JPH02149822A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH02149822A JPH02149822A JP63304957A JP30495788A JPH02149822A JP H02149822 A JPH02149822 A JP H02149822A JP 63304957 A JP63304957 A JP 63304957A JP 30495788 A JP30495788 A JP 30495788A JP H02149822 A JPH02149822 A JP H02149822A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—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
- G02F1/01—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
- G02F1/13—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
- 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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- G02F1/137—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
- G02F1/139—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
- G02F1/1396—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
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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】
産業上の利用分野
本発明は、テレビジョン受信機やビデオテープレコーダ
などの表示装置として好適な液晶表示装置に関する。
などの表示装置として好適な液晶表示装置に関する。
従来の技術
ガラスなどの光透過性絶縁基板上に、薄膜トランジスタ
（Ｔｂｉｎ Ｆｉｌ輸Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、Ｔ
ＰＴと略称する）などのスイッチ要素がマトリクス状に
配列して形成されるほか、信号線、走査線、信号蓄積キ
ャパシタ用配線などのパスラインも併せて形成された電
極基板を用いるアクティブマトリクス駆動方式の液晶表
示装置の場合、液晶の応答速度が速く、また電極基板と
して使用される光透過性絶縁基板の面積に制約がなく、
反射型、透過型のいずれにも適用できるなどの利点を持
つため、近年、いわゆるポケッタブル・テレビジョン受
信機やビデオテープレコーダなどの表示装置として盛ん
に実用に供されている。
（Ｔｂｉｎ Ｆｉｌ輸Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、Ｔ
ＰＴと略称する）などのスイッチ要素がマトリクス状に
配列して形成されるほか、信号線、走査線、信号蓄積キ
ャパシタ用配線などのパスラインも併せて形成された電
極基板を用いるアクティブマトリクス駆動方式の液晶表
示装置の場合、液晶の応答速度が速く、また電極基板と
して使用される光透過性絶縁基板の面積に制約がなく、
反射型、透過型のいずれにも適用できるなどの利点を持
つため、近年、いわゆるポケッタブル・テレビジョン受
信機やビデオテープレコーダなどの表示装置として盛ん
に実用に供されている。
この場合の液晶表示装置の従来の構成として、１対の電
極基板間に９０°捩ったネマティック液晶分子からなる
液晶層を介在させた液晶セルを用いるツィステッドネマ
ティック液晶表示方式が一般的である。この方式は、上
記液晶セルを挟む１対の偏光フィルタの配置の仕方によ
って、さらに２つの方式に分類される。
極基板間に９０°捩ったネマティック液晶分子からなる
液晶層を介在させた液晶セルを用いるツィステッドネマ
ティック液晶表示方式が一般的である。この方式は、上
記液晶セルを挟む１対の偏光フィルタの配置の仕方によ
って、さらに２つの方式に分類される。
すなわち、液晶セルの液晶層間に電圧を印加しない状態
のもとて非発光表示（黒表示）となるように偏光フィル
タを配置するノーマリブラック方式と、電圧を印加しな
い状態のもとて発光表示（白表示）となるように偏光フ
ィルタを配置するノーマリホワイト方式の２方式であり
、例えば上記液晶セルを１層だけ用いる場合、ノーマリ
ブラック方式では１対の偏光フィルタの偏光軸は互いに
平行となるように配置が設定され、ノーマリホワイト方
式では互いに直交するように配置が設定される。
のもとて非発光表示（黒表示）となるように偏光フィル
タを配置するノーマリブラック方式と、電圧を印加しな
い状態のもとて発光表示（白表示）となるように偏光フ
ィルタを配置するノーマリホワイト方式の２方式であり
、例えば上記液晶セルを１層だけ用いる場合、ノーマリ
ブラック方式では１対の偏光フィルタの偏光軸は互いに
平行となるように配置が設定され、ノーマリホワイト方
式では互いに直交するように配置が設定される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述した従来のツィステッドネマティッ
ク型液晶表示装置の場合、表示コントラストが低いとい
う問題点を有し、その大きな原因がツィステッドネマテ
ィック液晶の配向に基づいて生じる旋光性の波長分散効
果にあることも明らかにされている（ Ｆ、Ｇｈａｒａ
ｄｊｅｄａｇｈｉ ａｎｄ Ｊ、Ｒｏｂｅｒｔ： Ｒｅ
ｖ、ｄｅ Ｐｈｙｓ、＾ｐｐ１．１０ Ｍａｒ、Ｐ、６
９ （１９７５＞ ）。
ク型液晶表示装置の場合、表示コントラストが低いとい
う問題点を有し、その大きな原因がツィステッドネマテ
ィック液晶の配向に基づいて生じる旋光性の波長分散効
果にあることも明らかにされている（ Ｆ、Ｇｈａｒａ
ｄｊｅｄａｇｈｉ ａｎｄ Ｊ、Ｒｏｂｅｒｔ： Ｒｅ
ｖ、ｄｅ Ｐｈｙｓ、＾ｐｐ１．１０ Ｍａｒ、Ｐ、６
９ （１９７５＞ ）。
すなわち、ツィステッドネマティック液晶では、光の波
長に応じて旋光能が変わる効果と液晶の複屈折性との重
畳作用で干渉色が発生し、それが表示コントラストを低
下させていた。また、この干渉色に起因する表示画像へ
の着色現象は、表示コントラストの視角依存性とも相関
があり、リタデーションΔｎ・ｄ（Δｎは液晶の複屈折
率を示し、ｄは液晶層厚を示す）が小さいほど視角依存
性が改善される一方で、着色効果はより顕著となる。
長に応じて旋光能が変わる効果と液晶の複屈折性との重
畳作用で干渉色が発生し、それが表示コントラストを低
下させていた。また、この干渉色に起因する表示画像へ
の着色現象は、表示コントラストの視角依存性とも相関
があり、リタデーションΔｎ・ｄ（Δｎは液晶の複屈折
率を示し、ｄは液晶層厚を示す）が小さいほど視角依存
性が改善される一方で、着色効果はより顕著となる。
そこで、従来より着色現象を低く抑えかつ視角依存性を
改善するための対策として、以下に挙げる２つの方式が
試みられている。
改善するための対策として、以下に挙げる２つの方式が
試みられている。
その第１の方式はマルチギャップ法と呼ばれる方式であ
り、カラー表示を行う液晶表示装置において、液晶セル
の各色表示を行う絵素部分に配置される赤、緑、青など
各波長に対応するカラーフィルタの厚みを変えることに
よって、各色表示の絵素部分の液晶層厚を変えるように
したものである（Ｓ、ＮａｇａＬａ ｅｔ ａｌ
： ＳＩＤ Ｓｙ＋ｓ、Ｄｉｇｅｓｔ Ｐ、８
４（１９８５）） 。
り、カラー表示を行う液晶表示装置において、液晶セル
の各色表示を行う絵素部分に配置される赤、緑、青など
各波長に対応するカラーフィルタの厚みを変えることに
よって、各色表示の絵素部分の液晶層厚を変えるように
したものである（Ｓ、ＮａｇａＬａ ｅｔ ａｌ
： ＳＩＤ Ｓｙ＋ｓ、Ｄｉｇｅｓｔ Ｐ、８
４（１９８５）） 。
また第２の方式はノーマリホワイト方式と呼ばれる方式
であり、着色現象があってもそれを目立たない状態とす
るものである（船出ｅｔ ａｌ ： Ｔｖ学会誌４２１
０月号（１９８８） ） 。
であり、着色現象があってもそれを目立たない状態とす
るものである（船出ｅｔ ａｌ ： Ｔｖ学会誌４２１
０月号（１９８８） ） 。
しかしながら第１の方式の場合には、各色表示のカラー
フィルタの厚みを精度よく作製することが困難であり、
そのためコストが増大するという問題点を有する。
フィルタの厚みを精度よく作製することが困難であり、
そのためコストが増大するという問題点を有する。
また第２の方式の場合には、アクティブマトリクス駆動
方式の液晶表示装置において、その電極基板に形成され
るＴＰＴなどのスイッチ要素が１つでも不良となると、
その不良のスイッチ要素に対応する絵素が常時輝点とし
て表示されてしまう。
方式の液晶表示装置において、その電極基板に形成され
るＴＰＴなどのスイッチ要素が１つでも不良となると、
その不良のスイッチ要素に対応する絵素が常時輝点とし
て表示されてしまう。
したがって表示画面の状態によっては前記輝点が非常に
目立ってしまい、著しく表示品位を低下させることにな
るので、このように１つのスイッチ要素でも不良のある
電極基板を欠陥品として排除してしまわなければならず
、製品の製造歩留まりが著しく低下するという問題点を
有する。このような状況からアクティブ・マトリクス型
の液晶表示装置では、ノーマリブラック方式を用いるの
が好ましいけれども、ノーマリブラック方式では非発状
Ｗ！Ａ（黒表示）において着色現象が発生し、この対策
が望まれている。
目立ってしまい、著しく表示品位を低下させることにな
るので、このように１つのスイッチ要素でも不良のある
電極基板を欠陥品として排除してしまわなければならず
、製品の製造歩留まりが著しく低下するという問題点を
有する。このような状況からアクティブ・マトリクス型
の液晶表示装置では、ノーマリブラック方式を用いるの
が好ましいけれども、ノーマリブラック方式では非発状
Ｗ！Ａ（黒表示）において着色現象が発生し、この対策
が望まれている。
本発明の目的は、駆動用信号を印加していない場合では
表示用液晶素子を透過する光を完全に遮断することがで
き、コントラストを高めてその表示品質を向上すること
ができる液晶表示装置を提供することである。
表示用液晶素子を透過する光を完全に遮断することがで
き、コントラストを高めてその表示品質を向上すること
ができる液晶表示装置を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、透光性電極がそれぞれ形成された一対の透光
性基板間に液晶層を介在して構成される表示用液晶素子
と、 表示用液晶素子の液晶層のツイスト方向と逆方向のツイ
スト方向を有する液晶層を一対の透光性基板で挟んで構
成される光学的補償用液晶素子と、上記表示用液晶素子
と光学的補償用液晶素子との反対側表面にそれぞれ配置
される偏光部材とを含み、 上記各偏光部材の偏光方向と、表示用液晶素子および光
学的補償用液晶素子の配向方向と、各液晶層のツイスト
の程度とは、表示用液晶素子の電極間に駆動用信号を印
加していない状態では、光が遮断される態様に選ばれる
ことを特徴とする液晶表示装置である。
性基板間に液晶層を介在して構成される表示用液晶素子
と、 表示用液晶素子の液晶層のツイスト方向と逆方向のツイ
スト方向を有する液晶層を一対の透光性基板で挟んで構
成される光学的補償用液晶素子と、上記表示用液晶素子
と光学的補償用液晶素子との反対側表面にそれぞれ配置
される偏光部材とを含み、 上記各偏光部材の偏光方向と、表示用液晶素子および光
学的補償用液晶素子の配向方向と、各液晶層のツイスト
の程度とは、表示用液晶素子の電極間に駆動用信号を印
加していない状態では、光が遮断される態様に選ばれる
ことを特徴とする液晶表示装置である。
作 用
本発明に従えば、表示用液晶素子の液晶層のツイスト方
向と逆方向のツイスト方向を有する液晶層を一対の透明
基板で挟んで構成される光学的補償用液晶素子を設け、
一対の偏光部材の偏光方向と表示用液晶素子および光学
的補償用液晶素子の配向方向と各液晶層のツイストの程
度とを表示用液晶素子の電極間に駆動用信号を印加して
ない状態で光が遮断される態様に選ばれるようにする。
向と逆方向のツイスト方向を有する液晶層を一対の透明
基板で挟んで構成される光学的補償用液晶素子を設け、
一対の偏光部材の偏光方向と表示用液晶素子および光学
的補償用液晶素子の配向方向と各液晶層のツイストの程
度とを表示用液晶素子の電極間に駆動用信号を印加して
ない状態で光が遮断される態様に選ばれるようにする。
駆動用信号を印加していない状態では、表示用液晶素子
側の偏光部材を介して入射した直線偏光は、表示用液晶
素子の液晶層のツイストの程度に従って旋光されながら
透過し、光学的補償用液晶素子の液晶層で前記表示用液
晶素子で旋光された方向と反対側に旋光されて透過し、
光学的補償用液晶素子側の偏光部材で遮断される。この
とき、表示用液晶素子に入射された直線偏光は、表示用
液晶素子を透過することによって楕円偏光に変換される
が、光学的補償用液晶素子の液晶層で旋光されるときに
補償され、直線偏光に戻される。したがって、駆動用信
号を印加していない場合には、前述した干渉色に関連し
た光が光学的補償用液晶素子側の曙光部材を透過するこ
となく、完全に光を遮断することができる。
側の偏光部材を介して入射した直線偏光は、表示用液晶
素子の液晶層のツイストの程度に従って旋光されながら
透過し、光学的補償用液晶素子の液晶層で前記表示用液
晶素子で旋光された方向と反対側に旋光されて透過し、
光学的補償用液晶素子側の偏光部材で遮断される。この
とき、表示用液晶素子に入射された直線偏光は、表示用
液晶素子を透過することによって楕円偏光に変換される
が、光学的補償用液晶素子の液晶層で旋光されるときに
補償され、直線偏光に戻される。したがって、駆動用信
号を印加していない場合には、前述した干渉色に関連し
た光が光学的補償用液晶素子側の曙光部材を透過するこ
となく、完全に光を遮断することができる。
実施例
第１図は本発明の一実施例である液晶表示装置の概略的
な構成を示す分解断面図である。
な構成を示す分解断面図である。
第１図において、表示用液晶セル１は、表示電極基板５
と対向電極基板６との間にツィステッドネマティック液
晶層７を介在させて構成されている。複屈折性のないガ
ラス、石英などからなる透明絶縁基板８上に、信号線、
走査線などのパスラインのほかに絵素電極９とこれに対
応付けられたスイッチ要素とをマトリクス状に配列して
形成し、さらにその上に配向膜１０ａを形成してアクテ
ィブマトリクス駆動方式の表示電極基板５が構成されて
いる。
と対向電極基板６との間にツィステッドネマティック液
晶層７を介在させて構成されている。複屈折性のないガ
ラス、石英などからなる透明絶縁基板８上に、信号線、
走査線などのパスラインのほかに絵素電極９とこれに対
応付けられたスイッチ要素とをマトリクス状に配列して
形成し、さらにその上に配向膜１０ａを形成してアクテ
ィブマトリクス駆動方式の表示電極基板５が構成されて
いる。
上記スイッチ要素として、たとえばａ−ＳｉＴＦＴ、Ｐ
−３ｉ ＴＦＴ、ａ−３ｉ ＰＩＮダイオード、Ｔ
ａ２０５ ＭＩＭダイオード、ＳｉＮｘダイオードなど
が形成される。対向電極基板６は、同じくガラス、石英
などからなる透明絶縁基板１１上に、表示電極基板５の
各絵素電極９を対向させて赤、緑、青の各色光の透過率
の高いカラーフィルタ１２を形成し、その上に対向電極
１３を形成し、さらにその上に配向膜１０ｂを形成し°
ζ構成されている。
−３ｉ ＴＦＴ、ａ−３ｉ ＰＩＮダイオード、Ｔ
ａ２０５ ＭＩＭダイオード、ＳｉＮｘダイオードなど
が形成される。対向電極基板６は、同じくガラス、石英
などからなる透明絶縁基板１１上に、表示電極基板５の
各絵素電極９を対向させて赤、緑、青の各色光の透過率
の高いカラーフィルタ１２を形成し、その上に対向電極
１３を形成し、さらにその上に配向膜１０ｂを形成し°
ζ構成されている。
上記絵素電極９および対向電極１３はツィステッドネマ
ティック液晶１７に電圧を印加するための透明電極であ
ってＩｒ５ｘＯ３系の材料によって形成され、これらの
電極間には電圧印加を行う駆動回路１４が接続されてい
る。
ティック液晶１７に電圧を印加するための透明電極であ
ってＩｒ５ｘＯ３系の材料によって形成され、これらの
電極間には電圧印加を行う駆動回路１４が接続されてい
る。
表示電極基板５および対向電極基板６に形成された配向
１１１１０ａ、１０ｂは、ツィステッドネマティック液
晶層７の液晶分子を捩るための配向を設定するもので、
ラビング処理を施したポリイミド膜などによって形成さ
れている。これら配向膜１０ａ、１０ｂによって、ツィ
ステッドネマティック液晶層７の液晶分子の長軸は、表
示電極基板５・対向電極基板６間で６０°〜１２ｏ°の
範囲に捩られるが、良好な表示コントラストを得る上で
このツイスト角は９０” とするのが好適である。ここ
では、ツィステッドネマティック液晶層７の層厚ｄは４
．５μｍとされている。
１１１１０ａ、１０ｂは、ツィステッドネマティック液
晶層７の液晶分子を捩るための配向を設定するもので、
ラビング処理を施したポリイミド膜などによって形成さ
れている。これら配向膜１０ａ、１０ｂによって、ツィ
ステッドネマティック液晶層７の液晶分子の長軸は、表
示電極基板５・対向電極基板６間で６０°〜１２ｏ°の
範囲に捩られるが、良好な表示コントラストを得る上で
このツイスト角は９０” とするのが好適である。ここ
では、ツィステッドネマティック液晶層７の層厚ｄは４
．５μｍとされている。
対向電極基板６上のカラーフィルタ１２は、ゼラチンを
染色したり、電着法やカラーインク印刷などの方法を用
いて形成することができるが、ここでは厚みが約１μｍ
のゼラチンをフォトリソグラフィ法によってパターン形
成し、これを３原色の各染色で染色した凸版印刷製のフ
ィルタが用いられている。
染色したり、電着法やカラーインク印刷などの方法を用
いて形成することができるが、ここでは厚みが約１μｍ
のゼラチンをフォトリソグラフィ法によってパターン形
成し、これを３原色の各染色で染色した凸版印刷製のフ
ィルタが用いられている。
上記ツィステッドネマティック液晶層７はエボキシ樹脂
からなるシール１５によって封止され、また、このシー
ル１５によってツィステッドネマティック液晶層７の層
厚ｄが一定に保たれている。
からなるシール１５によって封止され、また、このシー
ル１５によってツィステッドネマティック液晶層７の層
厚ｄが一定に保たれている。
上記表示用液晶セル１の片面側には、この液晶セル１で
生じた旋光分散効果を補償するための光学的補償用液晶
セル２が重ねられている。この光学的補償用液晶セル２
は、表示用液晶セル１のツィステッドネマティック液晶
層７と同じリタデーションΔｎ−ｄを有し、かつ捩れ方
向が逆方向のツイスト構造を持つ液晶層からなり、表示
用液晶セル１と光学的補償用液晶セル２の互いに最も近
接した各液晶分子の長軸方向が直交するように配置され
ている。
生じた旋光分散効果を補償するための光学的補償用液晶
セル２が重ねられている。この光学的補償用液晶セル２
は、表示用液晶セル１のツィステッドネマティック液晶
層７と同じリタデーションΔｎ−ｄを有し、かつ捩れ方
向が逆方向のツイスト構造を持つ液晶層からなり、表示
用液晶セル１と光学的補償用液晶セル２の互いに最も近
接した各液晶分子の長軸方向が直交するように配置され
ている。
光学的補償用液晶セル２の液晶としては、ネマティック
液晶、コレステリック液晶、スメクテイツク液晶を用い
ることができるが、ここではメルク社製ＺＬＩ−３０２
１−０００型ネマテイツク液晶（複屈折率Δｎ＝０．０
９．液晶層厚ｄ＝４５μｍ）が用いられている。
液晶、コレステリック液晶、スメクテイツク液晶を用い
ることができるが、ここではメルク社製ＺＬＩ−３０２
１−０００型ネマテイツク液晶（複屈折率Δｎ＝０．０
９．液晶層厚ｄ＝４５μｍ）が用いられている。
表示用液晶セル１の光学的補償用液晶セル２が重ねられ
る表面とは反対側の表面には、第１の偏光フィルタ３が
重ねられている。この偏光フィルタ３は、その偏光軸が
これに最も近接した表示用液晶セル１の液晶分子の長軸
方向と平行となるように配置さ・れている、また、光学
的補償用液晶セル２の表示用液晶セル１が重すられる表
面とは反対側の表面には、第２の偏光フィルタ４が重ね
られている。この偏光フィルタ４は、その偏光軸がこれ
に最も近接した光学的補償用液晶セル２の液晶分子の長
軸方向と平行となるように配置されている。
る表面とは反対側の表面には、第１の偏光フィルタ３が
重ねられている。この偏光フィルタ３は、その偏光軸が
これに最も近接した表示用液晶セル１の液晶分子の長軸
方向と平行となるように配置さ・れている、また、光学
的補償用液晶セル２の表示用液晶セル１が重すられる表
面とは反対側の表面には、第２の偏光フィルタ４が重ね
られている。この偏光フィルタ４は、その偏光軸がこれ
に最も近接した光学的補償用液晶セル２の液晶分子の長
軸方向と平行となるように配置されている。
偏光フィルタ３．４の偏光軸は相互に約９０”だけずれ
ている、上記第１．第２の偏光フィルタ３．４としては
ヨーソ系、ポリエン系の偏光フィルタが好適であり、こ
こでは王立電機製のものが用いられている。
ている、上記第１．第２の偏光フィルタ３．４としては
ヨーソ系、ポリエン系の偏光フィルタが好適であり、こ
こでは王立電機製のものが用いられている。
第２図は上記液晶表示装置の光透過動作を模式的に示し
た説明図であり、第３図はその液晶表示装置における光
透過率と印加電圧との関係（波長λ−４５０ｎｍの場合
）を示す特性図である。
た説明図であり、第３図はその液晶表示装置における光
透過率と印加電圧との関係（波長λ−４５０ｎｍの場合
）を示す特性図である。
次に第２図を参照して、上記液晶表示装置の動作につい
て説明する。
て説明する。
駆動回路１４によって表示用液晶セル１の選択された部
分つまり絵素電極９と対向電極１３とで挟まれるツィス
テッドネマティック液晶層７の部分に電圧が印加される
と、その液晶層７の部分ではツイスト状態が解かれる。
分つまり絵素電極９と対向電極１３とで挟まれるツィス
テッドネマティック液晶層７の部分に電圧が印加される
と、その液晶層７の部分ではツイスト状態が解かれる。
この場合には、第２図・（１）に示されるように第１の
偏光フィルタ３側から入射される光は、表示用液晶セル
１を通過する８表示用液晶セル１を通過した光は、光学
的補償用液晶セルに入射される。光学的補償用液晶セル
に入射された光は、９０°だけ捩られる。したがって表
示用液晶セル１および光学的補償用液晶セル２を通過し
た光は、９０°だけ旋光されたことになる。
偏光フィルタ３側から入射される光は、表示用液晶セル
１を通過する８表示用液晶セル１を通過した光は、光学
的補償用液晶セルに入射される。光学的補償用液晶セル
に入射された光は、９０°だけ捩られる。したがって表
示用液晶セル１および光学的補償用液晶セル２を通過し
た光は、９０°だけ旋光されたことになる。
第１の偏光フィルタ３の偏光軸と第２の偏光フィルタ４
の偏光軸とは９０゛だけずらして設定されているので、
光学的補償用液晶セル２を透過した光は、第２の偏光フ
ィルタ４を通過する。このようにして選択された絵素部
分を光が通過し、その絵素部分に設けられたカラーフィ
ルタ１２の色が表示される。
の偏光軸とは９０゛だけずらして設定されているので、
光学的補償用液晶セル２を透過した光は、第２の偏光フ
ィルタ４を通過する。このようにして選択された絵素部
分を光が通過し、その絵素部分に設けられたカラーフィ
ルタ１２の色が表示される。
また表示用液晶セルのツィステッドネマティック液晶層
７のうち、電圧が印加されない絵素部分では、液晶のツ
イスト状態が保たれている。
７のうち、電圧が印加されない絵素部分では、液晶のツ
イスト状態が保たれている。
この場合には、第２図（２）に示されるように第１の偏
光フィルタ３側から入射される光は、ツィステッドネマ
ティック液晶層７を旋光されながら透過する。このとき
透過光は９０°だけ捩られるとともに液晶層７の複屈折
性に起因して楕円閘光され、正常光と異常光とに分離さ
れる。このとき表示用液晶セル１と光学的補償用液晶セ
ル２の互いに最も近接した各液晶分子の長軸方向は直交
した状態にあるので、表示用液晶セル１を通過した正常
光は光学的補償用液晶セル２に異常光として入射され、
表示用液晶セル１を通過した異常光は光学的補償用液晶
セル２に正常光として入射される。
光フィルタ３側から入射される光は、ツィステッドネマ
ティック液晶層７を旋光されながら透過する。このとき
透過光は９０°だけ捩られるとともに液晶層７の複屈折
性に起因して楕円閘光され、正常光と異常光とに分離さ
れる。このとき表示用液晶セル１と光学的補償用液晶セ
ル２の互いに最も近接した各液晶分子の長軸方向は直交
した状態にあるので、表示用液晶セル１を通過した正常
光は光学的補償用液晶セル２に異常光として入射され、
表示用液晶セル１を通過した異常光は光学的補償用液晶
セル２に正常光として入射される。
光学的補償用液晶セル２によって入射された光は、表示
用液晶セル１とは逆方向に９０°だけ捩られるとともに
、楕円偏光は直線偏光に変換される。したがって、表示
用液晶セル１において９０゜捩られて楕円偏光された光
は、光学的補償用液晶セル２によって逆に９０°捩られ
て直線偏光に変換される。さらに、第１の偏光フィルタ
３の偏光軸と第２の偏光フィルタ４の漏光軸とは９０°
ずれて設定されているので、このようにして光学的補償
用液晶セル２を通過した光は、第２の偏光フィルタ４に
よって遮断される。しかも光学的補償用液晶セル２によ
って直線偏光に変換された光は、第２の偏光フィルタ４
から光漏れをすることがなく、着色現象のない黒表示を
行うことができる。
用液晶セル１とは逆方向に９０°だけ捩られるとともに
、楕円偏光は直線偏光に変換される。したがって、表示
用液晶セル１において９０゜捩られて楕円偏光された光
は、光学的補償用液晶セル２によって逆に９０°捩られ
て直線偏光に変換される。さらに、第１の偏光フィルタ
３の偏光軸と第２の偏光フィルタ４の漏光軸とは９０°
ずれて設定されているので、このようにして光学的補償
用液晶セル２を通過した光は、第２の偏光フィルタ４に
よって遮断される。しかも光学的補償用液晶セル２によ
って直線偏光に変換された光は、第２の偏光フィルタ４
から光漏れをすることがなく、着色現象のない黒表示を
行うことができる。
このようにしてノーマリブラック方式の表示において着
色現象のない黒表示に基づいた表示画像が得られ、その
コントラストを高めることができ、したがって表示品質
を向上することができる。
色現象のない黒表示に基づいた表示画像が得られ、その
コントラストを高めることができ、したがって表示品質
を向上することができる。
第３図に示すように、この場合の光透過率と印加電圧の
関係において、低電圧域（しきい値電圧以下）における
光透過率が著しく低下しており、このことから高い表示
コントラストが得られることがわかる。第３図において
、θは液晶セルの表面の法線方向からの視角を示してお
り、それぞれの視角θ＝０°、１５°、３０°、４５°
に対する各特性は、それぞれ高い表示コントラストが得
られることを示している。
関係において、低電圧域（しきい値電圧以下）における
光透過率が著しく低下しており、このことから高い表示
コントラストが得られることがわかる。第３図において
、θは液晶セルの表面の法線方向からの視角を示してお
り、それぞれの視角θ＝０°、１５°、３０°、４５°
に対する各特性は、それぞれ高い表示コントラストが得
られることを示している。
第４図は本発明の一実施例である液晶表示装置における
光透過率と印加電圧との関係く波長λ＝４５ Ｏｒｌｍ
の場合）を示す特性図である。
光透過率と印加電圧との関係く波長λ＝４５ Ｏｒｌｍ
の場合）を示す特性図である。
この実施例の液晶表示装置は、上述した実施例において
、表示用液晶セル１と光学的補償用液晶セル２の間の互
いに最も近接した各液晶分子の長軸の方向が直交する配
置したけれども、一定の条件を満たせばこれら各液晶分
子の長軸の方向が互いに平行になるように配置すること
ができる。この場合には、第１の偏光フィルタ３の偏光
軸が、これに近接した表示用液晶セル１の液晶分子の長
軸の方向と直交するように配置した点が前述した実施例
とは異なる。また、表示用液晶セル１のツィステッドネ
マティック液晶層７と光学的補償用液晶セル２の液晶層
とは同一リタデージョンを有し、その値は０．３６μｍ
〜０，５５μｍの範囲（望ましくは０．４９５μｍ）に
設定されている。
、表示用液晶セル１と光学的補償用液晶セル２の間の互
いに最も近接した各液晶分子の長軸の方向が直交する配
置したけれども、一定の条件を満たせばこれら各液晶分
子の長軸の方向が互いに平行になるように配置すること
ができる。この場合には、第１の偏光フィルタ３の偏光
軸が、これに近接した表示用液晶セル１の液晶分子の長
軸の方向と直交するように配置した点が前述した実施例
とは異なる。また、表示用液晶セル１のツィステッドネ
マティック液晶層７と光学的補償用液晶セル２の液晶層
とは同一リタデージョンを有し、その値は０．３６μｍ
〜０，５５μｍの範囲（望ましくは０．４９５μｍ）に
設定されている。
ここでは、その液晶としてメルク社製ＺＬＩ−３０９２
−０００（複屈折率Δｎ＝０．１１、液晶層厚ｄ＝４．
５μｍ）が用いられる。そのほかの構成および動作は上
述した実施例と同様であるので、それらについての説明
はここでは省略する。
−０００（複屈折率Δｎ＝０．１１、液晶層厚ｄ＝４．
５μｍ）が用いられる。そのほかの構成および動作は上
述した実施例と同様であるので、それらについての説明
はここでは省略する。
第４図に示すように、この場合の光透過率と印加電圧の
関係においても、低電圧域（しきい値電圧以下）におけ
る光透過率が著しく低下しており、このことから高い表
示コントラストが得られることがわかる。θが液晶セル
の表面の法線方向からの視角を示すことは第３図の場合
と同様であり、この場合にもそれぞれの視角θ＝Ｏ”
１５゜３０°、４５°に対する各特性は、それぞれ高
い表示コントラストが得られることを示している。
関係においても、低電圧域（しきい値電圧以下）におけ
る光透過率が著しく低下しており、このことから高い表
示コントラストが得られることがわかる。θが液晶セル
の表面の法線方向からの視角を示すことは第３図の場合
と同様であり、この場合にもそれぞれの視角θ＝Ｏ”
１５゜３０°、４５°に対する各特性は、それぞれ高
い表示コントラストが得られることを示している。
上記実施例の液晶表示装置では上述した特性が得られる
ので、次のような利点が生じる。
ので、次のような利点が生じる。
（１）表示コントラストの視角依存性が少ない低すタデ
ーション（Δｎ−ｄ＜１μｍ）の表示素子として利用で
きる。また、このことは高速応答に有利な薄い表示素子
を得る上でも有利である（応答時間τは立上り・立下り
ともτｏｃ ｄ ”の関係を持つため）。
ーション（Δｎ−ｄ＜１μｍ）の表示素子として利用で
きる。また、このことは高速応答に有利な薄い表示素子
を得る上でも有利である（応答時間τは立上り・立下り
ともτｏｃ ｄ ”の関係を持つため）。
（２）低すタデーション表示素子でも、黒色表示時の着
色がなく色再現性が良い。
色がなく色再現性が良い。
（３）ノーマリブラック方式による表示が行われるので
、表示電極基板５での欠陥が目立たない。
、表示電極基板５での欠陥が目立たない。
（４）ノーマリブラック方式による表示によって、５０
：１以上の高い表示コントラストを得ることができる。
：１以上の高い表示コントラストを得ることができる。
（５）安価な３原色カラーフィルタ１２を使用できる。
なお、上記各実施例では、第１の偏光フィルタ３側から
光を入射させる場合について説明したが、第２の偏光フ
ィルタ４側から光を入射しても、結果は同様である。
光を入射させる場合について説明したが、第２の偏光フ
ィルタ４側から光を入射しても、結果は同様である。
発明の効果
以上のように本発明に従えば、駆動用信号を印加してい
ない場合において表示用液晶素子を透過する光を完全に
遮断することができるので、いわゆるコントラストを高
めて表示品質を向上することができる。
ない場合において表示用液晶素子を透過する光を完全に
遮断することができるので、いわゆるコントラストを高
めて表示品質を向上することができる。
第１図は本発明の一実施例である液晶表示装置の概略的
な構成を示す分解断面図、第２図はその液晶表示装置の
動作を示す模式図、第３図はその液晶表示装置の光透過
率と印加電圧との関係を示す特性図、第４図はその液晶
表示装置の光透過率と印加電圧との関係を示す特性図で
ある。 １・・・表示用液晶セル、２・・・光学的補償用液晶セ
ル、３・・・第１の偏光フィルタ、４・・・第２の偏光
フィルタ、７・・・ツィステッドネマティック液晶層代
理人 弁理士 西教 圭一部 第 図 印加を圧（Ｖ）
な構成を示す分解断面図、第２図はその液晶表示装置の
動作を示す模式図、第３図はその液晶表示装置の光透過
率と印加電圧との関係を示す特性図、第４図はその液晶
表示装置の光透過率と印加電圧との関係を示す特性図で
ある。 １・・・表示用液晶セル、２・・・光学的補償用液晶セ
ル、３・・・第１の偏光フィルタ、４・・・第２の偏光
フィルタ、７・・・ツィステッドネマティック液晶層代
理人 弁理士 西教 圭一部 第 図 印加を圧（Ｖ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 透光性電極がそれぞれ形成された一対の透光性基板間に
液晶層を介在して構成される表示用液晶素子と、 表示用液晶素子の液晶層のツイスト方向と逆方向のツイ
スト方向を有する液晶層を一対の透光性基板で挟んで構
成される光学的補償用液晶素子と、上記表示用液晶素子
と光学的補償用液晶素子との反対側表面にそれぞれ配置
される偏光部材とを含み、 上記各偏光部材の偏光方向と、表示用液晶素子および光
学的補償用液晶素子の配向方向と、各液晶層のツイスト
の程度とは、表示用液晶素子の電極間に駆動用信号を印
加していない状態では、光が遮断される態様に選ばれる
ことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304957A JPH02149822A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 液晶表示装置 |
| EP19890312479 EP0371797A3 (en) | 1988-11-30 | 1989-11-30 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304957A JPH02149822A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149822A true JPH02149822A (ja) | 1990-06-08 |
Family
ID=17939351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63304957A Pending JPH02149822A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0371797A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02149822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6561756B2 (en) | 2000-09-19 | 2003-05-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Water pump |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992017813A1 (de) * | 1991-04-03 | 1992-10-15 | MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektrooptisches system |
| NL9001142A (nl) * | 1990-05-16 | 1991-12-16 | Philips Nv | Weergeefinrichting. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4443065A (en) * | 1980-12-09 | 1984-04-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Interference color compensation double layered twisted nematic display |
| US4408839A (en) * | 1981-04-01 | 1983-10-11 | Hughes Aircraft Company | Twisted nematic liquid light valve with birefringence compensation |
| KR960007791B1 (ko) * | 1987-12-10 | 1996-06-12 | 세이꼬 엡슨 가부시끼가이샤 | 전기 광학 소자 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63304957A patent/JPH02149822A/ja active Pending
-
1989
- 1989-11-30 EP EP19890312479 patent/EP0371797A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6561756B2 (en) | 2000-09-19 | 2003-05-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Water pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0371797A2 (en) | 1990-06-06 |
| EP0371797A3 (en) | 1990-12-19 |
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