JPH063661A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Publication number
JPH063661A
JPH063661A JP4182879A JP18287992A JPH063661A JP H063661 A JPH063661 A JP H063661A JP 4182879 A JP4182879 A JP 4182879A JP 18287992 A JP18287992 A JP 18287992A JP H063661 A JPH063661 A JP H063661A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal cell
display device
twisted
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4182879A
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English (en)
Inventor
Takashi Miyashita
崇 宮下
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Priority to TW082104711A priority patent/TW229279B/zh
Priority to KR1019930010925A priority patent/KR0181980B1/ko
Priority to US08/078,395 priority patent/US5548426A/en
Priority to DE69328051T priority patent/DE69328051T2/de
Priority to EP93109704A priority patent/EP0576931B1/en
Publication of JPH063661A publication Critical patent/JPH063661A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置において、1枚の位相板で表示
の着色および光透過率を改善することができるようにす
る。 【構成】 液晶材料9が240°±20の範囲でツイス
ト配向されたSTN型の液晶セル1と上側偏光板12と
の間に、液晶材料のツイスト配向に対して分子が−24
0°±20の範囲で逆方向にツイスト配向された捩れ位
相板13を1枚配置し、この1枚の捩れ位相板13によ
って液晶セル1を透過する際に生じる各波長光毎の位相
差の相違を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はスーパーツイステッド
ネマティック型の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来技術】液晶表示装置はオフィスオーメーション機
器のディスプレイ装置として使用されている。このよう
なディスプレイ装置は、高精細の表示が要求されるた
め、画素数が多く、高時分割駆動が要求され、また表示
特性としてはコントラストが高いことが要求されてい
る。このような要求に応じるため、パーソナルコンピュ
ータ等の表示装置としては、液晶表示装置の中でも高時
分割駆動が可能で且つ比較的コントラストの高いスーパ
ーツイステッドネマティック型(以下、STN型とい
う)の単純マトリックスタイプの液晶表示装置が用いら
れている。
【0003】このSTN型の単純マトリックスタイプの
液晶表示装置は、所定の間隔を隔てて対向配置された一
対の基板と、この一対の基板の対向する内面に互いに直
角に交差するように配置された電極と、この電極形成面
を覆って形成され、液晶分子を所定の方向に配向させる
ための配向膜と、この配向膜間に封入される液晶材料と
によって液晶セルを形成し、この液晶セルの外側にこれ
を挟むように一対の偏光板を配置した構造になってい
る。そして、配向膜の間に封入された液晶材料の配向膜
近傍の分子は、配向膜の配向規制力により配向処理方向
に配列され、予め定められた配向処理に従って、前記液
晶分子は一方の基板から他方の基板に向って240°前
後の角度でツイスト配向されている。この液晶表示装置
では、対向する電極間に時分割駆動によって電界が印加
されることにより液晶分子の配向が変化し、この配向の
変化に伴う光学的な変化を一対の偏光板によって視覚化
することにより、所望の表示が行なわれている。しか
し、上述した液晶表示装置は、高時分割駆動を可能とす
るために、液晶分子配列のツイスト角を大きくし、且つ
視覚的なコントラストを高くするために液晶の複屈折効
果を利用しているため、表示が着色するという問題があ
る。
【0004】このような着色の問題を解決するために、
液晶セルと一方の偏光板との間に1軸性位相板を配置
し、この1軸性位相板によって液晶セルで生じた各波長
光毎の位相差の相違を補償し、これにより表示の着色を
抑えて白黒表示に近い表示ができるSTN型の液晶表示
装置が提唱されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のSTN型の液晶表示装置では、1軸性位相板
を1枚配置しただけでは液晶セルで生じた各波長光毎の
位相差のうち、特定範囲の各波長光毎の位相差の相違し
か補償することができない。表示の着色を充分に取り除
くためには、1軸性位相板を複数個用いなければなら
ず、このため光透過率が低下するとともにコントラスト
も低下してしまう。特に、一方の偏光板の外側に反射板
を設けた反射タイプのSTN型の液晶表示装置では、光
透過率が著しく低下する。本発明は、上述した実情に鑑
みてなされたものであり、1枚の位相板で表示の着色お
よび光透過率を改善することのできる液晶表示装置を提
供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、対向
する面それぞれに互いに交差する電極とこの電極を覆っ
て所定の方向に配向処理された配向膜とが形成された一
対の基板間に、一方の基板から他方の基板に向かって2
40°±20の範囲で液晶材料がツイスト配向された液
晶セルと、この液晶セルの外側にこれを挟むように配置
された一対の偏光板と、一方の偏光板と液晶セルとの間
に配置され、液晶材料のツイスト方向と逆方向に分子が
240°±20の範囲でツイスト配向された有機高分子
フィルムからなる1枚の捩れ位相板とを備えたことを特
徴とする。請求項2の発明は、液晶セルのΔndの値が
700〜900nmであり、捩れ位相板のΔndの値が
液晶セルのΔndの0.9〜0.95倍であることを特
徴とする。請求項3の発明は、分子が240°±20の
範囲でツイスト配向された高分子液晶フィルムを保護膜
で挾んだ構造の捩れ位相板を用いたことを特徴とする。
請求項4の発明は、液晶セルの配向膜の配向処理方向と
これに隣接する捩れ位相板の表面の分子の長軸方向との
なす角度が90°であることを特徴とする。
【0007】
【作用】この発明によれば、液晶材料が240°±20
の範囲でツイスト配向されたSTN型の液晶セルとこれ
を挾むように配置された一対の偏光板の一方との間に、
液晶材料のツイスト配向に対して分子が−240°±2
0の範囲でツイスト配向された捩れ位相板を1枚配置し
たので、この1枚の捩れ位相板によって液晶セルを透過
する際に生じる各波長光毎の位相差の相違がほぼ補償さ
れ、表示色の着色が無くなり、かつ光透過率が向上する
とともにコントラストも高くなる。この場合、請求項2
に記載の如く、液晶セルのΔndの値を700〜900
nmにし、捩れ位相板のΔndの値を液晶セルのΔnd
の0.9〜0.95倍にすれば、液晶セルによって生じ
た各波長光毎の位相差の相違を充分に補償することがで
きる。また、請求項3に記載の如く、分子が240°±
20の範囲でツイスト配向された高分子液晶フィルムを
保護膜で挾んた構造の捩れ位相板を用いれば、捩れ位相
板の製造が容易で、薄く形成することができ、光透過率
の向上および液晶表示装置の小型化が図れる。さらに、
請求項4に記載の如く、液晶セルの配向膜の配向処理方
向とこれに隣接する捩れ位相板の表面の分子の長軸方向
とのなす角度を90°にすれば、色補償をより一層高め
ることができる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図1お
よび図2を参照して詳細に説明する。図1および図2に
反射型の液晶表示装置の断面図および分解斜視図を示し
た。これらの図において、液晶セル1は、一方の電極2
およびこの電極2を覆う配向膜3が形成された下側基板
4と、前記一方の電極2と交差して対向する他方の電極
5およびこの他方の電極5を覆う配向膜6が形成された
上側基板7と、上下の各基板4、7を所定の間隔を隔て
て接合するシール材8と、これらの基板4、7とシール
材8とに囲われた領域内に封入される液晶材料9とから
なっている。
【0009】液晶セル1の下側基板4の下側には、直線
偏光板からなる下側偏光板10が配置されており、この
下側偏光板10の下側には、反射板11が配置されてい
る。また、上側基板7の上方には直線偏光板からなる上
側偏光板12が配置されている。そして、液晶セル1の
上側基板7と上側偏光板12との間には1枚の捩れ位相
板13が配置されている。
【0010】前記下側基板4と上側基板7の対向するそ
れぞれの面に形成された配向膜3、6は、それぞれラビ
ング等の配向処理が施されている。すなわち、下側基板
4の配向膜3は、図2に示したように液晶セル1を正面
から観察したとき水平な線に対して右上から左下方向に
約30°の傾きをもった方向3aに配向処理が施されて
いる。下側基板4に対向する上側基板7の配向膜6は、
下側基板4の配向処理方向3a(以下、下側基板配向処
理方向という)に対して右回り(以下、負または−とい
う)に60°回転した方向6aに配向処理が施されてい
る。このような配向処理により、液晶材料9の液晶分子
は下側基板4から上側基板7に向って負の回転方向に2
40°(φ)ツイストして配列する。そして、この液晶
セル1のギャップdと屈折率異方性△nとの積△ndの
値は700〜900nm(測定波長:589nm)の範
囲に設定する。
【0011】下側偏光板10はその透過軸10aが、下
側基板配向処理方向3aに対して左回り(以下、正また
は+という)に140°±5(α)の方向に配置されて
いる。また、上側偏光板12はその透過軸12aが下側
基板配向処理方向3aと55°±10(ε)で交差する
方向に配置されている。すなわち、上側偏光板12はそ
の透過軸12aが下側偏光板10の透過軸10aに対し
て−85°の方向に配置されている。
【0012】捩れ位相板13は、その分子が液晶材料9
の液晶分子のツイスト方向と逆方向に240°(−24
0°)だけツイスト配向された有機高分子フィルムから
なっており、例えば高分子液晶フィルム(液晶ポリマ)
を例えば三酢酸セルロース(TAC)等からなる保護膜
で挾んだ構造になっている。また、捩れ位相板13は、
屈折率異方性△nと厚さdとの積△ndの値が液晶セル
1の△ndの値の0.9〜0.95倍の範囲になってい
る。そして、捩れ位相板13は液晶セル1の上側基板配
向処理方向6aとこれに隣接する捩じれ位相板13表面
の分子の長軸方向13aとのなす角度が90°で配置さ
れている。
【0013】このようなSTN型の液晶表示装置では、
上方より入射して上側偏光板12を透過した光が捩れ位
相板13に入射して透過すると、捩れ位相板13により
各波長光毎の位相に相違が生じるが、この光は液晶セル
1に入射して透過するときに、捩れ位相板13による位
相差の相違が互いに相殺されて出射されることになる。
そして、この光は下側偏光板10を透過して反射板11
で反射される。この反射光は再び下側偏光板10を下方
から上方に向けて透過した後、液晶セル1に入射して透
過するときに、液晶セル1により各波長光毎に位相差の
相違をもって出射される。この光は捩れ位相板13に入
射して透過することにより、液晶セル1によって生じた
各波長光毎の位相差の相違が相殺されて出射される。そ
して、この光が上側偏光板12を透過することになるの
で、表示の着色が無くなる。
【0014】このように、この実施例では、液晶材料9
が240°の範囲でツイスト配向されたSTN型の液晶
セル1と上側偏光板12との間に、液晶材料9のツイス
ト配向に対して分子が−240°の範囲でツイスト配向
された捩れ位相板13を1枚配置したので、この1枚の
捩れ位相板13によって液晶セル1を透過する際に生じ
る各波長光毎の位相差の相違をほぼ補償することがで
き、表示色の着色を無くすことができるとともに、光透
過率が向上し、明るさとコントラストを高めることがで
きる。この場合、液晶セル1のΔndの値が700〜9
00nmで、捩れ位相板13のΔndの値が液晶セル1
のΔndの0.9〜0.95倍であるから、液晶セル1
によって生じる各波長光毎の位相差の相違を充分に補償
することができる。また、捩れ位相板13はその分子が
−240°の範囲でツイスト配向された高分子液晶フィ
ルムを保護膜で挾んた構造であるから、製造が容易で、
厚さを薄くすることができ、これにより光透過率が向上
し、より一層コントラストを高めることができるととも
に、液晶表示装置の小型化が促進される。さらに、液晶
セル1の上側基板7の配向膜6の配向処理方向6aとこ
れに隣接する捩れ位相板13の表面の分子の長軸方向1
3aとのなす角度が90°であるから、色補償をより一
層高めることができる。
【0015】なお、上記実施例では、液晶セル1と上側
偏光板12との間に捩れ位相板13を配置したが、これ
に限らず、液晶セル1と下側偏光板10との間に捩れ位
相板13を配置してもよい。
【0016】また、上記実施例では、反射型の液晶表示
装置について述べたが、これに限らず、透過型の液晶表
示装置にも適用することができ、また白黒表示の液晶表
示装置に限らず、カラー表示の液晶表示装置にも適用す
ることができる。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、液晶材料が240°
±20の範囲でツイスト配向されたSTN型の液晶セル
とこれを挾むように配置された一対の偏光板の一方との
間に、液晶材料のツイスト方向と逆方向に分子が240
°±20の範囲でツイスト配向された捩れ位相板を1枚
配置したので、この1枚の捩れ位相板によって液晶セル
を透過する際に生じる各波長光毎の位相差の相違をほぼ
補償することができ、これにより表示色の着色を無くす
ことができ、かつ光透過率が高くなり、明るさを向上さ
せるとともにコントラストを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を反射タイプのSTN型の液晶表示装
置に適用した一実施例の断面図。
【図2】図1の概略構成を示す分解斜視図。
【符号の説明】
1 液晶セル 2、5 電極 3、6 配向膜 4 下側基板 7 上側基板 8 シール材 9 液晶材料 10 下側偏光板 12 上側偏光板 13 捩れ位相板 3a 下側基板配向処理方向

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向する面それぞれに互いに交差する電
    極とこの電極を覆って所定の方向に配向処理された配向
    膜とが形成された一対の基板間に、一方の基板から他方
    の基板に向かって240°±20の範囲で液晶材料がツ
    イスト配向された液晶セルと、この液晶セルの外側にこ
    の液晶セルを挟むように配置された一対の偏光板と、こ
    の一対の偏光板の一方と前記液晶セルとの間に配置さ
    れ、前記液晶材料のツイスト方向と逆方向に分子が24
    0°±20の範囲でツイスト配向された有機高分子フィ
    ルムからなる1枚の捩れ位相板とを備えたことを特徴と
    する液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記液晶セルのΔndの値は700〜9
    00nmであり、前記捩れ位相板のΔndの値は前記液
    晶セルのΔndの0.9〜0.95倍であることを特徴
    とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記捩れ位相板は分子が240°±20
    の範囲でツイスト配向された高分子液晶フィルムを保護
    膜で挾んだ構造であることを特徴とする請求項1記載の
    液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記液晶セルの配向膜の配向処理方向と
    これに隣接する前記捩れ位相板の表面の分子の長軸方向
    とのなす角度が90°であることを特徴とする請求項1
    記載の液晶表示装置。
JP4182879A 1992-06-18 1992-06-18 液晶表示装置 Pending JPH063661A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4182879A JPH063661A (ja) 1992-06-18 1992-06-18 液晶表示装置
TW082104711A TW229279B (ja) 1992-06-18 1993-06-14
KR1019930010925A KR0181980B1 (ko) 1992-06-18 1993-06-15 액정표시장치
US08/078,395 US5548426A (en) 1992-06-18 1993-06-16 Liquid crystal display device
DE69328051T DE69328051T2 (de) 1992-06-18 1993-06-17 Flüssigkristallanzeigevorrichtung
EP93109704A EP0576931B1 (en) 1992-06-18 1993-06-17 Liquid crystal display device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000011516A1 (fr) * 1998-08-25 2000-03-02 Citizen Watch Co., Ltd. Afficheur a cristaux liquide et son procede de fabrication

Cited By (2)

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WO2000011516A1 (fr) * 1998-08-25 2000-03-02 Citizen Watch Co., Ltd. Afficheur a cristaux liquide et son procede de fabrication
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