JP2001066626A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JP2001066626A
JP2001066626A JP24213799A JP24213799A JP2001066626A JP 2001066626 A JP2001066626 A JP 2001066626A JP 24213799 A JP24213799 A JP 24213799A JP 24213799 A JP24213799 A JP 24213799A JP 2001066626 A JP2001066626 A JP 2001066626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display
crystal cell
cell
voltage
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.)
Withdrawn
Application number
JP24213799A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Hayata
祐二 早田
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.)
Kyocera Display Corp
Original Assignee
Kyocera Display 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 Kyocera Display Corp filed Critical Kyocera Display Corp
Priority to JP24213799A priority Critical patent/JP2001066626A/ja
Publication of JP2001066626A publication Critical patent/JP2001066626A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置のポジ表示状態やネガ表示状態
を任意に切り替える。 【解決手段】 液晶セルを2層構造とし、一方の液晶セ
ルの液晶層のねじれ角を0°とし、該液晶セルに電圧を
印加することにより表示状態を変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に液晶層を2層構造とし、ポジ表示およびネガ表
示を自由に選択できる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶層を2層構造としたものに、液晶層
のねじれ角が180°〜270°とされるSTN型液晶
表示セルと、前記表示セル液晶層のΔn・dとほぼ同じ
値のΔn・dを有し、表示セルの液晶層のねじれ方向と
逆のねじれとした光学補償セルとを積層したものがあ
る。これは、偏光板を通過した直線偏光がSTN型液晶
表示セルを通過することにより楕円偏光となるのを光学
補償セルによって楕円偏光を直線偏光に戻すものであ
り、STN型液晶セルの表示の着色を無彩色化する目的
でよく用いられている。
【0003】また、液晶層のねじれ角がほぼ90°とさ
れるTN型液晶セルは、上記STN型液晶表示セルとは
異なり表示の着色が生じにくいことより、光学補償セル
を用いなくても表示の無彩色化が実現できるので、液晶
層を2層構造とすることは必要なかった。
【0004】一般にTN型液晶表示装置の表示状態は、
液晶セルの外側に配置した一対の偏光板により、明るい
背景に対して暗い表示を行うポジ表示か、暗い背景に対
して明るい表示を行うネガ表示のどちらか一方しか表示
できなかった。すなわち、入射光を入射側の偏光板によ
って直線偏光とし、液晶セルによってその直線偏光を9
0°回転させ、反対側の偏光板の配置角度によって、そ
の直線偏光が通過するか否かでポジ表示となるか、ネガ
表示となるかが決定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置は車載、
移動通信機器、家電・音響機器、データ端末等の幅広い
用途で使用されており、その使用環境も様々である。液
晶表示装置を用いた表示機器の使用環境によってはポジ
表示あるいはネガ表示の一方の表示だけでは外光等の影
響により、コントラストが低く、視認性が著しく悪化し
て見える等の問題点があった。
【0006】例えば、ネガ表示の場合、外光が暗いとき
には表示の明るさと背景の暗さとで表示が浮き上がりコ
ントラストのよい見栄えとなるが、外光が明るくなった
ときには背景が外光の反射等により明るくなり表示が見
えにくくなることがある。
【0007】また、表示機器の使用者の好みにより、表
示状態を自由に選択したいという要求がある。ポジ表示
・ネガ表示を自由に選択する手段として、液晶表示装置
に供給するデータを反転させることやλ/2板を設置さ
せることがある。
【0008】しかしながら、データを反転させてポジ・
ネガを反転させるためには電極が必要であり、セグメン
ト型液晶表示装置等の場合、セグメント画素の周辺にも
ポジ・ネガ反転専用の電極を形成しなければならず、設
計の自由度を著しく低下させていた。また、λ/2板を
設置して表示を反転させても、元の表示に戻すためには
λ/2板をはずさなければならず、簡単に表示状態を変
換させることが困難であった。
【0009】本発明は上述した従来技術の問題点を解決
し、使用環境が変化しても使用環境に応じてネガ表示か
らポジ表示へ、またはポジ表示からネガ表示を簡単に変
換でき、液晶表示装置のコントラストが高く、視認性が
悪化しにくい液晶表示装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、配向制御膜を有する一対の
透明電極付きの基板間に誘電異方性が正のネマチック液
晶をそれぞれ挟持密封した第1液晶セルと第2液晶セル
とを積層配置し、積層配置された液晶セルの外側に一対
の偏光板を設置し、前記第1液晶セルの透明電極間に電
圧を印加する第1駆動手段と前記第2液晶セルの透明電
極間に電圧を印加する第2駆動手段とを有する液晶表示
装置において、前記第2液晶セルの液晶層のねじれ角が
約0°であり、第2液晶セルの液晶の屈折率異方性Δn
と液晶層の厚みdとの積Δn ・dが0.20μ
m〜0.35μmとされ、前記第2駆動手段により前記
第2液晶セルの液晶のしきい値電圧よりも高い電圧が前
記第2液晶セルの透明電極間に印加されることを特徴と
している。
【0011】このような構成にすることで、ポジ表示か
らネガ表示、あるいはネガ表示からポジ表示への切り替
えを第2液晶セルへの電圧印加により容易に行うことが
できる。したがって、使用環境が変化してもそのときに
最も見やすい表示を選択することができる。また、第2
液晶セルに印加する電圧がその液晶のしきい値電圧より
も高いことから、液晶のリタデーションの影響を受け
ず、偏光板を通過した直線偏光がそのまま直線偏光とし
て第2液晶セルを通過することができる。
【0012】請求項2に係る発明は、請求項1の液晶表
示装置において、前記第1液晶セルの液晶層のねじれ角
が70°〜130°であることを特徴としている。この
ような構成にすることで、表示が白・黒となり、コント
ラストの高い表示が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明では、液晶層が2層とされ
る。以下図面を参照して本発明について説明する。図1
に本発明の一実施例の模式的断面図を示す。
【0014】図1において、1は電圧印加により具体的
に表示を行う70°〜130°ツイストの第1液晶セ
ル、2は液晶表示装置の表示状態をネガ表示、ポジ表示
と切り替えるための第2液晶セルである。
【0015】第1液晶セル1は、基板11、12上にそ
れぞれ透明電極13、14、配向制御膜15、16が積
層形成され、配向制御膜15、16が対向するように配
置されている。また、これら2枚の基板11、12の周
辺にシール材17が形成され、2枚の基板とシール材1
7との空間に誘電異方性が正のネマチック液晶18が挟
持密封されている。
【0016】第2液晶セルも第1液晶セルと同じような
構成からなり、基板21、22上にそれぞれ透明電極2
3、24、配向制御膜25、26が積層形成され、配向
制御膜25、26が対向するように配置されている。ま
た、これら2枚の基板21、22の周辺にシール材27
が形成され、2枚の基板とシール材27との空間に誘電
異方性が正のネマチック液晶28が挟持密封されてい
る。
【0017】第1液晶セル1と第2液晶セル2を積層
し、第1液晶セル1の下方側に偏光板3が、第2液晶セ
ル2の上方側に偏光板4がそれぞれ配置されている。ま
た、図示されていないが、第1液晶セルおよび第2液晶
セルにそれぞれ電圧を印加する第1駆動手段、第2駆動
手段が接続されている。本実施例においては、第1液晶
セル1側の偏光板3の下方にバックライトユニットが配
置されている。
【0018】本発明で使用される基板11、12、2
1、22としては、ガラス、プラスチック等からなる透
明基板であればよく、その透明基板上には、ITO(I
−SnO)、SnO等からなる透明導電膜
による透明電極が形成されている。なお、この透明電極
には、このほか金属や導電ペースト等の低抵抗の導電性
材料からなる膜が細線状、格子状等に形成されてもよ
い。
【0019】配向制御膜15、16、25、26は、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等の有機
高分子、あるいはSiO、TiO、Al等の
無機材料からなる膜をラビングしたり、斜め蒸着をした
りして液晶を配向させる膜であればよく、必要に応じ
て、多層としてもよい。また、上下透明電極(13−1
4、23−24)間の短絡防止のために、透明電極と配
向制御膜との間にTiO 、SiO、Al等か
らなる絶縁膜を設けてもよい。
【0020】第1液晶セル1の配向制御膜15、16の
配向処理方向は、その液晶層のねじれ角が70°〜13
0°となることが好ましい。このようにすることで、表
示の着色が避けられ、表示の色が無彩色(白・黒)とな
り、コントラストが高く、見栄えのよいものとなる。
【0021】第2液晶セル2の配向制御膜25、26の
配向処理方向はホモジニアス配向であり、第2液晶セル
2の液晶層のねじれ角を約0゜とすることが重要であ
る。このようにすることで液晶層のねじれによる光漏れ
を防止することができ、コントラストの高い表示を行う
ことができる。
【0022】また、第2液晶セル2の液晶層のΔn
が、0.20μm〜0.35μmとされる。このよ
うにすることで、直線偏光を90°回転させることがで
き、また、第2液晶セルに電圧を印加して表示状態を変
更したときでも第2液晶セルのリタデーションが発現し
にくくなり、斜め方向からの視認性が向上する。特に、
Δn・dが0.24μm〜0.31μmとされるこ
とが好ましい。
【0023】シール材17、27は熱硬化型樹脂あるい
は紫外線硬化型樹脂であればよく、通常はシール材の一
部に開口部が形成されている。この開口部から液晶を注
入し、その後で開口部を封止して液晶セル1、2を形成
する。
【0024】第1液晶セル1の下方側と第2液晶セル2
の上方側に一対の偏光板3、4が配置され、それら偏光
板の吸収軸の交差角をほぼ直交に配置すると、第2液晶
セルに電圧を印加しない状態で、液晶表示装置の表示は
背景の透過率が暗いネガ表示が得られ、偏光板の吸収軸
の交差角をほぼ平行に配置すると、背景の透過率が明る
いポジ表示が得られる。
【0025】さらに、第2液晶セルに電圧を印加するこ
とでネガ表示からポジ表示、あるいはポジ表示からネガ
表示が得られる。この場合、この第2液晶セルに印加す
る電圧は液晶のしきい値電圧よりも高い電圧を印加する
ことが重要である。このようにすることで、表示状態が
変換されても、コントラストが低下することがなく、見
栄えのよい表示が得られる。
【0026】本実施例では、液晶表示装置の表示領域の
全てを第2液晶セルによって表示状態を変換するよう
に、第2液晶セルの透明電極23、24が表示領域全域
を覆うように形成されてなるが、表示状態を任意に変換
する部分を一部分とし、第2液晶セルの透明電極23、
24が表示領域の一部分に対応する部分のみに形成され
ていてもよい。このようにすることで、液晶表示装置の
表示の自由度が向上し、美粧性に優れた液晶表示装置を
提供することができる。また、第2液晶セル2を観視面
側(図1の上方)に設置するようにされているが、第1
液晶セルを観視面側に設置するようにしてもよい。
【0027】この他、外光を有効に利用するための半透
過反射板を下方側の偏光板の下側に配置したり、カラー
フィルター層を基板の内面または外面に形成したり、基
板を偏光基板としたり、基板液晶セルの上方側にタッチ
スイッチ、紫外線カットフィルター、無反射フィルター
を積層したりしてもよい。本発明は効果を損しない範囲
内で通常の液晶表示装置に適用しうる技術を適用するこ
とができる。
【0028】
【実施例】[実施例1]ガラス基板上に設けられたIT
Oからなる透明導電膜をパターニングし所定の透明電極
を形成し、次いで、前記透明電極上にSiOからなる
短絡防止用の絶縁膜を形成し、さらに、ポリイミドから
なる膜を塗布、焼成し、この膜をラビングして配向制御
膜を形成した基板を作成した。
【0029】このようにして作成した2枚の基板の配向
制御膜を対向するように重ね合わせ、周辺をシ−ル材で
シ−ルして、2枚の基板とシール材にて形成された空間
に誘電異方性が正のネマチック液晶を挟持密封し、第1
液晶セルを作成した。この第1液晶セルの液晶層のねじ
れ角が90゜になるように、配向制御膜の配向処理を行
った。また、この液晶層のΔn・dは1.1μmで
あった。
【0030】次に、ガラス基板上に設けられたITOか
らなる透明導電膜を表示領域前面に配置されるように形
成し、透明電極とした。この透明電極上にSiOから
なる短絡防止用の絶縁膜を形成し、次いで、ポリイミド
からなる膜を塗布、焼成し、この膜をラビングして配向
制御膜を形成した基板を作成した。
【0031】このようにして作成した2枚の基板の配向
制御膜を対向するように重ね合わせ、周辺をシ−ル材で
シ−ルして、2枚の基板とシール材にて形成された空間
に誘電異方性が正のネマチック液晶を挟持密封し、第2
液晶セルを作成した。この第2液晶セルの液晶層のねじ
れ角が0゜になるように、配向制御膜の配向処理を行っ
た。また、この液晶層のΔn・dは0.28μmで
あった。
【0032】これら液晶セルは、隣り合う基板のラビン
グ方向が45°の角度になるように積層配置されてい
る。また、図1に示したように、第1液晶セルの下方側
と第2液晶セルの上方側に一対の偏光板が配置されてい
る。この一対の偏光板は吸収軸が互いに直交するように
配置されている。これらラビング方向、偏光板の吸収軸
の関係を図2に示す。
【0033】また、第1液晶セルに第1液晶セルの透明
電極に電圧を印加する第1駆動手段を接続し、第2液晶
セルに第2駆動手段を接続して液晶表示装置を形成し
た。本実施例においては、液晶表示装置の裏側(図1の
下方側)に冷陰極管を光源とするバックライトユニット
を配置した。
【0034】第1駆動手段によって、第1液晶セルを1
/4デューティ、1/3バイアスで駆動したときに鮮明
な白黒表示が得られた。この時、非選択電圧に相当する
電圧が印加されたセグメント及び背景は黒色、選択電圧
に相当する電圧が印加されたセグメントは白色となっ
た、すなわち、ネガ表示が得られた。
【0035】上記第1液晶セルに選択電圧が印加された
セグメントの光の状態を見ていくと、バックライトユニ
ットから照射光は下方側の偏光板によって直線偏光とな
って第1液晶セルに入射され、その状態のまま第1液晶
セルから出射され、第2液晶セルに入射される。この第
2液晶セルによって直線偏光が90°回転し、第2液晶
セルから出射されることになる。
【0036】この第2液晶セルから出射された直線偏光
方向と上方側に配置された偏光板の吸収軸方向とが一致
していることで、光が偏光板を透過することができる。
すなわち、第1液晶セルの選択電圧が印加されたセグメ
ントは白色表示となる。なお、第1液晶セルの非選択電
圧が印加されたセグメント及び背景に関しては説明を省
くが、黒色表示となる。
【0037】さらに、第1液晶セルの駆動はそのまま
で、第2駆動手段により、第2液晶セルにしきい値電圧
よりも高い電圧を印加すると、第1液晶セルの非選択電
圧を印加したセグメント及び背景は白色、第1液晶セル
の選択電圧を印加したセグメントは黒色となり、ネガ表
示からポジ表示に変換された。
【0038】この時の光の状態を説明すると、第1液晶
セルを通過するまでは上記と同じで、第2液晶セルを通
過する光は第1液晶セルを通過した光の状態のままで上
方側の偏光板に入射される。この入射された光の直線偏
光方向と偏光板の吸収軸方向とが直交となっていること
より、偏光板から光が透過されず、第1液晶セルの選択
電圧が印加されたセグメントは黒色表示となる。
【0039】したがって、第2液晶セルにその液晶のし
きい値電圧より高い印加電圧を印加するかしないかで任
意に液晶表示装置の表示を変換することができ、液晶表
示装置の用途が広がる。また、外光の影響で表示状態が
視認しにくい場合も第2液晶セルに電圧を印加すること
で、容易に表示を変えられ、常に見やすい表示状態を提
供できる液晶表示装置が得られた。
【0040】[実施例2]一対の偏光板をその吸収軸が
互いに平行になるように配置した以外は実施例1と同様
にして液晶表示装置を作成した。この液晶表示装置の裏
側に冷陰極管を光源とするバックライトユニットを配置
して、1/4デューティ、1/3バイアスで駆動したと
きに鮮明な白黒表示が得られた。
【0041】この時、非選択電圧に相当するセグメント
及び背景は白色、選択電圧に相当するセグメントは黒色
であり、ポジ表示が得られた。さらに、第2液晶セルに
しきい値電圧よりも高い電圧を印加すると、非選択電圧
に相当するセグメント及び背景は黒色、選択電圧に相当
するセグメントは白色となり、ネガ表示が得られた。
【0042】
【発明の効果】本発明に係る第2液晶セルに電圧を印加
することにより、フルドット型、セグメント型という表
示形態に関わらず、液晶表示装置の表示状態が簡単に変
換できるため、設計の自由度が増加し、新規な表示が得
られ、液晶表示装置の応用範囲が広がる。
【0043】また、使用環境が変化しても使用環境に応
じてネガ表示からポジ表示へ、またはポジ表示からネガ
表示へと表示の変換が任意にでき、視認性を落とさずに
コントラストのよい表示を常に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を説明する模式的断面
【図2】実施例のラビング方向、吸収軸方向の関係図
【符号の説明】
1 第1液晶セル 2 第2液晶セル 3、4 偏光板 5 バックライトユニット 11、12、21、22 基板 13、14、23、24 透明電極 15、16、25、26 配向制御膜 17、27 シール材 18、28 液晶

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配向制御膜を有する一対の透明電極付き
    の基板間に誘電異方性が正のネマチック液晶をそれぞれ
    挟持密封した第1液晶セルと第2液晶セルとを積層配置
    し、積層配置された液晶セルの外側に一対の偏光板を設
    置し、前記第1液晶セルの透明電極間に電圧を印加する
    第1駆動手段と前記第2液晶セルの透明電極間に電圧を
    印加する第2駆動手段とを有する液晶表示装置におい
    て、前記第2液晶セルの液晶層のねじれ角が約0°であ
    り、第2液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層
    の厚みdとの積Δn・dが0.20μm〜0.3
    5μmとされ、前記第2駆動手段により前記第2液晶セ
    ルの液晶のしきい値電圧よりも高い電圧が前記第2液晶
    セルの透明電極間に印加されることを特徴とする液晶表
    示装置。
  2. 【請求項2】 前記第1液晶セルの液晶層のねじれ角が
    70°〜130°であることを特徴とする請求項1に記
    載の液晶表示装置。
JP24213799A 1999-08-27 1999-08-27 液晶表示装置 Withdrawn JP2001066626A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24213799A JP2001066626A (ja) 1999-08-27 1999-08-27 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24213799A JP2001066626A (ja) 1999-08-27 1999-08-27 液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001066626A true JP2001066626A (ja) 2001-03-16

Family

ID=17084872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24213799A Withdrawn JP2001066626A (ja) 1999-08-27 1999-08-27 液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001066626A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009104414A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 シャープ株式会社 表示装置
USRE43694E1 (en) 2000-04-28 2012-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece
US8884290B2 (en) 2007-05-02 2014-11-11 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor array panel, display device including the panel, and method for manufacturing the display device
JP2019028232A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 シチズン時計株式会社 光変調素子
US10539840B2 (en) 2017-07-12 2020-01-21 Stanley Electric Co., Ltd. Liquid crystal display
WO2023000761A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 惠州Tcl云创科技有限公司 一种具有提高对比度结构的 lcd 显示器及显示设备

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE43694E1 (en) 2000-04-28 2012-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece
USRE44830E1 (en) 2000-04-28 2014-04-08 Sharp Kabushiki Kaisha Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece
USRE46606E1 (en) 2000-04-28 2017-11-14 Sharp Kabushiki Kaisha Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece
US8884290B2 (en) 2007-05-02 2014-11-11 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor array panel, display device including the panel, and method for manufacturing the display device
WO2009104414A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 シャープ株式会社 表示装置
US10539840B2 (en) 2017-07-12 2020-01-21 Stanley Electric Co., Ltd. Liquid crystal display
JP2019028232A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 シチズン時計株式会社 光変調素子
WO2023000761A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 惠州Tcl云创科技有限公司 一种具有提高对比度结构的 lcd 显示器及显示设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7843541B2 (en) Transflective liquid crystal device and electronic equipment having first and second electrodes each with first and second branch electrodes
US6707519B1 (en) Three state transflective liquid crystal display
US7075605B2 (en) HAN-mode liquid crystal display having a phase delay value (dΔn) of 0.36-0.40 μm
JPH11242226A (ja) 液晶表示装置
WO2005006068A1 (ja) 表示装置
JPH02124532A (ja) 液晶表示装置
JP2000066195A (ja) 反射型液晶表示素子
JP2001066626A (ja) 液晶表示装置
KR20010066252A (ko) 위상차 필름을 포함하는 반사형 액정표시장치와반사투과형 액정표시장치
KR100813472B1 (ko) 반사-투과형 액정 표시 장치
JP2005157373A (ja) 液晶表示パネル及びこれを有する液晶表示装置。
JP2002169155A (ja) 液晶表示素子
JP4248062B2 (ja) 液晶表示パネル
JP3022477B2 (ja) 反射型液晶表示装置
US20050140902A1 (en) In plane switching liquid crystal display with transflector
JP2002372710A (ja) 液晶表示装置
JP3405340B2 (ja) 液晶表示素子
KR100446375B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드를 이용한 반투과형 액정표시장치
JP2002333624A (ja) 液晶表示装置
KR20060110928A (ko) 반투과형 액정표시소자
KR102224092B1 (ko) 반사투과형 액정표시장치
JP2001228479A (ja) カラ−液晶表示素子
KR100674231B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR101688593B1 (ko) 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치
JP4959972B2 (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061107