JP2982869B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
-
- G—PHYSICS
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- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
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- Polarising Elements (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型液晶表示装置に関し、とくに、水平方向に配向し
た液晶分子に横方向の電界を印加することにより光の透
過・遮断を制御する、いわゆるインプレーンスイッチン
グモードの液晶表示装置に関する。
クス型液晶表示装置に関し、とくに、水平方向に配向し
た液晶分子に横方向の電界を印加することにより光の透
過・遮断を制御する、いわゆるインプレーンスイッチン
グモードの液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶材料を用いる表示装置としては、従
来よりネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を用
い、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式が広く
用いられている。この方式においては、通常、液晶層の
上下に偏光軸が直交するように２枚の偏光板を配置し、
電界印加時には液晶分子が垂直方向に配向するため画像
表示として黒が得られる。ところが、電界印加時に液晶
分子が垂直に配向する場合に液晶層を斜めに透過する光
は、液晶分子により複屈折を生じ偏光方向が回転してし
まうので、表示装置を斜めから見た場合には完全な黒表
示が得られず、コントラストが低下し、良好な画像表示
を観察することのできる視野角が狭いという問題を生じ
ていた。
来よりネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を用
い、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式が広く
用いられている。この方式においては、通常、液晶層の
上下に偏光軸が直交するように２枚の偏光板を配置し、
電界印加時には液晶分子が垂直方向に配向するため画像
表示として黒が得られる。ところが、電界印加時に液晶
分子が垂直に配向する場合に液晶層を斜めに透過する光
は、液晶分子により複屈折を生じ偏光方向が回転してし
まうので、表示装置を斜めから見た場合には完全な黒表
示が得られず、コントラストが低下し、良好な画像表示
を観察することのできる視野角が狭いという問題を生じ
ていた。
【０００３】かかる問題を解決するため、近年液晶に印
加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする、い
わゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによ
る液晶表示装置が提案されている。ＩＰＳモードの場
合、液晶分子は主に基板に対して平行な面内で回転する
ので、斜めから見た場合の電界印加時と非印加時におけ
る複屈折率の度合の相違が小さく、従って、視野角が広
がることが知られている。
加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする、い
わゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによ
る液晶表示装置が提案されている。ＩＰＳモードの場
合、液晶分子は主に基板に対して平行な面内で回転する
ので、斜めから見た場合の電界印加時と非印加時におけ
る複屈折率の度合の相違が小さく、従って、視野角が広
がることが知られている。
【０００４】ＩＰＳモード液晶表示装置の視野角や色調
を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複
屈折特性を有する光学補償材料を配置することが行われ
ている。例えば、特表平５−５０５２４７号公報では、
ＩＰＳモードにおいて基板と偏光子の間に複屈折光補償
基が設置された電気光学的液晶切り替えエレメントが開
示されている。また、特開平９−８０４２４号公報にお
いては、ＩＰＳモードにおいて基板と偏光板の間に複屈
折媒体を配置し、偏光板の偏光軸と複屈折媒体の遅相軸
方向のなす角が２０度以上６０度以下、望ましくは３０
度以上５０度以下とすることで、白表示または中間調表
示を斜め方向から直視した場合に黄色や青色に色づくと
いう問題点が解決されるという点が開示されている。
を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複
屈折特性を有する光学補償材料を配置することが行われ
ている。例えば、特表平５−５０５２４７号公報では、
ＩＰＳモードにおいて基板と偏光子の間に複屈折光補償
基が設置された電気光学的液晶切り替えエレメントが開
示されている。また、特開平９−８０４２４号公報にお
いては、ＩＰＳモードにおいて基板と偏光板の間に複屈
折媒体を配置し、偏光板の偏光軸と複屈折媒体の遅相軸
方向のなす角が２０度以上６０度以下、望ましくは３０
度以上５０度以下とすることで、白表示または中間調表
示を斜め方向から直視した場合に黄色や青色に色づくと
いう問題点が解決されるという点が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＩＰＳモードは、原理
的に視覚特性上の一つの欠点を有している。ＩＰＳモー
ドでは水平方向にホモジニアスな配向をした液晶分子
と、透過軸が画面正面に対して上下と左右の方向を指し
て直交するように配置した２枚の偏光板を用いており、
上下左右の方向から画面を斜めに見るときには、２枚の
透過軸は直交して見える位置関係にありまたホモジニア
ス配向液晶層はツイステッドモード液晶層で生じるよう
な複屈折も少ないことから、十分なコントラストが得ら
れる。これに対して、方位角４５度の方向から画面を斜
めに見るときには、２枚の偏光板の透過軸のなす角が９
０度からずれるように見える位置関係にあることから、
透過光が複屈折を生じ光が漏れるために十分な黒が得ら
れず、コントラストが低下してしまう。図１は従来技術
のＩＰＳモードの液晶ディスプレイのコントラスト曲線
の計算結果である。斜線部分はコントラスト５０以上の
領域を示しており、一方の偏光板の偏光軸に対して４５
度の角度におけるコントラストの低下が４方向（方位角
４５度、１３５度、２２５度、３１５度）において生じ
ていることがわかる。また、４方向でコントラストの低
下が生じる結果、黒から中間調の領域で輝度の反転も生
じている。このような４５度方向でのコントラストの低
下が視覚特性の非常に良いＩＰＳモードの欠点であっ
た。本願発明は、画面正面方向および上下左右方向にお
いては高コントラストが得られているＩＰＳモードの液
晶画像表示装置において、正面および上下左右方向の特
性を低下させることなくさらに４５度方向でのコントラ
ストをも向上させる手段を提供することを目的とする。
的に視覚特性上の一つの欠点を有している。ＩＰＳモー
ドでは水平方向にホモジニアスな配向をした液晶分子
と、透過軸が画面正面に対して上下と左右の方向を指し
て直交するように配置した２枚の偏光板を用いており、
上下左右の方向から画面を斜めに見るときには、２枚の
透過軸は直交して見える位置関係にありまたホモジニア
ス配向液晶層はツイステッドモード液晶層で生じるよう
な複屈折も少ないことから、十分なコントラストが得ら
れる。これに対して、方位角４５度の方向から画面を斜
めに見るときには、２枚の偏光板の透過軸のなす角が９
０度からずれるように見える位置関係にあることから、
透過光が複屈折を生じ光が漏れるために十分な黒が得ら
れず、コントラストが低下してしまう。図１は従来技術
のＩＰＳモードの液晶ディスプレイのコントラスト曲線
の計算結果である。斜線部分はコントラスト５０以上の
領域を示しており、一方の偏光板の偏光軸に対して４５
度の角度におけるコントラストの低下が４方向（方位角
４５度、１３５度、２２５度、３１５度）において生じ
ていることがわかる。また、４方向でコントラストの低
下が生じる結果、黒から中間調の領域で輝度の反転も生
じている。このような４５度方向でのコントラストの低
下が視覚特性の非常に良いＩＰＳモードの欠点であっ
た。本願発明は、画面正面方向および上下左右方向にお
いては高コントラストが得られているＩＰＳモードの液
晶画像表示装置において、正面および上下左右方向の特
性を低下させることなくさらに４５度方向でのコントラ
ストをも向上させる手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明は 第１偏光板
と、第１基板と、液晶層と、第２基板と、第２偏光板と
をこの順序で配置し、第１基板または第２基板のいずれ
か一方の基板の前記液晶層に近い側の表面に、各画素に
対応して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動
の電極群が設けられた液晶表示装置であって、前記第１
偏光板と前記第１基板との間に光学補償フィルムが配置
され、前記第１偏光板と前記第２偏光板の一方が前記液
晶層の黒表示時における液晶遅相軸に対して平行な透過
軸を有し、かつ、他方が前記液晶遅相軸に対して垂直な
透過軸を有し、前記光学補償フィルムが有するフィルム
遅相軸と、前記第１偏光板または前記第２偏光板のいず
れかの有する透過軸とが形成する小さい方の角度が、０
度〜２度または８８度〜９０度である、液晶表示装置に
関する。
と、第１基板と、液晶層と、第２基板と、第２偏光板と
をこの順序で配置し、第１基板または第２基板のいずれ
か一方の基板の前記液晶層に近い側の表面に、各画素に
対応して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動
の電極群が設けられた液晶表示装置であって、前記第１
偏光板と前記第１基板との間に光学補償フィルムが配置
され、前記第１偏光板と前記第２偏光板の一方が前記液
晶層の黒表示時における液晶遅相軸に対して平行な透過
軸を有し、かつ、他方が前記液晶遅相軸に対して垂直な
透過軸を有し、前記光学補償フィルムが有するフィルム
遅相軸と、前記第１偏光板または前記第２偏光板のいず
れかの有する透過軸とが形成する小さい方の角度が、０
度〜２度または８８度〜９０度である、液晶表示装置に
関する。
【０００７】また、本願発明は、前記光学補償フィルム
の面内リターデーションが１９０ｎｍ〜３９０ｎｍであ
ることを特徴とする、液晶表示装置に関する。
の面内リターデーションが１９０ｎｍ〜３９０ｎｍであ
ることを特徴とする、液晶表示装置に関する。
【０００８】さらに、本願発明は、前記光学補償フィル
ムの面内リターデーションが１９０ｎｍ〜３９０ｎｍ
で、厚さ方向のリターデーションが０．３〜０．６５で
あることを特徴とする、液晶表示装置に関する。
ムの面内リターデーションが１９０ｎｍ〜３９０ｎｍ
で、厚さ方向のリターデーションが０．３〜０．６５で
あることを特徴とする、液晶表示装置に関する。
【０００９】さらに、本願発明は、前記光学補償フィル
ムの面内リターデーションが２１０ｎｍ〜３１０ｎｍ
で、厚さ方向のリターデーションが０．３〜０．６５で
あることを特徴とする、液晶表示装置に関する。
ムの面内リターデーションが２１０ｎｍ〜３１０ｎｍ
で、厚さ方向のリターデーションが０．３〜０．６５で
あることを特徴とする、液晶表示装置に関する。
【００１０】さらに、本願発明は、第１偏光板と、第１
基板と、液晶層と、第２基板と、第２偏光板とをこの順
序で配置し、第１基板または第２基板のいずれか一方の
基板の前記液晶層に近い側の表面に、各画素に対応して
一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群
が設けられた液晶表示装置であって、前記第１偏光板と
前記第１基板との間に光学補償フィルムが配置され、前
記第１偏光板と前記第２偏光板の一方が前記液晶層の黒
表示時における液晶遅相軸に対して平行な透過軸を有
し、かつ、他方が前記液晶遅相軸に対して垂直な透過軸
を有し、前記光学補償フィルムが有するフィルム遅相軸
と、前記第１偏光板または前記第２偏光板のいずれかの
有する透過軸とが形成する小さい方の角度が、０度〜２
度または８８度〜９０度であり、前記第１偏光板と前記
第２偏光板の垂直方向のリタデーションの平均値をΔｎ
zとしたときの前記光学補償フィルムの面内リタデーシ
ョンが｛１９０＋４Δｎz｝ｎｍ〜｛３９０＋４Δｎz｝
ｎｍであり、厚さ方向のリタデーションが ｛０．３＋０．００５Δｎz｝ｎｍ〜｛０．６５＋０．
００５Δｎz｝ｎｍ（Δｎz＜２０ｎｍの場合） ｛０．２＋０．０１Δｎz｝ｎｍ〜｛０．５５＋０．０
１Δｎz｝ｎｍ（Δｎz≧２０ｎｍの場合） である液晶表示装置に関する。さらに、本願発明は、前
記面内リタデーションが｛２１０＋４Δｎz｝ｎｍ〜
｛３１０＋４Δｎz｝ｎｍである液晶表示装置に関す
る。
基板と、液晶層と、第２基板と、第２偏光板とをこの順
序で配置し、第１基板または第２基板のいずれか一方の
基板の前記液晶層に近い側の表面に、各画素に対応して
一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群
が設けられた液晶表示装置であって、前記第１偏光板と
前記第１基板との間に光学補償フィルムが配置され、前
記第１偏光板と前記第２偏光板の一方が前記液晶層の黒
表示時における液晶遅相軸に対して平行な透過軸を有
し、かつ、他方が前記液晶遅相軸に対して垂直な透過軸
を有し、前記光学補償フィルムが有するフィルム遅相軸
と、前記第１偏光板または前記第２偏光板のいずれかの
有する透過軸とが形成する小さい方の角度が、０度〜２
度または８８度〜９０度であり、前記第１偏光板と前記
第２偏光板の垂直方向のリタデーションの平均値をΔｎ
zとしたときの前記光学補償フィルムの面内リタデーシ
ョンが｛１９０＋４Δｎz｝ｎｍ〜｛３９０＋４Δｎz｝
ｎｍであり、厚さ方向のリタデーションが ｛０．３＋０．００５Δｎz｝ｎｍ〜｛０．６５＋０．
００５Δｎz｝ｎｍ（Δｎz＜２０ｎｍの場合） ｛０．２＋０．０１Δｎz｝ｎｍ〜｛０．５５＋０．０
１Δｎz｝ｎｍ（Δｎz≧２０ｎｍの場合） である液晶表示装置に関する。さらに、本願発明は、前
記面内リタデーションが｛２１０＋４Δｎz｝ｎｍ〜
｛３１０＋４Δｎz｝ｎｍである液晶表示装置に関す
る。
【００１１】さらに、本願発明は、前記第１偏光板が前
記液晶層の黒表示時における液晶遅相軸に対して平行な
透過軸を有し、かつ、前記第２偏光板が前記液晶遅相軸
と垂直な透過軸を有することを特徴とする、液晶表示装
置に関する。
記液晶層の黒表示時における液晶遅相軸に対して平行な
透過軸を有し、かつ、前記第２偏光板が前記液晶遅相軸
と垂直な透過軸を有することを特徴とする、液晶表示装
置に関する。
【００１２】さらに、本願発明は、前記電極に対して印
加する電圧がゼロまたは最少時において前記液晶表示装
置が黒表示となるように前記液晶層が配向されることを
特徴とする、液晶表示装置に関する。
加する電圧がゼロまたは最少時において前記液晶表示装
置が黒表示となるように前記液晶層が配向されることを
特徴とする、液晶表示装置に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内容を具体的に説
明する。
明する。
【００１４】液晶表示装置には種々の方式のものが存在
するが、一般には、液晶層が光を最大限透過する明表示
状態、すなわち白表示状態を実現する方が、光を最大限
遮蔽する最大濃度表示状態、すなわち黒表示状態を実現
するよりも容易であり、表示コントラストを向上させる
には、黒表示を高濃度にすることが必要である。各種の
液晶表示方式においては、いかにして十分な黒表示を達
成するかということに対して様々な考慮が払われてい
る。従来から広く用いられているツイスティッドネマチ
ックモードの液晶表示装置では、無通電時または通電時
においては液晶分子が回転状態または垂直配向状態とな
るが、回転状態で黒表示を実現するよりも垂直配向状態
で黒表示を実現する方が容易であるため、通電時の垂直
配向状態において黒表示となるような構成を採用してい
るものが多い。これを実現するために、液晶層の上下に
偏光板が、その偏光軸が直交するように設置される。こ
の場合、無通電時においては一方の偏光板を透過して直
線偏光となった光は液晶層で回転し、反対側の偏光板か
ら出射して白表示になるので、このような構成をノーマ
リホワイトとよんでいる。
するが、一般には、液晶層が光を最大限透過する明表示
状態、すなわち白表示状態を実現する方が、光を最大限
遮蔽する最大濃度表示状態、すなわち黒表示状態を実現
するよりも容易であり、表示コントラストを向上させる
には、黒表示を高濃度にすることが必要である。各種の
液晶表示方式においては、いかにして十分な黒表示を達
成するかということに対して様々な考慮が払われてい
る。従来から広く用いられているツイスティッドネマチ
ックモードの液晶表示装置では、無通電時または通電時
においては液晶分子が回転状態または垂直配向状態とな
るが、回転状態で黒表示を実現するよりも垂直配向状態
で黒表示を実現する方が容易であるため、通電時の垂直
配向状態において黒表示となるような構成を採用してい
るものが多い。これを実現するために、液晶層の上下に
偏光板が、その偏光軸が直交するように設置される。こ
の場合、無通電時においては一方の偏光板を透過して直
線偏光となった光は液晶層で回転し、反対側の偏光板か
ら出射して白表示になるので、このような構成をノーマ
リホワイトとよんでいる。
【００１５】これに対して、ＩＰＳモードでは無通電時
には液晶分子が一定の方向に配向し、通電時には配向方
向が約４５度回転して白表示または黒表示を実現する
が、黒表示がより簡単なノーマリブラック、すなわち無
通電時において黒表示となるような構成をとることが多
い。本願発明は、広い視野角度において高コントラスト
の表示を得るための黒表示の実現手段に関するものであ
り、以下では主として、ノーマリブラックにおける無通
電時の液晶状態を想定して説明しているが、ノーマリホ
ワイトにおける通電時の液晶状態として理解することも
できることはいうまでもない。
には液晶分子が一定の方向に配向し、通電時には配向方
向が約４５度回転して白表示または黒表示を実現する
が、黒表示がより簡単なノーマリブラック、すなわち無
通電時において黒表示となるような構成をとることが多
い。本願発明は、広い視野角度において高コントラスト
の表示を得るための黒表示の実現手段に関するものであ
り、以下では主として、ノーマリブラックにおける無通
電時の液晶状態を想定して説明しているが、ノーマリホ
ワイトにおける通電時の液晶状態として理解することも
できることはいうまでもない。
【００１６】図２は従来技術のＩＰＳモードの構成を示
している。液晶層１０の上下には偏光板１２、１４が２
枚配置され、液晶層の分子長軸方向すなわち液晶遅相軸
１６と一方の偏光板（図２では偏光板１４）の透過軸２
０とが垂直、液晶遅相軸１６と他方の偏光板（図２では
偏光板１２）の透過軸１８とが平行となっている。偏光
板の正面方向から入射した光は透過軸の方向に偏光面を
有する直線偏光となり、偏光面と液晶遅相軸とは平行又
は垂直であるので直線偏光の偏光面は回転等せずに液晶
層１０を透過し、反対側の偏光板で遮断されることによ
り、黒表示が得られる。これに対して、偏光板から斜め
に入射した光は、反対側の偏光板の透過軸と平行な成分
を有し、また、液晶層でも複屈折を生じうることから、
反対側の偏光板で遮断されずに透過する光が生じ、従っ
て十分な黒表示が得られずコントラストが低下してしま
う。斜めから偏光板に入射した光が反対側の偏光板の透
過軸と平行な成分を有することは、いわゆる直交してエ
ックス（Ｘ）の文字を形成する２本の矢印（すなわち、
透過軸１８、２０）を、真上から見ると２本の矢印は直
交してみえるが、斜めから見るとエックスの文字が歪
み、２本の矢印のなす角度が９０度からずれることから
も直感的に理解できる。
している。液晶層１０の上下には偏光板１２、１４が２
枚配置され、液晶層の分子長軸方向すなわち液晶遅相軸
１６と一方の偏光板（図２では偏光板１４）の透過軸２
０とが垂直、液晶遅相軸１６と他方の偏光板（図２では
偏光板１２）の透過軸１８とが平行となっている。偏光
板の正面方向から入射した光は透過軸の方向に偏光面を
有する直線偏光となり、偏光面と液晶遅相軸とは平行又
は垂直であるので直線偏光の偏光面は回転等せずに液晶
層１０を透過し、反対側の偏光板で遮断されることによ
り、黒表示が得られる。これに対して、偏光板から斜め
に入射した光は、反対側の偏光板の透過軸と平行な成分
を有し、また、液晶層でも複屈折を生じうることから、
反対側の偏光板で遮断されずに透過する光が生じ、従っ
て十分な黒表示が得られずコントラストが低下してしま
う。斜めから偏光板に入射した光が反対側の偏光板の透
過軸と平行な成分を有することは、いわゆる直交してエ
ックス（Ｘ）の文字を形成する２本の矢印（すなわち、
透過軸１８、２０）を、真上から見ると２本の矢印は直
交してみえるが、斜めから見るとエックスの文字が歪
み、２本の矢印のなす角度が９０度からずれることから
も直感的に理解できる。
【００１７】上下の偏光板の透過軸は液晶の遅相軸と平
行または垂直であればよい。平行とは、２本の軸が形成
する角の小さいほうの角度が０度〜５度、好ましくは０
度〜２度、さらに好ましくは０度〜１度であることを意
味し、垂直とは、２本の軸が形成する角の小さいほうの
角度が８５度〜９０度、好ましくは８８度〜９０度、さ
らに好ましくは８９度〜９０度であることを意味する。
これらの角度範囲から外れる程度が大きくなるほど、直
線偏光の遮断性が劣化し、コントラストが低下する。
行または垂直であればよい。平行とは、２本の軸が形成
する角の小さいほうの角度が０度〜５度、好ましくは０
度〜２度、さらに好ましくは０度〜１度であることを意
味し、垂直とは、２本の軸が形成する角の小さいほうの
角度が８５度〜９０度、好ましくは８８度〜９０度、さ
らに好ましくは８９度〜９０度であることを意味する。
これらの角度範囲から外れる程度が大きくなるほど、直
線偏光の遮断性が劣化し、コントラストが低下する。
【００１８】本願発明者は、斜めから見たときに生じる
コントラスト低下を改善するためには、斜めに透過する
光の複屈折を補正し、元に戻すことが必要であり、液晶
層と偏光板との間に以下のような特性を有する光学補償
フィルムを設けることでそれを実現できることを見出し
た。
コントラスト低下を改善するためには、斜めに透過する
光の複屈折を補正し、元に戻すことが必要であり、液晶
層と偏光板との間に以下のような特性を有する光学補償
フィルムを設けることでそれを実現できることを見出し
た。
【００１９】図３は本願発明の一例を示している。液晶
層３０の上下には偏光板３２、３４が配置され、一方の
偏光板（図３では偏光板３４）と液晶層３０の間には光
学補償フィルム３６が挿入されている。光学補償フィル
ム３６のフィルム遅相軸４６と偏光板３２の透過軸４２
とはほぼ平行（図３）、またはほぼ垂直（図４）とする
ことが必要である。このような配置をとることで、光学
補償フィルムにより斜めからの光の複屈折を改善しつ
つ、正面方向の特性を何ら変化させないことが可能とな
る。具体的には、正面方向から見たとき、フィルム遅相
軸４６と透過軸４２のなす角の小さい方の角度が０度以
上２度以下、または８８度以上９０度以下であることが
望ましい。したがって、フィルム遅相軸４６は、透過軸
４２、４４、および液晶遅相軸４０とは平行または垂直
となる。光学補償フィルム３６のフィルム遅相軸４６が
透過軸４２、４４または液晶遅相軸４０に対して斜めに
配置されていると、正面方向から入射し偏光板により直
線偏光となった入射光が複屈折を受けて楕円偏光となっ
てしまい、正面方向のノーマリブラックが実現できなく
なる。
層３０の上下には偏光板３２、３４が配置され、一方の
偏光板（図３では偏光板３４）と液晶層３０の間には光
学補償フィルム３６が挿入されている。光学補償フィル
ム３６のフィルム遅相軸４６と偏光板３２の透過軸４２
とはほぼ平行（図３）、またはほぼ垂直（図４）とする
ことが必要である。このような配置をとることで、光学
補償フィルムにより斜めからの光の複屈折を改善しつ
つ、正面方向の特性を何ら変化させないことが可能とな
る。具体的には、正面方向から見たとき、フィルム遅相
軸４６と透過軸４２のなす角の小さい方の角度が０度以
上２度以下、または８８度以上９０度以下であることが
望ましい。したがって、フィルム遅相軸４６は、透過軸
４２、４４、および液晶遅相軸４０とは平行または垂直
となる。光学補償フィルム３６のフィルム遅相軸４６が
透過軸４２、４４または液晶遅相軸４０に対して斜めに
配置されていると、正面方向から入射し偏光板により直
線偏光となった入射光が複屈折を受けて楕円偏光となっ
てしまい、正面方向のノーマリブラックが実現できなく
なる。
【００２０】次に、本願発明では、光学補償フィルムと
して直線偏光の偏光軸を回転させる性質を有するものを
用いる。斜めの方位角方向から偏光板に入射して直線偏
光となった光の偏光軸がそのまま直進したのでは、反対
側の偏光板に到達する際には、直線偏光の偏光軸と反対
側の偏光板の偏光軸とは直交しないことから、直線偏光
を途中で回転させるのである。特に望ましい光学補償フ
ィルムはλ／２板に近い特性を示すフィルムである。λ
／２板は、リタデーションがΔｎｄ＝λ／２（λは光の
波長）という値を有するものであり、λ／２板の遅相軸
から偏光面がφずれた直線偏光が入射すると直線偏光を
２φ回転させるという性質を有する。ここで、 Δｎｄ＝（ｎx−ｎy）×ｄ ただし、ｎxはフィルム面内の屈折率最大値最大方向
（ｘ軸）の屈折率 ｎyはフィルム面内にてｘ軸と直交する方向（ｙ軸）の
屈折率 ｄはフィルムの厚み である。光学補償フィルムのリタデーションがλ／２に
近いほど出射側の偏光板に到達した光が直線偏光に近く
なる。可視光の波長領域が約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍ
であり、本願発明の液晶表示装置に用いる光学補償フィ
ルムとしてはそのリタデーション値が可視光の波長領域
の１／２倍である約１９０ｎｍ〜約３９０ｎｍであれば
有効に作用し、可視光について斜めから見た場合のコン
トラストを向上させ、視角特性を向上させることができ
る。
して直線偏光の偏光軸を回転させる性質を有するものを
用いる。斜めの方位角方向から偏光板に入射して直線偏
光となった光の偏光軸がそのまま直進したのでは、反対
側の偏光板に到達する際には、直線偏光の偏光軸と反対
側の偏光板の偏光軸とは直交しないことから、直線偏光
を途中で回転させるのである。特に望ましい光学補償フ
ィルムはλ／２板に近い特性を示すフィルムである。λ
／２板は、リタデーションがΔｎｄ＝λ／２（λは光の
波長）という値を有するものであり、λ／２板の遅相軸
から偏光面がφずれた直線偏光が入射すると直線偏光を
２φ回転させるという性質を有する。ここで、 Δｎｄ＝（ｎx−ｎy）×ｄ ただし、ｎxはフィルム面内の屈折率最大値最大方向
（ｘ軸）の屈折率 ｎyはフィルム面内にてｘ軸と直交する方向（ｙ軸）の
屈折率 ｄはフィルムの厚み である。光学補償フィルムのリタデーションがλ／２に
近いほど出射側の偏光板に到達した光が直線偏光に近く
なる。可視光の波長領域が約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍ
であり、本願発明の液晶表示装置に用いる光学補償フィ
ルムとしてはそのリタデーション値が可視光の波長領域
の１／２倍である約１９０ｎｍ〜約３９０ｎｍであれば
有効に作用し、可視光について斜めから見た場合のコン
トラストを向上させ、視角特性を向上させることができ
る。
【００２１】さらに、このようなλ／２板に相当する光
学補償フィルムにより直線偏光を直線偏光のまま回転さ
せる際に、回転後の直線偏光の偏光面と出射側の偏光板
の透過軸とが垂直となるように配置することで、より黒
表示濃度を高めることが可能となる。このような光学補
償フィルムは、正面方向からの光に対しては何ら光学的
な影響を与えないが、斜め方向からの光に対してλ／２
板としての効果を発揮することとなる。以下、この点を
説明する。図５は、斜め方向から見たときの、２枚の偏
光板の透過軸５２、５４および光学補償フィルムのフィ
ルム遅相軸５８の位置関係を示している。ここでフィル
ムの遅相軸とは、フィルム中を斜めに光が進行するとき
に２軸フィルムに２つの固有な偏光軸とそれに対応する
屈折率が存在するところ、そのうちの屈折率が大きいほ
うの軸を指す。上下の偏光板の吸収軸は４５度の方位角
方向からみると偏平なエックス（Ｘ）の文字となるが、
偏光板の透過軸すなわち偏光軸は偏光板の吸収軸と直交
するので、透過軸５２、５４は縦長のＸとなる。光学補
償フィルムのフィルム遅相軸５８が透過軸５２とずれて
いるのは光学補償フィルムの厚み方向の屈折率が面内の
屈折率と異なる、すなわち２軸性フィルムであるためで
ある。透過軸５２と透過軸５４は９０度から角度ψだけ
ずれている。方位角方向４５度、極角方向θ0のときの
ψは幾何学的に求めることができ（Ｐ．Ｙｅｈ，Ｊ．Ｏ
ｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．，７２，Ｐ．５０７（１９８
２））、
学補償フィルムにより直線偏光を直線偏光のまま回転さ
せる際に、回転後の直線偏光の偏光面と出射側の偏光板
の透過軸とが垂直となるように配置することで、より黒
表示濃度を高めることが可能となる。このような光学補
償フィルムは、正面方向からの光に対しては何ら光学的
な影響を与えないが、斜め方向からの光に対してλ／２
板としての効果を発揮することとなる。以下、この点を
説明する。図５は、斜め方向から見たときの、２枚の偏
光板の透過軸５２、５４および光学補償フィルムのフィ
ルム遅相軸５８の位置関係を示している。ここでフィル
ムの遅相軸とは、フィルム中を斜めに光が進行するとき
に２軸フィルムに２つの固有な偏光軸とそれに対応する
屈折率が存在するところ、そのうちの屈折率が大きいほ
うの軸を指す。上下の偏光板の吸収軸は４５度の方位角
方向からみると偏平なエックス（Ｘ）の文字となるが、
偏光板の透過軸すなわち偏光軸は偏光板の吸収軸と直交
するので、透過軸５２、５４は縦長のＸとなる。光学補
償フィルムのフィルム遅相軸５８が透過軸５２とずれて
いるのは光学補償フィルムの厚み方向の屈折率が面内の
屈折率と異なる、すなわち２軸性フィルムであるためで
ある。透過軸５２と透過軸５４は９０度から角度ψだけ
ずれている。方位角方向４５度、極角方向θ0のときの
ψは幾何学的に求めることができ（Ｐ．Ｙｅｈ，Ｊ．Ｏ
ｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．，７２，Ｐ．５０７（１９８
２））、
【００２２】
【数１】
【００２３】で表される。光学補償フィルムがλ／２板
の特性を有し、さらにその遅相軸が軸５８の方向あるい
は軸５８と垂直な方向となるような２軸性フィルムを用
いると、入射側の偏光板を通過した光の偏光面（透過軸
５２と平行）と光学補償フィルムの遅相軸５８のなす角
度がψ／２あるいは（ψ／２＋９０度）であるので、光
学補償フィルムにおいて偏光面は角度ψまたは（ψ＋１
８０度）だけ回転することにより軸５６（透過軸５４と
直交）と一致し、したがって、出射側の偏光板において
光をほぼ完全に遮断することが可能となる。以上の考察
に基づいて実験を行い、厚さ方向のリタデーションＮz
が０．５付近においてコントラストが最大となる（すな
わち、光学補償フィルムがλ／２板に最も近い物性を有
する）ことが判明した。ここでＮzは、
の特性を有し、さらにその遅相軸が軸５８の方向あるい
は軸５８と垂直な方向となるような２軸性フィルムを用
いると、入射側の偏光板を通過した光の偏光面（透過軸
５２と平行）と光学補償フィルムの遅相軸５８のなす角
度がψ／２あるいは（ψ／２＋９０度）であるので、光
学補償フィルムにおいて偏光面は角度ψまたは（ψ＋１
８０度）だけ回転することにより軸５６（透過軸５４と
直交）と一致し、したがって、出射側の偏光板において
光をほぼ完全に遮断することが可能となる。以上の考察
に基づいて実験を行い、厚さ方向のリタデーションＮz
が０．５付近においてコントラストが最大となる（すな
わち、光学補償フィルムがλ／２板に最も近い物性を有
する）ことが判明した。ここでＮzは、
【００２４】Ｎz＝（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）
【００２５】で表される。Ｎz＝０．５である場合には
リタデーションの値が角度依存性を有しないことが報告
されており（Ｈ．Ｍｏｒｉ，Ｐ．Ｊ．Ｂｏｓ：ＩＤＲ
Ｃ’９７Ｄｉｇｅｓｔ Ｍ−８８（１９９７））、斜め
方向からであってもリタデーションの値がλ／２に近い
値を示すので、このようなＮzを有することは、より一
層好ましいといえる。
リタデーションの値が角度依存性を有しないことが報告
されており（Ｈ．Ｍｏｒｉ，Ｐ．Ｊ．Ｂｏｓ：ＩＤＲ
Ｃ’９７Ｄｉｇｅｓｔ Ｍ−８８（１９９７））、斜め
方向からであってもリタデーションの値がλ／２に近い
値を示すので、このようなＮzを有することは、より一
層好ましいといえる。
【００２６】液晶層における複屈折の影響が無視できな
い場合には、液晶遅相軸は、光学補償フィルムが存在す
る側の偏光板の透過軸と平行であり（正面方向から見た
とき）、したがって光学補償フィルムが存在しない側の
偏光板の透過軸とは直交する、という配置をとることに
より、液晶層の複屈折の影響を最低限に抑えることがで
きる。図６および図７はこのような場合の配置を示して
いる。例えば、図６において上から下へ斜めの方位角方
向に進行する光の場合、偏光板６４と光学補償フィルム
６６を透過した光は、液晶層６０の表面に到達した時点
においては直線偏光が角度（ψ＋１８０度）だけ回転す
ることにより、偏光板６２の透過軸と垂直方向の直線偏
光となっている。液晶遅相軸７０と偏光板の吸収軸７３
は斜めから見ても平行に見えることからわかるように、
液晶層６０の表面に到達した直線偏光の偏光面と液晶遅
相軸とは平行となる。したがって、斜めに進行する光で
あっても液晶層の有する複屈折性の影響を受けることが
ない。同様に、下から上に斜めに進行する場合も、偏光
板６２の吸収軸７３と液晶層６０の液晶遅相軸７０は平
行であるので、偏光板６２で直線偏光となって斜めに進
行する光は液晶層による複屈折の影響を受けずに直進
し、光学補償フィルムにより回転して直線偏光の偏光軸
が偏光板６４の透過軸と直交することとなる結果、偏光
板６４によってほぼ完全に遮断される。
い場合には、液晶遅相軸は、光学補償フィルムが存在す
る側の偏光板の透過軸と平行であり（正面方向から見た
とき）、したがって光学補償フィルムが存在しない側の
偏光板の透過軸とは直交する、という配置をとることに
より、液晶層の複屈折の影響を最低限に抑えることがで
きる。図６および図７はこのような場合の配置を示して
いる。例えば、図６において上から下へ斜めの方位角方
向に進行する光の場合、偏光板６４と光学補償フィルム
６６を透過した光は、液晶層６０の表面に到達した時点
においては直線偏光が角度（ψ＋１８０度）だけ回転す
ることにより、偏光板６２の透過軸と垂直方向の直線偏
光となっている。液晶遅相軸７０と偏光板の吸収軸７３
は斜めから見ても平行に見えることからわかるように、
液晶層６０の表面に到達した直線偏光の偏光面と液晶遅
相軸とは平行となる。したがって、斜めに進行する光で
あっても液晶層の有する複屈折性の影響を受けることが
ない。同様に、下から上に斜めに進行する場合も、偏光
板６２の吸収軸７３と液晶層６０の液晶遅相軸７０は平
行であるので、偏光板６２で直線偏光となって斜めに進
行する光は液晶層による複屈折の影響を受けずに直進
し、光学補償フィルムにより回転して直線偏光の偏光軸
が偏光板６４の透過軸と直交することとなる結果、偏光
板６４によってほぼ完全に遮断される。
【００２７】これに対して図３において上から下へ斜め
の方位角方向に進行する光は、偏光板３４で直線偏光と
なり光学補償フィルム３６によって角度（ψ＋１８０
度）だけ回転するので、液晶層３０に到達した直線偏光
の偏光面は、偏光板３２の透過軸４２と垂直すなわち偏
光板３２の吸収軸４３とは平行となっている。しかし、
偏光板３２の吸収軸４３と液晶遅相軸４０とは斜め方向
からみると９０度ではないことからわかるように、液晶
層に到達した光の偏光面と液晶遅相軸４０とは９０度か
らずれることとなる。したがって、液晶層３０において
直線偏光は複屈折の影響を受けて楕円偏光となってしま
い、偏光板３２で完全には光が遮断されなくなってしま
う。下から上に進行する光の場合も液晶層３０の複屈折
の影響を受け完全には遮断されなくなる。
の方位角方向に進行する光は、偏光板３４で直線偏光と
なり光学補償フィルム３６によって角度（ψ＋１８０
度）だけ回転するので、液晶層３０に到達した直線偏光
の偏光面は、偏光板３２の透過軸４２と垂直すなわち偏
光板３２の吸収軸４３とは平行となっている。しかし、
偏光板３２の吸収軸４３と液晶遅相軸４０とは斜め方向
からみると９０度ではないことからわかるように、液晶
層に到達した光の偏光面と液晶遅相軸４０とは９０度か
らずれることとなる。したがって、液晶層３０において
直線偏光は複屈折の影響を受けて楕円偏光となってしま
い、偏光板３２で完全には光が遮断されなくなってしま
う。下から上に進行する光の場合も液晶層３０の複屈折
の影響を受け完全には遮断されなくなる。
【００２８】
【実施例】以下に実施例を示して、本願発明の内容をさ
らに詳細に説明する。これらの実施例は本願発明の内容
の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例
に限定されるものではない。実施例においては、ジョー
ンズマトリクスを用いた光学シミュレーションで計算し
検討している。
らに詳細に説明する。これらの実施例は本願発明の内容
の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例
に限定されるものではない。実施例においては、ジョー
ンズマトリクスを用いた光学シミュレーションで計算し
検討している。
【００２９】液晶セルや電極・基板、偏光板等はＩＰＳ
として従来から用いられているものがそのまま使用でき
る。液晶セルの配向は水平配向であり、液晶は正の誘電
率異方性を有しており、ＩＰＳ液晶用に開発され市販さ
れているものを用いることができる。液晶セルの物性
は、液晶のΔｎ：０．０７８、液晶層のセルギャップ：
４．８μｍ、プレチルト角：５度、ラビング方向：７５
度とした。上下の偏光板の偏光軸を直交させ、片方の偏
光板の偏光軸は液晶層の分子長軸方向と平行とした。偏
光板と液晶層の間に光学補償フィルムを挟み、光学補償
フィルムの面内リタデーションの遅相軸を偏光板の偏光
軸と直交させることで、正面特性を何ら変えることなく
視覚特性を向上させることができる。光学補償フィルム
の面内リタデーションは２７０ｎｍ、厚さ方向のリタデ
ーションは１３５ｎｍとした。以上の値を用いて光学計
算して得られたコントラスト曲線を図８に示す。斜線部
分はコントラストが５０以上の領域を示している。ほぼ
全方位で０度から８０度まで、コントラストが５０以上
になることがわかった。図１の従来のものと比較する
と、コントラストの低かった４方向においてコントラス
トが改善されている点がわかる。
として従来から用いられているものがそのまま使用でき
る。液晶セルの配向は水平配向であり、液晶は正の誘電
率異方性を有しており、ＩＰＳ液晶用に開発され市販さ
れているものを用いることができる。液晶セルの物性
は、液晶のΔｎ：０．０７８、液晶層のセルギャップ：
４．８μｍ、プレチルト角：５度、ラビング方向：７５
度とした。上下の偏光板の偏光軸を直交させ、片方の偏
光板の偏光軸は液晶層の分子長軸方向と平行とした。偏
光板と液晶層の間に光学補償フィルムを挟み、光学補償
フィルムの面内リタデーションの遅相軸を偏光板の偏光
軸と直交させることで、正面特性を何ら変えることなく
視覚特性を向上させることができる。光学補償フィルム
の面内リタデーションは２７０ｎｍ、厚さ方向のリタデ
ーションは１３５ｎｍとした。以上の値を用いて光学計
算して得られたコントラスト曲線を図８に示す。斜線部
分はコントラストが５０以上の領域を示している。ほぼ
全方位で０度から８０度まで、コントラストが５０以上
になることがわかった。図１の従来のものと比較する
と、コントラストの低かった４方向においてコントラス
トが改善されている点がわかる。
【００３０】図９は、コントラストについての、光学補
償フィルムの面内におけるフィルム遅相軸の角度依存性
を計算した結果を示す。光学補償フィルムの面内遅相軸
は、偏光板の偏光軸と理想的には９０度、好ましくは８
８度〜９２度（２軸のなす角の小さいほうの角度をとれ
ば８８度〜９０度）の範囲にあることが望ましい。ここ
で、測定方向は、方位角方向４５度、極角方向８０度で
ある。
償フィルムの面内におけるフィルム遅相軸の角度依存性
を計算した結果を示す。光学補償フィルムの面内遅相軸
は、偏光板の偏光軸と理想的には９０度、好ましくは８
８度〜９２度（２軸のなす角の小さいほうの角度をとれ
ば８８度〜９０度）の範囲にあることが望ましい。ここ
で、測定方向は、方位角方向４５度、極角方向８０度で
ある。
【００３１】図１０は、光学補償フィルムの面内のリタ
デーション（ｎx−ｎy）×ｄ、および厚み方向のリタデ
ーションＮz＝（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）、を変化さ
せたときのコントラストの値を示している。斜線の部分
は方位角４５度、極角８０度でのコントラストが１０以
上になる領域である。（ｎx−ｎy）×ｄ＝２７０ｎｍで
Ｎz＝０．５付近を中心に、（ｎx−ｎy）×ｄが２１０
ｎｍ〜３１０ｎｍ、Ｎzが０．３〜０．６５のときに高
コントラストが得られていることがわかる。
デーション（ｎx−ｎy）×ｄ、および厚み方向のリタデ
ーションＮz＝（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）、を変化さ
せたときのコントラストの値を示している。斜線の部分
は方位角４５度、極角８０度でのコントラストが１０以
上になる領域である。（ｎx−ｎy）×ｄ＝２７０ｎｍで
Ｎz＝０．５付近を中心に、（ｎx−ｎy）×ｄが２１０
ｎｍ〜３１０ｎｍ、Ｎzが０．３〜０．６５のときに高
コントラストが得られていることがわかる。
【００３２】以上においては、偏光板そのもののリタデ
ーションは考慮していないが、偏光板がリタデーション
を有する場合にはそれを考慮して光学補償フィルムの物
性を定めることでより高い精度でコントラストを向上さ
せることができる。偏光板がリタデーションをもつ場合
としては、偏光板の基板そのものがリタデーションをも
つ場合や、基板が保護層でサンドイッチされておりその
保護層がリタデーションをもつ場合などがある。自然光
がリタデーションの影響を受けても何ら問題ではなく、
問題となるのは偏光がリタデーションの影響を受ける場
合であるので、偏光板の両面にリタデーションを有する
保護層が存在しても、影響を及ぼすのは偏光板の液晶層
側のリタデーションのみである。したがって、本願にお
いて偏光板のリタデーションとは、偏光板の基板そのも
ののリタデーション、または偏光板の液晶層側に設けら
れた保護層のリタデーションとして把握することができ
る。保護層として広く用いられているトリアセチルセル
ロース（ＴＡＣ）も垂直方向にリタデーションをもって
いる。ＴＡＣ保護層を有する場合、その厚みによっても
異なるが、一般に広く用いられている偏光板は、保護層
の厚さ方向のリタデーション｛（ｎx＋ｎy）／２−
ｎz｝×ｄとして、片面につき０〜７０ｎｍ程度の値を
有する保護層が両面に設けられているものが多い。この
場合光学補償フィルムとして最適な２軸性フィルムの物
性値、すなわち、（ｎx−ｎy）×ｄおよびＮzが、偏光
板のリタデーションがゼロの場合と異なってくることと
なる。
ーションは考慮していないが、偏光板がリタデーション
を有する場合にはそれを考慮して光学補償フィルムの物
性を定めることでより高い精度でコントラストを向上さ
せることができる。偏光板がリタデーションをもつ場合
としては、偏光板の基板そのものがリタデーションをも
つ場合や、基板が保護層でサンドイッチされておりその
保護層がリタデーションをもつ場合などがある。自然光
がリタデーションの影響を受けても何ら問題ではなく、
問題となるのは偏光がリタデーションの影響を受ける場
合であるので、偏光板の両面にリタデーションを有する
保護層が存在しても、影響を及ぼすのは偏光板の液晶層
側のリタデーションのみである。したがって、本願にお
いて偏光板のリタデーションとは、偏光板の基板そのも
ののリタデーション、または偏光板の液晶層側に設けら
れた保護層のリタデーションとして把握することができ
る。保護層として広く用いられているトリアセチルセル
ロース（ＴＡＣ）も垂直方向にリタデーションをもって
いる。ＴＡＣ保護層を有する場合、その厚みによっても
異なるが、一般に広く用いられている偏光板は、保護層
の厚さ方向のリタデーション｛（ｎx＋ｎy）／２−
ｎz｝×ｄとして、片面につき０〜７０ｎｍ程度の値を
有する保護層が両面に設けられているものが多い。この
場合光学補償フィルムとして最適な２軸性フィルムの物
性値、すなわち、（ｎx−ｎy）×ｄおよびＮzが、偏光
板のリタデーションがゼロの場合と異なってくることと
なる。
【００３３】図１１および１２は、偏光板の厚さ方向の
リタデーションΔｎz＝｛（ｎx＋ｎ y）／２−ｎz｝×ｄ
が変化したときに、高コントラストが得られる（ｎx−
ｎy）×ｄおよびＮzの範囲を示している。グラフの斜線
部分は、方位角方向４５度、極角方向８０度でのコント
ラストが１０以上になる領域を示している。たとえば、
上下の偏光板の厚さ方向のリタデーションΔｎzが４０
ｎｍのとき、コントラストが１０以上となる光学補償フ
ィルムの範囲は、（ｎx−ｎy）×ｄ＝３６０〜４６０ｎ
ｍ、Ｎz＝０．６〜０．９５となる。図１１における傾
きが４であるので、光学補償フィルムの面内リタデーシ
ョンは、好ましくは｛１９０＋４Δｎz｝ｎｍ〜｛３９
０＋４Δｎz｝ｎｍ、さらに好ましくは｛２１０＋４Δ
ｎz｝ｎｍ〜｛３１０＋４Δｎz｝ｎｍである。また、図
１２における傾きが０．００５（Δｎz＜２０ｎｍの場
合）または０．０１（Δｎz≧２０ｎｍの場合）である
ので、厚さ方向のリタデーションは、好ましくは｛０．
３＋０．００５Δｎz｝ｎｍ〜｛０．６５＋０．００５
Δｎz｝ｎｍ（Δｎz＜２０ｎｍの場合）、｛０．２＋
０．０１Δｎz｝ｎｍ〜｛０．５５＋０．０１Δｎz｝ｎ
ｍ（Δｎz≧２０ｎｍの場合）である。
リタデーションΔｎz＝｛（ｎx＋ｎ y）／２−ｎz｝×ｄ
が変化したときに、高コントラストが得られる（ｎx−
ｎy）×ｄおよびＮzの範囲を示している。グラフの斜線
部分は、方位角方向４５度、極角方向８０度でのコント
ラストが１０以上になる領域を示している。たとえば、
上下の偏光板の厚さ方向のリタデーションΔｎzが４０
ｎｍのとき、コントラストが１０以上となる光学補償フ
ィルムの範囲は、（ｎx−ｎy）×ｄ＝３６０〜４６０ｎ
ｍ、Ｎz＝０．６〜０．９５となる。図１１における傾
きが４であるので、光学補償フィルムの面内リタデーシ
ョンは、好ましくは｛１９０＋４Δｎz｝ｎｍ〜｛３９
０＋４Δｎz｝ｎｍ、さらに好ましくは｛２１０＋４Δ
ｎz｝ｎｍ〜｛３１０＋４Δｎz｝ｎｍである。また、図
１２における傾きが０．００５（Δｎz＜２０ｎｍの場
合）または０．０１（Δｎz≧２０ｎｍの場合）である
ので、厚さ方向のリタデーションは、好ましくは｛０．
３＋０．００５Δｎz｝ｎｍ〜｛０．６５＋０．００５
Δｎz｝ｎｍ（Δｎz＜２０ｎｍの場合）、｛０．２＋
０．０１Δｎz｝ｎｍ〜｛０．５５＋０．０１Δｎz｝ｎ
ｍ（Δｎz≧２０ｎｍの場合）である。
【００３４】
【発明の効果】偏光板の透過軸と平行または垂直である
遅相軸を有する光学補償フィルムを用いることにより、
正面方向の特性を何ら変更させることなく、視覚特性を
向上させることが可能となる。また、所定の光学補償フ
ィルムを用いることにより、偏光の偏光軸を回転させる
ことができ、さらに、その回転量を最適なものとするこ
とにより、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光
板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラ
ストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラスト
の低下を改善することができる。さらに、偏光板自体が
リタデーションを有する場合にはそれを考慮して、コン
トラストの低下を防止することができる。さらに、液晶
層の液晶遅相軸と液晶層に隣接する側の偏光板の透過軸
とを直交させることにより、液晶層自体のリタデーショ
ンの影響によるコントラストの低下を防止することがで
きる。
遅相軸を有する光学補償フィルムを用いることにより、
正面方向の特性を何ら変更させることなく、視覚特性を
向上させることが可能となる。また、所定の光学補償フ
ィルムを用いることにより、偏光の偏光軸を回転させる
ことができ、さらに、その回転量を最適なものとするこ
とにより、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光
板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラ
ストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラスト
の低下を改善することができる。さらに、偏光板自体が
リタデーションを有する場合にはそれを考慮して、コン
トラストの低下を防止することができる。さらに、液晶
層の液晶遅相軸と液晶層に隣接する側の偏光板の透過軸
とを直交させることにより、液晶層自体のリタデーショ
ンの影響によるコントラストの低下を防止することがで
きる。
【図１】従来技術における液晶表示装置のコントラスト
曲線を示すグラフである。
曲線を示すグラフである。
【図２】従来技術における液晶表示装置の層構成を示す
図である。
図である。
【図３】本願発明における液晶表示装置の層構成を示す
図である。
図である。
【図４】本願発明における液晶表示装置の層構成を示す
図である。
図である。
【図５】本願発明における積層体の軸の相互関係を示す
図である。
図である。
【図６】本願発明における液晶表示装置の層構成を示す
図である。
図である。
【図７】本願発明における液晶表示装置の層構成を示す
図である。
図である。
【図８】本願発明における液晶表示装置のコントラスト
曲線を示すグラフである。
曲線を示すグラフである。
【図９】本願発明における液晶表示装置のコントラスト
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１０】本願発明における液晶表示装置の高コントラ
スト領域を示すグラフである。
スト領域を示すグラフである。
【図１１】本願発明における液晶表示装置の高コントラ
スト領域を示すグラフである。
スト領域を示すグラフである。
【図１２】本願発明における液晶表示装置の高コントラ
スト領域を示すグラフである。
スト領域を示すグラフである。
１０、３０、６０ 液晶層 １２、１４、３２、３４、６２、６４ 偏光板 １６、４０、７０ 液晶遅相軸 １８、２０、４２、４４、５２、５４、７２、７４
透過軸 ３６、６６ 光学補償フィルム ４６、５８、７６ フィルム遅相軸 ４３、４５、７３、７５ 吸収軸
透過軸 ３６、６６ 光学補償フィルム ４６、５８、７６ フィルム遅相軸 ４３、４５、７３、７５ 吸収軸
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−188367（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−153622（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40277（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313159（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3662（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3665（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75116（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−88962（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−102504（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−138436（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159785（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335 610 G02F 1/1343
Claims (9)
- 【請求項１】第１偏光板と、第１基板と、液晶分子が前
記第１基板に対して平行な方向に配向され、前記第１基
板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記
液晶分子が前記第１基板に対して平行な面内で回転する
液晶層と、第２基板と、第２偏光板とをこの順序で配置
し、前記第１基板または前記第２基板のいずれか一方の
基板の前記液晶層に近い側の表面に、各画素に対応して
一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群
が設けられた液晶表示装置であって、 前記第１偏光板と前記第１基板との間に、直線偏光の偏
光軸を回転させる光学補償フィルムが配置され、 前記第１偏光板と前記第２偏光板の一方が前記液晶層の
黒表示時における液晶遅相軸に対して平行な透過軸を有
し、かつ、他方が前記液晶遅相軸に対して垂直な透過軸
を有し、 前記光学補償フィルムが有するフィルム遅相軸と、前記
第１偏光板または前記第２偏光板のいずれかの有する透
過軸とが形成する小さい方の角度が、０度〜２度または
８８度〜９０度である、液晶表示装置。 - 【請求項２】前記光学補償フィルムの面内リターデーシ
ョンが１９０ｎｍ〜３９０ｎｍであることを特徴とす
る、請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】前記光学補償フィルムの面内リターデーシ
ョンが１９０ｎｍ〜３９０ｎｍで、厚さ方向のリターデ
ーションが０．３〜０．６５であることを特徴とする、
請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】前記光学補償フィルムの面内リターデーシ
ョンが２１０ｎｍ〜３１０ｎｍで、厚さ方向のリターデ
ーションが０．３〜０．６５であることを特徴とする、
請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】第１偏光板と、第１基板と、液晶層と、第
２基板と、第２偏光板とをこの順序で配置し、第１基板
または第２基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近
い側の表面に、各画素に対応して一対の電極を有するア
クティブマトリクス駆動の電極群が設けられた液晶表示
装置であって、 前記第１偏光板と前記第１基板との間に光学補償フィル
ムが配置され、 前記第１偏光板と前記第２偏光板の一方が前記液晶層の
黒表示時における液晶遅相軸に対して平行な透過軸を有
し、かつ、他方が前記液晶遅相軸に対して垂直な透過軸
を有し、 前記光学補償フィルムが有するフィルム遅相軸と、前記
第１偏光板または前記第２偏光板のいずれかの有する透
過軸とが形成する小さい方の角度が、０度〜２度または
８８度〜９０度であり、 前記第１偏光板と前記第２偏光板の垂直方向のリタデー
ションの平均値をΔｎｚとしたときの前記光学補償フィ
ルムの面内リタデーションが｛１９０＋４Δｎｚ｝ｎｍ
〜｛３９０＋４Δｎｚ｝ｎｍであり、 厚さ方向のリタデーションが ｛０．３＋０．００５Δｎｚ｝ｎｍ 〜｛０．６５＋０．００５Δｎｚ｝ｎｍ （Δｎｚ＜２０ｎｍの場合） ｛０．２＋０．０１Δｎｚ｝ｎｍ 〜｛０．５５＋０．０１Δｎｚ｝ｎｍ （Δｎｚ≧２０ｎｍの場合） である液晶表示装置。 - 【請求項６】前記液晶層の液晶分子が前記第１基板に対
して平行な方向に配向され、前記第１基板に対して平行
な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記
第１基板に対して平行な面内で回転し、そして前記光学
補償フィルムが直線偏光の偏光軸を回転させることを特
徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】さらに、前記面内リタデーションが｛２１
０＋４Δｎｚ｝ｎｍ〜｛３１０＋４Δｎｚ｝ｎｍである
ことを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置。 - 【請求項８】前記第１偏光板が前記液晶層の黒表示時に
おける液晶遅相軸に対して平行な透過軸を有し、かつ、
前記第２偏光板が前記液晶遅相軸と垂直な透過軸を有す
ることを特徴とする、請求項１ないし７に記載の液晶表
示装置。 - 【請求項９】前記電極に対して印加する電圧がゼロまた
は最少時において前記液晶表示装置が黒表示となる方向
に前記液晶層の液晶分子が配向されることを特徴とす
る、請求項１ないし８に記載の液晶表示装置。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10106140A JP2982869B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11305217A JPH11305217A (ja) | 1999-11-05 |
| JP2982869B2 true JP2982869B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=14426073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10106140A Expired - Lifetime JP2982869B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 液晶表示装置 |
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| Country | Link |
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| US (1) | US6285430B1 (ja) |
| JP (1) | JP2982869B2 (ja) |
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