを光学異方性素子の厚さ方向の屈折率とした
場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであるような光学異方性素子
を、液晶パネルとその両側の偏光板の間に配置したこと
を特徴とする液晶表示装置を用いる。

【００１９】

【作用】液晶パネルの視角特性は、コントラスト分布と
階調反転領域で決定される。ここで、コントラストはパ
ネルの白表示の輝度を黒表示の輝度で割った値であり、
階調反転領域は白表示と黒表示の間で階調表示を行った
場合に階調表示の輝度が隣接する階調間で反転して見え
る視角範囲を表す。

【００２０】ＮＷモードのＴＮパネルの場合、パネルの
コントラスト分布は、主に黒表示での輝度レベルで決定
される（例えば、第３９回応用物理学会講演予稿集、No
3、31a-B-2、久武、P857）。したがって、視角方位が変
わっても黒表示の輝度が低く、白浮きがないような補償
を行うことでコントラスト分布が広いパネルが得られる
ことになる。一方、階調反転領域は液晶分子のダイレク
タの方向と関係しており、階調反転領域を小さくするに
は電圧印加によって傾いたダイレクタ方位の傾き自体を
補償する必要がある。

【００２１】図１は、コントラスト１０と階調反転領域
で規定した吸収軸合わせのＮＷモードＴＮパネルの視角
特性の計算例である。このとき、図の同心円はパネルの
垂線方向からの極角を１０度刻みで表し、中心から外側
へ放射状に伸びる直線は１０度刻みの方位角を表してい
る。図１からわかるように通常のＮＷモードのＴＮパネ
ルの場合、パネルの視角特性は上下で非対称であり、こ
の場合は上側が狭い。このように視角特性が上下で非対
称となるのは黒表示のときにパネルの基板近くの液晶分
子が立ちきっていないことが原因と考えられる。

【００２２】以上のことから、ＮＷモードのＴＮパネル
の視角特性を拡大するためには、階調反転を解消し、さ
らに黒表示のときに基板近くで立ちきっていない液晶分
子起因する残留位相差を光学異方層を用いて補償し、黒
表示の輝度レベルの白浮きを抑えることが重要になる。

【００２３】位相差フィルムのみによる光学補償は、黒
レベルの白浮きを抑えたコントラスト改善には効果があ
るが階調反転の改善には、ほとんど効果がない。したが
って、吸収軸合わせの場合、反主視角方向のコントラス
トはフィルムで改善されても、主視角方向の階調反転の
領域は同程度か、かえって悪くなる傾向がある。

【００２４】一方、偏光軸を４５度ずらした複屈折モー
ドでは、パネルのみで階調反転が解消するため位相差フ
ィルムでコントラストを改善することで視角を広くする
ことができる。

【００２５】図２は、偏光板の偏光軸を隣接するパネル
基板のラビング方向と４５度の角度で貼り合わせたＴＮ
パネルの視角特性の測定例である。偏光軸をラビング方
向から４５度ずらした複屈折モードでは、黒レベルに近
い輝度での階調反転が解消する。

【００２６】この場合、階調反転はフィルムを積層して
も解消したままである。このような複屈折モードの９０
度ＴＮパネルのコントラストの補償には、面内に位相差
を有する２軸性フィルムが有効である。フィルム面内の
屈折率をｎｘ，ｎｙ、フィルムの断面方向の屈折率をｎ
ｚとしたときに、面内位相差を有するフィルムの３軸方
向の屈折率の関係は、式（１）で表される。

【００２７】ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ・・・（１）黒表示時においては、基板付近の液晶は捻れ角を持ちさ
らに傾いたチルト角を有している。このときの捻れ角
は、１０゜から３０゜程度と推測されるため、液晶の残
留位相差は視角方位により異なっていると考えられる。

【００２８】面内に位相差を有する式（１）で表される
フィルムは、視角方位で異なる残留位相差を、積極的に
視角方位で補償することができ視角拡大の効果が大きい
と考えられる。

【００２９】面内位相差を有するフィルムの特性を、次
で定義することにする。まずフィルムの屈折率異方性Δ
ｎ1は、 Δｎ1＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ・・・（２）で定義する。また、フィルムの面内位相差Δｎ2は、 Δｎ2＝ｎｘ−ｎｙ・・・（３）で定義する。このとき、フィルムの特性は屈折率異方性
とフィルムの厚みｄの積である、Δｎ1・ｄ、あるいはΔ
ｎ2・ｄで表される。

【００３０】面内位相差を有する２軸性フィルムをパネ
ルに積層する場合、パネルの視角特性を左右でほぼ対称
とするためには、フィルムはパネルの両側に配置する必
要がある。さらに、フィルムの最大屈折率ｎｘの方向
は、パネルの両側で互いに平行である必要がある。

【００３１】また、フィルムのｎｘの方向が、パネルの
両側で互いに平行で、さらに隣接するどちらか一方の偏
光板の偏光軸に、平行か垂直であれば、ＮＷモードの白
表示の輝度が低下せず、高コントラストな表示が得られ
る。

【００３２】また、Δｎ1・ｄとΔｎ2・ｄが共に等しい同
一の特性のフィルムをパネルの上下に積層するほうが、
視角の拡大には有効である。これは、基板の界面付近の
残留位相差は、上下の基板の界面付近でほぼ同一である
ためである。

【００３３】もちろん、上下基板で異なる配向状態を持
つパネルでは、上下に配置する位相差フィルムのΔｎ1・
ｄ、及びΔｎ2・ｄを変えたほうが視角拡大に有効なのは
言うまでもない。

【００３４】複屈折モードの９０゜ＴＮパネルは、パネ
ルのリタデーションの値により電圧印加時に色相が変化
することがある。このような色相の変化を抑制するに
は、ＲＧＢの表示画素で、パネルギャップを変えたマル
チギャップが有効である。

【００３５】この場合、ＲＧＢの画素のそれぞれがファ
ーストミニマムになるように、赤色画素のパネルギャッ
プをｄｒ、緑色画素のパネルギャップをｄｇ、青色画素
のパネルギャップをｄｂとしたときに、ｄｒ＞ｄｇ＞ｄ
ｂとなるような構成を用いる。このようなマルチギャッ
プと、位相差フィルムを組み合わせることで、視角が広
く色再現に優れた液晶表示装置が実現できる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を示す。

【００３７】（実施例１）図３は本発明の液晶表示装置
の構成図である。透明電極を有するガラス基板３１１、
３１２に、ポリイミド配向膜であるＲＮ−６２６（日産
化学（株）製）を塗布した後、液晶方位が基板間で９０
度捻れるようにナイロン布を用いて基板にラビング処理
を施した。ラビング処理を施した２枚のガラス基板を、
ガラススペーサーであるミクロパール（積水ファインケ
ミカル（株）製）を用いて５μｍの間隔に貼り合わせ
た。次に、フッソ系液晶であるＺＬＩ−４７９２（メル
ク（株）製）を真空注入法を用いてガラス基板間に注入
した。その後、駆動回路３１３を実装し液晶パネル３０
２を作成した。

【００３８】偏光板３００、３０４にポリカーボネイド
の薄膜を延伸して作成した２軸性フィルム３０１、３０
３をそれぞれ粘着材で貼り合わせ、さらに２軸性フィル
ム３０１、３０３を液晶パネル３０２に積層して液晶表
示装置を作成した。このとき偏光板３００、３０４の偏
光軸３０５、３１０が液晶パネル３０２の隣接するラビ
ング方向３０７、３０８とそれぞれ４５度の角度をなす
ようにした。また、偏光軸３０５と３１０は互いに直交
するようにした。

【００３９】用いた２軸性フィルムは、膜厚が１００μ
ｍでフィルム面内の屈折率をｎｘ，ｎｙ、膜厚方向の屈
折率をｎｚとしたときに、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係が成
立する。具体的には表１に示す値を持つものである。

【００４０】

【表１】

【００４１】このフィルムはΔｎ1・ｄが２００ｎｍでフ
ィルムの面内位相差Δｎ2・ｄが１５０ｎｍのフィルムに
相当する。

【００４２】また、フィルムを液晶パネルに積層する際
は、フィルムの最大屈折率ｎｘの軸が、偏光板３０４の
偏光軸３１０と平行となるようにした。したがって、パ
ネルの両側に積層したフィルムの最大屈折率ｎｘの軸の
方向３０６、３０９は両側のフィルムで互いに平行であ
る。

【００４３】本発明の液晶表示装置の視角特性を次に示
す手法を用いて測定した。測定する光源としてハロゲン
ランプを用いた。液晶表示装置を透過する光の強度を波
長５４０ｎｍのフィルターを通した後、フォトマルを用
いて測定して視角特性を求めた。このとき、コントラス
トと隣接する階調の反転角度を用いて視角特性を評価し
た。

【００４４】コントラストは、電圧無印加のときの白表
示の透過光強度をパネルに５.０Ｖを印加したときの黒
表示の透過光強度で割った値で定義した。

【００４５】また、階調反転角度はパネルの白表示と黒
表示の輝度レベルを８レベルに等分割し、視角方向によ
り隣合う階調表示の輝度が反転する角度で定義した。こ
のとき、電圧無印加の白表示をレベル１、５.０Ｖ印加
の黒表示をレベル８とし、中間調領域はレベル２からレ
ベル７とした。

【００４６】なお、視角特性の評価には、コントラスト
が１０以上となる領域とレベル６とレベル７、または、
レベル７とレベル８の階調反転が起こる領域を用いた。

【００４７】図４は本発明の第１の液晶表示装置の視角
特性を示している。図１に示した従来の液晶表示装置の
視角特性と比較すると、階調反転がほぼ解消しコントラ
スト１０の領域が上下方向に拡大した。

【００４８】従来の吸収軸合わせのパネルは、上方向の
視角範囲が２２度であったものが、本発明の液晶表示装
置では３８度となっており上方向の視角範囲が１６度程
度広くなった。特に、レベル７とレベル８の階調反転は
全視角方位で発生せず良好な表示が得られた。この場
合、コントラスト１０とレベル６とレベル７で規定した
パネルの上下方向の視角範囲は、従来の６０度が、８０
度以上に拡大した。また、コントラスト１０とレベル７
とレベル８の階調反転で規定した場合は同じく１００度
以上に拡大した。

【００４９】Δｎ1・ｄと面内位相差Δｎ2・ｄの値が異な
る２軸性フィルムを液晶パネルに積層して視角特性を測
定した。このときΔｎ2・ｄが２０ｎｍから２００ｎｍの
範囲で上下方向の視角範囲が拡大した。

【００５０】上記の他に、フィルムのΔｎ1・ｄの値が１
００ｎｍから３００ｎｍの範囲で、さらに、フィルムの
面内位相差Δｎ2・ｄがほぼΔｎ1・ｄの１０分の１からΔ
ｎ1・ｄの範囲のときに視角拡大の効果が得られた。

【００５１】上記例では、位相差フィルムの最大屈折率
ｎｘの方向が偏光板３０４の偏光軸３１０と平行となる
構成としたが、これは偏光軸３１０に直交でも良い。

【００５２】面内位相差を有する２軸性フィルムの特性
はΔｎ1・ｄと面内位相差Δｎ2・ｄの大きさで規定され
る。従って、Δｎ1・ｄとΔｎ2・ｄを規定する際にはフィ
ルムの膜厚ｄとフィルムの主屈折の値、ｎｘ、ｎｙ、ｎ
ｚの組み合わせは任意で良い。

【００５３】本発明の液晶表示装置は、基板間で液晶の
配向方位が約９０度ツイストした液晶パネルを有するも
のなら良い。従って、パネルは、基板上に電極が格子状
に配列された単純マトリクス型パネルや、スイッチング
素子が多数、配列されたアクティブマトリクス型パネル
でも良い。

【００５４】上記例では、同一の光学特性を有するフィ
ルムを、パネルの両側に積層したが、これは、パネルの
上下の基板の配向状態により、パネルの上下で異なる特
性のフィルムを積層しても良い。

【００５５】（実施例２）図５は本発明の液晶表示装置
の構成図である。表示画素ごとにアクティブ型素子を配
置したアクティブマトリクス型基板６１２と、カラーフ
ィルター６１１と透明電極を積層したカラーフィルター
側基板６１３を用いて、実施例１と同様の手法で液晶パ
ネル６０２を作成した。このとき、液晶はＺＬＩ−４７
９２（メルク（株）製）を用いた。液晶パネル６０２の
断面図を図６に示した。アクティブマトリクス型基板７
０１上に、画素電極７０２と画素電位印加配線７０３が
あり、液晶７０４を介してカラーフィルター側基板７０
９と対向している。カラーフィルター６１１は、赤色カ
ラーモザイク７０５、緑色カラーモザイク７０６、青色
カラーモザイク７０７からなり、それぞれがＲＧＢの画
素に対応している。カラーフィルター６１１は、基板を
貼り合わせた後に、パネルギャップが赤色画素で５.５
μｍ、緑色画素で、５.０μｍ、青色画素で４.５μｍと
なるように、カラーモザイクの表面に段差構造を設け
た。

【００５６】偏光板６００、６０４と２軸性フィルム６
０１、６０３を粘着材を用いて貼り合わせ、液晶パネル
６０２に積層して液晶表示装置を作成した。このとき偏
光板６００、６０４の偏光軸６０５、６１０が液晶パネ
ル６０２の隣接するラビング方向６０７、６０８と、そ
れぞれ４５度の角度をなすようにした。また、偏光軸６
０５と６１０は、互いに直交するようにした。

【００５７】用いた２軸性フィルムの屈折率の大きさ、
膜厚、および液晶パネルとの貼り合わせ方は、実施例１
と同様とした。

【００５８】本発明の液晶表示装置の視角特性、および
色相変化を次に示す手法を用いて測定した。視角特性の
測定方法と評価方法は実施例１と同様である。パネルの
色相は、４００ｎｍから７５０ｎｍの範囲で分光測定を
行い色度座標として求めた。

【００５９】波長５４０ｎｍで評価した視角特性は、実
施例１と同様で、上下の視角範囲をコントラスト１０と
Ｌ６、Ｌ７の反転角度で規定した場合、従来よりも２０
度以上広くなり、８０度となった。また、コントラスト
１０とＬ７、Ｌ８で規定した視角範囲は、同じく１００
度以上に拡大した。

【００６０】Δｎ1・ｄと面内位相差Δｎ2・ｄの値も実施
例１と同様の範囲で視角拡大の効果が得られた。

【００６１】また、色相は、従来、複屈折モードの９０
゜ＴＮパネルを斜めから見た場合の青色がかった表示が
解消し、全視角範囲で中間調を含めて良好な階調表示が
実現できた。

【００６２】マルチギャップのギャップ構成は、上記例
に限らず、ＲＧＢの光の波長に応じて、ＲＧＢの画素の
リタデーションがファーストミニマムの前後となるよう
にすれば同様の効果が得られる。例えば、波長５４０ｎ
ｍの緑色光に対しては、画素のリタデーションが、ファ
ーストミニマムの４７０ｎｍ前後にする。この場合、Ｒ
ＧＢの画素のパネルギャップの厚みは、常にＲ，Ｇ，Ｂ
の順に大きい構成を取る。

【００６３】実施例１と同様に、位相差フィルムの最大
屈折率ｎｘの方向は、偏光板３０４の偏光軸３１０と平
行でも直交でも良い。

【００６４】面内位相差を有する２軸性フィルムの特性
は、Δｎ1・ｄと面内位相差Δｎ2・ｄの大きさで規定され
る。従って、Δｎ1・ｄとΔｎ2・ｄを規定する際にはフィ
ルムの膜厚ｄと、フィルムの主屈折の値、ｎｘ、ｎｙ、
ｎｚの組み合わせは任意で良い。

【００６５】本発明の液晶表示装置は、基板間で液晶の
配向方位が約９０度ツイストした液晶パネルを有するも
のなら良い。従って、パネルは単純マトリクス型パネル
でも良い。

【００６６】上記例では、同一の光学特性を有するフィ
ルムをパネルの両側に積層したが、これは、パネルの上
下の基板の配向状態により、パネルの上下で異なる特性
のフィルムを積層しても良い。

【００６７】

【発明の効果】上記のように、本発明の液晶表示装置は
複屈折モードを用いた９０゜ＴＮ型液晶表示装置におい
て、液晶パネルと偏光板の間に２軸性の位相差フィルム
を配置することで、広視角な表示を実現したことを特徴
とする。２軸性フィルムとしては、面内に位相差が存在
するフィルムを用いる。前記の２軸性フィルムを液晶パ
ネルの両側に配置することで、特に９０゜捻れのノーマ
リーホワイトモードの液晶パネルの視角を拡大すること
ができる。

【００６８】また、液晶パネルをマルチギャップ構造と
し、上記の位相差フィルムと組み合わせることで複屈折
モードに特有の色相変化を解消して、広視角で良好な階
調表示が実現できる。

【００６９】フィルムを液晶パネルに積層して視角を拡
大する手法は、工法が簡便であり歩留まり等を考慮する
と有利な手法と言える。また、今後の液晶ディスプレイ
において広視角が要求されるのは明らかであり、本発明
により階調反転が解消し、さらに上下方向のコントラス
トが改善することで視角範囲が拡大することによる表示
性能の向上の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮＷモードの吸収軸合わせＴＮパネルの視角特
性図

【図２】複屈折モードの９０゜ＴＮパネルの視角特性図

【図３】本発明の第１の液晶表示装置の構成図

【図４】本発明の第１の液晶表示装置の視角特性図

【図５】本発明の第２の液晶表示装置の構成図

【図６】マルチギャップパネルの断面図

【符号の説明】

３００偏光板３０１面内位相差を有する２軸性フィルム３０２液晶パネル３０３面内位相差を有する２軸性フィルム３０４偏光板３０５偏光軸３０６フィルムのｎｘ軸３０７ガラス基板Ａのラビング方向３０８ガラス基板Ｂのラビング方向３０９フィルムのｎｘ軸３１０偏光軸３１１ガラス基板Ａ３１２ガラス基板Ｂ３１３駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、一対の偏光板と、光学異方性
素子と、基板間にほぼ９０度に捻れた配向を有する液晶
パネルとを含む捻れネマチック（ＴＮ）型液晶表示装置
において、前記一対の偏光板の偏光軸が、前記液晶パネ
ルの両側で互いに直交し、かつそれぞれの偏光軸が隣接
するパネル基板上の液晶分子の配向方位とほぼ４５度の
角度で配置され、さらに前記光学異方性素子の３軸方向
の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚとし、ｎｘ，ｎｙを光学
異方性素子の面内屈折率、ｎｚを光学異方性素子の厚さ
方向の屈折率とした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであるよ
うな光学異方性素子を液晶パネルとその両側の偏光板の
間に配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶パネルの両側に配置された、前記光学
異方性素子の最大屈折率ｎｘの方向が、互いにほぼ平行
であり、さらに最大屈折率ｎｘの方向が、光学異方性素
子に隣接する偏光板の偏光軸にほぼ平行もしくは、ほぼ
直交することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置。
【請求項３】Δｎ1＝（ｎｘ+ｎｙ）／２ - ｎｚで定義
される光学異方性素子の屈折率異方性Δｎ1と、光学異
方性素子の厚みｄの積の値であるΔｎ1・ｄが、１００ｎ
ｍ以上で３００ｎｍ以下であり、さらにΔｎ2＝ｎｘ−
ｎｙで定義される光学異方性素子の素子面内の屈折率異
方性Δｎ2と、光学異方性素子の厚みｄの積の値である
Δｎ2・ｄが、０.１×Δｎ1・ｄ≦Δｎ2・ｄ≦Δｎ1・ｄの関係を満たすことを特徴とする請求項２記載の液晶表
示装置。
【請求項４】液晶パネルの両側に配置された、前記２枚
の光学異方性素子のそれぞれのΔｎ1・ｄ、及び、Δｎ2・
ｄが互いに等しいことを特徴とする請求項３記載の液晶
表示装置。
【請求項５】少なくとも、一対の偏光板と、カラーフィ
ルターと、光学異方性素子と、基板間にほぼ９０度に捻
れた配向を有する液晶パネルとを含む捻れネマチック
（ＴＮ）型液晶表示装置において、前記一対の偏光板の
偏光軸が、前記液晶パネルの両側で互いに直交し、かつ
それぞれの偏光軸が隣接するパネル基板上の液晶分子の
配向方位とほぼ４５度の角度で配置され、さらに前記光
学異方性素子の３軸方向の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚ
とし、ｎｘ，ｎｙを光学異方性素子の面内屈折率、ｎｚ
を光学異方性素子の厚さ方向の屈折率とした場合に、ｎ
ｘ＞ｎｙ＞ｎｚであるような光学異方性素子を液晶パネ
ルとその両側の偏光板の間に配置したことを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項６】液晶パネルの両側に配置された、前記光学
異方性素子の最大屈折率ｎｘの方向が、互いにほぼ平行
であり、さらに最大屈折率ｎｘの方向が、光学異方性素
子に隣接する偏光板の偏光軸にほぼ平行もしくは、ほぼ
直交することを特徴とする請求項５記載の液晶表示装
置。
【請求項７】Δｎ1＝（ｎｘ+ｎｙ）／２ - ｎｚで定義
される光学異方性素子の屈折率異方性Δｎ1と光学異方
性素子の厚みｄの積の値であるΔｎ1・ｄが、１００ｎｍ
以上で３００ｎｍ以下であり、さらにΔｎ2＝ｎｘ−ｎ
ｙで定義される光学異方性素子の素子面内の屈折率異方
性Δｎ2と光学異方性素子の厚みｄの積の値であるΔｎ2
・ｄが、０.１×Δｎ1・ｄ≦Δｎ2・ｄ≦Δｎ1・ｄの関係を満たすことを特徴とする請求項６記載の液晶表
示装置。
【請求項８】液晶パネルの両側に配置された前記２枚の
光学異方性素子のそれぞれのΔｎ1・ｄ、及び、Δｎ2・ｄ
が互いに等しいことを特徴とする請求項７記載の液晶表
示装置。
【請求項９】赤色画素の部分の液晶パネルのパネルギャ
ップをｄｒ、緑色画素の部分のパネルギャップをｄｇ、
青色画素の部分のパネルギャップをｄｂとしたときに、
ｄｒ＞ｄｇ＞ｄｂの関係が成り立つことを特徴とする請
求項８記載の液晶表示装置。