JPH02130521A - ツイステッド・ネマチック液晶表示装置 - Google Patents
ツイステッド・ネマチック液晶表示装置Info
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- JPH02130521A JPH02130521A JP63283760A JP28376088A JPH02130521A JP H02130521 A JPH02130521 A JP H02130521A JP 63283760 A JP63283760 A JP 63283760A JP 28376088 A JP28376088 A JP 28376088A JP H02130521 A JPH02130521 A JP H02130521A
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- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
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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
- 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
- G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、液晶ｅ９０度ねじれ配向させておき、電圧無
印加時には光を通過させない（いわゆる”ノーマリ・ブ
ラック゛）型のツィステッド・ネマチック液晶表示装置
に関する。
印加時には光を通過させない（いわゆる”ノーマリ・ブ
ラック゛）型のツィステッド・ネマチック液晶表示装置
に関する。
Ｂ、従来の技術
ノーマリ・ブラック型のツィステッド・ネマチック液晶
表示装置は、第１の方向に配向処理された第１の電極と
、第１の方向に垂直な第２の方向に配向処理された第２
の電極との間に、９０度ねじれ配向された液晶層を介在
させ、第１の電極の外側に第１の方向に一致した偏光方
向σ、第１の偏光板を設け、第２の電極の外側に第１の
方向に一致した偏光方向の第２の偏光板を設け、第１お
よび第２の電極間に電圧を印加しないときには、液晶層
の９０度ねじれ配向により光を通過させず、第１および
第２の電極間に電圧を印加したときには、液晶の分子長
軸が印加電圧によって生じる電界と平行となって光を通
過させる。このような液晶表示装置において、従来は、
液晶層の光路長差Ａｎｄ（第１および第２の電極間の液
晶層の厚さ（いわゆる“セル厚”）ｄと、液晶層の複屈
折率△ｄとの積）を、正面から表示画面を見たときに、
電圧無印加時の透過牢が最小となるように設定している
。
表示装置は、第１の方向に配向処理された第１の電極と
、第１の方向に垂直な第２の方向に配向処理された第２
の電極との間に、９０度ねじれ配向された液晶層を介在
させ、第１の電極の外側に第１の方向に一致した偏光方
向σ、第１の偏光板を設け、第２の電極の外側に第１の
方向に一致した偏光方向の第２の偏光板を設け、第１お
よび第２の電極間に電圧を印加しないときには、液晶層
の９０度ねじれ配向により光を通過させず、第１および
第２の電極間に電圧を印加したときには、液晶の分子長
軸が印加電圧によって生じる電界と平行となって光を通
過させる。このような液晶表示装置において、従来は、
液晶層の光路長差Ａｎｄ（第１および第２の電極間の液
晶層の厚さ（いわゆる“セル厚”）ｄと、液晶層の複屈
折率△ｄとの積）を、正面から表示画面を見たときに、
電圧無印加時の透過牢が最小となるように設定している
。
特開昭６２−１８０３２７号は、液晶層の光路長差を０
．７乃至０．９の範囲に、偏光板による偏光角とラビン
グ角との差を２０度乃至５０度の範囲にした液晶表示パ
ネルを開示している。
．７乃至０．９の範囲に、偏光板による偏光角とラビン
グ角との差を２０度乃至５０度の範囲にした液晶表示パ
ネルを開示している。
特開昭６２−２４０９２８号は、液晶層の厚さと該液晶
層の複屈折率との積を１８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下と
する液晶光シャッタを開示している。
層の複屈折率との積を１８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下と
する液晶光シャッタを開示している。
Ｃ０発明が解決しようとする問題点
従来、上述のノーマリ・ブラック型のツィステッド・ネ
マチック液晶表示装置においてとられている液晶層の光
路長差△ｎｄの設定方法は、表示スクリーンを正面から
見たときのコントラスト比を最大にできるが、視野角の
変化とともに黒レベル（背景色）およびコントラスト比
が変化してしまうとともに、セル厚を薄くしなければな
らずセル厚の製造誤差がわずかにあっただけでもコント
ラストおよび色度が変化してしまう問題点がある。
マチック液晶表示装置においてとられている液晶層の光
路長差△ｎｄの設定方法は、表示スクリーンを正面から
見たときのコントラスト比を最大にできるが、視野角の
変化とともに黒レベル（背景色）およびコントラスト比
が変化してしまうとともに、セル厚を薄くしなければな
らずセル厚の製造誤差がわずかにあっただけでもコント
ラストおよび色度が変化してしまう問題点がある。
特開昭６２−１８０３２７号に開示された技術は、いわ
ゆるシンプル・マトリクス型の液晶表示装置にのみ適用
される技術であり、バイアス・ラビング法によるＴＮ型
液晶表示装置に関するものであり、液晶層のねじれは必
ずしも９０度ではなく、ノーマリ・ブラック・モードの
ツイスト・ネマチック液晶表示装置には適用できない。
ゆるシンプル・マトリクス型の液晶表示装置にのみ適用
される技術であり、バイアス・ラビング法によるＴＮ型
液晶表示装置に関するものであり、液晶層のねじれは必
ずしも９０度ではなく、ノーマリ・ブラック・モードの
ツイスト・ネマチック液晶表示装置には適用できない。
ノーマリ・ブラック・モードのツイスト・ネマチック液
晶表示装置において、この特許出願の技術のように光路
長差△ｎｄを０．７乃至０．９にすると、電界しゃ断時
の光モレが大きく、コントラスト比の絶対値が低く、背
景色も視角によって変化し、ノーマリ・ブラック表示に
は使用できない。
晶表示装置において、この特許出願の技術のように光路
長差△ｎｄを０．７乃至０．９にすると、電界しゃ断時
の光モレが大きく、コントラスト比の絶対値が低く、背
景色も視角によって変化し、ノーマリ・ブラック表示に
は使用できない。
特開昭６２−２４０９２８号に記載された技術は、液晶
シャッタの光学的応答速度を高めるためのものであり、
大画面の液晶表示装置には適用できない、すなわち、こ
の特許出願のように光路長差△ｎｄを０．１８μｍ乃至
０．４μｍにするということは、液晶層の複屈折率△ｎ
を０．１とすると、液晶層の厚さすなわちセル厚ｄを１
．８乃至４μｍにする必ｌがあり、この厚みを大面積に
わたって例えば誤差±０．２μｍ範囲で実現するのは技
術的に困難である。
シャッタの光学的応答速度を高めるためのものであり、
大画面の液晶表示装置には適用できない、すなわち、こ
の特許出願のように光路長差△ｎｄを０．１８μｍ乃至
０．４μｍにするということは、液晶層の複屈折率△ｎ
を０．１とすると、液晶層の厚さすなわちセル厚ｄを１
．８乃至４μｍにする必ｌがあり、この厚みを大面積に
わたって例えば誤差±０．２μｍ範囲で実現するのは技
術的に困難である。
本発明は、上述の従来技術の問題点を解決すべくなされ
たもので、視角を変化させたときのコントラストおよび
黒レベル（背景色）の変化が小さく、液晶層の厚さすな
わちセル厚の微小変化に対してコントラストおよび色変
化が小さく、しかも十分なコントラストが得られるノー
マリ・ブラック型のツィステッド・ネマチック液晶表示
装置を提供することを目的とする。
たもので、視角を変化させたときのコントラストおよび
黒レベル（背景色）の変化が小さく、液晶層の厚さすな
わちセル厚の微小変化に対してコントラストおよび色変
化が小さく、しかも十分なコントラストが得られるノー
マリ・ブラック型のツィステッド・ネマチック液晶表示
装置を提供することを目的とする。
Ｄ１問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明は、電極間の液晶層
の厚さｄと該液晶層の複屈折率△ｎとの積（すなわち、
光路長差△ｎｄ）を１．４μｍ以上１．７μｍ以下とす
る。
の厚さｄと該液晶層の複屈折率△ｎとの積（すなわち、
光路長差△ｎｄ）を１．４μｍ以上１．７μｍ以下とす
る。
Ｅ、実施例
まず、本発明の適用対象であるノーマリ・ブラック型ツ
ィステッド・ネマチック液晶表示装置について第１図お
よび第２図を参照して説明する。第１図において、ツィ
ステッド・ネマチック液晶表示装置２は、それぞれ透明
な電極４および６を内側に設けた一対の透明なガラス基
板８および１０の間に、正の誘電異方性を有する液晶層
を介在させる。ガラス基板８および１０の外側には、そ
れぞれ直線偏光板１２および１４が設けられている。
ィステッド・ネマチック液晶表示装置について第１図お
よび第２図を参照して説明する。第１図において、ツィ
ステッド・ネマチック液晶表示装置２は、それぞれ透明
な電極４および６を内側に設けた一対の透明なガラス基
板８および１０の間に、正の誘電異方性を有する液晶層
を介在させる。ガラス基板８および１０の外側には、そ
れぞれ直線偏光板１２および１４が設けられている。
電極４の表面には、矢印５で示された方向すなわちＹ軸
方向に例えばラビング等の配向処理がなされ、電極６の
表面には、矢印７で示された方向すなわちＹ軸方向と垂
直なＹ軸方向に例えばラビング等の配向処理がなされて
いる。電極４と６の間に電圧源１６から電圧を印加しな
いときには、液晶分子の長軸１８は、電極４に接する界
面ではＹ軸方向に配列し、電極６に接する界面ではＺ軸
方向に配列する。従って、液晶の分子は、電極４と６の
間で９０度だけ一様にねじれたヘリカル形状に配列する
。直線偏光板１２および１４の偏光方向１３および１５
は、ともに電極４の表面の配向処理方向と同じＹ軸方向
である。
方向に例えばラビング等の配向処理がなされ、電極６の
表面には、矢印７で示された方向すなわちＹ軸方向と垂
直なＹ軸方向に例えばラビング等の配向処理がなされて
いる。電極４と６の間に電圧源１６から電圧を印加しな
いときには、液晶分子の長軸１８は、電極４に接する界
面ではＹ軸方向に配列し、電極６に接する界面ではＺ軸
方向に配列する。従って、液晶の分子は、電極４と６の
間で９０度だけ一様にねじれたヘリカル形状に配列する
。直線偏光板１２および１４の偏光方向１３および１５
は、ともに電極４の表面の配向処理方向と同じＹ軸方向
である。
電圧源１６から電極４と６の間に電圧が印加されないと
きには、入射光ＩＯは直線偏光板１２の偏光方向に従っ
て偏光面を揃え、第１図に示されているように、電極４
から電極６の間の液晶層を通過する際、液晶分子の捩れ
配向に応じた角度だけ偏光面を回転させて、直線偏光板
１４に入射する。この入射光の偏光面と直線偏光板１４
の偏光面とは９０度をなすので、入射光は直線偏光板１
４を通過できず、直線偏光板１４の下方に位置する観測
者には”暗状態”が表示される。
きには、入射光ＩＯは直線偏光板１２の偏光方向に従っ
て偏光面を揃え、第１図に示されているように、電極４
から電極６の間の液晶層を通過する際、液晶分子の捩れ
配向に応じた角度だけ偏光面を回転させて、直線偏光板
１４に入射する。この入射光の偏光面と直線偏光板１４
の偏光面とは９０度をなすので、入射光は直線偏光板１
４を通過できず、直線偏光板１４の下方に位置する観測
者には”暗状態”が表示される。
電圧ｗ、１６から電極４と６の間に電圧が印加されない
ときには、第２図に示されているように、液晶分子の長
軸１８は印加された電圧によって電極４と６の間に生じ
る電界に平行に配向し、入射光ｌＯは偏光面を回転させ
ずにＭ線偏光板１４に入射するので、入射光ＩＯと直線
偏光板１４の偏光面が一致し、入射光■ｏは直線偏光板
１４を通過でき、直線偏光板１４の下方の観測者には°
′明試態”が表示される。
ときには、第２図に示されているように、液晶分子の長
軸１８は印加された電圧によって電極４と６の間に生じ
る電界に平行に配向し、入射光ｌＯは偏光面を回転させ
ずにＭ線偏光板１４に入射するので、入射光ＩＯと直線
偏光板１４の偏光面が一致し、入射光■ｏは直線偏光板
１４を通過でき、直線偏光板１４の下方の観測者には°
′明試態”が表示される。
本発明者は、複屈折率△ｎが０．１３２５のツィステッ
ド・ネマチック（以下、ＴＮと略称）液晶（メルク製Ｚ
ＬＩ３４４９−１００）を使用し電極４と６の間の液晶
の厚さ（以下、セル厚）ｄが各々、８．３．９４２．９
．８．１０．３．１１．３．１２．４．１３．０．１３
．４．１５゜１μｍの液晶表示装置を作製し、比較した
。セル厚ｄをこのような範囲にすると液晶層の△ｎｄの
範囲は、１．０９乃至２．ＯＯになる。電極４および６
の液晶層と接する面はそれぞれＹ方向（方向５）および
Ｚ方向（方向７）に沿ってラビングした。透過型液晶表
示装置２のバックライトは三波長型蛍光灯であり、波長
４３５．５４５．６１Ｑｎｍ付近にピークがあり、色温
度的６０００にである。偏光板１２および１４はニュー
トラル・グレイ色で、透過率的４０％、偏光度９９％以
上のものを使用した。電圧無印加の状態での表示画面の
色度（黒レベル色）をまた、電圧印加（３０Ｈｚ、５■
矩形波）時の透過率−電圧特性を測定して、コントラス
ト比を求めた。第３図は光路差長△ｎｄとコントラスト
比（ＣＲ）の関係を示す。
ド・ネマチック（以下、ＴＮと略称）液晶（メルク製Ｚ
ＬＩ３４４９−１００）を使用し電極４と６の間の液晶
の厚さ（以下、セル厚）ｄが各々、８．３．９４２．９
．８．１０．３．１１．３．１２．４．１３．０．１３
．４．１５゜１μｍの液晶表示装置を作製し、比較した
。セル厚ｄをこのような範囲にすると液晶層の△ｎｄの
範囲は、１．０９乃至２．ＯＯになる。電極４および６
の液晶層と接する面はそれぞれＹ方向（方向５）および
Ｚ方向（方向７）に沿ってラビングした。透過型液晶表
示装置２のバックライトは三波長型蛍光灯であり、波長
４３５．５４５．６１Ｑｎｍ付近にピークがあり、色温
度的６０００にである。偏光板１２および１４はニュー
トラル・グレイ色で、透過率的４０％、偏光度９９％以
上のものを使用した。電圧無印加の状態での表示画面の
色度（黒レベル色）をまた、電圧印加（３０Ｈｚ、５■
矩形波）時の透過率−電圧特性を測定して、コントラス
ト比を求めた。第３図は光路差長△ｎｄとコントラスト
比（ＣＲ）の関係を示す。
第３図中、△ｎｄが０．５−０．５５（１次セル）１．
１−１．２（’２次セル）１．６−１．７（３次セル）
の近傍がコントラスト最大を与える△ｎｄ値で従来の液
晶表示装置は１次、２次セルにあたる△ｎｄ値を採用し
ている。本発明は、コントラスト比が最大になることよ
り、色度の視角依存性が良好でありかつ、セル厚の微小
変化に対する安定性を重視した△ｎｄ範囲を求めようと
するものである。
１−１．２（’２次セル）１．６−１．７（３次セル）
の近傍がコントラスト最大を与える△ｎｄ値で従来の液
晶表示装置は１次、２次セルにあたる△ｎｄ値を採用し
ている。本発明は、コントラスト比が最大になることよ
り、色度の視角依存性が良好でありかつ、セル厚の微小
変化に対する安定性を重視した△ｎｄ範囲を求めようと
するものである。
実験例１（比較例１）： セル厚８．３μｍの液晶表示
装置（この場合△ｎｄの値１．０９）において視角を変
化させたときのコントラスト比および色度の変化は第１
表の通りである。
装置（この場合△ｎｄの値１．０９）において視角を変
化させたときのコントラスト比および色度の変化は第１
表の通りである。
（以下余白）
コントラスト比は１次セルのコントラスト比最大近傍で
大きくとれる（第３図、第６Ａ図および第６Ｂ図参照）
が、第５Ａ図から明らかなように黒レベル色の視角依存
性が大きく、角度によって色が変わる（緑色から赤紫色
またはその逆、）。
大きくとれる（第３図、第６Ａ図および第６Ｂ図参照）
が、第５Ａ図から明らかなように黒レベル色の視角依存
性が大きく、角度によって色が変わる（緑色から赤紫色
またはその逆、）。
実験例２（比較例２）： セル厚９．２μｍの液晶表示
装置（△ｎｄ＝１．２２）において視角を変化させたと
きのコントラスト比および色度の変化は第２表の通りで
ある。
装置（△ｎｄ＝１．２２）において視角を変化させたと
きのコントラスト比および色度の変化は第２表の通りで
ある。
（以下余白）
この場合もセル厚８．３μｍと同様に、コントラスト比
は大きい（第３図、第６Ａ図および第６Ｂ図参照）が法
線方向の色度も黒体軌跡（無採色の領域）から離れ、色
づきが大きくなる（第４図参照）。また第５Ａ図かられ
かるように黒レベル色の視角依存性が不良で、色変化（
緑から赤紫またはその逆）がある。
は大きい（第３図、第６Ａ図および第６Ｂ図参照）が法
線方向の色度も黒体軌跡（無採色の領域）から離れ、色
づきが大きくなる（第４図参照）。また第５Ａ図かられ
かるように黒レベル色の視角依存性が不良で、色変化（
緑から赤紫またはその逆）がある。
実験例３（比較例３）： セル厚９．８μｍの液晶表示
装置（△ｎｄ＝１．２９）において視角を変化させたと
きのコントラスト比および色度の変化は第３表の通りで
ある。
装置（△ｎｄ＝１．２９）において視角を変化させたと
きのコントラスト比および色度の変化は第３表の通りで
ある。
（以下余白）
黒レベルの色度変化は、実験例１．２に比べ改善される
（第５Ａ図参照）が、コントラストの絶対値が△ｎｄ＝
１．０９の半分程度と小さい（第３図、第６Ａ図および
第６Ｂ図参照）。
（第５Ａ図参照）が、コントラストの絶対値が△ｎｄ＝
１．０９の半分程度と小さい（第３図、第６Ａ図および
第６Ｂ図参照）。
実験例４（比較例４）： セル厚１０．３μｍの液晶表
示装置（Δｎｄ＝１．３７）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第４表の通り
である。
示装置（Δｎｄ＝１．３７）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第４表の通り
である。
（以下余白）
黒レベルの色度変化はさらに改善され（第５Ｂ図参照）
、法線方向の色度も無探色に近づいている（第４区参照
）、この場合もコントラストの絶対値はまだ小さい（第
３図、第６Ａ図および第６Ｂ図参照）。しかし、△ｎｄ
≧１．４でΔｎｄ増加につれて、コントラストの値が大
きくなる傾向に転じる（第３図、第６Ａ図および第６Ｂ
図参照）、この領域あたりから、視角特性も良くなって
いく。
、法線方向の色度も無探色に近づいている（第４区参照
）、この場合もコントラストの絶対値はまだ小さい（第
３図、第６Ａ図および第６Ｂ図参照）。しかし、△ｎｄ
≧１．４でΔｎｄ増加につれて、コントラストの値が大
きくなる傾向に転じる（第３図、第６Ａ図および第６Ｂ
図参照）、この領域あたりから、視角特性も良くなって
いく。
実験例５（実施例１）： セル厚１１．３μｍの液晶表
示装置（△ｎｄ＝１．４９）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第５表の通り
である。
示装置（△ｎｄ＝１．４９）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第５表の通り
である。
（以下余白）
この場合、黒レベルの色度変化は黒体軌跡近傍に寄りか
つ視角依存性が小さくなっている（第４図、第５Ｂ図参
照）、コントラスト比は上昇傾向にあり、ピーク値（△
ｎｄ＝１．０９）の約７５％であり、そん色はない。ま
た背景色は赤紫色の領域で安定する。
つ視角依存性が小さくなっている（第４図、第５Ｂ図参
照）、コントラスト比は上昇傾向にあり、ピーク値（△
ｎｄ＝１．０９）の約７５％であり、そん色はない。ま
た背景色は赤紫色の領域で安定する。
実験例６（実施例２）： セル厚１２．４μｍの液晶表
示装置（△ｎｄ＝１．６４）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第６表の通り
である。
示装置（△ｎｄ＝１．６４）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第６表の通り
である。
（以下余白）
この場合、黒レベルの色度（法線方向）は黒体軌跡近傍
にあり、かつ視角依存性が黒体軌跡をはさんで両側に広
がる傾向がでてくる（第４図および第５Ｂ図参照）、こ
の場合のコントラストはさらに改善され（第３図、第６
Ｃ図および第６Ｄ図参照）、ピーク値（Δｎｄ＝１．０
９）の約８５％であり、そん色はない、また背景色は赤
紫色で比較的安定している。
にあり、かつ視角依存性が黒体軌跡をはさんで両側に広
がる傾向がでてくる（第４図および第５Ｂ図参照）、こ
の場合のコントラストはさらに改善され（第３図、第６
Ｃ図および第６Ｄ図参照）、ピーク値（Δｎｄ＝１．０
９）の約８５％であり、そん色はない、また背景色は赤
紫色で比較的安定している。
実験例７（比較例５）： セル厚１３．０μｍの液晶表
示装置（△ｎｄ＝１．７２）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第７表の通り
である。
示装置（△ｎｄ＝１．７２）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第７表の通り
である。
（以下余白）
この場合、黒レベルの色度（法線方向）は黒体軌跡近傍
から遠ざかる傾向（第４図参照）で、かつコントラスト
の絶対値は実験例６に比べ低下し視角依存も実験例６に
比べ、特に左側の視角が狭くなってくる（第６Ｃ図参Ｗ
Ａ）。また背景色は、緑色を中心とし、視角によって赤
紫色に変わる。
から遠ざかる傾向（第４図参照）で、かつコントラスト
の絶対値は実験例６に比べ低下し視角依存も実験例６に
比べ、特に左側の視角が狭くなってくる（第６Ｃ図参Ｗ
Ａ）。また背景色は、緑色を中心とし、視角によって赤
紫色に変わる。
実験例８（比較例６）： セル厚１３．４μｍの液晶表
示装置（Δｎｄ−１．７８）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第８表の通り
である。
示装置（Δｎｄ−１．７８）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第８表の通り
である。
（以下余白）
この場合、黒レベルの色度（法線方向）は黒体軌跡に近
づく傾向（第４図参照）になり、かつコントラスト値も
そん色はない（第６Ｄ図参照）、ただり、背景色はふか
緑色を中心とし、視角が大きいと赤紫色に変わる。また
、液晶の光学応答速度（τ）はセル厚ｄの２乗に比例し
て大きくなる（応答が遅くなる）ので、この点からセル
厚は、小さい方が良いことを考慮すると、この領域をこ
えるとメリットが小さくなる。
づく傾向（第４図参照）になり、かつコントラスト値も
そん色はない（第６Ｄ図参照）、ただり、背景色はふか
緑色を中心とし、視角が大きいと赤紫色に変わる。また
、液晶の光学応答速度（τ）はセル厚ｄの２乗に比例し
て大きくなる（応答が遅くなる）ので、この点からセル
厚は、小さい方が良いことを考慮すると、この領域をこ
えるとメリットが小さくなる。
実験例９（比較例７）： セル厚１５，１μｍの液晶表
示装置（△ｎｄ＝２．００）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第９表の通り
である。
示装置（△ｎｄ＝２．００）において視角を変化させた
ときのコントラスト比および色度の変化は第９表の通り
である。
（以下余白）
この場合、黒レベルの色度は、実験例８よりさらに黒体
軌跡に近づき（第４図参照）、視角依存性も小さい（第
５Ｃ図参照）がコントラストの視角依存、特に上方向の
コントラスト値の低下が大きい（第３図、第６Ｃ図およ
び第６Ｄ図参照）。
軌跡に近づき（第４図参照）、視角依存性も小さい（第
５Ｃ図参照）がコントラストの視角依存、特に上方向の
コントラスト値の低下が大きい（第３図、第６Ｃ図およ
び第６Ｄ図参照）。
またセル厚ｄが大きいため、応答速１度の点からはメリ
ットがない。
ットがない。
実験例４（△ｎｄ＝１．３７＞では、法線方向の色度が
無彩色に近づき、かっ△ｎｄの増加につれてコントラス
ト比が大きくなる傾向があり、△ｎｄ＝１．４程度未満
では、コントラストが低い。
無彩色に近づき、かっ△ｎｄの増加につれてコントラス
ト比が大きくなる傾向があり、△ｎｄ＝１．４程度未満
では、コントラストが低い。
かつコントラスト比がピークを示す△ｎｄ＝ｌ。
１では、色度の変化（視角依存性゛）が大きい、依って
△ｎｄ＝１．４を下限と設定する。△ｎｄが１゜４以上
１．７以下で、背景色は赤紫色で安定し、視角依存性も
小さくかつ法線方向の色度も無彩色に近い。かつコント
ラストも比較的大きい（コントラスト比２０：１以上）
ので、その色のないノーマリ・ブラック型の液晶表示装
置が得られる。△ｎｄが１．７を越えるあたりから法線
方向の色度が黒体軌跡から遠ざかり、かつセル厚に対し
、色度の変化が大きい、また背景色が視角によって緑と
赤紫の変化をするというデメリットがある。また、コン
トラストは比較的安定しているが、Δｎｄが大きくなる
と上方向の視角特性劣化していく。
△ｎｄ＝１．４を下限と設定する。△ｎｄが１゜４以上
１．７以下で、背景色は赤紫色で安定し、視角依存性も
小さくかつ法線方向の色度も無彩色に近い。かつコント
ラストも比較的大きい（コントラスト比２０：１以上）
ので、その色のないノーマリ・ブラック型の液晶表示装
置が得られる。△ｎｄが１．７を越えるあたりから法線
方向の色度が黒体軌跡から遠ざかり、かつセル厚に対し
、色度の変化が大きい、また背景色が視角によって緑と
赤紫の変化をするというデメリットがある。また、コン
トラストは比較的安定しているが、Δｎｄが大きくなる
と上方向の視角特性劣化していく。
加えて応答速度の点からは、セル厚が小さい方が望まし
く、この点でも１．７を越えるとメリットが小さい。
く、この点でも１．７を越えるとメリットが小さい。
なお、上記実験例では、複屈折率Δｎｅ０．１３２５一
定とし、セル厚ｄを変化させたが、セル厚ｄを一定とし
液晶層の複屈折率△ｎを変化させても、あるいはセル厚
ｄおよび複屈折率△ｎの双方を変化させても効果は同じ
である。
定とし、セル厚ｄを変化させたが、セル厚ｄを一定とし
液晶層の複屈折率△ｎを変化させても、あるいはセル厚
ｄおよび複屈折率△ｎの双方を変化させても効果は同じ
である。
Ｆ６発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明によるノーマリ
・ブラック型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置は
、電極間の液晶層の厚さ（セル厚）ｄと該液晶層の複屈
折率Δｎとの積である光路長差Δｎｄを１．４μｍ以上
１．７μｍ以下にするものであるから、次のような利点
がある。
・ブラック型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置は
、電極間の液晶層の厚さ（セル厚）ｄと該液晶層の複屈
折率Δｎとの積である光路長差Δｎｄを１．４μｍ以上
１．７μｍ以下にするものであるから、次のような利点
がある。
（ｅ）黒レベル（背景色）が視角変化に対し安定してい
て、法線方向での背景色が無彩色に近い（この範囲で背
景色は赤紫色）。
て、法線方向での背景色が無彩色に近い（この範囲で背
景色は赤紫色）。
（ｂ）コントラスト比が十分得られ（法線方向で約２０
：１以上）、視野角が比較的広い。
：１以上）、視野角が比較的広い。
（ｅ）セル厚がある程度の厚み（〜１０μｍ）で制御し
やすく、かつセル厚の微小変化に対してコントラスト、
色度が安定している。（このことは大画面表示装置では
特に有利である。） （ｄ）応答速度についても液晶材料のΔｎを大きくする
ことで、セル厚ｄをうずくすれば、デイスプレィとして
、十分満足できるスピードを達成できる。
やすく、かつセル厚の微小変化に対してコントラスト、
色度が安定している。（このことは大画面表示装置では
特に有利である。） （ｄ）応答速度についても液晶材料のΔｎを大きくする
ことで、セル厚ｄをうずくすれば、デイスプレィとして
、十分満足できるスピードを達成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の適用対象であるノーマリ・ブラック
型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置に電圧が印加
されていないときの状態を示す概略分解斜視図、 第２図は、本発明の適用対象であるノーマリ・ブラック
型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置に電圧が印加
されているときの状態を示す概略分解斜視図、 第３図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマチ
ック液晶表示装置において光路長差を変化させたときの
コントラスト比の変化を示すグラフ、第４図は、ノーマ
リ・ブラック型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置
において光路長差を変化させたときの法線方向０度にお
ける黒レベルの変化を示す色度図、 第５Ａ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．０９．１
．２２および１．２９μｍとしたときの視角が左右およ
び上下０１１０．２０．８０および４０度における黒レ
ベル色度を示す色度図、 第５Ｂ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．３７．１
．４９および１．６４μｍとじたときの視角が左右およ
び上下０．１０．２０．３０、および４０度における黒
レベル色度を示す色度図、 第５Ｃ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差ｅ１．７２．１
．７８および２．００μｍとしたときの視角が左右およ
び上下０１１０．２０．３０、および４０度における黒
レベル色度を示す色度図、 第６Ａ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．０９．１
．２２．１．２９．１．３７および１．４９μｍとした
ときの視角が左右０１１０゜２０．３０および４０度に
おけるコントラスト比を示すグラフ、 第６Ｂ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．０９．１
．２２．１．２９．１．３７および１．４９μｍにした
ときの視角が上下０．１０．２０．３０および４０度に
おけるコントラスト比を示すグラフ、 第６Ｃ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差ｅ１．６４．１
．７２．１．７８および２．００μｍとしたときの視角
が左右０．１０．２０．３０および４０度におけるコン
トラスト比を示すグラフ、および 第６Ｄ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．６４．１
．７２．１．７８および２．００μｍとしたときの視角
が上下０．１０．２０５３０および４０度におけるコン
トラスト比を示すグラフである。 ２・・・・液晶表示装置、４．６・・・・電極、５．７
・・・・配向方向、８．１０・・・・ガラス基板、１２
．１４・・・・直線偏光板、１６・・・・電圧源、１８
・・・・液晶の分子長軸。
型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置に電圧が印加
されていないときの状態を示す概略分解斜視図、 第２図は、本発明の適用対象であるノーマリ・ブラック
型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置に電圧が印加
されているときの状態を示す概略分解斜視図、 第３図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマチ
ック液晶表示装置において光路長差を変化させたときの
コントラスト比の変化を示すグラフ、第４図は、ノーマ
リ・ブラック型ツィステッド・ネマチック液晶表示装置
において光路長差を変化させたときの法線方向０度にお
ける黒レベルの変化を示す色度図、 第５Ａ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．０９．１
．２２および１．２９μｍとしたときの視角が左右およ
び上下０１１０．２０．８０および４０度における黒レ
ベル色度を示す色度図、 第５Ｂ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．３７．１
．４９および１．６４μｍとじたときの視角が左右およ
び上下０．１０．２０．３０、および４０度における黒
レベル色度を示す色度図、 第５Ｃ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差ｅ１．７２．１
．７８および２．００μｍとしたときの視角が左右およ
び上下０１１０．２０．３０、および４０度における黒
レベル色度を示す色度図、 第６Ａ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．０９．１
．２２．１．２９．１．３７および１．４９μｍとした
ときの視角が左右０１１０゜２０．３０および４０度に
おけるコントラスト比を示すグラフ、 第６Ｂ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．０９．１
．２２．１．２９．１．３７および１．４９μｍにした
ときの視角が上下０．１０．２０．３０および４０度に
おけるコントラスト比を示すグラフ、 第６Ｃ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差ｅ１．６４．１
．７２．１．７８および２．００μｍとしたときの視角
が左右０．１０．２０．３０および４０度におけるコン
トラスト比を示すグラフ、および 第６Ｄ図は、ノーマリ・ブラック型ツィステッド・ネマ
チック液晶表示装置において、光路長差を１．６４．１
．７２．１．７８および２．００μｍとしたときの視角
が上下０．１０．２０５３０および４０度におけるコン
トラスト比を示すグラフである。 ２・・・・液晶表示装置、４．６・・・・電極、５．７
・・・・配向方向、８．１０・・・・ガラス基板、１２
．１４・・・・直線偏光板、１６・・・・電圧源、１８
・・・・液晶の分子長軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１の方向に配向処理された第１の電極と、前記第１の
方向に垂直な第２の方向に配向処理された第２の電極と
の間に、９０度ねじれ配向させた液晶層を介在させ、前
記第１の電極の外側に前記第１の方向に一致した偏光方
向の第１の偏光板を設け、前記第２の電極の外側に前記
第１の方向に一致した偏光方向の第２の偏光板を設け、
前記第１および第２の電極間に電圧を印加しないときに
は、前記液晶層の９０度ねじれ配向により光を通過させ
ず、前記第１および第２の電極間に電圧を印加したとき
には、前記液晶層の液晶分子長軸が前記印加電圧により
生じる電界に平行となつて光を通過させるツィステッド
・ネマチック液晶表示装置において、 前記第１および第２の電極間の液晶層の厚さと該液晶層
の複屈折率との積が、１．４μｍ以上１．７μｍ以下で
あることを特徴とするツィステッド・ネマチック液晶表
示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283760A JPH02130521A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | ツイステッド・ネマチック液晶表示装置 |
| EP89311326A EP0368554B1 (en) | 1988-11-11 | 1989-11-01 | Twisted nematic liquid crystal display device |
| DE68917086T DE68917086T2 (de) | 1988-11-11 | 1989-11-01 | Verdrillt-nematische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. |
| CA002002427A CA2002427C (en) | 1988-11-11 | 1989-11-07 | Twisted nematic liquid crystal display device |
| US07/434,747 US5091794A (en) | 1988-11-11 | 1989-11-13 | Twisted nematic liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283760A JPH02130521A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | ツイステッド・ネマチック液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130521A true JPH02130521A (ja) | 1990-05-18 |
Family
ID=17669762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63283760A Pending JPH02130521A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | ツイステッド・ネマチック液晶表示装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5091794A (ja) |
| EP (1) | EP0368554B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02130521A (ja) |
| CA (1) | CA2002427C (ja) |
| DE (1) | DE68917086T2 (ja) |
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| JP4634594B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2011-02-16 | オプトレックス株式会社 | 液晶表示装置 |
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| GB2276730A (en) * | 1993-03-15 | 1994-10-05 | Sharp Kk | Liquid crystal display |
| DE69427668T2 (de) * | 1993-08-04 | 2002-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Orientierungsschicht für willkürliche Ausrichtung |
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-
1988
- 1988-11-11 JP JP63283760A patent/JPH02130521A/ja active Pending
-
1989
- 1989-11-01 DE DE68917086T patent/DE68917086T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-01 EP EP89311326A patent/EP0368554B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-07 CA CA002002427A patent/CA2002427C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-13 US US07/434,747 patent/US5091794A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| EP0368554B1 (en) | 1994-07-27 |
| DE68917086D1 (de) | 1994-09-01 |
| DE68917086T2 (de) | 1995-03-09 |
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| EP0368554A2 (en) | 1990-05-16 |
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| CA2002427A1 (en) | 1990-05-11 |
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