JPH10282498A - 液晶表示パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示パネルおよび液晶表示装置

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JPH10282498A JP9083177A JP8317797A JPH10282498A JP H10282498 A JPH10282498 A JP H10282498A JP 9083177 A JP9083177 A JP 9083177A JP 8317797 A JP8317797 A JP 8317797A JP H10282498 A JPH10282498 A JP H10282498A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 VAモード液晶表示パネルにおいて、表示の
着色、特に斜め方向での着色を抑えるようにする。 【解決手段】 VAモード液晶表示パネルにおいて、液
晶層を色補償用の二色性色素が添加された液晶層として
構成する。または、液晶層とは異なる、色補償用の二色
性色素が添加された色補償層を備えるようにして構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルお
よびそれを用いた液晶表示装置に関し、特に負の誘電率
異方性を有する液晶を、液晶に電界を印加しない状態
で、液晶表示パネルを構成する基板面に対して略垂直方
向に配向させるモード(VerticalAligne
d モード:以下、VAモードと呼ぶ)で動作する液晶
表示パネルおよび液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、コンピュータをはじめ
とする様々な情報処理装置の表示装置や、テレビジョン
等の表示装置として広く使われている。ところで、従来
の液晶表示装置では、正の誘電率異方性を有するp型の
液晶を、液晶に電界を印加しない状態で、互いに対向す
る基板間に水平に配向するモード(例えば、TN型, S
TN型, TFT型等)の液晶表示パネルが主として使わ
れてきた。
【0003】例えば、TNモードの液晶表示パネルで
は、一般的に、一方の基板面に隣接する液晶分子の配向
方向(液晶分子の長軸方向)が、他方の基板面に隣接す
る液晶分子の配向方向に対して90°ツイストしてい
る。そして、パネルの外側に設けられる一対の偏光板の
透過軸を直交させて配設した場合(クロスニコル)に
は、非駆動状態において白色表示を、駆動状態において
黒色表示を行い、逆に、一対の偏光板の透過軸を平行に
して配設した場合(パラレルニコル)には、非駆動状態
において黒色表示を、駆動状態において白色表示を行う
ように構成されている。
【0004】このような構成のTNモードの液晶表示パ
ネルでは、非駆動状態において液晶分子がパネルの基板
面に平行に配向し、駆動状態において液晶分子の配向方
向がパネルの基板面に略垂直になるように変化するもの
と理解されている。しかしながら、実際には、駆動状態
においてもパネルの基板面に隣接する液晶分子は水平配
向を維持し、この水平配向をした液晶分子が形成する複
屈折により、駆動状態においても光がパネルをある程度
通過してしまう。したがって、従来のTNモードの液晶
表示パネルでは、高いコントラストを実現することが困
難であった。
【0005】これに対し、負の誘電率異方性を有する液
晶を、液晶表示パネルを構成する一対の基板間に略垂直
に配向するようにしたVAモードの液晶表示パネルが、
例えば特開平8−43825号公報等に見られるよう
に、実用化へ向けて研究・開発が進められている。この
VAモードの液晶表示パネルでは、非駆動状態において
液晶分子が基板面に対して略垂直な配向を有するため、
入射した光は偏光面をほとんど変化させることなく液晶
層を通過し、基板を挟むように設けられた一対の偏光板
の透過軸を直交させて配設した場合(クロスニコル)、
非駆動状態においてはほぼ完全な黒色表示が可能であ
る。また、駆動状態では、液晶分子はパネル中で基板面
に対して平行に近づくように配向し、このように配向し
た液晶分子は、一方の基板と他方の基板の間において9
0°ツイストするため、入射した光は偏光面を回転させ
て白色表示を行う。
【0006】よって、VAモードの液晶パネルでは、T
Nモードの液晶表示パネルでは得られない、非常に高い
コントラストを容易に実現することが可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このV
Aモードの液晶表示パネルにおいては、斜め方向から見
た場合に黄色に着色するという問題がある。この問題点
を、以下、図を用いながら説明する。図14は、従来の
VAモード液晶表示パネルを示す図である。
【0008】図14において、光は紙面裏側から入射
し、表示は紙面表側から観るものとする。同図におい
て、1および2は液晶表示パネルを構成する一対の基板
であり、1が光の入射側、2が光の出射側の基板であ
る。矢印RiおよびRoは基板1、2の対向面側に設け
られた配向膜の配向方向であり、Riは入射側基板1の
配向膜の配向方向、Roは出射側基板2の配向膜の配向
方向である。これら配向方向RiおよびRoが成す角度
θ3 は45°である。矢印Pは、入射側基板1の外側に
配設された偏光板の透過軸の方向、矢印Aは、出射側基
板2の外側に配設された偏光板の透過軸の方向であり、
2つの偏光板の透過軸方向は直交している。また、矢印
Sは黄色の着色が生じる方向である。
【0009】図15は、図14のX−X′線における断
面矢視図であり、(a)は電圧無印加時(非駆動状
態)、また、(b)は電圧印加時(駆動状態)である。
図15において、10は入射側基板となる第1のガラス
基板、11は出射側基板となる第2のガラス基板であ
り、これらで一対の基板をなしている。12は第1のガ
ラス基板10の第2のガラス基板11と対向する側の内
面に設けられた第1の電極、13は第2のガラス基板1
1の第1のガラス基板10と対向する側の内面に設けら
れた第2の電極であり、これらの電極に電圧を印加する
ことにより電界を生じさせ液晶を駆動する。14は第1
の電極12を覆って基板上に設けられた第1の配向膜、
15は第2の電極13を覆って基板上に設けられた第2
の配向膜であり、これらは液晶分子を基板に対して垂直
方向に配向させる垂直配向膜である。16は液晶層であ
り、負の誘電率異方性を有する液晶分子17からなって
いる。18は第1のガラス基板の外面に配設され、透過
軸方向Pが紙面に垂直方向である第1の偏光板、19は
第2のガラス基板の外面に配設され、透過軸方向Aが紙
面に平行方向である第2の偏光板であり、これら2つの
偏光板の透過軸方向は直交している。
【0010】図14および図15に示す従来のVAモー
ド液晶表示パネルでは、図15(a)に示すように、第
1および第2の電極12、13に電圧を印加しない場合
には、液晶分子17は基板10、11に略垂直に配向
し、第1の偏光板18を透過して入射した光(図におい
ては下方から)は、その偏光面を変えずに進むので、透
過軸が第1の偏光板18に対して直交している第2の偏
光板19を透過せず、よって、良好な黒色表示が行え
る。これは、パネルの斜め上方(矢印S方向)から観て
も同様で良好な黒色表示となる。
【0011】しかし、図15(b)に示すように、白色
表示を行うための電圧を第1および第2の電極12、1
3に印加すると、電圧無印加時に略垂直に配向していた
液晶分子17は印加電圧に応じて配向方向を変え、基板
10、11に対して45°程度の角度となる。この時、
パネルの正面(矢印S′方向)から観た場合には所望の
白色表示が得られるが、パネルの斜め上方(矢印S方
向)から観た場合には白色表示が黄色がかって見えてし
まう。
【0012】図16は、この従来のVAモード液晶表示
パネルの着色特性を示す図であり、パネル正面から斜め
上方40°まで視野角を変化させた時に観測された色変
化を、CIE(1931)標準表色系にプロットしたも
のである。図中、中央付近の×印は標準白色を示し、4
50から625までの数値は光の波長(nm)を示して
いる。つまり、450の点の近傍では光が青色であるこ
とを示し、525の点の近傍では光が緑色であることを
示し、625の点の近傍では光が赤色であることを示し
ている。同図から分かるように、視野角が斜め上方に移
動するに従い、観測される色の点は波長が575nmの
点に近づいていき、観測される色が黄色がかっていくこ
とが分かる。
【0013】次に、この理由について考察する。図17
は、液晶のリタデーションΔn・d(Δnは液晶の屈折
率異方性、dは液晶層の厚さ)による光の波長と透過率
との関係を示す図である。同図において、横軸は波長λ
を、縦軸は光の透過率Tをそれぞれ示す。光の透過率T
は、 T=sin2(Δn・d・π/λ) で示され、例えば、Δn・dが200nm、275n
m、350nmの場合、それぞれ図に示すような曲線と
なり、Δn・dが大きくなるにつれて、曲線のピークが
長波長側に移動していくことが分かる。
【0014】ここで、図15を参照すると、図15
(a)の電圧を印加していない場合において、パネルの
正面方向(矢印S′方向:(b)参照)では、液晶層1
6を通過してくる光に対して液晶分子17は略平行(す
なわち、光の進行方向と液晶分子の長軸が略平行)であ
る。この場合のパネル正面での実効的なΔn・dは22
0nmとなっている。そして、図15(a)において
は、電圧を印加していない状態(すなわち、非駆動時)
であるので、良好な黒表示が行える。
【0015】次に、図15(b)の電圧を印加した場合
において、パネルの正面方向(矢印S′方向)では、液
晶層16を通過してくる光に対して液晶分子17は約4
5°の角度をもっている。液晶の屈折率異方性Δnは、
液晶分子に入射する光の角度によって変化し、また、液
晶層の厚さdも液晶層に入射する角度によって実質的な
厚さdも変化する。これらの点を考慮すると、図15
(b)のS′方向におけるΔnとdから与えられる実効
的なΔn・dは275nmとなる。すると、図17よ
り、Δn・dが275nmの場合には、各波長において
平均的に光が透過しており良好な白色表示が行える。
【0016】次に、パネルの斜め上方(矢印S方向)か
ら観る場合では、液晶層16を通過してくる光に対して
液晶分子17は約90°の角度をもっており、この場合
には、Δnは液晶分子17が光に対して45°の場合よ
りも大きな値を示し、さらに、dも光が液晶層を通過す
る実質的な距離が長くなり大きな値となるため、実効的
なΔn・dは400nm近い値となる。
【0017】したがって、図17より、Δn・dが40
0nm近くになると、その曲線はΔn・dが350nm
のものよりも更に長波長側にずれているので、青の波長
領域の光の透過率が極めて低くなり、色表示が黄色がか
ることになる。実用上では、パネルの斜め方向から見る
場合を含めて、実効的なΔn・dが350nmを超える
と黄色の着色が目立ってくる。つまり、斜め視角方向か
ら観た場合に、液晶層を通過してくる光が液晶分子に対
して大きな角度(例えば90°近く)をもつような方向
であると、表示が黄色がかるという問題が生じてくる。
【0018】また、電圧を印加していない状態の正面で
の実効的なΔn・dが220nm以上になると、電圧を
印加した状態では、正面においてさえ表示が黄色がかる
可能性があった。ここで、斜め視角方向から観た場合の
実効的なΔn・dの値を考慮して、正面から観た場合の
Δn・dの値を予め小さくしておくことが考えられる
が、Δn・dを小さくすると正面から観た場合に表示が
暗くなり、輝度が低くなってしまう。よって、VAモー
ド液晶の優れた点である高コントラストが得られなくな
ってしまう。
【0019】すなわち、高コントラストを得るために
は、正面でも明るい表示を得られるようにΔn・dを大
きな値にする必要があるが、上述のように視角方向によ
って表示が黄色がかってしまう。逆に、Δn・dを小さ
な値にして視角方向に依存した色付きを抑えようとする
と、コントラストが低くなってしまう。そこで、本発明
は、高コントラストで、かつ、色付きのない液晶表示パ
ネルおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、請求項1に記載したように、互いに略平行に配置さ
れる一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれの対向面
側に設けられる電極と、前記一対の基板のそれぞれの対
向面側に設けられ、前記電極より内側に設けられる配向
膜と、前記配向膜に接し、前記一対の基板により挟持さ
れる負の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶層
とを備える液晶表示パネルであって、前記液晶層に青色
の二色性色素が添加されていることを特徴とする液晶表
示パネルにより、または、請求項2に記載したように、
互いに略平行に配置される一対の基板と、前記一対の基
板のそれぞれの対向面側に設けられる電極と、前記一対
の基板のそれぞれの対向面側に設けられ、前記電極より
内側に設けられる配向膜と、前記配向膜に接し、前記一
対の基板により挟持される負の誘電率異方性を有する液
晶分子からなる液晶層と、前記一対の基板の少なくとも
一方の基板の対向面側とは反対面側に設けられる、青色
の二色性色素が添加された色補償層とを備えることを特
徴とする液晶表示パネルにより、または、請求項3に記
載したように、前記液晶分子は、前記電極に電圧が印加
されていない時に、前記液晶層中で前記基板に対して略
垂直に配向していることを特徴とする請求項1または2
記載の液晶表示パネルにより、または、請求項4に記載
したように、前記液晶分子は、液晶分子の長軸が、前記
一対の基板の少なくとも一方に対して75°以上、90
°未満のプレチルト角を有することを特徴とする請求項
3記載の液晶表示パネルにより、または、請求項5に記
載したように、前記プレチルト角は、87°以上である
ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示パネルによ
り、または、請求項6に記載したように、前記青色の二
色性色素は、その分子の長軸方向での吸収が大きいもの
であることを特徴とする請求項1または2記載の液晶表
示パネルにより、または、請求項7に記載したように、
前記青色の二色性色素は、アントラキノン系の色素であ
ることを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示パ
ネルにより、または、請求項8に記載したように、前記
色補償層は、前記液晶層とは異なる、前記基板に対して
略垂直に配向している液晶層中に前記青色の二色性色素
が添加されたものであることを特徴とする請求項2記載
の液晶表示パネルにより、または、請求項9に記載した
ように、前記色補償層を構成する液晶層は液晶ポリマー
からなり、紫外線照射により硬化されたものであること
を特徴とする請求項8記載の液晶表示パネルにより、ま
たは、請求項10に記載したように、前記青色の二色性
色素の添加量が、前記液晶層の0.5〜5重量パーセン
トであることを特徴とする請求項1記載の液晶パネルに
より、または、請求項11に記載のように、前記青色の
二色性色素の添加量が、前記液晶層の1〜3重量パーセ
ントであることを特徴とする請求項10記載の液晶パネ
ルにより、または、請求項12に記載のように、前記青
色の二色性色素の添加量が、前記色補償層を構成する液
晶層の0.5〜5重量パーセントであることを特徴とす
る請求項8記載の液晶パネルにより、または、請求項1
3に記載のように、前記青色の二色性色素の添加量が、
前記色補償層を構成する液晶層の1〜3重量パーセント
であることを特徴とする請求項12記載の液晶パネルに
より、または、請求項14に記載のように、前記色補償
層は、前記基板の対向面側とは反対面側に配設される偏
光板と、前記基板との間に設けられることを特徴とする
請求項2記載の液晶表示パネルにより、または、請求項
15に記載のように、前記色補償層は、前記基板の対向
面側とは反対面側に配設される偏光板の外側に設けられ
ることを特徴とする請求項2記載の液晶表示パネルによ
り、または、請求項16に記載のように、互いに略平行
に配置される一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれ
の対向面側に設けられる電極と、前記一対の基板のそれ
ぞれの対向面側に設けられ、前記電極より内側に設けら
れる配向膜と、前記配向膜に接し、前記一対の基板によ
り挟持される負の誘電率異方性を有する液晶分子からな
り、青色の二色性色素が添加された液晶層とを備える液
晶表示パネルと、前記電極に駆動電圧を印加する駆動回
路とを備えることを特徴とする液晶表示装置により、ま
たは、請求項17に記載のように、互いに略平行に配置
される一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれの対向
面側に設けられる電極と、前記一対の基板のそれぞれの
対向面側に設けられ、前記電極より内側に設けられる配
向膜と、前記配向膜に接し、前記一対の基板により挟持
される負の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶
層と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板の対向面
側とは反対面側に設けられる、青色の二色性色素が添加
された色補償層とを備える液晶表示パネルと、前記電極
に駆動電圧を印加する駆動回路とを備えることを特徴と
する液晶表示装置により解決する。
【0021】以下、本発明の原理を説明する。図1は、
本発明のVAモード液晶表示パネルを示す図である。図
1において、光は紙面裏側から入射し、表示は紙面表側
から観るものとする。同図において、21および22は
液晶表示パネルを構成する一対の基板であり、21が光
の入射側、22が光の出射側の基板である。矢印Riお
よびRoは基板21、22の対向面側に設けられた配向
膜の配向方向であり、Riは入射側基板21の配向膜の
配向方向、Roは出射側基板22の配向膜の配向方向で
ある。これら配向方向RiおよびRoが成す角度θ0
45°である。矢印Pは、入射側基板21の外側に配設
された偏光板の透過軸の方向、矢印Aは、出射側基板2
2の外側に配設された偏光板の透過軸の方向であり、2
つの偏光板の透過軸方向は直交している。また、矢印S
は、このような配向状態において黄色の着色が生じる方
向であり、斜め上方からの視角を示している。
【0022】図2は、本発明の第1の原理図であり、図
1のY−Y′線における断面矢視図を示し、(a)は電
圧無印加時(非駆動状態)、また、(b)は電圧印加時
(駆動状態)である。図2において、20は入射側基板
となる第1のガラス基板、21は出射側基板となる第2
のガラス基板であり、これらで一対の基板をなしてい
る。22は第1のガラス基板20の第2のガラス基板2
1と対向する側の内面に設けられた第1の電極、23は
第2のガラス基板21の第1のガラス基板20と対向す
る側の内面に設けられた第2の電極であり、これらの電
極に電圧を印加することにより電界を生じさせ液晶を駆
動する。24は第1の電極22を覆って基板上に設けら
れた第1の配向膜、25は第2の電極23を覆って基板
上に設けられた第2の配向膜であり、これらは液晶分子
を基板に対して垂直方向に配向させる垂直配向膜であ
る。26は液晶層であり、負の誘電率異方性を有する液
晶分子27からなっている。29は第1のガラス基板2
0の外面に配設され、透過軸方向Pが紙面に垂直方向で
ある第1の偏光板、30は第2のガラス基板21の外面
に配設され、透過軸方向Aが紙面に平行方向である第2
の偏光板であり、これら2つの偏光板の透過軸方向は互
いに直交している。
【0023】そして、28は青色の二色性色素であり、
本発明では、この二色性色素28を液晶層26に添加し
ている点に特徴がある。この色素28の分子は、液晶分
子と同様に細長い形状をしており、分子の長軸方向での
吸収が強いものである。また、電極22、23に電圧が
印加された時に、液晶分子と平行な方向になるように配
列する。そして、色素28の分子は、入射する光の黄色
の色を吸収し、入射する光の偏光方向が分子の長軸方向
と平行に近くなるほど吸収の割合が大きくなる特性を有
するものである。
【0024】図1および図2に示す本発明のVAモード
液晶表示パネルでは、図2(a)に示すように、第1お
よび第2の電極22、23に電圧を印加しない場合に
は、液晶分子27は基板20、21に略垂直に配向し、
第1の偏光板29を透過して入射した光(図においては
下方から)は、その偏光面を変えずに進むので、透過軸
が第1の偏光板29に対して直交している第2の偏光板
30を透過せず、よって、良好な黒色表示が行える。こ
れは、パネルの斜め上方(矢印S方向)から観ても同様
で良好な黒色表示となる。
【0025】さらに、図2(b)に示すように、白色表
示を行うための電圧を第1および第2の電極22、23
に印加すると、電圧無印加時に略垂直に配向していた液
晶分子27は印加電圧に応じて配向方向を変え、基板2
0、21に対して45°程度の角度となる。この時、本
発明の液晶表示パネルでは、パネルの正面(矢印S′方
向)から観た場合に所望の白色表示が得られるととも
に、パネルの斜め上方(矢印S方向)から観た場合に
も、黄色の色付きが抑えられた良好な表示が得られるも
のである。これは、色素28の分子が液晶分子27と平
行な方向に配列しているため、入射する光との角度が9
0°に近くなり、黄色の色を特に吸収するためである。
【0026】この図2の構成において、本発明の作用・
効果を確認するために評価を行った。ガラス基板20、
21として厚さ1.1mmのホウケイ酸ガラスを、配向
膜24、25として厚さ800Åの垂直配向膜(日産化
学社製;RN722)を、液晶材料27として図3の構
造式で示される、ビフェニール系液晶(メルク・ジャパ
ン社製;ZLI−4318:Δε=−2.0, ΔN=
0.1243)を用いた。また、液晶層26には、カイ
ラル剤(チッソ社製;CN)を1%添加し、液晶層の厚
みは約4μmとした。また、二色性色素としてはアント
ラキノン系の色素(三井東圧社製;SI−497)を1
%添加した。図4は、この二色性色素の吸収率特性を示
す図であり、縦軸は吸収率を、横軸は吸収される光の波
長を示している。同図より分かるように、本評価に用い
た二色性色素は、波長650nm付近に吸収率のピーク
があり、黄色の色を良く吸収する特性を有するものであ
ることが分かる。
【0027】図5は、本発明のVAモード液晶表示パネ
ルの着色特性を示す図であり、パネル正面から斜め上方
40°まで視野角を変化させたときに観測された色変化
を、CIE(1931)標準表色系にプロットしたもの
である。図中、×印は標準白色を示している。また、本
評価においては、上記構成により作成したモノクロの液
晶セルにより評価を行った。
【0028】同図から分かるように、視野角が斜め上方
40°まで変化しても、黄色の色付きが少なくなってい
る。これは、色素を添加しない以外、同様な構成で評価
を行った、図16に示す従来の液晶表示パネルの着色特
性と比較すると、更に明らかである。このように、青色
の二色性色素を添加することにより、黄色の色付きを抑
えることが可能となる。
【0029】特に、図14および図15を用いて説明し
た従来のVAモード液晶表示パネルでは、電圧を印加し
ていない状態で正面での実効的なΔn・dが220nm
を超えると、斜め方向から観た場合だけでなく正面にお
いてさえ黄色の色付きが発生する可能性があったが、上
述した本発明の構成による評価では、電圧を印加してい
ない状態で正面での実効的なΔn・dを275nmとし
ても、正面から観た場合に黄色の色付きが発生せず、ま
た、斜め方向から観た場合でも実用上問題となる黄色の
色付きが発生しないことが確認された。
【0030】また、色素を添加した場合に黄色の着色が
目立ってくる実効的なΔn・dは、色素を添加しない場
合の350nmよりも大きくなるが、これは色素の材料
・添加量などが要因で変わるものである。図6は、本発
明の第2の原理図であり、図1のY−Y′線における断
面矢視図を示し、電圧印加時(駆動状態)を示してい
る。
【0031】図6において、31は入射側基板となる第
1のガラス基板、32は出射側基板となる第2のガラス
基板であり、これらで一対の基板をなしている。33は
第1のガラス基板31の第2のガラス基板32と対向す
る側の内面に設けられた第1の電極、34は第2のガラ
ス基板32の第1のガラス基板31と対向する側の内面
に設けられた第2の電極であり、これらの電極に電圧を
印加することにより電界を生じさせ液晶を駆動する。3
5は第1の電極33を覆って基板上に設けられた第1の
配向膜、36は第2の電極34を覆って基板上に設けら
れた第2の配向膜であり、これらは液晶分子を基板に対
して垂直方向に配向させる垂直配向膜である。37は液
晶層であり、負の誘電率異方性を有する液晶分子38か
らなっている。39は第1のガラス基板31の外面に配
設され、透過軸方向Pが紙面に垂直方向である第1の偏
光板、40は第2のガラス基板21の外側に配設され、
透過軸方向Aが紙面に平行方向である第2の偏光板であ
り、これら2つの偏光板の透過軸方向は互いに直交して
いる。
【0032】そして、41は青色の二色性色素を添加し
た色補償層であり、本発明の新規な特徴となるものであ
る。同図の場合では、この色補償層41は第2のガラス
基板32と第2の偏光板40の間に配設されている。こ
の色補償層41により、斜め視角方向での、色付きを補
償して良好な表示を得る。図7は、色補償層の構成を示
す図である。同図(a)は色補償層の一構成例であり、
色補償層41は、PETフィルムからなる支持体41
a、紫外線照射により硬化された液晶ポリマー41b、
青色の二色性色素41cからなり、青色の二色性色素4
1cは支持体41aに対して垂直となるように配列して
いる。また、同図(b)は色補償層の別の構成例であ
り、色補償層41′は、PETフィルムからなる表面層
41dと支持体41aにより液晶ポリマー41bを挟持
する構成となっている。また、青色の二色性色素41c
は図2で示した色素28と同様な特性を有するものであ
る。さらに、同図(c)は色補償層のさらに別の構成例
であり、色補償層41″は、(b)と類似した構成であ
るが、青色の二色性色素41cが支持体41aに対して
斜めになるように配列しているものである。
【0033】図6および図7に示す本発明のVAモード
液晶表示パネルでは、図6に示すように、白色表示を行
うための電圧を第1および第2の電極33、34に印加
すると、電圧無印加時に略垂直に配向していた液晶分子
38は印加電圧に応じて配向方向を変え、基板31、3
2に対して45°程度の角度となる。この時、本発明の
液晶表示パネルでは、パネルの正面(矢印S′方向)か
ら観た場合に所望の白色表示が得られる。さらに、パネ
ルの斜め上方(矢印S方向)から観た場合にも、斜め方
向に入射する光は色補償層41あるいは41′の色素4
1cにも斜めに入射するため、色素41cが入射する光
の黄色成分を吸収し、よって、黄色の色付きが抑えられ
た良好な表示が得られる。
【0034】さらに、色補償層として図7(c)の色補
償層41″を用いた本発明の液晶表示パネルでは、パネ
ルの正面(矢印S′方向)から観た場合には、多少青味
がかるものの、パネルの斜め上方(矢印S方向)から観
た場合には、色補償層として同図(a)および(b)の
色補償層41または41′を用いるよりも、黄色の色付
きをより抑える効果があり、よって、さらに黄色の色付
きが抑えられた良好な表示が得られる。
【0035】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。図8は、本発明の液晶表示装
置を示す図である。図8において、50は本発明の液晶
表示装置であり、液晶表示装置50は、本発明にかかる
液晶表示パネル51と、駆動回路52、53を備える。
【0036】液晶表示パネル51は、後述するように、
アクティブマトリクス型の液晶表示パネルであり、よっ
て、駆動回路52はデータ側駆動回路、駆動回路53は
走査側駆動回路である。図9は、図8の液晶表示パネル
51を説明する図であり、本発明の液晶表示パネルを示
す図である。同図においては、スイッチング素子として
薄膜トランジスタ(以下、TFTという)を用いたアク
ティブマトリクス型液晶表示パネルを構成する、TFT
基板側を示している。
【0037】図9において、54はガラス基板、55は
ゲートバスライン、56はドレインバスライン、57は
TFT、58は画素電極である。ゲートバスライン55
とドレインバスライン56は電気的に絶縁され、互いに
交差してマトリクスを形成している。ゲートバスライン
55とドレインバスライン56が交差する部分には、T
FT57および画素電極58が形成され、TFT57の
ゲート電極がゲートバスライン55に、ドレイン電極が
ドレインバスライン56にそれぞれ接続され、TFT5
7のソース電極が画素電極58に接続されている。
【0038】そして、図9には図示していないが、共通
電極やカラーフィルタ等が形成されたコモン基板が対向
して配置され、その間に液晶層が封入される。図10〜
図13は、図8および図9に示した本発明の液晶表示パ
ネルの一画素を示す図であり、図10および図11は第
1の実施の形態を示し、図12および図13は第2の実
施の形態を示す。
【0039】〔第1の実施の形態〕図10および図11
は、本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示パネル
に適用した第1の実施の形態を示し、液晶表示パネルの
1つの画素部分を図示したものであり、図11は図10
のI−I′線の断面矢視図である。図10において、6
1はゲートバスライン、62はドレインバスラインであ
り、これらは交差部において絶縁膜を介して絶縁されて
いる。63はTFTであり、ゲートバスライン61とド
レインバスライン62の交差部に設けられている。64
は画素電極である。TFT63は、ゲート電極63a、
ドレイン電極63b、ソース電極63cからなり、ゲー
ト電極63aはゲートバスライン61と、ドレイン電極
63bはドレインバスライン62と、それぞれ一体に形
成されており、ソース電極63cは画素電極64と電気
的に接続されている。これらは、TFT基板(図11参
照)に設けられており、TFT基板には、これらの素子
を覆うようにして配向膜(図11参照)が形成されてい
る。RiはこのTFT基板上の配向膜のラビング方向を
示し、RoはTFT基板と対向するコモン基板(図11
参照)に設けられた配向膜のラビング方向を示してい
る。そして、これらラビング方向RiおよびRoが成す
角度θ1 は45°である。
【0040】図11は、図10におけるI−I′線にお
ける断面矢視図であり、(a)は電圧無印加時(非駆動
状態)を示し、(b)は電圧印加時(駆動状態)を示
す。図11において、78はTFT基板、79はコモン
基板である。TFT基板78は、第1のガラス基板65
と、第1のガラス基板65のコモン基板79と対向する
側に形成された絶縁膜67、絶縁膜67上に形成された
画素電極64、画素電極64を覆うように形成された第
1の垂直配向膜68と、第1のガラス基板65の外側に
配設され透過軸方向が紙面に垂直なP方向である偏光板
69からなる。
【0041】コモン基板79は、第2のガラス基板66
と、第2のガラス基板66のTFT基板78と対向する
側に形成されたカラーフィルタ層70、カラーフィルタ
層70を覆って形成されたカラーフィルタ層の保護膜7
1、保護膜71上に形成されたコモン電極72、コモン
電極72を覆って形成された第2の垂直配向膜73と、
第2のガラス基板66の外側に配設され透過軸方向が紙
面に平行なA方向である偏光板74からなる。
【0042】75は液晶層であり、TFT基板78とコ
モン基板79に挟持されている。液晶層75は負の誘電
率異方性を有する液晶分子76からなり、また、液晶層
75には青の二色性色素77が添加されている。液晶分
子76の内、TFT基板78とコモン基板79の近傍の
ものは、それぞれの基板に対してプレチルト角が89°
となっている。
【0043】VAモードの液晶表示パネルにおいては、
視角特性、応答特性あるいはコントラスト等のパネル特
性を考慮すると、液晶分子76のプレチルト角は75°
以上、90°未満とすることが好ましく、より好ましく
は87°以上とするのが望ましい。同図(a)に示すよ
うに、電圧無印加時では、液晶分子76および色素77
ともに基板78, 79に対して略垂直に配向しており、
2枚の偏光板69, 74の偏光軸が直交するように配設
されているので、良好な黒表示が行われる。
【0044】また、同図(b)に示すように、電圧印加
時では、液晶分子76は基板78,79に平行に近づく
ように変化し、色素77も液晶分子76と平行に配列す
るようになるので、基板78, 79と平行に近づくよう
に変化する。したがって、斜め視角方向でも、色素77
が光の黄色の成分を吸収し、黄色の色付きを抑えるよう
になり、良好なカラー表示が可能となる。
【0045】〔第2の実施の形態〕図12および図13
は、本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示パネル
に適用した第2の実施の形態を示し、液晶表示パネルの
1つの画素部分を図示したものであり、図13は図12
のII−II′線の断面矢視図である。図12において、図
10と同じ符号が付されているものは同一のものを示
し、図10と異なるのは、TFT基板(図13参照)お
よびコモン基板(図13参照)に設けられた配向膜のラ
ビング処理の方法である。
【0046】図12においては、1つの画素を配向方向
の異なる2つの領域(i)および(ii)に分ける、いわ
ゆる配向分割を行っている。配向分割の方法には公知の
様々な方法があるが、本実施の形態では、ラビング方向
を変えることで2つの領域を形成する方法を示してい
る。すなわち、TFT基板側の配向膜では、画素領域を
第1の領域(i)および第2の(ii)に分け、ラビング
方向をRiaとRibのように反対方向にラビングを行
っている。また、コモン基板側の配向膜では、TFT基
板側に対応して画素領域を第1の領域(i)および第2
の領域(ii)に分け、ラビング方向をRoaとRobの
ように反対方向にラビングを行っている。そして、第1
の領域(i)のラビング方向RiaおよびRoaが成す
角度θ2a、また、第2の領域(ii)のラビング方向Ri
bおよびRobが成す角度θ2bは、それぞれ45°であ
る。
【0047】このように配向処理を行うと、液晶分子の
配向方向を2つの領域で異ならせることができる。この
結果、1つの画素で異なる視角特性を有する領域が形成
されることにより(本実施の形態の場合、視角特性が反
対の2つの領域)、視角特性が平均化されてパネル全体
で見ると視角特性を向上することが可能になる。図13
は、図12におけるII−II′線における断面矢視図であ
り、(a)は電圧無印加時(非駆動状態)を示し、
(b)は電圧印加時(駆動状態)を示す。
【0048】図13において、図11と同じ符号が付さ
れているものは同一のものを示し、図11と異なるの
は、TFT基板86において、配向膜81が第1の領域
(i)および第2の領域(ii)に対応して、ラビング処
理の方向が異なる領域81aと81bからなる点、ま
た、コモン基板87において、配向膜82が第1の領域
(i)および第2の領域(ii)に対応して、ラビング処
理の方向が異なる領域82aと82bからなる点と、ガ
ラス基板66と偏光板74との間に色補償層85が配設
されている点、さらに、液晶層83が液晶分子84だけ
からなる点である。
【0049】色補償層85は、図7に示すものが使用で
き、基本的な構成は青色の二色性色素が垂直あるいは所
定の角度を持って斜めに配列されている部材である。具
体的には、図7を参照して説明すると、図7(a)、
(b)および(c)に示される色補償層41〜41″が
図13の色補償層85に相当し、図7(a)において、
41aはPETフィルム、41bは紫外線照射により硬
化された液晶ポリマー、41cは青色の二色性色素であ
る。
【0050】図7(a)に示される構成の色補償層41
の形成工程としては、まず、支持体となるPETフィル
ム41a上に青色の二色性色素41cを添加した高分子
液晶のプレポリマー41bを塗布する。この時、PET
フィルム41aは液晶分子を垂直配向をさせるように表
面が処理されたものを用いることができ、表面の処理と
しては、例えば、液晶パネルで一般的に使用される垂直
配向膜、シランカップリング剤の膜あるいは一塩基性カ
ルボン酸クロム錯体の膜などの液晶分子を垂直配向させ
る特性を有する膜を、PETフィルム41aの表面に塗
布する等の処理がある。
【0051】このような処理がされていると高分子液晶
41bの液晶分子はPETフィルム41aに対して略垂
直に配向する。液晶分子が略垂直に配向するのに伴い、
青色の二色性色素41cもPETフィルム41aに対し
て略垂直となるように配列する。この状態で紫外線を照
射することにより、高分子液晶41bをポリマー化して
硬化させる。このようにして、青色の二色性色素41c
が略垂直方向に配列した色補償層85(41)を形成す
ることができる。 図7(b)に示される色補償層4
1′は、図7(a)の構成PETフィルム41dを付加
した構成であるが、このような構成は、青色の二色性色
素41cを添加した高分子液晶のプレポリマー41bを
PETフィルム41aに塗布したのち、PETフィルム
41dを重ねて高分子液晶のプレポリマー41bを挟
み、その後、紫外線による硬化を行うことなどで形成で
きる。
【0052】同様に、図7(c)に示される色補償層4
1″は、青色の二色性色素41cを添加した高分子液晶
のプレポリマー41bを形成する際に、高分子液晶の液
晶分子および青色の二色性色素41cを所定の角度で斜
めに配向させておき、その状態で紫外線により硬化を行
うことで形成できる。色補償層85としては、図7
(a)、(b)および(c)の何れの構成でも適用する
ことができる。
【0053】ここで、図13を参照すると、同図(a)
に示すように、電圧無印加時では、液晶分子84は基板
86, 87に対して略垂直に配向しており、2枚の偏光
板69, 74の偏光軸が直交するように配設されている
ので、良好な黒表示が行われる。また、同図(b)に示
すように、電圧印加時では、液晶分子84は基板86,
87に平行に近づくように変化するが、配向膜81, 8
2は、領域(i), (ii)においてラビング方向が異な
るので、液晶分子84の傾く方向が領域(i),(ii)
において異なるようになる。
【0054】この時、図12において斜め上方から観た
場合には、領域(i)の液晶分子84の影響により黄色
の色付きが生じ、図12において斜め下方から観た場合
には、領域(ii)の液晶分子84の影響により黄色の色
付きが生じることが考えられるが、本実施の形態では、
色補償層85を有しているので、色補償層85内の青色
の二色性色素により両方の領域を通過する光の黄色の成
分を吸収する。
【0055】したがって、斜め視角方向でも、黄色の色
付きを抑えることができ、良好なカラー表示が可能とな
る。ここで、液晶層に添加する青色の二色性色素の添加
量であるが、0.5%から5%の範囲がよい。0.5%
より少ないと、色素を添加した効果がほとんど得られな
いためであり、5%を超えると、色素が析出してきてし
まう可能性があるからである。また、液晶層に対して色
素は不純物と考えることもできるため、余り多くの量を
添加するのは得策ではない。したがって、効果との兼ね
合いを考慮すると、1%から3%の範囲がより好適であ
る。
【0056】また、色補償層を配設する位置は、上述の
実施の形態では光が出射する側のガラス基板と偏光板と
の間に配設しているが、この位置に限定されるものでは
なく、偏光板の外側に設けることも可能であり、液晶層
に対して光が入射する側に配設してもよい。そして、こ
の色補償層は、新たな部材として作成し、液晶表示パネ
ルの構成部材として追加すること以外に、従来ある構成
部材を色補償層として兼用させても良い。要は、液晶層
に色素を添加するのではなく、色素を有する色補償層が
液晶層とは別に設けられていることである。
【0057】さらに、本発明は、液晶層に青色の二色性
色素を添加するという第1の基本構成と、青色の二色性
色素を有する色補償層を液晶層とは別に設けるという第
2の基本構成がある。この第1の構成においては、予め
液晶材料に色素を添加しておくだけで良いため工数を特
に増やすことがなく、簡便に製作できるという利点があ
るが、一方で、前述のように色素は液晶層に対して不純
物と考えられるため、添加する量によっては信頼性を低
下させてしまう場合もある。
【0058】これに対し、第2の構成においては、液晶
層には何も添加しないため信頼性は高いが、色補償層と
いう部材を別に形成する必要があり、工数が増えてしま
う。このように、本発明の2つの基本構成には、それぞ
れ一長一短があり、これらの構成は液晶材料や色素材料
などの構成部材に応じ、適宜選択されることができるも
のである。
【0059】以上、本発明を好ましい実施例について説
明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な
変形・変更が可能である。
【0060】
【発明の効果】本発明の構成によれば、電圧印加時にパ
ネルを斜め方向から観た場合にも、色付きを抑制するこ
とが可能である。したがって、高コントラストで、か
つ、色付きのない液晶表示パネルおよび液晶表示装置を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のVAモード液晶表示パネルを示す図で
ある。
【図2】本発明の第1の原理図である。
【図3】本発明に適用される液晶材料の構造式の例であ
る。
【図4】二色性色素の特性を示す図である。
【図5】本発明のVAモード液晶表示パネルの着色特性
を示す図である。
【図6】本発明の第2の原理図である。
【図7】色補償層を示す図である。
【図8】本発明の液晶表示装置を示す図である。
【図9】本発明の液晶表示パネルを示す図である。
【図10】本発明の液晶表示パネルの第1の実施の形態
を示す図である。
【図11】図10のI−I′線における断面図である。
【図12】本発明の液晶表示パネルの第2の実施の形態
を示す図である。
【図13】図12のII−II′線における断面図である。
【図14】従来のVAモード液晶表示パネルを示す図で
ある。
【図15】図14のX−X′線における断面図である。
【図16】従来のVAモード液晶表示パネルの着色特性
を示す図である。
【図17】液晶のリタデーションによる光の波長と透過
率との関係を示す図である。
【符号の説明】
20, 31…第1のガラス基板 21, 32…第2のガラス基板 22, 33…第1の電極 23, 34…第2の電極 24, 35…第1の配向膜 25, 36…第2の配向膜 26, 37…液晶層 27, 38…液晶分子 28…二色性色素 29, 30, 39, 40…偏光板 41…色補償層

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに略平行に配置される一対の基板
    と、 前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けられる電極
    と、 前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けられ、前記
    電極より内側に設けられる配向膜と、 前記配向膜に接し、前記一対の基板により挟持される負
    の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶層とを備
    える液晶表示パネルであって、 前記液晶層に色補償用の二色性色素が添加されているこ
    とを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 【請求項2】 互いに略平行に配置される一対の基板
    と、 前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けられる電極
    と、 前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けられ、前記
    電極より内側に設けられる配向膜と、 前記配向膜に接し、前記一対の基板により挟持される負
    の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶層と、 前記一対の基板の少なくとも一方に設けられる、色補償
    用の二色性色素が添加された色補償層とを備えることを
    特徴とする液晶表示パネル。
  3. 【請求項3】 前記液晶分子は、前記電極に電圧が印加
    されていない時に、前記液晶層中で前記一対の基板に対
    して略垂直に配向していることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の液晶表示パネル。
  4. 【請求項4】 前記液晶分子は、液晶分子の長軸が、前
    記一対の基板の少なくとも一方に対して75°以上、9
    0°未満のプレチルト角を有することを特徴とする請求
    項3記載の液晶表示パネル。
  5. 【請求項5】 前記プレチルト角は、87°以上である
    ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示パネル。
  6. 【請求項6】 前記二色性色素は、その分子の長軸方向
    での吸収が大きいものであることを特徴とする請求項1
    または2記載の液晶表示パネル。
  7. 【請求項7】 前記二色性色素は、アントラキノン系の
    色素であることを特徴とする請求項1または2記載の液
    晶表示パネル。
  8. 【請求項8】 前記色補償層は、前記基板に対して略垂
    直に配向している液晶層中に前記二色性色素が添加され
    たものであり、前記液晶層とは異なるものであることを
    特徴とする請求項2記載の液晶表示パネル。
  9. 【請求項9】 前記色補償層を構成する液晶層は液晶ポ
    リマーからなり、紫外線照射により硬化されたものであ
    ることを特徴とする請求項8記載の液晶表示パネル。
  10. 【請求項10】 前記二色性色素は青色の二色性色素で
    あり、その添加量が、前記液晶層の0.5〜5重量パー
    セントであることを特徴とする請求項1記載の液晶パネ
    ル。
  11. 【請求項11】 前記青色の二色性色素の添加量が、前
    記液晶層の1〜3重量パーセントであることを特徴とす
    る請求項10記載の液晶パネル。
  12. 【請求項12】 前記二色性色素は青色の二色性色素で
    あり、その添加量が、前記色補償層を構成する液晶層の
    0.5〜5重量パーセントであることを特徴とする請求
    項8記載の液晶パネル。
  13. 【請求項13】 前記青色の二色性色素の添加量が、前
    記色補償層を構成する液晶層の1〜3重量パーセントで
    あることを特徴とする請求項12記載の液晶パネル。
  14. 【請求項14】 前記色補償層は、前記基板の対向面側
    とは反対面側に配設される偏光板と、前記基板との間に
    設けられることを特徴とする請求項2記載の液晶表示パ
    ネル。
  15. 【請求項15】 前記色補償層は、前記基板の対向面側
    とは反対面側に配設される偏光板の外側に設けられるこ
    とを特徴とする請求項2記載の液晶表示パネル。
  16. 【請求項16】 互いに略平行に配置される一対の基板
    と、前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けられる
    電極と、前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けら
    れ、前記電極より内側に設けられる配向膜と、前記配向
    膜に接し、前記一対の基板により挟持される負の誘電率
    異方性を有する液晶分子からなり、色補償用の二色性色
    素が添加された液晶層とを備える液晶表示パネルと、 前記電極に駆動電圧を印加する駆動回路とを備えること
    を特徴とする液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 互いに略平行に配置される一対の基板
    と、前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けられる
    電極と、前記一対の基板のそれぞれの対向面側に設けら
    れ、前記電極より内側に設けられる配向膜と、前記配向
    膜に接し、前記一対の基板により挟持される負の誘電率
    異方性を有する液晶分子からなる液晶層と、前記一対の
    基板の少なくとも一方に設けられる、色補償用の二色性
    色素が添加された色補償層とを備える液晶表示パネル
    と、 前記電極に駆動電圧を印加する駆動回路とを備えること
    を特徴とする液晶表示装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7336878B2 (en) 2000-12-08 2008-02-26 Fujifilm Corporation Optical device
JP2008197691A (ja) * 2008-05-23 2008-08-28 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2010224031A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子
US8223295B2 (en) 2005-05-23 2012-07-17 Sony Corporation Optical element, liquid crystal panel, and liquid crystal display
WO2019106790A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 シャープ株式会社 表示デバイス、表示デバイスの製造方法、表示デバイスの製造装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2779839B1 (fr) * 1998-06-10 2003-06-06 Saint Gobain Vitrage Systeme electrocommandable a proprietes optiques variables
TW522273B (en) * 1998-08-07 2003-03-01 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Reflection type liquid crystal display element
KR100670055B1 (ko) * 1999-12-03 2007-01-16 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20020017315A (ko) * 2000-08-29 2002-03-07 윤종용 색좌표 이동이 감소된 액정 표시 장치
JP2005292225A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nitto Denko Corp 光学フィルムおよび画像表示装置
CN100447647C (zh) * 2005-10-27 2008-12-31 财团法人工业技术研究院 宾主型液晶显示面板
JP4605206B2 (ja) * 2007-11-06 2011-01-05 ソニー株式会社 液晶表示装置
JP4471014B2 (ja) * 2008-04-04 2010-06-02 ソニー株式会社 液晶表示装置、バックライト光源および光学フィルム
JP4826599B2 (ja) * 2008-04-10 2011-11-30 ソニー株式会社 液晶表示装置、偏光板およびバックライト光源
KR20130128913A (ko) * 2012-05-18 2013-11-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101408690B1 (ko) * 2013-01-25 2014-06-17 동아대학교 산학협력단 투명 액정표시장치
US10012884B2 (en) 2013-09-23 2018-07-03 Lc-Tec Displays Ab High contrast electro-optic liquid crystal camera iris providing angle independent transmission for uniform gray shades
WO2015042395A1 (en) 2013-09-23 2015-03-26 Lc-Tec Displays Ab High contrast electro-optic liquid crystal camera iris
US10401700B2 (en) 2013-09-23 2019-09-03 Lc-Tec Displays Ab High contrast electro-optic liquid crystal camera iris including liquid crystal material mixed with a dye to improve achromatic performance
CN104570434B (zh) * 2013-10-23 2018-10-12 久正光电股份有限公司 双频双稳态液晶显示器及其液晶组合物
US9823395B2 (en) * 2014-10-17 2017-11-21 3M Innovative Properties Company Multilayer optical film having overlapping harmonics
GB202305783D0 (en) * 2023-03-13 2023-06-07 Alphamicron Incorporated Optical filter with improved viewing angle characteristics

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57195219A (en) * 1981-05-25 1982-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal color display panel
GB2109123B (en) * 1981-09-14 1986-03-19 Sharp Kk Colour liquid crystal display devices
US4527864A (en) * 1983-03-29 1985-07-09 Xerox Corporation High contrast liquid crystal display devices
JP2560449B2 (ja) * 1987-10-06 1996-12-04 旭硝子株式会社 液晶表示素子及びその製造方法
US5032007A (en) * 1988-04-07 1991-07-16 Honeywell, Inc. Apparatus and method for an electronically controlled color filter for use in information display applications
US4886343A (en) * 1988-06-20 1989-12-12 Honeywell Inc. Apparatus and method for additive/subtractive pixel arrangement in color mosaic displays
EP0543658B1 (en) * 1991-11-21 1999-03-31 Fujitsu Limited Liquid-crystal color display device
CA2099642A1 (en) * 1993-06-24 1994-12-25 Birendra Bahadur Wide viewing-angle dye-doped tn lcd with retardation sheets
JPH086025A (ja) * 1994-04-20 1996-01-12 Sharp Corp 液晶電気光学装置、それを用いた投射型表示システムおよび液晶電気光学装置の駆動方法
TW428116B (en) * 1994-05-18 2001-04-01 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Liquid crystal display element and laminated phase difference plate used for the same
JPH0843825A (ja) * 1994-07-27 1996-02-16 Fujitsu Ltd 液晶表示パネル
US5801796A (en) * 1996-05-10 1998-09-01 International Business Machines Corporation Stacked parallax-free liquid crystal display cell

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7336878B2 (en) 2000-12-08 2008-02-26 Fujifilm Corporation Optical device
US8223295B2 (en) 2005-05-23 2012-07-17 Sony Corporation Optical element, liquid crystal panel, and liquid crystal display
JP2008197691A (ja) * 2008-05-23 2008-08-28 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2010224031A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子
WO2019106790A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 シャープ株式会社 表示デバイス、表示デバイスの製造方法、表示デバイスの製造装置
US10998529B2 (en) 2017-11-30 2021-05-04 Sharp Kabushiki Kaisha Display device, method for producing display device, and apparatus for producing display device

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