JP2606230B2 - 液晶カラー表示素子 - Google Patents

液晶カラー表示素子

Info

Publication number
JP2606230B2
JP2606230B2 JP62241706A JP24170687A JP2606230B2 JP 2606230 B2 JP2606230 B2 JP 2606230B2 JP 62241706 A JP62241706 A JP 62241706A JP 24170687 A JP24170687 A JP 24170687A JP 2606230 B2 JP2606230 B2 JP 2606230B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
pixel element
light
pixel
optical rotation
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62241706A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6482015A (en
Inventor
善郎 小池
泰史 大川
清治 田沼
秀史 吉田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP62241706A priority Critical patent/JP2606230B2/ja
Publication of JPS6482015A publication Critical patent/JPS6482015A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2606230B2 publication Critical patent/JP2606230B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、マトリクス状に配列された複数個の液晶素
子よりなる画素がそれぞれR,G,B三原色対応のカラー表
示用の画素要素を具備してなる液晶カラー表示素子にお
いて、 前記R,G,B各画素要素のツイスト角を一定とし、G画
素要素においてはその配向方向を前記偏光子と検光子の
偏光軸に一致させ、R画素要素においてはその配向方向
をG画素要素における配向方向よりも光の旋光方向に前
進させ、B画素要素においては配向方向をG画素要素に
おける配向方向よりも光の旋光方向と逆方向に後退させ
たことを特徴とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶カラー表示素子に係り、特に液晶表示パ
ネルにおける透過光量の波長依存性を解消してカラー表
示の色純度を向上させた液晶カラー表示素子に関する。
〔従来の技術〕
対向配置された一対の電極間に液晶層を有し、偏光子
を通して透過光のオン−オフ制御を行う液晶表示素子に
おいては、透過光量はΔnd/λに密接に依存している。
上式のΔnは液晶の屈折率異方性を示す値、dは液晶層
の厚さ、λは光の波長である。
液晶は屈折率異方性を有するので、入射した光は液晶
層を通過する間に偏光面が回転する。液晶表示素子にお
いてはΔnは液晶材料が定まれば一定であり、液晶層の
厚さdは通常一様に形成されるので前記偏光面の回転角
は入射光の波長λによって異なることとなる。従って入
射側および出射側に各一個の偏光子(出射側の偏光子は
検光子とも呼ばれる)が配置されている通常の液晶表示
素子では、出射光の偏光面の向きと、検光子の偏光軸の
方向となす角は波長によって異なり、両者の向きが全波
長帯域にわたって一致することはない。
そのため、Δnd=0.5に設定した液晶表示素子の光の
透過率は、第3図に見られるようにR,G,B各光の波長に
よって変化する。この液晶表示素子の場合は光が液晶層
のΔnd=0.5位置から出射されるので、光出射時におい
てG光の光量のみはピーク値になっているが、R光とB
光の光量はそれぞれピーク値になっていない。これは波
長が大きくなるにつれて液晶層を通過するときの旋光度
が小さくなることによるもので、透過光量が光の波長λ
に密接に依存している所以である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
かかる問題があるため、従来の液晶表示素子では透過
光量の入射波長依存性が生じることを防止できなかっ
た。
このため、従来の液晶カラー表示素子は、液晶表示パ
ネルに色づきを生じるという問題点がある。特にこの色
づきは、TN(Twisted Nematic)型の狭ギャップの液晶
(Δnd≒0.5)とカラーフィルタを併用した液晶カラー
表示素子においては、色純度を低下させるので大きな問
題となっていた。
本発明は、液晶カラー表示素子における透過光量の波
長依存性を解消し、カラー表示の色純度を向上させるこ
とを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による液晶カラー表示素子は、第1図に示すよ
うに、R,G,B各画素要素のツイスト角を一定とし、旋光
度がR画素要素より大きく,B画素要素より小さいG画素
要素においてはその配向方向を前記偏光子と検光子の偏
光軸に一致させ、旋光度が前記G画素要素より小さいR
画素要素においてはその配向方向をG画素要素における
配向方向よりも光の旋光方向に前進させ、旋光度が前記
G画素要素より大きいB画素要素においてはその配向方
向をG画素要素における配向方向よりも光の旋光方向と
逆方向に後退させた素子構成になっている。
〔作用〕
液状表示パネルにおける透過光量の波長依存性は、前
述したようにΔnd/λに関係する。しかし液晶表示素子
は設計が定まれば使用する液晶材料と液晶層の厚さは一
定であるため、Δndは一定となり、しかもこれは通常波
長依存性は少ない。従って透過光量に対しては1/λが大
きく影響する。以下、簡単のためTN液晶について説明す
る。
TN液晶における透過率とΔndの関係を示す第3図にお
いて、Δnd≒0.5の第1ピーク付近では入射光波長によ
り透過光量に差があるため、何らかの色づきが起こる。
これはB,G,Rと入射光の波長が増すにつれ、液晶層を通
過する際の旋光性が弱まって旋光度が小さくなることを
意味する。
このように波長によって旋光度に差が生じることか
ら、検光子の偏光軸の向きと出射光の偏光面の向きが一
致するとは限らず、光を有効に取り出すことができな
い。そのため、透過光量が一様にはならないので色づき
が発生する。
本発明は、入射側の配向膜と出射側の配向膜の配向状
態を制御することによって、R,G,B全ての出射光の偏光
面の向きが検光子の偏光軸の向きと一致するようにした
ことを特徴とするものである。
即ち本願は、旋光度がR画素要素より大きく,B画素要
素より小さいG画素要素においてはその配向方向を偏光
子と検光子の偏光軸に一致させておくことで液晶層から
出射するG光の光量が最大となるようにし、R画素要素
においてはその配向方向をG画素要素における配向方向
よりも光の旋光方向に前進させておくことで液晶層から
出射するR光の光量が最大となるようにし、B画素要素
においてはその配向方向をG画素要素における配向方向
よりも光の旋光方向と逆方向に後退させておくことで液
晶層から出射するB光の光量が最大となるようにしてい
るのである。
以上の説明から明らかなように、本発明による液晶カ
ラー表示素子は、B,G,Rと入射光の波長が増すにつれて
液晶層を通過する際の旋光度が小さくなる現象を、R,G,
Bの順にその配向方向を光の旋光方向に前進させておく
(実際は旋光性減衰度がG画素要素より大きいR画素要
素においては配向方向をG画素要素の配向方向より前進
させ、旋光性減衰度がG画素要素より小さいB画素要素
においては配向方向をG画素要素より後退させる方法を
とっている)ことによって解消させたことを特徴とする
ものである。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明に係る液晶カラー表示素子の実施例を
要旨を示す図である。なお、この実施例はΔnd≒0.5と
なる如くTN型の液晶を用いて作成した。第2図にその構
造を1画素分について示す。
本実施例の構造は、第2図に示すように、対向配置さ
れた入射側および出射側の基板1,1′の間にTN型の液晶
層2を配置し、各基板1および1′の内面にそれぞれ配
向膜3,3′を、そして外面にはそれぞれ偏光子4,検光子
4′を形成してある。
上記配向膜3,3′は、何れも1個の画素Pを構成する
3個の画素要素5R,5G,5Bに対応して、配向膜成分3R,3G,
3Bおよび3R′,3G′,3B′から構成されている。これらは
それぞれ三原色のR,G,Bに対応するものである。なお、
1個の画素Pが3個の画素要素5R,5G,5Bをもって構成さ
れ、各基板1,1′上の少なくとも一方にカラーフィルタ
7を具備することは通常の液晶カラー表示素子と変わる
ところはない。なお、同図の7R,7G,7BはそれぞれR,G,B
に対するフィルタである。
本発明の実施例においては、第1図に示すように、各
画素要素5R,5G,5B共に液晶ツイスト角φ12を同
一(本実施例では90゜とした)とし、液晶層2を通過す
るときの旋光度がR画素要素5Rより大きく,B画素要素5B
より小さいG画素要素5Gにおいてはその配向方向を前記
偏光子4と検光子4′の偏光軸に一致させ、旋光度が前
記G画素要素5Gより小さいR画素要素5Rにおいてはその
配向方向をG画素要素5Gにおける配向方向よりも光の旋
光方向(図示の例では時計方向)に前進させ、旋光度が
前記G画素要素5Gより大きいB画素要素5Bにおいてはそ
の配向方向をG画素要素5Gにおける配向方向よりも光の
旋光方向と逆方向に後退させた構造としている。
このように構成したことにより、液晶層2に入射時の
偏光面の向きは、画素要素5R,5G,5Bごとに異なることと
なる。即ち、画素要素5Rでは画素要素5Gよりも光の旋光
方向に前進し、画素要素5Bでは画素要素5Gよりも光の旋
光方向と逆方向に後退している。このため、旋光度がG
光より小さいR光はG光よりも光の旋光方向に前進した
位置から回転を開始し、旋光度がG光より大きいB光は
G光よりもさらに後退した位置から回転を開始するの
で、液晶層から出射するときには偏光面の向きがR,G,B
ともに同一となる。
なお、本実施例では液晶ツイスト角φ12を全
て同一にしてあるので、液晶ツイスト角が異なることに
よる回転角に対する影響はない。
このようにして作成した液晶カラー表示素子は、従来
のTN型素子よりも白色性に優れている上、カラー表示の
色純度が改善されている。
また、本発明はTN型液晶のみならず、STN型やSBE型の
液晶に用いる場合にも適用でき、これらの素子において
も、カラーフィルタを併用して良好なカラーディスプレ
イが実現される。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、透過光量の波長依
存性を解消することができるので、TN,STN,SBE等の液晶
を用いて、色純度の良好な液晶カラー表示素子が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成説明図、 第2図は本発明の一実施例の構造説明図、 第3図は液晶表示素子における透過率の波長依存性を示
す図である。 図において、1,1′は基板、2は液晶層、3,3′は配向
膜、3R,3G,3Bおよび3R′,3G′,3B′は入射側および出射
側の配向膜成分、4は偏光子、4′は検光子、5R,5G,5B
は画素要素、7はカラーフィルタ、Pは画素、φはツイ
スト角、をそれぞれ示す。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 秀史 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−211425(JP,A) 特開 昭61−137129(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マトリクス状に配列された液晶素子よりな
    る画素がそれぞれR,G,B三原色対応のカラー表示用の画
    素要素を具備し、光の入射側に設けられた偏光子と光の
    出射側に設けられた検光子を介して液晶層を通過する光
    を制御する液晶カラー表示素子において、 前記R,G,B各画素要素の液晶ツイスト角を一定とし、 旋光度がR画素要素より大きく,B画素要素より小さいG
    画素要素においてはその配向方向を前記偏光子と検光子
    の偏光軸に一致させ、 旋光度が前記G画素要素より小さいR画素要素において
    はその配向方向をG画素要素における配向方向よりも光
    の旋光方向に前進させ、 旋光度が前記G画素要素より大きいB画素要素において
    はその配向方向をG画素要素における配向方向よりも光
    の旋光方向と逆方向に後退させた構造である ことを特徴とする液晶カラー表示素子。
JP62241706A 1987-09-25 1987-09-25 液晶カラー表示素子 Expired - Lifetime JP2606230B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62241706A JP2606230B2 (ja) 1987-09-25 1987-09-25 液晶カラー表示素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62241706A JP2606230B2 (ja) 1987-09-25 1987-09-25 液晶カラー表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6482015A JPS6482015A (en) 1989-03-28
JP2606230B2 true JP2606230B2 (ja) 1997-04-30

Family

ID=17078318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62241706A Expired - Lifetime JP2606230B2 (ja) 1987-09-25 1987-09-25 液晶カラー表示素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2606230B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181401B1 (en) * 1998-08-07 2001-01-30 Honeywell International Inc. Liquid crystal display with reduced off state luminance
EP1331513A4 (en) 2000-10-17 2008-04-02 Toshiba Matsushita Display Tec Liquid crystal display and its preparation method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60211425A (ja) * 1984-04-05 1985-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JPS61137129A (ja) * 1984-12-07 1986-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 立体表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6482015A (en) 1989-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5119220A (en) Liquid crystal display device with a phase plate for shadow compensation
JPH09101515A (ja) 液晶表示装置
JPH0743707A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2828073B2 (ja) アクティブマトリクス液晶表示装置
JP2606230B2 (ja) 液晶カラー表示素子
JP2002122866A (ja) カラー液晶表示パネル、反射型カラー液晶表示パネル及び半透過型カラー液晶表示パネル
JP3289390B2 (ja) カラー液晶表示装置
JPS60162227A (ja) ネジレネマチツク液晶表示装置
JP2606231B2 (ja) 液晶カラー表示素子
KR100720919B1 (ko) 액정표시장치용 광학필름
JPH0465369B2 (ja)
JP3289370B2 (ja) カラー液晶表示装置
JP3289392B2 (ja) カラー液晶表示装置
JPH086009A (ja) カラー液晶表示素子
JPH10301080A (ja) 液晶表示装置
JP3289368B2 (ja) カラー液晶表示装置
JPH095702A (ja) カラー液晶表示装置
JPS6381322A (ja) 液晶表示装置
JPH06308480A (ja) カラー液晶表示装置
JP3361154B2 (ja) カラー液晶表示パネル
JPH08262434A (ja) カラー液晶表示装置
JP2982748B2 (ja) 液晶表示装置
JPH08262399A (ja) カラー液晶表示装置
JPH0933916A (ja) 反射型カラー液晶表示素子
JPH0973105A (ja) カラー液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080213

Year of fee payment: 11