JP2000347165A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充分なコントラスト、色特性および階調特性
の広い視野角を得る。 【解決手段】 偏光板２，３間にプラズマアドレス駆動
液晶素子４を配置し、該液晶素子４と各偏光板２，３と
の間に視野角補償部材５，６をそれぞれ配置する。液晶
素子４はＮｐ液晶を用いたＴＮモードの素子で、液晶分
子は電圧無印加時に各基板９，１０に対して水平かつ一
方向に配向し、プレチルト角は５°〜１０°である。視
野角補償部材５，６のｎｂはｎｙと平行で、ｎａ，ｎｃ
はｎｘ，ｎｚに対してｎｙ，ｎｂ回りに角度θだけ傾斜
する。偏光板２，３の吸収軸２５，２６と視野角補償部
材５，６の主屈折率ｎａ１，ｎａ２の方向とは平行で、
主屈折率ｎａ１，ｎａ２の方向とラビング方向２７，２
８とは平行かつ逆方向である。液晶層１１の位相差が４
００〜４５０ｎｍのとき、視野角補償部材５，６の位相
差は法線方向３１で９０〜１２０ｎｍで、面３０内で１
５〜２５ｎｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマアドレス
液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマアドレス液晶表示装置（ＰＡＬ
Ｃ）は、液晶分子のスイッチングを放電プラズマを利用
して行うものであり、従来からのＴＦＴ（薄膜トランジ
スタ）素子などの半導体素子を多数設けたものに比べて
低コストで容易に大画面化が実現できるものとして注目
されている。

【０００３】一方、ＴＮ（ツイステッドネマティック）
モードやＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）
モードの液晶表示装置では、表示は、液晶分子が捩れた
状態と、該捩れが解消された状態とを、電圧の印加によ
って制御し、光を入射または遮断した明暗状態によって
実現される。また、電圧印加によって液晶分子の配向状
態を初期状態から変化させて入射光に複屈折変化を与え
ることによる明暗状態やカラー状態によって、表示が実
現される。このような液晶表示装置では、視野角の拡大
が検討されている。

【０００４】たとえば、ＴＮモードのＴＦＴ素子を用い
た液晶表示装置では、偏光板と液晶素子との間に位相差
補償素子が配置される。たとえば、特開平６−３６６５
号、特開平６−２１４１１６号、特開平６−２２２３５
７号、特開平６−２３５９１４号、特開平６−７５１１
６号、特開平７−１８１３２５号、特開平７−１９８９
４３号、特開平９−９０１２７号の公報には、位相差補
償素子の特性やその配置条件を最適化して高い表示品位
を得る技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の各
公報の表示品位向上の技術はいずれも、正の誘電異方性
を有する液晶（Ｎｐ液晶）を用いたノーマリホワイト表
示のＴＮモードのＴＦＴ素子を用いた液晶表示装置に対
するものである。広視野角なプラズマアドレス液晶表示
装置に対して、このような表示品位向上の検討はなされ
ていない。

【０００６】プラズマアドレス液晶表示装置に適用でき
る液晶は、ＴＮモードのＴＦＴ素子を用いた液晶表示装
置に適用できる液晶とは、誘電率、弾性率および屈折率
などの特性が異なる。さらに、プラズマアドレス液晶表
示装置において、液晶の電圧透過率特性の飽和電圧を液
晶層に印加するためには、液晶層と、プラズマ駆動基板
の液晶層側の基板との容量分割を考慮して、液晶素子の
セル厚は６μｍ以上に設定する必要がある。また、液晶
層のリタデーションは４００ｎｍ以上に設定する必要が
ある。さらに、プラズマアドレス液晶表示装置におい
て、駆動電圧印加時にディスクリネーションラインの発
生を防止するためには、液晶分子のプレチルト角は６°
〜１０°の範囲に設定する必要がある。

【０００７】このように、従来のＴＮモードのＴＦＴ素
子を用いた液晶表示装置とは異なった条件で設計される
プラズマアドレス液晶表示装置において、上述の各公報
の技術をそのまま適用しても、充分なコントラスト、色
特性および階調特性の広い視野角を得ることができな
い。特に、赤色特性の低下が顕著である。

【０００８】本発明の目的は、充分なコントラスト、色
特性および階調特性の広い視野角を得られるプラズマア
ドレス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】本発明は、第１および第
２の偏光板と、第１および第２の偏光板間に配置され、
マトリクス状に配列された絵素を有するプラズマアドレ
ス駆動液晶素子と、プラズマアドレス駆動液晶素子と第
１偏光板との間に配置される第１視野角補償手段と、プ
ラズマアドレス駆動液晶素子と第２偏光板との間に配置
される第２視野角補償手段とを含むことを特徴とする液
晶表示装置である。

【００１０】本発明に従えば、プラズマアドレス液晶表
示装置は第１および第２の視野角補償手段がプラズマア
ドレス駆動液晶素子と第１および第２偏光板との間にそ
れぞれ配置される。プラズマアドレス液晶表示装置に適
用できる液晶は、ＴＮモードのＴＦＴ素子を用いた液晶
表示装置に適用できる液晶とは、誘電率、弾性率および
屈折率などの特性が異なり、また液晶素子のセル厚、液
晶層のリタデーション、液晶分子のプレチルト角が制限
されるが、本発明ではこのようなプラズマアドレス液晶
表示装置を第１および第２の視野角補償手段を含んで構
成したので、該装置において高い表示品位で広い視野角
を得ることができる。

【００１１】また本発明は、第１および第２の偏光板
と、第１および第２の偏光板間に配置され、マトリクス
状に配列された絵素を有するプラズマアドレス駆動液晶
素子と、プラズマアドレス駆動液晶素子と第１偏光板と
の間に配置される視野角補償手段とを含むことを特徴と
する液晶表示装置である。

【００１２】本発明に従えば、プラズマアドレス液晶表
示装置は視野角補償手段がプラズマアドレス駆動液晶素
子と第１偏光板との間に配置される。プラズマアドレス
液晶表示装置は上述したように、ＴＮモードのＴＦＴ素
子を用いた液晶表示装置とは、設計条件が異なる。本発
明ではこのようなプラズマアドレス液晶表示装置を視野
角補償手段を含んで構成したので、該装置において高い
表示品位で広い視野角を得ることができる。

【００１３】また本発明は、前記プラズマアドレス駆動
液晶素子は、プラズマ駆動基板と対向基板との間に誘電
異方性が正の液晶をツイスト角が９０°となるように挟
持して成り、電圧無印加時において、液晶分子が各基板
に対して水平かつ一方向に配向するように規制されるこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、ノーマリホワイト表示の
ＴＮモードのプラズマアドレス液晶表示装置を上述した
ように液晶素子と偏光板との間にそれぞれ視野角補償手
段を含んで構成した。または、ノーマリホワイト表示の
ＴＮモードのプラズマアドレス液晶表示装置を上述した
ように液晶素子と一方の偏光板との間に視野角補償手段
を含んで構成した。したがって、これらの装置において
高い表示品位で広い視野角を得ることができる。

【００１５】また本発明は、前記液晶分子のプレチルト
角が、５°〜１０°の範囲に選ばれることを特徴とす
る。

【００１６】本発明に従えば、液晶素子と偏光板との間
にそれぞれ視野角補償手段を含むプラズマアドレス液晶
表示装置、または液晶素子と一方の偏光板との間に視野
角補償手段を含むプラズマアドレス液晶表示装置におい
て、高い表示品位で広い視野角が得られるとともに、プ
レチルト角を上述の範囲に選ぶことによって、駆動電圧
印加時におけるディスクリネーションラインの発生を防
止することができ、さらに優れた表示品位を得ることが
できる。

【００１７】また本発明は、前記視野角補償手段は、主
屈折率ｎａ，ｎｂ，ｎｃを有し、三次元の座標軸ｎｘ，
ｎｙ，ｎｚのうちのｎｘ，ｎｙを仮想平面内に設定し、
該仮想平面の法線方向にｎｚを設定したとき、ｎｂの方
向はｎｙと平行に、ｎａの方向はｎｘに対してｎｙ回り
に角度θだけ傾斜するように、ｎｃの方向はｎｚに対し
てｎｂ回りに角度θだけ傾斜するようにそれぞれ選ば
れ、第１偏光板の吸収軸と第１視野角補償手段の主屈折
率ｎａの方向とが平行に選ばれ、第２偏光板の吸収軸と
第２視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向とが平行に選
ばれ、第１視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向と液晶
層の第１視野角補償手段に最近接する液晶分子の配向方
向とが平行かつ逆方向に選ばれ、第２視野角補償手段の
主屈折率ｎａの方向と液晶層の第２視野角補償手段に最
近接する液晶分子の配向方向とが平行かつ逆方向に選ば
れ、液晶層の位相差が４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲の
とき、第１および第２視野角補償手段の法線方向の位相
差は９０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲に選ばれ、面内の位相
差は１５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲に選ばれることを特徴と
する。

【００１８】本発明に従えば、液晶素子と偏光板との間
にそれぞれ視野角補償手段を含むプラズマアドレス液晶
表示装置において、具体的に上述のように位置関係を選
ぶことによって、高い表示品位で広い視野角を確実に得
ることができる。

【００１９】また本発明は、前記視野角補償手段は、主
屈折率ｎａ，ｎｂ，ｎｃを有し、三次元の座標軸ｎｘ，
ｎｙ，ｎｚのうちのｎｘ，ｎｙを仮想平面内に設定し、
該仮想平面の法線方向にｎｚを設定したとき、ｎｂの方
向はｎｙと平行に、ｎａの方向はｎｘに対してｎｙ回り
に角度θだけ傾斜するように、ｎｃの方向はｎｚに対し
てｎｂ回りに角度θだけ傾斜するようにそれぞれ選ば
れ、第１偏光板の吸収軸と視野角補償手段の主屈折率ｎ
ａの方向とが平行に選ばれ、視野角補償手段の主屈折率
ｎａの方向と液晶層の視野角補償手段に最近接する液晶
分子の配向方向とが平行かつ逆方向に選ばれ、液晶層の
位相差が４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲のとき、視野角
補償手段の法線方向の位相差は９０ｎｍ〜１２０ｎｍの
範囲に選ばれ、面内の位相差は１５ｎｍ〜２５ｎｍの範
囲に選ばれることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、液晶素子と一方の偏光板
との間に視野角補償手段を含むプラズマアドレス液晶表
示装置において、具体的に上述のように位置関係を選ぶ
ことによって、高い表示品位で広い視野角を確実に得る
ことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある液晶表示装置１の構成および位置関係を示す図であ
る。液晶表示装置１はノーマリホワイト表示のＴＮモー
ドのプラズマアドレス液晶表示装置であり、第１偏光板
２、第２偏光板３、プラズマアドレス駆動液晶素子４、
第１視野角補償部材５および第２視野角補償部材６を備
える。第１および第２偏光板２，３の間にプラズマアド
レス駆動液晶素子４が配置され、プラズマアドレス駆動
液晶素子４と第１偏光板２との間に第１視野角補償部材
５が配置され、プラズマアドレス駆動液晶素子４と第２
偏光板３との間に第２視野角補償部材６が配置される。
また、バックライトを第２偏光板３の外方側に設けても
かまわない。

【００２２】図２は、第１および第２視野角補償部材
５，６の特性を説明するための図である。第１および第
２視野角補償部材５，６はフィルム状または板状の形状
を有し、フィルム延伸法またはディスコティック液晶性
高分子などをＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィル
ムなどの基材に塗布することによって作製される。第１
視野角補償部材５は、主屈折率ｎａ１，ｎｂ１，ｎｃ１
を有する。第２視野角補償部材６は、主屈折率ｎａ２，
ｎｂ２，ｎｃ２を有する。以降の説明では、ｎａ１およ
びｎａ２を総称してｎａとし、ｎｂ１およびｎｂ２を総
称してｎｂとし、ｎｃ１およびｎｃ２を総称してｎｃと
する。

【００２３】図２に示されるような三次元の座標軸ｎ
ｘ，ｎｙ，ｎｚのうちのｎｘ，ｎｙを仮想平面３０内に
設定し、該仮想平面３０の法線方向３１にｎｚを設定し
たとき、ｎｂの方向はｎｙと平行に設定される。また、
ｎａの方向はｎｘに対してｎｙ回りに角度θだけ傾斜す
るように設定される。また、ｎｃの方向はｎｚに対して
ｎｂ回りに角度θだけ傾斜するように設定される。ま
た、ｎａ≧ｎｂ≧ｎｃの関係を満たすように設定され
る。液晶表示装置１では、このような特性を有する第１
および第２視野角補償部材５，６が後述するような位置
関係で配置される。

【００２４】図３は、プラズマアドレス駆動液晶素子４
の断面図である。プラズマアドレス駆動液晶素子４は具
体的に、プラズマアドレス駆動基板９と対向基板１０と
の間に液晶層１１を介在して構成される。液晶層１１の
基板９，１０の間のツイスト角は、後述するようにして
９０°に設定される。また、プラズマアドレス駆動基板
９に対する液晶分子１２のプレチルト角およびカラーフ
ィルタ基板１０に対する液晶分子１２のプレチルト角は
ともに、５°〜１０°の範囲に選ばれる。

【００２５】液晶層１１を構成する液晶としては、誘電
異方性が正の液晶（Ｎｐ液晶）が用いられる。またたと
えば、短軸方向の誘電率ε‖＝５．２、長軸方向の誘電
率ε⊥＝３．３、誘電率異方性Δε＝１．９、屈折率異
方性Δｎ＝０．０６６８、カイラルピッチが８０μｍの
液晶が用いられる。

【００２６】図４は、液晶表示装置１の電圧透過率特性
を示すグラフである。液晶層１１に印加される電圧がこ
の特性の飽和電圧となるように、液晶層１１とプラズマ
アドレス駆動基板９を構成する誘電体シート１９との容
量分割を考慮して、液晶層１１のセル厚が選ばれ、たと
えば６．３μｍに選ばれる。液晶層１１のセル厚は、図
示しないセル厚保持材であるプラスチックビーズによっ
て規制される。

【００２７】プラズマアドレス駆動基板９は次のように
して構成される。すなわち、間隔をあけて配置されるプ
ラズマ支持基板１５と誘電体シート１９との間が、複数
の互いに平行な帯状の隔壁１８によって仕切られる。誘
電体シート１９としては、たとえば薄いガラス基板が用
いられる。プラズマ支持基板１５と誘電体シート１９と
の間であって、隔壁１８によって仕切られた各空間に
は、プラズマガスが封入されてチャネル２１が形成され
る。各チャネル２１に対しては、プラズマ支持基板１５
の該空間側表面に、プラズマガスをプラズマ化するため
のアノード電極１６とカソード電極１７とが設けられ
る。誘電体シート１９のチャネル２１とは反対側の表
面、すなわち液晶層１１側の表面には、液晶層１１に最
近接するようにして配向膜２０が設けられる。

【００２８】対向基板１０は次のようにして構成され
る。すなわち、ガラスなどの透光性基板にカラーフィル
タを形成して成るカラーフィルタ基板２２の上に、帯状
の前記チャネル２１とは直交するようにして、データ線
としての帯状の透明電極２３が複数形成される。また、
透明電極２３を覆い、液晶層１１に最近接するようにし
て配向膜２４が設けられる。

【００２９】配向膜２０，２４は、配向膜用の樹脂膜を
形成した後、該樹脂膜表面をラビング処理することによ
って形成される。該配向膜２０，２４は、液晶層１１へ
の電圧無印加時において、液晶分子１２をプラズマアド
レス駆動基板９および対向基板１０に対して水平かつ一
方向に配向するように規制するための膜である。

【００３０】配向膜２４のラビング方向である第１ラビ
ング方向２７は、図１中の配向膜２４面内に予め定めら
れるｘ軸を基準として、角度φ＝４５°に設定される。
配向膜２０のラビング方向である第２ラビング方向２８
は、図１中の配向膜２０面内に予め定められるｘ軸を基
準として、角度φ＝３１５°に設定される。これによっ
て、配向膜２０，２４の間で液晶分子１２は９０°ツイ
ストする。この場合、液晶分子１２は第１偏光板２５の
側から見て右回りにツイストする。

【００３１】このようにして構成されるプラズマアドレ
ス駆動液晶素子４において、各チャネル２１と透明電極
２３との交点部分が絵素であり、このような絵素はマト
リクス状に配列される。また、各チャネル２１のプラズ
マガスはイオン化が可能であり、各チャネル２１は、電
極１６，１７間に印加される電圧によって、導通のある
イオン化したプラズマ状態と、導通のないイオン化して
いない状態との間を電気的に切替わるスイッチとして機
能する。チャネル２１が導通状態になっているときに
は、該チャネル２１と透明電極２３との間の液晶層１１
に電圧が印加され、チャネル２１が非導通状態になって
いるときには、該チャネル２１と透明電極２３との間の
液晶層１１には電圧が印加されない。このようにして各
絵素毎に液晶層１１への電圧の印加を切替えて液晶分子
１２の配向状態を選択し、液晶分子１２の各配向状態で
光を透過または遮断することによって、表示が行われ
る。

【００３２】再び図１を参照して、液晶表示装置１の位
置関係について説明する。第１偏光板２の吸収軸２５と
第１視野角補償部材５の最大の主屈折率ｎａ１の方向と
は、平行に設定される。また、第２偏光板３の吸収軸２
６と第２視野角補償部材６の最大の主屈折率ｎａ２の方
向とは、平行に設定される。また、第１視野角補償部材
５の最大の主屈折率ｎａ１の方向と液晶層１１の第１視
野角補償部材５に最近接する液晶分子１２の配向方向、
すなわち第１ラビング方向２７とが、平行かつ逆方向に
設定される。さらに、第２視野角補償部材６の最大の主
屈折率ｎａ２の方向と液晶層１１の第２視野角補償部材
６に最近接する液晶分子１２の配向方向、すなわち第２
ラビング方向２８とが、平行かつ逆方向に設定される。
また、液晶層１１の位相差が４００ｎｍ〜４５０ｎｍの
範囲のときに、第１および第２視野角補償部材５，６の
法線方向３１の位相差が９０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲と
なるように設定され、また仮想平面３０内の位相差が１
５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲となるように設定される。

【００３３】次に、第１の最適化検討について説明す
る。第１および第２の視野角補償部材５，６の傾斜角θ
を２２．５°とし、主屈折率ｎａ方向のリタデーション
を３５ｎｍとし、主屈折率ｎｃ方向のリタデーションを
７５ｎｍ〜２２５ｎｍの範囲で変化させ、液晶分子１２
のプレチルト角を６°として、電圧無印加時の光の透過
率を１００％としたときの、透過率９８％の白表示が得
られる電圧と、透過率１．６％の黒表示が得られる電圧
とを用いて、コントラスト比を表示画面の上下左右方向
についてそれぞれ測定した。図５は、このときの主屈折
率ｎｃ方向のリタデーション（ｎｍ）とコントラスト比
１０が得られる視野角との関係を示すグラフである。図
５から、すべての方向において、視野角依存性の小さい
主屈折率ｎｃ方向のリタデーションは１５０ｎｍ付近で
あることが判った。

【００３４】続いて、第２の最適化検討について説明す
る。第１および第２の視野角補償部材５，６の傾斜角θ
を２５°とした以外は、第１の最適化検討と同様の条件
で、コントラスト比を測定した。図６は、このときの主
屈折率ｎｃ方向のリタデーション（ｎｍ）とコントラス
ト比１０が得られる視野角との関係を示すグラフであ
る。図６から、すべての方向において、視野角依存性の
小さい主屈折率ｎｃ方向のリタデーションは１３５ｎｍ
付近であることが判った。

【００３５】また、第１および第２の最適化検討の結果
を比較すると、視野角補償部材５，６の傾斜角θが２５
°の方が視野角が広くなっていることが判る。したがっ
て、傾斜角θは大きくすることが好ましい。ただし、傾
斜角θは製造上の問題から２５°以上に大きくすること
は困難である。

【００３６】続いて、第３の最適化検討について説明す
る。第１および第２の視野角補償部材５，６の傾斜角θ
を２５°とし、主屈折率ｎａ方向のリタデーションを３
５ｎｍとし、主屈折率ｎｃ方向のリタデーションを１３
５ｎｍとし、液晶分子１２のプレチルト角を１°〜１５
°の範囲で変化させて、第１の最適化検討と同様にし
て、コントラスト比を測定した。図７は、このときの液
晶分子１２のプレチルト角とコントラスト比１０が得ら
れる視野角との関係を示すグラフである。図７から、デ
ィスクリネーションラインの発生を抑え、電圧透過率特
性、視野角の色変化特性および階調特性などの表示品位
を考慮して、プレチルト角を５°〜１０°の範囲に選ぶ
ことが好ましいことが判った。また、配向膜２０，２４
において安定的に得られるプレチルト角は６°であっ
た。

【００３７】続いて、第４の最適化検討について説明す
る。第１および第２の視野角補償部材５，６の傾斜角θ
を２５°とし、主屈折率ｎａ方向のリタデーションを３
５ｎｍとし、主屈折率ｎｃ方向のリタデーションを１３
５ｎｍとし、液晶分子１２のプレチルト角を６°とし、
液晶層１１のセル厚を変化させることによって液晶層１
１のリタデーションｄＬＣ・Δｎを３６０ｎｍ〜４２０
ｎｍの範囲で変化させて、第１の最適化検討と同様にし
て、コントラスト比を測定した。図８は、このときの液
晶層１１のリタデーションｄＬＣ・Δｎとコントラスト
比１０が得られる視野角との関係を示すグラフである。
図８から、液晶層１１のリタデーションｄＬＣ・Δｎが
小さいほど視野角が広くなることが判った。ただし、プ
ラズマアドレス駆動においては液晶の誘電率に制約があ
るので、液晶のΔｎをさらに小さくすることはできな
い。また、大型直視型のディスプレイに要求される電圧
透過率特性、視野角の色変化特性、階調特性、および液
晶分子の電圧応答速度を考慮すると、少なくとも６．３
μｍのセル厚が必要である。

【００３８】次に、本発明の液晶表示装置を実施例１お
よび比較例１，２で説明する。

【００３９】（実施例１）実施例１では、上述の最適化
検討結果に基づいて、視野角補償効果が最も高い条件、
すなわち最も広い視野角が得られる条件で液晶表示装置
１を作製した。具体的には、カラーフィルタ基板２２の
上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）から成る透明電極２
３を３００ｎｍの厚みで形成した。さらに、配向膜用樹
脂膜として日本合成ゴム社製の商品名ＡＬ４５５２を、
カラーフィルタ基板２２の上の透明電極２３を覆う有効
表示領域内にスクリーン印刷し、焼成し、樹脂膜表面に
前記角度φ＝４５°の第１ラビング方向２７でラビング
処理を行って、１００ｎｍの膜厚の配向膜２４を形成し
た。このようにして対向基板１０を作製した。

【００４０】プラズマアドレス駆動基板９は、上述した
ような公知の技術によって作製した。なお、誘電体シー
ト１９の液晶層１１の側の表面には、配向膜用樹脂膜と
して日本合成ゴム社製の商品名ＡＬ４５５２をスピンコ
ート法によって塗布し、焼成し、樹脂膜表面に前記角度
φ＝３１５°の第２ラビング方向２８でラビング処理を
行って、１００ｎｍの膜厚の配向膜２０を形成した。

【００４１】プラスチックスペーサによって液晶層１１
のセル厚を６．３μｍに設定して、プラズマアドレス駆
動基板９と対向基板１０とを各配向膜２０，２４が互い
に内方を向くようにして、その周縁部をシール材で貼合
わせ、液晶セルを作製した。さらに、液晶セルのセル中
に、ε‖＝５．２、ε⊥＝３．３、Δε＝１．９、Δｎ
＝０．０６６８およびカイラルピッチが８０μｍのＮｐ
型の液晶を注入した。このようにしてプラズマアドレス
駆動液晶素子４を作製した。なお、液晶分子１１のプレ
チルト角は６°とした。

【００４２】図１に示したようにして、第１および第２
偏光板２，３の間に作製したプラズマアドレス駆動液晶
素子４を配置し、液晶素子４と各偏光板２，３との間に
第１および第２視野角補償部材５，６をそれぞれ配置し
て、液晶表示装置１を作製した。各視野角補償部材５，
６の主屈折率ｎａ１，ｎａ２の方向のリタデーションを
３５ｎｍとし、主屈折率ｎｃ１，ｎｃ２の方向のリタデ
ーションを１３５ｎｍとし、傾斜角θを２５°とした。

【００４３】図９は、実施例１で作製した液晶表示装置
１の等コンター特性を示すグラフである。図１０は、該
液晶表示装置１の視野角０°方向の階調特性を示すグラ
フである。図１１は、該液晶表示装置１の視野角４５°
方向の階調特性を示すグラフである。図１２は、該液晶
表示装置１の視野角９０°方向の階調特性を示すグラフ
である。図１０〜図１２において、横軸は上下左右方向
の角度を表し、縦軸は透過率を表す。

【００４４】（比較例１）比較例１の液晶表示装置は、
視野角補償部材５，６が異なる以外は実施例１の液晶表
示装置１と同様にして構成される。具体的には、面内リ
タデーションが３５ｎｍで、法線方向のリタデーション
が１１０ｎｍの視野角補償部材を用いて構成した。

【００４５】図１３は、比較例１で作製した液晶表示装
置の等コンター特性を示すグラフである。図１４は、該
液晶表示装置の視野角０°方向の階調特性を示すグラフ
である。図１５は、該液晶表示装置の視野角４５°方向
の階調特性を示すグラフである。図１６は、該液晶表示
装置の視野角９０°方向の階調特性を示すグラフであ
る。図１４〜図１６において、横軸は上下左右方向の角
度を表し、縦軸は透過率を表す。

【００４６】（比較例２）比較例２の液晶表示装置は、
視野角補償部材５，６が異なる以外は実施例１の液晶表
示装置１と同様にして構成される。具体的には、視野角
補償部材を用いないで構成した。

【００４７】図１７は、比較例２で作製した液晶表示装
置の等コンター特性を示すグラフである。図１８は、該
液晶表示装置の視野角０°方向の階調特性を示すグラフ
である。図１９は、該液晶表示装置の視野角４５°方向
の階調特性を示すグラフである。図２０は、該液晶表示
装置の視野角９０°方向の階調特性を示すグラフであ
る。図１８〜図２０において、横軸は上下左右方向の角
度を表し、縦軸は透過率を表す。

【００４８】実施例および比較例１，２から、実施例１
の液晶表示装置１は比較例１，２の液晶表示装置に比べ
て、優れたコントラスト、色特性および階調特性の広い
視野角が得られることが判った。また、実施例１の液晶
表示装置１の色特性の視野角依存性は大型直視ディスプ
レイに要求される特性を満足するものであった。比較例
１，２の液晶表示装置では、色特性の視野角依存性が赤
色にシフトし、視野角特性および階調特性の視野角依存
性は大型直視ディスプレイに要求される特性を満足する
ものではなかった。

【００４９】なお、本形態では、第１および第２偏光板
２，３の間にプラズマアドレス駆動液晶素子４を配置
し、液晶素子４と各偏光板２，３の間に第１および第２
視野角補償部材５，６をそれぞれ配置して構成した液晶
表示装置１について説明したけれども、液晶素子４と一
方の偏光板２との間のみに視野角補償部材を配置して液
晶表示装置を構成する例も本発明の範囲に属するもので
あり、本形態と同様の効果を得ることができる。

【００５０】本発明に基づく液晶表示装置は、たとえば
パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、アミュー
ズメント機器およびテレビジョン装置などの大型平面デ
ィスプレイ、シャッター効果を利用した表示板、窓、扉
および壁に好適に用いることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１およ
び第２の偏光板間にプラズマアドレス駆動液晶素子が配
置され、プラズマアドレス駆動液晶素子と各偏光板との
間に第１および第２視野角補償手段がぞれぞれ配置され
て液晶表示装置が構成され、このように第１および第２
視野角補償手段を含んで液晶表示装置を構成したので、
高い表示品位で広い視野角が得られる。

【００５２】また本発明によれば、第１および第２の偏
光板間にプラズマアドレス駆動液晶素子が配置され、プ
ラズマアドレス駆動液晶素子と一方の偏光板との間に視
野角補償手段が配置されて液晶表示装置が構成され、こ
のように視野角補償手段を含んで液晶表示装置を構成し
たので、高い表示品位で広い視野角が得られる。

【００５３】また本発明によれば、プラズマアドレス駆
動液晶素子は、プラズマ駆動基板と対向基板との間に誘
電異方性が正の液晶をツイスト角が９０°となるように
挟持して成り、電圧無印加時において、液晶分子が各基
板に対して水平かつ一方向に配向するように規制され、
このようなノーマリホワイト表示のＴＮモードのプラズ
マアドレス液晶表示装置を視野角補償手段を含んで構成
したので、高い表示品位で広い視野角を得ることができ
る。

【００５４】また本発明によれば、前記液晶表示装置に
おいて液晶分子のプレチルト角が５°〜１０°の範囲に
選ばれる。したがって、高い表示品位で広い視野角が得
られるとともに、駆動電圧印加時にディスクリネーショ
ンラインの発生を防止することができる。

【００５５】また本発明によれば、第１および第２視野
角補償手段は主屈折率ｎａ，ｎｂ，ｎｃを有し、三次元
の座標軸ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを設定したとき、ｎｂはｎｙ
と平行に、ｎａはｎｘに対してｎｙ回りに角度θだけ傾
斜するように、ｎｃはｎｚに対してｎｂ回りに角度θだ
け傾斜するようにそれぞれ選ばれ、第１偏光板の吸収軸
と第１視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向とが平行に
選ばれ、第２偏光板の吸収軸と第２視野角補償手段の主
屈折率ｎａの方向とが平行に選ばれ、第１視野角補償手
段の主屈折率ｎａの方向と液晶層の第１視野角補償手段
に最近接する液晶分子の配向方向とが平行かつ逆方向に
選ばれ、第２視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向と液
晶層の第２視野角補償手段に最近接する液晶分子の配向
方向とが平行かつ逆方向に選ばれ、液晶層の位相差が４
００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲のとき、第１および第２視
野角補償手段の法線方向の位相差は９０ｎｍ〜１２０ｎ
ｍの範囲に選ばれ、面内の位相差は１５ｎｍ〜２５ｎｍ
の範囲に選ばれる。第１および第２視野角補償手段を含
む液晶表示装置をこのように設計することによって、高
い表示品位で広い視野角を確実に得ることができる。

【００５６】また本発明によれば、視野角補償手段は主
屈折率ｎａ，ｎｂ，ｎｃを有し、三次元の座標軸ｎｘ，
ｎｙ，ｎｚを設定したとき、ｎｂはｎｙと平行に、ｎａ
はｎｘに対してｎｙ回りに角度θだけ傾斜するように、
ｎｃはｎｚに対してｎｂ回りに角度θだけ傾斜するよう
にそれぞれ選ばれ、第１偏光板の吸収軸と視野角補償手
段の主屈折率ｎａの方向とが平行に選ばれ、視野角補償
手段の主屈折率ｎａの方向と液晶層の視野角補償手段に
最近接する液晶分子の配向方向とが平行かつ逆方向に選
ばれ、液晶層の位相差が４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲
のとき、視野角補償手段の法線方向の位相差は９０ｎｍ
〜１２０ｎｍの範囲に選ばれ、面内の位相差は１５ｎｍ
〜２５ｎｍの範囲に選ばれる。視野角補償手段を含む液
晶表示装置をこのように設計することによって、高い表
示品位で広い視野角を確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示装置１の
構成および位置関係を示す図である。

【図２】視野角補償部材５，６の特性を説明するための
図である。

【図３】プラズマアドレス駆動液晶素子４の断面図であ
る。

【図４】液晶表示装置１の電圧透過率特性を示すグラフ
である。

【図５】液晶表示装置１に対して第１の最適化検討を行
ったときの、視野角補償部材５，６の主屈折率ｎｃの方
向のリタデーション（ｎｍ）とコントラスト比１０が得
られる視野角との関係を示すグラフである。

【図６】液晶表示装置１に対して第２の最適化検討を行
ったときの、視野角補償部材５，６の主屈折率ｎｃの方
向のリタデーション（ｎｍ）とコントラスト比１０が得
られる視野角との関係を示すグラフである。

【図７】液晶表示装置１に対して第３の最適化検討を行
ったときの、液晶分子１２のプレチルト角とコントラス
ト比１０が得られる視野角との関係を示すグラフであ
る。

【図８】液晶表示装置１に対して第４の最適化検討を行
ったときの、液晶層１１のリタデーションｄＬＣ・Δｎ
とコントラスト比１０が得られる視野角との関係を示す
グラフである。

【図９】実施例１で作製した液晶表示装置１の等コンタ
ー特性を示すグラフである。

【図１０】実施例１で作製した液晶表示装置１の視野角
０°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１１】実施例１で作製した液晶表示装置１の視野角
４５°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１２】実施例１で作製した液晶表示装置１の視野角
９０°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１３】比較例１で作製した液晶表示装置の等コンタ
ー特性を示すグラフである。

【図１４】比較例１で作製した液晶表示装置の視野角０
°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１５】比較例１で作製した液晶表示装置の視野角４
５°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１６】比較例１で作製した液晶表示装置の視野角９
０°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１７】比較例２で作製した液晶表示装置の等コンタ
ー特性を示すグラフである。

【図１８】比較例２で作製した液晶表示装置の視野角０
°方向の階調特性を示すグラフである。

【図１９】比較例２で作製した液晶表示装置の視野角４
５°方向の階調特性を示すグラフである。

【図２０】比較例２で作製した液晶表示装置の視野角９
０°方向の階調特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置 ２ 第１偏光板 ３ 第２偏光板 ４ プラズマアドレス駆動液晶素子 ５ 第１視野角補償部材 ６ 第２視野角補償部材 ９ プラズマアドレス駆動基板 １０ 対向基板 １１ 液晶層 １２ 液晶分子 １５ プラズマ支持基板 １６ アノード電極 １７ カソード電極 １８ 隔壁 １９ 誘電体シート ２０，２４ 配向膜 ２１ チャネル ２２ カラーフィルタ基板 ２３ 透明電極 ２５ 第１偏光板２の吸収軸 ２６ 第２偏光板３の吸収軸 ２７ 第１ラビング方向 ２８ 第２ラビング方向 ３０ 仮想平面 ３１ 仮想平面３０の法線方向 ｎａ，ｎｂ，ｎｃ 視野角補償部材の主屈折率 ｎａ１，ｎｂ１，ｎｃ１ 第１視野角補償部材５の主屈
折率 ｎａ２，ｎｂ２，ｎｃ２ 第２視野角補償部材６の主屈
折率 θ 主屈折率ｎａ，ｎｃの方向の座標軸ｎｘ，ｎｚに対
する傾斜角

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月６日（１９９９．８．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】図４は、液晶表示装置１の電圧透過率特性
を示すグラフである。なお、以下の説明では、透過率を
百分率（％）で説明するが、図４においては透過率を比
率の数値表記で示す。液晶層１１に印加される電圧がこ
の特性の飽和電圧となるように、液晶層１１とプラズマ
アドレス駆動基板９を構成する誘電体シート１９との容
量分割を考慮して、液晶層１１のセル厚が選ばれ、たと
えば６．３μｍに選ばれる。液晶層１１のセル厚は、図
示しないセル厚保持材であるプラスチックビーズによっ
て規制される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】図９は、実施例１で作製した液晶表示装置
１の等コンター特性を示すグラフである。図１０は、該
液晶表示装置１の視野角０°方向の階調特性を示すグラ
フである。図１１は、該液晶表示装置１の視野角４５°
方向の階調特性を示すグラフである。図１２は、該液晶
表示装置１の視野角９０°方向の階調特性を示すグラフ
である。図１０〜図１２において、横軸は上下左右方向
の角度を表し、縦軸は透過率を表す。なお、図１０〜図
１２において透過率は比率の数値表記で示す。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】図１３は、比較例１で作製した液晶表示装
置の等コンター特性を示すグラフである。図１４は、該
液晶表示装置の視野角０°方向の階調特性を示すグラフ
である。図１５は、該液晶表示装置の視野角４５°方向
の階調特性を示すグラフである。図１６は、該液晶表示
装置の視野角９０°方向の階調特性を示すグラフであ
る。図１４〜図１６において、横軸は上下左右方向の角
度を表し、縦軸は透過率を表す。なお、図１４〜図１６
において透過率は比率の数値表記で示す。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】図１７は、比較例２で作製した液晶表示装
置の等コンター特性を示すグラフである。図１８は、該
液晶表示装置の視野角０°方向の階調特性を示すグラフ
である。図１９は、該液晶表示装置の視野角４５°方向
の階調特性を示すグラフである。図２０は、該液晶表示
装置の視野角９０°方向の階調特性を示すグラフであ
る。図１８〜図２０において、横軸は上下左右方向の角
度を表し、縦軸は透過率を表す。なお、図１８〜図２０
において透過率は比率の数値表記で示す。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１９】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２０】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２の偏光板と、 第１および第２の偏光板間に配置され、マトリクス状に
   配列された絵素を有するプラズマアドレス駆動液晶素子
   と、 プラズマアドレス駆動液晶素子と第１偏光板との間に配
   置される第１視野角補償手段と、 プラズマアドレス駆動液晶素子と第２偏光板との間に配
   置される第２視野角補償手段とを含むことを特徴とする
   液晶表示装置。
2. 【請求項２】 第１および第２の偏光板と、 第１および第２の偏光板間に配置され、マトリクス状に
   配列された絵素を有するプラズマアドレス駆動液晶素子
   と、 プラズマアドレス駆動液晶素子と第１偏光板との間に配
   置される視野角補償手段とを含むことを特徴とする液晶
   表示装置。
3. 【請求項３】 前記プラズマアドレス駆動液晶素子は、
   プラズマ駆動基板と対向基板との間に誘電異方性が正の
   液晶をツイスト角が９０°となるように挟持して成り、
   電圧無印加時において、液晶分子が各基板に対して水平
   かつ一方向に配向するように規制されることを特徴とす
   る請求項１または２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶分子のプレチルト角が、５°〜
   １０°の範囲に選ばれることを特徴とする請求項１また
   は２記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記視野角補償手段は、主屈折率ｎａ，
   ｎｂ，ｎｃを有し、三次元の座標軸ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの
   うちのｎｘ，ｎｙを仮想平面内に設定し、該仮想平面の
   法線方向にｎｚを設定したとき、ｎｂの方向はｎｙと平
   行に、ｎａの方向はｎｘに対してｎｙ回りに角度θだけ
   傾斜するように、ｎｃの方向はｎｚに対してｎｂ回りに
   角度θだけ傾斜するようにそれぞれ選ばれ、 第１偏光板の吸収軸と第１視野角補償手段の主屈折率ｎ
   ａの方向とが平行に選ばれ、 第２偏光板の吸収軸と第２視野角補償手段の主屈折率ｎ
   ａの方向とが平行に選ばれ、 第１視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向と液晶層の第
   １視野角補償手段に最近接する液晶分子の配向方向とが
   平行かつ逆方向に選ばれ、 第２視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向と液晶層の第
   ２視野角補償手段に最近接する液晶分子の配向方向とが
   平行かつ逆方向に選ばれ、 液晶層の位相差が４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲のと
   き、第１および第２視野角補償手段の法線方向の位相差
   は９０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲に選ばれ、面内の位相差
   は１５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲に選ばれることを特徴とす
   る請求項１記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記視野角補償手段は、主屈折率ｎａ，
   ｎｂ，ｎｃを有し、三次元の座標軸ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの
   うちのｎｘ，ｎｙを仮想平面内に設定し、該仮想平面の
   法線方向にｎｚを設定したとき、ｎｂの方向はｎｙと平
   行に、ｎａの方向はｎｘに対してｎｙ回りに角度θだけ
   傾斜するように、ｎｃの方向はｎｚに対してｎｂ回りに
   角度θだけ傾斜するようにそれぞれ選ばれ、 第１偏光板の吸収軸と視野角補償手段の主屈折率ｎａの
   方向とが平行に選ばれ、 視野角補償手段の主屈折率ｎａの方向と液晶層の視野角
   補償手段に最近接する液晶分子の配向方向とが平行かつ
   逆方向に選ばれ、 液晶層の位相差が４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲のと
   き、視野角補償手段の法線方向の位相差は９０ｎｍ〜１
   ２０ｎｍの範囲に選ばれ、面内の位相差は１５ｎｍ〜２
   ５ｎｍの範囲に選ばれることを特徴とする請求項２記載
   の液晶表示装置。