JP2884391B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Classifications
-
- 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
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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
- G02F1/133528—Polarisers
-
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- G02F1/133533—Colour selective polarisers
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スーパー・ツイステッ
ド・ネマチック(ＳＴＮ）を使用した高輝度表示装置に
関する。
ド・ネマチック(ＳＴＮ）を使用した高輝度表示装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】受動マトリックス液晶表示器（ＬＣＤ）
は、表示素子がそれらに供給される実効値電圧に応答す
る普及した表示器である。受動マトリックスＬＣＤは、
液晶材料層の対向する側に配置された 重畳する行電極
及び列電極を含む。行及列電極が重畳する位置に、表示
素子が形成される。各表示素子に関係する液晶層の部分
は、表示素子に供給される実効値電圧の変化に応答する
電気光学材料であり、それを通過する光の量に対応させ
て変化させる。この様な表示器で最も広く使用されてい
る液晶デバイスがＳＴＮ型である。
は、表示素子がそれらに供給される実効値電圧に応答す
る普及した表示器である。受動マトリックスＬＣＤは、
液晶材料層の対向する側に配置された 重畳する行電極
及び列電極を含む。行及列電極が重畳する位置に、表示
素子が形成される。各表示素子に関係する液晶層の部分
は、表示素子に供給される実効値電圧の変化に応答する
電気光学材料であり、それを通過する光の量に対応させ
て変化させる。この様な表示器で最も広く使用されてい
る液晶デバイスがＳＴＮ型である。
【０００３】行電極は異なる時点に行を選択するアドレ
ス信号を受け取り、列電極は表示される情報パターンを
表すデータ信号を受け取る。液晶材料内の分子の方向
は、表示素子を形成する重畳する行及び列電極を介して
液晶材料に印加される電界に応答して変化するので、Ｓ
ＴＮセルの反対側に配置される偏光子及検光子は、表示
素子を伝播する光の輝度に影響を与える。表示装置は、
重畳する行及び列電極間の電位を変化させて、液晶材料
に電界を与える電気回路を有する。
ス信号を受け取り、列電極は表示される情報パターンを
表すデータ信号を受け取る。液晶材料内の分子の方向
は、表示素子を形成する重畳する行及び列電極を介して
液晶材料に印加される電界に応答して変化するので、Ｓ
ＴＮセルの反対側に配置される偏光子及検光子は、表示
素子を伝播する光の輝度に影響を与える。表示装置は、
重畳する行及び列電極間の電位を変化させて、液晶材料
に電界を与える電気回路を有する。
【０００４】マトリックス形式に多くの情報内容を表示
する従来の低コストのフラット・パネル表示器は、殆ど
がＳＴＮ型ＬＣＤを使用している。この様な表示器は、
１９９３年にワシントンのシアトルで開催されＳＩＤ国
際シンポジウムに提出された「ＳＴＮ型ＬＣＤ」（シェ
ファー及びニーリング)に要約されたような決められた
ガイドラインにより設計されている。しかし、ガイドラ
インに従うと、十分な輝度及び適切なコントラストを有
する高コントラスト表示器を設計することが困難なこと
がしばしばある。従来の低コストのフラット・パネルＳ
ＴＮ型ＬＣＤ表示器では、コントラスト、パネルの均一
性及び製造コスト間を最良に調整するために、スーパー
・ツイスト角、即ち２２０°〜２４０°の層ツイスト角
を有する液晶セルを使用している。通常、偏光子及び検
光子の両方は、濃度タイプである。
する従来の低コストのフラット・パネル表示器は、殆ど
がＳＴＮ型ＬＣＤを使用している。この様な表示器は、
１９９３年にワシントンのシアトルで開催されＳＩＤ国
際シンポジウムに提出された「ＳＴＮ型ＬＣＤ」（シェ
ファー及びニーリング)に要約されたような決められた
ガイドラインにより設計されている。しかし、ガイドラ
インに従うと、十分な輝度及び適切なコントラストを有
する高コントラスト表示器を設計することが困難なこと
がしばしばある。従来の低コストのフラット・パネルＳ
ＴＮ型ＬＣＤ表示器では、コントラスト、パネルの均一
性及び製造コスト間を最良に調整するために、スーパー
・ツイスト角、即ち２２０°〜２４０°の層ツイスト角
を有する液晶セルを使用している。通常、偏光子及び検
光子の両方は、濃度タイプである。
【０００５】しかし、液晶セルの残留複屈折により、こ
の様な表示では、表示素子は色がついて見える。白黒表
示を行うためのフィルム補償又は二重セル補償は、低コ
ストで表示器を得ることが目的である場合には、実際的
ではない。
の様な表示では、表示素子は色がついて見える。白黒表
示を行うためのフィルム補償又は二重セル補償は、低コ
ストで表示器を得ることが目的である場合には、実際的
ではない。
【０００６】この様な表示器は、黄緑色の背景に青色の
像、ピンク色の背景に青紫色の像及び薄い灰色がかった
緑色（灰緑色）の背景に濃い青色の像の３種類の表示着
色のいずれかになる。最も嫌がれるのは、黄緑色の背景
に青色の像の表示である。ピンク色の背景に濃い青紫色
の像も、あまり歓迎されない。
像、ピンク色の背景に青紫色の像及び薄い灰色がかった
緑色（灰緑色）の背景に濃い青色の像の３種類の表示着
色のいずれかになる。最も嫌がれるのは、黄緑色の背景
に青色の像の表示である。ピンク色の背景に濃い青紫色
の像も、あまり歓迎されない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】残った薄い灰緑色の背
景に濃い青色の像は、最も多くの人にとって受け入れ易
い色の組み合わせである。しかし、この様なＬＣＤの灰
緑色の背景は、かなり暗い。その結果、その色の組み合
わせを使用した反射型表示器は、少しは適切になり、こ
の色の組み合わせを使用した透過／反射型表示器は、薄
暗い所又は他の周囲光の少ない所で効果的に使用するに
は、少し暗すぎる。（透過／反射型表示は、表示器内に
収容された背面光源若しくは照明光源（透過モードの場
合）若しくは又は周囲光（反射モードの場合）のどちら
の光でも観察できる。）観察角度を改善したり、反射光
を更に大きな観察円錐に拡散使用しようとすると、灰緑
色の背景の暗さの問題が更に悪化する。その色の組み合
わせを得るために使用する透過／反射型表示器の使用者
は、その表示器に設けた背面光源を頻繁に使用する傾向
がある。これは、その様な表示器を備えたポータブル型
の装置では深刻な電池の寿命の問題が生じる。更に、薄
い灰緑色の背景に濃い青色を示す表示は、約５５°の様
な高温度ではコントラストが悪くなる傾向がある。使用
中には、この様な温度に達し得る。
景に濃い青色の像は、最も多くの人にとって受け入れ易
い色の組み合わせである。しかし、この様なＬＣＤの灰
緑色の背景は、かなり暗い。その結果、その色の組み合
わせを使用した反射型表示器は、少しは適切になり、こ
の色の組み合わせを使用した透過／反射型表示器は、薄
暗い所又は他の周囲光の少ない所で効果的に使用するに
は、少し暗すぎる。（透過／反射型表示は、表示器内に
収容された背面光源若しくは照明光源（透過モードの場
合）若しくは又は周囲光（反射モードの場合）のどちら
の光でも観察できる。）観察角度を改善したり、反射光
を更に大きな観察円錐に拡散使用しようとすると、灰緑
色の背景の暗さの問題が更に悪化する。その色の組み合
わせを得るために使用する透過／反射型表示器の使用者
は、その表示器に設けた背面光源を頻繁に使用する傾向
がある。これは、その様な表示器を備えたポータブル型
の装置では深刻な電池の寿命の問題が生じる。更に、薄
い灰緑色の背景に濃い青色を示す表示は、約５５°の様
な高温度ではコントラストが悪くなる傾向がある。使用
中には、この様な温度に達し得る。
【０００８】したがって、本発明の目的は、暗がり又は
他の周囲光の不足した所でも観察し易い液晶表示装置の
提供にある。本発明の他の目的は、オフ状態即ち背景が
見易い液晶表示装置の提供にある。
他の周囲光の不足した所でも観察し易い液晶表示装置の
提供にある。本発明の他の目的は、オフ状態即ち背景が
見易い液晶表示装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明による液
晶表示器は、互いに約１１０°〜約１３０°、好適には
１２０°だけ角度を成して配置された第１及び第２透過
軸を夫々有する第１及び第２偏向フィルタを有する。第
１透過軸は紫色光の透過軸である。ＳＴＮ液晶セルは、
フィルタ間に配置され、液晶材料合成物を収容する第１
及び第２電極構体を有し、各電極構体は対向する両内面
の液晶合成物の面接触ディレクタの配向方向が互いに約
１１０°〜約１３０°、好適には１１０°であるように
配向層が処理された内面を有する。配向方向の一方は、
第２透過軸に対して約３５°〜約４５°、好適には約４
０°の角度を成して配置される。
晶表示器は、互いに約１１０°〜約１３０°、好適には
１２０°だけ角度を成して配置された第１及び第２透過
軸を夫々有する第１及び第２偏向フィルタを有する。第
１透過軸は紫色光の透過軸である。ＳＴＮ液晶セルは、
フィルタ間に配置され、液晶材料合成物を収容する第１
及び第２電極構体を有し、各電極構体は対向する両内面
の液晶合成物の面接触ディレクタの配向方向が互いに約
１１０°〜約１３０°、好適には１１０°であるように
配向層が処理された内面を有する。配向方向の一方は、
第２透過軸に対して約３５°〜約４５°、好適には約４
０°の角度を成して配置される。
【００１０】本発明による表示装置は、特定の電極を弛
緩状態、非選択状態及び選択状態にするのに有効な弛
緩、非選択及び選択電位を特定の表示素子に供給する電
気駆動回路も含む。この様な表示装置をセルの正面から
人間の目で、白色光内で観察したとき、重畳された電極
で形成される表示セルは、表示器の視軸に対して約４５
°の角度を成す円錐の範囲で光が表示器に入射した場合
に、弛緩状態では金色、非選択状態で緑色がかった金
色、選択状態で濃い紫色がかった青色に見える。
緩状態、非選択状態及び選択状態にするのに有効な弛
緩、非選択及び選択電位を特定の表示素子に供給する電
気駆動回路も含む。この様な表示装置をセルの正面から
人間の目で、白色光内で観察したとき、重畳された電極
で形成される表示セルは、表示器の視軸に対して約４５
°の角度を成す円錐の範囲で光が表示器に入射した場合
に、弛緩状態では金色、非選択状態で緑色がかった金
色、選択状態で濃い紫色がかった青色に見える。
【００１１】本発明による表示装置は、薄い灰色がかっ
た緑色の背景に濃い青色の表示よりも、暗い所又は他の
周囲光の足りない所で容易に見ることができる輝度が増
加された背景即ち非選択状態を有する。その結果、透過
／反射表示器での背面光の必要性は大幅に減少する。本
発明による表示装置は、背景の増加した輝度の他に、従
来の色選択できる表示装置に比較して、表示コントラス
トを良好にし、読み取りを容易にする色相の優れた色の
組み合わせを得ることができる。更に、本発明の表示で
は、黄緑色背景に青色の表示の様な従来の表示器よりも
美観に優る色の組み合わせが得られる。この様な表示
は、使用者の目の焦点合わせをし易くする質感のある透
過反射板を使用している。
た緑色の背景に濃い青色の表示よりも、暗い所又は他の
周囲光の足りない所で容易に見ることができる輝度が増
加された背景即ち非選択状態を有する。その結果、透過
／反射表示器での背面光の必要性は大幅に減少する。本
発明による表示装置は、背景の増加した輝度の他に、従
来の色選択できる表示装置に比較して、表示コントラス
トを良好にし、読み取りを容易にする色相の優れた色の
組み合わせを得ることができる。更に、本発明の表示で
は、黄緑色背景に青色の表示の様な従来の表示器よりも
美観に優る色の組み合わせが得られる。この様な表示
は、使用者の目の焦点合わせをし易くする質感のある透
過反射板を使用している。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明による液晶表示装置１０の分
解斜視図を示す。液晶表示装置１０は、表示器１２内の
構成要素に電気信号を供給するように動作する電気駆動
回路１３、及びこの駆動回路を表示器１２内の構成要素
に接続する接続線１３Ａ及び１３Ｂを含む。
解斜視図を示す。液晶表示装置１０は、表示器１２内の
構成要素に電気信号を供給するように動作する電気駆動
回路１３、及びこの駆動回路を表示器１２内の構成要素
に接続する接続線１３Ａ及び１３Ｂを含む。
【００１３】表示器１２は、視軸１６に略沿って見る人
間の目により観察される。表示器１２は、太陽又は電気
光の様な表示器１２の外部の光源から供給される周囲光
１８及び表示器１２の内部の光源即ち背面光により生成
される内部生成光のいずれか一方又は両方で照明され
る。光源２２は、電力源により駆動される１つ又は複数
の蛍光灯又は他の（粉状エレクトロルミネッセントの様
な）ランプ２３を含む。
間の目により観察される。表示器１２は、太陽又は電気
光の様な表示器１２の外部の光源から供給される周囲光
１８及び表示器１２の内部の光源即ち背面光により生成
される内部生成光のいずれか一方又は両方で照明され
る。光源２２は、電力源により駆動される１つ又は複数
の蛍光灯又は他の（粉状エレクトロルミネッセントの様
な）ランプ２３を含む。
【００１４】第１偏向フィルタ即ち色選択直線偏光子２
４は、視軸１６に沿って配置され、第１透過軸２６に沿
って直線偏光された中性（ニュートラル）色を通過さ
せ、軸２６に直角な他の軸２７に沿って偏向された紫色
光を通過させる（即ち、赤色光及び青色光の組み合わせ
を通過させるが、緑色光は遮断する。）偏光子２４は、
好適にはポラテチノ社により販売された部品番号Ｖ２−
１８２４５Ｔの偏光子である。
４は、視軸１６に沿って配置され、第１透過軸２６に沿
って直線偏光された中性（ニュートラル）色を通過さ
せ、軸２６に直角な他の軸２７に沿って偏向された紫色
光を通過させる（即ち、赤色光及び青色光の組み合わせ
を通過させるが、緑色光は遮断する。）偏光子２４は、
好適にはポラテチノ社により販売された部品番号Ｖ２−
１８２４５Ｔの偏光子である。
【００１５】通常の動作では、表示器１２は好適には水
平である基準面２８及び上方向２９に対し方向付けられ
ている。表示器１２の正面から視軸１６に沿って又は略
沿って観察したとき、第１透過軸２６は基準面２８に対
して極角度Ａを成す。極角度は、図１に示すように正面
から表示器１２を見て測定され、反時計回り方向が正方
向になる。
平である基準面２８及び上方向２９に対し方向付けられ
ている。表示器１２の正面から視軸１６に沿って又は略
沿って観察したとき、第１透過軸２６は基準面２８に対
して極角度Ａを成す。極角度は、図１に示すように正面
から表示器１２を見て測定され、反時計回り方向が正方
向になる。
【００１６】液晶合成物を収容する前後に離間された第
１及び第２電極構体３２及び３４により一部が形成され
るＳＴＮ型液晶セル３０は、視軸１６に沿って配置され
る。前側電極構体３２の内面３２Ｓは、液晶合成物３６
の面接触ディレクタの配向方向が方向３８を向くように
処理され、基準面２８に対して極角度Ｂを成す配向層
（図示せず）が形成される。後側電極構体３４の内側面
３４Ｓは、液晶合成物３６の面接触ディレクタの配向方
向が方向４０を向くように処理され、基準面２８に対し
て極角度Ｃを成す配向層（図示せず）が形成される。セ
ル３０は、テクトロニクス社により販売されるＴＨＭ型
に含まれるＳＴＮ液晶セルである。この製品に用いられ
た偏光子は、セル３０として好適に使用されるセルを得
るために除去される。液晶セルは、約６.８μｍのセル
間隔ｄを有し、配向層に接触する面接触液晶ディレクタ
に対して約５.７５°のプリチルト角を与えるラビング
されたポリイミド配向層を有し、層ツイスト角即ち約２
４０°のツイスト角を有する。
１及び第２電極構体３２及び３４により一部が形成され
るＳＴＮ型液晶セル３０は、視軸１６に沿って配置され
る。前側電極構体３２の内面３２Ｓは、液晶合成物３６
の面接触ディレクタの配向方向が方向３８を向くように
処理され、基準面２８に対して極角度Ｂを成す配向層
（図示せず）が形成される。後側電極構体３４の内側面
３４Ｓは、液晶合成物３６の面接触ディレクタの配向方
向が方向４０を向くように処理され、基準面２８に対し
て極角度Ｃを成す配向層（図示せず）が形成される。セ
ル３０は、テクトロニクス社により販売されるＴＨＭ型
に含まれるＳＴＮ液晶セルである。この製品に用いられ
た偏光子は、セル３０として好適に使用されるセルを得
るために除去される。液晶セルは、約６.８μｍのセル
間隔ｄを有し、配向層に接触する面接触液晶ディレクタ
に対して約５.７５°のプリチルト角を与えるラビング
されたポリイミド配向層を有し、層ツイスト角即ち約２
４０°のツイスト角を有する。
【００１７】第１電極構体３２は、好適には基準面２８
に直角（好適には垂直方向）に延び、各々が接続線１３
Ａ（１本のみを図示）を介して駆動回路１３と結合され
る複数の第１電極４２（１つのみを図示）を有する。第
２電極構体３４は、好適には基準面２８に平行（好適に
は水平方向）に延び、各々が接続線１３Ｂ（１本のみを
図示）を介して駆動回路１３と結合される複数の第２電
極４６（１つのみを図示）を有する。
に直角（好適には垂直方向）に延び、各々が接続線１３
Ａ（１本のみを図示）を介して駆動回路１３と結合され
る複数の第１電極４２（１つのみを図示）を有する。第
２電極構体３４は、好適には基準面２８に平行（好適に
は水平方向）に延び、各々が接続線１３Ｂ（１本のみを
図示）を介して駆動回路１３と結合される複数の第２電
極４６（１つのみを図示）を有する。
【００１８】第１電極４２及び第２電極４６の重畳部分
は、表示素子５２（１つのみを図示）を形成する。駆動
回路１３は、特定の重畳する第１及び第２電極４２及び
４６を、表示素子５２内に含まれる液晶合成物３６を選
択的に弛緩状態、非選択状態及び選択状態にするに十分
な電位に置くように動作する。弛緩状態は、選択された
第１電極４２及び第２電極４６の電位が同一であるとき
に生じる。非選択状態は、選択された第１電極４２及び
第２電極４６の電位ＶNSが、液晶合成物内のディレクタ
を前側電極構体３２の内面３２Ｓから後側電極構体３４
の内面３４Ｓにかけて、これらの面に対して平行な状態
を保ちながらツイスト状態即ち捻れた状態で配列させる
のに十分な大きさであるときに生じる。選択状態は、選
択された第１電極４２及び第２電極４６の間の電位ＶS
が、液晶合成物のディレクタが内面３２Ｓ及び３４Ｓに
直角に配列させるに十分である大きさであるときに生じ
る。
は、表示素子５２（１つのみを図示）を形成する。駆動
回路１３は、特定の重畳する第１及び第２電極４２及び
４６を、表示素子５２内に含まれる液晶合成物３６を選
択的に弛緩状態、非選択状態及び選択状態にするに十分
な電位に置くように動作する。弛緩状態は、選択された
第１電極４２及び第２電極４６の電位が同一であるとき
に生じる。非選択状態は、選択された第１電極４２及び
第２電極４６の電位ＶNSが、液晶合成物内のディレクタ
を前側電極構体３２の内面３２Ｓから後側電極構体３４
の内面３４Ｓにかけて、これらの面に対して平行な状態
を保ちながらツイスト状態即ち捻れた状態で配列させる
のに十分な大きさであるときに生じる。選択状態は、選
択された第１電極４２及び第２電極４６の間の電位ＶS
が、液晶合成物のディレクタが内面３２Ｓ及び３４Ｓに
直角に配列させるに十分である大きさであるときに生じ
る。
【００１９】第２透過軸５６を有する第２偏向フィルタ
５５を含む部分的透過反射板（トランスリフレクタ）５
４も、視軸１６に沿って配置される。フィルタ５５は、
好適には濃度フィルタである。第２透過軸５６は、基準
面２８に対して極角度Ｄを形成する。部分的透過反射板
５４は、日東電工（株）により販売されているリニア偏
向トランスリフレクタでよい。
５５を含む部分的透過反射板（トランスリフレクタ）５
４も、視軸１６に沿って配置される。フィルタ５５は、
好適には濃度フィルタである。第２透過軸５６は、基準
面２８に対して極角度Ｄを形成する。部分的透過反射板
５４は、日東電工（株）により販売されているリニア偏
向トランスリフレクタでよい。
【００２０】図２は部分的透過反射板５４の側面図であ
り、部分的透過反射板５４は順番に積層された保護層６
０、偏向フィルタ層５５及び半透明材料層６４から成
る。保護層６０は、偏向フィルタ５５への湿気の浸透を
最小限にし、実質的に無異方性である。偏向フィルタ５
５は、部分的透過反射板５４の第２透過軸５６を形成す
る。層６４は、光１８及び光学光２０の一方又は両方を
拡散し、表示器１２を更に一様な照明をする。部分的透
過反射板５４は、層６４が内部光源２２に対向し、層６
０が第２電極構体３４と対向する状態で表示器１２内に
組み込まれる。
り、部分的透過反射板５４は順番に積層された保護層６
０、偏向フィルタ層５５及び半透明材料層６４から成
る。保護層６０は、偏向フィルタ５５への湿気の浸透を
最小限にし、実質的に無異方性である。偏向フィルタ５
５は、部分的透過反射板５４の第２透過軸５６を形成す
る。層６４は、光１８及び光学光２０の一方又は両方を
拡散し、表示器１２を更に一様な照明をする。部分的透
過反射板５４は、層６４が内部光源２２に対向し、層６
０が第２電極構体３４と対向する状態で表示器１２内に
組み込まれる。
【００２１】好適な実施例では、偏向フィルタ５５は,
オプトレックス社により販売されたＤＭＦ６８２ＡＮ−
ＥＷ及びテクトロニクス社により販売されたハイパーツ
イストの様な従来の透過型表示器で使用されたよりも透
過性が低い粒子の大きいタイプが選ばれる。低透過性の
偏向フィルタ５５の選択は、低透過性により光源又は背
面光源から表示器１２を介して人間の目１４に達する光
２０が少なくなり背面光の効率が低減されるので、直観
に反しているようにみえる。しかし、その光損失は、透
過スペクトラムを通常の青緑色の波長から人間の目が高
感度である更に長い波長の緑色がかった金色（緑金色）
にずらすことにより大幅に補償される。低透過率の偏向
フィルタ５５を使用することにより、更に多くの周囲光
１８が表示器１２の前の目１４に向かい、目１４で知覚
されるエレクトロルミネッセント輝度の損失は殆ど無
い。
オプトレックス社により販売されたＤＭＦ６８２ＡＮ−
ＥＷ及びテクトロニクス社により販売されたハイパーツ
イストの様な従来の透過型表示器で使用されたよりも透
過性が低い粒子の大きいタイプが選ばれる。低透過性の
偏向フィルタ５５の選択は、低透過性により光源又は背
面光源から表示器１２を介して人間の目１４に達する光
２０が少なくなり背面光の効率が低減されるので、直観
に反しているようにみえる。しかし、その光損失は、透
過スペクトラムを通常の青緑色の波長から人間の目が高
感度である更に長い波長の緑色がかった金色（緑金色）
にずらすことにより大幅に補償される。低透過率の偏向
フィルタ５５を使用することにより、更に多くの周囲光
１８が表示器１２の前の目１４に向かい、目１４で知覚
されるエレクトロルミネッセント輝度の損失は殆ど無
い。
【００２２】部分的透過反射板５４内の大きな粒子は、
目１４で観察される表示器１２に対してボンド紙に似た
僅かに質感のある背景を生じさせる。これにより、表示
画像に、上質な感触又は良好な存在感が得られる。僅か
に質感のある背景は、従来のものよりも目１４が容易に
表示器１２上で焦点を結ぶ手助けとなる。
目１４で観察される表示器１２に対してボンド紙に似た
僅かに質感のある背景を生じさせる。これにより、表示
画像に、上質な感触又は良好な存在感が得られる。僅か
に質感のある背景は、従来のものよりも目１４が容易に
表示器１２上で焦点を結ぶ手助けとなる。
【００２３】図３は、観察軸１６に沿って図１の目１４
で見た表示器１２の正面図であり、第１及び第２偏向フ
ィルタ２４及び５４の夫々の透過軸２６及び５６と、配
向方向３８及び４０を明瞭に示している。図３は、極角
度Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤも更に明瞭に示している。配向方向
３８及び４０は互いに角度Ｅを成し、第２透過軸５６に
対して夫々角度Ｆ及び角度Ｇを成す。透過軸２６及び５
６は、互いに角度Ｈを成す。
で見た表示器１２の正面図であり、第１及び第２偏向フ
ィルタ２４及び５４の夫々の透過軸２６及び５６と、配
向方向３８及び４０を明瞭に示している。図３は、極角
度Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤも更に明瞭に示している。配向方向
３８及び４０は互いに角度Ｅを成し、第２透過軸５６に
対して夫々角度Ｆ及び角度Ｇを成す。透過軸２６及び５
６は、互いに角度Ｈを成す。
【００２４】本発明の利点は、第１透過軸２６、第１配
向方向３８、第２配向方向４０及び第２透過軸５６の選
択した対間の角度変位を適切に選択し、又はこれらの配
向方向及び軸の極角度を選択することにより達成され
る。好適な一実施例では、基準面２８に対する極角度
は、表１に示す様である。
向方向３８、第２配向方向４０及び第２透過軸５６の選
択した対間の角度変位を適切に選択し、又はこれらの配
向方向及び軸の極角度を選択することにより達成され
る。好適な一実施例では、基準面２８に対する極角度
は、表１に示す様である。
【００２５】
【表１】
【００２６】新しい表示器を開発することに対する従来
の取り組み方から離れることにより上記の好適な極角度
の発見及び選択が行われる。競争力のある高コントラス
ト仕様の市販用表示の必要性から、従来の取り組み方
は、標準の機器類で測定され、上記のシェファー等によ
り記述された標準的手順に従った高コントラスト比を得
ることを最も重要としてＬＣＤを開発していた。実行及
び繰り返しが容易であるので、ＬＣＤのコントラスト特
性を測定する技術は、主に透過／反射表示器ではなく透
過性表示器との使用のために開発された。それでもな
お、同様の技術が透過／反射表示器を設計するために従
来から使用されている。標準コントラスト比の機器及び
手順は、人間の目が使用しようとする実際の環境で表示
器を観察する方法には対応しない。したがって、通常の
周囲光での人間の目に対する表示の様子が最も好適な角
度を選択する際に使用され、コントラスト比は主要な条
件と考えられていなかった。
の取り組み方から離れることにより上記の好適な極角度
の発見及び選択が行われる。競争力のある高コントラス
ト仕様の市販用表示の必要性から、従来の取り組み方
は、標準の機器類で測定され、上記のシェファー等によ
り記述された標準的手順に従った高コントラスト比を得
ることを最も重要としてＬＣＤを開発していた。実行及
び繰り返しが容易であるので、ＬＣＤのコントラスト特
性を測定する技術は、主に透過／反射表示器ではなく透
過性表示器との使用のために開発された。それでもな
お、同様の技術が透過／反射表示器を設計するために従
来から使用されている。標準コントラスト比の機器及び
手順は、人間の目が使用しようとする実際の環境で表示
器を観察する方法には対応しない。したがって、通常の
周囲光での人間の目に対する表示の様子が最も好適な角
度を選択する際に使用され、コントラスト比は主要な条
件と考えられていなかった。
【００２７】上述の好適な極角度を有する表示器１２
は、第１偏向フィルタ２４が濃度フィルタであれば、非
選択状態で表示素子５２が黄緑色になる。その明瞭でな
い黄緑色の非選択状態を補正するためには、第１偏向フ
ィルタ２４には、上述のタイプの紫色リニア偏光子が選
ばれる。光遮断方向（他の軸２７の方向）に沿った紫色
の色相は、青緑色の複屈折を効果的に補償し、非選択状
態の表示素子に関し心地よい緑がかった金色（緑金色）
の色合いになる。選択された状態では、セル３０からの
残留複屈折は少量である。したがって、特定の表示素子
５２の暗さは、交差した第１偏光子２４及び第２偏光子
５５の効果により主に決まる。従来の設計では、第１及
び第２偏光子の間の相対角は、よく９０°に選択され
る。好適な実施例では、フィルタ２４及び２５の夫々の
透過軸２６及び５６は、互いに９０°ではなく約１２０
°の角度変位Ｈ（図３）を有する。これにより、選択さ
れた状態がわずかに暗くなる。しかし、弛緩された状態
での輝度の増加及び新しい色調は、そのわずかな欠点よ
り大幅に優っている。
は、第１偏向フィルタ２４が濃度フィルタであれば、非
選択状態で表示素子５２が黄緑色になる。その明瞭でな
い黄緑色の非選択状態を補正するためには、第１偏向フ
ィルタ２４には、上述のタイプの紫色リニア偏光子が選
ばれる。光遮断方向（他の軸２７の方向）に沿った紫色
の色相は、青緑色の複屈折を効果的に補償し、非選択状
態の表示素子に関し心地よい緑がかった金色（緑金色）
の色合いになる。選択された状態では、セル３０からの
残留複屈折は少量である。したがって、特定の表示素子
５２の暗さは、交差した第１偏光子２４及び第２偏光子
５５の効果により主に決まる。従来の設計では、第１及
び第２偏光子の間の相対角は、よく９０°に選択され
る。好適な実施例では、フィルタ２４及び２５の夫々の
透過軸２６及び５６は、互いに９０°ではなく約１２０
°の角度変位Ｈ（図３）を有する。これにより、選択さ
れた状態がわずかに暗くなる。しかし、弛緩された状態
での輝度の増加及び新しい色調は、そのわずかな欠点よ
り大幅に優っている。
【００２８】用語「黄緑色」は、性質上の表現であり、
この様な色は多くの異なる組み合わせ及び前後の偏光子
２４及び５４の角度の方向付けにより生成することがで
きる。しかし、上述の好適な極角度は、最良の性能を与
える。目１４で見るための最良の極角度の設定は、標準
のコントラスト比の手段及び手順を使用した高コントラ
スト比測定を行う極角度設定に必ずしも対応させる必要
は無い。
この様な色は多くの異なる組み合わせ及び前後の偏光子
２４及び５４の角度の方向付けにより生成することがで
きる。しかし、上述の好適な極角度は、最良の性能を与
える。目１４で見るための最良の極角度の設定は、標準
のコントラスト比の手段及び手順を使用した高コントラ
スト比測定を行う極角度設定に必ずしも対応させる必要
は無い。
【００２９】第１透過軸２６、第１配向方向３８、第２
配向方向４０及び第２透過軸５６の他の関係を使用して
も良好な結果は得られる。この様な他の関係は、これら
の方向の異なる対間の角度変位に関して都合よく説明さ
れる。
配向方向４０及び第２透過軸５６の他の関係を使用して
も良好な結果は得られる。この様な他の関係は、これら
の方向の異なる対間の角度変位に関して都合よく説明さ
れる。
【００３０】本発明は、表示装置１０及び表示器１２を
有し、表示器１２において、セル３０の層ツイスト角度
が約２３０°〜約２５０°であり、第１及び第２配向方
向３８及び４０間の角度変位が約１１０°〜約１３０°
であり、配向方向３８又は４０は、基準面２８が水平
で、上方向２９が「１２時」とみなされるときの最良の
「６時」観察方向に関する第２透過軸５６に対して約３
５°〜約４５°の角度変位Ｆ及びＧだけ角度を成して配
置される。
有し、表示器１２において、セル３０の層ツイスト角度
が約２３０°〜約２５０°であり、第１及び第２配向方
向３８及び４０間の角度変位が約１１０°〜約１３０°
であり、配向方向３８又は４０は、基準面２８が水平
で、上方向２９が「１２時」とみなされるときの最良の
「６時」観察方向に関する第２透過軸５６に対して約３
５°〜約４５°の角度変位Ｆ及びＧだけ角度を成して配
置される。
【００３１】本発明は、更に上述の条件に加えて、以下
の条件も存在する表示装置１０を含む。 ・セル３６の層ツイスト角度は約２３５°〜約２４５°
であり、配向方向３８及び４０は互いに約１１５°〜約
１２５°の角度を成して配置される。 ・セル３６の層ツイスト角度は約２４０°であり、配向
方向３８及び４０は互いに約１２０°の角度を成して配
置される。 ・配向方向３８及び４０の一方及び第２透過軸５６は、
互いに約４０°の角度Ｆ及びＧだけ夫々角度を成して配
置される。 ・第１及び第２透過軸２６及び５６は、互いに約１２０
°の角度Ｈだけ角度を成して配置される。 ・配向方向３８及び４０の一方及び第２透過軸５６は、
互いに約４０°の角度Ｆ又はＧだけ夫々角度を成して配
置され、第１及び第２透過軸２６及び５６は、互いに約
１２０°の角度Ｈだけ角度を成して配置される。あるい
は、 ・配向方向３８又は４０の一方は、第２透過軸５６に対
して約４０°の角度Ｆ又はＧだけ夫々角度を成して配置
され、第１透過軸２６は第２透過軸５６に対して約１２
０°の角度Ｈだけ角度をなして配置される。
の条件も存在する表示装置１０を含む。 ・セル３６の層ツイスト角度は約２３５°〜約２４５°
であり、配向方向３８及び４０は互いに約１１５°〜約
１２５°の角度を成して配置される。 ・セル３６の層ツイスト角度は約２４０°であり、配向
方向３８及び４０は互いに約１２０°の角度を成して配
置される。 ・配向方向３８及び４０の一方及び第２透過軸５６は、
互いに約４０°の角度Ｆ及びＧだけ夫々角度を成して配
置される。 ・第１及び第２透過軸２６及び５６は、互いに約１２０
°の角度Ｈだけ角度を成して配置される。 ・配向方向３８及び４０の一方及び第２透過軸５６は、
互いに約４０°の角度Ｆ又はＧだけ夫々角度を成して配
置され、第１及び第２透過軸２６及び５６は、互いに約
１２０°の角度Ｈだけ角度を成して配置される。あるい
は、 ・配向方向３８又は４０の一方は、第２透過軸５６に対
して約４０°の角度Ｆ又はＧだけ夫々角度を成して配置
され、第１透過軸２６は第２透過軸５６に対して約１２
０°の角度Ｈだけ角度をなして配置される。
【００３２】表示装置１０がＶＧＡの様な多くの情報内
容表示器の様に高いマルチプレックス比を有する場合、
セル３０の層ツイスト角度は、例えば２４０°の様にで
きる限り高いことが望ましい。
容表示器の様に高いマルチプレックス比を有する場合、
セル３０の層ツイスト角度は、例えば２４０°の様にで
きる限り高いことが望ましい。
【００３３】表示装置１０又は本発明による表示器１２
は、表示器１２が白色光で照明され、視軸に略沿って人
間の目１４で観察された場合に、非選択状態の表示セル
及び選択状態の表示セル間で顕著な色相の違いを示す。
は、表示器１２が白色光で照明され、視軸に略沿って人
間の目１４で観察された場合に、非選択状態の表示セル
及び選択状態の表示セル間で顕著な色相の違いを示す。
【００３４】当業者には周知の様に、ＳＴＮ表示器は制
限された各々の範囲の選択及び非選択電圧で動作する。
これらの範囲により得られる可能性を利用すると、駆動
回路１３はＶNS及びＶSの各々の電圧値を調整すること
により非選択状態及び選択状態の表示素子の色を調節す
ることができる。表示装置１０及び表示器１２は、使用
者がＶNS及びＶSの一方又は両方を調整できる調整器を
有してもよく、それにより、非選択状態及び選択状態の
表示素子が示す色の組み合わせを正確に調整できる。
限された各々の範囲の選択及び非選択電圧で動作する。
これらの範囲により得られる可能性を利用すると、駆動
回路１３はＶNS及びＶSの各々の電圧値を調整すること
により非選択状態及び選択状態の表示素子の色を調節す
ることができる。表示装置１０及び表示器１２は、使用
者がＶNS及びＶSの一方又は両方を調整できる調整器を
有してもよく、それにより、非選択状態及び選択状態の
表示素子が示す色の組み合わせを正確に調整できる。
【００３５】表示装置１０又は表示器１２が白色光（白
色蛍光体を使用した白色蛍光灯により供給される）によ
り照明され、視軸１６に略沿って人間の目で観察され、
上述の部分が使用され、及び表１の最も好適な角度が使
用される場合、選択状態にある表示セルは暗い青紫色で
あり、非選択状態の表示セルは緑金色である。
色蛍光体を使用した白色蛍光灯により供給される）によ
り照明され、視軸１６に略沿って人間の目で観察され、
上述の部分が使用され、及び表１の最も好適な角度が使
用される場合、選択状態にある表示セルは暗い青紫色で
あり、非選択状態の表示セルは緑金色である。
【００３６】液晶合成物３６の弛緩状態は、調整可能な
駆動電圧には無関係である。視軸１６に対して約４５°
の角度を成す円錐の範囲で前面から到来する白色光内で
目１４で前から観察するときに、表示装置１０又は表示
器１２は、表１の好適な条件が使用されるとき、室温
（約２５°）では弛緩状態で金色に見える。目１４によ
り前から観察され、白色のエレクトロルミネッセンス・
ランプ２３から供給される光学光２０により照明される
とき、この様な表示装置は、弛緩状態及び非選択状態で
薄い黄褐色、選択状態で紫色になる。
駆動電圧には無関係である。視軸１６に対して約４５°
の角度を成す円錐の範囲で前面から到来する白色光内で
目１４で前から観察するときに、表示装置１０又は表示
器１２は、表１の好適な条件が使用されるとき、室温
（約２５°）では弛緩状態で金色に見える。目１４によ
り前から観察され、白色のエレクトロルミネッセンス・
ランプ２３から供給される光学光２０により照明される
とき、この様な表示装置は、弛緩状態及び非選択状態で
薄い黄褐色、選択状態で紫色になる。
【００３７】表示装置１０及上述の様なパラメータを有
する表示器１２は、低温度（２°Ｃ）で改善されたコン
トラストを維持し、同一の液晶セル構造を有する従来の
灰緑色上の青色表示よりも、上昇した温度（５５°）で
表示が暗くならない。
する表示器１２は、低温度（２°Ｃ）で改善されたコン
トラストを維持し、同一の液晶セル構造を有する従来の
灰緑色上の青色表示よりも、上昇した温度（５５°）で
表示が暗くならない。
【００３８】以上、本発明の好適な実施例について述べ
たが、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変更が
可能であることは当業者には明らかである。特に、本発
明は、透過モード又は反射モードのみで動作する表示装
置及び表示器で使用でき、６時以外の観察方向で最適の
観察性能が得られ、即ち、水平以外、即ち図１及び図３
に示す位置から１８０°回転された基準面２８と向きを
合わせられる。
たが、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変更が
可能であることは当業者には明らかである。特に、本発
明は、透過モード又は反射モードのみで動作する表示装
置及び表示器で使用でき、６時以外の観察方向で最適の
観察性能が得られ、即ち、水平以外、即ち図１及び図３
に示す位置から１８０°回転された基準面２８と向きを
合わせられる。
【００３９】
【発明の効果】本発明による表示装置は、セルの正面か
ら人間の目で、白色光内で観察したとき、重畳された電
極で形成される表示セルは、弛緩状態では金色、非選択
状態で緑色がかった金色、選択状態で濃い紫色がかった
青色に見える。この表示器装置では、従来の液晶表示器
の灰色がかった緑色の背景に濃い青色の表示より、背景
の輝度が増加した良好なコントラストの表示が得られ、
暗い所でも見易い表示が得られる。又、従来の黄緑色の
背景に青色の表示より美観に優る。
ら人間の目で、白色光内で観察したとき、重畳された電
極で形成される表示セルは、弛緩状態では金色、非選択
状態で緑色がかった金色、選択状態で濃い紫色がかった
青色に見える。この表示器装置では、従来の液晶表示器
の灰色がかった緑色の背景に濃い青色の表示より、背景
の輝度が増加した良好なコントラストの表示が得られ、
暗い所でも見易い表示が得られる。又、従来の黄緑色の
背景に青色の表示より美観に優る。
【図１】本発明による表示装置を示す構成図。
【図２】図１に示す透過／反射板示す側面図。
【図３】偏向フィルタの透過軸、液晶セルの配向方向を
示す図。
示す図。
【符号の説明】 ２４ 第１偏向フィルタ ２６ 第１透過軸 ２７ 第２透過軸 ３０ 液晶セル ５４ 第２偏向フィルタ ５６ 第３透過軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/133 G02F 1/1335
Claims (1)
- 【請求項１】 中性色を通過させる第１透過軸を有する
第１偏向フィルタと、 該第１偏向フィルタの上記第１透過軸に対して約１１０
゜〜約１３０゜の角度で配置された第２透過軸を有する
第２偏向フィルタと、 上記第１偏向フィルタ及び上記第２偏向フィルタの間に
配置されたスーパー・ツイステッド・ネマチック型液晶
材料を有する液晶セルとを具え、 上記第１偏向フィルタは、上記第１透過軸と直角であり
且つ偏向された紫色光を通過させる第３透過軸を更に有
し、 上記液晶セルの層ツイスト角は、約２３０゜〜約２５０
゜であり、 上記液晶セルは、上記液晶材料層を挟む２個の独立した
電極構体を有し、 該電極構体の各々の内面には、上記液晶材料の面接触デ
ィレクタが互いに約１１０゜〜約１３０゜の角度をなす
配向方向の配向層が形成され、 上記配向方向の一方は、上記第２透過軸に対して約３５
゜〜約４５゜の角度であり、 上記液晶セルは、上記第１及び第２偏向フィルタとの組
み合わせで表示を行い、 上記液晶セルは、白色光で照明されると共に視軸にほぼ
沿って観察された場合、上記液晶セルの残留複屈折によ
って、非選択状態で緑がかった金色になり、選択状態で
濃い紫がかった青色になる ことを特徴とする液晶表示装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/156,593 US5550660A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | STN displays having high contrast, with purple polarizer and residual birefringence causing greenish-gold or purplish-blue coloring |
| US08/156593 | 1993-11-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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