JPH02275416A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは表示の
視角特性を改善した液晶表示装置に間する。

従来の技術 従来から液晶表示装置は、薄形軽量、低消費電力という
特徴を生かして、時計や電卓などの数値セグメント型表
示装置に広く用いられてきた。近年では、さらにより多
くの情報を表示するために、マトリックス型表示方式が
採用されている。マトリックス型液晶表示装置は、？！
数の表示画素を選択的に表示駆動することによって、パ
ーソナルコンピュータ、文章作成機（ワードプロセッサ
）、複写機などのオフィスオートメーション（Ｏｆｆｉ
ｃｅ＾ｕｔｏｗ＠Ｌｉｏｎ　）機器の表示端末として利
用されている。さらに、表示情報の高密度化、大面積化
、および多様化に対応して、色情報を加えたカラー液晶
表示装置などのカラー表示方式に関連して数多くの技術
開発がなされている。

これまでに、カラー液晶表示装置の表示方式としては主
に、次の（１）〜（４）の方式が提案されている。

（１）液晶中に、色素分子の方向によって透過色が異な
る色素を混入して、液晶分子の配向方向の変化に色素分
子の配向を追随させて２色表示を行うゲスト・・ホス）
−効果型液晶セルを用いた方式、〈２）ツィステッドネ
マティック型液晶セルとカラー偏光板とを組きわせてカ
ラー表示を行う方式、 〈３）印加される電界に従う液晶の複屈折率変化を利用
してカラー表示を行う電界制御複屈折干渉（Ｅｌｅｃｔ
ｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　［ｌｉｒｅｆ
ｒｉｎｇｅｎｃｅ）型液晶セルを用いる方式、 （４）赤色、緑色、青色などのカラーフィルタ層が設け
られた液晶セルにおいて、液晶層を光シャッタとして用
いてカラー表示を行う方式。

以上（１）〜（４）の方式において、特に（４）の方式
は、薄膜トランジスタなどの能動素子を、液晶表示装置
における表示画素を選択するスイッチング手段として形
成した基板を用いることによって、高コントラストのマ
トリックス型フルカラー表示が行えるという特徴を有し
ており、現在数も注目されている表示方式である。

また（４）の方式では、一般的に、ネマティック液晶を
９０°捩れ配向させたツィステッドネマティック型液晶
表示方式が探られている。さらにこの方式は、一対の偏
光板の配置の仕方によって大きく２種類に分けられる。

すなわち、一対の偏光板の偏光方向を相互に平行に配置
して、液晶層に電圧を印加しない状す（オフ状態〉で黒
色を表示するノーマリブラック方式と、偏光方向が相互
に直交するように配置して、前記オフ状態で白色を表示
するノーマリホワイ）・方式である。詩に、表示コント
ラスト、色再現性、表示の視角依存性などの表示特性に
おいてノーマリホワイト方式が有力である。

第７図は、従来のツィステッド本マチイック型液晶表示
装置の液晶表示セル１７を分解して示す断面図である。

ここで参照符号は、後述する実施例と対応する部材につ
いて同一符号を用いている。

液晶表示セル１７は、一対のガラス基板３，４の対向す
るそれぞれの面に錫添加酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ
　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ、以下、ｒｌＴＯｊと略記する）
から成る透光性＄１５．６がパターン形成され、その表
面に配向膜７，８が被覆されている。これらガラス基板
３，４は、図示しないシール樹脂を介して貼り会わされ
、液晶層１３が封入されて液晶表示セル１７が構成され
る。

配向膜７．８の表面には、ラビング処理が予め施され、
これによって封入された液晶層１３の本マチイック液晶
は、第７図において模式的に示されるようにガラス基板
３，４間で９０゛の捩れ配向をする。したがってたとえ
ばマトリックス状に対向して形成された電極５．６には
、図示しない駆動回路が接続され、電極５，６の交差す
る部位の画素に選択的に所定の電圧を印加して、液晶層
１３の配向状態を変化させることができる。さらにガラ
ス基板３．４の相互に反対側には、偏光方向が相互に直
交する偏光板１５．１６が設けられる。

たとえば＄極５，６間に電圧が印加されていないときに
は、矢符１９方向に入射した光源光は偏光［１５によっ
てその偏光方向が矢符２０方向のものだけが選択的に透
過する。この矢符２０方向の直線偏光は、９０°の捩れ
配向した液晶層１３によってその偏光方向が９０゛旋光
された状態でガラス基板４から偏光板１６へ入射する。

上述したように偏光板１６の偏光方向は、偏光板１５の
偏光方向２０に対して直交方向、すなわち矢符２１で示
す紙面垂直方向であるから、偏光板１６を光が透過する
。

他方、′＆掻５．６問に所定の電圧が印加されると、液
晶層１３は上記の捩れ配向を示さなくなる。

したが−）て液晶層１３に入射する光もまたその偏光方
向が旋光されることはない、これによってガラス基［４
から偏光板１６へ入射する光の偏光方向と、偏光板１６
の矢符２１で示される偏光方向とが直交し、光は遮断さ
れて透過されない。

発明が解決しようとする課題 第８図は、次に示す実験データおよび後述される実施例
における実験データの媒介変数θを説明するための図で
ある。一般に、液晶表示セル１７には、表示コントラス
トが最大となる特定の方向２２が存在する。液晶表示セ
ル１７のガラス基板上において、表示コントラストが最
大の方向２２と法線２３とが作る平面２４を考える。こ
の平面２４上で、視線２５と法線２３とが成す角度を以
下、「視角θ」と称する。

第９図は、第７図に示した構成の液晶表示セル１７にお
ける光透過率−印加電圧特性（以下、「Ｔ−Ｖ特性」と
略記する）の視角依存性を測定したデータに基づくグラ
フである。第９図のグラフにおいて、測定線１１は視角
θ＝＝−Ｏ″″の渇きのＴ−■特性を示し、測定線１２
は視角θ〉０°の範囲の任意の視角θに対するＴ−Ｖ特
性を概括的に示す、第９図から明らかなように、測定線
１２のＴ−Ｖ特性においては、印加電圧が２．５ｖ付近
で光透過率が一旦はぼ０％となったものが、印加電圧が
３．０〜４．Ｏｖの範囲において再び上昇するという光
透過率の持上り現象（このときの光透過率の極大値を以
下、’Ｔ’ｐｅａｋ）と記す）が生じている。

第１０図は、液晶表示セル１７の視角θと光透過率Ｔ’
ｐｅａｋとの関係を示すグラフである。一般に、視角θ
＝０°ではＴ’ｐｅａｋは現れないが、視角θ〉０°で
は視角θを増大すれば正の相関を以てＴ’ｐｅａｋ値が
増大する。このため、この現象が生じる視角θ〉０°に
おいては、液晶表示セル１７の表示の際の階調がこの光
透過率Ｔ’ｐｅ＠ｋが存在するために反転してしまう、
特に、階調表示が必要となるカラー液晶表示装置などの
カラー表示においては、Ｔ’ｐｅａｋ値が０でないため
に所定の色が表示されずに階調反転が生じる原因となっ
ていた。したがって良好な視角特性を有する液晶表示装
置を実現するためには、この光透過率Ｔ’ｐｅａｋを解
消する必要がある。

本発明の出願人は、前述の光透過率Ｔ　’、　ｐｅａｋ
を効果的に解消するための手段として、次に述べるよう
な数値的条件の設定に関する出願（特願昭６３−７２８
０５）を既に行った。

液晶の屈折率異方性を示す複屈折率Δｎ（＝ｎ　、　−
ｒｌ。、ｎ、：液晶分子軸方向の屈折率、ｎ、：液晶分
子軸方向と垂直方向の屈折率）と液晶セルの液晶層厚ｄ
との積である・リターデイション値へ〇・ｄを次式の範
囲に設定すること。

０．３ｕｍ≦ΔｒＩ−ｄ≦０．６ｕｍ　　　　　　　・
・・（１）液晶の曲げ弾性定数Ｋ）３と広がり弾性定数
に＋＋の比Ｋ　３３／　Ｋ　＋　＋を１．０程度以下の
値とし、かつ液晶の曲げ弾性定数に３３と捩れ弾性定数
によ□との比Ｋ　ｓｙ／　Ｋ　２２を２．０程度以上の
値とすること。

第１１図は、ツィステッド本マチイック型液晶表示セル
に用いられる液晶材料の組成比を様々に変えた場きの前
記Ｋ　３３／　Ｋ　＋＋とＫ　３）／　Ｋ　ｔｚとの関
係を、測定値に基づいて「×」記号で表示したグラフで
ある。第１１図のグラフに表われているように、従来か
らもほぼ知られていた事実ではあるが、一般的に、Ｋ　
ｓ　ｓ／　Ｋ　＋　１とＫ　ｓｓ／　Ｋ　２２どの間に
は正の相関関係があることが判る。したがって上述した
ようにＫ　３３／　Ｋ　＋　１の値を１．０以下に、Ｋ
ｓｓ／に２□の値を２．０以上にそれぞれ設定すること
は、第１１図に表われている正の相関関係から困難性が
あり、したがってＴ’ｐｅａｋ値を充分に低減すること
もまたできない、また液晶表示装置の大面積化（たとえ
ば５インチ以上の表示）に対応するためには、入園の視
覚的特性を統計的に考慮して、光透過率Ｔ“ｐｅ＠ｋが
３．０％程度以下であることが望まれる。

本発明の目的は、上述した技術的問題点を解決して、広
範囲の視角に対して高品質の表示が可能であり、特に階
調表示が必要であるカラー液晶表示装置などにおいて、
階調反転が生じることのない視角特性を有する液晶表示
装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、透光性電極がそれぞれ形成された一対の透光
性基板間に液晶層を介在して構成される表示用液晶素子
と、 前記表示用液晶素子の積層方向の一方側に配置され、透
光性電極がそれぞれ形成された一対の透光性基［問に液
晶層を介在して構成される光学的補償用液晶素子と、 前記表示用液晶素子の液晶層に電界を印加する手段と、 前記光学的補償用液晶素子の液晶層に電界を印加する手
段と、 上記表示用および光学的補償用液晶素子の積層方向の相
互に反対側に配置される一対の偏光部材とを含み、 上記表示用および光学的補償用液晶素子の少なくともい
ずれか一方の液晶層に予め定められる電界を印加し、液
晶分子の長軸が基板に対して成す角度を調整して、前記
各液晶素子の透過光に含まれる異常光を、それらの液晶
層が有する光学的複屈折性に基づいて、相互に解消する
ようにしたことを特徴とする液晶表示装置である。

作用 本発明においては、表示用液晶素子と光学的補償用液晶
素子とが積層されて設けられ、これら両液晶素子の積層
方向の相互に反対側には一対の偏光部材が配置される。

上記の両液晶素子の液晶層は、液晶分子軸方向の屈折率
と、この分子軸方向と垂直方向の屈折率との差異によっ
て光学的複屈折性を有する。したがって偏光部材を透過
した直線偏光は、表示用または光学的補償用液晶素子を
透過するとき、液晶層の前記複屈折性に起因して正常光
と異常光とを発生し、それらの位相差に対応した楕円偏
光となる場きがある。

ここで、表示用および光学的補償用の両液晶素子が積層
して設けられることによって、一方の液晶素子からの楕
円偏光を他方の液晶素子が有する複屈折性に基づいて、
前記位相差を補償して透過光に含まれる異常光を相互に
解消する。これによって、一方の偏光部材を透過した直
線偏光は、積層された表示用および光学的補償用の両液
晶素子を透過しても直線偏光であり、他方の偏光部材に
よって遮断または透過される。

さらに本発明においては、表示用および光学的補償用液
晶素子にはその液晶層に電界を印加する手段がそれぞれ
設けられ、液晶層に印加される電界に応じて液晶分子の
長軸が基板に対して成す角度は変、化し、表示用および
光学的補償用液晶素子を透過した楕円偏光の楕円率およ
び楕円長軸方向の変化の程度を相互に調節することがで
きる。

これによって、前記従来の技術の項で述べた光透過率Ｔ
’ｐｅａｋを、液晶表示装置の視認可能な視角はぼ全域
に亘って解消するように表示用および光学的補償用液晶
素子の少なくともいずれが一方の液晶層に°印加する電
界を調節して、表示の際に階調が反転する事態を防止す
ることができる。また特に、ｌＩｌ調表示を行うカラー
液晶表示装置に本発明を実施すれば、所定の色表示が成
されないといった階ｙ４反転を抑えることができ、液晶
表示装置の表示品位が向上する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である液晶表示装置１８の
分解断面図である。液晶表示装置１８は、表示用液晶セ
ル１、光学的補償用液晶セル２および一対の偏光板１５
．１６を含んで構成される。

表示用液晶セル１は、一対の透光性基板であるガラス基
板３，４の対向する各表面にＩＴＯから成る透光性の電
極５．６がパターン形成され、さらにその表面にはたと
えばポリイミド系の有機薄膜から成る配向膜７．８が形
成されている。この配向膜７，８には、ガラス基板３，
４間に後述する液晶材料を封入して液晶層１３を形成し
たときに、その液晶分子が９０°の捩れ配向するように
その表面に予めラビング処理を施しておく。

光学的補償用液晶セル２は、一対のガラス基板９．１０
の対向する各表面にＩＴＯがら成る透光性の電極１１．
１２が全面に形成され、さらにその表面には、たとえば
ポリイミド系の有機薄膜がら成る配向膜２９，３０が形
成されている。この配向膜２９．３０にもまた予めラビ
ング処理が施され、介在される液晶層１４の液晶分子は
相互に平行ないわゆるホモジニアス配自となる。

以上の各部材を含んで構成される表示用および光学的補
償用液晶セル１．２は、図示しないシール樹脂を介して
貼り会わされ、液晶層１３．１４が封入されて表示用液
晶セル１および光学的補償用液晶セル２がそれぞれ作成
される。これら表示用および光学的補償用液晶セル１．
２は、ガラス基板３，１０が相互に当接して貼り会わさ
れ、ガラス基板４，９の相互に反対側には一対の偏光板
１５１６が重ね会わされる。ここで偏光板１５゜１６の
（暮光方向は、前述したノーマリホワイト表示方式を実
現するために、たとえば矢符２０，２１で示されるよう
に、互いに直交する方向に設定される。

さらに、表示用液晶セル１の電４ｆ１５．６には駆動回
路２７が接続され、光字的補償用液晶セル２の電極１１
．１２には駆動回路２８が接続される。

これら駆動回路２７　、　’２８には制御回路２６が接
続され、駆動回路２７は表示用液晶セル１の液晶層１３
に予め定められる態様の電圧を印加して表示駆動を行い
、駆動回路２８は光学的補償用液晶セル２の液晶層１４
に対する印加電圧を調節して、液晶層１４を構成する液
晶分子の長軸がガラス基板９．１０に対して成す角度を
調整する。これによ−）て、表示用および光学的補償用
液晶セル１゜２の両液晶層１３．１４が有する光学的複
屈折性に基づいて、それらの透過光に含まれる異常光を
後述するように相互に解消する。

上記液晶層１３．１４の液晶材料としては、たとえば正
の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料、たとえ
ばシクロヘキサン系化合物の一種類または複数種類が用
いられるけれども、これに限定されるものではない、第
１Ｖ！ｉに模式的に示されているように、液晶層１３は
配向膜７，８間で、電極５．６閏に電圧を印加しない状
態（オフ状ｖＡ）でその液晶分子が９０°に捩れ配向す
る。また液晶層１４は、配向膜２９．３０間で電極１１
．１２間に電圧を印加しない状態でその液晶分子がホモ
ジニアス配向する。これによって、液晶表示装置１８は
、電極５，６間に電圧を印加しないオフ状態で白色を表
示するノーマリホワイト方式の表示を行うことができる
。

次に、以上の構成から成る液晶表示装置１８について第
２目に光透過率−印加電圧特性を示し、第３図に１足来
の液晶表示セル１７の同特性を比較例として示す、第２
図および第３図に示される特性曲線１４．１５：１６．
１７は、以下に述べる条件下での測定結果である。

表示用および光学的補償用液晶セル１．２の液晶層１３
．１４の組成比をそれぞれ調整して、入射光の波長＾−
５５Ｏｒｒ　ｍで、液晶層１３の屈折率異方性Δｎ１＝
０．１０、液晶層１４の屈折率異方性Δｒ＋２＝０．０
６となるように設定した。

また、表示用および光学的補償用液晶セル１．２の液晶
層１３の層厚ｃｉｌ＝５．０μｍ、液晶層１４の層厚ｄ
２＝２．０μｍに設定した。

したがって、表示用および光学的補償用液晶セル１．２
の各リターデイション値は、液晶層１３゜１４のプレテ
ィルト角がほぼＯｏであると近Ｃ，したＭｋキ、Δｎ　
１　・ｄ　１＝０．５０ｕｍ、Δｒｔ　２　・ｄ２＝０
．１２μｍに設定される。

また、光学的補償用液晶セル２の電極１１，１２には、
駆動回路２８から光学的補償用液晶セル２の光軸が、ガ
ラス基板９．１０に対してほぼ垂直となるように閾値電
圧よりも゛充分高い電圧を印加する。

偏光板１５を透過した直線偏光が、表示駆動の際に閾値
電圧が印加されて捩れ配向が解かれた液晶層１３を透過
すると、液晶の複屈折性に起因して正常光と異常光とが
発生する。それらの位相差に対応して透過光は楕円偏光
となる４会がある。

ここで、上記各条件に基づいて構成され、閾値電圧より
も充分高い予め定める電圧が印加された光学的補償用液
晶セル２は前記位相差を解消し、これら表示用および光
学的補償用液晶セル１．２を透過する光を再び直線偏光
とする。

これによって、偏光板１５を透過した矢Ｐ２０方向の直
線偏光は、表示用および光学的補償用の各液晶セル１．
２を透過しても直線偏光のままである、したがって偏光
板１６には参照符２１方向とは垂直方向の直線偏光が入
射し、偏光［１５によって遮断され、液晶表示装置１８
を第１図下方側から見るとき、＃調反転のない液晶表示
が行われる。

また液晶表示装置１８を第１図下方側から見るときの前
記視角θがある程度以上大きくなると、偏光板１６など
の表面における全反射が起こり、液晶表示装置１８によ
る表示内容が視認できなくなる。一方、従来例において
、液晶表示セル１７を用いた場きにはＯ°基以外任意の
視角θで前記光透過率Ｔ’ｐｅａｋが現れてしまう、し
かしながら実際には、上記全反射の発生などにより、臨
界角θＣ（たとえば約５０”程度）付近において前記光
透過率Ｔ’ｐｅａｋの発生を解消するようにすれば充分
であると言える。

第２図において、特性曲線１４は視角θ−０゜の場合の
光透過率−印加電圧特性であり、特性曲線１５はたとえ
ば視角θ−４５°の４訃の同時性である。また第３図に
示される比較例において、特性曲線１６は視角θ−〇゛
の渇きの光透過率−印加電圧特性であり、特性曲線１７
は視角θ−４５°の場合の同時性である。

第２図（実施例）および第３図〈比較例）を比較すれば
明らかなように、視角θ＝０°の場きの光透過率−印加
電圧特性曲線１４．１６は共にほぼ同様の傾向を示し、
特に印加電圧が４．０■以上においては光透過率は共に
ほぼ０％に遮断されている。

一方、視角θ−４５°の場合の特性曲線１５゜Ｉ７を比
較すると、第２図の実施例においては印加電圧が３．０
■以上で光透過率がほぼ０％であるのに対して、第３図
に示される比較例の特性曲線１７では印加電圧が２．５
ｖ付近で光透過率がほぼ０％に一旦遮断されるけれども
、印加電圧が３．０〜４．０■の間において再び光透過
率が上昇する持上り現象が発生している。

したがって本発明によれば、視角θン・０゛の場合にお
ける光透過率Ｔ’ｐｅａｋを解消することができ、白黒
表示やカラー表示における１ｉｌａｌｊＥ転などといっ
た表示状態が改善されて液晶表示装置の表示品位が向上
する。

このような効果は、視角θが臨界角θＣとＯ。

との閏でのみ達成されるものではなく、前述したように
視角θ〕−０°である限り、任意の視角θに対して実現
できるものである。前記臨界角θＣは、全反射などを勘
案した場合の実用上の範囲を示すにすぎないものである
。

次に、光透過率Ｔ’ｐｅａｋ″＝ｔＯ％として階調反転
を解消するための各リターデイション値ΔロトｄｉΔｒ
ｔ　２・ｄｌの間の関係について、以下実験結果に基づ
いて説明する。

第４図は、リターデイション値Δｒ監１・ｄｌを一定値
に固定した場合における光透過率Ｔ’ｐｅａｋのりター
デイジョン値Δｎ２・ｄｌに対する依存性を示す、すな
わち、同図は表示用液晶セル１のリターデイション値Δ
ｎ１・ｄｌ＝０．５μｍに対して、光学的補償用液晶七
ル２のリターデイション値Δｒ凰２・ｄｌを様々に変化
させた渇きにおける視角θ＝４５°方向の光透過率Ｔ′
”’　ｐｅａｋを示す、同図の測定曲線１８から、光透
過率Ｔパ０°ｐｅａｋが実用上の基準レベルである３％
以下となるΔｎ２・ｄｌの範囲が存在し、さらにＴ　”
””　ｐｅａｋ騎０となる極小Ｔ”””　ｐｅａｋ値に
対する最適なりターデイジョン値ΔｒＩ２・ｄｌが存在
することが判る。特に第４図に示す条件下では、前記最
適値はΔｒ＋　２・ｄ２＝０．１２μｍである。

第５図は、各リターデイション値Δｎ１・ｄｌに対する
リターデイション値Δ口２・ｄｌの前記最適値の関係を
示す、同図の測定曲線１９に示されるように、各リター
デイション値Δｎ　ｌ・ｄｌ。

６口２・ｄｌの間には、正の相関関係が存在する。

以上の第４１１！および第５図は、視角θ＝４５゛の場
合について図示しているけれども、視角θ＝４５°の光
透過率Ｔ　’　ｐｅａｋ”ｉ　０％であれば視角θが０
゛≦θ≦４５°の範囲でも同様な結果が得られることが
確認されている。

上述の第５２１を利用すれば、任意のりターデイジョン
値Δｒｒ　ｌ・ｄｌを有する表示用液晶セル１に対して
、光透過率Ｔ’ｐｅａｋζ０とするために設けるべき光
学的補償用液晶セル２のリターデイション値Δｎ２・ｄ
２の設計値を定めることができる。しかしながら、液晶
セル１，２の量産性の点から各リターデイション値Δｎ
１・ｄｌ、Δｒ皇２・ｄ２をそれぞれ設計値どおりに製
造することには困難性がある。

すなわち表示用および光学的補償用液晶セル１゜２は、
その各リターデイション値Δｒ１１・ｄｌ。

Δｎ　２・ｄ２が設計値を中心としたばらつきを以て製
造される。したがって、各リターデイションの規格値を
厳密に定めることは、製造品の歩留まりの低下を招いて
しまう。

これに対して本発明者等が提供する第１図に示す液晶表
示装置１８によれば、光学的補償用液晶セル２の液晶層
１４に印加する電圧を調節することで光透過率Ｔ　’　
ｐｅａｋ　”ｖ　０％とすることができ、したがって前
記各リターデイション値Δｎ１・（量１、Δｒｌ　２・
ｄ２の製造段階でのばらつきによらず、光透過率Ｔ’ｐ
ｅ＠ｋに起因した表示の階調反転を抑えることができる
。

すなわち、光学的補償用液晶セル２を透過した光の楕円
偏光状態に関係するりターデイシコン値Ｒは、液晶分子
が基板に対して成すティルト角αを考慮した場き、次式
によって定義される。

Ｒ＝Δｎ２−ｄ２ｃｏｓ”　ａ　　　　　　　　　・・
−（２）上記第２式中のティルト角αは、液晶層１４に
印加する電圧に応じて変化し、したがって光学的補償用
液晶セル２のリターデイション値Ｒもまた第２式に従っ
て変化する。

第６図は、光透過率Ｔ’ｐｅａｋを液晶層１４に対する
印加電圧■に対して示すグラフである。同図に示される
結果は、光学的補償用液晶セル２をΔｎ２・ｄ２＝０．
１５μｍに設定し、表示用液晶セル１のΔｒ＋　１・ｄ
ｌをパラメータとして図示したものであり、パラメータ
Δｒｒ　ｌ・ｄｌ＝０．４゜０．５，０．６μｍの各値
に対してそれぞれ測定された曲線１１０．Ｚ　１１．Ｚ
　１２が示されている。

第６図に示される測定結果から明らかなように、Δｎ２
・ｄ２＝０．１５μｍの一定値に対してパラメータΔｎ
１・ｄｌが変化しても光学的補償用液晶セル２に対する
印加電圧を閾値電圧Ｖａｈよりも充分高い値の範囲でた
とえば電圧Ｖ　ｐ　＝Ｖ　ｐ　＋Ｖ　ｐ　２　、　Ｖ　
ｐ　３などに調整することによって、光透過率Ｔ’ｐｅ
ａｋ片θ％とすることが可能である。

したがって、第５図示の相関関係によって、予め定めら
れる各リターデイシ３ン値Δｎ　ｌ・ｄｌ。

Δｒ１２・ｄ２に対して、製造された表示用および光学
的補償用の各液晶セル１．２のりターデイジョン値のば
らつきは、実際にこれら両液晶セル１゜２を用いて、第
１図示の液晶表示装置１８を構成して表示駆動を行う際
に、光学的補償用液晶セル２の液晶層１４に印加する電
圧を、たとえば視角θ−４５°において光透過率Ｔ　’
　ｐｅａｋ崎０％とする印加電圧■、に設定することに
よって、光透過率Ｔ’ｐｅａｋの前記持ち上がりを解消
することができる。

なお、実用的な視角範囲（−４５°≦θ≦４５°）にお
いて光透過率Ｔ　’　ｐｅａｋ！＝ｔＯ％とするために
は、表示用および光学的補償用液晶セル１．２のりター
デイジョン値Δｒｘ　１・ｄｉ、Δｎ　２・ｄ２として
は、次式の範囲に設定することが好ましい。

０．３μｍ＜Δｎ　１　−　　ｄ　１＜０．　６μｍ　
　　　　　　　　　　−（３）０．０５ｕｍ−二Δｎ２
−ｄ２＜０．３μｍ　　　　　　・＝＜４＞このように
本発明によれば、視角θ：、−ｏ　’の渇きにおける光
透過率Ｔ’ｐｅａｋを、表示用および光学的補償用液晶
セル１．２の製造工程で生じるΔｎ１・ｄ　１　、Δｒ
ｔ　２・ｄ２などの値のばら−）きに対応して解消する
ことができ、白点表示やカラー表示における階調反転な
どといった不所望な表示状態が改善し、液晶表示装置の
表示品位が向上する。

以上の実ａｉＰｉ４では、表示方式をノーマリホワイト
方式とし、光学的補償用液晶セル２に印加する電圧■、
によってのみ光透過率Ｔ’ｐｅａｋを解消するようにし
た。しかしながら本発明はそれらに限定されるもめでは
なく、ノーマリブラック表示方式においても、また表示
用および光学的補償用液晶セル１．２に印加する電圧を
相互に調整することによって光透過率Ｔ’ｐｅａｋを解
消するように本発明を実施することも可能である。

またツィステッド本マチイック型液晶表示装置に関して
本発明を説明したけれども、他のたとえば液晶の捩れ配
向を９０°以上としたスーパーツィステッドネマティッ
ク型液晶表示装置などに関連してら、本発明を実施する
ことができる。

さらに本発明が、薄膜トランジスタやＭ　Ｉ　Ｍ　（Ｍ
ｅｔａｌ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）素子、ダ
イオードなどとい−）た能動素子を用いて表示駆動を行
うアクティブマトリックス型液晶表示装置などに対して
も好適に実施できることはいうまでもない。

発明の効果 本発明によれば、表示用液晶素子と光学的補償用液晶素
子とを積層して液晶表示装置を構成するようにしたので
、液晶表示における表示の視角依存性は改善し、白黒表
示の際の階調反転やカラー表示における階調反転が解消
する。したがって、液晶表示装置の表示品位は格段に向
上する。

また本発明によれば、表示用および光学的補償用液晶素
子の各液晶層に電界を印加する手段を設けるようにした
ので、製造工程で生じる前記各液晶素子の光学的複屈折
性などの特性値や液晶層厚などの設計値のばらつきに対
応した表示の視角依存性の改善が可能となり、液晶表示
装置の生産性が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である液晶表示装置１８の構
成を示す分解断面図、第２図は液晶表示装置１８の光透
過率−印加電圧特性を示すグラフ、第３図は比較例とし
て従来の液晶表示セル１７の光透過率−印加電圧特性を
示すグラフ、第４図は光透過率Ｔ’ｐｅａｋとΔｎ２・
ｄ２の関係を示すグラフ、第５図は光透過率Ｔ′ｐｅａ
ｋζ０％とする場合のΔｎ１・ｄｌ、Δｎ２・ｄ２の関
係を示すグラフ、第６図は光透過率Ｔ’ｐｅａｋと液晶
層１４に対する印加電圧Ｖとの関係を示すグラフ、第７
図は従来の液晶表示セル１７の構成を示す分解断面図、
第８図は視角θを定義する図、第９図は従来の液晶表示
セル１７の光透過率−印加電圧特性を示すグラフ、第１
０図は液晶表示セル１７の光透過率−視角の関係を示す
グラフ、第１１図は弾性定数比Ｋ。／に１１とＫ　３５
／　Ｋ　１２の相関関係を示すグラフである。 １・・・表示用液晶セル、２・・・光学的補償用液晶セ
ル、３，４，９．１０・・・ガラス基板、５．６，１１
．１２・・・電極、７，８，２９，３領・・・配向膜、
１３．１４・・・液晶層、１５．１６・・・偏光板、１
８・・液晶表示装置、２６・・・制御回路、２７．２８
・・・駆動回路、ｄｌ・・・液晶層１３の層厚、ｄ２・
・・液晶層１４の層厚、Δｎ１・・・液晶層１３の複屈
折率、Δｎ２・・液晶層１４の複屈折率、θ・・・視角
代理人　　弁理士　西教　圭一部 第１図 第 図 ■電り 印加を圧（Ｖ） ■ρ１ 卵加を瓜（Ｖ）　Ｖｐ 第６図 第 図 第 図 第 図 第８ 図 第 図 ＃Ｔｌ７７１１Ｉｔ圧（Ｖ） 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　透光性電極がそれぞれ形成された一対の透光性基板間
   に液晶層を介在して構成される表示用液晶素子と、 前記表示用液晶素子の積層方向の一方側に配置され、透
   光性電極がそれぞれ形成された一対の透光性基板間に液
   晶層を介在して構成される光学的補償用液晶素子と、 前記表示用液晶素子の液晶層に電界を印加する手段と、 前記光学的補償用液晶素子の液晶層に電界を印加する手
   段と、 上記表示用および光学的補償用液晶素子の積層方向の相
   互に反対側に配置される一対の偏光部材とを含み、 上記表示用および光学的補償用液晶素子の少なくともい
   ずれか一方の液晶層に予め定められる電界を印加し、液
   晶分子の長軸が基板に対して成す角度を調整して、前記
   各液晶素子の透過光に含まれる異常光を、それらの液晶
   層が有する光学的複屈折性に基づいて、相互に解消する
   ようにしたことを特徴とする液晶表示装置。