JP4032568B2

JP4032568B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4032568B2
Application number: JP18597499A
Authority: JP
Inventors: 克仁坂本
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: DE60008643T2; EP1069461A3; KR100335662B1; JP2001013501A; US6307608B1; EP1069461B1; CN1161644C; DE60008643D1; CN1281157A; KR20010007574A; HK1034320A1; EP1069461A2; TWI282459B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置としては、一般に、ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型またはＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマティック）型のものが利用されている。
【０００３】
これらの液晶表示装置は、内面に透明な電極が形成された前後一対の透明基板間に、液晶分子が前記一対の基板間において所定のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設けられた液晶素子と、前記液晶素子をはさんで配置された前側偏光板および後側偏光板とからなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記ＴＮ型またはＳＴＮ型の液晶表示装置は、その表示を良好なコントラストで観察することができる観察角度範囲、つまり視野角が狭いという問題をもっている。
【０００５】
この発明は、広い視野角を得ることができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、それぞれ電極が形成された互いに対向する内面に、互いにほぼ直交する方向に配向処理が施された前後一対の基板と、これらの前後一対の基板間に、液晶分子をほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させて設けられた液晶層とからなる液晶素子と、前記液晶素子の前基板側に、吸収軸を前記液晶素子の前基板の配向処理方向とほぼ平行にして配置された前側偏光板と、前記液晶素子の後基板側に、吸収軸を前記液晶素子の後基板の配向処理方向とほぼ平行にして、前側偏光板とにより前記液晶素子をはさんで配置された後側偏光板と、それぞれがフィルム面の法線に対し特定方向に傾いた方向の屈折率が最小となる負の光学異方性を有し、前記液晶素子と前側偏光板との間、および前記液晶素子と後側偏光板との間にそれぞれ配置され、それぞれの屈折率が最小となる方向をフィルム面に投影した方向が前記液晶素子の隣接する基板の配向処理方向とほぼ平行に配置された一対の光学異方性フィルムと、板面に沿った最も屈折率が大きい方向およびそれと直交する方向をそれぞれｓ軸方向およびｆ軸方向、前記板面の法線に沿った方向をｚ軸方向とし、その各軸方向の屈折率をそれぞれｎｓ，ｎｆ，ｎｚとしたとき、これらの屈折率がｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にあり、前記ｓ軸方向を、それぞれ隣接する偏光板の吸収軸とほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて、前記一対の光学異方性フィルムの少なくとも一方とこの光学異方性フィルムに隣接する前記偏光板との間に配置された位相差板とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この液晶表示装置によれば、液晶素子と前側偏光板との間および前記液晶素子と後側偏光板との間にそれぞれ前記光学異方性フィルムを配置し、さらに前記一対の光学異方性フィルムの少なくとも一方とこの光学異方性フィルムに隣接する前記偏光板との間に前記位相差板を配置しているため、広い視野角を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の液晶表示装置は、上記のように、互いにほぼ直交する方向に配向処理が施された前後一対の基板間に液晶分子をほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させて設けられた液晶層を有する液晶素子と吸収軸を前記液晶素子の前基板の配向処理方向とほぼ平行にして配置された前側偏光板との間、および前記液晶素子と吸収軸を前記液晶素子の後基板の配向処理方向とほぼ平行にして配置した後側偏光板との間にそれぞれ、フィルム面の法線に対し特定方向に傾いた方向の屈折率が最小となる負の光学異方性を有する光学異方性フィルムを、前記液晶素子と前側偏光板との間、および前記液晶素子と後側偏光板との間にそれぞれ配置され、それぞれの屈折率が最小となる方向をフィルム面に投影した方向が前記液晶素子の隣接する基板の配向処理方向とほぼ平行に配置し、さらに前記一対の光学異方性フィルムの少なくとも一方とこの光学異方性フィルムに隣接する前記偏光板との間に、板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向およびそれと直交するｆ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆと前記板面の法線に沿ったｚ軸方向の屈折率ｎｚとがｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にある位相差板が、そのｓ軸方向を、それぞれ隣接する偏光板の吸収軸とほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて配置されることにより、広い視野角を得ることができるようにしたものである。
【０００９】
この発明の液晶表示装置において、前記光学異方性フィルムは、ディスコティック液晶分子が一方の面から他方の面に向かって倒伏配向状態から徐々に立上がるように配向しており、その中間層のディスコティック液晶分子の平均的な分子軸方向に沿った方向が屈折率最小の方向である、ディスコティック液晶層からなるものが好ましく、このディスコティック液晶層からなる光学異方性フィルムを用いることにより、広範囲にわたって視野角を広くすることができる。
【００１２】
また、この発明の液晶表示装置において、前記位相差板を、前記一対の光学異方性フィルムのいずれか一方とこの光学異方性フィルムに隣接する偏光板との間に配置する場合は、位相差板として、そのｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが、０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあるものを用いるのが好ましく、このような特性の位相差板を用いることにより、視野角を十分に広くすることができる。
【００１３】
さらに、前記液晶素子の液晶層の複屈折性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの値が例えば３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であるときは、前記位相差板として、その厚さをｄ′としたとき、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′の値が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲で、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であるリタデーションを有しているものを用いるのが好ましく、このような特性の位相差板を用いることにより、視野角を十分に広くするとともに、ほとんど帯色の無い良好な色味で、しかもコントラストの高い表示を得ることができる。
【００１４】
【実施例】
図１〜図１５はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の一部分の断面図である。
【００１５】
この液晶表示装置は、図１および図２に示すように、液晶素子１と、液晶素子１をはさんで配置された前側偏光板１１および後側偏光板１２と、前記液晶素子１と前側偏光板１１との間および前記液晶素子１と後側偏光板１２との間にそれぞれ配置された一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂと、これらの光学異方性フィルムのいずれか一方、例えば前側の光学異方性フィルム１３Ａとこの光学異方性フィルム１３Ａに隣接する前側偏光板１１との間に配置された位相差板１８とを備えている。
【００１６】
前記液晶素子１は、図示しない枠状のシール材を介して接合された前後一対の透明基板２，３間の前記シール材で囲まれた領域にネマティック液晶層９を設けたものであり、前記一対の基板２，３の内面にはそれぞれ透明な電極４，５が形成されている。
【００１７】
この実施例で用いた液晶素子１は、アクティブマトリックス方式のものであり、後基板（図２において下側の基板）３の内面に形成された電極５は、行方向および列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極、前基板２の内面に形成された電極４は、前記複数の画素電極５に対向する一枚膜状の対向電極である。
【００１８】
また、前記後基板３の内面には、前記複数の画素電極５にそれぞれ対応させて複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６が配列形成されるとともに、各行のＴＦＴ６にゲート信号を供給するための複数のゲート配線および各列のＴＦＴ６にデータ信号を供給するための複数のデータ配線（いずれも図示せず）が設けられており、前記複数の画素電極５はそれぞれ、その画素電極５に対応するＴＦＴ６に接続されている。
【００１９】
なお、図２ではＴＦＴ６を簡略化して示しているが、このＴＦＴ６は、基板３上に形成されたゲート電極と、このゲート電極を覆って基板３のほぼ全面に形成された透明なゲート絶縁膜と、このゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極に対向させて設けられたｉ型半導体膜と、このｉ型半導体膜の両側部の上にｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極およびドレイン電極とからなっている。
【００２０】
また、前記一対の基板２，３の内面にはそれぞれ、前記電極４，５を覆って配向膜７，８が設けられており、これらの配向膜７，８はそれぞれ、その膜面を所定方向にラビングすることにより配向処理されている。
【００２１】
この実施例の液晶表示装置はＴＮ型のものであり、前記液晶素子１の液晶層９の液晶分子は、一対の基板２，３の内面にそれぞれ設けられた配向膜７，８によりこれらの基板２，３の近傍における配向方向を規制されて、両基板２，３間においてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向しており、前側偏光板１１および後側偏光板１２は、それぞれの吸収軸１１ａ，１２ａ（図２参照）を互いにほぼ直交させて配置されている。
【００２２】
また、前記液晶素子１と前側偏光板１１との間および前記液晶素子１と後側偏光板１２との間にそれぞれ配置された一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、いずれも、フィルム面の法線に対し特定方向に傾いた方向の屈折率が最小となる負の光学異方性を有している。
【００２３】
図３は、前記光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂの模式的断面図であり、この実施例で用いた光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、ディスコティック液晶分子１７が一方の面から他方の面に向かって倒伏配向状態から徐々に立上がるようにハイブリット配向したディスコティック液晶層１６からなっている。
【００２４】
このディスコティック液晶層１６からなる光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、透明なベースフィルム１４上にＳｉＯ（酸化ケイ素）の斜方蒸着等により、ディスコティック液晶分子１７を一方向に一様なプレチルト角で倒伏配向させる配向処理膜１５を形成し、その上に例えば光硬化性のディスコティック高分子液晶を一定厚さに塗布した後、その表面側から電界または磁界を印加することにより、ディスコティック液晶分子１７を、前記ベースフィルム１４上から液晶層表面に向かって倒伏配向状態から徐々に立上がるようにハイブリット配向させ、その状態で、光照射により前記ディスコティック高分子液晶を硬化させる方法で製造されたものである。
【００２５】
この光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、ハイブリット配向した前記ディスコティック液晶分子１７の倒伏方向に沿った負の光学異方性を有しており、前記ディスコティック液晶層１６の中間層のディスコティック液晶分子１７の平均的な分子軸１７ａの方向に沿った方向、つまり図３に矢線で示した方向Ｎが、屈折率が最小となる方向である。以下、この屈折率が最小となる方向Ｎを、光学異方性フィルムの軸方向という。
【００２６】
これらの光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、その屈折率が最小となる軸方向Ｎをフィルム面に投影した方向（以下、フィルム面投影方向という）を所定の方向に向けて、前記液晶素子１と前側偏光板１１との間および前記液晶素子１と後側偏光板１２との間にそれぞれ配置されている。
【００２７】
一方、前記位相差板１８は、図１のように、その板面に沿った最も屈折率が大きい方向およびそれと直交する方向をそれぞれｓ軸方向およびｆ軸方向、前記板面の法線に沿った方向をｚ軸方向とし、その各軸方向の屈折率をそれぞれｎｓ，ｎｆ，ｎｚとしたとき、これらの屈折率がｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にある特性を有する一軸性（ｎｓ＞ｎｚ＝ｎｆ）または二軸性（ｎｓ＞ｎｚ＞ｎｆ）の位相差板であり、この位相差板１８は、前記最も屈折率が大きいｓ軸方向を所定の方向に向けて、前側光学異方性フィルム１３Ａとこの光学異方性フィルム１３Ａに隣接する前側偏光板１１との間に配置されている。
【００２８】
前記液晶素子１の一対の基板２，３の配向処理方向（配向膜７，８のラビング方向）２ａ，３ａと、前側および後側偏光板１１，１２の吸収軸１１ａ，１２ａの向きと、前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向と、前記位相差板１８の最も屈折率が大きいｓ軸方向の向きとを説明すると、この実施例では、これらの向きを図１のように設定している。
【００２９】
すなわち、前記液晶素子１の前基板２の配向処理方向２ａは、画面の横軸ｘに対し、液晶表示装置の前面側から見て左回りにほぼ４５°ずれた方向、後基板３の配向処理方向３ａは、前記横軸ｘに対し、前面側から見て右回りにほぼ４５°ずれた方向にあり、この液晶素子１の液晶層９の液晶分子は、そのツイスト方向を図に破線矢印で示したように、後基板３から前基板２に向かい、前面側から見て左回りにほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００３０】
また、前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂのうち、液晶素子１と前側偏光板１１との間に配置された一方の光学異方性フィルム（以下、前側光学異方性フィルムという）１３Ａは、その屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向を、前記横軸ｘに対し、前面側から見て左回りにほぼ４５°ずれた方向に沿って配置され、液晶素子１と後側偏光板１２との間に配置された他方の光学異方性フィルム（以下、後側光学異方性フィルムという）１３Ｂは、その屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向を、前記横軸ｘに対し、前面側から見て右回りにほぼ４５°ずれた方向に沿って配置されている。
【００３１】
すなわち、前側光学異方性フィルム１３Ａの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向は、液晶素子１の前基板２の配向処理方向２ａとほぼ平行であり、後側光学異方性フィルム１３Ｂの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向は、液晶素子１の後基板３の配向処理方向３ａとほぼ平行である。
【００３２】
なお、前記前側および後側の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、その屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向が液晶表示素子１の前基板２および後基板３の配向処理方向２ａ，３ａほぼ平行であれば、ベースフィルム１４面とディスコティック液晶層１６の表面とのいずれの面を液晶素子１に向き合わせて配置してもよい。
【００３３】
また、前側偏光板１１は、その吸収軸１１ａを、前記横軸ｘに対し、前面側から見て左回りにほぼ４５°ずれた方向に沿って配置され、後側偏光板１２は、その吸収軸１２ａを、前記横軸ｘに対し、前面側から見て右回りにほぼ４５°ずれた方向に沿って配置されており、したがって、前側偏光板１１の吸収軸１１ａは、液晶素子１の前基板２の配向処理方向２ａとほぼ平行であり、後側偏光板１２の吸収軸１２ａは、前記液晶素子１の後基板３の配向処理方向３ａとほぼ平行である。
【００３４】
さらに、前記位相差板１８は、その板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向を、前記横軸ｘに対し、前面側から見て左回りまたは右回り（図１では左回り）にほぼ４５°ずれた方向に向けて配置されており、したがって、この位相差板１８のｓ軸方向は、この位相差板１８が隣接する前側偏光板１１の吸収軸１１ａとほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向（図１ではほぼ平行な方向）にある。
【００３５】
また、この実施例で用いた位相差板１８は、そのｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが、０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあるものであり、さらにこの位相差板１８は、前記液晶素子１の液晶層９の複屈折性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの値に応じたリタデーションを有している。
【００３６】
この実施例では、前記液晶素子１のΔｎｄの値を３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲とし、前記位相差板１８に、その厚さをｄ′としたとき、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′の値が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲で、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であるリタデーションを有するものを用いている。
【００３７】
この液晶表示装置は、液晶素子１と前側偏光板１１との間および前記液晶素子１と後側偏光板１２との間にそれぞれ、フィルム面の法線に対し特定方向に傾いた軸方向Ｎの屈折率が最小となる負の光学異方性を有する光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂを、その屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向を所定の方向に向けて配置し、さらに前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂのうちの前側光学異方性フィルム１３Ａとこの光学異方性フィルム１３Ａに隣接する前側偏光板１１との間に、板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向およびそれと直交するｆ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆと前記板面の法線に沿ったｚ軸方向の屈折率ｎｚとがｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にある位相差板１８を配置しているため、広い視野角を得ることができる。
【００３８】
すなわち、従来のＴＮ型液晶表示装置は、入射側の偏光板を透過して液晶素子の液晶層に入射した光のうち、垂直方向から入射した光に対するリタデーションと、斜め方向から入射した光に対するリタデーションとが異なるため、光の入射方向によって透過率が異なり、したがって、表示を良好なコントラストで観察することができる観察角度範囲、つまり視野角が狭く、また表示に帯色を発生する。
【００３９】
このような従来の液晶表示装置に対して、上記実施例の液晶表示装置は、液晶素子１と前側偏光板１１との間および前記液晶素子１と後側偏光板１２との間にそれぞれ、フィルム面の法線に対し特定方向に傾いた方向の屈折率が最小となる負の光学異方性を有する光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂを、その屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向を前記液晶素子１の前基板２および後基板３の配向処理方向２ａ，３ａに沿った方向に配置しているため、前記液晶素子１の液晶層９を垂直方向に透過する光に対するリタデーションと、斜めに傾いた方向に透過する光に対するリタデーションとの差を、前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂにより補償することができ、したがって、様々な方向からの入射光の透過率の差を小さくし、広い視野角を得ることができるとともに、表示の帯色も抑制することができる。
【００４０】
しかも、この液晶表示装置では、前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂの一方（この実施例では前側光学異方性フィルム）１３Ａと、この光学異方性フィルム１３Ａに隣接する偏光板（前側偏光板）１１との間に、板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向およびそれと直交するｆ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆと前記板面の法線に沿ったｚ軸方向の屈折率ｎｚとがｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にある位相差板１８を配置しているため、前記液晶素子１の液晶層９の複屈折性によって生じる斜め入射光の位相差を前記位相差板１８によりさらに補償し、より広い視野角を得るとともに、表示の帯色をさらに改善することができる。
【００４１】
なお、上記実施例では、前記光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂとして、図３に示したような、ディスコティック液晶分子１７が一方の面から他方の面に向かって倒伏配向状態から徐々に立上がるようにハイブリット配向しており、その中間層のディスコティック液晶分子１７の平均的な分子軸１７ａの方向に沿った方向が屈折率最小の軸方向Ｎである、ディスコティック液晶層１６からなるものを用いており、この光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂは、前記ディスコティック液晶分子１７の複屈折性に方向性が無いため、広範囲にわたって視野角を広くすることができる。
【００４２】
また、上記実施例の液晶表示装置は、液晶素子１の一対の基板２，３の内面にそれぞれ互いにほぼ直交する方向に配向処理が施され、液晶層９の液晶分子が前記一対の基板２，３間においてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向しているＴＮ型の液晶表示装置であり、この実施例では、前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂのうち、液晶素子１と前側偏光板１１との間に配置された前側光学異方性フィルム１３Ａの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向を、前記液晶素子１の前基板２の配向処理方向２ａに沿った方向、液晶素子１と後側偏光板１２との間に配置された後側光学異方性フィルム１３Ｂの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向を、前記液晶素子１の後基板３の配向処理方向３ａに沿った方向にし、前側偏光板１１の吸収軸１１ａを、前記液晶素子１の前基板２の配向処理方向２ａとほぼ平行、後側偏光板１２の吸収軸１２ａを、前記液晶素子１の後基板３の配向処理方向３ａとほぼ平行にしているため、視野角の広いＴＮ型液晶表示素子を得ることができる。
【００４３】
さらに、この実施例では、前記位相差板１８を、その板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向を、この位相差板１８が隣接する前側偏光板１１の吸収軸１１ａとほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向（図１ではほぼ平行な方向）に向けて配置しているため、より広い視野角を得ることができる。
【００４４】
また、この実施例では、前記位相差板１８として、そのｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが、０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあるものを用いているため、視野角を十分に広くすることができる。
【００４５】
なお、上述したように、前記液晶素子１のΔｎｄの値が例えば３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であるときは、前記位相差板１８として、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′の値が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲で、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であるリタデーションを有しているものを用いるのが好ましく、このような特性の位相差板１８を用いることにより、視野角を十分に広くするとともに、ほとんど帯色の無い良好な色味で、しかもコントラストの高い表示を得ることができる。
【００４６】
この液晶表示装置における前記位相差板１８の（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′，（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′，（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）の値および隣接する偏光板の吸収軸（上記実施例では前側偏光板１１の吸収軸１１ａ）に対するｓ軸方向の向きと、視野角との関係は、次の通りである。
【００４７】
［モード１］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２６０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝２６０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；平行
［モード２］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２６０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝２６０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；直交
［モード３］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝３５０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；平行
［モード４］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝３５０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；直交
［モード５］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４４０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝４４０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；平行
［モード６］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４４０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝４４０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；直交
［モード７］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２０５ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝８０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；平行
［モード８］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２０５ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝８０ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；直交
［モード９］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１０５ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；平行
［モード１０］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１０５ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；直交
［モード１１］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４２０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１２６ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；平行
［モード１２］
位相差板の特性
（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３
（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４２０ｎｍ
（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１２６ｎｍ
隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向き；直交
図４〜図１５はそれぞれ、上記１〜１２の各モードにおける液晶表示装置の視野角特性を示し、図１６は上記実施例の液晶表示装置から位相差板１８を省略した比較表示装置の視野角特性を示しており、いずれも、コントラストＣＲがＣＲ＝２０以上の表示を観察できる視野角の範囲を示している。
【００４８】
なお、図４〜図１５および図１６において、破線で示した複数の同心円は、液晶表示装置の画面の法線（０°）に対して２０°，４０°，６０°，８０°の各観察角度を示している。また、これらの図において、外周に付した角度は表示の観察方向を示しており、０°の方向が画面の右方向、９０°の方向が画面の上方向、１８０°の方向が画面の左方向、２７０°の方向が画面の下方向である。
【００４９】
これらの視野角特性を見ると、位相差板１８を省略した比較装置は、ＣＲ＝２０以上のコントラストが得られる画面の上下および左右方向の視野角が、図１６のように、上４０°〜下４０°，左４４°〜右４６°であるのに対し、位相差板１８を備えた液晶表示装置は、ＣＲ＝２０以上のコントラストが得られる画面の上下および左右方向の視野角が、図４〜図１５のように、
モード１（図４）上４０°〜下５０°，左４６°〜右５０°
モード２（図５）上３０°〜下５０°，左５０°〜右５０°
モード３（図６）上３６°〜下５８°，左６０°〜右５０°
モード４（図７）上４０°〜下５０°，左８０°〜右５０°
モード５（図８）上３０°〜下５４°，左５２°〜右４６°
モード６（図９）上４５°〜下４５°，左８０°〜右６０°
モード７（図１０）上３８°〜下６０°，左８０°〜右５４°
モード８（図１１）上３８°〜下６０°，左８０°〜右５８°
モード９（図１２）上３０°〜下５０°，左５０°〜右５０°
モード１０（図１３）上５８°〜下３６°，左６５°〜右８０°
モード１１（図１４）上２８°〜下３８°，左４８°〜右４４°
モード１２（図１５）上５６°〜下３４°，左７０°〜右８０°
であり、いずれも、位相差板１８を省略した比較装置に比べて、画面の左右方向の視野角が広い。
【００５０】
すなわち、液晶表示装置に望まれるのは、主に左右方向の広視野角化であり、一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂに加えて位相差板１８を備えた上記実施例の液晶表示装置は、上記モード１〜１２のいずれのものも、左右方向の視野角が十分である。
【００５１】
また、上記モード１〜１２のいずれの液晶表示装置も、その表示の色味が、ＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのずれが極く小さいという特性を有しており、したがって、ほとんど帯色の無い良好な色味で、しかもコントラストの高い表示を得ることができる。
【００５２】
つまり、この実施例の液晶表示装置のように、液晶素子１の前側基板２および後基板３の配向処理方向２ａ，３ａがそれぞれ画面の横軸ｘに対してほぼ４５°ずれた方向で、液晶分子が両基板２，３間においてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向しており、前記一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂのうちの前側光学異方性フィルム１３Ａの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向が、前記液晶素子１の前基板２の配向処理方向２ａとほぼ平行、後側光学異方性フィルム１３Ｂの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向が、前記液晶素子１の後基板３の配向処理方向３ａとほぼ平行であり、前側偏光板１１の吸収軸１１ａが、前記液晶素子２の前基板２の配向処理方向２ａとほぼ平行、後側偏光板１２の吸収軸１２ａが、前記液晶素子１の後基板３の配向処理方向３ａとほぼ平行で、前記位相差板１８が、その板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向を、この位相差板１８が隣接する前側偏光板１１の吸収軸１１ａとほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて配置されている場合、前記位相差板１８のｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあり、さらに、前記液晶素子１のΔｎｄの値が３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、前記位相差板１８のリタデーションが（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２５０ｎｍ〜４５０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であれば、少なくとも画面の左右方向の視野角を十分に広くするとともに、ほとんど帯色の無い良好な色味で、しかもコントラストの高い表示を得ることができる。
【００５３】
なお、前記位相差板１８の特性が同じでも、液晶表示装置の視野角は、図４と図５、図６と図７、図８と図９、図１０と図１１、図１２と図１３、図１４と図１５とをそれぞれ比較して見れば分かるように、隣接偏光板の吸収軸に対する位相差板１８のｓ軸方向の向きによって異なる。
【００５４】
上記図４〜図１５の視野角特性を比較すると、なかでも、図６（モード３）、図７（モード４）、図９（モード６）、図１０（モード７）、図１１（モード８）、図１３（モード１０）および図１５（モード１２）の特性は、位相差板１８を省略した比較装置に比べて左右方向の視野角がより広く、上下方向の視野角も十分な視野角特性であり、さらに左右方向の視野角に着目すると、図１１（モード８）、図１３（モード１０）および図１５（モード１２）の特性が優れており、特に図１３（モード１０）の特性が最も良好である。
【００５５】
すなわち、前記液晶素子１の前側基板２および後基板３の配向処理方向２ａ，３ａ、液晶分子のツイスト角、一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向、前側偏光板１１および後側偏光板１２の吸収軸１１ａ，１２ａの向きがそれぞれ上記のように設定され、前記液晶素子の液晶層の複屈折性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの値が３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であるときの好ましいモードは、３、４、６、７、８、１０および１２であり、より好ましいモードは、８、１０および１２、さらに好ましいモードは１０である。
【００５６】
言い換えれば、位相差板１８を、その板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向をこの位相差板１８が隣接する前側偏光板１１の吸収軸１１ａとほぼ平行な方向に沿って配置する場合は、上記モード３のように、前記位相差板１８として、（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１の一軸性位相差板で、その（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′および（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が３５０ｎｍの付近にあるものを用いるのが好ましい。
【００５７】
一方、位相差板１８を、その板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向をこの位相差板１８が隣接する前側偏光板１１の吸収軸１１ａとほぼ直交する方向に向けて配置する場合は、前記位相差板１８として、上記モード４、６のように、（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１の一軸性位相差板で、その（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′および（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が３５０ｎｍ〜４４０ｎｍ付近にあるものを用いるか、あるいは、上記モード７、８、１０および１２のように、（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３の二軸性位相差板で、その（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′の値が２６５ｎｍ〜４２０ｎｍ付近、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が８０ｎｍ〜１２６ｎｍ付近にあるものを用いるのが好ましい。
【００５８】
これらのモードのうち、より好ましいモードは、上記のように、８、１０および１２、さらに好ましいモードは１０であり、したがって、前記位相差板１８は、そのｓ軸方向を隣接偏光板１１の吸収軸１１ａとほぼ直交する方向に向けて配置し、この位相差板１８を（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３の二軸性位相差板とするとともに、そのリタデーションを、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２６５ｎｍ〜４２０ｎｍ付近、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝８０ｎｍ〜１２６ｎｍ付近に、より好ましくは、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ付近、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１０５ｎｍ付近に選ぶのが望ましい。
【００５９】
なお、上記実施例では、位相差板１８を、前側の光学異方性フィルム１３Ａとこの光学異方性フィルム１３Ａに隣接する前側偏光板１１との間に配置しているが、前記位相差板１８は、後側の光学異方性フィルム１３Ｂとこの光学異方性フィルム１３Ｂに隣接する後側偏光板１２との間に配置してもよい。
【００６０】
図１７はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図であり、この実施例は、位相差板１８を後側の光学異方性フィルム１３Ｂとこの光学異方性フィルム１３Ｂに隣接する後側偏光板１２との間に配置したものである。
【００６１】
なお、この第２の実施例の液晶表示装置は、液晶素子１の前側基板２および後基板３の配向処理方向２ａ，３ａ、液晶分子のツイスト角、一対の光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂの屈折率が最小となる軸方向Ｎのフィルム面投影方向、前側偏光板１１および後側偏光板１２の吸収軸１１ａ，１２ａの向きを、上記第１の実施例と同じにしたものであり、この実施例においても、位相差板１８として、ｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが、ｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆ、好ましくは０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあるものを用い、この位相差板１８のｓ軸方向を隣接する後側偏光板１２の吸収軸１２ａとほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて配置するとともに、液晶素子１のΔｎｄに応じて前記位相差板１８のリタデーション（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′および（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値を選ぶことにより、上記第１の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
また、上記位相差板１８は、１枚に限らず、前側の光学異方性フィルム１３Ａとこの光学異方性フィルム１３Ａに隣接する前側偏光板１１との間と、後側の光学異方性フィルム１３Ｂとこの光学異方性フィルム１３Ｂに隣接する後側偏光板１２との間にそれぞれ１枚ずつ配置してもよく、その場合も、これらの位相差板にｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にあるものを用い、この位相差板１８のｓ軸方向を隣接する前側偏光板１１および後側偏光板１２の吸収軸１１ａ，１２ａとほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて配置するとともに、液晶素子１のΔｎｄに応じて各位相差板のリタデーション（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′および（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値を選ぶことにより、広い視野角を得ることができる
また、上記実施例の液晶表示装置は、液晶素子１の液晶分子のツイスト角をほぼ９０°としたＴＮ型のものであるが、この発明は、例えば液晶分子のツイスト角を１８０°〜２７０°（通常は２２０°〜２５０°）としたＳＴＮ型の液晶表示装置にも適用することができるものであり、その場合も、液晶素子とその前後の偏光板との間にそれぞれ上記光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂを配置し、その光学異方性フィルム１３Ａ，１３Ｂの少なくとも一方とこの光学異方性フィルムに隣接する前記偏光板との間に、ｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率がｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にある位相差板１８を配置することにより、広い視野角を得ることができる。
【００６３】
さらに、上記実施例で用いた液晶素子１はアクティブマトリックス方式のものであるが、前記液晶素子１は、一対の基板２，３の一方内面に行方向に沿う複数の走査電極を形成し、他方の基板の内面に列方向に沿う複数の信号電極を形成した単純マトリックス方式のものでもよく、また、前記液晶素子１は、白黒画像を表示するものでも、複数の画素領域にそれぞれ対応させて複数の色、例えば赤，緑，青の３色のカラーフィルタを備えた、多色カラー画像を表示するものでもよい。
【００６４】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、それぞれ電極が形成された互いに対向する内面に、互いにほぼ直交する方向に配向処理が施された前後一対の基板と、これらの前後一対の基板間に、液晶分子をほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させて設けられた液晶層とからなる液晶素子と、吸収軸を前記液晶素子の隣接する基板の配向処理方向とほぼ平行にして配置された前側偏光板及び後偏光版と前記液晶素子との間にそれぞれ、フィルム面の法線に対し特定方向に傾いた方向の屈折率が最小となる負の光学異方性を有する光学異方性フィルムを、前記液晶素子と前側偏光板との間、および前記液晶素子と後側偏光板との間にそれぞれ配置され、それぞれの屈折率が最小となる方向をフィルム面に投影した方向が前記液晶素子の隣接する基板の配向処理方向とほぼ平行に配置し、さらに前記一対の光学異方性フィルムの少なくとも一方とこの光学異方性フィルムに隣接する前記偏光板との間に、板面に沿った最も屈折率が大きいｓ軸方向およびそれと直交するｆ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆと前記板面の法線に沿ったｚ軸方向の屈折率ｎｚとがｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にある位相差板が、そのｓ軸方向を、それぞれ隣接する偏光板の吸収軸とほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて配置されたものであるため、広い視野角を得ることができる。
【００６５】
この発明の液晶表示装置において、前記光学異方性フィルムは、ディスコティック液晶分子が一方の面から他方の面に向かって倒伏配向状態から徐々に立上がるように配向しており、その中間層のディスコティック液晶分子の平均的な分子軸方向に沿った方向が屈折率最小の方向である、ディスコティック液晶層からなるものが好ましく、このディスコティック液晶層からなる光学異方性フィルムを用いることにより、広範囲にわたって視野角を広くすることができる。
【００６８】
また、この発明の液晶表示装置において、前記位相差板を、前記一対の光学異方性フィルムのいずれか一方とこの光学異方性フィルムに隣接する偏光板との間に配置する場合は、位相差板として、そのｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが、０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあるものを用いるのが好ましく、このような特性の位相差板を用いることにより、視野角を十分に広くすることができる。
【００６９】
さらに、前記液晶素子の液晶層の複屈折性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの値が例えば３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であるときは、前記位相差板として、その厚さをｄ′としたとき、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′の値が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲で、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であるリタデーションを有しているものを用いるのが好ましく、このような特性の位相差板を用いることにより、視野角を十分に広くするとともに、ほとんど帯色の無い良好な色味で、しかもコントラストの高い表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】前記液晶表示装置の一部分の断面図。
【図３】前記液晶表示装置に用いた光学異方性フィルムの模式的断面図
【図４】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２６０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝２６０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを平行とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図５】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２６０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝２６０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを直交とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図６】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝３５０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを平行とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図７】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝３５０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを直交とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図８】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４４０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝４４０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを平行とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図９】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝１、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４４０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝４４０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを直交とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１０】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２０５ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝８０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを平行とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１１】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝２０５ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝８０ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを直交とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１２】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１０５ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを平行とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１３】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝３５０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１０５ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを直交とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１４】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４２０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１２６ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを平行とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１５】（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）＝０．３、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′＝４２０ｎｍ、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′＝１２６ｎｍの特性の位相差板を用い、隣接偏光板の吸収軸に対するｓ軸方向の向きを直交とした液晶表示装置の視野角特性を示す図。
【図１６】位相差板を省略した比較装置の視野角特性を示す図。
【図１７】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【符号の説明】
１…液晶素子
２，３…基板
２ａ…前基板の配向処理方向
３ａ…後基板の配向処理方向
４，５…電極
６…ＴＦＴ
７，８…配向膜
９…ネマティック液晶層
１１，１２…偏光板
１１ａ，１２ａ…吸収軸
１３Ａ，１３Ｂ…光学異方性フィルム
１４…ベースフィルム
１５…配向処理膜
１６…ディスコティック液晶層分子
１７…ディスコティック液晶分子
Ｎ…屈折率が最小となる方向
１８…位相差板

Claims

それぞれ電極が形成された互いに対向する内面に、互いにほぼ直交する方向に配向処理が施された前後一対の基板と、これらの前後一対の基板間に、液晶分子をほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させて設けられた液晶層とからなる液晶素子と、前記液晶素子の前基板側に、吸収軸を前記液晶素子の前基板の配向処理方向とほぼ平行にして配置された前側偏光板と、前記液晶素子の後基板側に、吸収軸を前記液晶素子の後基板の配向処理方向とほぼ平行にして、前記前側偏光板とにより前記液晶素子をはさんで配置された後側偏光板と、それぞれがフィルム面の法線に対し特定方向に傾いた方向の屈折率が最小となる負の光学異方性を有し、前記液晶素子と前側偏光板との間、および前記液晶素子と後側偏光板との間にそれぞれ配置され、それぞれの屈折率が最小となる方向をフィルム面に投影した方向が前記液晶素子の隣接する基板の配向処理方向とほぼ平行に配置された一対の光学異方性フィルムと、板面に沿った最も屈折率が大きい方向およびそれと直交する方向をそれぞれｓ軸方向およびｆ軸方向、前記板面の法線に沿った方向をｚ軸方向とし、その各軸方向の屈折率をそれぞれｎｓ，ｎｆ，ｎｚとしたとき、これらの屈折率がｎｓ＞ｎｚ≧ｎｆの関係にあり、前記ｓ軸方向を、それぞれ隣接する偏光板の吸収軸とほぼ平行な方向またはほぼ直交する方向に向けて、前記一対の光学異方性フィルムの少なくとも一方とこの光学異方性フィルムに隣接する前記偏光板との間に配置された位相差板とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
光学異方性フィルムは、ディスコティック液晶分子が一方の面から他方の面に向かって倒伏配向状態から徐々に立上がるように配向したディスコティック液晶層からなっており、このディスコティック液晶層の中間層のディスコティック液晶分子の平均的な分子軸方向に沿った方向が、屈折率が最小の方向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。
位相差板は、一対の光学異方性フィルムのいずれか一方とこの光学異方性フィルムに隣接する偏光板との間に配置されており、この位相差板のｓ軸方向およびｆ軸方向とｚ軸方向の屈折率ｎｓ，ｎｆ，ｎｚが、０＜（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）≦１の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
液晶素子の液晶層の複屈折性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの値が３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であり、位相差板は、その厚さをｄ′としたとき、（ｎｓ−ｎｆ）ｄ′の値が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲で、（ｎｓ−ｎｚ）ｄ′の値が７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であるリタデーションを有していることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。