(57)【要約】      （修正有）【課題】γ特性の視野角依存性に優れたノーマリホワイトモードの液晶表示装置を提供する。【解決手段】互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する一対の第１及び第２の基板と、前記基板間に配置され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記第１及び第２の基板間でツイスト角が４５°以下である液晶層と、前記液晶層に電圧を印加する複数の電極を含む複数の画素とを有するノーマリホワイトモードで表示を行う液晶表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれが、それぞれの前記液晶層に互いに異なる電圧を印加可能な第１副画素及び第２副画素を有し、n階調を表示可能であり、且つ少なくとも階調ｋ（０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際に、前記第１及び前記第２副画素のそれぞれの前記液晶層に印加される実効電圧Ｖ１（ｋ）及びＶ２（ｋ）が下記関係式を満足する液晶表示装置である。    ｜Ｖ１（ｋ）−Ｖ２（ｋ）｜＞０（ボルト）【選択図】  図１
2007249120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する一対の第１及び第２の基板と、
前記一対の基板間に配置され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記第１及び第２の基板間でツイスト角が４５°以下である液晶層と、
前記液晶層に電圧を印加する複数の電極を含む複数の画素と、を有するノーマリホワイトモードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、それぞれの前記液晶層に互いに異なる電圧を印加可能な第１副画素及び第２副画素を有し、
階調０〜ｎ（ｎは１以上の整数、ｎが大きい方が輝度の高い階調を表す）を表示可能であり、且つ少なくとも階調ｋ（０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際に、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれの前記液晶層に印加される実効電圧Ｖ１（ｋ）及びＶ２（ｋ）が下記関係式を満足する液晶表示装置：
｜Ｖ１（ｋ）−Ｖ２（ｋ）｜＞０（ボルト）。
【請求項２】
さらに、前記液晶層の上下にそれぞれ配置された一対の光学異方性層を有し、前記光学異方性層は、配向軸によって配向制御され、且つその配向状態に固定された液晶性化合物を含有するとともに、前記一対の光学異方性層の少なくとも一方の配向制御方向と前記液晶層の配向制御方向とのなす角度が０°〜１０°である請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する一対の第１及び第２の基板間に配置され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記第１及び第２の基板間でツイスト角が略９０°である液晶層と、
前記液晶層に電圧を印加する複数の電極を含む複数の画素と、を有するノーマリホワイトモードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、それぞれの前記液晶層に互いに異なる電圧を印加可能な第１副画素及び前記第２副画素を有し、
階調０〜ｎ（ｎは１以上の整数、ｎが大きい方が輝度の高い階調を表す）を表示可能であり、且つ少なくとも階調ｋ（０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際に、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれの前記液晶層に印加される実効電圧Ｖ１（ｋ）及びＶ２（ｋ）が下記関係式を満足する液晶表示装置：
｜Ｖ１（ｋ）−Ｖ２（ｋ）｜＞０（ボルト）。
【請求項４】
さらに前記液晶層の上下にそれぞれ配置された一対の光学異方性層を有し、前記光学異方性層は、配向軸によって配向制御され、且つその配向状態に固定された液晶性化合物を含有するとともに、前記一対の光学異方性層の少なくとも一方の配向制御方向と前記液晶層の配向制御方向とのなす角度が０°〜１０°である請求項３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置に関し、特に、中間調γ特性が改善されたノーマリホワイトモードの液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、通常、液晶セル及び偏光板を有する。偏光板は、通常、保護膜と偏光膜とからなり、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面に保護膜を積層して得られる。透過型液晶表示装置では、通常、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償膜を配置することもある。反射型液晶表示装置では、通常、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償膜、偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶性分子、それを封入するための二枚の基板及び液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶性分子の配向状態の違いで、ＯＮ・ＯＦＦ表示を行い、透過及び反射型いずれにも適用できる、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、MVA(Mluti-domain Vertically Aligned)、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)のような種々の表示モート゛が提案されている。中でも、ＴＮモード液晶表示装置はノートパソコンやデスクトップパソコン用モニタのパネルに広く採用されている。また、またＴＮモード液晶表示装置製造プロセスと同じプロセスで製造可能で、かつ高速応答である平行配向型のＥＣＢモードもテレビ用途に開発されている。
【０００３】
ＴＮモードの液晶表示装置は、生産マージンが広く生産性に優れている一方で、視野角特性の点で問題がある。具体的には、ＴＮモードの液晶表示装置の表示面を斜め方向から観測すると、表示のコントラスト比が低下し、且つ階調間の輝度差が不明瞭となる。さらに、表示の階調特性が反転し、正面からの観測でより暗い部分が斜め方向から観測すると、明るく観測されるという、いわゆる、階調反転現象の問題もある。上記ＩＰＳモード、ＭＶＡモード、及びＡＳＭモードは、ＴＮモードの視野角特性を改善したものである。
【０００４】
液晶表示装置の表示品位の改善が進む状況下において、今日では視野角特性の問題点として、正面観測時のγ特性と斜め観測時のγ特性が異なる点、すなわちγ特性の視角依存性の問題が新たに顕在化してきた。ここで、γ特性とは表示輝度の階調依存性であり、γ特性が正面方向と斜め方向で異なるということは、階調表示状態が観測方向によって異なることとなるため、写真等の画像を表示する場合や、またＴＶ放送等を表示する場合に特に問題となる。γ特性の視野角特性が改善された液晶表示装置が種々提案され、例えば、特許文献１には、γ特性の視野角依存性が改善されたノーマリブラックモードの液晶表示装置が提案されている。さらに、透過率が高く、応答速度の速いＥＣＢモードでも、γ特性の視野角依存性を軽減し、視野角特性を改善することが望まれている。
【特許文献１】特開２００４−６２１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、γ特性の視野角依存性が軽減された、視野角特性に優れたノーマリホワイトモードの液晶表示装置を提供することを課題とする。さらに本発明は、γ特性の視野角依存性が軽減されているとともに、斜め方向の黒の光ぬけが軽減され、上記視野角特性に優れるとともに、視野角コントラストにも優れる、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する一対の第１及び第２の基板と、
前記一対の基板間に配置され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記第１及び第２の基板間でツイスト角が４５°以下である液晶層と、
前記液晶層に電圧を印加する複数の電極を含む複数の画素と、を有するノーマリホワイトモードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、それぞれの前記液晶層に互いに異なる電圧を印加可能な第１副画素及び第２副画素を有し、
階調０〜ｎ（ｎは１以上の整数、ｎが大きい方が輝度の高い階調を表す）を表示可能であり、且つ少なくとも階調ｋ（０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際に、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれの前記液晶層に印加される実効電圧Ｖ１（ｋ）及びＶ２（ｋ）が下記関係式を満足する液晶表示装置：
｜Ｖ１（ｋ）−Ｖ２（ｋ）｜＞０（ボルト）。
［２］  さらに、前記液晶層の上下にそれぞれ配置された一対の光学異方性層を有し、前記光学異方性層は、配向軸によって配向制御され、且つその配向状態に固定された液晶性化合物の分子を含有するとともに、前記一対の光学異方性層の少なくとも一方の配向制御方向と前記液晶層の配向制御方向とのなす角度が０°〜１０°である［１］の液晶表示装置。
［３］  互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する一対の第１及び第２の基板間に配置され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記第１及び第２の基板間でツイスト角が略９０°である液晶層と、
前記液晶層に電圧を印加する複数の電極を含む複数の画素と、を有するノーマリホワイトモードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、それぞれの前記液晶層に互いに異なる電圧を印加可能な第１副画素及び前記第２副画素を有し、
階調０〜ｎ（ｎは１以上の整数、ｎが大きい方が輝度の高い階調を表す）を表示可能であり、且つ少なくとも階調ｋ（０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際に、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれの前記液晶層に印加される実効電圧Ｖ１（ｋ）及びＶ２（ｋ）が下記関係式を満足する液晶表示装置：
｜Ｖ１（ｋ）−Ｖ２（ｋ）｜＞０（ボルト）。
［４］  さらに前記液晶層の上下にそれぞれ配置された一対の光学異方性層を有し、前記光学異方性層は、配向軸によって配向制御され、且つその配向状態に固定された液晶性化合物の分子を含有するとともに、前記一対の光学異方性層の少なくとも一方の配向制御方向と前記液晶層の配向制御方向とのなす角度が０°〜１０°である［３］の液晶表示装置。
【０００７】
上記式を満足する駆動を可能とする好ましい実施形態では、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれは、対向電極と、前記液晶層を介して前記対向電極に対向する副画素電極とによって形成された液晶容量と、前記副画素電極に電気的に接続された補助容量電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記補助容量電極と対向する補助容量対向電極とによって形成された補助容量とを有し、前記対向電極は、前記第１副画素及び前記第２副画素に対して共通の単一の電極であり、前記補助容量対向電極は、前記第１副画素及び前記第２副画素毎に電気的に独立である。対向電極は、対向基板に設けられる（「共通電極」と呼ばれることもある。）のが一般的である。
【０００８】
なお、「副画素電極と液晶層を介して対向する対向電極」は、必ずしも、液晶層の厚さ方向において副画素電極と対向する必要は無く、ＩＰＳモードの液晶表示装置においては、液晶層の層面内で液晶層を介して副画素電極と対向するように配置される。即ち、ＩＰＳモードにおいては、対向電極は、副画素電極と同じ基板に形成される。
【０００９】
上記式を満足する駆動を可能とする好ましい他の実施形態では、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれに対応して設けられた２つのスイッチング素子を有し、前記２つのスイッチング素子は、共通の走査線に供給される走査信号電圧によってオン／オフ制御され、前記２つのスイッチング素子がオン状態にあるときに、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれが有する前記副画素電極及び前記補助容量電極に、共通の信号線から表示信号電圧が供給され、前記２つのスイッチング素子がオフ状態とされた後に、前記第１副画素及び前記第２副画素のそれぞれの前記補助容量対向電極の電圧が変化し、その変化の方向及び変化の大きさによって規定される変化量が前記第１副画素と前記第２副画素とで異なる。ここで、前記補助容量対向電極の電圧の変化量は、大きさ（絶対値）だけでなく変化の方向（符号）をも含む。例えば、前記第１副画素と前記第２副画素のそれぞれの前記補助容量対向電極の電圧の変化量は、絶対値が同じで、符号が異なってもよい。すなわち、スイッチング素子がオフ状態とされた後、一方の補助容量対向電極の電圧が増大し、他方の補助容量対向電極の電圧が低下する場合、その変化量の絶対値は同じであってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、γ特性の視野角依存性が軽減された視野角特性に優れたノーマリホワイトモードの液晶表示装置を提供することができる。さらに、本発明の一態様によれば、γ特性の視野角依存性が軽減されているとともに、黒表示時の斜め方向の光ぬけが軽減された、上記視野角特性とともに、視野角コントラストにも優れる、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置を提供することができる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において、「略４５°」、「略平行」，「略垂直」あるいは「略直交」とは、厳密な角度±５°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との誤差は、４°未満であることが好ましく、３°未満であることがより好ましい。
なお、本明細書において、「実効電圧」とは、液晶層にかかる電圧の実効値の絶対値を表す。
【００１２】
まず、本発明の液晶表示装置の一実施形態の構成について図１を用いて説明する。なお、図１中、上側を表示面とし、下側を背面とする。光源は背面に配置されているとする。
図１は、本発明をＥＣＢモードの液晶表示装置に適用した一実施形態の模式図である。図１に示す、液晶表示装置１００は、ＥＣＢモードの液晶セル９〜１３と、液晶セルの両側に配置された一対の偏光板、上側偏光板１〜６及び下側偏光板１６〜２１とを有する。上側及び下側偏光板と液晶セルとの間には、上側光学補償膜７及び下側光学補償膜１４が配置されている。
【００１３】
上側偏光板は、上側偏光膜３と、上側偏光膜３を挟持して保護する一対の保護膜１、５とを有し、下側偏光板は、下側偏光膜１８と、下側偏光膜１８を挟持して保護する一対の保護膜１６、２０とを有する。上側光学補償膜７及び下側光学補償膜１４は、上側偏光板及び下側偏光板とそれぞれ一体的に積層された構造体として、液晶表示装置に組み込まれていてもよい。例えば、光学補償膜７及び１４が、液晶性組成物から形成された光学異方性層である場合は、上側偏光板の下側保護膜５は、上側光学補償膜７である光学異方性層の支持体を兼ねていてもよいし、また、下側偏光板の上側保護膜１６は、下側光学補償膜１４である光学異方性層の支持体を兼ねていてもよい。
【００１４】
液晶セル９〜１３の上側基板９と下側基板１２は、それぞれ内面に、配向膜（図示せず）と、電極層（図示せず）とを有する。配向膜の内面には、あらかじめラビング処理等が施され、ラビング軸によって配向制御方向１０及び１３が決定されている。上側基板９と、下側基板１２の配向制御方向（例えばラビング方向）１０及び１３は平行に設定してあり、液晶層はツイスト構造を持たない平行配向となっている。配向膜は液晶性分子１１を配向させる機能を有する。平行モードでは上下基板間に誘電異方性Δεが正のネマチック液晶性材料が充填される。液晶層の厚さをｄ、ネマチック液晶性材料の屈折率異方性をΔｎとした場合、その積Δｎ・ｄの大きさは、白表示時の明るさに影響する。最大の明るさを得るために、Δｎ・ｄは、０．２〜０．４μｍの範囲になるように液晶セルを設計するのが好ましい。
【００１５】
本実施の形態の液晶表示装置１００では、上側偏光膜３と下側偏光膜１８は、その吸収軸４と１９とを直交にして配置されていて、ノーマリホワイトモードで表示を行う。具体的には、液晶セル基板９及び１２のそれぞれの透明電極（不図示）に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶層中の液晶性分子１１は、基板９及び１２の面に対して４５°以下で、概略平行に配向し、下側偏光膜１８を通過した偏光は、液晶性分子１１の複屈折効果により偏光状態を変化させ、偏光膜３を通過する。この時透過光が最大となるように液晶層のΔｎ・ｄの値を設定して、白表示とする。これに対し、透明電極（不図示）に駆動電圧を印加した状態では、印加した電圧の大きさに依存して液晶性分子１１は基板９及び１２の面に垂直に配向し、下側偏光膜１８を通過した偏光の偏光状態は変化せずに、上側偏光膜３によって吸収され、黒表示となる。液晶層に印加する電圧を変化させることで、液晶性分子１１の複屈折を制御し、印加電圧の変化に応じて透過率を変化させて、階調０〜ｎ（ｎは１以上の整数、ｎが大きい方が輝度の高い階調を表す）を表示可能な構成となっている。
【００１６】
本実施の形態の液晶表示装置１００では、液晶セルが、液晶層に電圧を印加する複数の電極を含む複数の画素を含むことを特徴とする。図２に、液晶表示装置１００の一画素の構成例を示す。また、参照のため、図３に従来の液晶表示装置１００’の一画素の構成例を示す。
【００１７】
本実施の形態の液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の画素５０を有する。複数の画素５０はそれぞれ、図２に示す通り、２つの画素電極５８ａ及び５８ｂと、対向電極（不図示）とを有する。対向電極は、典型的には、全ての画素５０に対して共通の１つの電極で構成される。図３に示した従来の液晶表示装置１００'は、唯一の画素電極５８’のみが含まれるのに対し、本実施の形態の液晶表示装置１００は、１つの画素５０中に、２つの副画素電極５８ａ及び５８ｂが含まれ、それぞれの液晶層に互いに異なる電圧を印加可能に構成されている。
【００１８】
図３に示した液晶表示装置１００'と同じ電極構成を有する従来のＥＣＢモードの液晶表示装置について、印加電圧に対する透過率をプロットすると、正面方向観察時に測定される透過率の描く曲線と、斜め方向観察時に測定される透過率が描く曲線とは一致しない。この不一致は、各観測方向によって表示のγ特性が異なっていることを示している。液晶表示装置の理想的な正面階調特性は、縦軸の値＝横軸の値であり、直線となる。一方、斜め方向の視角階調特性は曲線となる。この曲線の正面特性を示す直線からのずれ量が、それぞれの視角におけるγ特性のずれ量、すなわち正面観測時と各視角での観測における階調表示状態のずれ量（違い）を、定量的に示している。
【００１９】
本発明は、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置におけるこのずれ量を低減することを課題としている。理想的には右６０度視角及び右上６０度視角の階調特性を示す各曲線（Ｌ３、ＬＵ３）が、正面の階調特性（Ｎ３）と一致した直線となることが望ましい。
本発明の一実施形態である液晶表示装置１００は、この課題を解決するため複数の画素５０のそれぞれが、図２に示したように、互いに異なる電圧を印加することができる第１副画素５０ａ及び第２副画素５０ｂを有している。さらに、複数の画素５０のそれぞれが、少なくとも階調ｋ（０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際に、第１副画素５０ａ及び第２副画素５０ｂのそれぞれの液晶層に印加される実効電圧Ｖ１（ｋ）及びＶ２（ｋ）が、｜Ｖ１（ｋ）−Ｖ２（ｋ）｜＞０（ボルト）を満足して駆動される。この様に、それぞれの画素を複数の副画素に分割し、それぞれの副画素の液晶層に異なる電圧を印加すると、異なるγ特性が混合された状態で観察されるので、ノーマリホワイトモードにおいて、中間調のγ特性の視角依存性が改善される。
【００２０】
さらに、上下の光学補償膜７及び１４として、後述する円盤状液晶性化合物を含有する組成物から形成された光学異方性層を利用することによって、黒表示時の斜め方向の光抜けを軽減し、視野角コントラストにも優れた液晶表示装置となる。ここで重要なのは、黒表示時すなわち階調０に於ける実効電圧Ｖ１（０）とＶ２（０）とを略等しくする事である。このようにすると、黒表示時では第１副画素と第２副画素の液晶の表示状態が同じになり、光学補償膜７又は１４を配置して、黒表示時における光漏れを軽減し、コントラスト比を向上させることもできるわけである。
【００２１】
なお、階調間における第１副画素５０ａ及び第２副画素５０ｂのそれぞれの液晶層に印加される実効電圧Ｖ１及びＶ２の差ΔＶ（ｎ）（＝｜Ｖ１（ｎ）−Ｖ２（ｎ）｜）の関係については特に制限されないが、ｋ階調（但し、０＜ｋ≦ｎ−１）の表示を行う際の実効電圧Ｖ１及びＶ２の差であるΔＶ（ｋ）及びｋ＋１階調の表示を行う際の実効電圧Ｖ１及びＶ２の差であるΔＶ（ｋ＋１）が、ΔＶ（ｋ＋１）≦ΔＶ（ｋ）の関係を満足しているのが好ましい。
【００２２】
本実施形態の液晶表示装置１００では、副画素５０ａ及び５０ｂの液晶層に上記の関係を満足する実効電圧を印加するために、図２に示した構成になっている。上記した通り、図３に示した従来の液晶表示装置１００'は、１つの画素５０’中には、ＴＦＴ電極５６’を介して、信号線５４’に接続された唯一の画素電極５８’のみが含まれるのに対し、本実施の形態の液晶表示装置１００は、１つの画素５０中に、互いに異なる信号線５４ａ及び５４ｂに、それぞれ対応するＴＦＴ電極５６ａ及び５６ｂを介して接続された２つの副画素電極５８ａ及び５８ｂが含まれる。副画素５０ａ及び５０ｂは、１つの画素５０を構成していて、ＴＦＴ電極５６ａ及び５６ｂのゲートは共通の走査線（ゲート・バスライン）５２に接続され、同じ走査信号によってオン／オフ制御される。信号線（ソース・バスライン）５４ａ及び５４ｂには、上記の関係を満足するように信号電圧（階調電圧）が供給される。なお、ＴＦＴ電極５６ａ及び５６ｂのゲートは共用する構成にするのが好ましい。
【００２３】
図２に示す構成において、副画素５０ａ及び５０ｂのそれぞれにおける共通の走査線５２に平行な中心線の間隔は、走査線５２の配列ピッチの約２分の１と等しいことが好ましい。また、副画素５０ａの面積は、副画素５０ｂの面積と同じかそれよりも小さいことが好ましい。
また、複数の画素のそれぞれが３以上の副画素を有する場合、最も高い実効電圧が印加される副画素の面積は、他の副画素の面積よりも大きくないことが好ましい。
【００２４】
なお、複数の副画素のそれぞれの液晶層に、上記の関係を満足する実効電圧を印加する構成は、図２に示した構成例に限定されない。第１副画素及び第２副画素のそれぞれが、副画素電極に電気的に接続された補助容量電極と、絶縁層と、絶縁層を介して補助容量電極と対向する補助容量対向電極とによって形成された補助容量とを有する構成においては、補助容量対向電極を第１副画素及び第２副画素毎に電気的に独立に構成し、補助容量対向電極に供給する電圧（補助容量対向電圧という。）を変化させることによって、容量分割させ、第１副画素の液晶層と第２副画素の液晶層に印加される実効電圧を異ならせてもよい。補助容量の容量値の大きさ及び補助容量対向電極に供給する電圧の大きさを調節することによって、それぞれの副画素の液晶層に印加する実効電圧の大きさを制御することができる。
【００２５】
この構成を採用すると、副画素電極（図２において５８ａ及び５８ｂ）のそれぞれに対して異なる信号電圧を印加する必要がないので、ＴＦＴ電極層（図２において５６ａ及び５６ｂ）を共通の信号線に接続し、同じ信号電圧を供給すればよい。従って、信号線の本数は、図３に示した従来の液晶表示装置１００'と同じであり、信号線駆動回路の構成も従来の液晶表示装置１００'で用いられるものと同じ構成を採用できる。勿論、ＴＦＴ電極層（図２において５６ａ及び５６ｂ）は同じ走査線に接続されるので、これらのゲートを共用する構成を採用することが好ましいのは、上記の例と同じである。
【００２６】
上記した通り、図１に示す液晶表示装置１００は、透明電極（不図示）に駆動電圧を印加した駆動状態では印加した電圧の大きさに依存して液晶性分子１１は基板９及び１２の面に垂直に配向して、黒表示となる。しかし、基板間の厚さ方向中央付近では、液晶性分子１１は、基板面に対して概略垂直となるが、基板界面近傍では平行な方向に配向し、中央厚さに向かい連続的傾斜配向する。かかる状態では完全な黒表示を得ることは難しい。本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層の残留位相差を補償するために、光学補償膜７又は１４を配置して、黒表示時における光漏れを軽減し、コントラスト比を向上させている。上側光学補償膜７及び下側光学補償膜１４は、円盤状化合物を含有する液晶性組成物から形成された光学異方性層であるのが好ましい。前記円盤状化合物は、液晶性化合物であるのがより好ましい。前記光学異方性層は、例えば、円盤状化合物の分子をそれぞれの配向制御方向（ラビング処理面を有する配向膜を利用する場合はラビング軸方向）８及び１５によって配向制御し、その配向状態に固定して形成することができる。中でも、円盤状化合物の分子を、ハイブリッド配向させて、その配向状態に固定して形成した光学異方性層を光学補償膜７及び１４として用いるのが好ましい。上側光学補償膜７及び下側光学補償膜１４の配向制御方向８及び１５は、液晶性分子１１の配向制御方向（一般的にはラビング軸方向）１０及び１３に対して、０〜１０°であるのが好ましい。また、上側光学補償膜７及び下側光学補償膜１４の配向制御方向８及び１５は、それぞれとより近い位置に配置された偏光膜の吸収軸と、±２０〜７０°で交差するのが好ましく、±３５〜５５°で交差するのがより好ましい。
【００２７】
なお、本発明の構成は上記構成に限定されず、上側偏光膜３及び下側偏光膜１８の吸収軸４及び１９、光学補償膜７及び１４の配向方向、ならびに液晶性分子１１の配向方向については、各部材に用いられる材料、表示モード、部材の積層構造等に応じて最適な範囲に調整することができる。高コントラストを得るためには、上側偏光膜３の吸収軸４及び下側偏光膜１８の吸収軸１９とは互いに実質的に直交し、且つ吸収軸４及び１９のそれぞれと、液晶性分子１１の配向軸１０及び１３とが概略４５°で交差しているのが好ましい。液晶性分子１１の配向制御方向１０及び１３は、上側基板９及び下側基板１２の内面に形成された配向膜（不図示）が有する液晶性分子１１を配向制御する配向軸であり、例えば、該配向膜がラビング処理面を有する場合は、ラビング軸と一致する。
【００２８】
偏光膜の保護膜のうち、液晶セル側に配置される保護膜５及び１６が、可視光に対して光学的に屈折率異方性を持ち（保護膜の好ましいＲｅ及びＲｔｈの範囲については後述する）、光学補償膜の光軸（分子長軸の平均的配向方向）が、基板面に平行で、且つ液晶層の位相差を打ち消す方向に配置することで、黒表示ならびに中間調表示時の視野角性能がより改善され、より高コントラストの範囲が広がり、且つ階調反転する領域が大幅に減少する。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、正の誘電異方性を有するネマチック液晶材料を含むＥＣＢ又はＴＮ液晶層を利用する液晶表示装置に適用することが好ましい。また、それぞれの副画素に含まれる液晶層が、電圧印加時に液晶分子が傾斜する方位角方向が互いに異なる２〜４つのドメインを含むマルチドメインのＥＣＢ及びＴＮモードにすることも好ましい。マルチドメインのモードについては特開平９−１６００４２号公報に詳細な記載がある。
【００３０】
本発明の液晶表示装置は、上記したＥＢＣモードのみならず、ＩＰＳモード、ＯＣＢモード、ＶＡモード、ＨＡＮモード、ＳＴＮモードに適用した態様も有効である。
【００３１】
本発明の液晶表示装置は、図１に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、後述する様に、液晶セルと偏光板との間に、別途光学補償膜を配置することもできる。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。また、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。
【００３２】
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。また、上記では、ここでは、ＴＦＴ型の液晶表示装置を例示したが、他のスイッチング素子（例えば、ＭＩＭ素子）を用いてもよい。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子又は２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるＳＴＮ型に代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。
【００３３】
また、本発明に利用可能な円盤状液晶性分子のハイブリッド配向を利用して形成された光学異方性層を有する光学補償膜については、特開２０００−３０４９３０号公報の第００１４〜第０１４１等に詳細が記載されていて、本発明の液晶表示装置に適用することができる。
【実施例】
【００３４】
図１と同一の構成（光学補償膜７及び１４は、円盤状化合物を含有する液晶性組成物から形成され、且つ層中において円盤状分子がハイブリッド配向状態に固定されている光学異方性層）で、且つ図２に示す画素構成のノーマリホワイトモードのＥＢＣ液晶表示装置（実施例１）、及び画素構成を図３に示す構成とした以外は、実施例１と同様の構成の液晶表示装置（比較例１）について、階調性を調べた。結果を図４に示す。図４のグラフは、横軸に白の輝度で規格化した正面観察時の０〜２５５の階調を、縦軸に白の輝度で規格化した斜め観察（（方位角２７０度及び極角４５度）時の０〜２５５の階調をプロットしたグラフである。グラフ中、実線は中間調γ特性の視角依存性がない理想的な液晶表示装置が示す階調性である。図４に示した結果から、画素を複数の副画素から構成した実施例１の液晶表示装置は、比較例１の液晶表示装置と比較して、中間調のγ特性の視角依存性が軽減されていることが理解できる。
【００３５】
また、図１中、光学補償膜７及び１４を用いなかった以外は実施例１と同様の構成の液晶表示装置（参考例１）、及び図１中、光学補償膜７及び１４として一軸フィルムを用いた以外は実施例１と同様の構成の液晶表示装置（参考例２）についても同様に階調性を調べた。図４において縦軸をｙ、横軸をｘとすると正面観察時に黒表示となるｘ＝０において、斜め観察時にはｙが約０．２５〜０．５５になった。この結果から、図１に示す構成において、円盤状化合物を含有する液晶性組成物から形成され、且つ層中において円盤状分子がハイブリッド配向状態に固定されている光学異方性層を、光学補償膜７及び１４として用いると、黒表示時の斜め方向の光り抜けを軽減でき、視角コントラストが改善できることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態である液晶表示装置１００の構成を模式的に示す図である。
【図２】液晶表示装置１００の一画素５０の構成例を模式的に示す平面図である。
【図３】従来の液晶表示装置１００’の画素５０’の電極構造の一例を模式的に示す平面図である。
【図４】実施例１及び比較例１の液晶表示装置の正面及び斜め方向における階調性の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１      上側偏光板上側保護膜
２      上側保護膜遅相軸
３      上側偏光膜
４      上側偏光膜吸収軸
５      上側偏光板下側保護膜
６      下側保護膜遅相軸
７      上側光学補償膜
８      上側光学補償膜の配向制御方向（ラビング方向）
９      液晶セル上側基板
１０    上側基板液晶配向用配向制御方向（ラビング方向）
１１    液晶性分子
１２    液晶セル下側基板
１３    下側基板液晶配向用配向制御方向（ラビング方向）
１４    下側光学補償膜
１５    下側光学補償膜の配向制御方向（ラビング方向）
１６    下側偏光板上側保護膜
１７    上側保護膜遅相軸
１８    下側偏光膜
１９    下側偏光板の吸収軸
２０    下側偏光板下側保護膜
２１    下側保護膜遅相軸
５０、５０’  画素
５０ａ、５０ｂ  副画素
５２  走査線
５４ａ、５４ｂ、５４’  信号線
５６ａ、５６ｂ、５６’  ＴＦＴ
５８ａ、５８ｂ  副画素電極
５８’  画素電極
１００、１００’  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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