JPS6289020A - 液晶表示装置 - 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〕 本発明は液晶表示装置に係わり、特に時分割特性を向上
させたツィステッドネマチック（ＴＮ）形液晶表示装置
に関するもので、透過型あるいは半透過型液晶表示ＶＣ
置に関する。

〔従来の技術〕

一般に液晶表示ＶＣ置において、２枚の電匝基板間で液
晶分子がらせん状構造をなすように配向させるには、向
えば電匝基板の液晶に接触する表面を布などで一方向に
こする方法、いわゆるラビング法によってなされる。こ
のようにして配向処理された２枚のＸｉ基板をそれぞれ
のラビング方向、すなわち配向方向が列えは互いにほぼ
９０度に交差するように対向させ、２枚の電極基板をシ
ール剤により接着し、そ０間隙に正の誘電異方性をもっ
たネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその亀匝間
をほぼ９０度回転したらせん状構造の分子配列をする。

このように構造された液晶セルの上下には偏光板が設け
られるが、この偏光板の光吸収軸あるいは偏光軸は上下
２枚の電極基板のラビング方向にそれぞれほぼ一致して
いる。

第２図は前述した従来のＴＮ形液晶表示装置のラビング
方向と偏光板の軸との関係についてモデル的に示した図
である。同図において、１は上側亀甑基板のラビング方
向、２は下ｆａｌｌ電匝基電画ラビング方向、３は上側
偏光板の光吸収軸あるＩＡは偏光軸、４は下側偏光板の
光吸収軸あるいは偏光軸、５け液晶分子Ｏねじれ方向お
よび角度である。

こＯように構造されるＴＮ形液晶表示装置は、近年、液
晶表示装置Ｏ電気光学特性、′待に時分割駆動特注に対
する要求度が厳しくなっており、このような要求は仕様
に灯して十分に満足できない状況に至っている。

〔発明が解決しようとする間昭点〕

は晶表装装置において、デユティ比１７１００以下■低
デユティ駆動になると、充分なコントラストが得られず
、問題となる。

Ｃ問題点を解決するためＯ手段〕 本発明の表示装置は、このような問題？解決するために
、液晶分子のねじれ角ｆＣ１ｌｏ度から１４０度の範囲
とし、一対の偏光板の光吸収軸Ｏなｔ角が０度から１（
）度までＯ範囲とし、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層
の厚さｄ（μ７７Ｌ）との積Δｎｄが０．５μｍから０
　、８１１ｍの範囲内にあることを特数としている。

〔作用〕

本発明によって、デユティ比１／１００以下の時分割駆
動において、充分なコントラストが得られる。

（！ｋｆ９！ＩＩ） 帆１図（α）は本発明による液晶表示素子の一しリを説
明するための液晶表示素子のラビング方向と偏光板の軸
との関係を示すモデル因である。同図において、６は上
側電匝基板のラビング方向、７は下［１ｔｔｌ電臣基板
のラビング方向、８は上側偏光板の吸収軸あるｌＡは偏
光軸、９は下側偏光板の吸収軸あるｌＡは偏光軸、ｌ（
）は液晶分子のねじれ方向および角度、１１は上下側偏
光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす角を示したもＯであ
る。すなわち、上側電膜基板Ｏラビング方向６と液晶分
子配向とがほぼ一致し、下側亀臘基板のラビング方向７
と液晶分子配向とがほぼ一致し、そして、液晶分子のね
じれ方向および角度１０が１１０度から１４０［ｌでの
範囲となるように上＠ｉ電園基板と下側電極基板とが対
向配置される。この場合、この液晶分子のねじれ方向お
よび角度１０は上下電匝基板の間に挾持させるネマチッ
ク液晶に、液晶分子のねじれ方向および角度１０！Ｄ誘
起する旋光性物質を添加し、その混合液晶のらせんのピ
ッチＰが液晶層の厚さｄと少なくとも１．５　ｄ　＜　
Ｉ’　＜　６　ｄ　Ｏ関係をもつようにすることにより
、液晶分子は１１０度から１４０度までの範囲にねじれ
た構造をとることができる。一方、１側偏光板の吸収軸
８とＴｆｌｌｌｌ　ｍ元板の吸収軸９とのなす角１１は
、０度から１０度までＯ範囲となるように上側偏光板は
上［１４１ｋ　ｌｋ基板の外面に、下側偏光板は下側電
膜基板の外面にそれぞれ配置されている。

嶋１図（ｂ）は、ライステンドネマティック型液晶表示
装置の構造をモデル的に示したものであり、１対Ｏ対向
配置させた上電極基板１０２と下電極基板１０３によっ
て挾みこんだライステンドネマティック液晶１０６をシ
ール剤１０７で封じ、と下電極基板の外側に上偏光板１
００と下偏光板１０１で挾んだ構造になっている。ここ
で、１０４は上側電匝、１０５１′：ｌ：下側電匝であ
る。なお、偏光板の軸は吸収軸の代りに偏光軸を使用し
てもよい、更に下側８３光板の下に光源を設ける。

第３図は、一対の偏光板０吸収軸のなす角度が０度であ
るＴＮ形液晶表示素子の鉛直方向の電圧−輝度特性を示
したものである。同図において、輝度がｌＯチになる電
ＥＥをｖｔｏ　ａ　９０％になる電圧をＶ２Ｏとすると
き、時分割駆動特性を表わす量βをと定義する。そして
βは１以Ｊ：、０匝を有し、１に近づくほど時分割駆動
特注が良いことを表わしている。

マス、エステルミクロヘキサン（ＥＣ，：Ｈ）系液晶を
主改分とした混合液晶を使用して、一対Ｏ偏元板の吸収
軸がなす角度が０度コントラストが大きくなる方向とな
す角が４５度Δｎｄ”０．６μｍの条件で、液晶分子の
ねじれ角と時分割特注値βを測定したところ、第４図に
示すような結果が得られた。

窮４図より明らかなように液晶分子のねじれ角が１３０
度付近で時分割特性が最も良くなる。

したがって液晶分子のねじれ角が１１０度から１４０度
の範囲にあることが好ましい、また、一対の（＃ｌｌ光
板元板収軸あるいは偏光軸のなす角は大きくなると非選
択部の透過率が増し、充分なコントラスト比が取れない
ため、０度から１０度の範囲が好ましい、また、液晶の
屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄ■積、Δｎｄは、０
．５μｍより小さいと、非選択部の透過率が増し、充分
なコントラスト比が敗れなく、Ｏ，Ｓμｍ以上になると
色相が、赤から赤紫となり、好感ともてる色相が得られ
ない。

したがって０．５μｍから０．８μｍＤ範囲であること
が好ましい。

〔実施し１］２〕 液晶分子Ｏねじれ角が１３０間で、一対の偏光板のなす
角が０度で、Δｎｄが０．６βｍ１７）液晶表示素子を
デユティ比１／１００で時分割駆動した時の、選択部及
び非選択部の分光特性？それぞｈｉ５図の曲線α及びｂ
に示す、この時の時分割特注値βは１　、１８３である
。

この液晶表示素子と光源０間に第６図に示すような分光
特性をもつ青色フィルターを挾んだ、そり、をデユティ
比１／Ｚｏｏで時分割駆動した時の選択部及び非選択部
の分光特性をそれぞれ第７図の曲１ｆｌＡｃ及びｄに示
す、この時の時分割特性ｆｉｅｆβは１　、１７０であ
る。

以上のことから明らかなように、青フィルターを挾むこ
とによりコントラスト比は向上する。

〔央２１Ｉ！ｌｉ列３〕 実施レリ２でＩＪ成された２００Ｘ６４０ドツトマトリ
ツクス炎示装置を、非選択部で文字を表示するポジ型表
示なるように駆動すると、更に鮮明な表示が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、時分割駆動特注の
優れた液晶表示装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｂ）（ｂ）は本発明による液晶表示素子のラビン
グ方向と偏光板の軸との関係を示した説明図、第２図は
従来のＴＮ形液晶表示素子Ｏラビング方向と偏光軸との
関係を示した説明図、第３図は時分割駆動特性の定糀に
用いられる液晶表示素子０電圧−輝度特注を示す説明図
、第４図は本発明による液晶表装素子■威晶分子のねじ
れ角と時分割駆動￥ｊ注との関係を示す説明図、第５図
は本発明の実施列の分光特注を示す説明図、第６図は本
発明の実施例に用いた青色フィルターの分光特性図、第
７図は本発明の実施例のｆ色フィルターと組み合せたと
きの分光％性を示す説明図である。 以　　　と

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向して配置する２枚の電極基板間にねじれ配向
   したネマチツク液晶を挾持してなる液晶セルと前記液晶
   セルを挾んで両側に配置された一対の偏光板とを備え、
   前記ネマチツク液晶はねじれ角が１１０度から１４０度
   までの範囲を有し、前記一対の偏光板の吸収軸あるいは
   偏光軸のなす角が０度から１０度までの範囲を有し、前
   記ネマチツク液晶の屈折率異方性Δｎと該液晶層の厚さ
   ｄとの積Δｎ．ｄが０．５μｍから０．８μｍまでの範
   囲内となるように設定したことを特徴とする透過型ある
   いは半透過型液晶表示装置。
2. （２）６００ｎｍから６５０ｎｍの範囲で光の透過率が
   ５０％以下となるフィルターを光路上に配置することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透過型あるいは
   半透過型液晶表示装置。