JPH03200116A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH03200116A
JPH03200116A JP33972189A JP33972189A JPH03200116A JP H03200116 A JPH03200116 A JP H03200116A JP 33972189 A JP33972189 A JP 33972189A JP 33972189 A JP33972189 A JP 33972189A JP H03200116 A JPH03200116 A JP H03200116A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
display device
phase plate
optical phase
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Pending
Application number
JP33972189A
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English (en)
Inventor
Masahito Shoji
庄子 雅人
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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】
[発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は液晶表示装置に係り、特に背景色を無彩色化し
た液晶表示装置に関する。 (従来の技術) 近年、液晶表示装置は、ワードプロセッサ、パーソナル
・コンピュータ等の大容量・大面積の表示が必要な機器
の表示装置としても利用されるようになってきている。 このような大容量・大面積の表示が要求される用途には
、主として、一対の基板間で液晶分1′−か1110 
”以上捩られた、いわゆるスーパーツイスト(ST)型
液晶表示装置が用いられている。 このST型液晶表示装置では電圧に対する透過光の変化
が急峻であり、多桁のマルチブレックス駆動を行った場
合においても、広い視野角で、高コントラストの表示が
得られる。しかしST型液晶表・」で装置は背景色が無
彩色ではなく色付きがあるため、カラー化が不可能であ
り、また観察賃によ−ノてはその背景色のため視認性が
低いと評価する石もいる。 この点を改良するために二層セル型液晶表示装置が開発
され、実用化に至っている。これは!i0に捩り方向か
逆である2つの液晶セルを、最近接する液晶分子の配向
方向がほぼ直交するように配置することにより、前述の
ST型液晶表示素子における背景色の色付きを光学的に
補正したものである。特開昭63−53528号公報に
は、このような二層セルJ42液晶表示素子において、
各層のリタデーンヨン、すなわち各層における層の厚さ
dと液晶組成物の複屈折率Δ
【1の積Δn−dがほぼ等
しいことが望ましいということが記載されている。この
ような条件では、2つの液晶セルは光学的に相補となり
、背景の色付きは完全に消失し、高い品位の白黒表示が
iすられる。 しかし、上述のような二層セル型液晶表示素子は2枚の
液晶セルを用いるため、製造コストおよび重量の増加と
いう欠点を有していた。 さらに、これらの点を改良した例として、特開昭03−
149G24号公報に光学補正用液晶セルの代わりに高
分子フィルム等の光学位相板を用いた液晶表示装置が記
載されている。 しかしながら駆動用液晶セルおよび光学位相板のリタデ
ーンヨンや偏光板および光学位相板の角度などの最適値
については十分な知見が得られていないため、二層セル
型液晶表示装置のような高い表示品位を青ることは困難
だった。 (発明が解決しようとする課題) 上述したように光学位相板を用いた液晶表示装置では駆
動用液晶セルおよび光学位相板のリタデーションや偏光
板および光学位相板の角度などの最適値について十分な
知見は得られていなかった。 本発明は、これら最適値を与え、無彩色表示で、表示品
位が高く、軽量で、安価な液晶表示装置を提供すること
を目的とする。 [発明の構成] (,11題を解決するための手段) 本発明の液晶表示装置は、対向配置され、灼向曲にそれ
ぞれ電極が形成された一対の基板と、これら基数間で捩
れ配向された液晶組成物とを有するS1品セルと、前記
液晶セルの両側に配置された第〕および第2の偏光板と
、前記液晶セルと前記第1の偏光板との間に配置された
光学位相板とを有する液晶表示装置において、前記液晶
セルのリタデーションが0.75乃至 1.10μmで
あり、前記光学位相板のリタデーションが0.86乃至
I218口】てあり、前記光学位相板の光学軸と、この
光学位相板に最近接する前記液晶組成物の液晶分子−の
配向方向とか略直交しており、前記第1の1−先板の偏
光軸と前記光学位相板の光学軸とのなす角が略450で
あり、前記第2の偏光板の偏光軸と、この第2の1−光
仮に最近接する前記液晶組成物の液晶分子−の配向方向
とのなす角が略4.50であることを特徴としている。 (作 用) 本発明の液晶表示装置の作用を図面を用いて説明する。 第4図は光学位相板を用いた液晶表示装置の分解斜視図
および偏光光線を模式的に示す図である。 第2の偏光板1を通った直線偏光1.01はツイスト角
が甲、セル厚(基板間隔)がd1液晶組成物の複屈折率
がΔnである電圧無印加状態の液晶セル2を通ることに
より楕円偏光102となる。さらに、この楕円偏光10
2は光学位相板3を通ることによって楕円偏光103と
なる。 また、液晶セル2に電圧を印加した時には、直線偏光+
01は液晶セル2を通ることによって楕円偏光202と
なり、さらに、この楕円偏光202は光学位相板3を通
ることによって楕円偏光203とtよる。 高いコントラストの表示を得るためには、視感度の高い
波長領域において楕円偏光103の長軸り向と楕円偏光
203の長軸方向とがほぼ直交している必要がある。そ
のためには楕円1−光102の長軸方向と楕円偏光20
2の長袖方向とがほぼ直交していればよい。このような
偏光状態は、液晶セル2のリタデーションRを0.75
乃至1.10μmの範囲に設定し、偏光板1の偏光軸と
その最近接する液晶分子の配向方向とのなす角が30°
乃至60°とすることで11ノられる。 一方、無彩色表示を得るには、楕円偏光103および楕
円偏光203の1−光状態か、nj視光領域のどのよう
な波長の光にχ1してもほぼ一定である必要がある。 発明者らは、リタデーションが0.86乃至I、21μ
mの光学位相板′づをその光学軸が最近接する液晶分j
′−の配向方向とほぼ直交するように配置することによ
り、上述のような偏光状態が得られることを見いたしl
二。 このような楕円偏光103および楕円偏光203の長軸
ノJ°向は、光学面81板3の光学軸にχJL30°乃
至60″の角度をなしている。また、良好な表示を得る
ためには、第1の偏光板4の偏光軸を、楕円1−光10
3および楕円1に、1光203の長袖方向にり、J L
、直交あるいは平行に配置するのが望ましい。すなわち
、光学位相板3の光学軸と第1の偏光軸のなす角度は3
0″乃至60°とするのが良い。 (実施例) 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 実施例1 第1図は本発明の一実施例の液晶表示装置の断面図であ
る。 同図に示す液晶表示装置は対向する2枚の偏光板5.6
の間に液晶セルフと光学位相板8とを配置して構成され
ている。 液晶セルフは、基板9a、9bが月向配置されており、
これら基板9a、9bのχ1向而にはそれぞれ透明電極
10a、10bが形成されている。 さらにこれら透明電極10a110b上にはポリイミド
からなる配向膜11a、llbが形成されている。そし
て、これら配向膜11.a、llbの間には液晶組成物
12が封入されており、液晶セルフの周囲はエポキシ接
着剤からなるシール剤13によって月1に固定されてい
る。 第2図は液晶セルフに封入されている液晶分子の配向方
向、光学位相板8の光学軸方向および偏光板5.6の1
一光軸方向を示している。 同図に示すように各基板の液晶と接する面での液晶分子
の配向方向をそれぞれ、基板9aの表面でr Oa 、
 ’Ji k 9 bの表面でr9bとしている。 そして液晶分子は配向方向r9a、r9bによって左回
りに(r9aからr9bに反時計回りに)捩れ角tIr
−240°で捩れ配向している。 またif&品セルフ
のセルjIf+(基板間隔)dは、約6.9μmであり
、液晶組成物4としては、複屈折率Δnが0、132で
あるZLI−2293(E、  メルク社製)に左回り
のカイラル剤として5811を添加したものを用いた。 したがって液晶セルフのリタデーンヨンΔn−dは約0
.91 μmとなる。 さらに第2図において83は光
学位相板8の光学軸を示し、5a、6aは偏光板5およ
び偏光板6の偏光軸をそれぞれ示している。 第3図はこれらの光学軸、偏光軸および液晶分子の配向
方向の角度を示す図である。同図に示すように、液晶分
子の配向方向r9aと光学軸8aがなす角をrf、光学
位相阪8の光学軸8aと1一光軸5aがなす角をPl、
液晶分子の配向方向r9bと偏光軸6aがなす角をP2
とし、それぞれ反時計回りを正方向として定義した。 光学位相板8としては、リタデーションか約0.92μ
mのポリカーボネイトフィルムを用い、rf=90”と
なるように配置した。 偏光板5および偏光板6としては、NPF−G1220
DU(日東電工社製)を用い、それぞれP、1−45’
  P 2−−45°となるように配置した。 この実施例において、液晶セルフに電圧を中力1し、1
/200デユーテイのマルチプレックス駆動を行ったと
き、黒の背景に白の表示かiすられ、コントラストは約
10:lと高く、視野角も広かった。 実施例2 実施例1の液晶表示素子において、偏光板6として、外
面に反射板が貼付されたNPF−G3205M(If東
電工社製)を用い、P2−45°となるように設置した
ところ、白地に黒の良好な表示が得られた。 実施例3 実施例2の1f12品表示素子において、液晶分子の捩
れ角yを左回りに210’とし、光学位相板8として、
リタデーションが約0.95μmのポリビニルアルコー
ルフィルムを用い、rf−80°となるように配置した
。また偏光板5.6をそれぞれPl−409P 2−4
0’としたところ、白地に黒の良好な表示が得られた。 実施例4 実施例2の液晶表示素子において、液晶分子の捩れ角W
を左回りに260°、液晶セルフのセル厚dを、約6.
0μmとした。このとき、液晶セルフのリタデーション
Δ【1・dは約0.79μmである。 そして光学位相板8として、リタデーションか約0.9
0μmのポリカーボネイトフィルムを用い、rf−80
’となるように設置した。また、偏光板5および偏光板
6をそれぞれPI−35”  P2−45°としたとこ
ろ、白地に黒の良好な表示が得られた。 実施例5 実施例2の液晶表示素子において、液晶分子の捩れ角1
1fを左回りに20001液晶セルフのセル厚dを、約
7.8μmとした。このとき、液晶セルフのリタデーシ
ョンΔn−dは約1.03μmである。 そして、光学位相板8として、リタデーションが約1.
10μmのポリカーボネイトフィルムを用い、rf−8
0’となるように設置した。また、偏光板5.6をそれ
ぞれPi−40@P2−45°としたところ、白地に黒
の良好な表示が得られた。 実施例6 実施例2の液晶表示素子において、液晶分子の捩れ角1
1fを左回りに22001液晶セルフのセル厚dを、約
8.2μmとした。このとき、液晶セルフのリタデーン
ヨンΔn−dは約1,08μmである。 そして、光学位相板8として、リタデーンヨンが約1.
12μmのポリカーボネイトフィルムを用い、rf−9
0°となるように配置した。また偏光板5.6をそれぞ
れP1=459 P 2 = 45aとしたところ、白
地に黒の良好な表示が得られた。 比較例1 実施例1の液晶表示素子において、光学泣ト11板8と
して、リタデーションが約0.75μmのポリカーボネ
イトフィルムを用いたところ、紫色の背景に黄色の12
−J<となり、コントラストも低く視認性が悪かった。 比較例2 実施例1の液晶表示素子・において、光学位相板7とし
て、リタデーンヨンが約 1.30μmのポリカーボネ
イトフィルムを用いたところ、橙色の背坦に黄緑色の表
示となり、コントラストも低く視認性が悪かった。 比較例3 実施例2の液晶表示素Tにおいて、液晶セルフのセル厚
dを、約5.21tmとした。このとき、液晶セルフの
リタデーンヨンへ〇−dは約0.69μmである。光学
筐II板8として、リタデーションが約0.70μmの
ポリカーボネイトフィルムを用いたところ、白色の背景
か111られた。しかし表示部は茶色となり、コントラ
ストも低く視認性が悪かった。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、
無彩色表示で、表示品位が高く、軽量である液晶表示素
子を安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
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図は本発明の液晶表示装置における液晶セルの配向方
向、光学位相板の光学軸および偏光板の偏光軸の方向を
示す図、第3図は第2図に示した、配向、光学軸、偏光
軸の方向を同一座標上に重ねて示す図、第4図は本発明
の液晶表示装置の作用を説明する図である。 5.6・・・偏光板、7・・・液晶セル、8・・・光学
位相板、9 a s 9 b ”’基板、10a、10
b−透明電極、12・・・液晶組成物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 対向配置され、対向面にそれぞれ電極が形成された一対
    の基板と、これら基板間で捩れ配向された液晶組成物と
    を有する液晶セルと、前記液晶セルの両側に配置された
    第1および第2の偏光板と、前記液晶セルと前記第1の
    偏光板との間に配置された光学位相板とを有する液晶表
    示装置において、 前記液晶セルのリタデーションが0.75乃至1.10
    μmであり、 前記光学位相板のリタデーションが0.86乃至1.2
    1μmであり、 前記光学位相板の光学軸と、この光学位相板に最近接す
    る前記液晶組成物の液晶分子の配向方向とが略直交して
    おり、 前記第1の偏光板の偏光軸と前記光学位相板の光学軸と
    のなす角が略45°であり、 前記第2の偏光板の偏光軸と、この第2の偏光板に最近
    接する前記液晶組成物の液晶分子の配向方向とのなす角
    が略45°である ことを特徴とする液晶表示装置。
JP33972189A 1989-12-28 1989-12-28 液晶表示装置 Pending JPH03200116A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS64519A (en) * 1986-05-19 1989-01-05 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS64519A (en) * 1986-05-19 1989-01-05 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device

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