JP3452743B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、液晶表示素子に位相差板を組み合わせること
により表示画面の視角依存性を改善する液晶表示装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device which improves the viewing angle dependence of a display screen by combining a liquid crystal display element with a retardation plate.
【0002】[0002]
【従来の技術】ネマティック液晶表示素子を用いた液晶
表示装置は、従来、時計や電卓などの数値セグメント型
表示装置に広く用いられていたが、最近においては、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ、車
載用液晶テレビなどにも用いられるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal display devices using nematic liquid crystal display elements have been widely used for numerical segment type display devices such as watches and calculators. It is also used in LCD TVs.
【0003】液晶表示素子は、一般に透光性の基板を有
しており、この基板上に、画素をオン・オフさせるため
に電極線などが形成されている。例えば、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置においては、薄膜トランジス
タなどの能動素子が、液晶に電圧を印加する画素電極を
選択駆動するスイッチング手段として上記の電極線とと
もに上記の基板上に形成されている。さらに、カラー表
示を行う液晶表示装置では、基板上に赤色、緑色、青色
などのカラーフィルタ層が設けられている。A liquid crystal display element generally has a translucent substrate on which electrode lines and the like for turning on and off pixels are formed. For example, in an active matrix type liquid crystal display device, active elements such as thin film transistors are formed on the above substrate together with the above electrode lines as switching means for selectively driving a pixel electrode for applying a voltage to liquid crystal. Furthermore, in a liquid crystal display device that performs color display, color filter layers of red, green, blue, etc. are provided on a substrate.
【0004】上記のような液晶表示素子に用いられる液
晶表示方式としては、液晶のツイスト角に応じて異なる
方式が適宜選択される。例えば、アクティブ駆動型ツイ
ストネマティック液晶表示方式(以降、TN方式と称す
る)や、マルチプレックス駆動型スーパーツイストネマ
ティック液晶表示方式(以降、STN方式と称する)が
よく知られている。As a liquid crystal display system used for the above liquid crystal display device, a different system is appropriately selected according to the twist angle of the liquid crystal. For example, active drive type twisted nematic liquid crystal display system (hereinafter referred to as TN system) and multiplex drive type super twisted nematic liquid crystal display system (hereinafter referred to as STN system) are well known.
【0005】TN方式は、ネマティック液晶分子を90
°捩じれた状態に配向し、その捩じれの方向に沿って光
を導くことにより表示を行う。STN方式は、ネマティ
ック液晶分子のツイスト角を90°以上に拡大すること
によって、液晶印加電圧のしきい値付近での透過率が急
峻に変化することを利用している。The TN system uses 90 nematic liquid crystal molecules.
Display is performed by orienting in a twisted state and guiding light along the twisting direction. The STN method utilizes the fact that the transmittance near the threshold of the liquid crystal applied voltage changes sharply by enlarging the twist angle of the nematic liquid crystal molecules to 90 ° or more.
【0006】STN方式は、液晶の複屈折効果を利用す
るため、色の干渉によって表示画面の背景に特有の色が
付く。このような不都合を解消し、STN方式で白黒表
示を行うためには、光学補償板を用いることが有効であ
ると考えられている。光学補償板を用いた表示方式とし
ては、ダブルスーパーツイストネマティック位相補償方
式(以降、DSTN方式と称する)と、光学的異方性を
有するフィルムを配置したフィルム型位相補償方式(以
降、フィルム付加型方式と称する)とに大別される。Since the STN method utilizes the birefringence effect of liquid crystal, a background color of the display screen is given a color due to color interference. It is considered effective to use an optical compensator in order to eliminate such inconvenience and perform black and white display by the STN method. Display methods using an optical compensator include a double super twisted nematic phase compensation method (hereinafter referred to as DSTN method) and a film type phase compensation method in which a film having optical anisotropy is arranged (hereinafter referred to as film addition type). The method is called).
【0007】DSTN方式は、表示用液晶セルおよびこ
の表示用液晶セルと逆方向のツイスト角で捩じれ配向さ
せた液晶セルを有する2層型の構造を用いている。フィ
ルム付加型方式は、光学的異方性を有するフィルムを配
置した構造を用いる。軽量性、低コスト性の観点から、
フィルム付加型方式が有力であると考えられている。こ
のような位相補償方式の採用により白黒表示特性が改善
されたため、STN方式の表示装置にカラーフィルタ層
を設けてカラー表示を可能にしたカラーSTN液晶表示
装置が実現されている。The DSTN method uses a two-layer structure having a display liquid crystal cell and a liquid crystal cell which is twisted and oriented at a twist angle opposite to that of the display liquid crystal cell. The film addition type system uses a structure in which a film having optical anisotropy is arranged. From the viewpoint of light weight and low cost,
The film addition type method is considered to be effective. Since the black-and-white display characteristic is improved by adopting such a phase compensation method, a color STN liquid crystal display device is realized in which a color filter layer is provided in an STN display device to enable color display.
【0008】一方、TN方式は、ノーマリブラック方式
とノーマリホワイト方式とに大別される。ノーマリブラ
ック方式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に平行
になるように配置して、液晶層にオン電圧を印加しない
状態(オフ状態)で黒を表示する。ノーマリホワイト方
式は、一対の偏光板をその偏光方向が相互に直交するよ
うに配置して、オフ状態で白色を表示する。表示コント
ラスト、色再現性、表示の視角依存性などの観点からノ
ーマリホワイト方式が有力である。On the other hand, the TN method is roughly classified into a normally black method and a normally white method. In the normally black method, a pair of polarizing plates are arranged such that their polarization directions are parallel to each other, and black is displayed in a state where an on-voltage is not applied to the liquid crystal layer (off state). In the normally white method, a pair of polarizing plates are arranged so that their polarization directions are orthogonal to each other, and white is displayed in the off state. The normally white method is effective in terms of display contrast, color reproducibility, and viewing angle dependence of display.
【0009】ところで、上記のTN液晶表示装置におい
ては、液晶分子に屈折率異方性Δnが存在しているこ
と、および、液晶分子が2枚の対向する基板に対して傾
斜して配向していることのために、観視者の見る方向や
角度によって表示画像のコントラストが変化して、視角
依存性が大きくなるという問題がある。By the way, in the above TN liquid crystal display device, the refractive index anisotropy Δn exists in the liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules are oriented with an inclination with respect to the two opposing substrates. Therefore, there is a problem in that the contrast of the displayed image changes depending on the viewing direction and angle of the viewer, and the viewing angle dependency increases.
【0010】図10は、TN液晶表示素子31の断面構
造を模式的に表したものである。この状態は中間調表示
の電圧が印加され、液晶分子32がやや立ち上がってい
る場合を示している。このTN液晶表示素子31におい
て、一対の基板33・34の表面の法線方向を通過する
直線偏光35、および法線方向に対して傾きを持って通
過する直線偏光36・37は、液晶分子32と交わる角
度がそれぞれ異なっている。液晶分子32には屈折率異
方性Δnが存在するため、各方向の直線偏光35・36
・37が液晶分子32を通過すると正常光と異常光とが
発生し、これらの位相差に伴って楕円偏光に変換される
ことになり、これが視角依存性の発生源となる。FIG. 10 schematically shows a sectional structure of the TN liquid crystal display element 31. This state shows the case where the voltage for halftone display is applied and the liquid crystal molecules 32 are slightly raised. In the TN liquid crystal display element 31, the linearly polarized light 35 passing through the normal direction of the surfaces of the pair of substrates 33 and 34, and the linearly polarized light 36 and 37 passing with an inclination with respect to the normal direction are the liquid crystal molecules 32. The angle that intersects with is different. Since the liquid crystal molecule 32 has a refractive index anisotropy Δn, linearly polarized light 35/36 in each direction.
When 37 passes through the liquid crystal molecule 32, normal light and extraordinary light are generated, and are converted into elliptically polarized light according to the phase difference between them, which becomes a source of view angle dependence.
【0011】さらに、実際の液晶層の内部では、液晶分
子32は、基板33と基板34との中間部付近と基板3
3または基板34の近傍とではチルト角が異なってお
り、また法線方向を軸として液晶分子32が90°捻じ
れている状態にある。Furthermore, inside the actual liquid crystal layer, the liquid crystal molecules 32 are formed near the intermediate portion between the substrate 33 and the substrate 34 and the substrate 3.
3 or the vicinity of the substrate 34 has a different tilt angle, and the liquid crystal molecules 32 are twisted by 90 ° about the normal direction.
【0012】以上のことにより、液晶層を通過する直線
偏光35・36・37は、その方向や角度によりさまざ
まな複屈折効果を受け、複雑な視角依存性を示すことに
なる。From the above, the linearly polarized light 35, 36, 37 passing through the liquid crystal layer is subjected to various birefringence effects depending on its direction and angle, and exhibits a complicated viewing angle dependency.
【0013】上記の視角依存性として、具体的には、画
面法線方向から画面の下方向である正視角方向に視角を
傾けて行くと、ある角度以上で表示画像が着色する現象
(以下、「着色現象」という)や、白黒が反転する現象
(以下、「反転現象」という)が発生する。また、画面
の上方向である反視角方向に視角を傾けて行くと、急激
にコントラストが低下する。As the above-mentioned viewing angle dependence, specifically, a phenomenon in which a display image is colored at a certain angle or more when the viewing angle is inclined from the screen normal direction to the normal viewing angle direction which is the lower direction of the screen (hereinafter, A "coloring phenomenon") and a phenomenon of black and white reversal (hereinafter referred to as "reversal phenomenon") occur. Further, when the viewing angle is tilted in the anti-viewing angle direction which is the upper direction of the screen, the contrast sharply decreases.
【0014】また、上記の液晶表示装置では、表示画面
が大きくなるにつれて、視角が狭くなるという問題もあ
る。大きな液晶表示画面を近い距離で正面方向から見る
と、視角依存性の影響のため画面の上部と下部とで表示
された色が異なる場合がある。これは画面全体を見る見
込み角が大きくなり、表示画面をより斜めの方向から見
るのと同じことになるからである。Further, the above liquid crystal display device has a problem that the viewing angle becomes narrower as the display screen becomes larger. When a large liquid crystal display screen is viewed from the front direction at a short distance, the colors displayed on the upper and lower parts of the screen may be different due to the effect of viewing angle dependence. This is because the viewing angle for viewing the entire screen becomes large, which is the same as viewing the display screen from a more oblique direction.
【0015】このような視角依存性を改善するために、
光学異方性を有する光学素子としての位相差板(位相差
フィルム)を液晶表示素子と一方の偏光板との間に挿入
することが提案されている(例えば、特開昭55−60
0号公報、特開昭56−97318号公報等参照)。In order to improve such viewing angle dependence,
It has been proposed to insert a retardation plate (retardation film) as an optical element having optical anisotropy between a liquid crystal display element and one polarizing plate (for example, JP-A-55-60).
No. 0, JP-A-56-97318, etc.).
【0016】この方法は、屈折率異方性を有する液晶分
子を通過したために直線偏光から楕円偏光へ変換された
光を、屈折率異方性を有する液晶層の片側または両側に
介在させた位相差板を通過させることによって、視角に
生ずる正常光と異常光の位相差変化を補償して直線偏光
の光に再変換し、視角依存性の改善を可能にするもので
ある。According to this method, light converted from linearly polarized light to elliptically polarized light because it has passed through liquid crystal molecules having refractive index anisotropy is placed on one side or both sides of a liquid crystal layer having refractive index anisotropy. By passing through the retardation plate, the phase difference change between the normal light and the extraordinary light occurring at the viewing angle is compensated and reconverted into the linearly polarized light, and the viewing angle dependency can be improved.
【0017】このような位相差板として、屈折率楕円体
の1つの主屈折率方向を位相差板表面の法線方向に対し
て平行にしたものが、例えば特開平5−313159号
公報に記載されている。しかしながら、この位相差板を
用いても、正視角方向の反転現象を改善するには限界が
ある。As such a retardation plate, one in which one main refractive index direction of the refractive index ellipsoid is parallel to the normal direction of the surface of the retardation plate is described in, for example, JP-A-5-313159. Has been done. However, even if this phase difference plate is used, there is a limit in improving the inversion phenomenon in the normal viewing angle direction.
【0018】そこで、特開平6−75116号公報に
は、位相差板として、屈折率楕円体の主屈折率方向が位
相差板の表面の法線方向に対して傾斜しているものを用
いる方法が提案されている。この方法では、位相差板と
して次の2種類のものを用いている。Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-75116, a method using a retardation plate in which the main refractive index direction of the index ellipsoid is inclined with respect to the normal direction of the surface of the retardation plate is used. Is proposed. In this method, the following two types of retardation plates are used.
【0019】一つは、屈折率楕円体の3つの主屈折率の
うち、最小の主屈折率の方向が表面に対して平行であ
り、かつ残り2つの主屈折率の一方の方向が位相差板の
表面に対してθの角度で傾斜し、他方の方向も位相差板
表面の法線方向に対して同様にθの角度で傾斜してお
り、このθの値が20°≦θ≦70°を満たしている位
相差板である。One of the three main refractive indices of the refractive index ellipsoid is that the direction of the minimum main refractive index is parallel to the surface, and the remaining two main refractive indices have a phase difference in one direction. The surface of the plate is inclined at an angle of θ, and the other direction is also inclined at an angle of θ with respect to the normal direction of the surface of the retardation plate, and the value of θ is 20 ° ≦ θ ≦ 70. It is a retardation plate that satisfies °.
【0020】もう一つは、屈折率楕円体の3つの主屈折
率na 、nb 、nc がna <nc <nb という関係を有
し、表面内の主屈折率na またはnc の方向を軸とし
て、表面の法線方向に平行な主屈折率nb の方向と、表
面内の主屈折率nc またはnaの方向とが時計まわり、
または反時計まわりに傾斜することによって傾斜してい
る屈折率楕円体で屈折率異方性が表された位相差板であ
る。The other is that the three main refractive indices n a , n b and n c of the index ellipsoid have a relationship of n a <n c <n b , and the main refractive index n a within the surface or With the direction of n c as an axis, the direction of the main refractive index n b parallel to the normal direction of the surface and the direction of the main refractive index n c or n a in the surface are clockwise.
Alternatively, it is a retardation plate whose refractive index anisotropy is represented by a refractive index ellipsoid which is tilted by tilting counterclockwise.
【0021】上記の2種類の位相差板について、前者は
それぞれ一軸性のものと二軸性のものを用いることがで
きる。また、後者は位相差板を1枚のみ用いるだけでな
く、該位相差板を2枚組み合わせ、各々の主屈折率nb
の傾斜方向が互いに90°の角度をなすように設定した
ものを用いることができる。Regarding the above-mentioned two types of retardation plates, the former may be a uniaxial one or a biaxial one. In the latter case, not only one retardation plate is used, but two retardation plates are combined to obtain each main refractive index n b.
It is possible to use those in which the inclination directions of are set to form an angle of 90 ° with each other.
【0022】このような位相差板を液晶表示素子と偏光
板との間に少なくとも1枚以上介在させることによって
構成される液晶表示装置では、表示画像の視角に依存し
て生ずるコントラスト変化、着色現象、反転現象をある
程度まで改善することができる。In a liquid crystal display device constructed by interposing at least one such retardation film between a liquid crystal display element and a polarizing plate, a contrast change and a coloring phenomenon which occur depending on a viewing angle of a display image. The inversion phenomenon can be improved to some extent.
【0023】[0023]
【発明が解決しようとする課題】ところが、今日のさら
なる広視野角、高表示品位の液晶表示装置が望まれる状
況下において、さらなる視角依存性の改善が要求されて
おり、上記の特開平6−75116号公報で開示された
位相差板を用いた場合は、必ずしも充分であるとは言え
ず、未だ改善の余地を残している。However, under the circumstances where a liquid crystal display device having a wider viewing angle and a higher display quality is desired today, further improvement of the viewing angle dependency is required, and the above-mentioned JP-A-6- When the retardation plate disclosed in Japanese Patent No. 75116 is used, it cannot be said that the retardation plate is sufficient, and there is still room for improvement.
【0024】本発明は、上記した課題に鑑みてなされた
もので、その目的は、上記位相差板を介在した液晶表示
装置において、液晶層に用いる液晶材料の波長に対する
屈折率異方性Δnの変化を最良な範囲に設定すること
で、位相差板による補償効果に加えてさらに視角依存性
を改善することにあり、特に着色現象を効果的に改善す
ることにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain a refractive index anisotropy Δn with respect to a wavelength of a liquid crystal material used for a liquid crystal layer in a liquid crystal display device in which the above retardation film is interposed. By setting the change in the optimum range, it is to further improve the viewing angle dependency in addition to the compensation effect of the retardation plate, and particularly to effectively improve the coloring phenomenon.
【0025】[0025]
【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、対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ
形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入するこ
とによって構成される液晶表示素子と、上記液晶表示素
子の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示素
子と上記偏光子との間に少なくとも1枚介在された位相
差板であって、屈折率楕円体の3つの主屈折率na 、n
b 、nc がna <nb <nc という関係を有し、表面内
の主屈折率na またはnc の方向を軸として、表面の法
線方向に平行な主屈折率nb の方向と、表面内の主屈折
率na またはnc の方向とが時計まわり、または反時計
まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜
している位相差板とを備えた液晶表示装置において、上
記の課題を解決するために、以下の手段を講じているこ
とを特徴としている。A liquid crystal display device according to the present invention is constituted by enclosing a liquid crystal layer between a pair of translucent substrates each having a transparent electrode layer and an alignment film formed on opposing surfaces. A liquid crystal display element, a pair of polarizers disposed on both sides of the liquid crystal display element, and at least one retardation plate interposed between the liquid crystal display element and the polarizer. Elliptic three principal refractive indices n a , n
b and n c have a relationship of n a <n b <n c, and the principal refractive index n b parallel to the surface normal direction with the direction of the principal refractive index n a or n c in the surface as an axis A liquid crystal display provided with a retardation plate in which the refractive index ellipsoid is tilted by tilting the direction and the direction of the main refractive index n a or n c in the surface clockwise or counterclockwise. The device is characterized in that the following measures are taken in order to solve the above problems.
【0026】すなわち、上記液晶層における液晶材料
の、波長450nmの光に対する屈折率異方性Δn(4
50)と波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn
(650)の差Δn(450)−Δn(650)が、
0.0070以上0.0250以下の範囲に設定されて
いる。That is, the liquid crystal material in the liquid crystal layer
Of the refractive index anisotropy Δn (4
50) and refractive index anisotropy Δn with respect to light having a wavelength of 650 nm
The difference Δn (450) −Δn (650) of (650) is
It is set in the range of 0.0070 to 0.0250 .
【0027】上記構成では、直線偏光が複屈折性を有す
る液晶層を通過して、正常光と異常光とが発生し、これ
らの位相差に伴って楕円偏光に変換される場合、主屈折
率na 、nb 、nc がna <nb <nc という関係にあ
り、主屈折率nb を含む屈折率楕円体の短軸を位相差板
の表面の法線方向に対し傾斜させた位相差板を液晶層と
偏光子との間に介在させる。これによれば、視角に応じ
て生ずる正常光と異常光との位相差変化が位相差板によ
って補償される。しかしながら、このような補償機能だ
けでは、さらなる視角依存性の改善の要求される状況下
にあっては必ずしも充分であるとは言えない。In the above structure, when the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer having birefringence, normal light and extraordinary light are generated and converted into elliptically polarized light according to the phase difference between them, the main refractive index n a , n b , and n c have a relationship of n a <n b <n c , and the minor axis of the index ellipsoid including the main index n b is tilted with respect to the normal direction of the surface of the retardation plate. The retardation plate is interposed between the liquid crystal layer and the polarizer. According to this, the phase difference change between the normal light and the abnormal light that occurs depending on the viewing angle is compensated by the phase difference plate. However, such a compensation function alone is not always sufficient under the situation where further improvement in viewing angle dependency is required.
【0028】そこで、本願発明者らは、研究を重ねた結
果、液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δnの光の
波長に対する変化が、特に液晶画面(表示画面)の着色
に影響することを見い出し、本発明を完成させるに至っ
た。Therefore, as a result of repeated studies, the inventors of the present invention have found that the change in the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material in the liquid crystal layer with respect to the wavelength of light particularly affects the coloring of the liquid crystal screen (display screen). The present invention has been completed and the present invention has been completed.
【0029】本発明の液晶表示装置では、液晶表示素子
に封入された液晶層における液晶材料の屈折率異方性Δ
nの光の波長に対する変化を、上記の範囲に設定してい
る。これにより、画面の着色をより一層防止することが
可能となった。尚、コントラスト変化や反転現象におい
ても、位相差板の補償機能のみの場合よりも、改善する
ことができた。In the liquid crystal display device of the present invention, the refractive index anisotropy Δ of the liquid crystal material in the liquid crystal layer enclosed in the liquid crystal display element is
The change of n with respect to the wavelength of light is set within the above range. This makes it possible to prevent the screen from being colored further. It should be noted that the contrast change and the reversal phenomenon could be improved as compared with the case where only the compensation function of the retardation plate was used.
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【0032】上記の差を少なくともこの範囲に設定する
ことで、通常の液晶表示装置にて要求される視角50°
において、若干の色付きはあるものの、どの方向から見
ても充分に使用に耐えうる表示特性を得ることができ
る。By setting the above difference at least within this range, a viewing angle of 50 ° required in a normal liquid crystal display device is obtained.
In the above, although there is some coloring, it is possible to obtain display characteristics that can be sufficiently used in any direction.
【0033】[0033]
【0034】そして、視角70°といったさらに広視野
角の液晶表示装置においては、液晶層における液晶材料
の、波長450nmの光に対する屈折率異方性Δn(4
50)と波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn
(650)の差Δn(450)−Δn(650)を、
0.0200以上0.0250以下の範囲に設定する。A wider field of view, such as a viewing angle of 70 °
In the corner liquid crystal display device, the liquid crystal material in the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn (4
50) and refractive index anisotropy Δn with respect to light having a wavelength of 650 nm
The difference Δn (450) −Δn (650) of (650) is
It is set in the range of 0.0200 to 0.0250.
【0035】この範囲とすることで、広視野角の液晶表
示装置にて要求される視角70°においてあらゆる方向
から見ても、全く着色現象のない表示を実現することが
できる。Within this range, it is possible to realize a display without any coloring phenomenon at any viewing angle of 70 ° required in a liquid crystal display device having a wide viewing angle even when viewed from any direction.
【0036】また、上記した本発明の液晶表示装置にお
いては、液晶層における液晶材料の、波長550nmの
光に対する屈折率異方性Δn(550)を、0.060
より大きく0.120より小さい範囲に設定することが
好ましい。In the liquid crystal display device of the present invention described above, the refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material in the liquid crystal layer with respect to light having a wavelength of 550 nm is 0.060.
It is preferable to set it in a range larger than 0.120.
【0037】これは、可視光領域の中心領域となる波長
550nmの光に対する液晶材料の屈折率異方性Δn
(550)が0.060以下または0.120以上の場
合、視角方向によっては反転現象やコントラスト比の低
下が発生することが確認されたためである。そこで、液
晶材料の波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を、0.060より大きく0.120より小
さい範囲に設定することにより、液晶表示素子に生じる
視角に対応する位相差を解消することができる。それゆ
え、表示画面において、視角に依存して生じる着色現象
はもちろんのこと、コントラスト変化、左右方向の反転
現象等もさらに改善することができる。This is the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm, which is the central region of the visible light region.
This is because it was confirmed that when (550) is 0.060 or less or 0.120 or more, an inversion phenomenon and a decrease in contrast ratio occur depending on the viewing angle direction. Therefore, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm
By setting (550) in the range larger than 0.060 and smaller than 0.120, the phase difference corresponding to the viewing angle generated in the liquid crystal display element can be eliminated. Therefore, not only the coloring phenomenon that occurs depending on the viewing angle on the display screen, but also the contrast change, the inversion phenomenon in the horizontal direction, and the like can be further improved.
【0038】この場合、さらに、液晶層における液晶材
料の、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)を、0.070以上0.095以下の範囲に
設定することで、視角に応じて液晶表示素子に生じる位
相差をより効果的に解消することができる。それゆえ、
液晶表示画像におけるコントラスト変化、左右方向の反
転現象、着色現象を確実に改善することができる。In this case, further, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material in the liquid crystal layer with respect to light having a wavelength of 550 nm.
By setting (550) in the range of 0.070 or more and 0.095 or less, the phase difference generated in the liquid crystal display element depending on the viewing angle can be more effectively eliminated. therefore,
It is possible to surely improve the contrast change, the lateral inversion phenomenon, and the coloring phenomenon in the liquid crystal display image.
【0039】また、上記した本発明の液晶表示装置にお
いては、全ての位相差板において屈折率楕円体の傾斜角
が15°から75°の間に設定されていることが好まし
い。In the above-mentioned liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the tilt angle of the refractive index ellipsoid is set between 15 ° and 75 ° in all the retardation plates.
【0040】このように、液晶表示装置に介在される全
ての位相差板において屈折率楕円体の傾斜角を15°か
ら75°の間に設定することで、前述した位相差板によ
る位相差の補償機能を確実に得ることができる。As described above, by setting the inclination angle of the index ellipsoid in all the retardation plates interposed in the liquid crystal display device between 15 ° and 75 °, the retardation of the retardation plate described above is reduced. The compensation function can be surely obtained.
【0041】[0041]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1ないし図9に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.
【0042】本実施の形態に係る液晶表示装置は、図1
に示すように、液晶表示素子1と、一対の位相差板2・
3と、一対の偏光板(偏光子)4・5とを備えている。The liquid crystal display device according to this embodiment is shown in FIG.
As shown in, the liquid crystal display element 1 and the pair of retardation plates 2
3 and a pair of polarizing plates (polarizers) 4.5.
【0043】液晶表示素子1は、対向して配される電極
基板6・7の間に液晶層8を挟む構造をなしている。電
極基板6は、ベースとなるガラス基板(透光性基板)9
の液晶層8側の表面にITO(インジウム錫酸化物)か
らなる透明電極10が形成され、その上に配向膜11が
形成されている。電極基板7は、ベースとなるガラス基
板(透光性基板)12の液晶層8側の表面にITOから
なる透明電極13が形成され、その上に配向膜14が形
成されている。The liquid crystal display element 1 has a structure in which the liquid crystal layer 8 is sandwiched between the electrode substrates 6 and 7 arranged to face each other. The electrode substrate 6 is a glass substrate (translucent substrate) 9 serving as a base.
A transparent electrode 10 made of ITO (indium tin oxide) is formed on the surface of the liquid crystal layer 8 side, and an alignment film 11 is formed thereon. In the electrode substrate 7, a transparent electrode 13 made of ITO is formed on a surface of a glass substrate (translucent substrate) 12 serving as a base on the liquid crystal layer 8 side, and an alignment film 14 is formed thereon.
【0044】簡略化のため、図1は2画素分の構成を示
しているが、液晶表示素子1の全体において、所定幅の
帯状の透明電極10・13は、ガラス基板9・12のそ
れぞれに所定間隔をおいて配され、かつ、ガラス基板9
・12間では基板面に垂直な方向から見て相互に直交す
るように形成されている。両透明電極10・13が交差
する部分は表示を行なう画素に相当し、これらの画素は
本液晶表示装置の全体においてマトリクス状に配設され
ている。尚、透明電極10・13は、図示しない駆動回
路により表示データに基づいた電圧が印加される。Although FIG. 1 shows a structure for two pixels for simplification, in the entire liquid crystal display element 1, strip-shaped transparent electrodes 10 and 13 having a predetermined width are provided on the glass substrates 9 and 12, respectively. Glass substrates 9 arranged at a predetermined interval
The areas 12 are formed so as to be orthogonal to each other when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface. The intersection of both transparent electrodes 10 and 13 corresponds to a pixel for displaying, and these pixels are arranged in a matrix in the entire liquid crystal display device. A voltage based on display data is applied to the transparent electrodes 10 and 13 by a driving circuit (not shown).
【0045】電極基板6・7は、シール樹脂15により
貼り合わされており、電極基板6・7とシール樹脂15
とによって形成される空間内に液晶層8が封入されてい
る。尚、詳細については後述するが、本液晶表示装置に
おける液晶層8は、位相差板2・3による位相差の補償
機能と最良な特性を有する組み合わせとなるように、液
晶層8を構成する液晶材料にその屈折率異方性Δnが所
定の条件を満たすようなものが選択されている。The electrode substrates 6 and 7 are bonded together with a seal resin 15, and the electrode substrates 6 and 7 and the seal resin 15 are attached.
The liquid crystal layer 8 is enclosed in the space formed by Although the details will be described later, the liquid crystal layer 8 in the present liquid crystal display device is a liquid crystal forming the liquid crystal layer 8 so that the liquid crystal layer 8 is a combination having a phase difference compensation function by the retardation plates 2 and 3 and the best characteristics. A material is selected so that its refractive index anisotropy Δn satisfies a predetermined condition.
【0046】本液晶表示装置において、上記の液晶表示
素子1に位相差板2・3と偏光板(偏光子)4・5とが
形成されてなるユニットが液晶セル16である。配向膜
11・14は、介在する液晶分子が約90°の捻じれ配
向するように、予めラビング処理が施されている。図2
に示すように、配向膜11のラビング方向R1 と、配向
膜14のラビング方向R2 とは、互いに直交する方向に
設定されている。In the present liquid crystal display device, the liquid crystal cell 16 is a unit in which the liquid crystal display element 1 is provided with the retardation plates 2.3 and the polarizing plates (polarizers) 4.5. The alignment films 11 and 14 are preliminarily subjected to a rubbing treatment so that the intervening liquid crystal molecules are twisted and aligned at about 90 °. Figure 2
As shown in, the rubbing direction R 1 of the alignment film 11, and the rubbing direction R 2 of the alignment film 14 is set in a direction perpendicular to each other.
【0047】位相差板2・3は、液晶表示素子1と偏光
板4との間に重ねられて介在される。位相差板2・3
は、透明な有機高分子からなる支持体に屈折率異方性が
正の液晶ポリマーが傾斜配向またはハイブリッド配向さ
れ、かつ架橋されることにより形成されている。これに
より、位相差板2・3における後述の屈折率楕円体が、
位相差板2・3に対し傾斜するように形成される。The phase difference plates 2 and 3 are interposed between the liquid crystal display element 1 and the polarizing plate 4 so as to overlap each other. Phase difference plate 2.3
Is formed by a liquid crystal polymer having a positive refractive index anisotropy being tilt-aligned or hybrid-aligned and crosslinked on a support made of a transparent organic polymer. As a result, the refractive index ellipsoid described later in the phase difference plates 2 and 3 becomes
The phase difference plates 2 and 3 are formed so as to be inclined.
【0048】位相差板2・3の支持体としては、一般に
偏光板によく用いられるトリアセチルセルロース(TA
C)が信頼性も高く適している。それ以外では、ポリカ
ーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(P
ET)などの耐環境性や耐薬品性に優れた無色透明の有
機高分子フィルムが適している。As a support for the retardation plates 2 and 3, triacetyl cellulose (TA
C) has high reliability and is suitable. Other than that, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (P
A colorless and transparent organic polymer film having excellent environmental resistance and chemical resistance such as ET) is suitable.
【0049】図3に示すように、位相差板2・3は、異
なる3方向の主屈折率na ・nb ・nc を有している。
主屈折率na の方向は、互いに直交座標xyzにおける
各座標軸のうちy座標軸と方向が一致している。主屈折
率nb の方向は、位相差板2・3において画面に対応す
る表面に垂直なz座標軸(表面の法線方向)に対し矢印
Aの方向にθ傾いている。As shown in FIG. 3, the retardation plates 2 and 3 have principal refractive indices n a , n b and n c in three different directions.
The direction of the main refractive index n a coincides with the y coordinate axis of the coordinate axes in the Cartesian coordinates xyz. The direction of the main refractive index n b is inclined in the direction of arrow A with respect to the z coordinate axis (the normal direction of the surface) perpendicular to the surface corresponding to the screen in the phase difference plates 2 and 3.
【0050】位相差板2・3は、各主屈折率がna <n
b <nc という関係を満たしている。これにより、光学
軸が2本存在するので、位相差板2・3は二軸性を備
え、また、屈折率異方性が正になる。位相差板2・3の
第1のリタデーション値(nc−na )×dは220n
mであり、第2のリタデーション値(nc −nb )×d
は35nmである。尚、上記のnc −na およびnc −
nb は屈折率異方性Δnを表し、dは位相差板2・3の
厚みを表している。The retardation plates 2 and 3 have principal refractive indices of n a <n.
The relationship of b <n c is satisfied. As a result, since there are two optical axes, the retardation films 2 and 3 have biaxiality, and the refractive index anisotropy becomes positive. The first retardation value of the phase difference plate 2 · 3 (n c -n a ) × d is 220n
m, the second retardation value (n c −n b ) × d
Is 35 nm. The above n c -n a and n c -
n b represents the refractive index anisotropy Δn, and d represents the thickness of the retardation films 2 and 3.
【0051】また、位相差板2・3の主屈折率nb が傾
いている角度θ、即ち、屈折率楕円体の傾斜角度θは、
15°≦θ≦75°の範囲内で任意の値に設定される。
傾斜角度θをこのような範囲内に設定することで、屈折
率楕円体の傾斜の方向が時計回り反時計回りに関わら
ず、位相差板2・3による位相差の補償機能を確実に得
ることができる。The angle θ at which the main refractive index n b of the phase difference plates 2 and 3 is tilted, that is, the tilt angle θ of the index ellipsoid is
It is set to an arbitrary value within the range of 15 ° ≦ θ ≦ 75 °.
By setting the tilt angle θ within such a range, the phase difference compensating function of the phase difference plates 2 and 3 can be surely obtained regardless of whether the tilt direction of the index ellipsoid is clockwise or counterclockwise. You can
【0052】尚、位相差板2・3の配置については、何
れか一方の位相差板2(3)のみを片側に配置すること
もできる。さらに、3枚以上の位相差板を用いることも
できる。Regarding the disposition of the retardation plates 2 and 3, it is possible to dispose only one of the retardation plates 2 (3) on one side. Furthermore, it is also possible to use three or more retardation plates.
【0053】そして、図4に示すように、本液晶表示装
置においては、液晶表示素子1における偏光板4・5
は、その吸収軸AX1 ・AX2 が前記の配向膜11・1
4(図1参照)のラビング方向R1 ・R2 とそれぞれ平
行になるように配置される。本液晶表示装置では、ラビ
ング方向R1 ・R2 が互いに直交しているため、吸収軸
AX1 ・AX2 も互いに直交している。Then, as shown in FIG. 4, in the present liquid crystal display device, the polarizing plates 4 and 5 in the liquid crystal display element 1 are arranged.
Has an absorption axis AX 1 · AX 2 of the above-mentioned alignment film 11 · 1.
4 (see FIG. 1) are arranged so as to be parallel to the rubbing directions R 1 and R 2 . In the present liquid crystal display device, since the rubbing directions R 1 and R 2 are orthogonal to each other, the absorption axes AX 1 and AX 2 are also orthogonal to each other.
【0054】ここで、図3に示すように、位相差板2・
3に異方性を与える方向に傾斜する主屈折率nb の方向
が位相差板2・3の表面に投影された方向をDと定義す
る。図4に示すように、位相差板3は方向D(方向
D2 )がラビング方向R1 と平行になるように配され、
位相差板2は方向D(方向D1 )がラビング方向R2 と
平行になるように配される。Here, as shown in FIG. 3, the phase difference plate 2
The direction in which the principal refractive index n b inclined to the direction that gives anisotropy to 3 is projected on the surface of the retardation films 2 and 3 is defined as D. As shown in FIG. 4, the phase difference plate 3 is arranged so that the direction D (direction D 2 ) is parallel to the rubbing direction R 1 ,
The retardation plate 2 is arranged so that the direction D (direction D 1 ) is parallel to the rubbing direction R 2 .
【0055】上記のような位相差板2・3および偏光板
4・5の配置により、本液晶表示装置は、オフ時におい
て光を透過して白色表示を行ういわゆるノーマリホワイ
ト表示を行う。With the arrangement of the retardation films 2 and 3 and the polarizing plates 4 and 5 as described above, the present liquid crystal display device performs so-called normally white display in which light is transmitted to display white when it is off.
【0056】一般に、液晶や位相差板(位相差フィル
ム)といった光学異方体においては、上記のような3次
元方向の主屈折率na ・nc ・nb の異方性が屈折率楕
円体で表される。屈折率異方性Δnは、この屈折率楕円
体が観察される方向に応じて異なる値になる。Generally, in an optically anisotropic body such as a liquid crystal or a retardation film (retardation film), the anisotropy of the main refractive index n a · n c · n b in the three-dimensional direction as described above is an ellipsoidal refractive index. Represented by the body. The refractive index anisotropy Δn has a different value depending on the direction in which this refractive index ellipsoid is observed.
【0057】次に、液晶層8について詳細に説明する。Next, the liquid crystal layer 8 will be described in detail.
【0058】前述したように、液晶層8においては、位
相差板2・3による位相差の補償機能と最良な特性を有
する組み合わせとなるように、液晶層8を構成する液晶
材料として、その屈折率異方性Δnが所定の条件を満た
す液晶材料が用いられている。所定の条件とは、屈折率
異方性Δnの光の波長に対する変化が視角に依存した液
晶画面の着色が発生しない範囲に設定されることであ
る。As described above, in the liquid crystal layer 8, as the liquid crystal material forming the liquid crystal layer 8, the refraction is performed so that the combination has the best function and the function of compensating for the phase difference by the phase difference plates 2 and 3. A liquid crystal material whose index anisotropy Δn satisfies a predetermined condition is used. The predetermined condition is that the change in the refractive index anisotropy Δn with respect to the wavelength of light is set in a range in which the liquid crystal screen is not colored depending on the viewing angle.
【0059】具体的には、以下に示す設定範囲の条件を
満たすように設計された液晶材料が注入されている。Specifically, a liquid crystal material designed to satisfy the conditions of the following setting range is injected.
【0060】即ち、液晶材料の波長450nmの光に対
する屈折率異方性Δn(450)と波長650nmの光
に対する屈折率異方性Δn(650)の差であるΔn
(450)−Δn(650)は、0.0070以上0.
0250以下の範囲に設定されている。より好ましく
は、上記のΔn(450)−Δn(650)は、0.0
090以上0.0250以下の範囲に設定されているこ
とで、さらに好ましくは、上記のΔn(450)−Δn
(650)は、0.0200以上0.0250以下の範
囲に設定されていることである。 That is, Δn, which is the difference between the refractive index anisotropy Δn (450) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm and the refractive index anisotropy Δn (650) with respect to light of a wavelength of 650 nm.
(450) −Δn (650) is 0.0070 or more and 0.
The range is set to 0250 or less. More preferred
Is Δn (450) −Δn (650) is 0.0
It must be set in the range from 090 to 0.0250.
And more preferably Δn (450) −Δn above.
(650) means that the range is set to 0.0200 or more and 0.0250 or less .
【0061】このような条件を満たすように設計された
液晶材料を用いることで、位相差板2・3による位相差
の補償機能による表示画面の視角に依存して生ずるコン
トラスト変化、反転現象、着色現象の改善のみならず、
表示画面の着色現象をさらに改善できる。By using a liquid crystal material designed to satisfy such conditions, the contrast change, the reversal phenomenon, and the coloring that occur depending on the viewing angle of the display screen due to the phase difference compensating function of the phase difference plates 2 and 3. Not only the improvement of the phenomenon,
It is possible to further improve the coloring phenomenon of the display screen.
【0062】詳細には、広い方の上記の範囲内で少なく
とも1つの値を満たすように設計された液晶材料を用い
ることで、通常の液晶表示装置にて要求される視角50
°において、若干の色付きはあるものの、どの方向から
見ても充分に使用に耐えうるものとできる。Specifically, by using a liquid crystal material designed to satisfy at least one value within the above wide range, the viewing angle 50 required in a normal liquid crystal display device is increased.
Although there is some coloring at °, it can be sufficiently used in any direction.
【0063】また、上記の範囲内で好ましいとされる範
囲内で少なくとも1つの値を満たすことで、視角60°
で若干の色付きはあるものの、どの方向から見ても充分
に使用に耐えうるものとできる。そして、特に、上記の
さらに好ましいとされる範囲内で少なくとも1つの値を
満たすことで、視角70°でどの方向から見ても着色の
一切ないものとできる。 Within the above range, it is considered to be preferable.
By satisfying at least one value in 囲内, viewing angle 60 °
Although it has some coloring, it is enough from any direction
It can withstand use. And, in particular, above
By satisfying at least one value within the more preferable range, it is possible to obtain no coloring at any viewing angle of 70 ° from any direction.
【0064】また、この範囲を満たすように設計された
液晶材料を用いることで、コントラスト変化、反転現象
についても、位相差板2・3の補償機能のみによる場合
よりも改善される。Further, by using the liquid crystal material designed to satisfy this range, the contrast change and the reversal phenomenon are also improved as compared with the case where only the compensation function of the phase difference plates 2 and 3 is used.
【0065】さらに、本液晶表示装置においては、上記
の条件が満たされていると共に、以下に示す条件が同時
に満たされていることが好ましい。この場合、液晶層8
においてこの条件が満たされている。Further, in the present liquid crystal display device, it is preferable that the above conditions are satisfied and the following conditions are simultaneously satisfied. In this case, the liquid crystal layer 8
This condition is met in.
【0066】即ち、液晶材料の波長550nmの光に対
する屈折率異方性Δn(550)が、0.060より大
きく0.120より小さい範囲に設定されている。より
好ましくは、上記Δn(550)が、0.070以上
0.095以下の範囲に設定されている。That is, the refractive index anisotropy Δn (550) of the liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 550 nm is set to a range larger than 0.060 and smaller than 0.120. More preferably, the Δn (550) is set in the range of 0.070 to 0.095.
【0067】このような条件をも満たすことで、位相差
板2・3による位相差による補償機能および前記の屈折
率異方性Δnの差の範囲の条件に基づいた補償機能によ
る視角依存性の改善に加えて、反視角方向のコントラス
ト比の低下、左右方向の反転現象をより一層改善するこ
とが可能になる。By satisfying such conditions as well, the compensating function due to the phase difference by the retardation plates 2 and 3 and the viewing angle dependence due to the compensating function based on the condition of the range of the difference in the refractive index anisotropy Δn can be obtained. In addition to the improvement, it is possible to further reduce the contrast ratio in the counter-viewing angle direction and the inversion phenomenon in the left-right direction.
【0068】図5に、本液晶表示装置における液晶層8
に用いることのできる一液晶材料の、波長(λ)に対す
るΔn(λ)(波長−屈折率異方性Δn特性)を、実線
の曲線aにて示す。尚、図5には、従来の液晶表示装置
における液晶層に用いられている一液晶材料の波長
(λ)に対するΔn(λ)を、一点鎖線の曲線bにて比
較のために示す。FIG. 5 shows the liquid crystal layer 8 in the present liquid crystal display device.
Δn (λ) (wavelength-refractive index anisotropy Δn characteristic) of one liquid crystal material that can be used for the above is shown by a solid curve a. In FIG. 5, Δn (λ) with respect to the wavelength (λ) of one liquid crystal material used for the liquid crystal layer in the conventional liquid crystal display device is shown by a dashed line curve b for comparison.
【0069】曲線aと曲線bとを比べると、本液晶表示
装置での波長−屈折率異方性Δn特性の勾配は、従来の
液晶表示装置での波長−屈折率異方性Δn特性の勾配に
比べて大きくなっていることがわかる。Comparing the curves a and b, the gradient of the wavelength-refractive index anisotropy Δn characteristic in the present liquid crystal display device is found to be the gradient of the wavelength-refractive index anisotropy Δn characteristic in the conventional liquid crystal display device. You can see that it is larger than.
【0070】また、図6には、本液晶表示装置における
液晶層8に用いることのできる他の一液晶材料の、波長
(λ)に対するΔn(λ)/Δn(550)を、実線の
曲線cにて示す。尚、図6には、比較のために、従来の
液晶表示装置における液晶層に用いられている他の一液
晶材料の波長(λ)に対するΔn(λ)/Δn(55
0)を、一点鎖線の曲線dにて示す。Further, in FIG. 6, Δn (λ) / Δn (550) with respect to the wavelength (λ) of another liquid crystal material that can be used for the liquid crystal layer 8 in the present liquid crystal display device is shown by a solid curve c. Shown in. In FIG. 6, for comparison, Δn (λ) / Δn (55) with respect to the wavelength (λ) of another liquid crystal material used for the liquid crystal layer in the conventional liquid crystal display device.
0) is shown by a dashed line curve d.
【0071】曲線cと曲線dとを比べると、本液晶表示
装置でのΔn(λ)/Δn(550)の変化の勾配も、
従来の液晶表示装置でのΔn(λ)/Δn(550)の
変化の勾配に比べて大きくなっていることがわかる。Comparing the curves c and d, the gradient of the change of Δn (λ) / Δn (550) in the present liquid crystal display device is also
It can be seen that the gradient of the change of Δn (λ) / Δn (550) in the conventional liquid crystal display device is larger.
【0072】このように構成される本実施の形態の液晶
表示装置は、視角に応じて液晶表示素子1に生じる位相
差を位相差板2・3による補償機能と共に、液晶層8に
おける液晶材料を透過する光の波長に対する屈折率異方
性Δnの変化を、液晶画面の着色が生じない範囲に設定
されたことに基づく補償機能を備えている。これによ
り、視角に依存したコントラスト変化、反転現象、着色
現象が改善され、高品質の画像を表示できる。In the liquid crystal display device of the present embodiment configured as described above, the phase difference generated in the liquid crystal display element 1 according to the viewing angle is compensated by the phase difference plates 2 and 3, and the liquid crystal material in the liquid crystal layer 8 is used. It has a compensation function based on the fact that the change in the refractive index anisotropy Δn with respect to the wavelength of the transmitted light is set in a range where coloring of the liquid crystal screen does not occur. Thereby, the contrast change, the reversal phenomenon, and the coloring phenomenon depending on the viewing angle are improved, and a high quality image can be displayed.
【0073】次に、上記のように構成される本実施の形
態に係る実施例を、比較例と共に説明する。
(実施例1)本実施例では、図1の液晶表示装置におけ
る液晶セル16の液晶層8に、波長450nmにおける
屈折率異方性Δn(450)と波長650nmにおける
屈折率異方性Δn(650)との差であるΔn(45
0)−Δn(650)がそれぞれ、0.0070、0.
0090、0.0120、0.0200、0.0250
に設定された液晶材料を用い、セル厚(液晶層8の厚
み)が5μmに設定されている5つのサンプル♯1〜♯
5を用いた。Next, an example according to the present embodiment configured as described above will be described together with a comparative example. Example 1 In this example, in the liquid crystal layer 8 of the liquid crystal cell 16 in the liquid crystal display device of FIG. 1, the refractive index anisotropy Δn (450) at a wavelength of 450 nm and the refractive index anisotropy Δn (650 at a wavelength of 650 nm are used. ) And Δn (45
0) -Δn (650) are 0.0070, 0.
0090, 0.0120, 0.0200, 0.0250
5 samples # 1 to # in which the cell thickness (thickness of the liquid crystal layer 8) is set to 5 μm using the liquid crystal material set to
5 was used.
【0074】サンプル♯1〜♯5における位相差板2・
3としては、透明な支持体(例えば、トリアセチルセル
ロース(TAC)等)に屈折率異方性が正の液晶ポリマ
ーを塗布し、その液晶ポリマーを傾斜配向させて架橋し
て形成してなる、上述の第1のリタデーション値が22
0nm、上述の第2のリタデーション値が35nmであ
り、主屈折率nb の方向がxyz軸座標におけるz軸方
向に対して矢印Aで示す方向に約20°となるように傾
いており、同様に主屈折率nc の方向がx軸に対して矢
印Bで示す方向に約20°の角度をなしているもの(即
ち、屈折率楕円体の傾斜角度θ=20°のもの)を用い
た。Phase difference plate 2 in samples # 1 to # 5
3 is formed by applying a liquid crystal polymer having a positive refractive index anisotropy to a transparent support (for example, triacetyl cellulose (TAC)), tilting and aligning the liquid crystal polymer, and crosslinking the liquid crystal polymer. The first retardation value is 22
0 nm, the second retardation value described above is 35 nm, and the direction of the main refractive index n b is inclined so as to be approximately 20 ° in the direction indicated by arrow A with respect to the z-axis direction in the xyz-axis coordinates. Is used in which the direction of the main refractive index n c forms an angle of about 20 ° with respect to the x-axis in the direction indicated by arrow B (that is, the tilt angle θ of the index ellipsoid θ = 20 °). .
【0075】また、本実施例に対する比較例として、図
1の液晶表示装置における液晶セル16の液晶層8に、
上記Δn(450)−Δn(650)が0.0045の
液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の比較サンプル
♯100を用いた。As a comparative example to this embodiment, the liquid crystal layer 8 of the liquid crystal cell 16 in the liquid crystal display device of FIG.
A comparative sample # 100 similar to that of this example was used except that the liquid crystal material having Δn (450) −Δn (650) of 0.0045 was used.
【0076】上記のサンプル♯1〜♯5および比較サン
プル♯100について、白色光のもと目視試験を行なっ
た結果を表1に示す。Table 1 shows the results of the visual test under the white light for the above samples # 1 to # 5 and the comparative sample # 100.
【0077】[0077]
【表1】 [Table 1]
【0078】実施例のサンプル♯4および♯5について
は、視角を70°としてあらゆる方向から見た場合で
も、着色は確認されず良好な画質が得られた。サンプル
♯3では、60°の視角まではあらゆる方向から見た場
合でも着色は確認されず良好な画質が得られた。サンプ
ル♯2では、50°の視角まではあらゆる方向から見た
場合でも着色は確認されず良好な画質が得られた。サン
プル♯1では、視角50°にて左右方向から見た場合に
着色が確認されたが、使用に耐えうる程度の着色であっ
た。For samples # 4 and # 5 of the example, no coloration was confirmed and good image quality was obtained even when viewed from all directions with a visual angle of 70 °. In sample # 3, even when viewed from all directions up to a viewing angle of 60 °, coloring was not confirmed and good image quality was obtained. In sample # 2, coloring was not confirmed even when viewed from all directions up to a viewing angle of 50 °, and good image quality was obtained. In sample # 1, coloring was confirmed when viewed from the left and right at a viewing angle of 50 °, but the coloring was sufficient to withstand use.
【0079】これに対し、比較例サンプル♯100で
は、視角50°であっても、左右方向から見た場合に、
使用に耐えない程の黄色からだいだい色の着色が確認さ
れた。また、位相差板2・3として、透明な支持体に屈
折率異方性が正の液晶ポリマーをハイブリッド配向させ
たものについても上記と同様の結果が得られた。On the other hand, in the comparative sample # 100, even when the viewing angle is 50 °, when viewed from the left and right directions,
It was confirmed that the coloration was from yellow to dark enough to withstand use. Further, as the retardation plates 2 and 3, a liquid crystal polymer having a positive refractive index anisotropy is hybrid-aligned on a transparent support, and the same result as above was obtained.
【0080】(実施例2)ここでは、図7に示すよう
に、受光素子21、増幅器22および記録装置23を備
えた測定系を用いて、液晶表示装置の視角依存性を測定
した。液晶表示装置の液晶セル16は、前記のガラス基
板9側の面16aが直交座標xyzの基準面x−yに位
置するように設置されている。受光素子21は、一定の
立体受光角で受光し得る素子であり、面16aに垂直な
z方向に対して角度φ(視角)をなす方向における、座
標原点から所定距離をおいた位置に配置されている。(Embodiment 2) Here, as shown in FIG. 7, the viewing angle dependence of the liquid crystal display device was measured using a measurement system including a light receiving element 21, an amplifier 22 and a recording device 23. The liquid crystal cell 16 of the liquid crystal display device is installed such that the surface 16a on the glass substrate 9 side is located on the reference plane xy of the orthogonal coordinates xyz. The light-receiving element 21 is an element capable of receiving light at a fixed stereoscopic light-receiving angle, and is arranged at a position at a predetermined distance from the coordinate origin in a direction forming an angle φ (visual angle) with respect to the z direction perpendicular to the surface 16a. ing.
【0081】測定時には、本測定系に設置された液晶セ
ル16に対し、面16aの反対側の面から波長550n
mの単色光を照射する。液晶セル16を透過した単色光
の一部は、受光素子21に入射する。受光素子21の出
力は、増幅器22で所定のレベルに増幅された後、波形
メモリ、レコーダなどの記録装置23によって記録され
る。At the time of measurement, with respect to the liquid crystal cell 16 installed in this measurement system, a wavelength of 550 n was measured from the surface opposite to the surface 16a.
Irradiate m monochromatic light. A part of the monochromatic light transmitted through the liquid crystal cell 16 enters the light receiving element 21. The output of the light receiving element 21 is amplified to a predetermined level by the amplifier 22 and then recorded by the recording device 23 such as a waveform memory or a recorder.
【0082】本実施例では、図1の液晶セル16におけ
る液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性Δn
(550)がそれぞれ、0.070、0.080、0.
095に設定された液晶材料を用い、セル厚(液晶層8
の厚み)が5μmに設定されている3つのサンプル♯6
〜♯8を用いた。In this embodiment, the liquid crystal layer 16 in the liquid crystal cell 16 shown in FIG. 1 has a refractive index anisotropy Δn at a wavelength of 550 nm.
(550) is 0.070, 0.080, 0.
Using the liquid crystal material set to 095, the cell thickness (the liquid crystal layer 8
Samples # 6 whose thickness) is set to 5 μm
~ # 8 was used.
【0083】サンプル♯6〜♯8における位相差板2・
3としては、屈折率異方性が正の液晶ポリマーを傾斜配
向させた前述の実施例1における位相差板2・3と同様
のものを用いた。Phase difference plate 2 in samples # 6 to # 8
As 3, the same retardation plates 2 and 3 as those in the above-described Example 1 in which the liquid crystal polymer having a positive refractive index anisotropy was tilt-aligned were used.
【0084】このようなサンプル♯6〜♯8を、図7に
示す測定系に設置して、受光素子21が一定の角度φで
固定された場合の、サンプル♯6〜♯8への印加電圧に
対する受光素子21の出力レベルを測定した。Such samples # 6 to # 8 are installed in the measurement system shown in FIG. 7, and the voltage applied to the samples # 6 to # 8 when the light receiving element 21 is fixed at a constant angle φ. The output level of the light receiving element 21 was measured.
【0085】測定は、50°の角度φとなるように受光
素子21を配置し、y方向が画面の上側であり、x方向
が画面の左側であると仮定して、受光素子21の配置位
置を上方向に固定して行われた。The measurement is performed by arranging the light receiving element 21 so that the angle φ is 50 °, and assuming that the y direction is the upper side of the screen and the x direction is the left side of the screen, the position where the light receiving element 21 is arranged. It was done by fixing it upwards.
【0086】その結果を、サンプル♯6〜♯8に印加さ
れる電圧に対する光の透過率(透過率−液晶印加電圧特
性)を表した図8のグラフにて示す。図8において、一
点鎖線で示す曲線L1がサンプル♯6の特性であり、実
線で示す曲線L2がサンプル♯7の特性であり、破線で
示す曲線L3がサンプル♯8の特性である。The results are shown in the graph of FIG. 8 showing the light transmittance (transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic) with respect to the voltage applied to the samples # 6 to # 8. In FIG. 8, the curved line L1 indicated by the alternate long and short dash line is the characteristic of the sample # 6, the curved line L2 indicated by the solid line is the characteristic of the sample # 7, and the curved line L3 indicated by the broken line is the characteristic of the sample # 8.
【0087】実施例に対する比較例として、図1の液晶
セル16における液晶層8に波長550nmにおける屈
折率異方性Δn(550)がそれぞれ、0.060、
0.120に設定された液晶材料を用いた以外は実施例
と同様の2つの比較サンプル♯101・♯102を用意
した。また、図7に示す測定系を用いて、本実施例と同
様の方法で受光素子21が一定の角度φで固定された場
合の比較サンプル♯101・♯102への印加電圧に対
する受光素子21の出力レベルを測定した。As a comparative example to the example, the liquid crystal layer 8 in the liquid crystal cell 16 of FIG. 1 has a refractive index anisotropy Δn (550) of 0.060 at a wavelength of 550 nm, respectively.
Two comparative samples # 101 and # 102 similar to those of the example except that the liquid crystal material set to 0.120 was used were prepared. Further, by using the measurement system shown in FIG. 7, the light-receiving element 21 with respect to the applied voltage to the comparative samples # 101 and # 102 when the light-receiving element 21 is fixed at a constant angle φ by the same method as in the present embodiment. The output level was measured.
【0088】測定は、本実施例と同様に、50°の角度
φとなるように受光素子21を配置し、受光素子21の
配置位置を上方向に固定して行われた。The measurement was carried out by arranging the light receiving element 21 at an angle φ of 50 ° and fixing the arrangement position of the light receiving element 21 in the same manner as in the present embodiment.
【0089】その結果を、比較サンプル♯101・♯1
02に印加される電圧に対する光の透過率(透過率−液
晶印加電圧特性)を表した図9のグラフにて示す。図9
において、実線で示す曲線L10が比較サンプル♯10
1の特性であり、破線で示す曲線L11が比較サンプル
♯102の特性である。The results are shown in comparison samples # 101 and # 1.
The graph of FIG. 9 showing the light transmittance (transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic) with respect to the voltage applied to No. 02. Figure 9
In, the curve L10 indicated by the solid line is the comparative sample # 10.
Curve L11 indicated by a broken line is the characteristic of the comparative sample # 102.
【0090】本実施例のサンプル♯6〜♯8と、比較例
の比較サンプル♯101・♯102とについて、上方向
の透過率−液晶印加電圧特性を以下のように比較した。
図8のL1、L2、L3にて示すように、サンプル♯6
〜♯8で共に印加電圧が高くなるにつれて透過率が十分
下がることが確認された。これに対して、図9のL11
にて示すように、比較サンプル♯102の場合、印加電
圧が高くなっても十分に透過率が下がっていない。ま
た、図9のL10にて示すように、比較サンプル♯10
1の場合、印加電圧が高くなるにつれて透過率が一度低
下してから再び上昇する反転現象が確認された。The samples # 6 to # 8 of this example and the comparative samples # 101 and # 102 of the comparative example were compared in the following manner with respect to the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic in the upward direction.
As shown by L1, L2, and L3 in FIG.
It was confirmed that the transmittances of # 8 to # 8 were sufficiently lowered as the applied voltage was increased. On the other hand, L11 in FIG.
As shown in, in the case of the comparative sample # 102, the transmittance is not sufficiently decreased even when the applied voltage is increased. Further, as indicated by L10 in FIG.
In the case of 1, an inversion phenomenon was confirmed in which the transmittance once decreased and then increased again as the applied voltage increased.
【0091】実施例のサンプル♯6〜♯8については、
50°の視角に対し、どの方向からも着色が確認されず
良好な画質が得られた。これに対し、比較サンプル♯1
01・♯102については、50°の視角に対し、左右
方向の観察によって黄色からだいだい色の着色が確認さ
れた。Regarding samples # 6 to # 8 of the embodiment,
With respect to a viewing angle of 50 °, coloring was not confirmed from any direction and good image quality was obtained. On the other hand, comparative sample # 1
With respect to 01. # 102, it was confirmed that the coloring from yellow to a gradual color was observed in the left-right direction at a viewing angle of 50 °.
【0092】上述のように、液晶層8に波長550nm
における屈折率異方性Δn(550)がそれぞれ、0.
070、0.080、0.095に設定された液晶材料
を用いた場合には、図8に示す特性に基づいて、印加電
圧が高くなると透過率が十分低下し、反転現象も見られ
ないため、視野角が拡大することが明らかである。ま
た、この場合、着色現象もなく、液晶表示装置の表示品
位が格段に向上していることがわかる。As described above, the liquid crystal layer 8 has a wavelength of 550 nm.
The refractive index anisotropy Δn (550) in each of the above is 0.
In the case of using the liquid crystal material set to 070, 0.080, 0.095, the transmittance is sufficiently reduced when the applied voltage is high, and the inversion phenomenon is not observed, based on the characteristics shown in FIG. It is clear that the viewing angle is expanded. Further, in this case, it can be seen that there is no coloring phenomenon and the display quality of the liquid crystal display device is significantly improved.
【0093】それに対して、液晶層8に波長550nm
における屈折率異方性Δn(550)がそれぞれ、0.
060、0.120に設定された液晶材料を用いた場合
には、図9に示す特性に基づいて、視角依存性は十分に
改善されないことがわかる。On the other hand, the liquid crystal layer 8 has a wavelength of 550 nm.
The refractive index anisotropy Δn (550) in each of the above is 0.
When the liquid crystal material set to 060 and 0.120 is used, it can be seen that the viewing angle dependency is not sufficiently improved based on the characteristics shown in FIG.
【0094】また、位相差板2・3として、透明な支持
体に屈折率異方性が正の液晶ポリマーをハイブリッド配
向させた以外は、上記サンプル♯6〜♯8、比較サンプ
ル♯101・♯102と同様の、サンプル、比較サンプ
ルに対しても、同様の結果が得られた。As the retardation plates 2 and 3, the samples # 6 to # 8 and the comparative samples # 101 and # 8 were used, except that a liquid crystal polymer having a positive refractive index anisotropy was hybrid-aligned on a transparent support. Similar results were obtained for samples and comparative samples similar to 102.
【0095】また、上記位相差板2・3の屈折率楕円体
の傾斜角度θを変化させて、傾斜角度θに対する透過率
−液晶印加電圧特性の依存性を調べた。その結果、15
°≦θ≦75°の範囲内でθが変化すれば、位相差板2
・3における液晶ポリマーの配向の状態に関係なく、そ
の依存性は基本的に変化しなかった。尚、上記範囲を越
えた場合には、反視角方向の視角が広がらないことが確
認された。Further, the dependency of the transmittance-liquid crystal applied voltage characteristic on the inclination angle θ was examined by changing the inclination angle θ of the refractive index ellipsoids of the retardation films 2 and 3. As a result, 15
If θ changes within the range of θ ≦ θ ≦ 75 °, the phase difference plate 2
The dependency basically did not change regardless of the alignment state of the liquid crystal polymer in 3. In addition, it was confirmed that the viewing angle in the opposite viewing angle direction did not widen when the range was exceeded.
【0096】また、上記比較サンプル♯101・♯10
2の目視試験の結果を基に、図1の液晶セル16におけ
る液晶層8に波長550nmにおける屈折率異方性Δn
(550)がそれぞれ、0.065、0.100、0.
115の液晶材料を用いた以外は本実施例と同様の3つ
のサンプル♯9〜♯11を本実施例のサンプルとして用
意した。これらのサンプル♯9〜♯11についても、図
7に示した測定系を用いて、それぞれへの印加電圧に対
する受光素子21の出力レベルを測定した。また、それ
ぞれ白色光のもとで目視確認を行った。Further, the above-mentioned comparative samples # 101 and # 10
Based on the result of the visual inspection of No. 2, the liquid crystal layer 8 in the liquid crystal cell 16 of FIG.
(550) is 0.065, 0.100, 0.
Three samples # 9 to # 11 similar to this example except that the liquid crystal material 115 was used were prepared as the samples of this example. With respect to these samples # 9 to # 11 as well, the output level of the light receiving element 21 with respect to the applied voltage to each was measured using the measurement system shown in FIG. In addition, visual confirmation was performed under white light.
【0097】その結果、サンプル♯10・♯11では、
50°の角度φの場合、上方向については良好な透過率
が得られた。一方、サンプル♯9では、上方向の透過率
は、電圧を高くしていくと、前述した比較サンプル♯1
01と同様に一度最小値となった後に上昇する特性を示
すが(図9参照)、その上昇の度合いが比較サンプル♯
101より小さい。したがって、サンプル♯9によれ
ば、サンプル♯10・♯11ほど良好な透過率が得られ
ないものの、使用に耐えうる程度の透過率を得ることが
できる。As a result, in samples # 10 and # 11,
When the angle φ was 50 °, good transmittance was obtained in the upward direction. On the other hand, in the sample # 9, the transmittance in the upward direction is increased as the voltage is increased.
Similar to No. 01, it shows a characteristic that it rises once after reaching the minimum value (see FIG. 9).
Less than 101. Therefore, according to the sample # 9, although the transmittance as good as that of the samples # 10 and # 11 cannot be obtained, it is possible to obtain the transmittance that can be used.
【0098】また、目視の検査においては、サンプル♯
10・♯11では、黄色からだいだい色の若干の着色が
確認されたが、その着色は問題にならない程度であっ
た。サンプル♯9では、若干ではあるが青みを呈してい
ることが確認された。しかしながら、この程度の青みも
問題にならない程度のものであった。In the visual inspection, sample #
In 10 · # 11, slight coloring from yellow to deep color was confirmed, but the coloring was not a problem. It was confirmed that Sample # 9 exhibited a slight bluish tint. However, this level of blueness was not a problem.
【0099】また、補足として、サンプル♯9と比較サ
ンプル♯101について、1V程度の電圧を印加し、液
晶セル16の表面の法線方向の白色表示時の透過率を測
定した。その結果、比較サンプル♯101では、使用に
耐えない程度の透過率の低下が見られたが、サンプル♯
9では、使用に耐えうる程度の透過率の低下であった。As a supplement, a voltage of about 1 V was applied to Sample # 9 and Comparative Sample # 101, and the transmittance of the surface of the liquid crystal cell 16 during white display in the normal direction was measured. As a result, in Comparative Sample # 101, a decrease in the transmittance was found that it could not be used, but in Sample # 101
In No. 9, the transmittance was low enough to withstand use.
【0100】[0100]
【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置は、対向する表面に透明電極層及び配向膜がそれぞれ
形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入するこ
とによって構成される液晶表示素子と、上記液晶表示素
子の両側に配置される一対の偏光子と、上記液晶表示素
子と上記偏光子との間に少なくとも1枚介在された位相
差板であって、屈折率楕円体の3つの主屈折率na 、n
b 、nc がna <nb <nc という関係を有し、表面内
の主屈折率na またはnc の方向を軸として、表面の法
線方向に平行な主屈折率nb の方向と、表面内の主屈折
率na またはncの方向とが時計まわり、または反時計
まわりに傾斜することにより、上記屈折率楕円体が傾斜
している位相差板とを備えた液晶表示装置において、以
下の特徴を有している。すなわち、上記液晶層における
液晶材料の、波長450nmの光に対する屈折率異方性
Δn(450)と波長650nmの光に対する屈折率異
方性Δn(650)の差Δn(450)−Δn(65
0)が、0.0070以上0.0250以下の範囲に設
定されている。As described above, in the liquid crystal display device according to the present invention, the liquid crystal layer is enclosed between the pair of translucent substrates each having the transparent electrode layer and the alignment film formed on the opposite surfaces. A liquid crystal display element, a pair of polarizers arranged on both sides of the liquid crystal display element, and at least one retardation plate interposed between the liquid crystal display element and the polarizer. The three principal indices n a , n of the index ellipsoid
b and n c have a relationship of n a <n b <n c, and the principal refractive index n b parallel to the surface normal direction with the direction of the principal refractive index n a or n c in the surface as an axis A liquid crystal display provided with a retardation plate in which the refractive index ellipsoid is tilted by tilting the direction and the direction of the main refractive index n a or n c in the surface clockwise or counterclockwise. The device has the following features. That is, in the liquid crystal layer
Anisotropy of refractive index of liquid crystal material with respect to light having a wavelength of 450 nm
Difference in refractive index for Δn (450) and light with wavelength of 650 nm
Difference in the tropism Δn (650) Δn (450) −Δn (65
0) is set in the range of 0.0070 or more and 0.0250 or less .
【0101】[0101]
【0102】或いは、液晶層における液晶材料の、波長
450nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と
波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn(65
0)の差Δn(450)−Δn(650)が、0.02
00以上0.0250以下の範囲に設定されている。Alternatively, the refractive index anisotropy Δn (450) of light having a wavelength of 450 nm and the refractive index anisotropy Δn (65 of light having a wavelength of 650 nm of the liquid crystal material in the liquid crystal layer.
0) difference Δn (450) −Δn (650) is 0.02.
It is set in the range of 00 to 0.0250.
【0103】これにより、本発明に係る液晶表示装置で
は、液晶表示素子の位相差変化が位相差板による補償機
能のみの場合よりもさらに改善される。特に、視角に依
存した液晶画面の着色がより一層抑えられる。それゆ
え、このような位相差板と液晶表示素子とを含む液晶表
示装置は、反転現象、反視角方向のコントラスト比の低
下および着色現象を抑えることができる。As a result, in the liquid crystal display device according to the present invention, the change in retardation of the liquid crystal display element is further improved as compared with the case where only the compensation function of the retardation plate is used. In particular, coloring of the liquid crystal screen depending on the viewing angle can be further suppressed. Therefore, the liquid crystal display device including such a retardation film and the liquid crystal display element can suppress the reversal phenomenon, the decrease in the contrast ratio in the anti-viewing angle direction, and the coloring phenomenon.
【0104】特に、Δn(450)−Δn(650)
が、0.0070以上0.0250以下の範囲に設定さ
れている液晶表示装置では、通常の液晶表示装置にて要
求される50°の視角であらゆる方向から見た場合にお
いても、十分に使用に耐えうる程度にまで液晶画面の着
色を抑えることが可能となる。In particular, Δn (450) -Δn (650)
However, the liquid crystal display device set in the range of 0.0070 or more and 0.0250 or less can be sufficiently used even when viewed from any direction at a viewing angle of 50 ° required in a normal liquid crystal display device. It is possible to suppress coloring of the liquid crystal screen to an extent that it can withstand.
【0105】さらに、Δn(450)−Δn(650)
が、0.0200以上0.0250以下の範囲に設定さ
れている液晶表示装置では、70°の視角に対応する、
さらに広視野角の液晶表示装置において、どの方向から
見ても全く液晶画面の着色のない状態を実現できる。Further, Δn (450) -Δn (650)
Is set in the range of 0.0200 to 0.0250
In the liquid crystal display device that is used, a viewing angle of 70 ° is supported,
Furthermore, in a liquid crystal display device having a wide viewing angle, it is possible to realize a state in which the liquid crystal screen is not colored at all when viewed from any direction.
【0106】このように、上記構成は、白黒表示におけ
るコントラスト比が観視者の視角方向によって影響され
ないため、液晶表示装置の表示画像の品位を格段に向上
させることができるという効果を奏する。As described above, since the contrast ratio in black and white display is not influenced by the viewing angle direction of the viewer, the above-described structure has the effect of significantly improving the quality of the display image on the liquid crystal display device.
【0107】また、上記した発明に係る液晶表示装置に
おいては、液晶層における液晶材料の、波長550nm
の光に対する屈折率異方性Δn(550)が、0.06
0より大きく0.120より小さい範囲に設定されてい
ることが好ましい。Further, in the liquid crystal display device according to the above-mentioned invention, the wavelength of the liquid crystal material in the liquid crystal layer is 550 nm.
Refractive index anisotropy Δn (550) with respect to light is 0.06
It is preferably set to a range larger than 0 and smaller than 0.120.
【0108】これにより、視角に対応して液晶表示素子
に生じる位相差が解消される。それゆえ、表示画面にお
いて、視角に依存して生じる着色現象はもちろんのこ
と、コントラスト変化、左右方向の反転現象等もさらに
改善することができる。As a result, the phase difference generated in the liquid crystal display element according to the viewing angle is eliminated. Therefore, not only the coloring phenomenon that occurs depending on the viewing angle on the display screen, but also the contrast change, the inversion phenomenon in the horizontal direction, and the like can be further improved.
【0109】この場合、さらに、液晶層における液晶材
料の、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)が、0.070以上0.095以下の範囲に
設定されていることが好ましい。 In this case, further, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material in the liquid crystal layer with respect to light having a wavelength of 550 nm.
(550) is preferably set in the range of 0.070 to 0.095 .
【0110】これにより、より一層、視角に依存して生
じるコントラスト変化、左右方向の反転現象等を改善す
ることができる。As a result, it is possible to further improve the change in contrast, the inversion phenomenon in the left-right direction, and the like that occur depending on the viewing angle.
【0111】また、上記した本発明に係る液晶表示装置
においては、全ての位相差板での屈折率楕円体の傾斜角
が15°から75°の間に設定されていることが好まし
い。Further, in the above-described liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the tilt angles of the refractive index ellipsoids in all the retardation plates are set between 15 ° and 75 °.
【0112】このように、液晶表示装置に介在される全
ての位相差板において、屈折率楕円体の傾斜角を15°
から75°の間に設定することで、前述した本発明の備
えた位相差板による位相差の補償機能を確実化すること
ができる。その結果、視認性を確実に向上させることが
できる。As described above, in all the retardation plates interposed in the liquid crystal display device, the tilt angle of the index ellipsoid is 15 °.
It is possible to ensure the function of compensating for the phase difference by the above-mentioned retardation plate provided by the present invention by setting the angle between 1 and 75 °. As a result, the visibility can be surely improved.
【図1】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構
成を分解して示す断面図である。FIG. 1 is an exploded cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記液晶表示装置における配向膜のラビング方
向と正視角方向との関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a rubbing direction of an alignment film and a normal viewing angle direction in the liquid crystal display device.
【図3】上記液晶表示装置の位相差板における主屈折率
を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main refractive index of a retardation plate of the liquid crystal display device.
【図4】上記液晶表示装置における偏光板および位相差
板の光学的な配置を液晶表示装置の各部を分解して示す
斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an optical arrangement of a polarizing plate and a retardation plate in the liquid crystal display device by disassembling each part of the liquid crystal display device.
【図5】上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶
材料の波長に対する屈折率異方性Δnを示すグラフであ
る。FIG. 5 is a graph showing the refractive index anisotropy Δn of one liquid crystal material used in the liquid crystal layer of the liquid crystal display device with respect to wavelength.
【図6】上記液晶表示装置の液晶層に用いられる一液晶
材料の波長に対するΔn(λ)/Δn(550)を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing Δn (λ) / Δn (550) with respect to wavelength of one liquid crystal material used for the liquid crystal layer of the liquid crystal display device.
【図7】上記液晶表示装置の視角依存性を測定する測定
系を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a measuring system for measuring the viewing angle dependence of the liquid crystal display device.
【図8】実施例1における液晶表示装置の透過率−液晶
印加電圧特性を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing transmittance-liquid crystal applied voltage characteristics of the liquid crystal display device in Example 1.
【図9】実施例1に対する比較例の液晶表示装置の透過
率−液晶印加電圧特性を示すグラフである。9 is a graph showing transmittance-liquid crystal applied voltage characteristics of a liquid crystal display device of a comparative example with respect to Example 1. FIG.
【図10】TN液晶表示素子における液晶分子の捩じれ
配向を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing twisted alignment of liquid crystal molecules in a TN liquid crystal display device.
1 液晶表示素子 2・3 位相差板 4・5 偏光板(偏光子) 8 液晶層 9・12 ガラス基板(透光性基板) 10・13 透明電極(透明電極層) 11・14 配向膜 1 Liquid crystal display element 2.3 Phase plate 4.5 Polarizing plate (polarizer) 8 Liquid crystal layer 9 ・ 12 Glass substrate (translucent substrate) 10 ・ 13 Transparent electrode (transparent electrode layer) 11.14 Alignment film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 - 1/141 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13-1/141
Claims (6)
れぞれ形成された一対の透光性基板の間に液晶層を封入
することによって構成される液晶表示素子と、 上記液晶表示素子の両側に配置される一対の偏光子と、 上記液晶表示素子と上記偏光子との間に少なくとも1枚
介在された位相差板であって、屈折率楕円体の3つの主
屈折率na 、nb 、nc がna <nb <nc という関係
を有し、表面内の主屈折率na またはnc の方向を軸と
して、表面の法線方向に平行な主屈折率nb の方向と、
表面内の主屈折率nc またはna の方向とが時計まわ
り、または反時計まわりに傾斜することにより、上記屈
折率楕円体が傾斜している位相差板とを備えた液晶表示
装置において、上記液晶層における液晶材料の、波長450nmの光に
対する屈折率異方性Δn(450)と波長650nmの
光に対する屈折率異方性Δn(650)の差Δn(45
0)−Δn(650)が、0.0070以上0.025
0以下の 範囲に設定されていることを特徴とする液晶表
示装置。1. A liquid crystal display device constituted by enclosing a liquid crystal layer between a pair of translucent substrates each having a transparent electrode layer and an alignment film formed on opposite surfaces, and both sides of the liquid crystal display device. And a pair of polarizers arranged in a pair, and at least one retardation plate interposed between the liquid crystal display element and the polarizer, the three main refractive indices n a and n b of the index ellipsoid. , N c have a relationship of n a <n b <n c , and the direction of the main refractive index n b parallel to the normal direction of the surface with the direction of the main refractive index n a or n c in the surface as an axis. When,
By the direction of the principal refractive index n c or n a in the surface is inclined clockwise or counterclockwise, in the liquid crystal display device that includes a retardation plate in which the refractive index ellipsoid is inclined, The liquid crystal material in the liquid crystal layer has a wavelength of 450 nm.
Of refractive index anisotropy Δn (450) and wavelength of 650 nm
Difference in refractive index anisotropy Δn (650) with respect to light Δn (45
0) -Δn (650) is 0.0070 or more and 0.025
A liquid crystal display device characterized by being set in a range of 0 or less .
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)と波長
650nmの光に対する屈折率異方性Δn(650)の
差Δn(450)−Δn(650)が、0.0200以
上0.0250以下の範囲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。2. A wavelength of 45 of the liquid crystal material in the liquid crystal layer.
The difference Δn (450) −Δn (650) between the refractive index anisotropy Δn (450) for 0 nm light and the refractive index anisotropy Δn (650) for wavelength 650 nm is 0.0200 or more.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is set in a range of 0.0250 or less .
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、
0.060より大きく0.120より小さい範囲に設定
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。3. The wavelength 55 of the liquid crystal material in the liquid crystal layer.
The refractive index anisotropy Δn (550) for 0 nm light is
Set to a range greater than 0.060 and less than 0.120
The liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the liquid crystal display device is provided.
0nmの光に対する屈折率異方性Δn(550)が、
0.070以上0.095以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。4. The wavelength 55 of the liquid crystal material in the liquid crystal layer.
The refractive index anisotropy Δn (550) for 0 nm light is
It is set in the range of 0.070 to 0.095
The liquid crystal display device according to claim 3 , wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
傾斜角が15°から75°の間に設定されていることを
特徴とする請求項1又は3に記載の液晶表示装置。5. An index ellipsoid of all retardation plates.
Check that the tilt angle is set between 15 ° and 75 °
The liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の
液晶表示装置。6. The liquid crystal layer is twisted and aligned at about 90 °.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
Priority Applications (5)
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US08/997,219 US6839110B1 (en) | 1996-12-25 | 1997-12-23 | Liquid crystal display device incorporating phase difference plate and liquid crystal layer capable of improving viewing angle dependence |
US10/870,405 US7088410B2 (en) | 1996-12-25 | 2004-06-16 | Liquid crystal display device incorporating a phase difference plate capable of improving viewing angle dependence |
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