JP5072480B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、ホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層を備えた透過型の液晶表示装置に関する。

ツイステッドネマティック（ＴＮ）モードの液晶表示装置と同様に正面から見た場合の表示特性が優れている垂直配向（ＶＡ；Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードの液晶表示装置において、視野角補償用位相差フィルムを適用することで、広視野角化を実現しようとする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードなどの液晶表示装置において適用可能な２軸性の複屈折フィルムを製造する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−０９９２３６号公報 特開２００５−１８１４５１号公報

近年、一対の基板間にホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層を保持することによって構成された液晶表示装置においては、さらなるコントラストの向上及び視野角の拡大といった表示品位の改善が要求されている。また、その一方で、装置全体の薄型化及び低コスト化が要求されている。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、薄型化及び低コスト化が可能であるとともに、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の態様による液晶表示装置は、
互いに対向して配置された第１基板と第２基板との間にホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層を保持した液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一方の外面に設けられ、第１偏光板と、この第１偏光板と前記液晶表示パネルとの間に配置されその進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に所定の位相差を与えるとともにネマティック液晶分子を法線方向に沿ってハイブリッド配向した状態で固定化させた第１位相差板と、前記第１偏光板と前記第１位相差板との間に配置され負の２軸の屈折率異方性を有する第２位相差板と、を有する第１光学素子と、
前記液晶表示パネルの他方の外面に設けられ、第２偏光板と、この第２位相差板と前記液晶表示パネルとの間に配置されその進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に所定の位相差を与えるとともに１軸の屈折率異方性を有する第３位相差板と、を有する第２光学素子と、を備え、
前記第１光学素子及び前記液晶表示パネルを透過した光の偏光状態は、前記第２光学素子を透過した光と略同一の楕円率を有する直線偏光であることを特徴とする。

この発明によれば、薄型化及び低コスト化が可能であるとともに、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。ここでは、バックライト光を利用して（選択的に透過して）画像を表示する透過型の液晶表示装置を例に説明する。

図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプのカラー液晶表示装置であって、透過型の液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲと互いに対向して配置された対向基板（第２基板）ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。

また、この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面（すなわちアレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱと対向する面とは反対側の外面）に設けられた第１光学素子ＯＤ１、及び、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面（すなわち対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと対向する面とは反対側の外面）に設けられた第２光学素子ＯＤ２を備えている。さらに、このように透過型の液晶表示装置は、第１光学素子ＯＤ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。

このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示領域ＤＳＰを備えている。表示領域ＤＳＰは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。

アレイ基板ＡＲは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成されている。すなわち、このアレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、画素毎に配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これらの画素電極ＥＰの行方向に沿ってそれぞれ形成されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これらの画素電極ＥＰの列方向に沿ってそれぞれ形成されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいて走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部を含む領域に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗなどを有している。

アレイ基板ＡＲは、さらに、表示領域ＤＳＰの周辺の駆動回路領域ＤＣＴにおいて、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバＹＤを構成する少なくとも一部、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバＸＤを構成する少なくとも一部を備えている。走査線ドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線ドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本の信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。

各スイッチング素子Ｗは、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタであり、絶縁基板１０上に配置された半導体層１２を備えている。この半導体層１２は、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。

スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、走査線Ｙに接続されている（あるいは走査線Ｙと一体的に形成されている）。ゲート電極ＷＧ及び走査線Ｙは、ともにゲート絶縁膜１４上に配置されている。これらのゲート電極ＷＧ、及び、走査線Ｙは、層間絶縁膜１６によって覆われている。

スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６上においてゲート電極ＷＧの両側に配置されている。ソース電極ＷＳは、信号線Ｘに接続される（あるいは信号線Ｘと一体に形成される）とともに、半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、画素電極ＥＰに接続される（あるいは画素電極ＥＰと一体に形成される）とともに、半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び信号線Ｘは、有機絶縁膜１８によって覆われている。

画素電極ＥＰは、有機絶縁膜１８上に配置され、有機絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。この画素電極ＥＰは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。すべての画素ＰＸに対応した画素電極ＥＰは、配向膜２０によって覆われている。

一方、対向基板ＣＴは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。すなわち、この対向基板ＣＴは、表示領域ＤＳＰにおいて、対向電極ＥＴなどを備えている。対向電極ＥＴは、複数の画素ＰＸに対応して画素電極ＥＰに対向するように配置されている。この対向電極ＥＴは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。また、この対向電極ＥＴは、配向膜３６によって覆われている。

カラー表示タイプの液晶表示装置は、各画素に対応して液晶表示パネルＬＰＮの内面に設けられたカラーフィルタ層３４を備えている。図２に示した例では、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴに設けられている。カラーフィルタ層３４は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。なお、このようなカラーフィルタ層３４は、アレイ基板ＡＲ側に配置しても良い。

また、各画素ＰＸは、図示しないブラックマトリクスによって区画されている。このブラックマトリクスは、アレイ基板ＡＲに設けられた走査線Ｙや信号線Ｘ、スイッチング素子Ｗなどの配線部に対向するように配置されている。

このような対向基板ＣＴと、上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの配向膜２０及び配向膜３６を対向するように配置したとき、両者の間に配置された図示しないスペーサ（例えば樹脂材料によって形成された柱状スペーサ）により、所定のギャップが形成される。液晶層ＬＱは、これらのアレイ基板ＡＲの配向膜２０と対向基板ＣＴの配向膜３６との間に形成されたギャップに封入された液晶分子４０を含む液晶組成物によって構成されている。この実施の形態では、液晶層ＬＱは、ツイスト角が０ｄｅｇ（ホモジニアス配向）の液晶分子４０を含んでいる。

この実施の形態に係る液晶表示装置においては、図３に示すように、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、これらを通過した光の偏光状態を制御する。すなわち、第１光学素子ＯＤ１は、楕円偏光あるいは略直線偏光の偏光状態を有する光が入射するように自身を通過する光の偏光状態を制御する。したがって、第１光学素子ＯＤ１に入射したバックライト光の偏光状態は、第１光学素子ＯＤ１を通過した際に所定の偏光状態に変換される。その後、第１光学素子ＯＤ１から出射されたバックライト光は、所定の偏光状態を保って液晶層ＬＱに入射する。そして、液晶表示パネルＬＰＮから出射された出射光は、直線偏光の偏光状態を有している。

また、第２光学素子ＯＤ２は、液晶層ＬＱに直線偏光（あるいは限りなく直線偏光に近い楕円偏光）の偏光状態を有する光が入射するように自身を通過する光の偏光状態を制御する。したがって、第２光学素子ＯＤ２に入射した光の偏光状態は、第２光学素子ＯＤ２を通過した際に所定の状態すなわち直線偏光に変換される。

つまり、第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮを透過した光の偏光状態は、第２光学素子ＯＤ２を透過した光と略同一の楕円率（＝短軸方向の振幅Ｅｓ／長軸方向の振幅Ｅｐ）を有する直線偏光である。このような構成により、液晶表示パネルＬＰＮの法線方向におけるコントラストの向上が可能となるとともに、視野角の拡大が可能となる。

以下に、より具体的に各構成を説明する。

第１光学素子ＯＤ１は、１つの第１偏光板５１と、第１偏光板５１と液晶表示パネルＬＰＮとの間に配置された第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２と、を備えて構成されている。図３に示した例では、第１位相差板ＲＦ１は、第１偏光板５１と液晶表示パネルＬＰＮ（アレイ基板ＡＲ）との間に配置されている。また、第２位相差板ＲＦ２は、第１偏光板５１と第１位相差板ＲＦ１との間に配置されている。

第２光学素子ＯＤ２は、１つの第２偏光板５２と、第２偏光板５２と液晶表示パネルＬＰＮとの間に配置された第３位相差板ＲＦ３と、を備えて構成されている。

ここで適用される第１偏光板５１及び第２偏光板５２は、光の進行方向に直交する平面内において、互いに直交する吸収軸及び透過軸を有している。このような偏光板は、ランダムな方向の振動面を有する光から、透過軸と平行な１方向の振動面を有する光すなわち直線偏光の偏光状態を有する光を取り出すものである。

ここで適用される第１位相差板ＲＦ１は、光学的に異方性を有する位相差板であり、光学的に正の１軸性の屈折率異方性を有するネマティック液晶分子６１を液晶状態において法線方向（すなわち位相差板の厚み方向）に沿ってハイブリッド配向した状態で固定化させた液晶フィルム層６０を有している。

このような液晶フィルム層６０において、例えば、アレイ基板ＡＲ側の界面近傍では、液晶分子６１Ａが界面に対して比較的小さなチルト角をなすように配向している（すなわち液晶分子６１Ａが界面とほぼ平行に配向している）のに対して、第２位相差板ＲＦ２側の海面近傍では、液晶分子６１Ｂが界面に対して比較的大きなチルト角をなすように配向している（すなわち液晶分子６１Ｂが界面に対してほぼ垂直に配向している）。このような第１位相差板ＲＦ１としては、ＮＨフィルム（新日本石油（株）製）を適用可能である。このような液晶フィルムは、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子４０の配向により視角に依存して変化する液晶層ＬＱのリタデーションを光学的に補償する機能を有しており、視野角拡大機能を有した位相差板に相当する。

屈折率異方性を有する液晶分子４０の配列が印加電圧に応じて変化する液晶層ＬＱや、屈折率異方性を有する位相差板において、複屈折を議論する上では、相対的に屈折率の大きな軸が遅相軸に対応し、相対的に屈折率の小さな軸が進相軸に対応する。遅相軸は、異常光線の振動面と一致するものとする。進相軸は、常光線の振動面と一致するものとする。液晶層ＬＱを通過する常光線及び異常光線の屈折率をそれぞれｎｏ及びｎｅとし、それぞれの光線の進行方向に沿った液晶層ＬＱの厚さをｄとしたとき、液晶層ＬＱの位相差値（リタデーション値）は、Δｎ・ｄ（ｎｍ）＝（ｎｅ・ｄ−ｎｏ・ｄ）で定義される（つまり、Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ）。また、位相差板については、互いに直交する３つの軸に対応した主屈折率を適用し、位相差板の面内での互いに直交する軸に対応した主屈折率をそれぞれｎｘ及びｎｙとし、その法線方向（すなわち位相差板の厚み方向）の軸に対応した主屈折率をｎｚとしたとき、位相差板の厚みをｄとすると、位相差板の正面位相差値（正面リタデーション値）は、Ｒ＝（ｎｘ−ｎｙ）・ｄで定義される。

第１光学素子ＯＤ１に含まれる第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２、及び、第２光学素子ＯＤ２に含まれる第３位相差板ＲＦ３は、それぞれ互いに直交する遅相軸及び進相軸を有している。

すなわち、この第１位相差板ＲＦ１は、上述した視野角拡大機能のほかに、液晶分子６１の配向方位（ダイレクター）を遅相軸とし、それに直交する方位を進相軸とし、これらをそれぞれ透過する所定波長（例えば５５０ｎｍ）の光の間に所定の位相差（λを波長とし、ｍを正数としたとき、λ／ｍの位相差）を与える位相差板としての機能を有している。

第２位相差板ＲＦ２は、負の２軸の屈折率異方性を有している。この第２位相差板ＲＦ２は、その面内に進相軸及び遅相軸を有し、これらの進相軸及び遅相軸を透過する所定波長（例えば５５０ｎｍ）の光の間に所定の位相差（λを波長とし、ｎを正数としたとき、λ／ｎの位相差）を与える位相差板としての機能を有している。

第３位相差板ＲＦ３は、１軸の屈折率異方性を有している。この第３位相差板ＲＦ３は、ポジティブＡプレートに相当する屈折率異方性（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）を有している。つまり、第３位相差板ＲＦ３は、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で与えられるＮｚ係数が１．０である。このような第３位相差板ＲＦ３は、その面内に進相軸及び遅相軸を有し、進相軸及び遅相軸を透過する所定波長（例えば５５０ｎｍ）の光の間に所定の位相差（λ／ｎの位相差）を与える位相差板としての機能を有している。

このような第２位相差板ＲＦ２及び第３位相差板ＲＦ３としては、ゼオノア（（株）オプテス製）や、アートン（ＪＳＲ製）などが適用可能である。

第１光学素子ＯＤ１においては、第１偏光板５１の吸収軸Ａ１、第１位相差板ＲＦ１の面内の遅相軸Ｄ１、及び、第２位相差板ＲＦ２の面内の遅相軸Ｄ２がそれぞれ所定の角度の関係を有するように各構成要素が配置されている。すなわち、第２位相差板ＲＦ２は、その遅相軸Ｄ２が第１偏光板５１の吸収軸Ａ１に対して略４５°をなすように第１偏光板５１上に配置されている。第１位相差板ＲＦ１は、その遅相軸Ｄ１が第２位相差板ＲＦ２の遅相軸Ｄ２に対して略９０°をなすように第２位相差板ＲＦ２上に配置されている。第１光学素子ＯＤ１を液晶表示パネルＬＰＮに配置する場合には、第１光学素子ＯＤ１は、視野角拡大機能を有する第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１が液晶層ＬＱの液晶分子４０のダイレクター（アレイ基板ＡＲ側の配向膜２０のラビング方向）と略平行となり、かつ、第１位相差板ＲＦ１において液晶分子６１がハイブリッド配向する方向とアレイ基板ＡＲ側の配向膜２０のラビング方向とが逆方向になるように配置されている。

また、第２光学素子ＯＤ２においては、第３位相差板ＲＦ３は、その面内の遅相軸Ｄ３が第２偏光板５２の吸収軸Ａ２に対して略９０°をなすように第２偏光板５２上に配置されている。第２光学素子ＯＤ２を液晶表示パネルＬＰＮに配置する場合には、第２光学素子ＯＤ２は、第３位相差板ＲＦ３の遅相軸Ｄ３が液晶層ＬＱの液晶分子４０のダイレクター（アレイ基板ＡＲ側の配向膜２０のラビング方向）と略４５°をなし、かつ、第２偏光板５２の吸収軸Ａ２と第１偏光板５１の吸収軸Ａ１とが直交するように配置されている。

このような構成により、第１光学素子ＯＤ１は、所定の楕円率を有する楕円偏光あるいは略直線偏光に変換する機能及び視野角を拡大する機能を有している。また、第２光学素子ＯＤ２は、第１光学素子ＯＤ１と液晶表示パネルＬＰＮとを透過した光の楕円率と略同等の楕円率を有する略直線偏光に変換する機能を有している。

次に、更なる良好な光学特性を得るための手法、特に黒表示時の光学補償について説明する。まず、第１光学素子ＯＤ１における第１位相差板ＲＦ１の正面位相差値Ｒ（ＲＦ１）及び第２位相差板ＲＦ２の正面位相差値Ｒ（ＲＦ２）と、黒表示における液晶層ＬＱの残留位相差値Ｒ（ＬＱ）との関係について検討する。

ここで、液晶層ＬＱの残留位相差値Ｒ（ＬＱ）について説明する。液晶層ＬＱに黒表示のための電圧（黒表示電圧）を印加した場合、液晶層ＬＱの断面において、基板界面から離れた中央部（ミッドプレーン）に位置する液晶分子４０は、電界の方向にその長軸方向がほぼ平行となるように配列している。このため、液晶層ＬＱのミッドプレーンの正面位相差値は実質的にゼロ（ｎｍ）とみなすことができる。しかしながら、基板界面に隣接して配向した液晶分子４０は、界面の配向規制力（アンカリング）の影響を受け、電圧に対する応答が鈍く、ほぼ初期の配向状態を維持している。このため、液晶層ＬＱの基板界面近傍での正面位相差値はゼロ（ｎｍ）とはならない。したがって、黒表示のために十分に高い黒表示電圧を液晶層ＬＱに印加しても、基板界面のアンカリングの影響により液晶層ＬＱには正面位相差が残ることになる。これを一般に残留位相差と称している。

本実施の形態においては、（１）適用される液晶層ＬＱ、第１位相差板ＲＦ１、及び、第２位相差板ＲＦ２は、いずれも正の位相差を有していること、（２）液晶層ＬＱにおける液晶分子４０のダイレクターと第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１とがほぼ平行に設定されること、（３）第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１と第２位相差板ＲＦ２の遅相軸Ｄ２とが略９０度の角度に設定されることから、第１光学素子ＯＤ１における位相差値と、液晶層ＬＱの残留位相差値とを合わせたトータルの位相差値Ｒ（ｔｏｔａｌ）は以下の式で表すことができる。

Ｒ（ｔｏｔａｌ）＝Ｒ（ＬＱ）＋Ｒ（ＲＦ１）−Ｒ（ＲＦ２）
ここで、第１位相差板ＲＦ１の正面位相差値をＲ（ＲＦ１）とし、第２位相差板ＲＦ２の正面位相差値をＲ（ＲＦ２）とし、液晶層ＬＱの残留位相差値をＲ（ＬＱ）とした。

この式において、Ｒ（ｔｏｔａｌ）がゼロとなること、つまり、Ｒ（ＬＱ）＋Ｒ（ＲＦ１）＝Ｒ（ＲＦ２）となるように各々の位相差値を設定することにより、第１光学素子ＯＤ１と液晶層ＬＱとの間で光学補償を実現することが可能となる。すなわち、この実施の形態においては、第１光学素子ＯＤ１のみでバックライト光の偏光状態を略直線偏光に変換するのではなく、液晶層の残留位相差値を考慮して液晶表示パネルＬＰＮから出射された出射光の偏光状態を略直線偏光（楕円率＜０．１）に変換するものである。

つまり、液晶層ＬＱの残留位相差値Ｒ（ＬＱ）と第１位相差板ＲＦ１の正面位相差値Ｒ（ＲＦ１）との和が第２位相差板ＲＦ２の正面位相差値Ｒ（ＲＦ２）と略等しくなるように設定することにより、バックライトユニットＢＬからのバックライト光が第１光学素子ＯＤ１及び黒表示時の液晶層ＬＱを透過した後に、限りなく直線偏光に近い偏光状態（楕円率＜０．１）を有する光に変換することが可能となる。したがって、白表示の場合のみならず、黒表示の場合であっても第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを通過した光の偏光状態を極めてゼロに近い楕円率を有するような直線偏光に近づけることができる。

続いて、第２光学素子ＯＤ２の最適化について検討する。

すなわち、この実施の形態で適用される偏光板は、図４に示すような視野角特性を有している。つまり、全方位について等方的な特性が得られず、４５°−２２５°方位や、１３５°−３１５°方位において、視角の増大に伴って急激にコントラストが低下する。第３位相差板ＲＦ３は、このような視野角特性を有する偏光板を適用したときに、偏光板の視野角特性を改善する機能を有している。これにより、第２光学素子ＯＤ２は、視角にかかわらず、自身を透過した光を限りなく直線偏光に近い偏光状態（楕円率＜０．１）を有する光に変換することが可能となる。

上述したような第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮの組み合わせと、第２光学素子ＯＤ２とを適用したとき、以下のように動作する。ここでは、第２光学素子ＯＤ２が透過可能な直線偏光の振動面をＹ軸と平行な方向とし、このＹ軸と直交する方向をＸ軸として規定する。

すなわち、液晶層ＬＱに電圧を印加しない時（あるいは液晶層ＬＱに低電圧を印加した時）、第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮを透過した光の偏光状態は、Ｙ軸と平行な長軸を有する楕円偏光あるいはＹ軸と平行な直線偏光となる。このため、液晶表示パネルＬＰＮを透過した光は、第２光学素子ＯＤ２を透過する。これにより、白表示が得られる。

一方、液晶層ＬＱに電圧を印加した時（あるいは液晶層ＬＱに高電圧を印加した時）、第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮを透過した光の偏光状態は、Ｘ軸と平行な直線偏光となる。このとき、液晶表示パネルＬＰＮを透過した光の楕円率は、第２光学素子ＯＤ２を透過可能な光の楕円率と略同等である。つまり、液晶表示パネルＬＰＮを透過した直線偏光（Ｘ軸と平行）の振動面は、第２光学素子ＯＤ２を透過可能な直線偏光（Ｙ軸と平行）の振動面と直交する。このため、液晶表示パネルＬＰＮを透過した光は、第２光学素子ＯＤ２を透過しない。これにより、十分に透過率が低い黒表示が得られる。よって、コントラストを向上することが可能となる。

また、第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮの組み合わせは、第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２の適用によって光学補償がなされ、特に黒表示時において、視角にかかわらず、略一定の楕円率の直線偏光が得られるように構成されている。また、第２光学素子ＯＤ２は、第３位相差板ＲＦ３の適用によって光学補償がなされ、特に黒表示時において、視角にかかわらず、第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮの組み合わせで得られる直線偏光と略同等且つ略一定の楕円率の直線偏光が得られるように構成されている。よって、高コントラスト領域（特に、コントラスト比が１０：１以上の領域）の視野角を拡大することが可能となる。

次に、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２の液晶表示パネルＬＰＮへの配置の具体例について検討する。

ここでは、対向基板ＣＴ側から液晶表示装置を観察した図５に基づき説明する。アレイ基板ＡＲ（または対向基板ＣＴ）の主面に平行な平面内において、便宜上、互いに直交するＸ軸及びＹ軸を定義し、この平面の法線方向をＺ軸と定義する。面内とは、Ｘ軸及びＹ軸で規定される平面内に相当する。ここで、例えば、Ｘ軸は画面の水平方向に対応し、Ｙ軸は画面の垂直方向に対応するものとする。また、Ｘ軸の正（＋）の方向（０°方位）が画面の右側に対応し、Ｘ軸の負（−）の方向（１８０°方位）が画面の左側に対応するものとする。さらに、Ｙ軸の正（＋）の方向（９０°方位）が画面の上側に対応し、Ｙ軸の負（−）の方向（２７０°方位）が画面の下側に対応するものとする。

液晶表示パネルＬＰＮにおいては、アレイ基板ＡＲ側の配向膜２０のラビング方向は、Ｘ軸に対して４５°の方位に設定されている。

第１光学素子ＯＤ１の液晶表示パネルＬＰＮへの配置は、配向膜２０のラビング方向に基づいて設定される。すなわち、第１位相差板ＲＦ１は、その遅相軸Ｄ１が配向膜２０のラビング方向とほぼ平行となるように４５°−２２５°の方位を向くように配置される。このとき、第１位相差板ＲＦ１に含まれる液晶分子のハイブリッド方向は、配向膜２０のラビング方向とは逆方向となる２２５°の方位を向いている。また、第２位相差板ＲＦ２の遅相軸Ｄ２は、第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１とほぼ直交する（つまり、１３５°の方位を向く）ように配置される。さらに、第１偏光板５１は、その吸収軸Ａ１が第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２の遅相軸に対しそれぞれ略４５°の角度をなすように、例えば９０°−２７０°の方位を向くように配置される。

一方、第２光学素子ＯＤ２の液晶表示パネルＬＰＮへの配置については、例えば黒表示時の液晶層ＬＱを透過した直線偏光の方位（この場合にはＸ軸と平行な方位）に基づいて設定される。すなわち、第２光学素子ＯＤ２においては、第２偏光板５２は、その吸収軸Ａ２が第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の直線偏光の長軸方向に対して略平行となるように配置される。すなわち、第２偏光板５２は、その吸収軸Ａ２が０°−１８０°の方位を向くように配置される。また、第３位相差板ＲＦ３は、その遅相軸Ｄ３が第２偏光板５２の吸収軸Ａ２に対して略直交するように９０°の方位を向くように配置される。

ここで、上述した構成の液晶表示装置における最適条件について説明する。

まず、負の２軸の屈折率異方性を有する第２位相差板ＲＦ２において、Ｎｚ係数の最適範囲について検討する。第２位相差板ＲＦ２のＮｚ係数以外は全て同一条件の液晶表示装置についてコントラスト比の視野角依存性をシミュレーションしたところ、図６及び図７に示すような結果が得られた。

ここで、図６及び図７においては、中心が液晶表示パネルＬＰＮの法線方向に相当し、法線方向を中心とした同心円は、法線に対する倒れ角度（視角）が２０°、４０°、６０°、及び、８０°に相当する。ここで示した特性図は、各方位について等コントラスト比の領域を結ぶことで得られたものである。また、後述するコントラスト比の視野角依存性に関するシミュレーション結果についても同様である。

ここに示したシミュレーション結果から、Ｎｚ係数が１．２以上１．８未満である第２位相差板ＲＦ２を適用することにより、ほぼ全方位にわたり７０°以内の視角範囲においてコントラスト比１０：１が得られることが確認された。また、上記範囲のＮｚ係数を有する第２位相差板ＲＦ２を適用した場合、画面の上下左右の４方位について５０°以内の視角範囲においてコントラスト比１００：１が得られた。

より望ましくは、Ｎｚ係数が１．５以上１．６以下である第２位相差板ＲＦ２を適用することにより、コントラスト比１０：１の領域が略全方位にわたって拡大し、ほぼ全方位にわたり８０°以内の視角範囲においてコントラスト比１０：１が得られることが確認された。また、上記範囲のＮｚ係数を有する第２位相差板ＲＦ２を適用した場合、コントラスト比１００：１の領域が全方位にわたって拡大し、ほぼ全方位にわたり５０°以内の視角範囲においてコントラスト比１００：１が得られた。

なお、Ｎｚ係数が０．９以下である第２位相差板ＲＦ２を適用した場合には、画面の１８０°方位（画面左側）及び２７０°方位（画面下側）では、コントラスト比１０：１の領域が視角範囲８０°に満たないことがわかる。また、Ｎｚ係数が１．８以上である第２位相差板ＲＦ２を適用した場合には、画面の０°方位（画面右側）及び９０°方位（画面上側）では、コントラスト比１０：１の領域が視角範囲８０°に満たないことがわかる。

よって、第２位相差板ＲＦ２のＮｚ係数の最適範囲は、１．２以上１．８未満、より望ましくは１．５以上１．６以下である。このような第２位相差板ＲＦ２を適用することにより、第１光学素子ＯＤ１及び液晶表示パネルＬＰＮを透過する光に対する光学補償がなされ、特に黒表示時において、視角にかかわらず、略一定の楕円率の直線偏光が得られる。これにより、視野角の拡大が可能となる。

続いて、液晶層ＬＱへの印加電圧と、残留位相差Ｒ（ＬＱ）との関係に基づき、第１位相差板ＲＦ１における液晶分子の平均傾斜角の最適範囲について検討する。すなわち、図８に示すように、ホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層ＬＱに対しては、比較的高い電圧（例えば６Ｖ）を印加しても残留位相差Ｒ（ＬＱ）がゼロにはならない。したがって、液晶層ＬＱの残留位相差Ｒ（ＬＱ）を加味した光学補償がなされる。つまり、黒表示のときの最適化を考えると、液晶層ＬＱに比較的高い黒表示用電圧を印加したとき、液晶分子は比較的高チルト角で配向するため、残留位相差値は小さくなる。このように配向した液晶分子に対しては、比較的小さなチルト角でハイブリッド配向した液晶分子を含む第１位相差板ＲＦ１によって光学補償がなされる。また、液晶層ＬＱに比較的低い黒表示用電圧を印加したとき、液晶分子は比較的低チルト角で配向するため、残留位相差値は大きくなる。このように配向した液晶分子に対しては、比較的大きなチルト角でハイブリッド配向した液晶分子を含む第１位相差板ＲＦ１によって光学補償がなされる。

ここで、第１位相差板ＲＦ１の平均傾斜角に着目する。平均傾斜角とは、深さ方向の主屈折率ｎｚが法線方向に対してなす角度として定義し、簡易的には〔（高チルト角＋低チルト角）／２＋低チルト角〕で与えられる値として定義する。上述した第１位相差板ＲＦ１において、例えば、図３に示したように、「高チルト角」とはハイブリッド配向した液晶分子のうちアレイ基板主面に対して最も大きな傾きを持って立ち上がった液晶分子６１Ｂのチルト角（主面に対する傾き）に相当し、また、「低チルト角」とはハイブリッド配向した液晶分子のうちアレイ基板主面に対して最も小さな傾きを持って立ち上がった液晶分子６１Ａのチルト角に相当する。

液晶層ＬＱの残留位相差値Ｒ（ＬＱ）が５０ｎｍ以上となるような黒表示電圧を設定したとき、このような残留位相差値を有する液晶層ＬＱの光学補償に必要な第１位相差板ＲＦ１の液晶分子の平均傾斜角は３５度以上である。このような設定により、比較的低電圧駆動が可能となり、汎用性の高い低コストの駆動回路を適用することが可能である。

続いて、第３位相差板ＲＦ３の最適化について検討する。この第３位相差板ＲＦ３は、第１偏光板５１及び第２偏光板５２による視野角特性（図４）を補償するものである。このため、第３位相差板ＲＦ３の遅相軸Ｄ３は、第２偏光板５２の吸収軸Ａ２に対し、０°もしくは９０°のいずれかに設定されるべきものである。第３位相差板ＲＦ３としてＮｚ係数＝０．５の位相差板を使用することで、遅相軸Ｄ３を０°に配置する場合と９０°に配置する場合とでは等価であると考えられるが、Ｎｚ係数＝０．５の位相差板は高コストであるとともに厚みも１００ミクロンと厚いため、低コスト化及び薄型化の要望に対して不向きである。

これに対して、本実施形態では、第３位相差板ＲＦ３として、Ｎｚ係数＝１．０の位相差板を適用している。このような第３位相差板ＲＦ３については、遅相軸Ｄ３は吸収軸Ａ２に対して９０°に設定することにより、偏光板の視野角特性を補償することができる。また、Ｎｚ係数＝１．０の位相差板は、汎用性が高いため低コスト化が可能であるとともに、Ｎｚ係数＝０．５の位相差板と比較して厚みが３０ミクロンと薄いため、薄型化が可能である。このような第３位相差板ＲＦ３の適用により、視野角の拡大が可能となる。

（実施例）
次に、この実施の形態に係る液晶表示装置の実施例について説明する。この液晶表示装置は、例えば、以下のようにして設計される。

液晶表示パネルＬＰＮについて、液晶層ＬＱは、ホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶組成物で構成されており、例えば、液晶組成物としてＭＪ０４１１１３（メルク社製、Δｎ＝０．０６５）を適用した。このとき、液晶分子４０のダイレクター（液晶分子の長軸方向）は、アレイ基板ＡＲ側の配向膜２０のラビング方向によって規制され、Ｘ軸に対して４５°の角度をなすように設定した。また、液晶層ＬＱにおけるギャップは４．９μｍに設定した。なお、黒表示を実現するために液晶層ＬＱに印加する黒表示用電圧は４．０（Ｖ）に設定され、この時、液晶層ＬＱの残留位相差値Ｒ（ＬＱ）は６０（ｎｍ）であった。

液晶分子４０に起因する複屈折を補償するために、アレイ基板ＡＲの外面に配置すべき第１光学素子ＯＤ１について、第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１（すなわち第１位相差板ＲＦ１を構成する液晶分子６１の配向方位）を逐次補償の関係になるようにアレイ基板ＡＲのラビング方向とほぼ逆平行な方位（２２５°の方位）に設定する。なお、第１位相差板ＲＦ１の正面位相差値Ｒ（ＲＦ１）は、１００ｎｍに設定した。また、第１位相差板ＲＦ１を構成する液晶分子の平均傾斜角は、３５度に設定した。このような第１位相差板ＲＦ１としては、ＮＨフィルム（新日本石油（株）製）を適用した。

第２位相差板ＲＦ２の遅相軸Ｄ２は、液晶分子４０及び第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１とほぼ垂直な方位（１３５°の方位）に設定する。なお、第２位相差板ＲＦ２の正面位相差値Ｒ（ＲＦ２）は、液晶層ＬＱの残留位相差値Ｒ（ＬＱ）と第１位相差板ＲＦ１の正面位相差値Ｒ（ＲＦ１）との和に相当するように、１６０ｎｍに設定した。したがって、Ｒ（ＬＱ）＋Ｒ（ＲＦ１）＝Ｒ（ＲＦ２）を満足することになるので、正面の黒表示においては、第１光学素子ＯＤ１だけで液晶層ＬＱを光学的に補償できることになる。また、この第２位相差板ＲＦ２のＮｚ係数は、１．６に設定した。このような第２位相差板ＲＦ２としては、ゼオノア（（株）オプテス製）を適用した。

第１偏光板５１を通過した直線偏光を所望の楕円偏光あるいは直線偏光に変換し、液晶層ＬＱへ入射させるために、第１偏光板５１の吸収軸Ａ１は、第１位相差板ＲＦ１の遅相軸Ｄ１及び第２位相差板ＲＦ２の遅相軸Ｄ２とほぼ４５°で交差するような方位（９０°の方位）に設定する。

一方、対向基板ＣＴ側の外面に配置すべき第２光学素子ＯＤ２の第２偏光板５２の吸収軸Ａ２は、第１偏光板５１の吸収軸Ａ１とほぼ直交するような方位（０°の方位）に設定する。

第１偏光板５１及び第２偏光板５２による偏光板の視野角特性を改善するために、第３位相差板ＲＦ３の遅相軸Ｄ３は、第２偏光板５２の吸収軸Ａ２に対しほぼ直交する方位（９０°の方位）に設定する。また、第３位相差板ＲＦ３のＮｚ係数は、１．０に設定した。このような第３位相差板ＲＦ３としては、ゼオノア（（株）オプテス製）を適用した。

上述した位相差板の遅相軸の方位及び偏光板の吸収軸の方位は、図５に示したように、Ｘ軸との成す角度で規定している。なお、液晶層ＬＱの残留位相差板Ｒ（ＬＱ）、第１位相差板ＲＦ１の位相差値Ｒ（ＲＦ１）、及び、第２位相差板ＲＦ２の位相差値Ｒ（ＲＦ２）は、これらの値に限定されるものではなく、Ｒ（ＬＱ）＋Ｒ（ＲＦ１）＝Ｒ（ＲＦ２）の関係を満足するものであれば、全てにおいて同様な結果となる。

図９は、本実施例において液晶層ＬＱに黒表示用電圧（４．０Ｖ）を印加した時に、バックライト光が上述した構成の第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態を示したものである。このように、黒表示の状態では第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光は、その長軸方向の振幅（Ｅｐ）に対して短軸方向の振幅（Ｅｓ）が限りなく小さく、その楕円率は０．０１７程度であり、直線偏光の偏光状態を有することが確認された。また、この直線偏光の長軸方向はほぼ０°の方位（Ｘ軸）になるため、品位良好な黒画像を表示するためには、第２偏光板２の吸収軸Ａ２は０°の方位に設定される。

また、バックライト光が第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態と、外光が第２光学素子ＯＤ２を透過した後の光の偏光状態と、の一致性について解析した。

図１０は、本実施例において、液晶層ＬＱに黒表示用電圧（＝４．０Ｖ）を印加したときに、画面の上下方向における両者の一致性を示した特性図である。横軸は画面の上下方向での視角（つまり法線に対するなす角度）であり、縦軸は偏光状態を示すパラメーターとして波長５５０ｎｍにおける楕円率を設定した。また、図中の「Ａ」はバックライト光が第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態に対応し、「Ｂ」は外光が第２光学素子ＯＤ２を透過した後の光の偏光状態に対応している。

なお、液晶層ＬＱの液晶分子方位は４５度に設定されているので、図１０においては画面の上下方向の視野角特性を示しているが、画面の左右方向においても同様の視野角特性を示す。良好な視野角補償を実現するためには、バックライト光が第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態と、外光が第２光学素子ＯＤ２を透過した後の光の偏光状態とがほぼ一致していることが重要である。

図１０より明らかなように、本実施例では、視角にかかわらず両者がほぼ一致していることがわかる。また、本実施例では、概ね楕円率が０．１未満となるほぼ直線偏光であり、画面の正面の偏光状態は、楕円率がほぼゼロとなる直線偏光であることがわかる。つまり、本実施例においては、主として直線偏光（あるいは比較的小さな楕円率の楕円偏光）を利用しており、このように、第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態を直線偏光化することは視野角特性において有利となることが確認された。

上述したような実施例によれば、コントラスト比の視野角依存性をシミュレーションしたところ、図１１に示すような結果が得られた。すなわち、等コントラスト比１０：１の視野角範囲は、画面のほぼ全方位で１６０°と十分な広視野角化を実現できていることが確認できた。また、等コントラスト比１００：１の高コントラスト領域も全方位について拡大していることが確認できた。

次に、比較例について説明する。

比較例１は、バックライト光が第１光学素子ＯＤ１と液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態が楕円率＝０．７９１となるほぼ円偏光に近い状態となるように構成されたものである。この比較例１においては、第２位相差板ＲＦ２が第２光学素子ＯＤ２に含まれていることを除けば、他のパラメーターは全て本実施例の構成と同一である。

図１２には、比較例１におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す。すなわち、比較例１では、等コントラスト比１０：１及び１００：１の領域がいずれも実施例と比較して狭いことがわかる。これは、楕円率が視角に依存して変化し、しかも、第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の楕円偏光の楕円率と、外光が第２光学素子ＯＤ２を透過した後の楕円偏光の楕円率とが、視角の増大に伴って乖離することが原因である。

比較例２の液晶表示装置は、第３位相差板ＲＦ３の遅相軸Ｄ３を第２偏光板の吸収軸Ａ２に対して平行に設定したことを除いて、他のパラメーターは全て本実施例の構成と同一である。図１３には、比較例２におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す。すなわち、比較例２では、等コントラスト比１０：１及び１００：１の領域がいずれも実施例と比較して狭いことがわかる。

比較例３の液晶表示装置は、第２位相差板ＲＦ２のＮｚ係数を１．０に設定したことを除いて、他のパラメーターは全て本実施例の構成と同一である。図１４には、比較例３におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す。すなわち、比較例３では、等コントラスト比１０：１の領域は比較例１及び比較例２より拡大しているが、等コントラスト比１００：１の領域は実施例と比較して狭いことがわかる。

比較例４の液晶表示装置は、第３位相差板ＲＦ３を適用しないことを除いて、他のパラメーターは全て本実施例の構成と同一である。図１５には、比較例４におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す。すなわち、比較例４では、比較例３と同様に、等コントラスト比１０：１の領域は比較例１及び比較例２より拡大しているが、等コントラスト比１００：１の領域は実施例と比較して狭いことがわかる。

以上のシミュレーション結果から、等コントラスト比１０：１の領域だけでなく、等コントラスト比１００：１の領域も全方位にわたって拡大するためには、バックライト光が第１光学素子ＯＤ１及び液晶層ＬＱを透過した後の光の偏光状態がほぼ直線偏光（楕円率＜０．１）であること、偏光板の視野角補償として第３位相差板ＲＦ３を適用し且つ遅相軸Ｄ３を第２偏光板２の吸収軸Ａ２に対し９０°の角度に設定すること、２軸の屈折率異方性を有する第２位相差板ＲＦ２を適用し望ましくはＮｚ係数を１．５〜１．６に設定すること、が望ましい。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、スイッチング素子Ｗがｎチャネル薄膜トランジスタで構成された例について説明したが、同様の各種駆動信号を発生できる構成であれば、他の構成であっても良い。

また、上述した実施の形態において、第１位相差板ＲＦ１は、液晶フィルム層６０のみによって構成することが望ましい。すなわち、実施例においては、第１位相差板ＲＦ１は、第２位相差板ＲＦ２及び液晶表示パネルＬＰＮの外面（つまりアレイ基板ＡＲを構成する絶縁基板１０の外面）に接する液晶フィルム層６０によって構成されている。ＮＨフィルムのようなハイブリッド配向した液晶分子を含む液晶フィルム層を備えた位相差板は、ベースフィルム上に配向処理を施し、液晶材料を塗布した後に、液晶分子が所定の配向状態を維持した状態で硬化することによって得られる。ベースフィルムとしてはトリアセテートセルロース（ＴＡＣ）が広く利用されている。しかしながら、ベースフィルム自身が位相差を有しており、良好な光学補償を実現するためにはこのベースフィルムの位相差も加味して補償する必要がある。そこで、上述した実施例のように、ベースフィルムレスのＮＨフィルムを適用することにより、簡単に光学補償を実現することができる。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示装置の断面構造を概略的に示す図である。 図３は、図２に示した液晶表示装置に適用可能な第１光学素子及び第２光学素子の構成を概略的に示す図である。 図４は、偏光板の視野角特性を示す図である。 図５は、図３に示した各位相差板の遅相軸の方位及び各偏光板の吸収軸の方位を説明するための図である。 図６は、図３に示した第２位相差板のＮｚ係数が異なる液晶表示装置についてコントラスト比の視野角依存性をシミュレーションした結果を示す図である。 図７は、図３に示した第２位相差板のＮｚ係数が異なる液晶表示装置についてコントラスト比の視野角依存性をシミュレーションした結果を示す図である。 図８は、ホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層への印加電圧と、残留位相差値との関係を示す図である。 図９は、本実施例に係る液晶表示装置において、バックライト光が第１光学素子及び液晶層を透過した後の偏光状態を示した特性図である。 図１０は、本実施例において、バックライト光が第１光学素子及び液晶層を透過した後の偏光状態の視角に依存した楕円率の変化と、外光が第２光学素子を透過した後の偏光状態の視角に依存した楕円率の変化とのマッチングを示した特性図である。 図１１は、本実施例に係る液晶表示装置におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す図である。 図１２は、比較例１に係る液晶表示装置におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す図である。 図１３は、比較例２に係る液晶表示装置におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す図である。 図１４は、比較例３に係る液晶表示装置におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す図である。 図１５は、比較例４に係る液晶表示装置におけるコントラスト比の視野角依存性のシミュレーション結果を示す図である。

符号の説明

ＬＰＮ…液晶表示パネル、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＬＱ…液晶層、ＯＤ１…第１光学素子、ＯＤ２…第２光学素子、５１…第１偏光板、ＲＦ１…第１位相差板、ＲＦ２…第２位相差板、５２…第２偏光板、ＲＦ３…第３位相差板、ＢＬ…バックライトユニット、ＰＸ…画素

Claims (2)

1. 互いに対向して配置された第１基板と第２基板との間にホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層を保持した液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの一方の外面に設けられ、第１偏光板と、この第１偏光板と前記液晶表示パネルとの間に配置されその進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に所定の位相差を与えるとともにネマティック液晶分子を法線方向に沿ってハイブリッド配向し且つネマティック液晶分子の平均傾斜角が３５度以上に設定された状態で固定化させた第１位相差板と、前記第１偏光板と前記第１位相差板との間に配置されその面内での互いに直交する方位の屈折率をそれぞれｎｘ及びｎｙとし、その法線方向の屈折率をｎｚとしたときに、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で与えられるＮｚ係数が１．５以上１．６以下に設定され負の２軸の屈折率異方性を有する第２位相差板と、を有する第１光学素子と、
   前記液晶表示パネルの他方の外面に設けられ、前記第１偏光板の吸収軸と直交する吸収軸を有する第２偏光板と、この第２位相差板と前記液晶表示パネルとの間に配置されその進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に所定の位相差を与えるとともにＮｚ係数が１．０の１軸の屈折率異方性を有する第３位相差板と、を有する第２光学素子と、を備え、
   前記第１光学素子及び前記液晶表示パネルを透過した光の偏光状態は、前記第２光学素子を透過した光と略同一の楕円率を有する直線偏光であり、
   前記第１光学素子において、前記第１偏光板の吸収軸と前記第２位相差板の遅相軸とのなす角度が略４５度に設定され、前記第１位相差板の遅相軸と前記液晶層に含まれる液晶分子のダイレクターとが略平行に設定され、且つ、前記第１位相差板の遅相軸と前記第２位相差板の遅相軸とのなす角度が略９０度に設定され、
   前記液晶層の残留位相差値と前記第１位相差板の正面位相差値との和は、前記第２位相差板の正面位相差値と略等しく、
   前記第２光学素子において、前記第２偏光板の吸収軸と前記第３位相差板の遅相軸とは略直交することを特徴とする液晶表示装置。
2. さらに、前記第１光学素子側から前記液晶表示パネルを照明するバックライトユニットを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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