JPH08101381A

JPH08101381A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08101381A
Application number: JP6237407A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mori; 裕行森
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】視角特性が大幅に改善されたＴＮ型液晶表示
素子を提供する。【構成】２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０゜の
ＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置
された２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子の間
に少なくとも１枚の光学異方素子を配置した液晶表示素
子において、該光学異方素子の屈折率異方性の波長分散
が、該ＴＮ型液晶の屈折率異方性の波長分散に比べて小
さいことを特徴とする液晶表示素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示コントラスト、表
示色及び中間階調の視角特性が改良された液晶表示素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本語ワードプロセッサやディスクトッ
プパソコン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴ
は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液
晶表示素子に変換されてきている。現在普及している液
晶表示素子（以下ＬＣＤと称す）の多くは、ねじれネマ
ティック液晶を用いている。このような液晶を用いた表
示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの２つの
方式に大別できる。

【０００３】複屈折モードを用いたＬＣＤは、液晶分子
配列のねじれ角９０°以上ねじれたもので、急崚な電気
光学特性をもつ為、能動素子（薄膜トランジスタやダイ
オード）が無くても単純なマトリクス状の電極構造でも
時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、応
答速度が遅く（数百ミリ秒）、諧調表示が困難という欠
点を持ち、能動素子を用いた液晶表示素子（ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤなど）の表示性能を越えるまでに
はいたらない。

【０００４】ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤには、液
晶分子の配列状態が９０°ねじれた旋光モードの表示方
式（ＴＮ型液晶表示素子）が用いられている。この表示
方式は、応答速度が速く（数＋ミリ秒）、容易に白黒表
示が得られ、高い表示コントラストを示すことから他の
方式のＬＣＤと比較して最も有力な方式である。しか
し、ねじれネマティック液晶を用いている為に、表示方
式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラス
トが変化するといった視角特性上の問題があり、ＣＲＴ
の表示性能を越えるまでにはいたらない。

【０００５】ＳＩＤ’９２Ｄｉｇｅｓｔｐ．７９８
などに見られるように、画素を分割し、それぞれ電圧印
加時のチルト方向を逆向きにして、視角特性を補償する
方法が提案されている。この方法によると、上下方向の
階調反転に関する視角特性は改善されるが、コントラス
トの視角特性はほとんど改善されない。

【０００６】特開平４−２２９８２８号、特開平４−２
５８９２３号公報などに見られるように、一対の偏光板
とＴＮ液晶セルの間に、位相差フィルムを配置すること
によって視野角を拡大しようとする方法が提案されてい
る。

【０００７】上記特許公報で提案された位相差フィルム
は、液晶セルの表面に対して、垂直な方向に位相差がほ
ぼゼロのものであり、真正面からはなんら光学的な作用
を及ぼさず、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで
発現する位相差を補償しようというものである。しか
し、これらの方法によってもＬＣＤの視野角はまだ不十
分であり、更なる改良が望まれている。

【０００８】また、特開平４−３６６８０８号、特開平
４−３６６８０９号公報では、光学軸が傾いたカイラル
ネマチック液晶を含む液晶セルを位相差フィルムとして
用いて視野角を改良しているが、２層液晶方式となりコ
ストが高く、非常に重たいものとなっている。さらに特
開平４−１１３３０１号、特開平５−８０３２３号、特
開平５−１５７９１３号公報に、液晶セルに対して、高
分子鎖、光軸または光学弾性軸が傾斜している位相差フ
ィルムを用いている方法が提案されているが、一軸性の
ポリカーボネートを斜めにスライスして用いる等、大面
積の位相差フィルムを低コストでは得難いという問題点
があった。またＳＴＮ−ＬＣＤに関しての視野角改善に
ついては言及しているもののＴＮ−ＬＣＤの視野角改善
について何等具体的効果が示されていない。

【０００９】また、特開平５−２１５９２１号公報にお
いては一対の配向処理された基盤に硬化時に液晶性を示
す棒状化合物を挟持した形態の複屈折板によりＬＣＤの
光学補償をする案が提示されているが、この案では従来
から提案されているいわゆるダブルセル型の補償板と何
ら変わることがなく、大変なコストアップになり事実上
大量生産には向かない。さらにＴＮ型ＬＣＤの全方位視
野角改善についてはその効果が示されていない。

【００１０】また、特開平３−９３２６号、及び特開平
３−２９１６０１号公報においては配向膜が設置された
フィルム状基盤に高分子液晶を塗布することによりＬＣ
Ｄ用の光学補償板とする案が記載されているが、この方
法では分子を斜めに配向させることは不可能であるた
め、やはりＴＮ型ＬＣＤの全方位視野角改善は望めな
い。

【００１１】更に、ＥＰ０５７６３０４Ａ１には、一対
の偏光板と液晶セルとの間に、光学軸がフィルム面に対
し垂直でもなく、平行でもない光学異方素子を配置する
ことによって、視野角を拡大しようとする方法が提案さ
れている。この方法は、上記の液晶セルの表面に対して
垂直な方向に位相差がほぼゼロの位相差フィルムを配置
する方法よりは、視野角特性が改善されるものの、それ
でもまだ不十分である。特に、車載用や、ＣＲＴの代替
として考えた場合には、現状の視野角では全く対応でき
ないのが実状である。

【００１２】液晶分子は、液晶分子の長軸方向と短軸方
向とに異なる屈折率を有することは一般に知られてい
る。この様な屈折率の異方性を示す液晶分子にある偏光
が入射すると、その偏光は液晶分子の角度に依存して偏
光状態が変化する。ねじれネマティック液晶の液晶セル
の分子配列は、液晶セルの厚み方向に液晶分子の配列が
ねじれた構造を有しているが、液晶セル中を透過する光
は、このねじれた配列の液晶分子の個々の液晶分子の向
きによって逐次偏光して伝搬する。従って、液晶セルに
対し光が垂直に入射した場合と斜めに入射した場合とで
は、液晶セル中を伝搬する光の偏光状態は異なり、その
結果、見る方向によって表示のパターンが全く見えなく
なったりするという現象として現れ、実用上好ましくな
い。

【００１３】また、光学異方素子の多くは、可視域にお
ける屈折率異方性が短波長側では大きく、長波長側では
小さいという波長分散を有していた。このような光学異
方素子をＴＮ型液晶セルに装着した場合、視角による色
味変化が大きいという欠点があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＴＮ型液晶
セルにおいて、正面コントラストを低下させずに、表示
コントラスト及び表示色の視角特性が改善され、中間階
調を視角によらず正確に表示できる液晶表示素子を提供
するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により達成された。（１）２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０゜のＴ
Ｎ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置さ
れた２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子の間に
少なくとも１枚の光学異方素子を配置した液晶表示素子
において、該光学異方素子の屈折率異方性の波長分散
が、該ＴＮ型液晶の屈折率異方性の波長分散に比べて小
さいことを特徴とする液晶表示素子。（２）該光学異方素子の屈折率異方性が可視域におい
て変化しない、または、短波長側で小さく長波長側で大
きいことを特徴とする（１）記載の液晶表示素子。（３）該光学異方素子のうち少なくとも１枚はレター
デーション値がゼロとなる方向が存在せず、レターデー
ション値の絶対値が最小となる方向がフィルム法線方向
にも面方向にもないことを特徴とする（２）記載の液晶
表示素子。（４）該光学異方素子が光学特性の異なる少なくとも
２つの層から成り、少なくとも１つの層が光学的に負の
一軸性を有すると共に光軸がフィルム法線方向であり、
他の少なくとも１つの層が光学的に負の一軸性を有する
と共に光軸がフィルム法線方向から５°〜８５°傾斜し
ていることを特徴とする（３）記載の液晶表示素子。

【００１６】以下、図面を用いてＴＮ型液晶表示素子を
例にとり本発明の作用を説明する。図１、図２、図３
は、液晶セルにしきい値電圧以上の電圧を印加した場合
の液晶セル中を伝搬する光の偏光状態を示したものであ
り、電圧無印加時では明状態を示すものである。図２
は、液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光状態
を示した図である。自然光０が偏光軸１．１をもつ偏光
板１に垂直に入射したとき、偏光板１を透過した光は、
直線偏光１．３となる。

【００１７】図中３．３は、ＴＮ型液晶セルに十分に電
圧を印加した時の液晶分子の配列状態を、概略的に１つ
の液晶分子モデルで示したものである。液晶セル中の液
晶分子３．３の分子長軸が光の進路１．４と平行な場
合、入射面（光の進路に垂直な面内）での屈折率の差が
生じないので、液晶セル中を伝搬する常光と異常光の位
相差が生じず直線偏光１．３は液晶セルを透過すると直
線偏光のまま伝搬する。偏光板２の偏光軸２．１を偏光
板１の偏光軸１．１と垂直に設定すると、液晶セルを透
過した光３．１は偏光板を透過することができず暗状態
となる。

【００１８】図３は、液晶セルに光が斜めに入射した場
合の光の偏光状態を示した図である。入射光の自然光０
が斜めに入射した場合、偏光板１を透過した偏光光１．
３はほぼ直線偏光になる。（実際の場合、偏光板の特性
により楕円偏光になる）。この場合、液晶の屈折率異方
性により液晶セルの入射面において屈折率の差が生じ、
液晶セルを透過する光３．１は楕円偏光して偏光板２を
透過してしまう。この様な斜方入射における光の透過
は、コントラストの低下を招き好ましくない。

【００１９】本発明は、この様な斜方入射におけるコン
トラストの低下を防ぎ、視角特性を改善し、同時に、正
面のコントラストを改善しようとするものである。図１
に本発明による構成の一例を示した。偏光板２と液晶セ
ル３との間に本発明の光学異方素子７が配置されてい
る。この光学異方素子７は光学軸に対して光が入射する
角度が大きくなる程大きく偏光する複屈折体と同様な働
きをする。この様な構成の液晶表示素子に図３の場合と
同様に光が斜方入射し液晶セル３を透過した楕円偏光し
た光３．１は、光学異方素子の積層体７を透過する時の
位相遅延作用によって楕円偏光が元の直線偏光に変調さ
れ、種々の斜方入射においても同一な透過率が得られる
視角依存性のない良好な液晶表示素子が実現できた。

【００２０】本発明によって、液晶表示素子の視角特性
を大幅に向上できたことについては以下のように推定し
ている。ＴＮ−ＬＣＤの多くは、ノーマルーホワイトモ
ードが採用されている。このモードにおいて、視角を大
きくすることに伴って、黒表示部からの光の透過率が著
しく増大し、結果としてコントラストの急激な低下を招
いていることになる。黒表示は電圧印加時の状態である
が、この時には、ＴＮ型液晶セルは、光学軸が、セルの
表面に対する法線方向から若干傾いた正の一軸性光学異
方体とみなすことができる。このわずかな光軸の傾斜に
よって真正面でも複屈折が生じるだけではなく、セルの
上下方向すなわち主視角方向で視野角の著しい非対称性
が生じ、上下どちらか一方または両方向の視野角が著し
く損なわれることになる。

【００２１】液晶セルの光学軸が液晶セルの表面に対す
る法線方向から傾いている場合、光学軸が法線方向にあ
る光学異方体では、その補償が不十分であることが予想
される。また、液晶セルが正の光学異方体と見なせるの
であれば、それを補償するためには負の一軸性光学異方
体でなければならない。このような理由から本発明にお
ける光学軸が法線方向から傾いた負の一軸性光学異方体
によって視野角特性が改善される可能性がある。（図
４）

【００２２】しかし、ＴＮ型液晶セルの光学異方性を正
の一軸性とみなすのはあくまでも近似であり、実際には
液晶セルは単純な正の光学異方体ではなく、ねじれ配向
しており、チルト角も変化している。したがって、光軸
が傾斜した負の一軸性光学異方体で補償することはおの
ずと限界がある。本発明者らは、鋭意検討した結果、更
に大幅な視野角改善をし、ＣＲＴ代替の可能性を切り開
くためには、レターデーション値がゼロとなる方向、す
なわち、光軸が存在せず、レターデーション値の絶対値
が最小となる方向がフィルム法線方向でも面方向でもな
い光学異方素子を用いることによって実現できることを
突き止めた。また、その具体的方法として、負の一軸性
を有すると共に光軸が傾斜した光学異方体と負の一軸性
を有すると共に光軸がフイルム法線方向にある光学異方
体を重ねることにより、光軸が存在せずＲｅ値の最小値
がフイルム法線方向でも面方向でもない光学特性を実現
できた。本発明により、ＴＮ型液晶セルの黒表示時の補
償が完全にできたために、コントラストで見た視野角特
性の大幅な改善を実現できた。

【００２３】また、従来のＴＮ型ＬＣＤにおいては、フ
ルカラー表示などで起きる、視角によって中間階調特性
が変化する問題点があった。これらは、起きている現象
によって、階調反転、白抜け、黒つぶれと呼ばれてい
る。本発明により、視角による中間階調特性の変化を大
幅に低減できた。

【００２４】以上は、ある一定の波長の光に対する補償
についての説明であったが、実際にはカラー表示などの
場合のように，様々な波長の光について補償が行われな
ければならない。可視域の様々な波長の光について補償
が十分に行われなければ、液晶表示素子が視角によって
色味変化を起こすことになる。

【００２５】ＴＮ型液晶セルに用いられる液晶の屈折率
異方性は、一般に短波長側で大きく、長波調側で小さい
という波長分散を有している。ＴＮ型液晶セルに光学異
方素子を装着した場合、光学異方素子の屈折率異方性の
波長分散が、ＴＮ型液晶セルに用いられる液晶の屈折率
異方性の波長分散と同じか大きいと、ある波長の光で補
償されたとしても、違う波長の光に対しては補償されな
いという事態が生じる。これが視角によって色味が変化
する原因である。

【００２６】我々は、光学異方素子の屈折率異方性の波
長分散を、ＴＮ型液晶の屈折率異方性の波長分散に比べ
て小さくすることによって、可視域のあらゆる波長の光
に対して補償が行われることを発見した。可視域のあら
ゆる波長の光に対して補償が行われることによって、視
角による色味変化を大幅に低減できた。本発明において
は、液晶の屈折率異方性の波長分散αＬＣを波長４５０
ｎｍと５５０ｎｍの光でのレターデーションの比、Ｒｅ
（λ＝４５０ｎｍ）／Ｒｅ（λ＝５５０ｎｍ）で定義す
る。同様に、光学異方素子の屈折率異方性の波長分散α
ＲＦをＲｅ（λ＝４５０ｎｍ）／Ｒｅ（λ＝５５０ｎ
ｍ）で定義する。本発明において、光学異方素子の屈折
率異方性の波長分散がＴＮ型液晶の屈折率異方性の波長
分散に比べて小さいということは、αＲＦ＜αＬＣであ
ることを言う。

【００２７】視角による色味変化を更に低減させるに
は、屈折率異方性の波長分散がないか、または、短波長
側で小さく、長波長側で大きい波長分散を有した光学異
方素子を用いることが有効である。すなわち、αＲＦ≦
１．０となる光学異方素子を用いる。これによって、光
学異方素子を装着したＴＮ型液晶表示素子の視角による
色味変化をほとんどなくすことができた。

【００２８】以上はノーマリーホワイトモードを例にと
って説明したが、ノーマリーブラックモードにおいても
同様である。ノーマリーブラックモードにおいて、黒表
示は電圧無印加時である。この場合も、光軸が存在せ
ず、レターデーション値の絶対値が最小となる方向がフ
ィルム法線方向でも面方向でもない光学異方素子を用い
ることによって、コントラスト、中間階調、色味の視野
角変化が大幅に低減できた。

【００２９】本発明におけるレターデーションは、光学
異方素子を光学特性が均一だと見なせる層まで分割し、
ある方向から見たときのそれぞれの層のレターデーショ
ンの絶対値を足し合わせたものである。本発明における
光学異方素子は、あらゆる方向から見たときに、レター
デーションの絶対値に最小値が存在し、その方向は、フ
ィルム法線方向でもなく、面方向でもない。また、レタ
ーデーションの絶対値の最小値はゼロではない。本発明
においては、そのような光学異方素子を少なくとも１枚
用いる。

【００３０】本発明における、光軸が存在せず、レター
デーション値の絶対値が最小となる方向がフィルム法線
方向でも面方向でもない光学異方素子を実現する具体的
方法として、負の一軸性を有すると共に光軸が傾斜した
光学異方体と負の一軸性を有すると共に光軸がフイルム
法線方向にある光学異方体を重ねる方法が好ましい。

【００３１】本発明における負の一軸性とは、光学異方
体の３軸方向屈折率を、その値が小さい順にｎ１、ｎ
２、ｎ３としたとき、ｎ１＜ｎ２＝ｎ３の関係を有する
ものである。従って光学軸方向の屈折率が最も小さいと
いう特性を有するものである。ただし、ｎ２とｎ３の値
は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ十分であ
る。具体的には、｜ｎ２−ｎ３｜／｜ｎ２−ｎ１｜≦０．２であれば実用上問題はない。

【００３２】本発明における負の一軸性を有すると共に
光軸が傾斜した光学異方体の光軸の傾斜角は、視野角特
性を大幅に改良する条件として、シート面の法線方向か
ら５゜〜８５゜傾いていることが好ましく、１０゜〜４
０゜がより好ましく、２０゜〜３５゜が最も好ましい。
さらに、シートの厚さをＤとし、Δｎ＝ｎ２−ｎ１と定
義した時、５０≦Δｎ・Ｄ≦４００（ｎｍ）の条件を満足することが好ましい。

【００３３】負の一軸性を有すると共に光軸が傾斜した
光学異方体に使用される素材は特に制限はないが、各種
高分子素材、液晶、または、それらのブレンド物などが
好適に利用される。これらの中では、液晶、特に、ディ
スコティック液晶を用いることが好ましい。ここでいう
ディスコティック液晶は、熱、光等で反応する基を有し
ており、結果的に反応により重合または架橋し、高分子
量化し液晶性を失ったものも含まれるものとする。

【００３４】本発明における負の一軸性を有すると共に
光軸がフイルム法線方向にある光学異方体については、
面内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さ方向の屈折率をｎz、
厚さを
ｄとした時、０≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦５０（ｎｍ）より好ましくは、０≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦２０（ｎｍ）であり、かつ、下記条件を満たすことによって、視野角
拡大に著しい効果をもたらす。即ち好ましくは、２０≦｛（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｝×ｄ≦３００
（ｎｍ）であり、更に好ましくは３０≦｛（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｝×ｄ≦１５０
（ｎｍ）である。

【００３５】負の一軸性を有すると共に光軸がフイルム
法線方向にある光学異方体に使用される素材は、特に限
定はないが、各種高分子素材、液晶、または、それらの
ブレンド物などが好適に利用される。これらの中では、
高分子素材から成るフィルムが好ましい。このような高
分子フィルムは、光透過率が８０％以上であり、上記の
ように、正面での光学特性が等方性に近いことが好まし
い。従って、ゼオネックス（日本ゼオン）、ＡＲＴＯＮ
（日本合成ゴム）、フジタック（富士写真フイルム）な
どの商品名で売られている固有複屈折率が小さい素材が
好ましい。しかし、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォンなどの固
有複屈折率が大きい素材であっても製膜時に分子配向を
制御することによって光学的に等方性にすることも可能
であり、それらも好適に利用できる。

【００３６】本発明における、光軸が存在せず、レター
デーション値の絶対値が最小となる方向がフィルム法線
方向でも面方向でもない光学異方素子は、負の一軸性を
有すると共に光軸が傾斜した光学異方体と負の一軸性を
有すると共に光軸がフイルム法線方向にある光学異方体
を重ねることによって実現できる。より具体的には、光
軸がフイルム法線方向である負の一軸性フイルムに配向
膜を塗布し、ラビング処理し、その上にディスコティッ
ク液晶を連続的に薄く塗布することによって実現でき
る。液晶セルにこのような光学異方素子を装着する場
合、ディスコティック液晶層を液晶セル寄りに配置する
場合と、一軸性フィルムを液晶セル寄りに配置する場合
があるが、本発明においては、どちらに配置しても構わ
ない。しかし、補償能を最大限に発揮するには、ディス
コティック液晶層を液晶セル寄りに配置する方が好まし
い。

【００３７】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。実施例１ゼラチン薄膜（０．１μｍ）を塗設したトリアセチルセ
ルロースの１００μｍ厚フィルム（富士写真フイルム
（株）製）上に長鎖アルキル変性ポバール（クラレ
（株）製ＭＰ−２０３）を塗布し、温風にて乾燥させた
後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。面内の主屈
折率をｎx、ｎy、厚さ方向の屈折率をｎz、厚さをｄと
した時、トリアセチルセルロースフィルムは、｜ｎx−
ｎy｜×ｄ＝３ｎｍ、｛（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｝×ｄ＝
７０ｎｍであり、ほぼ負の一軸性であり、光軸がほぼフ
イルム法線方向にあった。

【００３８】この配向膜上にディスコティック液晶を塗
布し、その後、ＵＶ光を照射し、架橋した。ディスコテ
ィック液晶層の厚みは、およそ１．０μｍであった。こ
のディスコティック液晶層は、主屈折率の小さい順にｎ
１、ｎ２、ｎ３としたとき、ｎ１＜ｎ２＝ｎ３の関係を
有しており、負の一軸性であった。また、光軸はフィル
ム法線方向から３５°傾斜していた。ディスコティック
液晶層の厚みをＤとしたとき、（ｎ２−ｎ１）・Ｄ＝１
２０ｎｍであった。

【００３９】このようにして得られた光学異方素子は、
フィルム法線方向から３７°傾斜した方向でのΔｎ・Ｄ
の絶対値が最小となり、最小値は１７ｎｍであった。

【００４０】液晶の異常光と常光の屈折率の差と液晶セ
ルのギャップサイズの積が４７０ｎｍで、ねじれ角が９
０度のＴＮ型液晶セルに、上記光学異方素子２枚を、液
晶表示素子を挟むようにして装着した。その外側に全体
を挟むようにして偏光板２枚を直交して配置した。

【００４１】ここで用いたＴＮ型液晶セル中の液晶の屈
折率異方性の波長分散と、光学異方素子の波長分散を図
５に示す。αＬＣ＝１．０６、αＲＦ＝１．００であっ
た。αＬＣ＞αＲＦであり、光学異方素子の波長分散の
方がＴＮ型液晶セル中の液晶の波長分散よりも小さい。

【００４２】この液晶セルに対して、５５Ｈｚ矩形波で
１Ｖの電圧を印加し、白表示とした。バックライトとし
て冷陰極管を用い、全方位から色味変化をＴＯＰＣＯＮ
ｂｍー７にて行った。その結果をｘ対ｙを表す１９３
１ＣＩＥ色度図によって図６に示す。色味変化が左右で
対称であったので、図６では右半分のみを示す。また、
正面からの傾斜の方向は、上、右上、右、右下、下の５
方向で、傾斜角は正面から５゜刻みで６０゜までのデー
タを示す。

【００４３】実施例２実施例１と同じＴＮ型液晶セルに、図５に示したような
波長分散を持つ光学異方素子を２枚液晶を挟むようにし
て装着した。αＲＦ＝０．５８であり、αＬＣ＞αＲＦ
であった。その外側に偏光板２枚を直交して配置した。
この場合も実施例１と同様な全方位での色味変化測定を
行った。その結果を図７に示す。

【００４４】比較例１実施例１と同じＴＮ型液晶セルに、図５に示したような
波長分散を持つ光学異方素子を２枚液晶を挟むようにし
て装着した。αＲＦ＝１．０７であり、αＬＣ＜αＲＦ
であった。その外側に偏光板２枚を直交して配置した。
この場合も実施例１と同様な全方位での色味変化測定を
行った。その結果を図８に示す。

【００４５】本発明である実施例１〜２は、比較例１に
比べて、視角による色味変化が改善されていることがわ
かる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、ＴＮ型液晶表示素子や
ＴＦＴ型液晶表示素子、ＭＩＭ型液晶表示素子、ＴＦＤ
型液晶表示素子の視角特性が改善され、視認性にすぐれ
る高品位表示の液晶表示素子を提供することができる。
また、本発明をその他の３端子素子、２端子素子を用い
たアクティブマトリクス液晶表示素子に応用しても優れ
た効果が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の構成の１実施例を説明
する図

【図２】従来のＴＮ型液晶表示素子の構成図と表示面に
垂直に光が入射する場合の光の透過状態を説明する図

【図３】従来のＴＮ型液晶表示素子の構成図と表示面に
斜めに光が入射する場合の光の透過状態を説明する図

【図４】光学軸が法線方向から傾いた負の一軸性光学異
方体によって視角特性が改善される原理を示した模式図

【図５】実施例１、２、比較例１、ＴＮ液晶の屈折率異
方性の波長分散を説明する図である。

【図６】実施例１の視角による色味変化を説明する図で
ある。

【図７】実施例２の視角による色味変化を説明する図で
ある。

【図８】比較例１の視角による色味変化を説明する図で
ある。

【符号の説明】

０−−−−−−−−−入射光１、２ −−−−−−偏光板１．１、２．１−−−偏光軸１．３−−−−−−−偏光子から出た光１．４−−−−−−−光の進む方向３−−−−−−−−−ＴＮ型液晶セル３．１−−−−−−−ＴＮ型液晶セルから出た光３．３−−−−−−−液晶分子７−−−−−−−−−光学異方素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０
゜のＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に
配置された２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子
の間に少なくとも１枚の光学異方素子を配置した液晶表
示素子において、該光学異方素子の屈折率異方性の波長
分散が、該ＴＮ型液晶の屈折率異方性の波長分散に比べ
て小さいことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】該光学異方素子の屈折率異方性が可視域
において変化しない、または、短波長側で小さく長波長
側で大きいことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素
子。
【請求項３】該光学異方素子のうち少なくとも１枚は
レターデーション値がゼロとなる方向が存在せず、レタ
ーデーション値の絶対値が最小となる方向がフィルム法
線方向にも面方向にもないことを特徴とする請求項２記
載の液晶表示素子。
【請求項４】該光学異方素子が光学特性の異なる少な
くとも２つの層から成り、少なくとも１つの層が光学的
に負の一軸性を有すると共に光軸がフィルム法線方向で
あり、他の少なくとも１つの層が光学的に負の一軸性を
有すると共に光軸がフィルム法線方向から５°〜８５°
傾斜していることを特徴とする請求項３記載の液晶表示
素子。