JP3206743B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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Description
し、さらに詳述すると、液晶表示素子にその透過光の干
渉色を補償する位相差補償層を組み合わせることによ
り、表示画面の視角依存性を改善した液晶表示素子に関
する。
y;LCD)は、情報表示装置等へ広く利用されてい
る。これら情報表示装置に用いられる液晶モードとし
て、ツイステッドネマチック(TN)やスーパーツイス
テッドネマチック(STN)が広く用いられている。
として、広視野角、高速応答がある。つまり、液晶表示
装置の問題点は、一つには階調表示を行なった際に、視
野角に応じて、反転や黒潰れ、白抜け等の表示不良が生
じる点である。また、TV画像のような動画表示の場
合、液晶表示装置の応答性が問題となる。つまり、応答
性が悪いと輪郭がぼやけるなど、表示特性としては劣化
する。
のTN型の液晶を用いて、ガラス基板と偏光板との間に
位相差補償層を配置するという構成がある。例えば、特
開平5−313159号公報には、TN型液晶表示装置
において、光学的位相差補償層のx,y,z軸の屈折率
のうち一つのみが大きく、他の二つが同一である点が開
示されている。これらはTN型液晶表示装置に係わるも
のであり、本発明とは異なる。
て、ベンド配向をもつ液晶表示素子(optically Compen
sated Birefringence;OCB)を用いるという試みが
なされている。ベンド配向はねじれが存在しないために
位相差補償が単純であるという利点がある。このOCB
モードを用い、ガラス基板と偏光板との間に位相差補償
層を配置する。例えば、特開平10−104612号公
報には、ベンド配向を有する液晶層において、二つの位
相差補償層で、液晶層の略半分の厚さを通過する光が受
ける変調を補償する点が開示されている。この発明は、
ベンド配向を有する液晶表示装置に係わるものであり、
本発明とは異なる。
示装置の応答速度は数十ms以上であり、TV画像のよ
うな動画表示で、中間調表示の画像を表示した場合、応
答速度が不十分な場合がある。良好な動画表示を得るた
めの応答速度は、階調表示時においてもフレーム周期
(1/60s)以下であることが望ましい。
ドの液晶表示素子は、多安定モードである。図7
(a),(b),(c)にOCBモード液晶表示素子の
概略構成図を示す。OCBモードの液晶表示素子は、駆
動電圧印加前の初期状態(V=0)では図7(a)に示
すようなスプレイ配向状態21を示し、駆動電圧印加時
(V>0)に図7(b)に示すようなベンド配向状態2
2を示す。電圧をOFFした場合、配向状態はベンド配
向状態22から直接スプレイ配向状態21に戻らずに、
図7(c)に示すようなツイスト状態23を介し、スプ
レイ配向状態21に戻る。このようにOCBモードは多
安定モードであるため、安定性に欠け、このことが表示
画面にも影響する。
されたもので、その目的は、位相差補償のし易い、ねじ
れが存在しないネマティック液晶層としてホモジニアス
配向のLCDを用いて、視野角特性を改善することによ
り、高いコントラストを有し、かつ高速応答である液晶
表示装置を提供することにある。
成するため、下記(1)に示す液晶表示装置を提供す
る。 (1)ホモジニアス配列されたネマティック液晶層を有
する駆動用液晶表示セルを2枚の偏光板で挟持し、前記
駆動用液晶表示セルと前記偏光板とに介在する二つの位
相差補償層を有し、各位相差補償層が前記駆動用液晶表
示セルの上部及び下部を通過する光が受ける変調を補償
するとともに、両位相差補償層は屈折率異方性が負の液
晶分子を有し、光軸の法線方向から一定の傾きで配列さ
れていることを特徴とする液晶表示装置。
原因として、2つを挙げることができる。第1はツイス
ト配向である。このため、TN型液晶表示装置は速い応
答を得ることができない。第2はしきい値電圧である。
このしきい値電圧付近では液晶の応答速度は著しく遅
い。このため、しきい値電圧からはずれた電圧領域で駆
動させることが望ましい。OCBモードはスプレイ配向
からベンド配向にする際には、しきい値電圧が必要であ
る。ベンド配向領域内で使用する分には比較的速い動作
を示すが、OCBモードは多安定モードであるため表示
画面に影響がある。
が存在しない、単安定モードであるホモジニアス配列さ
れたネマティック液晶層を有する駆動用液晶表示セルを
用い、ディスコティック液晶から形成したフィルムで位
相差補償する。OCBモードと比べ、電圧駆動時に多安
定モードをとらないため、表示画面に影響がでない。
の複屈折量を調整することにより、しきい値電圧をはず
して白黒表示することが可能である。このため、しきい
値電圧付近の低応答速度に影響されず、速い動作を実現
できる。図8に位相差補償層を用いたホモジニアス配向
セルの電圧−透過率特性を示す。駆動電圧としてV1〜
V2を用いることで、応答速度が遅いしきい値電圧Vt
h付近をはずすことができる。このため、高速応答が得
られる。
すように、第1の基板10及び第2の基板11とこれら
に挟持された液晶層20とからなるホモジニアス配向さ
れた液晶セル40と、第1の位相補償層30と、第2の
位相補償層31と、第1の偏光板12と、第2の偏光板
13とを備え、ホモジニアス配向セル40が第1の位相
差補償層30と第2の位相差補償層31との間に挟持さ
れ、さらに、それらが特定の偏光を遮断/透過する第1
の偏光板12と第2の偏光板13に挟持された構成とな
っている。第1、第2の位相差補償層30,31は、液
晶層20の上部A及び下部Bを通過する光が受ける変調
をそれぞれ補償する作用を有する。
参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより詳細に
説明する。図2は、本発明の第一の発明に係わるホモジ
ニアス配向された液晶セルと位相差補償層との関係を示
す概略構成図である。駆動時の液晶層20は、正の一軸
性の光学的異方性を有する。ディスコティック液晶50
を一定の傾きで配向させた位相差補償層30,31を用
いることにより、液晶層20のA及びBの領域を位相差
補償層30,31が補償し、これによって視野角の改善
を実現できる。
るホモジニアス配向された液晶セルと位相差補償層との
関係を示す概略構成図である。駆動時の液晶層20は、
正の一軸性の光学的異方性を有する。図3において、3
0a,31aが位相差補償層である。ディスコティック
液晶分子50と液晶セル面のなす角度は、液晶層との界
面側の表面領域で略0°であり、それと反対側の表面領
域で略90°となるように漸次増大していることによ
り、位相差補償層30aは液晶層20の上部Aを補償
し、位相差補償層31aは液晶層20の下部Bを補償す
る。
位相差補償層である。ディスコティック液晶分子50と
液晶セル面のなす角度は、液晶層20と界面側の表面領
域で略90°であり、それと反対側の表面領域で略0°
となるように漸次減少していることにより、位相差補償
層30bは液晶層20の上部Aを補償し、位相差補償層
31bは液晶層の下部Bを補償する。
た各々の部分を液晶層20の上及び下に位置する位相差
補償層30,31で位相差補償を行なうことを目的とす
る。位相差補償層30,31のディスコティック液晶5
0の配向構造はそれぞれの液晶層20の上部A、下部B
のネマティック液晶による光学作用を相殺し、全体とし
て広い視野で光学的に等方性になり、その結果、視野角
の改善を実現できる。
ジニアス配向された液晶セルと位相差補償層との関係を
示す概略構成図である。二つの位相差補償層30,31
の他に、少なくとも一つの、ディスコティック液晶を液
晶セル面と平行に配向させた位相差補償層35を有す
る。これは液晶層20を分割し、液晶層20の上部A及
び下部Bを、液晶セル40の上及び下に位置する位相差
補償層30,31で補償し、中央部Cを新たな位相差補
償層35で補償するものである。
れを補償する位相差補償層30,31,35を用いるこ
とにより、綿密な位相差補償を行なうことを目的とす
る。それぞれの位相差補償層がネマティック液晶による
光学作用を相殺し、視野角の改善を実現できる。
晶層の配向構造であり、ディスコティック液晶のΔn及
びその位相差補償層厚dの積Δndが電圧印加時のネマ
ティック液晶のΔnとそのセル厚dの積、Δndの絶対
値とほぼ等しいことが必要である。
ルムの製造方法には、例えば透明フィルム上にディスコ
ティック液晶層を設置してラビングを施し、その上にデ
ィスコティック液晶層を設け、フィルム面に垂直方向に
電場あるいは磁場を印加しながら硬化させ形成する方法
がある。特開平8−5837号公報(「光学補償シー
ト、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置」:富
士写真フィルム株式会社)には、ツイストネマティック
型液晶表示装置に用いるディスコティック液晶のフィル
ムの製法が示されている。
20のラビング方向との関係の一例を示す。ここでA
1,P1はそれぞれの偏光板の透過軸の向きを、10
R,11Rはホモジニアス配向の液晶セル内のラビング
方向を示す。好適な実施例では、二つの偏光板の透過軸
の向きA1,P1は直交しており、かつ、ホモジニアス
配向の液晶セルのラビング方向と45°の角度をなす。
また、位相差補償層30,31のラビング方向はホモジ
ニアス配向セルのラビング方向と同方向もしくは逆方向
をなす。
野角における画面の反転などの劣化を防止し、高い透過
率を有し、低電圧で駆動できる。すなわち、本発明の液
晶表示素子は、視角特性が広く、ネマティック液晶の光
学作用を完全に補償するので、液晶層のいかなるΔnd
(リタデーション)に対しても位相差補償を行うことが
でき、大きなΔndを選択して大きな透過率を得ること
ができるとともに、同時に最大電圧も低くすることがで
き、また単安定モードのため、表示画面への影響もな
く、動作させやすい。
ある。
相補償層の一例の概略構成を示す図である。
相補償層の一例の概略構成を示す図である。
相補償層の一例の概略構成を示す図である。
相補償層の一例の概略構成を示す図である。
ラビング方向の相関を示す図である。
ある。
特性を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ホモジニアス配列されたネマティック液
晶層を有する駆動用液晶表示セルを2枚の偏光板で挟持
し、前記駆動用液晶表示セルと前記偏光板とに介在する
二つの位相差補償層を有し、各位相差補償層が前記駆動
用液晶表示セルの上部及び下部を通過する光が受ける変
調を補償するとともに、両位相差補償層は屈折率異方性
が負の液晶分子を有し、光軸の法線方向から一定の傾き
で配列されていることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36988598A JP3206743B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36988598A JP3206743B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000193973A JP2000193973A (ja) | 2000-07-14 |
JP3206743B2 true JP3206743B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18495558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP36988598A Expired - Fee Related JP3206743B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 液晶表示装置 |
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JP4894319B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2012-03-14 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示素子 |
JP2008020905A (ja) * | 2006-06-13 | 2008-01-31 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
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-
1998
- 1998-12-25 JP JP36988598A patent/JP3206743B2/ja not_active Expired - Fee Related
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