JPH04221935A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH04221935A JPH04221935A JP3081229A JP8122991A JPH04221935A JP H04221935 A JPH04221935 A JP H04221935A JP 3081229 A JP3081229 A JP 3081229A JP 8122991 A JP8122991 A JP 8122991A JP H04221935 A JPH04221935 A JP H04221935A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133531—Polarisers characterised by the arrangement of polariser or analyser axes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの基板間に液晶材
料を有し、これらの基板に電極と、前記基板個所の液晶
分子に、液晶材料がその層厚全体にわたりねじれ角ψＴ
を有するような優先方向を与える配向層とを設け、さ
らに前記液晶材料層の両側に相対的にほぼ垂直方向の偏
光子も設けた液晶表示装置に関するものである。斯種の
表示装置は、例えばＬＣＤテレビジョンに用いることが
できるが、データグラフィック表示装置にも使用するこ
とができる。 【０００２】 【従来の技術】上述した種類の液晶表示装置は、例えば
ドイツ国公開明細書ＤＥ−Ａ ０，２６４，６６７に開
示されている。 この出願にはグレースケールを調整するのに例えば１０
°〜８０°のような小さなねじれ角ψＴを有する液晶材
料が、マルチプレックス比を高くするのに好適なねじれ
角が大きい（９０°又はそれ以上）液晶材料よりも如何
に好ましいかについて記載されている。液晶材料層の厚
さをｄとし、複屈折、即ち光学的異方性をΔｎとする場
合に、ｄ・Δｎの値を低くし、偏光状態を適当に選定す
ると、斯種の表示装置は良好なコントラストを呈し、殆
ど変色しない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】特に、ねじれ角が９０
°又はそれ以上の場合に生ずる欠点は、交差偏光子での
コントラストが表示装置の前面における法線のまわりの
角度に依存し、そのコントラストが或る象限にて著しく
低下すると云うことにある。さらに、見る角度が変わる
と、その方向における透過率／電圧特性が特殊な形状を
しているために、最高のコントラストが得られる象限内
にて画像反転が生ずる。本発明の目的は、このような画
像反転が起らないように適切に構成配置した冒頭にて述
べた種類の液晶表示装置を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、２つの基板間
に液晶材料を有し、これらの基板に電極と、前記基板個
所の液晶分子に、液晶材料がその層厚全体にわたりねじ
れ角ψＴ を有するような優先方向を与える配向層とを
設け、さらに前記液晶材料層の両側に相対的にほぼ垂直
方向の偏光子も設けた液晶表示装置において、前記ねじ
れ角ψＴ が４０°＜ψＴ ＜９０°となり、且つ前記
偏光子の内の一方の偏光子の偏光方向と、該偏光子の個
所における液晶分子の配向方向との間の角度αが、３０
°＋ψＴ ／２＜α＜６０°＋ψＴ ／２となるように
したことを特徴とする。 【０００５】ねじれ角ψＴ は７０°〜８５°の範囲内
の値とするのが好適である。ねじれ角ψＴ が７０°以
下では透過率／電圧特性曲線が漸次変化し、過度に高い
駆動電圧を必要とする。αの値を上述したような範囲の
値に選定すると、所定のねじれ角ψＴ で、しかも同じ
駆動電圧でのコントラストが向上すると共に、色の中立
性も実質上維持される。 【０００６】光路長 ｄ・Δｎ／λ（ｄ： 液晶層の
厚さ，Δｎ： 複屈折，λ： 使用する光の波長）の値
を０．４ 〜０．８ の範囲内の値とする時に最適な結
果が得られた。 上述したパラメータの液晶セルは、特に所謂アクティブ
駆動モードに好適であり、この目的に好適な表示装置に
おいては、行列配置したクロスバ電極系も設け、この角
交差個所にスイッチを設け、これらのスイッチを介して
電極に電圧を印加するようにする。 【０００７】以
下図面を参照して本発明を説明する。図１はψＴ ＝９
０°で、ｄ・Δｎ＝０．４８μｍ の液晶表示装置に対
する２つの等コントラスト曲線を示している。この図か
ら明らかなようにこれらの曲線は非回転対象であり、又
実際には最高のコントラスト値が第４象限（２７０°＜
ψ＜ ３６０°）内、即ち見る方向がセルの中央におけ
るディレクタに沿う方向に位置する象限内に存在する。 しかし、この象限内における透過率／電圧特性曲線は図
２に示すような角度依存特性を呈する。この図２は液晶
層に対して垂直の方向のものと、法線に対してθの角度
（θ＝４０°）における第４象限（ψ＝ ３１５°）に
おけるものとの２つの透過率／電圧特性曲線を示してい
る。図２から明らかなように、例えば電圧値Ｖ１ では
角度θに応じて暗い、又はグレーの像が観察される。し
かし、電圧Ｖ＞Ｖ２ に対してはθの変化に伴って透過
率が逆方向に変化する。従って、この場合には見る角度
を変えることによってグレースケールが反転することに
ある。一般にグレースケールの反転は、透過率／電圧特
性曲線がこの特性に対する透過率の低い部分にグレース
ケールを規定するくぼみを有する時に常に見られる。こ
の場合にはコントラストも変化する。 【０００８】本発明による表示装置では上記問題点を解
決するために、ねじれ角ψＴ 及び表示装置の前面にお
ける偏光子の偏光方向Ｐ１ と、斯かる前面個所におけ
る液晶分子の配向方向ｎ１ との間の角度αを適当な値
に選定するのである（図３参照）。Ｐ２ 及びｎ２ は
背面個所における液晶分子の偏光方向及び配向方向をそ
れぞれ示す。方向ｎ１ とｎ２ はねじれ角ψＴ を規
定する。Ｐ１ 及びＰ２ は互いに垂直となる方向とす
る。 【０００９】このような表示装置の透過率／電圧特性曲
線は、ψＴ ＝７０°で、ｄ・Δｎ＝０．４９μｍ と
する場合に様々な見る角度に対して図４のようになる。 この場合には２つの特性曲線がくぼみを呈さないために
図２につき述べたような問題は最早起らなくなる。 【００１０】ｄ・Δｎ／λの値は、達成される利点を失
うことなく、しかも良好な色中立性も維持しつつψＴ
に応じて０．４０〜０．８０の範囲内で可変とすること
かできる。 この場合、λは使用する光の波長である。３つの光源を
有する投映用途におけるように、単色光で照射する場合
には、使用する光のピーク波長を好ましい値に選定する
。白色光で照射する場合には平均波長を選定する。
料を有し、これらの基板に電極と、前記基板個所の液晶
分子に、液晶材料がその層厚全体にわたりねじれ角ψＴ
を有するような優先方向を与える配向層とを設け、さ
らに前記液晶材料層の両側に相対的にほぼ垂直方向の偏
光子も設けた液晶表示装置に関するものである。斯種の
表示装置は、例えばＬＣＤテレビジョンに用いることが
できるが、データグラフィック表示装置にも使用するこ
とができる。 【０００２】 【従来の技術】上述した種類の液晶表示装置は、例えば
ドイツ国公開明細書ＤＥ−Ａ ０，２６４，６６７に開
示されている。 この出願にはグレースケールを調整するのに例えば１０
°〜８０°のような小さなねじれ角ψＴを有する液晶材
料が、マルチプレックス比を高くするのに好適なねじれ
角が大きい（９０°又はそれ以上）液晶材料よりも如何
に好ましいかについて記載されている。液晶材料層の厚
さをｄとし、複屈折、即ち光学的異方性をΔｎとする場
合に、ｄ・Δｎの値を低くし、偏光状態を適当に選定す
ると、斯種の表示装置は良好なコントラストを呈し、殆
ど変色しない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】特に、ねじれ角が９０
°又はそれ以上の場合に生ずる欠点は、交差偏光子での
コントラストが表示装置の前面における法線のまわりの
角度に依存し、そのコントラストが或る象限にて著しく
低下すると云うことにある。さらに、見る角度が変わる
と、その方向における透過率／電圧特性が特殊な形状を
しているために、最高のコントラストが得られる象限内
にて画像反転が生ずる。本発明の目的は、このような画
像反転が起らないように適切に構成配置した冒頭にて述
べた種類の液晶表示装置を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、２つの基板間
に液晶材料を有し、これらの基板に電極と、前記基板個
所の液晶分子に、液晶材料がその層厚全体にわたりねじ
れ角ψＴ を有するような優先方向を与える配向層とを
設け、さらに前記液晶材料層の両側に相対的にほぼ垂直
方向の偏光子も設けた液晶表示装置において、前記ねじ
れ角ψＴ が４０°＜ψＴ ＜９０°となり、且つ前記
偏光子の内の一方の偏光子の偏光方向と、該偏光子の個
所における液晶分子の配向方向との間の角度αが、３０
°＋ψＴ ／２＜α＜６０°＋ψＴ ／２となるように
したことを特徴とする。 【０００５】ねじれ角ψＴ は７０°〜８５°の範囲内
の値とするのが好適である。ねじれ角ψＴ が７０°以
下では透過率／電圧特性曲線が漸次変化し、過度に高い
駆動電圧を必要とする。αの値を上述したような範囲の
値に選定すると、所定のねじれ角ψＴ で、しかも同じ
駆動電圧でのコントラストが向上すると共に、色の中立
性も実質上維持される。 【０００６】光路長 ｄ・Δｎ／λ（ｄ： 液晶層の
厚さ，Δｎ： 複屈折，λ： 使用する光の波長）の値
を０．４ 〜０．８ の範囲内の値とする時に最適な結
果が得られた。 上述したパラメータの液晶セルは、特に所謂アクティブ
駆動モードに好適であり、この目的に好適な表示装置に
おいては、行列配置したクロスバ電極系も設け、この角
交差個所にスイッチを設け、これらのスイッチを介して
電極に電圧を印加するようにする。 【０００７】以
下図面を参照して本発明を説明する。図１はψＴ ＝９
０°で、ｄ・Δｎ＝０．４８μｍ の液晶表示装置に対
する２つの等コントラスト曲線を示している。この図か
ら明らかなようにこれらの曲線は非回転対象であり、又
実際には最高のコントラスト値が第４象限（２７０°＜
ψ＜ ３６０°）内、即ち見る方向がセルの中央におけ
るディレクタに沿う方向に位置する象限内に存在する。 しかし、この象限内における透過率／電圧特性曲線は図
２に示すような角度依存特性を呈する。この図２は液晶
層に対して垂直の方向のものと、法線に対してθの角度
（θ＝４０°）における第４象限（ψ＝ ３１５°）に
おけるものとの２つの透過率／電圧特性曲線を示してい
る。図２から明らかなように、例えば電圧値Ｖ１ では
角度θに応じて暗い、又はグレーの像が観察される。し
かし、電圧Ｖ＞Ｖ２ に対してはθの変化に伴って透過
率が逆方向に変化する。従って、この場合には見る角度
を変えることによってグレースケールが反転することに
ある。一般にグレースケールの反転は、透過率／電圧特
性曲線がこの特性に対する透過率の低い部分にグレース
ケールを規定するくぼみを有する時に常に見られる。こ
の場合にはコントラストも変化する。 【０００８】本発明による表示装置では上記問題点を解
決するために、ねじれ角ψＴ 及び表示装置の前面にお
ける偏光子の偏光方向Ｐ１ と、斯かる前面個所におけ
る液晶分子の配向方向ｎ１ との間の角度αを適当な値
に選定するのである（図３参照）。Ｐ２ 及びｎ２ は
背面個所における液晶分子の偏光方向及び配向方向をそ
れぞれ示す。方向ｎ１ とｎ２ はねじれ角ψＴ を規
定する。Ｐ１ 及びＰ２ は互いに垂直となる方向とす
る。 【０００９】このような表示装置の透過率／電圧特性曲
線は、ψＴ ＝７０°で、ｄ・Δｎ＝０．４９μｍ と
する場合に様々な見る角度に対して図４のようになる。 この場合には２つの特性曲線がくぼみを呈さないために
図２につき述べたような問題は最早起らなくなる。 【００１０】ｄ・Δｎ／λの値は、達成される利点を失
うことなく、しかも良好な色中立性も維持しつつψＴ
に応じて０．４０〜０．８０の範囲内で可変とすること
かできる。 この場合、λは使用する光の波長である。３つの光源を
有する投映用途におけるように、単色光で照射する場合
には、使用する光のピーク波長を好ましい値に選定する
。白色光で照射する場合には平均波長を選定する。
【図１】ねじれ角ψＴ が９０°の液晶表示装置に対す
る２つの等コントラスト曲線を示す図である。
る２つの等コントラスト曲線を示す図である。
【図２】２つの関連する透過率／電圧特性曲線を示す図
である。
である。
【図３】配向方向と偏光方向との２形態の関係を示す説
明図である。
明図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の２つの透過率／電
圧特性曲線を示す図である。
圧特性曲線を示す図である。
Ｔ 透過率
Ｖ 電圧
ψＴ ねじれ角
Ｐ１， Ｐ２ 偏光子の偏光方向
ｎ１， ｎ２ 液晶分子の配向方向
α 一方の偏光子の偏光方向と液晶分子の配向方向と
の間の角度
の間の角度
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つの基板間に液晶材料を有し、これ
らの基板に電極と、前記基板個所の液晶分子に、液晶材
料がその層厚全体にわたりねじれ角ψＴ を有するよう
な優先方向を与える配向層とを設け、さらに前記液晶材
料層の両側に相対的にほぼ垂直方向の偏光子も設けた液
晶表示装置において、前記ねじれ角ψＴ が４０°＜ψ
Ｔ ＜９０°となり、且つ前記偏光子の内の一方の偏光
子の偏光方向と、該偏光子の個所における液晶分子の配
向方向との間の角度αが、３０°＋ψＴ ／２＜α＜６
０°＋ψＴ ／２となるようにしたことを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項２】 ７０°＜ψＴ ＜８５°としたことを
特徴とする請求項１の液晶表示装置。 - 【請求項３】 λを表示装置に関連する実質上単色の
光源のピーク波長とするか、表示装置に関連する光源の
平均波長とする場合に、前記液晶層の厚さｄと複屈折Δ
ｎとの積が、０．４ ＜ｄ・Δｎ／λ＜０．８ となる
ようにしたことを特徴とする請求項１又は２の液晶表示
装置。 - 【請求項４】 行列配置したクロスバ電極系も設け、
この各交差個所にスイッチを設け、これらのスイッチを
介して電極に電圧を印加するようにしたことを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかの液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000686 | 1990-03-23 | ||
| NL9000686A NL9000686A (nl) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Vloeibaar kristal weergeefinrichting. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221935A true JPH04221935A (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=19856801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3081229A Pending JPH04221935A (ja) | 1990-03-23 | 1991-03-22 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0448173B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04221935A (ja) |
| DE (1) | DE69129508T2 (ja) |
| NL (1) | NL9000686A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512336A (en) * | 1993-11-25 | 1996-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| US5579140A (en) * | 1993-04-22 | 1996-11-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Multiple domain liquid crystal display element and a manufacturing method of the same |
| US5618592A (en) * | 1994-06-09 | 1997-04-08 | Sharp Kabushiki | Liquid crystal display device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2693562A1 (fr) * | 1992-07-10 | 1994-01-14 | Dynaprog Sarl | Lunettes solaires à filtres électro-optiques. |
| FR2728358A1 (fr) * | 1994-12-15 | 1996-06-21 | Sagem | Afficheur a cristaux liquides a matrice active |
| US7405787B2 (en) * | 2003-03-25 | 2008-07-29 | Nitto Denko Corporation | Liquid crystal display with offset viewing cone |
| WO2005008275A1 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-27 | Lightswitch Safety Systems, Inc. | Method and element for light detecting and angle of view compensation for optical devices |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4039252A (en) * | 1972-12-13 | 1977-08-02 | Energy Systems, Ltd. | Field-effect liquid crystal-type display device |
| DE3782916D1 (de) * | 1986-10-24 | 1993-01-14 | Hoffmann La Roche | Fluessigkristallanzeigezelle. |
-
1990
- 1990-03-23 NL NL9000686A patent/NL9000686A/nl not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-03-20 EP EP91200611A patent/EP0448173B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-20 DE DE69129508T patent/DE69129508T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-22 JP JP3081229A patent/JPH04221935A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5579140A (en) * | 1993-04-22 | 1996-11-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Multiple domain liquid crystal display element and a manufacturing method of the same |
| US5512336A (en) * | 1993-11-25 | 1996-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| US5618592A (en) * | 1994-06-09 | 1997-04-08 | Sharp Kabushiki | Liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0448173A1 (en) | 1991-09-25 |
| EP0448173B1 (en) | 1998-06-03 |
| NL9000686A (nl) | 1991-10-16 |
| DE69129508T2 (de) | 1999-01-07 |
| DE69129508D1 (de) | 1998-07-09 |
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