(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層とからなる横電界方式の液晶パネルと、前記液晶パネルの一方の側に配置された第１の偏光板と、前記液晶パネルの他方の側に配置された第２の偏光板とを備え、前記第１の偏光板と前記液晶パネルの間、前記第２の偏光板と前記液晶パネルの間の少なくとも一方に、液晶が初期配向状態にある状態での前記液晶層のリターデーションと、前記偏光板の偏光層におけるリタデーションを補償する一軸の光学軸もしくは二軸の光学軸を有する光学補償板を２枚備え、前記光学補償板の少なくとも１枚は二軸の光学軸を有し、かつ前記光学軸のうち少なくとも一つの光学軸は前記液晶層の配向方向と平行もしくは垂直に向けられていることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項２】
前記２枚の光学補償板が前記第１の偏光板と前記液晶パネルとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１の偏光板の吸収軸が前記液晶層の配向方向と垂直に配置され、前記第２の偏光板の吸収軸が前記液晶層の配向方向と平行に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項４】
第１の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が前記液晶層の配向方向と平行に配置され、第２の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が前記液晶層の配向方向と垂直に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−150 ｎｍ〜−500 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.7 〜1.5 であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝250 ｎｍ〜450 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.4 〜1.3 であることを特徴とする請求項４に記載のアクティブトリクス型液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−320 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.00であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝412 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 であることを特徴とする請求項４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.537 であることを特徴とする請求項４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項８】
前記２枚の光学補償板が前記第２の偏光板と前記液晶パネルとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１の偏光板の吸収軸が前記液晶層の配向方向と平行に配置され、前記第２の偏光板の吸収軸が前記液晶層の配向方向と垂直に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１０】
第１の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が前記液晶層の配向方向と平行に配置され、第２の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が前記液晶層の配向方向と垂直に配置されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−320 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.00であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝412 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 であることを特徴とする請求項１０に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１２】
前記２枚の光学補償板が前記第１の偏光板と前記液晶パネルとの間と前記第２の偏光板と前記液晶パネルとの間にそれぞれ１枚ずつ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１の偏光板の吸収軸が前記液晶層の配向方向と垂直に配置され、前記第２の偏光板の吸収軸が前記液晶層の配向方向と平行に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が前記液晶層の配向方向と垂直に配置され、前記第２の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が前記液晶層の配向方向と平行に配置されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝250 ｎｍ〜450 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.4 〜1.3 であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−150 ｎｍ〜−500 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.7 〜1.5 であることを特徴とする請求項１４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝412 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−320 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.00であることを特徴とする請求項１４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.537 であり、前記第２の光学補償板はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14であることを特徴とする請求項１４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１８】
前記２枚の光学補償板と同等な効果を有する１枚の光学補償板を前記第１の偏光板と前記液晶パネルとの間、もしくは前記第２の偏光板と前記液晶パネルとの間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は横電界方式（ＩＰＳ）のアクティブマトリクス型液晶表示装置に関し、特に視野角を変化したときのコントラスの低下とカラーシフトを抑制した液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式の液晶表示装置は、画素電極と共通電極との間に液晶基板に平行な電界を形成して画像表示を行うものであり、基板に垂直な電界を形成するＴＮモード方式等に比較して広い視野角が得られるという利点がある。図２１に従来の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す。図２１に示すように、液晶パネル１０と、液晶パネル１０の表側に配置された第１の偏光板３１と、液晶パネル１０の裏側に配置された第２の偏光板３２とを備えている。液晶パネル１０は、透明絶縁基板上に走査線１１１、データ線１１２、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１３、画素電極１１４、共通電極１１５、共通電極線１１６等が形成された能動素子基板１１と、ブラックマトリクス１２１や色層（色フィルタ）１２２等が形成された対向基板１２と、これら能動素子基板１１と対向基板１２との間に挟まれた状態で保持されている液晶層１３とからなる。また、図２２（ａ），（ｂ）にその模式的な断面図と配向方向を示すように、第１の偏光板３１の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されており、第２の偏光板３２の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。
【０００３】
このような従来の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、液晶層１３に電界が印加されていない場合でも視野角を変化させると液晶層１３が複屈折性を持つようになるため、斜め方向から観察すると偏光板３１と偏光板３２の吸収軸が見かけ上直交しなくなる。すなわち、液晶パネル１０は黒表示状態において、液晶層１３を斜め方向から観察することによって生じる配向方向の見かけ上の偏光面とのずれにより複屈折効果を起こす。また、斜め方向から観察した場合に偏光板保護層の複屈折性が液晶表示装置１を透過する偏光に影響を及ぼす。すなわち、偏光板は偏光性を持つ物質で形成された偏光層と偏光層を保護する保護層とから形成されており、保護層の形成に一般的に用いられる材料であるトリアセチルセルロースは、偏光板の製造工程で光学異方性をもつ事が知られている。これは液晶表示装置において視野角を変化させた際に液晶表示装置を透過する光に対して複屈折を生じ、視野角特性を劣化させる原因となる。このような理由で斜め方向から観察した場合に暗状態の輝度が上昇してしまいコントラストが低下するという問題が発生する。従来の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を実際に測定したものが図２３（ａ）である。同図に示されるように斜め方向から観察するとコントラスト５以下の領域が生じていることが確認される。
【０００４】
また、斜め方向から観察した場合には、後に図２（ｂ）において説明するように光の光路が長くなり、液晶層の見かけのリタデーションが変化する。このため、視野角を変化させると透過してくる光の波長に変化が生じ、画面の色が変化して見えてしまい、いわゆる観察方向に依存するカラーシフトが発生する。従来の構成の液晶表示装置の色度の視野角依存性を測定したものが図２３（ｂ）である。同図に示されるように視野角の変化により色度が大きく変化していることが確認される。なお、図２３の各図は後に説明する図３（ａ），（ｂ）に対応する図である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の横電界方式の液晶表示装置における視野角に依存するコントラストの低下やカラーシフトを防止するために種々の提案がなされている。例えば、特開平１１−１３３４０８号公報では、液晶層とこれを挟む一対の偏光板の間に、光学異方性を有する補償層を介在させる技術が提案されている。しかしながら、この技術ではカラーシフトには有効であるがコントラストを改善することには触れられていない。一方、特開２００１−２４２４６２号公報では、液晶層とこれを挟む一対の偏光板の間に、第１及び第２の位相差板を介在させる技術が提案されている。この技術ではカラーシフト及びコントラストの改善に有効であることが記載されているが、より高い改善効果が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、従来技術に比較してカラーシフト及びコントラストの改善効果の高い横電界方式のアクティブマトクリス型液晶表示装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブマトリクス液晶表示装置は、能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層とからなる横電界方式の液晶パネルと、液晶パネルの一方の側に配置された第１の偏光板と、液晶パネルの他方の側に配置された第２の偏光板とを備え、第１の偏光板と液晶パネルの間、第２の偏光板と液晶パネルの間の少なくとも一方に、液晶が初期配向状態にある状態での液晶層のリターデーションと、偏光板の偏光層におけるリタデーションを補償する一軸の光学軸もしくは二軸の光学軸を有する光学補償板を２枚備え、光学補償板の少なくとも１枚は二軸の光学軸を有し、かつ光学軸のうち少なくとも一つの光学軸は液晶層の配向方向と平行もしくは垂直に向けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の形態では、前記２枚の光学補償板が前記第２の偏光板と前記液晶パネルとの間に配置されていることを特徴とする。ここで、第１の偏光板の吸収軸が液晶層の配向方向と垂直に配置され、第２の偏光板の吸収軸が液晶層の配向方向と平行に配置される構成とすることが好ましい。また、第１の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が液晶層の配向方向と平行に配置され、第２の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が液晶層の配向方向と垂直に配置されることが好ましい。
【０００９】
本発明の第２の形態では、前記２枚の光学補償板が前記第１の偏光板と前記液晶パネルとの間と前記第２の偏光板と前記液晶パネルとの間にそれぞれ１枚ずつ配置されている。ここで、第１の偏光板の吸収軸が液晶層の配向方向と平行に配置され、第２の偏光板の吸収軸が液晶層の配向方向と垂直に配置されていることが好ましい。また、第１の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が液晶層の配向方向と垂直に配置され、第２の光学補償板の屈折率ｎｘの方向が液晶層の配向方向と平行に配置されることが好ましい。
【００１０】
本発明において、２枚の光学補償板と同等な効果を有する１枚の光学補償板を第１の偏光板と液晶パネルとの間、もしくは第２の偏光板と液晶パネルとの間に配置される構成としてもよい。
【００１１】
ここで本発明における、一軸及び二軸の光学軸は既に広く知られている技術用語を用いたものであり、一軸の光学軸を有する光学補償板、すなわち一軸の光学補償板はｎｘ，ｎｙ，ｎｚの３つのうち１つだけが異なり、他の２つが同じ場合である。例えば、ｎｘ≠ｎｙ＝ｎｚであり、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚならば正の一軸光学補償板であり、ｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚならば負の一軸光学補償板である。また、二軸の光学軸を有する光学補償板、すなわち二軸の光学補償板はｎｚ，ｎｙ，ｎｚがすべて異なる。すなわち、ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚである。
【００１２】
本発明において、例えば（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 となる光学補償板は、ｎｘ−ｎｚ≠０，ｎｘ−ｎｙ≠０であるので、ｎｘ−ｎｚ≠ｎｘ−ｎｙが成り立ち、これからｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚがなりたつので、二軸の光学補償板となる。また、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.0 となる光学補償板は、ｎｘ−ｎｚ＝ｎｘ−ｎｙから、ｎｚ＝ｎｙとなり、ｎｘ−ｎｙ≠０であるので、ｎｘ≠ｎｙとなり、一軸の光学補償板となる。一般的に（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）≠１，０，∞である場合には全て二軸の光学補償板となる。
【００１３】
本発明によれば、液晶層におけるリタデーションを補償する光学補償板と、偏光板におけるリタデーションを補償する光学補償板とを配置していることにより、アクティブマトリクス型液晶表示装置に対してどの視野角から観察しても黒浮きが発生せず、コントラスト低下が起こらなくなり、かつ黒表示時のカラーシフトも起こらなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
（第１の実施形態の１）
図１に本発明における横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の第１の実施形態の１の構成を示す。図１（ａ）は液晶表示装置１の積層構造を示す模式図、図１（ｂ）は各層の配向方向や光軸方向を模式的に示す図である。同図に示すように、液晶表示装置１は、能動素子基板１１と、対向基板１２と、能動素子基板１１と対向基板１２との間に挟まれた状態で保持されている液晶層１３とからなる液晶パネル１０を有している。また、前記液晶パネル１０の前記対向基板１２側の外側には、内側から外側に向けて順序的に配列された第１ないし第３の光学補償板２１〜２３からなる光学補償板群２０が配置され、さらにその外側には第１の偏光板３１が配置されている。また、前記液晶パネル１０の前記能動素子基板１１側の外側には第４の光学補償板２４が配置され、さらにその外側には第２の偏光板３２が配置されている。
【００１５】
ここで、以降の記載において、液晶表示装置を図外の観察者が正面に向かって観察する場合の画面の上下方向を画面上下方向、左右方向を画面左右方向と称する。また、液晶パネル１０の観察者に対して対向基板１２が存在する側の方向を表側、能動素子基板１１が存在する側の方向を裏側と称する。
【００１６】
図１（ｂ）を参照すると、前記液晶層１３の液晶は両基板１１，１２にほぼ平行に配向しており、液晶層１３のΔｎ・ｄは 310ｎｍである。また、前記液晶層１３の配向方向を画面上下方向とし、第１の偏光板３１の吸収軸（偏光を透過する方向と直交する方向の光学軸）の方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されている。第２の偏光板３２の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。
【００１７】
また、第１の光学補償板２１の屈折率ｎｘの方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。第２の光学補償板２２の屈折率ｎｘの方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されている。第３の光学補償板２３の屈折率ｎｘの方向は第１の偏光板３１の吸収軸の方向と平行に配置されている。第４の光学補償板２４の屈折率ｎｘの方向は第２の偏光板３２の吸収軸の方向と平行に配置されている。
【００１８】
ここで、前記各光学補償板２１〜２４は屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを有し、板（フィルム）面内のｘ方向、ｙ方向のそれぞれの屈折率をｎｘ，ｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとする。また、ｄは各光学補償板２１〜２４の画面垂直方向の膜厚とする。そして、第１の光学補償板２１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝− 380ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.05とし、第２の光学補償板２２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝ 314ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.538 とした。また、第３の光学補償板２３および第４の光学補償板２４はそれぞれリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−6 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝8.3 とした。
【００１９】
図１の構成を持つ液晶表示装置１は、液晶層１３に電界が印加されていない場合、正面から観察するとすべての偏光板３１，３２、光学補償板２１〜２４、液晶層１３の光軸（配向方向，吸収軸）が平行もしくは垂直に位置しており、第２の偏光板３２による偏光は何ら影響を受けることなく第１の偏光板３１に到達し、ここで前記偏光の偏光面が第１の偏光板３１の吸収軸の方向と一致するために暗状態となる。このように液晶層１３に電界が印加されていない状態を黒表示状態と称する。
【００２０】
前述のように偏光板は偏光性を持つ物質で形成された偏光層と偏光層を保護する保護層とから形成されており、保護層の形成に一般的に用いられる材料であるトリアセチルセルロースは、偏光板の製造工程で光学異方性をもつ事が知られている。これは液晶表示装置１において視野角を変化させた際に液晶表示装置１を透過する光に対して複屈折を生じ、視野角特性を劣化させる原因となる。ここで、第３の光学補償板２３および第４の光学補償板２４にはそれぞれ隣接している第１の偏光板３１および第２の偏光板３２の光学異方性を補償するような特性をもたせ、偏光板単体の持つ光学異方性が液晶表示装置１に対して影響を及ぼすことが無いようにする。
【００２１】
また、第１の光学補償板２１は、隣接する液晶パネル１０が黒表示状態において、液晶層１３を斜め方向から観察することによって生じる配向方向の見かけ上の偏光面とのずれにより複屈折効果を起こすことを抑制する。さらに、第２の光学補償板２２は、斜め方向から観察した場合の第２の偏光板３２を通過した光の見かけ上の偏光面を視野方向によらず常に第１の偏光板３１の吸収軸と平行になるように補償する効果がある。図２（ａ）はこの効果を模式的に示したものであり、そのために、どの視野から観察しても光漏れが低く抑えられ、視野角の変化によってもコントラストが低下しない。また、視野角を変化させた際は図２（ｂ）に示すように透過光の光路が長くなり、液晶材料などの見かけのリタデーションが大きくなる。このため、視野角を変化させると透過してくる光の波長に変化が生じ、画面の色が変化して見えてしまう。ここで、本発明において挿入した前記各光学補償板２１〜２４は特性を調整することで透過してくる光の波長変化を補償するような構成にすることが可能である。これにより、黒表示において視野角を変化させたときの画面のカラーシフトも抑制することが可能である。
【００２２】
図１の構成による液晶表示装置のコントラストの視野角特性をＥＬＤＩＭ社製のＥＺcontrastで測定した結果が図３（ａ）である。同図において、コンタクト比は中央側から順に800 ，400 ，200 ，100 ，50，20，10，5 である。また、視野角は中心が正面視野、同心円は中心側から順に視野角20°，40°，60°，80°である。以下、同様の図においても同じである。図３（ａ）で示されるように、図１の構成の液晶表示装置では、視野角によらずコントラストが100 以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したものが図３（ｂ）である。ここから、視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。このように、本発明によれば正面から観察した際のコントラストを低下させずに、斜め方向から観察した際のコントラスト比を向上させ、かつ黒表示時のカラーシフトが起こらない横電界方式の液晶表示装置を提供することが可能である。
【００２３】
ここで、前記のように光学補償板を４枚で構成した場合において、良好な視野角特性の得られる光学補償板の屈折率構造を検討した。まず、第１の光学補償板２１に対応する光学補償板について、液晶層１３のリタデーションを補償するように面内のリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、及び膜厚方向の配向度を示すパラメータ（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）を設定し、（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−310 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.0 とした。このとき、第２の光学補償板２２に対応する光学補償板のパラメータを変化させ、極角８０°の最低コントラストを測定したものが図４である。ここから、第２の光学補償板２２はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝160 ｎｍ〜370 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.4 〜 0.8の範囲に設定することで斜め視野での最低コントラストが２０以上となり、本発明の効果が得られることがわかった。
【００２４】
さらに、第２の光学補償板２２のパラメータを図４で良好な特性を示す（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝270 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.6 に設定し、第１の光学補償板２１のパラメータを変化させて同様の測定を行ったものが図５である。ここから第１の光学補償板２０１はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−100 ｎｍ〜−500 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）=0.7〜1.2 の範囲に設定することで斜め視野での最低コントラストが２０以上となり、本発明の効果が得られることがわかった。
【００２５】
（第１の実施形態の２）
第１の実施形態の２は、第１の実施形態の１と同様に図１示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の構成をとり、第１の光学補償板２１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−350 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14とし、第２の光学補償板２２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝274 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.471 とした。また、第３の光学補償板２３および第４の光学補償板２４はリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−6 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝8.3 とした。
【００２６】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、図６に示すようにどの角度から観察してもコントラストがほぼ200 以上となり、斜め視野から観察した場合のコントラストが向上していることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。
【００２７】
以上の第１の実施形態においては、良好な視野角特性の得られる光学補償板の屈折率構造として、前記第３の光学補償板２３および第４の光学補償板２４は（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＜０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＞8.0 であることが好ましい。または、前記第３の光学補償板２３および第４の光学補償板２４は（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＜０ｎｍであることが好ましい。あるいは、前記第３の光学補償板２３および第４の光学補償板２４は（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＜−30ｎｍであることが好ましいことが判明した。
【００２８】
〔第２の実施形態〕
（第２の実施形態の１）
第２の実施形態の１の液晶表示装置１Ａの構成を図７に示す。同図（ａ）は積層構成を示す模式図、同図（ｂ）は偏向方向、光学軸を示す模式図であり、これらの図において第１の実施形態と等価な部分には同一符号を付してある。液晶パネル１０と、液晶パネルの表側に配置された第１の光学補償板群４０Ａと、前記第１の光学補償板群４０Ａの表側に配置された第１の偏光板３１と、液晶パネル１０の裏側に配置された第２の光学補償板群４０Ｂと、第２の光学補償板群４０Ｂの裏側に配置された第２の偏光板３２とから構成されている。
【００２９】
前記第１の光学補償板群４０Ａは液晶パネル１０の表側に配置された第１の光学補償板４１とその表側に配置された第２の光学補償板４２から構成されている。また、第２の光学補償板群４０Ｂは液晶パネル１０の裏側に配置された第３の光学補償板４３とその裏側に配置された第４の光学補償板４４から構成されている。
【００３０】
第１の偏光板３１の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されている。また、前記第２の偏光板３２の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。
【００３１】
第１の光学補償板４１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝274 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.471 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。第２の光学補償板４２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−6 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝8.3 とし、屈折率ｎｘの方向を第１の偏光板３１の吸収軸方向と平行に配置した。第３の光学補償板４３の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−350 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第４の光学補償板４３の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−6 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝8.3 とし、屈折率ｎｘの方向を第２の偏光板３２の吸収軸方向と平行に配置した。
【００３２】
このようにして得られた液晶表示装置１Ａのコントラストの視野角特性を測定したところ、図８に示すようにどの角度から観察してもコントラストが５０以上となり、斜め視野から観察した場合のコントラストが向上していることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。
【００３３】
（第２の実施形態の２）
第２の実施形態の２は、第２の実施形態の１と同様に図７に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の構成をとり、第１の光学補償板４１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝314 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.538 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。第２の光学補償板４２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−6 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝8.3 とし、屈折率ｎｘの方向を第１の偏光板３１の吸収軸方向と平行に配置した。第３の光学補償板４３の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−380 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.05とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第４の光学補償板４４の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−6 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝8.3 とし、屈折率ｎｘの方向を第２の偏光板３２の吸収軸方向と平行に配置した。
【００３４】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、図９（ａ）で示されるように、視野角によらずコントラストが２０以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したものが図９（ｂ）である。ここから、視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。
【００３５】
ここで、第２の実施形態の１，２における屈折率構造として、前記第２の光学補償板４２及び第４の光学補償板４４は（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＜０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＞8.0 であることが好ましい。または、前記２の光学補償板４２及び第４の光学補償板４４は（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）ｄ＜０ｎｍであることが好ましい。あるいは、前記第２の光学補償板４２及び第４の光学補償板４４は（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）ｄ＜−30ｎｍであることが好ましいことが判明した。
【００３６】
前記第１及び第２の各実施形態では、４枚の光学補償板を用いたが、複数枚の機能を１層にまとめたり、１層の機能を複数枚に分割することも可能である。光学補償板の製造上、多数フィルムを積層することは歩留まり低下を起こしやすく、積層するフィルム数は３枚以下が好ましい。そこで光学補償板を２枚で良好な視野角特性を実現する条件を検討した。その例を第３及び第４の実施形態として示す。
【００３７】
〔第３の実施形態〕
（第３の実施形態の１の１）
本発明の第３の実施形態の１の１の液晶表示装置１Ｂの構成を図１０（ａ），（ｂ）の模式図で示す。この実施形態は、液晶パネル１０と、液晶パネルの表側に配置された第１の光学補償板群５０と、光学補償板群５０の表側に配置された第１の偏光板３１と、液晶パネル１０の裏側に配置された第２の偏光板３２から構成されている。
【００３８】
前記光学補償板群５０は液晶パネル１０側の表側に配置された第１の光学補償板５１とその表側に配置された第２の光学補償板５２から構成されている。
【００３９】
第１の偏光板３１の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されている。また、第２の偏光板３２の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。
【００４０】
前記第１の光学補償板５１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−320 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.00とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。前記第２の光学補償板５２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝412 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。
【００４１】
この構成を持つ液晶表示装置１Ｂは、液晶層１３に電界が印加されていない場合、正面から観察するとすべての偏光板３１，３２、光学補償板５１，５２、液晶層１３の光軸が平行もしくは垂直に位置しており、第２の偏光板３２による偏光は何ら影響を受けることなく第１の偏光板３１に到達し、ここで偏光面が第１の偏光板３１の吸収軸の方向と一致するために暗状態となる。ところが、偏光板保護層の光学異方性や見かけ上の軸角度が変化するため、斜め方向では光もれや透過してくる光の波長が変化し、コントラスト低下や色付きを生じる。第１及び第２の光学補償板５１，５２はこれらの原因で生じるもれ光を２層で補償する効果があり、第１の光学補償板５１は主として液晶層１３での複屈折効果を、第２の光学補償板５２は主として偏光板３１，３２の軸角度を補償する効果を有している。
【００４２】
このようにして得られた液晶表示装置１Ｂのコントラストの視野角特性を測定したところ、図１１に示すようにどの角度から観察してもコントラストが２０以上となり、斜め視野から観察した場合のコントラストが向上していることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。
【００４３】
（第３の実施形態の１の２）
第３の実施形態の１の２は、第３の実施形態の１の１と同様に図１０に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同じ構成をとり、第１の光学補償板５１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第２の光学補償板５２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.537 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。
【００４４】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、図１２（ａ）で示されるように、視野角によらずコントラストが５以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したものが図１２（ｂ）である。ここから、視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。
【００４５】
（第３の実施形態の１の３）
第３の実施形態の１の３は、第３の実施形態の１の１，２に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の構成をとり、第１の光学補償板５１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.3 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第２の光学補償板５２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.7 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。
【００４６】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、視野角によらずコントラストが５以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したところ視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。
【００４７】
（第３の実施形態の１の４）
第３の実施形態の１の４は、第３の実施形態の１の１，２，３に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の構成をとり、第１の光学補償板５１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.3 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第２の光学補償板５２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.54とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。
【００４８】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、視野角によらずコントラストが５以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したところ、視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。
【００４９】
（第３の実施形態の２の１）
第３の実施形態の液晶表示装置１Ｃ２の１の模式図を図１３（ａ），（ｂ）に示す。第３の実施形態の２は、第３の実施形態の１とは対称に、液晶パネル１０と、液晶パネルの表側に配置された第１の偏光板３１と、液晶パネル１０の裏側に配置された光学補償板群６０と、光学補償板群６０の裏側に配置された第２の偏光板３２から構成されている。光学補償板群６０は液晶パネル１０側の裏側に配置された第１の光学補償板６１とその裏側に配置された第２の光学補償板６２から構成されている。
【００５０】
第１の偏光板３１の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。また、第２の偏光板３２の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されている。
【００５１】
第１の光学補償板６１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−320 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.00とし、屈折率ｎｘの方向１を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第２の光学補償板６２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝412 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。
【００５２】
このようにして得られた液晶表示装置１Ｃのコントラストの視野角特性を測定したところ、図１４に示すようにどの角度から観察してもコントラストが２０以上となり、斜め視野から観察した場合のコントラストが向上していることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。
【００５３】
（第３の実施形態の２の２）
第３の実施形態の２の２は、第３の実施形態の２の１に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の構成をとり、第１の光学補償板６１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。第２の光学補償板６２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.537 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。
【００５４】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、図１５（ａ）で示されるように、視野角によらずコントラストが５以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したものが図１５（ｂ）である。ここから、視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。
【００５５】
以上のように、光学補償板２枚で構成する第２の実施形態の場合において、前述したものと同様の手法で良好な視野角特性の得られる光学補償板の屈折率構造を検討した。各光学補償板の面内のリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、及び膜厚方向の配向度を示すパラメータＮｚ（＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ））を各々変化させて組み合わせ、コントラスト、色付きを評価したところ、図１６および図１７に示すように、一方の光学補償板をリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝250 ｎｍ〜450 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.4 〜1.3 の範囲に設定し、もう一方の光学補償板をリタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−150 ｎｍ〜−500 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.7 〜1.5 の範囲に設定することで斜め視野での最低コントラストが５以上となり、本発明の効果が得られることがわかった。
【００５６】
〔第４の実施形態〕
（第４の実施形態の１）
第４の実施形態の１の液晶表示装置１Ｄの模式図を図１８に示す。第４の実施形態の１は、液晶パネル１０と、液晶パネルの表側に配置された第１の光学補償板７１と、第１の光学補償板７１の表側に配置された第１の偏光板３１と、液晶パネル１０の裏側に配置された第２の光学補償板７２と、第２の光学補償板７２の裏側に配置された第２の偏光板３２とから構成されている。
【００５７】
第１の偏光板３１の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と垂直に配置されている。また、第２の偏光板３２の吸収軸の方向は液晶層１３の配向方向と平行に配置されている。
【００５８】
第１の光学補償板７１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝412 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.774 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。第２の光学補償板７２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−320 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.00とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。
【００５９】
このようにして得られた液晶表示装置１Ｄのコントラストの視野角特性を測定したところ、図１９に示すようにどの角度から観察してもコントラストが１０以上となり、斜め視野から観察した場合のコントラストが向上していることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。
【００６０】
（第４の実施形態の２）
第４の実施形態の２は、第４の実施形態の１に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の構成をとり、第１の光学補償板７１の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝402 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝0.537 とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と垂直に配置した。第２の光学補償板７２の特性として、リタデーション（ｎｘ−ｎｙ）ｄ＝−186 ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝1.14とし、屈折率ｎｘの方向を液晶層１３の配向方向と平行に配置した。
【００６１】
このようにして得られた液晶表示装置のコントラストの視野角特性を測定したところ、図２０（ａ）で示されるように、視野角によらずコントラストが５以上となることが確認された。また、正面でのコントラスト比は従来例の構成で測定した結果と同等であった。また、黒表示時の色度の視野角特性を同様に測定したものが図２０（ｂ）である。ここから、視野角を変化させた際の色度の変化が抑えられており、カラーシフトが低く抑えられていることも確認された。
【００６２】
なお、以上の各実施形態の説明では光学補償板の枚数を固定して説明したが、これらの光学補償板は複数枚の効果を１枚にまとめたり、最適な効果を発現するために１枚の光学補償板を複数枚に分割することも可能である。
【００６３】
また、偏光板、光学補償板の光学軸を特定方向に固定した構成を示したが、光学補償板の特性、配置位置により、各光学軸はそれぞれが液晶の配向方向と平行もしくは垂直である限り任意に設定することが可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、横電界方式の液晶パネルと、これを挟む第１及び第２の偏光板とを備える横電界方式のアクティブマトリクス液晶表示装置において、第１の偏光板と液晶パネルの間、第２の偏光板と液晶パネルの間の少なくとも一方に、液晶が初期配向状態にある状態での液晶層のリターデーションと、偏光板の偏光層におけるリタデーションを補償する一軸の光学軸もしくは二軸の光学軸を有する光学補償板を２枚備え、光学補償板の少なくとも一つは二軸の光学軸を有し、かつ光学軸のうち少なくとも一つの光学軸は液晶層の配向方向と平行もしくは垂直に向けられている構成とすることにより、アクティブマトリクス型液晶表示装置に対してどの視野角から観察しても黒浮きが発生せず、コントラスト低下が起こらなくなり、かつ黒表示時のカラーシフトも起こらなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の１の液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図２】光学補償板の作用を説明するための模式図である。
【図３】第１の実施形態の１におけるコントラストと色度の各視野角特性図である。
【図４】リタデーションをパラメータとしたコントラスト特性図である。
【図５】リタデーションをパラメータとしたコントラスト特性図である。
【図６】第１の実施形態の２におけるコントラストの視野角特性図である。
【図７】第２の実施形態の１の液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図８】第２の実施形態の１におけるコントラストの視野角特性図である。
【図９】第２の実施形態の２におけるコントラストと色度の各視野角特性図である。
【図１０】第３の実施形態の１の液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図１１】第３の実施形態の１におけるコントラストの視野角特性図である。
【図１２】第３の実施形態の１におけるコントラストと色度の各視野角特性図である。
【図１３】第３の実施形態の２の液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図１４】第３の実施形態の２におけるコントラストの視野角特性図である。
【図１５】第３の実施形態の２におけるコントラストと色度の各視野角特性図である。
【図１６】リタデーションをパラメータとしたコントラスト特性図である。
【図１７】リタデーションをパラメータとしたコントラスト特性図である。
【図１８】第４の実施形態の１の液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図１９】第４の実施形態の１におけるコントラストの視野角特性図である。
【図２０】第４の実施形態の２におけるコントラストと色度の各視野角特性図である。
【図２１】従来の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２２】従来の液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図２３】従来の液晶表示装置におけるコントラストと色度の各視野角特性図である。
【符号の説明】
１０  液晶パネル
１１  能動素子基板
１２  対向基板
１３  液晶層
２１，４１，５１，６１，７１  第１の光学補償板
２２，４２，５２，６２，７２  第２の光学補償板
２３，４３  第３の光学補償板
２４，４４  第４の光学補償板
３１  第１の偏光板
３２  第２の偏光板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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