JP3237216B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はツイステッドネマティ
ック型の液晶表示装置に関する。
ック型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来技術】ワードプロセッサやパーソナルコンピュー
タ等のディスプレイとして用いられる液晶表示装置に
は、ＴＦＴ−ＴＮ型の液晶表示装置が用いられている。
この液晶表示装置は、各画素ごとに駆動用の薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）が配設されたツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）型の液晶セルを有し、通常はこの液晶セルの
光入射側に偏光子がその透過軸を液晶セルの光入射側基
板の配向処理方向に直交させて配設され、液晶セルの光
出射側に検光子がその透過軸を前記偏光子の透過軸とほ
ぼ直交させて配設されている。この従来の液晶表示装置
は各画素にスタティック的な電圧を印加して駆動するこ
とができるので、単純マトリックス型の液晶表示装置に
比べてコントラストが高く、視野角も比較的広い。
タ等のディスプレイとして用いられる液晶表示装置に
は、ＴＦＴ−ＴＮ型の液晶表示装置が用いられている。
この液晶表示装置は、各画素ごとに駆動用の薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）が配設されたツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）型の液晶セルを有し、通常はこの液晶セルの
光入射側に偏光子がその透過軸を液晶セルの光入射側基
板の配向処理方向に直交させて配設され、液晶セルの光
出射側に検光子がその透過軸を前記偏光子の透過軸とほ
ぼ直交させて配設されている。この従来の液晶表示装置
は各画素にスタティック的な電圧を印加して駆動するこ
とができるので、単純マトリックス型の液晶表示装置に
比べてコントラストが高く、視野角も比較的広い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＴＮ型の液晶表示装置では、多階調中間調を
表示する際に視角によって明るさの逆転現象が表れ、階
調表示が乱れるという欠点がある。
うな従来のＴＮ型の液晶表示装置では、多階調中間調を
表示する際に視角によって明るさの逆転現象が表れ、階
調表示が乱れるという欠点がある。
【０００４】図３（ａ）〜図３（ｄ）に従来の典型的な
液晶表示装置において４段階の階調ごとの等Ｙ値（透過
率値）曲線を示した。この液晶表示装置の液晶セルは、
液晶分子が光の進行方向に沿って左回りに９０°ツイス
ト配向され、屈折率異方性Δｎとギャップｄとの積Δｎ
ｄの値が４０３ｎｍで、ギャップｄとナチュラルピッチ
ｐとの比ｄ／ｐが約０．０５で、プレチルト角が３°と
なっている。また、４階調を実現する各電圧は、明状態
電圧を１．５Ｖ、暗状態電圧を６．０Ｖとし、２つの中
間調電圧は１．５Ｖを印加したときのＹ値を３等分して
得られる２つの中間Ｙ値に対応する電圧とし、電圧の低
い方から順に第１階調電圧Ｖ1＝1.50[V]、第２階調電圧
Ｖ2＝2.06[V]、第３階調電圧Ｖ3＝2.43[V]、第４階調電
圧Ｖ4＝6.0[V]とする。これらの図で、同心円は内側か
らそれぞれ液晶表示装置の基板の法線方向に対して１０
°、２０°、３０°、４０°、および５０°傾けた視角
を表わし、黒四角（■）はＹ値が１０、白四角（□）は
Ｙ値が２０、黒三角（▲）はＹ値が３０をそれぞれ表し
ている。これらの図から明らかなように、どの電圧にお
いても、上方向近辺が明るく、下方向近辺が暗いことが
わかる。
液晶表示装置において４段階の階調ごとの等Ｙ値（透過
率値）曲線を示した。この液晶表示装置の液晶セルは、
液晶分子が光の進行方向に沿って左回りに９０°ツイス
ト配向され、屈折率異方性Δｎとギャップｄとの積Δｎ
ｄの値が４０３ｎｍで、ギャップｄとナチュラルピッチ
ｐとの比ｄ／ｐが約０．０５で、プレチルト角が３°と
なっている。また、４階調を実現する各電圧は、明状態
電圧を１．５Ｖ、暗状態電圧を６．０Ｖとし、２つの中
間調電圧は１．５Ｖを印加したときのＹ値を３等分して
得られる２つの中間Ｙ値に対応する電圧とし、電圧の低
い方から順に第１階調電圧Ｖ1＝1.50[V]、第２階調電圧
Ｖ2＝2.06[V]、第３階調電圧Ｖ3＝2.43[V]、第４階調電
圧Ｖ4＝6.0[V]とする。これらの図で、同心円は内側か
らそれぞれ液晶表示装置の基板の法線方向に対して１０
°、２０°、３０°、４０°、および５０°傾けた視角
を表わし、黒四角（■）はＹ値が１０、白四角（□）は
Ｙ値が２０、黒三角（▲）はＹ値が３０をそれぞれ表し
ている。これらの図から明らかなように、どの電圧にお
いても、上方向近辺が明るく、下方向近辺が暗いことが
わかる。
【０００５】図４（ａ）〜図４（ｃ）に、それぞれ隣接
する階調間のＹ値の比で求められる等コントラスト曲線
（Ｙ1／Ｙ2、Ｙ2／Ｙ3、Ｙ3／Ｙ4）を示した。これらの
図で、同心円は内側からそれぞれ液晶表示装置の基板の
法線方向に対して１０°、２０°、３０°、４０°、お
よび５０°傾けた視角を表わし、黒丸（●）はコントラ
ストが１以下、黒四角（■）はコントラストが１０、白
四角（□）はコントラストが２０、黒三角（▲）はコン
トラストが５０、白三角（△）はコントラストが１００
をそれぞれ表している。これらの図から明らかなよう
に、コントラストが１以下の領域（図中斜線で示す部分
であり、以下、中間調反転領域と呼ぶ）は、第２階調と
第３階調との間および第３階調と第４階調との間で生じ
ていることがわかる。図４（ｂ）に示す上方向近辺の中
間調反転領域は、第２階調よりも第３階調の方が明るい
ために生じ、また図４（ｃ）に示す右下および左下方向
の中間調反転領域は、第４階調電圧で光漏れがあるため
に生じる。このような多階調中間調表示の際の明るさの
逆転は、正しい階調表示を乱すから液晶表示装置にとっ
て大きな問題である。
する階調間のＹ値の比で求められる等コントラスト曲線
（Ｙ1／Ｙ2、Ｙ2／Ｙ3、Ｙ3／Ｙ4）を示した。これらの
図で、同心円は内側からそれぞれ液晶表示装置の基板の
法線方向に対して１０°、２０°、３０°、４０°、お
よび５０°傾けた視角を表わし、黒丸（●）はコントラ
ストが１以下、黒四角（■）はコントラストが１０、白
四角（□）はコントラストが２０、黒三角（▲）はコン
トラストが５０、白三角（△）はコントラストが１００
をそれぞれ表している。これらの図から明らかなよう
に、コントラストが１以下の領域（図中斜線で示す部分
であり、以下、中間調反転領域と呼ぶ）は、第２階調と
第３階調との間および第３階調と第４階調との間で生じ
ていることがわかる。図４（ｂ）に示す上方向近辺の中
間調反転領域は、第２階調よりも第３階調の方が明るい
ために生じ、また図４（ｃ）に示す右下および左下方向
の中間調反転領域は、第４階調電圧で光漏れがあるため
に生じる。このような多階調中間調表示の際の明るさの
逆転は、正しい階調表示を乱すから液晶表示装置にとっ
て大きな問題である。
【０００６】この発明は、上述した実情に鑑みてなされ
たものであり、多階調中間調表示の際の明るさの逆転現
象を防止し、正しい階調を安定して表示できる液晶表示
装置を提供することを目的とするものである。
たものであり、多階調中間調表示の際の明るさの逆転現
象を防止し、正しい階調を安定して表示できる液晶表示
装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】請求項１の発明は、液晶分
子がツイスト配向され、屈折率異方性をΔｎTN、ギャッ
プをｄTNとしたとき、ΔｎTNｄTNの値が正の単一の液晶
セルと、この液晶セルの外側にこの液晶セルを挟むよう
に配置された一対の偏光板と、この一対の偏光板の一方
と前記液晶セルとの間に配置され、分子をツイスト配向
させた高分子液晶フィルムを保護膜で挟んだ構造を備
え、 ΔＮLAM≡ｎo−√｛(ｎe2＋ｎo2)／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮLAMと厚さｄLAMの積
ΔＮLAMｄLAMの値が負である少なくとも１枚の捩れ位相
板とを備えたものである。請求項２の発明は、捩れ位相
板の捩れピッチｐLAMが可視光帯域の下限の波長の１／
５より小さいものである。請求項３の発明は、捩れ位相
板の平均屈折率をｎavとしたとき、捩れ位相板の捩れピ
ッチｐLAMが（０．４／ｎav）μｍよりも小さいもので
ある。請求項４の発明は、捩れ位相板のΔＮLAMｄLAMの
値が−３０〜−６００ｎｍで、捩れ位相板のツイスト角
が５回転以上である。
子がツイスト配向され、屈折率異方性をΔｎTN、ギャッ
プをｄTNとしたとき、ΔｎTNｄTNの値が正の単一の液晶
セルと、この液晶セルの外側にこの液晶セルを挟むよう
に配置された一対の偏光板と、この一対の偏光板の一方
と前記液晶セルとの間に配置され、分子をツイスト配向
させた高分子液晶フィルムを保護膜で挟んだ構造を備
え、 ΔＮLAM≡ｎo−√｛(ｎe2＋ｎo2)／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮLAMと厚さｄLAMの積
ΔＮLAMｄLAMの値が負である少なくとも１枚の捩れ位相
板とを備えたものである。請求項２の発明は、捩れ位相
板の捩れピッチｐLAMが可視光帯域の下限の波長の１／
５より小さいものである。請求項３の発明は、捩れ位相
板の平均屈折率をｎavとしたとき、捩れ位相板の捩れピ
ッチｐLAMが（０．４／ｎav）μｍよりも小さいもので
ある。請求項４の発明は、捩れ位相板のΔＮLAMｄLAMの
値が−３０〜−６００ｎｍで、捩れ位相板のツイスト角
が５回転以上である。
【０００８】この発明によれば、ツイスト配向された液
晶層のΔｎTNｄTNの値が正の液晶セルのと、この液晶セ
ルの外側にこれを挟むように一対の偏光板を配置し、一
方の偏光板と液晶セルの間に、ΔＮ LAM ≡ｎo−√｛(ｎe 2 ＋ｎo 2 )／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮ LAM と厚さｄ LAM の積
ΔＮ LAM ｄ LAM の値が負となる有機高分子フィルムからな
る少なくとも１枚の捩れ位相板とを配置したので、この
捩れ位相板によって液晶セルを垂直に透過する光と、斜
めに透過する光の各光路長の差が補償され、多階調中間
調表示の際の明るさの逆転現象が抑制でき、多階調中間
調表示における視野角特性が改善される。この場合、請
求項２に記載の如く、捩れ位相板は分子の捩れピッチｐ
LAMを入射光の可視光帯域の下限の波長の１／５より小
さくすることにより、捩れ位相板の有効屈折率異方性Δ
ＮLAMを負の値にすることができる。また、請求項３に
記載の如く、入射光の波長λが可視光の波長帯域の下限
値の０．４μｍで、捩れ位相板の平均屈折率をｎavとし
たとき、捩れ位相板の捩れピッチｐLAMが（０．４／ｎ
av）μｍよりも小さければ、入射光の選択反射による捩
れ位相板の着色（色彩を帯びること）を防ぐことができ
る。また、請求項４に記載のごとく、捩れ位相板のΔＮ
LAMｄLAMの値が−３０〜−６００ｎｍで、捩れ位相板の
ツイスト角が５回転以上であれば、より一層、多階調中
間調表示において正しい階調を視角によらず安定して表
示できる。さらに、請求項５に記載の如く、分子が５回
転以上でツイスト配向された高分子液晶フィルムを保護
膜で挟んだ構造の捩れ位相板を用いれば、各捩れ位相板
の製造が容易で、薄く形成することができ、これにより
液晶表示装置の小型化が図れる。
晶層のΔｎTNｄTNの値が正の液晶セルのと、この液晶セ
ルの外側にこれを挟むように一対の偏光板を配置し、一
方の偏光板と液晶セルの間に、ΔＮ LAM ≡ｎo−√｛(ｎe 2 ＋ｎo 2 )／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮ LAM と厚さｄ LAM の積
ΔＮ LAM ｄ LAM の値が負となる有機高分子フィルムからな
る少なくとも１枚の捩れ位相板とを配置したので、この
捩れ位相板によって液晶セルを垂直に透過する光と、斜
めに透過する光の各光路長の差が補償され、多階調中間
調表示の際の明るさの逆転現象が抑制でき、多階調中間
調表示における視野角特性が改善される。この場合、請
求項２に記載の如く、捩れ位相板は分子の捩れピッチｐ
LAMを入射光の可視光帯域の下限の波長の１／５より小
さくすることにより、捩れ位相板の有効屈折率異方性Δ
ＮLAMを負の値にすることができる。また、請求項３に
記載の如く、入射光の波長λが可視光の波長帯域の下限
値の０．４μｍで、捩れ位相板の平均屈折率をｎavとし
たとき、捩れ位相板の捩れピッチｐLAMが（０．４／ｎ
av）μｍよりも小さければ、入射光の選択反射による捩
れ位相板の着色（色彩を帯びること）を防ぐことができ
る。また、請求項４に記載のごとく、捩れ位相板のΔＮ
LAMｄLAMの値が−３０〜−６００ｎｍで、捩れ位相板の
ツイスト角が５回転以上であれば、より一層、多階調中
間調表示において正しい階調を視角によらず安定して表
示できる。さらに、請求項５に記載の如く、分子が５回
転以上でツイスト配向された高分子液晶フィルムを保護
膜で挟んだ構造の捩れ位相板を用いれば、各捩れ位相板
の製造が容易で、薄く形成することができ、これにより
液晶表示装置の小型化が図れる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図１お
よび図２を参照して詳細に説明する。図１および図２に
液晶表示装置の断面図および分解斜視図を示した。この
液晶表示装置では、ツイステッドネマティック型の液晶
セル１の入射側に偏光子２が設けられ、液晶セル１の出
射側に検光子３が設けられ、液晶セル１と検光子３との
間に捩れ位相板４が設けられている。
よび図２を参照して詳細に説明する。図１および図２に
液晶表示装置の断面図および分解斜視図を示した。この
液晶表示装置では、ツイステッドネマティック型の液晶
セル１の入射側に偏光子２が設けられ、液晶セル１の出
射側に検光子３が設けられ、液晶セル１と検光子３との
間に捩れ位相板４が設けられている。
【００１０】液晶セル１は、一方の電極５およびこの電
極５の各画素ごとに配設された駆動用の薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）６並びにこれらを覆う配向膜７が形成され
た下基板８と、前記一方の電極５と交差して対向する他
方の電極９およびこの他方の電極９を覆う配向膜１０が
形成された上基板１１と、上下の各基板８、１１を所定
の間隔を隔てて接合するシール材１２と、これらの基板
８、１１とシール材１２とに囲われた領域内に封入さ
れ、ギャップｄTNとナチュラルピッチｐTNの比ｄTN／ｐ
TNの値が約０．０５の液晶材料１３とからなっている。
なお、この液晶セル１は図面上で下方から光が入射され
るものであり、以下では下基板を入射側基板８、上基板
を出射側基板１１という。
極５の各画素ごとに配設された駆動用の薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）６並びにこれらを覆う配向膜７が形成され
た下基板８と、前記一方の電極５と交差して対向する他
方の電極９およびこの他方の電極９を覆う配向膜１０が
形成された上基板１１と、上下の各基板８、１１を所定
の間隔を隔てて接合するシール材１２と、これらの基板
８、１１とシール材１２とに囲われた領域内に封入さ
れ、ギャップｄTNとナチュラルピッチｐTNの比ｄTN／ｐ
TNの値が約０．０５の液晶材料１３とからなっている。
なお、この液晶セル１は図面上で下方から光が入射され
るものであり、以下では下基板を入射側基板８、上基板
を出射側基板１１という。
【００１１】入射側基板８と出射側基板１１の対向する
それぞれの面に形成された配向膜７、１０は、それぞれ
ラビング等の配向処理が施されている。入射側基板８の
配向膜７は、図２に示したように液晶セル１を正面から
観察したとき水平な線に対して左上から右下方向に約４
５°の傾きをもった方向７ａに配向処理が施されてい
る。入射側基板８に対向する出射側基板１１の配向膜１
０は、入射側基板８の配向処理方向７ａ（以下、入射側
配向処理方向という）に対して出射側から見て左回りに
ほぼ９０°回転した方向１０ａに配向処理が施されてい
る。このような配向処理により、液晶材料１３の液晶分
子は出射側から見て右回りにほぼ９０°（φ）ツイスト
して配列し、液晶分子は約３°のプレチルト角を有して
いる。そして、この液晶セル１のギャップｄTNと屈折率
異方性△ｎTNとの積△ｎTNｄTNの値は正であり、好まし
くは３００〜６００ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）の範
囲に設定する。
それぞれの面に形成された配向膜７、１０は、それぞれ
ラビング等の配向処理が施されている。入射側基板８の
配向膜７は、図２に示したように液晶セル１を正面から
観察したとき水平な線に対して左上から右下方向に約４
５°の傾きをもった方向７ａに配向処理が施されてい
る。入射側基板８に対向する出射側基板１１の配向膜１
０は、入射側基板８の配向処理方向７ａ（以下、入射側
配向処理方向という）に対して出射側から見て左回りに
ほぼ９０°回転した方向１０ａに配向処理が施されてい
る。このような配向処理により、液晶材料１３の液晶分
子は出射側から見て右回りにほぼ９０°（φ）ツイスト
して配列し、液晶分子は約３°のプレチルト角を有して
いる。そして、この液晶セル１のギャップｄTNと屈折率
異方性△ｎTNとの積△ｎTNｄTNの値は正であり、好まし
くは３００〜６００ｎｍ（測定波長：５８９ｎｍ）の範
囲に設定する。
【００１２】偏光子２は、その透過軸２ａが液晶セル１
の入射側配向処理方向７ａとほぼ直交するように配置さ
れている。また、検光子３は、その透過軸３ａが偏光子
２の透過軸２ａとほぼ直交するように配置されている。
の入射側配向処理方向７ａとほぼ直交するように配置さ
れている。また、検光子３は、その透過軸３ａが偏光子
２の透過軸２ａとほぼ直交するように配置されている。
【００１３】捩れ位相板４は、図２（Ｂ）に示すよう
に、その分子４ａがツイスト配向された有機高分子フィ
ルムからなっており、例えば高分子液晶フィルム（液晶
ポリマ）を三酢酸セルロース（ＴＡＣ）等からなる保護
膜４ｂで挾んだ構造になっている。この捩れ位相板４の
分子４ａは、５回転以上、好ましくは、１０〜１５回転
程度捩れ配向し、そのツイスト角は、捩れ位相板４の厚
さをｄLAM、捩れピッチをｐLAMとしたとき、±（ｄLAM
／ｐLAM）×３６０°である。そして、この捩れ位相板
４の有効屈折率異方性△ＮLAMの値は、負に設定してあ
る。即ち、捩れ位相板４の有効屈折率異方性△Ｎ
LAMは、捩れ位相板４の異常光線に対する屈折率をｎe、
常光線に対する屈折率をｎoとしたとき、下記の（１）
式で表わされる。 △ＮLAM≡ｎo−√｛（ｎe 2＋ｎo 2）／２｝ ……（１） 捩れピッチｐLAMが入射光の波長λよりも充分に小さい
場合、上記（１）式の△ＮLAMは負となる。本例の捩れ
位相板４では、捩れピッチｐLAMを可視光帯域の下限の
波長の１／５より小さくしてあるので、△ＮLAMは負で
あり、有効屈折率異方性△ＮLAMと捩れ位相板４の厚さ
ｄLAMとの積△ＮLAM・ｄLAMの値は−３０〜−６００ｎ
ｍ（測定波長：５８９ｎｍ）の範囲に設定されている。
また、捩れ位相板４は、入射光の選択反射による着色を
防ぐ必要があり、これを達成するための条件は次の
（２）式で表わされる。この場合、可視光の波長λの範
囲は０．４〜０．７μｍであるから、捩れ位相板４の平
均屈折率をｎavとすると、捩れ位相板４の捩れピッチｐ
LAMは、 ｐLAM＜（０．４／ｎav）、またはｐLAM＞（０．７／ｎav） ……（２） ただし、ｎav≡（ｎe＋ｎo）／２ を満たす必要がある。したがって、入射光の選択反射に
よる着色を防止するために、捩れ位相板４のピッチｐ
LAMは、（２）式のうちのｐLAM＜（０．４／ｎav）の条
件を満足するように設定される。
に、その分子４ａがツイスト配向された有機高分子フィ
ルムからなっており、例えば高分子液晶フィルム（液晶
ポリマ）を三酢酸セルロース（ＴＡＣ）等からなる保護
膜４ｂで挾んだ構造になっている。この捩れ位相板４の
分子４ａは、５回転以上、好ましくは、１０〜１５回転
程度捩れ配向し、そのツイスト角は、捩れ位相板４の厚
さをｄLAM、捩れピッチをｐLAMとしたとき、±（ｄLAM
／ｐLAM）×３６０°である。そして、この捩れ位相板
４の有効屈折率異方性△ＮLAMの値は、負に設定してあ
る。即ち、捩れ位相板４の有効屈折率異方性△Ｎ
LAMは、捩れ位相板４の異常光線に対する屈折率をｎe、
常光線に対する屈折率をｎoとしたとき、下記の（１）
式で表わされる。 △ＮLAM≡ｎo−√｛（ｎe 2＋ｎo 2）／２｝ ……（１） 捩れピッチｐLAMが入射光の波長λよりも充分に小さい
場合、上記（１）式の△ＮLAMは負となる。本例の捩れ
位相板４では、捩れピッチｐLAMを可視光帯域の下限の
波長の１／５より小さくしてあるので、△ＮLAMは負で
あり、有効屈折率異方性△ＮLAMと捩れ位相板４の厚さ
ｄLAMとの積△ＮLAM・ｄLAMの値は−３０〜−６００ｎ
ｍ（測定波長：５８９ｎｍ）の範囲に設定されている。
また、捩れ位相板４は、入射光の選択反射による着色を
防ぐ必要があり、これを達成するための条件は次の
（２）式で表わされる。この場合、可視光の波長λの範
囲は０．４〜０．７μｍであるから、捩れ位相板４の平
均屈折率をｎavとすると、捩れ位相板４の捩れピッチｐ
LAMは、 ｐLAM＜（０．４／ｎav）、またはｐLAM＞（０．７／ｎav） ……（２） ただし、ｎav≡（ｎe＋ｎo）／２ を満たす必要がある。したがって、入射光の選択反射に
よる着色を防止するために、捩れ位相板４のピッチｐ
LAMは、（２）式のうちのｐLAM＜（０．４／ｎav）の条
件を満足するように設定される。
【００１４】このようなＴＮ型の液晶表示装置では、液
晶セル１と検光子３との間に上述したような条件を満た
す捩れ位相板４を配置したので、この捩れ位相板４によ
って液晶セル１を垂直に透過する光と斜めに透過する光
の各ΔｎTNｄTNの差が打ち消されて補償され、多階調中
間調表示の際の明るさの逆転現象を抑制でき、多階調中
間調表示において視角が変化しても正しい階調を安定し
て表示でき、多階調中間調表示における視野角特性を改
善することができる。この場合、捩れ位相板４の捩れピ
ッチｐLAMは、入射光の波長λよりも充分に小さいの
で、捩れ位相板４の有効屈折率異方性ΔＮLAMの値は負
である。また、捩れ位相板４の捩れピッチｐLAMは、
（０．４／ｎav）μｍよりも小さいので、可視光の選択
反射による捩れ位相板４の着色を防ぐことができ、より
一層、多階調中間調表示において正しい階調を視角によ
らず安定して表示できる。また、捩れ位相板４は分子が
１０〜１５回転程度でツイスト配向された高分子液晶フ
ィルムを保護膜で挾んだ構造であるから、製造が容易
で、薄く形成することができ、これにより液晶表示装置
の小型化を図ることができる。
晶セル１と検光子３との間に上述したような条件を満た
す捩れ位相板４を配置したので、この捩れ位相板４によ
って液晶セル１を垂直に透過する光と斜めに透過する光
の各ΔｎTNｄTNの差が打ち消されて補償され、多階調中
間調表示の際の明るさの逆転現象を抑制でき、多階調中
間調表示において視角が変化しても正しい階調を安定し
て表示でき、多階調中間調表示における視野角特性を改
善することができる。この場合、捩れ位相板４の捩れピ
ッチｐLAMは、入射光の波長λよりも充分に小さいの
で、捩れ位相板４の有効屈折率異方性ΔＮLAMの値は負
である。また、捩れ位相板４の捩れピッチｐLAMは、
（０．４／ｎav）μｍよりも小さいので、可視光の選択
反射による捩れ位相板４の着色を防ぐことができ、より
一層、多階調中間調表示において正しい階調を視角によ
らず安定して表示できる。また、捩れ位相板４は分子が
１０〜１５回転程度でツイスト配向された高分子液晶フ
ィルムを保護膜で挾んだ構造であるから、製造が容易
で、薄く形成することができ、これにより液晶表示装置
の小型化を図ることができる。
【００１５】なお、上述した実施例では、偏光子２の透
過軸２ａを入射側配向処理方向７ａに直交させたが、こ
れに限らず、透過軸２ａを入射側配向処理方向７ａに対
し平行させてもよい。
過軸２ａを入射側配向処理方向７ａに直交させたが、こ
れに限らず、透過軸２ａを入射側配向処理方向７ａに対
し平行させてもよい。
【００１６】また、上述した各実施例では、液晶セル１
と検光子３との間に捩れ位相板４を配置したが、これに
限らず、例えば液晶セル１と偏光子２との間に設けても
よい。
と検光子３との間に捩れ位相板４を配置したが、これに
限らず、例えば液晶セル１と偏光子２との間に設けても
よい。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、ツイスト配向された
液晶層のΔｎTNｄTNの値が正の液晶セルの外側に、これ
を挟むように一対の偏光板を配置し、一方の偏光板と液
晶セルの間に、ΔＮ LAM ≡ｎo−√｛(ｎe 2 ＋ｎo 2 )／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮ LAM と厚さｄ LAM の積
ΔＮ LAM ｄ LAM の値が負となる有機高分子フィルムからな
る少なくとも１枚の捩れ位相板とを配置したので、この
捩れ位相板によって液晶セルを垂直に透過する光と、斜
めに透過する光の各光路長の差が補償され、中間階調表
示の際の明るさの逆転現象が抑制される。その結果、多
階調中間調表示において正しい階調を視角の変化に拘わ
らず安定して表示でき、多階調中間調表示における視野
角特性を改善することができる。
液晶層のΔｎTNｄTNの値が正の液晶セルの外側に、これ
を挟むように一対の偏光板を配置し、一方の偏光板と液
晶セルの間に、ΔＮ LAM ≡ｎo−√｛(ｎe 2 ＋ｎo 2 )／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮ LAM と厚さｄ LAM の積
ΔＮ LAM ｄ LAM の値が負となる有機高分子フィルムからな
る少なくとも１枚の捩れ位相板とを配置したので、この
捩れ位相板によって液晶セルを垂直に透過する光と、斜
めに透過する光の各光路長の差が補償され、中間階調表
示の際の明るさの逆転現象が抑制される。その結果、多
階調中間調表示において正しい階調を視角の変化に拘わ
らず安定して表示でき、多階調中間調表示における視野
角特性を改善することができる。
【図１】この発明の一実施例のＴＮ型の液晶表示装置の
断面図。
断面図。
【図２】（Ａ）は図１の概略構成を示す分解斜視図、
（Ｂ）は捩れ位相板の要部拡大断面図。
（Ｂ）は捩れ位相板の要部拡大断面図。
【図３】従来の液晶表示装置を４つの階調で動作させた
ときの各階調における等Ｙ値（透過率値）曲線を示し、
（ａ）は電圧Ｖ1を印加する第１階調の等Ｙ値曲線図、
（ｂ）は電圧Ｖ2を印加する第２階調の等Ｙ値曲線図、
（ｃ）は電圧Ｖ3を印加する第３階調の等Ｙ値曲線図、
（ｄ）は電圧Ｖ4を印加する第４階調の等Ｙ値曲線図。
ときの各階調における等Ｙ値（透過率値）曲線を示し、
（ａ）は電圧Ｖ1を印加する第１階調の等Ｙ値曲線図、
（ｂ）は電圧Ｖ2を印加する第２階調の等Ｙ値曲線図、
（ｃ）は電圧Ｖ3を印加する第３階調の等Ｙ値曲線図、
（ｄ）は電圧Ｖ4を印加する第４階調の等Ｙ値曲線図。
【図４】図３において隣接する階調間の等コントラスト
曲線を示し、（ａ）はＹ1／Ｙ2の等コントラスト曲線
図、（ｂ）はＹ2／Ｙ3の等コントラスト曲線図、（ｃ）
はＹ3／Ｙ4の等コントラスト曲線図。
曲線を示し、（ａ）はＹ1／Ｙ2の等コントラスト曲線
図、（ｂ）はＹ2／Ｙ3の等コントラスト曲線図、（ｃ）
はＹ3／Ｙ4の等コントラスト曲線図。
１ 液晶セル ２ 偏光子 ３ 検光子 ４ 捩れ位相板 ５、９ 電極 ７、１０ 配向膜 ８ 入射側基板 １１ 出射側基板 １２ シール材 １３ 液晶材料 ７ａ 入射側配向処理方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13363 G02F 1/1335
Claims (4)
- 【請求項１】 液晶分子がツイスト配向され、屈折率異
方性をΔｎTN、ギャップをｄTNとしたとき、ΔｎTNｄTN
の値が正の単一の液晶セルと、この液晶セルの外側にこ
の液晶セルを挟むように配置された一対の偏光板と、こ
の一対の偏光板の一方と前記液晶セルとの間に配置さ
れ、分子をツイスト配向させた高分子液晶フィルムを保
護膜で挟んだ構造を備え、 ΔＮLAM≡ｎo−√｛(ｎe2＋ｎo2)／２｝ で表わされる有効屈折率異方性ΔＮLAMと厚さｄLAMの積
ΔＮLAMｄLAMの値が負である少なくとも１枚の捩れ位相
板とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記捩れ位相板の捩れピッチｐLAMは可
視光帯域の下限の波長の１／５より小さいことを特徴と
する請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記捩れ位相板の平均屈折率をｎavとし
たとき、前記捩れ位相板の捩れピッチｐLAMは（０．４
／ｎav）μｍよりも小さいことを特徴とする請求項１記
載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記捩れ位相板のΔＮLAMｄLAMの値が−
３０〜−６００ｎｍで、前記捩れ位相板のツイスト角は
５回転以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶
表示装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20319992A JP3237216B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 液晶表示装置 |
| TW082104711A TW229279B (ja) | 1992-06-18 | 1993-06-14 | |
| KR1019930010925A KR0181980B1 (ko) | 1992-06-18 | 1993-06-15 | 액정표시장치 |
| US08/078,395 US5548426A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-16 | Liquid crystal display device |
| EP93109704A EP0576931B1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | Liquid crystal display device |
| DE69328051T DE69328051T2 (de) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20319992A JP3237216B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627459A JPH0627459A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3237216B2 true JP3237216B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16470111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20319992A Expired - Lifetime JP3237216B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-07-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237216B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2768234B2 (ja) * | 1993-10-04 | 1998-06-25 | 日本電気株式会社 | 光学補償板を用いた液晶表示装置 |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP20319992A patent/JP3237216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627459A (ja) | 1994-02-04 |
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