【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＴＮ（ツイステッドネ
マティック）モードの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 TN (twisted nematic) mode liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＴＮモードは、低電圧、低消費電力、長
寿命などの特徴をもつ液晶表示装置を作成できるため、
最も広く用いられている。ＴＮ型液晶表示装置は、図１
３（１）で示すように、２枚の対向する基板３１，３２
の間にネマティック液晶を介在させ、液晶分子の長軸方
向が基板面にほぼ平行でかつ基板間で連続的に９０°ね
じれた配列となるように、基板３１，３２の表面に形成
される配向膜３１ｃ，３２ｃの配向方向３３，３４が直
交するように形成する。前記基板３１，３２は、図１３
（２）に示すようにガラスなどの透明基板３１ａ，３２
ａの表面に透明電極３１ｂ，３２ｂおよび配向膜３１
ｃ，３２ｃを形成して成る。2. Description of the Related Art In the TN mode, a liquid crystal display device having features such as low voltage, low power consumption, and long life can be produced.
Most widely used. The TN type liquid crystal display device is shown in FIG.
As shown by 3 (1), two opposing substrates 31, 32 are provided.
Alignment formed on the surfaces of the substrates 31 and 32 such that a nematic liquid crystal is interposed between the substrates so that the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the substrate surface and is continuously twisted by 90 ° between the substrates. The films 31c and 32c are formed so that the orientation directions 33 and 34 thereof are orthogonal to each other. The substrates 31 and 32 are shown in FIG.
As shown in (2), the transparent substrates 31a, 32 made of glass or the like are used.
The transparent electrodes 31b and 32b and the alignment film 31 are formed on the surface of a.
c, 32c are formed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ＴＮモードの液晶表示
装置では、液晶分子が屈折率の異方性（以下、複屈折性
という）をもち、図１３に示すように基板面に対して一
定の角度δをもつ。したがって、人間の液晶表示装置を
見る角度によってコントラストが変化するいわゆる視角
特性を有する。一般に、電圧の無印加時に光が透過して
白色表示となるノーマリホワイトモードの場合、電極に
電圧を印加した状態で液晶表示装置の真上（基板面に対
して垂直方向）から見ると、図９の実線Ｋ１に示すよう
に、印加電圧値が高くなるにつれて光の透過率が低下
し、飽和すると透過率がほぼ零となり、それ以上印加電
圧を上げても透過率は零のままである。In a TN mode liquid crystal display device, liquid crystal molecules have anisotropy in refractive index (hereinafter referred to as birefringence), and as shown in FIG. With an angle δ. Therefore, the liquid crystal display device has a so-called viewing angle characteristic in which the contrast changes depending on the viewing angle of the liquid crystal display device. Generally, in the normally white mode in which light is transmitted and white display is performed when no voltage is applied, when viewed from directly above the liquid crystal display device (in a direction perpendicular to the substrate surface) with a voltage applied to the electrodes, As indicated by the solid line K1 in FIG. 9, the transmittance of light decreases as the applied voltage value increases, and the transmittance becomes almost zero when saturated, and the transmittance remains zero even when the applied voltage is further increased. .
【０００４】しかしながら、図１３に示すように、液晶
表示装置に表示を行う際に、表示に対して正面となるべ
き視角の方向（以下、正視角方向３６）に視角を傾けて
いくと、図９において一点鎖線Ｋ２に示すように、印加
電圧が高くなるにつれて透過率が低下していき、特定の
電圧値を超えると透過率は再び高くなり、その後再び徐
々に低下するという現象が生じる。このため、視角を正
視角方向に傾けていくと、特定の角度以上で画像の白黒
が反転する（以下、反転現象という）。これは、液晶分
子が傾いているために視角によって屈折率が変化するた
めに生じる現象である。However, as shown in FIG. 13, when displaying on a liquid crystal display device, if the viewing angle is tilted in the direction of the viewing angle (hereinafter referred to as the normal viewing angle direction 36) to be in front of the display, As indicated by the alternate long and short dash line K2 in FIG. 9, the transmittance decreases as the applied voltage increases, and when the voltage exceeds a specific voltage value, the transmittance increases again and then gradually decreases again. For this reason, when the viewing angle is tilted in the normal viewing angle direction, the black and white of the image is reversed at a certain angle or more (hereinafter referred to as a reversal phenomenon). This is a phenomenon that occurs because the refractive index changes depending on the viewing angle because the liquid crystal molecules are tilted.
【０００５】つまり、印加電圧が零または比較的低電圧
のときは正視角方向３６に位置する観測者３７には、図
１４（１）に示すように、中央分子３５は楕円に見え
る。徐々に印加電圧を高くしていくと、中央分子３５が
電界方向に移動していき、図１４（２）に示すように、
観測者３７には中央分子３５が真円に見える瞬間があ
る。さらに印加電圧を高くしていくと、中央分子３５は
電界方向にほぼ平行となり、再び観測者３７には中央分
子３５が楕円に見える。That is, when the applied voltage is zero or a relatively low voltage, the observer 37 located in the normal viewing direction 36 looks at the central molecule 35 as an ellipse as shown in FIG. 14 (1). When the applied voltage is gradually increased, the central molecule 35 moves in the electric field direction, and as shown in FIG.
The observer 37 has a moment when the central molecule 35 looks like a perfect circle. When the applied voltage is further increased, the central molecule 35 becomes almost parallel to the electric field direction, and the observer 37 again sees the central molecule 35 as an ellipse.
【０００６】また同様の理由から正視角方向３６以外の
視角方向においても、透過率−電圧特性は異なるため、
反転現象は生じないが、視角を深くしていくと、白黒の
コントラスト比が低くなるという視角特性をもつことと
なる。このようにＴＮモードの液晶表示装置において
は、視角特性をもつのが普通であり、特に正視角方向で
見られる反転現象は見る人にとって大変障害となり、そ
の液晶表示装置の表示性能そのものを疑わせる結果とな
る。For the same reason, the transmittance-voltage characteristics are different in the viewing angle directions other than the normal viewing angle direction 36.
Although the inversion phenomenon does not occur, when the viewing angle is deepened, the viewing angle characteristic is such that the contrast ratio of black and white becomes low. As described above, the TN mode liquid crystal display device usually has a viewing angle characteristic, and in particular, the inversion phenomenon seen in the normal viewing angle direction is a great obstacle to the viewer, and the display performance itself of the liquid crystal display device is suspected. Will result.
【０００７】上述のＴＮモードの液晶表示装置における
特有の現象を改善する技術として一般に知られているも
のには、星電器が発表しているものがある。これは、ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置において、１画素
を構成する表示電極を内側と外側とに２分割し、各電極
に印加される電圧値を制御し、内側電極に対応する液晶
分子と外側電極に対応する液晶分子との状態を変えるこ
とによって視角特性の改善を図るものである。As a technique generally known as a technique for improving the peculiar phenomenon in the above-mentioned TN mode liquid crystal display device, there is one disclosed by Hoshidenki. This is because, in an active matrix type liquid crystal display device, a display electrode which constitutes one pixel is divided into an inner side and an outer side, a voltage value applied to each electrode is controlled, and liquid crystal molecules corresponding to the inner electrode and an outer side are controlled. The viewing angle characteristics are improved by changing the state of liquid crystal molecules corresponding to the electrodes.
【０００８】しかしながら、上記技術は、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置に限られ、また電極のパター
ンそのものを変えることとなり、製造工程が複雑にな
り、さらに駆動方法も複雑になるという欠点がある。However, the above technique is limited to the active matrix type liquid crystal display device, and since the electrode pattern itself is changed, the manufacturing process becomes complicated and the driving method also becomes complicated.
【０００９】本発明の目的は、視角特性を改善し、表示
品位が向上する液晶表示装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved viewing angle characteristics and improved display quality.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の透明基
板間に分子の長軸方向が螺旋状に約９０°ねじれるよう
に配向させたツイステッドネマティック液晶層を介在し
た液晶表示素子を、一対の偏光板間に配置して構成され
る液晶表示装置において、前記一対の偏光板のうち少な
くとも一方偏光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸
位相差フィルムを配置し、前記位相差フィルムは、フィ
ルムの厚み方向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、
かつ平面方向においても屈折率の異方性をもつ３次元位
相差フィルムであり、平面方向のリタデーション値が１
００〜３００ｎｍであって、位相差フィルムの遅相軸と
偏光板の吸収軸との成す角度を１０°以下に選ぶことを
特徴とする液晶表示装置である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a liquid crystal display device having a pair of transparent substrates, wherein a twisted nematic liquid crystal layer in which molecules are oriented so that the major axis of the molecule is twisted by about 90 ° is twisted. In the liquid crystal display device arranged between the polarizing plates, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film is , The refractive index in the thickness direction of the film is different from the refractive index in the plane direction,
In addition, it is a three-dimensional retardation film having anisotropy of refractive index even in the plane direction and has a retardation value of 1 in the plane direction.
The liquid crystal display device is characterized in that it is from 00 to 300 nm and the angle formed by the slow axis of the retardation film and the absorption axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
【００１１】また本発明は、一対の透明基板間に分子の
長軸方向が螺旋状に約９０°ねじれるように配向させた
ツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶表示素
子を、一対の偏光板間に配置して構成される液晶表示装
置において、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏
光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィル
ムを配置し、前記位相差フィルムは、フィルムの厚み方
向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、かつ平面方向
においても屈折率の異方性をもつ３次元位相差フィルム
であり、平面方向のリタデーション値が３０１ｎｍ以上
であって、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の透過軸と
の成す角度を１０°以下に選ぶことを特徴とする液晶表
示装置である。Further, according to the present invention, a liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer in which a major axis direction of molecules is twisted about 90 ° spirally between a pair of transparent substrates is provided between a pair of polarizing plates. In a liquid crystal display device configured by arranging, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film is in the thickness direction of the film. Is a three-dimensional retardation film having a refractive index different from the refractive index in the plane direction and having anisotropy of the refractive index also in the plane direction. The retardation value in the plane direction is 301 nm or more, and The liquid crystal display device is characterized in that the angle formed by the phase axis and the transmission axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
【００１２】また本発明は、一対の透明基板間に分子の
長軸方向が螺旋状に約９０°ねじれるように配向させた
ツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶表示素
子を、一対の偏光板間に配置して構成される液晶表示装
置において、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏
光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィル
ムを配置し、前記位相差フィルムは、フィルムの厚み方
向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、かつ平面方向
においても屈折率の異方性をもつ３次元位相差フィルム
であり、フィルムの平面方向のリタデーション値に対す
る厚み方向のリタデーション値の比ＮＺ値が０．４〜
０．８であって、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸
収軸もしくは透過軸との成す角度を１０°以下に選ぶこ
とを特徴とする液晶表示装置である。According to the present invention, a liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer between a pair of polarizing plates, wherein a twisted nematic liquid crystal layer is oriented between the pair of transparent substrates so that the major axis direction of the molecule is twisted by about 90 °. In a liquid crystal display device configured by arranging, a uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, and the retardation film is in the thickness direction of the film. Is a three-dimensional retardation film having a refractive index different from the refractive index in the plane direction and having anisotropy of the refractive index also in the plane direction, and the ratio NZ value of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction of the film. Is 0.4-
The liquid crystal display device is characterized in that the angle between the slow axis of the retardation film and the absorption axis or the transmission axis of the polarizing plate is set to 10 ° or less.
【００１３】また本発明は、一対の透明基板間に分子の
長軸方向が螺旋状に約９０°ねじれるように配向させた
ツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶表示素
子を、一対の偏光板間に配置して構成される液晶表示装
置において、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方偏
光板と前記液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィル
ムを２層積層して成る位相差板を配置し、前記位相差フ
ィルムは、フィルムの厚み方向の屈折率が平面方向の屈
折率と異なり、かつ平面方向においても屈折率の異方性
をもつ３次元位相差フィルムであり、平面方向のリタデ
ーション値が１００〜５００ｎｍ、平面方向のリタデー
ション値に対する厚み方向のリタデーション値の比ＮＺ
値が０．３〜０．８であって、液晶表示素子側の位相差
フィルムの遅相軸と、偏光板側の位相差フィルムの進相
軸との成す角度を１０°以下に、液晶表示素子側の位相
差フィルムの遅相軸もしくは進相軸と、液晶表示素子の
位相差フィルム側基板の配向軸との成す角度を１０°以
下に、偏光板側の位相差フィルムの遅相軸もしくは進相
軸と、偏光板の透過軸との成す角度を１０°以下に選ぶ
ことを特徴とする液晶表示装置である。Further, according to the present invention, a liquid crystal display device having a twisted nematic liquid crystal layer in which a major axis direction of molecules is twisted about 90 ° spirally between a pair of transparent substrates is provided between a pair of polarizing plates. In a liquid crystal display device configured by arranging, a retardation plate formed by laminating two layers of uniaxially stretched retardation film is disposed between at least one polarizing plate of the pair of polarizing plates and the liquid crystal display element, The retardation film is a three-dimensional retardation film in which the refractive index in the thickness direction of the film is different from the refractive index in the plane direction and the refractive index anisotropy is also in the plane direction, and the retardation value in the plane direction is 100. ˜500 nm, ratio NZ of retardation value in thickness direction to retardation value in plane direction NZ
The value is 0.3 to 0.8, and the angle formed by the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side and the fast axis of the retardation film on the polarizing plate side is set to 10 ° or less. The angle formed by the slow axis or fast axis of the retardation film on the element side and the alignment axis of the substrate on the retardation film side of the liquid crystal display element is set to 10 ° or less, or the slow axis of the retardation film on the polarizing plate side or The liquid crystal display device is characterized in that the angle formed by the fast axis and the transmission axis of the polarizing plate is selected to be 10 ° or less.
【００１４】[0014]
【作用】請求項１記載の本発明に従えば、一対の透明基
板間にツイステッドネマティック液晶層を介在した液晶
表示素子を一対の偏光板間に配置して構成される液晶表
示装置において、前記一対の偏光板のうち、少なくとも
一方偏光板と液晶表示素子との間に一軸延伸位相差フィ
ルムを配置する。前記位相差フィルムは、フィルムの厚
み方向の屈折率が平面方向の屈折率と異なり、かつ平面
方向にも屈折率の異方性を有する。この位相差フィルム
を、平面方向のリタデーション値が１００〜３００ｎｍ
の範囲にあるものの中から選び、フィルムの遅相軸と偏
光板の吸収軸との成す角度が１０°以下になるよう配置
することによって、液晶表示面に対する視角および液晶
表示素子に印加する電圧によって変化する屈折率の異方
性を補償し、視角特性を向上させることができる。ま
た、これによって、液晶表示面内のリタデーション値を
調整し、液晶表示素子を通過することによって生じた透
過光の波長のばらつきを調整し、液晶表示面の着色を防
止することができる。According to the present invention as set forth in claim 1, there is provided a liquid crystal display device constituted by disposing a liquid crystal display element having a twisted nematic liquid crystal layer interposed between a pair of transparent substrates between a pair of polarizing plates. Among these polarizing plates, a uniaxially stretched retardation film is arranged between at least one polarizing plate and the liquid crystal display element. In the retardation film, the refractive index in the thickness direction of the film is different from the refractive index in the planar direction, and the refractive index is anisotropic also in the planar direction. This retardation film has a retardation value in the plane direction of 100 to 300 nm.
By arranging so that the angle between the slow axis of the film and the absorption axis of the polarizing plate is 10 ° or less, depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element. It is possible to compensate for the changing anisotropy of the refractive index and improve the viewing angle characteristics. Further, by doing so, it is possible to adjust the retardation value in the liquid crystal display surface, adjust the variation in the wavelength of the transmitted light caused by passing through the liquid crystal display element, and prevent the liquid crystal display surface from being colored.
【００１５】請求項２記載の本発明に従えば、液晶表示
装置は、位相差フィルムを平面方向のリタデーション値
が３０１ｎｍ以上のものの中から選び、位相差フィルム
の遅相軸と偏光板の透過軸との成す角度が１０°以下に
なるよう配置する。これによって、液晶表示面に対する
視角および液晶表示素子に印加する電圧によって変化す
る屈折率の異方性を補償し、視角特性を向上し、反転現
象を起こりにくくすることができる。According to the second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, the retardation film is selected from those having a retardation value in the plane direction of 301 nm or more, and the slow axis of the retardation film and the transmission axis of the polarizing plate are selected. It is arranged so that the angle formed by is less than 10 °. This makes it possible to compensate for the anisotropy of the refractive index that changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element, improve the viewing angle characteristics, and prevent the inversion phenomenon from occurring.
【００１６】また、請求項３記載の本発明に従えば、液
晶表示装置は、位相差フィルムを、フィルムの平面方向
のリタデーション値に対する厚み方向のリタデーション
値の比ＮＺ値が０．４〜０．８であるものの中から選
び、フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸もしくは、透過
軸との成す角度を１０°以下になるように配置する。こ
れによって、液晶表示面に対する視角によって変化し、
また、液晶表示素子に印加する電圧によって変化する屈
折率の異方性を補償し、視角特性を向上し、反転現象を
起こりにくくすることができる。According to the third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, the retardation film has a ratio NZ value of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction of the film of 0.4 to 0. No. 8 is selected, and the film is placed so that the angle formed by the slow axis of the film and the absorption axis or the transmission axis of the polarizing plate is 10 ° or less. This changes the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface,
In addition, it is possible to compensate for the anisotropy of the refractive index that changes depending on the voltage applied to the liquid crystal display element, improve the viewing angle characteristics, and prevent the inversion phenomenon from occurring.
【００１７】さらにまた、請求項４記載の本発明に従え
ば、液晶表示装置は、位相差フィルムを、リタデーショ
ン値が１００〜５００ｎｍ、かつ、フィルムの平面方向
のリタデーション値に対する厚み方向のリタデーション
値の比ＮＺ値が０．３〜０．８の範囲にあるものの中か
ら選び、これを２層積層して配置する。その際、液晶表
示素子側の位相差フィルムの遅相軸と、偏光板側の位相
差フィルムの進相軸との成す角度を１０°以下に、液晶
表示素子側位相差フィルムの遅相軸もしくは進相軸と、
液晶表示素子の位相差フィルム側基板の配向軸との成す
角度を１０°以下に、偏光板側の位相差フィルムの遅相
軸もしくは進相軸と、偏光板の透過軸との成す角度を１
０°以下になるよう配置する。これによって、液晶表示
面に対する視角および液晶表示素子に印加する電圧によ
って変化する屈折率の異方性を補償し、正視角方向に対
する左右方向のコントラストの非対称およびコントラス
トの低下を防ぐことができる。Further, according to the invention of claim 4, in the liquid crystal display device, the retardation film has a retardation value of 100 to 500 nm and a retardation value in the thickness direction relative to a retardation value in the plane direction of the film. One having a specific NZ value in the range of 0.3 to 0.8 is selected, and two layers are arranged and arranged. At that time, the angle formed between the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side and the fast axis of the retardation film on the polarizing plate side was set to 10 ° or less, or the slow axis of the retardation film on the liquid crystal display element side or A fast axis,
The angle formed by the alignment axis of the substrate on the retardation film side of the liquid crystal display element is 10 ° or less, and the angle formed by the slow axis or fast axis of the retardation film on the polarizing plate side and the transmission axis of the polarizing plate is 1
Arrange it so that it is 0 ° or less. This makes it possible to compensate for the anisotropy of the refractive index that changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element, and prevent the asymmetry of contrast in the left-right direction with respect to the normal viewing angle direction and the decrease in contrast.
【００１８】[0018]
【実施例】図１は、本発明の一実施例である液晶表示装
置１ａの構成を示す斜視図である。液晶表示装置１ａ
は、一対の偏光板２，３間に液晶表示素子４を介在し、
さらに偏光板２と液晶表示素子４との間に位相差板５を
配置して構成される。光は液晶表示装置１ａに対して矢
符１５方向から（偏光板３側から）入射し、偏光板２か
ら出射する。したがって、液晶表示素子４の光の出射側
に位相差板５が配置されている。1 is a perspective view showing the structure of a liquid crystal display device 1a according to an embodiment of the present invention. Liquid crystal display device 1a
Is a liquid crystal display element 4 interposed between a pair of polarizing plates 2 and 3,
Further, a retardation plate 5 is arranged between the polarizing plate 2 and the liquid crystal display element 4 to configure. Light enters the liquid crystal display device 1 a in the direction of arrow 15 (from the polarizing plate 3 side) and exits from the polarizing plate 2. Therefore, the retardation plate 5 is arranged on the light emission side of the liquid crystal display element 4.
【００１９】液晶表示素子４は、ガラスなどから成る一
対の透明基板６，７の対向する表面にそれぞれＩＴＯ
（インジウム錫酸化物）などから成る透明電極８，９を
形成し、さらにその表面に配向膜１０，１１を形成し、
基板間隔を一定に保つためのスペーサ１２を介在して貼
合わせ、ツイステッドネマティック液晶層１３を注入し
てシール材１４にて封止して構成される。透明電極８，
９は、セグメント型、単純マトリクス型、アクティブマ
トリクス型のいずれの型であってもよい。The liquid crystal display element 4 is provided with ITO on the opposing surfaces of a pair of transparent substrates 6 and 7 made of glass or the like.
Transparent electrodes 8 and 9 made of (indium tin oxide) or the like are formed, and alignment films 10 and 11 are further formed on the surfaces thereof,
It is configured by bonding together with a spacer 12 for keeping a constant substrate distance, injecting a twisted nematic liquid crystal layer 13 and sealing with a sealing material 14. Transparent electrode 8,
9 may be a segment type, a simple matrix type, or an active matrix type.
【００２０】ツイステッドネマティック液晶層１３とし
ては、メルク・ジャパン社製の液晶素材を用い、基板
６，７間において分子の長軸方向が螺旋状に約９０°ね
じれるように配向処理を施す。As the twisted nematic liquid crystal layer 13, a liquid crystal material manufactured by Merck Japan Co., Ltd. is used, and an alignment treatment is applied between the substrates 6 and 7 so that the major axis direction of molecules is twisted by about 90 ° in a spiral shape.
【００２１】液晶分子のねじれ方向は、光の入射方向１
５の下流側で、すなわち出射側から見て、矢符１６に示
すように反時計まわりに旋回する。すなわち、透明基板
７上の配向膜１１の配向方向は矢符２３に示されてお
り、基準方向２１から４５°回転している。また透明基
板６上の配向膜１０の配向方向は矢符２２で示されてお
り、基準方向２１から時計まわりに４５°回転してい
る。ここで基準方向２１とは、図１の手前側すなわちい
わゆる６時方向に液晶表示装置１ａの観測者が位置した
場合の３時−９時方向を示している。これによってツイ
ステッドネマティック液晶層１３の分子は、前述したよ
うに反時計まわり方向に９０°ねじれる。The twist direction of the liquid crystal molecule is the incident direction 1 of light.
On the downstream side of 5, i.e., when viewed from the exit side, it turns counterclockwise as indicated by arrow 16. That is, the alignment direction of the alignment film 11 on the transparent substrate 7 is indicated by the arrow 23, which is rotated by 45 ° from the reference direction 21. The alignment direction of the alignment film 10 on the transparent substrate 6 is indicated by an arrow 22 and is rotated 45 ° clockwise from the reference direction 21. Here, the reference direction 21 indicates the 3 o'clock-9 o'clock direction when the observer of the liquid crystal display device 1a is located on the near side of FIG. 1, that is, the so-called 6 o'clock direction. As a result, the molecules of the twisted nematic liquid crystal layer 13 are twisted 90 ° counterclockwise as described above.
【００２２】配向膜１０，１１には、日本合成ゴム株式
会社製のポリイミド樹脂を用い、配向処理としてはナイ
ロン繊維を織り込んだ布を用いてラビング処理を行っ
た。また基板６，７間の間隔は、前述したプラスチック
ビーズなどから成るスペーサ１２を用いて４．５μｍに
設定した。A rubbing treatment was performed using a polyimide resin manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. for the orientation films 10 and 11 and using a cloth in which nylon fibers were woven as the orientation treatment. The distance between the substrates 6 and 7 was set to 4.5 μm by using the spacer 12 made of the plastic beads described above.
【００２３】本実施例では、液晶表示装置１ａは電圧無
印加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。したがって偏光板２，３
は、その透過軸方向２４，２５が、それぞれ透明基板
６，７の配向膜１０，１１の配向方向２２，２３と直交
となるように配置する。In this embodiment, the liquid crystal display device 1a performs so-called normally white display in which light is transmitted and white display is performed when no voltage is applied. Therefore, the polarizing plates 2 and 3
Are arranged so that the transmission axis directions 24 and 25 thereof are orthogonal to the alignment directions 22 and 23 of the alignment films 10 and 11 of the transparent substrates 6 and 7, respectively.
【００２４】さらに、液晶表示装置１ａでは、液晶表示
素子４と偏光板２との間に位相差板５を配置する。位相
差板５は、高分子化合物を一軸延伸して形成され、その
遅相軸方向２６は偏光板２の吸収軸方向２７と一致する
ように設置する。位相差板５としては、日東電工株式会
社製のＮＺ板（位相差板）を用いた。このＮＺ板は平面
方向のリタデーション値Ｒｅ＝２１７ｎｍ、ＮＺ（フィ
ルムの平面方向のリタデーション値に対する厚み方向の
リタデーション値の比）＝０．５６のものを用いた。Further, in the liquid crystal display device 1a, the retardation plate 5 is arranged between the liquid crystal display element 4 and the polarizing plate 2. The retardation plate 5 is formed by uniaxially stretching a polymer compound, and is installed so that the slow axis direction 26 thereof coincides with the absorption axis direction 27 of the polarizing plate 2. As the retardation plate 5, an NZ plate (retardation plate) manufactured by Nitto Denko Corporation was used. The NZ plate used had a retardation value Re in the plane direction Re of 217 nm and NZ (ratio of the retardation value in the thickness direction to the retardation value in the plane direction of the film) = 0.56.
【００２５】液晶層１３に電圧を加えていくと液晶分子
は前述の図１４に示すように電界方向と平行になるよう
に移動していき、これを正視角方向から観察すると、液
晶表示素子４の厚み方向の屈折率の異方性（Δｎ）が一
旦は減少し、特定の電圧にて屈折率の異方性が「０」と
なり、さらに電圧を加えると屈折率の異方性が再び増加
する。When a voltage is applied to the liquid crystal layer 13, the liquid crystal molecules move so as to be parallel to the direction of the electric field as shown in FIG. 14, and when observed from the normal viewing angle direction, the liquid crystal display element 4 The anisotropy (Δn) of the refractive index in the thickness direction of the is decreased once, the anisotropy of the refractive index becomes “0” at a specific voltage, and the anisotropy of the refractive index increases again when a voltage is applied. To do.
【００２６】そこで、この屈折率の異方性を補償するよ
うな厚み方向に屈折率の異方性をもった位相差板５を液
晶表示素子４上に配置することによって、液晶の屈折率
の異方性の変化を補償し、反転現象の起こる視角をより
大きくし、視野角を改善することができる。Therefore, by disposing the retardation plate 5 having anisotropy of the refractive index in the thickness direction so as to compensate for the anisotropy of the refractive index on the liquid crystal display element 4, the refractive index of the liquid crystal can be controlled. It is possible to compensate for changes in anisotropy, increase the viewing angle at which the inversion phenomenon occurs, and improve the viewing angle.
【００２７】図２は液晶表示装置１ａの表示面のコント
ラストレーダチャートであり、図３は本実施例の液晶表
示装置１ａの位相差板５を設置しない場合のコントラス
トレーダチャートである。液晶表示面上の測定点を原点
Ｏとし、原点Ｏで互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のう
ち、Ｘ軸、Ｙ軸を液晶表示面上に設定すると、コントラ
ストレーダチャートは、観測点と測定点とを結ぶ線分
と、Ｚ軸との成す角度をθとし、この角度θを１０°毎
にチャートの原点Ｏを中心とする同心円の円周で表す。
また、観測点と原点Ｏを結ぶ線分をＸＹ平面上に投影
し、投影された線分とＹ軸との成す角度をφとし、この
角度φを１５°毎にコントラストレーダチャート上の原
点Ｏを始点とする放射線状半直線で表す。ここでφ＝０
°の方向が正視角方向を示し、φ＝１８０°の方向が反
視角方向を示している。FIG. 2 is a contrast radar chart of the display surface of the liquid crystal display device 1a, and FIG. 3 is a contrast radar chart when the retardation plate 5 of the liquid crystal display device 1a of this embodiment is not installed. When the measurement point on the liquid crystal display surface is set to the origin O and the X axis, Y axis among the X axis, Y axis, and Z axis orthogonal to each other at the origin O are set on the liquid crystal display surface, the contrast radar chart shows the observation point. The angle formed by the line segment connecting the measurement point and the Z-axis is θ, and this angle θ is represented by the circumference of a concentric circle centered on the origin O of the chart every 10 °.
In addition, a line segment connecting the observation point and the origin O is projected on the XY plane, and an angle formed by the projected line segment and the Y axis is φ, and this angle φ is set to the origin O on the contrast radar chart every 15 °. It is represented by a radial half line starting from. Where φ = 0
The direction of ° indicates the normal viewing angle direction, and the direction of φ = 180 ° indicates the reverse viewing angle direction.
【００２８】図２および図３にプロットする測定値は、
次のようにして求められる。電圧無印加時の透過率に対
して、透過率５０％のときの印加電圧をＶ（Ｔ５０％）
とすると、The measured values plotted in FIGS. 2 and 3 are:
It is calculated as follows. The applied voltage when the transmittance is 50% is V (T50%) with respect to the transmittance when no voltage is applied.
Then,
【００２９】[0029]
【数１】Ｖ１＝Ｖ（Ｔ５０％）＋２．０[Equation 1] V1 = V (T50%) + 2.0
【００３０】[0030]
【数２】Ｖ２＝Ｖ（Ｔ５０％）−１．５ である。印加電圧がＶ１のときの測定点の光の透過率を
Ｔ１、印加電圧がＶ２のときの光の透過率をＴ２として
測定値を求めると、コントラストＣＲは、## EQU2 ## V2 = V (T50%)-1.5. When the measured value is calculated with T1 being the light transmittance of the measurement point when the applied voltage is V1 and T2 being the light transmittance when the applied voltage is V2, the contrast CR is
【００３１】[0031]
【数３】[Equation 3]
【００３２】の式で与えられる。図２、図３には、上式
で求められる測定点のＣＲ値のうち、ＣＲ値がＣＲ＝１
０，２０，３０，４０，５０，６０を示す点をコントラ
ストレーダチャートにプロットする。ＣＲ値の大きい点
は、コントラストの高い点を表している。It is given by the equation: In FIG. 2 and FIG. 3, among the CR values of the measurement points obtained by the above equation, the CR value is CR = 1.
The points indicating 0, 20, 30, 40, 50, 60 are plotted on the contrast radar chart. A point with a large CR value represents a point with high contrast.
【００３３】図２と図３とを比較すると、図２において
示されるように、位相差板５（Ｒｅ＝２１７ｎｍ、ＮＺ
＝０．５６）を用いた場合には、０°≦φ≦１０５°ま
たは、２８５°≦φ≦３６０°の範囲で、すなわち、正
視角方向（φ＝０°）からみて、左右に１０５°の範囲
で、かつ、０°≦θ≦３０°の範囲、すなわち、液晶表
示面上の測定点に対してＺ軸方向（垂直方向）から、Ｚ
軸と３０°の角度を成すまでの範囲で、上式で求められ
たコントラスト値ＣＲが、均一に高い値を示している。
また、φ＝０°の方向、すなわち、正視角方向に高コン
トラスト領域が０°≦θ＜６０°の範囲にまで延びてお
り、位相差板５を設置することによって、視角特性が改
善されていることが示される。Comparing FIG. 2 and FIG. 3, as shown in FIG. 2, the retardation plate 5 (Re = 217 nm, NZ
= 0.56) is used, 0 ° ≦ φ ≦ 105 ° or 285 ° ≦ φ ≦ 360 °, that is, 105 ° to the left and right when viewed from the normal viewing angle direction (φ = 0 °). In the range of 0 ° ≦ θ ≦ 30 °, that is, from the Z-axis direction (vertical direction) to the measurement point on the liquid crystal display surface, Z
The contrast value CR obtained by the above equation shows a uniformly high value within a range of forming an angle of 30 ° with the axis.
Further, in the direction of φ = 0 °, that is, in the normal viewing angle direction, the high contrast region extends to the range of 0 ° ≦ θ <60 °, and the viewing angle characteristics are improved by installing the retardation plate 5. Is shown.
【００３４】図３のコントラストレーダチャートは、本
実施例の液晶表示装置１ａの位相差板５を使用しない場
合の液晶表示面の視角特性を示すが、０°≦φ≦１０５
°または２８５°≦φ≦３６０°の範囲で、かつ、φ＝
０°の方向で０°≦θ≦２０°の幅をもち、φ＝９０
°、φ＝２７０°のそれぞれの方向では０°≦θ≦４０
°の幅で、半楕円形に、ＣＲ値のプロットされていない
領域が見られる。この領域は、ＣＲ値が６０以上の値を
示す高コントラスト領域であるが、この領域からθが増
大するとＣＲ値がＣＲ６０、ＣＲ５０、ＣＲ４０を示す
点が密にプロットされており、この領域で、液晶表示面
の視角特性が急に劣えることを示している。また、位相
差板５を使用しない場合には、正視角方向の高コントラ
スト領域の範囲が０°≦θ≦２０°にとどまる。The contrast radar chart of FIG. 3 shows the viewing angle characteristics of the liquid crystal display surface when the retardation plate 5 of the liquid crystal display device 1a of the present embodiment is not used, but 0 ° ≦ φ ≦ 105
° or 285 ° ≦ φ ≦ 360 ° and φ =
It has a width of 0 ° ≦ θ ≦ 20 ° in the direction of 0 °, and φ = 90.
0 ° ≦ θ ≦ 40 in each direction of ° and φ = 270 °
In the semi-elliptical shape with a width of °, an area in which the CR value is not plotted can be seen. This region is a high-contrast region where the CR value is 60 or more, but when θ increases from this region, the points where the CR values are CR60, CR50, and CR40 are densely plotted, and in this region, This shows that the viewing angle characteristics of the liquid crystal display surface are suddenly deteriorated. When the retardation plate 5 is not used, the range of the high contrast region in the normal viewing angle direction is 0 ° ≦ θ ≦ 20 °.
【００３５】また、位相差板５として用いられる高分子
化合物の一軸延伸フィルムは、通常、フィルムの平面方
向にも屈折率の異方性をもっており、その延伸軸（光学
軸）方向を、偏光板の透過軸方向もしくは吸収軸方向に
合わせて設置しなければ、光の各波長によって位相差が
生じて、光の出射側に配置される偏光板２を透過する光
が波長によってばらつきをもつこととなり、液晶表示装
置１ａが着色することとなる。本実施例の液晶表示装置
１ａは、リタデーション値を制御することによって出射
光の位相差を調節し、着色を防止している。The uniaxially stretched film of a polymer compound used as the retardation plate 5 usually has a refractive index anisotropy also in the plane direction of the film, and the stretching axis (optical axis) direction is defined by the polarizing plate. If not installed according to the transmission axis direction or the absorption axis direction of the light, a phase difference occurs due to each wavelength of the light, and the light transmitted through the polarizing plate 2 arranged on the light emission side has a variation depending on the wavelength. Therefore, the liquid crystal display device 1a is colored. The liquid crystal display device 1a of the present embodiment controls the retardation value to adjust the phase difference of the emitted light to prevent coloring.
【００３６】図４は、正視角方向に視角を４０°傾けた
方向から本実施例の液晶表示装置１ａの表示面の色度を
測定した色度図であり、位相差板５は、リタデーション
値Ｒｅ２１７ｎｍ、ＮＺ値が０．５６のものを、遅相軸
を偏光板２の透過軸に一致させて設置している。図中に
プロットした４点は、液晶表示素子４にそれぞれ電圧を
０Ｖ、２．１Ｖ、２．８Ｖ、３．５Ｖ印加した場合の測
定値である。図５は、図４と同様の設置方法で、リタデ
ーション値Ｒｅ３４７ｎｍ、ＮＺ値が０．４４の位相差
板を設置して色度を測定した色度図であり、図６はリタ
デーション値Ｒｅ４３７ｎｍ、ＮＺ値が０．５４の位相
差板を設置して色度を測定した色度図である。図４にお
いて、液晶表示装置１ａは、電圧無印加時および、いず
れの電圧印加時においても、Ｗで示す白色点からのずれ
が小さく、表示面の着色が抑えられている。FIG. 4 is a chromaticity diagram in which the chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a of this embodiment is measured from the direction in which the viewing angle is tilted by 40 ° in the normal viewing angle direction. The retardation plate 5 has a retardation value. Re217 nm and an NZ value of 0.56 are installed with the slow axis aligned with the transmission axis of the polarizing plate 2. The four points plotted in the figure are measured values when voltages of 0 V, 2.1 V, 2.8 V and 3.5 V are applied to the liquid crystal display element 4, respectively. FIG. 5 is a chromaticity diagram in which a retardation value Re of 347 nm and an NZ value of 0.44 are set and a chromaticity is measured by the same installation method as in FIG. 4, and FIG. 6 is a retardation value of Re 437 nm and NZ. It is a chromaticity diagram which measured the chromaticity by installing a retardation plate having a value of 0.54. In FIG. 4, in the liquid crystal display device 1a, the deviation from the white point indicated by W is small and the coloring of the display surface is suppressed when no voltage is applied and when any voltage is applied.
【００３７】図５において、電圧無印加時および２．１
Ｖの電圧を印加した場合には、表示面の色度の白色点Ｗ
からのずれは低く抑えされているが、印加電圧を２．８
Ｖおよび３．５Ｖと高くするにしたがって白色点Ｗから
のかなりのずれがみられ、青紫色に着色する。In FIG. 5, no voltage is applied and 2.1
When a voltage of V is applied, the white point W of the chromaticity of the display surface
The deviation from is suppressed to a low level, but the applied voltage is 2.8.
As V and 3.5 V are increased, a considerable deviation from the white point W is observed, and the color is bluish purple.
【００３８】図６において、この傾向はさらに顕著にな
り、印加電圧を２．８Ｖ、３．５Ｖと高くしていくと、
図５において色度点で示される値よりもそれぞれさらに
強い着色がみられる。このように、３次元位相差フィル
ムは、フィルム面内のリタデーション値を最適に選ぶこ
とによって、光が各波長によって位相差を生じ、出射側
偏光板２を透過する光が、波長によるばらつきをもつこ
とを抑えることができ、液晶表示面の着色を抑えること
ができる。In FIG. 6, this tendency becomes more remarkable, and when the applied voltage is increased to 2.8V and 3.5V,
Coloring stronger than the values shown by the chromaticity points in FIG. 5 is observed. As described above, in the three-dimensional retardation film, by appropriately selecting the retardation value in the film plane, the light causes a phase difference depending on each wavelength, and the light transmitted through the exit side polarizing plate 2 has a variation depending on the wavelength. This can be suppressed, and coloring of the liquid crystal display surface can be suppressed.
【００３９】以上のように本実施例によれば、視角特性
が改善され、かつ視野角が拡大され、表示面の着色が抑
えられる液晶表示装置１ａを提供することができる。ま
た、本実施例では位相差板５の遅相軸方向２６と偏光板
２の吸収軸方向２７とが一致するように設置したけれど
も、遅相軸方向２６と吸収軸方向２７との成す角度が１
０°以下で、位相差板５のリタデーション値Ｒｅが１０
０〜３００ｎｍの範囲内であれば、同様の効果が得られ
ることが確認されている。As described above, according to this embodiment, it is possible to provide the liquid crystal display device 1a in which the viewing angle characteristics are improved, the viewing angle is expanded, and the coloring of the display surface is suppressed. Further, in the present embodiment, the retardation plate 5 is installed so that the slow axis direction 26 of the retardation plate 5 and the absorption axis direction 27 of the polarizing plate 2 coincide with each other, but the angle formed by the slow axis direction 26 and the absorption axis direction 27 is 1
At 0 ° or less, the retardation value Re of the retardation plate 5 is 10
It has been confirmed that the same effect can be obtained within the range of 0 to 300 nm.
【００４０】図７は、本発明の他の実施例である液晶表
示装置１ｂの全体の構成を示す図である。本実施例は、
構成、配置とも図１に示す液晶表示装置１ａと同様であ
るので、図１と同一の参照符号を付したものは図１と同
一のものを指す。図７に示す液晶表示装置１ｂは、位相
差板５として、リタデーション値Ｒｅ＝３４１ｎｍ、Ｎ
Ｚ値ＮＺ＝０．７１の日東電工株式会社製のＮＺ板を用
い、このＮＺ板の遅相軸方向２６を偏光板２の透過軸方
向２４と一致するように設置した以外、図１に示す液晶
表示装置１ａと全て同様の構成および配置から成る。FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device 1b which is another embodiment of the present invention. In this example,
Since the configuration and the arrangement are the same as those of the liquid crystal display device 1a shown in FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same as those in FIG. The liquid crystal display device 1b shown in FIG. 7 has the retardation value Re = 341 nm, N as the retardation plate 5.
1 is used, except that an NZ plate manufactured by Nitto Denko Corporation having a Z value of NZ = 0.71 is used and the slow axis direction 26 of the NZ plate is aligned with the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2. The liquid crystal display device 1a has the same configuration and arrangement as those of the liquid crystal display device 1a.
【００４１】この液晶表示装置１ｂを用いて、図２に示
す液晶表示装置１ｂの表示面の視角特性の測定を行った
が、図２と、殆ど相違のないデータが得られ、位相差板
５を使用しない場合に比べて、視角特性が改善されるこ
とが確認されている。Using this liquid crystal display device 1b, the viewing angle characteristics of the display surface of the liquid crystal display device 1b shown in FIG. 2 were measured, but data almost the same as in FIG. 2 were obtained, and the retardation plate 5 was obtained. It has been confirmed that the viewing angle characteristics are improved as compared with the case where the is not used.
【００４２】なお本実施例では、位相差板５の遅相軸方
向２６と偏光板２の透過軸方向２４とが一致するように
設置したけれども、遅相軸方向２６と透過軸方向２４と
の成す角度が１０°以下で、位相差板５のリタデーショ
ン値Ｒｅが３０１ｎｍ以上の範囲内であれば、同様の効
果が得られる。In this embodiment, the slow axis direction 26 of the retardation plate 5 and the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2 are arranged so as to coincide with each other, but the slow axis direction 26 and the transmission axis direction 24 If the angle formed is 10 ° or less and the retardation value Re of the retardation plate 5 is in the range of 301 nm or more, the same effect can be obtained.
【００４３】図８は、本発明のさらに他の実施例である
液晶表示装置１ｃの全体の構成を示す図である。本実施
例は構成、配置とも、図１に示す液晶表示装置１ａと同
様であるので、図１と同一の参照符を付したものは、図
１に示されるものと同一のものを指す。FIG. 8 is a diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device 1c which is still another embodiment of the present invention. Since the present embodiment has the same configuration and arrangement as the liquid crystal display device 1a shown in FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same as those shown in FIG.
【００４４】図８に示す液晶表示装置１ｃは、位相差板
５として、リタデーション値Ｒｅ＝２１７ｎｍ、ＮＺ値
ＮＺ＝０．５６の日東電工株式会社製のＮＺ板を使用
し、このＮＺ板の遅相軸方向２６が偏光板２の吸収軸方
向２７と一致するように設置する。In the liquid crystal display device 1c shown in FIG. 8, as the retardation plate 5, an NZ plate manufactured by Nitto Denko Corporation having a retardation value Re = 217 nm and an NZ value NZ = 0.56 is used. It is installed so that the phase axis direction 26 matches the absorption axis direction 27 of the polarizing plate 2.
【００４５】図９は、ノーマリホワイトモードＴＮ型液
晶表示素子の電極に電圧を印加したときの、印加電圧と
光の透過率の関係を示すグラフである。液晶表示面を表
示面に垂直な方向から見た印加電圧と光の透過率の関係
を実線Ｋ１で示し、また、従来の液晶表示素子による正
視角方向に視角を４０°傾けたときの、印加電圧と光の
透過率の関係を一点鎖線Ｋ２で示す。本実施例の液晶表
示装置１ｃは、破線Ｋ３で示すように液晶表示素子４と
偏光板２との間にリタデーション値Ｒｅ＝２１７ｎｍ、
ＮＺ値ＮＺ＝０．５６の位相差板５を設置し、液晶表示
素子４の厚み方向の視角による屈折率の変化を補償する
ことによって、正視角方向に視角を４０°傾けたときに
特性の印加電圧で再び透過率が高くなるのを低いレベル
に抑えている。また、この液晶表示装置１ｃで実際に表
示を行い、反転現象が起こる角度が、位相差板５を設置
しない場合に比べて大きくなっていることが確認され、
したがって、反転現象が起こりにくくなっていることが
判る。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the light transmittance when a voltage is applied to the electrodes of the normally white mode TN type liquid crystal display element. The relationship between the applied voltage and the light transmittance when the liquid crystal display surface is viewed from the direction perpendicular to the display surface is shown by a solid line K1, and when the viewing angle is inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction of the conventional liquid crystal display element, The relationship between the voltage and the light transmittance is shown by a one-dot chain line K2. The liquid crystal display device 1c of the present embodiment has a retardation value Re = 217 nm between the liquid crystal display element 4 and the polarizing plate 2 as indicated by a broken line K3.
The retardation plate 5 having an NZ value of NZ = 0.56 is provided to compensate for the change in the refractive index depending on the viewing angle in the thickness direction of the liquid crystal display element 4 so that the characteristic of The increase in the transmittance again due to the applied voltage is suppressed to a low level. Further, it is confirmed that the liquid crystal display device 1c actually displays and the angle at which the reversal phenomenon occurs is larger than that in the case where the retardation plate 5 is not installed.
Therefore, it can be seen that the inversion phenomenon is less likely to occur.
【００４６】また、液晶表示装置１ｃの視角特性は、図
２に示すコントラストレーダチャートとほぼ相違のない
データが得られており、本実施例の液晶表示装置１ｃ
は、位相差板５を設置することによって高コントラスト
領域におけるコントラストが均一で、高コントラスト領
域が正視角方向に大きく、視角特性が改善されているこ
とが判る。Further, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device 1c are almost the same as those of the contrast radar chart shown in FIG. 2, and the liquid crystal display device 1c of the present embodiment is obtained.
It can be seen that, by installing the phase difference plate 5, the contrast in the high contrast region is uniform, the high contrast region is large in the normal viewing angle direction, and the viewing angle characteristics are improved.
【００４７】なお位相差板５の遅相軸方向２６は、偏光
板２の透過軸方向２４と一致させて設置してもよく、さ
らに、遅相軸方向２６と吸収軸方向２７との成す角度、
あるいは、遅相軸方向２６と透過軸方向２４との成す角
度が、１０°以下の範囲内であれば同様の効果が得られ
ることが確認されている。さらにまた、位相差板５のＮ
Ｚ値ＮＺは、０．４〜０．８の範囲であれば、前記と同
様の効果が得られるものと考えられる。The slow axis direction 26 of the retardation plate 5 may be installed so as to coincide with the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2, and the angle formed by the slow axis direction 26 and the absorption axis direction 27. ,
Alternatively, it has been confirmed that the same effect can be obtained if the angle formed by the slow axis direction 26 and the transmission axis direction 24 is within a range of 10 ° or less. Furthermore, N of the phase plate 5
If the Z value NZ is in the range of 0.4 to 0.8, it is considered that the same effect as described above can be obtained.
【００４８】図１０は、本発明のさらに他の実施例の全
体の構成を示す図である。本実施例の液晶表示装置１ｄ
は、構成、配置ともに図１に示す液晶表示装置１ａに類
似しているので、図１と同一の参照符を付したものは、
図１と同一のものを指す。FIG. 10 is a diagram showing the overall construction of still another embodiment of the present invention. Liquid crystal display device 1d of the present embodiment
Has a configuration and arrangement similar to those of the liquid crystal display device 1a shown in FIG. 1, and therefore, those having the same reference numerals as in FIG.
Refers to the same as FIG.
【００４９】図１０に示す液晶表示装置１ｄは、位相差
板５ａ，５ｂ（総称するときは５）としてリタデーショ
ン値Ｒｅ＝２１７ｎｍ、ＮＺ値ＮＺ＝０．５６の日東電
工株式会社製ＮＺ板５ａ，５ｂを、２枚積層して用い、
一方の偏光板２側の位相差板５ａの遅相軸方向２６ａを
偏光板２の透過軸方向２４に一致させ、また、他方の液
晶表示素子４側の位相差板５ｂの遅相軸方向２６ｂを、
偏光板２の透過軸方向２４と垂直な方向にそれぞれ設置
する。したがって、液晶表示装置１ｄの偏光板２の透過
軸方向２４と、位相差板５ａの遅相軸方向２６ａと、液
晶表示素子４の基板７上の配向方向２３とが一致し、ま
た、位相差板５ｂの遅相軸方向２６ｂと、液晶表示素子
４の基板６上の配向方向２２と、偏光板３の透過軸方向
２５とが一致するよう設置されている。The liquid crystal display device 1d shown in FIG. 10 has retardation values Re = 217 nm and NZ values NZ = 0.56 as the retardation plates 5a and 5b (collectively referred to as NZ plates 5a, manufactured by Nitto Denko Corporation). 5b is used by stacking two sheets,
The slow axis direction 26a of the retardation plate 5a on the one polarizing plate 2 side is made to coincide with the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2, and the slow axis direction 26b of the retardation plate 5b on the other liquid crystal display element 4 side. To
The polarizing plate 2 is installed in a direction perpendicular to the transmission axis direction 24. Therefore, the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2 of the liquid crystal display device 1d, the slow axis direction 26a of the retardation plate 5a, and the alignment direction 23 of the liquid crystal display element 4 on the substrate 7 coincide with each other, and the phase difference is different. The slow axis direction 26b of the plate 5b, the alignment direction 22 on the substrate 6 of the liquid crystal display element 4, and the transmission axis direction 25 of the polarizing plate 3 are arranged so as to coincide with each other.
【００５０】図１１は、本実施例の位相差板５ａ，５ｂ
を設置した液晶表示装置１ｄのＣＲ１０の点を表す等コ
ントラストレーダチャートであり、図１２は位相差板５
を設置しない場合のＣＲ１０の点を表す等コントラスト
レーダチャートである。液晶表示装置１ａ〜１ｄは、位
相差板５の構成が異なるだけであるので、図１２は、前
述の図３に示されるＣＲ１０の点と同じ位置を示してい
る。図１１に示されるように、位相差板５ａ，５ｂを使
用した場合、ＣＲ１０を示す点は、正視角方向（φ＝０
°）に関してほぼ左右対称の位置にプロットされる。ま
た、図１２のコントラストレーダチャートと比較する
と、図１１ではＣＲ１０を示す点が、全体に広がった位
置に示されており、位相差板５ａ，５ｂによって液晶表
示装置１ｄの視角が広がったことを示している。FIG. 11 shows the phase difference plates 5a and 5b of this embodiment.
12 is an equal-contrast radar chart showing points of CR10 of the liquid crystal display device 1d in which the phase difference plate 5 is installed.
7 is an iso-contrast radar chart showing the points of CR10 when no is installed. Since the liquid crystal display devices 1a to 1d are different only in the structure of the retardation plate 5, FIG. 12 shows the same position as that of the CR 10 shown in FIG. 3 described above. As shown in FIG. 11, when the retardation plates 5a and 5b are used, the point indicating CR10 is the normal viewing angle direction (φ = 0.
It is plotted in a position that is almost symmetrical with respect to (). Further, in comparison with the contrast radar chart of FIG. 12, the point indicating CR10 is shown in a position where the liquid crystal display device 1d is widened in FIG. Shows.
【００５１】なお、本実施例の液晶表示装置１ｄは、位
相差板５ａの遅相軸方向２６ａを偏光板２の透過軸方向
２４に、位相差板５ｂの遅相軸方向２６ｂを位相差板５
ａの進相軸方向２７ａ（遅相軸方向２６ａと直角な方
向）に、位相差板５ｂの遅相軸方向２６ｂを液晶表示素
子４の基板６上の配向方向２２に一致するよう設置した
が、遅相軸方向２６ａと透過軸方向２４との成す角度、
遅相軸方向２６ｂと進相軸方向２７ａとの成す角度、遅
相軸方向２６ｂと配向方向２２との成す角度がそれぞれ
１０°以下の範囲であれば、同様の効果が得られること
が確認されている。また、位相差板５ａ，５ｂは、それ
ぞれリタデーション値Ｒｅが１００〜５００ｎｍ、ＮＺ
値ＮＺが０．３〜０．８の範囲であれば、本実施例１ｄ
と同様の効果が得られると考えられる。In the liquid crystal display device 1d of this embodiment, the slow axis direction 26a of the retardation plate 5a is the transmission axis direction 24 of the polarizing plate 2, and the slow axis direction 26b of the retardation plate 5b is the retardation plate. 5
The slow axis direction 26b of the retardation plate 5b is arranged in the fast axis direction 27a of a (direction perpendicular to the slow axis direction 26a) so as to match the alignment direction 22 on the substrate 6 of the liquid crystal display element 4. , The angle formed by the slow axis direction 26a and the transmission axis direction 24,
It has been confirmed that similar effects can be obtained if the angle formed by the slow axis direction 26b and the fast axis direction 27a and the angle formed by the slow axis direction 26b and the orientation direction 22 are each within 10 ° or less. ing. The retardation plates 5a and 5b have retardation values Re of 100 to 500 nm and NZ, respectively.
If the value NZ is in the range of 0.3 to 0.8, this example 1d
It is considered that the same effect as in is obtained.
【００５２】[0052]
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、液晶表
示面に対する視角および液晶表示素子に印加する電圧値
によって変化する屈折率の異方性を補償し、視角特性を
向上させることができる。また、これによって、液晶表
示面内のリタデーション値を調整し、液晶表示素子を透
過することによって生じた透過光の波長のばらつきを調
整し、液晶表示面の着色を防止することができる。According to the first aspect of the present invention, the anisotropy of the refractive index, which changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage value applied to the liquid crystal display element, can be compensated, and the viewing angle characteristics can be improved. it can. Further, by doing so, it is possible to adjust the retardation value in the liquid crystal display surface, adjust the variation in the wavelength of the transmitted light caused by passing through the liquid crystal display element, and prevent the liquid crystal display surface from being colored.
【００５３】請求項２記載の本発明によれば、液晶表示
面に対する視角および液晶表示素子に印加する電圧によ
って変化する屈折率の異方性を補償し、視角特性を向上
し反転現象を起こりにくくすることができる。According to the second aspect of the present invention, the anisotropy of the refractive index that changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element is compensated, the viewing angle characteristics are improved, and the inversion phenomenon hardly occurs. can do.
【００５４】また、請求項３記載の本発明によれば、液
晶表示面に対する視角によって変化しまた、液晶表示素
子に印加する電圧によって変化する屈折率の異方性を補
償し、視角特性を向上し、反転現象を起こりにくくする
ことができる。According to the third aspect of the present invention, the anisotropy of the refractive index, which changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and changes according to the voltage applied to the liquid crystal display element, is compensated for, and the viewing angle characteristic is improved. However, the inversion phenomenon can be made difficult to occur.
【００５５】さらにまた、請求項４記載の本発明によれ
ば、液晶表示面に対する視角および液晶表示素子に印加
する電圧によって変化する屈折率の異方性を補償し、正
視角方向に対する左右方向のコントラストの非対称およ
びコントラストの低下を防ぐことができる。Further, according to the present invention, the anisotropy of the refractive index, which changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal display surface and the voltage applied to the liquid crystal display element, is compensated for, and the horizontal direction with respect to the normal viewing angle direction is compensated. It is possible to prevent the asymmetry of contrast and the reduction of contrast.
【図１】本発明の一実施例である液晶表示装置１ａの構
成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a liquid crystal display device 1a which is an embodiment of the present invention.
【図２】液晶表示装置１ａの表示面のコントラストレー
ダチャートである。FIG. 2 is a contrast radar chart of the display surface of the liquid crystal display device 1a.
【図３】液晶表示装置１ａの表示面の、位相差板５を設
置しない場合のコントラストレーダチャートである。FIG. 3 is a contrast radar chart on the display surface of the liquid crystal display device 1a when the retardation plate 5 is not installed.
【図４】正視角方向に４０°傾けた方向から本実施例の
液晶表示装置１ａの表示面の色度を測定した色度図であ
る。FIG. 4 is a chromaticity diagram in which the chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a of the present embodiment is measured from a direction inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction.
【図５】正視角方向に４０°傾けた方向から位相差板５
をＲｅ＝３４７ｎｍ、ＮＺ＝０．４４に選んだ液晶表示
装置１ａの表示面の色度を測定した色度図である。FIG. 5 shows the phase difference plate 5 from a direction inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction.
FIG. 3 is a chromaticity diagram in which the chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a selected for Re = 347 nm and NZ = 0.44 was measured.
【図６】正視角方向に４０°傾けた方向から位相差板５
をＲｅ＝４３７ｎｍ、ＮＺ＝０．５４に選んだ液晶表示
装置１ａの表示面の色度を測定した色度図である。FIG. 6 shows the phase difference plate 5 from a direction inclined by 40 ° in the normal viewing angle direction.
FIG. 4 is a chromaticity diagram in which the chromaticity of the display surface of the liquid crystal display device 1a selected for Re = 437 nm and NZ = 0.54 was measured.
【図７】本発明の他の実施例である液晶表示装置１ｂの
全体の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device 1b which is another embodiment of the present invention.
【図８】本発明のさらに他の実施例である液晶表示装置
１ｃの全体の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device 1c which is still another embodiment of the present invention.
【図９】ノーマリホワイトモードのＴＮ型液晶表示素子
の印加電圧と光の透過率の関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between applied voltage and light transmittance of a normally white mode TN type liquid crystal display device.
【図１０】本発明のさらに別の実施例である液晶表示装
置１ｄの全体の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device 1d which is still another embodiment of the present invention.
【図１１】本実施例の液晶表示装置１ｄのＣＲ１０の点
を示すコントラストレーダチャートである。FIG. 11 is a contrast radar chart showing points of CR10 of the liquid crystal display device 1d of the present embodiment.
【図１２】位相差板５を設置しない液晶表示装置１ｄの
ＣＲ１０の点を示すコントラストレーダチャートであ
る。FIG. 12 is a contrast radar chart showing points of CR10 of the liquid crystal display device 1d without the retardation plate 5 installed.
【図１３】液晶表示素子内の液晶分子の配向を表す図で
ある。FIG. 13 is a diagram showing the orientation of liquid crystal molecules in a liquid crystal display element.
【図１４】液晶表示素子の印加電圧による屈折率異方性
の変化を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a change in refractive index anisotropy according to an applied voltage of a liquid crystal display element.
１ａ〜１ｄ 液晶表示装置 ２，３ 偏光板 ４ 液晶表示素子 ５ 位相差板 ２２，２３ 液晶表示素子４の配向軸方向 ２４，２５ 偏光板２，３の透過軸方向 ２６ 位相差板５の遅相軸方向 ２７ 偏光板２の吸収軸方向 ２８ 位相差板５の進相軸方向 1a to 1d Liquid crystal display device 2,3 Polarizing plate 4 Liquid crystal display element 5 Retardation plate 22,23 Alignment axis direction of liquid crystal display element 24,25 Transmission axis direction of polarizing plate 2,3 26 Slow phase of retardation plate 5 Axial direction 27 Absorption axis direction of polarizing plate 2 28 Fast axis direction of retardation plate 5
フロントページの続き (72)発明者 水嶋 繁光 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内Front page continuation (72) Inventor Shigemitsu Mizushima 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation
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| JP4251574AJP2839802B2 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Liquid crystal display |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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