JPS59177585A

JPS59177585A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPS59177585A
Application number: JP58051629A
Authority: JP
Inventors: 哲郎松本; 豊中川
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1984-10-08
Also published as: JPH0311450B2

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】本発明は、コントラスト特性にすぐれたねじれ型ネマチ
ック液晶表示装置に関するものである。

ねじれ型ネマチック液晶表示装置は、第１図に示すよう
な基本構成をとる。ラビング法などによシ、配向制御し
た２枚の電極基板（１）　、　ｆ２１を配向制御方向が
互いに直交するように対向させシール（３）により一定
間隔を保持するように固定し、その間に正の誘電異方性
を持つネマチック液晶を注入し、液晶セルとなす。

液晶分子は電極基板（１）　、　ｆ２＋の表面において
、それぞれの配向制御方向にその分子長軸方向を一致さ
せるように配向し、基板（１）から（２）へ９０度ねじ
れた構造をなす。このため、液晶セルに入射した光は、
分子配列のねじれに沿って振動面が９０度回転して液晶
セルから出てくる。ここで、電極基板間にある値以上の
電圧を印加すると、液晶分子は電界方向に再配列するこ
とでねじれ構造は消失し、従って光の振動面を回転させ
る性質もなくなる。

この液晶セルの基板の両側に、偏光板（５１、（６）を
貼付し、表示装置として用いるが、二枚の偏光板の偏光
軸を平行にするか直交させるかにより、ポジ表示とネガ
表示の２種類の表示が可能である。ネガ表示とは２枚の
偏光板の偏光軸が一致するように貼付し、ＯＦＦ信号時
に遮光状態。

ＯＮ信号時に透光状態とするものである。一方、ポジ表
示型は２つの偏光軸を直交させ、ＯＦＦ信号時には透光
状態、ＯＮ　　信号時には遮光状態となる。

ネガ表示におけるコントラスト特性（遮光状態と透光状
態での光透過率の比率）を考えた場合、ＯＦＦ信号時に
おける光の透過率が小さいことが望ましい。しかし、従
来の表示装置においては、偏光板の非直線偏光成分、及
び液晶セルの楕円偏光成分（完全に９０度回転しない成
分）が存在することにより、ＯＦＦ信号時の光透過率が
充分小さくない。

ＯＦＦ信号時の光透過率を低下させるには、液晶中に特
定の波長の光を吸収する二色性色素を添加するととが有
効であることが知られている。

しかし、この方法ではＯＮ　　信号時の光の透過率も低
下するため、必ずしも、コントラスト特性が向上すると
は限らない。

また、偏光板の選択にあたっては、偏光度のよい偏光板
を用いることが望ましいが、実際の使用においては、偏
光度の他、その偏光板の耐光性、耐熱性、波長特性など
も考慮する必要がある。特に自動車の計器などに使用す
る液晶表示装置においては、その使用条件が厳しく、信
頼性と偏光度を充分溝する偏光板がないという現状にあ
る。そこで、表側の偏光板の不偏光度は少し劣るが、耐
光性などの優れた偏光板を用いたり、また、表示装置の
背景色を使用条件に適合させる目的で、波長特性の異な
る偏光板を用いることが多い。

本発明は、異なる偏光板を用いかつ二色性色素を添加し
、偏光板の設置方向及び液晶分子の配列方向を最適化す
ることにより、コントラストの優れたネガ表示のねじれ
型ネマ・チック液晶表示装置を提供するものであり、二
色性色素を添加したねじれ配向をなすネマチック液晶を
、一対の電極基板間に保持した液晶セルの両面に一対の
偏光板を偏光軸の方向が等しくなるように配置してなる
液晶表示装置において、偏光板として添加した二色性色
素の最大吸収波長近傍における偏光度の異なる２種の偏
光板を用い、優れた偏光度を有する偏光板の偏光軸と、
それに隣接する電極基板上の液晶分子の配列方向とを一
致させることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明では、２種類の偏光度を有する偏光板を用いるこ
とができるため、耐光性、耐熱性等を考慮して選択でき
るものであり、かつコントラスト、背景色も充分な液晶
セルを得ることが容易である。

例えば偏光度の良い偏光板は、一般的にコントラストは
良いが、耐光性、耐熱性等に劣υ、又、背景色も目立ち
やすくなるという欠点を有しているため、表側に耐光性
の良い偏光度のやや劣る偏光板を配置し、裏側に偏光度
の良い偏光板を配置することにより、比較的優れたコン
トラストを有し、背景色の着色も少なく、耐光性におい
ても問題のない液晶セルを得ることができる。

なお、本発明でいう偏光度とは、二色性色素の最大吸収
波長近傍における偏光度であり、同一の偏光板を平行に
配置した場合の透過光と、垂直に配置した場合の透過光
の比率を表わすものである。

本発明ではネガ表示であるため偏光板の偏光軸を同一方
向に配し、かつ液晶が９０°ねじれているため、一方の
電極基板では偏光板の偏光軸と液晶分子の配列方向とが
一致し、他方の電極基板では偏光板の偏光軸と液晶分子
の配列方向　　。

とけ垂直と女るものである。この場合いずれの偏光板の
偏光軸と液晶分子の配列方向を一致させるかが問題であ
シ、本発明では、添加した二魯性色素の最大吸収波長近
傍で偏光度の優れる偏光板の偏光軸と液晶分子の配列方
向即ち配向処理方向を一致させることにより優れたコン
トラストと少ない背景着色の液晶を得ることができる。

本発明に用いる液晶セルは、ガラス、プラスチック等の
透明基板に工ｎ２０３−８ｎ０２　等の透明電極を形成
した電極基板を相対向するようにして周辺をシールし、
内部に液晶を封入したものであり、必要に応じてＳ′１
０２、Ａ　１．２　ｏ、、　　等のアンダーコート、５
１０２、ポリイミド等のオーバーコート、二層電極、半
導体素子を基板上に配置、金属リード、各種スペーサー
、マスク用の印刷若しくは不透明層の形成等公知の各種
液晶セルに用いられた構造の液晶セルが用いられる。

本発明では前述の如く二枚の異なる偏光板を液晶セルに
貼付する方法として、第２図（＋）　、　（ＩＩ）に示
す２つの場合が考えられる。すなわち、二枚の偏光板（
５）　ｆ６）の偏光軸方向（ａ）と、基板（１）の配向
処理方向■）とを一致させた場合（１）と、偏光軸方向
（ａ）と基板］２）の配向処理方向（Ｃ）とを一致させ
た場合（Ｕ）である。

本発明者は、二色性色素を添加した液晶セルを用い、こ
の二通抄の配置方法を試みた結果、添加色素の最大吸収
波長近傍において、偏光板（６）が偏光板（５）より偏
光度の良い場合、（■）の配置が（１）よりも、ＯＦＦ
信号時の透過率が低く、コントラストことを見い出した。まだ偏光板（５）が偏光板（６）よ
り偏光度が良い場合にｕ　（１）の配置方法がより望ま
しい。すｋわち、添加色素の最大吸収波長近傍において
、偏光度の良い偏光板の偏光軸と、それに隣接する基板
の配向処理方向を一致させることで、ＯＩＦＦ信号時の
光透過率を低下させ、コントラスト特性を向上させるこ
とができる。

なお、偏光度の良い偏光板は一般に耐光性に劣るため、
外光下で使用する用途においては、裏側の偏光板を偏光
度の良い偏光板とし、表側に耐光性は良いが偏光度のや
や劣る偏光板を用いることが好ましい。

とし、液晶として、フェニルシクロヘキサン系のメルク
社ＺＬニー　１　５　６　５に、二色性色素として６０
０〜６　５　０　ｎｍ　　の波長領域に最大吸収波長を
もつアンソラキノン系色素を、５種類、計１、７５％添
加したものを用いた。寸た、偏光板として、表偏光板（
５）として、日東電工社製の。

−１０を、裏偏光板（６）として同じく日東電工社製Ｑ
Ｂ　−　１　０を用いた。波長６　０　０　ｎｍ　　に
おける２枚のＱ，　−　１　０の光透過率は偏光軸を平
行にした場合４１％であり、直角にした場合は１．５％
である。またＱＥ−１０における光透過率は、平行で３
８％直角で０．０２％であった。このととよシ、６　０
　０　ｎｍ　波長においては、ＱＥ−１０がＱ−１０に
比べ偏光度の良い偏光板であることがわかる。

第１表に配置（１）　（ｎ）　、及び配置（Ｉｔ）で色
素非添加の場合・の遮光状態、透光状態の光の透過強度
、及びコントラスト特性を示す両者の比を示す。

表から明らかなように、二色性色素を添加した配置（Ｉ
Ｉ）において、最もコントラスト特性がよいことがわか
る。

以上述べたように、２枚の異なる偏光板を用い、かつ、
二色性色素を添加したツィステッド・ネマチック液晶表
示装置において、偏光度の良い方の偏光板の偏光軸方向
と、それに隣接する基板の配向処理方向を一致させる配
置をとることにより、コントラスト特性にすぐれた背景
着色の少ない表示装置を得ることができる。

第１表以上の説明では、基本的な構造の液晶セルについて説明
したが、偏光板の偏光軸を完全に一致させず少しずらす
、配向処理方向を９０°にせずに少しずらす等してマル
チブレジス駆動時のマージンを向上させることもでき、
又、液晶セルの外側に各種フィルター、反射板、導光板
、光源、駆動回路等を設けてもよく、種々の応用が可能
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶表示装置の断面図、第２図は本発明の偏光
板の偏光軸と基板の配向処理方向を示す説明図。１．２・・・基板、５・・・シール、４・・・液晶。５．６・・偏光板、ａ・・・偏光板５．乙の乍光軸方向
。ｂ・・・基板（１）の配向処理方向。Ｃ・・・基板（２）の配向処理方向。代理人　　元借“賢泊外１で　　ｊ゛−−、− 才　／　）４（υ　　　　　　　　　　　　　（ｒＬ）才２）町

Claims

【特許請求の範囲】

（１）二色性色素を添加したねじれ配向をなすネマチッ
ク液晶を、一対の電極基板間に保持した液晶セルの両面
に一対の偏光板を偏光軸の方向が等しくなるように配置
してなる液晶表示装置において、添加した二色性色素の
最大吸収波長近傍における偏光度の異なる２種の偏光板
を用い、曖れた偏光度を有する偏光板の偏光軸と、それ
に隣接する電極基板上の液晶分子の配列方向とを一致さ
せることを特徴とする液晶表示装置。
（２）表側の偏光板として偏光度の劣る偏光板を用い、
裏側の偏光板として偏光度の優れた偏光板を用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置
。