JPH02238434A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH02238434A
JPH02238434A JP5881789A JP5881789A JPH02238434A JP H02238434 A JPH02238434 A JP H02238434A JP 5881789 A JP5881789 A JP 5881789A JP 5881789 A JP5881789 A JP 5881789A JP H02238434 A JPH02238434 A JP H02238434A
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JP
Japan
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liquid crystal
angle
retardation
polarizing plate
stn
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Pending
Application number
JP5881789A
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English (en)
Inventor
Yumi Yoshimura
吉村 由美
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明はパーソナルコンピュータやワードプロセッサ
などのOA機器に使用されろ液晶表示装置に関し、さら
に詳しくはねじれ配向された液晶分子のツイスト角が9
0゜より大きいスーパーツイステッドネマチック液晶(
以下STN液晶と記す)を用いた白黒表示可能な液晶表
示装置(以下LCDと記す)に関するものである。
(口)従来の技術 従来この種のSTN液晶を用いたLCDには、2層セル
構造によって色補正を行う2層型STNと、1層セル構
造ではあるが、液晶に色素を添加し、色補正を行うゲス
トーホスト型の2方式がある。
前者のものは、第3図に示すように、液晶層を2層有し
、バックライト光源2l上の下側偏光板22を介して順
次、1層目下基板23、第1液晶層24、l層目上基板
25が配設されてなる第1セルと、その上に順次2層目
下基板26、第2液晶層27、2層目上基板28が配設
されてなる第2セルと、上側偏光板29とから構成され
、それによって第1セルで生じた着色光を第2セルで色
補正し、無彩色化するようにしたものである。
これに対して後者のものは、第4図に示すように、バッ
クライト光源31上の下側偏光板32を介して、順次、
下基板33、液晶層34、上基板35が配設されてなる
セルと、上側偏光板36とから構成され、液晶層34中
に緑色、青色、赤色を各々吸収する2色性色素を総量が
2.(ht%〜301t%の範囲内にあるように添加す
ることにより色補正を行うようにしたものである。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし2層型STNを用いる場合、液晶層が2層あるた
め、LCDの厚みが厚くなりtl型のらのより重量か増
大するおそれがある。
また、ゲスト・ホスト型STNを用いると、上記色素の
混入されない1層型のものより応答速度が遅くなり、白
色表示の際に表示画面が暗くなる傾向を有するとともに
イエローグリーンに着色するおそれがある。
本発明は2層型STNを用いた場合より軽量化が可能で
、かつゲストーホスト型S T Nを用いた場合より明
るく、鮮明な白/黒表示が可能なLCDを提供すること
を目的とするものである。
(二)課題を解決するための手段 この発明は、対向して配設された一対の第1.第2ガラ
ス基板と、これらガラス基板に挟持されスーパーツイス
テッドネマチック液晶からなる液晶層と、上記第1およ
び第2ガラス基板に対して上記液晶層が位置する側とは
それぞれ反対側に面接して配設された第1および第2偏
光板と、上記第1ガラス基板に面接する第1偏光板に対
して上記液晶層が位置する側とは反対側に配設されたバ
ックライトと、上記第2偏光阪および第2ガラス基板間
に介挿され、上記バックライトからの照射によって上記
液晶層で生じる着色先の色補償をおこなうための位相差
板とを備え、 上記スーパーツイステッドネマチック液晶は、その液晶
ツイスト角φが 230°≦φ≦260゜で、 かつ該液晶の屈折率異方性Δロと上記液晶層の厚さdと
の積が 0.80μm≦dXΔn≦0.95μmに設定されてな
り、その条件下で、 ■上記位相差板は、そのレタデージョンRが530nm
< R < 600nmで、かつ位相差板光袖と第2ガ
ラス基板における液晶配同軸とのなす角度θが +70°<θ<+110’  (左旋性液品の場合)1
10°<θ<−70”  (右旋性液晶の場合)に設定
されてなり、 ■上記第1,第2偏光板は、第2ガラス基板におけろ液
晶配向軸および第2偏光板におけろ吸収軸のなす角度β
と第1ガラス基板における液晶配向軸および第1偏光板
における吸収軸のなす角度γとの和が −35゜くβ+γ<+35゜に設定されてなり、■バッ
クライトは、その発光スペクトルがその色度の成分をそ
れぞれX,Yとしたときに、0.34< X < 0.
36 0.38< Y < 0.40 に設定されてなる ことを特徴とする液晶表示装置である。
すなわち本発明は、バックライトからの照射によってS
TNで生ずる着色光を、位相差板(例えば、延伸有機フ
ィルム)を使用し、かつバックライトの発光スペクトル
を調整することにより色補正するものである。
この際、ツイスト角φが230゜くφ<260゜のST
Nに対し、−35°≦β+γ≦+35°.±70°≦θ
≦±110゜に設定する。この場合、位相差板のリタデ
ーションRとSTNのd−Δnは530nm< R <
600nm.0.80μm≦d−Δn≦0.95μm+
の範囲内にある。さらに、バックライトの発光スペクト
ルは0.34< X <0.36, 0.38< Y 
<0.40と設定する。
この発明における位相差板としては、高分子化合物のポ
リカーボネートやポリビニルアルコール等を延伸するこ
とにより好ましくは50〜200μmの厚みに作成され
たー軸性を有する延伸有機フィルムが挙げられる。位相
差板のレターデーシジンR,は延仲有機フィルムによっ
て定義され、R,の値は縦方向と鵠方向の引き伸ばす割
合(延伸率)の差によって制御される。この際、R,は
5:{Onm<R . < 600nmが好ましく、R
 . = 570nmがより好ましい。
この発明におけるスーパーツイステッドネマチック(S
TN)m品としては、シクロヘキサン系、エステル系、
ビフェニール系およびピリジミン系液晶等の周知のネマ
チック液晶の中にカイラル剤が添加されたものが挙げら
れ、それによって液晶分子の分子軸が2300から26
0°、好ましくは240@の・角度に上・下ガラス基板
の間でねじられたものが使用される。この際コレステッ
リクノナノエートが代表的な左旋性カイラルドーパント
として使用され、これをセル厚7.5μIの液晶セルに
対し、ネマチック液晶中に1.4wt%からl.8wt
%の範囲内に添加することにより液晶ツイスト角φを2
30゜〈φ< 260’に制御できる。
そして、STNのレターデーションR,はセル厚dとネ
マチック液晶の屈折率異方性Δnとの積dXΔnによっ
て定義され、各ネマチック液晶の有する屈折率異方性は
異なるから、R,は使用する各ネマチック液晶に対応し
て変化する。この際、0.80μm≦d×Δn≦0.9
5μmが好ましく、dXΔn= 0.92μmがより好
ましい。
(ホ)作用 スーパーツイスト型液晶表示素子(STN LC)と、
位相差板とを組み合わせた液晶表示素子において、ST
Nとしてツイスト角が230°〜260゜のものを使用
し、d・Δn(セル厚X屈折率異方性)が0.80μm
≦d・Δn≦0,95μIのSTHに対し、偏光板、位
相差板およびバックライトの発光スペクトルにおいて、 ■位相差板レタデーションRを、53QnIi< R 
< 6QOnm設定角度θを +70°<θ<+Ho’
. −110”<θ<−70’■偏光板設定角度を −
35゜くβ+γ<+35゜■バックライトの発光スペク
トルをその色成分X,Yそれぞれを 0.:14< X <0.36, 0.38< Y <
0.40に設定したことから、2層型STNを用いたL
CDよりも軽量化かつ薄型化できるととらに、ゲスト・
ホスト型S T Nを用いたLCDよりらイエローグリ
ーンに着色するのを防止してSTNで生じる着色光の色
補償を向上でき、これにより白色表示の場合に表示画面
を明るくでき、良好な白黒表示を得ることができる。
(へ)実施例 以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発明
は以下の実施例に限定されるものではない。
第1図はドブトマトリクス型LCDを示し、第2図はL
CDにおける各所定角を説明するための図である。
第1図において、1.2は対向して配設された一対の下
側および上側ガラス基板で、シール材(図示せず)を介
してこれら2枚が貼り合わされている。ガラス基板1.
2の内側表面にはそれぞれたとえばITO膜(透明導電
膜)からなる透明電極(図示せず)が形成されており、
それぞれの透明電1を被覆するようにそれぞれのガラス
基板1.2にはラビング処理された配向膜(図示仕ず)
が貼設されている。それぞれの配向膜上の配向軸lλ.
2aのなす液晶ツイスト角度φは230゜〜26o゜の
範囲に設定するが本実施例では以後に述べるネマチック
液晶に左旋性カイラルドーパントであるコレステリック
ノナノエートを1.6wt%添加し、240゜ツイスト
を得ている。すなわち、STN液晶層3は、ガラス基板
1.2間の空間に充填された上記ネマチック液晶と、こ
れに添加されたカイラル剤とからなり、それによって上
記配向軸1a,2aに規定されて螺旋上にツイスト配向
されろSTN液晶が封入されてなるものである。本実施
例に用いたSTN液晶は転移点(Tl11)が85℃で
、−25℃〜60℃で保存が可能であり、室温における
屈折率異方性Δnが0. 12:{である液晶材科であ
る。また、この実施例においては、液晶層3の厚みdを
7、5μ―とするので、屈折率異方性Δnと液晶層の厚
みdとの積ΔnXdは0.92μmに設定されろもので
ある。
4は位相差板で、これは公知の方法で100μmの厚み
に延伸されたポリカーホネートの一軸性高分子フィルム
である。これは、ガラス基板2の外側上面に配設され、
厚みに応じてレタデーシジンRが設定される。
すなわち、本発明では530nm< R < 6QOn
mの範囲にあるものが好ましく、最適設定角度θにする
ものであり、この実施例では570r+a+のレタデー
ションを有するものである。
その設定角度θは、位相差吸光袖(延伸方向)4aと上
側ガラス基板における液晶配向軸2aとのなす角度であ
り、これは左旋性液晶の場合+70°<θ< + 11
0”が好ましく、右旋性液晶では−110゜〈θ<−7
0°が好ましい。この実施例ではθ=l05゜に設定し
た。
また、位相差板4の上面およびガラス基板lの下面には
それぞれ偏光板5.6が配設される。偏光板は単体透過
率42%、偏光度99.99%のらのを使用している。
この際、上側ガラス基板2における液晶配向軸2aおよ
び上側偏光板5における吸収軸5aのなす角度βと、下
側ガラス基板1における液晶配向軸1aおよび下側偏光
板6における吸収軸6aのなす角度γとの和β+γは、
− 35’ <β+γく+35゜に設定されるのが好ま
しく、この実施例ではβ=+60”, 7=−30゜に
設定し、β+7=30”とした。
一方、7はバックライトとしての冷陰極蛍光灯であり、
これはその発光スペクトルがX成分を0.34< X 
< 0.36ニ、Y成分を0.3111< Y < 0
.40に設定されるのが好ましく、この実施例ではX=
0.3448、Y =0.390Lのものを使用した。
以上の構成において、l/200デューティで、LCD
を駆動した場合、STNで生ずる着色光を完全に色補正
することができ、装置の真上方向での点灯時のコントラ
ストが充分に得られ背景の黒さも充分であり、良好な白
/黒表示を得ることができる。
(ト)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、スーパーツイスト型液
晶表示素子(STN LC)と、位相差板とを組み合わ
せた液晶表示素子において、STNとしてツイスト角が
230゜〜260°のらのを使用し、d・八〇(セル厚
×屈折率異方性)が0.80μm≦d・Δn≦0.95
μ1のSTNに対し、偏光板、位相差板およびバックラ
イトの発光スペクトルにおいて、■位相差板レタデーシ
ョンRを、53(lnm< R < 6(lQnm設定
角度θを +70゜<θ<+110゜. −110’<
θ<−70゜■偏光板設定角度を −35゜くβ十γ<
+35゜■バックライトの発光スペクトルをその色成分
X.Yそれぞれを 0.34< X <0.36, 0.38< Y <0
.40に設定したことから、STNで生じる着色光の色
補償を向上でき、2層型STNを使用したLCDよりも
軽量化かつ薄型化できるととらに、またゲストーホスト
型STNを使用したLCDよりもイエローグリーンに着
色するのを防止してS T Nで生ずる着色光の色補償
を向上でき、応答速度が速く、かつ明るく、鮮明な白/
黒表示を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第2図
は上記実施例における各所定角度を説明するための説明
図、第3図および第4図はそれぞれ従来゛例を示す構成
説明図である。 l・・・・・・下側ガラス基板、 2・・・・・・上側ガラス基板、 3・・・・・・スーパーツイステッドネマチッ4・・・
・・位相差板、5・・−・・・上側偏光板、6・・・・
・・下側偏光板、7・・・・・・パックライク夜晶履、 ト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、対向して配設された一対の第1、第2ガラス基板と
    、これらガラス基板に挟持されスーパーツイステッドネ
    マチック液晶からなる液晶層と、上記第1および第2ガ
    ラス基板に対して上記液晶層が位置する側とはそれぞれ
    反対側に面接して配設された第1および第2偏光板と、
    上記第1ガラス基板に面接する第1偏光板に対して上記
    液晶層が位置する側とは反対側に配設されたバックライ
    トと、上記第2偏光板および第2ガラス基板間に介挿さ
    れ、上記バックライトからの照射によって上記液晶層で
    生じる着色光の色補償をおこなうための位相差板とを備
    え、 上記スーパーツイステッドネマチック液晶は、その液晶
    ツイスト角φが 230°≦φ≦260°で、 かつ該液晶の屈折率異方性Δnと上記液晶層の厚さdと
    の積が 0.80μm≦d×Δn≦0.95μm に設定されてなり、その条件下で、 (1)上記位相差板は、そのレタデージョンRが530
    nm<R<600nmで、 かつ位相差板光軸と第2ガラス基板における液晶配向軸
    とのなす角度θが +70°<θ<+110°(左旋性液晶の場合)−11
    0°<θ<−70°(右旋性液晶の場合)に設定されて
    なり、 (2)上記第1、第2偏光板は、第2ガラス基板におけ
    る液晶配向軸および第2偏光板における吸収軸のなす角
    度βと第1ガラス基板における液晶配向軸および第1偏
    光板における吸収軸のなす角度γとの和が −35°<β+γ<+35°に設定されてなり、(3)
    バックライトは、その発光スペクトルがその色度の成分
    をそれぞれX、Yとしたときに、0.34<X<0.3
    6 0.38<Y<0.40 に設定されてなる ことを特徴とする液晶表示装置。
JP5881789A 1989-03-10 1989-03-10 液晶表示装置 Pending JPH02238434A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138930A (ja) * 1984-04-04 1986-02-25 Citizen Watch Co Ltd カラ−液晶表示パネル
JPS64519A (en) * 1986-05-19 1989-01-05 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device
JPS6423224A (en) * 1987-07-20 1989-01-25 Hitachi Ltd Liquid crystal display device

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