JP2773748B2 - 液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
晶ディスプレイ装置に関し、 ディスプレイ画面の端の領域の表示の視認性を向上さ
せることを目的とし、 層状をなす液晶セルと、該液晶セルの所定の領域内の
各部分にそれぞれ画像に対応する所定の電圧を印加する
ことにより画像を表示させる画像表示電圧印加手段とを
有してなる液晶ディスプレイ装置において、前記液晶セ
ルにおける前記所定の領域の周囲の領域に電圧の印加す
る周囲領域電圧印加手段を有するように構成するか、あ
るいは、層状の液晶物質を含む液晶セルと、該液晶セル
の一方の側に設けられ、該液晶セルに入射される光の偏
光状態を所定の状態に設定する入射光偏光状態設定部
と、該液晶セルの他方の側に設けられ、該液晶セルを通
過した光のうち所定の偏光状態の成分のみを通過させる
液晶通過光偏光状態選別部とを有し、前記液晶セルの所
定の領域に画像を表示する液晶ディスプレイ装置におい
て、前記液晶セルにおいては、前記画像を表示する所定
の領域と該所定の領域の周囲の領域とにおいて、前記液
晶物質の層の厚さが異なるように構成する。
表示する液晶ディスプレイ装置に関する。
晶物質を用いたディスプレイ装置は、一般に広く使用さ
れている。
の種類があるが、ディスプレイ画面の周囲の部分が画面
の背景と等しい表示状態ではなく、ディスプレイ画面の
ポジティブな表示(文字や図形表示)と等しい表示状態
で使用するものがある。
させるSTN(Super Twisted Nematic)型の液晶セルを用
いるSTN型液晶ディスプレイ装置、およびツイスト角が1
80゜以上のSBE(Super Biafringence Effect)型の液晶
セルを用いるSBE型液晶ディスプレイ装置等において
は、画像のコントラスト向上のために、該STN型、ある
いは、SBE型液晶セルに所定のしきい値以上の電圧を印
加したときに表示が白となるようなモードで使用する場
合がある。
態がディスプレイ画面のポジティブな表示と等しいか、
または、ほぼ等しい表示状態となるディスプレイ装置に
おいては、ディスプレイ画面の周囲の領域と隣接する該
ディスプレイ画面内の端の領域の表示の視認性が低下す
る。
における表示の視認性の低下の問題が解決する技術が要
望されていた。
イ装置の1例として、従来の単純マトリクス型液晶ディ
スプレイ装置における、液晶物質への電圧印加のための
構成の概略を示すものである。
下側のガラス基板、30は液晶セル、121,122,…12nは透
明な列電極、そして、221,222,…22nは透明な行電極で
ある。
よび20の間に挟まれ、層状をなす。上記列電極121,122,
…12nは上記上側のガラス基板10の該液晶セル30側に設
けられ、該液晶セル30において画像を表示する画面の各
列の画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加する際
の電極の一方側となるものであり、また、上記行電極22
1,222,…22nは上記下側のガラス基板20の該液晶物質30
側に設けられ、該液晶セル30において画像を表示する画
面の各行の画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加
する際の電極の他方側となるものである。
つと行電極221,222,…22nの1つとに挟まれる領域の液
晶物質が、これらの電極間に印加される電圧に応じて光
学的特性を変化させることにより、それぞれ1つの画素
の表示が行なわれる。
画像表示におけるラスタ・スキャンを想定すれば、それ
ぞれ複数の走査電極と複数の信号電極となる。第21図
は、第20図のような単純マトリクス型の電極を有する従
来の液晶ディスプレイ装置の平面図である。
複数の信号電極121,122,…12nの並びが密に存在する部
分は、信号電極部12、そして、同じく、第21図の下側基
板20において、第20図に示したような複数の走査電極22
1,222,…22nの並びが密に存在する部分は、走査電極部2
2として示されている。
差する領域が画像を表示する領域である表示部5であ
り、液晶が封入されている領域30のうち、上記表示部5
の周囲に見える領域が非表示部6である。
液晶ディスプレイ装置は、第22図に示されるような、所
定の範囲における印加電圧の変化に対して透過率が急峻
に変化するという特性により、構成が単純で、低コス
ト、且つ、歩留まりも良い単純マトリクス構成の電極配
置によって大容量の画面表示を可能にすることから、近
年、本出願人その他によって研究されている(例えば、
特願昭62−235345)。
イ装置においては、STN型あるいはSBE型の液晶セルを、
直交する2枚の偏光板で挟んで、所定のしきい値以上の
電圧を印加しないときに黄緑、該所定のしきい値以上の
電圧を印加したときに黒とするモードにおいては背景と
ポジティブな表示との区別がつきにくい。そのため、ST
N型あるいはSBE型の液晶セルを偏光方向が平行な2枚の
偏光板で挟んで、電圧を印加しないときに青、電圧を印
加したときに白とするモードが使用される。(特願昭62
−235345のパネルの場合、電圧を印加しないときに黒、
電圧を印加したときに白となる。) 前述のように、上記のようなマトリクス構成の液晶デ
ィスプレイ装置においては、画素を表示する領域の周囲
の領域の液晶物質は2つの電極に挟まれていないため、
電圧が印加されない。したがって、該周囲の領域は常時
(ほぼ)青また、黒となっている(第22図参照)。
文字の部分が黒で、背景が白である場合には、ディスプ
レイ画面の周囲の領域と隣合う該ディスプレイ画面の端
の画素の黒の表示の視認性が低下する。
23図においては、ディスプレイ画面(表示部5)の端
に、ディスプレイ画面の周囲の領域(非表示部6)と接
して文字“H"と“A"とが表示されている。これらは互い
に誤って認識される恐れがある。同様に、図示しない
が、“U"と“O"等もまた互いに誤って認識される恐れが
ある。
スプレイ画面の端の領域の表示の視認性を向上させる液
晶ディスプレイ装置を提供することを目的とするもので
ある。
図において、2は画像表示電圧印加手段、3は液晶セ
ル、そして4は周囲領域電圧印加手段である。
の領域(第1図において5で示される)内の各領域に電
圧を印加することにより画像を表示させる。
の領域5の周囲の領域(第1図において6で示される)
に電圧を印加する。
図において、11は入射光偏光状態設定部、12は液晶通過
光偏光状態選別部、3′は液晶セル、5は該液晶セル
3′において画像を表示する所定の領域、そして、6は
該所定の領域5の周囲の領域である。
る光の偏光状態を所定の状態に設定する。そして、液晶
通過光偏光状態選別部12は、液晶セル3′を通過した光
のうち所定の偏光状態の成分のみを通過させるもので、
上記入射光偏光状態設定部11と上記液晶通過光偏光状態
選別部12とは、液晶セル3′を挟んで両側に設けられて
いる。
定の領域5と該領域5の周囲の領域6とにおいて、該液
晶物質の層の厚さが異なる。
領域電圧印加手段4によって、液晶セル3において画像
を表示させる領域5の周囲の領域6にも電圧を印加する
ことにより、該周囲の領域6の表示状態を、液晶セルに
所定のしきい値以上の電圧を印加したときの表示状態に
対応するディスプレイ画面の背景の表示状態に近づける
ことができる。
ば、画像を表示する所定の領域5と該領域5の周囲の領
域6とにおいて、該液晶物質の層の厚さ(液晶セル3′
の厚さ)が異なるようにしている。
いる電圧に応じて該層に入射した光の偏光状態を該層へ
の入射厚さに応じて変化させる。
状態に設定されたのち液晶セル3′に入射された光のう
ち、画像を表示する所定の領域5を通過した光の偏光状
態と、該領域5の周囲の領域6を通過した光の偏光状態
とは、前記の厚さの異なり方(すなわち、厚さの差)に
応じて異なる。
上記の2種類の通過光を受けて前記液晶通過光偏光状態
選別部12が通過させる前記所定の偏光状態の成分の強度
に差が生じ、この差を肉眼によって明確となる程度にす
ることが可能となる。
字等のポジティブな部分を表示する画素領域と、該画像
を表示する所定の領域5の周囲の領域6とにおける光の
透過率の差を、肉眼によって明確なものとなるようにす
ることが可能となる。
の部分における表示の視認性が向上する。
て、2層の液晶セルを有するSTN型の液晶ディスプレイ
装置の断面を、それぞれ直交する2方向から見た断面図
である。
質の層、311および312は偏光板、321,322,323,324はガ
ラス基板、331,332,333,334は配向膜、341,342,343,344
はシール材、121,122,123もITO電極等からなる透明な信
号電極(実際はより多数存在する)、221,222,223はITO
電極等からなる透明な走査電極(実際はより多数存在す
る)、そして、11および13は、前述の本発明の第1の形
態に従い、液晶セルのうちの画像を表示する表示部5の
周囲の非表示部6に電圧を印加する前記の周囲領域電圧
印加手段4として設けられた周辺列電極であり、また、
21および23も、同様に本発明の第1の形態に従って設け
られた周辺行電極であるこれらの電極もまた、ITO電極
等からなる透明な電極である。
り、また、配向膜331,332,333,334においては、それぞ
れ適当な方向に配向処理が行なわれ、これにより、偏光
板311を介して第1の液晶物質の層301に入射され、該第
1の液晶物質の層301を通過した光は、所定の偏光状態
の変化を受ける(液晶物質の屈折率や上記液晶物質の層
の厚さ、その他のパラメータを適当に選ぶことにより、
例えば、該第1の液晶物質の層301を通過した光がほぼ2
70゜旋光した直線偏光に近い楕円偏光の光になるように
することができる)が、この光が第2の液晶物質の層30
2に入射されると、該第2の液晶物質の層302内において
は、上記第1の液晶物質の層301内において受けたもの
とちょうど逆の偏光状態の変化を被り、これにより、該
光が該第2の液晶物質の層302を通過して偏光板312に到
ったときには、前記偏光板311を通過した直後と同様の
直線偏光の光にもどっているように構成する。このよう
にすることにより、上記第1の液晶セルを通過すること
によって、光の波長毎に異なる偏光状態(楕円偏光)と
なった光の位相差を補償することができ、表示に着色が
生ずることが防止でき、白黒の表示が実現できることが
知られている。
の層301により構成される第1の液晶セルには、ガラス
基板321および322上にそれぞれ形成された信号電極121,
122,123、および走査電極221,222,223によって画像を形
成するための電圧が印加される。
極121,122,123および走査電極221,222,223のうちの所定
のものの間に、後述するような所定のしきい値以上の電
圧を印加したときに前記第1の液晶セルを通過した光の
楕円偏光の楕円の長軸の方向が、電圧を印加しないとき
に該第1の液晶セルを通過した光の楕円偏光の楕円の長
軸の方向とほぼ直交するように設定できる。これによ
り、第1の液晶セルの上記所定のしきい値以上の電圧が
印加された部分を通過した光と、そうでない部分を通過
した光とは、楕円偏光の楕円の長軸の方向が、ほぼ90゜
異なる状態となって、第2の偏光板312に入射される。
板312の偏光の方向は、上記所定のしきい値以上の電圧
が印加された部分を通過した光の楕円偏光の楕円の長軸
の方向とほぼ平行となっており、第3A図および第3B図の
構成においては、上記所定のしきい値以上の電圧を印加
した画素が明(白)、その他の画素が暗(黒)となる。
部分の画素が前記の明(白)、文字等のポジティブな表
示が暗(黒)とする表示モードにおいては、前記第1の
液晶セルの画像の背景部分の画素の部分にのみ前記所定
のしきい値以上の電圧が印加され、上記文字等のポジテ
ィブな表示と共に画像の周囲の部分も、黒っぽい表示と
なる。したがって、前述の第23図に示したように、画面
の端の部分の表示の視認性が低下することになる。
電極11,13および周辺行電極21,23は、前述の本発明の第
1の形態における、液晶セル30の所定の領域5内の各部
分にそれぞれ画像に対応する所定の電圧を印加すること
により画像を表示させる周囲領域電圧印加手段4(第1
図)である。周辺列電極11および13は、画像を表示する
画面の各列の画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印
加するための複数の透明な信号電極121,122,…12nの並
びの両側に隣接して設けられ、周辺行電極21および23
は、画像を表示する画面の各行の画素に対応する領域の
液晶物質に電圧を印加するための複数の透明な走査電極
221,222,…22nの並びの両側に隣接して設けられる。
形成の様子は第4A図および第4B図に示されているとおり
である。第4A図における上側基板10は第3A図および第3B
図のガラス基板321に対応し、第4B図における下側基板2
0は第3A図および第3B図のガラス基板322に対応する。
とを重ねた構成の概略が第5A図に、そして、画像表示領
域の端部と周辺領域との部分拡大図が第5B図に示されて
いる。
れる領域は、それぞれ、走査電極22nと信号電極12n、走
査電極22nと信号電極12n-1、走査電極22n-1と信号電極1
2n、そして、走査電極22n-1と信号電極12n-1との間に挟
まれる液晶セル30の部分領域であり、画像を表示する画
素に対応する。“E"で示される領域は、周辺行電極23と
信号電極12iとの間に挟まれる液晶セル30の部分領域、
“F"で示される領域は、走査電極22jと周辺列電極13と
の間に挟まれる液晶セル30の部分領域、そして、“G"で
示される領域は、周辺列電極13と周辺行電極23との間に
挟まれる液晶セル30の部分領域である。
おいては、走査電極と信号電極とには、それぞれ交流成
分を含む電圧が印加され、液晶セル30の各画素に対応す
る領域には、例えば、第6図に示されるような中央で位
相が反転するパターンの矩形パルスが印加される。第6
図の例においてはV0=30Vであり、走査本数が200のとき
にはa=15とする。
化に応じて液晶セルの光の透過率が急峻に変化する電
圧、すなわち、しきい値電圧(第22図のV0N)は、約2.5
Vである。
±2Vであって、このような交流電圧が、ある画素領域に
繰り返し印加されても液晶セルの該画素領域に印加され
る実効電圧は上記のしきい値を超えない。したがって、
このとき液晶セルの該画素領域の透過率は高くはならな
い。
にない信号電極と選択時の走査電極との間に挟まれた液
晶セルの画素領域に印加される電圧を示すものである
が、このような画素領域に対する上記の半選択状態の矩
形パルス電圧印加は走査の1周期に1回だけであるの
で、実効電圧は前記のしきい値以下となる。したがっ
て、このときも液晶セルの該画素領域の透過率は高くは
ならない。
て、この矩形パルスを走査の1周期に1回印加すると、
印加された画素領域における電圧の実効値は前記のしき
い値以上となる。したがって、このとき液晶セルの該画
素領域の透過率は第22図に示されるように、顕著に高く
なる。すなわち、この画素は白となる。
を用いた場合の、信号電極12iおよび走査電極22jに印加
する電圧の波形の1例を示す図である。液晶セル30にお
ける、該信号電極12iと走査電極22jとの間に挟まれる画
素領域には、第6図に示されるように、第7B図の走査電
極22jの電圧と、第7A図の信号電極12iの電圧との差の電
圧が印加されることになる。
実施例における、周辺電極(前記周辺列電極11,13およ
び周辺行電極21,23とをまとめて周辺電極とも称す)へ
の印加電圧の第1の例を示すものである。
列電極11および13には、それぞれ走査電極221,222,…22
j…22nに印加される電圧の直流成分、つまり、15Vが印
加され、周辺行電極21および23には、信号電極121,122,
…12i…12nに印加される電圧の直流成分、すなわち、15
Vが印加される。
るとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび信号電極12
1,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A図の波形の
電圧が印加されたとすると、第5B図の構成のEの領域の
液晶物質に印加される電圧は第9A図に示されるようなも
のとなる。すなわち、Eの領域には、±13Vから15Vの振
幅の交流電圧が印加されることになる。この電圧は前記
のしきい値電圧2.5V以上であるので第5B図の構成のEの
領域の透過率は顕著に高くなり、この部分は白く見え
る。
印加されるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび信
号電極121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A図
の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成のF
の領域の液晶物質に印加される電圧は第9B図に示される
ようなものとなる。すなわち、Fの領域にも、±13Vか
ら15Vの振幅の交流電圧が印加されることになる。この
電圧も前記のしきい値電圧2.5V以上であるので、第5B図
の構成のFの領域の透過率は顕著に高くなり、この部分
も白く見える。
印加されるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび信
号電極121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A図
の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成のG
の領域の液晶物質に印加される電圧は第9C図に示される
ようなものとなる。すなわち、このとき、Gの領域への
印加電圧は0Vとなる。したがって、Gの領域の透過率は
高くはならず、ポジティプな表示の色(例えば、ブルー
モードでは青、白黒モードでは黒)に近い色に見えるこ
とになる。
極への印加電圧の第1の例においては、第5B図のGの部
分、すなわち、表示部5の周囲の4隅の部分がポジティ
プな表示の色に近い状態で取り残されることになる。こ
の点は、美観の見地から問題があると考えられるので、
この問題をも解決するために、以下に本発明の第1の実
施例における周辺電極への印加電圧の第2および第3の
例を示す。
の実施例における、周辺電極への印加電圧の第2の例を
示すものである。
辺行電極21および23には、それぞれ信号電極121,122,…
12j…12nに印加される電圧の直流成分、つまり、15Vが
印加され、周辺列電極11および13には、走査電極221,22
2,…22i…22nに印加される電圧と同一の直流成分を有
し、±3Vの振幅を有する電圧が印加される。
れるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび信号電極
121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A図の波形
の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成のEの領域
の液晶物質に印加される電圧は第11A図に示されるよう
なものとなる。すなわち、Eの領域には、±13Vから15V
の振幅の交流電圧が印加される。この電圧は前記のしき
い値電圧2.5V以上であるので、第5B図の構成のEの領域
の透過率は顕著に高くなり、この部分は白く見える。
が印加されるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび
信号電極121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A
図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成の
Fの領域の液晶物質に印加される電圧は第11B図に示さ
れるようなものとなる。すなわち、Fの領域には、±10
Vから18Vの振幅の交流電圧が印加されることになる。こ
の電圧も前記のしきい値電圧2.5V以上であるので、第5B
図の構成のFの領域の透過率は顕著に高くなり、この部
分は白く見える。
が印加されるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび
信号電極121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A
図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成の
Gの領域の液晶物質に印加される電圧は第11C図に示さ
れるようなものとなる。すなわち、このとき、Gの領域
に対して±3Vの振幅を有する交流電圧が印加される。し
たがって、この電圧も前記のしきい値電圧2.5V以上であ
るので、第5B図の構成のGの領域の透過率も顕著に高く
なり、この部分も白く見えるようになる。すなわち、周
辺電極に上記第10A図および第10B図の電圧を印加するこ
とにより、前記の美観上の問題は解決された。
の実施例における、周辺電極への印加電圧の第3の例を
示すものである。
辺列電極11および13には、それぞれ走査電極221,222,…
22j…22nに印加される電圧と同一の直流成分を有し、±
5Vの振幅を有する電圧が印加される。また、周辺行電極
21および23には、信号電極121,122,…12i…12nに印加さ
れる電圧と同一の直流成分を有し、±8Vの振幅を有する
電圧が印加される。
れるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび信号電極
121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A図の波形
の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成のEの領域
の液晶物質に印加される電圧は第13A図に示されるよう
なものとなる。すなわち、Eの領域には、±3Vから7Vの
振幅の交流電圧が印加される。この電圧は前記のしきい
値電圧2.5V以上であるので、第5B図の構成のEの領域の
透過率は顕著に高くなり、この部分は白く見える。
が印加されるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび
信号電極121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A
図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成の
Fの領域の液晶物質に印加される電圧は第13B図に示さ
れるようなものとなる。すなわち、Fの領域には、±8V
から20Vの振幅の交流電圧が印加されることになる。こ
の電圧も前記のしきい値電圧2.5V以上であるので、第5B
図の構成のFの領域の透過率は顕著に高くなり、この部
分も白く見える。
が印加されるとき、走査電極221,222,…22j…22nおよび
信号電極121,122,…12i…12nに前述の第7B図および第7A
図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成の
Gの領域の液晶物質に印加される電圧は第13C図に示さ
れるようなものとなる。すなわち、このとき、Gの領域
に対して±3Vの振幅を有する交流電圧が印加される。し
たがって、この電圧も前記のしきい値電圧2.5V以上であ
るので、第5B図の構成のGの領域の透過率も顕著に高く
なり、この部分も白く見えるようになる。すなわち、周
辺電極に上記第12A図および第12B図の電圧を印加するこ
とにより、前記の美観上の問題は解決された。
の例から明らかなように、周辺行電極21および23に対し
て、信号電極121,122,…12nに印加される電圧の直流成
分と等しい直流成分を有し、該走査電極121,122,…12n
に非選択時に印加される電圧との差の実効値が、これら
の電圧が印加される液晶セルにおいて光の透過率の急峻
な変化を起こさせるに要する所定のしきい値以上である
交流電圧を印加すれば、液晶セルの第5B図の領域Eに
は、実効電圧が上記の光の透過率の急峻な変化を起こさ
せるに要する所定のしきい値以上となる電圧が印加され
る。したがって、この領域Eは白となる。
222,…22nに印加される電圧の直流成分と等しい直流成
分を有し、該走査電極221,222,…22nに非選択時に印加
される電圧との差の実効値が、該電圧が印加される液晶
セルにおいて光の透過率の急峻な変化を起こさせるに要
する所定のしきい値以上である交流電圧を印加すれば、
液晶セルの第5B図の領域Fには、実効電圧が上記の光の
透過率の急峻な変化を起こさせるに要する所定のしきい
値以上となる電圧が印加される。したがって、この領域
Fは白となる。
る電圧と、上記周辺列電極11および13に対して印加され
る電圧との差の実効値が、前記光の透過率の急峻な変化
を起こさせるに要する所定のしきい値以上であるなら
ば、液晶セルの第5B図の領域Gにも、実効電圧が上記の
光の透過率の急峻な変化を起こさせるに要する所定のし
きい値以上となる電圧が印加される。したがって、この
領域Gも白となる。
3B図に示されるような、2層の液晶セルを重ねた構成の
液晶ディスプレイ装置について説明したが、以上の説明
は、例えば、第3A図および第3B図の構成において、ガラ
ス基板323からガラス基板324までの構成を取り除いた1
層の液晶セルからなる構成においても成り立つ。すなわ
ち、このときも、第3A図および第3B図に示されるよう
に、周辺電極を構成し、第8A図および第8B図、または、
第10A図および第10B図、あるいは、第12A図および第12B
図に示されるような電圧を印加することにより、画像の
表示領域の端部における表示の視認性を向上させること
ができる。
セルを有するSTN型の液晶ディスプレイ装置の構成を示
すものである。
および312は偏光板、321,322,323,324はガラス基板、33
1,332,333,334は配向膜、341,342,343,344はシール材、
121,122,123はITO電極等からなる透明な信号電極(実際
はより多数存在する)、22kもITO電極等からなる透明な
走査電極(例えば、k=1〜200)、そして、41および4
2は、前述の本発明の第1の形態に従い、液晶セルのう
ちの画像を表示する領域、すなわち、表示部5の周囲の
非表示部6に電圧を印加する前記の周囲領域電圧印加手
段4として設けられた周辺電極であり、これらの電極も
また、ITO電極等からなる透明な電極である。
装置の構成は、前述の本発明の第1の実施例(第3A図お
よび第3B図)の構成において前述の周辺列電極11および
13、そして、周辺行電極21および23を除いたものと同様
である。
11,13、および、周辺行電極21,23が走査電極および信号
電極による電圧印加を受ける液晶セルの表示部の周囲の
部分に電圧を印加するものであったのに対し、本発明の
第2の実施例の第14図の構成においては、上記周辺電極
41および42は、該走査電極および信号電極による電圧印
加を受ける第1の液晶セル(液晶物質の層301、配向膜3
31,332、およびシール材341,342からなる)に重ねて設
けられた第2の液晶セル(液晶物質の層302、配向膜3
33,334、およびシール材343,344からなる)において、
前記第1の液晶セルの画像を表示する領域5の周囲の、
画像に対応しない領域6に重ねられる領域に電圧を印加
するように設ける。
例が周辺電極41として示されている。第15図において斜
線で示される部分が、上記の第1の液晶セルの画像を表
示する領域5の周囲の、画像に対応しない領域6に重ね
られる領域に対応する形状を有する周辺電極41の部分で
ある。なお、周辺電極41および42の一方は、上記第2の
液晶セルの全面を覆うベタ電極であってもよい。
の例が周辺電極421,422,423として示されている。第16
図においては、周辺電極421,422,423は、前記画像を表
示する領域5の境界に平行に複数設けられ、各々に選択
的に電圧を印加し得る複数の帯状電極の形態を有してい
る。
成において、第1の液晶セルの液晶物質の層301の部分
と第2の液晶セルの液晶物質の層302の部分との間に1
〜2mmの厚さを有するガラス基板322および323が設けら
れており、斜め方向から液晶パネルを見た場合、第1の
液晶セルにおける画像表示部分の端部と第1の液晶セル
における周辺電極41および42の内側の端部とがずれるこ
とがあるため、これを補正し得るようにしたものであ
る。
(第1および第2の実施例)を適用したものと同様の、
2層の液晶セルを有するSTN型の液晶ディスプレイ装置
に、前述の本発明の第2の形態を適用した本発明の第3
および第4の実施例の構成を示すものである。
は液晶物質の層、313および314は偏光板、325,326,327,
328はガラス基板、335,336,337,338は配向膜、345,346
はシール材、121,122,123,124はITO電極等からなる透明
な信号電極(実際はより多数存在する)、22rもITO電極
等からなる透明な走査電極(例えば、r=1〜200)で
ある。
第2の形態の構成における、入射光偏光状態設定部11に
対応するのは偏光板313であり、液晶通過光偏光状態選
別部12に対応するのは偏光板314である。
して、第17図に示される第3の実施例および第18図に示
される第4の実施例においては、液晶物質の層304、ガ
ラス基板327,328、配向膜337,338、シール材346からな
り、信号電極121,122,123,124および走査電極22rによっ
て画像表示のための電圧印加を受ける第1の液晶セルに
おいて、該液晶物質の層304の厚さを、上記の信号電極1
21,122,123,124および走査電極22rによって画像表示の
ための電圧印加を受ける領域、すなわち、表示部5と該
表示部5の周囲の領域、すなわち、非表示部6とにおい
て異なるようにしている。
6の液晶物質の層304の厚さが表示部5の液晶物質の層3
04の厚さより小さくなっており、該非表示部6の厚さの
減少した部分には透明物質351および352(例えば、Si
O2)が充填されている。
表示部6の液晶物質の層304の厚さが表示部5の液晶物
質の層304の厚さより大きくなっており、該表示部5の
厚さの小さい部分には透明物質353および354が充電され
ている。
光光は、第1の液晶セルに印加される電圧が所定のしき
い値未満であるときには、該第1の液晶セルを通過する
とある種の楕円偏光光となるが、該楕円偏光光は第2の
液晶セルを通過することにより再び元の直線偏光光に戻
る。したがって、偏光板314を通過し得る光の直線偏光
の方向を該直線偏光の方向と直交するようにしておけ
ば、上記の印加される電圧が所定のしきい値未満である
領域の光の透過率は小さい、すなわち、黒の表示とな
る。
示される第4の実施例の非表示部6におけるように、第
1の液晶セルの液晶物質の層304の厚さを第2の液晶セ
ルの液晶物質の層303の厚さと異なるように構成する
と、該第1の液晶セルの液晶物質の層304の非表示部6
の領域を通過した楕円偏光光は、厚さの異なる第2の液
晶セルを通過しても直線偏光光には戻らず、楕円偏光光
の状態であるので、偏光板314を通過し得る成分を有す
る。したがって、第1の液晶セルの液晶物質の層304の
該非表示部6の領域の厚さを適当に調整することによ
り、該非表示部6における光の透過率を、上記表示部5
の端の領域における黒の表示が該表示部5の周囲の非表
示部6と隣接して存在しても容易に視認し得るようにす
ることができる。
層の厚さを表示部5における液晶の層の厚さと異なるよ
うにしたときの非表示部6における光の透過率の実験値
を、厚さの差を横軸にとって示すものである。
が0のときは、非表示部6における光の透過率は0であ
るが、該厚さの差を2〜3μmとすると光の透過率は約
40%となる。該厚さの差が2μmのときには非表示部6
は白く見え、該厚さの差が3μmのときには非表示部6
は黄色く見えることが示されている。
の向上のためには、上記の厚さの差は0.5μm以上であ
ることが望ましい。
される領域の端の部分の表示の視認性を向上させること
ができる。
図、 第4A図および第4B図は、それぞれ本発明の第1の実施例
における上側基板および下側基板の構成図、 第5A図は、第4A図の上側基板と第4B図の下側基板とを重
ねた構成の概略図、 第5B図は、第5A図の部分拡大図、 第6図は、本発明の第1の実施例における信号電極およ
び走査電極への印加電圧の波形の1例を示す図、 第7A図は、本発明の第1の実施例における信号電極への
印加電圧の波形の1例を示す図、 第7B図は、本発明の第1の実施例における走査電極への
印加電圧の波形の1例を示す図、 第8A図および第8B図は、それぞれ本発明の第1の実施例
における周辺電極電圧印加の第1の例における、周辺列
電極への印加電圧、および周辺行電極への印加電圧を示
す図、 第9A図、第9B図および第9C図は、それぞれ第8A図および
第8B図の周辺電極電圧印加による第5B図の非表示部の領
域E,F,Gの液晶物質への印加電圧を示す図、 第10A図および第10B図は、それぞれ本発明の第1の実施
例における周辺電極電圧印加の第2の例における、周辺
行電極への印加電圧、および周辺列電極への印加電圧を
示す図、 第11A図、第11B図および第11C図は、それぞれ第10A図お
よび第10B図の周辺電極電圧印加による第5B図の非表示
部の領域E,F,Gの液晶物質への印加電圧を示す図、 第12A図および第12B図は、それぞれ本発明の第1の実施
例における周辺電極電圧印加の第3の例における、周辺
行電極への印加電圧、および周辺列電極への印加電圧を
示す図、 第13A図、第13B図および第13C図は、それぞれ第12A図お
よび第12B図の周辺電極電圧印加による第5B図の非表示
部の領域E,F,Gの液晶物質への印加電圧を示す図、 第14図は、本発明の第2の実施例の構成図、 第15図は、第14図の周辺電極の第1の構成例を示す図、 第16図は、第14図の周辺電極の第2の構成例を示す図、 第17図は、本発明の第3の実施例の構成図、 第18図は、本発明の第4の実施例の構成図、 第19図は、第17図と第18図の構成における表示図と非表
示部とにおける液晶物質の層の厚さの差と、非表示部に
おける光の透過率を示す図、 第20図は、従来の単純マトリクス型液晶ディスプレイ装
置における液晶セルへの電圧印加のための構成の概略を
示す図、 第21図は、従来の液晶ディスプレイ装置の構成の平面
図、 第22図は液晶セルにおける電圧−透過率特性を示す図、 第23図は、従来の液晶ディスプレイ装置における表示図
と非表示部との境界部分における表示の例を示す図であ
る。 〔符号の説明〕 11……入射光偏光状態設定部、12……液晶通過光偏光状
態選別部、2……画像表示電圧印加手段、3,3′,30……
液晶セル、4……周囲領域電圧印加手段、5……表示
部、6……非表示部、10……上側基板、11,13……周辺
列電極、12……信号電極部、121,122,〜12n……列電極
(信号電極)、20……下側基板、21,23……周辺行電
極、22……走査電極部、221,222,〜22n……行電極(走
査電極)、301,302,303,304……液晶物質の層、311,3
12,313,314……偏光板、321,322,323,324,325,326,327,
328……ガラス基板、331,332,333,334,335,336,337,338
……は配向膜、341,342,343,344,345,346……シール
材、351,352,353,354……透明物質、41,42,41……周辺
電極、421,422,423……帯状電極。
Claims (5)
- 【請求項1】層状をなす液晶セル(30)を備え、該液晶
セル(30)の一方の側に、画像を表示する画面の各列の
画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加するための
複数の透明な列電極(121,122,…12n)を備え、該液晶
セル(30)の他方の側に、前記画面の各行の画素に対応
する領域の液晶物質に電圧を印加するための複数の透明
な行電極(221,222,…22n)を備えてなる液晶ディスプ
レイ装置において、 前記液晶セル(30)の一方の側の、前記複数の列電極
(121,122,…12n)の並びの両側に隣接して隣接して周
辺列電極(11,13)を設け、前記液晶セル(30)の他方
の側の、前記複数の行電極(221,222,…22n)の並びに
両側に隣接して周辺行電極(21,23)を設け、 前記列電極(121,122,…12n)および前記行電極(221,2
22,…22n)の各々に対して印加する電圧は、それぞれ、
前記液晶セル(30)において光の透過率の急峻な変化を
起こさせるに要する所定のしきい値以上の実効値を有す
る交流成分を有する電圧であり、 前記周辺行電極(21,23)または前記周辺列電極(11,1
3)の何れか一方には、前記行電極(221,222,…22n)ま
たは前記列電極(121,122,…12n)に印加する電圧の直
流成分と実質的に等しい直流電圧を印加し、 前記周辺行電極(21,23)または前記周辺列電極(11,1
3)の他方には、前記行電極(221,222,…22n)または前
記列電極(121,122,…12n)に印加する電圧の直流成分
と実質的に等しい直流成分を有し、前記所定のしきい値
以上の実効値を有する交流成分を有し、前記行電極(22
1,222,…22n)および前記列電極(121,122,…12n)のう
ち、前記他方の電極に直交する方の電極に対して印加す
る前記交流電圧との差の実効値が前記所定のしきい値以
上である電圧を印加することを特徴とする液晶ディスプ
レイ装置。 - 【請求項2】層状をなす第1の液晶セル(301,331,332,
341,342)と該第1の液晶セル(301,331,332,341,342)
に重ねて設けられ、層状をなす第2の液晶セル(302,33
3,334,343,344)とを有し、 前記第1の液晶セル(301,331,332,341,342)の一方の
側には、画素を表示する画面の各列の画素に対応する領
域の液晶物質に電圧を印加するための複数の透明な列電
極(121,122,…12n)を備え、他方の側には、前記画面
の各行の画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加す
るための複数の透明な行電極(221,222,…22n)を備え
てなる液晶ディスプレイ装置において、 前記第2の液晶セル(302,333,334,343,344)におい
て、前記第1の液晶セル(301,331,332,341,342)の前
記画像を表示する領域(5)の周囲の、画像に対応しな
い領域(6)に重ねられる領域に電圧を印加する周辺電
極(41,42,41,421,422,423)を設け、 前記周辺電極(41,42,41,421,422,423)には、前記第2
の液晶セル(302,333,334,343,344)において光の透過
率の急峻な変化を起こさせるに要する所定のしきい値以
上の実効値を有する交流電圧を印加することにより前記
画像に対応しない領域(6)を前記画像を表示する領域
(5)の背景と実質的に同一の明度とすることを特徴と
する液晶ディスプレイ装置。 - 【請求項3】前記周辺電極は、前記画像を表示する領域
(5)の境界に平行に複数設けられ、各々に選択的に電
圧を印加し得る帯状電極(421,422,423)を備える請求
項2に記載の液晶ディスプレイ装置。 - 【請求項4】層状の液晶物質を含む液晶セル(3′)
と、該液晶セル(3′)の一方の側に設けられ、該液晶
セル(3′)に入射される光の偏光状態を所定の状態に
設定する入射光偏光状態設定部(11)と、該液晶セル
(3′)の他方の側に設けられ、該液晶セル(3′)を
通過した光のうち所定の偏光状態の成分のみを通過させ
る液晶通過光偏光状態選別部(12)とを有し、前記液晶
セル(3′)の所定の領域(5)に画像を表示する液晶
ディスプレイ装置において、 前記液晶セル(3′)においては、前記画像を表示する
所定の領域(5)における前記液晶物質の層の厚さと、
前記所定の領域(5)の周囲の領域(6)における前記
液晶物質の層の厚さとの差を約2μmとして、該周囲の
領域(6)が白く表示されるようにすることを特徴とす
る液晶ディスプレイ装置。 - 【請求項5】層状の液晶物質を含む液晶セル(3′)
と、該液晶セル(3′)の一方の側に設けられ、該液晶
セル(3′)に入射される光の偏光状態を所定の状態に
設定する入射光偏光状態設定部(11)と、該液晶セル
(3′)の他方の側に設けられ、該液晶セル(3′)を
通過した光のうち所定の偏光状態の成分のみを通過させ
る液晶通過光偏光状態選別部(12)とを有し、前記液晶
セル(3′)の所定の領域(5)に画像を表示する液晶
ディスプレイ装置において、 前記液晶セル(3′)においては、前記画像を表示する
所定の領域(5)における前記液晶物質の層の厚さと、
前記所定の領域(5)の周囲の領域(6)における前記
液晶物質の層の厚さとの差を約3μmとして、該周囲の
領域(6)が黄色く表示されるようにすることを特徴と
する液晶ディスプレイ装置。
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