以往公知有夹在一对基板之间的液晶层的液晶分子从一侧基板 朝向另一侧基板扭转取向的扭转向列型液晶显示器件。如日本特开 平6-88962号公报中所示，使液晶分子以大致90°的角度扭转取向 的TN型液晶显示器件在作为观察液晶单元的显示的一侧的前侧和 其相反侧的后侧分别配置了偏光板，所述液晶单元具有扭转向列液 晶层。
这一对偏光板被配置成，各自的透射轴或吸收轴中的任一方的 光学轴位于与所述液晶单元的各个基板的配向膜上实施的配向膜处 理的方向平行或者垂直的方向上，并且各个偏光板的光学轴相互平 行或者垂直。将各个偏光板的所述光学轴相互平行地配置的液晶显 示器件在实质上没有向液晶层施加电场的状态(正常状态)下获得 光的透射基本被阻断的暗显示(正常黑显示)。此外，将各个偏光 板的所述光学轴相互垂直地配置的液晶显示器件在正常状态下获得 光透射达到最大的亮显示(正常白显示)。
在正常白显示中，为了获得暗显示，向液晶层施加足够强的电 场，使液晶分子在基板垂直方向竖立，来解除扭转取向状态，由此 可获得暗显示。
但是，在所述正常白显示中，在为了限制液晶分子的取向而设 置于与各个基板的液晶接触的内面的配向膜的附近，由于液晶分子 强烈受到配向膜上实施的取向处理所引起的取向限制力而使该液晶 分子的行为被抑制、即锚定效应，由此在如上述施加电场时(开通 时)，会引起对比度下降或中间灰度中的灰度反转等，从而导致显 示质量下降。

本发明的目的是提供一种可获得对比度足够高且没有中间灰度 的灰度反转的高质量的正常白显示的液晶显示器件。
根据本发明的第一观点的液晶显示器件的特征在于，包括：
第一基板，至少形成了一个电极；
第二基板，与所述第一基板的形成有所述电极的面相对配置， 并在与所述第一基板相对的面上形成了与所述电极相对的至少一个 电极；
第一配向膜，在所述第一基板的形成有所述电极的内面，向预 定的第一方向实施了取向处理；
第二配向膜，在所述第二基板的形成有所述电极的内面，向相 对所述第一方向以预定的角度交叉的第二方向实施了取向处理；
液晶层，被夹持在所述第一基板的所述第一配向膜和所述第二 基板的所述第二配向膜之间，当没有向所述第一、第二电极间施加 电场时，液晶分子从所述第一配向膜朝着所述第二配向膜向预定的 方向扭转取向，对透射光实质上产生λ/2的延迟；
第一偏光板，被配置在彼此相对配置的所述第一、第二基板的 所述第一基板的外侧，并被配置为在向所述第一、第二电极间施加 了足够强的电场时，透射轴或吸收轴中的任一方的光学轴与所述第 一配向膜附近的液晶分子所排列的第三方向实质上一致；以及
第二偏光板，被配置在彼此相对配置的所述第一、第二基板的 所述第二基板的外侧，并被配置为透射轴或吸收轴中的任一方的光 学轴与所述第一偏光板的光学轴实质上垂直。
根据本发明的第二观点的液晶显示器件的特征在于，包括：
第一基板，至少形成了一个电极；
第二基板，与所述第一基板的形成有所述电极的面相对配置， 并在与所述第一基板相对的面上形成了与所述电极相对的至少一个 电极；
第一配向膜，在所述第一基板的形成有所述电极的内面，向第 一方向实施了取向处理，所述第一方向是从观察侧观看时相对左右 方向的水平线实质上倾斜了45°的方向；
第二配向膜，在所述第二基板的形成有所述电极的内面，向与 所述第一方向实质上交叉90°的第二方向实施了取向处理；
液晶层，被夹持在所述第一基板的所述第一配向膜和所述第二 基板的所述第二配向膜之间，当没有向所述第一、第二电极间施加 电场时，液晶分子从所述第一配向膜朝着所述第二配向膜实质上以 90°扭转取向，对透射光实质上产生λ/2的延迟；
由盘状液晶层构成的一对视角补偿膜，分别被配置在下述第一 偏光板和所述第一基板之间，以及下述第二偏光板和所述第二基板 之间，使各自的光学轴与各自邻接的基板的配向膜上实施的配向膜 处理的方向实质上平行；
第一偏光板，被配置在彼此相对配置的所述第一、第二基板的 所述第一基板的外侧，并被配置为在向所述第一、第二电极间施加 了足够强的电场时，透射轴或吸收轴中的任一方的光学轴与所述第 一配向膜附近的液晶分子所排列的第三方向实质上一致；以及
第二偏光板，被配置在彼此相对配置的所述第一、第二基板的 所述第二基板的外侧，并被配置为透射轴或吸收轴中的任一方的光 学轴与所述第一偏光板的光学轴实质上垂直。
进而，根据本发明的第三观点的液晶显示器件的特征在于，包 括：
第一基板，至少形成了一个电极；
第二基板，与所述第一基板的形成有所述电极的面相对配置， 并在与所述第一基板相对的面上形成了与所述电极相对的至少一个 电极；
第一配向膜，在所述第一基板的形成有所述电极的内面，向第 一方向实施了取向处理，所述第一方向是从观察侧观看时相对左右 方向的水平线实质上倾斜了45°的方向；
第二配向膜，在所述第二基板的形成有所述电极的内面，向与 所述第一方向实质上交叉90°的第二方向实施了取向处理；
液晶层，被夹持在所述第一基板的所述第一配向膜和所述第二 基板的所述第二配向膜之间，当没有向所述第一、第二电极间施加 电场时，液晶分子从所述第一配向膜朝着所述第二配向膜向预定的 方向实质上以90°扭转取向，对透射光实质上产生λ/2的延迟；
由盘状液晶层构成的一对视角补偿膜，分别被配置在下述第一 偏光板和所述第一基板之间，以及下述第二偏光板和所述第二基板 之间，使各自的光学轴与各自邻接的基板的配向膜上实施的配向膜 处理的方向实质上平行；
一对相位差板，分别被配置在所述第一偏光板和与其邻接的视 角补偿膜之间，以及所述第二偏光板和与其邻接的视角补偿膜之 间，且进相轴或滞相轴中的任一方的光学轴与各自邻接的视角补偿 膜的光学轴的方向实质上平行；
第一偏光板，被配置在彼此相对配置的所述第一、第二基板的 所述第一基板的外侧，并被配置为在向所述第一、第二电极间施加 了足够强的电场时，透射轴或吸收轴中的任一方的光学轴与所述第 一配向膜附近的液晶分子所排列的第三方向实质上一致；以及
第二偏光板，被配置在彼此相对配置的所述第一、第二基板的 所述第二基板的外侧，并被配置为透射轴或吸收轴中的任一方的光 学轴与所述第一偏光板的光学轴实质上垂直。
根据本发明的液晶显示器件，由于在向液晶层施加了足够强的 电场的开通时配向膜附近的液晶分子所排列的第三方向与在设置了 该配向膜的基板的外面设置的偏光板的光学轴一致，所以，在开通 时，入射到液晶层的直线偏振光不受由所述配向膜附近的液晶分子 的排列造成的双折射性的影响，而是透射液晶层，并被与相对基板 一侧的光学轴垂直配置的另一方的偏光板可靠吸收。其结果是，由 于获得足够暗的暗显示，能够稳定地获得对比度高且不会发生中间 灰度的灰度反转的高质量的正常白显示。
在根据本发明的第一观点的液晶显示器件中，最好将第一偏光 板配置成使其光学轴与下述第三方向一致，所述第三方向是液晶层 的液晶分子从第一配向膜朝着第二配向膜扭转取向的扭转角度范围 的中间角度的方向。即，所述第一偏光板被配置成使其光学轴与下 述第三方向一致，所述第三方向是从所述第一、第二配向膜的一方 的取向处理方向朝着另一方旋转了所述第一配向膜的取向处理方向 和所述第二配向膜的取向处理方向所成的角度的实质上1/2的角度 的方向。此外，最好是，所述第二配向膜在第二方向被实施取向处 理，所述第二方向与作为所述第一配向膜的取向处理方向的第一方 向实质上交叉90度，所述液晶层中液晶分子从所述第一配向膜朝 着第二配向膜以90°的角度扭转取向。另外最好是，所述第一、第 二基板分别由矩形基板构成，所述矩形基板具有从观察侧观看时向 左右方向延伸的上下边和向上下方向延伸的左右边，所述第一、第 二配向膜在相对于与所述矩形基板的上下边平行的水平轴分别大致 45°的方向被实施取向处理，所述第一偏光板被配置成其透射轴朝 向与所述水平轴垂直的方向，所述第二偏光板被配置成其透射轴与 所述水平轴平行。此时，当将所述液晶层对于透射的光的折射率各 向异性设为Δn，并将所述光透射的液晶层的层厚设为d时，最好 在380nm～480nm的范围内设定它们的乘积Δn·d。另外，最好将 对互不相同的波长光选择透射的多种颜色的滤色器分别配置在所述 第一、第二基板的各电极所相对的每个像素部上，并对于每个与不 同颜色的滤色器对应的像素部，将液晶层厚分别设定为不同的值。 由此，可以获得更高对比度且能够可靠防止中间灰度中的灰度反转 的高显示质量型液晶显示器件。
此外，最好是，还具有由盘状液晶层构成的一对视角补偿膜的 结构，所述一对视角补偿膜分别被配置在所述第一偏光板和所述第 一基板之间，以及所述第二偏光板和所述第二基板之间，并且各自 的光学轴与所述第三方向平行且彼此背向。由此，能够获得高对比 度和对中间灰度的灰度反转的抑制效果，还能够获得用于防止窥视 的视角限制效果。
此外，在本发明的液晶显示器件中，最好是，还具有由盘状液 晶层构成的一对视角补偿膜的结构，所述一对视角补偿膜被配置在 所述第一偏光板和所述第一基板之间，以及所述第二偏光板和所述 第二基板之间，并且各自的光学轴与各自邻接的基板的配向膜上实 施的配向膜处理的方向实质上平行。此时，液晶层对于透射的光的 折射率各向异性Δn和层厚d的乘积Δn·d最好是450nm～ 550nm，由此，能够获得高对比度和对中间灰度的灰度反转的抑制 效果，还能够获得宽广的视角。
而且最好是，还具有一对相位差板的结构，所述一对相位差板 分别被配置在所述第一偏光板和与其邻接的视角补偿膜之间，以及 所述第二偏光板和与其邻接的视角补偿膜之间，使进相轴或滞相轴 中的任一方的光学轴与各自邻接的视角补偿膜的光学轴的方向实质 上平行。此时，当将所述液晶层的折射率各向异性设为Δn，并将 所述光透射的液晶层的层厚设为d时，它们的乘积Δn·d最好设定 在350nm～450nm的范围，并且所述一对相位差板的延迟Re最好 设定在15nm～55nm的范围，另外，最好是，所述第一、第二基板 分别由矩形基板构成，所述第一、第二配向膜在相对于所述矩形基 板的一边大致45°的方向被实施取向处理。由此，能够获得所期望 的高对比度和对中间灰度的灰度反转的抑制效果，还能够获得视角 更宽广的良好的显示质量。
另外，在如本发明的第二观点的液晶显示器件那样，液晶显示 器件具有扭转向列液晶层，所述扭转向列液晶层分别配置在所述第 一偏光板和所述第一基板之间，以及所述第二偏光板和所述第二基 板之间，使各自的光学轴与各自邻接的基板的配向膜上实施的配向 膜处理的方向实质上平行，在这种液晶显示器件的情况下，也最好 将所述第一偏光板配置成光学轴与下述第三方向一致，所述第三方 向是从所述第一、第二配向膜的取向处理方向的一方朝着另一方旋 转了所述第一配向膜的取向处理方向和所述第二配向膜的取向处理 方向所成的角度的实质上1/2的角度的方向，并且在将所述液晶层 对于透射的光的折射率各向异性设为Δn，将所述光透射的液晶层 的层厚设为d时，它们的乘积Δn·d最好设定在450nm～550nm的 范围。此外最好是，所述第一、第二基板分别由矩形基板构成，所 述矩形基板具有从观察侧观看时向左右方向延伸的上下边和向上下 方向延伸的左右边，所述第一、第二配向膜在相对于与所述矩形基 板的上下边平行的水平轴分别大致45°的方向被实施取向处理。由 此，能够获得期望的高对比度和对中间灰度的灰度反转的抑制效 果，还能够获得视角更宽广的非常良好的显示质量。
另外，如本发明的第三观点的液晶显示器件那样，液晶显示器 件包括：由盘状液晶层构成的一对视角补偿膜，分别被配置在所述 第一偏光板和所述第一基板之间，以及所述第二偏光板和所述第二 基板之间，使各自的光学轴与各自邻接的基板的配向膜上实施的配 向膜处理的方向实质上平行；以及一对相位差板，分别被配置在所 述第一偏光板和与其邻接的视角补偿膜之间，以及所述第二偏光板 和与其邻接的视角补偿膜之间，且进相轴或滞相轴中的任一方的光 学轴与各自邻接的视角补偿膜的光学轴的方向实质上平行，在这种 液晶显示器件中，最好是，所述第一、第二基板分别由矩形基板构 成，所述第一、第二配向膜在相对于所述矩形基板的一边大致45° 的方向被实施取向处理，并在将所述液晶层的折射率各向异性设为 Δn，将所述光透射的液晶层的层厚设为d时，它们的乘积Δn·d 被设定在350nm～450nm的范围，并且所述一对相位差板的延迟Re 被设定在15nm～55nm的范围内。
另外，最好是，将对互不相同的波长光选择透射的多种颜色的 滤色器分别配置在所述第一、第二基板的各电极所相对的每个像素 部上，并对于每个与不同颜色的滤色器对应的像素部，将液晶层厚 分别设定为不同的值，由此，能够获得具有期望的高对比度和对中 间灰度的灰度反转的抑制效果以及视角特性，并且色彩再现性优异 的良好的显示质量。
附图说明
图1是示出作为本发明第一实施例的液晶显示器件的分解平面 图。
图2是将上述液晶显示器件的内部结构局部放大示出的示意性 剖面图。
图3是没有向上述液晶显示器件施加电场的截止时的液晶分子 的取向状态的说明图，其中图3A是平面图，图3B是其剖面图。
图4是向上述液晶显示器件施加了电场的开通时的液晶分子的 取向状态的说明图，其中图4A是平面图，图4B是其剖面图。
图5是示出上述液晶显示器件中的每一波长光相对于外加电压 的透射率的变化特性的曲线图。
图6是示出作为本发明第二实施例的液晶显示器件的分解平面 图。
图7是将上述第二实施例的液晶显示器件的内部结构局部放大 示出的示意性剖面图。
图8是示出作为上述第二实施例的液晶显示器件中左右方向的 视角特性的曲线图。
图9是示出作为本发明第三实施例的液晶显示器件的分解平面 图。
图10是示出作为上述第三实施例的液晶显示器件中左右方向 的视角特性的曲线图。
图11是示出作为本发明第四实施例的液晶显示器件的分解平 面图。
图12是示出作为上述第四实施例的液晶显示器件中左右方向 的视角特性的曲线图。
图13是示出对比例的液晶显示器件的分解平面图。

(第一实施例)
图1是示出作为本发明第一实施例的液晶显示器件的光学结构 的分解平面图，图2是放大示出其内部结构的示意性剖面图。
本实施例的液晶显示器件是有源矩阵方式的液晶显示器件，如 图1所示，从观察侧观看，包括平面外形呈矩形的液晶单元1和同 样是矩形的前、后偏光板2、3，其中，所述液晶单元1具有与液晶 显示器件的左右方向的水平轴1h平行的边1a和与垂直于该水平轴 1h的上下方向平行的边，所述前、后偏光板2、3将所述液晶单元 1夹在中间而分别被设置在作为显示的观察侧的前侧和其后侧。
如图2所示，液晶单元1由一对前后玻璃基板11、12通过框 架形状的密封件(不进行图示)保持规定的间隙地接合而成。形成 有与各个像素区域相对应的开口13a的黑膜13被设置在被接合的 一对玻璃基板11、12中的一个前玻璃基板11的相对面(内面) 上。对于黑膜13来说，与各个像素区域相对应的多个开口13a被 形成矩阵配置。
红、绿、蓝三种滤色器14R、14G、14B以预定的配置分别设 置在前玻璃基板11的与所述后玻璃基板12相对的面上，并与所述 黑膜13的各个开口13a相对应。这些各个滤色器14R、14G、14B 具有比各个开口13a在整个周边大适当长宽的面积，并被配置成周 边部分与黑膜13的开口边缘部分重叠。而且，按每种颜色的滤色 器14R、14G、14B适当设定了各滤色器14R、14G、14B的层厚， 以使配置了各色滤色器14R、14G、14B的各个像素区域中的液晶 层厚(单元间隙)dr、dg、db具有该液晶层的每一透射波长光的折 射率各向异性和层厚dr、dg、db之间的积值实质上一致的关系。该 液晶层厚的最优化将在后面详细说明。
在层厚各自不同的红、绿、蓝各色滤色器14R、14G、14B的 表面，被覆了由覆盖它们的一张膜状的透明导电膜构成的共用电极 15。而且，在共用电极15的表面上均匀地被覆用于限制液晶分子 的取向的前水平配向膜16。如图1所示，在该前水平配向膜16的 表面通过摩擦法向箭头16a的方向实施了取向处理。该取向处理方 向16a是相对于与液晶单元1的矩形显示面的下边1a平行的水平 轴1h向右下交叉-45°(设顺时针方向为+)的方向。
在后玻璃基板12的内面，与上述的黑膜13的开口对应地设置 有由透明导电膜构成的多个像素电极17，这些像素电极17成矩阵 配置。在各个像素电极17上分别连接了作为有源元件的薄膜晶体 管18。而且，以覆盖所有像素电极17和薄膜晶体管18等的方式均 匀地被覆有后水平配向膜19。如图1所示，在该后水平配向膜19 上通过摩擦法向与上述前水面配向膜16的取向处理方向16a垂直 的箭头19a的方向实施取向处理。该取向处理方向19a是相对于液 晶单元1的水平轴1h向右下交叉+45°的方向。
液晶层110被密封在被覆于双方玻璃基板11、12的各个内面 上的前、后水平配向膜16、19相对向的空间中。被密封的液晶层 110由具有正的介电常数各向异性的向列液晶组成，在没有施加电 场的初始状态下，前、后水平配向膜16、19附近的液晶分子分别 受到沿前后水平配向膜16、19的各个上所实施的取向处理方向 16a、19a的取向限制力而排列，从而液晶层的液晶分子在两张玻璃 基板11、12之间扭转取向。
即，被密封的液晶层110的各个液晶分子从后水平配向膜19 的表面朝着前水平配向膜16的表面，以向箭头21所示的顺时针方 向扭转了90°±5°的角度的状态进行排列。从而，在从后水平配 向膜19的取向处理方向19a向顺时针方向旋转了45°的轮廓箭头 20所示的方向(扭转角度范围的中间的角度方向)，即由该轮廓箭 头20所示的在图中朝下的方位，存在可在该液晶显示器件中获得 最佳对比度的视角方位。
如上所述，液晶分子扭转取向的液晶层110具有折射率各向异 性根据透射光的波长而变化的波长依赖性，因此，为了进行色彩再 现性高的彩色显示，为每种颜色的像素设定了不同的液晶层层厚， 以便对透射液晶层110的红、绿、蓝各色波长光分别赋予实质上的 λ/2的双折射作用。
即，在本实施例的液晶单元1中，将红、绿、蓝等每种像素的 层厚dr、dg、db设定为可与针对各波长光的折射率各向异性Δn的 波长依赖性相抵消的值。
即，针对蓝色波长光的折射率各向异性Δnb、针对绿色波长光 的折射率各向异性Δng、以及针对红色波长光的折射率各向异性Δ nr之比为：
Δnb/Δng＝1.04±0.03，
Δnr/Δng＝0.96±0.03，
与此对应，如图2所示那样设定了各色滤色器14R、14G、14B 的膜厚，使得设置了红色滤色器14R的像素的液晶层厚dr为 5.5μm，设置了绿色滤色器14G的像素的液晶层厚dg为5.0μm，并 且设置了蓝色滤色器14B的像素的液晶层厚db为4.8μm。
在液晶单元1的前玻璃基板11的外表面设置了前偏光板2。如 图1所示，从观察侧观看时，该前偏光板2被设置成其透射轴2a 与显示面的水平轴1h平行。从而，透射轴2a相对于液晶单元1的 前水平配向膜16上的实施的取向处理方向16a以+45°±5°的角 度交叉。
而且，在液晶单元1的后玻璃基板12的外表面设置有后偏光 板3。该后偏光板3被设置成其透射轴3a与前偏光板2的透射轴2a 垂直，即与显示面的上下方向(从观察侧观看时，与所述液晶显示 器件的水平轴1h垂直的方向，以下称为垂直轴方向)平行。从 而，透射轴3a相对于液晶单元1的前水平配向膜16上所实施的取 向处理方向16a，以-45°±5°的角度交叉。
即，前偏光板2如下配置：其透射轴2a朝向与所述液晶层的 液晶分子从所述前水平配向膜16向所述后水平配向膜19扭转取向 的扭转角度范围的中间角度方向(轮廓箭头20所示的方向)垂直 的方向，并且，使与所述透射轴2a垂直的吸收轴2b与所述中间角 度方向实质上一致。另外，所述后偏光板3如下配置：其透射轴3a 朝向与所述液晶层的液晶分子从所述前水平配向膜16向所述后水 平配向膜19扭转取向的扭转角度范围的中间角度方向(轮廓箭头 20所示的方向)实质上平行的方向，并且，使与所述透射轴3a垂 直的吸收轴3b与所述中间角度方向实质上垂直，并与所述前偏光 板2的吸收轴2b彼此实质上垂直。
也就是说，所述前偏光板2在透射轴2a或吸收轴2b与箭头20 所示的方向一致的情况下配置，其中，所述箭头20所示的方向是 从所述前、后配向膜16、19的一方的取向处理方向16a、19a向另 一方旋转了由所述前配向膜16的取向处理方向16a和所述后配向 膜19的取向处理方向19a所成角度的实质上1/2的角度(45°)的 方向。
下面，根据图3和图4的示意性说明图来说明如上述构成的本 液晶显示器件的作用效果。这里，图3A、B示出了没有向液晶层 施加电场时的液晶分子的初始取向状态，其中，图3A是平面图， 图3B是示出基板间的液晶分子的排列状态的剖面图。此外，图4 示出了因向液晶层施加足够大的电场从而液晶分子竖立取向时的状 态，其中图4A是平面图，图4B是示出基板之间的液晶分子的排 列状态的剖面图。
在图3A、B所示的初始取向状态下，前、后水平配向膜16、 19附近的液晶分子110a受对应的水平配向膜16、19的取向限制力 而以如下姿态取向：其长轴方向沿着其取向处理方向16a、19a，且 各个取向处理方向16a、19a的下游侧的前端部被提升前倾角θ。 液晶层110中间的液晶分子110b在两个基板间与水平配向膜16、 19附近的液晶分子110a的取向连续地取向。就是说，液晶分子 110a、110b成如下状态，即：从一方的后水平配向膜19侧朝着另 一方的前水平配向膜16侧顺时针向箭头21的方向大致扭转90度 来取向的状态。该液晶分子110a、110b扭转90度来取向的状态的 液晶层110被设定为具有对于透射光产生其波长λ的1/2的相位差 的双折射特性。因此，透射该液晶层110的直线偏振光成为其偏光 面被旋转了90°的直线偏振光后出射。
在本液晶显示器件中，如图1所示，由于使后偏光板3的透射 轴3a和前偏光板2的透射轴2a垂直，所以各个吸收轴3b、2b也垂 直配置。因此，来自没有图示的背景灯的照射光透射后偏光板3后 成为偏光面沿透射轴3a的直线偏振光，并向初始取向状态的液晶 层110入射，在透射该液晶层110时赋予λ/2的相位差，从而偏光 面旋转90°后出射。由于所述出射直线的偏振光其偏光面沿着前偏 光板2的透射轴2a，因而不被吸收而是透射，从而可进行亮显示。
接着，如果为了进行暗显示而向液晶层110施加足够强的电 场，以使位于该液晶层110的中间层的液晶分子110b相对基板实 质上垂直地取向，则液晶分子的取向状态就会如图4A、B所示。
各液晶分子以使长轴方向沿着施加电场的方向，即与前、后玻 璃基板11、12(参考图2)垂直的方向取向的方式竖立取向，位于 所述液晶层110的层厚方向的中间的液晶分子110b大致垂直取 向，从而在解开螺旋的状态下取向。另一方面，前、后水平配向膜 16、19附近的液晶分子110a由于所对应的水平配向膜16、19的锚 定效应而无法充分竖立，而且通过该螺旋解开的分子引力，各水平 配向膜16、19附近的液晶分子110a向第三方向20(在图中为液晶 显示器件的垂直线的方位)取向，所述第三方向20是在前倾角θ 几乎保持不变的情况下使长轴方向扭转取向的扭转角度范围的中间 角度、即将前侧取向角16的取向处理方向16a和后侧取向角19的 取向处理方向19a所成的夹角二等分的角度的方向，也就是从后侧 取向角19的取向处理方向19a向顺时针方向旋转了45°的方向。
然后，随着从各自的水平配向膜16、19离开，液晶分子110b 的竖立角度变大，在液晶层110的中间部分，液晶分子110b成大 致垂直竖立的取向。该施加电场时(开通时)的竖立取向状态如图 4A所示，各液晶分子以使各自的长轴方向几乎与上述第三方向20 对齐的状态取向。
在本液晶显示器件中，如图1所示，由于后偏光板3配置为使 其透射轴3a沿着液晶单元1中的上述第三方向20，所以透射后偏 光板3的直线偏振光在透射液晶层110时，实质上不被赋予相位 差，而是实质上以直线偏振光出射。该出射的直线偏振光的偏光而 的方向是沿着前偏光板2的吸收轴2b的方向，因此被前偏光板2 可靠吸收，从而可获得良好的暗显示。
图5是示出本液晶显示器件的每一波长光相对于外加电压的透 射率的变化的曲线图，表示透射率的纵轴取对数刻度。作为比较 例，用双点划线示出了以往的TN型液晶显示器件的绿色波长光的 透射率特性。该以往的TN型液晶显示器件如图13所示为：在相对 的一对基板之间配置液晶层，并在设定为在后侧基板形成的配向膜 的取向处理方向131a相对液晶显示器件的水平轴131h成-45°、 在前侧基板形成的配向膜的取向处理方向131b相对水平轴131h成 -45°的液晶单元131上，前、后偏光板132、133被配置为使各 个透射轴132a、133a与所对应的水平配向膜的取向处理方向 131a、131b在同一方向上对齐。
从图5可知，在本发明的液晶显示器件中，当施加了外加电压 为4.5V的最大电场时(开通时)，绿色波长光的透射率为0.02％， 这与在相同外加电压下为0.2％的现有例的透射率相比，下降到 1/10的程度，从而可获得黑暗水平(黒レベル)低的显示。其结果 是，对比度大约高到10倍。
此外，在以往的TN型液晶显示器件中，在与液晶分子的长轴 方向一致的方位产生中间灰度的灰度反转，但在本发明涉及的液晶 显示器件中，由于如上述那样使后偏光板3的透射轴3a与第三方 向20一致，所以抑制了在第三方向20上发生中间灰度的灰度反 转。
如上所述，在本实施例的液晶显示器件中，由于夹着液晶分子 以90°的角度扭转取向的液晶单元1，在其前后分别使各透射轴 2a、3a垂直地设置前偏光板2和后偏光板3，并将其中的入射背景 灯光的后偏光板3的透射轴3a配置成与液晶分子扭转取向的角度 范围的中间角度的方向、即第三方向一致，因而在充分施加电场的 开通时配向膜附近的液晶分子排列的所述第三方向实质上与由偏光 板的吸收轴或透射轴构成的光学轴平行，从而可获得透射率足够低 的良好的暗显示，提高了显示的对比度。
此外，由于考虑到液晶分子的扭转取向的扭转效果，而使用表 示使透射光的偏光面旋转90°所需的延迟值的算式 来计算分别设置了红、绿、蓝各色滤色器14R、14G、14B的 各个像素的Δn·d，从而为对应于各个滤色器的每个像素，在 380nm～480nm的范围内适当设定该值，由此构成了具有液晶层厚 的多隙结构，因此，对于所有颜色的波长光，可获得透射率足够低 的良好的暗显示和高的对比度，其结果是，可获得色度良好的白色 以及基于此的色彩再现性优异的高品质的彩色显示。
此外，在该实施例中，也可以使吸收轴3b沿着第三方向20来 配置后偏光板3。此时，前偏光板2成为吸收轴2b与取向处理方向 16a以45°±5°交叉的配置。这种光学轴的配置结构也能够同样 获得上述的期望效果。
(第二实施例)
接着，根据图6和图7来说明本发明的第二实施例。此外，对 于与上述第一实施例相同的构成要素，标注相同的标号，并省略其 说明。
本实施例的液晶显示器件在第一实施例的液晶显示器件结构的 基础上，还在液晶单元1和前偏光板2之间设置了前视角补偿膜 4，在液晶单元1和后偏光板3之间设置了后视角补偿膜5。此外， 液晶单元1的多隙结构与第一实施例的相同，即在380nm～480nm 的范围内适当设定红、绿、蓝的像素的Δn·d。
如图7所示，视角补偿膜4、5分别如下形成，即：在透明的 薄膜基板41、51的一方的表面上形成配向膜42、52，并在这些配 向膜42、52的表面上层叠了盘状(discotic)液晶层43、53。盘状 液晶层43、53排列成下述状态，即：圆板状的盘状液晶分子43a、 53a在将相对于该液晶分子的圆盘面垂直的各分子轴43b、53b向预 定的方向对齐的情况下连续改变各个角度，从而向一个方向倾斜。 各分子轴43b、53b的方向沿着配向膜42、52上所实施的取向处理 方向。接近配向膜42、52的盘状液晶分子43a、53a取向为使其各 分子的盘面与薄膜基板41、51大致平行，从配向膜42、52的表面 离开的盘状液晶分子43a、53a随着从所述配向膜离开，分子盘面 相对薄膜基板41、51的倾斜角度即倾角变大。由此，盘状液晶层 43、53表现出具有在将各盘状液晶分子43a、53a的分子轴43b、 53b的倾斜角度平均后的方向上折射率成为最小的光学轴(下面称 为取向轴)的负的光学各向异性。
如图6所示，在本实施例中，视角补偿膜4、5使各取向轴 4a、5a与液晶单元1的第三方向20平行且彼此背对，并夹着液晶 单元1而设置在其前后。即，前侧的视角补偿膜4的取向轴4a的 方向与液晶显示器件的上下方向的上方位一致，而后侧的视角补偿 膜5的取向轴5a的方向与下方的方位一致。
如图8所示，在如上构成的本实施例的液晶显示器件中，随着 视角倾斜，液晶显示器件的左右视角方向的对比度急剧下降。即， 当以对比度为10以下的视角进行比较时，相对于在图13所示的以 往结构的液晶显示器件中左右双方为45°以上的情况，在本实施例 的液晶显示器件中左右双方为15°以上，非常小，这与上述第一实 施例的液晶显示器件的场合的37°左右相比也相当小。此外，而关 于正面方向的对比度，可获得与上述第一实施例的液晶显示器件相 等的高对比度。
因此，根据本第二实施例的液晶显示器件，除了根据第一实施 例的液晶显示器件而获得的色彩再现性之外，还可获得由于左右视 角方向上的视角显著变窄而能够有效防止观察者之外的他人窥视的 有益效果。
此外，也可以使视角补偿膜4、5的各取向轴4a、5a的朝向分 别为上述朝向的反方向。即，在将视角补偿膜4的取向轴4a的朝 向设为上方位的方向，将视角补偿膜5的取向轴5a的朝向设为下 方位的方向时，所获得的效果不变。
(第三实施例)
在本第三实施例的液晶显示器件中，使第二实施例的液晶显示 器件中的液晶单元1的多隙结构为在450nm～550nm的范围内适当 设定红、绿、蓝的像素的Δn·d，并改变了视角补偿膜4、5的取 向角4a、5a的配置方向。
即，如图9所示，设置于液晶单元1和前侧偏光板2之间的前 视角补偿膜6被配置成其盘状液晶分子的取向轴6a与液晶单元1 的前水平配向膜上所实施的取向处理方向16a平行(相对于液晶显 示器件的水平轴1h成-45°的方向)，设置于液晶单元1和后偏 光板3之间的后视角补偿膜7被配置成其盘状液晶分子的取向轴7a 与液晶单元1的后水平配向膜上所实施的取向处理方向19a平行 (相对于液晶显示器件的水平轴1h成+45°的方向)。
根据上述构成的本第三实施例的液晶显示器件，在开通时因锚 定效应而残留在液晶层110上的延迟由如上述配置的前、后视角补 偿膜6、7有效补偿，因此如图10所示，与第二实施例的液晶显示 器件相比，左右横方向(液晶显示器件的水平线方向)的视角被显 著提高。
即，从图10可知，本第三实施例的液晶显示器件在左右两个 视角80°的宽范围内保证了大约40以上的对比度，从而与图13所 示的以往结构的液晶显示器件相比，具有非常宽广的视角特性。
如上所述，在本第三实施例的液晶显示器件中，由于将夹着液 晶单元1而配置在其前后两侧的、一对具有盘状液晶层的视角补偿 膜6、7的各取向轴6a、7a的方向与所对应的水平配向膜16、19 的取向处理方向16a、19a平行，因而液晶单元1在开通时的残留 延迟被有效补偿，从而至少改善了显示面的左右横方向的视角。其 结果是，根据本第三实施例的液晶显示器件，除了根据第一实施例 的液晶显示器件可获得的色彩再现性高的彩色显示品质之外，还可 获得在左右横方向上足够宽的良好的视角特性。
此外，也可以使视角补偿膜6、7的各取向轴6a、7a的朝向分 别为上述朝向的反方向。即，在将前视角补偿膜6的取向轴6a的 朝向设为相对左右横方向1h成+135°的方向，将后视角补偿膜7 的取向轴7a的朝向设为相对该方向1h成-135°的方向时，所获 得的效果也不变。
(第四实施例)
在本第四实施例的液晶显示器件中，使第三实施例的液晶显示 器件中的液晶单元1的多隙结构为在350nm～450nm的范围内适当 设定红、绿、蓝的像素的Δn·d值，并且，如图11所示，在前视 角补偿膜6和前偏光板2之间配置了前相位差板8，在后视角补偿 膜7和后偏光板3之间配置了后相位差板9。
前、后相位差板8、9均在15nm～55nm的范围内适当设定折 射率各向异性Δn和层厚d之积Δn·d，并分别具有滞相轴8a、 9a。并且，前相位差板8被设置成其滞相轴8a处于与层叠的前视 角补偿膜6的取向轴6a的方向平行的方向，后相位差板9被设置 成其滞相轴9a处于与层叠的后视角补偿膜7的取向轴7a的方向平 行的方向上。
根据上述构成的本第四实施例的液晶显示器件，由前、后视角 补偿膜6、7引起的各自的延迟补偿效果通过使光学轴一致从而层 叠在各自上的前、后相位差板8、9而被进一步改善，从而补偿了 开通时的残留延迟，因此如图12所示，比第三实施例的液晶显示 器件进一步提高了左右横方向(水平轴的方向)的视角特性。
即，从图12可知，在左右两个视角80°的宽范围内保证了大 约50以上的对比度，这比根据第三实施例的液晶显示器件的相同 范围的对比度40以上还要高，并且在除了正面方向附近之外的整 个视角范围，对比度均上升。
如上所述，在本第四实施例的液晶显示器件中，由于夹着液晶 单元1而在其前后两侧以使各光学轴与所对应的水平配向膜16、19 的取向处理方向16a、19a平行对齐的方式，层叠了具有盘状液晶 层的视角补偿膜6、7和各自的相位差板8、9，因而能够更有效地 补偿液晶单元1的在开通时的残留延迟，从而至少进一步改善了显 示面的左右横方向上的视角。其结果是，根据本第四实施例的液晶 显示器件，除了根据第一实施例的液晶显示器件所获得的色彩再现 性优异的彩色显示品质之外，还可获得至少所述水平轴方向上的视 角被进一步括宽了的良好的视角特性。
此外，与第三实施例的液晶显示器件的情况一样，在本第四实 施例的情况下，也可以使视角补偿膜6、7的各取向轴6a、7a的朝 向分别为上述朝向的反方向，此时所获得的效果也与上述效果相 同。
本发明不限于上述的第一至第四实施例。例如，在第一至第四 实施例中，使后偏光板3的透射轴3a与液晶单元1中的液晶分子 的扭转取向角度范围的中间角度方向一致，但只要使该后偏光板3 的透射轴3a与在向液晶层110充分施加了电场的开通时接近所对 应一侧的水平配向膜的液晶分子所取向的第三方向一致即可，例 如，即使所述第三方向为液晶分子的扭转取向角度范围的1/3左右 的角度方向，也只要使后偏光板3的透射轴3a与该方向一致即 可。本发明不限于设置了滤色器的彩色液晶显示器件，也能够有效 地应用于进行单色显示的液晶显示器件中。