JPH03146925A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH03146925A JPH03146925A JP1286518A JP28651889A JPH03146925A JP H03146925 A JPH03146925 A JP H03146925A JP 1286518 A JP1286518 A JP 1286518A JP 28651889 A JP28651889 A JP 28651889A JP H03146925 A JPH03146925 A JP H03146925A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display
- retardation
- display area
- display device
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- Pending
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
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
本発明は位相差板を組合せた液晶表示装置に関するもの
であり、たとえばいわゆるネガ形液晶表示装置に好適に
実施されるものである。
であり、たとえばいわゆるネガ形液晶表示装置に好適に
実施されるものである。
−
従来の技術
液晶表示装置の表示領域の大形化および表示画素数の増
大に伴い、表示と非表示とのコントラスト比（電圧印加
時と非印加時との対面積あたりの透過光量の比）に優れ
るスーパーツイステツドネマティッ、り（以下、ＳＴＮ
と略称する）モードの表示装置が使用されるようになっ
てきている。
大に伴い、表示と非表示とのコントラスト比（電圧印加
時と非印加時との対面積あたりの透過光量の比）に優れ
るスーパーツイステツドネマティッ、り（以下、ＳＴＮ
と略称する）モードの表示装置が使用されるようになっ
てきている。
ＳＴＮモードの液晶表示装置においては、液晶層におけ
る液晶分子のツイスト角は、１８０〜２７０度に設定さ
れ、印加電圧のしきい値付近における光透過率の変化が
急峻である。したがって、透明電極の数を多くして、高
時分割駆動を行う場合にも高いコントラスト比を得るこ
とができる。
る液晶分子のツイスト角は、１８０〜２７０度に設定さ
れ、印加電圧のしきい値付近における光透過率の変化が
急峻である。したがって、透明電極の数を多くして、高
時分割駆動を行う場合にも高いコントラスト比を得るこ
とができる。
第５図は、典型的な先行技術のＳＴＮモードの液晶表示
装置の断面図である。
装置の断面図である。
液晶表示装置は、一対のガラス基板１．２の対向する面
にそれぞれＩＴＯ（インジウム酸化錫）膜から成る透光
性電極３，４がパターン形式され、その表面に配向Ｍ５
，６が被覆されている。これらのガラス基板１．２は、
シール樹脂を介して貼＝２＝ 合わされ、液晶層１１が封入される。
にそれぞれＩＴＯ（インジウム酸化錫）膜から成る透光
性電極３，４がパターン形式され、その表面に配向Ｍ５
，６が被覆されている。これらのガラス基板１．２は、
シール樹脂を介して貼＝２＝ 合わされ、液晶層１１が封入される。
この液晶表示装置においては、非表示状態すなわち電圧
が印加されていないときに、液晶層における複屈折効果
に起因して、液晶表示素子は黄色または緑色の色調の背
景色を呈するという問題がある。
が印加されていないときに、液晶層における複屈折効果
に起因して、液晶表示素子は黄色または緑色の色調の背
景色を呈するという問題がある。
液晶層１１における複屈折性を表すリターデションＲは
、次式のように表すことができる。
、次式のように表すことができる。
Ｒ＝ｄ・Δｎ ・・・（１）ここで、ｄ
は液晶層厚、Δｎは液晶層における正常光の屈折率と異
常光の屈折率との差であり、液晶材料の種類に依存する
。
は液晶層厚、Δｎは液晶層における正常光の屈折率と異
常光の屈折率との差であり、液晶材料の種類に依存する
。
液晶分子は通常、剛直棒状部分を有する有機分子であり
、方向性をもって配列されるため、液晶層は光学的異方
性を示す。すなわち、液晶層における屈折率は異方性を
有しており、複屈折効果によって、入射された光線は正
常光と異常光とに別れる。したがって、液晶層に直線偏
光が入射されても、液晶層において正常光に対する屈折
率と異常光に対する屈折率とが異なるために、正常光と
異常光との間に位相差を生じ、出射される光は楕円偏光
となる。このような複屈折効果は、入射される光の波長
に依存するため、出射光が干渉を起こし、液晶パネルに
おいて、いわゆる色付き現象が生じる。このような効果
は、ＳＴＮモード用の液晶材料のときに、特に顕著であ
る。これによって、通常ＳＴＮモードの液晶表示素子は
、電極間に電圧を印加していないときに、黄色または緑
色の背景色を呈する。
、方向性をもって配列されるため、液晶層は光学的異方
性を示す。すなわち、液晶層における屈折率は異方性を
有しており、複屈折効果によって、入射された光線は正
常光と異常光とに別れる。したがって、液晶層に直線偏
光が入射されても、液晶層において正常光に対する屈折
率と異常光に対する屈折率とが異なるために、正常光と
異常光との間に位相差を生じ、出射される光は楕円偏光
となる。このような複屈折効果は、入射される光の波長
に依存するため、出射光が干渉を起こし、液晶パネルに
おいて、いわゆる色付き現象が生じる。このような効果
は、ＳＴＮモード用の液晶材料のときに、特に顕著であ
る。これによって、通常ＳＴＮモードの液晶表示素子は
、電極間に電圧を印加していないときに、黄色または緑
色の背景色を呈する。
そこで先行技術では、第５図に示すように、複屈折性を
有する位相差板７，８を設け、液晶層における複屈折に
起因する表示色相の変化を複屈折性を有する位相差板で
相殺することによって、上記問題を解決している。位相
差板は、たとえばポリカーボネート、ジアセテートまた
はモノアセテートなどの有機高分子材料から戒る。製造
にあたっては、このような材料に一軸方向にテンション
を加え、延伸させることによって、異方性を有するフィ
ルム状に形成される。
有する位相差板７，８を設け、液晶層における複屈折に
起因する表示色相の変化を複屈折性を有する位相差板で
相殺することによって、上記問題を解決している。位相
差板は、たとえばポリカーボネート、ジアセテートまた
はモノアセテートなどの有機高分子材料から戒る。製造
にあたっては、このような材料に一軸方向にテンション
を加え、延伸させることによって、異方性を有するフィ
ルム状に形成される。
発明が解決しようとする課題
液晶表示装置は、第６図に示すように、斜線をひいて示
す表示部１３と非表示部１４とから構成されている。表
示部１３においては、上下両基板の双方に先行技術に関
連して述べたＩＴＯ膜から成る透光性電極が形成されて
いる。一方、非表示部１４においては、製造コストの低
減や封止のしやすさを図るために、上下両基板のいずれ
か片方にのみ透光性電極が形成されているか、または電
極は形成されていない。上下両基板に電極が形成されて
いる領域と、片方にのみ電極が形成されている領域、ま
たは電極が形成されていない領域とでは、基板間に介在
される液晶層厚は異なり、したがって表示部と非表示部
において、液晶層の持つリタデーションは異なる。
す表示部１３と非表示部１４とから構成されている。表
示部１３においては、上下両基板の双方に先行技術に関
連して述べたＩＴＯ膜から成る透光性電極が形成されて
いる。一方、非表示部１４においては、製造コストの低
減や封止のしやすさを図るために、上下両基板のいずれ
か片方にのみ透光性電極が形成されているか、または電
極は形成されていない。上下両基板に電極が形成されて
いる領域と、片方にのみ電極が形成されている領域、ま
たは電極が形成されていない領域とでは、基板間に介在
される液晶層厚は異なり、したがって表示部と非表示部
において、液晶層の持つリタデーションは異なる。
このように、表示部と非表示部において液晶のリタデー
ションが異なるにも拘わらず、先行技術では均一なリタ
デーションを持つ位相差板が配設されており、このため
表示部と非表示部との間に色差（透過率の差）が生じ、
非表示部の透過率が高く、明るくなって、いわゆる自抜
けの状態となっている。
ションが異なるにも拘わらず、先行技術では均一なリタ
デーションを持つ位相差板が配設されており、このため
表示部と非表示部との間に色差（透過率の差）が生じ、
非表示部の透過率が高く、明るくなって、いわゆる自抜
けの状態となっている。
本発明の目的は、上記技術的課題を解決し、表示品位の
向上した液晶表示装置を提供することである。
向上した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、表示を行う表示領域と表示を行わない非表示
領域にわたって液晶が充填されており、表示領域よりも
非表示領域で液晶の厚みが大きい液晶表示素子と、 前記液晶表示素子に関して光経路の前方または後方に配
置される位相差板とを含む液晶表示装置において、 前記位相差板の表示領域に対応する部分のリタデーショ
ンを非表示領域に対応する部分のリタデーションよりも
小さくすることを特徴とする液晶表示装置である。
領域にわたって液晶が充填されており、表示領域よりも
非表示領域で液晶の厚みが大きい液晶表示素子と、 前記液晶表示素子に関して光経路の前方または後方に配
置される位相差板とを含む液晶表示装置において、 前記位相差板の表示領域に対応する部分のリタデーショ
ンを非表示領域に対応する部分のリタデーションよりも
小さくす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、表示部と非表示部に相当する部分で、
異なるリタデーションを持つ位相差板が配設される。こ
れによって、表示部と非表示部の＝６ 電圧非印加時における透過率が近似して、均一な色調を
持つ液晶表示装置を得ることができる。
異なるリタデーションを持つ位相差板が配設される。こ
れによって、表示部と非表示部の＝６ 電圧非印加時における透過率が近似して、均一な色調を
持つ液晶表示装置を得ることができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例であり、液晶表示装置の基
本的構成を示す断面図である。
本的構成を示す断面図である。
第１図を参照して、一対の透光性基板１，２の一方表面
には、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜をたと、えばスパッ
タ蒸着し、エツチングすることによって透明電極３．４
がパターン形成される。透明電極３．４が対向する部分
が第２図において参照符１３で示す表示部である。次に
、この透明電極３．４を被覆するように、全面にＳ ｉ
Ｏ２などの無機質膜またはポリイミド、ポリビニルア
ルコール、尿素樹脂膜、ナイロン、アクリルなどから成
る膜が形成される。この膜は、布などでラビングするこ
１とによって配向処理が施され、配向膜５゜６が形成さ
れる。透光性基板１．２の外方向側表面には、位相差板
７．８が積層される。位相差板７．８は、たとえばポリ
カーボネートまたはポリエーテルサルフオンなどの有機
高分子をキャステフ ィング法などで等方向に成形した透光性を有する一軸性
高分子フィルムを積層して形成する。積層に際して、厚
みなどを変えることによって、表示部と非表示部に相当
する部分で、異なるリタデーションを持つ位相差板を形
成することができる。
には、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜をたと、えばスパッ
タ蒸着し、エツチングすることによって透明電極３．４
がパターン形成される。透明電極３．４が対向する部分
が第２図において参照符１３で示す表示部である。次に
、この透明電極３．４を被覆するように、全面にＳ ｉ
Ｏ２などの無機質膜またはポリイミド、ポリビニルア
ルコール、尿素樹脂膜、ナイロン、アクリルなどから成
る膜が形成される。この膜は、布などでラビングするこ
１とによって配向処理が施され、配向膜５゜６が形成さ
れる。透光性基板１．２の外方向側表面には、位相差板
７．８が積層される。位相差板７．８は、たとえばポリ
カーボネートまたはポリエーテルサルフオンなどの有機
高分子をキャステフ ィング法などで等方向に成形した透光性を有する一軸性
高分子フィルムを積層して形成する。積層に際して、厚
みなどを変えることによって、表示部と非表示部に相当
する部分で、異なるリタデーションを持つ位相差板を形
成することができる。
この位相差板の表示部と非表示部に相当する部分のリタ
デーション差は、５ｎｍ以上とすることが好ましい。
デーション差は、５ｎｍ以上とすることが好ましい。
位相差板７，８の外方向側表面には、偏光板９゜１０が
積層され、本実施例では単体透過率４２％、偏光度９９
．９９％の偏光板９．１０を使用する。
積層され、本実施例では単体透過率４２％、偏光度９９
．９９％の偏光板９．１０を使用する。
偏光板９，１０の偏光軸は、互いに所定角度だけずれて
配置され、液晶層１１での電圧の印加／非印加に応じて
所定角度に偏光された光を透過／遮断する。また、配向
膜５．６の間には、液晶層１１の厚みを一定に保つため
のビーズ状のスペーサ１２が介在されている。このよう
にして、一定の間隔を持って固定された透光性基板１，
２の間隙には液晶が充填され、これによって液晶層１１
が形成される６本実施例では、液晶は、左旋性カイラル
ドーパントを添加したツイスト角φが２４０度、屈折率
異方性Δｎが０．１２３のものを使用する。
配置され、液晶層１１での電圧の印加／非印加に応じて
所定角度に偏光された光を透過／遮断する。また、配向
膜５．６の間には、液晶層１１の厚みを一定に保つため
のビーズ状のスペーサ１２が介在されている。このよう
にして、一定の間隔を持って固定された透光性基板１，
２の間隙には液晶が充填され、これによって液晶層１１
が形成される６本実施例では、液晶は、左旋性カイラル
ドーパントを添加したツイスト角φが２４０度、屈折率
異方性Δｎが０．１２３のものを使用する。
第２図は、本発明の一実施例の簡略化した平面図であり
、斜線で示す表示部１３と非表示部１４とから構成され
る。
、斜線で示す表示部１３と非表示部１４とから構成され
る。
本件発明者の実験によれば、表示部の液晶層のリタデー
ションをＲ１、非表示部の液晶層のリタデーションをＲ
２、表示部および非表示部に相当する位相差板のリタデ
ーションをそれぞれＲＲ２′とした場合に、Ｒ＋’−３
／４Ｒ１，Ｒ２＝３／４Ｒ２程度にすれば、特に良好な
結果を得ることができる。位相差板を同一基板上に２枚
重ねる場合も同様である。また、位相差板を１枚のみ用
いるときは、Ｒ１＝３／４Ｒ，ｘ２、すなわち、Ｒ，＝
３／２Ｒ，，Ｒ２＝３／２Ｒ２程度とすると、同様に良
好な結果を得ることができる。
ションをＲ１、非表示部の液晶層のリタデーションをＲ
２、表示部および非表示部に相当する位相差板のリタデ
ーションをそれぞれＲＲ２′とした場合に、Ｒ＋’−３
／４Ｒ１，Ｒ２＝３／４Ｒ２程度にすれば、特に良好な
結果を得ることができる。位相差板を同一基板上に２枚
重ねる場合も同様である。また、位相差板を１枚のみ用
いるときは、Ｒ１＝３／４Ｒ，ｘ２、すなわち、Ｒ，＝
３／２Ｒ，，Ｒ２＝３／２Ｒ２程度とすると、同様に良
好な結果を得ることができる。
なおここでは、上下基板液晶配向方向、上下偏光板吸収
軸、位相差板光軸および位相差板と液晶配向方向、偏光
吸収軸と液晶配向軸の成す角は表示部、非表示部とも同
様に配置する必要がある。
軸、位相差板光軸および位相差板と液晶配向方向、偏光
吸収軸と液晶配向軸の成す角は表示部、非表示部とも同
様に配置する必要がある。
また本実施例では各々の配設は、第３図に示したように
行う。第３図中２１は、上基板液晶配向方向、２２は下
基板液晶配向方向、２３は上側偏光板吸収軸、２４は下
側偏光板吸収軸、２５は第１位相差板光軸、２６は第２
位相差板光軸をそれぞれ示す。また、図中２１の上基板
液晶配向方向と２５の第１位相差板光軸との威す角度θ
１は８０度であり、２２の下基板液晶配向方向と２３の
上側偏光板吸収軸との成す角度θ２は１００度、２２の
下基板液晶配向方向と２４の下側偏光板吸収軸の威す角
度αは４０度、２１の上基板液晶配向方向と２５の第１
位相差板光軸の威す角度βは５０度である。
行う。第３図中２１は、上基板液晶配向方向、２２は下
基板液晶配向方向、２３は上側偏光板吸収軸、２４は下
側偏光板吸収軸、２５は第１位相差板光軸、２６は第２
位相差板光軸をそれぞれ示す。また、図中２１の上基板
液晶配向方向と２５の第１位相差板光軸との威す角度θ
１は８０度であり、２２の下基板液晶配向方向と２３の
上側偏光板吸収軸との成す角度θ２は１００度、２２の
下基板液晶配向方向と２４の下側偏光板吸収軸の威す角
度αは４０度、２１の上基板液晶配向方向と２５の第１
位相差板光軸の威す角度βは５０度である。
また、液晶層の表示部のリタデーションＲ３は９２３ｎ
ｍであり、非表示部のリタデーションＲ２は９４０ｎｍ
であり、これに対して表示部に対応する位相差板のリタ
デーションＲ＋ ’は８００ｎｍであり、非表示部に対
応する位相差板のリタデーションＲ２′は８１６ｎｍで
ある。
ｍであり、非表示部のリタデーションＲ２は９４０ｎｍ
であり、これに対して表示部に対応する位相差板のリタ
デーションＲ＋ ’は８００ｎｍであり、非表示部に対
応する位相差板のリタデーションＲ２′は８１６ｎｍで
ある。
０−
このように設定すると、電圧非印加時において、表示部
と非表示部の偏光特性は、第４図１１および１２に示さ
れるようにほぼ一致し、色差のない透過率の均一な液晶
表示装置を得ることができる。
と非表示部の偏光特性は、第４図１１および１２に示さ
れるようにほぼ一致し、色差のない透過率の均一な液晶
表示装置を得ることができる。
発明の効果
本発明によれば、対向する基板の双方に電極が設けられ
た表示部と、基板の一方にのみ電極が設けられた、また
は電極が設けられていない非表示部との液晶層圧の相違
に起因するリタデーションの相違に着目し、表示部と非
表示部とに相当する部分で、リタデーシ３ンが部分的に
異なる位相差板が配設される。これによって、電圧非印
加時において透過率の差である色差を無くし、均一な色
調を持つ液晶表示装置が得られ、電圧印加時においては
従来どおり鮮明な白黒表示を得ることができる。
た表示部と、基板の一方にのみ電極が設けられた、また
は電極が設けられていない非表示部との液晶層圧の相違
に起因するリタデーションの相違に着目し、表示部と非
表示部とに相当する部分で、リタデーシ３ンが部分的に
異なる位相差板が配設される。これによって、電圧非印
加時において透過率の差である色差を無くし、均一な色
調を持つ液晶表示装置が得られ、電圧印加時においては
従来どおり鮮明な白黒表示を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の液晶表示装置の断面図、第
２図は本発明の一実施例の液晶表示・装置の簡略化した
平面図、第３図は本発明の一実施例の偏光板、位相差板
、液晶の配向方向の配設方式を示す模式図、第４図は本
発明の一実施例に用いる位相差板の透過率の波長特性を
示す図、第５図は従来技術の液晶表示装置の断面図、第
６図は従来技術の液晶表示装置の簡略化した平面図であ
る。 １．２・・・基板、３，４・・・透明電極、５，６・・
・配向膜、７，８・・・位相差板、９，１０・・・偏光
板、１１・・・液晶層、１２・・・スペーサ、１３・・
・表示部、１４・・・非表示部
２図は本発明の一実施例の液晶表示・装置の簡略化した
平面図、第３図は本発明の一実施例の偏光板、位相差板
、液晶の配向方向の配設方式を示す模式図、第４図は本
発明の一実施例に用いる位相差板の透過率の波長特性を
示す図、第５図は従来技術の液晶表示装置の断面図、第
６図は従来技術の液晶表示装置の簡略化した平面図であ
る。 １．２・・・基板、３，４・・・透明電極、５，６・・
・配向膜、７，８・・・位相差板、９，１０・・・偏光
板、１１・・・液晶層、１２・・・スペーサ、１３・・
・表示部、１４・・・非表示部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表示を行う表示領域と表示を行わない非表示領域にわた
つて液晶が充填されており、表示領域よりも非表示領域
で液晶の厚みが大きい液晶表示素子と、 前記液晶表示素子に関して光経路の前方または後方に配
置される位相差板とを含む液晶表示装置において、 前記位相差板の表示領域に対応する部分のリタデーショ
ンを非表示領域に対応する部分のリタデーションよりも
小さくすることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286518A JPH03146925A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286518A JPH03146925A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146925A true JPH03146925A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=17705448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1286518A Pending JPH03146925A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03146925A (ja) |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1286518A patent/JPH03146925A/ja active Pending
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