JPH04212928A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
OA機器を初めとするディスプレイ装置に用いられるま
でになっている。本発明は、液晶表示装置における視角
特性の改善に関する。
く用いられてきたが、これは液晶がねじれて配向してお
り、電圧を印加するとねじれがほどけて液晶分子が起き
上がることを利用して表示を行なっている。
果を示す図である。(a)に示すように、液晶分子1の
長軸に対し入射光2が平行な場合は、液晶による光学的
な効果が最小で、(c)のように液晶分子1の長軸に対
し入射光2が垂直な場合は、液晶による光学的な効果が
最大となる。(b)のように、液晶分子1の長軸に対し
入射光2が斜めな場合は、液晶による光学的な効果は、
前記(a)(b)の中間の状態となる。
、(a)は印加電圧が0の状態、(b)は印加電圧が中
の状態、(c)は印加電圧が大の状態である。この液晶
表示パネルは、2枚のガラス基板3、4間に液晶が封入
されており、背面に光源を設け、透過光が最大の場合に
明状態、透過光が最小の場合に暗状態となることで、表
示が行なわれる。いま、(a)に示すように、印加電圧
が0の場合は、液晶表示パネルの正面から見た場合、液
晶分子1が入射光2と直角になるため、液晶の光学的効
果が最大となる。これに対し、斜めから見ると、5、6
で示すように、液晶分子1に対し入射光が斜めになるた
め、液晶の光学的効果は中の状態となる。
では、ほとんどの液晶分子1がガラス基板3、4に対し
斜めになるため、正面から見た場合、入射光2に対する
液晶の光学的効果は中となる。ところが、A位置で斜め
から見ると、入射光5が液晶分子1と平行になるため、
液晶の光学的効果は最小となり、逆にB位置で斜めから
見ると、入射光6が液晶分子1と直角になるため、液晶
の光学的効果は最大となる。したがって、見る位置によ
って、明状態となったり、暗状態となったり、中間状態
となったりする。
は、液晶分子1がガラス基板3、4と垂直になり、正面
から見た場合、液晶分子1と入射光2とが平行となるた
め、液晶の光学的効果は最小となる。ところが、斜めか
ら見ると、入射光5、6が液晶分子1に対し斜めになる
ため、液晶の光学的効果は中となる。
(a)(b)(c) において、それぞれ大、中、小の
順となるが、斜め位置Aから見た場合は中、小、中とな
り、順番が逆転している。このため表示は、本来黒表示
の所が灰色となり、灰色表示であるべき所が黒となり、
表示が反転してしまう。
N型の液晶表示装置では、見る角度によって表示状態が
変化し、視角特性が悪いため、見づらいといった欠点が
ある。
着目し、視角特性にすぐれた液晶表示装置を実現するこ
とにある。
表示装置の基本原理を説明する断面図であり、(a)は
印加電圧がオフの状態、(b)は電圧印加状態である。 2枚の透明基板7、8間に、電圧無印加時には入射光を
散乱するように液晶分子の配列が無秩序で、電圧印加時
に入射光をそのまま透過させる方向に配向するように液
晶と媒剤9が封入されている。そして、透明基板7、8
の外側に、偏光方向が直交した一対の偏光板11と12
が重ねられている。なお、液晶と媒剤9との分散状態は
、液晶パネルの種類によって異なる。
板7と偏光板11との間に、円座ぶとん型の光学異方性
を有するフィルム10が重ねられている。このフィルム
10は、背面側の透明基板8と偏光板12との間に設け
てもよい。
ように液晶分子の配列が無秩序で、電圧印加時に入射光
をそのまま透過させる方向に配向する液晶パネルとして
は、請求項3に示す高分子分散型液晶パネルが適してい
る。
分子分散型液晶パネルなどのように、電圧無印加時には
入射光を散乱するように液晶分子の配列が無秩序で、電
圧印加時に入射光をそのまま透過させる方向に配向する
液晶パネルでは、透明基板の内面の透明電極13、14
間に電圧を印加すると、(b)に示すように、各液晶分
子1が、電界の方向に向き、透明基板7、8と直角にな
る。 電圧を印加しない状態では、(a)のように、各液晶分
子1の向きが無秩序の状態となる。
態では、各液晶分子1の方向がそろっていないため、背
面からの入射光2は散乱される。そして、散乱光なため
、偏光板11の影響を受けず、偏光板11を通過して乳
白色に見え、明状態となる。
4間に電圧が印加された場合は、液晶分子1が立ち上が
っているため、入射光2は散乱されることなく、偏光板
12による偏光状態は保たれるので、偏光板11を通過
できず暗状態となる。
した状態、すなわち光が斜めから入射した場合について
考えると、電圧無印加の際は、散乱光が出射するため、
どの方向から見ても明るさに差異は生じない。また、電
圧印加状態では、液晶分子の状態は、上下左右各視角方
向に差異は生じない。しかも、TN液晶のように液晶分
子が斜めに一様に配列したパネルを見るということはな
いので、見る方向によって表示が反転したりすることも
ない。
性を持つフィルム10を有しない場合は、斜めから見る
と、図7(b)の場合と同様に、液晶分子1と入射光2
とが斜めとなり、液晶の光学的効果が多少現れるため、
偏光板11を透過した漏れ光が見えることになる。
項2に記載のように、円座ぶとん型の光学的異方性を持
つフィルム10が積層されている。図2は円座ぶとん型
の光学的異方性を持つフィルム10の作用を説明する図
、図3は液晶分子の光学的作用を説明する図である。
折率を立体的に表現すると、ラグビーボール状の屈折率
楕円体に近似できる。これを斜めから見た場合は、(b
)に示すように、ラグビーボール状の屈折率楕円体を斜
めに切断した場合の切り口に相当する。この切り口の屈
折率を示すと、(c)のように楕円となる。
ん型の光学的異方性を持つフィルムの分子の屈折率を立
体的に表現すると、円座ぶとん型の屈折率楕円体特性を
呈する。これを斜めから見た場合は、(b)に示すよう
に、円座ぶとんを斜めに切断した場合の切り口に相当す
る。この切り口の屈折率を示すと、(c)のように楕円
となる。しかしながら、図3(c)の楕円とは、長軸、
短軸の関係が90度回転している。
(c)の屈折率特性とを重畳すると真円となり、光学的
効果が相殺される。したがって、円座ぶとん型の光学的
異方性を持つフィルム10を重ねることで、光学的効果
相殺の作用により、斜めからの入射光による作用が相殺
される。その結果、電極間に電圧がかかっている黒表示
のディスプレイを斜めから見た場合も常に暗状態となり
、どの角度から見ても表示状態が一定で、視角が拡がる
。
るものに、請求項3に示す高分子分散型の液晶パネルが
ある。これは、電圧無印加時における光の散乱作用が大
きく、コントラストにすぐれ、また製造も比較的容易で
ある。
ように具体化されるかを実施例で説明する。電圧無印加
時には入射光を散乱するように液晶分子の配列が無秩序
で、電圧印加時に入射光をそのまま透過させる方向に配
向する液晶パネルとしては、種々のものがあるが、主な
ものを例示する。
persed Liquid Crystal Dis
play)と呼ばれている液晶パネルを用いた例であり
、2枚のガラス基板7、8間に、ポリマー15と液晶の
液滴16を混ぜ、ポリマー15を硬化させてなる膜(
厚さ10μm)を挟んだ構成になっている。この液晶パ
ネルにおいて、(a)のように電圧無印加時には、各液
晶液滴16中における液晶分子1は、ポリマー15との
界面に沿うように規制されるが、各液晶液滴16ごとに
液晶分子1の向きが無秩序になっている。そのため、入
射光2は、各液晶分子1によって散乱され、偏光板11
を透過して不透明の乳白色に見える。透明電極13、1
4間に電圧を印加すると、各液晶液滴16中の液晶分子
1が電界の方向に配向し、散乱が減少して、入射光2が
液晶パネルを透過できる。しかしながら、偏光板11と
12がクロスニコルに配置されているため、偏光板11
を透過できず、暗状態となる。この実施例の場合、コン
トラストは100以上、応答速度は数十msであった。 また、階調表示性が良くなったことから、従来のTN型
液晶パネルに比べて、視角良好な範囲はほぼ倍に広がっ
た。
型の液晶パネルを示す断面図であり、(a)は電圧無印
加時、(b)は電圧印加時である。上下の透明電極13
、14間には、ポリマーネットワーク17が形成され、
隙間に液晶18が封入されている。ポリマーネットワー
ク17は、三次元的な網目構造になっている。そのため
、透明電極13、14間に電圧を印加しない状態では、
液晶18の分子1が乱れた状態となり、光を散乱させる
。すなわち、ポリマーネットワーク17の網目によって
液晶の配向が乱され、光を散乱し易くなる。透明電極1
3、14間に電圧を印加し電界を発生させると、液晶の
分子1が透明電極13、14に対し垂直方向に配向し、
屈折率が一様となるため、光が透過可能となる。
剤としてポリマー樹脂を用いた高分子分散型液晶パネル
であるが、高分子液晶を用いることも可能である。。
した例である。19は高分子液晶であり、主鎖型液晶ポ
リマーや側鎖型液晶ポリマーなどとして知られている。 この実施例では、高分子液晶19と通常の低分子の液晶
18とを混合した状態で、ガラス基板7、8間に挟んだ
構成になっている。電圧無印加時には、(a)に示すよ
うに、液晶18の各液晶分子1が、高分子液晶19との
界面において、高分子液晶19に沿って配向規制され、
全体としては各液晶分子1が無秩序の状態となり、入射
光を散乱する。電圧印加時には、(b)のように各液晶
分子1が電界の方向に配向され、入射光を透過可能とな
る。
ム10としては、ポリカーボネートフィルムの多軸延伸
フィルム等が適している。
圧無印加時には入射光を散乱するように液晶分子の配列
が無秩序で、電圧印加時に入射光をそのまま透過させる
方向に配向する液晶パネルを使用するため、視角特性の
良い液晶パネルを得ることができる。また、円座ぶとん
型の光学的異方性を持つフィルムを重ねることで、電圧
印加時の視角特性も確実となり、液晶パネルとして高分
子分散型液晶パネルを用いることで、コントラストが向
上し、製造も容易となる。
る断面図である。
作用を説明する図である。
施例を示す断面図である。
ネルを用いた実施例を示す断面図である。
示す断面図である。
である。
、(a)は印加電圧が0の状態、(b)は印加電圧が中
の状態、(c)は印加電圧が大の状態である。
1,12 偏光板 13,14 透明電極 15 ポリマー 16 液晶の液滴 17 ポリマーネットワーク 18 液晶 19 高分子液晶
Claims (3)
- 【請求項1】 電圧無印加時には入射光を散乱するよ
うに液晶分子(1)の配列が無秩序で、電圧印加時に入
射光をそのまま透過させる方向に配向する液晶パネルの
両側に、一対の偏光板(11)(12)をクロスニコル
に配設してなることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 円座ぶとん型の光学異方性を有するフ
ィルム(10)を、前記液晶パネルと片方の偏光板との
間に積層してなることを特徴とする請求項1記載の液晶
表示装置。 - 【請求項3】 前記液晶パネルとして高分子分散型L
CDを用いてなることを特徴とする請求項1または2記
載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
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JP2400795A JP2945143B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2400795A JP2945143B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04212928A true JPH04212928A (ja) | 1992-08-04 |
JP2945143B2 JP2945143B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=18510677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2400795A Expired - Lifetime JP2945143B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 液晶表示装置 |
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