JPH09160021A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH09160021A JPH09160021A JP7321394A JP32139495A JPH09160021A JP H09160021 A JPH09160021 A JP H09160021A JP 7321394 A JP7321394 A JP 7321394A JP 32139495 A JP32139495 A JP 32139495A JP H09160021 A JPH09160021 A JP H09160021A
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- Japan
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- liquid crystal
- crystal display
- display device
- retardation film
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Abstract
に関するもので、低電圧駆動可能な液晶表示素子を提供
する。 【解決手段】 位相差dΔnが0.50μm以上であ
り、光拡散板を有するTN型液晶表示素子、あるいは捻
れ位相差フィルム又は一軸性位相差フィルムを積層した
TN型液晶表示素子、あるいは、液晶の捻れ角が92゜
〜100゜、液晶のカイラルピッチが80μm以上、液
晶のプレチルト角が3゜以下であるTN型液晶表示素子
であるため、NI点が高く、粘度の低い液晶材料を用い
ながらも3V駆動可能な低電圧液晶表示素子を達成出来
る。
Description
液晶表示装置に関するものである。さらに詳しくは、駆
動電圧振幅の小さな液晶表示装置に関するものである。
費電力のディスプレイ素子であり、テレビやビデオなど
の画像表示装置や、ワープロ、パソコンなどのOA機器
に広く用いられている。
ビデオカメラ、PHS、PDA用途向けに、低消費電力
化が強く要請されている。
発と相俟って、低価格化、EMIの低減、機器の小型化
にもつながり、種々の方策が検討されてきている。
トの効率アップ(ランプ効率または導光性の向上な
ど)、(ロ)パネル透過率の向上(偏光板・カラーフィル
タの光透過率向上、画素開口率の向上など)、(ハ)駆動
・回路系の改善による低消費電力化、(ニ)パネル光学設
計及び液晶材料改良による駆動電圧振幅低減などがあ
る。
ップ、駆動・回路系の改善による効果が大きいが、低価
格化、EMIの低減の観点から液晶層駆動電圧振幅の低
減も不可欠である。
一般には液晶材料の低閾値電圧化が有効な方法であり種
々の液晶材料が提案されているが、誘電率異方性Δεが
大きくなり液晶粘性が増大するため、液晶相のNI点を
高く保ったままで高速応答化を図ることは容易ではな
い。
て液晶パネルの電圧−透過率特性が急峻になり、駆動電
圧振幅が低減することは知られているが、充分なコント
ラストを確保することは容易ではない。
粒子を分散させた材料系を用いることにより前記電圧−
透過率特性を急峻にする試み(例えば、特開平7−56
145)も為されているが、信頼性課題が存在する。
に、液晶表示素子の駆動電圧振幅を低減する方法につい
ては、液晶−高分子複合体を用いる方法を始めとして複
数の取り組みが並行して進められているが、効果が大き
く、画像品質・パネル信頼性を損なうことの少ない方法
はまだ提案されていない。
い、低電圧で駆動でき、パネル信頼性が高い液晶表示装
置の提供を目的とする。
二枚の透光性基板間に液晶層を挟持してなる捻れネマテ
ィック型(以下、TN型と称する)液晶表示素子におい
て、前記液晶層の層厚dと屈折率異方性Δnとの積dΔ
nが0.50μm以上であるとともに、前記液晶表示素
子の観察者側に少なくとも1枚の光拡散板を含む液晶表
示装置、あるいはTN型液晶表示素子と位相差フィルム
とを含む液晶表示素子において、前記位相差フィルムの
一方の側の表面層の主軸方位と、他方の側の表面層の主
軸方位とが直交配置をしており、前記主軸方位が、一方
の側から他方の側に向けて液晶層の捻れ方向とは逆方向
に連続的に捻れており、前記主軸方位が、前記位相差フ
ィルム表面層ではフィルム表面に略平行であり、前記位
相差フィルム中央部ではフィルム表面に略垂直であり、
隣接する前記液晶表示素子の液晶分子配向方位と前記位
相差フィルムの主軸方位とが直交していることを特徴と
する液晶表示装置を用いる。
フィルムとを含む液晶表示素子において、前記一軸性位
相差フィルムの主軸方位が、前記一軸性位相差フィルム
法線に対して1゜〜10゜傾斜しており、前記液晶表示
素子の主視角方位と直交していることを特徴とする液晶
表示装置、あるいは液晶の捻れ角が92゜〜100゜、
液晶のカイラルピッチが80μm以上、液晶のプレチル
ト角が3゜以下であるTN型液晶表示装置を用いる。
−透過率特性は、液晶層の位相差dΔnに大きく依存す
る。図1は、異なる位相差を有する液晶表示素子の電圧
−透過率特性を表したものである。
わゆるフレデリックスの閾値電圧)はほぼ同じであるた
め、表示素子透過率を規格化した場合、電圧無印加時の
液晶層の位相差が大きければ大きいほど、見かけ上、電
圧−透過率特性は急峻になる。
ある。しかしながら、一般に液晶層の位相差が大きくな
ると、表示素子の視角特性が低下することが知られてい
る。これに対して本発明は、出射光側に拡散板を配設
し、液晶表示素子の視角依存性を解消したものである。
高電圧側での透過率変化の急峻化を目的としたものであ
る。印加電圧が光学的閾値電圧から光学的飽和電圧程度
の大きさの場合には、印加電圧に応じて表示素子透過率
も変化していくが、印加電圧が光学的飽和電圧を越える
と、印加電圧に対する表示素子の透過率変化は急激に小
さくなる(図1参照)。
膜の束縛により充分その捻れ構造が解けないためと考え
られる。
子の残留位相差を、捻れ位相差フィルムにより補償する
ことにより、高電圧領域での電圧−透過率特性のなまり
を低減させたものである。
れ方向が逆の位相差フィルムを用いることにより、前記
残留位相差を補償することが出来る。
軸性フィルムで補償したものである。
急峻性を上げるには、液晶捻れ角を増大させれば良いこ
とは知られているが、コントラスト低下、着色等の問題
から大幅な液晶捻れ角の増大は不可能である。
圧−透過率特性の急峻化と、液晶表示素子駆動における
閾値電圧の低減による急峻化とを組み合わせたものであ
る。
角の低減は、それぞれ高電圧領域および低電圧領域での
急峻化をもたらし、何れも駆動電圧振幅の低減につなが
るものである。
明する。以下の実施例において、駆動電圧振幅ΔVは最
大光透過率を100%、最小光透過率を0%と規格化し
た電圧−透過率曲線において、光透過率1%の駆動電圧
V1から光透過率99%の駆動電圧V99を引いた値で
もって定義した。
有する2枚のガラス基板間に液晶を挟持した評価セルに
てΔV評価を行ったが、アクティブマトリクス型液晶表
示素子において充分なコントラストを得るためには、I
C出力ばらつき等の駆動電圧裕度を考慮に入れると、評
価セルでのΔV<2.0Vが望ましい。
示素子の構成図である。透明電極を有する2枚のガラス
基板22、26上に、日本合成ゴム(株)製ポリイミド
配向膜塗料AL−1057(4.0wt.%、γ−ブチ
ロラクトン溶液)をスピンコート法にて塗布し、200
℃、30分の硬化条件にて硬化させた。
うに、図3の如く、捻れ角ω=90゜でラビング32、
34を施した後、このラビング処理を施した2枚のガラ
ス基板22、26を、ガラススペーサー24であるミク
ロパール(積水ファインケミカル(株)製)を用いて種
々の間隔に貼り合わせた。
ナノエートを0.25wt.%添加したメルク社製液晶
MLC9000−100/MLC9100−000等量
混合物(NI点=91℃、Δn=0.0995)を、真
空注入法を用いてガラス基板間に注入し、液晶層厚の異
なる種々の液晶パネル29を作成した。
27をお互いの偏光軸が直交するように液晶パネル29
に貼合し、更に観察者側の偏光板21上に光拡散板20
を置き、それぞれの液晶層厚dの異なる液晶表示素子A
〜Eを作成した。
の電圧−透過率特性を30Hz矩形波を印加しながら測
定した。
の位相差dΔnと閾値電圧、飽和電圧、および駆動電圧
振幅ΔVを示す。
表示素子D、Eは液晶材料の誘電率異方性Δεを大きく
することなく低電圧駆動が可能であり、NI点が高く、
粘度の低い液晶材料を用いることが出来、その実用的価
値は極めて高い。
しているため、高dΔnにもかかわらず優れた視角特性
が観測された。
は小さくなるが、位相差dΔnが0.6μmを越えると
液晶表示素子輝度の低下が大きくなるため、実用的な位
相差としては0.5μm〜0.6μmが好ましい。
ス型液晶表示素子を用いたが、基板上に多数のアクティ
ブ素子を配置したアクティブマトリクス型液晶表示素子
でも良いことは言うまでもない。
う、入射光側にプリズムシート等の導光板を設けても良
い。
示素子の構成図である。透明電極を有する2枚のガラス
基板42、46上に、日本合成ゴム(株)製ポリイミド
配向膜塗料AL−1057(4.0wt.%、γ−ブチ
ロラクトン溶液)をスピンコート法にて塗布し、200
℃、30分の硬化条件にて硬化させた。
うに、図5の如く、ω=90゜の捻れ角でラビングを施
した後、このラビング処理を施した2枚のガラス基板4
2、46を、ガラススペーサー44であるミクロパール
(積水ファインケミカル(株)製)を用いて5μmの間
隔に貼り合わせた。
ルノナノエートを0.26wt.%含有するチッソ
(株)製液晶MT−5076LA(NI点=92℃、Δ
n=0.083)を、真空注入法を用いてガラス基板間
に注入し、液晶パネル49を作成した。
相差フィルムの主軸と液晶パネルのラビング方向(配向
容易軸)とが直交するように、位相差フィルム41を配
置し、さらに偏光板40、47をお互いの偏光軸が直交
するように液晶パネル49に貼合し液晶表示素子Fを作
成した。
表面での主軸方向と他方の表面での主軸方向とが90゜
の角度をなしており、この軸方位は、一方の表面から他
方の表面に向けて連続的に右廻りに90゜捻れており、
フィルム中央部での主軸はフィルム表面に対してほぼ垂
直となっている。またフィルムの位相差は、波長545
nmの光に対して60nmであった。
圧、飽和電圧、及び駆動電圧振幅を測定したところ、閾
値電圧は1.24V、飽和電圧は2.15V、駆動電圧
振幅ΔVは1.85Vであった。
ないこと以外は実施例2と全く同様の液晶表示素子Gを
作成した。実施例1と同様の方法にて閾値電圧、飽和電
圧、及び駆動電圧振幅を測定したところ、閾値電圧は
1.33V、飽和電圧は2.40V、駆動電圧振幅ΔV
は2.20Vであった。
ルム41は、電圧印加時の液晶パネル49での残留位相
差を補償する働きを有しており、液晶パネル49の電圧
−透過率特性を急峻にする効果がある。
高い液晶材料を用いながらも、3V駆動を可能にせしめ
るものであり、高NI点を有する液晶材料を使うことが
でき、その実用的価値は大きい。
は、高分子液晶と光硬化性樹脂との混合物を透光性基板
間に挟持し、高温・高電界下で配向させながら光硬化さ
せることにより作成した。
示素子の構成図である。透明電極を有する2枚のガラス
基板62、66上に、日本合成ゴム(株)製ポリイミド
配向膜塗料AL−1057(4.0wt.%、γ−ブチ
ロラクトン溶液)をスピンコート法にて塗布し、200
℃、30分の硬化条件にて硬化させた。
うに、図7の如く、ω=90゜の捻れ角でラビングを施
した後、このラビング処理を施した2枚のガラス基板6
2、66を、ガラススペーサー64であるミクロパール
(積水ファインケミカル(株)製)を用いて5μmの間
隔に貼り合わせた。
ノエートを0.25wt.%含有したチッソ(株)製液
晶MT−5076LA(NI点=92℃、Δn=0.0
83)を、真空注入法を用いてガラス基板間に注入し、
液晶パネル69を作成した。
ィルムの主軸と液晶パネルの主視角方向とが直交するよ
うに、位相差フィルム61を配置し、さらに偏光板6
0、67をお互いの偏光軸が直交するように液晶パネル
69に貼合し液晶表示素子Hを作成した。
ム法線に対して3゜傾斜しており、その位相差は波長5
45nmの光に対して45nmであった。
圧、飽和電圧、及び駆動電圧振幅を測定したところ、閾
値電圧は1.28V、飽和電圧は2.17V、駆動電圧
振幅ΔVは1.90Vであった。
ルム61は、電圧印加時の液晶パネル69での残留位相
差を補償する働きを有しており、液晶パネル69の電圧
−透過率特性を急峻にする効果がある。
位は、位相差フィルム法線に対して3゜の傾斜をなして
いるが、1゜〜10゜の角度であれば適格である。即
ち、1゜未満の場合には効果が認められず、10゜を越
えるとコントラストの低下、及び着色による画像品質の
低下が問題となってくる。
い液晶材料を用いながらも、3V駆動を可能にせしめる
ものであり、高NI点を有する液晶材料を使うことがで
き、その実用的価値は大きい。
は、高分子液晶と光硬化性樹脂との混合物を透光性基板
間に挟持し、高温・高電界下で配向させながら光硬化さ
せることにより作成した。
ある液晶表示装置の構成図である。液晶パネル89は実
施例1と同様に、以下の方法にて作成した。透明電極を
有する2枚のガラス基板82、86上に、種々の配向膜
塗料をスピンコート法にて塗布し、200℃、30分の
硬化条件にて硬化させた。
うに、図9の如く、捻れ角ω=92度でラビング92、
94を施した後、このラビング処理を施した2枚のガラ
ス基板82、86を、ガラススペーサー84であるミク
ロパール(積水ファインケミカル(株)製)を用いて5
μmの間隔に貼り合わせた。
トの添加割合を変え、カイラルピッチを変化させたメル
ク社製液晶MLC9000−000を、真空注入法を用
いてガラス基板間に注入し、液晶パネル89を作成し
た。
87をお互いの偏光軸が直交するように液晶パネル89
の前後に貼合し、液晶表示素子I〜Xを作成した。
プレチルト角と注入液晶のカイラルピッチの関係を示
す。
示素子の駆動電圧振幅ΔVを測定した。結果を(表3)
に示す。
ト角が3゜以下であり、カイラルピッチが80μm以上
の本発明の液晶表示素子は、駆動電圧振幅ΔVが2.0
V以下であり、低消費電力液晶表示素子実現には極めて
有用である。
れ角の異なる液晶パネルを以下の方法にて作成した。パ
ネル構成は図8と同一である。まず、透明電極を有する
2枚のガラス基板82、86上に、日産化学工業(株)
製ポリイミド配向膜塗料RN−707(4.0wt.
%、NMP溶液)をスピンコート法にて塗布し、200
℃、30分の硬化条件にて硬化させた。
うに、種々の液晶捻れ角ωでラビングを施した後、この
ラビング処理を施した2枚のガラス基板82、86を、
ガラススペーサー84であるミクロパール(積水ファイ
ンケミカル(株)製)を用いて5μmの間隔に貼り合わ
せた。
ルノナノエートを用い、カイラルピッチが90μmとな
るように調製したチッソ(株)製液晶MT−5071L
Aを真空注入法を用いてガラス基板間に注入し、液晶パ
ネル89を作成した。
軸が直交するように偏光板81、87を液晶パネル89
の前後に貼合し、液晶表示素子α、β、γを作成した。
圧、飽和電圧、駆動電圧振幅を測定した。結果を(表
4)に示す。
により、液晶材料のプレチルト角を測定したところ3゜
であった。
に、本発明液晶表示素子は駆動電圧振幅の小さい液晶表
示素子を提供するものであり、その実用的価値は大き
い。
ッチが120μmを越える場合や、液晶捻れ角が100
゜を越える場合には、逆ツイストドメインが発生しやす
くなるため実用的ではない。
の高い液晶材料を用いながらも3V駆動可能な液晶表示
素子を提供するものであり、NI点が高く、粘度の低い
液晶材料を用いた低電圧液晶表示素子を提供することが
可能である。
と位相差dΔnの関係を説明するための図
の図
と、配向膜ラビング方向との関係を説明するための図
の図
と、配向膜ラビング方向と、位相差フィルム主軸方向と
の関係を説明するための図
の図
と、配向膜ラビング方向と、位相差フィルム主軸方向と
の関係を説明するための図
の図
と、配向膜ラビング方向との関係を説明するための図
振幅 13 dΔn=0.47μmの液晶表示素子の駆動電圧
振幅 20 光拡散板 21、27、40、47、60、67、81、87 偏
光板 22、26、42、46、62、66、82、86 ガ
ラス基板 23、25、43、45、63、65、83、85 配
向膜 24、44、64、84 スペーサー 28、48、68、88 液晶 29、49、69、89 液晶パネル 31、51、71、91 上側基板偏光板の偏光軸方向 32、52、72、92 上側基板のラビング方向 33、53、73、93 下側基板偏光板の偏光軸方向 34、54、74、94 下側基板のラビング方向 35、55、75、95 液晶捻れ角 41、61 位相差フィルム 56、57、77 位相差フィルムの主軸方向 76 主視角方向
Claims (4)
- 【請求項1】内面に透明電極を有する二枚の透光性基板
間に液晶層を挟持してなる捻れネマティック型液晶表示
素子において、前記液晶層の層厚dと屈折率異方性Δn
との積dΔnが0.50μm以上であるとともに、前記
液晶表示素子の観察者側に少なくとも1枚の光拡散板を
含む液晶表示装置。 - 【請求項2】捻れネマティック型液晶表示素子と位相差
フィルムとを含む液晶表示素子において、前記位相差フ
ィルムの一方の側の表面層の主軸方位と他方の側の表面
層の主軸方位が直交配置をしており、前記主軸方位が一
方の側から他方の側に向けて液晶層の捻れ方向とは逆方
向に連続的に捻れており、前記主軸方位が前記位相差フ
ィルム表面層ではフィルム表面に略平行であり、前記位
相差フィルム中央部ではフィルム表面に略垂直であり、
隣接する前記液晶表示素子の液晶分子配向方位と前記位
相差フィルムの主軸方位とが直交していることを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項3】捻れネマティック型液晶表示素子と一軸性
位相差フィルムとを含む液晶表示素子において、前記一
軸性位相差フィルムの主軸方位が、前記一軸性位相差フ
ィルム法線に対して1゜〜10゜傾斜し、前記液晶表示
素子の主視角方位と直交していることを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項4】液晶の捻れ角が92゜〜100゜、液晶の
カイラルピッチが80μm以上、液晶のプレチルト角が
3゜以下である捻れネマティック型液晶表示素子を含む
液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7321394A JPH09160021A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7321394A JPH09160021A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160021A true JPH09160021A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18132064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7321394A Pending JPH09160021A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160021A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500690B1 (ko) * | 2002-01-18 | 2005-07-12 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | San 모드 액정표시소자 |
-
1995
- 1995-12-11 JP JP7321394A patent/JPH09160021A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500690B1 (ko) * | 2002-01-18 | 2005-07-12 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | San 모드 액정표시소자 |
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