JPH024228A - 液晶表示素子 - 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〕 本発明は端末表示用やビデオ表示用等に用いられる液晶
表示素子に関するものである。

〔従来の技術〕

液晶表示素子はＳＢＥ方式（例えば５ＩＤ８５ＤＩＧＥ
ＳＴ、ｐ４００　（１９８５）参照）やＳＴＮ方式（例
えば５ＩＤ８６”ＤＩＧＥＳＴ、ｐｉ２２　（１９８６
）参照）の出現により、しきい値電圧の急峻化が図られ
大容量のドツトマトリクス表示への道が開かれた。さら
に、これら２つの方式の欠点であった表示の着色の問題
は２層式の５ＴＮ（例えば特願昭６２−１２１７０１号
参照）の出現により解決され、白黒で高コントラストな
表示が単純マトリクス方式においても可能となった。こ
の２層成ＳＴＮを用いカラーフィルターと組み合わせれ
ば大型のマルチカラー表示は可能となる。しかし、より
高性能な表示を可能とする為には階調表示の付与が必要
となる。ところが２要式白黒ＳＴＮ液晶表示においては
、表示用パネルと補償用パネルのｆ＆　：ａ　粂件から
のズレの影響が単なるしきい値電圧の液晶層厚依存性に
付与される為、しきい値電圧の液晶層厚ムラからの影響
が今まで以上に厳しくなり、充分な階調レベルを画面全
体均一に得る事が出来ない問題点を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１図は本発明に用いた２層成白黒ＳＴＮ液晶表示素子
の構造を示す断面図であるにこで２が表示パネル、３が
補償パネルであり、１は偏光子で４は検光子、５．９．
１０．１２はガラス基板、６は表示用パネルの電＠７は
配向膜、８．１１は光学活性剤が添加されてツイスト配
向されたネマチック液晶を表わしている。ｄｄは表示パ
ネルの液晶層厚でｄｃは補償パネルの液晶層厚を表わし
ている。第２図は代表的な２層成白黒ＳＴＮ液晶表示素
子の電圧透過率特性について、表示パネル２の液晶層厚
を振った際の変化を表わしている。

同図に入られるようにわずかな液晶層厚の変化によって
しきい値特性が変化し表示ムラ・階調ムラの要因となっ
ている６本発明はかかるしきい値の液晶層厚依存性を極
小化させ均一な表示・階調性をもった液晶表示素子を提
供する事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の液晶表示素子は、表示用の電極を有する表示用
パネルと、該表示用パネルで発生した色付きを補償する
補償用パネルとからなる液晶表示素子において、前記表
示用パネルと前記補償用パネルの液晶層厚のムラに起因
するしきい値電圧の変動を前記表示用パネルのしきい値
の液晶層厚依存性により相殺する事を特徴とする。

〔作　用〕

本発明において対象となる多層式液晶表示素子について
、しきい値の液晶層厚依存性を分析すると大きく２つの
要因に分解出来る。１つは表示パネルと補償パネルの液
晶層厚が最適値からずれることに起因して発生し、表示
パネルの液晶層厚を固定した場合に補償パネルの液晶Ｎ
厚の変動によっても発生するものである。（以下要因Ａ
という）２つ目は表示パネル自体の液晶層厚依存性であ
り、表示パネルと補償パネルの液晶層厚を完全に一致さ
せながらそれぞれの液晶層厚を変化させてもしきい値変
化を引き起こすものである（以下要因Ｂという）０本発
明ではこの要因Ａと要因Ｂがお互いに相殺し合い、表示
パネルの変動によるしきい鎮交化分を極小化する事によ
り、均一な表示・均一な階調を得る事が可能となった。

〔実　施　例〕

第３図は実施例に用いた各構成要素の光学的な軸方向を
表わしたものである０図中のθはツイスト角を表わして
おり、本実施例においては２１０°のツイスト角を用い
た。液晶材料の屈折率の異方性は０．２０のものを用い
中心の液晶層厚は両パネルとも４．５μｍとした。第４
図は表示パネルを４．５μｍに固定し、補償パネルの液
晶層厚を変えた時のしきい値電圧（全光学変化の１０％
の変化達する電圧）の変化を示している。ここで横軸は
補償パネルのセル厚変化を表わし、縦軸はしきい値電圧
の変化を表わしており、それぞれ液晶ＮＪＷ４．５μｍ
のところが１．０となるように表現している。ここで液
晶層厚が各セル±２゜５％ずつ変動したとすると、２枚
のパネルで最大±５．０％液晶層厚差が発生し、４０１
に示すセル厚変化と４０２のしきい値変化の関係からし
きい値電圧は最大で±２．０％変動する事がわかる。

この事は１　：　２００Ｄｕ　ｔｙ駆動した時（ＯＮ波
形とＯＦＦ波形の電圧比１゜０７３）８１１１調で区切
った際に±２．２附調分０ムラを有する事を意味してい
る。この変動は要因Ａに起因するものであり、さらに要
因Ｂの効果を加えて考える必要がある。第５図は、２つ
のパネルの液晶層厚を完全にそろえた場合の、しきい値
の液晶層厚依存性を示している。ここでＬとＨは液晶分
子の配向をそろえるために用いる配向膜の違いを表わし
ており、２つの表示パネルにＬとＨの配向膜を形成して
比救した。ＬはＳＴＮ方式などに用いられるプレティル
トの高い配向を得る為の材料で、表面エネルギーの極性
成分が３ｄｙｎ／ｃｓ＋と小さいものであり、Ｈはこの
極性成分が２２ｄｙｎ／個と大きい材料を用いた場合で
ある。同図見られる通り、Ｈにおいて４．５１Ｌｒｎ付
近（ｏｎ−ｄ＝０．９μｍ付近）で、液晶層厚依存性が
逆転している事が見られる。Ｌでは５０１のような５％
の表示セルのセル厚増加に対し５０２のように１．４％
の正のしきい値変化を有し、Ｈでは５０３のように一０
６５％の負のしきい値変化を有している。

要因Ａとの加算により、Ｌの場合５．４％のしきい値の
変化率に対しＨの場合３．５％となり、かなりしきい値
の液晶層厚による変動を軽減する事が出来る。この事に
より、１　：　２００Ｄｕｔｙ駆動で８階調表示した際
Ｖａ調ムラをＬの場合の±３．０レベルからＨについて
は±１．９レベルに軽減出来、均一な表示を得やすくす
る事が出来た。

〔発明の効果〕

２層式白黒５ＴＮｉ品表示において、液晶層厚のバラツ
キに起因する階調ムラ等の表示ムラを極小化する事によ
り均一な画像を得る事が出来るようになった。

本発明の液晶表示素子に用いた表示パネルの液晶層厚の
変化によるしきい値電圧の変化を示す図。

出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴　木　喜三部（池１名）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた液晶表示素子の断面図。 第２図は表示パネルにおける液晶層厚の変動によりしき
い値特性が変化する様子を示した図、第３図は本発明に
用いた２層成白黒ＳＴＮ液晶表示素子の各構成要素の光
学的な軸方向の配置図を示した図、第４図は本発明に用
いた液晶表示素子のしきい値電圧の液晶層厚依存性を示
す図、第５図は第１図 第２図 Ｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示用の電極を有する表示用パネルと、該表示用パネル
   で発生した色付きを補償する補償用パネルとからなる液
   晶表示素子において、前記表示用パネルと前記補償用パ
   ネルの液晶層厚のムラに起因するしきい値電圧の変動を
   前記表示用パネルのしきい値の液晶層厚依存性により相
   殺する事を特徴とする液晶表示素子。