JP2000231108A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部材の製造効率を高めて、材料コストを
低減した液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶分子の配向方向、即ち第１及び第２
の基板のラビング方向（矢印７８，８０）は、偏光板等
からなる第１の光学部材の光透過軸（矢印７６）に対し
て設定されている。このため、第１の光学部材の光透過
軸の方向を決定する自由度が高まり、材料に無駄が生じ
ることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、情報機器等の表示
部に使用されている液晶表示装置に関するものであり、
特にＳＴＮモードに液晶分子を配列する液晶表示装置に
おける液晶分子の配向と偏光板等の光学部材の光透過軸
との位置関係を規定して光学部材の製造効率を高めた液
晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置の構造と液晶分子の
方向等を、図６の液晶表示装置の断面図、図７の液晶分
子の方向を示す説明図、及び図８の液晶分子の方向と偏
光板の光透過軸との位置関係を示す説明図を用いて説明
する。

【０００３】一般的な液晶表示装置は、図６に示すよう
に、対向する第１及び第２のガラス基板２，４の間に液
晶６を挟み込んで周囲をシール材８で封止することによ
り封入し、第２のガラス基板４の外面上に位相差板１０
と第２の偏光板１２を配設することにより概ね構成され
ている。また、第１及び第２のガラス基板２，４の内面
上には、それぞれ第１及び第２の透明電極１６，１８と
第１及び第２の配向層２０，２２が形成されており、こ
の第１及び第２の配向層２０，２２をそれぞれラビング
し、そのラビングした方向に液晶６の液晶分子が配向
し、第１及び第２の透明電極１６，１８間に印加される
電圧で液晶分子の向きを変えて表示する構造となってい
る。

【０００４】上記構成からなる液晶表示装置において、
液晶６の液晶分子の配向は、図７に示すように従来設定
されていた。即ち、第１及び第２のガラス基板２，４を
第２のガラス基板４の正面方向から見たときの０−６時
方向をＹ軸、３−９時方向をＸ軸と設定し、液晶分子の
ねじり角を例えば２４０度に設定した場合には、液晶分
子は図７中の矢印２４から矢印２６で示す方向にねじら
れて配向される。即ち、矢印２４は第２のガラス基板４
側の第２の配向層２２のラビングであり、矢印２６は第
１のガラス基板２側の第１の配向層２０のラビングであ
って、液晶分子はこのラビングに従って配向されるた
め、正面から見て２４０度の角度でねじられて配向され
ることになる。この矢印２４，２６で示すラビングは、
第１及び第２のガラス基板２，４の縦横に合わせて決め
られたＹ軸又はＸ軸を基準として設定されるものであ
り、例えば２４０度のねじり角の場合には、図７に示す
ようにＸ軸に対して第１の配向層２０のラビングによる
液晶分子の方向は−３０度の角度を持つよう第２の配向
層２２のラビングによる液晶分子の方向は＋２１０度を
持つように設定されている。

【０００５】次に、第１の偏光板１４、位相差板１０及
び第２の偏光板１２がそれぞれ有する光透過軸の方向と
上述した液晶分子を配向させるラビング方向とを対比す
ると図８に示すようになる。図８に示すように、液晶分
子のねじり角が２４０度で、矢印２４，２６で示すラビ
ング方向とＸ軸との角度が第１の配向層２０のラビング
による液晶分子の方向が−３０度の角度を持つよう第２
の配向層２２のラビングによる液晶分子の方向が＋２１
０度を持つように設定されていると、矢印２８で示す方
向に第１の偏光板１４の光透過軸が設定され、矢印３
０，３２で示す方向に位相差板１０と第２の偏光板１２
の光透過軸が設定される。この矢印２８で示す第１の偏
光板１４の光透過軸の方向は、液晶分子の配向方向、即
ち、ラビング方向に対して定められるものであり、ラビ
ング方向と同様に、Ｘ軸又はＹ軸を基準として、例えば
Ｘ軸から７０度をなす方向に設定される。又、矢印３０
で示す位相差板１０の光透過軸も同様に、ラビング方向
に対して定められており、更に矢印３２で示す第２の偏
光板１２の光透過軸は位相差１０の光透過軸に対して定
められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の液晶表示装置においては、第１及び第２のガラス基板
２，４の縦横となるＹ軸又はＸ軸に関してラビング方向
を設定し、このラビング方向に対して第１の偏光板１４
の光透過軸や位相差板１０の光透過軸を設定していた。

【０００７】一方、近年の液晶表示装置の製造には、大
型基板やロール状の材料が使用され、一度に多数の液晶
表示装置を製造することが行われている。前述した第１
及び第２の偏光板１４，１２に関しても、図９に示すよ
うなロール状の材料が使用されており、一般的には矢印
３４で示す延伸方向に光透過軸が形成されている。この
ロール状の材料の場合、延伸方向に伸ばした後、液晶パ
ネルに対応した寸法に切断し、切断したシートを透明基
板に図６の如く貼り付ける。図９の破線で示した部分の
詳細図を図１０に示す。即ち、図１０に示すようなロー
ル状のシートから多数個のシートが取れる。矢印４０で
示すシート材３８である１つの偏光板の光透過軸の方向
と、第１のガラス基板２のラビング方向（矢印２６）と
を規定の角度に、例えば図８に示した角度、に一致させ
ることが必要である。このため、シート材３８を斜めに
傾けて切断することが必要となり、シート材３８の角部
付近３８ａ，３８ｂが無駄になっていた。

【０００８】上記のような偏光板の材料は、近年、特に
第１の偏光板１４側に使用するものとして反射板として
の機能も有する高機能材料が開発されているが、材料コ
ストが高く、材料をできる限り効率良く使用することが
課題となっていた。

【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑みなされたも
ので、液晶分子の配向と偏光板等の光学部材の光透過軸
との位置関係を規定して、光学部材の製造効率を高め
て、材料コストを低減した液晶表示装置を提供するもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、対向する第１及び第２の基板の間に、規定のねじり
角になるように液晶層を封入し、前記第１及び第２の基
板の外側の面上に光透過軸を有する少なくとも１つの光
学部材を配設した液晶表示装置において、前記光学部材
の少なくとも１つの光学部材の光透過軸の方向を基準と
して前記液晶層の液晶分子の配向方向を設定したもので
ある。

【００１１】また、上記液晶表示装置における少なくと
も１つの前記光学部材の光透過軸は、前記第１あるいは
第２の基板のX軸方向又はＹ軸方向に略設定されている
ものとなっている。

【００１２】更に、この液晶表示装置における少なくと
も１つの前記光学部材の光透過軸は、該第１の光学部材
の複数個取りが可能なロール状の材料の延伸方向又は該
延伸方向に対して９０度の角度をなす方向に設定されて
いるものとなっている。

【００１３】更にまた、この液晶表示装置における少な
くとも１つの前記光学部材は偏光板からなっている。

【００１４】また、この液晶表示装置における少なくと
も１つの前記光学部材は反射偏光板からなっている。

【００１５】更に、この液晶表示装置における少なくと
も１つの前記光学部材は位相差板からなっている。

【００１６】更にまた、この液晶表示装置における少な
くとも１つの前記光学部材は半透過反射フィルムからな
っている。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置における液
晶分子の配向方向、即ち第１及び第２の基板のラビング
方向は、偏光板等からなる第１の光学部材の光透過軸に
対して設定されている。このため、第１の光学部材の光
透過軸の方向を決定する自由度が高まり、ロール状の材
料の延伸方向等、材料に無駄が生じることがなく、材料
を隅々まで使用することができる方向に設定することが
可能となる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る液晶表示装置
を第２の基板側から見た正面図、図２は図１に示す実施
例における液晶表示装置の断面図である。

【００１９】本実施例における液晶表示装置の構造は、
前述した従来技術のものと同様である。即ち、この液晶
表示装置は、第１及び第２のガラス基板４２，４４の間
に液晶４６を挟んで周囲をシール材４８で封止し、第２
のガラス基板４４の外面上に位相差板５０と第２の光学
部材５２を配設し、又第１のガラス基板４２の外面上に
第１の光学部材５４を配設したものとなっている。第１
及び第２のガラス基板４２，４４の対向する各内面上に
は、それぞれ第１および第２の透明電極５６，５８が形
成されており、更にそれを覆うように第１及び第２の配
向層６０，６２が形成されている。

【００２０】本実施例においては、第１のガラス基板４
２、第１の透明電極５６及び第１の配向層６０が一体に
なったものを第１の基板７２と称し、第２のガラス基板
４４、第２の透明電極５８及び第２の配向層６２が一体
になったものを第２の基板７４と称する。又、本実施例
における光透過軸を有する第１及び第２の光学部材５
４，５２は、共に偏光板で構成されるか、又は第１の光
学部材が偏光及び光反射機能を有する反射偏光（偏光反
射）板、又は特開平５−１０７４１３号公報に見られる
ような近年ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック）セル
の色付け、色消し及びＴＮ（ツイストネマチック）セル
の視角拡大等に用いられる位相差板、又は、近年開発が
行われたところの、例えば、特開平１０−３０７２９０
号公報に開示されている半透過反射フィルムで構成さ
れ、第２の光学部材が偏光板で構成されたものとなって
いる。

【００２１】上記構成において、液晶４６の液晶分子の
配向、即ち第１及び第２の配向層６０，６２のラビング
方向と第１の光学部材５４の光透過軸の方向は、図１に
示す位置関係に設定されている。即ち、本実施例におけ
る第１の光学部材５４の光透過軸は、第１及び第２の基
板７２，７４の縦横をＹ軸、Ｘ軸と設定した場合、矢印
７６で示すようにＸ軸方向を向くように設定している。

【００２２】一方、矢印７８，８０で示す第１及び第２
の配向層６０，６２のラビング方向は、この第１の光学
部材５４の光透過軸の方向に関して設定されるため、第
１の光学部材５４の光透過軸に対して第１の配向層６０
のラビング方向が決められ、これに基づいて第２の配向
層６２のラビング方向が液晶分子のねじり角に応じて決
まることになる。即ち、前述した従来技術と同様に、例
えば液晶分子のねじり角が２４０度であると、第１及び
第２の配向層６０，６２のラビング方向は、第１の光学
部材５４の光透過軸に対して４０度及び１００度の角度
をもつようにそれぞれ設定される。

【００２３】上記のように、第１の光学部材５４の光透
過軸をＸ軸方向に設定する場合、図９に示した延伸方向
に透過軸を有するロール状の材料から第１の光学部材５
４を多数個取りするために、図３に示すように、ロール
状の材料を切断したシート材３８の光透過軸の方向を第
１の基板７２のＸ軸に合わせて固着することにより、第
１の光学部材５４の光透過軸をＸ軸方向に設定すること
ができ、これによりシート材３８を隅々まで使用するこ
とが可能となる。

【００２４】上記実施例においては、第１の光学部材５
４の光透過軸をＸ軸方向に設定したが、図４の正面図に
示すように、矢印７６で示す第１の光学部材５４の光透
過軸をＹ軸方向に設定することもできる。この場合にも
第１及び第２の配向層６０，６２のラビング方向をＹ軸
方向の第１の光学部材５４の光透過軸に関して４０度、
１００度にそれぞれ設定する。

【００２５】このように第１の光学部材５４の光透過軸
をＹ軸方向に設定する場合、図５に示すように、ロール
状の材料を切断したシート材３８の光透過軸の方向を第
１の基板７２のＹ軸に合わせて固着することにより、第
１の光学部材５４の光透過軸をＹ軸方向に設定すること
ができ、これにより無駄なく隅々までシート材３８を使
用することができる。

【００２６】尚、図９に示すロール状の材料は、その延
伸方向又は延伸方向に対して９０度の方向に光透過軸が
設定されていることが多いが、この他予め決められた方
向に光透過軸が設定されている場合もある。本発明にお
いては、第１の光学部材５４の光透過軸の方向を先に設
定し、これに基づいて第１及び第２の配向層６０，６２
のラビング方向を設定しているため、前記材料の延伸方
向と幅方向をそれぞれＸ軸、Ｙ軸で示す第１および第２
の基板４２，４４の縦横に合わせたときの材料の光透過
軸の方向を第１の光学部材５４の光透過軸と設定するこ
とにより、常に、材料を有効に利用して第１の光学部材
５４を形成することができる。

【００２７】又、上述した実施例における第１及び第２
の配向層６０，６２のラビング方向は、第１の光学部材
５４の光透過軸に基づいてこの光透過軸からの角度によ
り設定されているが、これらを設定する際に例えば第１
の光学部材５４の光透過軸と決められた角度をもつよう
にＸ軸からの角度をもって設定することも当然可能であ
る。

【００２８】更に、位相差板５０と第２の光学部材５２
に関しては、その光透過軸が液晶分子の配向や第１の光
学部材５４の光透過軸の方向に応じて設定されるもので
あるため、第１の光学部材５４のように、ロール状の材
料を切断した矩形状のシート材をその隅々まで有効に使
用することができない場合もある。しかしながら、第１
及び第２の光学部材５４，５２の一方だけでもその材料
コストを下げることができれば、大量生産においては大
幅にコストを低減することが可能となり、更に、材料コ
ストが高い第１の光学部材５４の材料コストを下げれば
その経済効果は極めて大きいことになる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、第１の光学部材の光透
過軸に基づいて第１及び第２の配向層のラビング方向を
設定して液晶分子を配向しているので、第１の光学部材
の光透過軸の設定の自由度を高めることができ、光透過
軸が予め設定されている第１の光学部材の材料の有効使
用が可能な方向に光透過軸を設定することができる。従
って、第１の光学部材の材料を隅々まで有効に使用する
ことができるようになり、材料コストを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置を第２の
基板側から見た正面図である。

【図２】図１に示す実施例における液晶表示装置の断面
図である。

【図３】図２に示す第１の光学部材を形成するシート材
を液晶表示装置の他数個取りが可能な大型基板に固着し
た状態を示す正面図である。

【図４】図１に示す第１の光学部材の光透過軸の方向を
変更した例を示す正面図である。

【図５】図４に示す第１の光学部材を形成するシート材
を液晶表示装置の他数個取りが可能な大型基板に固着し
た状態を示す正面図である。

【図６】従来の液晶表示装置の断面図である。

【図７】図６に示す液晶分子の配向方向を示す説明図で
ある。

【図８】従来の液晶分子の方向と偏光板の光透過軸との
位置関係を示す説明図である。

【図９】偏光板等の材料としてのロール材を示す斜視図
である。

【図１０】図９に示す第１の偏光板を形成するシート材
を液晶表示装置の他数個取りが可能な大型基板に固着し
た状態を示す正面図である。

【符号の説明】

４２ 第１のガラス基板 ４４ 第２のガラス基板 ４６ 液晶 ５０ 位相差板 ５２ 第２の光学部材 ５４ 第１の光学部材 ６０ 第１の配向層 ６２ 第２の配向層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する第１及び第２の基板の間に、規
   定のねじり角になるように液晶層を封入し、前記第１及
   び第２の基板の外側の面上に光透過軸を有する少なくと
   も１つの光学部材を配設した液晶表示装置において、前
   記光学部材の少なくとも１つの光学部材の光透過軸の方
   向を基準として前記液晶層の液晶分子の配向方向を設定
   したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 少なくとも１つの前記光学部材の光透過
   軸は、前記第１あるいは第２の基板のX軸方向又はＹ軸
   方向に略設定されてい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】 少なくとも１つの前記光学部材の光透過
   軸は、該光学部材の複数個取りが可能なロール状の材料
   の延伸方向又は該延伸方向に対して９０度の角度をなす
   方向に設定されてい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】 少なくとも１つの前記光学部材は偏光板
   からなることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請
   求項３記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 少なくとも１つの前記光学部材は反射偏
   光板からなることを特徴とする請求項１又は請求項２又
   は請求項３記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 少なくとも１つの前記光学部材は位相差
   板からなることを特徴とする請求項１又は請求項２又は
   請求項３記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 少なくとも１つの前記光学部材は半透過
   反射フィルムからなることを特徴とする請求項１又は請
   求項２又は請求項３記載の液晶表示装置。