JPH0434410A

JPH0434410A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0434410A
Application number: JP2140481A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Tanaka; 康晴田中; Tomiaki Yamamoto; 山本　富章; Hitoshi Hado; 羽藤　仁
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-05

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、光学遅延板などの複屈折性を有する層を付
加した液晶表示装置に関する。

（従来の技術）液晶表示装置は、近年、ワードプロセッサ、パーソナル
・コンピュータ等において表示容量の増大化や表示面積
の大形化の要求が高まるにつれ、ＴＮ型の液晶表示装置
では、コントラスト不足や視角範囲の狭さ等の問題が出
てきたために、液晶の捩じれ角を１００〜２００°とす
るいわゆるＳＴ（スーパーツイスト）型液晶表示装置が
用いられている。　（ＳＴＤ’８Ｂ　Ｄｉｇｅｓｔ、＋
）、１２２）このＳＴ型液晶表示装置は、複屈折性を利
用して表示を行うため、表示に色付きがある。このＳＴ
型液晶表示装置の色付きを無くす方法として、特開昭５
７−４６２２７号公報、特開昭５７−９６３１５号公報
、特開昭５７−１２５９１９号公報に２枚の液晶セルを
重ね、その両側に偏光板を置き、表示色を無彩色とした
液晶表示装置（２層セル方式）か記載されている。この
２層セル方式のＳＴ型液晶表示装置は白黒表示で、かつ
背面照明を有しており、従来の反射型の液晶表示装置で
は使用困難であった暗い場所での使用が可能という長所
を持つ。しかし、２枚の液晶セルの歩留まり等を含める
と２枚の液晶セルを使うことは大変高価になる。近年、
２層セル方式の１枚の液晶セルの代わりに熱可塑性樹脂
をした膜状物からなる光学遅延板を少なくとも１枚以上
液晶セルと偏光板との間に設置した液晶表示装置か開発
された（光学遅延板方式）。この光学遅延板方式は安価
でかつ２層セル方式と同等の表示性能を有するため、白
黒表示でかつ背面照明を有するＳＴ型液晶表示装置の主
流となっている。

一方、テレビ表示やグラフィックデイスプレィ等を指向
した大表示容量で高精細なアクティブマトリクス型液晶
表示装置の開発および実用化か盛んである。この表示装
置では、クロストークのない高コントラストの表示か行
えるように、各画素の駆動と制御を行う手段として半導
体スイッチか用いられる。この半導体スイッチとしては
透過型表示が可能であり大面積化も容易であるなどの理
由から、透明絶縁基板上に形成されたＴＰＴ（Ｔｈｊｎ
　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓ＋５ｔｏｒ）等が用いられる。

一般に表示装置は、通常は正面またはその近傍から観察
される。しかしながら複数の観察者か同時に一つの表示
装置を見る場合、表示装置の法線方向に対してかなりの
角度から表示を見ることも珍しくない。そしてこのよう
に表示を斜めから見る場合においてもその表示の輝度、
コントラスト、色味などか、表示を正面から見た場合に
比べて変化が無いことか望ましい。ところか、ＴＮモー
ドにおいては表示の輝度の視角依存性が大きい。このた
め、表示を斜めから見た時その視角が数十度になると正
面から表示を見た場合に比べてコントラストか著しく低
下し、表示品位が劣化する。

この様な視角特性を改善するために、液晶セルと偏光板
の間にツタデージョンフィルムを入れる方法が報告され
ている（両岸、他、　ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＯｆ　Ｔ
ｈｅ　９ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｄｉｓｐ
ｌａｙ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、　ｐ
、３ｉ６−３１９）。

以上のように単純マトリクス型やアクティブマトリクス
型の液晶表示装置には近年複屈折性を有する層（具体的
にはツタデージョンフィルム）が付加されたものが開発
されている。上述の液晶表示装置は第４図に示すように
複屈折性を有する層として液晶セルと偏光板との間にポ
リカーボネートやポリビニルアルコール等の有機延伸ポ
リマーからなるツタデージョンフィルムを設置しである
。

この様にツタデージョンフィルムを用いるため、液晶表
示装置としては構造が複雑になる。また、これらの液晶
表示装置を耐久性試験（ｌｌＯ’ｃ９０％の高温高湿保
存１２時間、８５℃の高温保存１２時間）を行うと、偏
光板とツタデージョンフィルムとの材質の伸縮率の違い
により偏光板とツタデージョンフィルムとの間で発泡を
起こすなどの問題があった。

（発明が解決しようとする課題）上述の液晶表示装置は複屈折性を有する層を、液晶セル
と偏光板との間にツタデージョンフィルムを入れる方法
で用いている。しかしツタデージョンフィルムあるいは
ツタデージョンフィルムを貼り付ける粘着剤の耐久性が
低いこと、リタデションフィルムを用いているので液晶
表示装置の構成が複雑になることという問題点があった
。

この発明は、この様な事情に鑑みて成されたものである
。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上述の課題を達成するため、この発明は、絶縁基板の一
生面上に電極が形成されかっこの一生面に配向処理が施
された二枚の基板を、互いのこの一生面側か対向するよ
うに組み合わせて得られる間隙に挾持してなる液晶と、
二枚のこの基板のそれぞれのこの一生面と反対側の面に
偏光板を備えた液晶表示装置において、二枚のこの基板
の少なくとも一方のこの一生面上に複屈折性を有する層
を設けている。

（作　用）液晶表示装置を構成する基板の一生面上に複屈折性を示
す層を形成することにより、リタデーションフィルムと
同様の働きを示す層が液晶セルの内部にあるため耐久性
が向上し、構成も簡単になる。

なお、この複屈折性を示す層は、リターデーションの値
が１００乃至１１０００ｎの範囲にあれば良い。

この理由は１１００ｎ未満であると、リタデーション値
が小さすぎるため複屈折効果が得られないからである。

１１０００ｎより大であると、正面（複屈折性を示す層
の法線）方向のリタデーション値と斜め方向からのリタ
デーション値との値が大きく変化するため液晶表示素子
に適用したときに着色を生じることになるからである。

したがって、１１００ｎ乃至１１０００ｎにあれば、複
屈折性を示す層の複屈折効果が得られ、かつ斜め方向の
リタデーションの増大もない。

（実施例１）以下、図面を参照してこの発明を説明する。

第１図はこの発明の一実施例を説明するための図であり
、この発明を適用した液晶表示装置の概略断面図である
。第１図において、ガラス基板（１）　、　（２）の表
面にはＩＴＯからなる電極（３）。

（４）と複屈折性を示す層（５）　、　　（６）および
ポリイミド（Ｐｌ）からなる液晶配向層（７）　、　（
８）が形成されており、これらの層が対向するようにし
て組み合わされた間隙に液晶（９）が封入されている。この２枚のガラス基板（１）
　、　（２）の外側の面に偏光板（１０）、　（１１）
が貼られている。

次にこの複屈折性を示す層（７）　、　（８）について
説明する。複屈折性を示す物質としては、例えば分子鎖
を配向させた直鎖状の分子構造を持つ高分子化合物があ
る。分子鎖が配向した高分子の膜を基板表面に形成する
には、例えば以下に示すような方法がある。まず基板表
面に１．ラングミュア・プロジェット法（ＬＢ法）によ
って分子鎖が配向したポリイミドの膜を形成する。この
ポリイミド膜はそれ自体複屈折性を示すが、このポリイ
ミド膜たけではリタデーションの値が小さ過ぎるため、
この上にさらに高分子液晶を塗布し、乾燥させる。

高分子液晶は、下地となっているポリイミド膜に従って
配向し、塗布量を制御することによって十分なリタデー
ション値の複屈折性を示す膜が基板表面に形成される。

本液晶表示装置について耐久性試験（８０°Ｃ９０％の
高温高湿度保存１２時間、８５℃の高温保存１２時間）
を行った結果、発泡も無く耐久性は良好であった。

（実施例２）第２図は、この発明の別の実施例を示した図である。こ
の実施例はＴＰＴを用いたカラーのアクティブマトリク
ス型液晶表示装置で、複屈折性を示す層は対向基板の表
面に形成されたカラーフィルタの保護膜を兼ねている。

第２図において、ガラス基板（１）は表面にＴ　Ｐ　Ｔ
　（２）および走査線（ゲート線）（３）、信号線（４
）、ＩＴＯからなる表示画素電極（５）、ポリイミド（
ＰＩ）からなる液晶配向層（６）が形成されたアレイ基
板である。

もう一方のガラス基板（７）の表面には、厚さ１５０ｎ
ｆｆｌのＣｒからなる格子状のブラックマトリクスであ
る遮光部（８）と、カラーフィルタとしての着色層（９
）と、複屈折性を示す層（ｌＯ）と、共通電極としての
ＩＴＯ（１１）と、ポリイミド（ＰＩ）からなる液晶配
向層（１２）が形成された対向基板である。

このアレイ基板と対向基板との間には液晶（１３）が封
入されており、外側の面には偏光板（２４）　。

（２５）が貼られている。

本実施例においては、複屈折性を示す層（１０）は以下
のように形成した。ブラックマトリクスである遮光部（
８）と、カラーフィルタとしての着色層（９）を形成し
た後、ラビング処理などの配向処理を行い、その上に高
分子ポリマー液晶を形成する。

この高分子ポリマー液晶か、複屈折性を示す。

本液晶表示装置について耐久性試験（８５℃の高温保存
１２時間）を行った結果、発泡も無く耐久性は良好であ
った。

尚、本実施例における複屈折性を示す層（１０）は、実
施例１と同様ＩＴＯ上にあってもなんら問題は無い。

（実施例３）第３図は、この発明の他の実施例を説明するための図で
あり、この発明を適応した液晶表示装置の概略断面図で
ある。実施例１では、複屈折性を示す層（５）’、　　
（Ｅｉ）は、Ｉ　Ｔｏ（３）　、　（４）の上に形成さ
れていたが、本実施例は複屈折性を示す層（５）　、　
（８）をＩＴＯの下に形成したものである。

本液晶表示装置について同様に耐久性試験を行った結果
、発泡も無く耐久性は良好であった。

尚、複屈折性を示す層は多層化することができ、同様な
効果が得られる事は明白である。

［発明の効果］この発明は、液晶セルを構成する基板の表面に複屈折性
を示す層を形成することにより構造が簡単で、かつ信頼
性の良好な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、この発明の一実施例を示す簡略図、第２図及
び第３図はこの発明の他の実施例を説明するための簡略
図、第４図は従来のリタデーンヨンフィルムを用いた液
晶表示装置の一例を示した簡略図である。（１）　、　（２）・・・ガラス基板（３）　、　　（４）・・・ＩＴＯ電極（５）　、　（
６）・・・複屈折性を示す層（７）　、　（８）・・・
液晶配向層（９）・・・液晶（ＩＱ）　、　（１１）・・・偏光板（１２）・・・ＴＰＴ（１３）・・・走査線（１４）・・・信号線（１５）・・・表示画素電極（１６）・・・液晶配向層複屈折性を示す層（１７）・
・・ガラス基板（１８）・・・ブラックマトリクス（１９）・・・着色層（２０）・・・共通電極（２１）　、　（３７）・・・液晶（２２）　、（２３）・・・偏光板（３５）　、（３［ｉ）・・・液晶配向層（２１）、（
３７）・・・液晶（３ｇ）　、　（３９）・・・リタデーションフィルム
代理人　弁理士　則　近　　憲　俗間　　　　竹　花　　喜久男第１図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁基板の一主面上に電極が形成され、かつこの
一主面に配向処理が施された基板と、二枚のこの基板の
前記一主面側が対向するように組み合わせて得られる間
隙に挟持してなる液晶と、二枚の前記基板のそれぞれの前記一主面と反対側の面に
配置された偏光板とを備えた液晶表示装置において、二枚の前記基板の少なくとも一方の前記一主面上に複屈
折性を示す層を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
（２）請求項１記載の基板の一方の前記一主面上には、
カラーフィルタが配置されており、前記複屈折性を示す
層がこのカラーフィルタの保護層を兼ねていることを特
徴とする液晶表示装置。
（３）請求項１記載の複屈折性を示す層は、リタデーシ
ョンの値が１００ｎｍ乃至１０００ｎｍの範囲にあるこ
とを特徴とする液晶表示装置。