JPH1124066A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置の駆動電圧低減化を図るととも
に視角依存性を改善する。 【解決手段】 液晶表示装置は所定の間隙を介して互い
に接合した上下一対の基板１，２を用いて組み立てられ
ている。各基板１，２に接合して偏光板６，７が配され
ている。光学補償板８，９が各偏光板６，７と液晶層５
との間に介在しており、その光学特性の視角依存性を補
償する。液晶層５は正の一軸性及び正の誘電異方性を有
する液晶分子からなり、電圧無印加時所定の配向方位に
沿って基板１，２とほぼ平行に配向する一方、電圧印加
時基板１，２の法線に対して連続的に傾斜角が変化した
状態で整列する。各光学補償板８，９は負の一軸性を有
する複屈折材料からなり、その光軸の傾斜角が基板１，
２の法線に対して連続的に厚み方向に沿って変化した構
造を有する。その光軸の傾斜方位が隣接する液晶層５の
配向方位から１０°以下の範囲でずれている。光学補償
板８は複屈折材料８ａとベースフィルム８ｂとの積層か
らなる。ベースフィルム８ｂは二軸性又は面方向に正の
一軸性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
る。より詳しくは、液晶表示装置の視野角改善技術及び
駆動電圧低減化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２を参照して、ツイスト配向したネ
マティック液晶を利用した方式（ＴＮモード）の液晶表
示装置の動作原理を簡潔に説明する。（Ａ）は信号電圧
無印加状態を示し、（Ｂ）は信号電圧印加状態を表わし
ている。ＴＮモードは低電圧、低消費電力、長寿命など
の特徴を持つディスプレイを作成できる為、各種動作モ
ードの中で最も広く用いられている。ＴＮモードの液晶
セルは基本的には、透明電極２０１，２０２を形成した
２枚のガラス基板２０３，２０４の間に正の誘電異方性
を有するネマティック液晶２０５を挟んで、液晶分子の
長軸がガラス基板面に平行で、しかも上下基板間で連続
的に９０°ねじれた配列、即ちツイスト配向したもので
ある。（Ａ）に示した信号電圧無印加状態では、偏光板
２０６を介して入射した直線偏光は液晶セルの旋光性に
よって９０°偏光方向を変えて液晶セルから出射するこ
とになる。（Ｂ）に示した様に、閾値以上の充分高い信
号電圧を印加した時には、液晶分子の長軸が電界方向に
向きを変え、電極面に垂直に並んで液晶セルの旋光性が
ほとんど消失する。図示の構造では、上下一対のガラス
基板２０３，２０４の外側には、２枚の偏光板２０６，
２０７を、偏光軸が入射光側の液晶分子の配向方向と一
致する様に配置する。信号電圧無印加時には９０°偏光
方向を変えた光が出射側の偏光板２０７の偏光軸と直交
する為不透明になる。信号電圧印加時には光の偏光方向
が変わらないので出射側偏光板２０７を透過して透明に
なる。上下の偏光板２０６，２０７の偏光軸を平行から
直交（クロスニコル）に変えれば、上述した明暗状態
（白黒状態）を逆転することができ、いわゆるノーマリ
ホワイトモードが得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したＴＮモードで
はツイスト配向した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依存性があり、Ｃ
ＲＴの表示性能を超えるまでには至らない。この問題点
を解決する為に、光学補償板を用いた構造が提案されて
おり、例えば特開平６−２１４１１６号公報に開示され
ている。この従来例では、負の一軸性を有し且つ基板法
線に対する光軸の傾斜方位が連続的に変化した構造を有
する光学補償板を用いている。以下、この光学補償原理
を簡潔に説明する。一般に、ネマティック液晶は正の一
軸性を有する複屈折材料である。即ち、異常光屈折率が
常光屈折率より大きい。この複屈折の為見る角度によっ
てコントラストが変化し、液晶セルに特有な視角依存性
が生じる。この視角依存性を補償する為には、光軸を同
じとし、屈折率異方性が等しく、且つ負の一軸性を有す
る複屈折材料が必要になる。この複屈折材料を光学補償
板として液晶セルに接合し、視角依存性を改善するもの
である。

【０００４】図１３の（Ａ）は液晶による複屈折を表わ
し、（Ｂ）は光学補償板による複屈折を表わしている。
正の一軸性を有する液晶は長軸が光軸に一致した屈折率
楕円体で表わさる。光軸は基板の法線方向にほぼ一致す
る。光軸方向の屈折率をｎｚで表わし、光軸と直交する
方向の屈折率をｎｘ，ｎｙで表わすと、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎ
ｚとなる。（１）に示す様に光が光軸に対して平行入射
した場合には複屈折は生じない。（２）に示す様に、斜
め入射した場合には複屈折が生じる。ただし、入射角が
小さい場合には複屈折も小さい。（３）に示す様に斜め
入射角が大きくなると複屈折も大きくなる。

【０００５】一方（Ｂ）に示す様に負の一軸性を有する
光学補償板は短軸が光軸に一致する屈折率楕円体で表わ
される。光学補償板においても光軸は基板法線に対して
ほぼ垂直に設定される。光学補償板は負の一軸性を有す
る為ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの関係になる。（１）に示す様に
光が光軸に平行入射した場合には複屈折は生じない。
（２）に示す様に斜め入射角が比較的小さい場合には複
屈折も小さい。（３）に示す様に斜め入射角が大きくな
ると複屈折も大きくなる。

【０００６】ところで、ノーマリホワイトモードのＴＮ
液晶セルの場合、黒表示の状態では液晶分子の長軸（ダ
イレクタ）はほぼ基板と垂直方向に整列する。しかし、
実際には液晶分子のダイレクタ分布は完全な垂直配向
（ホメオトロピック配向）ではなく、図１４に示す様に
基板近傍程ダイレクタが法線方向から傾き基板と平行に
近くなる。この為、液晶の視角依存性を改善するには、
光学補償板でも光軸が基板法線に対して連続的に傾いた
構造が必要となる。図１４では、光学補償板の光軸が徐
々に変化していく状態を模式的に３個の屈折率楕円体で
表わしている。同様に、液晶セルの光軸が徐々に変化し
ていく状態を６個の屈折率楕円体で表わしている。上側
の光学補償板で液晶セルの上半分を補償している。光学
補償板の下から一番目の屈折率楕円体の光軸と液晶セル
の上から一番目の屈折率楕円体の光軸とが互いに対応
し、複屈折性を相殺し合う。同様に、光学補償板側の下
から二番目の屈折率楕円体が液晶セルの上から二番目の
屈折率楕円体と対応し、光学補償板の下から三番目の屈
折率楕円体と液晶セルの上から三番目の屈折率楕円体と
が互いに対応している。

【０００７】ところで、図１４に示した様に、負の一軸
性を有する光学補償板の光軸が基板の法線方向に沿って
連続的に傾いた構造の場合、一般に基板に垂直入射した
光に対しても複屈折効果を示す。しかし、通常の光軸傾
斜型光学補償板の設定では、図１５に示す様に、光学補
償板の光軸の傾斜方位を対応する偏光板の吸収軸に平行
又は直交配置している。例えば図１５の例では、上側の
偏光板吸収軸と上側の光学補償板の光軸の傾斜方位とが
平行になっている。同様に、下側の偏光板の吸収軸と下
側の光学補償板の光軸の傾斜方位が平行になっている。
なお、上側偏光板の吸収軸と下側偏光板の吸収軸は直交
している。これに合わせて、上側基板の配向方位と下側
基板の配向方位も互いに直交しており、ツイスト角が９
０°となっている。この様な設定では、基板に垂直に入
射した光線に対して複屈折効果は発生しない。この為、
従来の光学補償板は視角依存性の改善には効果があるも
のの、正面方向から観察した場合のコントラストには何
ら効果を与えていなかった。仮に、コントラストが高く
なればその分駆動電圧を低減化しても画質的には問題が
生じない。液晶表示装置においては駆動電圧の低減化が
市場で強く望まれている。特に、プラズマセルを液晶セ
ルのアドレッシングに用いたプラズマアドレス型液晶表
示装置では、駆動回路側の耐圧の制約などから液晶駆動
電圧の低減化が強く望まれている。これには、液晶材料
の物性値などからのアプローチが成されているが限界に
きている。又、液晶層の厚みを大きく取れば駆動電圧の
低減化が可能になるが、これに相反して視野角特性が劣
化する。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題
を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に係
る液晶表示装置は基本的な構成として、所定の間隙を介
して互いに接合し且つ少くとも片方に電極が形成された
一対の基板と、該間隙に保持され該電極に印加される電
圧に応じて光学特性が変化する液晶層と、各基板に接合
する偏光板と、各偏光板と該液晶層との間に介在しその
光学特性の視角依存性を補償する光学補償板とを備えて
いる。前記液晶層は正の一軸性及び正の誘電異方性を有
する液晶分子からなり、電圧無印加時所定の配向方位に
沿って基板とほぼ平行に配向する一方、電圧印加時基板
の法線に対して連続的に傾斜角が変化した状態で整列す
る。前記光学補償板は負の一軸性を有する複屈折材料か
らなり、その光軸の傾斜角が基板の法線に対して連続的
に厚み方向に沿って変化した構造を有する。特徴事項と
して、該光軸の傾斜方位が隣接する液晶層の配向方位か
ら１０°以下の範囲でずれている。好ましくは、前記複
屈折材料は、その光軸の傾斜角が１０°ないし７５°の
範囲で連続的に厚み方向に沿って変化している。又好ま
しくは、前記複屈折材料は、屈折率異方性と厚みとの積
で表わされるリターデーションの値が５０ｎｍ以上２５
０ｎｍ以下の範囲にある。

【０００９】本発明の他の側面によれば、前記光学補償
板は該複屈折材料とベースフィルムとの積層からなる。
該ベースフィルムは二軸性又は面方向に正の一軸性を有
する。前記ベースフィルムは、その屈折率が最大になる
方位が隣接する偏光板の吸収軸に直交する関係にある。
前記ベースフィルムは、屈折率が最大になる方位の屈折
率をｎｘとし、これに直交する方位の屈折率をｎｙと
し、厚みをｄとすると、（ｎｘ−ｎｙ）・ｄの値が０よ
り大きく１５０ｎｍより小さい。

【００１０】通常の光軸傾斜型光学補償板の設定では、
傾斜方位を偏光板の吸収軸従って基板の配向方位と平行
にしている。この為、基板に垂直入射した光に対して複
屈折効果は発生しない。本発明の第１側面では、一軸性
の光学補償板の光軸傾斜方位を基板配向方位からずらす
ことにより、複屈折効果を発生させている。これによ
り、液晶のリターデーションが見かけ上下方変化し、そ
の結果液晶セルの駆動電圧が低減化可能である。又、本
発明の第２側面によれば、光学補償板を構成するベース
フィルムに二軸性又は面方向に正の一軸性を有する材料
を用いている。ベースフィルムの屈折率が最大になる方
位を隣接する偏光板の吸収軸に直交させることで、偏光
板の視角依存性を補償可能である。ベースフィルムの複
屈折性を利用して入射光の振動方向を偏光板の吸収軸に
合わせ込むことが可能になる。以上の様に、本発明では
光学補償板を利用して液晶セルの低電圧駆動化と偏光板
の視角依存性の改善を同時に達成している。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１の（Ａ）は本発明に係る
液晶表示装置の断面構造を模式的に表し、（Ｂ）は平面
構成を模式的に表わしている。図示する様に、本液晶表
示装置は所定の間隙を介して互いに接合した上下一対の
基板１，２を用いて組み立てられている。基板１の内表
面には電極３が形成されている。又、基板２の内表面に
も電極４が形成されている。両基板１，２の間隙には液
晶層５が保持されており、上下の電極３，４に印加され
る電圧に応じて光学特性が変化する。上側の基板１には
偏光板６が接合しており、下側の基板２にも偏光板７が
接合している。上側の偏光板６と液晶層５との間に光学
補償板８が介在しており、液晶層５の光学特性の視角依
存性を補償する。同様に、下側偏光板７と液晶層５との
間にも光学補償板９が介在しており、液晶層５の光学特
性の視角依存性を補償する。液晶層５は正の一軸性及び
正の誘電異方性を有する液晶分子からなり、その動作は
図１２を参照して説明した通りである。即ち、電圧無印
加時には液晶分子は所定の配向方位に沿って基板１，２
とほぼ平行に配向する。電圧印加時には、液晶分子は基
板１，２の法線に対して連続的に傾斜角が変化した状態
で整列する。一方、各光学補償板８，９は負の一軸性を
有する複屈折材料からなる。その光軸の傾斜角が基板の
法線に対して連続的に厚み方向に沿って変化した構造を
有する。これは、図１４を参照して説明した通りであ
る。特徴事項として、各光学補償板８，９の傾斜方位が
隣接する液晶層５の配向方位から１０°以下の範囲でず
れている。好ましくは、前記複屈折材料は、その光軸の
傾斜角が１０°ないし７５°の範囲で連続的に厚み方向
に沿って変化している。又好ましくは、前記複屈折材料
は、屈折率異方性と厚みとの積で表わされるリターデー
ションの値が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲にあ
る。他の特徴事項として、光学補償板８は上述した複屈
折材料８ａとベースフィルム８ｂとの積層からなる。同
様に、光学補償板９も複屈折材料９ａとベースフィルム
９ｂとの積層からなる。各ベースフィルム８ｂ，９ｂは
二軸性又は面方向に正の一軸性を有する。上側のベース
フィルム８ｂはその屈折率が最大になる方位が隣接する
偏光板６の吸収軸と直交する関係にある。同様に、下側
のベースフィルム９ｂも、その屈折率が最大になる方位
が隣接する偏光板７の吸収軸と直交する関係にある。各
ベースフィルム８ｂ，９ｂは、屈折率が最大になる方位
の屈折率をｎｘとし、これに直交する方位の屈折率をｎ
ｙとし、厚みをｄとすると、（ｎｘ−ｎｙ）・ｄの値が
０より大きく１５０ｎｍより小さい。なお、本液晶表示
装置は一方の基板１側に光拡散板１０を付加している。

【００１２】図１の（Ｂ）に示す様に、上側の光学補償
板８の光軸の傾斜方位は上側の基板１の配向方位から１
０°以内の範囲でずれている。同様に、下側の光学補償
板９の光軸の傾斜方位は下側の基板２の配向方位から１
０°以内の範囲でずれている。なお、上側基板１の配向
方位と下側基板２の配向方位は互いに直交しており、液
晶層５のツイスト角が丁度９０°になる。上側偏光板６
の吸収軸は上側基板１の配向方位と一致している。同様
に下側偏光板７の吸収軸は下側基板２の配向方位と一致
している。従って、上下一対の偏光板６，７はクロスニ
コルに配置されている。この様に、光学補償板８，９の
光軸の傾斜方位を各基板１，２の配向方位即ち偏光板
６，７の吸収軸からずらした場合、基板に垂直入射する
光の透過率／印加電圧特性が変化し、低電圧駆動が可能
になる。本発明の別の特徴点として、前述した様に各光
学補償板８，９のベースフィルム８ｂ，９ｂとして二軸
性もしくは正の一軸性を有する複屈折材料を使ってい
る。一般には、偏光板６，７にそれ自体の視角依存性が
ある為、大きな視角でのコントラストが低下してしま
う。これも含めて補償する為には上述したベースフィル
ムの構成が有効である。この時、（Ｂ）に示す様に、上
側のベースフィルム８ｂの屈折率最大方位と、上側の偏
光板６の吸収軸とが互いに直交する関係にあることが必
要である。同様に、下側のベースフィルム９ｂの屈折率
最大方位と下側の偏光板７の吸収軸とが互いに直交する
関係にあることが必要である。この様に配すると、光学
補償板のベースフィルムは斜め入射する光の振動方向を
対応する偏光板の吸収軸に合わせ込むことが可能にな
り、偏光板の視角依存性をある程度補償することができ
る。

【００１３】液晶層５の屈折率異方性Δｎ＝０．０６７
とし、厚みｄ＝６．３μｍとすると、液晶層５のリター
デーションΔｎ・ｄの値は４２０ｎｍとなる。一方、光
学補償板８を構成する複屈折材料８ａのΔｎ・ｄの値は
例えば１６０ｎｍである。同様に、下側の光学補償板９
を構成する複屈折材料９ａのΔｎ・ｄの値も１６０ｎｍ
である。更に、光学補償板８を構成するベースフィルム
８ｂが二軸性を有する場合、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎ
ｚ｝・ｄの値は例えば５０ｎｍである。下側の光学補償
板９を構成するベースフィルム９ａの値も５０ｎｍであ
る。この場合、２枚の光学補償板８，９の合計リターデ
ーションの値は（１６０＋５０）×２＝４２０となり、
液晶層５のリターデーションの値４２０ｎｍと一致し、
所望の視角依存性の補償が行われる。一般に、光学補償
板８を構成する複屈折材料８ａのリターデーションの値
は５０ｎｍ以上で２５０ｎｍ以下の範囲に設定すること
が好ましい。このリターデーションの値は液晶層５のリ
ターデーションの値に応じて最適に設定される。一方、
二軸性のベースフィルム８ｂの（ｎｘ−ｎｙ）・ｄの値
は８０ｎｍに設定されている。この様に設定すること
で、偏光板６の視角依存性を補償することができる。同
様に、下側のベースフィルム９ｂの（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ
の値も８０ｎｍに設定されており、下側の偏光板７の視
角依存性を補償することができる。一般には、（ｎｘ−
ｎｙ）・ｄの値は１５０ｎｍより小さく設定すれば、所
望の補償効果が得られる。これ以上大きな値になると、
逆に悪影響が生じる。

【００１４】図２は液晶表示装置の印加電圧／透過率特
性を示すグラフである。Ａは従来の液晶表示装置の印加
電圧／透過率特性を示し、Ｂは図１に示した本発明に係
る液晶表示装置の印加電圧／透過率特性を示している。
グラフから明らかな様に、本発明に従って光学補償板の
光軸の傾斜方位を偏光板の吸収軸からずらした場合、印
加電圧／透過率特性が下方に変化し、低電圧駆動化が可
能である。なお、図２のグラフは基板に垂直入射した光
に対する印加電圧／透過率特性を測定している。この比
較では、プラズマアドレス型液晶表示装置をサンプルに
して測定している。又、光学補償板の光軸の傾斜方位は
偏光板の吸収軸から５°ずらしている。通常の設定と比
較して黒表示の電圧が下がっている。

【００１５】図３の（１）は液晶表示装置におけるリタ
ーデーションΔｎ・ｄと透過率Ｔとの関係を示すグラフ
である。Ａで示す従来のリターデーションに比べ、Ｂで
示す本発明のリターデーションが下方に変化している。
これに応じて透過率Ｔも若干下方に変化している。この
様に、光学補償板の光軸の傾斜方位を偏光板の吸収軸か
ら若干ずらすことで、液晶のリターデーションの値が見
かけ上低下する。（２）は液晶表示装置の印加電圧Ｖと
透過率Ｔとの関係を示すグラフである。従来の特性を曲
線Ａで示し、本発明の特性をＢで表わしている。（１）
で説明した様に本発明では透過率Ｔが若干下がる為、印
加電圧／透過率特性が下方に変化する。この結果、黒表
示時における印加電圧が実効的に下がることになり、低
電圧駆動化が達成できる。

【００１６】図４は黒表示時における液晶分子のディレ
クタ分布を模式的に表わしたものである。グラフの横軸
に液晶層の厚み方向位置を光学距離ｎｍ単位で表わし、
縦軸に液晶分子のダイレクタの傾斜角を取ってある。な
お、厚み方向位置は液晶層のほぼ中央を原点０とし、こ
れから基板側に向かう厚み方向距離を表わしている。前
述した様に駆動電圧を低減化すると液晶分子のダイレク
タ分布が変化し、図示の例では曲線ＬＣで示す様に、１
０°から７２°の間に分布している。これに対し、従来
の光学補償板の光軸の傾斜方位分布はＡで示す様に、曲
線ＬＣと整合していない。そこで、本発明では光学補償
板の光軸の傾斜方位分布をＢで示す様に調整し、曲線Ｌ
Ｃとほぼ合わせる様にしている。一般に、液晶表示装置
の低電圧駆動化に対応して、光学補償板を構成する複屈
折材料はその光軸の傾斜角が１０°ないし７５°の範囲
で連続的に厚み方向に沿って変化する様に設定すればよ
い。

【００１７】図５は、本発明に係る液晶表示装置の他の
実施形態を示す模式図である。図１に示した先の実施形
態と対応する部分には対応する参照番号を付して理解を
容易にしている。（Ａ）に示す様に、本液晶表示装置は
透過型のパネル０と指向性バックライト２０と光拡散板
１０とから構成されている。パネル０は一対のガラス基
板を互いに貼着した構成を有し、両者の間隙に液晶が封
入されている。上側のガラス基板の前面側には偏光板６
及び光学補償板８が配置している。下側のガラス基板の
後面側にも別の偏光板７及び光学補償板９が配置してい
る。上下一対のガラス基板は例えば１．５３程度の屈折
率を有している。指向性バックライト２０はパネル０の
後面側に配置され平行に近い照明光を液晶パネル０に入
射する。本例では、バックライト２０は光源２１とプリ
ズムシート２２とからなる。光源２１は平面型の蛍光管
などからなり無指向性の光を放射する。プリズムシート
２２は光源２１から放射した無指向性の光を屈折させ、
ほぼ平行光に変換する。プリズムシート２２は光源光の
コリメーションを行い、液晶パネル０に対してほぼ垂直
な照明光を全面的に入射できる。

【００１８】光拡散板１０は前面側に配置され、パネル
０を透過した照明光を拡散出射する。この光拡散板１０
は微粒子１０ａと充填剤１０ｂとから構成されている。
微粒子１０ａはパネル０の前面と光学補償板８との間に
敷き詰められている。充填剤１０ｂは透明であり微粒子
１０ａの隙間を埋めている。微粒子１０ａはパネル０の
前面を構成するガラス基板とは異なる屈折率を有する一
方、充填剤１０ｂはガラス基板に近い屈折率を有してい
る。例えば、この微粒子１０ａは透明なマイクロビーズ
からなり、平均粒径が３０μｍ程度で、屈折率は１．９
３である。これは、ガラス基板の屈折率１．５３と大き
く相違しており、優れた光散乱性を備えている。一方、
透明な充填剤１０ｂは例えば紫外線硬化型の樹脂からな
り、その屈折率は１．５５であり、ほぼガラス基板の屈
折率と等しい。指向性バックライト２０から出射した照
明光はパネル０を通過した後、微粒子１０ａにより散乱
した形で出射する。微粒子１０ａの屈折率が大きい程拡
散が強く起こり視野角が広がる。以上の様に、視角特性
の改善が可能な光学補償板８，９に加えて、指向性バッ
クライト２０と光拡散板１０との組み合わせを用いるこ
とで、液晶表示装置の視角特性を一層改善することがで
きる。

【００１９】（Ｂ）は、（Ａ）に示したパネル０の一例
を示す模式的な断面図である。このパネル０は液晶セル
１１１とプラズマセル１１２と両者の間に介在する誘電
体シートからなる共通の中間板１１３とを積層したフラ
ット構造を有する。液晶セル１１１は前面側のガラス基
板１１４を用いて構成されており、その内側主面には透
明透明導電膜からなる複数本の信号電極１１５が互いに
平行に形成されている。ガラス基板１１４はスペーサ１
１６を用いて所定の間隙を介し中間板１１３に接着され
ている。間隙内には液晶１１７が充填されている。一方
プラズマセル１１２は後面側のガラス基板１１８を用い
て構成されている。ガラス基板１１８の内側主面上には
信号電極１１５に直交する複数のプラズマ電極１１９が
形成されており、交互にアノード１２０及びカソード１
２１として対を成す。ガラス基板１１８の内表面には各
電極対を区画化する為にストライプ状の隔壁１２２が形
成されている。隔壁１２２の頂部は中間板１１３に当接
している。ガラス基板１１８はフリットシール１２３を
用いて中間板１１３に接合されている。両者の間には気
密封止された放電チャネル１２４が形成される。この放
電チャネル１２４は隔壁１２２によって分割されており
個々に走査単位となる。放電チャネル１２４の内部には
イオン化可能なガスが封入されている。ガス種は例えば
ヘリウム、ネオン、アルゴンあるいはこれらの混合気体
から選ぶことができる。各走査単位を構成する放電チャ
ネル１２４と駆動単位を構成する信号電極１１５とは互
いに直交しておりその交差部にマトリックス状の画素が
規定される。

【００２０】係る構成を有するパネル０においては、プ
ラズマ放電が行われる放電チャネル１２４を線順次で切
り換え走査するとともに、この走査に同期して液晶セル
側の信号電極１１５に画像信号を印加することにより表
示駆動が行われる。放電チャネル１２４内にプラズマ放
電が発生すると内部はほぼ一様にアノード電位になり１
ライン毎の画素選択が行われる。即ち、放電チャネル１
２４はサンプリングスイッチとして機能する。プラズマ
サンプリングスイッチが導通した状態で各画素に画像信
号が印加されると、サンプリングが行われ画素の点灯も
しくは消灯が制御できる。プラズマサンプリングスイッ
チが非導通状態になった後にも画像信号はそのまま画素
内に保持される。係る構成を有するプラズマアドレス型
のパネルでは、中間板１１３を介して液晶１１７に信号
電圧が印加される。この為、液晶１１７に印加される実
効電圧は液晶容量と中間板との容量比により決定され
る。この為、通常の液晶パネルに比べプラズマアドレス
液晶パネルでは大きな駆動電圧が必要になる。従って、
本発明による光学補償板を用いた駆動電圧の低減化は、
特にプラズマアドレス液晶パネルの場合に大きな効果を
奏する。

【００２１】図６は、従来のプラズマアドレス表示装置
の等コントラスト曲線を示すグラフである。表示装置の
画面の右方向を方位０°とし、左方向を方位１８０°に
取ってある。方位０°から３６０°の間で画面の法線方
向から傾斜した入射方向の光に対して、電圧印加時と電
圧無印加時のコントラスト比をプロットしてある。外側
の曲線はコントラスト比１０の点を結んだものであり、
内側の曲線はコントラスト比が５０の点を結んだもので
ある。グラフから明らかな様に、コントラスト比５０の
範囲はかなり狭い。

【００２２】図７は従来のプラズマアドレス液晶表示装
置の視角／透過率特性を示すグラフである。（Ａ）は画
面左右方向に沿って切断した視角／透過率特性を示して
いる。横軸に、基板法線からの傾斜角を取り、縦軸に透
過率を取ってある。又、印加電圧をパラメータとしてい
る。（Ｂ）は同じく従来のプラズマアドレス表示装置の
視角／透過率特性を示すグラフである。（Ｂ）は特に画
面の上下方向に沿って切断した視角／透過率特性を表わ
している。

【００２３】図８は本発明に係るプラズマアドレス表示
装置の等コントラスト曲線を示すグラフである。即ち、
光学補償板の光軸の傾斜方位が隣接する液晶層の配向方
位から５°の範囲でずれている。又、図９の（Ａ）及び
（Ｂ）は各々画面の左右方向及び上下方向に沿って測定
した視角／透過率特性を表わしている。図６及び図７に
示した従来例と図８及び図９に示した本発明のデータを
比較すれば明らかな様に、本発明では視角特性が改善さ
れている。ただし、光学補償板を構成するベースフィル
ムは負の一軸性材料を用いている。

【００２４】図１０は、更に光学補償板のベースフィル
ムに正の一軸性材料もしくは二軸性の材料を用いた場合
の等コントラスト曲線を示している。図１１の（Ａ）及
び（Ｂ）は同じく、視野角／透過率特性を表わしてい
る。図８及び図９のデータと図１０及び図１１のデータ
を比較すれば明らかな様に、光学補償板のベースフィル
ムとして正の一軸性材料もしくは二軸性の材料を用いる
ことで、視角特性が一層改善されている。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学補償板の光軸の傾斜方位を隣接する液晶層の配向方
位からずらすことにより駆動電圧の低減化が可能にな
る。又、光学補償板のベースフィルムとして二軸性又は
面方向に正の一軸性を有する複屈折材料を用いることで
偏光板の視角依存性を補償することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の実施形態を示す模
式図である。

【図２】液晶表示装置の印加電圧／透過率特性を示すグ
ラフである。

【図３】液晶表示装置のリターデーション／透過率特性
及び印加電圧／透過率特性を示すグラフである。

【図４】液晶分子の傾斜角分布を示すグラフである。

【図５】本発明に係る液晶表示装置の他の実施形態を示
す断面図である。

【図６】従来の液晶表示装置の等コントラスト曲線を示
すグラフである。

【図７】従来の液晶表示装置の視野角／透過率特性を示
すグラフである。

【図８】本発明に係る液晶表示装置の等コントラスト曲
線を示すグラフである。

【図９】本発明に係る液晶表示装置の視野角／透過率特
性を示すグラフである。

【図１０】本発明に係る液晶表示装置の等コントラスト
曲線を示すグラフである。

【図１１】本発明に係る液晶表示装置の視野角／透過率
特性を示すグラフである。

【図１２】従来の液晶表示装置の一例を示す模式図であ
る。

【図１３】液晶による複屈折と光学補償板による複屈折
を表わす模式図である。

【図１４】従来の光学補償板の構成を示す模式図であ
る。

【図１５】従来の液晶表示装置の構成を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・基板、２・・・基板、３・・・電極、４・・・
電極、５・・・液晶層、６・・・偏光板、７・・・偏光
板、８・・・光学補償板、９・・・光学補償板、１０・
・・光拡散板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隙を介して互いに接合し且つ少
   くとも片方に電極が形成された一対の基板と、該間隙に
   保持され該電極に印加される電圧に応じて光学特性が変
   化する液晶層と、各基板に接合する偏光板と、各偏光板
   と該液晶層との間に介在しその光学特性の視角依存性を
   補償する光学補償板とを有する液晶表示装置であって、 前記液晶層は正の一軸性及び正の誘電異方性を有する液
   晶分子からなり、電圧無印加時所定の配向方位に沿って
   基板とほぼ平行に配向する一方、電圧印加時基板の法線
   に対して連続的に傾斜角が変化した状態で整列し、 前記光学補償板は負の一軸性を有する複屈折材料からな
   り、その光軸の傾斜角が基板の法線に対して連続的に厚
   み方向に沿って変化した構造を有するとともに、該光軸
   の傾斜方位が隣接する液晶層の配向方位から１０°以下
   の範囲でずれていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記複屈折材料は、その光軸の傾斜角が
   １０ないし７５°の範囲で連続的に厚み方向に沿って変
   化し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. 【請求項３】 前記複屈折材料は、屈折率異方性と厚み
   との積で表わされるリターデーションの値が５０ｎｍ以
   上２５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項
   １記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記光学補償板は該複屈折材料とベース
   フィルムとの積層からなり、該ベースフィルムは二軸性
   又は面方向に正の一軸性を有することを特徴とする請求
   項１記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記ベースフィルムは、その屈折率が最
   大になる方位が隣接する偏光板の吸収軸に直交する関係
   にあることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記ベースフィルムは、屈折率が最大に
   なる方位の屈折率をｎｘとし、これに直交する方位の屈
   折率をｎｙとし、厚みをｄとすると、（ｎｘ−ｎｙ）・
   ｄの値が０より大きく１５０ｎｍより小さいことを特徴
   とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 一方の基板側に光拡散板を付加したこと
   を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。