JP3732242B2

JP3732242B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP3732242B2
Application number: JP18240994A
Authority: JP
Inventors: 善郎小池; 俊露木; 克文大室; 豪鎌田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: TW351774B; US5745206A; KR950025459A; JPH07281176A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は視角特性を改善するために配向分割した液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、捩じれネマチック効果を用いるＴＮ液晶表示パネルが盛んに開発されている。ＴＮ液晶表示パネルは一対の基板の間にネマチック液晶を挟持し、基板の外側に偏光子及び検光子を配置したものである。基板の内面にはラビング等の配向処理が行われる。
【０００３】
ＴＮ液晶表示パネルは一般に水平配向液晶表示パネルとして使用される。すなわち、水平配向のＴＮ液晶表示パネルでは、電圧を印加しないときには液晶分子は基板面にほぼ平行に配向しており、且つ一方の基板から他方の基板に向かって９０°ツイストするようになっている。電圧を印加すると液晶分子は基板面に対して所定の方向に立ち上がる。光の透過率が両状態の間で変化することにより明暗が生じ、それによって画像を形成することができる。
【０００４】
一方、垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルでは、垂直配向膜が使用され、電圧を印加しないときには液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向しており、電圧を印加すると液晶分子は基板面に対して倒れてラビング方向に従ってツイストするようになっている。この場合でも、光の透過率が両状態の間で変化することにより明暗が生じ、それによって画像を形成することができる。
【０００５】
ＴＮ液晶表示パネルでは、画面を見る人の位置により視角特性が変わることが知られている。例えば、垂直に立てて配置された画面を正面から（画面の法線方向から）見る場合にはコントラストの良い画像が見えるが、同画面を法線方向よりも斜め上方向から見る場合には白っぽく見え、同じ画面を斜め下方向から見る場合には黒っぽく見えることがある。このような視角特性は配向膜のラビング方向、つまり液晶分子の配向方向に従って生じることが知られている。
【０００６】
このような視角特性を改善するために、配向分割が提案されている（例えば、特開昭５４─５７５４号公報、及び特開昭６３─１０６６２４号公報）。配向分割とは、画素に相当する微小な単位領域を２つのドメイン（領域）に分割し、一方のドメインの視角特性が、他方のドメインの視角特性と逆になるように配向処理することである。すなわち、１画素内の第１のドメインにおいては、垂直に置かれた画面を上方向から見る場合には白っぽく見える特性が現れるようにし、同画素内の第２のドメインにおいては、同じ画面を上方向から見る場合には黒っぽく見える特性が現れるようにし、よって同画素はこれらのドメインの特性の平均的な輝度となり、白っぽくもなく、黒っぽくもないようになる。配向分割は、単純には配向膜にマスクをしてラビングし、さらに相補的なマスクをしてもう一度ラビングすることによって実施される。
【０００７】
ＴＮ液晶表示パネルでは、液晶が９０°ツイストするように構成するのが表示の品質がよいと言われている。しかし、液晶のツイスト角を９０°以下に設定する例も知られている。例えば特開昭６３─１１５１３７号公報は、液晶のツイスト角が１０から８０°の範囲内にあり、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄが０．２から０．７μｍの範囲内にあるＴＮ液晶表示パネルを開示している。この従来技術は、電圧─透過率の特性曲線を滑らかにして、階調表示をできるようにするために、液晶のツイスト角及び液晶層の厚さを小さくすることを提案したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示パネルの視角特性は上記した配向分割技術によりかなり改善されることができる。しかしながら、視角が大きくなると、やはり表示の品質が低下するという問題点があった。
【０００９】
上記特開昭６３─１１５１３７号公報に記載された発明は、電圧─透過率の関係を示す曲線にこぶ等がなく、滑らかであるという前提でなされたものであるが、ＴＮ液晶表示パネルでは電圧─透過率曲線は実際的には滑らかでなく、且つ視角毎に大きな差があるものである。上記公報は正面から見たときの電圧─透過率曲線のみを開示しており、斜めから見たときの視角特性の問題については何ら示唆していない。
【００１０】
従来のＴＮ液晶表示パネルにおいては、液晶分子のツイスト角を９０°にとり、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄは、Δｎｄ≒０．５μｍの条件で構成されている。そして、ツイスト角を９０°以下にすると、入射直線偏光が確実に９０°回転して出射するという保証がないために、コントラストが低下し、あるいは好ましくない色がでたりするという問題点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、一対の基板１２、１４の間に液晶１０、４０が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜２４、２８、４４、４８が設けられ、赤緑青のカラーフィルタを有し、液晶層のツイスト角が８０度以下であり、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は、液晶のツイスト角に対して下記の関係を満たすように設定され、

入射直線偏光が９０度回転して液晶層を変調されて通過し、かつ配向方向の異なる微小な領域を有し、少なくとも基板と検光子又は偏光子との間に一軸性の位相差フィルムが配置され、その遅相軸が互いに直交する検光子又は偏光子の透過軸に対して角度を有し、その角度は０°以上４５°以下であることを特徴とするものである。
また、本発明による液晶表示装置は、一対の基板１２、１４の間に液晶１０、４０が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜２４、２８、４４、４８が設けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１６及び検光子１８が配置され、赤緑青のカラーフィルタを有し、液晶層のツイスト角が８０度以下であり、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は、液晶のツイスト角に対して下記の関係を満たすように設定され、

入射直線偏光が９０度回転して液晶層を変調されて通過し、かつ配向方向の異なる微小な領域を有し、少なくとも基板と検光子又は偏光子との間に一軸性の位相差フィルムが配置され、その遅相軸が互いに直交する検光子又は偏光子の透過軸に対して角度を有し、その角度は０°以上４５°以下であることを特徴とするものである。
さらに、本発明は、上記したのと同様の液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）を有し、かつ、配向方向の異なる微小な領域を有することを特徴とする垂直配向型の液晶表示装置を提供する。
【００１２】
【作用】
上記構成においては、単に配向分割のみを行った液晶表示パネルより優れた視角特性を得ることができる。
【００１３】
この場合、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄは、０．５μｍ以下という規定の範囲で任意に選ぶのではない。発明者らは、選択されたツイスト角に応じて最適のΔｎｄがあり、このツイスト角と最適のΔｎｄとの組合せによれば、液晶のツイスト角は９０°より小さいにもかかわらず、液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射する、ということを見出した。従って、偏光子と検光子は直交又は平行な関係で配置されることができ、それによって、偏光子から入射した直線偏光を検光子によって確実に遮断又は透過することができ、高いコントラストを得ることができるのである。
【００１４】
【実施例】
図１及び図２は、本発明による液晶表示パネル（液晶表示装置）の第１実施例を示す図である。この液晶表示パネルは、液晶１０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、これらの基板１２、１４の外側に配置された偏光子１６及び検光子１８とからなる。光は矢印Ｌの方向から入射する。一方の基板１２の内面にはカラーフィルタ２０、透明電極２２及び配向膜２４が設けられ、もう一方の基板１４の内面には透明電極２６及び配向膜２８が設けられる。カラーフィルタ２０は青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の領域を有する。一方の透明電極２２は共通電極であり、他方のの透明電極２６は画素電極である。画素電極２６はカラーフィルタ２０の青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の領域と対応する面積を有する。画素電極２６はアクティブマトリクスによって駆動される。
【００１５】
図１は偏光子１６及び検光子１８の透過軸の方向、並びに配向膜２４、２８の配向処理を示している。偏光子１６の透過軸Ｐｉと検光子１８の透過軸Ｐｏとは互いに直交し、水平線に対して４５°の角度で配置されている。
配向膜２４のラビング方向Ｒｉは垂直に対して２２．５°であり、配向膜２８のラビング方向Ｒｏは垂直に対して２２．５°であり、ラビング方向Ｒｉとラビング方向Ｒｏとは互いに４５°を形成する。つまり、液晶１０は４５°ツイストするように配向されている。液晶１０にはツイストを助けるカイラル材が挿入される。
【００１６】
図１及び図２は配向分割が行われた液晶表示パネルを示している。図１は配向膜２４、２８の１画素分に相当する微小な領域を示しており、この微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。
図１及び図２において、ドメインＡにおいては、配向膜２４は、この配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすようにラビング処理が行われており、対向する配向膜２８は、この配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行われている。ここで、α＞βの関係がある。すると、ドメインＡにおいては、電圧不印加時には液晶分子は定められたプレチルトで基板面に対してほぼ平行に配向しているが、電圧印加時には液晶分子は基板面に対して垂直方向に立ち上がる。このとき、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子は大きいプレチルトαをもった液晶分子に従って立ち上がる。
【００１７】
隣接するドメインＢにおいては、逆に、配向膜２４は、この配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行われており、対向する配向膜２８は、この配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすようにラビング処理が行われている。この場合にも、α＞βの関係がある。よって、ドメインＢにおいても、電圧不印加時には液晶分子は定められたプレチルトで基板面に対してほぼ平行に配向しているが、電圧印加時には液晶分子は基板面に対して垂直方向に立ち上がり、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子は大きいプレチルトαの液晶分子に従って立ち上がる。つまり、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子に注目すると、ドメインＡの液晶分子はドメインＢの液晶分子とは逆方向に立ち上がることになる。そして、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子の立ち上がり方が視角特性を左右することが知られている。
【００１８】
従って、ドメインＡの視角特性はドメインＢの視角特性と１８０度異なることになる。例えばドメインＡについて、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、ドメインＢについては逆に、法線方向よりも上方向から見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見えるようになる。このように、１画素に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されているので、この微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特性が改善される。
【００１９】
このような配向分割を行うためには、各配向膜２４、２８について、ドメインＡ、Ｂ毎に交互にプレチルトα、βが現れるように配向処理する必要がある。このような配向処理の一例は、配向膜２４に図１の矢印Ｒｉの方向にラビングを行い、配向膜２８に図１の矢印Ｒｏの方向にラビングを行い、それから、ドメインＡ又はＢに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫外線照射を行い、ドメインＡ及びＢのプレチルト特性を変えることである。紫外線照射のために例えば低圧水銀灯を使用する。紫外線照射によりプレチルト特性を変えることができ、紫外線照射時間を調節することにより、ドメインＡ又はＢに所望のプレチルト角度を設定することができる。
【００２０】
図３及び図４は配向処理の他の例を示している。この例は配向分割の基本形であり、表示画面のうちの１画素分に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されていることは前記実施例と同じである。前記実施例においては、配向膜２４、２８はそれぞれ一定の方向にラビングされ、ドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域でプレチルトα、βを変化させ、そして配向膜２２、２６のプレチルトα、βの異なる微小な領域を対向させていた。
【００２１】
この実施例においては、配向膜２４、２８の各々がドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域毎に逆方向にラビングされている。つまり、配向膜２４のドメインＡにおいてはＲｉａの方向にラビングが行われ、配向膜２４のドメインＢにおいてはＲｉｂの方向にラビングが行われる。同様に、配向膜２８のドメインＡにおいてはＲｏａの方向にラビングが行われ、配向膜２８のドメインＢにおいてはＲｏｂの方向にラビングが行われる。このような配向分割は例えばフォトリソ技術によるマスクを使用して一回目のラビングを行い、そして相補的な開口部を有する別のマスクを使用して二回目のラビングを行うことによって達成できる。
【００２２】
従って、図４に示されるように、液晶分子はドメインＡ及びドメインＢにおいてはそれぞれ一定の方向に傾いて配向するが、ドメインＡの傾き方向とドメインＢの傾き方向とは逆であり、表示を見るときの視角特性は逆になる。例えばドメインＡについて、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、逆にドメインＢについては、法線方向よりも上方向から見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見えるようになる。このように、１画素に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されているので、この微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特性が改善される。
【００２３】
また、偏光子１６の透過軸Ｐｉと検光子１８の透過軸Ｐｏは互いに直交し、ラビング方向Ｒｉａ、Ｒｉｂとラビング方向Ｒｏａ、Ｒｏｂとは互いに４５度の角度を形成する。従って、液晶のツイスト角は４５°である。
【００２４】
図５は配向処理のさらに他の例を示している。液晶のプレチルトの関係は図２のものと同様である。つまり、ドメインＡにおいては、配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなし、配向膜２２に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなす。また、隣接するドメインＢにおいては、配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなし、配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなす。ここでも、α＞βの関係がある。従って、ドメインＡの液晶分子はドメインＢの液晶分子とは逆方向に立ち上がることになる。
【００２５】
図２においてはラビング後に選択的な紫外線照射を行うことによってプレチルトに差ができるようにしていたが、図５においては、各配向膜２４、２８をそれぞれ２層の材料２４ａ、２４ｂ、２８ａ、２８ｂで形成し、上方材料層２４ｂ、２８ｂにドメインＡ又はＢに相当する開口部を設けてある。各配向膜２４、２８をそれぞれ一定の方向に全体的にラビングしてある。そこで、上方材料層２４ｂ、２８ｂは上方材料層の開口部から露出した下方材料層２４ａ、２８ａの部分が同じ方向にラビングされるが、下方材料層２４ａ、２８ａと上方材料層２４ｂ、２８ｂはプレチルト角が異なりように選択してあり、よって上記したような配向分割が達成される。
【００２６】
本発明は、このような配向分割と、液晶のツイスト角を９０°より小さくすることとの組合せにより、視角特性を向上させるものである。この場合、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄは、０．５μｍ以下という規定の範囲で選ばれる。しかし、Δｎｄは、０．５μｍ以下という範囲内で任意に選ばれるのではない。発明者らは、選択されたツイスト角に応じて最適のΔｎｄがあり、このツイスト角と最適のΔｎｄとの組合せによれば、液晶のツイスト角は９０°より小さいにもかかわらず、液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射する、ということを見出した。
【００２７】
図６及び図７は、ツイスト角が４５°のときに、液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射する最適のΔｎｄがある、ことを示す実験結果である。
図６においては、配向膜２４のラビング方向Ｒｉ及び配向膜２８のラビング方向Ｒｏは図１のものと同じであり、偏光子１６及び検光子１８の配置も図１と同じである。ただし、図６においては、偏光子１６の吸収軸Ｑｉ及び検光子１８の吸収軸Ｑｏが示されているが、これらは図１の透過軸Ｐｉ、Ｐｏを９０°回転したものに相当する。
【００２８】
図６の光学系においては、偏光子１６がその吸収軸Ｑｉの水平線に対する角度θｉが４５°で固定され、検光子１８がその吸収軸Ｑｏの水平線に対する角度θｏが０°から反時計まわり方向に回転された。検光子１８が回転する間に、偏光子１６から入射し、液晶１０を通って検光子１８から出射する直線偏光の透過光強度を測定した結果が図７に示されている。
【００２９】
図７において、（Ａ）は青（波長４２０ｎｍ）、同図（Ｂ）は緑（波長５５０ｎｍ）、同図（Ｃ）は赤（波長６１０ｎｍ）の光についてのものである。液晶１０の層の厚さ（基板間のギャップ）を２．０μｍから５．０μｍまで０．３μｍおきに変え、各液晶１０の層の厚さについて透過光強度を測定した。液晶１０として品名ZLI-4792（メルク製）、Δｎ＝０．０９４のものを使用した。
【００３０】
図７から、ツイスト角４５°の場合に、入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射する最適の液晶層の厚さｄがあることが分かる。すなわち、検光子１８の角度θｏが偏光子１６の角度θｉ＝４５°と同じになったときに、偏光子１６の透過軸（又は吸収軸）と検光子１８の透過軸（又は吸収軸）が互いに平行になり、このときの透過光強度が０であれば、入射直線偏光は全く検光子１８を透過せず、これは液晶１０に入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射したことを意味する。
【００３１】
図７（Ａ）においては、検光子１８の設置角度θｏが４５°のときに、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約２．５μｍのカーブである。液晶１０のΔｎ＝０．０９４であるから、青色の光に対して最適のΔｎｄは０．２３５になる。
（Ｂ）においては、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約３．２μｍのカーブである。よって、緑色の光に対して最適のΔｎｄは０．３０１になる。（Ｃ）においては、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約３．５μｍのカーブである。よって、赤色の光に対して最適のΔｎｄは０．３２９になる。
【００３２】
図８は同じ液晶を使用してツイスト角を２２．５°とした場合の検光子１８の角度θｏの回転角に対する透過光強度を示している。
また、図９はツイスト角を６７．５°とした場合の検光子１８の角度θｏの回転角に対する透過光強度を示している。これらの図においても、入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射する最適の液晶層の厚さｄがあることが分かる。種々のツイスト角に対する最適の液晶層の厚さｄは次の表１の通りである。なお、ツイスト角が０°すなわちホモジニアス配向では良く知られたλ／２板の条件になっている。本発明は、ツイスト角の極限０°（ホモジニアス配向）でも好ましく実施できる。
【００３３】

【００３４】
このようにして、液晶に入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射するので、偏光子１６と検光子１８を直交配置したノーマリホワイトモードでは、電圧不印加時に、９０°回転した直線偏光が全て検光子１８を透過し、電圧印加時に、液晶が立ち上がって直線偏光がそのまま液晶を透過するので全て検光子１８で遮断され、コントラストの高い表示ができる。また、偏光子１６と検光子１８を平行配置したノーマリブラックモードにおいては、電圧不印加時に、９０°回転した直線偏光が全て検光子１８で遮断され、電圧印加時に、液晶が立ち上がって直線偏光がそのまま液晶及び検光子１８で透過し、コントラストの高い表示ができる。
【００３５】
理想的には色毎に液晶層の厚さが変わるように基板板間のギャップを変えるマルチギャップ構造を採用することが望ましい。この場合、例えばカラーフィルター２０の厚さを変えることによりマルチギャップ構造を実現できる。ただし、現実的には、マルチギャップ構造にしなくても、ギャップ厚さを一定とし、中間の緑色の場合の厚さに合わせてもよい。こうしても、ノーマリホワイトモードにおいて白表示での色調が問題となるのみであり、コントラスト比への影響は少ない。また、ギャップ厚さを一定とした場合、若干の駆動電圧調整を青、緑、赤画素で行うことも可能である。
【００３６】
図１０は従来のツイスト角が９０°で、配向分割なしの液晶表示パネルの等コントラスト曲線一例を示す図である。横軸は画面を左右方向から見たときの画面の法線方向に対する視角であり、縦軸は画面を上下方向から見たときの画面の法線方向に対する視角である。この場合には、画面を上方向から見たときに極端にコントラストが低下する。
【００３７】
図１１はツイスト角が４５°で、配向分割なしの液晶表示パネルの等コントラスト曲線を示す図である。この図では、上方向の視角特性は図１０同様によくない。
図１２はツイスト角が４５°で、配向分割ありの液晶表示パネルの等コントラスト曲線を示す図である。この図から分かるように、本発明の構成によると、上下方向の視角特性がよくなっている。
【００３８】
このように、配向分割を行い、ツイスト角を９０°未満、好ましくは約０°から６０°の範囲内とする場合に、視角特性を大幅に改善できる。さらに、ツイスト角を約１０°から５０°の範囲内に設定すると、コントラスト及び視角特性の優れた表示を得ることがてきる。特に、ツイスト角が約４５°で、Δｎｄ≒０．３μｍの条件では、視角特性がよく、全体的に調和のとれた画像を得ることができる。ここで、Δｎｄ≒０．３μｍの値は従来の９０°ツイストの液晶層のΔｎｄの最小値とされている０．５μｍのほぼ半分の大きさである。
【００３９】
図１３はツイスト角が４５°で、配向分割ありで、さらに後述する位相差フィルムを挿入した液晶表示パネルの等コントラスト曲線を示す図である。図１２の液晶表示パネルでは、上記したように等コントラスト曲線が上下、左右で均等に分布し、視角特性がよくなっているが、図の中心部にある高い等コントラスト曲線が上下方向で狭い。これに対して、図１３の液晶表示パネルでは、中心部における高い等コントラスト曲線をさらに広げている。
【００４０】
図１４及び図１５は、ツイスト角が９０°で、配向分割した液晶表示パネルの視角特性を示す図である。横軸は電圧、縦軸は光透過率であり、電圧不印加時に光透過率が１００パーセントであり、電圧が上昇すると光透過率が低下し（ノーマリホワイトモードの場合）、そこで例えば電圧０Ｖで白表示を行い、電圧４〜５Ｖで黒表示を行う。
【００４１】
図１４の各曲線は上下方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°についてプロットしたものであり、同じ電圧に対する透過率に差があるので、視角が大きくなるとコントラスが大きく変化することが分かる。
図１５の各曲線は左右方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°についてプロットしたものであり、電圧の上昇とともに透過率が低下し、それから再上昇する、いわゆる輝度反転が生じる。これらの図から分かるように、ツイスト角が９０°でも、配向分割を行えば、視角特性はある程度改善できるが、コントラストや輝度反転について改善の余地があることが分かる。
【００４２】
図１６及び図１７は、ツイスト角が４５°で、配向分割した液晶表示パネルの視角特性を示す図である。図１６の各曲線は上下方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°についてプロットしたものであり、図１７の各曲線は左右方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°についてプロットしたものである。これらの図から分かるように、本発明によれば、視角によるコントラストの差や、輝度反転が解消される。特に、左右方向の視角特性は０°〜４０°の範囲に変えてもほとんど変化がないことが分かる。
【００４３】
なお、この例で使用した液晶１０は、Δｎ＝０．０８８の低電圧液晶（トリフッ素系材料、チッソ製）であり、ツイスト角を４５°にとって、液晶表示パネルを作製した。この場合、最適な液晶１０層の厚さ（基板間のギャップ）は約３．５μｍであり、Δｎｄ＝０．３０８μｍである。この液晶表示パネルは配向分割したものである。
【００４４】
図１８はツイスト角と正面コントラストとの関係を調べた実験結果である。正面コントラストは同一電圧で液晶を駆動した場合の値である。この実験結果では、ツイスト角が小さくなるに従ってコントラストは低下する傾向にある。しかし、ツイスト角を小さくする場合には、液晶の駆動電圧を高くすると正面コントラストの低下を補償することができる。また、ツイスト角を小さくすることによって、下の表２に示すように輝度反転視角を引き上げることができる。
【００４５】

【００４６】
図１９は表１に示すマルチギャップ条件にて液晶表示パネルを作製した場合の電圧不印加時のパネル輝度を示すものである。マルチギャップ条件を適用することにより、従来のＴＮ液晶表示パネルと比べて同等の輝度が得られることが分かる。
【００４７】
図２０はツイスト角とレスポンスとの関係を示す。τ_off、τ_onはそれぞれ駆動電圧のオフ、オン時のレスポンスである。この図から、ツイスト角が約４５°以下になるとレスポンスが速くなることが分かる。
【００４８】
上記説明においては、最適なΔｎｄの値に対応するために液晶層の厚さ（ギャップ厚）を小さくし、ツイスト角４５°に対して厚さ約３μｍ程度（ＺＬＩ−４７９２の場合）にしたが、液晶層の厚さをこのように小さくすると、塵埃の混入などにより液晶表示パネルの製造の歩留りが低下する可能性がある。そこで、液晶層の厚さを従来の５μｍ程度とし、選択されたΔｎｄ及び液晶層の厚さｄに対して、液晶材料のΔｎを定めることができる。しかし、Δｎの値をあまり小さくすると、応答速度が低下するため、Δｎの値としては０．１〜０．０５が適当と考えられる。この例として、低電圧駆動が可能でΔｎが小さな材料としてトリフッ素系の液晶（Δｎ＝０．０６９、チッソ製）を使用する場合には、ツイスト角４５°に対して、液晶層の厚さ（ギャップ厚）が４μｍ程度となり、あまり歩留り低下にはならない。
【００４９】
図２２は法線方向の透過率と視角パラメータとの関係を示す図であり、図２１は図２２の視角パラメータを説明するための電圧と透過率との関係を示す図である。図２１において、曲線Ｃはあるツイスト角の、配向分割ありの液晶表示パネルの法線方向で見た透過率を示し、曲線Ｄは同じ液晶表示パネルの上下方向４０°で見た透過率を示している。Ｔ（０）はある電圧のときの曲線Ｃ上の透過率の値、Ｔ（４０）は同じ電圧のときの曲線Ｄ上の透過率の値である。ここで、Ｔ（４０）／Ｔ（０）を視角パラメータと呼ぶ。
【００５０】
図２２においては、横軸に法線方向の透過率を、縦軸に視角パラメータが示されている。ただし、図２２において、法線方向の透過率は図２１の電圧０のときを１００とし、電圧が減少するにつれて法線方向の透過率は増加するように目盛ってある。図２１は透過率の典型的な例であり、特定のツイスト角に対応するものではない。図２１の透過率の曲線は、特定のツイスト角毎に設けられる。図２２は特定のツイスト角毎の視角パラメータをプロットしたものである。図２２から分かるように、ツイスト角が小さくなるにつれて視角パラメータは減少し、法線方向のコントラストと上下４０°のコントラストの差が小さくなっていくことを示している。
【００５１】
図２３及び図２４は、本発明による液晶表示パネルの第２実施例を示す図である。この液晶表示パネルは、図１及び図２の実施例と同様に、液晶１０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、偏光子１６及び検光子１８とからなる。カラーフィルタ２０、透明電極２２及び配向膜２４が一方の基板１２の内面に設けられ、透明電極２６及び配向膜２８がもう一方の基板１４の内面に設けられる。
【００５２】
偏光子１６の透過軸Ｐｉと検光子１８の透過軸Ｐｏとは互いに直交し、水平線に対して４５°の角度で配置されている。配向膜２４のラビング方向Ｒｉは垂直に対して２２．５°であり、配向膜２８のラビング方向Ｒｉは垂直に対して２２．５°であり、ラビング方向Ｒｉとラビング方向Ｒｉとは互いに４５°を形成する。従ってツイスト角は４５である。さらに、液晶表示パネルは配向分割が行われたものであり、１画素分に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。配向分割の方法は図１及び図２の方法に限定されるものではない。
【００５３】
図２３及び図２４においては、位相差フィルム３０が出射側基板１４と検光子１８との間に配置される。
位相差フィルム３０は一軸性のフィルムであり、その遅相軸Ｑが検光子１８の透過軸Ｐｏに対して角度φをつけて設置されている。好ましくは、位相差フィルム３０の設置角度φは０から４５°の範囲内にある。
【００５４】
位相差フィルム３０を設けることの利点は図１３を参照して説明した通りである。すなわち、図１２の液晶表示パネルでは高い等コントラスト曲線が上下方向で狭いのに対し、図１３の液晶表示パネルでは高い等コントラスト曲線をさらに広げることができる。それによって、よりコントラストの高い画像をより広い視角で見ることができる。つまり、ツイスト角を小さくすることによって液晶分子の立ち上がりが不十分となり、Ｙ軸方向にリターデーションが残るのを、位相差フィルム３０を挿入することによってＸ軸方向に相当分のリターデーションを加え、Ｙ軸方向にリターデーションを補償するものである。位相差フィルム３０のリターデーション（Δｎｄ）はＹ軸方向に残るリターデーションの値に相当したものがよいが、１００ｎｍ以下であれば有効である。
【００５５】
図２５は検光子１８の透過軸Ｐｏに対する位相差フィルム３０の遅相軸Ｑの設置角度φと、コントラスト比との関係を示す図である。図２５の各曲線は、ツイスト角が０°、２２．５°、４５°、６７．５°のものである。位相差フィルム３０は位相差６１ｎｍのポリカーボネート（ＰＣ）を使用した。この図から、位相差フィルム３０の遅相軸Ｑが検光子１８の透過軸Ｐｏに対して設置角度φをつけて設置されているとコントラストが高くなることが分かる。設置角度φは０から４５°の範囲内にあると好ましく、この図では設置角度φは０から２５°の範囲内にあると好ましい。
【００５６】
図２６はツイスト角０°のものについて、位相差フィルム３０の位相差を２２、４４、６１、７２ｎｍと変えた場合のコントラスト比を示す図である。図２６の６１ｎｍの曲線が図２５のツイスト角０°の曲線と対応する。
図２７はツイスト角４５°のものについて、位相差フィルム３０の位相差を２２、６１、７６、１０９、２２２ｎｍと変えた場合のコントラスト比を示す図である。図２７の６１ｎｍの曲線が図２５のツイスト角４５°の曲線と対応する。
【００５７】
図２８は位相差フィルム３０がないときの液晶表示パネルの輝度を１００として位相差フィルム３０を挿入したときの相対輝度を測定した結果を示す図である。ツイスト角が４５°でも、ツイスト角が０°でも大きな差はなかった。
【００５８】
図２９は位相差フィルム３０を出射側基板１４と検光子１８との間に２枚挿入した例を示す図である。この場合には、一方の位相差フィルム３０は検光子１８の透過軸Ｐｏに対してその遅相軸Ｑが角度φで設置され、他方の位相差フィルム３０は遅相軸Ｑ同士がＹ軸に関して対称となるように配置される。こうすることにより、パネル特性の対称性が増す。位相差フィルムの配置は、出射側ではなく、入射側にこれを、同一配置で設けても良く、この場合には、最大４枚の位相差フィルムの設置が可能である。
【００５９】
図３０は本発明の第３実施例を示す図である。この実施例では、液晶表示パネルは、前記実施例と同様に、液晶がツイストネマチック型の液晶を含み、且つ配向分割されている。さらに、この実施例では、液晶のツイスト角が約４０°から５０°の範囲内に設定され、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚ｄとの積Δｎｄが０．２５から０．３μｍの範囲内に設定される。
【００６０】
さらに、青、緑、赤のカラー画素を有する液晶表示装置の場合には、好ましくは、青色のカラー画素における液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は約０．２から０．２４μｍの範囲にあり、緑色のカラー画素における液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は約０．２５から０．３μｍの範囲にあり、赤色のカラー画素における液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は約０．２７から０．３３μｍの範囲にあるようにするとよい。
【００６１】
上記したように、ツイスト角が４５°の場合には、Δｎｄは約０．３μｍ（Δｎ≒０．１）とするのが適切であった。この実施例ではΔｎｄはそのような最適値よりもいくらか低い値をとるように設定されている。この実施例は、図３１に示すような問題点を図３２に示すように解決しようとするものである。
【００６２】
図３１においては、曲線Ｃは液晶表示パネルの法線方向で見た透過率を示し、曲線Ｄは液晶表示パネルの上下方向５０°で見た透過率を示している。ツイスト角を９０°以下、配向分割ありとしても、視角が例えば５０°以上になると輝度反転が起こりやすくなる。これは、ツイスト角及びΔｎｄを正面から見た輝度が最大になるようにΔｎｄを選んだためである。そこで、この実施例では、Δｎｄをいくから低い値にすることで、正面から見た輝度をある程度犠牲にするが、斜めから見た視角反転を解消することができるのである。
【００６３】
図３３は液晶のカイラルピッチｐを示す図である。液晶にはツイストを助けるカイラル材が混合されており、カイラルピッチｐは液晶が３６０°回転するのに必要な液晶層の厚さ（ギャップ距離）を表すカイラル材の特性を示す値である。例えば、ツイスト角が９０°で、液晶層の厚さ（ギャップ距離）が５μｍのＴＮ液晶の場合には、カイラルピッチｐは２０μｍである。
【００６４】
本発明の変化例においては、ツイスト角が約１°から６０°の範囲内に設定され、液晶層の厚さｄと液晶のカイラルピッチｐとの比ｄ／ｐが０から−１．８の範囲内に設定される。つまり、ラビング方向によって定められる液晶のツイスト方向と反対方向の特性をもったカイラル材を液晶に混合する。これによって、液晶はラビングによって定められる方向に例えば４５°ツイストしようとし、一方、カイラル材の特性により液晶は逆方向にツイストしようとするが、ラビングによる規制力の方がカイラル材の規制力よりも強いために、ラビングによって定められる方向にツイストする。しかし、ツイスト方向とは逆方向に作用するカイラル材があるために、液晶のツイストは不安定な状態にあると言え、液晶に電圧を印加して立ち上がらせると、液晶は容易に立ち上がる。
【００６５】
ツイスト角を９０°よりも小さくし、且つそれに対応してΔｎｄを小さくする場合の問題点の一つは、液晶の駆動電圧が高くなることである。しかし、本発明のこの変化例によれば、液晶は高いエネルギーの状態でツイストしているので、比較的に低い電圧で液晶を立ち上がらせることができるようになる。従って、駆動電圧を低下させることができる。
【００６６】
図３４から図３６は本発明の第４実施例を示す図である。図１及び図２の実施例が、液晶１０が電圧不印加時に基板面に対して小さなプレチルト角で基板面にほぼ平行に配向する水平配向液晶を含む液晶表示装置であったのに対し、図３４から図３６の実施例は、液晶４０が電圧不印加時に基板面に対して大きなプレチルト角でほぼ垂直に配向する垂直配向液晶を含む液晶表示装置である。
【００６７】
図３４から図３６において、この液晶表示パネルは、液晶４０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、これらの基板１２、１４の外側に配置された偏光子１６及び検光子１８とからなる。一方の基板１２の内面にはカラーフィルタ２０、透明電極２２及び垂直配向膜４４が設けられ、もう一方の基板１４の内面には透明電極２６及び垂直配向膜４８が設けられる。
【００６８】
垂直配向膜４４、４８は例えばＪＳＲ製のＪＡＬＳ−２０４であり、高い電圧保持特性を有する。また、液晶４０は負の誘電異方性を有するメルク製のＺＬＩ−２８０６であり（Δε＝−４．８、Δｎ＝０．０４３７）、液晶が９０度ツイストするのを促進するカイラル材ＣＮを添加してある。従って、図３５に示されるように、電圧不印加時には液晶分子は基板面にほぼ垂直に配向し、図３６に示されるように、電圧印加時には液晶分子は基板面に対して倒れてラビング方向及び液晶自体のらせん能に従ってツイストするようになる。
【００６９】
垂直配向膜４４、４６は図１及び図２の配向膜２４、２８と同様に配向分割して配向処理してある。すなわち、ドメインＡにおいては、垂直配向膜４４は、この垂直配向膜４４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすようにラビング処理が行われており、対向する垂直配向膜４８は、この垂直配向膜４８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行われている。垂直配向膜４４、４８があるので、プレチルトα、βは９０度に近いが、α＜βの関係がある。その結果、電圧印加時には、両基板１２、１４の間の中間部の液晶分子は角度の小さいプレチルトαに従って倒れる傾向がある（図３６）。プレチルトαは例えば８０°であり、プレチルトβは例えば８９°である。
【００７０】
隣接するドメインＢにおいては、逆に、垂直配向膜４８は、この垂直配向膜４８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行われており、対向する垂直配向膜４４は、この垂直配向膜４４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすようにラビング処理が行われている。この場合にも、プレチルトα、βは９０度に近いが、α＜βの関係がある。その結果、電圧印加時には、両基板１２、１４の間の中間部の液晶分子は角度の小さいプレチルトαに従って倒れる傾向がある（図３６）。
【００７１】
従って、例えばドメインＡについて、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、逆に例えばドメインＢについては、法線方向よりも上方向から見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見えるようになる。図３４から図３６においては、このように、１画素に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されているので、この微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特性が改善される。
【００７２】
このような画素分割を行うためには、各垂直配向膜４４、４６は図１の配向膜２４、２８と同様に配向処理される。なお、配向分割のためには、上記したその他の処理を行うことができる。この場合にも、垂直配向膜４４、４８にラビングを行う前又は後に、ドメインＡ又はＢに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫外線照射を行い、ドメインＡ及びＢのプレチルト特性を変えることである。図４２は紫外線照射時間と達成されるプレチルト角度とが密接な関係を示すことを示しており、紫外線照射時間を調節することにより、ドメインＡ又はＢに所望のプレチルト角度を設定することができる。図４２では、紫外線照射時間が長くなるにつれてプレチルト角度が小さくなる傾向を示しているが、別の配向膜材料では、紫外線照射時間が長くなるにつれてプレチルト角度が大きくなるものもある。
【００７３】
図３４においては、図１と同様に、光入射側の基板１２の配向膜４４は矢印Ｒｉで示される方向にラビングされ、光出射側の配向膜４８は矢印Ｒｏで示される方向にラビングがされている。ラビング方向Ｒｉとラビング方向Ｒｏとは４５°をなし、従って、液晶４０のツイスト角は４５°となる。偏光子１６の透過軸が矢印Ｐｉで示され、検光子１８の透過軸が矢印Ｐｏで示される。偏光子１６の透過軸Ｐｉ及び検光子１８の透過軸Ｐｏは水平線に対して４５°の角度で配置される。偏光子１６の透過軸Ｐｉ及び検光子１８の透過軸Ｐｏは互いに直交又は平行に配置される。なお、配向分割自体は、配向膜に部分的開口部を設け、ラビング処理を行なう、マルチラビングによる方法にても実現可能であることは、言うまでもない。
【００７４】
このようにして、配向分割があり、且つツイスト角が９０°未満とし、そして入射直線偏光が９０°回転して出射するように定められたΔｎｄを有する、垂直配向液晶表示装置を形成する。この垂直配向液晶表示装置は、コントラストが高く、且つ視角特性の優れたものである。
【００７５】
図３７は、ツイスト角１０°とし、配向分割なしの液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。
図３８は、ツイスト角１０°とし、配向分割なしの液晶表示パネルの左右方向の視角特性を示す図である。
【００７６】
図３９は、ツイスト角９０°とし、配向分割なしの液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。
図４０は、ツイスト角９０°とし、配向分割なしの液晶表示パネルの左右方向の視角特性を示す図である。
【００７７】
このように、ツイスト角を９０°とし、配向分割なしの液晶表示パネルでは、上下方向の視角特性に大きな差がある。また、ツイスト角を９０°よりも小さくしても、配向分割なしの液晶表示パネルでは、上下方向の視角特性および左右方向の視角特性は十分満足いくものではない。
【００７８】
図４１は、ツイスト角１０°とし、配向分割ありの液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。この図の視角特性は図３９の視角特性と比べて大きく改善されているのが分かる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電圧─透過率曲線において輝度反転がなく、印加電圧に比例して透過率が滑らかに変化する特徴があり、コントラストが高く、且つ視角特性の優れた、階調表示を行うことができ、表示品質の高い液晶表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のラビング及び偏光の透過軸をの関係を示す図である。
【図２】図１に従った液晶表示パネルを示す断面図である。
【図３】配向処理の他の例を示す図である。
【図４】図３の配向処理をした液晶の配向状態を示す図である。
【図５】配向処理の他の例を示す図である。
【図６】液晶が９０°回転するのを調べるための実験の光学系の配置図である。
【図７】ツイスト角４５°の場合の透過光強度を示す図である。
【図８】ツイスト角２２．５°の場合の透過光強度を示す図である。
【図９】ツイスト角６７．５°の場合の透過光強度を示す図である。
【図１０】従来のＴＮ液晶表示パネルの等コントラスト曲線を示す図である。
【図１１】ツイスト角４５°で配向分割なしの場合の等コントラスト曲線を示す図である。
【図１２】ツイスト角４５°で配向分割ありの場合の等コントラスト曲線を示す図である。
【図１３】位相差フィルムを付加した場合の等コントラスト曲線を示す図である。
【図１４】ツイスト角９０°で配向分割した液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。
【図１５】ツイスト角９０°で配向分割した液晶表示パネルの左右方向の視角特性を示す図である。
【図１６】ツイスト角４５°で配向分割した液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。
【図１７】ツイスト角４５°で配向分割した液晶表示パネルの左右方向の視角特性を示す図である。
【図１８】ツイスト角とコントラスト比との関係を示す図である。
【図１９】ツイスト角と相対輝度との関係を示す図である。
【図２０】ツイスト角とレスポンスとの関係を示す図である。
【図２１】視角パラメータを説明するための電圧と透過率の関係を示す図である。
【図２２】法線方向の透過率と視角パラメータとの関係を示す図である。
【図２３】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図２４】図２３の配向処理を示す図である。
【図２５】ツイスト角を変えたときのコントラスト比を示す図である。
【図２６】ツイスト角０°のときの位相差フィルムの厚さを変えた場合のコントラスト比を示す図である。
【図２７】ツイスト角４５°のときの位相差フィルムの厚さを変えた場合のコントラスト比を示す図である。
【図２８】位相差フィルムを挿入したときの相対輝度を示す図である。
【図２９】位相差フィルムを挿入した変化例を示す図である。
【図３０】本発明の第３実施例を示す図である。
【図３１】図３０の問題点を説明するための電圧─透過率曲線を示す図である。
【図３２】図３０の利点を説明するための電圧─透過率曲線を示す図である。
【図３３】さらなる変化例で使用するカイラルピッチを示す図である。
【図３４】本発明の第４実施例を示す図である。
【図３５】図３４の配向処理に従った液晶表示パネルを示す断面図である。
【図３６】図３５の液晶表示パネルの電圧印加時を示す断面図である。
【図３７】ツイスト角１０°で配向分割なしの場合の上下方向の視角特性を示す図である。
【図３８】ツイスト角１０°で配向分割なしの場合の左右方向の視角特性を示す図である。
【図３９】ツイスト角９０°で配向分割なしの場合の上下方向の視角特性を示す図である。
【図４０】ツイスト角９０°で配向分割なしの場合の左右方向の視角特性を示す図である。
【図４１】ツイスト角１０°で配向分割ありの場合の上下方向の視角特性を示す図である。
【図４２】紫外線照射時間とプレチルト角との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０…液晶
１２、１４…基板
１６…偏光子
１８…検光子
２４、２８…配向膜
４０…液晶
４４、４８…垂直配向膜

Claims

一対の基板（１２、１４）の間に液晶（１０、４０）が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜（２４、２８、４４、４８）が設けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子（１６）及び検光子（１８）が配置され、
赤緑青のカラーフィルタを有し、
液晶層のツイスト角が８０度以下であり、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は、液晶のツイスト角に対して下記の関係を満たすように設定され、

入射直線偏光が９０度回転して液晶層を変調されて通過し、かつ配向方向の異なる微小な領域を有し、
少なくとも基板と検光子又は偏光子との間に一軸性の位相差フィルムが配置され、その遅相軸が互いに直交する検光子又は偏光子の透過軸に対して角度を有し、その角度は０°以上４５°以下であることを特徴とする液晶表示装置。
一対の基板（１２、１４）の間に液晶（１０、４０）が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜（２４、２８、４４、４８）が設けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子（１６）及び検光子（１８）が配置され、
赤緑青のカラーフィルタを有し、
液晶層のツイスト角が８０度以下であり、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は、液晶のツイスト角に対して下記の関係を満たすように設定され、

入射直線偏光が９０度回転して液晶層を変調されて通過し、かつ配向方向の異なる微小な領域を有し、
少なくとも基板と検光子又は偏光子との間に一軸性の位相差フィルムが配置され、その遅相軸が互いに直交する検光子又は偏光子の透過軸に対して角度を有し、その角度は０°以上４５°以下であることを特徴とする液晶表示装置。
液晶分子のツイスト角が１°から６０°の範囲内にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
位相差フィルムのリターデーション（Δｎｄ）が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の液晶表示装置。
一対の基板（１２、１４）の間に液晶（１０、４０）が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜（２４、２８、４４、４８）が設けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子（１６）及び検光子（１８）が配置され、
赤緑青のカラーフィルタを有し、
電圧印加時に液晶層のツイスト角が８０度以下であり、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は、液晶のツイスト角に対して下記の関係を満たすように設定され、

入射直線偏光が９０度回転して液晶層を変調されて通過し、かつ配向方向の異なる微小な領域を有することを特徴とする垂直配向型の液晶表示装置。
一対の基板（１２、１４）の間に液晶（１０、４０）が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜（２４、２８、４４、４８）が設けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子（１６）及び検光子（１８）が配置され、
赤緑青のカラーフィルタを有し、
電圧印加時に液晶層のツイスト角が８０度以下であり、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は、液晶のツイスト角に対して下記の関係を満たすように設定され、

入射直線偏光が９０度回転して液晶層を変調されて通過し、かつ配向方向の異なる微小な領域を有することを特徴とする垂直配向型の液晶表示装置。
液晶分子のツイスト角が１°から６０°の範囲内に設定されることを特徴とする請求項５又は６に記載の垂直配向型の液晶表示装置。