JP2790814B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JP2790814B2 JP2790814B2 JP63170536A JP17053688A JP2790814B2 JP 2790814 B2 JP2790814 B2 JP 2790814B2 JP 63170536 A JP63170536 A JP 63170536A JP 17053688 A JP17053688 A JP 17053688A JP 2790814 B2 JP2790814 B2 JP 2790814B2
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- optical axis
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—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
- G02F1/01—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
- G02F1/13—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
- 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
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133636—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with twisted orientation, e.g. comprising helically oriented LC-molecules or a plurality of twisted birefringent sublayers
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 表示用STN（Super Twisted Nematic）液晶層と光学
補償層とを重ねて二層構造とし、表示用STN液晶層の複
屈折で生じた着色を光学補償層で補償するようにした液
晶表示装置に関し、 光学補償層を低コストに構成することを目的とし、 光学補償層を光透過率の高い樹脂で構成し、その製造
に際し、樹脂板の上下２つの面の光学軸の変化方向が逆
方向になるように外部から応力を加え、応力複屈折率に
より光学軸をツィストさせる。
補償層とを重ねて二層構造とし、表示用STN液晶層の複
屈折で生じた着色を光学補償層で補償するようにした液
晶表示装置に関し、 光学補償層を低コストに構成することを目的とし、 光学補償層を光透過率の高い樹脂で構成し、その製造
に際し、樹脂板の上下２つの面の光学軸の変化方向が逆
方向になるように外部から応力を加え、応力複屈折率に
より光学軸をツィストさせる。
本発明は、表示用STN液晶層と光学補償層とを重ねて
二層構造とし、表示用STN液晶層の複屈折で生じた着色
を光学補償層で補償するようにした液晶表示装置に関す
る。
二層構造とし、表示用STN液晶層の複屈折で生じた着色
を光学補償層で補償するようにした液晶表示装置に関す
る。
近年、単純マトリクス方式の白黒表示液晶パネルの開
発が盛んで行われており、特に、大容量表示可能なSTN
モードの液晶表示装置の実現が要求されている。この場
合、一般に、表示用STN液晶セルでは複屈折によって着
色を呈し、無彩色化のためにはこの着色を補償する安価
で良質な光学補償板が必要である。
発が盛んで行われており、特に、大容量表示可能なSTN
モードの液晶表示装置の実現が要求されている。この場
合、一般に、表示用STN液晶セルでは複屈折によって着
色を呈し、無彩色化のためにはこの着色を補償する安価
で良質な光学補償板が必要である。
上記光学補償層を設けられた液晶表示装置として、従
来、例えば、特開昭57−96315号公報（特願昭55−17440
6号）記載の「二層型液晶表示装置」等が提案されてい
る。このような光学補償板を用いた液晶表示装置は、第
６図に示す如く、偏光子１及び表示用液晶セル２（一般
に複屈折性を有する）を透過した光線が旋光分散現象の
ために楕円偏光となって着色を呈するいわゆる色付き現
象を軽減するために、表示用液晶セル２の液晶分子ツィ
スト方向と逆のツィスト方向をもつ補償用液晶セル３を
新たに設け、表示用液晶セルで生じた楕円偏光を元の直
線偏光に戻し、検光子４にて阻止して黒表示とする。こ
の場合、液晶セル2,3は液晶分子ツィスト方向が逆であ
る以外は殆ど同一条件のものに作られており、液晶セル
２での旋光分散現象を液晶セル３で補償する。
来、例えば、特開昭57−96315号公報（特願昭55−17440
6号）記載の「二層型液晶表示装置」等が提案されてい
る。このような光学補償板を用いた液晶表示装置は、第
６図に示す如く、偏光子１及び表示用液晶セル２（一般
に複屈折性を有する）を透過した光線が旋光分散現象の
ために楕円偏光となって着色を呈するいわゆる色付き現
象を軽減するために、表示用液晶セル２の液晶分子ツィ
スト方向と逆のツィスト方向をもつ補償用液晶セル３を
新たに設け、表示用液晶セルで生じた楕円偏光を元の直
線偏光に戻し、検光子４にて阻止して黒表示とする。こ
の場合、液晶セル2,3は液晶分子ツィスト方向が逆であ
る以外は殆ど同一条件のものに作られており、液晶セル
２での旋光分散現象を液晶セル３で補償する。
光学補償板としての液晶セル３は良好な特性を有して
いるが、製造に多くの時間及び労力を必要とし、製造コ
ストが高くなり、大量生産に不向きである問題点があっ
た。
いるが、製造に多くの時間及び労力を必要とし、製造コ
ストが高くなり、大量生産に不向きである問題点があっ
た。
本発明は、光学補償層を低コストに構成できる液晶表
示装置を提供することを目的とする。
示装置を提供することを目的とする。
第１図は本発明の原理図を示す。同図（Ａ）はその構
成図、同図（Ｂ）は製造方法を示す図である。同図
（Ａ）中、10は表示用液晶層、11は光学補償層で光透過
率の高い樹脂で構成されている。121は偏光子,122は検
光子である。
成図、同図（Ｂ）は製造方法を示す図である。同図
（Ａ）中、10は表示用液晶層、11は光学補償層で光透過
率の高い樹脂で構成されている。121は偏光子,122は検
光子である。
その製造に際し、同図（Ｂ）に示す如く、樹脂板20の
上下２つの面の光学軸21,22の変化方向が逆方向になる
ように外部から応力を加え、応力複屈折硬化により光学
軸をツィストする。
上下２つの面の光学軸21,22の変化方向が逆方向になる
ように外部から応力を加え、応力複屈折硬化により光学
軸をツィストする。
本発明装置は、光学補償層11を樹脂で構成したので、
光学補償層に液晶セルを用いた従来例に比して低コスト
である。又、その製造に際しては、単に樹脂板20に外部
応力を加えるだけであるので、従来例に比して短時間で
低コストに製造でき、生産性の改善に役立つ。
光学補償層に液晶セルを用いた従来例に比して低コスト
である。又、その製造に際しては、単に樹脂板20に外部
応力を加えるだけであるので、従来例に比して短時間で
低コストに製造でき、生産性の改善に役立つ。
第２図は本発明装置の一実施例の構成図を示し、同図
中、第６図と同一構成部分には同一番号を付す。第２図
中、5a,5bは90゜ツィスト樹脂補償板で、夫々、一軸光
学異方性をもつ光透過率の高い樹脂（ポリスチレン，ポ
リ炭酸エステル等）で形成されており、後述のように、
その製造の際には不均一な応力を加えて応力複屈折効果
によりその光学軸を表示用液晶セル２のツィスト方向と
逆方向になるようにツィスト回転させてなる。即ち、第
２図に矢印で示す如く、表示用液晶セル２のツィスト方
向が左方向に180゜だとすると、樹脂補償板5a,5bのツィ
スト方向は右方向に90゜となる。
中、第６図と同一構成部分には同一番号を付す。第２図
中、5a,5bは90゜ツィスト樹脂補償板で、夫々、一軸光
学異方性をもつ光透過率の高い樹脂（ポリスチレン，ポ
リ炭酸エステル等）で形成されており、後述のように、
その製造の際には不均一な応力を加えて応力複屈折効果
によりその光学軸を表示用液晶セル２のツィスト方向と
逆方向になるようにツィスト回転させてなる。即ち、第
２図に矢印で示す如く、表示用液晶セル２のツィスト方
向が左方向に180゜だとすると、樹脂補償板5a,5bのツィ
スト方向は右方向に90゜となる。
この場合、表示用液晶セル２で生じた楕円偏光は樹脂
補償板5a,5bで元の直線偏光に戻され、つまり、液晶セ
ル２の複屈折で生じた着色を補償されて取出される。
補償板5a,5bで元の直線偏光に戻され、つまり、液晶セ
ル２の複屈折で生じた着色を補償されて取出される。
このように、本発明は、光学補償板として、液晶セル
２ではなく、樹脂補償板5a,5bで構成したため、光学補
償板として補償用液晶セルを用いた従来のものに比して
製造が容易で短時間で済み、安価に構成できる。
２ではなく、樹脂補償板5a,5bで構成したため、光学補
償板として補償用液晶セルを用いた従来のものに比して
製造が容易で短時間で済み、安価に構成できる。
次に、樹脂補償板5a,5bの製造方法について説明す
る。
る。
第３図において、５は応力複屈折効果（光弾性効果）
が大きく、一軸光学異方性をもつ光透過率の高い樹脂板
（ポリスチレン，ポリ炭酸エステル等）で（光学軸は
ｋ）、４つの稜51,52,53,54を夫々抑え部材61,62,63,64
で抑え、対角線関係にある２つの稜（51と53,52と54）
では同じ方向、隣りあう２つの稜（51と52,51と54,53と
54,53と52）では逆方向に夫々面断応力を加える。な
お、第３図は後述の光学軸変化をわかりやすく図示する
ため、板厚を大部誇張して描いてある。このようにする
と、樹脂５の内部には応力が生じ、第４図に示すように
平行四辺形に変形する。この場合、変形に必要な応力は
ポリスチレンでは常温で500Kg/cm2にもなることから、
余り大きな応力を用いないようにするために、射出成形
等を行なった直後の比較的高温の状態で変形させる。
が大きく、一軸光学異方性をもつ光透過率の高い樹脂板
（ポリスチレン，ポリ炭酸エステル等）で（光学軸は
ｋ）、４つの稜51,52,53,54を夫々抑え部材61,62,63,64
で抑え、対角線関係にある２つの稜（51と53,52と54）
では同じ方向、隣りあう２つの稜（51と52,51と54,53と
54,53と52）では逆方向に夫々面断応力を加える。な
お、第３図は後述の光学軸変化をわかりやすく図示する
ため、板厚を大部誇張して描いてある。このようにする
と、樹脂５の内部には応力が生じ、第４図に示すように
平行四辺形に変形する。この場合、変形に必要な応力は
ポリスチレンでは常温で500Kg/cm2にもなることから、
余り大きな応力を用いないようにするために、射出成形
等を行なった直後の比較的高温の状態で変形させる。
第３図に示す如く、変形の際に例えばＡ面ではその伸
張方向に内部応力が残り、この伸張方向に分子配向が生
じて光学軸ａがその方向に向く。これと同様にして、Ｂ
面でもその伸張方向（Ａ面の場合と逆方向）に内部応力
が残り、この伸張方向に分子配向が生じて光学軸ｂがと
の方向に向く。これは、応力複屈折効果によってなされ
る。このようにすると、Ａ面の光学軸ａとＢ面の光学軸
ｂとの中央に生じる光学軸ｓの向きは、光学軸ａの向き
と光学軸ｂの間に向き、結果として、面Ａから面Ｂにか
け光学軸が90゜ツィストしていることになる。
張方向に内部応力が残り、この伸張方向に分子配向が生
じて光学軸ａがその方向に向く。これと同様にして、Ｂ
面でもその伸張方向（Ａ面の場合と逆方向）に内部応力
が残り、この伸張方向に分子配向が生じて光学軸ｂがと
の方向に向く。これは、応力複屈折効果によってなされ
る。このようにすると、Ａ面の光学軸ａとＢ面の光学軸
ｂとの中央に生じる光学軸ｓの向きは、光学軸ａの向き
と光学軸ｂの間に向き、結果として、面Ａから面Ｂにか
け光学軸が90゜ツィストしていることになる。
このようにして光学軸が90゜ツィストしている樹脂を
２つの製造し、第２図に示す樹脂補償板5a,5bを構成す
る。
２つの製造し、第２図に示す樹脂補償板5a,5bを構成す
る。
一方、第５図は本発明の製造方法の他に実施例を説明
する図を示す。第５図において、７はある曲率を以て予
め曲げられた樹脂板で、光学軸ｌをもつ。樹脂板７を押
え板81,82で挟んで圧縮すると、樹脂７の上面で圧縮
力、下面で伸張力が作用し、これらの応力の和により、
上面の光学軸はm,nのように元の光学軸ｌに対する角度
変化が右方向になる一方、下面の光学軸は０のように元
の光学軸ｌに対する角度変化が左方向になる。これによ
り、樹脂板７の光学軸は90゜ツィストすることになる。
なお、これとは逆に、平坦な樹脂板を曲げても光学軸の
ツィストしたものを製造できる。
する図を示す。第５図において、７はある曲率を以て予
め曲げられた樹脂板で、光学軸ｌをもつ。樹脂板７を押
え板81,82で挟んで圧縮すると、樹脂７の上面で圧縮
力、下面で伸張力が作用し、これらの応力の和により、
上面の光学軸はm,nのように元の光学軸ｌに対する角度
変化が右方向になる一方、下面の光学軸は０のように元
の光学軸ｌに対する角度変化が左方向になる。これによ
り、樹脂板７の光学軸は90゜ツィストすることになる。
なお、これとは逆に、平坦な樹脂板を曲げても光学軸の
ツィストしたものを製造できる。
以上説明した如く本発明によれば、光学補償板に液晶
セルを用いた従来例に比して低コストに構成でき、生産
性の改善に役立つ。
セルを用いた従来例に比して低コストに構成でき、生産
性の改善に役立つ。
第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明装置の一実施例の構成図、 第３図は本発明方法において光学軸が変化する様子を説
明する図、 第４図は本発明方法の一実施例を示す図、 第５図は本発明方法の他の実施例を示す図、 第６図は従来装置の一例の構成図である。 図において、 1,121は偏光子、 ２は表示用液晶セル、 4,122は検光子、 5,7,20は樹脂板、 5a,5bは樹脂補償板、 61〜64は抑え部材、 81,82は押え板、 10は表示用液晶層、 11は光学補償層、 21,22,a,b,s,k,l〜ｏは光学軸を 示す。
明する図、 第４図は本発明方法の一実施例を示す図、 第５図は本発明方法の他の実施例を示す図、 第６図は従来装置の一例の構成図である。 図において、 1,121は偏光子、 ２は表示用液晶セル、 4,122は検光子、 5,7,20は樹脂板、 5a,5bは樹脂補償板、 61〜64は抑え部材、 81,82は押え板、 10は表示用液晶層、 11は光学補償層、 21,22,a,b,s,k,l〜ｏは光学軸を 示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−271415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/133 500 G02F 1/1335 G02B 5/30
Claims (3)
- 【請求項１】表示用液晶層と、該表示用液晶層の光学軸
ツィスト方向と逆方向の光学軸ツィスト方向をもつ光学
補償層とを重ねて二層構造として偏光子と検光子で挟
み、該表示用液晶層で生じた着色を該光学補償層で補償
する構成とした液晶表示装置において、 前記光学補償層は、上下２つの面の間の光学軸の変化方
向が、前記光学補償層内で連続してツィストされている
透明な樹脂板からなることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】表示用液晶層と、該表示用液晶層の光学軸
ツィスト方向と逆方向の光学軸ツィスト方向をもつ光学
補償層とを重ねて二層構造として偏光子と検光子で挟
み、該表示用液晶層で生じた着色を該光学補償層で補償
する構成とした液晶表示装置において、 前記光学補償層は、一軸光学異方性をもつ樹脂板の上下
２つの面の光学軸の変化方向が、外部から加えられた応
力により互いに逆方向とされ、応力複屈折効果により光
学軸ツィストされたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】表示用液晶層と、該表示用液晶層の光学軸
ツィスト方向と逆方向の光学軸ツィスト方向をもつ光学
補償層とを重ねて二層構造として偏光子と検光子で挟
み、該表示用液晶層で生じた着色を該光学補償層で補償
する構成とした液晶表示装置の該光学補償層を製造する
方法において、 一軸光学異方性をもち且つ光透過率の高い樹脂板の上下
２つの面の光学軸の変化方向が、互いに逆方向となるよ
うに外部から応力を加え、応力複屈折効果により光学軸
をツィストさせることを特徴とする液晶表示装置用光学
補償層の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170536A JP2790814B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170536A JP2790814B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220824A JPH0220824A (ja) | 1990-01-24 |
| JP2790814B2 true JP2790814B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=15906732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170536A Expired - Lifetime JP2790814B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790814B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2565563B2 (ja) * | 1989-03-18 | 1996-12-18 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置の製法および液晶表示装置用位相板の製法 |
| JPH08278500A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-10-22 | Seiko Instr Inc | 液晶表示パネル |
| DE69900631T2 (de) * | 1998-06-25 | 2002-08-08 | Citizen Watch Co Ltd | Reflektierende flüssigkristallanzeige |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5796315A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Sharp Corp | Double-layer type liquid crystal display device |
| JPS63271415A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63170536A patent/JP2790814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220824A (ja) | 1990-01-24 |
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