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KR100699375B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR100699375B1
KR100699375B1 KR1020040076800A KR20040076800A KR100699375B1 KR 100699375 B1 KR100699375 B1 KR 100699375B1 KR 1020040076800 A KR1020040076800 A KR 1020040076800A KR 20040076800 A KR20040076800 A KR 20040076800A KR 100699375 B1 KR100699375 B1 KR 100699375B1
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KR
South Korea
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liquid crystal
polarizing plate
substrate
phase compensation
optical phase
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KR1020040076800A
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히야마이꾸오
고무라신이찌
야마모또쯔네노리
우쯔미유까
마에하라무쯔미
가지따다이스께
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

수평 방향으로 배향한 액정 분자를 가로 방향의 전계를 인가함으로써 광의 투과·차단을 제어하는 인 플레인 스위칭(IPS) 모드의 액정 표시 장치에서, 흑 표시에 있어서의 경사 방향의 휘도 상승 및 착색을 저감한다.
제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 조명 장치측의 제1 편광판의 내측의 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R1·h1, 및 제2 편광판의 내측의 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R2·h2가, 제1 편광판 흡수축과 액정의 전압 무인가 시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 O°∼2°)인 경우(o-mode)는, R1·h1 > R2·h2이며, 제1 편광판 흡수축과 액정의 전압 무인가 시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우(e-mode)는, R1·h1 < R2·h2이다.
편광판, 배향 방향, 시야각, 지지 기재, 광학 위상 보상 필름, 리터데이션

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 정의도.
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 일반적인 포앙칼레 구 표시.
도 9는 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 10은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 11은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 12는 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 13은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 14는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 15는 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 16은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 17은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 18은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 19는 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 20은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 21은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 22는 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 23은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 24는 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 25는 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 26은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 27은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 28은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 29는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 30은 본 발명의 액정 표시 장치를 일 실시예의 특성도.
도 31은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 32는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 33은 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 34는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 35는 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 36은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
도 37은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 포앙칼레 구 표시.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 액정 표시 소자
11 : 출사측 편광판
11A, 11B : 지지 기재
11C : 편광층
12: 입사측 편광판
12A, 12B : 지지 기재
12C : 편광층
13 : 출사측 광학 위상 보상 필름
14 : 입사측 광학 위상 보상 필름
15 : 액정층
50 : 조명 장치
51 : 램프
52 : 반사판
53 : 확산판
본 발명은 액정 디스플레이에 관한 것으로, 특히 수평 방향으로 배향한 액정 분자를 가로 방향의 전계를 인가함으로써 빛을 투과·차단을 제어하는 인 플레인 스위칭 모드(IPS)의 액정 표시 장치에 관한 것으로, 그 시야각 특성(흑 표시 및 저 계조)의 대폭적인 개선에 관한 것이다.
액정에 인가하는 전계의 방향을 기판에 대하여 평행한 방향으로 하는 방식(이하, 횡전계 방식, 또는 IPS(인 플레인 스위칭) 모드라고 함)으로서, 1매의 기판 상에 마련한 빗살 무늬 전극을 이용한 방식이, 〔특허 문헌1〕, 〔특허 문헌2〕에 제안되어 있다. 이 방식에 의해, 액정 분자는 주로 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하기 때문에, 경사에서 본 경우의 전계 인가시와 비인가시에서의 복굴절율의 정도의 상위가 작아, 시야각이 넓다는 것이 알려져 있다.
그러나, IPS 모드는 액정 자체의 복굴절율의 변화는 작지만, 편광판의 특성에 의해 편광판의 흡수축으로부터 어긋난 방위의 경사 방향에서 본 경우 빛이 누설 되는 것을 알고 있다. 이러한 편광판의 경사 방향의 광 누설을 없애기 위해서 위상차판을 이용하는 방식이〔특허 문헌3〕에 개시되어 있다. 그러나, 이 문헌은 기본적으로는 편광판만의 시야각 개선으로, VA 모드에 대해서는 액정의 영향을 고려하고 있지만, IPS 모드에 대해서는 액정층에 의한 영향을 보상하는 방식에 대해서 아무런 개시가 되어 있지 않다. 또한, 편광판은 통상 편광층의 양측에 지지 기재로서 트리 아세틸 셀룰로스(TAC)가 이용되고 있지만, 이 지지 기재가 존재할 때의 이 지지 기재의 두께 방향의 위상차에 의한 액정층의 행동을 고려한 위상 보상은, 개시되어 있지 않다.
또한, 〔특허 문헌4〕에는 관찰 방향에 따라 백의 색 변화가 발생하는 것을 해결하는 수단이 개시되어 있다. 그러나, 흑 표시 특성 개선에 대해서는 언급되어 있지 않다.
또한, 〔특허 문헌5〕에는, 흑 표시의 시야각 특성을 개선하기 위해서, 편광판의 한쪽 내측에 위상차판을 배치하는 구성이 개시되어 있다. 이 방식은 편광판의 양측에 배치된 지지 기재 TAC의 영향도 고려하고 있지만, 편측에 1매의 위상 보상으로는 경사 시야각에 있어서, 충분히 흑이 가라앉지 않을 뿐만 아니라, 액정층의 파장 분산에 의한 착색을 저감하는 구성으로 되어 있지는 않다는 것이, 우리들의 검토로 판명되었다. 또한, 우리의 본 발명인 흑 표시시의 액정 분자의 배향축(지상축)이 입사측의 편광판의 흡수축에 평행인가 수직인가에 따른 위상 보상의 차이에 대해서는 개시되어 있지 않다. 또한, 실시예에서는, 액정 분자의 배향축이 입사측 편광판의 흡수축에 수직인 구성에 대해서만 개시되어 있다. 또한, 편측 1매의 위상 보상 방식에서는, 방위에 따라 색 변화가 발생하는 문제가 있다는 것이 우리들의 검토로 판명되었다.
또한, 〔특허 문헌6〕에는 RGB 컬러 필터의 두께와 위상 보상판에 관한 개시가 있다.
〔특허 문헌1〕일본 특공소 공개 63-21907호 공보
〔특허 문헌2〕일본 특허 공개 평9-80424호 공보
〔특허 문헌3〕일본 특허 공개 2001-350022호 공보
〔특허 문헌4〕일본 특허 제3204182호 공보
〔특허 문헌5〕일본 특허 제2982869호 공보
〔특허 문헌6〕일본 특허 공개 2001-290149호 공보
해결하고자 하는 문제점은, 수평 방향으로 배향한 액정 분자를 가로 방향의 전계를 인가함으로써 광의 투과·차단을 제어하는 인 플레인 스위칭(IPS) 모드의 액정 표시 장치에 있어서, 흑 표시에서의 경사 방향의 휘도 상승 및 착색이 발생하는 점이다.
IPS 모드는 수평 방향으로 균일한 배향을 한 액정 분자와, 흡수축이 화면 정면에 대하여 상하와 좌우의 방향을 향하여 직교하도록 배치한 2매의 편광판을 이용하고 있고, 상하 좌우 방향으로부터 화면을 비스듬히 볼 때에는, 2매의 편광판의 흡수축은 직교하여 보이는 위치 관계에 있고, 균일 배향의 액정 분자와 한쪽의 편광판 흡수축은 평행하기 때문에, 충분히 흑 휘도를 작게 할 수 있다. 이에 대하여 방위각 45°의 방향으로부터 화면을 비스듬히 보면, 2매의 편광판의 흡수축이 이루는 각도가 90°로부터 어긋나기 때문에, 투과광이 복굴절을 발생하여 빛이 누설되기 때문에 충분히 흑 휘도를 작게 할 수 없다. 나아가서는, 파장에 따라 경사 방향의 광 누설량이 달라, 착색을 발생한다. 그래서, 본 발명은 전 방위의 모든 각도에서, 양호한 표시(특히 흑 표시)를 얻기 위해서, 흡수축에 대하여 방위각 ±45°, ±135°의 경사 방향에서는 흑 표시의 휘도 상승과 착색을 모두 저감하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과, 배면에 조명 장치를 포함한 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판, 및, 상기 제2 편광판의 각각의 내측에, 투과 편광의 편광 상태를 보상하는 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름이 배치되고, 상기 각각의 광학 위상 보상 필름의 면내의 지상축이 각각의 편광판 흡수축과 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각도가 0°∼2°)이고, 각각의 광학 보상 필름의 면내의 리터데이션 Δnr1·dr1(제1 광학 위상 보상 필름)과 Δnr2·dr2(제2 광학 위상 보상 필름)의 대소 관계가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, 0㎚<Δnr1·dr1<Δnr2·dr2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, Δnr1·d1>Δnr2·d2>0㎚인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과, 조명 장치를 포함한 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R1·h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R2·h2가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, R1·h1>R2·h2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, R1·h1<R2·h2인 것을 특징으로 한다.
그 밖의 수단은 실시예에서 상세히 설명한다.
이하, 본 발명의 내용을 구체적으로 설명한다.
액정 TV가 대두하는 가운데, 자발광이 아닌 액정 디스플레이는, 백 표시시에 는 어떻게 조명 장치로부터의 빛을 투과하고, 흑 표시시에는 어떻게 빛을 차단할지가 중요하다. 본 발명은 특히 흑 표시의 경사로부터 보았을 때에 휘도 저감과 동시에 어떻게 착색을 없앨지에 관한 것이다.
우선, 흑 표시시에 경사 방향으로부터 본 경우, 왜 휘도가 상승하고, 착색이 발생하는지에 대하여 설명하기 전에, 도 7을 이용하여 정의로 나타낸다. 조명 장치로부터의 빛(60)이 입사하여, 액정 소자에서 빛이 변조되고, 표시면(10D)으로부터 빛이 출사할 때, 표시면(10D)의 법선 방향 80N, 좌우 방향을 70H, 상하 방향을 70V로 하고, 시인 방향 80V를 취하면, 시야각(82)을 θ, 시인 방향 80V의 표시면(10D)으로의 사영을 80A로 하고, 수평 방향(70H)과의 이루는 각을 방위각(81)으로 하고, Φ로 나타낸다.
다음에, 직교하는 한 쌍의 편광판에 있어서, 시야각 θ, 방위각 Φ를, θ≠0°, Φ≠0°, 180°±90°로 하면, 광 누설되는 이유에 대하여 생각한다. 도 9의 좌도에 도시한 바와 같이 2매의 편광판의 흡수축(11CA과 12CA)(또는 투과축(11CT, 12CT))을 직교시킨 경우, 편광판의 법선 방향으로부터 입사한 빛은, 입사측의 편광판에서 직선 편광으로 되고, 출사측의 편광판에 의해 흡수되어, 흑 표시를 할 수 있다. 한편, 도 9의 우측 도면에 도시한 바와 같이, 경사 방향으로부터 본 경우에(θ≠0°, Φ≠0°, 180°, ±90°)는, 반대측의 편광판의 투과축과 평행한 성분을 갖고, 반대측의 편광판에서 빛이 완전하게는 차단되지 않고 광 누설을 발생한다. 또한, 직교하는 편광판 사이에 평행 배향의 액정층이 배치된 경우, 액정층의 배향축이 입사측 편광판의 흡수축과 평행하면 액정층의 영향을 받지 않지만, 액정층의 배향축이 어긋나거나 혹은 2매의 편광판이 직교로부터 어긋나면 액정층의 영향을 받는 것이 우리들의 검토로 판명되었다.
이들 편광 상태를 이해하기 위해서는, 포앙칼레 구 표시를 사용하면 매우 이해하기 쉽다. 포앙칼레 구 표시에 대해서는, 〔비 특허 문헌1〕 응용 물리학회 광학 간담회편 「결정 광학」 모리키타(森北) 출판 주식회사 출판 1984년 제1판 제4쇄 발행, 제5장 p102∼p163에 개시되어 있다. 스토크스 파라미터 S0, S1, S2, S3은, 빛의 진행 방향의 수직인 면에서 x, y 축을 취하고, 그 전계 진폭을 각각 Ex, Ey로 하고, Ex와 Ey의 상대적 위상차를 δ(=δy-δx)로 하면,
Figure 112004043677353-pat00001
로 표현되고, 완전 편광의 경우 SO2=S12+S22+S32로 된다. 또한, 이것을 포앙칼레 구상에 표시하면, 도 8에 도시된 바와 같다. 즉, 공간 직교 좌표계의 각 축에 S1, S2, S3축을 취하고, 편광 상태를 나타내는 S점은, 강도 S0의 반경으로 하는 구면상에 위치한다. 어떤 편광 상태 S의 점을 취하여, 위도 La 및 경도 Lo를 이용하여 표시하면, 완전 편광의 경우, SO2=S12+S22+S32이기 때문에, 반경 1인 구를 생각하여,
Figure 112004043677353-pat00002
로 된다. 여기서, 포앙칼레 구상에서는, 상반구는 우회전의 편광, 하반구는 좌회전의 편광, 적도 위는 직선 편광, 상하 양극은 각각 우측 원편광, 좌측 원편광이 배치된다.
도 9의 상태를 포앙칼레 구상으로 생각하면 도 10에 도시된 바와 같다. 여기서, 도 10은 방위각 Φ=45°, θ=60°에서 본 경우에, 우측도는 S1-S2면으로의, 좌도는 S1-S3면으로의 사영을 도시한다. 빛의 입사측의 편광판 투과축(12CT)의 편광 상태는 (200T), 흡수축(12CA)에 편광 성분을 갖는 직선 편광은 (200A), 출사측의 편광판 투과축(11CT)은 (201T), 흡수축(11CA)에 편광 성분을 갖는 직선 편광은 (201A)로 나타난다. 따라서, (200T)와 (201A)의 거리(311)가 광 누설로 된다는 것을 알았다. 따라서, (200T)의 편광 상태를 (201A)의 편광 상태로, 변환(300)을 행함으로써 광 누설을 없앨 수 있음을 알 수 있다.
도 10은 편광층만의 이상 상태를 생각했지만, 통상의 편광판은 편광층의 양측에 지지 기재가 배치되어 있고, 그 지지 기재가 통상 트리 아세틸 셀룰로스(TAC)로 이루어지고, 면내의 위상차가 거의 없지만, 두께 방향에 리터데이션 R·h를 갖고 있다. 여기서, 지지 기재의 면내의 굴절율 nx, ny, 두께 방향의 굴절율 nz, 두 께 h로 하면,
Figure 112004043677353-pat00003
로서 표현된다.
이 리터데이션 R·h에 의해, 수직 입사에서는 편광 상태에 영향을 받지 않지만, 경사 입사시에 지지 기재의 영향을 받아 편광 상태가 변화한다. 여기서, 도 4에 도시하는 광학적인 층 구성으로 편광 상태의 변화를 생각한다. 액정층(15)의 양측에 편광판(11, 12)이 배치되고, 입사측 편광판(12)의 내측에는 지지 기재(12B), 출사측 편광판(11)은 내측에 지지 기재(11B)가 배치되어 있다. 여기서, 액정의 배향축(15S)은 입사측 편광판(12)의 흡수축(12CA)에 평행, 투과축(12CT)에 수직이고, 출사측 편광판(11)의 흡수축(11CA)에 수직, 투과축(11CT)에 평행하게 배치하며, 이것을 0-mode라고 부르고, 도 6에 도시한 바와 같이 상하 편광판의 축이 90° 회전하고 있는 경우, 즉, 액정의 배향축(15S)은, 입사측 편광판(12)의 흡수축(12CA)에 수직, 투과축(12CT)에 평행하고, 출사측 편광판(11)의 흡수축(11CA)에 평행, 투과축(11CT)에 수직으로 배치한 경우를 E-mode라고 부른다. 또한 통상은, 편광층(11C, 12C)의 외측에 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 지지 기재(11A, 12A)가 배치되지만 편광 상태를 생각할 때에서는 필요가 없기 때문에 생략했다. 이 도 4의 구성에 대하여, 포앙칼레 구상에서 편광 상태의 변화를 도 11의 좌도를 이용하여 생각한다. 여기서, 액정층(15)의 굴절율 이방성 ΔnLC, 그 갭을 dLC로 하고, 그 곱 ΔnLC·dLC를 리터데이션이라고 칭한다. 또한, 이하 단서가 없는 경우에는, 각 물성값은 파장 550㎚ 광의 값으로 하여 생각한다. 도 10과 같이 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각하면, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태는 (200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(202)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전(301)하여, 편광 상태(203)의 우회전의 타원 편광으로 변환된다. 또한 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(204)의 우회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(204)와 (201A)의 거리(310)분만큼 광이 누설되게 된다.
나아가서는, 도 11의 좌도에서는 550㎚의 빛에 대하여 생각했지만, 도 11의 우측도에서 도 4의 구성에 대하여, 가시광 영역은 380㎚∼780㎚이기 때문에, 대략 등가인 400㎚∼700㎚의 빛에 대하여 생각한다. 도 10과 같이 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각하면, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태는 (200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 Rh1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(212)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 편광 상태(212)의 직선의 길이는, 파장에 따라 리터데이션이 서로 다르기 때문에, 광의 파장으로부터 서로 다른 편광 상태로 변환되는 것을 나타낸다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전하여, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(213)의 타원 편광으로 변환된다. 도면으로부터도 알 수 있는 바와 같이 단파장에서는 좌회전의 타원 편광이고, 장파장에서는 우회전의 타원 편광으로 된다. 또한 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(214)의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(214)와 (201A)의 거리의 분만큼 광이 누설되고, 파장에 따라 빛의 누설량이 다르다는 것을 알았다. 따라서, 경사로부터 본 경우 착색이 발생한다는 것을 이해할 수 있다.
다음에, 본 발명을 도 12, 도 13을 이용하여 설명한다. 본 발명의 액정 표시 장치의 구성을 도 2에 도시한다. 광 입사측의 제1 편광판(12)을 구비한 제1 기판(16)과 다른 한쪽의 제2 편광판(11)을 구비한 제2 기판(14) 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)으로 배치되고, 액정층(15)의 액정 분자가 상기 기판(14, 16)에 평행한 방향으로 배향되고, 제1 기판(16)에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 액정 분자가 상기 제1 기판(16)에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층(15)이 2매의 기판(14, 16) 사이에 협지되어 있다. 또한, 제1 기판(16) 또는 제2 기판(14) 중 어느 한쪽의 기판의 액정층(15)에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군이 마련되고, 배면에 조명 장치(50)가 배치되어 있다. 도 2의 구성에 있어서, 광학적 구성은 도 4로 된다.
도 12의 좌도에 있어서, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각하면, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태는 (200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(242)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전(341)하여, 편광 상태(243)의 우회전의 타원 편광으로 변환된다. 또한 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(244)의 우회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(244)와 (201A)의 거리(312)분만큼 광이 누설되게 된다. 여기서, 도 4의 0-mode에서는, 도 11과 비교하여, 입사측의 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1을 크게 하고, 출사측의 편광판 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2를 작게 하는 것에 의해, 광 누설(312)을 작게 함으로써 가능하다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 12의 우측 도면에 도시한 바와 같이, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC를 크게 하고, R1·h1>R2·h2로 함으로써, 액정층(15)에 의한 편광 상태의 변화(351)를 받아, 편광 상태는 (200T)→(252)→(253)→(254)로 변화하여, 광 누설을 작게 할 수 있다. 또한 바람직하게는, 도 13의 좌도에 도시한 바와 같이, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC를 크게 하고, 리터데이션 ΔnLC·dLC에 맞추어, 최적의 R1·h1>R2·h2의 관계를 적용하면, 액정층(15)에 의한 편광 상태의 변화(361)를 받아, 편광 상태는 (200T)→(262)→(263)→(264)로 변화하여, 광 누설을 없앨 수 있다.
다음에, 도 13의 우측도에서 도 4의 구성에 대하여 대략 가시광 영역인 400㎚∼700㎚의 빛의 파장 의존성에 대하여 생각한다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각하면, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태는 (200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(272)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 편광 상태(272)의 직선의 길이는, 파장에 따라 리터데이션이 서로 다르기 때문에, 광의 파장으로부터 서로 다른 편광 상태로 변환되는 것을 나타낸다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전하여, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(273)의 타원 편광으로 변환된다. 도면으로부터도 알 수 있는 바와 같이 단파장에서는 좌회전의 타원 편광이고, 장파장에서는 우회전의 타원 편광으로 된다. 또한 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(274)의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(274) 와 (201A)의 거리의 분만큼 광 누설이 발생하지만, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC를 크게 하고, 리터데이션 ΔnLC·dLC에 맞추어, 최적의 R1·h1>R2·h2의 관계를 적용하면, 어떤 파장에서 광 누설을 없애, 그에 따른 다른 파장도 광 누설이 작아지고, 전체적인 광 누설을 대폭 저감할 수 있다.
또한 바람직하게는, 리터데이션 ΔnLC·dLC를 적, 녹, 청의 화소로 바꾸기 위해서, 각각의 액정층(15)의 셀 갭 dR, dG, dB를 dR>dG>dB로 함으로써, 도 29에 도시하는 400㎚∼700㎚의 파장에 있어서의 편광 상태(273)의 변화를 대폭 저감(도 14와 비교)할 수 있고, 광 누설뿐만 아니라, 색 변화도 대폭 저감할 수 있다는 것을 알았다.
또한, 마찬가지 검토를 도 6의 E-mode에 대하여 검토한 결과, 지지 기재(12B와 11B)의 리터데이션 R1·h1<R2·h2의 관계를 적용하면, 마찬가지로 시야각 특성을 개선할 수 있음이 판명되었다.
이상으로부터, 광 입사측의 제1 편광판(12)을 구비한 제1 기판(16)과 다른 한쪽의 제2 편광판(11)을 구비한 제2 기판(14) 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)으로 배치되고, 액정층(15)의 액정 분자가 상기 기판(14, 16)에 평행한 방향으로 배향되고, 제1 기판(16)에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 액정 분자가 상기 제1 기판(16)에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층(15)이 2매의 기판(14, 16) 사이에 협지되어 있다. 또한, 제1 기판(16) 또는 제2 기판(14) 중 어느 한쪽의 기판의 액정층(15)에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군이 마련되고, 배면에 조명 장치(50)가 배치되고, 상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측, 또는 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R1·h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R2·h2가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, R1·h1>R2·h2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, R1·h1<R2·h2인 경우, 비약적으로 시야각을 개선할 수 있다는 것이 판명되었다.
또한, 지지 기재(12B와 11B)를 동일 재료를 이용하면, (수학식 3)으로부터, 지지 기재의 굴절율 nx, ny, nz가 대략 동일하고, 지지 기재의 각각의 두께 h1, h2로 하면, 상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측 또는 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h2가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, h1>h2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, h1<h2인 경우, 비약적으로 시야각을 개선할 수 있다는 것이 판명되었다.
또한, 편광판의 지지 기재에 두께 방향의 리터데이션이 존재하는 경우에, 광학 위상 보상 필름을 적용하여 시야각을 개선한 본 발명에 대하여 설명한다. 우선, 본 발명의 액정 표시 장치의 구성도를 도 1에 도시한다. 본 발명은 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측 또는 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판, 및, 상기 제2 편광판의 각각의 내측에, 투과 편광의 편광 상태를 보상하는 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름이 배치되고, 상기 각각의 광학 위상 보상 필름의 면내의 지상축이 각각의 편광판 흡수축과 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각도가 0°∼2°)이고, 각각의 광학 보상 필름의 면내의 리터데이션 Δnr1·dr1(제1 광학 위상 보상 필름)과 Δnr2·dr2(제2 광학 위상 보상 필름)의 대소 관계가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, 0㎚<Δnr1·dr1<Δnr2·dr2, 또는 5㎚<Δnr1·dr1<Δnr2·dr2인 액정 표시 장치이다.
여기서, 광학 위상 보상 필름의 면내의 굴절율 nx, ny, 두께 방향의 굴절율 nz, 두께 dr, 면내의 지상축을 x 축으로 하면, 면내 리터데이션 Δnr·dr과, Nz 계수는, 각각 수식(수학식 4)(수학식 5)으로 주어진다.
Figure 112004043677353-pat00004
Figure 112004043677353-pat00005
또한, 필름면 내에 이상 광선의 광학축이 있는 광학 위상 보상 필름을 a-plate라고 부르고, 이상 광선의 광학축이 필름면에 수직인 방향에 있는 광학 위상 보상 필름을 c-plate라고 부르고, 항상 광선의 굴절율이 이상 광선의 굴절율보다 높은 것을 플러스, 낮은 것을 마이너스라고 부른다. 즉, Nz=0은 마이너스의 a-plate, Nz=1은 플러스의 a-plate, Nz=∞는 마이너스의 c-plate, Nz=-∞는 플러스의 c-plate라고 칭한다.
여기서, 도 1의 구성의 광학적 층 구성을 도 3에 도시한다. 액정층(15)의 양측에 편광판(11, 12)이 배치되고, 입사측 편광판(12)의 내측에는 지지 기재(12B), 출사측 편광판(11)은 내측에 지지 기재(11B)가 배치되고, 각각의 내측에 제1 광학 위상 보상 필름(14)과 제2 광학 위상 보상 필름(13)이 배치되어 있다. 여기서, 액정의 배향축(15S)은, 입사측 편광판(12)의 흡수축(12CA)에 평행, 투과축(12CT)에 수직이고, 출사측 편광판(11)의 흡수축(11CA)에 수직, 투과축(11CT)에 평행하게 배치되며, 이것을 0-mode라고 부르고, 도 5에 도시한 바와 같이 상하 편광판의 축이 90° 회전하고 있는 경우, 즉, 액정의 배향축(15S)은, 입사측 편광판(12)의 흡수축(12CA)에 수직, 투과축(12CT)에 평행하고, 출사측 편광판(11)의 흡수축(11CA)에 평행, 투과축(11CT)에 수직으로 배치한 경우를 E-mode라고 부른다. 또한 통상은, 편광층(11C, 12C)의 외측에 도 1에 도시한 바와 같이 지지 기재(11A, 12A)가 배치되지만 편광 상태를 생각할 때에서는 필요없기 때문에 생략했다. 또한, 각각의 광학 위상 보상 필름의 면내의 지상축(14S, 13S)은, 각각의 측의 편광판의 흡수축(12CA, 11CA)에 평행한 배치로 했다. 이 도 1, 즉, 도 3의 구성에 대하여, 포앙칼레 구상에서 편광 상태의 변화를 도 14를 이용하여 생각한다.
도 14에서는 대략 가시광 영역인 400㎚∼700㎚의 빛의 파장 의존성에 대하여 생각한다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각한다. 여기서, 제1 광학 위상 보상 필름(14)의 Δnr1·dr1=142㎚, Nz1=0.0, 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Δnr2·dr2=252㎚, Nz=0.0으로 했다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°에 있어서의 입사광은, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태(200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(232)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 편광 상태(232)의 직선의 길이는, 파장에 따라 리터데이션이 서로 다르기 때문에, 광의 파장으로부터 서로 다른 편광 상태로 변환되는 것을 나타낸다. 또한, 제1 광학 위상 보상 필름(13)은, Nz1=0.0이고, 지상축(14S)이 편광판(12)의 흡수축(12CA)과 평행하기 때문에, (201A)를 회전의 중심으로 하여 시계 방향으로 리터데이션 Δnr1·dr1분만큼 회전되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(233)로 변환된다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전(331)하여, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(234)의 타원 편광으로 변환된다. 다음에, 이 액정층(15)에 의한 파장 분산을 보상하도록, 제2 광학 위상 보상 필름(13)에 의해, 그 지상축(13S)이 액정층(15)의 배향 방향(15S)에 수직으로 배치되고, Nz=0.0이기 때문에, (200T)를 회전 중심으로 하여 반시계 방향으로 리터데이션 Δnr2·dr2분만큼 회전(332)되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(235)로 변환된다. 이 때, 액정층(15)의 리터데이션과 반대 방향으로의 회전이기 때문에 파장 분 산이 보상된다. 또한, 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(236)의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(236)와 (201A)의 거리의 분만큼 광 누설이 발생하지만, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC에 맞추어, 최적의 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Δnr1·dr1, Δnr2·dr2로 하고, Δnr1·dr1>Δnr2·dr2로 하면, 시야각에 있어서의 흑 휘도 저감을 실현할 수 있음이 판명되었다. 또한, 이 때의 방위각 의존성은, 도 15에 도시한 바와 같이, 파장에 대하여 방위각 45° 방향에서 가장 파장 의존성이 크지만, 방위각 45° 방향으로부터의 어긋남에 대해서는 대략 대칭인 특성이 얻어져 방위각 의존성을 저감할 수 있었다.
또한, 마찬가지의 검토를 도 5의 E-mode에 대하여 검토한 결과, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Δnr1·dr1, Δnr2·dr2로 하고, Δnr1·dr1<Δnr2·dr2로 하면, 마찬가지로 흑 휘도, 착색의 시야각 특성을 개선할 수 있음이 판명되었다.
또한, 광학 위상 보상 필름(14와 13)을 동일 재료를 이용하면, (수학식 4)으로부터, 광학 위상 보상 필름의 굴절율 nx, ny는 대략 동일하고, 광학 위상 보상 필름의 각각의 두께 dr1, dr2로 하면, 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 내측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판 및, 상기 제2 편광판의 각각의 내측에, 투과 편광의 편광 상태를 보상하는 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름이 배치되고, 상기 각각의 광학 위상 보상 필름의 면내의 지상축이 각각의 편광판 흡수축과 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각도가 0°∼2°)이고, 각각의 광학 보상 필름의 두께 dr1(제1 광학 위상 보상 필름)과 dr2(제2 광학 위상 보상 필름)의 대소 관계가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우(o-mode)는, dr1<dr2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, dr1>dr2인 구성으로 함으로써, 비약적으로 흑 표시 특성의 시야각을 개선할 수 있어, 경사 방향에서 휘도 상승이 없고, 착색도 적은 특성을 얻을 수 있다는 것이 판명되었다.
또한, 편광판의 지지 기재 및 광학 위상 보상 필름의 두께는, 각각 5∼500㎛ 정도이고, 바람직하게는 20㎛ 이상 200㎛ 이하이다.
이하에 구체적인 실시예를 나타내어, 본원 발명의 내용을 더욱 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본원 발명의 내용의 구체예를 나타내는 것이며, 본원 발명이 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또, 본 실시예에서는 〔비 특허 문헌1〕 J.Opt.Soc.Am.의 논문 타이틀 "Optical in Stratified and Anisotropic Media: 4×4-Matrix Formulation" D.W.Berreman저 1972년, volume 62, NO 4, P502∼p510에 개시되어 있는 44 매트릭스 방법을 이용한 광학 시뮬레이션도 이용하여 수치 계산해서 검토한 결과도 포함된다. 여기서, 시뮬레이션에서는, 통상의 백 라이트에 사용되고 있는 3 파장 냉음극 사이의 분광 특성, R, G, B의 컬러 필터의 분광 투과 특성, 편광판 편광층에서는, 닛토전공 제1224DU의 분광 특성을 사용했다. 또한, 광학 위상 보상 필름의 파장 분산은 폴리카보네이트(PC)를 이용했지만 이것에 한정되는 것이 아니다.
액정 셀이나 전극 구조, 기판, 편광판의 편광층, 및 조명 장치는 IPS로서 종래에 이용되는 것을 그대로 적용할 수 있다. 본 발명은 편광판의 편광층 및 추가한 광학 보상 필름에 관한 것이다.
[실시예 1]
본 실시예의 구조를 도 2에, 광학적 배치를 도 4에 도시한다. 본 발명은 조명 장치(50)로서, 냉음극 사이(51)를 이용하여, 그 이면에 반사판(52), 액정 표시 소자(10) 측에 확산판(53) 등의 광학 부재를 배치한 구성이다. 액정 표시 소자(10)는 외측에 편광판(12와 11)을 구비한 투명 기판(16과 14)으로 이루어지고, 그 사이에 평행 배향의 액정층(15)이 협지된 구조이다. 간단히 하기 위해서 배선, 배향막, 박막 트랜지스터 등은 생략하였지만, 매트릭스 표시를 하기 위해서 통상의 능동 소자 구조를 적용할 수 있는 것은 물론이다.
액정층(15)의 물성은, 플러스의 유전 이방성을 갖고, 그 복굴절 ΔnLC=0.0825, 액정 셀의 셀 갭 dLC=4㎛, 양 계면의 프리틸트각 2°, 러빙 방향은 도 4에 있어서, 액정층(15)의 배향 방향(15S)과 평행 방향에서, 각각의 역 방향으로 러빙하고 있다. 액정의 ΔnLC·dLC=330㎚=330/550=0.6λ(파장)로 했다. 또한, 상하의 편광판(11, 12)의 축 방향은, 도 4에 도시한 바와 같이, 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 편광 투과축(12CT)과 출사측 편광판(11)의 편광층(11C)의 편광 투과축(11CT)이 직교하고, 액정층(15)의 액정 배향축(15S)과 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 흡수축(12CA)을 직교시킨 0-mode로 했다.
여기서, 종래부터 제품에 이용되고 있는 편광판의 지지 기재(11A, 11B, 12A, 12B)는 TAC로 이루어지고 그 두께가 약 80㎛였다. 이 때 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율(이하, 단서가 없는 경우 이것을 시야각에 있어서의 흑 투과율 Tb로 나타냄)을 평가하면, 0.9%였다. 또한, 이 때 정면에서의 백 휘도 투과율은 38%였다. Φ=45°, θ=60°에 있어서의 콘트라스트비는 40 이하였다. 또한, 흑 휘도 투과율을 0.35% 이하로 함으로써, 인간의 시인성으로서, 충분히 흑 휘도가 저감하고 있는 양호한 특성이라는 것이 판명되었다. 그래서, 본 발명에서는 Tb의 투과율 0.9% 미만, 바람직하게는 0.35% 이하로 되는 구성으로 한다.
입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 160㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 80㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒110㎚, R2·h2≒55㎚로 되고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.35%로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 대폭 저감할 수 있었다.
또한, 편광판(11, 12)에서는, 상하의 지지 기재의 두께나 특성이 서로 다르면 필름 자체가 휘는 일이 있는데, 바람직하게는 지지 기재(11A)와 (11B)는 동일 사양, 지지 기재(12A)와 (12B)는 동일 사양이 좋다.
본 실시예에서는 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 R·h를 서로 다른 것으로 했지만, R1·h1=R2·h2=55㎚로 하여, 기판을 형성하는 TFT 보호막이나 배향막 등의 기판 편측의 유기막만 마이너스의 a-plate를 작성하고, 리터데이션 R·h=55㎚로서도, R1·h1=R2·h2=110㎚로 하여, 기판을 형성하는 TFT 보호막이나 배향막 등의 기판 편측의 유기막만 플러스의 a-plate를 작성하여, 리터데이션 R·h=55㎚로서 도, 마찬가지 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이 구성도 상기 구성 R1·h1≠R2·h2에 포함된다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC=412㎚=0.75λ(파장)로 하고, 입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 160㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 0㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒110㎚, R2·h2≒0㎚로 되었다. 이 때 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 0.25% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 더욱 저감할 수 있었다.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC=412㎚=0.75λ(파장)로 하고, 입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 160㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 40㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒110㎚, R2·h2≒38㎚로 되었다. 이 때 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 0.35% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있었다. 이에 대해서는, 도 12의 우측도에서, 입사측 편광판의 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1을 크게 하고, 출사측 편광판의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2를 제로로 하고, 액정층의 ΔnLC·dLC=0.75λ로 하면, 액정층(15)에 의해, (200T)를 중심으로 0.75λ 회전하기 때문에, 리터데이션 R1·h1에서 회전되는 S3의 길이(200T)와 (252)의 거리와, (200T)와 (201A)의 거리에서 표시키는 S1의 길이를 동일하게 하면, 흑 휘도를 저감할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 13의 우측도에서도 마찬가지로 파장 분산을 고려해도 피 시감도 특성이 높은 550㎚의 파장에 맞춤으로써 흑 휘도 저감을 도모할 수 있다.
[실시예 4]
실시예 1∼3에 있어서, 액정의 275㎚=0.5λ<ΔnLC·dLC<550㎚=1.0λ로 하고, 입사측 편광판(12)의 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1과 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2의 관계를 R1·h1>R2·h2로 함으로써, 동일 리터데이션일 때와 비교하여, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.9% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있음이 판명되었다. 또한 바람직하게는, 액정의 330㎚<ΔnLC·dLC<490㎚로 하고, 입사측 편광판(12)의 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1과 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2의 관계를 R1·h1>R2·h2로 함으로써, 동일 리터데이션일 때와 비교하여, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.45% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있다는 것이 판명되었다.
또한 바람직하게는, R1·h1>50㎚, R2·h2<50㎚로 함으로써, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.35% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있다는 것이 판명되었다.
또한, 본 실시예에서는 액정층(15)의 틸트각을 2°로 했지만, 틸트각을 바꾸어 검토한 결과, 틸트각 3° 이하이면 대략 마찬가지 특성이 얻어지는 것이 판명되었다. 따라서, 바람직하게는, 액정 배향의 틸트각을 3° 이하로 한 역 병렬 배향(러빙 방향이 상하 동일 방향)하거나, 러빙 방향을 동일하게 하여 틸트각을 캔슬할 수 있는 병렬 배향이 좋다는 것이 판명되었다.
[실시예 5]
본 실시예의 구조를 도 2에, 광학적 배치를 도 6에 도시한다. 본 발명의 구성은 실시예 1∼4와 마찬가지이지만, 광학축 배치가 도 4와는 다르고 도 6에 도시한 바와 같이, 상하의 편광판(11, 12)의 축 방향은, 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 편광 투과축(12CT)과 출사측 편광판(11)의 편광층(11C)의 편광 투과축(11CT)은 직교하고, 액정층(15)의 액정 배향축(15S)과 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 직교시킨 E-mode로 했다.
액정층(15)의 물성은 플러스의 유전 이방성을 갖고, 그 복굴절 ΔnLC=0.0825, 액정 셀의 셀 갭 dLC=4㎛, 양 계면의 프리틸트각 2°, 러빙 방향은 도 6에 있어서, 액정층(15)의 배향 방향(15S)과 평행 방향에서, 각각의 역 방향으로 러빙하고 있다. 액정의 ΔnLC·dLC=330㎚=330/550=0.6λ(파장)로 하였다.
여기서, 종래부터 제품에 이용되고 있는 편광판의 지지 기재(11A, 11B, 12A, 12B)는 TAC로 이루어지고 그 두께가 약 80㎛였다. 이 때 방위각 Φ=45°, 시야각 θ-60°의 흑 휘도 투과율(이하, 단서가 없는 경우 이것을 시야각에 있어서의 흑 투과율 Tb로 나타냄)을 평가하면, 0.9%였다. 또한, 이 때의 정면에서의 백 휘도 투과율은 38%였다. Φ=45°, θ=60°에 있어서의 콘트라스트비는 40 이하였다. 또한, 흑 휘도 투과율을 0.35% 이하로 함으로써, 인간의 시인성으로서, 충분히 흑 휘도가 저감하고 있는 양호한 특성이라는 것이 판명되었다. 그래서, 본 발명에서는 Tb의 투과율 0.9% 미만, 바람직하게는 0.35% 이하로 되는 구성으로 한다.
입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 80㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 160㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒55㎚, R2·h2≒110㎚로 되고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는 약 0.35%로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 대폭 저감할 수 있었다.
[실시예 6]
실시예 5에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC=412㎚=0.75λ(파장)로 하고, 입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 0㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 160㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒0㎚, R2·h2≒110㎚로 되었다. 이 때 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는 0.25% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 더욱 저감할 수 있었다.
[실시예 7]
실시예 5에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC=412㎚=0.75λ(파장)로 하고, 입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 40㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 160㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒38㎚, R2·h2≒110㎚로 되었다. 이 때 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 0.35% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있었다.
[실시예 8]
실시예 5∼7에 있어서, 액정의 275㎚=0.5λ<ΔnLC·dLC<550㎚=1.0λ로 하고, 입사측 편광판(12)의 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1과 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2의 관계를 R1·h1<R2·h2로 함으로써, 동일 리터데이션일 때와 비교하여, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.9% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있음이 판명되었다. 또한 바람직하게는, 액정의 330㎚<ΔnLC·dLC<490㎚로 하고, 입사측 편광판(12)의 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1과 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2의 관계를 R1·h1<R2·h2로 함으로써, 동일 리터데이션일 때와 비교하여, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.45% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있다는 것이 판명되었다.
또한 바람직하게는, R1·h1<50㎚, R2·h2>50㎚로 함으로써, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는 약 0.35% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 저감할 수 있다는 것이 판명되었다.
또한 본 실시예에서는, 액정층(15)의 틸트각을 2°로 했지만, 틸트각을 바꾸어 검토한 결과, 틸트각 3° 이하이면 대략 마찬가지의 특성이 얻어진다는 것이 판명되었다. 따라서, 바람직하게는 액정 배향의 틸트각을 3° 이하로 한 역 병렬 배향(러빙 방향이 상하 동일 방향)하거나, 러빙 방향을 동일하게 하여 틸트각을 캔슬할 수 있는 병렬 배향이 좋다는 것이 판명되었다.
[실시예 9]
본 실시예의 구조를 도 1에, 광학적 배치를 도 3에 도시한다. 본 발명은 조명 장치(50)로서, 냉음극 사이(51)를 이용하여, 그 이면에 반사판(52), 액정 표시 소자(10)측에 확산판(53) 등의 광학 부재를 배치한 구성이다. 액정 표시 소자(10)는 외측에 편광판(12와 11)을 구비한 투명 기판(16과 14)으로 이루어지고, 그 사이에 평행 배향의 액정층(15)이 협지된 구조이다. 또한, 각각의 편광판(12, 11)의 내측에 광학 보상 필름(14, 13)이 배치된 구조이다. 간단히 하기 위해서 배선, 배향막, 박막 트랜지스터 등은 생략하였지만, 매트릭스 표시를 하기 위해서 통상의 능동 소자 구조를 적용할 수 있는 것은 물론이다.
액정층(15)의 물성은 플러스의 유전 이방성을 갖고, 그 복굴절 ΔnLC=0.0825, 액정 셀의 셀 갭 dLC=4㎛, 양 계면의 프리틸트각 2°, 러빙 방향은 도 3에 있어서, 액정층(15)의 배향 방향(15S)과 평행 방향에서, 각각의 역 방향으로 러빙하고 있다. 액정의 ΔnLC·dLC=330㎚=330/550=0.6λ(파장)로 했다. 또한, 상하의 편광판(11, 12)의 축 방향은, 도 3에 도시한 바와 같이, 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 편광 투과축(12CT)과 출사측 편광판(11)의 편광층(11C)의 편광 투과축(11CT)이 직교하고, 액정층(15)의 액정 배향축(15S)과 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 흡수축(12CA)을 직교시킨 0-mode로 했다. 또한, 광학 위상 보상 필름(14, 13)의 지상축(14S, 13S)은 각각의 편광판의 편광층에 평행한 배치로 했다. 즉, 입사측의 광학 위상 보상 필름(14)의 지상축(14S)은, 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 흡수축(12CA)과 평행하고, 출사측 광학 위상 보상 필름(13)의 지상축(13S)은, 출사측 편광판(11)의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)과 평행하다.
여기서, 광학 위상 보상 필름(14, 13)이 없는 경우, 실시예 1에 상술한 바와 같이 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율(이하, 단서가 없는 경우 이것을 시야각에 있어서의 흑 투과율 Tb로 나타냄)을 평가하면, 0.9%였다. 또한, 이 때의 정면에서의 백 휘도 투과율은 38%였다. Φ=45°, θ=60°에 있어서의 콘트라스트비는 40 이하였다. 또한, 흑 휘도 투과율을 0.35% 이하로 함으로써, 인간의 시인성으로서, 충분히 흑 휘도가 저감하고 있는 양호한 특성이라는 것이 판명되었다. 그래서, 본 발명에서는 Tb의 투과율 0.9% 미만, 바람직하게는 0.35% 이하로 되는 구성으로 한다.
본 실시예에서는, 종래부터 제품에 이용되고 있는 편광판의 지지 기재(11A, 11B, 12A, 12B)는 TAC로 이루어지고 그 두께가 약 80㎛로 하고, 이 때, 입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 80㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 80㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒R2·h2≒55㎚였다. 또한, 입사측 광학 보상 필름(14)의 리터데이션 Δnr1·dr1≒142㎚, Nz≒0.0, 출사측 광학 보상 필름(13)의 리터데이션 Δnr2·dr2≒252㎚, Nz≒0.0으로 했다.
도 14에서는 대략 가시광 영역인 400㎚∼700㎚의 빛의 파장 의존성에 대하여 생각한다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각한다. 여기서, 제1 광학 위상 보상 필름(14)의 Δnr1·dr1=142㎚, Nz1=0.0, 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Δnr2·dr2=252㎚, Nz=0.0으로 했다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°에 있어서의 입사광은, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태(200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(232)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 편광 상태(232)의 직선의 길이는, 파장에 따라 리터데이션이 서로 다르기 때문에, 광의 파장으로부터 서로 다른 편광 상태로 변환되는 것을 나타낸다. 또한, 제1 광학 위상 보상 필름(13)은, Nz1=0.0이고, 지상축(14S)을 편광판(12)의 흡수축(12CA)과 평행하게 하기 위해서, (201A)를 회전의 중심으로 하여 시계 방향으로 리터데이션 Δnr1·dr1분만큼 회전되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(233)로 변환된다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전(331)하여, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(234)의 타원 편광으로 변환된다. 다음에, 이 액정층(15)에 의한 파장 분산을 보상하도록, 제2 광학 위상 보상 필름(13)에 의해, 그 지상축(13S)이 액정층(15)의 배향 방향(15S)에 수직으로 배치되고, Nz=0.0이기 때문에, (200T)를 회전 중심으로 하여 반시계 방향으로 리터데이션 Δnr2·dr2분만큼 회전(332)되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(235)로 변환된다. 이 때, 액정층(15)의 리터데이션과 반대 방향으로의 회전이기 때문에 파장 분산이 보상된다. 또한, 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(236)의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(236)와 (201A)의 거리의 분만큼 광 누설이 발생하지만, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC에 맞추어, 상기 최적의 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Δnr1·dr1, Nz1, Δnr2·dr2, Nz2로 하고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는 약 0.08% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 대폭 저감할 수 있었다. 또한, 이 때 방위각 의존성은 도 15에 도시한 바와 같이, 파장에 대하여 방위각 45° 방 향에서 가장 파장 의존성이 크지만, 방위각 45° 방향으로부터의 어긋남에 대해서는 대략 대칭인 특성이 얻어져 방위각 의존성을 저감할 수 있었다.
[실시예 10]
본 실시예에서는 광학 위상 보상 필름(14, 13)의 물성값만 실시예 9와 다르고 다른 것은 완전 마찬가지이다. 즉, 본 실시예에서는 입사측 광학 보상 필름(14)의 리터데이션 Δnr1·dr1≒138㎚, Nz≒0.5, 출사측 광학 보상 필름(13)의 리터데이션 Δnr2·dr2≒282㎚, Nz≒0.5로 했다.
도 16에서는 대략 가시광 영역인 400㎚∼700㎚의 빛의 파장 의존성에 대하여 생각한다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각한다. 여기서, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°에 있어서의 입사광은, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태(200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(222)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 편광 상태(222)의 직선의 길이는, 파장에 따라 리터데이션이 서로 다르기 때문에, 광의 파장으로부터 서로 다른 편광 상태로 변환되는 것을 나타낸다. 또한, 제1 광학 위상 보상 필름(14)은, Nz1=0.5이고, 지상축(14S)이 편광판(12)의 흡수축(12CA)과 평행하기 때문에, (200T)와 (201A)의 중심인 S1=S3=0을 회전 중심으로 하여 시계 방향으로 리터데이션 Δnr1·dr1분만큼 회전되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(223)로 변환된다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전(321)하여, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(224)의 타원 편광으로 변환된다. 다음에, 이 액정층(15)에 의한 파장 분산을 보상하도록, 제2 광학 위상 보상 필름(13)에 의해, 그 지상축(13S)이 액정층(15)의 배향 방향(15S)에 수직으로 배치되고, Nz=0.5이기 때문에, (200T)와 (201A)의 중심인 S1=S3=0을 회전의 중심으로 하여, 반시계 방향으로 리터데이션 Δnr2·dr2분만큼 회전(322)되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(225)로 변환된다. 이 때, 액정층(15)의 리터데이션과 반대 방향으로의 회전이기 때문에 파장 분산이 보상된다. 또한, 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(226)의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(236)와 (201A)의 거리의 분만큼 광 누설이 발생하지만, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC에 맞추어, 상기 최적의 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Δnr1·dr1, Nz1, Δnr2·dr2, Nz2로 하고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.1% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 대폭 저감할 수 있었다. 또한, 이 때 방위각 의존성은 도 16에 도시한 바와 같이, 파장에 대하여 방위각 45° 방향으로부터 플러스의 방향으로 어긋난다든지, 마이너스의 방향으로 어긋난다든지 하여, 파장 의존성이 변하지만, 방위각에 있어서도 크게 휘도가 상승하는 일이 없고, 착색도 저감할 수 있었다.
[실시예 11]
본 실시예에서는, 광학 위상 보상 필름(14, 13) 및 편광판의 지지 기재(11A, 11B, 12A, 12B)의 물성값만 실시예 9, 10과 다르고, 그 외에는 완전 마찬가지이다.
본 실시예에서는, 편광판의 지지 기재(11A, 11B, 12A, 12B)는 TAC로 이루어지고 그 두께를 약 40㎛로 하며, 이 때, 입사측의 지지 기재(12B)의 두께 h1을 40㎛, 출사측의 지지 기재(11B)의 두께 h2를 40㎛로 하면, 각각의 리터데이션 R1·h1≒R2·h2≒38㎚였다. 또한, 입사측 광학 보상 필름(14)의 리터데이션 Δnr1·dr1≒30㎚, Nz≒0.25, 출사측 광학 보상 필름(13)의 리터데이션 Δnr2·dr2≒173㎚, Nz≒0.25로 했다.
도 18에서는, 대략 가시광 영역인 400㎚∼700㎚의 빛의 파장 의존성에 대하여 생각한다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°로부터 본 경우의 빛에 대하여 생각한다. 여기서, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°에 있어서의 입사광은, 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 투과한 빛의 편광 상태(200T)로 되고, 지지 기재(12B)의 리터데이션 R1·h1에 의해 S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R1·h1분만큼 회전하여, 편광 상태(232A)의 좌회전의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 편광 상태(232A)의 직선의 길이는, 파장에 따라 리터데이션이 서로 다르기 때문에, 광의 파장으로부터 서로 다른 편광 상태로 변환되는 것을 나타낸다. 또한, 제1 광학 위상 보상 필름(14)은 Nz1=0.25이고, 지상축(14S)이 편광판(12)의 흡수축(12CA)과 평행하기 때문에, (201A)와 S1=S3=0의 중앙을 대략 회전의 중심으로 하여 시계 방향으로 리터데이션 Δnr1·dr1분만큼 회전되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(233A)로 변환된다. 또한, 액정층(15)에 의해, (200T)의 점을 중심으로 시계 방향으로 액정층의 리터데이션 ΔnLC·dLC분만큼 회전(331A)하여, 파장에 의 해 확대가 있는 편광 상태(234A)의 타원 편광으로 변환된다. 다음에, 이 액정층(15)에 의한 파장 분산을 보상하도록, 제2 광학 위상 보상 필름(13)에 의해, 그 지상축(13S)이 액정층(15)의 배향 방향(15S)에 수직으로 배치되고, Nz=0.25이기 때문에, (200T)와 S1=S3=0의 중심을 회전의 중심으로 하여, 반시계 방향으로 리터데이션 Δnr2·dr2분만큼 회전(332A)되어, 파장에 의해 확대가 있는 편광 상태(235A) 로 변환된다. 이 때, 액정층(15)의 리터데이션과 반대 방향으로의 회전이기 때문에 파장 분산이 보상된다. 또한, 출사측 편광판(11)의 지지 기재(11B)의 리터데이션 R2·h2에 의해, S1축을 -1측으로부터 보아 시계 방향으로 리터데이션 R2·h2분만큼 회전하여, 편광 상태(236A)의 타원 편광으로 변환된다. 여기서, 출사측의 편광층(11C)의 흡수축(11CA)에 일치하는 편광 상태는 (201A)이고, 편광 상태(236)와 (201A)의 거리의 분만큼 광 누설이 발생하지만, 액정층(15)의 리터데이션 ΔnLC·dLC에 맞추어, 상기 최적의 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Δnr1·dr1, Nz1, Δnr2·dr2, Nz2로 하고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.05% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도를 대폭 저감할 수 있었다. 또한, 이 때 방위각 의존성은 도 19에 도시한 바와 같이, 파장에 대하여 방위각 45° 방향에서 가장 파장 의존성이 크지만, 방위각 45° 방향으로부터의 어긋남에 대해서는 대략 대칭인 특성이 얻어져 방위각 의존성이 저감 가능했다. 그리고 또한, 파장에 대하여 광대역에서 흑 강도를 저감할 수 있고, 착색도 저감할 수 있었다.
[실시예 12]
실시예 9에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC 및, 지지 기재의 R·h를 파라미터로 하여, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz1=Nz2=0.0으로 하고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb를 최소로 하는 Δnr1·dr1, Δnr2·dr2를 구했다. 그 결과를 도 20에 도시한다. 횡축 X는 상하 지지 기재(12B, 11B)의 리터데이션 Rh이고, 종축 Y는, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr1·dr1, Δnr2·dr2를 파라미터로 했다. 곡선(401, 402, 403)은 액정의 ΔnLC·dLC가 각각, 250㎚, 290㎚, 310㎚일 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr2·dr2의 최적값을, 곡선(411, 412, 413)은 액정의 ΔnLC·dLC가 각각, 250㎚, 290㎚, 310㎚일 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr1·dr1의 최적값을 나타낸다. 또한, 영역(400)은 액정의 ΔnLC·dLC를 220㎚∼370㎚까지, 지지 기재의 R·h를 0∼60㎚까지 변화시켰을 때에 최적의 제2 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr2·dr2를 나타내고, 하기 (수학식 6)로 나타나고, 이 때의 최적의 제1 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr1·dr1은, 영역(410)에서 하기 (수학식 7)로 나타나는 것을 알았다. 또한 이 때, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는 약 0.35% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도 및 착색을 대폭 저감할 수 있었다. 또한, 본 검토는 Rh가 60㎚까지의 검토이지만, 60㎚ 이상의 값에 대하여도 유효하다. 또, 검토는 Nz=0.0으로 행하였지만, 각각의 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수가, -0.15<Nz1<0.15, -0.15<Nz2<0.15에서 유효하다는 것을 알았다.
Figure 112004043677353-pat00006
Figure 112004043677353-pat00007
여기서, X는, 상하 지지 기재(12B, 11B)의 두께 방향의 리터데이션이고, X≡Rh≡R1·h1≡R2·h2이다.
[실시예 13]
실시예 10에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC 및, 지지 기재의 R·h를 파라미터로 하여, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz1=Nz2=0.5로 하고, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb를 최소로 하는 Δnr1·dr1, Δnr2·dr2를 구했다. 그 결과를 도 21에 도시한다. 횡축 X는 상하 지지 기재(12B, 11B)의 리터데이션 Rh이고, 종축 Y는 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr1·dr1, Δnr2·dr2를 파라미터로 했다. 곡선(421, 422, 423)은 액정의 ΔnLC·dLC가 각각, 250㎚, 290㎚, 310㎚일 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr2·dr2의 최적값을, 곡선(431, 432, 433)은 액정의 ΔnLC·dLC가 각각, 250㎚, 290㎚, 310㎚일 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr1·dr1의 최적값을 나타낸다. 또한, 영역(420)은, 액정의 ΔnLC·dLC를 220㎚∼370㎚까지, 지지 기재의 R·h를 0∼60㎚까지 변화시켰을 때에 최적의 제2 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr2·dr2를 나타내며, 하기 (수학식 8)로 표현되고, 이 때의 최 적의 제1 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 Δnr1·dr1은, 영역(430)이고, 하기 (수학식 9)로 나타난다는 것을 알았다. 또한, 이 때, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb는, 약 0.35% 이하로 되어, 시야각에 있어서의 흑 휘도 및 착색이 대폭 저감할 수 있었다. 또한, 본 검토는 Rh가 60㎚까지의 검토이지만, 60㎚ 이상의 값에 대하여도 유효하다. 또한, 검토는 Nz=0.5로 행하였지만, 각각의 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수가, 0.35<Nz1<0.65, 0.35<Nz2<0.65에서 유효하다는 것을 알았다.
Figure 112004043677353-pat00008
Figure 112004043677353-pat00009
여기서, X는 상하 지지 기재(12B, 11B)의 두께 방향의 리터데이션이고, X≡Rh≡R1·h1≡R2·h2이다.
[실시예 14]
실시예 9에 있어서, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 하였다. 우선, 제1 광학 위상 보상 필름(14)의 Nz1=0.5로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=310㎚로 했을 때의, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz2를 횡축으로, 리터데이션 Δnr2·dr2, 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토한 결과를 도 22에 나타낸다. 곡선(110)은 최적화했을 때의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 나타내고, 곡선(100A)은 이 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를, 곡선(100B)은 이 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 나타낸다. 그 결과, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz2가, -0.35≤Nz2≤1.0일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하(범위 150)에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, -0.10≤Nz2≤1.0인 120의 범위이고, Δnr1·dr1<Δnr2·dr2에서 조건을 충족시키고, 방위각 의존의 착색도 저감할 수 있음을 알았다. 또한, 도 22는 Nz1=0.5에서 행한 결과이지만, 0.35<Nz1<0.65에서 유효하다.
[실시예 15]
실시예 9에 있어서, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제1 광학 위상 보상 필름(14)의 Nz1=0.0으로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=310㎚로 했을 때의, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz2를 횡축으로, 리터데이션 Δnr2·dr2, 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토한 결과를 도 23에 도시한다. 곡선(111)은 최적화했을 때의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 나타내고, 곡선(101A)은 이 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를, 곡선(101B)은 이 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 나타낸다. 그 결과, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz2가, -0.65≤Nz2 ≤1.0일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하(범위 150)에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, -0.10≤Nz2≤1.0인 121의 범위이고, Δnr1·dr1<Δnr2·dr2에서 조건을 충족시키고, 방위각 의존의 착색도 저감할 수 있음을 알았다. 또한, 도 23은 Nz1=0.0에서 행한 결과이지만, -0.15<Nz1<0.15에서 유효하다.
[실시예 16]
실시예 9에 있어서, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제1 광학 위상 보상 필름(14)의 Nz1=0.25로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=310㎚로 했을 때의, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz2를 횡축으로, 리터데이션 Δnr2·dr2, 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토했다. 그 결과, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz2가, -0.35≤Nz2≤1.0일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, 본 실시예는 Nz1=0.25에서 행한 결과이지만, -0.1<Nz1<0.4에서 유효하다.
[실시예 17]
실시예 9에 있어서, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Nz2=0.5로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=310㎚로 했을 때의, 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz1을 횡축으로, 리터데이션 Δnr1·dr1, 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45 °, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토한 결과를 도 24에 도시한다. 곡선(112)은 최적화했을 때의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 나타내고, 곡선(102A)은 이 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를, 곡선(102B)은 이 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 나타낸다. 그 결과, 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz1이, Nz1≤1.0(범위 122)일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하(범위 150)에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, 도 24는 Nz2=0.5에서 행한 결과이지만, 0.35<Nz2<0.65에서 유효하다.
[실시예 18]
실시예 9에 있어서, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Nz2=0.0으로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=310㎚로 했을 때의, 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz1을 횡축으로, 리터데이션 Δnr1·dr1, 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토한 결과를 도 25에 도시한다. 곡선(113)은 최적화했을 때의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 나타내고, 곡선(103A)은 이 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를, 곡선(103B)은 이 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 나타낸다. 그 결과, 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz1이, Nz1≤0.65(범위 123)일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하(범위 150)에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, 도 25는 Nz2=0.0에서 행한 결과이지만, -0.15<Nz2<0.15에서 유 효하다.
[실시예 19]
실시예 9에 있어서, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Nz2=0.25로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=310㎚로 했을 때의, 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz1을 횡축으로, 리터데이션 Δnr1·dr1, 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토하였다. 그 결과, 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz1이 Nz1≤0.85일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, 본 검토는 0.1<Nz2<0.4에서 유효하다.
[실시예 20]
실시예 9에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC 지지 기재의 R·h 및, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제1 광학 위상 보상 필름(14)과 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Nz 계수를 각각 동일하게 Nz1≒Nz2로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=290㎚로 하고, 또한 상하 편광판의 내측의 지지 기재(12B, 11B)의 두께 방향의 리터데이션 R·h≒R1·h1≒R2·h2≒38㎚로 했다. 이 때의 두께 h는 h=h1≒h2≒40㎛였다. 이 때의, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz1, Nz2를 횡축으로, 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1, 제2 광학 위상 보상 필름의 리 터데이션 Δnr2·dr2를 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토한 결과를 도 27에 도시한다. 곡선(115)은 최적화했을 때의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 나타내고, 곡선(105A)은 이 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를, 곡선(105B)은 이 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 나타낸다. 그 결과, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz1, Nz2가, -1.0≤Nz1≤1.0(범위 125)일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하(범위 150)에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, 도 27은 Nz1=Nz2±0.15에서도 유효하다.
[실시예 21]
실시예 9에 있어서, 액정의 ΔnLC·dLC 지지 기재의 R·h 및, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 파라미터를 변화시켰을 때의 검토 결과이고, 그 이외의 구성 및 파라미터는 실시예 9와 마찬가지로 했다. 우선, 제1 광학 위상 보상 필름(14)과 제2 광학 위상 보상 필름(13)의 Nz 계수를 각각 같이 Nz1≒Nz2로 하고, 액정의 ΔnLC·dLC=250㎚로 하고, 또한 상하 편광판의 내측의 지지 기재(12B, 11B)의 두께 방향의 리터데이션 R·h≒R1·h1≒R2·h2≒38㎚로 했다. 이 때의 두께 h는 h=h1≒h2≒40㎛였다. 이 때의, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz1, Nz2를 횡축으로, 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1, 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를 좌측 종축으로, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 우측 종축으로 취하여, 검토한 결과를 도 28에 도시한다. 곡선(116)은 최적화했을 때의 흑 휘도 투과율 Tb의 최소값을 나타내고, 곡선(106A) 은 이 때의 제2 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr2·dr2를, 곡선(106B)은 이 때의 제1 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 Δnr1·dr1을 나타낸다. 그 결과, 제1, 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz1, Nz2가, -1.0≤Nz1≤1.0(범위 126)일 때, 흑 휘도 투과율은 0.35% 이하(범위 150)에서 흑 휘도 저감을 실현할 수 있다. 또한, 도 28은 Nz1=Nz2±0.15에서도 유효하다.
[실시예 22]
실시예 9∼21은 도 1 및 도 3에 기초하여, 상하의 편광판(11, 12)의 축 방향은, 도 3에 도시한 바와 같이, 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 편광 투과축(12CT)과 출사측 편광판(11)의 편광층(11C)의 편광 투과축(11CT)이 직교하고, 액정층(15)의 액정 배향축(15S)과 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 흡수축(12CA)을 직교시킨 0-mode로 했다. 그러나, 도 1의 구조에 있어서, 상하의 편광판(11, 12)의 축 방향은, 도 5에 도시한 바와 같이, 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 편광 투과축(12CT)과 출사측 편광판(11)의 편광층(11C)의 편광 투과축(11CT)이 직교하고, 액정층(15)의 액정 배향축(15S)과 입사측 편광판(12)의 편광층(12C)의 투과축(12CT)을 직교시킨 E-mode에 대하여 생각한다. 그 결과, 실시예 9∼21에서는, 제1 광학 위상 보상 필름(14)에, 각 실시예의 제2 광학 위상 보상 필름(14)의 값(Δnr2·dr2, Nz2)을, 제2 광학 위상 보상 필름(13)에, 각 실시예 9∼21의 제1 광학 위상 보상 필름(13)의 값(Δnr1·dr1, Nz1)을 적용하는 것과 등가라는 것을 알았다.
또한, 실시예 1∼8에서는, 지지 기재가 면내의 리터데이션이 거의 없기 때문 에 문제가 되지 않는다. 한편, 실시예 9∼22에서는, 광학 위상 보상 필름의 면내리터데이션 Δnr·dr을 갖기 때문에, 제품에서, 축 어긋남이 발생하면, 정면의 콘트라스트비가 저하한다. 이 때문에, 될 수 있으면 면내 리터데이션이 작은 쪽이 좋고, 바람직하게는 상하의 광학 위상 보상 필름의 면내 리터데이션 합이 액정의 리터데이션보다 작은 쪽이 바람직하다.
[실시예 23]
실시예 1에 있어서, 액정 셀의 셀 갭 dLC의 적, 녹, 청의 화소의 셀 갭 dR, dG, dB를 각각, dR≒4.4㎛, dG≒4.0㎛, dB≒3.2㎛로 했다. 각 화소의 액정층의 리터데이션과 파장 λ의 몫 dLC·Δn/λ을 대략 일정하게 했다. 그 이외에는 실시예 1과 동등하다. 도 13에서는 대략 가시 영역 400㎚∼700㎚의 빛에 있어서 편광 상태 변화(273)는 크게 변화하고 있던 것을, 도 29의 273에 도시한 바와 같이, 편광 상태 변화를 대폭 저감할 수 있었다. 그 결과, 도 30의 (500B)에 도시한 바와 같이, 가시 영역(380㎚∼780㎚)의 빛에 있어서 대폭 흑 투과율을 저감할 수 있었다. 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 투과율 Tb는, 0.1% 이하로 되고, 흑 휘도의 대폭 저감을 실현할 수 있었다. 또한 동시에 색 변화도 대폭 저감할 수 있었다. 셀 갭을 적, 녹, 청으로 바꾼 멀티 갭에 있어서는, 액정층을 배향시키기 위한 러빙 처리에서 단차부가 충분히 러빙되지 않을 가능성이 있고, 빛 배향에 의한 배향 처리가 바람직하다.
또한, 본 실시예의 액정의 셀 갭을 dR>dG>dB를 실시예 2∼22에도 적용할 수 있어, 더욱 흑 휘도 저감, 색 변화 저감을 실현할 수 있다.
본 실시예에서는 광학 위상 보상 필름의 리터데이션 R·h를 서로 다른 것으로 했지만, R1·h1=R2·h2=55㎚로 하여, 기판을 형성하는 TFT 보호막이나 배향막 등의 기판 편측의 유기막만 마이너스의 a-plate를 작성하고, 리터데이션 R·h=55㎚로서도, R1·h1=R2·h2=110㎚로 하여, 기판을 형성하는 TFT 보호막이나 배향막 등의 기판 편측의 유기막만 플러스의 a-plate를 작성하여, 리터데이션 R·h=55㎚로서도 마찬가지 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이 구성도 상기 구성 R1·h1≠R2·h2에 포함된다.
[실시예 24]
실시예 23에 있어서, 액정 셀의 셀 갭 dLC의 적, 녹, 청의 화소의 셀 갭 dR, dG, dB를 각각, dR≒3.8㎛, dG≒3.4㎛, dB≒2.7㎛로 하고, 각 화소의 액정층의 리터데이션과 파장 λ의 몫 dLC·Δn/λ을 대략 일정하게 했다. 또한, 입사측(액정층의 상하 어느 쪽이어도 됨)에 액정 배향으로 평행하게 플러스의 일축 이방성(a-plate)을 갖는 광학 위상 보상 필름의 Δnr1·dr1=50㎚를 배치했다. 그 이외에는 실시예 1과 동등하다. 이에 의해, 액정 셀의 리터데이션이 작은 쪽을 광학 위상 보상 필름으로 보충할 수 있고, 그 결과, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 투과율 Tb는, 0.1% 이하로 되어, 실시예 23과 대략 동등한 특성을 얻을 수 있었다. 즉, 흑 휘도의 대폭 저감과 동시에 색 변화도 대폭 저감할 수 있었다.
또한, 본 실시예의 액정의 셀 갭을 dR>dG>dB를 바꿔, 플러스의 일축 이방성 필름(a-plate)을 적용하는 구성은, 실시예 2∼22에도 적용할 수 있어, 더욱 흑 휘도 저감, 색 변화 저감을 실현할 수 있다.
[실시예 25]
실시예 23에 있어서, 액정 셀의 셀 갭 dLC의 적, 녹, 청의 화소의 셀 갭 dR, dG, dB를 각각, dR≒5.0㎛, dG≒4.6㎛, dB≒3.8㎛로 하고, 각 화소의 액정층의 리터데이션과 파장 λ의 몫 dLC·Δn/λ을 대략 일정하게 했다. 또한, 출사측(액정층의 상하 어느 쪽이어도 됨)에 액정 배향과 수직으로 마이너스의 일축 이방성(a-plate)을 갖는 광학 위상 보상 필름의 Δnr2·dr2=50㎚를 배치했다. 그 이외에는 실시예 1과 동등하다. 이에 의해, 액정 셀의 리터데이션이 큰 쪽을 광학 위상 보상 필름으로 보충할 수 있고, 그 결과, 방위각 Φ=45°, 시야각 θ=60°의 흑 투과율 Tb는, 0.1% 이하로 되어, 실시예 23, 24와 대략 동등한 특성을 얻을 수 있었다. 즉, 흑 휘도의 대폭 저감과 동시에 색 변화도 대폭 저감할 수 있었다.
또한, 본 실시예의 액정의 셀 갭을 dR>dG>dB를 바꿔, 마이너스의 일축 이방성(a-plate) 필름을 적용하는 구성은, 실시예 2∼22에도 적용할 수 있어, 더욱 흑 휘도 저감, 색 변화 저감을 실현할 수 있다.
[실시예 26]
본 실시예에서는 편광판 지지 기재가 TAC에 의해 형성되는 경우에, 광학 위상 보상 필름의 수를 저감하면서 시야각에 의한 휘도 변화를 저감시키는 방법을 나타낸다.
우선 도 31에, 액정층(15)과 제2 편광판(11) 사이에 포지티브 c-plate 및 포지티브 a-plate를 배치하는 구성을 나타낸다. 도 31 좌측은 o-mode인 경우, 도 31 우측은 e-mode인 경우를 나타내고 있다. 동도에 있어서, 제1 및 제2 편광판 지지 기재(12B 및 11B)가 모두 TAC에 의해 형성되고, 상술한 바와 같이 네거티브 c-plate와 등가로 되어 있다. 또한, 포지티브 a-plate(13A1)의 지상축(13A1S)은 o-mode인 경우도 e-mode인 경우도 액정층(15)의 지상축(15S)에 평행하고, o-mode인 경우에는, 액정층(15)측에 포지티브 c-plate(13C1)가 배치되고, e-mode인 경우에는, 액정층(15)측에 포지티브 a-plate(13A1)가 배치되어 있다.
도 32에, 포앙칼레 구상에서의 흑 표시 시의 편광 상태 변화를 나타낸다. 도 32 좌측은 o-mode인 경우, 도 32 우측은 e-mode인 경우를 나타내고 있다. 포앙칼레 구의 S1-S2 단면도는 생략하였다. 동도에 있어서, (310T1)은 제1 편광판 지지 기재에 의한 편광 상태 변화, (310LC)는 액정층에 의한 편광 상태 변화, (310C1)은 포지티브 c-plate에 의한 편광 상태 변화, (310A1)은 포지티브 a-plate에 의한 편광 상태 변화, (310T2)는 제2 편광판 지지 기재에 의한 편광 상태 변화이다. 동도는, 편광판 지지 기재에 사용되는 TAC의 리터데이션이 30∼50㎚ 정도에서, 제1 및 제2 편광판 지지 기재의 리터데이션이 동일하고, 액정층의 리터데이션이 300㎚ 정도를 상정하고 있지만, TAC의 리터데이션이 제1 편광판과 제2 편광판 사이에서 크게 다른 경우, 혹은 액정층의 리터데이션이 400㎚ 정도로 큰 경우, 도 31에 있어서, 포지티브 c-plate(13C1)를 네거티브 c-plate, 포지티브 a-plate(13A1)를 네거티브 a-plate로 할 필요가 있다. 또한, TAC의 리터데이션을 제1 편광판측과 제2 편광판측에서 독립적으로 변화시켜, 액정층의 리터데이션도 더 변화시키면, c-plate가 불필요해져, a-plate 한 장 정도의 시야각에 의한 휘도 변화 저감이 가능하게 된다.
도 31에서는 포지티브 a-plate의 지상축을 액정층의 지상축과 평행으로 했지만, 수직으로 하여도 시야각에 의한 휘도 변화 저감이 가능하다. 도 33에 이 광학적 구성을 나타낸다. 또한, 도 34에 포앙칼레 구상에서의 편광 상태 변화를 나타낸다. 동도에 있어서, (310C1T2)는 포지티브 c-plate와 제2 편광판측의 TAC에 의한 편광 상태 변화이다.
이와 같이, 편광판 지지 기재로서 TAC가 이용되고 있는 경우에도, c-plate와 a-plate를 한 장씩, 혹은 a-plate 한 장만 이용함으로써, 시야각에 의한 휘도 변화 저감이 가능하다.
[실시예 27]
본 실시예에서는, 편광판 지지 기재가 복굴절성을 갖는 경우에, 광학 위상 보상 필름의 수를 저감하면서, 흑 표시시의 경사 시야에 있어서의 액정층의 영향을 저감하고, 시야각에 의한 휘도 변화와 색 변화 쌍방을 저감하는 사고법을 나타낸다.
도 35에, 일례로서 편광판 지지 기재가 TAC에 의해 형성되는 경우의 광학적 구성을 도시한다. 도 35 좌측은 o-mode인 경우, 도 35 우측은 e-mode인 경우를 나타내고 있다. 동도에서는 네거티브 a-plate(13A2)의 지상축(13A2S)이 액정층(15)의 지상축(15S)과 직교하도록 배치하고 있다.
이러한 구성을 취하면, 경사로부터 본 경우에 액정층의 영향을 저감하는 것이 가능해진다. 도 36에 포앙칼레 구상에 있어서의 흑 표시 시의 편광 상태 변화를 나타낸다. 도 36 좌측은 o-mode인 경우, 도 36 우측은 e-mode인 경우이다. 동 도에 있어서, (310LCA2)는 액정층과 네거티브 a-plate에 의한 편광 상태 변화이다. 도 32 및 도 34와 비교하면, 액정층의 영향이 저감되어 있음을 이해할 수 있다. 이것은 도 35와 같이 네거티브 a-plate의 지상축을 액정층의 지상축에 대하여 수직으로 함으로써 실현되어 있다. 이와 같이, 편광판 지지 기재가 복굴절성을 갖기 때문에 발생하는 액정층의 영향을 네거티브 a-plate에 의해 필요 최소한으로 저감할 수 있다.
또한, 네거티브 a-plate의 리터데이션을 크게 하면, 도 37에 도시한 바와 같은 편광 상태 변화에 의해서도 시야각에 의한 휘도 변화를 저감할 수 있다. 이 경우, TAC의 리터데이션에 따라서는 도 35에서의 포지티브 c-plate(13C1)를 네거티브 c-plate로 변경할 필요가 발생한다. 도 36과 도 37을 비교하면, 시야각에 의한 색 변화는 도 36 쪽을 저감할 수 있다는 것은 지금까지의 의론으로부터 분명하고, 특별한 이유가 없는 경우에는, 도 36에 도시한 편광 상태 변환을 행하는 것이 좋다.
실시예 1 내지 실시예 27은 모두 IPS 방식에 있어서의 실시예이지만, 흑 표시시에 액정 배향이 기판과 평행하게 배향하고 있는 표시 방식이면, IPS 방식에 한정되지 않는다.
실시예 1 내지 실시예 27에서 흑 표시시의 흑 휘도(투과율) 저감, 색 변화 저감에 관하여 실시예를 이용하여 설명했지만, 모든 실시예에 있어서, 동시에, 중간조, 백 표시에 있어서의 시야각 특성도 색 변화, 휘도 변화의 점에서 변화가 적은 특성이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 더욱 바람직하게는, 실시예 1 내지 27에 적용하는 위상 보상 필름은 Δnd/λ가 대략 일정한 역 분산의 광학 위상 보상 필름이 좋다.
본 발명은 액정 디스플레이에 관한 것으로, 특히 수평 방향으로 배향한 액정 분자를 가로 방향의 전계를 인가함으로써 광을 투과·차단을 제어하는 인 플레인 스위칭 모드(IPS)의 액정 표시 장치에 관한 것으로, 그 시야각 특성(흑 표시 및 저 계조)의 대폭적인 개선에 관한 것으로, IPS 모드의 모든 액정 디스플레이에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층의 상하에서 편광판 지지 기재의 두께 방향의 위상차 Rh를 서로 다르게 한다. 또한 바람직하게는, 액정층의 상하에 각각 광학 위상 보상 필름을 배치하여, 직교하는 한 쌍의 편광판의 한쪽의 흡수축에 대하여, 방위각 ±45°, ±135°에서의 경사 방향의 흑 휘도의 저감, 착색의 저감을 실현할 수 있다.

Claims (34)

  1. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 어느 한쪽의 기판의 상기 액정층에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군과,
    조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판 및, 상기 제2 편광판의 각각의 내측에 배치되어 투과 편광의 편광 상태를 보상하는 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름을 갖고,
    상기 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름의 각각의 면내의 지상(遲相)축이 각각의 편광판 흡수축과 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각도가 0°∼2°)이고, 상기 제1 광학 위상 보상 필름의 두께 dr1과 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 두께 dr2가 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 어느 한쪽의 기판의 상기 액정층에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군과,
    조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판 및, 상기 제2 편광판의 각각의 내측에 배치되어 투과 편광의 편광 상태를 보상하는 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름을 갖고,
    상기 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름의 각각의 면내의 지상축이 각각의 편광판 흡수축과 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각도가 0°∼2°)이고,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 두께를 dr1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 두께를 dr2로 한 경우,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름면 내의 리터데이션 Δnr1·dr1과 상기 제2 광 학 위상 보상 필름면 내의 리터데이션 Δnr2·dr2의 대소 관계가, 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, 5㎚<Δnr1·dr1<Δnr2·dr2이고, 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, Δnr1·dr1>Δnr2·dr2>5㎚인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 어느 한쪽의 기판의 상기 액정층에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군과,
    조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판 및, 상기 제2 편광판의 각각의 내측에 배치되어 투과 편광의 편광 상태를 보상하는 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름을 갖 고,
    상기 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름의 각각의 면내의 지상축이 각각의 편광판 흡수축과 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각도가 0°∼2°)이고,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 두께를 dr1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 두께를 dr2로 한 경우,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름면 내의 리터데이션 Δnr1·dr1과 상기 제2 광학 위상 보상 필름면 내의 리터데이션 Δnr2·dr2의 대소 관계가, 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, dr1<dr2이고, 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, dr1>dr2인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이란, 작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판의 각 편광층의 양측의 상기 지지 기재의 두께가, 20㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름의 각각의 Nz 계수가 1.0 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광학 위상 보상 필름의 각각의 Nz 계수 Nz1, Nz2가 -1.0<Nz1, Nz2<1.0이고, Nz1-0.15<Nz2<Nz1+0.15인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층의 양 계면의 초기 상태의 프리틸트각이 3° 이하인 역 병렬 배향, 또는 상기 액정층이 병렬 배향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, -0.15<Nz1, Nz2<0.15의 범위이고, o-mode에서는, (수학식 6)(수학식 7)를 만족하고, e-mode에서는, (수학식 6)(수학식 7)에 있어서, Δnr1·dr1과 Δnr2·dr2를 교체한 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, 0.35<Nz1, Nz2<0.65의 범위이고, o-mode에서는, (수학식 8)(수학식 9)를 만족하고, e-mode에서는, (수학식 8)에 있어서, Δnr1·dr1과 Δnr2·dr2를 교체한 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, o-mode에서는, 0.35<Nz1<0.65이고, -0.1<Nz2<0.65이고, e-mode에서는, 0.35<Nz2<0.65이고, -0.1<Nz1<0.65인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, o-mode에서는, -0.15<Nz1<0.15이고, -0.1<Nz2<1.0이고, e-mode에서는, -0.15<Nz2<0.15이고, -0.1<Nz1<1.0인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, o-mode에서는, -0.05<Nz1<0.4이고, -0.35<Nz2<1.0이고, e-mode에서는, -0.05<Nz2<0.4이고, -0.35<Nz1<1.0인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, o-mode에서는, Nz1<1.0으로, 0.35<Nz2<0.65이고, e-mode에서는, Nz2<1.0이고, 0.35<Nz1<0.65인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, o-mode에서는, Nz1<0.65이고, -0.15<Nz2<0.15이고, e-mode에서는, Nz2<0.65이고, -0.15<Nz1<0.15인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz1, 상기 제2 광학 위상 보상 필름의 Nz 계수를 Nz2로 했을 때, o-mode에서는, Nz1<0.85이고, 0.1<Nz2<0.4이고, e-mode에서는, Nz2<0.85이고, 0.1<Nz1<0.4인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 어느 한쪽의 기판의 상기 액정층에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군과,
    조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h1과 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h2가 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 어느 한쪽의 기판의 상기 액정층에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군과,
    조명 장치를 포함하며,
    상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께를 h1로, 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께를 h2로 했을 때,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R1·h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R2·h2가, 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, R1·h1>R2·h2이고, 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, R1·h1<R2·h2인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구 비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 어느 한쪽의 기판의 상기 액정층에 가까운 측에, 각 화소에 대향하여 한 쌍의 전극을 갖는 액티브 매트릭스 구동의 전극군과,
    조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h2가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, h1>h2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정층의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, h1<h2인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 편광판의 각 편광층의 양측의 상기 지지 기재의 두께가, 20㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  21. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층의 양 계면의 초기 상태의 프리틸트각이 3° 이하인 역 병렬 배향, 또는 상기 액정층이 병렬 배향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  22. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층의 복굴절을 ΔnLC, 상기 액정층의 액정 셀의 셀 갭을 dLC로 했을 때, 그 관계는 0.49㎛>ΔnLC·dLC>0.33㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  23. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층의 복굴절을 ΔnLC, 상기 액정층의 액정 셀의 셀 갭을 dLC로 했을 때, 그 관계는 0.55㎛>ΔnLC·dLC>0.275㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    o-mode에서는, R1·h1>50㎚, R2·h2<50㎚이고, e-mode에서는, R1·h1<50㎚, R2·h2>50㎚인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    o-mode에서는, R1·h1>50㎚, 5㎚<R2·h2<50㎚이고, e-mode에서는, 5㎚<R1· h1<50㎚, R2·h2>50㎚인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  26. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과, 배면에 조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R1·h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 방향의 리터데이션 R2·h2가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, R1·h1>R2·h2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, R1·h1<R2·h2이고, 적(R) 화소, 녹(G) 화소, 청(B) 화소의 각각의 상기 액정층의 두께 dR, dG, dB가, dR>dG>dB인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  27. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구 비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과, 배면에 조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 양측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 조명 장치측의 상기 제1 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h1, 및 상기 제2 편광판의 내측의 상기 지지 기재의 두께 h2가, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 평행(작은 쪽이 이루는 각이 0°∼2°)인 경우에(o-mode)는, h1>h2이고, 상기 제1 편광판 흡수축과 상기 액정의 전압 무인가시의 배향 방향이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 경우에(e-mode)는, h1<h2이고, 적(R) 화소, 녹(G) 화소, 청(B) 화소의 각각의 상기 액정층의 두께 dR, dG, dB가, dR>dG>dB인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 제1, 제2 편광판의 편광층의 양측의 상기 지지 기재의 두께가, 20㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  29. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 액정층의 양 계면의 초기 상태의 프리틸트각이 3° 이하인 역 병렬 배향, 또는 상기 액정층이 병렬 배향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  30. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 액정의 0.49㎛>ΔnLC·dLC>0.33㎛이고, 상기 액정층의 배향 방향과 대략 평행하게 플러스의 일축 이방성 광학 필름을 배치하거나, 혹은 상기 액정층의 배향 방향과 대략 수직으로 마이너스의 일축 이방성 광학 필름을 배치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  31. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 액정의 0.55㎛>ΔnLC·dLC>0.275㎛이고, 상기 액정층의 배향 방향과 대략 평행하게 플러스의 일축 이방성 광학 필름을 배치하거나, 혹은 상기 액정층의 배향 방향과 대략 수직으로 마이너스의 일축 이방성 광학 필름을 배치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  32. 제30항에 있어서,
    o-mode에서는, R1·h1>50㎚, R2·h2<50㎚이고, e-mode에서는, R1·h1<50㎚, R2·h2>50㎚인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  33. 제30항에 있어서,
    o-mode에서는, R1·h1>50㎚, 0㎚<R2·h2<50㎚이고, e-mode에서는, 0㎚<R1·h1<50㎚, R2·h2>50㎚인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  34. 액정 표시 장치에 있어서,
    광 입사측의 제1 편광판을 구비한 제1 기판과 다른 한쪽의 제2 편광판을 구비한 제2 기판 사이의 각각의 흡수축이 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각도가 88°∼90°)이고, 액정 분자가 상기 기판에 평행한 방향으로 배향되고, 상기 제1 기판에 대하여 평행한 방향으로 전계를 인가함으로써 상기 액정 분자가 상기 제1 기판에 대하여 평행한 면내에서 회전하는 액정층과, 배면 조명 장치를 포함하며,
    상기 제1, 제2 편광판은, 편광층의 적어도 편측에 각각 지지 기재를 갖는 편광판이고, 상기 편광판 지지 기재가 복굴절성을 갖고, 상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판 사이에 복수의 광학 위상 보상 필름이 배치되고, 상기 복수의 광학 위상 보상 필름 중 적어도 한 장이 네거티브 a-plate이며, 상기 네거티브 a-plate가 상기 액정층의 상측 혹은 하측에 배치되고, 상기 네거티브 a-plate의 지상축이 상기 액정층의 지상축과 대략 수직(작은 쪽이 이루는 각이 88°∼90°)인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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