JPH02221919A - 液晶表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、反射型のＤＳＵＮ方式液晶表示装置に関する
。

液晶表示装置ｆ（ＬＣＤ）は、薄型、軽母、低消費電力
であるために、近年、小型０ＡＩａ器等の表示装置とし
て不可欠のものとなっている。特に、反射型ＬＣＤは、
低温！！電力の点から電池駆動の機器に最適である。

ところで、ＬＣＤの欠点であるコントラストが低くて見
にくい点を改善するために、ＤＳＴＮ方式（ＳＴＮ　（
スーパー・ツィスティッド・ネマティック）　（ツイス
ト角度１８０°〜３６０°）セルを二層重ねて高コント
ラストの白黒表示を行なう方式）が用いられてるが、こ
のＤＳＴＮＩ式はＴＮ（ツィスティッド・ネマティック
）（ツイスト角度９０°）方式やＳＴＮ方式に比較して
液晶セルを二つ重ねるので表示パネルの透過率が低いた
め、特に反射型（バックライトを用いず、駆動セルの偏
光板に反射板を設けて上方からの光を反射させる）にし
た場合に表示が暗く、このために反射率を上げる必要が
ある。

〔従来の技術） 第５図はＤＳＴＮ方式のＩ−ＣＤパネルにおける光の進
み方を説明する図を示す。ＤＳＴＮ方式のＬＣＤはＳＴ
Ｎセルを二層重ねて駆動セル及び補償セルとしたもので
、従来のらのは第５図（Ａ）に示すように補償セルは常
にオフである。第５図（Ａ）に示す如く、駆動セルオフ
時、光は駆動ヒルで旋光されて光量のロスを大きくされ
、補償セルで逆に旋光されて元に戻され、検光子の部分
で黒表示が行なわれる。一方、駆動セルオン時、駆動セ
ルの液晶分子はオフ時よりも立つために光はあまり旋光
されないで通過しく光量のロス少ない）、補償セルで駆
動セルオフ時の場合と同じだけ旋光されて検出子の部分
で白表示が行なわれる。

白表示の場合は、完全に元に戻らないので多少黄色がか
る。このＤＳＴＮ方式のものは、ＳＴＮセル（ツイスト
角度１８０°〜３６０’　）の複屈折を利用しているの
で光の変化を大きな電圧変化にでき、ＴＮセルを用いた
ものよりも白黒表示のコントラストを高くとり得る。

このようにＤＳＴＮ方式のＬＣＤは、液晶セルを二つ重
ねて用いるので表示パネルの透″Ｉｉ４串がＴＮ方式や
ＳＴＮ方式に比して低くなり、このため、反射型にせず
、透過型としてバックライトによって表示パネル後方か
ら照明を与えて表示する。このバックライトの消！［力
は５Ｗ〜１０Ｗであり、ＬＣＤ単体に比較して大きい。

〔発明が解決しようとする課題〕

航述のように、従来の透過型のＤＳＴＮ方式のＬＣＤは
バックライトによって照明を与えて表示する必要があり
、このバックライトの消費電力はＬＣＤ単体に比較して
１桁以上も大きい電力であるため、Ｌ、　ＣＤの一般的
な特徴である低消費電力を十分生かせない問題点があっ
た。

本発明は、透過光量を人にして表示を見易くする反射型
のＤＳＴＮ方式液晶表示装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図を示す。同図中、２０は駆動セ
ル、２１は補償セルで、これらは、夫々に設けられた液
晶２２．２３の液晶分子のツイスト角度が略同じで、そ
のツイスト方向が逆である。

本発明では、補償セル２１を両側から挟むガラス基板に
夫々透明電極２４１　、２４２を設け、透明電極２４１
　、２４２間に補償セル２１の光透過率が十分大になる
交流電圧を印加した構成とする。

又、駆動セル２０の偏光子と補償セル２１の検光子との
偏光角度の差を△θとした場合へ〇−〇°とする。

〔作用〕

補償セル２１の透明電極２４１　、２４２間に補償セル
２１の光透過率が最大となる電圧即ち飽和電圧を印加す
ると、補償セル２１の液晶分子が立って（るために補償
セル内では殆ど旋光されず、従って、光量のロスが少な
く、明るい表示となる。

この場合、Δθ−〇°の条件を満足する時が透過光量は
大きくなり、特に、反射型の表示に最適である。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、１
は駆動セルで、液晶（ＳＴＮセル）２の両面にマトリク
ス状に電極３＋　、３２が設けられており、この更に外
側にガラス基板４＋　、４２が設けられており、ガラス
基板４２には反射板付偏光板（偏光子）５が設けられて
いる。一方、６は補償セルで、液晶（ＳＴＮセル）７の
両面に透明電極（べた電極）８１．８２が設けられてお
り、この更に外側にガラス基板９＋　、９２が設けられ
ており、ガラス基板９１には偏光板（検光子）１０が設
けられている。液晶７の液晶分子ツイスト方向は液晶２
の液晶分子ツイスト方向と逆である。ＳＴＮの液晶２．
７が二層重ねられてＤＳＴＮ方式のＬＣＤが構成されて
いる。本発明は、補償セル６の液晶７に透明電極８＋　
、８２を設けて、これに交流電圧を印加する点に特徴を
有する。

ここで、補償セル６の透明電極８＋　、８２間に液晶７
が十分飽和づる電圧Ｖ３を印加して補償セルをオンにす
る。印加電圧と透過率との関係は、第３図に示す如く、
印加電圧がＶ＋　、Ｖ２　、Ｖｚと大きくなるにつれて
透過率が大きくなり、■３では飽和状態となる。このよ
うに印加電圧に応じて透過率が異なるのは、第４図に示
す如く、印加電圧が大になるにつれて液晶分子が立って
くるからであり、印加電圧Ｖ３のとき光透過利率は最大
となる。

このように本発明では？ｌ１ｉｒ！１ｔフルの光透過率
が最大となる電圧（飽和電圧）を印加しているので、第
５図（Ｃ）に示す如く、駆動セルオフ時も駆動セルオン
時も、駆動セルを通過した光は補償セル内で殆ど旋光さ
れず、従って、光量のロスが少なく明るい黒表示及び白
表示となる。

透明電極８＋　、８２に印加する電圧としては、液晶交
流化信号をアンプ１１で増幅したものを用いる。一般に
、駆動セルは走査信号及び、液晶交流化信号（１画面を
構成する期間（１フレーム）に同期した信号）に重畳さ
れたデータ信号にて駆動されており、本発明における透
明電圧８１゜８２にはこの液晶交流化信号を印加する。

このようにすれば、特別の回路を追加しないでも補償セ
ル６の印加電圧を得ることができ、しがも駆動セル１の
交流化信号の周期と同じであるから表示にちらつきを発
生することがない。この補償セル６の印加電圧の周波数
は、駆動セル１の交流化信号の整数倍か又はその整数分
の１でもよく、表示にちらつきを生じない。

一方、本発明では、駆動セル１の偏光板５及び補償セル
６の偏光板１０の夫々の偏光軸方向は、駆動セル１にオ
ン電圧が印加され、補償セル６に飽和電圧が印加された
状態で最も透過率が高くなるように設定する。液晶の屈
折率の異方性（電圧を印加、非印加した時の屈折率の違
い）をΔｎ１液晶のセル厚をｄとし、駆動セル１及び補
償セル６の液晶２．７の液晶分子のツイスト角度が路間
−で、かつ、△ｎｄが路間−とした場合、駆動セル１の
偏光板（偏光子）５と補償セル６の偏光板（検光子）１
０との偏光角度の差をΔθとすると、八〇＝０°が最も
透過光量が大きくなり、反射型の表示に最適である。

又、周囲が十分に明るい場合には八〇＝９０゜とした方
が高コントラストになるため、偏光板・５或いは偏光板
１０のいずれか一方、又は両方を差替えられる構造とし
、高コントラストでなければ表示が見にく（なる明るい
環境下では△θ−９０”周囲が暗い環境下ではΔθ＝ｏ
°として使用すればよい。

（発明の効果〕 以上説明した如く、本発明によれば、補償セル内では殆
ど旋光されないので、光量のロスが少なく、明るい表示
となり、バックライトを使用しない反射型にも十分使用
でき、バックライトがいらないので低消費電力であり、
低温Ｉ！電力というＬＣＤの特徴を生かすことができる
。この場合、駆動セルの偏光子と補償セルの検光子と偏
光角度の差△θをＯ＠とすれば、透過光ｍが大きくなる
ので特に反射型の表示に最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例の構造図、 第３図は液晶セルの透過率特性図、 第４図は電圧印加による液晶分子の配列を説明する図、 第５図はＤＳＴＮ方式のｌ−ＣＤパネルにおける光の進
み方を説明する図である。 図において、 １．２０は駆動セル、 ２．７．２２．２３は液晶、 ５は反射板付偏光板（偏光子）、 ６．２１は補償セル、 ８＋　、８２．２４１　、２４２は透明電極、９＋　、
９２はガラス基板、 １０は偏光板（検光子） を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動セル（２０）及び補償セル（２１）を２層重
   ね、夫々に設けられた液晶（２２）、（２３）の液晶分
   子のツイスト角度が略同じで、そのツイスト方向が逆で
   ある構成のＤＳＴＮ方式の液晶表示装置において、 上記補償セル（２１）を両側から挟むガラス基板に夫々
   透明電極（２４＿１）（２４＿２）を設け、該透明電極
   （２４＿１）（２４＿２）間に上記補償セル（２１）の
   光透過率が十分大になる交流電圧を印加した構成として
   なることを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）該駆動セル（２０）の偏光子と該補償セル（２１
   ）の検光子との偏光角度の差をΔθとすると、Δθ＝０
   °であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置
   。