JP3499268B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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Description
詳しくは、多数のTN液晶パネルを配置して大画面表示
を行う液晶表示装置に適用することができ、特に、大画
面表示を行う際、大画面への各方向のコントラストを良
好にして視覚特性を向上させることができる液晶表示装
置に関する。
ているTN液晶パネルにおいては、視覚特性の改善が大
きな問題となっており、表示面積が大きくなるに連れ
て、この視覚特性が悪くなるという問題は重要度を増す
が、特に液晶パネルを多数配置して超大画面表示を行う
表示装置系においては、視覚特性の改善は必須のもので
あり、その特性改善が強く望まれている。
て、偏光板の配置の仕方をラビング方向に対して各々変
えることにより、上記視覚特性が悪くなるという問題を
解決して、超大画面表示系の表示品質を著しく改善する
ものである。
いては、図19に示す如く、同一のラビング処理をし、
このラビング方向に偏光板を配置した多数の例えば左ツ
イスト型液晶パネルを多数配置して構成している。
たような従来の液晶表示装置では、図19(a)に示す
如く、U(上)方向、C(正面)方向、L(下)方向に
大画面を見ると、図20に示す如く、C(正面)方向で
はコントラストが丁度良くて丁度良く見えるが、L
(下)方向では、コントラストが小さくなり過ぎて白っ
ぽく見えてしまい、U(上)方向では、コントラストが
大きくなり過ぎて黒っぽく見えてしまい、その結果、見
る方向で視覚特性が悪くなるという問題があった。この
問題は、画面が大画面になればなる程顕著になる傾向が
ある。
大画面への各方向のコントラストを良好にして視覚特性
を向上させることができる液晶表示装置を提供すること
を目的とする。
置は上記目的達成のため、複数の液晶パネルを配置して
単一の映像表示を行う液晶表示装置において、前記複数
の液晶パネルを、ラビング方向を同じくしたツイスト・
ネマティック(TN)液晶パネルで構成し、該TN液晶
パネルに配置する偏光板の該TN液晶パネルのラビング
方向(配向方向)に対する設置角度が異なる複数のTN
液晶パネルを含むことを特徴とするものである。
は、赤、緑、青各画素で液晶ギャップ厚がΔnd/λ
(Δn;液晶材料の屈折率の異方性、d;液晶層厚、
λ;液晶セルを通過する光の波長)を一定となるように
液晶層厚さを変えたパネル(マルチギャップ)構造であ
るように構成してもよく、この場合、透過率を変化し難
くして明るさを良好にすることができる。
ド(電圧をかけない時に白い表示となる)では、前記偏
光板のなす角度を90度として前記偏光板の設置角度を
変え、ノーマリブラックモード(電圧をかけない時に黒
い表示となる)では、前記偏光板のなす角度を0度とし
て前記偏光板の設置角度を変えてなるように構成しても
よく、この場合、ノーマリホワイトモード及びノーマリ
ブラックモードにおいても視覚特性を良好にすることが
できる。
は、視覚特性が180度異なるドメインより構成される
TN液晶パネルであるように構成してもよく、この場
合、輝度反転を生じ難くすることができるので、フルカ
ラー表示する場合に良好に適用することができる。本発
明においては、前記TN液晶パネルと一対の前記偏光板
との厚さ方向に負の屈曲率異方性を有する光学補償フィ
ルムを有するように構成してもよく、この場合、光学補
償フィルムを設けない場合よりも更に視覚特性を向上さ
せることができる。
は、図2(a)に示す如く、ラビング方向に偏光子を設
置していたため、図2(b)の等コントラスト曲線に示
す如く、左右方向の視覚特性は良好であるが、上下方向
の特に上方向の視覚特性が悪いのが判る。これに対し、
図1(a)、図3(a)、図4(a)に示す如く、偏光
板のラビング方向に対する設置角度を各々適宜変える
と、図1(b)、図3(b)、図4(b)の矢印に示す
如く、偏光板の設置角度により、視覚特性を大きく、か
つ任意の方向に変えることができるのが判る。そこで、
本発明では、複数の液晶パネルを配置して表示を行う液
晶表示装置において、複数の液晶パネルを、ラビング方
向を同じくしたTN液晶パネルで構成し、個々のTN液
晶パネルに配置する偏光板のラビング方向(配向方向)
に対する設置角度を、変えて構成することにより、即
ち、同一のTNパネルを用いて偏光板の貼り方のみで視
覚特性の問題を解決することができる。
TNセルを通過する光の偏光状態から説明する。ここ
で、光学系としては、図5に示すような光学系を考え、
出射側の偏光板を360度回転させ、その時の透過光強
度を見たのが図6〜9である。図5の光学系は、光源→
入射側偏光板(吸収軸)→左ツイスト型配向分割TNセ
ル(液晶:メルク社製,商品名ZLI4792,Δn=
0.094)→出射側偏光板(吸収軸)という順で構成
され、このパネルの出射側偏光板から観測者が見るよう
にしている。そして、図6〜9は、図5に示す光学系で
入射側偏光子の設置位置(吸収軸方向)を各々22.5
度、45度、67.5度、90度にした時に出射側偏光
子角度に対する透過光強度を示しており、図6(a),
図7(a),図8(a)及び図9(a)がλ=420n
mの場合であり、図6(b),図7(b),図8(b)
及び図9(b)がλ=550nmの場合であり、図6
(c),図7(c),図8(c)及び図9(c)がλ=
610nmの場合である。
2.5度,45度,67.5度,90度とした場合は、
出射側の偏光板の吸収軸が同じ場合(パラ配置)に透過
光強度が最低(0)となる液晶ギャップ厚さが存在し、
それらは、全ての偏光板配置で同一であり、λ=420
nmに対しては〜4.0μmであり、λ=550nmに
対しては5.0μmであり、λ=610nmに対しては
5.8μmである。
ような方位角で直線偏光が入射しても、液晶層を通過す
ることにより、90度回転した方向に直線偏光を実現で
きることを意味する。このため、偏光板をどの位置に貼
っても関係なく、その時視覚特性を変えることができる
ことが判る。即ち、どのような偏光板配置(ノーマリブ
ラックならばパラ、ノーマリホワイトならばクロスの条
件は付く)においても、表示できることを意味し、本モ
ード自体を実現できることを裏付けるものである。この
ような配置の下で、その視覚特性を示したのが図1〜4
であり、任意の方向に視覚特性を適宜制御できることが
判る。従って、従来と実質的に同じTNパネルを用途に
応じて適宜配置して、偏光板のラビング方向(配向方
向)に対する設置角度を適宜変えることにより、上下、
左右及び斜め方向の全ての方向において、コントラスト
を良好にして視覚特性を制御することができ、大型表示
系として、視覚特性に優れた液晶表示装置を実現するこ
とができる。
する。 (実施例1)図10は本発明の実施例1に係る大型ディ
スプレイのセル配置を示す図であり、図11は図10に
示す大型ディスプレイと観察者との関係を示す図であ
る。本実施例では、前述したマルチギャップ構造なるT
Nセルを用い、このTNセルを図10に示す如く、図1
1のディスプレイと観察者との関係において、上下、左
右及び斜め方向の全ての方向でコントラストを良好にし
て視覚特性が良好になるように、即ち、偏光板のラビン
グ方向に対するパネルの設置角度を変えて配置する。こ
こで使用した液晶パネルは、メルク社製、商品名ZLI
4792の液晶を用い、マルチギャップ構造を採用した
TNセルを用いる。液晶パネルは、上半分に配列された
ものと、下半分に配列されたものでは、視覚特性が18
0度異なるように配向処理されている。これは丁度、上
半分に配列される液晶パネルを180度回転したものを
用いることに相当する。また、液晶ギャップ厚さとして
は、Δnd/λ〜0.85とし、即ちTNのギャップ条
件として1番最小になる条件を採用している。
でも単純マトリクス駆動型のどちらでも良く、用途に応
じて選択できることは言うまでもない。図10及び図1
1に示すディスプレイと観察者との配置は、TNセルに
おいて輝度反転の無いことに重点を置いた配置であり、
フルカラー表示に適したものである。但し、単にマルチ
カラー表示を行い、コントラストのみに重点を置く場合
には、TNセルの配置を偏光板の配置は変えずに上下半
分間で入れ換えると良い。
係るドメインを有する大型ディスプレイのセル配置を示
す図である。本実施例では、図12の液晶パネルとして
最小表示画素あるいはパネル内に視覚特性の180度異
なる液晶ドメインを有するものを用い、各表示単位にお
いて液晶ドメインを形成して、個々の表示単位において
の上下方向の対称性を付与したものを用いる。ここで2
種のドメインを形成する方法であるが、表示単位が比較
的大きい場合には、例えば図13(a),(b)に示す
如く、マスクを用いた2回ラビングにより容易にこれを
実現することができる。
処理(膜面上)を示しており、図13(b)は、上基板
のラビング処理(膜面下、マスク下)を示している。こ
の場合には、各表示単位において上下対称性を有してい
るため、大画面上での上半分のセルと下半分のセルとを
180度回転して入れ換える必要はない。一方、表示単
位が小さい場合には、フォトリソグラフィー等を利用す
る製造方法を用いることにより、容易に実現することが
できる。
係るTNセルと出射側偏光板の間に光学補償フィルムを
設けた光学系を示す図である。本実施例では、図14に
示す如く、液晶パネルと出射側の偏光板との間に厚さ方
向に負の屈折率異方性を有する光学補償フィルムを有す
るように構成する。ここで用いた光学補償フィルムは、
図15に示す如く、屈折率楕円体構造を有する。そし
て、このセルを用いて実施例1の如く配置して大型ディ
スプレイを構成したところ、図16〜18に示す如く、
左上と右上45度の視覚特性、45度方位の視覚特性を
著しく改善しており、実施例1よりも優れた視覚特性を
有するパネルを得ることができる。
大画面への各方向のコントラストを良好にして視覚特性
を向上させることができるという効果がある。
2.5度にした時の出射側偏光子角度に対する透過光強
度を示す図である。
度にした時の出射側偏光子角度に対する透過光強度を示
す図である。
7.5度にした時の出射側偏光子角度に対する透過光強
度を示す図である。
度にした時の出射側偏光子角度に対する透過光強度を示
す図である。
セル配置を示す図である。
関係を示す図である。
型ディスプレイのセル配置を示す図である。
を示す図である。
光板の間に光学補償フィルムを設けた光学系を示す図で
ある。
体構造を示す図である。
た場合の左上45度方向の視覚特性改善の効果を示す図
である。
た場合の右上45度方向の視覚特性改善の効果を示す図
である。
た場合の斜め45度方位の視覚特性改善の効果を示す図
である。
置系を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】複数の液晶パネルを配置して単一の映像表
示を行う液晶表示装置において、前記複数の液晶パネル
を、ラビング方向を同じくしたツイスト・ネマティック
(TN)液晶パネルで構成し、該TN液晶パネルに配置
する偏光板の該TN液晶パネルのラビング方向に対する
設置角度が異なる複数のTN液晶パネルを含むことを特
徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】前記TN液晶パネルは、赤、緑、青各画素
で液晶ギャップ厚がΔnd/λ(Δn;液晶材料の屈折
率の異方性、d;液晶層厚、λ;液晶セルを通過する光
の波長)を一定となるように液晶層厚さを変えたパネル
構造である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】ノーマリホワイトモードでは、前記偏光板
のなす角度を90度として前記偏光板の設置角度を変
え、ノーマリブラックモードでは、前記偏光板のなす角
度を0度として前記偏光板の設置角度を変えてなること
を特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】前記TN液晶パネルは、視覚特性が180
度異なるドメインを有するTN液晶パネルであることを
特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示
装置。 - 【請求項5】前記TN液晶パネルと前記偏光板との間に
厚さ方向に負の屈折率異方性を有する光学補償フィルム
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに
記載の液晶表示装置。
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JP28718593A JP3499268B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 液晶表示装置 |
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-
1993
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