JPS62125331A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents

カラ−液晶表示装置

Info

Publication number
JPS62125331A
JPS62125331A JP26667885A JP26667885A JPS62125331A JP S62125331 A JPS62125331 A JP S62125331A JP 26667885 A JP26667885 A JP 26667885A JP 26667885 A JP26667885 A JP 26667885A JP S62125331 A JPS62125331 A JP S62125331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
color
crystal display
display
lcd
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26667885A
Other languages
English (en)
Inventor
Sachiko Ichimura
市村 幸子
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
Yutaka Ishii
裕 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP26667885A priority Critical patent/JPS62125331A/ja
Publication of JPS62125331A publication Critical patent/JPS62125331A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 く技術分野〉 大発明はツィステッド・ネマティック液晶表示装置(T
N−LCD)に関し、特に良好なカラー表示画像2得る
ための液晶セル構成条件(液晶セル厚及び液晶材料等)
の最適化に関するものである。
〈従来技術〉 近年、カラー表示を目的としてカラーフィルタやカラー
偏光板を用いた透過型TN−LCDへの関心が高まシ、
特にこのツィステッド・ネマティック(TN)型の液晶
表示方式を用いた液晶カラーテレビジョンの実現に向け
て、駆動方式、カラーフィルタの構造及び液晶材料等の
検討が各方面で活発に行なわれてきている。このTN型
表示方式においては、表示絵素数の多い液晶パネルで、
色純度が高く且つ広い色相を有する表示色をいかにして
実現するかということが最大の課題となる。
ところで、液°晶表示装置(LCD)の駆動方式として
は、単純マルチプレックス駆動法とアクテイブマトリッ
クス駆動法とがあるが、コストや有効表示面積の観点か
らは前者の方が有利と考えられる。事実、両方式のポケ
ットカラー液晶テレビが商品化されているが、価格的に
は前者の方が安く、また前者の方式を用いたもので表示
面積の大きい液晶テレビが開発される傾向にある。
単純マルチデレックヌ駆動方式カラー表示TN=LCD
の基本動作原理は次の通りである。信号側電極(X電極
)と走査側電極(Y電極)とを互いに直交するように組
み合わせたX−Yマ) IJフックスLCDにおいて、
基板となるガラスの内側(I&、凸側)か外側に表示絵
画に対応させて赤(R)。
緑(A)、青(B)のカラーフィルり層を形成する。
液晶層はねじれ角がほぼ90°のねじれネマティック構
造にし、LCDを光シヤツタ素子として使用する。この
素子構造を第1図に示す。また偏光板として、R,G、
Biモザイク状に配列させたカラー偏光板を用いること
によってもフルカラー表示は可能となる。
駆動方法は、基板3の内面に配列されたY電極8を線順
次に走査し、これにタイミングを合わせて他方の古根3
の内面に配列されたX電極10に選択画素、非選択画素
に対応させた電圧波形を印加する。 その結果選択画素
には非選択画素より高い実効値電圧が印加され配向層9
の配向方向に即して配向している液晶4が配向変換され
る。選択画素はTN−LCDがオン(On)状態となり
液晶4の光学効果によってR,G、Bの各カラーフィル
タ層11.11’、11′′に対応した波長の光が光源
7よυ観測者6の方向へ透過する。一方、非選択画素で
は印加される実効値電圧(Vns)がTN−LCDのし
きい値電圧以下であると、TN−LCD及び偏光板1.
2で形成される光シヤツタ効果によシ、光は、この画素
を通過することができない。図中の5は偏光板1.2の
偏光軸を示す。画素サイズが明視距離に比べて十分小さ
いものであれば選択画素を通過した光は混り合い混色さ
れたものとして認識される(フルカラー表示)。また、
このフルカラー表示機能にさらに電圧パルス幅変調によ
る中間調表示機能を付加すれば、カラー液晶テレビが実
現できる。
ところで、最適化された単純マルチプレックス駆動法で
はR,G、B絵素に印加される電圧を各々独立にコント
ロールすることは不可能であシ、従ってすべての選択画
素は同一の電圧Vsが印加される。またすべての非選択
画素も同様に同じ電圧Vnsが印加される。一方、TN
−LCDの透過特性は第2図に示した如く波長依存性を
示す。従って、所望の表示色を得るために選択画素にV
Sが印加されても、この波長による透過率の相違によっ
て色純度の低下が生じ、また、中間調表示を行う場合に
おいても忠実なカラーの再現性を実現することが困難と
なる。
以上のカラー表示品位の低下は、従来技術の液晶パネル
においては木質的に生じる問題であシ、またカラー液晶
テレビへの適用においてもこの問題は大きな支障となっ
ていた。
〈発明の目的〉 本発明は、マルチプレックス駆動を適用したTNカラー
液晶表示装置において、純度の高い色再現性を得ること
を目的とする。
〈発明の背景〉 まず、単純マルチプレックス駆動型TN−LCDにおけ
るΔnd(Δn:液晶の複屈折、d:液晶セル厚)の実
用的範囲を検討した。第3図に無電界時における透過率
ToffのΔnd依存性を示す。ここで、使用した液晶
はビフェニ/I//ピリミジン系液晶を用い、Δndの
変化はdを変えることによって行った。また、このTo
ffは波長λが650 nm。
550nm、450nmにおける無電界時の透過率の和
である。この図より、Δndがほぼ0.4處以下では光
シヤツタ効果が十分でないことがわかる。
第4図に第2図における透過率の10%及び90影を与
えるT圧比α=v9゜/VIO%のΔ。d依存性を示す
。尚ここで、αの値は小さくなる程マルチプレックス特
性が良好になる。また大実験における測定波長は550
 nmである。α値はΔndがほぼ0.5μ霞以下及び
1.6μm以上では大きくな9、マルチプレックス駆動
が悪化することがわかる。
以上の検討結果を考え合わせると、Δndの実用的範囲
としては0.5μm〜1.6μmが適当である。次に、
Δndが前述の範囲にあるT N −LCDにおいて、
VIO%及びV90%の波長依存性を詳細に検討した。
第5図にその結果を示す。VIO%及びV6O13とも
λ= 450 nm(R)の値が最も高く、650 n
m (R)が最も低い。このことはR,G。
B絵素にVIO%以上のVsを印加して白を表示する場
合、実際には可視光域の長波長光成分である赤の波長の
成分が多くなってパネルとしては赤味を帯びることを示
している。
以上より、色再現性の優れたカラー表示特性を得るため
には、この透過率の波長依存性を改善することが重要で
あシ、木発明者はこの観点に即して液晶パネル構造を検
討した。その結果、最大吸収波長が赤の領域にある二色
性色素を母材のネマティック液晶に混入させることによ
り、透過率の波長依存性を著しく改善し得ることが明ら
かになった。
〈実施例〉 第6図はカラー液晶表示セル評価装置の模式図である。
木実施例で使用する液晶材料は表1に示すビフェニール
/ピリミジン系液晶でちゃ、液晶層は6.4μmである
。光源7は波長λが615nm(R) 、  550 
nm (G) 、 450 nm (B)にピーク波長
を持つ3波長型のものであり、これらの波長における液
晶材料のΔn値は各々ΔnR=0.14、ΔnG= o
、 15 、  ΔnB=0.17である。
表1    使用した液晶材料 、表1に示す母体液晶材料に添加する二色性色素として
は次の構造式のものを用いた(D27:BDH社製)。
尚、この色素の最大吸収波長は612 nmである。
 OH まず従来例と比較するため、第7図に色素を添加しない
場合の透過特性をR,G、Bについて示す。これかられ
かるようにしきい電圧以上の電圧における透過率はR,
G、Bの順に低くなっている。透過率は光源7よシ上記
ピーク波長を有する光を偏光板IK通過させ、カラーフ
ィルタ層12を介して偏光を液晶セル13に照射し、透
過光を検光子2に通過させた後、フォトマルチメータ1
4でその光it測測定ることにより行なう。
次に、二色性色素を0.6wt%母体液晶に添加した場
合の透過特性を第8図に示す。この図よりしきい電圧付
近(2,3V〜3V)の立上り特性がR,G、Bでほぼ
一致しており、透過率の波長依存性が改善されているこ
とがわかる。
高デユーテイ(実効的走査電極数N260)の単純マル
チプレックス駆動における表示品質には透過率の立上り
特性が極めて大きな影響を与え、従って上述の材料にお
いては高デューテイマl−IJフックス動の場合に著し
い効果を呈するものと考えられる。そこで、第1図の基
本構成全もつ、N=240のX−Yマトリックス型LC
D(デユーティ比: ’A4o )にこれらの液晶を封
入し、実際にその効果を検討した。
第9図に色素の添加前及び添加後の色度図上の色再現性
範囲を示す。この図より二色性色素の添加によシ色再現
性が著しく改善されていることが認められる。
尚、木実施例では最大吸収波長が612 nmの二色性
色素を用い、その添加量を0.6wtq6としたが、こ
の色素の最大吸収波長や添加量の設定は使用する色素の
種類、液晶セル厚、カラーフィルりの種類によって異な
ってぐる。木発明者らは、各種の液晶パネルにおいて、
これらの点について検討した結果、色素の最大吸収波長
についてはほぼ570 nm〜700nm、色素の添加
量については、色素の長軸方向の吸光度Allとセル厚
d(μ77L)を用いて、An/dが0.01(μrr
L)〜0.2(μTrL)の間に存在するように調節す
ればカラー表示特性の改善が図れ、特に、0.02 C
ttrn )から0.1Cμm )の間の添加量が最適
であることがわかった。このときの添加量は、通常GH
−LCDで用いられている色素をd=7μmのセルに適
用する場合、0.1wt%から1wt%程度に対応して
いる。
本実施例に際し使用した具体的な色素としては、例えば 等のアントラキノン系やアゾ系等の色素が上げられる。
さらに使用する液晶材料としては、本実施例で取シ上げ
たものに限らず、一般の高デユーテイマルチプレックス
駆動用液晶材料で含有されている材料 Cn 82n+I @ COO@OCmH2m+xで構
成されている混合液晶材料についても上記と同様の傾向
が得られることを確認している。
ところで、本実施例においては二色性色素として1種類
用いたが、多種類用いても上記実施例同様にTN−LC
DのR及びGにおける透過率をBの透過率に一致させる
ことは可能である。
例えば、色素として  OH の3種類を用いてAを0.05wt影、Bを0.1wt
%。
Cを0.4wt%添加しても第10図に示す如く透過特
性の波長依存性を改善することができる。
〈発明の効果〉 以上のように本発明は、マルチプレックス駆動型TN−
LCDにおいて、色再現性の優れた高コントラストのカ
ラー表示画像を得るのに極めて有用な技術であり、カラ
ーグラフィック/キャラクタ用ディスプレイのみならず
、カラー液晶テレビへの適用に極めて大きな効力を発揮
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はカラー表示用TN−LCDの基本構造を示す断
面図である。第2図はTN−LCDの透過特性の波長依
存性を示す特性図である。第3図は無電界時のT、N−
LCDにおける透過率のΔnd依存性を示す特性図であ
る。第4図はα(=v9い/V工o96)のΔnd依存
性を示す特性図である。第5図はV6O13及びV2O
ヮのΔnd依存性を示す特性図である。第6図はTN−
LCDの評価装置の模式図である。第7図は二色性色素
無添加型TN −LCDの透過特性を示す特性図である
。第8図は二色性色素添加型TN−LCDの透過特性を
示す特性図である。第9図は二色性色素添加型及び無添
加型TN−LCDの色再現性範囲を示す色度図である。 第10図は他の二色性色素添加型TN−LCDの透過特
性を示す特性図である。 I 偏光子  2・・・検光子  3・・・ガラス基板
4・・液晶分子  5・・・偏光軸  6・・・観測者
7・・・光源11. 11’、  11“・・・カラー
フィルタ一層  12・・カラーフィルタ一層 13・
・・液晶上ル  14・・・フォトマルチメーター代理
人 弁理士  福 士 愛 彦(他2名)第1図 4nd弘ml     i 3 9 0      0.5      1.0      
15      2.0.6nd (pm ) Δnd (pm ) 第51 イア101霞斥M 、17図 ′IIa9rA

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ツィステッド・ネマティック液晶表示方式を利用し
    たカラー液晶表示装置において、可視光域の長波長光を
    吸収する二色性色素をネマティック液晶に添加し、色相
    の異なる表示領域に対する透過特性をほぼ合致させたこ
    とを特徴とするカラー液晶表示装置。 2、液晶層厚(d)とそれに封入する液晶材料の複屈折
    (Δn)の積Δndが0.5μmから1.6μmの範囲
    にある特許請求の範囲第1項記載のカラー液晶表示装置
    。 3、二色性色素の最大吸収波長がほぼ570nmから7
    00nmの間に存在し、さらに色素の分子長軸方向の吸
    光度A_1_1とd(μm)との比A_1_1/dが0
    .01μm^−^1から0.2μm^−^1の間にある
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載のカラー液晶表示
    装置。
JP26667885A 1985-11-26 1985-11-26 カラ−液晶表示装置 Pending JPS62125331A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26667885A JPS62125331A (ja) 1985-11-26 1985-11-26 カラ−液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26667885A JPS62125331A (ja) 1985-11-26 1985-11-26 カラ−液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62125331A true JPS62125331A (ja) 1987-06-06

Family

ID=17434172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26667885A Pending JPS62125331A (ja) 1985-11-26 1985-11-26 カラ−液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62125331A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS647021A (en) * 1987-06-10 1989-01-11 Philips Nv Reflection mode display device
JPH09203913A (ja) * 1986-10-31 1997-08-05 Seiko Epson Corp 表示装置
US5699133A (en) * 1995-05-30 1997-12-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Liquid crystal shutter having a specified zero voltage time viscosity product or a specified driving frequency
JP2013195792A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57212417A (en) * 1981-06-24 1982-12-27 Hitachi Ltd Liquid crysral dislay device
JPS58186723A (ja) * 1982-04-26 1983-10-31 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JPS5942521A (ja) * 1982-08-31 1984-03-09 Sharp Corp 液晶表示素子
JPS59116621A (ja) * 1982-11-30 1984-07-05 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 液晶表示器の残留透過率を低下する方法
JPS59116725A (ja) * 1982-12-24 1984-07-05 Hitachi Ltd 液晶表示素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57212417A (en) * 1981-06-24 1982-12-27 Hitachi Ltd Liquid crysral dislay device
JPS58186723A (ja) * 1982-04-26 1983-10-31 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JPS5942521A (ja) * 1982-08-31 1984-03-09 Sharp Corp 液晶表示素子
JPS59116621A (ja) * 1982-11-30 1984-07-05 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 液晶表示器の残留透過率を低下する方法
JPS59116725A (ja) * 1982-12-24 1984-07-05 Hitachi Ltd 液晶表示素子

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09203913A (ja) * 1986-10-31 1997-08-05 Seiko Epson Corp 表示装置
JPS647021A (en) * 1987-06-10 1989-01-11 Philips Nv Reflection mode display device
US5699133A (en) * 1995-05-30 1997-12-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Liquid crystal shutter having a specified zero voltage time viscosity product or a specified driving frequency
JP2013195792A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5179457A (en) Liquid crystal display device with birefringent film between the substrates of the liquid crystal
US5686931A (en) Device for displaying colors produced by controllable cholesteric color filters
US4906073A (en) Liquid crystal display device using nematic liquid crystal having twisted helical structure and a phase correction plate
JPH0215047B2 (ja)
JPS63220221A (ja) カラ−液晶表示素子
Scheffer et al. Investigation of the electro‐optical properties of 270° chiral nematic layers in the birefringence mode
EP0096856B1 (en) Liquid crystal display
Grinberg et al. Photoactivated birefringent liquid-crystal light valve for color symbology display
Scheffer et al. Twisted nematic and supertwisted nematic mode LCDs
US5058998A (en) Liquid crystal display devide with a twisted alignment state
JP3180482B2 (ja) カラー液晶表示装置
JPS62125331A (ja) カラ−液晶表示装置
JPH0766124B2 (ja) 発光型表示装置
EP0438817A1 (en) Double cell twisted nematic LCD and color display device employing same
Silverstein et al. Colorimetric and photometric modeling of liquid crystal displays
KR20020080332A (ko) 액정 디스플레이 장치와 그 제조 방법, 및 액정디스플레이 장치의 구동 방법
JPH05241143A (ja) 反射型液晶表示装置
JPS62196625A (ja) カラ−液晶表示装置
JP2947801B2 (ja) ねじれらせん構造を有するネマチツク液晶表示装置
Kretz et al. 22.3: A 3.4‐inch Reflective Colour Active Matrix Liquid Crystal Display without Polarisers
JP2819670B2 (ja) 液晶表示素子
JP2946713B2 (ja) 液晶表示装置
JPH04319914A (ja) カラー液晶表示素子
JPH0725776Y2 (ja) 液晶素子
JPH06202100A (ja) 液晶表示素子