JPH0588149A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0588149A
JPH0588149A JP24876891A JP24876891A JPH0588149A JP H0588149 A JPH0588149 A JP H0588149A JP 24876891 A JP24876891 A JP 24876891A JP 24876891 A JP24876891 A JP 24876891A JP H0588149 A JPH0588149 A JP H0588149A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
crystal display
light
wavelength
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JP24876891A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Haruhara
一之 春原
Koichiro Shirota
幸一郎 城田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、白黒表示・カラー表示に適した光
散乱方式液晶表示装置を提供することを目的とする。 【構成】 高分子分散型液晶表示装置に代表される光散
乱方式液晶表示装置において、バックライト光(BL)
の波長と、カラーフィルター(15)を透過した光の波
長を合成して得られるスペクトル光(CL)の強度が、
所定の波長領域において下記式(1) I=a/λ4 式(1) (ここで、Iは、スペクトル強度、aは、輝度による定
数、λは、波長)で規定される値の0.4倍から1.2
倍までの範囲内にある。

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し、さ
らに詳しくは、光散乱を利用した表示方式の液晶表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶素子は、薄型、低電圧駆動が可能
で、腕時計、電卓などの表示装置として広く使用されて
いる。特に、TN型液晶表示方式は、TFTなどのアク
ティブスイッチ素子を組み込むことにより、CRT並み
の表示特性を与えることができ、テレビなどにも用いら
れるようになった。しかし、TN型液晶表示素子は、液
晶層の厚みムラにより、透過光が着色することがあり、
また、この方式の表示装置は、視角依存性が大きいため
に、良好な表示特性が得られる範囲はある程度限られる
という問題があった。
【0003】近年、新しい表示方式の開発が進められ、
そのひとつに高分子分散型液晶表示方式がある。これ
は、光散乱を動作原理としており、基本的に液晶を高分
子マトリックス内に分散させた構造を有している。この
例として、多孔体内に含浸させた液晶の屈折率を電圧の
有無によって変化させ、多孔体の屈折率を調整する方法
(Appl.Phys.Lett.40(1) 22(1982)) 、ポリビニルアルコ
ールを用いてネマティック液晶をマイクロカプセル化す
る方法(特表昭58−501631)、エポキシ樹脂中
に液晶を分散硬化させる方法(特表昭61−50212
8)、およびアクリル樹脂中に液晶を分散硬化させる方
法があげられる。これらの方法により、最近では低電圧
駆動に加え、高コントラストが実現されてきている。こ
の液晶表示装置は、光散乱を利用しているため、液晶層
の厚さムラの影響を受けにくく、視角依存性が小さいと
いう利点をもっている。また、光利用効率が高いため、
投射型表示素子としても注目されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】高分子分散型液晶表示
方式のように、光散乱を利用した表示方式においては、
光の散乱強度が波長により異なり、透過または投射で表
示した場合には色付くという欠点がある。そこで、本発
明は色付きのない光散乱方式液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、それぞれ透明電極を有し、離間・対向配
置された第1および第2の基板と、前記の第1および第
2の基板間に封入された液晶層とを有し、前記の第1の
基板に隣接してカラーフィルターが配設され、前記の第
1または第2の基板の外側にバックライト照射手段が配
設された光散乱方式の液晶表示装置であって、前記バッ
クライト照射手段からのバックライト光の波長と、前記
カラーフィルターを透過した光の波長とを掛け合わせて
得られるスペクトルの強度が、440nm〜480n
m、530nm〜560nm、および600nm〜63
0nmの各領域において、下記式 I=a/λ4 式(1)
【0006】で規定される値の0.4倍から1.2倍ま
での範囲内にあることを特徴とする液晶表示装置を提供
する。式(1)において、Iはスペクトル強度、aは輝
度による定数、λは波長を表す。
【0007】
【作用】高分子分散型液晶表示方式は、光の散乱を利用
した表示方式であるが、光の散乱強度は、波長により異
なる。すなわち、散乱光強度は、下記式(2)に示すレ
イリーのλ-4則にしたがい、波長λの4乗に反比例す
る。 I=(32π/3λ4 )P2 式(2) (ここで、P2 は、入射光強度)
【0008】これにより、短波長の光は散乱されやすい
一方、長波長の光は散乱されにくいといえる。従って、
光が透過表示または投射表示された場合、表示色が赤み
がかる等の色づきが生じるという欠点がある。そこで、
この色づきに対し、補正が必要となるが、添加物を加え
ずに、液晶パネル自体で色補正を行うことはできない。
但し、液晶パネル内の液晶と基板のどちらか一方または
両方、高分子分散型の場合、さらにマトリックス高分子
に対し、適当な染料または顔料を加えることにより、色
補正を行うことができる。また、バックライト光の波長
と、カラーフィルターを透過した光の波長とを掛け合わ
せて得られるスペクトルについて、バックライトおよび
/またはカラーフィルターの分光特性を調整することに
よって、補正を行うこともできる。この場合、調整の仕
方によっては完全に色補正できなかったり、または逆に
青みがかったりすることとなる。そこで、本発明では、
バックライト照射手段からのバックライト光の波長と、
カラーフィルターを透過した光の波長とを掛け合わせて
得られるスペクトルの強度が、440nm〜480n
m、530nm〜560nm、および600nm〜63
0nmの各領域において、前記式(1)で規定される値
の0.4倍から1.2倍までの範囲内に設定することに
より、長波長側の強度を相対的に低く、短波長側の強度
を相対的に高くし、散乱状態における色づきのない黒ま
たは白を表現することができる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の液晶表示装
置を説明する。図1に高分子分散型液晶表示方式の構成
の概略図を示す。
【0010】本液晶表示装置は、離間・対向配置された
一対の基板11および12を有している。基板11およ
び12は、光透過性の材料、例えばガラスまたはプラス
チックフィルムで形成される。ガラスとしては、平面性
のよいフロートガラス、または熱に強いパイレックスガ
ラスや石英ガラスが使用される。
【0011】前記基板11および12の内側には、それ
ぞれ透明電極13および14が設置されており、電圧を
印加するための電源24に接続されている。透明電極1
3および14としては、一般に耐薬品性で、硬さも備え
た酸化ズス、酸化インジウム等の金属酸化物の薄膜が使
用される。さらに前記基板11および12の間には、適
当な厚みのスペーサ22、23を挟み、高分子分散型液
晶層21を封入するための空間を設けている。
【0012】前記液晶層21は、高分子マトリックス2
0およびその中に分散した液晶19を含む。本液晶層
は、硬化剤または光重合開始剤を加えたマトリックス高
分子中に、液晶を分散させて作製する。マトリックス高
分子としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アク
リル樹脂等を使用することができる。また、液晶として
は、スメクティック液晶、ネマティック液晶、コレステ
リック液晶等があるが、電界により液晶分子の向きを一
定に揃えることのできるネマティック液晶が好ましく用
いられる。
【0013】基板12の外側には、カラーフィルター1
5が配設されている。カラーフィルター15は、透光性
樹脂にR、G、Bの各色素を配合したものである。図1
においては、基板12の外側にカラーフィルターを配設
しているが、基板11の外側に配設することもできる。
【0014】バックライト照射手段18が、基板11の
外側に設置されている。バックライト照射手段18は、
光源17と光源17からの光を液晶層21に向けて反射
させる反射板16からなる。
【0015】図1において、(a)は電圧を印加しない
状態を表し、(b)はしきい値以上の電圧をかけた状態
を表す。電圧を印加しない状態では、液晶の分子配列が
揃っていないためにバックライトから照射された光BL
は散乱される。そのため、透過光強度は低下することに
なる。一方、しきい値以上の電圧をかけた状態では、液
晶の分子配列が揃うので、バックライトからの光は散乱
されず、そのまま透過する。例えば、カラーフィルター
を設けない高分子分散型液晶表示装置の場合、電圧オフ
で黒、電圧オンで白を表示することができる。
【0016】なお、本発明の液晶表示装置においては、
バックライト照射手段からのバックライト光BLの波長
と、カラーフィルターを透過した光の波長とを掛け合わ
せて得られるスペクトル光CL(合成スペクトル)の強
度が、440nm〜480nm、530nm〜560n
m、および600nm〜630nmの各領域において、
前記式(1)で規定される値の0.4倍から1.2倍ま
での範囲内にあるように、バックライトおよび/または
カラーフィルターを調整することによって、色づきのな
い良好な表示を行なうことができる。ここで、色は視認
する人により若干の個人差があり、その点において、前
記式(1)で規定される値の0.4倍から1.2倍まで
という範囲を設けたことは有効である。
【0017】また、合成スペクトル強度の調整手段とし
ては、カラーフィルターに添加する顔料の種類または量
を調整する、バックライト光の強度を変化させる等があ
るが、その両方の手段を用いることもできる。
【0018】光散乱方式液晶表示装置に用いられるバッ
クライト光源17は、色の切れがよい三波長管が好まし
く用いられる。三波長管を用いた場合、カラーフィルタ
ーの特性はRGBの各領域でピークをとる。そこでバッ
クライト光BLの波長と、カラーフィルターを透過した
光の波長とを合成して得られるスペクトルCLも、RG
Bの各領域でピークをとる。そのピークを含め、前記の
領域において、本発明に従い、前記のスペクトル強度を
調整することにより、色の補正を行うことができる。図
2に三波長管とRGBカラーフィルターのTN方式で用
いられている一般的なスペクトルを示す。図2におい
て、実線は三波長管のスペクトルを表し、その他の曲線
は、R、G、Bの各カラーフィルターを透過した光のス
ペクトルを表す。
【0019】また、完全な散乱状態にない表示のとき、
すなわちバックライト光BLの波長と、カラーフィルタ
ーを透過した光の波長とを合成して得られるスペクトル
CLを直接目で見る場合と中間色表示の時については、
たとえばRGBの画素を設けた場合、RGBそれぞれに
ついて、画素の印加電圧を調整する必要がある。本発明
の条件でRGBの画素を設けた場合の各画素の透過光強
度を、図3に示す。グレイの中間色を表示する場合、図
3のようにRGBの各画素に対しVR 、VG 、VB と異
なる電圧を印加する。また、Rフィルターパネル、Gフ
ィルターパネル、およびBフィルターパネルの三パネル
表示を行う場合についても、同様な操作を行うことがで
きる。
【0020】さらに、TFTなどのアクティブスイッチ
素子を各画素ごとに設けたアクティブマトリックス駆動
方式で、前記液晶パネルを駆動させることにより、鮮明
な表示が実現できる。
【0021】以上詳述したように、光散乱方式液晶表示
装置において、合成スペクトル強度が、所定の波長領域
において、式(1)で規定される値の0.4倍から1.
2倍までの範囲内にあるように、バックライトおよび/
またはカラーフィルターを調整し、さらにカラーフィル
ターの色に応じ、印加電圧を調整することによって色づ
きのない良好な表示を行うことができる。以下、本発明
の実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。 (実施例1)
【0022】マトリックス高分子としてエポキシ樹脂E
pon812を選び、硬化剤としてCapcure3−
800、液晶としてE−7を使用した。マトリックス高
分子100重量部に対し、硬化剤100重量部、液晶2
00重量部を混合した後、20μmスペーサを介して透
明電極付きの基板2枚にはさんで60℃で30分間熱処
理した。その後、100℃まで昇温させ、さらに10分
間熱処理し、高分子分散型液晶表示装置を製造した。得
られた液晶表示装置において、色温度6500Kの三波
長形バックライトを用い、スペクトル強度が式(1)で
規定される値の0.4倍から1.2倍の範囲内にあるよ
うに、カラーフィルターに添加する顔料の種類または量
等を調整したところ、散乱状態での色温度は7500K
と良好であった。 (実施例2)
【0023】マトリックス高分子としてDevcon5
A、Epon812の2種類のエポキシ樹脂を選び、硬
化剤としてCapcure3−800を使用し、それぞ
れ1:1:2の割合で混合した。この混合物1に対し、
液晶E−7を2の割合で混合した後、20μmスペーサ
を介して透明電極付きの基板2枚にはさんで50℃で2
0分間熱処理した。その後、90℃まで昇温させ、さら
に5分間熱処理し、高分子分散型液晶表示装置を製造し
た。得られた液晶表示装置において、実施例1と同様の
三波長形バックライトを用い、実施例1と同様にカラー
フィルターを調整したところ、散乱状態での色温度は8
800Kと良好であった。 (実施例3)
【0024】マトリックス高分子としてポリエステルポ
リオールとヒドロキシプロピルアクリレートから調製し
たポリウレタンアクリレートを選び、液晶としてE−
7、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オンを使用した。マトリッ
クス高分子100重量部、液晶400重量部および光重
合開始剤40重量部を混合した後、10μmスペーサを
介して透明電極付きの基板2枚にはさんで80℃メタル
ハライドランプ30W/cmの条件下で3分間、紫外線
を照射した。その後、90℃メタルハライドランプ80
W/cmの条件下で3分間紫外線を照射して、高分子分
散型液晶表示装置を製造した。得られた液晶表示装置に
おいて、実施例1と同様の三波長形バックライトを用
い、実施例1と同様にカラーフィルターを調整したとこ
ろ、散乱状態での色温度は9000Kと良好であった。 (実施例4)
【0025】実施例3と同様のマトリックス高分子、液
晶、および光重合開始剤を使用し、同様の割合で混合し
た後、10μmスペーサを介して透明電極付きの基板2
枚にはさんで80℃メタルハライドランプ30W/cm
の条件下で3分間、紫外線を照射した。その後、90℃
メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分間紫
外線を照射して、高分子分散型液晶表示装置を製造し
た。得られた液晶表示装置において、実施例1と同様の
三波長形バックライトを用い、実施例1と同様にカラー
フィルターを調整し、B領域で0.8I、G領域で0.
9Iとしたところ、色温度は7000Kと良好であっ
た。 (実施例5)
【0026】液晶としてE−44を使用する以外は、実
施例3と同様のマトリックス高分子および光重合開始剤
を使用した。マトリックス高分子100重量部に対し、
液晶400重量部、光重合開始剤を20重量部の割合で
混合した後、10μmスペーサを介して透明電極付きの
基板2枚にはさんで60℃メタルハライドランプ30W
/cmの条件下で3分間、紫外線を照射した。その後、
80℃メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3
分間紫外線を照射して、高分子分散型液晶表示装置を製
造した。得られた液晶表示装置において、実施例1と同
様の三波長形バックライトを用い、実施例1と同様にカ
ラーフィルターを調整し、B領域で0.8I、G領域で
1.0I、R領域で1.1Iとしたところ、色温度は6
000Kと良好であった。 (実施例6)
【0027】n−ブチルアクリレート100重量部およ
びアクリルオリゴマー200重量部を混合して、マトリ
ックス高分子とした。液晶としてE−44、光重合開始
剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オンを用い、それぞれ400重量部、10
重量部をマトリックス高分子に混合した後、10μmス
ペーサを介して透明電極付きの基板2枚にはさんで80
℃メタルハライドランプ20W/cmの条件下で5分
間、紫外線を照射して、高分子分散型液晶表示装置を製
造した。得られた液晶表示装置において、実施例1と同
様のの三波長形バックライトを用い、実施例1と同様に
カラーフィルターを調整したところ、色温度は8000
Kと良好であった。 (実施例7)
【0028】実施例6と同様のマトリックス高分子、液
晶、および光重合開始剤を、同様の割合で混合した。得
られた混合物を10μmスペーサを介して透明電極付き
の基板2枚にはさんで60℃メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間、さらに、60℃メタルハラ
イドランプ30W/cmの条件下で5分間、紫外線を照
射して、高分子分散型液晶表示装置を製造した。生じた
液晶表示装置において、実施例1と同様の三波長形バッ
クライトを用い、実施例1と同様にカラーフィルターを
調整し、B領域で0.9I、G領域で1.0、R領域で
1.1Iとしたところ、色温度は7000Kと良好であ
った。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光散乱方
式液晶表示装置において、バックライト光の波長と、カ
ラーフィルターを透過した光の波長を掛け合わせて得ら
れるスペクトル強度が、式(1)で規定する値の0.4
倍から1.2倍の範囲内にあるように設定されているの
で、色づきのない良好な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高分子分散型液晶表示方式の構成を示
す概略図。
【図2】バックライト発光スペクトルとカラーフィルタ
ー分散特性図。
【図3】R、G、B領域におけるパネルの透過光強度
図。
【符号の説明】
11…基板,12…基板,13…透明電極,14…透明
電極 15…カラーフィルター,16…反射板,17…光源 18…バックライト照射手段,19…液晶,20…高分
子マトリックス 21…高分子分散型液晶層,22…スペーサ,23…ス
ペーサ,24…電源。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ透明電極を有し、離間・対向配
    置された第1および第2の基板と、該第1および第2の
    基板間に封入された液晶層とを有し、該第1の基板に隣
    接してカラーフィルターが配設され、該第1または第2
    の基板の外側にバックライト照射手段が配設された光散
    乱方式の液晶表示装置であって、該バックライト照射手
    段からのバックライト光の波長と、該カラーフィルター
    を透過した光の波長とを掛け合わせて得られるスペクト
    ルの強度が、440nm〜480nm、530nm〜5
    60nm、および600nm〜630nmの各領域にお
    いて、式 I=a/λ4 式(1) (ここで、Iは、スペクトル強度、aは、輝度による定
    数、λは、波長)で規定される値の0.4倍から1.2
    倍までの範囲内にあることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 各色の画素またはパネルにかける印加電
    圧を変えることによって、完全な散乱状態にない表示の
    時の色を調整する請求項1に記載の液晶表示装置。
JP24876891A 1991-09-27 1991-09-27 液晶表示装置 Pending JPH0588149A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015503774A (ja) * 2011-12-29 2015-02-02 サン−ゴバン グラス フランス 液晶による可変の散乱を有する複層グレージング及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015503774A (ja) * 2011-12-29 2015-02-02 サン−ゴバン グラス フランス 液晶による可変の散乱を有する複層グレージング及びその製造方法
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