JPS6126024A - 液晶多色表示装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーフィルター全応用した液晶多色表示装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、ツイストネマチック電界効果型液晶表示装置
において、カラー表示を可能とする方法が各種考案さｎ
ており、透明電極上にカラーフィルター層’ｉｔｓか印
刷の手法により形成する方法、あるいは薄いシート状の
カラーフィルターやカラー偏光板を透明電極上に貼り付
ける方法等が知らｎている。例えば特開昭５６−２１１
８２にかかる素子が開示さｎている。

第２図にカラーフィルターを応用した液晶多色表示装置
の一般的な例を示す。１は透明基板、２は任意の図形や
文字また拡ストライプ状の電極をパターニングした透明
導電膜よりなる我示極、８は前記表示極２の表面に密着
して形成され九カラーフィルター、４は透明な対向電極
、５は透明な対向基板である。透明基板１、透明基板５
ではさま：ｎ、７２空間に液晶６を満たす。カラーフィ
ルター８と対向電極４の液晶６と接する面は配向処理さ
れ、各配向方向が９０°に交差する様にすると、液晶分
子はらせん状の分子配向をする。透明基板１と透明基板
５の外側には、そｎぞれ直線偏光子７、直線偏光子８が
、それら直線偏光子の透過軸方向が平行となり、かつ対
向電極４の配向方向と、直線偏光子８の透過軸方向が９
０°（または０＠）となる様に設置さｎている。

第２図を使用し、液晶多色表示の原理を簡単に説明する
。表示極２．２’　、２”と対向電極４との間に電圧が
印加さｎない場合、直線偏光子８から入射した光は、液
晶分子のらせん状配列にそって直線偏光方向が旋回する
ため、直線偏光子７の偏光方向と直交になシ光を遮断す
る。表示極２゜２１、ｇｗと対向電極４との間に選択的
に電圧が印加されると、液晶６の分子長軸方向が対向電
極に対し垂直となる几め、直線偏光子８から入射した光
は直線偏光方向が旋回しないので直線偏光子７の偏光方
向と平行になり、表示極ではカラーフィルター８．８１
．８”の色が表示さｎる。カラーフィルター８．８１．
８”を互いに相異る色調に形成しておけば以上の原−に
よって“多色の表示が可能である。

カラーフィルターを用いる表示の多色化は方法が簡便で
あり、自由な色調が得られ易く、実用的−効果が極めて
大きい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ｘＹマトリクスタイプの画素数の多いものく
応用するためＫは、駆動回路との電気的接続を少なくす
るため、ダイナミック駆動方式が不可欠である。次式は
最−な駆動条件でのＶ　ａＳＣ点燈時に液晶に印加さｎ
る実効電圧）とＶ　０ｆｆ（非点燈時に液晶に印加され
る実効電圧）の比でｎは桁数（デユーティ−比の逆数〕
である。（１）芥から明らかな様に桁数が大きくなる托
したがいＶ　ｏｎ／　Ｖ　ｏｆｆの値は減少する。さら
に透過率の飽和値（透過率の最小値）に対し、１０％、
５０％。

９０−の透過率を与える印加電圧実効、値をそｎぞ−Ｂ
Ｖ　ｔｈ　、　Ｖ、　、　Ｖ　ａａｔトｆ　ルＪニー、
Ｖ　ｓａｔ　／７　ｔｈは透過率の印加電圧特性におけ
る急峻性を示すパラメータであり、この値がｖｏ％／Ｖ
　Ｏｆｆの値より大きくなる程、り四ストークが発生し
易くなり、点燈時と非点燈時のコントラスト比が低下し
てしまう。

さらに、Ｐ、Ｍ、ムｉｔ　、　Ｐ　、　Ｐｌａａｈｋｏ
　（ｆｌＦＩＩＴｒａｔｓａ　、　Ｆｉｌｅｏｔｒｏｎ
　Ｄａｖ　、　Ｉｌｌ　Ｄ　−２１、１４６（１９７４
））によると、ダイナミック駆動における走査桁数の最
大値Ｍ　ｆｎ４Ｚは近似的（２）式の様に表わされる。

０式より、ｖｓｏ／　Ｖ　ｔｈの値が小さい程、走査電
極数を増やした駆動が可能な表示装置であると言える。

この様に、液晶表示装置に求−めらｎる光学特性として
は、Ｖ　ｔｔａｔ　／　Ｖ　ｔｈ及びｖｌ、）／ｖｔｈ
の両パラメーターが小さいことが必要−であるが、液晶
材料のみＫよる従来の改善では、これらの要求を十分゛
に満足するこ“とが丙難となってきた。

さらに液晶表示装置の特徴の一つに低電圧駆動低消費電
流のため０−ＭＯＳによる駆動が可能な点があるが、カ
ラーフィルター層を透明電極層の上に形成する場合、カ
ラーフィルター層が容量として働き、液晶に印加される
実効電圧値の低下が発生するため、あらかじめ駆動電圧
を高くしておかなけｎばならないという欠点があった。

そこでこの発明は従来のこの様な欠点を解決する丸め、
印加電圧に対する光学特性が急峻で、すなもちダイナミ
ック駆動における走査桁数を多くした駆動が可能で、さ
らに駆動電圧の低い液晶多色表示装置を提供することを
目的としている。

〔問題を解決するための手段〕

前記問題点を解決するために本発明は、透明基板の外側
に設置する一対の直線偏光子の透過軸の設置１ｌｆｌ［
Ｋ、関するものであり、ふマチック竺晶が右旋性の場合
は時計回り方向を角度が負の方向とし、左旋性の場合は
時計回り方向を角度が正の方向としたとき、上基板に接
する直線偏光子の透過軸方向が、液晶分子長軸方向に対
して、−４°〜−Ｇｏ（またはその角度に対し９０″と
なる角度）で、かつ下基板に接する直線偏光子の透過軸
方向が、液晶分子長軸方向に対して、−８４’〜−８６
＠（ま九はその角度に対し９０ｍとなる角度）である様
に設置した一対の直線偏光子を有することにより、光学
特性が急峻で、かつ駆動電圧が低くなる様にした。

〔作用〕

本発明に従って構成された液晶多色表示装置を視角方向
から眺めると、見かけ上液晶分子が基板面に対し垂直方
向に立ちゃすくな？た様に見見るため、光学特性が急峻
で、かつ駆動電圧を低くすることができるのである。

Ｃ実施例〕 以下にこの発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図において、前記カラーフィルター層８上の配向方
向を９、前記対向電極４側の配向方向を１０とし、配向
方向９，１０は互いに直交とする。さらにカラーフィル
ター層側の直線偏光子の透過軸方向を１１、対向電極側
の、直線偏光子の透過軸方向を１２とし、ネマチック液
晶が右旋性の場合は時計回り方向を角度が負の方向とし
、左旋性の場合は時計回り方向を角度が正の方向とした
とき、前記配向方向９と前記透過軸方向１１のなす角度
１３を、−４°〜−６°とし、前記配向方向１０と前記
透、過軸方向１２のなす角度１４を−８４１１〜−８６
°とする。ま°たは角度１３、角度１４をそｎぞ９９０
°ずらして設置しても良い。

本発明の方法による実施例と、従来の方法による実施例
における光学特性値の比較を表に示す。

透過率め測定は液晶パネルに対して法線方向から行ない
、透過率は電圧無印那時を１００チとし、印加電圧をＯ
〜５　Ｖｒｆ’１Ｌ１１変化させた場合の透過率の最小
値を各実施例における０％とした。そして透過率が９０
チ、５０チ、１０チに対応する印加電圧実効値をＶ　８
（Ｌｔ　ｇ　ｖ１６　ｅ　ｖｔｈとした。Ｎ　ｍａｔと
は、■式で定義された駆動可能な走査電極限界数である
。

測定条件は共通であり、液晶材料は屈折率異方性△ｎ　
＝　Ｏｏｌの汎用液晶に光学活性物質を添加し、右旋性
のらせん構造な持たせてあり、液晶の配向はテフロン蒸
着後、ラビング処理を行なった。液晶分子のねじｎ角は
９０°である。液晶層厚は１１μ憤、駆動−波形は方形
波、測定温度は５℃である。偏光板は王立電機製のＬＬ
、Ｏ，−８２−１２Ｂを使用した。

〔発明の効果〕 以上説明した様に本発明によｎば、直線偏光子の透過軸
方向の設置角度をずらすだけで、表示色のコントラスト
の印加電圧特性が急峻で、すなわち駆動可能な走査電極
数が多く、かつ駆動電・圧を低下させることができる“
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる液晶多色表示装置の配向方向
と直線偏光子透過軸方向との角度関係を示す模式図、第
２図はカラーフィルターを応用し゛た一般的な液晶多色
表示装置の縦断面図である。 ９０．カラーフィルター上の配向方向 １０、。対向電極上の配向方向 １１０．カラーフィルター層側の直線偏光子の透過軸方
向 １２゜、対向電！側の直線偏光子の透過軸方向以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 第１図 転 第２図 ざ　　　５　　　４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明電極層とカラーフィルター層を持つ透明な上基板（
   下基板）と、透明電極層を持つ透明な下基板（上基板）
   間に、正の誘電異方性を有したネマチツク型液晶をはさ
   み、前記各基板に接する液晶分子の長軸方向が、ほぼ９
   ０°となる様にねじれ配向し、かつ前記各基板の外側に
   それぞれ直線偏光子を配置した液晶多色表示装置におい
   て、前記ネマチツク液晶が右旋性の場合は時計回り方向
   を角度が負の方向とし、左旋性の場合は時計回り方向を
   角度が正の方向としたとき、前記上基板に接する直線偏
   光子の透過軸方向が、液晶分子長軸方向に対して、−４
   °〜−６°（またはその角度に対し９０°となる角度）
   で、かつ前記下基板に接する直線偏光子の透過軸方向が
   、液晶分子長軸方向に対して、−８４°〜−８６°（ま
   たはその角度に対し９０°となる角度）である様に設置
   した一対の直線偏光子を有することを特徴とする液晶多
   色表示装置。