JPH03103822A

JPH03103822A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH03103822A
Application number: JP1240586A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Koike; 啓文小池; Motohisa Arai; 新井　本尚
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1991-04-30

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、ＳＴＮ型戒晶表示装置の複屈折性による着色
を白黒表示にするための色補正の手段として位相差板に
よる補正を行っている液晶表示装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、一対の電極基板間の液晶分子のねじれ角度を大き
くして印加電圧変化に対する透過率変化の急峻性を高め
、大容量表示を可能とした表示装置としてＳＴＮ型液晶
表示装置が知られており、その複屈折による表示の着色
が欠点として知られている。

このような液晶表示装置においては白黒表示ができず、
したがってカラーフィルターと組み合わせたカラー表示
もできなかった。

そこで白黒表示化の手法としては、液晶の屈折率異方性
Ｊｎと液晶層の厚みｄの積ｉｎ−ｄを０．６μｍ付近と
小さく設定することによりほぼ白黒表示に近い表示が得
られるＯＭＩ方式が提案されている。

しかし、表示が暗く青みがかりコントラストの低い鮮明
度にかげるものである。

またもう１つの手法として、２枚の液晶パネルを使用し
、１枚のパネルで色補正を行う２層方式があり、良好な
白黒表示と高コントラストが得られている。（特開昭６
２−５４２２６）しかし、液晶パネルを２枚使用するこ
とにより重量が増加し、コストもパネル１枚分も増加し
てしまう欠点がある。

また、．上記の２層方式と同様な原理を用いて液晶パネ
ルの代わりに屈折率異方性をもつ位相差板のもつ位相差
量で色補正を行う位相差板方式が提案されている。表示
品質は、良好な白黒表示、コントラストを得ている。ま
た、位相差板はフィル（３）ム状で製造でき量産性も良いので、薄型、軽量、低コス
トを実現している。

しかし、製造の容易な１軸性の位相差板は観察する角度
（視角）により位相差量の変化が大きいという視角依存
性をもっている。これにより、表示に対しても色調やコ
ントラストについても視角依存性が大きくなってしまう
欠点をもっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、位相差板を用いた色補正における色調
やコントラストの視角依存性が大きいという欠点を排除
することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、屈折率
異方性の符号の異なる２種類の位相差板を光学軸の交わ
る角度が４５゜〜９０゜に組み合わせて色補正を行って
いる。

〔作用〕

光学的異方性をもつ位相差板は１軸性のものが１方向延
伸等で容易に製造できることにより１軸性のものが一般
的である。正の屈折率異方性をも（４）つ１軸性の位相差板は、光学軸方向に対して平行方向の
屈折率ｎｅは大きく、その直角方向での屈折率ｎ０が０
８よりも小さいという屈折率異方性Ｊｎ（ｎ，−ｎｏ）
をもつものである。この位相差板全体としては、厚みｄ
方向である垂直方向に対し、光学軸に平行方向と直角方
向では位相差Ｊｎ−ｄを生じる。またこの位相差Ｉｎ−
ｄは垂直方向に対して角度θを変化させた方向より観測
した場合、実質上の厚みはｄ／ｃｏｓθと太き《なる。

また、その角度θを光学軸側に変化させた方向より観測
した場合、観測される実質的なａｎは小さくなり、実質
上の厚みの増加の割合よりも大きく実質的な位相差の値
が小さくなる。このように視角方向によって異なる位相
差を示す視角依存性をもっている。この位相差板の視角
依存性は、ＳＴＮ型の液晶パネルの視角依存性よりも大
きいため、位相差板を使用した液晶表示装置では位相差
板の視角特性を反映してしまうことになる。

また、２方向延伸等により２軸性の位相差板も製造がで
きる。正の屈折率異方性をもつ２軸性の位相差板につい
ては、１軸性のもつ視角依存性より大きな視角依存性を
もっている．．よってこれ１枚使用した液晶表示装置で
は視角特性が大きくなるため使用することは困難である
。またこれにより厚み方向ｄである垂直方向に対して角
度θを変化させたときの方向より観測される実質的な位
相差量の変化の割合が大きくなる。これは位相差Ｊｎ−
ｄの値が小さくても角度θの依存による実質的な位相差
量の変化量の絶対値を大きくすることができるというこ
とである。

また、この１軸性及び２軸性の位相差板で負の屈折率異
方性をもつものがある。これは、光学軸方向の屈折率ｎ
６よりもその直角方向の屈折率ｎｏの値が大きいもので
あり、他は正のものと同様な特性をもつものである。

そこで、この１軸性又は２軸性をもつ正負の光学的屈折
率異方性をもつものを光学的軸を互いに直交するように
組み合わせると、屈折率が大きい方向は大きい方向と、
小さい方向は小さい方向と組み合わさることになり位相
差としては、加算されたのと同様となる。また、視角依
存性で見ると前述の特性より、一方の位相差が増加する
方向ではもう一方では位相差が減少する組み合わせとな
っているためその値がＯに近くなるように２軸性の比や
、各々の位相差量の絶対値を設定し、互いに位相差の変
化量を打ち消し合い非常に小さいものになる。

このように位相差板の視角依存性を非常に小さくできる
ことによりＳＴＮ型の液晶パネルと組み合わせて白黒表
示を行っても、表示のコントラストや色調の視角依存性
の小さいもの、つまり視角の広い表示を実現することが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明による実施例について図面を用いて説明す
る。

第１図は、本発明の実施例を示す構或図である。

実施例においては、ねじれ角度が２４０゜の左らせん、
液晶の屈折率異方性Ｊｎと液晶層の厚みｄの積Ｊｎ−ｄ
の値が９　５　Ｑ　ｎｍＯＳＴＮ型の液晶パネル１０４
の上面に負の屈折率異方性をもち、Ｉ４Ｉｎ−ｄの値が
１００ｎｍで２軸性の負の位相差板１０６で視角依存性
が１軸性の５３０ｎｍと同等なものを配置し、そのうえ
に１軸性の正の屈折率異方性をもち、Ｉｎ−ｄの値が５
３Ｑｎｍの正の位相差板１０２を積層している。そして
それらを外側から挾みこむように上偏光板１０１、下偏
光板１０５が設けられている。下偏光板１０５の下面に
は反射板１０６を備える構或としている。

第２図は、本発明の実施例における正の位相差板１０２
、負の位相差板１０６の光学軸方向、上偏光板１０１、
下偏光板１０５の偏光軸、液晶分子配置を示す説明図で
ある。液晶分子のねじれ角度は２４０゜の左らせんとし
、これを２等分するように直交軸ＸＹを定めると、負の
位相差板１０６の光学軸がＸ軸となす角度θ１を３０’
正の位相差板１０２の光学軸がＸ軸となす角度θ，を６
０°と設定している。また上偏光板１０１の偏光軸がＸ
軸となす角度Ｐ１は７５゜下偏光板の偏光軸がＸ軸とな
す角度Ｐ２をｌ５゜としている。

以上の構戒により実施例では反射型ポジタイプの良好な
白黒表示のＳＴＮ型の液晶表示となっている。また、視
角特性では全方向４５゜にお（・て表示のネガポジが反
転することなく良好に認識されることを確認した。また
、色調変化に対しても非常に少なく良好な表示であるこ
とも確認できている。

本実施例においては反射型ポジタイプで行っているが透
過型やネガタイプについても同様な効果を得ることは容
易に判断できる。

また、負の位相差板１０６の材料についてはアクリル系
のフィルムを延伸加工して使用したがスチレン系などの
負の屈折率異方性をもつことができるものであれば同様
の効果が得られる。

また、正の位相差板１０２の材料についてはポリカーボ
ネート系のフイルムを延伸加工して使用したがポリビニ
ルアルコールなどの正の屈折率異方性をもつことができ
るものであれば同様な効果が得られる。

また、本実施例では正、負の位相差板各ｌ枚で構或して
いるが、各々複数枚を組み合わせて構成しても同様な効
果を得られることは明らかである。

また、その配置についても上面、下面、両面に構成した
場合においても同様な効果が得られることは明らかであ
る。

また、本実施例では正、負の位相差板の光学軸を直交と
しているが４５°〜９０゜の範囲において効果の大小は
あるが効果を得られることは明らかであり、その角度設
定により液晶パネルのもつ視角依存性までも補正するこ
とが可能になることは容易に推測できる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明は、従来の位相差板式ＳＴ
Ｎ型白黒液晶表示装置と同様に明るい良好な白黒表示が
得られ、薄型、軽量、低コストを実現すると共に広視野
角において視認性を向上させた液晶表示装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示す構戒図、第２図は本
発明による実施例を示す位相差板、偏光板の角度設定を
示す説明図である。１０１・・・・・・上偏光板、１０２・・・・・・正の位相差板、１０６・・・・・・負の位相差板、１０４・・・・・・液晶パネル、１０５・・・・・・下偏光板、１０６・・・・・・反射板。

Claims

【特許請求の範囲】（１）正の誘電異方性を有し、ねじれ角度１８０゜〜３
００゜のツイスト構造を有するネマチック液晶層と、こ
の液晶層を挾持する一対の電極基板とからなる液晶パネ
ルと、この液晶パネルの両側に配置された一対の偏光板
と、この一対の偏光板の間に配置された色補正用の位相
差板とからなる液晶表示装置において、前記位相差板は
１軸性あるいは２軸性の正の屈折率異方性を有する第１
の位相差板と、１軸性あるいは２軸性の負の屈折率異方
性を有する第２の位相差板との組み合わせからなり、そ
れぞれの位相差板の光学軸は互いに４５゜〜９０゜の角
度で交わるように配置されていることを特徴とする液晶
表示装置。（２）第１の位相差板が２軸性の正の屈折率
異方性をもち、第２の位相差板が１軸性の負の屈折率異
方性であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置。（３）第１の位相差板が２軸性の正の屈折率異方性をも
ち、第２の位相差板が２軸性の負の屈折率異方性である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。