JPH0339715A - 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、コントラスト、色調などの表示特性に優れた
液晶表示装置に関するものである。

従来の技術 近年、液晶表示装置は・薄型・軽量という特長により、
パーソナル・コンピュータ、ワードプロセッサなどの端
末表示や、薄型テレビなどの映像表示に用いられている
。低コストの単純マトリクス構成で大容量表示を行う液
晶表示装置としては、液晶分子のねじれ角を１５０°〜
２７０°程度のものとした、いわゆるスーパーツィステ
ッドネマティック（Ｓｕｐｅｒｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｓ
ａｔｉｃ）型（以下ＳＴＮ型と略記）の液晶表示装置が
あったが、このＳＴＮ型液晶表示装置には複屈折モード
の使用に伴う着色という欠点が存在している。この着色
の緩和による表示の改善や着色の解消による白黒表示を
行うための一方法として、液晶パネルに複屈折フィルム
よりなる位相板を付加するものがある。これは、軽量・
薄型・安価などの特長を持つ複屈折フィルムを用いて、
表示品位の向上をはかったものである。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の液晶表示装
置の例について説明する。

第５図は、従来の液晶表示装置の断面図を示すものであ
る。第５図において、２４はＳＴＮ型の液晶層で表示パ
ターンに応じた信号電圧が印加される。２７はフィルム
位相板、２１・２８は偏光板、３０は光源、２３・２５
は表示用の信号電圧を印加するための電極である。

以上のように構成された液晶表示装置について、以下そ
の動作の説明をする。

光源３０より発せられた光は、偏光板２１を通過して直
線偏光となる０次いで、光は液晶層２４を通過するが、
この時液晶層の複屈折性のため楕円偏光に変えられて出
射される。この出射光の偏光状態は光の波長によって異
なっており、この位置に第２の偏光板を配置しても、光
の波長により透過率が異なり表示に色付きが生じてしま
う、フィルム位相板２７は、その複屈折性により液晶Ｎ
２４を通過した光の偏光状態の波長依存性を打ち消す働
きを行うもので、この後に第２の偏光板２８を配置する
ことにより、着色の少ない表示や白黒表示を行うことが
できる。フィルム位相板は１枚または複数枚の複屈折フ
ィルムにより構成されているが、おのおののフィルムの
複屈折量や配置角は液晶パネルに応じて適切なものに設
定される。

以上のように、ＳＴＮ型液晶パネルにフィルム位相板を
付加することにより、ＳＴＮ型液晶表示装置における良
好な時分割特性をそこなうことなく、大表示容量で良好
な表示を行うことができる。

（例えば、テレビジョン学会技術報告１９８８年１２号
２９〜３４ページ、Ｉ　Ｄ８Ｂ−７５）発明が解決しよ
うとする課題 しかしながら上記のような構成では、 （１）　　複屈折フィルム表面の波打ちや複屈折のむら
が表示に際して目立つという課題 （２）大面積表示を行う場合に、全領域で複屈折量が等
しいフィルムを作製するのは容易ではなく、フィルムの
複屈折量の分布が表示に現れるという課題 を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、薄型・軽量で表示品位が高く
、かつ、安価な液晶表示装置を提供することを目的とし
ている。

課題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の液晶表示装置は、 （１）フィルム位相板を構成する複屈折イフィルムのう
ち、少なくとも１枚の屈折率の異方軸が液晶パネルの電
極の方向とほぼ一致するように配置されている （２）屈折率異方性に分布のある複数の複屈折フィルム
をその分布が相殺するように配置するという構成を備え
たものである。

作用 本発明は上記した構成により、 （１）屈折率のむらやフィルム表面の波打ちが、電極パ
ターンと同一方向であるためにそのパターンに隠れて、
実質的に目立ちにくくなる （２）屈折率異方性の分布の影響を緩和して表示を見や
すくする ということとなる。この結果、白黒あるいは着色の少な
い表示で高コントラストな表示特性を有し、安価で薄型
・軽量な液晶表示装置を提供することができる。

実施例 以下本発明の一実施例の液晶表示装置について、図面を
参照しながら説明する。

（実施例１） 第１図は本発明の第１の実施例における液晶表示装置の
各構成要素の配置を示す斜視図である。

本図においては、水平方向を基準軸となし、光の進行方
向に向かって反時計回りを正として、偏光板２、及び偏
光板５の偏光軸の角度がそれぞれＰ　ｌ＋Ｐ　Ｒ、液晶
Ｎ３の入射側分子長軸の角度φ０　・ねじれ角Ω。、フ
ィルム位相板４を構成する複屈折フィルムの異方軸Ｆ、
・Ｆｌ・・・・・（図中には２枚のみを表示）が定めら
れている。液晶Ｎ３は、１５０”〜３６０°程度、望ま
しくは１８００〜３００°の間のねじれ角を持つＳＴＮ
型液晶である。液晶表示装置としての構成は第５図に示
すものとほぼ同じであり、液晶層は信号電圧印加用の電
極により挾まれている。第２図は電極構成を示す平面図
である。

表側基板の電極１１は縦方向のストライプ状の、裏側基
板の電極１２は横方向のストライプ状の形をなしており
、両者によりマトリクス状の画素電極が形成されている
。

このような構成の場合、多くの配置で白黒表示を行うこ
とが可能であるが、例えば第１表に示すようにいずれか
の複屈折フィルムの異方軸を表裏いずれかの電極方向と
一致させる配置（φを０゜または９０”とする配置）に
おいても白黒表示を行うことができる。

はぼ−軸の異方性を持つフィルムは、通常その製造時に
流れ方向に対して平行・あるいは直角に異方性を付加さ
れるが、このとき流れ方向や延伸方向に屈折率異方性の
むらや表面状態の波打ちが生じる。上記のように配置さ
れた構成要素を持つ液晶表示装置においては、電極パタ
ーンの方向とこのむらや波打ちの方向が一致するため、
両者の干渉によりフィルムのむらや波打ちが認識されに
くくなり、結果として表示品位が向上する。複数枚のフ
ィルムを用いる場合、電極パターンと異方軸を一致させ
るフィルムとしては、屈折率異方性が大きいものや、も
っとも表面に近く外光の影響を受けやすいものを選ぶの
が好ましい結果を４えた：電極方向とフィルム異方軸の
なす角度は５゜以内が良好な表示を与えたが、より好ま
しくは２゜程度までにおさえるほうが良い。

以上のように本実施例によれば、光学補償用フィルム層
のうちいずれかのものの光学異方軸を電極パターンの方
向とほぼ一致させることにより、表示品位の向上を図る
ことができる。

なお、本実施例では液晶表示装置は白黒表示を行うもの
としたが、各画素にカラーフィルターを付加した構成の
フルカラーあるいはマルチカラー表示を行う場合にも本
発明は適用される。また、実施例では液晶層の後方に光
源を備えたいわゆる透過型の液晶表示装置について説明
を行ったが、本発明を液晶層の後方に反射板を備えた反
射型液晶表示装置に用いた場合にも同様な効果を得るこ
とができる。さらに、ストライプ電極の方向も垂直・水
平方向に限られるものではなく、ななめ方向に電極パタ
ーンがある場合でもフィルムの異方軸をこの方向と一致
させれば本発明の効果は同様に発揮される。

（実施例２） 次に、本発明の第２の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。縦方向に一軸延伸されたフィルムの屈折率
異方性（Δｎ）と厚み（ｄ）の積Δｎ−ｄは、一般にそ
の幅方向に屈折率異方性の分布をもっている。第３図は
その一例を示すもので、セロハンフィルムのΔｎ−ａの
幅方向の分布を示すものである。２枚のフィルムをその
延伸軸が一致するように貼り合わせさればそのΔｎ−ｄ
は２者の和となるので、液晶表示装置の仕様の面からΔ
ｎ−ｄの大きいフィルムが必要な場合やΔｎ−ｄの値の
調整を行う場合には、複数のフィルムを貼り合わせるこ
とは実用上有効な手段である。

例えば第３図のＡ点〜Ｂ点のフィルムとＣ点〜Ｄ点のフ
ィルムを、Ａ点と０点・Ｂ点とＤ点とが重なるように積
層すれば、第４図に示すようにΔｎ・ｄの値を増して、
かつその分布を減少させたフィムルを得ることができる
。これにより、良好な品位で表示むらの少ない液晶表示
装置を構成することができる。また、従来Δｎ−ｄの分
布が大きく使用できなかった部分を用いることができる
ので、結果的にフィルムの利用効率が向上するという利
点もある。

なお、本実施例においては複屈折フィルムとしてセロハ
ンフィルムを用いるものとしたが、これは他の複屈折性
フィルムを用いることも可能で、例えば、ポリビニルア
ルコール・ポリカーボネート・ポリエチレンテレフタレ
ートなどの延伸フィルムを用いることも可能である。

発明の効果 以上のように本発明により、 （１）　　フィルム位相板を構成する複屈折フィルムの
うち、少なくとも１枚の屈折率の異方軸を液晶パネルの
電極の方向とほぼ一致するように配置することにより、
屈折率の異方軸方向のむらやフィルム表面の波打ちを実
質的に目立ちに＜＜シて良好な表示品位の液晶表示装置
を得る （２）屈折率異方性に分布のある複数の複屈折フィルム
をその分布が相殺するように配置して、屈折率異方性の
分布の影響を緩和して見やすい表示の液晶表示装置を得
る ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液晶表示装置の構成
要素の配置を示す斜視図、第２図は本発明の一実施例に
おける液晶表示装置の電極構成を示す平面図、第３図は
セロハンフィルムのΔｎ・ｄの幅方向の分布を示す特性
図、第４図はフヘルム積層後のΔｎ−ｄの幅方向の分布
を示す特性図、第５図は従来例と本発明の実施例におけ
る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。 １・・・・・・光源、２・５・２１・２８・・・・・・
偏光板、３・２４・・・・・・液晶層、４・２７・・・
・・・フィルム位相板、１１・２５・・・・・・表基板
電極層、１２・２３・・・・・・裏基板電極層、２２・
２６・・・・・・基板、２９・・・・・・液晶パネル。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶パネルと、屈折率の異方軸が液晶パネルの電
   極の方向とほぼ一致するように配置された複屈折フィル
   ムとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）電極の方向以外に屈折率の異方軸がある他の複屈
   折フィルムを備えた請求項（１）記載の液晶表示装置。
3. （３）液晶パネルと複屈折フィルムが積層され、これを
   ２枚の偏光板がはさんでいる請求項（１）記載の液晶表
   示装置。
4. （４）液晶分子のねじれ角が１５０゜以上の液晶パネル
   を用いた請求項（１）記載の液晶表示装置。
5. （５）液晶パネルと、屈折率異方性に分布のある複数の
   複屈折フィルムをその分布が相殺するように配置したフ
   ィルム位相板とを備えたことを特徴とする液晶表示装置
   。
6. （６）屈折率異方性に分布のある複数の複屈折フィルム
   を、その屈折率の異方軸が平行となるように配置した請
   求項（５）記載の液晶表示装置。