JP3185313B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JP3185313B2 JP3185313B2 JP02283592A JP2283592A JP3185313B2 JP 3185313 B2 JP3185313 B2 JP 3185313B2 JP 02283592 A JP02283592 A JP 02283592A JP 2283592 A JP2283592 A JP 2283592A JP 3185313 B2 JP3185313 B2 JP 3185313B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】ＴＦＴやＭＩＭ素子を各画素に設けたア
クティブマトリックス型の液晶表示素子は、この数年の
技術進歩で１４〜１７インチといった大型ディスプレイ
も作成されるようになり、コンピュータ端末や壁掛けＴ
Ｖへの応用が期待されている。
クティブマトリックス型の液晶表示素子は、この数年の
技術進歩で１４〜１７インチといった大型ディスプレイ
も作成されるようになり、コンピュータ端末や壁掛けＴ
Ｖへの応用が期待されている。
【０００３】しかしながら画面の大型化とともに、その
表示性能、特に視角特性に対する不満も大きくなってい
る。その原因は、主として従来の液晶表示素子が採用し
てきたツイステッドネマチック（以下ＴＮと呼ぶ）とい
う液晶ディスプレイモード自体にある。
表示性能、特に視角特性に対する不満も大きくなってい
る。その原因は、主として従来の液晶表示素子が採用し
てきたツイステッドネマチック（以下ＴＮと呼ぶ）とい
う液晶ディスプレイモード自体にある。
【０００４】従来のＴＮ型液晶表示素子は、図１４に示
すように、上側偏光板１、液晶セル３、下側偏光板５、
液晶セルの上基板６、下基板７、透明電極８、ネマチッ
ク液晶９で構成される。またその各軸の関係は、図９に
示すように上側偏光板１の偏光軸（以下偏光軸は透過軸
を指すことにする）方向を１１、液晶セルの上基板６の
液晶配向方向を１２、液晶セルの下基板７の液晶配向方
向を１３、下側偏光板５の偏光軸方向を１４、１１が１
２となす角度を２１、１２と１３から決まるネマチック
液晶９のねじれ角を２２、１４が１３となす角度を２３
とすると、角度２１と角度２３はそれぞれ約０度に、ま
た角度２２は約９０度に設定されていた。このとき従来
のＴＮ型液晶表示素子は図４に示すような電圧透過率特
性を示す。
すように、上側偏光板１、液晶セル３、下側偏光板５、
液晶セルの上基板６、下基板７、透明電極８、ネマチッ
ク液晶９で構成される。またその各軸の関係は、図９に
示すように上側偏光板１の偏光軸（以下偏光軸は透過軸
を指すことにする）方向を１１、液晶セルの上基板６の
液晶配向方向を１２、液晶セルの下基板７の液晶配向方
向を１３、下側偏光板５の偏光軸方向を１４、１１が１
２となす角度を２１、１２と１３から決まるネマチック
液晶９のねじれ角を２２、１４が１３となす角度を２３
とすると、角度２１と角度２３はそれぞれ約０度に、ま
た角度２２は約９０度に設定されていた。このとき従来
のＴＮ型液晶表示素子は図４に示すような電圧透過率特
性を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記構成
を取る従来のＴＮ型液晶表示素子には、良好に表示が認
識できる視角範囲が狭いという課題があった。図１５に
従来のＴＮ型液晶表示素子に５ボルト印加した状態をオ
ン状態、１ボルト印加した状態をオフ状態として駆動し
たときの視角特性を示す。ここで図の中央が基板法線方
向、それをとりまく６つの同心円は内から順に、法線方
向からの傾き角１０度、２０度、３０度、４０度、５０
度、６０度の方向を示している。また４１、４２、４
３、４４、４５、４６はそれぞれコントラスト比１：
１、１：３、１：１０、１：３０、１：１００、１：３
００の等コントラスト曲線である。このように従来のＴ
Ｎ型液晶は、視角によってその特性が大きく変化する。
この図からは読み取れないが、上方向から見たときには
反転というやっかいな現象が生じる。反転現象とは、電
圧上昇に伴って透過率がいったん暗くなったのち再び明
るくなるため、中間調を表示した際、より暗く表示すべ
きところが明るくなってしまう現象である。
を取る従来のＴＮ型液晶表示素子には、良好に表示が認
識できる視角範囲が狭いという課題があった。図１５に
従来のＴＮ型液晶表示素子に５ボルト印加した状態をオ
ン状態、１ボルト印加した状態をオフ状態として駆動し
たときの視角特性を示す。ここで図の中央が基板法線方
向、それをとりまく６つの同心円は内から順に、法線方
向からの傾き角１０度、２０度、３０度、４０度、５０
度、６０度の方向を示している。また４１、４２、４
３、４４、４５、４６はそれぞれコントラスト比１：
１、１：３、１：１０、１：３０、１：１００、１：３
００の等コントラスト曲線である。このように従来のＴ
Ｎ型液晶は、視角によってその特性が大きく変化する。
この図からは読み取れないが、上方向から見たときには
反転というやっかいな現象が生じる。反転現象とは、電
圧上昇に伴って透過率がいったん暗くなったのち再び明
るくなるため、中間調を表示した際、より暗く表示すべ
きところが明るくなってしまう現象である。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するもの
で、その目的とするところは、高分子フィルムを視角補
償板として用いることによって、視角特性に優れた液晶
表示素子を提供するところにある。
で、その目的とするところは、高分子フィルムを視角補
償板として用いることによって、視角特性に優れた液晶
表示素子を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、一対の基板間にねじれ角が約９０度の液晶が挟持さ
れてなる液晶セルと、高分子フィルム面の法線方向に対
して光軸が傾いた負の光学的異方体の少なくとも一枚の
高分子フィルムと、偏光板とを備え、前記偏光板の偏光
軸と、偏光板に隣接する基板に施された配向処理方向と
が約９０度であることを特徴とする。
は、一対の基板間にねじれ角が約９０度の液晶が挟持さ
れてなる液晶セルと、高分子フィルム面の法線方向に対
して光軸が傾いた負の光学的異方体の少なくとも一枚の
高分子フィルムと、偏光板とを備え、前記偏光板の偏光
軸と、偏光板に隣接する基板に施された配向処理方向と
が約９０度であることを特徴とする。
【０００８】また、前記液晶表示素子が、電圧無印加時
に明表示、電圧印加時に暗表示を行うことを特徴とす
る。
に明表示、電圧印加時に暗表示を行うことを特徴とす
る。
【０００９】また、前記高分子フィルムが前記液晶セル
を挟んで配置されてなることを特徴とする。
を挟んで配置されてなることを特徴とする。
【００１０】
【実施例】（関連技術１） 本発明の関連技術１における液晶表示素子は、図１に示
すように、上側偏光板１、高分子フィルム２、液晶セル
３、下側偏光板５、液晶セルの上基板６、下基板７、透
明電極８、ネマチック液晶９で構成される。またその各
軸の関係は、図２に示すように上側偏光板１の偏光軸
（吸収軸）方向を１１、液晶セルの上基板６の液晶配向
方向を１２、液晶セルの下基板７の液晶配向方向を１
３、下側偏光板５の偏光軸方向を１４、１１が１２とな
す角度を２１、１２と１３から決まるネマチック液晶９
のねじれ角を２２、１４が１３となす角度を２３とする
と、角度２１と角度２３はそれぞれ９０度に、また角度
２２も９０度に設定する。
すように、上側偏光板１、高分子フィルム２、液晶セル
３、下側偏光板５、液晶セルの上基板６、下基板７、透
明電極８、ネマチック液晶９で構成される。またその各
軸の関係は、図２に示すように上側偏光板１の偏光軸
（吸収軸）方向を１１、液晶セルの上基板６の液晶配向
方向を１２、液晶セルの下基板７の液晶配向方向を１
３、下側偏光板５の偏光軸方向を１４、１１が１２とな
す角度を２１、１２と１３から決まるネマチック液晶９
のねじれ角を２２、１４が１３となす角度を２３とする
と、角度２１と角度２３はそれぞれ９０度に、また角度
２２も９０度に設定する。
【００１１】ネマチック液晶９には、メルク社製の液晶
ＺＬＩ−４３９３にＢＤＨ社製のカイラルドーパントＣ
Ｂ−１５を０．１ｗｔ％添加して用いた。ＺＬＩ−４３
９３の複屈折△ｎは０．０８５１、セルギャップｄは
４．７μｍであるので、△ｎ×ｄは０．４０μｍにな
る。液晶はポリイミドの配向膜を用い、プレチルト角１
度以下でホモジニアス配向させた。一方高分子フィルム
２はポリカーボネート製の負の光学的異方体であり、図
３に模式的に示したような屈折率楕円体を持つ。即ちフ
ィルム面３２の法線方向の屈折率をｎz、これに垂直で
互いに直交する２方向の屈折率をｎx、ｎyとすると、ｎ
z＜ｎx＝ｎyの関係にある碁石型の形状を有する。ここ
で用いたフィルムは、ｎx＝１．５８８、ｎy＝１．５８
８、ｎz＝１．５８５、フィルム厚ｄ＝１００μｍであ
り、（ｎx−ｎz）×ｄ＝０．３μｍと、液晶セルの△ｎ
×ｄよりも若干小さめに設定した。
ＺＬＩ−４３９３にＢＤＨ社製のカイラルドーパントＣ
Ｂ−１５を０．１ｗｔ％添加して用いた。ＺＬＩ−４３
９３の複屈折△ｎは０．０８５１、セルギャップｄは
４．７μｍであるので、△ｎ×ｄは０．４０μｍにな
る。液晶はポリイミドの配向膜を用い、プレチルト角１
度以下でホモジニアス配向させた。一方高分子フィルム
２はポリカーボネート製の負の光学的異方体であり、図
３に模式的に示したような屈折率楕円体を持つ。即ちフ
ィルム面３２の法線方向の屈折率をｎz、これに垂直で
互いに直交する２方向の屈折率をｎx、ｎyとすると、ｎ
z＜ｎx＝ｎyの関係にある碁石型の形状を有する。ここ
で用いたフィルムは、ｎx＝１．５８８、ｎy＝１．５８
８、ｎz＝１．５８５、フィルム厚ｄ＝１００μｍであ
り、（ｎx−ｎz）×ｄ＝０．３μｍと、液晶セルの△ｎ
×ｄよりも若干小さめに設定した。
【００１２】以上のようにして作成した本発明の関連技
術１における液晶表示素子の電圧透過率特性を図４に示
す。電圧無印加時に白く、また電圧印加時に黒くなる、
いわゆるノーマリホワイト表示となっている。透過率が
１０％変化した電圧で定義されるしきい値電圧は、１．
４５ボルトである。
術１における液晶表示素子の電圧透過率特性を図４に示
す。電圧無印加時に白く、また電圧印加時に黒くなる、
いわゆるノーマリホワイト表示となっている。透過率が
１０％変化した電圧で定義されるしきい値電圧は、１．
４５ボルトである。
【００１３】この液晶セルに７ボルト印加した状態をオ
ン状態、１ボルト印加した状態をオフ状態として駆動し
たときの、視角特性を図５に示す。コントラストを取る
だけならば、５ボルトも印加すれば充分であるが、７ボ
ルト印加することによって液晶が基板にほぼ垂直に立ち
上がり、高分子フィルムによる視角補償がより効果的と
なる。この視角特性を図１５に示した従来のＴＮ型液晶
の視角特性と比較すると、１：３０の等コントラスト曲
線４４で左右に±２０度以上広がっていることがわか
る。上下方向も従来のように上に狭すぎるということ無
く、バランスの良い特性を示している。またこの図から
は読み取れないが、中間調の反転も起こりにくくなっ
た。
ン状態、１ボルト印加した状態をオフ状態として駆動し
たときの、視角特性を図５に示す。コントラストを取る
だけならば、５ボルトも印加すれば充分であるが、７ボ
ルト印加することによって液晶が基板にほぼ垂直に立ち
上がり、高分子フィルムによる視角補償がより効果的と
なる。この視角特性を図１５に示した従来のＴＮ型液晶
の視角特性と比較すると、１：３０の等コントラスト曲
線４４で左右に±２０度以上広がっていることがわか
る。上下方向も従来のように上に狭すぎるということ無
く、バランスの良い特性を示している。またこの図から
は読み取れないが、中間調の反転も起こりにくくなっ
た。
【００１４】（関連技術２） 関連技術２のセル構成、軸関係等は図１、図２に示した
関連技術１と同様であるが、液晶分子のプレチルト角を
１０度に設定した点だけが異なる。プレチルト角が高く
なった分、しきい値電圧が０．３ボルト下がり、オン印
加電圧を６ボルトにしても、関連技術１と同等の広視角
が得られるようになった。
関連技術１と同様であるが、液晶分子のプレチルト角を
１０度に設定した点だけが異なる。プレチルト角が高く
なった分、しきい値電圧が０．３ボルト下がり、オン印
加電圧を６ボルトにしても、関連技術１と同等の広視角
が得られるようになった。
【００１５】ＴＮ型液晶のプレチルト角は従来５度以下
であったが、視角補償板を備える場合にはプレチルト角
を大きく設定した方が、視角を広げる点で有利である。
であったが、視角補償板を備える場合にはプレチルト角
を大きく設定した方が、視角を広げる点で有利である。
【００１６】（関連技術３） 関連技術３のセル構成、軸関係等は図１、図２に示した
関連技術１と同様であるが、配向膜としてＳｉＯの斜方
蒸着膜を用いた点だけが異なる。これにより液晶分子と
配向膜のアンカリング・エネルギーが約４×１０-5Ｊ／
ｍ2となった。これは配向膜として、通常のポリイミド
やポリビニルアルコールを用いた場合の１×１０-3Ｊ／
ｍ2以上という値と比べて非常に小さな値である。基板
近傍の液晶分子は、通常かなり高い電圧を印加しないと
動かないが、アンカリング・エネルギーが４×１０-5Ｊ
／ｍ2程度だとわずか数ボルトで動き出す。従って、関
連技術１ではオン印加電圧を７ボルトに設定したが、関
連技術３ではわずか５．５ボルトで同等の広視角が得ら
れる。アンカリング・エネルギーを小さくする方法とし
ては、他にＬＢ膜を配向膜として用いたり、透明電極表
面を直接ラビングする方法が知られており、これらもそ
のアンカリング・エネルギーに応じた効果がある。
関連技術１と同様であるが、配向膜としてＳｉＯの斜方
蒸着膜を用いた点だけが異なる。これにより液晶分子と
配向膜のアンカリング・エネルギーが約４×１０-5Ｊ／
ｍ2となった。これは配向膜として、通常のポリイミド
やポリビニルアルコールを用いた場合の１×１０-3Ｊ／
ｍ2以上という値と比べて非常に小さな値である。基板
近傍の液晶分子は、通常かなり高い電圧を印加しないと
動かないが、アンカリング・エネルギーが４×１０-5Ｊ
／ｍ2程度だとわずか数ボルトで動き出す。従って、関
連技術１ではオン印加電圧を７ボルトに設定したが、関
連技術３ではわずか５．５ボルトで同等の広視角が得ら
れる。アンカリング・エネルギーを小さくする方法とし
ては、他にＬＢ膜を配向膜として用いたり、透明電極表
面を直接ラビングする方法が知られており、これらもそ
のアンカリング・エネルギーに応じた効果がある。
【００１７】（実施例１） 本発明の実施例１は、セル構成、軸関係等は図１、図２
に示した関連技術１と同様であるが、高分子フィルムと
して図３のような形状の屈折率楕円体ではなく、図６の
ような形状のものを採用した点が異なる。これはやはり
ポリカーボネート製の負の光学的異方体であり、ｎz＜
ｎx＝ｎyの関係は同じであるが、光軸がフィルム面３２
の法線方向から５度傾き、電圧印加時の液晶セルの液晶
のダイレクターの平均方向とほぼ平行になっている。液
晶セルの液晶はしきい値電圧の４倍程度の電圧では完全
に立ち上がっているわけではないので、このように高分
子フィルムの屈折率楕円体を液晶に合わせて傾ければ、
より完全な視角補償ができる。
に示した関連技術１と同様であるが、高分子フィルムと
して図３のような形状の屈折率楕円体ではなく、図６の
ような形状のものを採用した点が異なる。これはやはり
ポリカーボネート製の負の光学的異方体であり、ｎz＜
ｎx＝ｎyの関係は同じであるが、光軸がフィルム面３２
の法線方向から５度傾き、電圧印加時の液晶セルの液晶
のダイレクターの平均方向とほぼ平行になっている。液
晶セルの液晶はしきい値電圧の４倍程度の電圧では完全
に立ち上がっているわけではないので、このように高分
子フィルムの屈折率楕円体を液晶に合わせて傾ければ、
より完全な視角補償ができる。
【００１８】なお図６のように屈折率楕円体３１をフィ
ルム面３２に対して傾ける方法以外に、図３のフィルム
を液晶セル基板に対して傾けてもよい。直視型のディス
プレイでは、スペースの関係でこのような配置は困難で
あるが、投写型のディスプレイでは有効な手段である。
ルム面３２に対して傾ける方法以外に、図３のフィルム
を液晶セル基板に対して傾けてもよい。直視型のディス
プレイでは、スペースの関係でこのような配置は困難で
あるが、投写型のディスプレイでは有効な手段である。
【００１９】（関連技術４） 本発明の関連技術４における液晶表示素子は、図７に示
すように、上側偏光板１、高分子フィルム２、液晶セル
３、高分子フィルム４、下側偏光板５、液晶セルの上基
板６、下基板７、透明電極８、ネマチック液晶９で構成
される。またその各軸の関係、液晶セルの諸条件は、図
２に示した関連技術１の場合と同様である。
すように、上側偏光板１、高分子フィルム２、液晶セル
３、高分子フィルム４、下側偏光板５、液晶セルの上基
板６、下基板７、透明電極８、ネマチック液晶９で構成
される。またその各軸の関係、液晶セルの諸条件は、図
２に示した関連技術１の場合と同様である。
【００２０】関連技術４においては、上下２枚の高分子
フィルムを用いたが、いずれもポリカーボネート製の負
の光学的異方体で、ｎx＝１．５８８、ｎy＝１．５８
８、ｎz＝１．５８５、フィルム厚ｄ＝５０μｍで、
（ｎx−ｎz）×ｄの和は０．３μｍである。
フィルムを用いたが、いずれもポリカーボネート製の負
の光学的異方体で、ｎx＝１．５８８、ｎy＝１．５８
８、ｎz＝１．５８５、フィルム厚ｄ＝５０μｍで、
（ｎx−ｎz）×ｄの和は０．３μｍである。
【００２１】この液晶表示素子の電圧透過率特性も、図
４に示した関連技術１の場合と同様である。この液晶セ
ルに７ボルト印加した状態をオン状態、１ボルト印加し
た状態をオフ状態として駆動したときの、視角特性を図
８に示す。上下２枚の高分子フィルムを用いることによ
って、１枚だけ用いた関連技術１よりも広く、左右対称
な視角特性が得られている。
４に示した関連技術１の場合と同様である。この液晶セ
ルに７ボルト印加した状態をオン状態、１ボルト印加し
た状態をオフ状態として駆動したときの、視角特性を図
８に示す。上下２枚の高分子フィルムを用いることによ
って、１枚だけ用いた関連技術１よりも広く、左右対称
な視角特性が得られている。
【００２２】（関連技術５） 関連技術５のセル構成、軸関係等は図１、図２に示した
関連技術１と同様であるが、高分子フィルム２にポリビ
ニルアルコールを用いた点だけが異なる。ポリビニルア
ルコールは、実施例１で用いたポリカーボネートに比べ
て複屈折△ｎの波長分散が小さい。ここで△ｎの波長分
散値νを、波長４６０ｎｍの光に対する△ｎと波長５９
０ｎｍの光に対する△ｎを用いて、ν≡△ｎ(460nm)／
△ｎ(590nm)で定義する。ポリビニルアルコールのν値
は１．００５、ポリカーボネートのν値は１．０９５で
ある。ポリビニルアルコールを用いたときの視角特性
は、等コントラスト曲線で描くと、図５に示した関連技
術１の場合とほぼ同様であるが、視角による黄色い色付
きが低減される点で、より優れている。液晶ＺＬＩ−４
３９３のν値が１．０８５であるが、液晶よりも小さな
波長分散値を有する高分子を用いれば、このように視角
による色付きを減らす効果がある。
関連技術１と同様であるが、高分子フィルム２にポリビ
ニルアルコールを用いた点だけが異なる。ポリビニルア
ルコールは、実施例１で用いたポリカーボネートに比べ
て複屈折△ｎの波長分散が小さい。ここで△ｎの波長分
散値νを、波長４６０ｎｍの光に対する△ｎと波長５９
０ｎｍの光に対する△ｎを用いて、ν≡△ｎ(460nm)／
△ｎ(590nm)で定義する。ポリビニルアルコールのν値
は１．００５、ポリカーボネートのν値は１．０９５で
ある。ポリビニルアルコールを用いたときの視角特性
は、等コントラスト曲線で描くと、図５に示した関連技
術１の場合とほぼ同様であるが、視角による黄色い色付
きが低減される点で、より優れている。液晶ＺＬＩ−４
３９３のν値が１．０８５であるが、液晶よりも小さな
波長分散値を有する高分子を用いれば、このように視角
による色付きを減らす効果がある。
【００２３】（関連技術６） 関連技術６のセル構成等は図１に示した関連技術１と同
様であるが、軸関係だけが異なる。関連技術６の各軸の
関係は、図９に示すように上側偏光板１の偏光軸（吸収
軸）方向を１１、液晶セルの上基板６の液晶配向方向を
１２、液晶セルの下基板７の液晶配向方向を１３、下側
偏光板５の偏光軸方向を１４、１１が１２となす角度を
２１、ネマチック液晶９のねじれ角を２２、１４が１３
となす角度を２３とすると、角度２１と角度２３はそれ
ぞれ０度に、また角度２２を９０度に設定した。
様であるが、軸関係だけが異なる。関連技術６の各軸の
関係は、図９に示すように上側偏光板１の偏光軸（吸収
軸）方向を１１、液晶セルの上基板６の液晶配向方向を
１２、液晶セルの下基板７の液晶配向方向を１３、下側
偏光板５の偏光軸方向を１４、１１が１２となす角度を
２１、ネマチック液晶９のねじれ角を２２、１４が１３
となす角度を２３とすると、角度２１と角度２３はそれ
ぞれ０度に、また角度２２を９０度に設定した。
【００２４】この液晶表示素子の電圧透過率特性も、図
４に示した関連技術１の場合と同様である。この液晶セ
ルに７ボルト印加した状態をオン状態、１ボルト印加し
た状態をオフ状態として駆動したときの、視角特性を図
１０に示す。偏光板の軸方向を隣接する液晶セル基板の
配向処理方向に平行にすることによって、垂直に設定し
た関連技術１の図５の視角特性よりも、若干狭くなっ
た。しかしながらそれでも従来の図１５の視角特性より
は広い視角特性が得られている。
４に示した関連技術１の場合と同様である。この液晶セ
ルに７ボルト印加した状態をオン状態、１ボルト印加し
た状態をオフ状態として駆動したときの、視角特性を図
１０に示す。偏光板の軸方向を隣接する液晶セル基板の
配向処理方向に平行にすることによって、垂直に設定し
た関連技術１の図５の視角特性よりも、若干狭くなっ
た。しかしながらそれでも従来の図１５の視角特性より
は広い視角特性が得られている。
【００２５】（関連技術７） 関連技術７のセル構成等は図１に示した関連技術１と同
様であるが、上下の偏光板を平行に配置した点だけが異
なる。このように配置すると、電圧無印加時に黒く、ま
た電圧印加時に白くなる、いわゆるノーマリブラック表
示となる。このような配置にしても視角拡大の効果はあ
るが、それはノーマリホワイト表示の場合ほど大きくな
い。なぜならば、本発明で用いる視角補償板は、高電圧
が印加されて液晶が立ち上がった状態を補償するもので
あるから、電圧印加時に黒い方が広い視角範囲で高コン
トラストが得られやすいからである。
様であるが、上下の偏光板を平行に配置した点だけが異
なる。このように配置すると、電圧無印加時に黒く、ま
た電圧印加時に白くなる、いわゆるノーマリブラック表
示となる。このような配置にしても視角拡大の効果はあ
るが、それはノーマリホワイト表示の場合ほど大きくな
い。なぜならば、本発明で用いる視角補償板は、高電圧
が印加されて液晶が立ち上がった状態を補償するもので
あるから、電圧印加時に黒い方が広い視角範囲で高コン
トラストが得られやすいからである。
【００２６】（関連技術８） 関連技術８のセル構成、軸関係等は図１、図２に示した
関連技術１と同様であり、電圧透過率特性も図４と同様
であるが、液晶セルに５ボルト印加した状態をオン状態
とした点が異なる。このときの視角特性を図１１に示
す。関連技術１のオン状態では７ボルト印加していた
が、この電圧を下げることによって、関連技術１の図５
の視角特性よりも、若干狭くなった。しかしながらそれ
でも従来の図１５の視角特性より広い視角特性が得られ
ており、高い電圧を印加しなくとも、視角拡大の効果が
ある。なお、高い電圧が印加できないときには高分子フ
ィルムの（ｎx−ｎz）×ｄの値を小さく設定する方が望
ましい。
関連技術１と同様であり、電圧透過率特性も図４と同様
であるが、液晶セルに５ボルト印加した状態をオン状態
とした点が異なる。このときの視角特性を図１１に示
す。関連技術１のオン状態では７ボルト印加していた
が、この電圧を下げることによって、関連技術１の図５
の視角特性よりも、若干狭くなった。しかしながらそれ
でも従来の図１５の視角特性より広い視角特性が得られ
ており、高い電圧を印加しなくとも、視角拡大の効果が
ある。なお、高い電圧が印加できないときには高分子フ
ィルムの（ｎx−ｎz）×ｄの値を小さく設定する方が望
ましい。
【００２７】（関連技術９） 関連技術９のセル構成、軸関係等は図１、図２に示した
関連技術１と同様であるが、高分子フィルムの（ｎx−
ｎz）×ｄの値を０．５μｍと、液晶の△ｎ×ｄよりも
大きく設定した点が異なる。このようにしても、視角特
性は改善されるが、その効果は小さい。高分子フィルム
の（ｎx−ｎz）×ｄ値は、液晶の△ｎ×ｄ値と同等ある
いは少し小さめに設定するのが最も望ましく、液晶の△
ｎ×ｄ値の２倍以上に設定することは意味がない。
関連技術１と同様であるが、高分子フィルムの（ｎx−
ｎz）×ｄの値を０．５μｍと、液晶の△ｎ×ｄよりも
大きく設定した点が異なる。このようにしても、視角特
性は改善されるが、その効果は小さい。高分子フィルム
の（ｎx−ｎz）×ｄ値は、液晶の△ｎ×ｄ値と同等ある
いは少し小さめに設定するのが最も望ましく、液晶の△
ｎ×ｄ値の２倍以上に設定することは意味がない。
【００２８】（関連技術１０） 前述した本発明の実施例においては、ＴＮ型液晶表示素
子を例にとって説明したが、本発明はＴＮ型液晶に限定
されるものではなく、正の誘電異方性を有するネマチッ
ク液晶を用いる他の多くの液晶表示素子にも応用できる
ものであって、良く知られているＥＣＢ型液晶やＳＴＮ
型液晶でも同様の効果がある。関連技術１０ではＥＣＢ
型液晶の例を挙げよう。
子を例にとって説明したが、本発明はＴＮ型液晶に限定
されるものではなく、正の誘電異方性を有するネマチッ
ク液晶を用いる他の多くの液晶表示素子にも応用できる
ものであって、良く知られているＥＣＢ型液晶やＳＴＮ
型液晶でも同様の効果がある。関連技術１０ではＥＣＢ
型液晶の例を挙げよう。
【００２９】関連技術１０のセル構成は図７に示した関
連技術４の場合と同様である。各軸の関係は、図１２に
示すように上側偏光板１の偏光軸（吸収軸）方向を１
１、液晶セルの上基板６の液晶配向方向を１２、液晶セ
ルの下基板７の液晶配向方向を１３、下側偏光板５の偏
光軸方向を１４、１１が１２となす角度を２１、１２と
１３から決まるネマチック液晶９のねじれ角を２２、１
４が１３となす角度を２３とすると、角度２１と角度２
３はそれぞれ右４５度に、また角度２２は０度に設定す
る。
連技術４の場合と同様である。各軸の関係は、図１２に
示すように上側偏光板１の偏光軸（吸収軸）方向を１
１、液晶セルの上基板６の液晶配向方向を１２、液晶セ
ルの下基板７の液晶配向方向を１３、下側偏光板５の偏
光軸方向を１４、１１が１２となす角度を２１、１２と
１３から決まるネマチック液晶９のねじれ角を２２、１
４が１３となす角度を２３とすると、角度２１と角度２
３はそれぞれ右４５度に、また角度２２は０度に設定す
る。
【００３０】ネマチック液晶９には、メルク社製の液晶
ＺＬＩ−４３９３にカイラルドーパントを添加せずに用
い、セルギャップｄが３．２μｍのセルに注入した。△
ｎ×ｄは０．２７μｍになる。２枚の高分子フィルムは
関連技術４と同様の、ｎx＝１．５８８、ｎy＝１．５８
８、ｎz＝１．５８５のポリカーボネート製フィルムを
用いるが、いずれもフィルム厚ｄ＝４５μｍ、（ｎx−
ｎz）×ｄ＝０．２４μｍに設定した。
ＺＬＩ−４３９３にカイラルドーパントを添加せずに用
い、セルギャップｄが３．２μｍのセルに注入した。△
ｎ×ｄは０．２７μｍになる。２枚の高分子フィルムは
関連技術４と同様の、ｎx＝１．５８８、ｎy＝１．５８
８、ｎz＝１．５８５のポリカーボネート製フィルムを
用いるが、いずれもフィルム厚ｄ＝４５μｍ、（ｎx−
ｎz）×ｄ＝０．２４μｍに設定した。
【００３１】この液晶セルに１５ボルト印加した状態を
オン状態、１ボルト印加した状態をオフ状態として駆動
したときの、視角特性を図１３に示す。このようにＥＣ
Ｂ型液晶を用いてもＴＮ型液晶と同等あるいはそれ以上
の広い視角特性を得ることができる。なおＥＣＢ型液晶
の場合、高コントラストを得るためにはＴＮ型液晶より
も高い電圧が必要であるため、残留リターデーションを
補償するために、高分子フィルムのｎxとｎyを等しくせ
ずに（ｎx−ｎy）×ｄ＝０．０１μｍ程度の小さなリタ
ーデーションを残しておくか、あるいは実施例１でも少
し言及したようにフィルムをセル基板に対して傾けて配
置すると、比較的低電圧でもコントラストが取れるよう
になる。
オン状態、１ボルト印加した状態をオフ状態として駆動
したときの、視角特性を図１３に示す。このようにＥＣ
Ｂ型液晶を用いてもＴＮ型液晶と同等あるいはそれ以上
の広い視角特性を得ることができる。なおＥＣＢ型液晶
の場合、高コントラストを得るためにはＴＮ型液晶より
も高い電圧が必要であるため、残留リターデーションを
補償するために、高分子フィルムのｎxとｎyを等しくせ
ずに（ｎx−ｎy）×ｄ＝０．０１μｍ程度の小さなリタ
ーデーションを残しておくか、あるいは実施例１でも少
し言及したようにフィルムをセル基板に対して傾けて配
置すると、比較的低電圧でもコントラストが取れるよう
になる。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高分
子フィルムを視角補償板として用いることによって、視
角特性に優れた液晶表示素子を提供することができる。
子フィルムを視角補償板として用いることによって、視
角特性に優れた液晶表示素子を提供することができる。
【図１】本発明の実施例１、関連技術１〜３、５〜９に
おける液晶表示素子の断面図である。
おける液晶表示素子の断面図である。
【図２】本発明の実施例１、関連技術１〜５、８、９に
おける液晶表示素子の各軸の関係図である。
おける液晶表示素子の各軸の関係図である。
【図３】本発明の関連技術１〜１０において用いた視角
補償を行う高分子フィルムの屈折率楕円体の模式図であ
る。
補償を行う高分子フィルムの屈折率楕円体の模式図であ
る。
【図４】本発明の関連技術１、４〜６、８、９および従
来の液晶表示素子の、電圧透過率特性を示す図である。
来の液晶表示素子の、電圧透過率特性を示す図である。
【図５】本発明の関連技術１における液晶表示素子の、
視角特性を示す図である。
視角特性を示す図である。
【図６】本発明の実施例１において用いた視角補償を行
う高分子フィルムの屈折率楕円体の模式図である。
う高分子フィルムの屈折率楕円体の模式図である。
【図７】本発明の関連技術４、１０における液晶表示素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図８】本発明の関連技術４における液晶表示素子の、
視角特性を示す図である。
視角特性を示す図である。
【図９】本発明の関連技術６および従来の液晶表示素子
の各軸の関係図である。
の各軸の関係図である。
【図１０】本発明の関連技術６における液晶表示素子
の、視角特性を示す図である。
の、視角特性を示す図である。
【図１１】本発明の関連技術８における液晶表示素子
の、視角特性を示す図である。
の、視角特性を示す図である。
【図１２】本発明の関連技術１０における液晶表示素子
の各軸の関係図である。
の各軸の関係図である。
【図１３】本発明の関連技術１０における液晶表示素子
の、視角特性を示す図である。
の、視角特性を示す図である。
【図１４】従来のＴＮ型液晶表示素子の断面図である。
【図１５】従来のＴＮ型液晶表示素子の、視角特性を示
す図である。
す図である。
１ 上側偏光板 ２ 高分子フィルム ３ 液晶セル ４ 高分子フィルム ５ 下側偏光板 ６ 液晶セル３の上基板 ７ 液晶セル３の下基板 ８ 透明電極 ９ 正の誘電異方性を有するネマチック液晶 １１ 上側偏光板１の偏光軸方向 １２ 液晶セルの上基板６の液晶配向方向 １３ 液晶セルの下基板７の液晶配向方向 １４ 下側偏光板５の偏光軸方向 ２１ １１が１２となす角度 ２２ ネマチック液晶９のねじれ角 ２３ １４が１３となす角度 ３１ 高分子フィルムの屈折率楕円体 ３２ 高分子フィルムのフィルム面 ４１ コントラスト比１：１の等コントラスト曲線 ４２ コントラスト比１：３の等コントラスト曲線 ４３ コントラスト比１：１０の等コントラスト曲線 ４４ コントラスト比１：３０の等コントラスト曲線 ４５ コントラスト比１：１００の等コントラスト曲線 ４６ コントラスト比１：３００の等コントラスト曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−256023（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141322（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276123（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276124（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13363
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の基板間にねじれ角が約９０度の液
晶が挟持されてなる液晶セルと、高分子フィルム面の法
線方向に対して光軸が傾いた負の光学的異方体の少なく
とも一枚の高分子フィルムと、偏光板とを備え、前記偏
光板の偏光軸と、偏光板に隣接する基板に施された配向
処理方向とが約９０度であることを特徴とする液晶表示
素子。 - 【請求項２】 前記液晶表示素子が、電圧無印加時に明
表示、電圧印加時に暗表示を行うことを特徴とする請求
項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記高分子フィルムが前記液晶セルを挟
んで配置されてなることを特徴とする請求項１記載の液
晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02283592A JP3185313B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02283592A JP3185313B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 液晶表示素子 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02162599A Division JP3357003B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 液晶表示素子 |
| JP02162699A Division JP3233124B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215912A JPH05215912A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3185313B2 true JP3185313B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=12093768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02283592A Expired - Lifetime JP3185313B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185313B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3452742B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2003-09-29 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| TW515925B (en) | 1996-12-25 | 2003-01-01 | Sharp Kk | Liquid crystal display device |
| JP3452755B2 (ja) | 1997-04-07 | 2003-09-29 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP3399795B2 (ja) | 1997-08-28 | 2003-04-21 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| WO2001009674A1 (fr) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Nippon Mitsubishi Oil Corporation | Affichage a cristaux liquides nematiques torsades en mode normalement noir |
| JP2006145566A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Nec Lcd Technologies Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2007213093A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-08-23 | Nitto Denko Corp | 液晶パネルおよび液晶表示装置 |
| KR100822248B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2008-04-16 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 액정 패널 및 액정 표시 장치 |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP02283592A patent/JP3185313B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05215912A (ja) | 1993-08-27 |
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