JPH04115224A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH04115224A JPH04115224A JP2234814A JP23481490A JPH04115224A JP H04115224 A JPH04115224 A JP H04115224A JP 2234814 A JP2234814 A JP 2234814A JP 23481490 A JP23481490 A JP 23481490A JP H04115224 A JPH04115224 A JP H04115224A
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Landscapes
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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〕
本発明は液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置の開発が各所において行われている。この
中で、電界制御複屈折モードと言われるモードがいくつ
か提案されている。これは、直交した偏光板間に液晶セ
ルを挿入し、印加電圧により液晶セルの複屈折を変化せ
しめて透過光量変化により表示を得るものである。しか
し、この電界制御複屈折モードは、垂直配向セル以外で
は、透過光量に波長分散を有しているため着色し黒表示
が得られなかった。また、垂直配向セルは、基板に垂直
に液晶分子を並べるものであるが、その配向方向が困難
であることが知られていた。
中で、電界制御複屈折モードと言われるモードがいくつ
か提案されている。これは、直交した偏光板間に液晶セ
ルを挿入し、印加電圧により液晶セルの複屈折を変化せ
しめて透過光量変化により表示を得るものである。しか
し、この電界制御複屈折モードは、垂直配向セル以外で
は、透過光量に波長分散を有しているため着色し黒表示
が得られなかった。また、垂直配向セルは、基板に垂直
に液晶分子を並べるものであるが、その配向方向が困難
であることが知られていた。
電界制御複屈折モードの着色を打ち消し黒表示を得るた
め、同−構造の液晶セルを２層化することが行われた。
め、同−構造の液晶セルを２層化することが行われた。
この中でも特に、液晶分子を基板に平行配向させたホモ
ジニアスセルを２層積層した液晶表示装置が発表されて
いる（第３７回応用物理学会関係連合講演会講演予稿集
８０８頁。
ジニアスセルを２層積層した液晶表示装置が発表されて
いる（第３７回応用物理学会関係連合講演会講演予稿集
８０８頁。
斉藤、高橋「補償型ホモジニアス配向ネマチック（ＣＨ
ＯＮ）ＬＣＤによる無着色表示」）、これは、第２図（
ａ）に示すように、２層のホモジニアスセルの平行配向
方向を互いに直交させた構造のものである。このように
、補償したホモジニアスセルを用いることにより、着色
を補償し黒表示が得られるようになった。
ＯＮ）ＬＣＤによる無着色表示」）、これは、第２図（
ａ）に示すように、２層のホモジニアスセルの平行配向
方向を互いに直交させた構造のものである。このように
、補償したホモジニアスセルを用いることにより、着色
を補償し黒表示が得られるようになった。
ところが、上記の補償したホモジニアスセルは視角依存
性があり、斜めから見た場合表示を認識することが困難
であるという問題点を有していた。
性があり、斜めから見た場合表示を認識することが困難
であるという問題点を有していた。
本発明の液晶表示装置は、基板に平行配向させた光学的
に正の゛液晶層と、前記平行配向方向と平行な表面内方
向に光学軸を有する光学的に負の光学補償層を積層する
ことから構成される。
に正の゛液晶層と、前記平行配向方向と平行な表面内方
向に光学軸を有する光学的に負の光学補償層を積層する
ことから構成される。
始めに第２図を用いて、従来の補償したホモジニアスセ
ルについて説明する。
ルについて説明する。
第２図（ａ）に示すように、ホモジニアスセル２０１．
２０２を平行配向方向が直交にするように配置する。い
ま、第２図（ｂ）に示す直＊＠光２０３が第１ホモジニ
アスセルに垂直に入射する場合について考える。入射直
線偏光２０３方向が平行配向方向に４５°傾いている場
合、この入射直線偏光２０３は、第２図（ｃ）に示すよ
うに、Ｘ軸方向とｙ＠左方向同位相の直線偏光２０，４
２０５の組合せと考えることができる。この２つの直線
偏光が第１ホモジニアスセル２０１に侵入した場合、Ｘ
軸方向とｙ軸方向の位相速度が異なる。このため、第１
ホモジニアスセルを出射しなときには、第２図（ｄ＞に
示すように、２つの直線偏光２０６．２０７は、すでに
同位相ではなく位相差を有している。この位相差は、光
の波長とホモジニアスセルの特性によって決まる。従っ
て、ホモジニアスセル単層では、位相差の波長依存性の
ため着色する。
２０２を平行配向方向が直交にするように配置する。い
ま、第２図（ｂ）に示す直＊＠光２０３が第１ホモジニ
アスセルに垂直に入射する場合について考える。入射直
線偏光２０３方向が平行配向方向に４５°傾いている場
合、この入射直線偏光２０３は、第２図（ｃ）に示すよ
うに、Ｘ軸方向とｙ＠左方向同位相の直線偏光２０，４
２０５の組合せと考えることができる。この２つの直線
偏光が第１ホモジニアスセル２０１に侵入した場合、Ｘ
軸方向とｙ軸方向の位相速度が異なる。このため、第１
ホモジニアスセルを出射しなときには、第２図（ｄ＞に
示すように、２つの直線偏光２０６．２０７は、すでに
同位相ではなく位相差を有している。この位相差は、光
の波長とホモジニアスセルの特性によって決まる。従っ
て、ホモジニアスセル単層では、位相差の波長依存性の
ため着色する。
ホモジニアス配向可能なネマチック液晶あるいはスメク
チック液晶は、光学的に正である。この光学的に正とは
、液晶長軸方向の位相速度がその垂直方向の位相速度よ
り遅いことである。従って、第２図（ａ）の第１ホモジ
ニアスセル２０７を出射した場合、Ｘ軸方向の直線偏光
２０６の位相はｙ軸方向２０７と比較して遅れることに
なる。
チック液晶は、光学的に正である。この光学的に正とは
、液晶長軸方向の位相速度がその垂直方向の位相速度よ
り遅いことである。従って、第２図（ａ）の第１ホモジ
ニアスセル２０７を出射した場合、Ｘ軸方向の直線偏光
２０６の位相はｙ軸方向２０７と比較して遅れることに
なる。
さらに第２図において、第２ホモジニアスセル２０２に
光が入射すれば、液晶長軸方向が９０”回転しているた
め位相速度の遅い方向が、第１ホモジニアスセルと入れ
替わっていることが分かる。従って、第１ホモジニアス
セルで進んだｙ軸方向の直線偏光は第２ホモジニアスセ
ルで遅れ、第１ホモジニアスセルで遅れたＸ軸方向の直
線偏光は第２ホモジニアスセルで進むことになる。従っ
て、第１ホモジニアスセルと第２ホモジニアスセルがま
ったく同一のものであれば、第２ホモジニアスセルを出
射した光は、第２図（ｅ）に示すように、第１ホモジニ
アスセル入射以前の直線偏光２０８，２０９の状態に戻
る。従って、２層の合計の複屈折量は零であり波長依存
性が無い、このため、着色せず、黒表示が得られる。
光が入射すれば、液晶長軸方向が９０”回転しているた
め位相速度の遅い方向が、第１ホモジニアスセルと入れ
替わっていることが分かる。従って、第１ホモジニアス
セルで進んだｙ軸方向の直線偏光は第２ホモジニアスセ
ルで遅れ、第１ホモジニアスセルで遅れたＸ軸方向の直
線偏光は第２ホモジニアスセルで進むことになる。従っ
て、第１ホモジニアスセルと第２ホモジニアスセルがま
ったく同一のものであれば、第２ホモジニアスセルを出
射した光は、第２図（ｅ）に示すように、第１ホモジニ
アスセル入射以前の直線偏光２０８，２０９の状態に戻
る。従って、２層の合計の複屈折量は零であり波長依存
性が無い、このため、着色せず、黒表示が得られる。
次に、第３図を用いてホモジニアスセル３０１の視角依
存性について説明する。液晶層の複屈折量は光線方向と
液晶分子長軸方向のなす角度によって決まる。光線方向
と液晶分子長軸方向が平行であれば複屈折量は零である
。また、光線方向と液晶分子長軸方向が直交したとき、
複屈折量は最大となる。従って、第３図（ａ）に示すよ
うに、光線３０２がホモジニアスセル３０１の基板法線
方向３０３から傾いていくに従い、第３図（ｂ）に示す
ように複屈折量は減少する。
存性について説明する。液晶層の複屈折量は光線方向と
液晶分子長軸方向のなす角度によって決まる。光線方向
と液晶分子長軸方向が平行であれば複屈折量は零である
。また、光線方向と液晶分子長軸方向が直交したとき、
複屈折量は最大となる。従って、第３図（ａ）に示すよ
うに、光線３０２がホモジニアスセル３０１の基板法線
方向３０３から傾いていくに従い、第３図（ｂ）に示す
ように複屈折量は減少する。
次に、補償した２層のホモジニアスセルの視角依存性に
ついて第４図を用いて説明する。第４図（ａ）に示すよ
うに、光線４０４がホモジニアスセルの基板法線方向４
０３から傾けば、第４図（ｂ）に示すように、第１ホモ
ジニアスセル４０１からの複屈折量４ｉ０は第３図のよ
うに変化する。一方、第２ホモジニアスセル４０２では
、液晶分子長軸と光線間の角度は変化しないため、光線
が傾いても複屈折量４１１はほとんど変化しない、従っ
て、第４図（ｂ）に示すように、２層の合計の複屈折量
４１２は視角依存性を示すこととなる。
ついて第４図を用いて説明する。第４図（ａ）に示すよ
うに、光線４０４がホモジニアスセルの基板法線方向４
０３から傾けば、第４図（ｂ）に示すように、第１ホモ
ジニアスセル４０１からの複屈折量４ｉ０は第３図のよ
うに変化する。一方、第２ホモジニアスセル４０２では
、液晶分子長軸と光線間の角度は変化しないため、光線
が傾いても複屈折量４１１はほとんど変化しない、従っ
て、第４図（ｂ）に示すように、２層の合計の複屈折量
４１２は視角依存性を示すこととなる。
次に第１図を用いて本発明の液晶表示装置について説明
する０本発明の液晶表示装置は、光学的に正の液晶分子
を平行配向させたホモジニアスセル１０１と光学的に負
の光学補償層１０２とから構成される。但し、両者の光
学軸は平行でなければならない。本発明において、光学
軸から４５゜傾いた方向に偏光した入射直線偏光１０３
（第１図（ｂ））を入射させると、ホモジニアスセル１
０１では、第１図（ｃ）に示すＸ軸方向の直線偏光１０
４はｙ軸方向の直Ｍ偏光１０５に対して遅れることにな
り、第１図（ｄ）のようになる。しかし、光学補償層１
０２においては、光学的に負のためＸ軸方向の直線偏光
はｙ軸方向の直線偏光に対して進むこととなり、第１図
（ｅ）のようになる。これは光学的に負の媒体において
は、光学軸方向の位相速度がそれに直交する方向の位相
速度より速いためである。従って、両者の複屈折量は零
となり光波長分散が無くなり、黒表示が可能である。
する０本発明の液晶表示装置は、光学的に正の液晶分子
を平行配向させたホモジニアスセル１０１と光学的に負
の光学補償層１０２とから構成される。但し、両者の光
学軸は平行でなければならない。本発明において、光学
軸から４５゜傾いた方向に偏光した入射直線偏光１０３
（第１図（ｂ））を入射させると、ホモジニアスセル１
０１では、第１図（ｃ）に示すＸ軸方向の直線偏光１０
４はｙ軸方向の直Ｍ偏光１０５に対して遅れることにな
り、第１図（ｄ）のようになる。しかし、光学補償層１
０２においては、光学的に負のためＸ軸方向の直線偏光
はｙ軸方向の直線偏光に対して進むこととなり、第１図
（ｅ）のようになる。これは光学的に負の媒体において
は、光学軸方向の位相速度がそれに直交する方向の位相
速度より速いためである。従って、両者の複屈折量は零
となり光波長分散が無くなり、黒表示が可能である。
さらに、第５図を用いて本発明の視角依存性について説
明する。第５図（ａ）に示すように、光線５０４がホモ
ジニアスセルの基板法線５０３から傾いた場合、第５図
（ｂ）に示すようにホモジニアスセル５０１からの複屈
折量５１０は第３図と同様に減少する。一方、光学補償
層５０２からの複屈折量５１１は、基板に垂直入射した
場合負であり、光線が傾いていくに従い零に近づく。従
って、２層の合計の複屈折量５１２は、光線方向からの
傾きに対して大きな変化を示さなくなる。
明する。第５図（ａ）に示すように、光線５０４がホモ
ジニアスセルの基板法線５０３から傾いた場合、第５図
（ｂ）に示すようにホモジニアスセル５０１からの複屈
折量５１０は第３図と同様に減少する。一方、光学補償
層５０２からの複屈折量５１１は、基板に垂直入射した
場合負であり、光線が傾いていくに従い零に近づく。従
って、２層の合計の複屈折量５１２は、光線方向からの
傾きに対して大きな変化を示さなくなる。
上記の光学的に負の光学補償層として、例えば方解石や
ポリスチレンを基本骨格とするポリマーフィルムなどを
挙げることができる。
ポリスチレンを基本骨格とするポリマーフィルムなどを
挙げることができる。
以上述べたように、本発明の液晶表示装置は黒表示が可
能であり改善された視角依存性を有する。
能であり改善された視角依存性を有する。
以下では初めに本発明の実施例に用いた液晶セルの作製
工程について述べる。ガラス基板を界面活性剤により洗
浄した。また平行配向処理は、ガラス基板上にポリイミ
ド腹をスピン塗布後２００℃で焼成しラビング処理を施
した。前記工程を経た２枚の平行配向処理基板を５μｍ
径のガラス球のスペーサを介して、熱硬化接着剤をシー
ル剤として用いて貼り合わせた。但し、シール剤のパタ
ーンの一部に開口部を用意し液晶注入孔とした。
工程について述べる。ガラス基板を界面活性剤により洗
浄した。また平行配向処理は、ガラス基板上にポリイミ
ド腹をスピン塗布後２００℃で焼成しラビング処理を施
した。前記工程を経た２枚の平行配向処理基板を５μｍ
径のガラス球のスペーサを介して、熱硬化接着剤をシー
ル剤として用いて貼り合わせた。但し、シール剤のパタ
ーンの一部に開口部を用意し液晶注入孔とした。
前記工程の後、貼り合わせた基板を真空槽内に搬入した
。真空排気後、液晶を液晶注入孔より基板間に注入した
。前記工程の後、大気外に搬出し液晶注入孔を熱硬化接
着剤により封止して液晶セル（ボモジニアスセル〉が完
成する。ここて注入した液晶は、へｎ−０１のネマチッ
ク液晶を用いた。
。真空排気後、液晶を液晶注入孔より基板間に注入した
。前記工程の後、大気外に搬出し液晶注入孔を熱硬化接
着剤により封止して液晶セル（ボモジニアスセル〉が完
成する。ここて注入した液晶は、へｎ−０１のネマチッ
ク液晶を用いた。
以上の工程により作製した液晶セル（ホモジニアスセル
）を第６図に示す測定系を用いて視角依存性を測定した
。光源のＨｅ−Ｎｅレーザ６０１からの光が偏光板６０
２を通過後、回転ステージ６０３上の試料６０４に入射
する。光は試料を通過後検光子６０５を通過し、シリコ
ンフォトディテクタ６０６で検出される。ここで、偏光
子６０２と検光子６０５は直交している。以上のような
設定後、回転ステージ６０３を回転させることにより試
料６０４への光の入射角を変化させて、シリコンフォト
ディテクタ６０６の信号を記録した。
）を第６図に示す測定系を用いて視角依存性を測定した
。光源のＨｅ−Ｎｅレーザ６０１からの光が偏光板６０
２を通過後、回転ステージ６０３上の試料６０４に入射
する。光は試料を通過後検光子６０５を通過し、シリコ
ンフォトディテクタ６０６で検出される。ここで、偏光
子６０２と検光子６０５は直交している。以上のような
設定後、回転ステージ６０３を回転させることにより試
料６０４への光の入射角を変化させて、シリコンフォト
ディテクタ６０６の信号を記録した。
以下では本発明の実施例について述べる。前記の工程に
より作製したホモジニアスセルを第７図（ａ＞に示すよ
うに配置して液晶表示装置とした。第７図（ａ）におい
ては、ホモジニアスセル７０１とポリスチレンフィルム
７０２を光学軸が平行になるように積層・設置しである
。ここで光学補償層に用いたポリスチレンフィルム７０
２は、ローラーにより１軸延伸したものである。ここで
、ポリスチレンフィルムの複屈折量△ｎｄはホモジニア
スセルと同じ０．１になるように調整している。
より作製したホモジニアスセルを第７図（ａ＞に示すよ
うに配置して液晶表示装置とした。第７図（ａ）におい
ては、ホモジニアスセル７０１とポリスチレンフィルム
７０２を光学軸が平行になるように積層・設置しである
。ここで光学補償層に用いたポリスチレンフィルム７０
２は、ローラーにより１軸延伸したものである。ここで
、ポリスチレンフィルムの複屈折量△ｎｄはホモジニア
スセルと同じ０．１になるように調整している。
第７図（ａ）に示した液晶表示装置を第６図の測定系に
設置し、光の入射角変化に対する透過光量変化を測定し
た。結果を第７図（ｂ）に示す。
設置し、光の入射角変化に対する透過光量変化を測定し
た。結果を第７図（ｂ）に示す。
比較のために第２図に示した従来の補償したホモジニア
スセルについての測定結果についても第７図（ｂ）に示
した０本発明の実施例においては、視角依存性が改善さ
れていることが分かる。
スセルについての測定結果についても第７図（ｂ）に示
した０本発明の実施例においては、視角依存性が改善さ
れていることが分かる。
以上示したように本発明の液晶表示装置を用いれば、黒
表示可能な視野角依存性の少ない液晶表示装置を得るこ
とができる。
表示可能な視野角依存性の少ない液晶表示装置を得るこ
とができる。
第１図は本発明を説明するための図、第２図第３図、第
４図は従来例を説明するための図、第５図は本発明を説
明するための図、第６図、第７図は本発明の詳細な説明
するための図である。 １０１・・・ホモジニアスセル、１０２・・・光学補償
層、１０３・・入射直線偏光、１０４・・・Ｘ軸方向の
直線偏光、１０５・・・ｙ軸方向の直線偏光、２０１・
・・第１ホモジニアスセル、２０２・・・第２ホモジニ
アスセル、２０３・・・入射直線偏光、２０４・・・Ｘ
軸方向の直線偏光、２０５・・・ｙ軸方向の直線偏光、
２０６・・・Ｘ軸方向の直線偏光、２０７・・・ｙ軸方
向の直線偏光、２０８・・・Ｘ軸方向の直線偏光、２０
９・・・Ｙ軸方向の直線偏光、３０１・・・ホモジニア
スセル、４０１・・・第１ホモジニアスセル、４０２・
・第２ホモジニアスセル、５０１・・・ホモジニアスセ
ル、５０２・・・光学補償層、６０１・・・ＨｅＮｅレ
ーザ、６０２・・偏光板、６０３・回転ステージ、６０
４・・・試料、６０５・検光子、６０６・、シリコンフ
ォトディテクター ７０１・・ホモジニアスセル、７０
２・・・ポリスチレンフィルム。
４図は従来例を説明するための図、第５図は本発明を説
明するための図、第６図、第７図は本発明の詳細な説明
するための図である。 １０１・・・ホモジニアスセル、１０２・・・光学補償
層、１０３・・入射直線偏光、１０４・・・Ｘ軸方向の
直線偏光、１０５・・・ｙ軸方向の直線偏光、２０１・
・・第１ホモジニアスセル、２０２・・・第２ホモジニ
アスセル、２０３・・・入射直線偏光、２０４・・・Ｘ
軸方向の直線偏光、２０５・・・ｙ軸方向の直線偏光、
２０６・・・Ｘ軸方向の直線偏光、２０７・・・ｙ軸方
向の直線偏光、２０８・・・Ｘ軸方向の直線偏光、２０
９・・・Ｙ軸方向の直線偏光、３０１・・・ホモジニア
スセル、４０１・・・第１ホモジニアスセル、４０２・
・第２ホモジニアスセル、５０１・・・ホモジニアスセ
ル、５０２・・・光学補償層、６０１・・・ＨｅＮｅレ
ーザ、６０２・・偏光板、６０３・回転ステージ、６０
４・・・試料、６０５・検光子、６０６・、シリコンフ
ォトディテクター ７０１・・ホモジニアスセル、７０
２・・・ポリスチレンフィルム。
Claims (1)
- 基板に平行配向させた光学的に正の液晶層と、前記平行
配向方向に平行な面内方向に光学軸を有する光学的に負
の光学補償層とを互いの光学軸を平行にして積層したこ
とを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234814A JPH04115224A (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234814A JPH04115224A (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04115224A true JPH04115224A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=16976809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234814A Pending JPH04115224A (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04115224A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0622656A1 (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-02 | Rockwell International Corporation | Optical compensator for liquid crystal display |
| JPH0915586A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-17 | Nec Corp | 液晶表示装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247629A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学素子 |
| JPH0267518A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Seiko Epson Corp | 液晶表示体 |
| JPH02253233A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学素子 |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2234814A patent/JPH04115224A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247629A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学素子 |
| JPH0267518A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Seiko Epson Corp | 液晶表示体 |
| JPH02253233A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学素子 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0622656A1 (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-02 | Rockwell International Corporation | Optical compensator for liquid crystal display |
| US5986733A (en) * | 1993-04-30 | 1999-11-16 | Rockwell International Corporation | Negative optical compensator tilted in respect to liquid crystal cell for liquid crystal display |
| JPH0915586A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-17 | Nec Corp | 液晶表示装置 |
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