JP2000002873A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
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- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/10—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 斜め方向の黄色変化を防止し、下方向からの
階調劣化を防止した液晶表示装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】 視点方向から、第１の偏光板と、第１の
位相補償フィルムと、液晶パネルと、第２の偏光板と、
面光源１７で構成された液晶表示装置において、前記液
晶パネルは、透明ガラス基板上に透明共通電極やカラー
フィルター基板が形成されたカラーフィルタ基板と、ツ
イスト角がほぼ９０度のツイステッドネマティック（Ｔ
Ｎ）液晶層と、透明ガラス基板上にマトリクス状に薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）と透明画素電極が配置されたア
クティブマトリクス基板とからなり、前記液晶層は、前
記カラーフィルタ基板とアクティブマトリクス基板間に
挟まれ、液晶層周囲を封止するシール剤で構成してお
り、前記ＴＮ液晶層のヘリカルピッチは６０μｍ以上で
あることを特徴とする。
階調劣化を防止した液晶表示装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】 視点方向から、第１の偏光板と、第１の
位相補償フィルムと、液晶パネルと、第２の偏光板と、
面光源１７で構成された液晶表示装置において、前記液
晶パネルは、透明ガラス基板上に透明共通電極やカラー
フィルター基板が形成されたカラーフィルタ基板と、ツ
イスト角がほぼ９０度のツイステッドネマティック（Ｔ
Ｎ）液晶層と、透明ガラス基板上にマトリクス状に薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）と透明画素電極が配置されたア
クティブマトリクス基板とからなり、前記液晶層は、前
記カラーフィルタ基板とアクティブマトリクス基板間に
挟まれ、液晶層周囲を封止するシール剤で構成してお
り、前記ＴＮ液晶層のヘリカルピッチは６０μｍ以上で
あることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示画面の視野角
特性を改善した液晶表示装置に関し、ネマティック液晶
表示素子を用いたカラー液晶表示パネルの液晶層とその
ＴＮ液晶層のヘリカルピッチに特徴を有する液晶表示装
置に関する。
特性を改善した液晶表示装置に関し、ネマティック液晶
表示素子を用いたカラー液晶表示パネルの液晶層とその
ＴＮ液晶層のヘリカルピッチに特徴を有する液晶表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な液晶表示装置は、光源からの光
を変調して表示させる方式である。これは、液晶の複屈
折性により液晶パネルの法線方向からずれた視角では、
リタデーションが異なり、視角依存が大きい。
を変調して表示させる方式である。これは、液晶の複屈
折性により液晶パネルの法線方向からずれた視角では、
リタデーションが異なり、視角依存が大きい。
【０００３】従来、液晶表示装置において、狭視角を改
善しようとする提案がなされている。例えば、第１の従
来例として、特開平８−９５０３４号公報には、カラー
液晶表示装置に光学的に負の一軸性でその光軸がフィル
ムの法線方向から５度〜５０度傾斜している位相差板を
配置することにより、視角特性を改善する提案がなされ
ている。
善しようとする提案がなされている。例えば、第１の従
来例として、特開平８−９５０３４号公報には、カラー
液晶表示装置に光学的に負の一軸性でその光軸がフィル
ムの法線方向から５度〜５０度傾斜している位相差板を
配置することにより、視角特性を改善する提案がなされ
ている。
【０００４】すなわち、上記公報によれば、ツイステッ
ドネマチック型のカラー液晶表示装置で、分子配列のね
じれ角が９０゜以上の液晶を介して対向するストライプ
状の複数の電極を互いに交叉するように配置させ、これ
らの交叉する部分で画素を形成する。少なくともカラー
フィルターと、画素電極と、ネマティック液晶を有し、
ツイスト角がほぼ９０゜のツイステッドネマティック型
液晶セル、この液晶セルの両側に配置された２枚の偏光
板、及び液晶セルと偏光板の間に配置された１枚の位相
差板を有し、上記位相差板はあらゆる方向に対し、レタ
デーションの絶対値がゼロでない極小値をもち、その方
向が位相差板の法線方向から５゜〜５０゜傾斜している
ことを特徴としている。
ドネマチック型のカラー液晶表示装置で、分子配列のね
じれ角が９０゜以上の液晶を介して対向するストライプ
状の複数の電極を互いに交叉するように配置させ、これ
らの交叉する部分で画素を形成する。少なくともカラー
フィルターと、画素電極と、ネマティック液晶を有し、
ツイスト角がほぼ９０゜のツイステッドネマティック型
液晶セル、この液晶セルの両側に配置された２枚の偏光
板、及び液晶セルと偏光板の間に配置された１枚の位相
差板を有し、上記位相差板はあらゆる方向に対し、レタ
デーションの絶対値がゼロでない極小値をもち、その方
向が位相差板の法線方向から５゜〜５０゜傾斜している
ことを特徴としている。
【０００５】この位相差板は、光学的に負の一軸性で、
その光軸がフィルムの法線方向から５゜〜５０゜傾斜し
ている光学異方素子で、光透過率が８０％以上で、フィ
ルム面内の主屈折率をｎｘ，ｎｙ、厚み方向の屈折率を
ｎｚ、厚さをｄとしたとき、三軸の主屈折率の関係が、 ｎｚ＜ｎｙ＝ｎｘ を満足し、 ｛［（ｎｘ＋ｎｙ）／２］−ｎｚ｝×ｄ で表されるレタデーションが２０ｎｍ〜４００ｎｍであ
り、 ｜ｎｘ−ｎｙ｜×ｄ で表される正面レタデーションが、５０ｎｍ以下である
ことが好ましいとしている。
その光軸がフィルムの法線方向から５゜〜５０゜傾斜し
ている光学異方素子で、光透過率が８０％以上で、フィ
ルム面内の主屈折率をｎｘ，ｎｙ、厚み方向の屈折率を
ｎｚ、厚さをｄとしたとき、三軸の主屈折率の関係が、 ｎｚ＜ｎｙ＝ｎｘ を満足し、 ｛［（ｎｘ＋ｎｙ）／２］−ｎｚ｝×ｄ で表されるレタデーションが２０ｎｍ〜４００ｎｍであ
り、 ｜ｎｘ−ｎｙ｜×ｄ で表される正面レタデーションが、５０ｎｍ以下である
ことが好ましいとしている。
【０００６】また、光学異方素子には、円盤状化合物を
含む態様が好ましく、ベンゼン誘導体、シクロヘキサン
誘導体、アザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロ
サイクルなどを母核とし、直鎖アルキル基やアルコキシ
基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射状
に置換された構造である。
含む態様が好ましく、ベンゼン誘導体、シクロヘキサン
誘導体、アザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロ
サイクルなどを母核とし、直鎖アルキル基やアルコキシ
基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射状
に置換された構造である。
【０００７】こうして、視角によるコントラストの低
下、階調反転、色味変化等の画質の劣化のない視野角の
広い液晶表示装置を提供できるとしている。
下、階調反転、色味変化等の画質の劣化のない視野角の
広い液晶表示装置を提供できるとしている。
【０００８】また、表示画面の視野角特性の改善を目的
とし、第２の従来例として、特開平９−１２０００５号
公報に液晶表示装置が開示されている。本公報には、内
容的には上記第１の従来例と同様で、位相差板は、平板
状の平面表面内の主屈折率ｎａを有し、平板表面内の主
屈折率ｎａに直交し、かつ平板表面に垂直な平面に沿っ
て主屈折率ｎａを軸とする時計回りまたは反時計回り方
向に平板表面から角θ傾斜した方向に、主屈折率ｎｃ
（ｎａ≠ｎｃ）を有し、前記平面に沿って主屈折率ｎａ
を軸とする主屈折率ｎｃと同じ時計回りまたは反時計回
り方向に、平板表面の法線方向から角θ傾斜した方向
に、前記主屈折率ｎａ，ｎｃよりも小さい主屈折率ｎｂ
を有することを特徴とする。この特徴から、画面法線方
向から正視角方向に視角を傾けていくと、ある角度以上
で表示画像が着色する着色現象や、白黒が反転する反転
現象が発生する。また、反視角方向に視角を傾けてゆく
と、急激にコントラストが低下する。一例として、液晶
層として屈折率異方性△ｎが０．０８であるネマティッ
ク液晶材料を用い、液晶層の厚さを４．５μｍを設定す
るとともに、位相差板としてポリカーボネート、ポリエ
ステルなどの高分子化合物を延伸したもので、主屈折率
ｎｃと主屈折率ｎａとの差および位相差板の厚さｄの積 ［（ｎｃ−ｎａ）×ｄ］ を意味する第１のリタデーション（returdation）値が
２０ｎｍで、主屈折率ｎｃと主屈折率ｎｂとの差および
位相差板の厚さｄの積 ［（ｎｃ−ｎａ）×ｄ］ を意味する第２のリタデーション値が１３５ｎｍであ
り、 ｎａ≠ｎｃ＞ｎｂ の関係を有する二軸性のもので、傾斜した方向角θが４
０゜のものを用いている。
とし、第２の従来例として、特開平９−１２０００５号
公報に液晶表示装置が開示されている。本公報には、内
容的には上記第１の従来例と同様で、位相差板は、平板
状の平面表面内の主屈折率ｎａを有し、平板表面内の主
屈折率ｎａに直交し、かつ平板表面に垂直な平面に沿っ
て主屈折率ｎａを軸とする時計回りまたは反時計回り方
向に平板表面から角θ傾斜した方向に、主屈折率ｎｃ
（ｎａ≠ｎｃ）を有し、前記平面に沿って主屈折率ｎａ
を軸とする主屈折率ｎｃと同じ時計回りまたは反時計回
り方向に、平板表面の法線方向から角θ傾斜した方向
に、前記主屈折率ｎａ，ｎｃよりも小さい主屈折率ｎｂ
を有することを特徴とする。この特徴から、画面法線方
向から正視角方向に視角を傾けていくと、ある角度以上
で表示画像が着色する着色現象や、白黒が反転する反転
現象が発生する。また、反視角方向に視角を傾けてゆく
と、急激にコントラストが低下する。一例として、液晶
層として屈折率異方性△ｎが０．０８であるネマティッ
ク液晶材料を用い、液晶層の厚さを４．５μｍを設定す
るとともに、位相差板としてポリカーボネート、ポリエ
ステルなどの高分子化合物を延伸したもので、主屈折率
ｎｃと主屈折率ｎａとの差および位相差板の厚さｄの積 ［（ｎｃ−ｎａ）×ｄ］ を意味する第１のリタデーション（returdation）値が
２０ｎｍで、主屈折率ｎｃと主屈折率ｎｂとの差および
位相差板の厚さｄの積 ［（ｎｃ−ｎａ）×ｄ］ を意味する第２のリタデーション値が１３５ｎｍであ
り、 ｎａ≠ｎｃ＞ｎｂ の関係を有する二軸性のもので、傾斜した方向角θが４
０゜のものを用いている。
【０００９】又、第３の従来例として、特開平６−４３
４５２号公報には、ツイストネマティック液晶のツイス
ト角θを８０゜未満とし、かつ液晶層の屈折率異方性△
ｎを０．０２〜０．１２とし、液晶層のリタデーション
△ｎｄ（ｎｍ）を２００〜１２００ｎｍとし、位相差板
のリタデーション△ｎｄ（ｎｍ）を１０〜２００ｎｍと
し、液晶駆動電圧を位相差板がないときの電圧無印加状
態に対して透過率が１％となる電圧以下とすることが開
示されている。
４５２号公報には、ツイストネマティック液晶のツイス
ト角θを８０゜未満とし、かつ液晶層の屈折率異方性△
ｎを０．０２〜０．１２とし、液晶層のリタデーション
△ｎｄ（ｎｍ）を２００〜１２００ｎｍとし、位相差板
のリタデーション△ｎｄ（ｎｍ）を１０〜２００ｎｍと
し、液晶駆動電圧を位相差板がないときの電圧無印加状
態に対して透過率が１％となる電圧以下とすることが開
示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
は、次のような問題点があった。
は、次のような問題点があった。
【００１１】コントラストで見た視角は改善されるもの
の、斜め方向から見たときに、黄色く着色してしまう。
また、下方向階調反転に対する改善効果が十分でなかっ
た。
の、斜め方向から見たときに、黄色く着色してしまう。
また、下方向階調反転に対する改善効果が十分でなかっ
た。
【００１２】本発明は、更なる改善のため、斜め方向の
黄色変化を防止し、下方向からの階調劣化を防止した液
晶表示装置を提供することを目的とする。
黄色変化を防止し、下方向からの階調劣化を防止した液
晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、視点方向か
ら、第１の偏光板と、第１の位相補償フィルムと、液晶
パネルと、第２の偏光板と、面光源で構成された液晶表
示装置において、前記液晶パネルは、透明ガラス基板上
に透明共通電極やカラーフィルター基板が形成されたカ
ラーフィルタ基板と、ツイスト角がほぼ９０度のツイス
テッドネマティック（ＴＮ）液晶層と、透明ガラス基板
上にマトリクス状に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と透明
画素電極が配置されたアクティブマトリクス基板とから
なり、前記液晶層は、前記カラーフィルタ基板とアクテ
ィブマトリクス基板間に挟まれ、液晶層周囲を封止する
シール剤で構成しており、前記ＴＮ液晶層のヘリカルピ
ッチは６０μｍ以上であることを特徴とする。
ら、第１の偏光板と、第１の位相補償フィルムと、液晶
パネルと、第２の偏光板と、面光源で構成された液晶表
示装置において、前記液晶パネルは、透明ガラス基板上
に透明共通電極やカラーフィルター基板が形成されたカ
ラーフィルタ基板と、ツイスト角がほぼ９０度のツイス
テッドネマティック（ＴＮ）液晶層と、透明ガラス基板
上にマトリクス状に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と透明
画素電極が配置されたアクティブマトリクス基板とから
なり、前記液晶層は、前記カラーフィルタ基板とアクテ
ィブマトリクス基板間に挟まれ、液晶層周囲を封止する
シール剤で構成しており、前記ＴＮ液晶層のヘリカルピ
ッチは６０μｍ以上であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による実施形態について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。
図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】［第１の実施形態］ （実施形態の構成）図１は本実施形態の液晶パネルの構
成を示す断面図である。この液晶表示装置は、偏光板１
１ａ，１１ｂと、位相補償フィルム１２ａ，１２ｂと、
液晶パネル１８と、面光源１７で構成されている。液晶
パネル１８は、透明ガラス基板上に透明共通電極やカラ
ーフィルター基板が形成されたカラーフィルタ基板１
３、ツイスト角がほぼ９０度のツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）液晶層１４、透明ガラス基板上にマトリクス
状に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と透明画素電極が配置
されたアクティブマトリクス基板１６、両基板１３、１
６に接着するとともに液晶を封止するシール剤１５で構
成されたものである。
成を示す断面図である。この液晶表示装置は、偏光板１
１ａ，１１ｂと、位相補償フィルム１２ａ，１２ｂと、
液晶パネル１８と、面光源１７で構成されている。液晶
パネル１８は、透明ガラス基板上に透明共通電極やカラ
ーフィルター基板が形成されたカラーフィルタ基板１
３、ツイスト角がほぼ９０度のツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）液晶層１４、透明ガラス基板上にマトリクス
状に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と透明画素電極が配置
されたアクティブマトリクス基板１６、両基板１３、１
６に接着するとともに液晶を封止するシール剤１５で構
成されたものである。
【００１６】ＴＮ液晶層１４のヘリカルピッチは６０μ
ｍ以上である。ヘリカルピッチはカイラル剤を添加した
ＴＮ液晶が３６０度ツイストするに必要なピッチであ
り、カイラル剤はリバースツイストの発生を防止するた
めに用いられる。
ｍ以上である。ヘリカルピッチはカイラル剤を添加した
ＴＮ液晶が３６０度ツイストするに必要なピッチであ
り、カイラル剤はリバースツイストの発生を防止するた
めに用いられる。
【００１７】ここで、カイラル剤は、一般的な不斉炭素
を持つ化合物で、不斉炭素とは、分子構造を見た場合、
４つ足を持つ炭素のそれぞれの足に異なる原子が結合し
た炭素のことである。カイラル剤をＴＮ結晶に添加する
と、それぞれの原子の持つエネルギーの相互作用により
液晶分子はツイストする。また、各炭素の足に結合する
原子の位置により、ＴＮ液晶のツイスト方向（右回り、
左回り）がきまる。本発明はいずれの方向であってもよ
い。
を持つ化合物で、不斉炭素とは、分子構造を見た場合、
４つ足を持つ炭素のそれぞれの足に異なる原子が結合し
た炭素のことである。カイラル剤をＴＮ結晶に添加する
と、それぞれの原子の持つエネルギーの相互作用により
液晶分子はツイストする。また、各炭素の足に結合する
原子の位置により、ＴＮ液晶のツイスト方向（右回り、
左回り）がきまる。本発明はいずれの方向であってもよ
い。
【００１８】また、３６０度ツイストさせる方法として
は、クサビ型セルにＴＮ液晶を注入し、１０時間程度放
置し、偏光顕微鏡でそのセルをみると、ディスクリネー
ションラインがストライブ状に現れる。これは、１８０
度ツイスト毎に現れる。従って、あるディスクリネーシ
ョンラインから、２本目のディスクリネーションライン
まてで、３６０度ツイストしたことになる。
は、クサビ型セルにＴＮ液晶を注入し、１０時間程度放
置し、偏光顕微鏡でそのセルをみると、ディスクリネー
ションラインがストライブ状に現れる。これは、１８０
度ツイスト毎に現れる。従って、あるディスクリネーシ
ョンラインから、２本目のディスクリネーションライン
まてで、３６０度ツイストしたことになる。
【００１９】また、ピッチを３６０度とする方法として
は、ヘリカルピッチは、ＴＮ液晶が３６０度ツイストす
るのに必要なピッチ（厚さ）であり、このピッチ（厚
さ）は、上述したあるディスクリネーションラインが発
生しているセルギャップと２本目のディスクリネーショ
ンラインが発生しているセルギャップとの差で現せる。
は、ヘリカルピッチは、ＴＮ液晶が３６０度ツイストす
るのに必要なピッチ（厚さ）であり、このピッチ（厚
さ）は、上述したあるディスクリネーションラインが発
生しているセルギャップと２本目のディスクリネーショ
ンラインが発生しているセルギャップとの差で現せる。
【００２０】また、ＴＮ液晶層の厚さを３．０μｍ〜
６．０μｍとすることが好ましい。３．０μｍ以下とす
れば、液晶の機能そのものが充分達成されず、６．０μ
ｍ以上とすれば、ツイスト角度の過大すぎることが起き
るからである。
６．０μｍとすることが好ましい。３．０μｍ以下とす
れば、液晶の機能そのものが充分達成されず、６．０μ
ｍ以上とすれば、ツイスト角度の過大すぎることが起き
るからである。
【００２１】また、ＴＮ液晶の屈折率異方性△ｎが０．
０８、ＴＮ液晶層１４の暑さを５．０μｍの設定にし
た。面光源１７は、冷陰極型蛍光ランプと、その光を面
均一にするための導光板により構成されている。位相補
償フィルム１２ａは、カラーフィルタ基板１３と偏光板
１１ａの間に、位相補償フィルム１２ｂは、アクティブ
マトリクス基板１６と偏光板１１ｂの間に設け、光学的
に負の異方性を持つもので、光軸は各位相補償フィルム
の法線方向から傾いている。偏光板１１ａ，１１ｂは透
過軸を９０度ずらして液晶パネル１８と位相補償フィル
ム１２ａ，１２ｂを挟んでいる。
０８、ＴＮ液晶層１４の暑さを５．０μｍの設定にし
た。面光源１７は、冷陰極型蛍光ランプと、その光を面
均一にするための導光板により構成されている。位相補
償フィルム１２ａは、カラーフィルタ基板１３と偏光板
１１ａの間に、位相補償フィルム１２ｂは、アクティブ
マトリクス基板１６と偏光板１１ｂの間に設け、光学的
に負の異方性を持つもので、光軸は各位相補償フィルム
の法線方向から傾いている。偏光板１１ａ，１１ｂは透
過軸を９０度ずらして液晶パネル１８と位相補償フィル
ム１２ａ，１２ｂを挟んでいる。
【００２２】（本実施形態の動作）まず、一般的に構成
された位相補償フィルム付きＴＮ液晶表示装置について
説明する。符号は図１に示す構成図と同一としている。
面光源１７から出射される光が、ＴＮ液晶層１４のみを
透過したとき、法線から傾くほどＴＮ液晶層１４の複屈
折により、階調性が崩れたり、黒表示が浮く（明るくな
る）現象が起こる。この黒表示が浮く現象を補償するた
めに位相補償フィルム１２ａ，１２ｂを用いる。位相補
償フィルム１２ａ，１２ｂは、例えば、富士写真フィル
ム社製の負の異方性を有するＷＶフィルムが好適であ
る。このときのＴＮ液晶層１４に添加されているヘリカ
ルピッチは、一般的に４０μｍ程度が用いられている。
これらの構成によると、斜め方向のコントラスト比が高
くなり、視角が拡がった表示特性が得られる。しかし、
白表示、中間調表示の斜め方向において、黄色着色現象
が起こる。図２のｘ−ｙ色度図上の点線とＯマークで示
したラインは、中間調表示での正面から右方向に傾けて
いったときの軌跡である。図上、黄色味を示す右上方向
に大きく延びていることがわかる。
された位相補償フィルム付きＴＮ液晶表示装置について
説明する。符号は図１に示す構成図と同一としている。
面光源１７から出射される光が、ＴＮ液晶層１４のみを
透過したとき、法線から傾くほどＴＮ液晶層１４の複屈
折により、階調性が崩れたり、黒表示が浮く（明るくな
る）現象が起こる。この黒表示が浮く現象を補償するた
めに位相補償フィルム１２ａ，１２ｂを用いる。位相補
償フィルム１２ａ，１２ｂは、例えば、富士写真フィル
ム社製の負の異方性を有するＷＶフィルムが好適であ
る。このときのＴＮ液晶層１４に添加されているヘリカ
ルピッチは、一般的に４０μｍ程度が用いられている。
これらの構成によると、斜め方向のコントラスト比が高
くなり、視角が拡がった表示特性が得られる。しかし、
白表示、中間調表示の斜め方向において、黄色着色現象
が起こる。図２のｘ−ｙ色度図上の点線とＯマークで示
したラインは、中間調表示での正面から右方向に傾けて
いったときの軌跡である。図上、黄色味を示す右上方向
に大きく延びていることがわかる。
【００２３】これに対し、本発明の実施形態について、
図１を参照しつつ説明する。
図１を参照しつつ説明する。
【００２４】図１の構成において、ＴＮ液晶層１４のヘ
リカルピッチを６０μｍ以上にする事である。図２のｘ
ｙ色度図に、本発明による中間調表示での正面から右方
向に傾けていったときの軌跡を実線と■マークで示す。
カイラルピッチは１２０μｍに設定している。先述し
た、一般的な位相補償フィルム付きＴＮ液晶表示装置と
比べ、右上方向への延びが抑えられている。これによ
り、黄色味を抑えた良好な表示が得られる。
リカルピッチを６０μｍ以上にする事である。図２のｘ
ｙ色度図に、本発明による中間調表示での正面から右方
向に傾けていったときの軌跡を実線と■マークで示す。
カイラルピッチは１２０μｍに設定している。先述し
た、一般的な位相補償フィルム付きＴＮ液晶表示装置と
比べ、右上方向への延びが抑えられている。これによ
り、黄色味を抑えた良好な表示が得られる。
【００２５】また、図３には、横軸にヘリカルピッチ、
縦軸に正面と右方向４０度の色度値の色度図上の距離△
ｘｙを示す。△ｘｙの値が小さいほど正面からの色シフ
ト量が小さく良好な表示であることを表す。図３にある
ように、一般的なヘリカルピッチ４０μｍよりも大きく
するほど△ｘｙは小さくなる様子がわかる。これより、
ヘリカルピッチは６０μｍ以上が効果的である。一方、
ヘリカルピッチの過大によるリバースツイストを避ける
ためには１２０μｍ以下が好ましい。
縦軸に正面と右方向４０度の色度値の色度図上の距離△
ｘｙを示す。△ｘｙの値が小さいほど正面からの色シフ
ト量が小さく良好な表示であることを表す。図３にある
ように、一般的なヘリカルピッチ４０μｍよりも大きく
するほど△ｘｙは小さくなる様子がわかる。これより、
ヘリカルピッチは６０μｍ以上が効果的である。一方、
ヘリカルピッチの過大によるリバースツイストを避ける
ためには１２０μｍ以下が好ましい。
【００２６】色味が発生する原因、及び抑えられる理由
を、富士写真フィルム社製のＷＶフィルムを位相補償フ
ィルム１２ａ，１２ｂに使用を前提に説明する。図４に
示すように、カラーフィルタ基板側のラビング方向４１
とアクティブマトリクス基板側のラビング方向４２によ
り、ＴＮ液晶層はツイスト角４３の矢印方向にツイスト
する。ツイスト角はほぼ９０度である。位相補償フィル
ム１２ａの光軸の傾斜方向４４は、カラーフィルタ基板
側のラビング方向４１と同方向、位相補償フィルム１２
ｂの光軸の傾斜方向４５は、アクティブマトリクス基板
側のラビング方向４２と同方向である。位相補償フィル
ム１２ａはカラーフィルタ基板側のＴＮ液晶層半分を、
位相補償フィルム１２ｂはアクティブマトリクス基板側
のＴＮ液晶層半分を補償している。補償するには、ツイ
ストしているＴＮ液晶層の光軸に対し、位相補償フィル
ムの光軸もツイストすることが望ましいが、位相補償フ
ィルムの光軸はツイストしていない。正の異方性を持つ
ＴＮ液晶層と負の異方性を持つ位相補償フィルムの光軸
の対称性がずれているため、波長依存性が強くなり、黄
色みを帯びると考えられる。
を、富士写真フィルム社製のＷＶフィルムを位相補償フ
ィルム１２ａ，１２ｂに使用を前提に説明する。図４に
示すように、カラーフィルタ基板側のラビング方向４１
とアクティブマトリクス基板側のラビング方向４２によ
り、ＴＮ液晶層はツイスト角４３の矢印方向にツイスト
する。ツイスト角はほぼ９０度である。位相補償フィル
ム１２ａの光軸の傾斜方向４４は、カラーフィルタ基板
側のラビング方向４１と同方向、位相補償フィルム１２
ｂの光軸の傾斜方向４５は、アクティブマトリクス基板
側のラビング方向４２と同方向である。位相補償フィル
ム１２ａはカラーフィルタ基板側のＴＮ液晶層半分を、
位相補償フィルム１２ｂはアクティブマトリクス基板側
のＴＮ液晶層半分を補償している。補償するには、ツイ
ストしているＴＮ液晶層の光軸に対し、位相補償フィル
ムの光軸もツイストすることが望ましいが、位相補償フ
ィルムの光軸はツイストしていない。正の異方性を持つ
ＴＮ液晶層と負の異方性を持つ位相補償フィルムの光軸
の対称性がずれているため、波長依存性が強くなり、黄
色みを帯びると考えられる。
【００２７】図５で、横軸にＴＮ液晶層の相対ギャッ
プ、縦軸に方位角で表したＴＮ液晶配向方向をとり、一
般的な位相補償フィルム付き液晶表示装置（ヘリカルピ
ッチ４０μｍ）と、本発明による実施形態の液晶表示装
置（ヘリカルピッチ１２０μｍ）の比較を行った。特性
曲線は中間調表示（２．５Ｖ駆動）における、配向状態
を計算したものである。ａ領域はアクティブマトリクス
基板側のＴＮ液晶層半分、ｂ領域はカラーフィルタ基板
側の液晶層半分を示す。図中の太点線は、ＴＮ液晶層の
ａ領域、ｂ領域を補償するために配置された各位相補償
フィルム光軸傾斜方向を表しており、ツイストしていな
いのでａ領域では方位角３１５度一定、ｂ領域では方位
角２２５度一定となり、図のように太点線で描ける。Ｔ
Ｎ液晶分子の方位角で示した配向方向が、この太点線に
近づくほど、方位角方向における補償能力が高いことを
意味する。本発明による実施形態の液晶表示装置の太線
で示す方が（ヘリカルピッチが大きい方が）、一般的な
点線で示す特性より湾曲し、位相補償フィルムの補償関
係が理想的な状態に近づくことになる。この現象によ
り、黄色みが抑えられることが考えられる。
プ、縦軸に方位角で表したＴＮ液晶配向方向をとり、一
般的な位相補償フィルム付き液晶表示装置（ヘリカルピ
ッチ４０μｍ）と、本発明による実施形態の液晶表示装
置（ヘリカルピッチ１２０μｍ）の比較を行った。特性
曲線は中間調表示（２．５Ｖ駆動）における、配向状態
を計算したものである。ａ領域はアクティブマトリクス
基板側のＴＮ液晶層半分、ｂ領域はカラーフィルタ基板
側の液晶層半分を示す。図中の太点線は、ＴＮ液晶層の
ａ領域、ｂ領域を補償するために配置された各位相補償
フィルム光軸傾斜方向を表しており、ツイストしていな
いのでａ領域では方位角３１５度一定、ｂ領域では方位
角２２５度一定となり、図のように太点線で描ける。Ｔ
Ｎ液晶分子の方位角で示した配向方向が、この太点線に
近づくほど、方位角方向における補償能力が高いことを
意味する。本発明による実施形態の液晶表示装置の太線
で示す方が（ヘリカルピッチが大きい方が）、一般的な
点線で示す特性より湾曲し、位相補償フィルムの補償関
係が理想的な状態に近づくことになる。この現象によ
り、黄色みが抑えられることが考えられる。
【００２８】また、階調反転改善にも有効であることを
説明する。図６、図７は、それぞれ、ＴＮ液晶層１４に
印加する電圧をパラメータとして、上下の視角と液晶パ
ネル透過率との関係を示した階調特性曲線である。電圧
は１〜５［Ｖ］まで、１［Ｖ］おきに変化させており、
視角０度から視角を傾けていった時、特性曲線相互が交
わっていれば、そこで階調反転が起こっていることにな
る。図６はヘリカルピッチが４０μｍ、図７は１２０μ
ｍである。ピッチ４０μｍでは階調反転角が下１６度で
あるのに対し、ピッチ１２０μｍでは下２６度で１０度
の改善効果が得られ、良好な表示が得られる。また、相
対輝度が０．００１の範囲は、上下方向で＋１０度〜−
３０度であることがわかる。
説明する。図６、図７は、それぞれ、ＴＮ液晶層１４に
印加する電圧をパラメータとして、上下の視角と液晶パ
ネル透過率との関係を示した階調特性曲線である。電圧
は１〜５［Ｖ］まで、１［Ｖ］おきに変化させており、
視角０度から視角を傾けていった時、特性曲線相互が交
わっていれば、そこで階調反転が起こっていることにな
る。図６はヘリカルピッチが４０μｍ、図７は１２０μ
ｍである。ピッチ４０μｍでは階調反転角が下１６度で
あるのに対し、ピッチ１２０μｍでは下２６度で１０度
の改善効果が得られ、良好な表示が得られる。また、相
対輝度が０．００１の範囲は、上下方向で＋１０度〜−
３０度であることがわかる。
【００２９】上記実施形態では、図１において、液晶パ
ネル両面に位相補償フィルムを設けていたが、どちらか
片方にのみ設けても有効である。
ネル両面に位相補償フィルムを設けていたが、どちらか
片方にのみ設けても有効である。
【００３０】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態を述べる前に、従来例を説明する。
態を述べる前に、従来例を説明する。
【００３１】従来は、ヘリカルピッチが４０μｍ程度で
あり、特開平８−９５０３４号公報には、コントラス
ト、応答速度、視野角を良好にするため、屈折率異方性
△ｎと液晶セルの液晶層の厚みｄとの積△ｎｄを３００
ｎｍから１０００ｎｍにすることが好ましいとあった
が、これでは黄色の着色と下方向階調反転を十分に改善
する事が出来ず、広視角とは言えなかった。
あり、特開平８−９５０３４号公報には、コントラス
ト、応答速度、視野角を良好にするため、屈折率異方性
△ｎと液晶セルの液晶層の厚みｄとの積△ｎｄを３００
ｎｍから１０００ｎｍにすることが好ましいとあった
が、これでは黄色の着色と下方向階調反転を十分に改善
する事が出来ず、広視角とは言えなかった。
【００３２】そこで、本発明の第２の実施形態によれ
ば、ＴＮ液晶層のヘリカルピッチを６０μｍ以上とし、
更に△ｎｄを３２０ｎｍから４８０ｎｍに設定にする事
で、色味改善効果が得られ、階調反転もより改善され十
分な広視角が得られる。
ば、ＴＮ液晶層のヘリカルピッチを６０μｍ以上とし、
更に△ｎｄを３２０ｎｍから４８０ｎｍに設定にする事
で、色味改善効果が得られ、階調反転もより改善され十
分な広視角が得られる。
【００３３】以下に、第２の実施形態を説明する。表１
に△ｎｄとヘリカルピッチの変化による下方向階調反転
角を示す。ＴＮ液晶の△ｎを０．０８に固定し、ギャッ
プを変えることにより、△ｎｄを２８０ｎｍから５２０
ｎｍまで４０ｎｍおきに変化させ、ヘリカルピッチは、
４０μｍ、６０μｍ、１２０μｍとした。この表を見る
と、前述した色味改善効果のあるヘリカルピッチ６０μ
ｍにおいて、△ｎｄが３２０〜４８０ｎｍであれば、ヘ
リカルピッチ４０μｍでの階調反転角を上回り、ヘリカ
ルピッチが１２０μｍでの階調反転角も比較的大きく、
階調反転改善効果が得られることがわかる。
に△ｎｄとヘリカルピッチの変化による下方向階調反転
角を示す。ＴＮ液晶の△ｎを０．０８に固定し、ギャッ
プを変えることにより、△ｎｄを２８０ｎｍから５２０
ｎｍまで４０ｎｍおきに変化させ、ヘリカルピッチは、
４０μｍ、６０μｍ、１２０μｍとした。この表を見る
と、前述した色味改善効果のあるヘリカルピッチ６０μ
ｍにおいて、△ｎｄが３２０〜４８０ｎｍであれば、ヘ
リカルピッチ４０μｍでの階調反転角を上回り、ヘリカ
ルピッチが１２０μｍでの階調反転角も比較的大きく、
階調反転改善効果が得られることがわかる。
【００３４】
【表１】 上記実施形態により説明したように、屈折率差と液晶層
の厚さの積Δｎｄが０．３〜０．４μｍの液晶パネルと
し、主軸の傾斜した位相差板との組合わせで、色味を改
善したものであるのに対し、上述の第１の従来例では、
傾斜型位相差板と積Δｎｄ＝０．３〜１．０μｍの例が
示されており、第２の従来例では、傾斜型位相差板とΔ
ｎｄ＝０．３６μｍの組合せが例示されている。
の厚さの積Δｎｄが０．３〜０．４μｍの液晶パネルと
し、主軸の傾斜した位相差板との組合わせで、色味を改
善したものであるのに対し、上述の第１の従来例では、
傾斜型位相差板と積Δｎｄ＝０．３〜１．０μｍの例が
示されており、第２の従来例では、傾斜型位相差板とΔ
ｎｄ＝０．３６μｍの組合せが例示されている。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、斜め方向で発生してい
た黄色の着色が抑えられることである。また、下方向で
発生していた階調反転が抑えられることである。
た黄色の着色が抑えられることである。また、下方向で
発生していた階調反転が抑えられることである。
【００３６】これらの理由は、ＴＮ液晶に添加している
ヘリカルピッチを６０μｍ以上にしたためである。
ヘリカルピッチを６０μｍ以上にしたためである。
【図１】本発明の実施形態の液晶パネルの構成を示す断
面図である。
面図である。
【図２】従来と本発明の実施形態の色味をｘｙ色度図で
表した図である。
表した図である。
【図３】ヘリカルピッチによる色シフト量△ｘｙを表し
た図である。
た図である。
【図４】液晶パネル内のラビング方向と位相補償フィル
ムの光軸傾斜方向を表した図である。
ムの光軸傾斜方向を表した図である。
【図５】ＴＮ液晶の配向状態を表した図である。
【図６】ヘリカルピッチを４０μｍにしたときの階調特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図７】ヘリカルピッチを１２０μｍにしたときの階調
特性を示す図である。
特性を示す図である。
１１ 偏光板 １２ 位相補償フィルム １３ カラーフィルタ基板 １４ ＴＮ液晶層 １５ シール剤 １６ アクティブマトリクス基板 １７ 面光源 １８ 液晶パネル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月２７日（１９９９．９．２
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】また、ＴＮ液晶の屈折率異方性△ｎが０．
０８、ＴＮ液晶層１４の厚さを５．０μｍの設定にし
た。面光源１７は、冷陰極型蛍光ランプと、その光を面
均一にするための導光板により構成されている。位相補
償フィルム１２ａは、カラーフィルタ基板１３と偏光板
１１ａの間に、位相補償フィルム１２ｂは、アクティブ
マトリクス基板１６と偏光板１１ｂの間に設け、光学的
に負の異方性を持つもので、光軸は各位相補償フィルム
の法線方向から傾いている。偏光板１１ａ、１１ｂは透
過軸を９０度ずらして液晶パネル１８と位相補償フィル
ム１２ａ、１２ｂを挟んでいる。
０８、ＴＮ液晶層１４の厚さを５．０μｍの設定にし
た。面光源１７は、冷陰極型蛍光ランプと、その光を面
均一にするための導光板により構成されている。位相補
償フィルム１２ａは、カラーフィルタ基板１３と偏光板
１１ａの間に、位相補償フィルム１２ｂは、アクティブ
マトリクス基板１６と偏光板１１ｂの間に設け、光学的
に負の異方性を持つもので、光軸は各位相補償フィルム
の法線方向から傾いている。偏光板１１ａ、１１ｂは透
過軸を９０度ずらして液晶パネル１８と位相補償フィル
ム１２ａ、１２ｂを挟んでいる。
Claims (5)
- 【請求項１】 視点方向から、第１の偏光板と、第１の
位相補償フィルムと、液晶パネルと、第２の偏光板と、
面光源で構成された液晶表示装置において、 前記液晶パネルは、透明ガラス基板上に透明共通電極や
カラーフィルター基板が形成されたカラーフィルタ基板
と、ツイスト角がほぼ９０度のツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）液晶層と、透明ガラス基板上にマトリクス状
に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と透明画素電極が配置さ
れたアクティブマトリクス基板とからなり、前記液晶層
は、前記カラーフィルタ基板とアクティブマトリクス基
板間に挟まれ、液晶層周囲を封止するシール剤で構成し
ており、 前記ＴＮ液晶層のヘリカルピッチは６０μｍ以上である
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、前記第１の位相補償フィルムは、前記カラーフィル
タ基板と前記偏光板の間に設け、更に、前記アクティブ
マトリクス基板と前記第２の偏光板の間に第２の位相補
償フィルムを設け、前記第１及び第２の位相補償フィル
ムは光学的に負の異方性を持つもので、その光軸は前記
各位相補償フィルムの法線方向から傾いており、前記第
１及び第２の偏光板は相互に透過軸を９０度ずらして前
記液晶パネルと前記第１及び第２の位相補償フィルムを
挟んでいることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、前記液晶層の屈折率異方性△ｎと液晶セルの前記液
晶層の厚みｄとの積△ｎｄを３２０〜４８０ｎｍとした
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の液晶表示装置におい
て、前記ＴＮ液晶層の厚さを３．０μｍ〜６．０μｍと
したことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の液晶表示装置におい
て、前記前記ＴＮ液晶層にカイラル剤を用いたことを特
徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10168476A JP2000002873A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 液晶表示装置 |
| TW088109683A TW468080B (en) | 1998-06-16 | 1999-06-10 | Liquid crystal display device |
| US09/330,269 US6396553B1 (en) | 1998-06-16 | 1999-06-11 | Twisted nematic liquid crystal display device with improved viewing angle characteristics |
| KR1019990022273A KR100303715B1 (ko) | 1998-06-16 | 1999-06-15 | 액정 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10168476A JP2000002873A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002873A true JP2000002873A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15868816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10168476A Pending JP2000002873A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6396553B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000002873A (ja) |
| KR (1) | KR100303715B1 (ja) |
| TW (1) | TW468080B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043472A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Optrex Corp | 液晶表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN100492125C (zh) * | 2006-11-17 | 2009-05-27 | 群康科技(深圳)有限公司 | 液晶显示装置 |
| TWI408465B (zh) * | 2010-02-05 | 2013-09-11 | Wintek Corp | 液晶顯示器 |
| US20140184968A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| TWI636566B (zh) * | 2017-09-11 | 2018-09-21 | 友達光電股份有限公司 | 顯示面板 |
| KR102619980B1 (ko) * | 2020-07-28 | 2024-01-02 | 주식회사 엘지화학 | 광변조 디바이스 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH04179127A (ja) | 1990-11-08 | 1992-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JPH0643452A (ja) | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JP3246014B2 (ja) | 1992-11-27 | 2002-01-15 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
| US5864376A (en) * | 1994-04-21 | 1999-01-26 | Nec Corporation | LCD of a selected twist angle through an LC material of a selected chiral pitch |
| JP2706902B2 (ja) | 1994-09-21 | 1998-01-28 | 富士写真フイルム株式会社 | カラー液晶表示装置 |
| JP3687921B2 (ja) | 1994-06-03 | 2005-08-24 | 富士写真フイルム株式会社 | 光学異方素子を用いた液晶表示素子 |
| DE19519928B4 (de) * | 1994-05-31 | 2006-04-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara | Optische Kompensationsfolie und Flüssigkristall-Anzeigeeinheit |
| JPH08160414A (ja) | 1994-12-05 | 1996-06-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー液晶表示装置 |
| US5638200A (en) * | 1995-02-03 | 1997-06-10 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | Liquid crystal display with tilted retardation film |
| JP3403280B2 (ja) | 1995-10-25 | 2003-05-06 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH1039341A (ja) | 1996-07-29 | 1998-02-13 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
| JPH10139778A (ja) | 1996-11-07 | 1998-05-26 | Chisso Corp | フルオロアルキル基を有するジオキサン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 |
| US5895106A (en) * | 1997-06-13 | 1999-04-20 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | NW twisted nematic LCD with negative tilted retarders on one side of liquid crystal cell |
| US5990997A (en) * | 1997-06-05 | 1999-11-23 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | NW twisted nematic LCD with negative tilted retarders for improved viewing characteristics |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP10168476A patent/JP2000002873A/ja active Pending
-
1999
- 1999-06-10 TW TW088109683A patent/TW468080B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-06-11 US US09/330,269 patent/US6396553B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-15 KR KR1019990022273A patent/KR100303715B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| JP2003043472A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Optrex Corp | 液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR100303715B1 (ko) | 2001-11-01 |
| KR20000006193A (ko) | 2000-01-25 |
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