JP3763401B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光素子および４分の１波長層を有する液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ノートパソコンやワードプロセッサなどの表示画面として用いられている液晶表示装置では、液晶の光学異方性のため、ＣＲＴなどの表示装置に比べて、視野角が狭く、斜めから見た場合の表示品位が低下しがちである。したがって、例えば、特開平５−１１３５６１号公報（1993年５月７日公開）に記載の液晶表示装置５０１には、図４２に示すように、視野角を拡大するために、液晶セル５１１と、液晶セル５１１に隣接して配され、液晶セル５１１を光学補償する液晶補償板５１４と、液晶セル５１１および液晶補償板５１４を挟むように配されたλ／４板５１３ｃ・５１３ｄと、両λ／４板５１３ｃ・５１３ｄを挟むように配された直線偏光フィルム５１２ａ・５１２ｂが設けられている。上記両λ／４板５１３ｃ・５１３ｄは、それぞれ、面内方向のリターデーションが透過光の４分の１に設定されており、λ／４板５１３ｃが負の光学活性を有する一軸性材料から、λ／４板５１３ｄが正の光学活性を有する一軸性材料から形成されている。
【０００３】
上記構成では、直線偏光フィルム５１２ａを透過した光は、λ／４板５１３ｃで円偏光に変換された後、液晶補償板５１４を介して液晶セル５１１に入射される。ここで、電荷を印加しない状態では、液晶セル５１１のネマティック液晶は、基板に略垂直に配列しているので、液晶セル５１１の出射光は、入射光と略同じく円偏光状態であり、λ／４板５１３ｄで直線偏光に変換される。ここで、上記両直線偏光フィルム５１２ａ・５１２ｂは、それぞれの吸収軸が互いに直交するように配されているので、上記直線偏光は、直線偏光フィルム５１２ｂで吸収され、黒表示となる。また、液晶補償板５１４が液晶セル５１１とは逆の光学活性を持っているので、黒表示の際、基板法線方向から傾斜した透過光に液晶セル５１１が位相差を与えても、液晶補償板５１４が位相差を打ち消すことができ、視野角を拡大できる。
【０００４】
一方、電荷を印加すると、液晶分子が基板に対して水平方向に傾き、液晶セル５１１の出射光は、楕円偏光となる。したがって、λ／４板５１３ｄの出射光は、直線偏光フィルム５１２ｂで完全には吸収されず、白表示となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成では、両λ／４板５１３ｃ・５１３ｄは、光学活性がの正負が互いに異なるため、それぞれ別個の製造工程で製造する必要があり、両者の面内リターデーションを一致させることが難しいという問題を生じる。
【０００６】
ここで、それぞれの製造工程における互いに独立した製造バラツキなどによって、両者の面内リターデーションが相違すると、黒表示の際、正面方向で光漏れが発生し、正面方向のコントラスト比が低下してしまう。
【０００７】
また、上記構成では、法線方向から所定の角度のコントラスト比を面内方位全てに渡って測定すると、コントラスト比のピーク値にバラツキが生じやすく、上下左右の視角特性のバランスを取りにくい。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置は、液晶セルと、当該液晶セルの両側に配された偏光素子とを有する液晶表示装置であって、上記課題を解決するために、上記各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配され、厚み方向のリターデーションを有し、上記液晶セルを光学補償する位相差層と、少なくとも上記液晶補償層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられた補償層とを備え、上記補償層の厚み方向のリターデーションの値は、上記４分の１波長層を含み上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲における厚み方向のリターデーションのうち、上記補償層を除いた合計値と正負が逆に設定されていることを特徴としている。
【００１０】
当該構成によれば、偏光素子および４分の１波長層を通過した光が液晶セルに入射するので、液晶セルには、略円偏光が入射され、液晶セルから出射した光は、４分の１波長層によって、略４分の１波長の位相差が与えられた後、偏光素子を介して出射される。
【００１１】
ここで、電圧印加時、あるいは、電圧無印加時の初期配向状態など、画素電極と対向電極との間の電圧が所定の電圧の場合には、液晶セルは、液晶分子の配向状態に応じた位相差を透過光に与えるので、円偏光は、楕円偏光に変換される。したがって、４分の１波長層を透過しても直線偏光には戻らず、４分の１波長層の出射光の一部が偏光素子から出射される。この結果、印加電圧に応じて偏光素子からの出射光量を制御でき、階調表示が可能となる。
【００１２】
さらに、略円偏光が入射されているので、液晶分子に配向乱れが発生しても、液晶分子の配向方向と透過光とが、面内成分と基板法線方向との双方で一致していない限り、液晶分子は、透過光に位相差を与えることができ、高い光利用効率を確保できる。
【００１３】
一方、上記液晶セルの液晶分子が基板法線方向（垂直）に配向していると、液晶セルは、透過光に位相差を与えることができない。この結果、透過光は、略円偏光を維持したまま、出射される。当該出射光は、４分の１波長層で直線偏光に変換された後、偏光素子へ入力され、透過が制限される。したがって、液晶表示装置は、黒表示できる。
【００１４】
ただし、液晶分子が垂直に配向していても、基板法線方向から極角だけ傾いた斜め方向から見た場合、液晶分子の配向方向と透過光の方向とが一致せず、液晶セルは、極角に応じた位相差を透過光に与えてしまう。ところが、上記各構成では、厚み方向のリターデーションを有する位相差層が設けられており、液晶セルを光学補償できる。したがって、広い視野角を保つことができる。
【００１５】
さらに、上記構成では、厚み方向のリターデーションの正負が、上記４分の１波長層や位相差層とは逆の補償層が、偏光素子と４分の１波長層との間に配されている。したがって、例えば、偏光素子の支持体など、位相差層と同傾向の光学活性に機能する部材が、偏光素子と４分の１波長層との間に介在したり、４分の１波長層が厚み方向のリターデーションを持っていたとしても、これらの部材のリターデーションを、上記補償層で打ち消すことができる。
【００１６】
この結果、偏光素子から液晶セルまで、および、液晶セルから偏光素子までにおける、厚み方向のリターデーションの合計が同じであったとしても、上記４分の１波長層を含み、上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲の厚み方向のリターデーションの絶対値を小さくできるので、補償層を持たない場合に比べて、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。したがって、黒表示時の光漏れを防止でき、良好な黒表示が可能になる。加えて、正負の光学活性を有する４分の１波長層を用いる場合と異なり、同じ種類の４分の１波長層を用いることができるので、両者の面内方向のリターデーションを容易に揃えることができ、正面方向のコントラスト比を向上できる。
【００１７】
また、上記範囲の厚み方向のリターデーション（絶対値）を削減できるので、法線方向から所定の角度のコントラスト比を面内方位全てに渡って測定した際、コントラスト比のピーク値を同様の値に維持でき、上下左右の視角特性のバランスを取りやすい。
【００１８】
なお、上記構成の場合、４分の１波長層を２軸性屈折率楕円体で表される位相差フィルムにより作成し、上記負フィルムの特性を４分の１波長層に付加することで、４分の１波長層を負フィルムとして兼用できる。この場合であっても、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を液晶セルに近づけることができるので、良好な黒表示が可能となる。
【００１９】
さらに、上記液晶セルの光学補償用の位相差層が設けられている構成に加えて、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間には、厚み方向および面内方向のリターデーションを有し、面内方向のリターデーションで上記偏光素子を光学補償する偏光素子補償層が設けられている方が好ましい。
【００２０】
当該構成によれば、偏光素子補償層によって、偏光素子を光学補償できる。例えば、偏光素子の吸収軸と偏光素子補償層のｙ軸とを平行に配した場合、吸収軸が互いに直交する偏光素子を有する液晶表示装置を、上記吸収軸の４５度の面内方位から斜めにみたときの光漏れを抑制できる。さらに、上記補償層にて、偏光素子補償層の厚み方向のリターデーションを打ち消すことができるので、偏光素子補償層が設けられているにも拘らず、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。この結果、全ての面内方位において、黒表示時の光漏れを防止でき、良好に黒表示可能な液晶表示装置を実現できる。
【００２１】
また、上記各構成に加えて、上記液晶セルは、画素に対応する画素電極が設けられた第１基板と、対向電極が設けられた第２基板と、当該両基板間に設けられた液晶層とを有し、当該液晶層は、上記画素電極と対向電極との間の電圧が、少なくとも予め定められる値の場合に、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御される方が望ましい。
【００２２】
上記構成では、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なっているので、配向方向の互いに異なる液晶分子が存在する領域同士が、互いに光学的に補償し合うことができる。この結果、斜めから見た場合の表示品位を改善し、視野角を拡大できる。
【００２３】
ここで、上記液晶層では、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすい。したがって、液晶層に直線偏光が入射され、液晶層の出射光が検光子に入射される従来の液晶表示装置の場合は、液晶分子の配向に乱れが発生して、配向方向の面内成分が、偏光素子の吸収軸と一致すると、基板法線方向成分に拘らず、当該液晶分子は、透過光に位相差を与えることができなくなってしまう。したがって、当該液晶分子が存在する領域は、明るさ向上に寄与できず、ザラツキなどが発生してしまう。また、配向方向の面内成分が検光子の吸収軸と一致した液晶分子が明るさ向上に寄与できないので、光利用効率（実効開口率）が低下する。これらの結果、コントラスト比の確保が難しくなり、階調数の増加も困難になってしまう。
【００２４】
これに対して、上記構成の液晶表示装置では、略円偏光が液晶層に入射されるので、液晶層の配向方向についての異方性がなくなり、液晶分子の配向方向と透過光とが、面内成分と基板法線方向との双方で一致していない限り、液晶分子は、透過光に位相差を与えることができる。
【００２５】
したがって、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすいにも拘らず、配向が乱れた液晶分子の配向方向が視角と一致していない限り、明るさ向上に寄与できる。この結果、広い視野角を保ちながら、高い光利用効率を確保できる。
【００２６】
また、上記各構成に加えて、上記位相差層の各主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、ｎｘ１＝ｎｙ１に設定されている方が好ましい。当該構成によれば、位相差層の面内方向のリターデーションが０ｎｍなので、面内方向のリターデーションが存在する場合に発生する色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できる。
【００２７】
一方、ｎｘ１＝ｎｙ１に設定する代わりに、上記位相差層は、上記４分の１波長層および液晶セルの間の双方に配され、それぞれの主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、互いに異なっており、上記両位相差層のｎｘ１軸は、互いに直交していると共に、両位相差層のｎｙ１軸は、互いに直交していてもよい。
【００２８】
当該構成では、液晶セルの両側に配された位相差層は、互いのｎｘ１軸およびｎｙ１軸がそれぞれ直交している。したがって、一方の位相差層で発生した面内方向のリターデーションは、他方の位相差層で打ち消される。この結果、上記色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できる。
【００２９】
また、上記各構成にくわえて、上記両４分の１波長層は、厚み方向のリターデーションの正負が互いに同一である方が望ましい。当該構成によれば、両４分の１波長層を同一の工程で製造できるので、生産バラツキが発生しても、双方の特性を容易に揃えることができる。この結果、厚み方向のリターデーションの正負が異なる４分の１波長層を用いる場合に比べて、液晶表示装置の生産性を向上できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明の一実施形態について図１ないし図１６に基づいて説明すると以下の通りである。なお、詳細は後述するように、本発明は、他の液晶セルにも適用できるが、以下では、好適な一例として、例えば、放射状傾斜配向やマルチドメイン配向など、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御される液晶セルについて説明する。
【００３１】
本実施形態に係る液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶セル１１と、当該液晶セル１１の両側に配された直線偏光フィルム（偏光素子）１２ａ・１２ｂとを有する液晶表示装置１であって、以下の手段を講じたことを特徴としている。すなわち、上記液晶セル１１は、画素に対応する画素電極２１ａ（図２参照）が設けられたＴＦＴ基板１１ａ（第１基板）と、対向電極２１ｂ（図２参照）が設けられた対向基板１１ｂ（第２基板）と、当該両基板１１ａ・１１ｂ間に設けられた液晶層１１ｃとを備えている。さらに、上記液晶層１１ｃは、上記画素電極２１ａと対向電極２１ｂとの間の電圧が、少なくとも予め定められる値の場合に、例えば、図２中の矢印で示すように、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御される。
【００３２】
加えて、図１に示すように、上記液晶表示装置１は、上記各直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂおよび液晶セル１１の間にそれぞれ配されたλ／４板１３ａ・１３ｂ（４分の１波長層）と、上記λ／４板１３ａ・１３ｂの少なくとも一方（この場合は、両方）および液晶セル１１の間に配され、面内方向の主屈折率をｎｘ１、ｎｙ１、法線方向の主屈折率をｎｚ１としたとき、主屈折率ｎｚ１が最も小さい液晶補償板（位相差層；負フィルム）１４ａ・１４ｂと、上記直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）とλ／４板１３ａ（１３ｂ）との間の少なくとも一方（この場合は、両方）に配され、面内方向の主屈折率をｎｘ２、ｎｙ２、法線方向の主屈折率をｎｚ２としたとき、主屈折率ｎｚ２が最も大きなＲｔｈ補償フィルム（補償層）１６ａ・１６ｂとを備えている。
【００３３】
ここで、上記λ／４板１３ａ（１３ｂ）は、面内方向のリターデーションが透過光の波長の４分の１波長に設定されていると共に、互いの遅相軸ＳＬａ（ＳＬｂ）が直交し、かつ、隣接する上記直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）と遅相軸ＳＬａ（ＳＬｂ）とが４５度の角度をなすように設定されている。
【００３４】
上記構成の液晶表示装置１では、直線偏光フィルム１２ａから光が入射する場合を例にすると、直線偏光フィルム１２ａおよびλ／４板１３ａを通過した光が、液晶セル１１に入射するので、液晶セル１１には、円偏光が入射され、液晶セル１１から出射した光は、λ／４板１３ｂによって、４分の１波長の位相差が与えられた後、直線偏光フィルム１２ｂを介して出射される。
【００３５】
ここで、電圧印加時、あるいは、電圧無印加時の初期配向状態など、画素電極２１ａと対向電極２１ｂとの間の電圧が所定の電圧の場合には、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御される。この状態では、液晶セル１１は、配向状態に応じた位相差を透過光に与えるので、円偏光は、楕円偏光に変換される。したがって、液晶セル１１を透過した光は、λ／４板１３ｂを透過しても直線偏光には戻らず、λ／４板１３ｂの出射光の一部が直線偏光フィルム１２ｂから出射される。これらの結果、印加電圧に応じて直線偏光フィルム１２ｂからの出射光量を制御でき、階調表示が可能となる。
【００３６】
また、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なっているので、配向方向の互いに異なる液晶分子が存在する領域同士が、互いに光学的に補償し合うことができる。この結果、斜めから見た場合の表示品位を改善し、視野角を拡大できる。
【００３７】
ここで、上記液晶セル１１では、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすい。したがって、液晶セルに直線偏光が入射され、液晶セルの出射光が検光子に入射される従来の液晶表示装置の場合は、液晶分子の配向に乱れが発生して、配向方向の面内成分が、偏光素子の吸収軸と一致すると、基板法線方向成分に拘らず、当該液晶分子は、透過光に位相差を与えることができなくなってしまう。したがって、当該液晶分子が存在する領域は、明るさ向上に寄与できず、ザラツキなどが発生してしまう。また、配向方向の面内成分が検光子の吸収軸と一致した液晶分子が明るさ向上に寄与できないので、光利用効率（実効開口率）が低下する。これらの結果、コントラスト比の確保が難しくなり、階調数の増加も困難になってしまう。
【００３８】
これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置１では、略円偏光が液晶セル１１に入射されるので、液晶セル１１の配向方向についての異方性がなくなり、液晶分子の配向方向と透過光とが、面内成分と基板法線方向との双方で一致していない限り、液晶分子は、透過光に位相差を与えることができる。したがって、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすいにも拘らず、配向が乱れた液晶分子の配向方向が視角と一致していない限り、明るさ向上に寄与できる。この結果、広い視野角を保ちながら、高い光利用効率を確保できる。
【００３９】
一方、上記液晶セル１１の液晶分子が基板法線方向（垂直）に配向していると、液晶セル１１は、透過光に位相差を与えることができない。この結果、透過光は、略円偏光を維持したまま、出射される。当該出射光は、λ／４板１３ｂで直線偏光に変換された後、直線偏光フィルム１２ｂへ入力され、透過が制限される。したがって、液晶表示装置１は、黒表示できる。
【００４０】
ただし、液晶分子が垂直に配向していても、基板法線方向から極角だけ傾いた斜め方向から見た場合、液晶分子の配向方向と透過光の方向とが一致せず、液晶セル１１は、極角に応じた位相差を透過光に与えてしまう。ところが、上記液晶補償板１４ａ・１４ｂは、主屈折率ｎｚ１が最も小さいので、液晶セル１１が与える位相差とは逆の位相差を与えることができる。
【００４１】
さらに、上記構成では、厚み方向のリターデーションの正負が、上記液晶補償板１４ａ・１４ｂとは逆のＲｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂが、直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂとλ／４板１３ａ・１３ｂとの間に配されている。したがって、例えば、直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂの支持体など、負フィルムとして機能する部材が、偏光素子と４分の１波長層との間に介在したり、４分の１波長層が厚み方向のリターデーションを持っていたとしても、これらの部材のリターデーションを、上記補償層で打ち消すことができる。なお、負フィルムは、面内方向の主屈折率をｎｘおよびｎｙ、法線方向の主屈折率をｎｚ、厚みをｄとし、厚み方向のリターデーションＲｔｈ＝｛ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝・ｄと定義するとき、Ｒｔｈが負の値を持つ位相差層である。
【００４２】
この結果、直線偏光フィルム１２ａから液晶セル１１まで、および、液晶セル１１から直線偏光フィルム１２ｂまでにおける、厚み方向のリターデーションの合計が同じであったとしても、上記λ／４板１３ａ（１３ｂ）を含み、上記直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）からλ／４板１３ａ（１３ｂ）までの厚み方向のリターデーションを削減できる。これにより、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ（１６ｂ）を持たない場合に比べて、液晶セル１１の補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セル１１に近づけることができる。したがって、黒表示時の光漏れを防止でき、良好な黒表示が可能になる。
【００４３】
これらの結果、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすいにも拘らず、広い視野角で高いコントラスト比を維持可能な液晶表示装置を実現できる。
【００４４】
以下では、上記各部材の具体的な構成例および効果について、比較例と比較しながら詳細に説明する。すなわち、上記液晶セル１１は、電圧無印加時には、液晶分子が基板に垂直に配向し、電圧印加時には、配向方向が連続的に変化する放射状傾斜配向を呈する垂直配向（ＶＡ）方式の液晶セルであって、薄膜トランジスタ素子（図示せず）と画素電極２１ａとをマトリクス状に配列したＴＦＴ基板１１ａ、および、対向電極２１ｂを有する対向基板１１ｂの双方に、図示しない垂直配向膜を塗布した後、両基板を貼り合わせ、さらに、両基板の間隙に負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を封入するなどして作成される。これにより、電圧無印加時には、液晶層１１ｃの液晶分子が略垂直に配向すると共に、電圧印加時には、液晶分子が傾斜して水平に配向できる。
【００４５】
本実施形態では、一例として、液晶の屈折率異方性Δｎは、０．１であり、セル厚は、３μｍに設定している。この場合、厚み方向のリターデーションは、３００ｎｍとなる。なお、本実施形態では、上記屈折率異方性Δｎは、例えば、常光屈折率ｎｏ＝１．５、異常光屈折率ｎｅ＝１．６の素材を用いて実現されている。
【００４６】
さらに、本実施形態に係る液晶セル１１では、図２に示すように、上記ＴＦＴ基板１１ａに設けられた各画素電極２１ａに、円形のスリット２２が形成されている。これにより、電圧を印加した際、画素電極２１ａの表面のうち、スリット２２の直上の領域では、液晶分子を傾斜させる程の電界がかからない。したがって、この領域では、電圧印加時でも液晶分子は垂直に配向する。一方、画素電極２１ａの表面のうち、スリット２２近傍の領域では、電界は、スリット２２へ厚み方向で近づくに従って、スリット２２を避けるように傾斜して広がる。ここで、液晶分子は、長軸が垂直な方向に傾き、液晶の連続性によって、スリット２２から離れた液晶分子も同様の方向に配向する。したがって、画素電極２１ａに電圧を印加した場合、各液晶分子は、配向方向の面内成分が、図中、矢印で示すように、スリット２２を中心に放射状に広がるように配向、すなわち、スリット２２の中心を軸として軸対称に配向できる。ここで、上記電界の傾斜は、印加電圧によって変化するため、液晶分子の配向方向の基板法線方向成分（傾斜角度）は、印加電圧によって制御できる。なお、印加電圧が増加すると、基板法線方向に対する傾斜角が大きくなり、各液晶分子は、表示画面に略平行で、しかも、面内では放射状に配向する。
【００４７】
なお、例えば、４０インチのような大型の液晶テレビを形成する場合、各画素のサイズは、１ｍｍ四方程度と大きくなり、画素電極２１ａに１つずつスリット２２を設けただけでは、配向規制力が弱まり、配向が不安定になる虞れがある。したがって、配向規制力が不足する場合には、各画素電極２１ａ上に複数のスリット２２を設ける方が望ましい。
【００４８】
一方、図１に示す上記λ／４板１３ａ（１３ｂ）は、例えば、一軸延伸した高分子フィルムで構成するなどして、正の一軸光学異方性を有している。当該フィルムは、複屈折異方性を有しているので、常光線と異常光線との光路差が入射光の４分の１波長になるように、厚み（基板法線方向の長さ）を設定することで、遅相軸ＳＬａに対して４５度の偏光方向を有する直線偏光を円偏光に変換できる。また、円偏光が入射された場合、λ／４板１３ｂの遅相軸ＳＬｂに対して、４５度の偏光方向を有する直線偏光に変換できる。本実施形態では、波長５５０ｎｍにて、各λ／４板１３ａ・１３ｂの面内のリターデーションが、１３７．５ｎｍになるように設定している。一例として、本実施形態では、面内方向の主屈折率を、それぞれ、ｎｘ、ｎｙ、法線方向の主屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ＝１．５０１３７５、かつ、ｎｙ＝ｎｚ＝１．５で、厚みｄが１００μｍの一軸延伸フィルムを使用している。この場合、面内方向のリターデーションは、波長５５０ｎｍの光に対して、１３７．５ｎｍとなり、厚み方向のリターデーションは、一軸延伸フィルムなので、−６８．７５ｎｍとなる。
【００４９】
なお、液晶層１１ｃを形成する際、特開２０００−４７２１７号公報（2000年２月１８日公開）記載の液晶表示装置と同様に、ツイスト角が９０度となるように、カイラル剤を添付して、ＴＮモードの液晶表示装置と同様に、光の利用効率および白表示時の色バランスを最適化している場合は、液晶セル１１でのツイスト角に応じて、λ／４板１３ａ（１３ｂ）の光路差を、４分の１波長からズラす方が望ましい。
【００５０】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１では、図１に示すように、直線偏光フィルム１２ａの吸収軸ＡＡａと、直線偏光フィルム１２ｂの吸収軸ＡＡｂとが互いに直交するように配されている。また、両λ／４板１３ａ・１３ｂの遅相軸ＳＬａ・ＳＬｂは、互いに直交するように配されている。さらに、隣接するλ／４板１３ａ（１３ｂ）と直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）とは、遅相軸ＳＬａ（ＳＬｂ）と吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）とが、それぞれ４５度の角度をなすように配置される。
【００５１】
さらに、上記液晶補償板１４ａ・１４ｂは、面内方向の主屈屈折率をｎｘ、ｎｙ、法線方向の主屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚのフィルムから形成されている。当該フィルムの厚み方向のリターデーションＲｔｈは、厚みをｄとすると、Ｒｔｈ＝ｄ・｛ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝と定義できるので、液晶補償板１４ａ・１４ｂの厚み方向のリターデーションＲｔｈが、それぞれ、−１００ｎｍになるように、フィルム材料や厚みを選択している。一例として、本実施形態では、ｎｘ＝ｎｙ＝１．５０２、ｎｚ＝１．５のフィルムを、厚さｄ＝５０μｍに設定することで、上記リターデーションＲｔｈを達成している。
【００５２】
一方、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂは、上記λ／４板１３ａ・１３ｂの厚み方向のリターデーションを打ち消すように、厚み方向のリターデーションＲｔｈを、それぞれ６８．７５ｎｍに設定している。本実施形態では、一例として、各Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂは、それぞれ、面内方向の主屈折をｎｘ、ｎｙ、厚み方向の主屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚなる１軸性屈折率楕円体で特性が表されるフィルムで構成され、それぞれ、厚みｄ＝１００μｍ、面内方向の主屈折率ｎｘ＝ｎｙ＝１．５、法線方向の主屈折率ｎｚ＝１．５００６８７５に設定されている。なお、ｎｘ＝ｎｙなので、面内のリターデーションＲｅは、０ｎｍである。
【００５３】
上記構成では、画素電極２１ａと対向電極２１ｂとの間に電圧を印加していない間、液晶セル１１の液晶分子は、垂直配向状態にある。この状態（電圧無印加時）において、液晶表示装置１へ入射した光は、直線偏光フィルム１２ａを通り、偏光方向がλ／４板１３ａの遅相軸ＳＬａに対して４５度の直線偏光となる。さらに、当該直線偏光は、λ／４板１３ａを通過することで、円偏光に変換される。
【００５４】
ここで、液晶分子は、配向方向に平行な方向に入射する光に位相差を与えない。したがって、液晶セル１１は、垂直に入射した光へ位相差を与えることができず、殆ど複屈折性を持たない。この結果、λ／４板１３ａを出射した円偏光は、偏光状態を維持したままで液晶セル１１を通過し、λ／４板１３ｂへ入射される。円偏光がλ／４板１３ｂを通過すると、当該円偏光は、偏光方向がλ／４板１３ｂの遅相軸ＳＬｂに対して４５度の方向、すなわち、直線偏光フィルム１２ｂの吸収軸ＡＡｂに沿った方向の直線偏光に変換される。したがって、当該直線偏光は、直線偏光フィルム１２ｂで吸収され、液晶表示装置１は、電圧無印加状態で黒表示できる。
【００５５】
これに対して、上記画素電極２１ａと対向電極２１ｂとの間に電圧を印加すると、液晶セル１１の液晶分子は、スリット２２を中心軸とした放射状に傾斜配向する。この状態であっても、液晶セル１１までは、電圧無印加時と同様に偏光状態が変換され、液晶セル１１へ円偏光が入射される。
【００５６】
ただし、電圧印加時には、液晶分子の配向方向が変化して、放射状に傾斜配向している。ここで、液晶分子は、配向方向に平行な方向に入射する光には位相差を与えないが、配向方向と入射方向とが異なっている場合には、両者の角度に応じた位相差を透過光へ与えることができる。
【００５７】
この結果、液晶セル１１へ垂直に入射する光の場合、例えば、スリット２２の真上の領域など、電圧印加時にも液晶分子が基板法線方向に配向している僅かな領域を除いて、液晶セル１１は、透過光に位相差を与えることができ、透過光の偏光状態を変更できる。したがって、液晶セル１１からの出射光は、一般には、楕円偏光に変化する。この楕円偏光は、λ／４板１３ｂを通過しても、電圧無印加時とは異なり、直線偏光にならない。したがって、液晶セル１１からλ／４板１３ｂを介して直線偏光フィルム１２ｂへ与えられる光のうち、一部は、直線偏光フィルム１２ｂを透過できる。ここで、直線偏光フィルム１２ｂを透過する偏光の量は、液晶セル１１が与える位相差の大きさに依存する。したがって、画素電極２１ａへ印加する電圧を制御して、液晶分子の配向方向を調整することで、液晶表示装置１の各画素の出射光量を変更でき、階調表示が可能となる。
【００５８】
上記構成では、液晶セル１１の液晶分子が放射状に傾斜配向するので、各液晶分子同士が光学的に補償し合う。したがって、ある面内方位から液晶表示装置１を見た場合、他の面内方位から見た場合と比較して、ある液晶分子を透過した光の出射光量が減少したとしても、当該液晶分子とは配向方向が異なる他の液晶分子の中には、出射光量を増加させるものも存在する。この結果、ある画素の表示に関連する液晶分子全体では、透過光に与える位相差が略同じになる。このように、各画素において、画素配向方向が互いに異なる液晶分子が存在する領域同士が、互いに光学的に補償し合うので、ある画素の表示に関連する全液晶分子が単一の特定方向に傾斜配向する場合に比べて、斜めから見た場合の表示品位を改善し、視野角を拡大できる。
【００５９】
ここで、比較例として図３に示す液晶表示装置１０１のように、広い視野角を確保するために、液晶セル１１１の液晶分子が放射状に傾斜配向する構成であっても、液晶セル１１１に直線偏光が入射される構成の場合には、配向方向の面内成分が、直線偏光の向きと一致する方向に傾斜配向する液晶分子群が存在する。ここで、これらの液晶分子群は、配向方向の法線方向成分に拘らず、透過光に位相差を与えることができないので、当該液晶分子群を透過した光は、垂直配向時と同様に出射側の直線偏光フィルム１１２ｂで吸収されてしまう。
【００６０】
この結果、スリットの位置を中心に、直線偏光の方向に沿った領域、および、それに垂直な方向に沿った領域の透過率が低下してしまう。したがって、透過率の低下が大きい場合には、例えば、図４に示すように、白表示の際、直線偏光フィルム１１２ａ・１１２ｂの吸収軸の方向（クロスニコル）に沿った黒い影が視認される虞れがある。
【００６１】
特に、上記液晶表示装置１０１のように、画素内の配向方向を別個に制御しようとすると、配向乱れが発生しやすいので、例えば、ソース信号線やゲート信号線などからの外部電界など、単一の配向方向の場合には問題にならなかったような僅かな要因によっても配向乱れが発生する。当該配向乱れは、箇所毎や画素毎に異なっているため、上記黒い影は、表示中のザラツキとして観測され、表示品位を低下させる虞れがある。
【００６２】
また、配向乱れが発生した箇所が暗くなると、全ての箇所で予定した透過率を維持する場合に比べて、画素全体の輝度も低下してしまう。この結果、液晶表示装置の光利用効率（実効開口率）も低下してしまう。
【００６３】
ここで、液晶表示装置の解像度や階調数は、年々、向上しており、１画素の面積が小さくなっても、より多くの階調を表示可能な液晶表示装置が求められている。ところが、上記配向乱れによって実効開口率が低下すると、白表示時の輝度が低下して階調数の向上が困難になってしまう。なお、画素面積を拡大すると輝度を向上できるが、解像度の向上が難しくなる。
【００６４】
これに対して、本実施形態の構成では、液晶セル１１に円偏光が入射されているので、放射状に傾斜配向によって広い視野角を確保しているにも拘らず、透過光に位相差を与えることのできない液晶分子は、面内成分および法線方向成分の双方で視角と同一の方向に配向している液晶分子のみである。したがって、寄与できない液晶分子数が少なくなり、影を視認しにくくなる。さらに、影が視認される程度に透過率が低下するとしても、面内成分および法線方向成分の双方で視角と同一でなければ、位相差を与えることができる。したがって、影が表示される領域は、図５に示すように、スリット２２の位置のみとなり、影が表示される領域を大幅に縮小できる。さらに、影が視認されるか否かに拘らず、透過光に位相差を与えることのできる液晶分子の数が多くなる。これらの結果、λ／４板１３ａ・１３ｂの無い従来の液晶表示装置１０１に比べて、透過率を約２倍に向上でき、光利用効率（実効開口率）および輝度を向上できる。
【００６５】
また、上記液晶表示装置１では、λ／４板１３ａの遅相軸ＳＬａとλ／４板１３ｂの遅相軸ＳＬｂとが互いに直交しているので、λ／４板１３ａおよび１３ｂのそれぞれが有する屈折率異方性の波長分散が、互いに相殺し合う。この結果、黒表示状態において、より広い波長範囲の透過光を直線偏光フィルム１２ｂが吸収でき、色付きのない良好な黒表示を実現できる。
【００６６】
ここで、黒表示の際には、液晶分子が垂直に配向しており、液晶セル１１は、基板法線方向に入射した光に位相差を与えない。ところが、特に、透過型の液晶表示装置では、反射型の液晶表示装置に比べて、液晶セル１１に対して斜め方向（基板法線方向から傾斜した方向）に入射する光の光量が多い。したがって、基板法線方向から見る場合であっても、基板法線方向の入射光だけではなく、斜め方向からの入射光も表示に関係する。
【００６７】
ここで、斜めの入射光は、垂直配向状態の液晶層１１ｃによっても位相差が与えられる。したがって、比較例として、図６に示すように、図１に示す液晶表示装置１から液晶補償板１４ａ・１４ｂおよびＲｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂを省略した液晶表示装置５１の場合は、位相差が与えられた光（楕円偏光）がλ／４板１３ｂを通過しても直線偏光に戻らず、一部が直線偏光フィルム１２ｂを通過してしまう。この結果、本来黒表示であるべき、垂直配向状態であるにも拘らず、光漏れが発生し、表示のコントラスト比が低下する虞れがある。
【００６８】
また、図７に示すように、液晶表示装置の表示面を斜め方向から見る場合は、基板に対して斜め方向からの入射光が、さらに大きく表示に寄与するので、より大きな光漏れが発生し、コントラスト比がさらに低下してしまう。この結果、例えば、基板法線方向に対する角度（極度）が６０度の方向におけるコントラスト比は、図８に示すように、最大でも、１０程度であり、４を下回っている方位も多い。なお、図８は、極度が６０度の全ての方向におけるコントラスト比について、面内成分（方位）を変えながら描いている。
【００６９】
これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置１では、液晶補償板１４ａ・１４ｂが設けられおり、垂直配向状態の液晶セル１１が極度に応じて付加した位相差を、液晶補償板１４ａ・１４ｂで打ち消すことができる。
【００７０】
加えて、本実施形態に係る液晶表示装置１では、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂが設けられているので、λ／４板１３ａ（１３ｂ）を含み、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）からλ／４板１３ａ（１３ｂ）までの範囲の厚み方向のリターデーションのうち、例えば、λ／４板１３ａ・１３ｂ自体の厚み方向のリターデーションを相殺できる。これにより、厚み方向のリターデーションを有し、液晶セル１１を光学補償するための液晶補償板１４ａ・１４ｂを、液晶セル１１に近づけることができる。
【００７１】
特に、上記構成では、製造上の理由などによって、上記範囲に負フィルムが設けられている場合であっても、上記範囲のリターデーションＲｔｈ１が略０になっているので、液晶セル１１の補償に有効な厚み方向のリターデーションが、液晶セル１１と接する負フィルム（１４ａ・１４ｂ）のみに存在している場合と等価にできる。
【００７２】
これらの結果、図９に示すように、極度６０度の全方位におけるコントラスト比は、５０を超えた値となり、図６に示す液晶表示装置５１よりも、視野角の広い液晶表示装置１を実現できる。
【００７３】
さらに、図９に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１では、９０度おきの４方向に、特にコントラスト比の高い領域が現れており、それぞれのピーク値は、略同じ値になっている。したがって、４方向の視角特性のバランスのよい液晶表示装置１が実現されている。
【００７４】
ここで、直線偏光フィルム１２ａから液晶セル１１までの厚み方向のリターデーションと、液晶セル１１から直線偏光フィルム１２ｂまでの厚み方向のリターデーションとの合計Ｓは、視角に応じて液晶セル１１が不所望に与える位相差を打ち消すように設定する必要があり、変更できない。
【００７５】
したがって、液晶層の補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セル１１に近づけることの効果を確認するために、λ／４板１３ａ（１３ｂ）を含み、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）からλ／４板１３ａ（１３ｂ）までの範囲における厚み方向のリターデーションＲｔｈ１と、λ／４板１３ａ（１３ｂ）を含まず、λ／４板１３ａ（１３ｂ）から液晶セル１１までの範囲における厚み方向のリターデーションＲｔｈ２との比率Ｋを変化させながら、シミュレーションによってコントラスト比を求めた。
【００７６】
なお、上記リターデーションＲｔｈ２は、厳密には、液晶層１１ｃまでのリターデーションであって、液晶層１１ｃ自体のリターデーションを含まない。ただし、液晶セル１１内であっても、各基板１１ａ・１１ｂや薄膜など、液晶層１１ｃに至るまでの層で位相差が発生していれば、これらの層での位相差は、上記リターデーションＲｔｈ２に含まれる。
【００７７】
このシミュレーション結果や各比較例との比較などによって、上記厚み方向のリターデーションとの合計Ｓが同じであっても、液晶補償板１４ａ（１４ｂ）を液晶セル１１に近づけた方がコントラスト比が向上することが判明した。
【００７８】
より詳細には、以下の式（１）に示すように、
Ｋ＝Ｒｔｈ２／（Ｒｔｈ１＋Ｒｔｈ２） ≧ ０．１ …（１）
を満たしていれば、コントラスト比の向上が認められた。さらに、比率Ｋは、１．０に近い程良く、１．０の場合、すなわち、Ｒｔｈ１＝０の場合が、最も表示品位が高いことが判明した。
【００７９】
例えば、図１０に示すように、本実施形態の変形例としての液晶表示装置１ａでは、図１に示す構成からＲｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂが削除されており、液晶補償板１４ａ・１４ｂの厚み方向のリターデーションＲｔｈが、フィルム材料や厚みによって、それぞれ、−６０ｎｍに設定されている。この例でも、上記比率Ｋは、０．１以上であり、図１１に示すように、極度６０度の全方位におけるコントラスト比は、１０を超えた値となる。したがって、図６に示す液晶表示装置５１よりも、視野角の広い液晶表示装置が実現されている。
【００８０】
なお、上記では、液晶セル１１の両側に液晶補償板１４ａ・１４ｂを配した場合を説明したが、厚み方向のリターデーションの合計Ｓが同じであれば、例えば、図１２に示す液晶表示装置１ｂのように、厚み方向のリターデーションが２倍の液晶補償板１４（例えば、Ｒｔｈ＝２００ｎｍ）を、液晶セル１１の一方のみに配しても、本実施形態と略同様の効果が得られる。さらに、この場合であっても、負フィルム（液晶補償板）の挿入位置は、λ／４板１３ａ（１３ｂ）と液晶セル１１との間のように、液晶セル１１に近づけた方がよく、上記比率Ｋを０．１以上に設定する方が好ましく、１．０の場合、すなわち、Ｒｔｈ１＝０の場合が、最も表示品位が高いことが確認できた。
【００８１】
例えば、比較例として、図１３に示す液晶表示装置５２は、図６に示す液晶表示装置５１の構成に加えて、液晶補償板１４ａ（１４ｂ）が設けられている。ただし、液晶補償板１４ａ（１４ｂ）は、図１のように、λ／４板１３ａ（１３ｂ）と液晶セル１１との間ではなく、λ／４板１３ａ（１３ｂ）と直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）との間に配されている。加えて、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂが設けられていないので、液晶補償板１４ａ（１４ｂ）の厚み方向のリターデーションは、λ／４板１３ａ（１３ｂ）の分だけ、図１の構成よりも絶対値が小さく設定され、それぞれ−６０ｎｍに設定されている。
【００８２】
当該構成において、極度６０度の全方位におけるコントラスト比を測定すると、図１４に示すように、液晶補償板１４ａ・１４ｂを持たない液晶表示装置５１に比べると、コントラスト比が向上しているが、図１に示す液晶表示装置１よりは、コントラスト比が低下しており、コントラスト比が５を下回っている方位も存在する。このように、液晶補償板１４ａ（１４ｂ）の挿入位置は、λ／４板１３ａ（１３ｂ）と直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）との間よりも、図１に示す液晶表示装置１のように、λ／４板１３ａ（１３ｂ）と液晶セル１１との方が、より広い視野角を確保できる。
【００８３】
また、別の比較例として、図１に示す液晶表示装置１のＲｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂをλ／４板１３ａ・１３ｂの内側に配した場合と比較すると、図１に示すように、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂを外側に配する方が極度６０度の全方位におけるコントラスト比を向上できることも確認できた。
【００８４】
さらに、液晶層の補償用のリターデーション（厚み方向）を液晶セル１１に近づける際の程度を、上述の式（１）で定義される比率Ｋではなく、Ｒｔｈ１の値自体に着目してシミュレーションによって確認すると、Ｒｔｈ１の絶対値がλ／８未満であれば、効果があり、比率Ｋで確認した場合と同様に、Ｒｔｈ１＝０の場合が最も表示品位が高くなることが確認できた。また、λ／８未満の範囲の中でも、液晶層１１ｃの両側におけるＲｔｈ１の絶対値は、それぞれ、透過光の波長が５５０ｎｍの場合で１１ｎｍ未満の範囲、すなわち、それぞれ、波長の５０分の１未満の範囲であれば、特に好ましいことが確認できた。
【００８５】
例えば、さらに他の比較例として、図１５に示す液晶表示装置５３では、図１と同様の直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂの間に、負および正の光学活性を有する上記λ／４板１３ｃ・１３ｄが配され、両λ／４板１３ｃ・１３ｄの間に、図１と同様の液晶セル１１が配されている。さらに、液晶セル１１と、負の光学活性を有するλ／４板１３ｃとの間には、図１と同様の液晶補償板１４が配されている。ここで、上記両λ／４板１３ｃ・１３ｄは、それぞれ、一軸光学異方性を有しており、厚み方向のリターデーションは、それぞれ、６８．７５ｎｍ、−６８．７５ｎｍである。
【００８６】
当該構成では、両λ／４板１３ｃ・１３ｄの厚み方向のリターデーションの正負が逆なので、互いに打ち消し合い、厚み方向のリターデーションとの合計Ｓは、図１の構成と同じである。ただし、上記比率Ｋは、λ／４板１３ｄ側で０に、λ／４板１３ｃ側で１を超えた値になっており、いずれも、０．１〜１．０の範囲から外れている。さらに、λ／４板１３ｃ・１３ｄの厚み方向のリターデーションは、面内方向のリターデーションの半分、すなわち、λ／８であり、例えば、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂなど、リターデーションＲｔｈ１をλ／８未満（最適値０）にするための手段が特に講じられていない。
【００８７】
この場合、例えば、基板法線方向に対する角度（極度）が６０度の方向におけるコントラスト比は、図１６に示すようになり、いずれの方位をとっても、図１の場合（図９参照）よりも下回っている。さらに、当該構成では、図９と異なって、コントラスト比の４つのピークの値が略同一ではなく、図１６の例では、方位０度近傍および１８０度近傍のピーク値は、９０度近傍および２７０度近傍のピーク値よりも大きく下回っている。これは、実用条件（ピーク値が上下方向または左右方向になるように配置する条件）において、上下と左右とのコントラスト比のバランスが悪いことを意味しており、例えば、「上下方向では、特にコントラスト比が高いのに、左右方向では、上下方向に比べて、余りコントラスト比が高くない」と、観察者に判断される虞れがある。
【００８８】
これに対して、図１に示す液晶表示装置１では、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂを配することで、厚み方向のリターデーションＲｔｈ１がλ／４板１３ａ側およびλ／４板１３ｂ側の双方で、略０（少なくともλ／８未満）に設定されている。したがって、図１６に示すように、コントラスト比の４つのピーク値が略同一の値となり、上下および左右のコントラスト比のバランスのよい液晶表示装置を実現できる。
【００８９】
また、図１５の構成では、正および負のλ／４板１３ｃ・１３ｄは、異なる種類の位相差フィルムであり、生産条件や工程も異なるので、それぞれ独立した生産バラツキが発生してしまう。この結果、両者の面内方向のリターデーションを厳密に一致させることは、極めて難しい。この結果、黒表示でも光が漏れてしまい、特に、正面方向（極度０度）のコントラスト比を大きく低下させる虞れがある。
【００９０】
これに対して、図１の構成では、両λ／４板１３ａ・１３ｂが同じ種類の位相差フィルムであり、生産条件や工程を一致させることができる。この結果、生産バラツキが発生しても、両者の面内方向のリターデーションを厳密に一致させることができる。この結果、黒表示時の光漏れを抑制でき、正面のコントラスト比を向上できる。
【００９１】
なお、上記では、液晶補償板１４ａ・１４ｂを、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの一軸延伸フィルムで形成した場合を例にして説明したが、液晶セル１１の両側に液晶補償板１４ａ・１４ｂを配する場合は、面内の主屈折率ｎｘおよびｎｙが等しくない負フィルムを用いてもよい。この場合は、互いのｘ軸およびｙ軸が直交するように配置することで、ｎｘとｎｙとの不一致に起因する面内のリターデーションを互いに相殺できる。この結果、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【００９２】
また、上記では、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂの厚み方向のリターデーションを、λ／４板１３ａ・１３ｂの厚み方向のリターデーションを相殺するように設定することで、上記厚み方向のリターデーションＲｔｈ１を略０に設定する場合を例にして説明したが、λ／４板１３ａ（１３ｂ）自体を含み、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）から、λ／４板１３ａ（１３ｂ）までの範囲に、厚み方向のリターデーションを有する部材として、例えば、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の支持体が存在する場合、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ（１６ｂ）は、当該支持体の分も考慮して、上記厚み方向のリターデーションＲｔｈ１が略０になるように設定される。例えば、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の支持フィルムとして、各主屈折率ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなるフィルムがそれぞれ使用されており、当該フィルムの厚み方向のリターデーションが、−３０ｎｍの場合、各Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂの厚み方向のリターデーションは、それぞれ、９８．７５ｎｍに設定される。この場合も、上記厚み方向のリターデーションＲｔｈ１が略０となるので、図１の構成と同様の効果が得られる。
【００９３】
〔第２の実施形態〕
本実施形態に係る液晶表示装置１ｃは、図１７に示すように、図１に示す構成に加え、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）とλ／４板１３ａ（１３ｂ）との間に、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）と直交するように遅相軸が配された偏光板補償フィルム（偏光素子補償層）１５ａ・１５ｂ（１５ｂ）が設けられている。当該偏光板補償フィルム１５ａ（１５ｂ）は、直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂの支持体やλ／４板１３ａ・１３ｂと同様、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂと厚み方向のリターデーションの正負が逆であり、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂの厚み方向のリターデーションは、これらの支持体、偏光板補償フィルム１５ａ（１５ｂ）の厚み方向のリターデーションおよびλ／４板１３ａ（１３ｂ）の厚み方向のリターデーションを相殺するように設定されている。
【００９４】
具体的には、上記偏光板補償フィルム１５ａ（１５ｂ）は、面内リターデーションが１００ｎｍである一軸延伸フィルムである。したがって、厚み方向のリターデーションは、−５０ｎｍとなる。
【００９５】
また、当該偏光板補償フィルム１５ａ（１５ｂ）は、遅相軸Ｓａ（Ｓｂ）が隣接する直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）と直交している。この結果、吸収軸ＡＡａ・ＡＡｂが互いに直交する直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂを有する液晶表示装置を、吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）から４５度方向の方位から、斜めに見た場合の光漏れを防止できる。
【００９６】
さらに、本実施形態では、上述の例と同様に、厚み方向のリターデーションが−３０ｎｍの支持フィルムで、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）を支持している。また、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂの厚み方向のリターデーションは、それぞれ、１４８．７５ｎｍに設定されている。これにより、厚み方向のリターデーションＲｔｈ１は、それぞれ略０に設定される。
【００９７】
この構成では、製造上の理由によって、上記λ／４板１３ａ（１３ｂ）を含みλ／４板１３ａ（１３ｂ）から直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）までの範囲に負フィルムが設けられているにも拘らず、厚み方向のリターデーションＲｔｈ１が略０に設定されている。これにより、図１８に示すように、極度６０度の全方位におけるコントラスト比は、１００を超えた値となり、全方位に渡って、図１の場合（図９参照）を上回っている。加えて、特に、コントラスト比が谷間（極小値）の部分で向上しており、さらに視野角の広い液晶表示装置を実現できる。
【００９８】
また、別の数値例として、偏光板補償フィルム１５ａ・１５ｂおよび両支持体の厚み方向のリターデーションを−３０ｎｍ、液晶補償板１４ａ・１４ｂの厚み方向のリターデーションを−１３０ｎｍ、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂの厚み方向のリターデーションをそれぞれ９０ｎｍとした場合、極度６０度におけるコントラスト比は、図１９に示すようになり、図１の構成に比べて、さらに視野角の広い液晶表示装置が実現されている。
【００９９】
なお、上記では、液晶セル１１の両側に液晶補償板１４ａ・１４ｂを挿入する場合について説明したが、液晶セル１１の一方のみに、双方に挿入する場合の倍のリターデーションＲｔｈを有する液晶補償板１４を挿入しても、略同様の効果が得られる。
【０１００】
〔第３の実施形態〕
ところで、図１や図１７の構成では、厚み方向のリターデーションＲｔｈ１を略０にするために、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂを設けているが、本実施形態では、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂを設けず、厚み方向のリターデーションが小さなλ／４板１３ａ（１３ｂ）を使用する場合について説明する。
【０１０１】
すなわち、図２０に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１ｄでは、図１に示す構成から、Ｒｔｈ補償フィルム１６ａ・１６ｂが削除されており、λ／４板１３ａ（１３ｂ）として、（ｎｘ＋ｎｙ）／２＝ｎｚなる２軸性屈折率楕円体で、特性が表されるフィルムを用いている。
【０１０２】
ここで、厚みをｄとすると、厚み方向のリターデーションＲｔｈは、Ｒｔｈ＝ｄ・｛ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝より、上記フィルムの厚み方向のリターデーションは、０ｎｍになる。一方、面内方向のリターデーションＲｅは、ｄ・（ｎｘ−ｎｙ）なので、当該フィルムの厚みや材質を選択することで、４分の１波長、すなわち、Ｒｅ＝１３７．５ｎｍに設定した。また、本実施形態では、液晶補償板１４ａ・１４ｂとして、厚み方向のリターデーションが−１００ｎｍのフィルムをそれぞれ使用している。
【０１０３】
上記構成においても、極度６０度における全方位のコントラスト比を測定すると、図９と同様の特性を示す。また、他の数値例として、液晶補償板１４ａ・１４ｂとして、厚み方向のリターデーションが−１３０ｎｍのフィルムをそれぞれ使用した場合は、コントラスト比は、図２１に示すようになる。いずれの場合であっても、全方位に渡って、１０以上と、高いコントラスト比を確保できることが確認できた。加えて、いずれの場合であっても、コントラスト比の４つのピーク値が略同じ値となっており、上下方向および左右方向のコントラスト比のバランスのとれた液晶表示装置を実現できる。
【０１０４】
このように、本実施形態では、λ／４板１３ａ（１３ｂ）の厚み方向のリターデーションを抑制することで、厚み方向のリターデーションを液晶セル１１に近づけ、より視野角の広い液晶表示装置を実現できる。
【０１０５】
なお、上記では、液晶セル１１の両側に液晶補償板１４ａ・１４ｂを挿入する場合について説明したが、液晶セル１１の一方のみに、双方に挿入する場合の倍のリターデーションを有する液晶補償板１４を挿入しても、略同様の効果が得られる。
【０１０６】
ここで、上記第１ないし第３の実施形態では、スリット２２によって、液晶分子を軸対称配向させる場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、図２２に示すように、スリット２２に代えて、画素電極２１ａ上に略半球状の突起２３を設けてもよい。この場合、突起２３の近傍では、液晶分子は、突起２３の表面に垂直になるように配向する。加えて、電圧印加時において、突起２３の部分の電界は、突起２３の表面に平行になる方向に傾く。これらの結果、電圧印加時に液晶分子が傾斜する際、液晶分子は、面内方向で突起２３を中心にした放射状に傾きやすくなり、液晶セル１１の各液晶分子は、放射状に傾斜配向できる。なお、上記各突起２３は、画素電極２１ａ上に、光感応性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー工程で加工することで形成できる。
【０１０７】
また、液晶分子の配向方向も、上述のように軸対称配向に限るものではなく、画素を複数の範囲（ドメイン）に分割し、各ドメインで液晶分子の配向方向が異なるように制御してもよい。例えば、図２３の構成では、上記突起２３に代えて、四角錐状の突起２３ａが設けられている。この構成でも、突起２３ａの近傍では、液晶分子が各斜面に垂直になるように配向する。加えて、電圧印加時において、突起２３ａの部分の電界は、突起２３ａの斜面に平行になる方向に傾く。これらの結果、電圧印加時において、液晶分子の配向角度の面内成分は、最も近い斜面の法線方向の面内成分（方向Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３またはＰ４）と等しくなる。したがって、画素領域は、傾斜時の配向方向が互いに異なる、４つのドメインＤ１〜Ｄ４に分割される。この結果、あるドメイン側から液晶表示装置を見た場合、当該ドメインの透過率が低下したとしても、残余のドメインの透過率は低下せず、全体的な透過率の低下を抑制できる。これにより、液晶表示装置の明るさは、視角の面内方位に依存しにくくなる。
【０１０８】
また、例えば、図２４に示すように、法線方向の形状が山型で、面内の形状がジグザグと略直角に曲がるストライプ状の凸部２４…を画素電極２１ａに設けると共に、対向基板１１ｂの対向電極２１ｂにも、同様形状の凸部２５を設けて実現することもできる。これらの両凸部２４・２５の面内方向における間隔は、凸部２４の斜面の法線と凸部２５の斜面の法線とが一致するように配されている。また、上記各凸部２４・２５は、突起２３などと同様に、上記画素電極２１ａおよび対向電極２１ｂ上に光感応性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー工程で加工することで形成できる。
【０１０９】
上記構造では、凸部２４のうち、角部Ｃ以外の線部Ｌ１（Ｌ２）では、線部近傍の領域Ｄ１・Ｄ２（Ｄ３・Ｄ４）の液晶分子が山型の両斜面に沿って配向する。なお、両線部Ｌ１・Ｌ２は、互いに直交している。この結果、各画素を、配向方向の互いに異なる複数のドメインＤ１・Ｄ２（Ｄ３・Ｄ４）に分割できる。
【０１１０】
さらに、例えば、図２５に示すように、対向基板１１ｂの対向電極２１ｂ上にＹ字状のスリットを上下方向（面内で、略方形状の画素電極２１ａのいずれかの辺に平行な方向）に対称に連結してなる配向制御窓２６を設けても、マルチドメイン配向を実現できる。
【０１１１】
当該構成でも、スリット２２を設けた場合と同様に、対向基板１１ｂの表面のうち、配向制御窓２６の直下の領域では、液晶分子を傾斜させる程の電界がかからず、液晶分子が垂直に配向する。一方、対向基板１１ｂの表面のうち、配向制御窓２６の周囲の領域では、対向基板１１ｂに近づくに従って、配向制御窓２６を避けて広がるような電界が発生する。この結果、液晶分子は、長軸が電界に垂直な方向に傾き、液晶分子の配向方向の面内成分は、図中、矢印で示すように、配向制御窓２６の各辺に略垂直になる。
【０１１２】
いずれの場合であっても、４分割のマルチドメイン配向では、配向方向の面内成分が限定されている。したがって、上述した放射状傾斜配向の場合と異なり、直線偏光を入射する場合であっても、上記方向Ｐ１〜Ｐ４と直線偏光の方向との角度が４５度になるように設定することで、透過光に位相差を与えることのできない液晶分子数を削減できる。
【０１１３】
ところが、このように設定したとしても、ドメイン間の境界領域（Ｂ１２など）、あるいは、画素電極２１ａのうち、外周のエッジ領域では、液晶分子の配向状態が乱れやすいので、配向状態の乱れによって、直線偏光の方向と配向方向の面内成分とが一致し、透過光に位相差を与えることのできない液晶分子数が増大する虞れがある。
【０１１４】
具体的には、境界領域では、液晶分子が両側のドメインに存在する液晶分子に支えられるように配向しているので、液晶分子の配向が固定されず、不安定な状態にある。この結果、ちょっとしたきっかけで、両側のドメインからの配向規制力のバランスが崩れると、境界領域の配向状態が変化（傾斜）してしまう。ここで、バランスは、製造工程における配向規制力の僅かなバラツキだけではなく、ゲート信号線やソース信号線に印加される電圧による横方向電界や経時劣化などによっても変化する。したがって、配向状態の変化は、境界領域内の各部分毎に異なるだけではなく、各絵素毎でも異なっている。この結果、直線偏光を入射すると、ザラツキとなって視認される虞れがある。例えば、図２５に示す液晶セルに直線偏光を入射すると、配向制御窓２６において、直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の吸収軸の方向（クロスニコル）に沿ったディスクリネーションラインＤＬが発生し、場所毎および画素毎にディスクリネーションラインＤＬの状態が異なるため、ザラツキが視認される虞れがある。
【０１１５】
また、エッジ領域では、配向状態が連続的に変化しており、画素電極２１ａの中央部に比べて、例えば、ソース信号線やゲート信号線からの電界など、外部の電界の影響を受けやすい。また、壁構造で配向を制御している場合には、立体的なひずみを受けやすい。このように、エッジ領域では、周囲の影響を受けやすいため、配向規制力が不均一になりやすく、液晶分子の配向状態が変化（傾斜）しやすい。この配向状態の変化も、境界領域内の各部分毎に異なるだけではなく、各画素毎でも異なっている。この結果、マルチドメイン構成の液晶層に直線偏光を入射すると、配向状態の乱れが、ザラツキとなって視認される虞れがある。
【０１１６】
これに対して、上記各実施形態では、λ／４板１３ａによって、マルチドメイン配向の液晶セルに円偏光が入射される。この結果、液晶分子の配向状態が乱れたとしても、放射状傾斜配向の場合と同様に、液晶分子の配向方向および視角が面内成分だけではなく基板法線成分も一致しない限り、当該液晶分子Ｍは、表示に寄与できる。これにより、例えば、図２５の液晶セルを用いた場合であっても、配向制御窓２６には、ディスクリネーションラインＤＬが観察されにくくなる。この結果、広視野角確保のためにマルチドメイン配向の液晶層を用いた結果、画素電極２１ａのエッジ領域だけではなく、ドメインの境界領域が存在しているにも拘らず、ザラツキがなく、表示品位の高い液晶表示装置を実現できる。
【０１１７】
また、上記では、液晶セルの一例として、負の誘電率異方性を有し、初期配向として、基板面に対して垂直に配向すると共に、電圧印加時に、画素内の液晶分子が複数方位に傾斜する液晶層を用いた場合を例にして説明したが、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶やスメクチック液晶あるいはコレスティック液晶と水平配向膜とを組み合わせて、初期配向時には、基板面に対して水平かつ複数方位に配向するように液晶セル１１を形成してもよい。
【０１１８】
いずれの場合であっても、ある電圧を印加した状態で、各液晶分子の配向方向の面内成分が１画素内で互いに異なるように、配向方向が制御された液晶層を用いた液晶表示装置であれば、配向状態が乱れやすく、直線偏光を入射するとザラツキが目視しやすいので、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【０１１９】
さらに、画素内の液晶分子の配向方向が単一方向となるように、液晶分子の配向方向が制御された液晶層であっても、画素のエッジ部分では、例えば、ソース信号線やゲート信号線などのバス配線からの斜め電界によって、配向方向が乱れる虞れがある。また、壁構造で配向を制御しているような場合には、画素周辺に設けられる配線などによって、立体的なひずみが発生すると、配向状態が乱れ、ザラツキが発生する虞れがある。したがって、ある電圧を印加した状態で、各液晶分子の配向方向の面内成分が１画素内で互いに異なる液晶層を用いた液晶表示装置であれば、ある程度の効果が得られる。
【０１２０】
ただし、マルチドメイン配向や放射状傾斜配向のように、ある電圧を印加した状態で、各液晶分子の配向方向の面内成分が１画素内で互いに異なるように、配向方向が制御された液晶層であれば、単一方向となるように配向方向が制御された液晶層に比べて、配向状態が乱れやすく、表示品位が低下しやすい。したがって、当該液晶層に円偏光を入射する方が表示品位をさらに大きく向上できる。
【０１２１】
また、垂直配向方式の液晶セルは、ＴＮ（Twisted Nematic ）方式の液晶セルに比べて、表示のコントラストが高く、白黒レベル応答速度が速い。さらに、放射状傾斜配向またはマルチドメイン配向を組み合わせることによって、視角の面内方位依存性を抑制できる。したがって、垂直配向方式で、マルチドメイン配向または放射状傾斜配向の液晶セルへ円偏光を入射することで、コントラスト、応答速度、視野角、視角の面内方位依存性および表示品位の全てを満たした液晶表示装置を実現できる。特に、放射状傾斜配向は、マルチドメイン配向と比べて、直線偏光と組み合わせた場合にザラツキが視認されやすいが、面内方位依存性が少ない。したがって、本実施形態のように、略円偏光を入射して、ザラツキを抑えることによって、表示品位を低下させることなく、面内方位依存性が少ない液晶表示装置を実現できる。
【０１２２】
他の配向状態を示す構成例として、モノドメイン配向で垂直配向モードの液晶セルの場合、図２６に示すように、図２・図２２〜図２５と異なり、画素電極２１ａ・対向電極２２ｂは、スリット２２などが設けられず、それぞれ平坦に形成されている。なお、図２６では、ＴＦＴ基板１１ａおよび対向基板１１ｂ上に設けられた垂直配向膜２７ａ・２７ｂを図示している。
【０１２３】
さらに、モノドメイン配向の液晶セルの場合、マルチドメイン配向や放射状傾斜配向の液晶セルとは異なり、製造工程にラビング工程が設けられており、液晶層１１ｃの液晶分子のラビング方向が、両基板１１ａ・１１ｂで反平行となるように設定される。また、上記ラビング方向と、直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂの吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）とが４５度の角度になるように、液晶セル１１や直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂが配される。
【０１２４】
上記構成では、電圧無印加時において、図２６に示すように、基板法線方向（垂直）に配向していた液晶分子が、図２７に示すように、画素電極２１ａおよび対向電極２１ｂ間の電圧印加に伴って傾斜する。ただし、この構成の場合は、モノドメイン配向なので、図２８に示すように、画素内の各液晶分子は、基本的に一方向のみに配向する。なお、同図では、液晶分子の配向方向を、液晶分子の下がった方向が先端となる矢印で示している。
【０１２５】
ただし、上記モノドメイン配向であっても、画素電極２１ａの周辺部分では、ソースバスライン２８ａやゲートバスライン２８ｂからの影響によって、電界が歪み、電圧印加時の液晶分子の配向方向が乱れ、ラビング方向からズレる虞れがある。ここで、上述したように、λ／４板１３ａ・１３ｂを持たない構成では、上記吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）と液晶分子の配向方向とが、面内方向成分で一致すると、当該液晶分子の存在する領域が黒くなるので、図２９に示すように、画素電極２１ａの周辺部分に黒い領域αが発生してしまう。
【０１２６】
これに対して、本変形例に係る液晶表示装置では、λ／４板１３ａ・１３ｂが設けられているので、液晶分子の配向方向と吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）とが一致しないと黒くならず、図３０に示すように、液晶分子の配向方向が互いに異なる領域間の境界領域で、液晶分子が基板に垂直のまま残っている領域のみが黒くなる。したがって、黒くなる領域αの面積を大幅に縮小できる。
【０１２７】
さらに、上述の各実施形態と同様に、λ／４板１３ａ（１３ｂ）を含み直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）からλ／４板１３ａ（１３ｂ）までの範囲の厚み方向のリターデーションＲｔｈ１が略０（少なくともλ／８未満）に設定されているので、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１２８】
また、モノドメイン配向で水平配向モードの液晶表示装置の液晶セル１１では、図３１に示すように、液晶層１１ｃに代えて、正の誘電率異方性を有する液晶からなる液晶層１１ｄが用いられている。また、ＴＦＴ基板１１ａおよび対向基板１１ｂには、垂直配向膜２７ａ・２７ｂに代えて、水平配向膜２７ｃおよび２７ｄが設けられている。また、図２５と同様に、画素電極２１ａや対向電極２１ｂは、平坦に形成されており、ラビング方向は、両基板１１ａ・１１ｂで反平行（平行で向きが逆）となるように設定されている。
【０１２９】
さらに、本変形例に係る液晶表示装置では、図３２に示すように、上述の液晶補償板１４ａ・１４ｂまたは１４に代えて、液晶補償板１４ｃ〜１４ｆが設けられている。液晶補償板１４ｃ・１４ｄは、正の一軸光学異方性を持つように（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）形成されており、両者で、液晶セル１１を挟むように配されている。また、液晶補償板１４ｅ・１４ｆは、負の一軸光学異方性を持つように（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）形成されており、上記両液晶補償板１４ｃ・１４ｄをさらに挟むように配されている。さらに、各液晶補償板１４ｃ〜１４ｆのｙ軸は、ラビング方向と一致するように配されている。
【０１３０】
本変形例では、一例として、液晶層１１ｄの屈折率異方性Δｎが０．０９、セル厚ｄ＝３．０μｍ、ｄ・Δｎ＝２７０ｎｍの液晶セル１１が使用されている。また、上記液晶補償板１４ｃ（１４ｄ）の面内方向のリターデーションは、黒表示を行う際（５Ｖを印加する際）に、液晶層１１ｄの残留リターデーション値（１５ｎｍ）を打ち消すことができるように、上記両部材１４ｃ・１４ｄの合計で、ｄ・（ｎｘ−ｎｙ）＝１５ｎｍに設定されている。さらに、液晶補償板１４ｅ（１４ｆ）の厚み方向のリターデーションは、液晶セル１１のｄ・Δｎ（２７０ｎｍ）の約７０％程度のリターデーションを補償することで、良好な視野角が得られるため、両部材１４ｅ・１４ｆの合計で、ｄ（ｎｘ−ｎｚ）＝１００ｎｍに設定されている。なお、この数値は、例えば、第３の実施形態のように、直線偏光フィルム１２ａ・１２ｂの支持体のリターデーション（例えば、それぞれ４０ｎｍ）が補償されない場合であり、２７０×０．７−４０×２が約１００ｎｍになることから決定した。
【０１３１】
上記構成では、液晶層１１ｄの液晶分子は、両電極２１ａ・２１ｂ間に電圧が印加されていない場合、図３１に示すように、ラビング方向に沿うように、基板１１ａ・１１ｂの面に沿った方向に配向している。ただし、図２８と同様、図３３に示すように、画素電極２１ａの周辺部分では、ソースバスライン２８ａやゲートバスライン２８ｂからの影響によって、電界が歪み、配向方向がラビング方向からズレている。なお、垂直配向の場合と異なり、ラビング方向に沿っているため、ゲートバスライン２８ｂ近傍であっても、ラビング方向と逆に配向することはない。一方、両電極２１ａ・２１ｂ間に電圧が印加されると、図３４に示すように、液晶層１１ｄの液晶分子が基板法線方向に傾斜する。このように、電圧に応じて液晶分子の傾斜方向が変化するので、垂直配向の場合と同様に、画素の明るさを制御できる。
【０１３２】
この場合も、図２９と同様、λ／４板１３ａ・１３ｂがないと、図３５に示すように、画素電極２１ａの周辺部分など、液晶分子の配向が乱れる領域において、液晶分子の配向方向と直線偏光フィルム１２ａ（１２ｂ）の吸収軸ＡＡａ（ＡＡｂ）とが面内方向で一致すると、その液晶分子が存在する領域が黒くなってしまう。一方、λ／４板１３ａ・１３ｂを設けると、水平配向モードでは、電圧無印加時に垂直に配向している液晶分子が存在しないため、図３６に示すように、黒くなる領域が存在しないが、厚み方向のリターデーションＲｔｈ１によって、液晶補償用のリターデーション（厚み方向）を液晶セル１１に十分に近づけることができず、視野角が制限される虞れがある。
【０１３３】
これに対して、本変形例の液晶表示装置では、上記各実施形態と同様に、上記リターデーションＲｔｈ１が略０（少なくともλ／８未満）に設定されているので、λ／４板１３ａ・１３ｂが設けられているにも拘らず、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１３４】
なお、上記では、液晶補償板１４ｃ〜１４ｆによって、水平配向モードの液晶セル１１を光学補償する場合について説明したが、光学補償できれば、他の位相差層を用いてもよい。例えば、図３７に示す構成では、上記液晶補償板１４ｃ〜１４ｆに代えて、傾斜型の位相差フィルムからなる液晶補償板１４ｇ・１４ｈが液晶セル１１の両側に設けられている。
【０１３５】
上記液晶補償板１４ｇ・１４ｈは、元の屈折率楕円体を、ｎａ＝ｎｂ＞ｎｃとし、ラビング直交方向（基板面内）をｘ軸、ラビング方向（基板面内）をｙ軸、基板方向をｚ軸とするとき、ａ軸がｘ軸と平行、ｂ軸がｙ軸と所定の角度θをなすように形成されている。この場合、ｃ軸とｚ軸との間の角度もθになる。この例では、例えば、ｎａ＝ｎｂ＝１．５、ｎｃ＝１．４９７、θ＝３５度およびフィルム厚ｄ＝５０μｍの傾斜型位相差フィルムで、液晶補償板１４ｇ・１４ｈのそれぞれを形成している。この場合でも、液晶補償板１４ｇ・１４ｈによって液晶セル１１が光学補償されるので、図３２の構成と同様の効果が得られる。
【０１３６】
また、さらに他の変形例として、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend：光学的補償ベンド）モードでモノドメイン配向の液晶セルを用いた場合を説明すると、図３８に示すように、本変形例に係る液晶セル１１は、図３１と同様に、正の誘電率異方性を有する液晶層１１ｄと、水平配向膜２７ｃ・２７ｄとを備えている。ただし、図３１とは異なり、液晶セル１１は、ラビング方向が両基板１１ａ・１１ｂで平行になるように形成されている。
【０１３７】
さらに、当該液晶セル１１を用いる液晶表示装置では、図３９に示すように、液晶補償板１４ｃ〜１４ｆに代えて、液晶補償板１４ｉ・１４ｊが液晶セル１１の両側に配されている。上記両液晶補償板１４ｉ・１４ｊは、いずれも２軸光学異方性を有する位相差層から構成されており、各主屈折率がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚに設定されている。この例では、液晶セル１１の厚み方向のリターデーションを補償するために、ｄ・（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）＝２３０ｎｍに設定されており、黒表示時の残留リターデーションを打ち消すために、ｄ・（ｎｘ−ｎｙ）＝４０ｎｍに設定されている。なお、これらの数値は、光学シミュレーションにより、液晶セル１１の光学補償に最適となる値として導出した。また、液晶セル１１および液晶補償板１４ｉ・１４ｊは、液晶補償板１４ｉ・１４ｊのｙ軸とラビング方向とが一致するように配される。
【０１３８】
上記構成では、電圧無印加時において、液晶層１１ｄの液晶分子は、厚み方向の中心位置からＴＦＴ基板１１ａ側と、対向電極２１ｂ側とで、透過光に与えるリターデーションが相殺されるように配向し、水平配向モードの場合と同様に、白表示となる。なお、この場合も、水平配向モードの場合と同様に、画素電極２１ａの周辺部で液晶分子の配向乱れが発生する。一方、この液晶セル１１へ電圧を印加すると、液晶層１１ｄの液晶分子は、図４０に示すように、両基板１１ａ・１１ｂ近傍を除いて、垂直に配向し、水平配向モードの場合と同様に黒表示となる。
【０１３９】
この場合でも、水平配向モードの場合と同様に、λ／４板１３ａ・１３ｂにより配向乱れにより黒くなる領域が発生せず、しかも、上記各実施形態と同様に、上記リターデーションＲｔｈ１が略０（少なくともλ／８未満）に設定されている。したがって、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１４０】
また、ＯＣＢモードの場合も水平配向モードの場合と同様に、図４１に示すように、液晶補償板１４ｉ・１４ｊに代えて、傾斜型の位相差フィルムからなる液晶補償板１４ｋ・１４ｍで、液晶セル１１を光学補償できる。この例では、光学シミュレーションによって、例えば、ｎａ＝ｎｂ＝１．５、ｎｃ＝１．４９７、θ＝３５度およびフィルム厚ｄ＝１１０μｍの傾斜型位相差フィルムで、液晶補償板１４ｋ・１４ｍのそれぞれを形成している。この場合でも、液晶補償板１４ｋ・１４ｍによって液晶セル１１が光学補償されるので、図３９の構成と同様の効果が得られる。
【０１４１】
なお、上記では、入射光が円偏光となるように、λ／４板１３ａ・１３ｂのリターデーションを、透過光の波長の４分の１に設定しているが、これに限るものではない。完全に円偏光でなくても、明るさが余り低下せず、ザラツキが発生しない程度のズレであれば、面内方向のリターデーションを透過光の波長の略４分の１に設定し、略円偏光の楕円偏光を入射してもよい。一例として、最も視感度の高い波長（５５０ｎｍ）における明るさの変化率が１０％以内であれば、すなわち、透過率が０．９以上であれば、明るさの低下が観察者に認識されにくく、ザラツキも視認されにくい。この条件を満たすリターデーションの範囲を、透過率の測定（シミュレーション）で導出すると、λ／４板１３ａ・１３ｂのリターデーションは、５５０ｎｍ付近の光に対して、１３５ｎｍであれば、最適であり、９５ｎｍ以上かつ１７５ｎｍ以内の範囲であれば、完全に円偏光でなくても、同様の効果が得られる。
【０１４２】
以上のように、上記各実施形態のいずれかに記載の液晶表示装置は、液晶セルと、当該液晶セルの両側に配された偏光素子とを有する液晶表示装置であって、上記課題を解決するために、上記各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配され、厚み方向のリターデーションを有し、上記液晶セルを光学補償する位相差層と、少なくとも上記液晶補償層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられた補償層とを備え、上記補償層の厚み方向のリターデーションの値は、上記４分の１波長層を含み上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲における厚み方向のリターデーションのうち、上記補償層を除いた合計値 と正負が逆に設定されていることを特徴としている。
【０１４３】
また、上記各実施形態のいずれかに記載の液晶表示装置は、垂直配向モードの液晶セルと、当該液晶セルの両側に配された偏光素子とを有する液晶表示装置であって、上記課題を解決するために、上記各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配され、面内方向の主屈折率をｎｘ１、ｎｙ１、法線方向の主屈折率をｎｚ１としたとき、主屈折率ｎｚ１が最も小さい位相差層と、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられ、面内方向の主屈折率をｎｘ２、ｎｙ２、法線方向の主屈折率をｎｚ２としたとき、主屈折率ｎｚ２が最も大きな補償層とを備えていることを特徴としている。
【０１４４】
さらに、上記各実施形態のいずれかに記載の液晶表示装置は、正の誘電異方性の液晶を含む液晶セルと、当該液晶セルの両側に配された偏光素子とを有する水平配向モードの液晶表示装置であって、上記課題を解決するために、上記各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配された正の一軸性の位相差層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配された負の一軸性の位相差層と、少なくとも上記位相差層のいずれかが設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられ、面内方向の主屈折率をｎｘ２、ｎｙ２、法線方向の主屈折率をｎｚ２としたとき、主屈折率ｎｚ２が最も大きな補償層とを備えていることを特徴としている。なお、上記正および負の一軸性の位相差層に代えて、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に、元の屈折率楕円体がｎａ＝ｎｂ＞ｎｃであり、上記ｎａ軸が面内のラビング直交方向に一致し、ｎｃ軸が法線方向から予め定める角度をなすように傾斜した傾斜型の位相差層を設けてもよい。
【０１４５】
また、上記各実施形態のいずれかに記載の液晶表示装置は、正の誘電異方性の液晶を含む液晶セルと、当該液晶セルの両側に配された偏光素子とを有する光学的補償ベンドモードの液晶表示装置であって、上記課題を解決するために、上記各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配され、面内方向の主屈折率をｎｘ１、ｎｙ１、法線方向の主屈折率をｎｚ１としたとき、ｎｘ１＞ｎｙ１＞ｎｚ１の位相差層と、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられ、面内方向の主屈折率をｎｘ２、ｎｙ２、法線方向の主屈折率をｎｚ２としたとき、主屈折率ｎｚ２が最も大きな補償層とを備えていることを特徴としている。なお、上記位相差層に代えて、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に、元の屈折率楕円体がｎａ＝ｎｂ＞ｎｃであり、上記ｎａ軸が面内のラビング直交方向に一致し、ｎｃ軸が法線方向から予め定める角度をなすように傾斜した傾斜型の位相差層を設けてもよい。
【０１４６】
これらの構成によれば、偏光素子および４分の１波長層を通過した光が液晶セルに入射するので、液晶セルには、略円偏光が入射され、液晶セルから出射した光は、４分の１波長層によって、略４分の１波長の位相差が与えられた後、偏光素子を介して出射される。
【０１４７】
ここで、電圧印加時、あるいは、電圧無印加時の初期配向状態など、画素電極と対向電極との間の電圧が所定の電圧の場合には、液晶セルは、液晶分子の配向状態に応じた位相差を透過光に与えるので、円偏光は、楕円偏光に変換される。したがって、４分の１波長層を透過しても直線偏光には戻らず、４分の１波長層の出射光の一部が偏光素子から出射される。この結果、印加電圧に応じて偏光素子からの出射光量を制御でき、階調表示が可能となる。
【０１４８】
さらに、略円偏光が入射されているので、液晶分子に配向乱れが発生しても、液晶分子の配向方向と透過光とが、面内成分と基板法線方向との双方で一致していない限り、液晶分子は、透過光に位相差を与えることができ、高い光利用効率を確保できる。
【０１４９】
一方、上記液晶セルの液晶分子が基板法線方向（垂直）に配向していると、液晶セルは、透過光に位相差を与えることができない。この結果、透過光は、略円偏光を維持したまま、出射される。当該出射光は、４分の１波長層で直線偏光に変換された後、偏光素子へ入力され、透過が制限される。したがって、液晶表示装置は、黒表示できる。
【０１５０】
ただし、液晶分子が垂直に配向していても、基板法線方向から極角だけ傾いた斜め方向から見た場合、液晶分子の配向方向と透過光の方向とが一致せず、液晶セルは、極角に応じた位相差を透過光に与えてしまう。ところが、上記各構成では、厚み方向のリターデーションを有する位相差層が設けられており、液晶セルを光学補償できる。したがって、広い視野角を保つことができる。
【０１５１】
さらに、上記構成では、厚み方向のリターデーションの正負が、上記４分の１波長層や位相差層とは逆の補償層が、偏光素子と４分の１波長層との間に配されている。したがって、例えば、偏光素子の支持体など、位相差層と同傾向の光学活性に機能する部材が、偏光素子と４分の１波長層との間に介在したり、４分の１波長層が厚み方向のリターデーションを持っていたとしても、これらの部材のリターデーションを、上記補償層で打ち消すことができる。
【０１５２】
この結果、偏光素子から液晶セルまで、および、液晶セルから偏光素子までにおける、厚み方向のリターデーションの合計が同じであったとしても、上記４分の１波長層を含み、上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲の厚み方向のリターデーションの絶対値を小さくできるので、補償層を持たない場合に比べて、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。したがって、黒表示時の光漏れを防止でき、良好な黒表示が可能になる。加えて、正負の光学活性を有する４分の１波長層を用いる場合と異なり、同じ種類の４分の１波長層を用いることができるので、両者の面内方向のリターデーションを容易に揃えることができ、正面方向のコントラスト比を向上できる。
【０１５３】
また、上記範囲の厚み方向のリターデーション（絶対値）を削減できるので、法線方向から所定の角度のコントラスト比を面内方位全てに渡って測定した際、コントラスト比のピーク値を同様の値に維持でき、上下左右の視角特性のバランスを取りやすい。
【０１５４】
なお、これらの構成の場合、４分の１波長層を２軸性屈折率楕円体で表される位相差フィルムにより作成し、上記負フィルムの特性を４分の１波長層に付加することで、４分の１波長層を負フィルムとして兼用できる。この場合であっても、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を液晶セルに近づけることができるので、良好な黒表示が可能となる。
【０１５５】
さらに、上記液晶セルの光学補償用の位相差層が設けられている構成に加えて、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間には、厚み方向および面内方向のリターデーションを有し、面内方向のリターデーションで上記偏光素子を光学補償する偏光素子補償層が設けられている方が好ましい。また、主屈折率ｎｚ２が最も大きな補償層が設けられている構成の場合は、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間には、面内方向の主屈折率をｎｘ３、ｎｙ３、法線方向の主屈折率をｎｚ３としたとき、ｎｘ３＞ｎｙ３であり、上記液晶セルを基準に同じ 側にある偏光素子の吸収軸とｎｙ３軸とが平行となるように設定された偏光素子補償層が設けられている方が望ましい。
【０１５６】
これらの構成によれば、偏光素子補償層によって、偏光素子を光学補償できる。例えば、偏光素子の吸収軸と偏光素子補償層のｙ軸とを平行に配した場合、吸収軸が互いに直交する偏光素子を有する液晶表示装置を、上記吸収軸の４５度の面内方位から斜めにみたときの光漏れを抑制できる。さらに、上記補償層にて、偏光素子補償層の厚み方向のリターデーションを打ち消すことができるので、偏光素子補償層が設けられているにも拘らず、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。この結果、全ての面内方位において、黒表示時の光漏れを防止でき、良好に黒表示可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１５７】
また、主屈折率ｎｚ２が最も大きな補償層が設けられている構成の場合、上記補償層の各主屈折率は、ｎｘ２＝ｎｙ２＜ｎｚ２に設定されている方が望ましい。当該構成によれば、補償層の面内方向のリターデーションが０ｎｍなので、面内方向のリターデーションが存在する場合に発生する色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できる。
【０１５８】
さらに、上記各構成の補償層を設ける代わりに、上記４分の１波長層として、面内方向の主屈折率をｎｘ４、ｎｙ４、法線方向の主屈折率をｎｚ４としたとき、（ｎｘ４＋ｎｙ４）／２が概ねｎｚ４の４分の１波長層を用いてもよい。
【０１５９】
当該構成では、４分の１波長層の厚み方向のリターデーションが略０に抑制される。したがって、上述の各液晶表示装置と同様に、偏光素子から液晶セルまで、および、液晶セルから偏光素子までにおける、厚み方向のリターデーションの合計が同じであったとしても、上記４分の１波長層を含み、上記偏光素子から４分の１波長層までの厚み方向のリターデーションを削減できる。これにより、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。この結果、補償層を設けた場合と略同様に、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１６０】
また、４分の１波長層の（ｎｘ４＋ｎｙ４）／２が概ねｎｚ４に設定されているか否かや、補償層の有無に拘らず、上記４分の１波長層を含み上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲における厚み方向のリターデーションの絶対値は、いずれも上記透過光の波長の８分の１未満に設定されていてもよい。
【０１６１】
当該構成でも、上述の各液晶表示装置と同様に、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。したがって、上記各液晶表示装置と同様に、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１６２】
さらに、上記範囲における厚み方向のリターデーションの絶対値は、いずれも略０に設定されている方が望ましい。当該構成によれば、液晶セルを光学補償するために有効な厚み方向のリターデーションを最も液晶セルに近づけることができ、さらに液晶表示装置の表示品位を向上できる。
【０１６３】
また、上記各構成に加えて、上記液晶セルは、画素に対応する画素電極が設けられた第１基板と、対向電極が設けられた第２基板と、当該両基板間に設けられた液晶層とを有し、当該液晶層は、上記画素電極と対向電極との間の電圧が、少なくとも予め定められる値の場合に、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御される方が望ましい。
【０１６４】
上記構成では、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なっているので、配向方向の互いに異なる液晶分子が存在する領域同士が、互いに光学的に補償し合うことができる。この結果、斜めから見た場合の表示品位を改善し、視野角を拡大できる。
【０１６５】
ここで、上記液晶層では、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすい。したがって、液晶層に直線偏光が入射され、液晶層の出射光が検光子に入射される従来の液晶表示装置の場合は、液晶分子の配向に乱れが発生して、配向方向の面内成分が、偏光素子の吸収軸と一致すると、基板法線方向成分に拘らず、当該液晶分子は、透過光に位相差を与えることができなくなってしまう。したがって、当該液晶分子が存在する領域は、明るさ向上に寄与できず、ザラツキなどが発生してしまう。また、配向方向の面内成分が検光子の吸収軸と一致した液晶分子が明るさ向上に寄与できないので、光利用効率（実効開口率）が低下する。これらの結果、コントラスト比の確保が難しくなり、階調数の増加も困難になってしまう。
【０１６６】
これに対して、上記構成の液晶表示装置では、略円偏光が液晶層に入射されるので、液晶層の配向方向についての異方性がなくなり、液晶分子の配向方向と透過光とが、面内成分と基板法線方向との双方で一致していない限り、液晶分子は、透過光に位相差を与えることができる。
【０１６７】
したがって、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすいにも拘らず、配向が乱れた液晶分子の配向方向が視角と一致していない限り、明るさ向上に寄与できる。この結果、広い視野角を保ちながら、高い光利用効率を確保できる。
【０１６８】
また、上記各構成に加えて、上記位相差層の各主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、ｎｘ１＝ｎｙ１に設定されている方が好ましい。当該構成によれば、位相差層の面内方向のリターデーションが０ｎｍなので、面内方向のリターデーションが存在する場合に発生する色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できる。
【０１６９】
一方、ｎｘ１＝ｎｙ１に設定する代わりに、上記位相差層は、上記４分の１波長層および液晶セルの間の双方に配され、それぞれの主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、互いに異なっており、上記両位相差層のｎｘ１軸は、互いに直交していると共に、両位相差層のｎｙ１軸は、互いに直交していてもよい。
【０１７０】
当該構成では、液晶セルの両側に配された位相差層は、互いのｎｘ１軸およびｎｙ１軸がそれぞれ直交している。したがって、一方の位相差層で発生した面内方向のリターデーションは、他方の位相差層で打ち消される。この結果、上記色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できる。
【０１７１】
また、上記各構成にくわえて、上記両４分の１波長層は、厚み方向のリターデーションの正負が互いに同一である方が望ましい。当該構成によれば、両４分の１波長層を同一の工程で製造できるので、生産バラツキが発生しても、双方の特性を容易に揃えることができる。この結果、厚み方向のリターデーションの正負が異なる４分の１波長層を用いる場合に比べて、液晶表示装置の生産性を向上できる。
【０１７２】
【発明の効果】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配され、厚み方向のリターデーションを有し、上記液晶セルを光学補償する位相差層と、少なくとも上記液晶補償層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられた補償層とを備え、上記補償層の厚み方向のリターデーションの値は、上記４分の１波長層を含み上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲における厚み方向のリターデーションのうち、上記補償層を除いた合計値と正負が逆に設定されている構成である。
【０１７３】
当該構成によれば、厚み方向のリターデーションの正負が、上記４分の１波長層や位相差層とは逆の補償層が、偏光素子と４分の１波長層との間に配されている。したがって、偏光素子から液晶セルまで、および、液晶セルから偏光素子までにおける、厚み方向のリターデーションの合計が同じであったとしても、補償層を持たない場合に比べて、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。この結果、上下左右の視角特性のバランスを損なうことなく、広い視野角を維持し、しかも、正面方向のコントラスト比の低下を防止可能な液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１７４】
本発明に係る液晶表示装置は、上記液晶セルの光学補償用の位相差層が設けられている構成に加えて、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間には、厚み方向および面内方向のリターデーションを有し、面内方向のリターデーションで上記偏光素子を光学補償する偏光素子補償層が設けられている構成である。
【０１７５】
当該構成によれば、上記補償層にて、偏光素子補償層の厚み方向のリターデーションを打ち消すことができるので、偏光素子補償層で偏光素子を光学補償できるにも拘らず、液晶セルの補償用のリターデーション（厚み方向）を、液晶セルに近づけることができる。この結果、全ての面内方位において、黒表示時の光漏れを防止でき、良好に黒表示可能な液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１７６】
本発明に係る液晶表示装置は、上記各構成に加えて、上記液晶セルは、画素に対応する画素電極が設けられた第１基板と、対向電極が設けられた第２基板と、当該両基板間に設けられた液晶層とを有し、当該液晶層は、上記画素電極と対向電極との間の電圧が、少なくとも予め定められる値の場合に、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御される構成である。
【０１７７】
上記構成では、広視野角確保のために液晶分子の配向方向を画素中で互いに異なるように制御した結果、配向状態の乱れが発生しやすいにも拘らず、配向が乱れた液晶分子の配向方向が視角と一致していない限り、明るさ向上に寄与できる。この結果、広い視野角を保ちながら、高い光利用効率を確保できるという効果を奏する。
【０１７８】
本発明に係る液晶表示装置は、上記各構成に加えて、上記位相差層の各主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、ｎｘ１＝ｎｙ１に設定されている構成である。当該構成によれば、位相差層の面内方向のリターデーションが０ｎｍなので、面内方向のリターデーションが存在する場合に発生する色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できるという効果を奏する。
【０１７９】
本発明に係る液晶表示装置は、上記のようにｎｘ１＝ｎｙ１に設定する代わりに、上記位相差層は、上記４分の１波長層および液晶セルの間の双方に配され、それぞれの主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、互いに異なっており、上記両位相差層のｎｘ１軸は、互いに直交していると共に、両位相差層のｎｙ１軸は、互いに直交している構成である。当該構成では、液晶セルの両側に配された位相差層は、互いのｎｘ１軸およびｎｙ１軸がそれぞれ直交している。したがって、一方の位相差層で発生した面内方向のリターデーションは、他方の位相差層で打ち消される。この結果、上記色付き現象を防止でき、コントラスト比を高い値に維持できるという効果を奏する。
【０１８０】
本発明に係る液晶表示装置は、上記各構成にくわえて、上記両４分の１波長層は、厚み方向のリターデーションの正負が互いに同一である構成である。当該構成によれば、両４分の１波長層を同一の工程で製造できるので、生産バラツキが発生しても、双方の特性を容易に揃えることができる。この結果、厚み方向のリターデーションの正負が異なる４分の１波長層を用いる場合に比べて、液晶表示装置の生産性を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図２】 上記液晶表示装置の構成例を示すものであり、画素電極および対向電極を示す斜視図である。
【図３】 本発明の比較例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図４】 上記液晶表示装置の表示例を示す説明図である。
【図５】 上記実施形態に係る液晶表示装置の表示例を示す説明図である。
【図６】 本発明の他の比較例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図７】 液晶表示装置において、コントラスト比の評価方法を示す説明図である。
【図８】 上記比較例に係る液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図９】 上記実施形態に係る液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図１０】 上記実施形態の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図１１】 上記変形例に係る液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図１２】 上記実施形態の他の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図１３】 本発明のさらに他の比較例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図１４】 上記比較例に係る液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図１５】 本発明の別の比較例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図１６】 上記比較例に係る液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図１７】 本発明の他の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図１８】 上記液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図１９】 他の数値例を用いた上記液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図２０】 本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図２１】 上記液晶表示装置のコントラスト比を示すグラフである。
【図２２】 上記各液晶表示装置の他の構成例を示すものであり、画素電極を示す斜視図である。
【図２３】 上記各液晶表示装置のさらに他の構成例を示すものであり、画素電極を示す斜視図である。
【図２４】 上記各液晶表示装置のまた別の構成例を示すものであり、画素電極近傍を示す平面図である。
【図２５】 上記各液晶表示装置のさらに他の構成例を示すものであり、画素電極近傍を示す平面図である。
【図２６】 上記各液晶表示装置の別の構成例を示すものであり、電圧無印加時における液晶セルを示す模式図である。
【図２７】 電圧印加時における上記液晶セルを示す模式図である。
【図２８】 上記構成例に係る液晶表示装置の画素電極近傍を示す平面図である。
【図２９】 上記液晶表示装置の比較例を示すものであり、λ／４板が無い場合の表示例を示す説明図である。
【図３０】 上記構成例に係る液晶表示装置の表示例を示す説明図である。
【図３１】 上記各液晶表示装置のまた別の構成例を示すものであり、電圧無印加時における液晶セルを示す模式図である。
【図３２】 上記構成例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図３３】 上記構成例に係る液晶表示装置の画素電極近傍を示す平面図である。
【図３４】 電圧印加時における上記液晶セルを示す模式図である。
【図３５】 上記液晶表示装置の比較例を示すものであり、λ／４板が無い場合の表示例を示す説明図である。
【図３６】 上記構成例に係る液晶表示装置の表示例を示す説明図である。
【図３７】 上記液晶表示装置の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図３８】 上記各液晶表示装置のさらに他の構成例を示すものであり、電圧無印加時における液晶セルを示す模式図である。
【図３９】 上記構成例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図４０】 電圧印加時における上記液晶セルを示す模式図である。
【図４１】 上記液晶表示装置の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【図４２】 従来技術を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１・１ａ〜１ｄ 液晶表示装置
１１ 液晶セル
１１ａ ＴＦＴ基板（第１基板）
１１ｂ 対抗基板（第２基板）
１１ｃ・１１ｄ 液晶層
１２ａ・１２ｂ 直線偏光フィルム（偏光素子）
１３ａ・１３ｂ λ／４板（４分の１波長層）
１４・１４ａ〜１４ｍ 液晶補償板（液晶補償層）
１５ａ・１５ｂ 偏光板補償フィルム（偏光素子補償層）
１６ａ・１６ｂ Ｒｔｈ補償フィルム（補償層）
２１ａ 画素電極
２１ｂ 対向電極

Claims (6)

1. 液晶セルと、当該液晶セルの両側に配された偏光素子とを有する液晶表示装置であって、
   上記各偏光素子および液晶セルの間にそれぞれ配され、面内方向のリターデーションが透過光の波長の略４分の１波長に設定されている４分の１波長層と、
   上記４分の１波長層の少なくとも一方および液晶セルの間に配され、厚み方向のリターデーションを有し、上記液晶セルを光学補償する位相差層と、
   少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間に設けられた補償層とを備え、
   上記補償層の厚み方向のリターデーションの値は、上記４分の１波長層を含み上記偏光素子から４分の１波長層までの範囲における厚み方向のリターデーションのうち、上記補償層を除いた合計値と正負が逆に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. さらに、少なくとも上記位相差層が設けられた方の４分の１波長層および偏光素子の間には、厚み方向および面内方向のリターデーションを有し、面内方向のリターデーションで上記偏光素子を光学補償する偏光素子補償層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 上記液晶セルは、画素に対応する画素電極が設けられた第１基板と、対向電極が設けられた第２基板と、当該両基板間に設けられた液晶層とを有し、
   当該液晶層は、上記画素電極と対向電極との間の電圧が、少なくとも予め定められる値の場合に、液晶分子の配向方向が画素中で互いに異なるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 上記位相差層の各主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、ｎｘ１＝ｎｙ１に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 上記位相差層は、上記４分の１波長層および液晶セルの間の双方に配され、それぞれの主屈折率ｎｘ１、ｎｙ１は、互いに異なっており、
   上記両位相差層のｎｘ１軸は、互いに直交していると共に、両位相差層のｎｙ１軸は、互いに直交していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 上記両４分の１波長層は、厚み方向のリターデーションの正負が互いに同一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。

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