JPH04110924A - 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、複数の液晶層が重ねられて積層された構成を
有する液晶表示装置に関する。

［従来の技術］ 典型的な先行技術は、本件出願人による特開平１−２６
０４２１に開示されている。この先行技術では、表示用
液晶セルと位相補正用液晶セルとを積層し、位相補正用
液晶セルの液晶層のリタデーションを、表示用液晶セル
の液晶層のリタデーションよりも小さく設定し、これに
よって表示用液晶セルがマルチプレックス時分割駆動さ
れるときにおいて非選択画素にバイアス電圧が印加され
ていることによって、非選択画素における可視光領域で
の波長の透過率が増大し、このとき表示用液晶セルの非
選択画素の液晶層の部分と位相補正用液晶セルの液晶層
との各リタデーションが等しくなり、これによって非選
択画素における可視光領域の波長の透過率をほとんど零
にして、光学補正を充分達成されることになり、これに
よって色付き現象がなくなり、コントラスト比が高くな
る。

［発明が解決すべき課題］ このような先行技術における新たな問題は、表示用液晶
セルと位相補正用液晶セルとの液晶層の厚みを高精度に
設定することが困難であり、たとえばその厚みが０．０
２μｍ程度変化することによって、リタデーションが変
化し、コントラスト比が大幅に低下してしまう。

この先行技術の他の開題は、液晶表示装置の背後に設け
られる光源であるバックライトからの放熱によって悪影
響され、その熱による影響の度合いが表示用液晶セルと
位相補正用液晶セルとで異なり、その結果、各セルの液
晶の複屈折△ｎが所定値がずれてしまい、したがって充
分な補正を行うことができず、表示品位が劣ることにな
った。

本発明の目的は、常にコントラスト比を高くすることが
でき、表示品位を向上することができるようにした液晶
表示装置提供することである。

「課題を解決するための手段つ 本発明は、透明電極間に第１液晶層が介在されて構成さ
れる画素を選択駆動して表示を行う表示用液晶セルに透
明電［！間に第２液晶層が介在される位相補正用液晶セ
ルを積層するとともに、第１液晶層の非選択時のリタデ
ーションと、第２液晶層のリタデーションとが等しくな
るように、位相補正用液晶セルの透明電極間に電圧を印
加する電源とを備えた液晶表示装置である。

「作　用］ 本発明に従えば、位相補正用液晶セルの第２液晶層が介
在されている透明電極間に、電源によって電圧を印加し
、これによって、表示用液晶セルの画素を構成する透明
電極間に介在されている第１液晶層の非選択時のリタデ
ーションと、第２液晶層のりタデーショシとを等しくな
るようにすることができる。これによって非選択画素に
おける可視光領域での波長の透過率をほとんど零に光学
補正することが充分に行われる。これによって常に、色
付き現象をなくし、高いコントラスト比を得ることがで
き、表示品位の向上を図ることができる。

「実施例コ 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。

このカラー液晶表示装置は、表示用液晶セルＡと、位相
補正用液晶セルＢとが重ねられて２層に構成される。表
示用液晶セルＡは、一対の基板３，４に第１図の紙面に
垂直方向に延びる一方の透明電ｉ８と、第１図の紙面に
平行に延びる透明電極９とか形成されて、羊純マトリク
ス形表示用液晶セルＡが構成される。基板３，４はガラ
スｔたは合成樹脂などの透明な材料から成る。透明電極
８９は厚み５００〜２０００人であり、ＩＴＯ（すすを
添加した酸化インジウム）などから成り、ホトリソグラ
フィ技術によってバターニングされて形成される。カラ
ー表示のために、赤Ｒ１緑Ｇ、および青Ｂのカラーフィ
ルタ１６が基板４上に形成され、その上にアクリル系樹
脂などから成る平滑層１７が形成され、この上に前述の
透明ｔｉ９が形成される。

透明ｔ１８．９上には、ポリイミドなどから成る厚み８
００〜１０００人の配向膜１０が形成される。この配向
［１０には、所定方向にラビング処理され、これによっ
て液晶分子の配列を決定する。こうして透明電極８．９
間に介在される第１液晶層７は、たとえばＳＴＮ　（ス
ーパツィステッドネマティック）液晶であり、誘電率異
方性が正のネマティック液晶に、ツイスト方向を規定す
るために左旋性の光学活性物質が含まれる。光学活性物
質としては、たとえばメルク社製、商品名５８１１など
のカイラル材が好適する。こうしてンイスト角は左回り
２２０度であり、その第１液晶層７の厚みｄｌ＝６．０
μｍである。電極８９間に、第１電源１４によってマル
チブしツクス時分割駆動を行い、実効値電圧３〜４■を
印加して画素を選択駆動して表示を行い、この選択され
た画素における第１液晶層７の複屈折Δｎ１＝０１５で
あり、これによって第１液晶層７の選択駆動されている
画素における第１液晶層７では、リタデーションΔｎ１
・ｄｌ＝０．９０である。

第１液晶層７は基板３，４間に設けられているシール剤
１８によって封止されている。

位相補正用液晶セルＢにおいて、一対の透明な基板１．
２の対向する表面には全面にわたって透明電極１１ａ、
ｌｌｂが形成され、その上に配向膜１９がそれぞれ形成
される。透明電極１１ａ１１ｂ間において、第２液晶層
２０が介在され、この第２液晶層２０は、シール剤２１
によって封止される。基板１．２は、前述の基板３．４
と同様な構成を有し、また透明電極１１ａ、ｌｌｂは、
前述の透明電極８，９と同様な材料から成り、また配向
膜１つは、前述の配向膜１０と同様な材料から成る。

第２液晶層２０は、ＳＴＮ液晶てあり、誘電率異方性が
正のネマテイ・／り液晶に、ツイスト方向を規定する右
旋性の光学活性物質が含Ｊれる。光学活性物質としては
、たとえばメルク社製、商品名ＣＢ−１５などのカイラ
ル材が好適する。この第２液晶層２０の厚みｄ２＝６．
０μｍであり、第２を源２２によってスタティック駆動
され、実効値０５〜１．ＯＶの電圧が常時印加される。

電源１４．２２の周波数は、たとえば６４〜７０Ｈｚで
ある。第２液晶層２０のツイスト角は右回り２２０度で
あり、透明電′！ｌ１１１ａ、１１ｂ間に電圧を印加し
ないとき、複屈折Δｎ２＝０．２０である。本件発明者
の実験によれば、 ｋ−△ｎ１　ｄｌ−Δｎ２　　ｄ２−（１）ここで、 １　、　３　　≦　　ｋ　　≦　　１　　　５　　　　
　　　　　　　・・　　く　２　）に、ｋを選ぶことが
好ましい。ｋが、この第２式の範囲外では、事実上、第
１式を成立させることが困難である。

電源２２の実効値電圧を変化したとき、第２液晶層２０
のリタデーションΔｎ２　　ｄ２は、第２図に示される
ように変化し、その電圧を高くするにつれて、リタデー
ションΔｎ２・ｄ２が低下する。

電源１４．２２の出力電圧は、同期手段２３によって同
期化される。電源１４から透明を極８９には、すべての
画素を時分割駆動するために第３図（１〉の波形が与え
られ、また透明電極８９の交差する複数の画素を選択的
に駆動するために、第３図（２）で示される電圧が印加
される。

この時分割駆動される第１液晶層７において、画素が選
択されない領域における透明を極８，９間にもまた、バ
イアス電圧が印加されており、この第１液晶層７の非選
択時のリタデーションと、第２液晶層２０のリタデーシ
ョンとが等しくなるように、電源２２によって透明を極
１１ａ、ｌｌｂ間に電圧が印加される。第２図では、表
示用液晶セルＡの第１液晶層７の非選択時のリタデーシ
ョンが参照符Δｎ３　ｄ３で示されており、このリタデ
ーションと等しくなるように、電源２２によって透明電
源１１ａ、ｌｌｂには電圧■１が印加される。こうして
表示用液晶セルＡにおける非選択画素の可視光領域での
波長の透過率をほとんど零にして光学補正を充分に行う
ことができるようになる。これによって色付き現象がな
くなり、高いコントラスト比を得ることができる。第２
液晶層２０では、電源２２によって電圧が印加されない
ときにおけるリタデーションは、第１液晶層７における
電源１４によって電圧が印加されないときのリタデーシ
ョンまたは第１液晶層７に電圧が印加されて画素が選択
駆動または非選択駆動されているときのリタデーション
未満の値に選ばれる。

基板４，１には偏光板１２．１３が配置される。

偏光板１３は、表示用液晶セルＡの基板４の内面上に配
列した液晶分子の長軸方向と所定の角度、たとえば−４
５〜＋４５度をなす偏光軸を有する。

もう１つの偏光板１２は、位相補正用液晶セルＢの基板
１の内面上に配列した液晶分子の長軸方向と所定の角度
、たとえば−４５〜＋４５度をなす偏光軸を有する６ 本発明の他の実施例として、表示用液晶セルＡは、カラ
ーフィルタ１６を有していない構成であってもよい。表
示用液晶セルＡと位相補正用液晶セルＢの第１図におけ
る上下の配置は逆であってもよい。表示用液晶セルＡは
、マルチプレックス時分割駆動されるだけでなく、その
他のｇ様、たとえばスタティック駆動される構成であっ
てもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、位相補正用液晶セルの第
２液晶層が介在されている透明電極間に電源によって電
圧を印加し、これによって表示用液晶セルの第１液晶層
の非選択時のリタデーションと第２液晶層のリタデーシ
ョンとが等しくなるようにすることができ、そのため常
に、色付き現象を無くして、高いコントラスト比を得る
ことができ、表示品位の向上を図ることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第２液晶
層２０の特性を示すグラフ、第３図は電源１４の出力電
圧波形を示す図である。 １．２．３．４・・・透明基板、７・・第１液晶層、８
．９．ｌｌａ、１ｌｂ−−透明電極、１０．１９・・配
向膜、１２．１３・偏光板、１４．２２・−１源、２３
・・・同期手段、２０・・第２液晶層、Ａ・表示用液晶
セル、Ｂ・・・位相補正用液晶セル代理人　　弁理士　
画数　圭一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明電極間に第１液晶層が介在されて構成される画素を
   選択駆動して表示を行う表示用液晶セルに透明電極間に
   第２液晶層が介在される位相補正用液晶セルを積層する
   とともに、 第１液晶層の非選択時のリタデーションと、第２液晶層
   のリタデーションとが等しくなるように、位相補正用液
   晶セルの透明電極間に電圧を印加する電源とを備えた液
   晶表示装置。