(57)【要約】【課題】液晶パネルの液晶の配列方向と直交する方向の視野角依存性を軽減でき、視野角特性を向上できる液晶表示素子を提供する。【解決手段】厚さ方向に位相差を有する第５の光学異方素子４１を液晶パネル２の背面側に配設する。第１の液晶フィルム３４を第５の光学異方素子４１の背面側に配設する。第１の液晶フィルム３４の液晶分子３５は、液晶パネル２の液晶５の配向方向に沿って液晶パネル２の厚さ方向に向けて光軸が傾斜する。厚さ方向に位相差を有する第４の光学異方素子３１を第１の液晶フィルム３４の背面側に配設する。平面方向に位相差を有する第３の光学異方素子２５を第４の光学異方素子３１の背面側に配設する。液晶パネル２の液晶５の配列方向に加え、液晶５の配列方向以外の方向の視野角依存性も軽減できる。【選択図】        図１
2004354614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板、この第１の基板に対向して配設された第２の基板、およびこれら第１の基板と第２の基板との間に介挿された液晶を備えた液晶層と、
この液晶層の第１の基板側に配設され、前記液晶層に光を照射して透過させる光源と、
この光源および前記液晶層の間に配設され、平面方向に位相差を有するシート状の第１の光学素子と、
この第１の光学素子および前記液晶層の間に配設され、厚さ方向に位相差を有するシート状の第２の光学素子と、
この第２の光学素子および前記液晶層の間に配設され、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第１の液晶フィルムと、
この第１の液晶フィルムおよび前記液晶層の間に配設され、厚さ方向に位相差を有するシート状の第３の光学素子と
を具備したことを特徴とした液晶表示素子。
【請求項２】
第２の光学素子の平面方向における遅相軸と、第３の光学素子の平面方向における遅相軸とを略直交させ、
液晶層の液晶の光軸と、第１の液晶フィルムの液晶分子の光軸とを略平行にさせた
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
第２の光学素子の平面方向における位相差と、第３の光学素子の厚さ方向における位相差とを略同一にした
ことを特徴とした請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
第２の光学素子の厚さ方向における位相差と、第３の光学素子の厚さ方向における位相差とのそれぞれを２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とした
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の液晶表示素子。
【請求項５】
第１の基板、この第１の基板に対向して配設された第２の基板、およびこれら第１の基板と第２の基板との間に介挿された液晶を備えた液晶層と、
この液晶層の第１の基板側に配設され、前記液晶層に光を照射して透過させる光源と、
この光源および前記液晶層の間に配設され、平面方向に位相差を有するシート状の第１の光学素子と、
この第１の光学素子および前記液晶層の間に配設され、平面方向に位相差を有するシート状の第２の光学素子と、
この第２の光学素子および前記液晶層の間に配設され、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第１の液晶フィルムと、
この第１の液晶フィルムおよび前記液晶層の間に配設され、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第２の液晶フィルムと
を具備したことを特徴とした液晶表示素子。
【請求項６】
第１の液晶フィルムの配向軸と、第２の液晶フィルムの配向軸とを直交から±２０°以内の範囲に配設した
ことを特徴とした請求項５記載の液晶表示素子。
【請求項７】
第１の液晶フィルムの位相差と、第２の液晶フィルムの位相差とを略同一にした
ことを特徴とした請求項５または６記載の液晶表示素子。
【請求項８】
第１の光学素子の厚さ方向における位相差と、第２の光学素子の厚さ方向における位相差と、第１の液晶フィルムの位相差と、第２の液晶フィルムの位相差とのそれぞれを８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とした
ことを特徴とした請求項５ないし７いずれか記載の液晶表示素子。
【請求項９】
液晶層の第２の基板側に配設された第１の偏光子と、
この第１の偏光子と前記液晶層との間に配設された第４の光学素子と、
第１の光学素子および光源の間に配設された第２の偏光子と
を具備したことを特徴とした請求項１ないし８いずれか記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
液晶層は、ホモジニアスセルである
ことを特徴とした請求項１ないし９いずれか記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
液晶層の第２の基板は、半透過層を有する
ことを特徴とした請求項１ないし１０いずれか記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の基板と第２の基板との間に液晶が介挿された液晶層を備えた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、この種の液晶表示素子の大容量化、高速応答化、広視野角化および大量生産化へ向けての開発が進んでいる。そして、この種の液晶表示素子は、液晶層としての液晶パネルを備えている。この液晶パネルは、第１の基板としてのアレイ基板に対向して第２の基板としての対向基板が配設されている。そして、これらアレイ基板と対向基板との間に液晶が介挿されて封止されて液晶パネルが構成されている。また、この液晶パネルの対向基板側である表面側には、矩形平板状の第１の偏光子としての第１の偏光板が対向して配設されている。そして、この第１の偏光板と液晶パネルとの間には、矩形シート状の第４の光学素子としての第１の光学異方素子が水平に対向して配設されている。
【０００３】
さらに、この液晶パネルのアレイ基板側である背面側には、この液晶パネルに面状の光を照射して透過させる光源である矩形平板状のバックライトが対向して配設されている。そして、このバックライトと液晶パネルとの間には、矩形平板状の第２の偏光子としての第２の偏光板が対向して配設されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
そして、液晶パネルのアレイ基板と対向基板との間に電圧印加することにより液晶の誘電異方性による配列変形を利用して画像を表示させている。このため、この液晶表示素子の正面から上下左右に傾斜した位置からでは、見掛け上の配列変化が生じてしまう。この見掛け上の配列変化が液晶表示素子特有の視野角依存性となる。
【０００５】
このため、この視野角依存性の改善に関しては様々な方法が提案されている。具体的には、ネマティック液晶をハイブリッド配向させた液晶フィルム（例えば、ＮＨフィルム；新日本石油株式会社製）背面に配置することで視角依存性を改善させたものが代表的である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３１１４２６号公報（第３−７頁および図５ないし図１３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上記液晶表示素子では、この液晶表示素子の正面から上下左右に傾斜した位置からでは、見掛け上の配列変化が生じてしまう。このため、この配列変化による正面からの表示変化は、液晶表示素子の視野角依存性として原理的な課題である。そして、この視野角依存性の軽減として様々な方法が提案されている。
【０００８】
通常、透過型ネマティック液晶表示素子においては、視角における配列変化に対応した逆行列相当のハイブリッドディスコティック液晶フィルムを液晶パネルの液晶の配列方向に合わせて液晶パネルのアレイ基板および対向基板それぞれの両側に配置する方式や、液晶パネルの液晶の配列方向において逆変換機能を有するハイブリッドネマティック液晶フィルムを液晶パネルの背面側に配置する方式などが提案されている。
【０００９】
しかしながら、特に半透過型の液晶表示素子においては、反射機能と透過機能とを有するため、液晶パネルの表面側に配設する液晶フィルムによって反射視野角特性が効率良く機能しない。この反射視野角特性は、反射特性として利用している外光の入射角と出射角依存性とに起因する。
【００１０】
このため、この種の半透過型ネマティック液晶表示素子においては、透過機能の広視野角化のため、液晶パネルの背面側のみにハイブリッドネマティック液晶フィルムを配置する方式が提案されている。この方式では液晶パネルの背面側のみではあるが、広視野角を実現できる。ところが、液晶パネルの液晶の配列方向においては十分な視野角範囲を実現できるが、この液晶パネルの液晶の配列方向以外の方向では十分な特性を得ることができない。特に、液晶パネルの液晶の配列方向に直交する方向では、中間調の着色が生じるなどという問題を有している。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、液晶の配列方向と直交する方向の視野角依存性を軽減でき、視野角特性を向上できる液晶表示素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の基板、この第１の基板に対向して配設された第２の基板、およびこれら第１の基板と第２の基板との間に介挿された液晶を備えた液晶層と、この液晶層の第１の基板側に配設され、前記液晶層に光を照射して透過させる光源と、この光源および前記液晶層の間に配設され、平面方向に位相差を有するシート状の第１の光学素子と、この第１の光学素子および前記液晶層の間に配設され、厚さ方向に位相差を有するシート状の第２の光学素子と、この第２の光学素子および前記液晶層の間に配設され、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第１の液晶フィルムと、この第１の液晶フィルムおよび前記液晶層の間に配設され、厚さ方向に位相差を有するシート状の第３の光学素子とを具備したものである。
【００１３】
そして、液晶層の第１の基板側に、厚さ方向に位相差を有する第３の光学素子、液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第１の液晶フィルム、厚さ方向に位相差を有する第２の光学素子、および平面方向に位相差を有する第１の光学素子を順に配設した。この結果、液晶層の液晶の配列方向に加え、この液晶の配列方向以外の方向、特に液晶の配列方向と直交する方向の視野角依存性も軽減できるので、視野角特性を向上できる。
【００１４】
また、本発明は、第１の基板、この第１の基板に対向して配設された第２の基板、およびこれら第１の基板と第２の基板との間に介挿された液晶を備えた液晶層と、この液晶層の第１の基板側に配設され、前記液晶層に光を照射して透過させる光源と、この光源および前記液晶層の間に配設され、平面方向に位相差を有するシート状の第１の光学素子と、この第１の光学素子および前記液晶層の間に配設され、平面方向に位相差を有するシート状の第２の光学素子と、この第２の光学素子および前記液晶層の間に配設され、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第１の液晶フィルムと、この第１の液晶フィルムおよび前記液晶層の間に配設され、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第２の液晶フィルムとを具備したものである。
【００１５】
そして、液晶層の第１の基板側に、この液晶層の液晶に沿ってこの液晶層の厚さ方向に向けて光軸が傾斜した液晶分子を備えた第２の液晶フィルムおよび第１の液晶フィルムと、平面方向に位相差を有する第２の光学素子および第１の光学素子とをこれらの順に配設した。この結果、液晶層の液晶の配列方向に加え、この液晶の配列方向以外の方向、特に液晶の配列方向と直交する方向の視野角依存性も軽減できるので、視野角特性を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示素子の第１の実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１７】
図１および図２において、１は半透過型の液晶表示素子で、この液晶表示素子１は、液晶層としての略矩形平板状の液晶パネル２を備えている。この液晶パネル２は、ホモジニアスセル（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｃｅｌｌ）であり、略矩形平板状の第１の基板としての第１の電極基板であるアレイ基板３を備えている。このアレイ基板３の一主面である表面には、スイッチング素子としての図示しない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や画素電極などがそれぞれマトリクス状に形成されている。
【００１８】
さらに、このアレイ基板３の表面側には、第２の基板としての第２の電極基板である略矩形平板状の対向基板４が平行に対向して配設されている。この対向基板４は、入射する光を半透過させる半透過層を有している。また、この対向基板４の一主面である表面側には、図示しない対向電極がマトリクス状に形成されている。そして、この対向基板４は、対向電極が形成された側である表面側をアレイ基板３の表面側に水平に対向させた状態で、このアレイ基板３の表面側に取り付けられている。
【００１９】
そして、これらアレイ基板３と対向基板４との間には、誘電異方性を有する液晶５が介挿されて封止されて挟持されている。この液晶５は、例えばＭＬＣ−６８７４−０００（メルク・ジャパン株式会社製）などである。そして、これら液晶５、アレイ基板３および対向基板４により構成された液晶パネル２は、これらアレイ基板３と対向基板４との間に、図示しない駆動回路基板から電気信号を供給することにより、所望の画像を液晶パネル２の中央の表示部に表示する。なお、液晶パネル２における対向基板４側である前面側の平面方向に沿った光学異方軸としての配向軸６と、この液晶パネル２のアレイ基板３側である背面側の平面方向に沿った配向軸７とのそれぞれは、この液晶パネル２の長手方向としての縦方向に沿っており、互いに相対する方向に向いている。
【００２０】
さらに、この液晶パネル２の前面側には、略矩形平板状の第１の偏光子としての第１の偏光板１１が平行に対向して配設されている。この第１の偏光板１１は、この第１の偏光板１１を透過する光を偏光する。ここで、この第１の偏光板１１は、図２に示すように、平面方向に沿った光学異方軸としての吸収軸１２を有しており、この吸収軸１２と第１の偏光板１１の幅方向との間の角度が、吸収軸の角度１３とされている。
【００２１】
また、この第１の偏光板１１と液晶パネル２と間には、略矩形シート状の第４の光学素子としての第１の光学異方素子１４が平行に対向して配設されている。この第１の光学異方素子１４は、例えばＡＲＴＯＮフィルム（ＪＳＲ株式会社製）などである。そして、この第１の光学異方素子１４は、この第１の光学異方素子１４を透過した光を光学的に変化させる。また、この第１の光学異方素子１４は、平面方向に沿った光学異方軸としての遅相軸１５を有しており、この遅相軸１５と第１の光学異方素子１４の幅方向との間の角度が、遅相軸の角度１６とされている。
【００２２】
さらに、この第１の光学異方素子１４と液晶パネル２との間には、略矩形シート状の第４の光学素子としての第２の光学異方素子１７が平行に対向して配設されている。この第２の光学異方素子１７は、例えばＡＲＴＯＮフィルム（ＪＳＲ株式会社製）などである。そして、この第２の光学異方素子１７は、液晶パネル２の表示部を透過して出射した光を光学的に変化させる。さらに、この第２の光学異方素子１７は、平面方向に沿った遅相軸１８を有しており、この遅相軸１８と第２の光学異方素子１７の幅方向との間の角度が、遅相軸の角度１９とされている。
【００２３】
一方、液晶パネル２の背面側には、略矩形平板状の面状光源としての背面光源であるバックライト２１が平行に対向して配設されている。このバックライト２１は、液晶パネル２の表示部に面状の光を照射して透過させる。また、このバックライト２１と液晶パネル２との間には、略矩形平板状の第２の偏光子としての第２の偏光板２２が水平に対向して配設されている。この第２の偏光板２２は、例えばＳＲＷ８６２ＡＰ（住友化学工業株式会社製）などであり、バックライト２１から出射された光を偏光させつつ透過させる。また、この第２の偏光板２２は、平面方向に沿った吸収軸２３を有しており、この吸収軸２３と第２の偏光板２２の幅方向との間の角度が、吸収軸の角度２４とされている。
【００２４】
さらに、この第２の偏光板２２と液晶パネル２との間には、略矩形シート状の第１の光学素子としての第３の光学異方素子２５が平行に対向して配設されている。この第３の光学異方素子２５は、例えばＡＲＴＯＮフィルム（ＪＳＲ株式会社製）などであり、少なくとも平面方向に位相差を有している。そして、この第３の光学異方素子２５は、第２の偏光板２２の前面側に取り付けられており、第３の光学異方素子２５を透過する光を光学的に変化させる。また、この第３の光学異方素子２５は、平面方向に沿った遅相軸２６を有しており、この遅相軸２６と第３の光学異方素子２５の幅方向との間の角度が、遅相軸の角度２７とされている。
【００２５】
そして、この第３の光学異方素子２５と液晶パネル２との間には、略矩形シート状の第２の光学素子としての第４の光学異方素子３１が平行に対向して配設されている。この第４の光学異方素子３１は、例えばＡＲＴＯＮフィルム（ＪＳＲ株式会社製）などであり、少なくとも厚さ方向に位相差を有している。そして、この第４の光学異方素子３１の厚さ方向における位相差値は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下と設定されている。また、この第４の光学異方素子３１は、第３の光学異方素子２５の前面に取り付けられており、この第４の光学異方素子３１を透過する光を光学的に変化させる。さらに、この第４の光学異方素子３１は、平面方向に沿った遅相軸３２を有しており、この遅相軸３２と第４の光学異方素子３１との間の角度が、遅相軸の角度３３とされている。
【００２６】
また、この第４の光学異方素子３１と液晶パネル２との間には、略矩形シート状の第１の液晶フィルム３４が平行に対向して配設されている。この第１の液晶フィルム３４は、ネマティック液晶をハイブリッド配向させた形状であり、この第１の液晶パネル３４の幅方向に沿った配向方向を有している。また、この第１の液晶フィルム３４は、例えばＮＨフィルム（新日本石油株式会社製）などであり、複数の液晶分子３５を備えている。これら複数の液晶分子３５は、液晶パネル２の液晶５の光軸に沿って、この液晶パネル２の厚さ方向に向けてそれぞれの光軸が平行に傾斜している。
【００２７】
言い換えると、これら複数の液晶分子３５の光軸は、液晶パネル２の液晶５の分子配列と略同一平面で、この液晶パネル２の厚さ方向に依存して連続的あるいは段階的に傾斜している。すなわち、これら複数の液晶分子３５の光軸は、液晶パネル２の各液晶５の光軸に平行であり、これら複数の液晶分子３５と液晶パネル２の液晶５との分子方向が略平行である。さらに、第１の液晶フィルム３４は、平面方向に沿った配向軸３６を有しており、この配向軸３６と第１の液晶フィルム３４との間の角度が、配向軸の角度３７とされている。
【００２８】
また、この第１の液晶フィルム３４と液晶パネル２との間には、略矩形シート状の第３の光学素子としての第５の光学異方素子４１が水平に対向して配設されている。この第５の光学異方素子４１は、例えばＡＲＴＯＮフィルム（ＪＳＲ株式会社製）などであり、少なくとも厚さ方向に位相差を有している。そして、この第５の光学異方素子４１の厚さ方向における位相差値は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下と設定されている。さらに、この第５の光学異方素子４１は、液晶パネル２の背面側に取り付けられており、この第５の光学異方素子４１を透過する光を光学的に変化させる。
【００２９】
そして、この第５の光学異方素子４１は、平面方向に沿った遅相軸４２を有しており、この遅相軸４２と第５の光学異方素子４１の幅方向との間の角度が、遅相軸の角度４３とされている。さらに、この第５の光学異方素子４１は、この第５の光学異方素子４１の遅相軸４２が、第４の光学異方素子３１の遅相軸３２に対して略直交するように配設されている。さらに、この第５の光学異方素子４１の厚さ方向における位相差値は、第４の光学異方素子３１の平面方向における位相差値と略同一にされている。
【００３０】
この結果、液晶パネル２の背面側には、第５の光学異方素子４１、第１の液晶フィルム３４、第４の光学異方素子３１、第３の光学異方素子２５、および第２の偏光板２２のそれぞれが、これらの順に配置されている。よって、これら第５の光学異方素子４１、第１の液晶フィルム３４、第４の光学異方素子３１、第３の光学異方素子２５、および第２の光学異方素子５１の順に、これらを液晶パネル２の背面側に取り付けることにより、液晶表示素子１の視野角依存性が軽減され、十分な視野角特性が実現され、広視野角が実現される。
【００３１】
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示素子の動作を説明する。
【００３２】
まず、バックライト２１の前面側から発光した面状の光は、第２の偏光板２２、第３の光学異方素子２５、第４の光学異方素子３１、第１の液晶フィルム３４、第５の光学異方素子４１を順に透過した後、液晶パネル２の背面側に入射される。
【００３３】
そして、この液晶パネル２の背面側へと入射された光は、この液晶パネル２を透過して、この液晶パネル２の前面側から出射される。この後、この液晶パネル２の前面から出射された光は、第２の光学異方素子１７、第１の光学異方素子１４、第１の偏光板１１を順に透過して、使用者の目へと照射されて、この液晶パネル２にて表示している画像が使用者に視認される。
【００３４】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、少なくとも厚さ方向に位相差を有する第５の光学異方素子４１、第１の液晶フィルム３４、少なくとも厚さ方向に位相差を有する第４の光学異方素子３１、および、少なくとも平面方向に位相差を有する第３の光学異方素子２５の順に、これらを液晶パネル２の背面側に配設した。
【００３５】
さらに、この液晶パネル２の画像表示状態において、この液晶パネル２のアレイ基板３近傍に残留する液晶５と略直交するように、少なくとも厚さ方向に位相差を有する第５の光学異方素子４１を配置したことにより、視角依存特性の逆変換機能を付加できる。また、この第５の光学異方素子４１の背面側の第１の液晶フィルム３４によって、液晶パネル２の液晶５の配列方向を逆変換できる。
【００３６】
そして、この第１の液晶フィルム３４の背面側の第４の光学異方素子３１の厚さ方向における位相差値を、第５の光学異方素子４１の位相差値と略同一し、かつこの第４の光学異方素子３１の遅相軸３２を第５の光学位相素子４１の遅相軸４２に対して略直交させたことにより、この第５の光学異方素子４１の平面方向における位相差を無効にできると同時に、第４の光学異方素子３１の位相差を第１の液晶フィルム３４の縦方向の位相差として付加できる。
【００３７】
この結果、この第１の液晶フィルム３４の液晶分子３５の配列方向に加え、この液晶フィルム３４の液晶分子３５の配列方向以外、特に液晶パネル２の液晶５の配列方向に直交する方向においても、視野角依存性を軽減できるから、液晶表示素子１の十分な視野角特性を実現できる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３および図４を参照して説明する。
【００３９】
この図３および図４に示す液晶表示素子１は、基本的には図１に示す液晶表示素子１と同様であるが、第５の光学異方素子４１の代わりとして液晶パネル２と第１の液晶フィルム３４との間に第２の液晶フィルム５１を配設したものである。
【００４０】
そして、この第２の液晶フィルム５１は、略矩形シート状で、第１の液晶フィルム３４と液晶パネル２との間に平行に対向して配設されている。さらに、この第２の液晶フィルム５１は、第１の液晶フィルム３４と同様に、ネマティック液晶をハイブリッド配向させた形状であり、この第２の液晶フィルム５１の幅方向に沿った配向方向を有している。また、この第２の液晶フィルム５１は、第１の液晶フィルム３４に対してバイアス角を持って配置されている。
【００４１】
さらに、この第２の液晶フィルム５１は、例えばＮＨフィルム（新日本石油株式会社製）などであり、複数の液晶分子５２を備えている。これら複数の液晶分子５２は、液晶パネル２の液晶５の光軸に沿って、この液晶パネル２の厚さ方向に向けてそれぞれの光軸が平行に傾斜している。言い換えると、これら液晶分子５２の光軸は、液晶パネル２の液晶５の分子配列と略同一平面で、この液晶パネル２の厚さ方向に依存して連続的あるいは段階的に傾斜している。すなわち、これら液晶分子５２の光軸は、液晶パネル２の各液晶５の光軸に平行であり、これら液晶分子５２と液晶パネル２の液晶５との分子方向が略平行である。
【００４２】
さらに、第２の液晶フィルム５１は、平面方向に沿った配向軸５３を有しており、この配向軸５３と第２の液晶フィルム５１との間の角度が、配向軸の角度５４とされている。そして、この第２の液晶フィルム５１の配向軸５３と、第１の液晶フィルム３４の配向軸３６とは、これら配向軸３６，５３が直交する位置から±２０゜以内の範囲とされている。また、この第２の液晶フィルム５１の位相差値は、第１の液晶フィルム３４の位相差値と略同一にされている。
【００４３】
そして、これら第１の液晶フィルム３４の位相差値と、第２の液晶フィルム５１の位相差値と、第３の光学異方素子２５の厚さ方向における位相差値と、第４の光学異方素子３１の厚さ方向における位相差値とのそれぞれは、８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲内となるように設定されている。
【００４４】
したがって、この図３および図４に示す液晶表示素子１は、第２の液晶フィルム５１、第１の液晶フィルム３４、第４の光学異方素子３１および第３の光学異方素子２５のそれぞれを、これらの順に液晶パネル２の背面側に配設したことにより、第２の液晶フィルム５１が第１の液晶フィルム３４に対してバイアス角を持って配設されるが、第１の液晶フィルム３４と第２の液晶フィルム５１とのそれぞれの液晶分子３５，５２の平均配向方向が、液晶パネル２の液晶５の配向方向と略対向するので、この液晶パネル２の液晶５の配列方向の視角依存特性を逆変換できる。
【００４５】
この結果、第１の液晶フィルム３４の液晶分子３５および第２の液晶フィルム５１の液晶分子５２それぞれの配列方向に加え、これら液晶分子３５，５２の配列方向以外、特に液晶パネル２の液晶５の配列方向に直交する方向においても、視野角依存性を軽減でき、液晶表示素子１の十分な視野角特性を実現できるから、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４６】
なお、上記各実施の形態では、液晶パネル２の液晶５を対向配向であるホモジニアスセルとしたが、この液晶パネル２の位相差値や異方軸角度などを調整することにより、いかなる方式の液晶パネル２でも対応させて用いることができる。また、半透過型以外の液晶表示素子１、例えば透過型の液晶表示素子１であっても、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４７】
さらに、液晶パネル２の前面側には、少なくとも１枚以上の光学異方素子が配設されていればよく、また、この液晶パネル２の背面側には、上記各実施の形態以上の枚数の光学異方素子を配設したり、上記各実施の形態以上の枚数の液晶フィルムを配設したりしてもよい。
【００４８】
【実施例】
まず、上記第１の実施の形態の第１の実施例について説明する。
【００４９】
比較例として、図７および図８に示すように、第１の液晶フィルム３４と第３の光学異方素子２５との間に第４の光学異方素子３１が配設されておらず、かつ、この第１の液晶フィルム３４と液晶パネル２との間に第５の光学異方素子４１が配設されていない液晶表示素子１の視野角特性を測定した。
【００５０】
このとき、この液晶表示素子１の第２の偏光板２２の吸収軸の角度２４を９０．５゜とした。同時に、第３の光学異方素子２５の平面方向における位相差値を２７０ｎｍとするとともに、この第３の光学異方素子２５の遅相軸の角度２７を１５７．５゜とした。さらに、第１の液晶フィルム３４の平面方向における位相差値を１２４ｎｍとするとともに、この第１の液晶フィルム３４の配向軸の角度３７を８９゜とした。
【００５１】
そして、液晶パネル２における前面側の配向軸６と背面側の配向軸７とを対向配向させた。さらに、第２の光学異方素子１７の平面方向における位相差値を９０ｎｍとするとともに、この第２の光学異方素子１７の遅相軸の角度１９を９０゜とした。また、第１の光学異方素子１４の平面方向における位相差値を２７０ｎｍとするとともに、この第１の光学異方素子１４の遅相軸の角度１６を３０゜とした。さらに、第１の偏光板１１の吸収軸の角度１３を１５゜とした。このときの視野角特性を図９に示す。
【００５２】
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示素子の視野角特性を測定した。
【００５３】
具体的に、この液晶表示素子１の第２の偏光板２２、第３の光学異方素子２５、第１の液晶フィルム３４、液晶パネル２、第２の光学異方素子１７、第１の光学異方素子１４および第１の偏光板１１それぞれの角度構成については、上記比較例と同様に設定した。
【００５４】
そして、第４の光学異方素子３１の平面方向における位相差値を４０ｎｍとするとともに、この第４の光学異方素子３１の厚さ方向における位相差値を４０ｎｍとし、この第４の光学異方素子３１の遅相軸の角度３３を８９゜とした。また、第５の光学異方素子４１の平面方向における位相差値を４０ｎｍとするとともに、この第５の光学異方素子４１の厚さ方向における位相差値を４０ｎｍとし、この第５の光学異方素子４１の遅相軸の角度４３を−１゜とした。このときの視野角特性を図５に示す。
【００５５】
この結果、この図５に示すように、第１の液晶フィルム３４および第３の光学異方素子２５を、これら順に液晶パネル２の背面側に配設した図７ないし図９に示す上記比較例に比べ、第５の光学異方素子４１、第１の液晶フィルム３４、第４の光学異方素子３１および第３の光学異方素子２５を、これらの順で液晶パネル２の背面側に配設することにより、この液晶パネル２の液晶５の配列方向に直交する方向においても視野角依存性を軽減でき、液晶表示素子１の十分な視野角特性を実現できた。
【００５６】
次に、上記第２の実施の形態の第２の実施例について説明する。
【００５７】
すなわち、上記第２の実施の形態の液晶表示素子の視野角特性を測定した。
【００５８】
具体的に、この液晶表示素子１の液晶パネル２、第２の光学異方素子１７、第１の光学異方素子１４および第１の偏光板１１それぞれの角度構成については、上記比較例と同様に設定した。
【００５９】
そして、第２の偏光板２２の吸収軸の角度２４を７１．５３゜とした。また、第３の光学異方素子２５の平面方向における位相差値を２６０．４ｎｍとするとともに、この第３の光学異方素子２５の遅相軸の角度２７を１４７．６゜とした。さらに、第４の光学異方素子３１の平面方向における位相差値を８９．２ｎｍとするとともに、この第３の光学異方素子３１の遅相軸の角度３３を９１．２５゜とした。
【００６０】
同時に、第１の液晶フィルム３４の平面方向における位相差値を９４ｎｍとするとともに、この第１の液晶フィルム３４の配向軸の角度３７を１３０゜とした。また、第２の液晶フィルム５１の平面方向における位相差値を９４ｎｍとするとともに、この第２の液晶フィルム５１の配向軸の角度５４を５０゜とした。このときの視野角特性を図６に示す。
【００６１】
この結果、この図６に示すように、第１の液晶フィルム３４および第３の光学異方素子２５を、これら順に液晶パネル２の背面側に配設した図７ないし図９に示す上記比較例に比べ、第２の液晶フィルム５１、第１の液晶フィルム３４、第４の光学異方素子３１および第３の光学異方素子２５を、これらの順で液晶パネル２の背面側に配設することにより、この液晶パネル２の液晶５の配列方向に直交する方向においても視野角依存性を軽減でき、液晶表示素子１の十分な視野角特性を実現できた。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶層の第１の基板側に第３の光学素子、第１の液晶フィルム、第２の光学素子および第１の光学素子を順に配設することにより、液晶層の液晶の配列方向に加え、この液晶の配列方向以外の方向、特に液晶の配列方向と直交する方向の視野角依存性も軽減できるので、視野角特性を向上できる。
【００６３】
また、本発明によれば、液晶層の第１の基板側に第２の液晶フィルム、第１の液晶フィルム、第２の光学素子および第１の光学素子を順に配設することにより、液晶層の液晶の配列方向に加え、この液晶の配列方向以外の方向、特に液晶の配列方向と直交する方向の視野角依存性も軽減できるので、視野角特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示素子の第１の実施の形態を示す説明断面図である。
【図２】同上液晶表示素子を示す説明分解正面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の液晶表示素子を示す説明断面図である。
【図４】同上液晶表示素子を示す説明分解正面図である。
【図５】本発明の液晶表示素子の第１の実施例の視野角特性を示すグラフである。
【図６】本発明の液晶表示素子の第２の実施例の視野角特性を示すグラフである。
【図７】比較例の液晶表示素子を示す説明断面図である。
【図８】同上液晶表示素子を示す説明分解正面図である。
【図９】同上液晶表示素子の視野角特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１    液晶表示素子
２    液晶層としての液晶パネル
３    第１の基板としてのアレイ基板
４    第２の基板としての対向基板
５    液晶
１１    第１の偏光子としての第１の偏光板
１４    第４の光学素子としての第１の光学異方素子
１７    第４の光学素子としての第２の光学異方素子
２１    光源としてのバックライト
２２    第２の偏光子としての第２の偏光板
２５    第１の光学素子としての第３の光学異方素子
３１    第２の光学素子としての第４の光学異方素子
３２    遅相軸
３４    第１の液晶フィルム
３５    液晶分子
３６    配向軸
４１    第３の光学素子としての第５の光学異方素子
４２    遅相軸
５１    第２の液晶フィルム
５２    液晶分子
５３    配向軸
【図１】
2004354614.tif 000003
【図２】
2004354614.tif 000004
【図３】
2004354614.tif 000005
【図４】
2004354614.tif 000006
【図５】
2004354614.tif 000007
【図６】
2004354614.tif 000008
【図７】
2004354614.tif 000009
【図８】
2004354614.tif 000010
【図９】
2004354614.tif 000011