JPH04291226A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のＳＴＮ型液晶表示装置の
一例を示す縦断面図である。このＳＴＮ型液晶表示装置
は、液晶の複屈折性に起因する着色を消すために、液晶
パネル１に複屈折性をもつ位相板フィルム８を重ね、そ
の両側に偏光板９ａ，９ｂを配置した構造となっている
。液晶パネル１を構成する上，下透明基板２ａ，２ｂの
互いに対向しあう面には、透明電極３ａ，３ｂと液晶分
子を配向させるための配向膜４ａ，４ｂが形成されてお
り、液晶５はその間に分子のねじれ角が１８０°から２
７０°となるように挾持されている。他に、二枚の透明
基板を貼りあわせるためのシール材６，基板間距離を一
定とするためのスペーサ７が液晶パネルを構成している
。この構造の液晶表示装置において、偏光板９ａで直線
偏光になった光は、液晶５を通過する際に、液晶の複屈
折性により、正常光と異常光に光路差が生じ、楕円偏光
となる。位相板フィルム８はこの正常光と異常光に光路
差を補正し、楕円偏光を直線偏光に戻す事により、白黒
表示またはカラー表示を可能としている。しかし、これ
らの従来技術では、位相板フィルムを液晶パネルや偏光
板に貼付ける際の気泡，ごみの侵入，位置ずれ等による
歩留りの低下，多重構造による透過率，コントラスト比
の低下が大きな問題となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、製造
工程を簡略化し、薄型軽量、かつ、高透過率，高コント
ラスト比の白黒モード、あるいは、カラーモードの液晶
表示装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこの目的を達成
するために、対向する一対の透明基板の内側に、それぞ
れ透明電極及び液晶を配向させる配向膜を形成して、そ
の間に液晶を挾持した液晶パネルと、この液晶パネルの
透明電極が形成されていない側に一対の偏光板を備えた
液晶表示装置において、前記液晶パネルの配向膜の少な
くとも一方が複屈折性をもつ構造とした。

【０００５】

【作用】本発明に従えば、液晶パネルの少なくとも一方
の透明電極上に形成された複屈折性をもつ配向膜は、液
晶分子を配向させると共に、光が液晶を通過する際に生
じる正常光と異常光の光路差を打ち消す働きをするため
、適切な白黒表示が実現できる。このように配向膜が位
相板の機能を持つことにより、液晶表示装置の構造が簡
単になり、位相板フィルムを貼りあわせる際の気泡，ご
みの侵入や位置ずれが防止できるため、透過率，コント
ラスト比の向上を実現することができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例である液晶表示装置
の縦断面図を図１に示す。液晶パネル１０を構成する一
対の透明基板１１ａ，１１ｂの対向する面には、ＩＴＯ
（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｈｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）又は、ネサ等
の透明導電膜をスパッタ蒸着等により電極１２ａ，１２
ｂとして形成している。さらに、この透明電極上には、
液晶を配向させるための配向膜１３ａ，１３ｂが形成さ
れている。１３ａは、通常の配向膜として用いられてい
るＳｉＯ２　などの無機質膜またはポリイミド等の有機
高分子材料を用いる。１３ｂは、ポリイミドに一軸方向
に張力を加え、延伸させることにより、複屈折性を生じ
させた膜を用いている。配向膜の表面は、液晶分子のね
じれ角が２６０°になるように配向処理してある。さら
に、高コントラスト比を実現するために、１２ｂと１３
ｂの間には位相板として、ポリカーボネートなどの有機
高分子膜１４が形成されている。透明基板の外側に配置
されている一対の偏光板１７ａ，１７ｂには、例えば、
日東電工製Ｇ１２２５ＤＵを用い、偏光軸（あるいは吸
収軸）は、ほぼ直交となるように配置されている。また
、二枚の透明基板間距離はスペーサ１５により固定され
、Δｎ・ｄが０．６μｍから１．０μｍになるように、
シール材１６により貼りあわせられている。このような
液晶表示装置において、各構成素子の条件，相互の位置
関係を以下に示す。

【０００７】まず、複屈折性をもつ配向膜の膜厚は、図
３に示すような透過率と膜厚の関係より、０．２μｍ　
から５００μｍの範囲内より決定した。これは膜厚が薄
すぎると、正常光と異常光の光路差を補正するのに十分
な複屈折性が得られず、逆に厚すぎると透過率が低くな
るためである。配向膜の膜厚は、理想的な偏光板の透過
率が５０％であるため、これ以上の透過率が得られる膜
厚の範囲より決定した。また、この膜厚ｄとポリイミド
の屈折率異方性Δｎの積Δｎ・ｄは０．２μｍ　から１
．２μｍ　の範囲内より決定した。これは、図４に示す
白黒表示を実現する液晶素子Δｎ・ｄと複屈折性フィル
ムΔｎ・ｄの関係より、Δｎ・ｄが０．６μｍから１．
０μｍ　の液晶素子の光学補正には、この条件が適して
いるためである。また、配向膜に複屈折性を持たせるた
めの延伸軸方向，位相板の延伸軸方向は図５，図６の透
過率と配向膜延伸軸角度，有機高分子の延伸軸角度の関
係より、図２の角度２７が４５°から１３５°の範囲、
角度２８が９０°から１８０°の範囲となるように調整
した。

【０００８】このような条件で組立てられた液晶表示装
置の透過率及びコントラスト比を測定したところ、透過
率２２％，コントラスト比１７：１の白黒表示を得た。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、配向膜が位相板を兼ね
ているため、液晶装置の構造が簡単になり、製造工程が
削減される。また、位相板フィルムを後から貼りあわせ
る必要がないため、従来問題となっていた気泡やごみの
侵入，位置ずれなどによる不良がなくなり、歩留りが向
上する。これにより、構成部材間の多重反射による透過
率の低下も防ぐことができ、高透過率，高コントラスト
比の白黒表示の液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶表示装置の縦断面図。

【図２】本発明の液晶表示装置の各軸の関係を示した説
明図。

【図３】透過率と配向膜の膜厚の関係を示した特性図。

【図４】白黒表示を可能とする液晶素子Δｎ・ｄと複屈
折性フィルムΔｎ・ｄの関係を示した特性図。

【図５】透過率と配向膜延伸軸角度の関係を示した特性
図。

【図６】透過率と位相板延伸軸角度の関係を示した特性
図。

【図７】従来のＳＴＮ型液晶表示装置の縦断面図である
。

【符号の説明】

１，１０…液晶パネル、１１ａ，１１ｂ…透明基板、１
２ａ，１２ｂ…透明電極、１３ａ…配向膜、１３ｂ…複
屈折性を有した配向膜、１４…位相板膜、１５…スペー
サ、１６…シール材、１８…液晶。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向して配置された一対の透明基板の内側
   に、それぞれ透明電極及び液晶分子を配向させる配向膜
   が形成され、その間にねじれ角が９０°から３６０°に
   配向したネマチック液晶を挾持した液晶素子において、
   前記一対の配向膜の少なくとも一方が、複屈折性をもつ
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記複屈折性を配向膜
   に、有機高分子材料に一軸方向に張力を加え延伸させる
   こと、又は、印刷あるいはスピンナ法によって成膜した
   のちに、電場あるいは磁場を加えることによって、光学
   的異方性を持たせた薄膜を使用した液晶表示装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記複屈折性を配向膜
   の膜厚が０．２μｍ　から５００μｍであることを特徴
   とする液晶表示素子。
4. 【請求項４】請求項１において、液晶表示装置の屈折率
   異方性と液晶層の厚さの積Δｎ・ｄが０．６μｍから１
   ．０μｍの場合に、前記複屈折性を有する配向膜のΔｎ
   ・ｄが０．２μｍから１．２μｍである液晶表示装置。
5. 【請求項５】請求項１において、前記複屈折性をもつ配
   向膜と前記透明電極の間に、複屈折性をもつ有機高分子
   膜を形成した液晶表示装置。
6. 【請求項６】請求項５において、前記液晶表示装置のΔ
   ｎ・ｄが０．６μｍから１．０μｍの場合に、配向膜の
   延伸軸方向が偏光板の偏光軸に対して４５°から１３５
   °の範囲、有機高分子膜の延伸軸方向が９０°から１８
   ０°の範囲内である液晶表示装置。
7. 【請求項７】請求項１において、前記複屈折性をもつ配
   向膜の材料が、ポリイミド，ポリビニルアルコール，ポ
   リカーボネート，ポリプロピレン，ポリエチレンテレフ
   タート，ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，ポリメタクリ
   ル酸メチル，ポリスチレンまたはポリフェニレンオキサ
   イドである液晶表示装置。