JPH0720456A - 光学異方素子を用いた液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＴＮ型液晶表示素子の視角特性を改善し、視
認性に優れる高品位表示の液晶表示素子を提供する。 【構成】 ２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０°の
ＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置
された２枚の偏光素子と、２枚の偏光素子の間に２枚以
上の光学異方素子を液晶セルを挟んで配置した液晶表示
素子において、光学異方素子が負の一軸性を示し、光学
異方素子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向から
５°〜６０°傾いており、かつ、液晶セル両側の光学異
方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影した方向と、近
接した液晶セル基板のラビング軸方向とのなす角が−４
５°以上４５°以下であり、２枚の光学異方素子の光学
軸を液晶セル表面に正射影した方向同士のなす角が０°
以上９０°以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示コントラスト及び
表示色の視角特性改良された液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本語ワードプロセッサやディスクトッ
プパソコン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴ
は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液
晶表示素子に変換されてきている。現在普及している液
晶表示素子（以下ＬＣＤと称す）の多くは、ねじれネマ
ティック液晶を用いている。このような液晶を用いた表
示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの２つの
方式に大別できる。

【０００３】複屈折モードを用いたＬＣＤは、液晶分子
配列のねじれ角９０°以上ねじれたもので、急峻な電気
光学特性をもつ為、能動素子（薄膜トランジスタやダイ
オード）が無くても単純なマトリクス状の電極構造でも
時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、応
答速度が遅く（数百ミリ秒）、諧調表示が困難という欠
点を持ち、能動素子を用いた液晶表示素子（ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤなど）の表示性能を越えるまでに
はいたらない。

【０００４】ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤには、液
晶分子の配列状態が９０°ねじれた旋光モードの表示方
式（ＴＮ型液晶表示素子）が用いられている。この表示
方式は、応答速度が速く（数十ミリ秒）、容易に白黒表
示が得られ、高い表示コントラストを示すことから他の
方式のＬＣＤと比較して最も有力な方式である。しか
し、ねじれネマティック液晶を用いている為に、表示方
式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラス
トが変化するといった視角特性上の問題があり、ＣＲＴ
の表示性能を越えるまでにはいたらない。

【０００５】特開平４−２２９８２８、特開平４−２５
８９２３などに見られるように、一対の偏光板とＴＮ液
晶セルの間に、位相差フィルムを配置することによって
視野角を拡大しようとする方法が提案されている。

【０００６】上記特許公報で提案された位相差フィルム
は、液晶セルの表面に対して、垂直な方向に位相差がほ
ぼゼロのものであり、真正面からはなんら光学的な作用
を及ぼさず、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで
発現する位相差を補償しようというものである。しか
し、これらの方法によってもＬＣＤの視野角はまだ不十
分であり、更なる改良が望まれている。特に、車載用
や、ＣＲＴの代替として考えた場合には、現状の視野角
では全く対応できないのが実状である。

【０００７】液晶分子は、液晶分子の長軸方向と短軸方
向とに異なる屈折率を有することは一般に知られてい
る。この様な屈折率の異方性を示す液晶分子にある偏光
が入射すると、その偏光は液晶分子の角度に依存して偏
光状態が変化する。ねじれネマティック液晶の液晶セル
の分子配列は、液晶セルの厚み方向に液晶分子の配列が
ねじれた構造を有しているが、液晶セル中を透過する光
は、このねじれた配列の液晶分子の個々の液晶分子の向
きによって逐次偏光して伝搬する。従って、液晶セルに
対し光が垂直に入射した場合と斜めに入射した場合とで
は、液晶セル中を伝搬する光の偏光状態は異なり、その
結果、見る方向によって表示のパターンが全く見えなく
なったりするという現象として現れ、実用上好ましくな
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＴＮ液晶セ
ルにおいて、正面コントラストを低下させずに、表示コ
ントラスト及び表示色の視角特性の改善された液晶表示
素子を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の液晶表示素子は、２枚の電極基板間にねじれ角がほ
ぼ９０°のＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その
両側に配置された２枚の偏光素子と、該２枚の偏光素子
の間に２枚以上の光学異方素子を配置した液晶表示素子
において、該光学異方素子が負の一軸性を示し、該光学
異方素子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向から
５°〜６０°傾いていることを特徴とするものである。

【００１０】本発明のもう１つの液晶表示素子は、２枚
の電極基板間にねじれ角がほぼ９０°のＴＮ型液晶を挟
持してなる液晶セルと、その両側に配置された２枚の偏
光素子と、該２枚の偏光素子の間に２枚以上の光学異方
素子を配置した液晶表示素子において、該光学異方素子
が負の一軸性を示し、該光学異方素子の光学軸が液晶セ
ル表面に対する法線方向から５°〜６０°傾いており、
各光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影した方
向が相互に異なっていることを特徴とするものである。

【００１１】これらの場合、具体的な第１の液晶表示素
子は、２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０°のＴＮ
型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置され
た２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子の間に２
枚の光学異方素子を液晶セルを挟んで配置した液晶表示
素子において、該光学異方素子が負の一軸性を示し、該
光学異方素子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向
から５°〜６０°傾いており、かつ、液晶セル両側の光
学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影した方向
と、近接した液晶セル基板のラビング軸方向とのなす角
が−４５°以上４５°以下であり、２枚の光学異方素子
の光学軸を液晶セル表面に正射影した方向同士のなす角
が０°以上９０°以下であることを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、これらの具体的な第２の液晶表示素
子は、２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０°のＴＮ
型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置され
た２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子の間に、
２枚以上の光学異方素子を積層して配置した液晶表示素
子において、該光学異方素子が負の一軸性を示し、該光
学異方素子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向か
ら５°〜６０°傾いており、かつ、液晶セルに最近接し
た光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影した方
向と、該光学異方素子に近い方の液晶セル基板のラビン
グ方向のなす角が−４５°以上４５°以下であり、液晶
セルから最も離れた光学異方素子の光学軸を液晶セル表
面に正射影した方向と該光学異方素子から遠い方の液晶
セル基板のラビング方向のなす角が−４５°以上４５°
以下であり、液晶セルに最近接した光学異方素子の光学
軸を液晶セル表面に正射影した方向と液晶セルから最も
離れた光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影し
た方向とのなす角が０°以上９０°以下であることを特
徴とするものである。

【００１３】以上において、光学異方素子の６３２．８
ｎｍの光におけるレターデーションが−５０ｎｍ〜−６
００ｎｍであることが望ましい。

【００１４】

【作用】以下、図面を用いたＴＮ型液晶表示素子を例に
とり本発明の作用を説明する。図１、図２、図３は、液
晶セルにしきい値電圧以上の電圧を印加した場合の液晶
表示素子中を伝搬する光の偏光状態を示したものであ
り、この液晶表示素子は電圧無印加時には明状態を示す
ものである。

【００１５】図２は、液晶セルＣＥに光が垂直に入射し
た場合の光の偏光状態を示した図である。自然光Ｌ０が
偏光軸ＰＡを持つ偏光板Ａに垂直に入射したとき、偏光
板Ａを透過した光は、直線偏光Ｌ１となる。図中、ＬＣ
は、ＴＮ液晶セルＣＥに十分に電圧を印加した時の液晶
セルＣＥ中の液晶分子の配列状態を概略的に１つの液晶
分子モデルで示したものである。液晶セルＣＥ中の液晶
分子ＬＣの分子長軸が光の進路ＰＳと平行な場合、光の
進路ＰＳに垂直な面内で屈折率の差が生じないので、液
晶セルＣＥ中を伝搬する常光と異常光の間に位相差が生
じず、直線偏光Ｌ１は液晶セルＣＥを透過すると直線偏
光のまま伝搬する。偏光板Ｂの偏光軸ＰＢを偏光板Ａの
偏光軸ＰＡと垂直に設定すると、液晶セルＣＥを透過し
た光Ｌ２は偏光板Ｂを透過することができず暗状態とな
る。

【００１６】図３は、液晶セルＣＥに光Ｌ０が斜めに入
射した場合の光の偏光状態を示した図である。入射光の
自然光Ｌ０が斜めに入射した場合、偏光板Ａを透過した
偏光光Ｌ１はほぼ直線偏光になる（実際の場合、偏光板
Ａの特性により楕円偏光になる。）。この場合、液晶セ
ルＣＥ中の液晶分子ＬＣの分子長軸が光の進路ＰＳと角
度をなすので、光の進路ＰＳに垂直な面内で屈折率の差
が生じ、液晶セルＣＥを透過した光Ｌ２は楕円偏光とな
って偏光板Ｂに達し、一部の光が偏光板Ｂを透過してし
まう。この様な斜方入射における光の透過は、液晶表示
素子のコントラストの低下を招き、好ましくない。

【００１７】この様な斜方入射におけるコントラストの
低下を防ぎ、視角特性を改善し、同時に正面のコントラ
ストを改善するためには、本発明においては、図１に示
すように、偏光板Ｂと液晶セルＣＥとの間に、本発明の
光学異方素子の積層体ＲＦを配置する。この光学異方素
子の積層体ＲＦは２枚一組で光学軸に対して光が入射す
る角度が大きくなる程大きい位相差を示す複屈折体と同
様な働きをする。この様な構成の液晶表示素子に図３の
場合と同様に光が斜方入射し液晶セルＣＥを透過した楕
円偏光した光Ｌ２は、光学異方素子の積層体ＲＦを透過
する時の位相遅延作用によって楕円偏光が元の直線偏光
に変調され、種々の斜方入射においても同一な透過率が
得られる視角依存性のない良好な液晶表示素子が実現で
きた。

【００１８】この代わりに、本発明においては、偏光板
Ａと液晶セルＣＥとの間、及び、液晶セルＣＥと偏光板
Ｂとの間に２枚の光学異方素子を液晶セルＣＥを挟んで
配置し、同様な原理で種々の斜方入射においても同一な
透過率が得られる視角依存性のない良好な液晶表示素子
が実現できた。

【００１９】本発明によって、液晶表示素子の視角特性
を大幅に向上できたことについては以下のように考えら
れる。ＴＮ−ＬＣＤの多くは、ノーマルーホワイトモー
ドが採用されている。このモードにおいて、視角を大き
くすることに伴って、黒表示部からの光の透過率が著し
く増大し、結果としてコントラストの急激な低下を招い
ていることになる。

【００２０】黒表示は電圧印加時の状態であるが、この
時には、ＴＮセルは、光学軸が、セルの表面に対する法
線方向から若干傾いた正の一軸性光学異方体とみなすこ
とができる。このわずかな光軸の傾斜によって真正面で
も複屈折が生じるだけではなく、セルの上下方向すなわ
ち主視角方向（液晶分子のねじれ角がほぼ４５°の方
向）で視野角の著しい非対称性が生じ、上下どちらか一
方または両方向の視野角が著しく損なわれることにな
る。これは実際の現象と一致している。

【００２１】液晶セルの光学軸が液晶セルの表面に対す
る法線方向から傾いている場合、光学軸が法線方向にあ
る光学異方体では、その補償が不十分であることが予想
される。また、液晶セルが正の光学異方体と見なせるの
であれば、それを補償するためには負の一軸性光学異方
体でなければならない。このような理由から本発明にお
ける光学軸が法線方向から傾いた負の一軸性光学異方体
によって大幅に視野角特性が改善されたものと考えられ
る（図４）しかしながら、このような負の一軸性光学異
方体の素子を１枚のみ用いるのでは不十分である。なぜ
なら、ＴＮ型液晶セルは、実際には液晶分子がほぼ９０
°ねじれているために、図４のような単純な正の光学異
方体ではない。このねじれを補償するためには、光学異
方素子は１枚ではなく、２枚又はそれ以上の枚数を光学
軸角度を相互に異ならせて用いることが好ましい。これ
らの光学異方素子は、上記のように、液晶セルＣＥを挟
むように両側に配置してもよいし、図１のように、液晶
セルＣＥの一方の側に積層して配置してもよい。

【００２２】例えば、光学異方素子を液晶セルを挟むよ
うに２枚以上用いる場合、光学異方素子とその光学異方
素子に近い方の液晶セル基板付近の液晶分子との関係
が、図４に示した関係に近くなるように配置し、もう一
方も同様に、それに近い方の液晶セル基板付近の液晶分
子との関係が図４に示した関係に近くなるように配置す
ることで、液晶セル中の液晶分子の正の複屈折性とねじ
れが補償される（本発明の第１の形態）。

【００２３】また、光学異方素子を液晶セルの一方の側
に２枚以上用いる場合、液晶セルに最も近い側の光学異
方素子と、その光学異方素子に近い方の液晶セル基板付
近の液晶分子との関係が図４に示した関係に近くなるよ
うに配置し、液晶セルから最も遠い側の光学異方素子
と、その光学異方素子から遠い方の液晶セル基板付近の
液晶分子との関係が図４に示した関係に近くなるように
配置することで、液晶セル中の液晶分子の正の複屈折性
とねじれが補償される（本発明の第２の形態）。本発明
に用いる光学異方素子１枚の屈折率を模式的に示した図
を図５に示す。本発明における各光学異方素子の光学軸
は液晶セル表面の法線方向から５°〜６０°傾いている
ことが好ましい。更には１０°〜４０°傾いていること
が好ましい。

【００２４】本発明の第１の形態においては、図６に示
したように、光学異方素子は液晶セルＣＥを挟んで２枚
以上用いる。光学異方素子の光学軸を液晶セルＣＥ表面
に正射影した方向とは、図７に示したように液晶セル表
面に平行な平面πに、光学軸ＯＲを正射影したベクトル
ＯＲ’の方向のことを言う。図８に両基板のラビング軸
と２枚の光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影
した方向との関係を示す。図８は光源側から液晶セルに
対して垂直方向に見たときの軸構成である。光学異方素
子１の光学軸を液晶セル表面に正射影した方向と、光学
異方素子１に近接した液晶セル基板である光源側の液晶
セル基板のラビング軸方向とのなす角βを図８のように
定義する。また、光学異方素子２の光学軸を液晶セル表
面に正射影した方向と、光学異方素子２に近接した液晶
セル基板である手前側（表示側）の液晶セル基板のラビ
ング軸方向とのなす角αを図８のように定義する。そし
て、図８においては、α、βは何れも正であるとする。
そして、２枚の光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に
正射影した方向同士のなす角γを図８のように定義す
る。本発明の第１の形態においては、α、β共に−４５
°〜４５°の範囲にあることが好ましい。また、−１０
°〜４５°の範囲にあることがより好ましい。さらには
−１０°〜２５°の範囲にあることが好ましい。

【００２５】なお、図８において、各光学異方素子の光
学軸の液晶セル表面に正射影した方向の矢印が、対応す
る基板のラビング方向の矢印とほぼ反対を向いているの
は、それぞれの射影が各基板の反対側の面で行われるた
めである。

【００２６】また、液晶セル両側の光学異方素子の光学
軸を液晶セル表面に正射影した方向同士のなす角γは０
°〜９０°の範囲にあることが好ましい。また、液晶セ
ル両側の光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影
した方向同士のなす角を２等分する直線の方向は、液晶
セルの主視角方向すなわち液晶分子のねじれ角が４５°
の方向とほぼ等しいことが好ましい。すなわち、αとβ
はほぼ等しいことが好ましい。

【００２７】さらに、本発明の第２の形態においては、
図９に示したように、光学異方素子は２枚以上積層して
用いる。液晶セルＣＥに最近接した光学異方素子の光学
軸を液晶セル表面に正射影した方向と該光学異方素子に
近い方の液晶セル基板のラビング方向のなす角が−４５
°〜４５°であることが好ましく、液晶セルＣＥから最
も離れた光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影
した方向と該光学異方素子から遠い方の液晶セル基板の
ラビング方向のなす角が後記のように−４５°〜４５°
であることが好ましい。

【００２８】図９に示したように、本発明の第２の形態
においては、光学異方素子は２枚以上積層して用いる。
図９では、液晶セルＣＥに対して手前側（表示側）に光
学異方素子２枚を積層しているが、本発明において、光
源側に積層してもよいし、２枚より多く積層してもよ
い。

【００２９】図１０にラビング軸と光学異方素子の光学
軸を液晶セル表面に正射影した方向との関係を示す。図
１０は光源側から液晶セルに対して垂直方向に見た時の
軸構成である。液晶セルに最近接した光学異方素子１の
光学軸を液晶セル表面に正射影した方向と該光学異方素
子に近い方の液晶セル基板のラビング方向のなす角αを
図１０のように定義する。また、液晶セルから最も離れ
た光学異方素子２の光学軸を液晶セル表面に正射影した
方向と該光学異方素子から遠い方の液晶セル基板ラビン
グ方向のなす角βを図１０のように定義する。そして、
図１０においては、α、βは何れも正であるとする。ま
た、２枚の光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射
影した方向同士のなす角γを図１０のように定義する。
本発明においては、α、βともに−４５°〜４５°の範
囲にあることが好ましい。また、−１０°〜４５°の範
囲にあることがより好ましい。さらには−１０°〜２５
°の範囲にあることが好ましい。

【００３０】なお、図１０において、光学異方素子１の
光学軸の液晶セル表面に正射影した方向の矢印が、手前
側の基板のラビング方向の矢印とほぼ反対を向いている
のは、その射影が手前側の基板の反対側の面で行われる
ためである。

【００３１】また、光学異方素子１と光学異方素子２の
なす角γは０°〜９０°の範囲にあることが好ましい。
また、γを２等分する直線の方向は、液晶セルの主視角
方向すなわち液晶分子のねじれ角が４５°の方向とほぼ
等しいことが好ましい。すなわち、αとβはほぼ等しい
ことが好ましい。

【００３２】以上の本発明の第１形態、すなわち、光学
異方素子を液晶セルＣＥを挟むように配置した場合に、
光学異方素子を３枚以上用いる時には、一番外側の光学
異方素子を光学異方素子１、光学異方素子２としたとき
に、光学異方素子１又は２と液晶セルＣＥとの間にある
光学異方素子と、近接した液晶セル基板のラビング方向
とのなす角は、β又はαより小さくなるように配置する
ことが好ましい。また、光学異方素子の積層体は光学軸
が連続的に変化するように配置することが好ましい。

【００３３】また、本発明の第２形態、すなわち、光学
異方素子を液晶セルＣＥの一方の側に寄せて配置した場
合に、光学異方素子を３枚以上用いる時は、液晶セルＣ
Ｅに最も近い側の光学異方素子と液晶セルＣＥから最も
遠い側の光学異方素子の間にある光学異方素子の光学軸
の傾斜方向が、液晶セルＣＥに最も近い側の光学異方素
子の光学軸の傾斜方向と、液晶セルＣＥから最も遠い側
の光学異方素子の光学軸の傾斜方向の間を連続的に変化
するように配置することが好ましい。

【００３４】なお、本発明におけるレターデーションと
は、波長６３２．８ｎｍの光に対する光学異方素子の主
屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚ（ｎｘ＝ｎｙ）とし、光学異
方素子の厚さをｄとしたとき、（ｎｚ−ｎｘ）×ｄであ
る。

【００３５】負の一軸性を示す光学異方素子一枚当たり
の６３２．８ｎｍの光におけるレターデーションは−５
０ｎｍ〜−６００ｎｍであることが好ましい。さらに
は、−５０ｎｍ〜−４００ｎｍであることが好ましい。
本発明における光学異方素子は、好ましくは高分子のフ
ィルムまたは板状物として提供されるが、該光学異方素
子の光の透過率は８０％以上が好ましく、９０％以上が
更に好ましい。

【００３６】また、本発明における光学異方素子に使用
される高分子素材は特に制限はないが、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンス
ルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルス
ルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重
合体、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、、ポリメ
チルメタクリレート、日本ゼオン（株）製のポリオレフ
ィン系素材である商品名ゼオネックス２８０等、また、
二元系、三元系、各種重合体、グラフト共重合体、ブレ
ンド物など好適に利用される。また、正または負の固有
複屈折を有する低分子液晶を高分子マトリックス中に分
散したシートなどを使用しても構わない。

【００３７】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳細に説明す
る。実施例１は本発明の上記第１の形態の液晶表示素子
であり、実施例２は本発明の第２の形態の液晶表示素子
である。

【００３８】実施例１ ホスゲンとビスフェノールＡの縮合により得られた分子
量１２万のポリカーボネートを二塩化メチレンに溶解
し、１８％溶液とした。これをスチールドラム上に流延
し、連続的にはぎ取り乾燥し、厚さ６０μｍのフィルム
を得た。このフィルムを（株）島津製作所製のエリプソ
メーターＡＥＰ−１００によって波長６３２．８ｎｍに
おけるレターデーション値を測定したところ８５ｎｍで
あった。これはフィルムをスチールドラムはぎ取るとき
のテンションによって発現したものと思われる。

【００３９】該フィルムを１９０°の雰囲気で１時間熱
緩和したところレターデーション値はほぼゼロとなっ
た。このフィルムを１８０°の延伸条件で二軸延伸し
て、フィルムの法線方向からのレターデーションがほぼ
０で、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚとなるフィルムを作成した。

【００４０】このフィルムを周速の異なる、２本の１９
０°Ｃに加熱した金属ロール間で圧延し、光学軸がフィ
ルム平面の法線方向に対して２０°傾いたフィルムを作
成した。作成したサンプルは（株）島津製作所製エリプ
ソメーターＡＥＰ−１００を用いて、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ
の測定を行った。サンプルの厚みをｄとして、（ｎｚ−
ｎｘ）×ｄを厚み方向のレターデーションとした。該フ
ィルムのレターデーションは−３００ｎｍであった。ま
た、ｎｘ＝ｎｙであることを確認した。

【００４１】一対の偏光素子の間に複屈折率０．１１０
のネマチック液晶が９０°の捻れ角で、かつ、厚さ４．
５μｍのギャップサイズで挟み込まれた液晶セルと該偏
光素子の間に、上記の光学異方素子を図６のように２枚
装着した。光源側から液晶セルに対して垂直方向から見
た場合の軸構成を図８に示す。光源から離れた方の液晶
セル基板のラビング方向と光学異方素子２の光学軸を液
晶セル表面に正射影した方向とのなす角をα、光源側の
液晶せル基板のラビング方向と光学異方素子１の光学軸
を液晶セル表面に正射影した方向とのなす角をβとす
る。α、βを表１のようにした場合、及び光学異方素子
を装着しない場合について、大塚電子（株）製ＬＣＤ−
５０００にて０Ｖ／５Ｖの（白／黒）コントラスト１０
基準の全方位の視野角を測定した。その結果を図１１〜
１３に示す。

【００４２】 図１１〜１３から、本発明の第１形態である実施例Ｂは
視角特性に優れていることが分かる。

【００４３】実施例２ 実施例１で用いたのと同じ光学異方素子を用いて、一対
の偏光素子の間に複屈折率０．１１０のネマチック液晶
が９０°の捻れ角で、かつ、厚さ４．５μｍのギャップ
サイズで挟み込まれた液晶セルと該偏光素子の間に、上
記の光学異方素子を図９のように２枚装着した。光源側
から液晶セルに対して垂直方向から見た場合の軸構成を
図１０に示す。光源から離れた方の液晶セル基板のラビ
ング方向と光学異方素子１の光学軸を液晶セル表面に正
射影した方向とのなす角をα、光源側の液晶せル基板の
ラビング方向と光学異方素子２の光学軸を液晶セル表面
に正射影した方向とのなす角をβとする。α、βを表２
のようにした場合、及び光学異方素子を装着しない場合
について、大塚電子（株）製ＬＣＤ−５０００にて０Ｖ
／５Ｖの（白／黒）コントラスト１０基準の全方位の視
野角を測定した。その結果を図１１、図１４〜１５に示
す。

【００４４】 図１１、図１４〜１５から、本発明の第２形態であるで
ある実施例Ｄは視角特性に優れていることが分かる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、ＴＮ型液晶表示素子の
視角特性が改善され、視認性にすぐれる高品位表示の液
晶表示素子を提供することができる。また、本発明をＴ
ＦＴやＭＩＭなどの３端子、２端子素子を用いたアクテ
ィブマトリクス液晶表示素子に応用しても優れた効果が
得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の１つの形態を説明する
図である。

【図２】従来のＴＮ型液晶表示素子の構成図と表示面に
垂直に光が入射する場合の光の透過状態を説明する図で
ある。

【図３】従来のＴＮ型液晶表示素子の構成図と表示面に
斜めに光が入射する場合の光の透過状態を説明する図で
ある。

【図４】本発明によって視角特性が改善される原理を示
した模式図である。

【図５】本発明に用いる光学異方素子の主屈折率を説明
する図である。

【図６】本発明の液晶表示素子の構成の第１形態を説明
する図である。

【図７】光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射影
した方向を説明する図である。

【図８】第１形態の光源側から液晶セルに対して垂直方
向から見た場合の軸構成を説明する図である。

【図９】本発明の液晶表示素子の構成の第２形態を説明
する図である。

【図１０】第２形態の光源側から液晶セルに対して垂直
方向から見た場合の軸構成を説明する図である。

【図１１】サンプルＡのコントラスト１０基準の全方位
の視野角を説明する図である。

【図１２】サンプルＢ（本発明の第１形態）のコントラ
スト１０基準の全方位の視野角を説明する図である。

【図１３】サンプルＣのコントラスト１０基準の全方位
の視野角を説明する図である。

【図１４】サンプルＤ（本発明の第２形態）のコントラ
スト１０基準の全方位の視野角を説明する図である。

【図１５】サンプルＥのコントラスト１０基準の全方位
の視野角を説明する図である。

【符号の説明】

ＣＥ…液晶セル Ａ、Ｂ…偏光板 ＰＡ、ＰＢ…偏光軸 Ｌ０…自然光 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…偏光光 ＬＣ…電圧印加時の液晶分子 ＰＳ…光の進路 ＲＦ…積層した光学異方素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０
   °のＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に
   配置された２枚の偏光素子と、該２枚の偏光素子の間に
   ２枚以上の光学異方素子を配置した液晶表示素子におい
   て、該光学異方素子が負の一軸性を示し、該光学異方素
   子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向から５°〜
   ６０°傾いていることを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 ２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０
   °のＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に
   配置された２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子
   の間に２枚以上の光学異方素子を配置した液晶表示素子
   において、該光学異方素子が負の一軸性を示し、該光学
   異方素子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向から
   ５°〜６０°傾いており、各光学異方素子の光学軸を液
   晶セル表面に正射影した方向が相互に異なっていること
   を特徴とする液晶表示素子。
3. 【請求項３】 ２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０
   °のＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に
   配置された２枚の偏光素子と、該２枚の偏光素子の間に
   ２枚以上の光学異方素子を配置した液晶表示素子におい
   て、該光学異方素子が負の一軸性を示し、該光学異方素
   子の光学軸が液晶セル表面に対する法線方向から５°〜
   ６０°傾いており、かつ、液晶セル両側の光学異方素子
   の光学軸を液晶セル表面に正射影した方向と、近接した
   液晶セル基板のラビング軸方向とのなす角が−４５°以
   上４５°以下であり、２枚の光学異方素子の光学軸を液
   晶セル表面に正射影した方向同士のなす角が０°以上９
   ０°以下であることを特徴とする液晶表示素子。
4. 【請求項４】 ２枚の電極基板間にねじれ角がほぼ９０
   °のＴＮ型液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に
   配置された２枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子
   の間に、２枚以上の光学異方素子を積層して配置した液
   晶表示素子において、該光学異方素子が負の一軸性を示
   し、該光学異方素子の光学軸が液晶セル表面に対する法
   線方向から５°〜６０°傾いており、かつ、液晶セルに
   最近接した光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に正射
   影した方向と、該光学異方素子に近い方の液晶セル基板
   のラビング方向のなす角が−４５°以上４５°以下であ
   り、液晶セルから最も離れた光学異方素子の光学軸を液
   晶セル表面に正射影した方向と該光学異方素子から遠い
   方の液晶セル基板のラビング方向のなす角が−４５°以
   上４５°以下であり、液晶セルに最近接した光学異方素
   子の光学軸を液晶セル表面に正射影した方向と液晶セル
   から最も離れた光学異方素子の光学軸を液晶セル表面に
   正射影した方向とのなす角が０°以上９０°以下である
   ことを特徴とする液晶表示素子。
5. 【請求項５】 該光学異方素子の６３２．８ｎｍの光に
   おけるレターデーションが−５０ｎｍ〜−６００ｎｍで
   あることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載
   の液晶表示素子。