JPH0943564A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】視野角依存性の低減 【解決手段】それぞれの内面に配向膜７、１２を形成し
た両ガラス基板３、４の間に１８０°以上のねじれ配列
角度の液晶層１３を封入してなる液晶パネル上表示画面
側に、光学的異方性フィルム２を設けた液晶表示装置１
において、光学的異方性フィルム２と液晶層１３とのね
じれ配列角度差が１０°以下であり、かつ光学的異方性
フィルム２のねじれ配列開始位置を液晶層１３のねじれ
配列開始位置とくらべ、液晶パネルの表示面から見て１
７０°〜１９０°ずらした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は視野角依存性を改善
した液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＮ型もしくはＳＴＮ型単純マトリック
スタイプの液晶表示装置や、ＴＮ型アクティブマトリッ
クスタイプの液晶表示装置が提案され、いずれの装置も
すでに製品化されている。たとえば、ＳＴＮ型単純マト
リックスタイプの液晶表示装置は、対向配置された２枚
のガラス基板のそれぞれの内面に、多くの透明電極を平
行に配列し、さらに両平行透明電極群が直交するように
両ガラス基板を配し、また、平行透明電極群上に配向膜
を形成して、液晶分子を両ガラス基板間で１８０°〜２
７０°ツイスト配列させた構造である。そして、両ガラ
ス基板の外側には偏光板と位相差板とを配置している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｓ
ＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置によれ
ば、液晶分子を両ガラス基板間で１８０°〜２７０°ツ
イスト配列させた構造であるため、液晶分子のΔｎおよ
び厚みｄが表示画面の観察方向によって変化し、これに
伴って光路差Δｎｄも変動し、その結果、表示画面の明
るさが観察方向により変わるという視野角依存性、すな
わち（１）画面全体が白っぽい画像として認識された
り、（２）画面全体が暗くなって、画像の黒い部分で明
暗が反転する（画像反転）という問題点がある。

【０００４】この視野角依存性は、ＳＴＮ型単純マトリ
ックスタイプに限らず、ＴＮ型単純マトリックスタイプ
の液晶表示装置やＴＮ型アクティブマトリックスタイプ
などのツイストネマチック型液晶を用いる液晶表示装置
であれば、避けられない問題点である。

【０００５】本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努
めた結果、液晶パネルに光学的異方性フィルムを設ける
に当たって、光学的異方性フィルムと液晶層とのねじれ
配列角度との関係と、光学的異方性フィルムと液晶層と
のねじれ配列開始位置との関係とにおいて、それぞれを
所定の範囲に設定することによって視野角依存性が改善
されることを知見した。

【０００６】したがって、本発明は上記知見により完成
されてものであり、その目的は視野角依存性を低減して
視野角をさらに広くした高性能な液晶表示装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれの内
面に配向膜を形成した両透明基板間で液晶層を１８０°
以上ねじれ配列させた液晶パネルの表示画面側の表面
に、光学的異方性フィルムを配した液晶表示装置におい
て、上記光学的異方性フィルムと液晶層とのねじれ配列
角度差を１０°以下にし、かつ光学的異方性フィルムの
ねじれ配列開始位置を液晶層のねじれ配列開始位置とく
らべ、液晶パネルの表示面から見て１７０°〜１９０°
ずらしたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
により説明する。図１はＳＴＮ型単純マトリックスタイ
プのカラー液晶表示装置１の概略断面図である。

【０００９】前記液晶パネルの構成については、３は前
記透明基板としてのセグメント側のガラス基板であり、
４も前記透明基板としてのコモン側のガラス基板であっ
て、ガラス基板３上には多数平行に配列したＩＴＯ（イ
ンジウム・スズ・オキサイド）からなる透明電極５と、
ＳｉＯ₂ からなるオーバーコート層６と、一定方向にラ
ビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜７とを順次形
成している。

【００１０】他方のガラス基板４上には、画素ごとに配
したカラーフィルタ８と、各カラーフィルタ８間に配し
たクロム金属のブラックマトリックス９とを形成してい
る。上記カラーフィルタ８は、顔料分散方式、すなわち
あらかじめ顔料により調合された感光性レジストを基板
上に塗布し、フォトリソグラフィにより形成している。
図中のＲ、Ｇ、Ｂの各表示はそれぞれ赤、緑、青に着色
したカラーフィルタ８であることを示す。そして、その
上にアクリル系樹脂からなるオーバーコート層１０と、
多数平行に配列したＩＴＯからなる透明電極１１とを形
成している。この透明電極１１は上記透明電極５と直交
している。さらに透明電極１１上にも一定方向にラビン
グしたポリイミド樹脂からなる配向膜１２を形成してい
る。

【００１１】上記のように形成した両ガラス基板３、４
を、液晶層１３を介してシール剤１４によりはりあわせ
ているが、この液晶層１３はカイラルネマチック液晶か
らなり、両ガラス基板間で１８０°以上の角度でツイス
トさせている。そして、両ガラス基板３、４間には、液
晶層１３の厚みを一定にするためにスペーサ１５を多数
個配している。

【００１２】また上記液晶パネルに対しては、さらにガ
ラス基板３の外面上にポリエステル、ポリアミド、ポリ
カーボネイトなどからなる光学的異方性フィルム２とヨ
ウ素系の偏光子１７とを順次配置し、他方のガラス基板
４の外面上にはポリカーボネイトからなる位相差フィル
ム１７とヨウ素系の偏光子１８とを順次配置する。

【００１３】しかも、光学的異方性フィルム２と液晶層
１３との各分子配列におけるねじれ配列角度差を１０°
以下にして、かつ光学的異方性フィルム２のねじれ配列
開始位置を液晶層１３のねじれ配列開始位置とくらべ、
液晶パネルの表示面から見て１７０°〜１９０°ずらし
ている。

【００１４】上記カラー液晶表示装置１においては、偏
光子１８の外側に配置したバックライトなどの光源装置
の照射光が、その偏光子１８を通して装置内に入射する
が、さらに位相差フィルム１７を通過し、ついで各種カ
ラーフィルタ８を通して、それぞれに着色され、そし
て、オーバーコート層１０、透明電極１１、配向膜１
２、液晶層１３、配向膜７、オーバーコート層６、透明
電極５との順に通過し、さらに光学的異方性フィルム２
と偏光子１６とを順次通過し、その通過光が人の目に投
光される。

【００１５】かくして上記構成のカラー液晶表示装置１
によれば、光学的異方性フィルム２と液晶層１３とのね
じれ配列角度差がほとんどなく、かつ光学的異方性フィ
ルム２のねじれ配列開始位置を液晶層１３のねじれ配列
開始位置とくらべ、液晶パネルの表示面から見てほぼ１
８０°ずらすのが最大の効果を得るためによい。しかし
ながら、ねじれ配列角度差が１０°以下である光学的異
方性フィルム２を設け、しかも、光学的異方性フィルム
２のねじれ配列開始位置と液晶層１３のねじれ配列開始
位置とを上記のような所定範囲内に設定することによっ
ても、各画素の明るさにおける視野角依存性を低減して
視野角をさらに広くすることができ、十分に本発明の目
的が達成できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例として、液晶層１３の
ツイスト角（ねじれ配列角度）が２５０°である液晶層
１３の液晶パネルに対して、ねじれ配列角度（２５０
°）である光学的異方性フィルム２を配した場合を図２
〜図４により説明する。

【００１７】図２は光学的異方性フィルム２と液晶パネ
ルとの双方について、表示画面側から見た配向の関係を
示しており、いずれも表示画面側の配向を実線で示し、
その配向がバックライトなどの光源装置へ向かうにつれ
て２５０°ねじれ、その最終ねじれ配向を破線で示す。

【００１８】また、図３によって光学的異方性フィルム
２と液晶層１３との各分子の配向と、これに対する観察
者の位置との関係を表すと、光学的異方性フィルム２の
Ｖ−Ｔ特性と、液晶層１３のＶ−Ｔ特性とは分子配向の
相違によって異なり、観察者の視点位置において、両者
Ｖ−Ｔ特性を平均した値として示される。光学的異方性
フィルム２と液晶層１３との各分子配列におけるねじれ
配列角度差をできるだけ小さくし、さらに光学的異方性
フィルム２のねじれ配列開始位置と液晶層１３のねじれ
配列開始位置とを、１８０°に近づくように設定した場
合には、視野角を変えても両者平均Ｖ−Ｔ特性値は、そ
の正面から見たＶ−Ｔ特性になるので、視野角依存性が
解消される。

【００１９】つぎに本実施例により得られたカラー液晶
表示装置１の視角特性を測定し、それを従来のものと対
比したところ、図４に示すような結果が得られた。この
従来例は本例のカラー液晶表示装置１のうち光学的異方
性フィルム２を位相差フィルムに置き換えたものであ
る。

【００２０】同図中、実線は実施例であり、破線は従来
例であって、本例のカラー液晶表示装置１によれば、各
画素の明るさにおける視野角依存性を低減して視野角を
さらに広くすることができたことがわかる。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変
更や改善などは何ら差し支えない。たとえば、上記実施
例では、ＳＴＮ型単純マトリックスタイプのカラー液晶
表示装置でもって説明しているが、そのほかにモノクロ
のＳＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置であ
っても、あるいはＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶
表示装置やＴＮ型アクティブマトリックスタイプなどの
ツイストネマチック型液晶表示装置であっても同様な効
果が得られる。

【００２２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、光学的
異方性フィルムと液晶層とのねじれ配列角度差が１０°
以下であり、かつ光学的異方性フィルムのねじれ配列開
始位置を液晶のねじれ配列開始位置とくらべ、液晶パネ
ルの表示面から見て１７０°〜１９０°ずらしたことに
より、視野角依存性を低減して視野角をさらに広くした
高性能な液晶表示装置が提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のカラー液晶表示装置の概略断面図であ
る。

【図２】液晶パネルと光学的異方性フィルムとのねじれ
配列関係を示す説明図である。

【図３】液晶パネルと光学的異方性フィルムとの分子配
向を示す説明図である。

【図４】実施例と従来例との視角特性図である。

【符号の説明】

１ カラー液晶表示装置 ２ 光学的異方性フィルム ３、４ ガラス基板 ５、１１ 透明電極 ７、１２ 配向膜 ８ カラーフィルタ １３ 液晶層 １７ 位相差フィルム １６、１８ 偏光子

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】同図中、実線は従来例であるのに対して、
破線は実施例であって、本例のカラー液晶表示装置１に
よれば、各画素の明るさにおける視野角依存性を低減し
て視野角をさらに広くすることができたことがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの内面に配向膜を形成した両透
   明基板間で液晶層を１８０°以上ねじれ配列させた液晶
   パネルの表示画面側の表面に、光学的異方性フィルムを
   配した液晶表示装置において、前記光学的異方性フィル
   ムと液晶層とのねじれ配列角度差を１０°以下にし、か
   つ光学的異方性フィルムのねじれ配列開始位置を液晶層
   のねじれ配列開始位置とくらべ、前記液晶パネルの表示
   面から見て１７０°〜１９０°ずらしたことを特徴とす
   る液晶表示装置。