JPH0293428A - 強誘電性液晶表示装置 - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置に関し、
特に色むら発生を抑制した強誘電性液晶表示装置に関す
る。

［従来技術］ クラークとラガーウオルは、＾ｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ第３６巻、第１１号（１９８０年
６月１日発行）、ｐ、８９９−９θａ．米国特許第４３
６７９２４号および米国特許第４５６３０５９号で一１
表面安定化強誘電性液晶（５ｕｒｆａｃｅ−ｓｔａｂｉ
ｌｉｚｅｄｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｉｆｑｕｆｄ
　ｃｒｙｓｔａｌ）による双安定性強誘電性液晶を明ら
かにした。この双安定性強誘電性液晶は、バルク状態の
カイラルスメクチック相における液晶分子のらせん配列
構造の形成を制御するのに十分に小さい間隔に設定した
一対の基板間に液晶分子を配置させ、かつ複数の液晶分
子で組織された垂直分子層を一方向に配列させることに
よって実現された。このようなカイラルスメクチック液
晶は、デイスプレィ画面としての応用が期待されている
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような強誘電性液晶表示装置では、デイ
スプレィ画面に対して水平または垂直にラビングを施し
た場合、配向状態に起因する視角特性によって、デイス
プレィ使用者が首を左右に振ると、特に白状態が黄色味
がかった白から青味がかかった白へと著しく色が変化し
、首撮り時の色むらとして感じられるという問題点があ
った。

これに対して、ラビング方向をデイスプレィ画面に対し
て斜めに施すと、首振り時の色むらは抑制されるが、白
状態で青味がかった白がデイスプレィ使用者側に来る場
合、正面から上下方向約４５°以上の視角では、黒状態
と白状態が入れかわるいわゆるネガ・ポジ（ＮＥＧ−Ｐ
ＯＧ）反転が観測されるためにデイスプレィの表示品位
が著しく低下するという問題を惹き起こしていた。

本発明の目的は、前述の問題点、特に首振り時の色むら
を防止した上で、デイスプレィ使用者側にネガ・ポジ反
転領域が来ることを防止し、デイスプレィ全体の表示品
位を向上させた強誘電性液晶表示装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は、−組の偏光板の間に、電極および
配向膜を有する一対の基板で強訪電性液晶を挟持した強
誘電性液晶セルを配置した強誘電性液晶表示装置におい
て、前記各基板の配向膜に互いに平行なラビングを右下
から左上または左上から右下へ斜めに施し、該ラビング
方向から反時計回りに４５°以内の領域（Ｉ）に第１の
偏光板の透過軸を配置し、前記ラビング方向と直交する
方向から反時計回りに４５゛以内の領域（ＩＩ）に第２
の偏光板の透過軸を配置したこと、ならびにこの強誘電
性液晶セルを水平面から立てる設置角を調整する機構を
設けたことを特徴としている。

本発明の特に好ましい態様においては、前記ラビング方
向より、反時計回りに見かけのチルト角θ１だけ回転し
た位置から同じく反時計回りに４５°−θａ以内の領域
を領域（１）とし、同様に前記ラビング方向に垂直な方
向より反時計回りに見かけのチルト角θａだけ回転した
位置から同じく反時計回りに４５°−θａ以内の領域を
領域（Ｉりとし、かつ、前記強誘電性液晶セルの第１の
偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過軸のなす角の小さ
い方の角θ１が ４５＠　くθＡＰ＜９０” さらに好ましくは ７５°　〈θＡｐ＜９０゜ であることを特徴としている。

［作用］ 第２図は領域（Ｉ）と領域（ＩＩ）とラビング方向との
関係を示す。同図において、Ｒは斜めラビング方向、Ｒ
Ｎはラビングと直交する方向、（１）は領域（１）、（
！りは領域（ＩＩ）である。

本発明によると、右下から左上へまたは左上から右下へ
斜めにラビングしているため、パネル正面より約３０”
程度の視角内における、白状態が黄色味がかった白から
青色味がかった白へと急激に変化する領域が斜め方向に
ずれ、これにより首振り時の色むらが抑制される。

また、この斜めラビング方向に対して反時計回りにＯ〜
４５°の領域（りに第１の偏光板の透過軸を設定し、か
つこの斜めラビングの方向に直交する方向に対して反時
計回りにＯ〜４５°の領域（Ｉ＋）に第２の偏光板の透
過軸を設定するようにしたため、常に、白状態が青色味
がかりた白がデイスプレィ使用者側に来るように制御で
き、左右の視角特性においてネガ・ポジ反転領域をなく
することができる。

さらに、ラビングの方向および偏光板の透過軸の方向を
上述のように設定することによって、上下方向の視角で
黒状態と白状態が入れかわるネガ・ポジ反転領域が発生
するという問題が生じるが、強誘電性セルの水平面から
立てる設置角を調整できるようにしたため、デイスプレ
ィ使用者がネガ・ポジ反転領域が生じない位置に設置角
を調整することができる。

また、前述の好ましい態様に示したように、２つの偏光
板の透過軸の交差角θＡＰを９０°より小さい非クロス
ニコル状態に設定することによって、このネガ・ポジ反
転領域を正面から十分離れた５０°以上の位置へ遠ざけ
ることができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、首振り時の色むらが防
止されて、かつコントラストおよび視角特性の優れた強
誘電性液晶表示装置を実現することができる。

［実施例］ 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る強誘電性液晶表示装
置の外観を示し、第３図は、第１図の液晶パネルの断面
構造を示す。第１図を参照して、１は液晶パネル、２は
操作装置、例えばキーボード、３は強誘電性液晶セル１
０（第３図）の水平方向に対する設置角を調整するため
の設置角調整機構である。この液晶パネル１の裏側には
、この液晶パネル１を裏側から照明する不図示のバック
ライトが配設しである。また、Ｒは斜めラビング方向、
Ｐは第１の偏光板（第３図の１７ａ）の透過軸、Ａは第
２の偏光板（第３図の１７ｂ）の透過軸、Ｈは水平方向
、θＯＰは液晶セル１０の設置角である。

第３図を参照して、ｌｌａ、ｊｌｂは基板、１２ａ、１
２ｂは基板１１ａ、ｊｌｂ上に形成された透明電極、１
３ａ、１３ｂは基板１１ａ。

１１ｂおよび透明電極１２ａ、１２ｂ上に形成された絶
縁膜、１４ａ、１４ｂは絶縁膜１３ａ。

１３ｂ上に形成された配向膜、１５は強誘電性液晶（Ｆ
ＬＣ）、１６はビーズスペーサ、１７ａは偏光子（バッ
クライト側の偏光板）、１７ｂは検光子（表示側の偏光
板）である、この液晶パネル１は、図示のように、電極
１２ａ、１２ｂおよび配向膜１４ａ、１４ｂをそれぞれ
有する一対の基板１１ａとｌｌｂで強誘電性液晶１５を
挟持してなる強誘電性液晶セル１０を、−組の偏光板１
７ａ、１７ｂの間に配置することにより構成されている
。Ｒは基板１１ａおよびｊｌｂ上の配向膜１４ａおよび
１４ｂに平行に施されたラビングの方向を示している。

このように配向１１１４　ａおよび１４ｂに平行にラビ
ングを施すことにより、強誘電性液晶分子１５゛がこの
ラビング方向に配向され、第４図に示すようなシェブロ
ン・スプレィ（ｃｈｅｖｒｏｎ　５ｐｌａｙ　）構造が
形成される。

この実施例においては、第１図の液晶パネル１の配向１
１１４ａ、１４ｂに互いに平行なラビングを、第１図、
第２図および第５図に示す如く、パネル枠６の上下方向
に対して４５°の方向に右下から左上へ斜めに向って施
した。この時、使用した液晶は、ピリミジン系の混合液
晶であり、見かけのチルト角θ、は７°であった。この
見かけのチルト角θ、とは、液晶に正極性パルスを印加
してから解除したときの平均分子軸方向θＰｏと負極性
パルスを印加してから解除したときの平均分子軸方向θ
８゜どの中心軸（θｐｏ−θＮｏ）／２であり、通常、
ラビング方向に一致する。

この実施例では、さらに、第５図に示す如く、偏光子１
７ａの透過軸方向Ｐは、ラビング方向Ｒに対し反時計回
りに７°の位置に設定し、検光子１７ｂの透過軸方向Ａ
は、ラビング方向と直交する方向から反時計回りに７°
の位置に設定した。

この実施例によると、斜めラビングによってパネル正面
より約３０°程度の視角において、白状態が黄色味がか
った白から青色味がかった白へと急激に変化する領域が
斜め方向にずれるため、首撮り時の色むらは抑制された
。第５図の（）内に示した色味は、第６図に示すように
、パネル中心に立てた法線Ｚに対する角度が約３０°以
下の円錐領域内からパネル１の各方面を望んだ時のこの
各方面における白状態の色味を概念的に示したものであ
る。

この実施例においては、さらに、前述の如く、右下から
左上への斜めラビングに対して、略反時計回りに偏光板
の透過軸を設定することによって、自発分極Ｐｓの正負
やシェブロン・スプレィ構造を有する強誘電性液晶（Ｆ
ＬＣ）分子の上下界面でのねじれ方向に関係なく、常に
、白状態が青色味がかった白がデイスプレィ使用者側に
来るように制御できるようになった。

こうした制御によって、まず左右の視角特性において、
ネガ・ポジ反転する領域がなくなった。

一方、上述の視角制御によって、正面から約４５°以上
の上下方向の視角で黒状態と白状態が入れかわるネガ・
ポジ反転領域が発生し、デイスプレィの表示品位を低下
させる問題が生じたが、第１図に示した液晶セル１０の
水平面から立てる設置角を調整できる機構３を使用する
ことにより、デイスプレィ使用者がネガ・ポジ反転が生
じない位置に設置角を調整できた。

第７図は、本発明の他の実施例を示す。

この実施例は、第１図のものに対し、検光子１７ｂの透
過軸方向Ａを前記見掛けのチルト角θ１　（＝７°）よ
り大ぎい１２°に設定し、偏光子１７ａと検光子１７ｂ
とを非クロスニコルに配置したものである。

このように偏光子１７ａの透過軸Ｐと検光子１７ｂ透過
軸Ａとのなす小さいほうの角度θ＾Ｐを、ここでは８５
＠とじて２状態がともに明るくなる方向の非クロスニコ
ルとなるようにすることによってネガ・ポジ反転領域が
クロスニコル状態では上下方向に正面から約５０”の視
角だったものが、正面から十分前れた上下方向に約７０
”付近の位置へと改善することができた。

［変形例］ なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば上述においては
、ラビング方向に対する偏光板の透過軸の方向に関し、
偏光子１７ａを第１の偏光板、検光子１７ｂを第２の偏
光板として説明したが、検光子１７ｂが第１の偏光板、
偏光子１７ａが第２の偏光板であってもよい。また、上
述の実施例において、液晶パネル１は１８ｏ°回転して
用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る強誘電性液晶表示装
置の外観図、 第２図は、本発明におけるラビング方向と領域（１）と
領域（ｒｒ）との関係を示す説明図、第３図は、第１図
における液晶パネルの断面構造説明図、 第４図は、第３図の液晶セルにおける結晶構造説明図、 第５図は、第１図の表示装置におけるラビング方向と領
域（１）と領域（ＩＩ）との関係を示す説明図、 第６図は、液晶パネルの色味を観察の様子を示す説明図
、そして 第７図は、本発明の他の実施例に係る強誘電性液晶表示
装置のラビング方向と領域（１）と領域（ＩＩ）との関
係を示す説明図である。 １：液晶パネル ３：セル設置角調整機構 １０：強誘電性液晶セル １１ａ、ｌｌｂ：基板 １２ａ、１２ｂ：透明電極 １４ａ、１４ｂ：配向膜 １５：強誘電性液晶 １７ａ：偏光子（第１の偏光板） １７ｂ：検光子（第２の偏光板） Ｒニラピング方向 Ｐ；第１の偏光板の透過角 Ａ：第２の偏光板の透過角 θｏｐ＋セル設置角 （Ｉ）：領域（１） （ＩＩ）：領域（Ｉり

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極および配向膜を有する一対の基板で強誘電性
   液晶を挟持してなる強誘電性液晶セルであって、前記配
   向膜のそれぞれに互いに平行なラビングを右下から左上
   または左上から右下の同一方向へ斜めに施されたものと
   、 前記強誘電性液晶セルを挟んで各配向膜に対向して配置
   され、前記ラビング方向から反時計回りに４５°以内の
   領域（ I ）に透過軸を設定された第１の偏光板および
   前記ラビング方向と直交する方向から反時計回りに４５
   °以内の領域（II）に透過軸を設定された第２の偏光板
   と、 前記強誘電性液晶セルを水平面から立てる設置角を調整
   する機構と を具備することを特徴とする強誘電性液晶表示装置。
2. （２）前記領域（ I ）が、前記ラビング方向より反時
   計回りに見かけのチルト角θ＿ａだけ回転した位置から
   同じく反時計回りに４５°−θ＿ａ以内の領域であり、
   前記領域（II）が、前記ラビング方向に垂直な方向より
   反時計回りに見かけのチルト角θ＿ａだけ回転した位置
   から同じく反時計回りに４５°−θ＿ａ以内の領域であ
   り、 かつ、前記第１の偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過
   軸のなす角の小さい方の角θ＿Ａ＿Ｐが４５°＜θ＿Ａ
   ＿Ｐ＜９０° であることを特徴とする請求項１の強誘電性液晶表示装
   置。
3. （３）前記第１の偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過
   軸のなす角の小さい方の角θ＿Ａ＿Ｐが７５°＜θ＿Ａ
   ＿Ｐ＜９０° であることを特徴とする請求項２の強誘電性液晶表示装
   置。