JPH01100517A - 液晶表示パネル - Google Patents
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- JPH01100517A JPH01100517A JP62257633A JP25763387A JPH01100517A JP H01100517 A JPH01100517 A JP H01100517A JP 62257633 A JP62257633 A JP 62257633A JP 25763387 A JP25763387 A JP 25763387A JP H01100517 A JPH01100517 A JP H01100517A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
- G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
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- G02F1/1397—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、液晶分子のツイスト角を好ましくは１８０度
以上とした５ＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｒ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）方式の液晶セル（以下駆動セル）と、これ
と同じ角□ 度だけ逆向きに液晶分子がツイストした液
晶セル（以下補償セル）とからなる二層構造液晶表示パ
ネルに関し、補償セルに電界を加えることなく、二層構
造パネルのコントラスト比を向上させることを目的とし
、液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積Δｎ−ｄを
駆動セルと補償セルとで異なる様に構成したものである
。
以上とした５ＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｒ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）方式の液晶セル（以下駆動セル）と、これ
と同じ角□ 度だけ逆向きに液晶分子がツイストした液
晶セル（以下補償セル）とからなる二層構造液晶表示パ
ネルに関し、補償セルに電界を加えることなく、二層構
造パネルのコントラスト比を向上させることを目的とし
、液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積Δｎ−ｄを
駆動セルと補償セルとで異なる様に構成したものである
。
本発明はワードプロセッサー、パーソナルコンピュータ
等の大型デイスプレーに使用して特に有効な液晶表示パ
ネルに関するものである。
等の大型デイスプレーに使用して特に有効な液晶表示パ
ネルに関するものである。
カラー表示を可能とする液晶表示装置として、単純マト
リックス表示で白黒表示ができ、かつ多ライン表示が可
能な大容量の液晶表示装置が要望されている。
リックス表示で白黒表示ができ、かつ多ライン表示が可
能な大容量の液晶表示装置が要望されている。
従来の液晶表示パネルは、光の入射方向側よりみて２枚
の偏光板に挟まれた一対の透明絶縁性基板にそれぞれ透
明電極と配向膜を積層し、それらの透明絶縁性基板間に
液晶を封入し、配向膜に配向処理を行うことで、上側の
偏光板と下側の偏光板に挟まれた透明基板内の液晶分子
をツイストさせた構造からなる。
の偏光板に挟まれた一対の透明絶縁性基板にそれぞれ透
明電極と配向膜を積層し、それらの透明絶縁性基板間に
液晶を封入し、配向膜に配向処理を行うことで、上側の
偏光板と下側の偏光板に挟まれた透明基板内の液晶分子
をツイストさせた構造からなる。
また液晶表示パネルは液晶分子のツイスト角度により、
一般にツイスト角９０度を境にしてツイスト角９０度以
下のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式とツ
イスト角９０度以上のＳＴＮ方式に大別される。
一般にツイスト角９０度を境にしてツイスト角９０度以
下のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式とツ
イスト角９０度以上のＳＴＮ方式に大別される。
然し、上記したＴＮ型液晶表示パネルは、液晶に印加す
る電圧に対して透過光量の変動が急峻でないため、単純
マトリックス構造で白地に黒のライン数を４００程度ま
で多くした大容量の画面表示をすることは困難である。
る電圧に対して透過光量の変動が急峻でないため、単純
マトリックス構造で白地に黒のライン数を４００程度ま
で多くした大容量の画面表示をすることは困難である。
また上記したＳＴＮ型液晶表示パネルは、液晶に印加す
る電圧に対する透過光量の変動が急峻のため大容量表示
が可能であるが、光の複屈折を利用した表示方式ゆえ特
定波長の光に於いて光の分散が大きく、表示が黄緑色地
（背影色）に黒、或いは白地（背影色）に青の如く色が
ついてしまい、白地に黒或は黒地に白の白黒表示が困難
で、そのため、カラーフィルタを用いてもカラー表示を
することが困難であった。
る電圧に対する透過光量の変動が急峻のため大容量表示
が可能であるが、光の複屈折を利用した表示方式ゆえ特
定波長の光に於いて光の分散が大きく、表示が黄緑色地
（背影色）に黒、或いは白地（背影色）に青の如く色が
ついてしまい、白地に黒或は黒地に白の白黒表示が困難
で、そのため、カラーフィルタを用いてもカラー表示を
することが困難であった。
本発明は上記した二種類の液晶表示パネルの利点を兼ね
備えるようにし、液晶に印加する電圧に対して透過光量
の変動が急峻となるように、且つ透過光に対する光の分
散を少なくすることで、黒地に白の多ライン表示が大画
面で表示できるようにした液晶表示パネルの提供を目的
とする。
備えるようにし、液晶に印加する電圧に対して透過光量
の変動が急峻となるように、且つ透過光に対する光の分
散を少なくすることで、黒地に白の多ライン表示が大画
面で表示できるようにした液晶表示パネルの提供を目的
とする。
上記目的を達成するための本発明の液晶表示パネルは、
液晶分子を所定角度ツイストさせた駆動セルと、該液晶
セルとは液晶分子のツイスト方向を逆向とし且つほぼ同
じ角度ツイストさせた補償セルとが積層され、且つ前記
液晶分子の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積Δｎ−ｄ
が前記駆動セルと前記補償セルとで異なるようにしたこ
とを特徴とする。
液晶分子を所定角度ツイストさせた駆動セルと、該液晶
セルとは液晶分子のツイスト方向を逆向とし且つほぼ同
じ角度ツイストさせた補償セルとが積層され、且つ前記
液晶分子の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積Δｎ−ｄ
が前記駆動セルと前記補償セルとで異なるようにしたこ
とを特徴とする。
駆動セルと補償セルとのΔｎ−ｄの関係を上記の如く設
定することにより、例えば補償セルの光学的特性が、駆
動セルと補償セルを積層した二層構造パネルにおける非
選択電圧を加えた補償セルの光学的特性とほとんど似た
特性となるため、補償セルに電圧を加える必要がなくな
る。
定することにより、例えば補償セルの光学的特性が、駆
動セルと補償セルを積層した二層構造パネルにおける非
選択電圧を加えた補償セルの光学的特性とほとんど似た
特性となるため、補償セルに電圧を加える必要がなくな
る。
すなわち、液晶分子のツイスト角が同じで且つ相互に逆
ツイスト状態の駆動セルと補償セルの二層構造パネルに
おいて、Δｎ−ｄも両セルで同じである場合に一方の液
晶セル（補償セル）に全く電界を印加しない時の、パネ
ルの光の透過率と印加電圧との関係（透過率−電圧曲線
）を第７図に示す。
ツイスト状態の駆動セルと補償セルの二層構造パネルに
おいて、Δｎ−ｄも両セルで同じである場合に一方の液
晶セル（補償セル）に全く電界を印加しない時の、パネ
ルの光の透過率と印加電圧との関係（透過率−電圧曲線
）を第７図に示す。
例外的な場合を除き、液晶表示パネルの多くは６一
その駆動方式の制約により全く電圧のかからない状態と
、完全に電圧も印加した状態とで表示（スタティック駆
動）するのではなく、非選択電圧ＶＯＦＦと選択電圧Ｖ
。Ｈとの表示（ダイナミック駆動）であり、Ｖ ＯＦＦ
とＶ（ＩＨとの比α（α＝ＶＯＮ／■。ＦＦ ）は、表
示容量（表示ライン数）により決定される。
、完全に電圧も印加した状態とで表示（スタティック駆
動）するのではなく、非選択電圧ＶＯＦＦと選択電圧Ｖ
。Ｈとの表示（ダイナミック駆動）であり、Ｖ ＯＦＦ
とＶ（ＩＨとの比α（α＝ＶＯＮ／■。ＦＦ ）は、表
示容量（表示ライン数）により決定される。
第７図に示した様に、補償セルに電圧を全く印加しない
場合には、比選択電圧Ｖ。、Ｆの印加時に透過率が零と
はならない。これは、駆動セルに比選択電圧■。ＦＦが
印加されているにもかかわらず、補償セルには全く電圧
が印加されていないため、両セルの液晶配列状態が一致
せず、補償セルで完全な補償ができないことが原因とな
っている。
場合には、比選択電圧Ｖ。、Ｆの印加時に透過率が零と
はならない。これは、駆動セルに比選択電圧■。ＦＦが
印加されているにもかかわらず、補償セルには全く電圧
が印加されていないため、両セルの液晶配列状態が一致
せず、補償セルで完全な補償ができないことが原因とな
っている。
この樺なコントラスト比の低下を防ぐため、例えば補償
セルにベタ電極を設けて駆動セルの非選択電圧印加時に
該補償セルにも非選択電圧■。ＦＦを印加すれば、第８
図に示す様な透過率−電圧特性となるので、コントラス
ト比を向上させることが可能である。
セルにベタ電極を設けて駆動セルの非選択電圧印加時に
該補償セルにも非選択電圧■。ＦＦを印加すれば、第８
図に示す様な透過率−電圧特性となるので、コントラス
ト比を向上させることが可能である。
しかし、上記の方法では、構造および制御が複雑になり
、設計上・製造上問題となる。
、設計上・製造上問題となる。
ところが、本発明では駆動セルと補償セルのΔｎ−ｄを
選定することで、補償セルへの電圧印加が不用となり、
構造および制御が簡単な安価な液晶表示パネルが実現で
きる。
選定することで、補償セルへの電圧印加が不用となり、
構造および制御が簡単な安価な液晶表示パネルが実現で
きる。
以下、図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の液晶表示パネルの基本構成を展開状態
で示す斜視図、第２図は第１図における各セルの液晶ツ
イスト方向と偏光素子の偏光軸方向との関係を示す第１
図の光Ａ方向より見た平面図、第３図は第１図における
各セルの液晶ツイスト状態を説明するための平面図、第
４図は本発明の液晶表示パネルの具体的構造を示す側断
面図、第５図は第４図パネルの液晶ツイスト方向と偏光
軸方向および配向方向の関係を示す図、第６図は本発明
の液晶表示パネルにおける駆動セルと補償セルのΔｎ−
ｄ比と透過率との関係を示す特性図、第７図と第８図は
本発明の液晶表示パネルに関係した透過率−電圧関係の
特性図である。
で示す斜視図、第２図は第１図における各セルの液晶ツ
イスト方向と偏光素子の偏光軸方向との関係を示す第１
図の光Ａ方向より見た平面図、第３図は第１図における
各セルの液晶ツイスト状態を説明するための平面図、第
４図は本発明の液晶表示パネルの具体的構造を示す側断
面図、第５図は第４図パネルの液晶ツイスト方向と偏光
軸方向および配向方向の関係を示す図、第６図は本発明
の液晶表示パネルにおける駆動セルと補償セルのΔｎ−
ｄ比と透過率との関係を示す特性図、第７図と第８図は
本発明の液晶表示パネルに関係した透過率−電圧関係の
特性図である。
第１図に示すように、本発明のパネル構造は光Ａの入射
方向側よりみて偏光軸りを有する第１偏光子１と、９０
度好ましくは１８０度以上ツイストさせた液晶を有し、
マトリックスを形成する制御電極を有する液晶パネルで
ある駆動セル２と、該液晶パネル２に封入させている液
晶に対して逆方向に且つほぼ同じ角度ツイストさせた液
晶を有する液晶パネルであ゛る補償セル３と、偏光軸Ｅ
を有する第２偏光子４とを積み重ねた構造よりなる。
方向側よりみて偏光軸りを有する第１偏光子１と、９０
度好ましくは１８０度以上ツイストさせた液晶を有し、
マトリックスを形成する制御電極を有する液晶パネルで
ある駆動セル２と、該液晶パネル２に封入させている液
晶に対して逆方向に且つほぼ同じ角度ツイストさせた液
晶を有する液晶パネルであ゛る補償セル３と、偏光軸Ｅ
を有する第２偏光子４とを積み重ねた構造よりなる。
駆動セル２と補償セル３内の液晶は、後述するように液
晶分子の長袖（常光線）と短軸（異常光線）との屈折率
の差である屈折率異方性（被屈折率と言う場合もある）
Δｎが相互に異なる異種の液晶分子が封入されており、
且つ各セル２，３封入された液晶分子はそのツイスト方
向が相互に逆方向で且つほぼ同一のツイスト角に設定さ
れている。
晶分子の長袖（常光線）と短軸（異常光線）との屈折率
の差である屈折率異方性（被屈折率と言う場合もある）
Δｎが相互に異なる異種の液晶分子が封入されており、
且つ各セル２，３封入された液晶分子はそのツイスト方
向が相互に逆方向で且つほぼ同一のツイスト角に設定さ
れている。
尚、各セル２．３内の液晶は屈折率異方性Δｎ以外の弾
性率、誘導率、粘性、ねじれピッチ長さ、相転移温度等
の液晶分子の有するパラメータがなべく等しいものを選
定した方が好ましい。
性率、誘導率、粘性、ねじれピッチ長さ、相転移温度等
の液晶分子の有するパラメータがなべく等しいものを選
定した方が好ましい。
駆動セル２に封入されている液晶が矢印Ａに示す光の入
射方向に対して左廻りの矢印Ｂ方向にツイストしている
時には、補償セル３に封入されている液晶は光の入射方
向に対して右廻りの矢印Ｃ方向にツイストさせている。
射方向に対して左廻りの矢印Ｂ方向にツイストしている
時には、補償セル３に封入されている液晶は光の入射方
向に対して右廻りの矢印Ｃ方向にツイストさせている。
そして第１図の要部の説明図の第５図に示すように、駆
動セル２内の液晶分子２Ａと液晶分子２Ｅの矢印２−１
．２−５に示す配向方向、および補償セル３の液晶分子
３Ａと３Ｅの配向方向３−１．３−５に示す配向方向に
於いて、配向方向２−１と３−５、配向方向２−５と３
−１とを直交させるようにする。
動セル２内の液晶分子２Ａと液晶分子２Ｅの矢印２−１
．２−５に示す配向方向、および補償セル３の液晶分子
３Ａと３Ｅの配向方向３−１．３−５に示す配向方向に
於いて、配向方向２−１と３−５、配向方向２−５と３
−１とを直交させるようにする。
更に２つのセル２．３内の液晶のツイスト角度を同一と
する。更に２つのセル２．３のセルＷ−（液晶層の厚さ
）、プレチルト角というセルパラメータを同一とする。
する。更に２つのセル２．３のセルＷ−（液晶層の厚さ
）、プレチルト角というセルパラメータを同一とする。
すると第１図の要部の説明図の第３図に示すように、駆
動セル２の液晶分子２Ａ、２Ｂ・−−−−−−２Ｂと、
補ｉ ｏ− 償セル３の液晶分子３Ｂ、３Ｄ−−−−−−・３Ａ、つ
まりは２枚のパネルを組み合わせた中心から同一の距離
にある液晶分子の、光の入射側より見た液晶分子のそれ
ぞれの長軸方向、２−１．２−２−−−−−−２−５と
３−５ 、３−４−・・・−−−−−３−１とはそれぞ
れ相互に直角方向に配向されている。
動セル２の液晶分子２Ａ、２Ｂ・−−−−−−２Ｂと、
補ｉ ｏ− 償セル３の液晶分子３Ｂ、３Ｄ−−−−−−・３Ａ、つ
まりは２枚のパネルを組み合わせた中心から同一の距離
にある液晶分子の、光の入射側より見た液晶分子のそれ
ぞれの長軸方向、２−１．２−２−−−−−−２−５と
３−５ 、３−４−・・・−−−−−３−１とはそれぞ
れ相互に直角方向に配向されている。
また各セル２．３の液晶ツイスト方向と偏光子１゜４の
偏向軸との関係は第２図の如く、駆動セル２における液
晶分子２Ａの長軸方向２−１がＸ軸方向に、且つ補償セ
ル３における液晶分子３Ｅの長軸方向３−５がｙ軸方向
に向いている場合には、第１偏光子の偏光軸りはＸ軸よ
り右廻りに４５度、第２偏光子の偏光軸ＥはＸ軸より左
廻りに４５度向いている。
偏向軸との関係は第２図の如く、駆動セル２における液
晶分子２Ａの長軸方向２−１がＸ軸方向に、且つ補償セ
ル３における液晶分子３Ｅの長軸方向３−５がｙ軸方向
に向いている場合には、第１偏光子の偏光軸りはＸ軸よ
り右廻りに４５度、第２偏光子の偏光軸ＥはＸ軸より左
廻りに４５度向いている。
更に駆動セル２には上述した如く液晶分子のツイスト状
態を変化（ツイスト状態を解き、各液晶分子をパネル面
に垂直に立たせる）させるマトリックス状の制御電極が
設けられるが、補償セル３にはマトリクス状制御電極は
もとよりベタ電極等の液晶分子に電界を加える手段は何
ら設けられていない。
態を変化（ツイスト状態を解き、各液晶分子をパネル面
に垂直に立たせる）させるマトリックス状の制御電極が
設けられるが、補償セル３にはマトリクス状制御電極は
もとよりベタ電極等の液晶分子に電界を加える手段は何
ら設けられていない。
このような構成の液晶表示パネルに於いて、該パネルに
入射された光の伝播動作について第１図および第３図を
用いて説明する。
入射された光の伝播動作について第１図および第３図を
用いて説明する。
外部より矢印Ａ方向より該パネルに入射した光は第１偏
光子１によって１０１および１０２のような直線偏光に
なる。ここで駆動セル２が有するマトリックス電極が交
差した成る画素位置に非選択電圧を印加する。つまりは
電圧をＯＦＦにした場合を考える。この時、駆動セル２
中の液晶分子はツイストしており、直線偏光１０１は楕
円偏光１０３となる。
光子１によって１０１および１０２のような直線偏光に
なる。ここで駆動セル２が有するマトリックス電極が交
差した成る画素位置に非選択電圧を印加する。つまりは
電圧をＯＦＦにした場合を考える。この時、駆動セル２
中の液晶分子はツイストしており、直線偏光１０１は楕
円偏光１０３となる。
この光は次に補償セル３を通過する。
ここで駆動セル２に電圧が印加されていない場合、第３
図に示すように、液晶２Ｅと３Ａ、液晶２Ｄと３Ｂ、液
晶２Ｃと３Ｃ，液晶２Ｂと３０．液晶２Ａと３Ｅとは、
それぞれ光の光軸を回転させる作用、および光の位相を
変化させる作用は正反対であるため、各々の液晶の組み
合わせによって光の回転は相殺されて補償セル３を通過
する光は、直線偏光１０４となる。この直線偏光１０４
は第２偏光子４に遮断されて暗状態となる。
図に示すように、液晶２Ｅと３Ａ、液晶２Ｄと３Ｂ、液
晶２Ｃと３Ｃ，液晶２Ｂと３０．液晶２Ａと３Ｅとは、
それぞれ光の光軸を回転させる作用、および光の位相を
変化させる作用は正反対であるため、各々の液晶の組み
合わせによって光の回転は相殺されて補償セル３を通過
する光は、直線偏光１０４となる。この直線偏光１０４
は第２偏光子４に遮断されて暗状態となる。
次に駆動セル２のマトリックス電極の成る画素に選択電
圧を印加する。つまり駆動セル２に電圧を印加した場合
に付いて考える。この時駆動セル２内の液晶分子は立っ
ており、直線偏光１０２は該液晶分子内を通過して直線
偏光１０５の形で出射する。駆動セル２と補償セル３に
於ける液晶分子の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄの積Δｎ
−ｄの値が０．５μｍより１．６８μｍの範囲の時、更
にこの光は補償セル３を通過して楕円偏光１０６となり
、更にこの楕円偏光１０６は第２偏光子４を通過して直
線偏光１０７となり明状態となる。
圧を印加する。つまり駆動セル２に電圧を印加した場合
に付いて考える。この時駆動セル２内の液晶分子は立っ
ており、直線偏光１０２は該液晶分子内を通過して直線
偏光１０５の形で出射する。駆動セル２と補償セル３に
於ける液晶分子の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄの積Δｎ
−ｄの値が０．５μｍより１．６８μｍの範囲の時、更
にこの光は補償セル３を通過して楕円偏光１０６となり
、更にこの楕円偏光１０６は第２偏光子４を通過して直
線偏光１０７となり明状態となる。
このようにして駆動セル２をマルチプレックス駆動法に
より駆動することで、黒地に白のネガティブな白黒表示
を実現することができる。
より駆動することで、黒地に白のネガティブな白黒表示
を実現することができる。
このような構成の本発明の液晶表示パネルの具体的な構
造を第４．５図を用いて説明する。
造を第４．５図を用いて説明する。
第４図に示しように、矢印Ａに示すように光の入射方向
に沿って第１偏光子１と第２偏光子４の間に駆動セル２
と補償セル３が積層形成されている。駆動セル２は互い
に直交しマトリックスを構成するストライプ状の透明電
極２１ 、２２が形成され、その上にポリイミド樹脂よ
りなる配向膜２３．２４が形成され、スペーサが混入さ
れたエポキシシール剤２５で所定の液晶封入空間が形成
されている一対の透明ガラス基板２６．２７より形成さ
れ、液晶封入空間には液晶２８が封されている。
に沿って第１偏光子１と第２偏光子４の間に駆動セル２
と補償セル３が積層形成されている。駆動セル２は互い
に直交しマトリックスを構成するストライプ状の透明電
極２１ 、２２が形成され、その上にポリイミド樹脂よ
りなる配向膜２３．２４が形成され、スペーサが混入さ
れたエポキシシール剤２５で所定の液晶封入空間が形成
されている一対の透明ガラス基板２６．２７より形成さ
れ、液晶封入空間には液晶２８が封されている。
このガラス基板２７の裏面側と、エポキシシール剤２９
で所定の液晶封入空間を形成された透明ガラス基板３１
上には配向膜３２，３３が形成され、液晶封入空間には
前記した液晶２８と屈折率異方性Δｎを異にした液晶３
４が封入され、補償セル３が形成されている。
で所定の液晶封入空間を形成された透明ガラス基板３１
上には配向膜３２，３３が形成され、液晶封入空間には
前記した液晶２８と屈折率異方性Δｎを異にした液晶３
４が封入され、補償セル３が形成されている。
第４図の要部の説明図の第５図を用いて、第４図に於け
る液晶２８．３４の配向方向、第１．第２の偏光子１．
４の偏光方向の関係について述べる。
る液晶２８．３４の配向方向、第１．第２の偏光子１．
４の偏光方向の関係について述べる。
第５図でＸ軸は配向膜２３のラビング方向に採る。
液晶２８と液晶３４に於ける液晶分子２Ａと３Ｅ、 ２
Ｂと３Ｃ。
Ｂと３Ｃ。
２Ｃと３Ｂ、２Ｅと３Ａとは互いにその基板面への斜影
が直角方向に有り、その各々の液晶パネルに於いて液晶
分子は２７０度ツイストされており、そのツイスト方向
は相互に逆方向の向きになっている。液晶分子のツイス
ト角は９０度以上で可能であるが、本実施例では２７０
度としている。
が直角方向に有り、その各々の液晶パネルに於いて液晶
分子は２７０度ツイストされており、そのツイスト方向
は相互に逆方向の向きになっている。液晶分子のツイス
ト角は９０度以上で可能であるが、本実施例では２７０
度としている。
このようなツイスト方向を得るために、配向膜２３のラ
ビング方向は液晶分子２Ａの配向方向と同方向の２−１
の方向を示し、配向膜２４ラビング方向は液晶分子２Ｅ
配向方向と同方向の２−５の方向を示し、配向膜３２の
ラビング方向は液晶分子３＾のツイスト方向と同方向の
３−１方向を示し、配向膜３３の配向方向は液晶分子３
Ｎ！の配向方向と同方向の３−５方向を示す。つまり配
向膜２４のラビング方向と配向膜３３のラビング方向と
は相互に逆方向にラビングされている。
ビング方向は液晶分子２Ａの配向方向と同方向の２−１
の方向を示し、配向膜２４ラビング方向は液晶分子２Ｅ
配向方向と同方向の２−５の方向を示し、配向膜３２の
ラビング方向は液晶分子３＾のツイスト方向と同方向の
３−１方向を示し、配向膜３３の配向方向は液晶分子３
Ｎ！の配向方向と同方向の３−５方向を示す。つまり配
向膜２４のラビング方向と配向膜３３のラビング方向と
は相互に逆方向にラビングされている。
また駆動セル２と補償セル３においては、２８．３４は
屈折率異方性Δｎが互に異なる二種類の液晶分子を用い
るが、その反面同一のセル厚に設定し、同一の配向膜を
用いている。またラビング密度も同一とした。
屈折率異方性Δｎが互に異なる二種類の液晶分子を用い
るが、その反面同一のセル厚に設定し、同一の配向膜を
用いている。またラビング密度も同一とした。
更に第１偏光子１の偏光軸りはＸ軸より右廻りに４５度
の向きになるように設置され、第２偏光子４の偏光軸Ｅ
はＸ軸に対して左廻りに４５度の方向に偏光方向を持つ
ように設計されている。
の向きになるように設置され、第２偏光子４の偏光軸Ｅ
はＸ軸に対して左廻りに４５度の方向に偏光方向を持つ
ように設計されている。
更に透明電極２１と２２の間には、ＴＮ型液晶表示装置
を駆動させる場合と同様にマルチプレックス駆動方法を
用いて所望の表示パターンに対応して電圧が印加されて
いる。
を駆動させる場合と同様にマルチプレックス駆動方法を
用いて所望の表示パターンに対応して電圧が印加されて
いる。
本パネル構造において、透明ガラス基板２７を二枚の透
明ガラス基板に置き換えることは可能である。また本パ
ネル構造において、駆動セル２と補償セル３の位置は入
替え可能である。また屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの
積Δｎ−ｄに関し、上記実施例ではΔｎ値を駆動セル２
と補償セル３とで異ならしたが、Δｎ値を同一すなわち
駆動セル２と補償セル３で同一の液晶を用い、その代り
にセル２．３のセル厚ｄを変える手法でも本発明は実現
可能である。
明ガラス基板に置き換えることは可能である。また本パ
ネル構造において、駆動セル２と補償セル３の位置は入
替え可能である。また屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの
積Δｎ−ｄに関し、上記実施例ではΔｎ値を駆動セル２
と補償セル３とで異ならしたが、Δｎ値を同一すなわち
駆動セル２と補償セル３で同一の液晶を用い、その代り
にセル２．３のセル厚ｄを変える手法でも本発明は実現
可能である。
以上の如く、本発明による液晶表示パネルは液晶分子の
ツイスト状態が相互に逆方向で且つ屈折率異方性Δｎと
セル厚ｄの積Δｎ−ｄが相互に異なる駆動セルと補償セ
ルの二層構造で、補償セルには全く電界を印加せずに駆
動セルへの電圧制御による電界印加のみで黒地に白の白
黒表示が可能な大画面パネルが提供できる。
ツイスト状態が相互に逆方向で且つ屈折率異方性Δｎと
セル厚ｄの積Δｎ−ｄが相互に異なる駆動セルと補償セ
ルの二層構造で、補償セルには全く電界を印加せずに駆
動セルへの電圧制御による電界印加のみで黒地に白の白
黒表示が可能な大画面パネルが提供できる。
次に本発明に係る具体的な一実験例を説明すると、補償
セル３をセル厚ｄ＝７．２μｍ、液晶の屈折率異方性Δ
ｎ ＝０．１４１ 、ツイスト角２７０°（右廻り）、
Δｎ−ｄ ＝１．０１５とし、一方駆動セル２をセル厚
ｄ ＝７．２μｍ、液晶の屈折率異方性Δｎ＝０．１５
３ 、ツイスト角２７０’ （左廻り）、Δｎ・ｄ ＝
１．１０２とした。この場合、駆動セル２のΔｎ・ｄは
補償セル３のそれの１．０９倍となる。
セル３をセル厚ｄ＝７．２μｍ、液晶の屈折率異方性Δ
ｎ ＝０．１４１ 、ツイスト角２７０°（右廻り）、
Δｎ−ｄ ＝１．０１５とし、一方駆動セル２をセル厚
ｄ ＝７．２μｍ、液晶の屈折率異方性Δｎ＝０．１５
３ 、ツイスト角２７０’ （左廻り）、Δｎ・ｄ ＝
１．１０２とした。この場合、駆動セル２のΔｎ・ｄは
補償セル３のそれの１．０９倍となる。
このパネルにおいては、補償セル３に電圧ヲ加えない場
合に比ベコントラスト比８．５が１５に改善された。ま
た、補償セル３に電圧を印加しなくてよいことから、構
造が簡略化された。
合に比ベコントラスト比８．５が１５に改善された。ま
た、補償セル３に電圧を印加しなくてよいことから、構
造が簡略化された。
またΔｎ−ｄの比の許容範囲については第６図の如く、
補償セルに非選択電圧■。ＦＦを印加した場合のパネル
の光透過率特性に比較すると、駆動セル２のΔｎ−ｄを
補償セル３のΔｎ−ｄに対し１．０７〜１．１２倍とす
ればそれと同様のコントラスト（黒地に対する白表示の
コントラスト比）比が得られる。
補償セルに非選択電圧■。ＦＦを印加した場合のパネル
の光透過率特性に比較すると、駆動セル２のΔｎ−ｄを
補償セル３のΔｎ−ｄに対し１．０７〜１．１２倍とす
ればそれと同様のコントラスト（黒地に対する白表示の
コントラスト比）比が得られる。
更にΔｎ−ｄの比を１．０２〜１．２０倍とする範囲で
は、Ｖ ｏ、、を印加する場合に比べ若干コントラスト
比は劣るものの十分実用可能である。
は、Ｖ ｏ、、を印加する場合に比べ若干コントラスト
比は劣るものの十分実用可能である。
以上の如く本発明によれば、コントラストの良好な白黒
表示ができる大画面液晶表示パネルが安価に提供でき、
その実用上の効果は多大である。
表示ができる大画面液晶表示パネルが安価に提供でき、
その実用上の効果は多大である。
第１図は本発明の液晶表示パネルの基本構成を展開状態
で示す斜視図、第２図は第１図′における各セルの液晶
ツイスト方向と偏光素子の偏光軸方向との関係を示す第
１図の光Ａ方向より見た平面図、第３図は第１図におけ
る各セルの液晶ツイスト状態を説明するための平面図、
第４図は本発明の液晶表示パネルの具体的構造を示す側
断面図、第５図は第４図パネルの液晶ツイスト方向と偏
光軸方向および配向方向の関係を示す図、第６図は本発
明の液晶表示パネルにおける駆動セルと補償セルのΔｎ
−ｄ比と透過率との関係を示す特性図、第７図と第８図
は本発明の液晶表示パネルに関係した透過率−電圧関係
の特性図である。 〔符号の説明〕 １は第１偏光子、２は駆動セル、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２
Ｄ。 ２Ｅ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，３Ｄ、３Ｅ、２８．３４は液
晶、３は補償セル、４は第２偏光子、２１．２２は透明
電極、２３，２４，３２．３３は配向膜、２５．２９は
シール剤、２６．２７．３１は透明ガラス基板である。 １０３メフ＼ン″′ 鵞 １ 狛 り 涜Δ也１Ｆ卦（ｊり呑七Ｊｌ／クゴ４ｍ゛刈スト）１弓
と↓妬Ａち組ｂ■〜え赤白方向と９騎質す手１ｈトう審
２図 竜慨 嶋＋ ８
で示す斜視図、第２図は第１図′における各セルの液晶
ツイスト方向と偏光素子の偏光軸方向との関係を示す第
１図の光Ａ方向より見た平面図、第３図は第１図におけ
る各セルの液晶ツイスト状態を説明するための平面図、
第４図は本発明の液晶表示パネルの具体的構造を示す側
断面図、第５図は第４図パネルの液晶ツイスト方向と偏
光軸方向および配向方向の関係を示す図、第６図は本発
明の液晶表示パネルにおける駆動セルと補償セルのΔｎ
−ｄ比と透過率との関係を示す特性図、第７図と第８図
は本発明の液晶表示パネルに関係した透過率−電圧関係
の特性図である。 〔符号の説明〕 １は第１偏光子、２は駆動セル、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２
Ｄ。 ２Ｅ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，３Ｄ、３Ｅ、２８．３４は液
晶、３は補償セル、４は第２偏光子、２１．２２は透明
電極、２３，２４，３２．３３は配向膜、２５．２９は
シール剤、２６．２７．３１は透明ガラス基板である。 １０３メフ＼ン″′ 鵞 １ 狛 り 涜Δ也１Ｆ卦（ｊり呑七Ｊｌ／クゴ４ｍ゛刈スト）１弓
と↓妬Ａち組ｂ■〜え赤白方向と９騎質す手１ｈトう審
２図 竜慨 嶋＋ ８
Claims (8)
- （１）液晶分子を所定角度ツイストさせた駆動セルと、
該液晶セルとは液晶分子のツイスト方向を逆向とし且つ
ほぼ同じ角度ツイストさせた補償セルとが積層され、 且つ前記液晶分子の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積
Δｎ・ｄが前記駆動セルと前記補償セルとで異なるよう
にしたことを特徴とする液晶表示パネル。 - （２）前記駆動セルの液晶分子ツイスト角が１８０度以
上であることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の
液晶表示パネル。 - （３）前記駆動セルには液晶分子のツイスト状態を変化
させる制御電極が設けられ、前記補償セルには制御電極
が設けられていないことを特徴とした特許請求の範囲第
１項記載の液晶表示パネル。 - （４）前記駆動セルの積Δｎ・ｄが前記補償セルのそれ
より大きいことを特徴とした特許請求の範囲第１項記載
の液晶表示パネル。 - （５）前記駆動セルの積Δｎ・ｄが前記補償セルのそれ
より１．０２〜１．２０倍、好ましくは１．０７〜１．
１２倍大きいことを特徴とした特許請求の範囲第３項記
載の液晶表示パネル。 - （６）前記駆動セルの積Δｎ・ｄが０．５１〜１．６８
μｍ、前記補償セルの積Δｎ・ｄが０．５〜１．４μｍ
であることを特徴とした特許請求の範囲第５項記載の液
晶表示パネル。 - （７）前記駆動セルの積Δｎ・ｄは、前記屈折率異方性
Δｎを前記補償セルのΔｎより大きい液晶分子にし、該
補償セルの積Δｎ・ｄより大きくしたことを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の液晶表示パネル。 - （８）前記駆動セルの積Δｎ・ｄは、前記セル厚ｄを前
記補償セルのｄより大きくし、該補償セルの積Δｎ・ｄ
より大きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の液晶表示パネル。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62257633A JPH01100517A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 液晶表示パネル |
| EP88309491A EP0312297B1 (en) | 1987-10-13 | 1988-10-11 | Liquid crystal display panel |
| DE88309491T DE3887436T2 (de) | 1987-10-13 | 1988-10-11 | Flüssigkristall-Anzeigetafel. |
| US07/257,010 US4904058A (en) | 1987-10-13 | 1988-10-13 | Liquid crystal display panel |
| KR1019880013338A KR960012001B1 (ko) | 1987-10-13 | 1988-10-13 | 2중층 슈퍼-트위스티드 네마틱 액정표시 판넬 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62257633A JPH01100517A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 液晶表示パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100517A true JPH01100517A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17308952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62257633A Pending JPH01100517A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 液晶表示パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100517A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3914526A1 (de) * | 1989-05-02 | 1990-11-08 | Licentia Gmbh | Fluessigkristall-anzeigevorrichtung |
| JPH0540277A (ja) * | 1991-02-07 | 1993-02-19 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64519A (en) * | 1986-05-19 | 1989-01-05 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP62257633A patent/JPH01100517A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64519A (en) * | 1986-05-19 | 1989-01-05 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3914526A1 (de) * | 1989-05-02 | 1990-11-08 | Licentia Gmbh | Fluessigkristall-anzeigevorrichtung |
| JPH0540277A (ja) * | 1991-02-07 | 1993-02-19 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
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