JPH06160827A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶セルの基板に延伸樹脂フィルムからなるフ
ィルム基板を用いたものでありながら、良好なコントラ
ストの表示を得ることができる液晶表示素子を提供す
る。 【構成】液晶セル１０の一方のフィルム基板１１の延伸
方向をこのフィルム基板側１１の偏光板１８の透過軸
（または吸収軸）とほぼ平行にし、他方のフィルム基板
１２の延伸方向をこのフィルム基板１２側の偏光板１９
の透過軸（または吸収軸）とほぼ平行にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルム基板を用いた
液晶表示素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、透明電極と配向膜とを
形成した一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セル
と、この液晶セルをはさんでその両面側に配置された一
対の偏光板とで構成されている。

【０００３】ところで、上記液晶表示素子における液晶
セルの基板としては、一般にガラス基板が用いられてい
たが、最近では、ガラス基板に比べてはるかに安価で、
かつ取扱いも容易な樹脂フィルム基板が使用されるよう
になってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ィルム基板を使用する液晶表示素子は、ガラス基板を用
いている液晶表示素子に比べて、良好なコントラストの
表示が得られないという問題をもっていた。これは、上
記フィルム基板が、樹脂材料を一軸延伸して製造された
ものであるため、このフィルム基板に光学的な位相差が
あるからである。

【０００５】このフィルム基板の位相差によるコントラ
スト低下を、ガラス基板を使用する液晶表示素子と比較
して説明すると、例えばネガ表示モードのＴＮ型液晶表
示素子（液晶分子を両基板間においてほぼ９０°のツイ
スト角でツイスト配列させた液晶セルの両面に一対の偏
光板をその透過軸を互いにほぼ平行にして配置したも
の）の無電界時の透過光強度Ｔ₀ は、基板に位相差がな
いとすると、

【０００６】

【数１】 で表される。

【０００７】そして、ガラス基板を使用する液晶表示素
子では、基板に位相差がないため、上記 (1)式に基づい
て、Ｔ₀ ＝０となるように液晶層の層厚ｄを選べば、無
電界部分の表示がほとんど“黒”の、良好なコントラス
トを得ることができる。

【０００８】しかし、フィルム基板を用いる液晶表示素
子では、フィルム基板にその延伸方向の位相差があるた
め、透過光の偏光状態がフィルム基板の位相差によって
変化する。このため、フィルム基板を用いる液晶表示素
子の無電界時の透過光強度Ｔ₁ は、フィルム基板の位相
差をΔとすると、

【０００９】

【数２】 となる。

【００１０】そして、上記フィルム基板の位相差Δは、
Ｔ₁ ＝０となるように制御できるものではないため、フ
ィルム基板を用いる液晶表示素子では、無電界部分の暗
さが不十分となって、コントラストが低下する。

【００１１】本発明は、延伸樹脂フィルムからなるフィ
ルム基板を用いたものでありながら、良好なコントラス
トの表示を得ることができる液晶表示素子を提供するこ
とを目的としたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、延伸樹脂フィルムからなりその上に透明電極と配向
膜とを形成した一対のフィルム基板間に液晶を封入した
液晶セルと、この液晶セルをはさんでその両面側に配置
された一対の偏光板とを備え、かつ、一方のフィルム基
板の延伸方向をこのフィルム基板側の偏光板の透過軸ま
たは吸収軸とほぼ平行にし、他方のフィルム基板の延伸
方向をこのフィルム基板側の偏光板の透過軸または吸収
軸とほぼ平行にしたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】このように、一方のフィルム基板の延伸方向を
このフィルム基板側の偏光板の透過軸または吸収軸とほ
ぼ平行にし、他方のフィルム基板の延伸方向をこのフィ
ルム基板側の偏光板の透過軸または吸収軸とほぼ平行に
すると、これらフィルム基板の位相差による透過光の偏
光状態の変化がほとんど無くなるため、位相差のない基
板を使用する液晶表示素子と同等のコントラストが得ら
れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照して説明する。図１は液晶表示素子の断面図、図２
はこの液晶表示素子における液晶セルのフィルム基板の
延伸方向および液晶分子配向方向と偏光板の透過軸とを
示す図である。

【００１５】まず、液晶セル１０について説明すると、
この液晶セル１０は図１に示すように、延伸樹脂フィル
ムからなる一対のフィルム基板１１，１２を枠状のシー
ル材１７を介して接合し、この両フィルム基板１１，１
２間に液晶ＬＣを封入したもので、両フィルム基板１
１，１２の液晶層との対向面の上にはそれぞれ、透明電
極１３，１４と配向膜１５，１６とが形成されている。

【００１６】そして、上記液晶セル１０の両面側には、
この液晶セル１０をはさんで一対の偏光板１８，１９が
配置されており、これら偏光板１８，１９はそれぞれ液
晶セル１０のフィルム基板１１，１２の外面に貼付けら
れている。

【００１７】この実施例の液晶表示素子は、ネガ表示モ
ードのＴＮ型液晶表示素子であり、液晶セル１０内の液
晶ＬＣの分子は次のように配向され、一対の偏光板１
８，１９は次のように配置されている。

【００１８】すなわち、図２の（ｃ）は、液晶セル１０
の両フィルム基板１１，１２の配向膜１５，１６による
液晶分子の配向方向を示している。この図において、１
５ａは上側フィルム基板１１の配向膜１５による液晶分
子配向方向と、１６ａは下側フィルム基板１２の配向膜
１６による液晶分子配向方向である。これら配向方向１
５ａ，１６ａは互いにほぼ直交しており、液晶分子は、
両フィルム基板１１，１２間においてほぼ９０°のツイ
スト角ψでツイスト配列されている。

【００１９】また、図２の（ａ）は上側偏光板１８の透
過軸１８ａを示し、（ｅ）は下側偏光板１９の透過軸１
９ａを示しており、これら偏光板１８，１９は、その透
過軸１８ａ，１９ａを互いにほぼ平行にし、かつ、この
透過軸１８ａ，１９ａを、液晶セル１０のいずれか一方
のフィルム基板側の液晶分子配向方向（図では下側フィ
ルム基板１２側の配向方向１６ａ）とほぼ一致させて配
置されている。

【００２０】一方、上記液晶セル１０の両フィルム基板
１１，１２は、延伸樹脂フィルムからなっているため、
これらフィルム基板１１，１２には光学的な位相差があ
る。そこで、この液晶表示素子では、上記フィルム基板
１１，１２を、その延伸方向を次のような向きにして使
用している。

【００２１】図２の（ｂ）は上側フィルム基板１１の延
伸方向１１ａを示し、（ｄ）は下側フィルム基板１２の
延伸方向１２ａを示している。この図のように、上側フ
ィルム基板１１は、その延伸方向１１ａを上側偏光板１
８の透過軸１８ａとほぼ平行にして使用されており、ま
た下側フィルム基板１２は、その延伸方向１２ａを下側
偏光板１９の透過軸１９ａとほぼ平行にして使用されて
いる。

【００２２】なお、上記フィルム基板１１，１２は、樹
脂材料を一軸延伸した樹脂フィルムを所定形状にカット
したものであり、その延伸方向１１ａ，１２ａは、前記
樹脂フィルムのカットの仕方によって任意に選ぶことが
できる。

【００２３】この液晶表示素子においては、その上側フ
ィルム基板１１の延伸方向１１ａをこのフィルム基板１
１側の偏光板（上側偏光板）１８の透過軸１８ａとほぼ
平行にし、下側フィルム基板１２をその延伸方向１２ａ
をこのフィルム基板１２側の偏光板（下側偏光板）１９
の透過軸１９ａとほぼ平行にしているため、これらフィ
ルム基板１１，１２の位相差による透過光の偏光状態の
変化がほとんど無くなり、したがって、位相差のない基
板を使用する液晶表示素子と同等のコントラストが得ら
れる。すなわち、この液晶表示素子の無電界時の透過光
強度Ｔ₂ は、

【００２４】

【数３】

【００２５】であり、その値は、［発明が解決しようと
する課題］の項に記した (1)式の値（基板に位相差がな
いときの透過光強度Ｔ₀ の値）と同じであるから、上記
(3)式に基づいてＴ₂ ＝０となるように液晶層の層厚ｄ
を選べば、無電界部分の表示がほとんど“黒”の、良好
なコントラストを得ることができる。

【００２６】したがって、上記液晶表示素子によれば、
延伸樹脂フィルムからなるフィルム基板１１，１２を用
いたものでありながら、良好なコントラストの表示を得
ることができる。

【００２７】なお、上記実施例では、各フィルム基板１
１，１２の延伸方向１１ａ，１２ａをそのフィルム基板
側の偏光板１８，１９の透過軸１８ａ，１９ａとほぼ平
行にしているが、これらフィルム基板１１，１２の延伸
方向１１ａ，１２ａは、前記偏光板１８，１９の吸収軸
とほぼ平行にしてもよく、その場合でも上記 (3)式が成
立するから、上記実施例と同じ効果を得ることができ
る。

【００２８】また、上記実施例の液晶表示素子はネガ表
示モードのものであるが、本発明はポジ表示モードの液
晶表示素子にも適用できるもので、その場合は、一方の
フィルム基板の延伸方向をこのフィルム基板側の偏光板
の透過軸とほぼ平行にし、他方のフィルム基板の延伸方
向をこのフィルム基板側の偏光板の吸収軸とほぼ平行に
すればよい。

【００２９】さらに、本発明は、ＴＮ型に限らず、例え
ば液晶セルの液晶分子を１８０〜２７０°のツイスト角
でツイスト配列させたＳＴＮ型の液晶表示素子等にも適
用できる。

【００３０】なお、上記ＳＴＮ型の液晶表示装置では、
液晶セルの一方の基板面における液晶分子配向方向とこ
の基板側に配置する一方の偏光板の透過軸とを互いに所
定角度（３５〜５０°）ずらし、液晶セルの他方の基板
面における液晶分子配向方向とこの基板側に配置する他
方の偏光板の透過軸とをほぼ直交させているが、このＳ
ＴＮ型液晶表示装置の液晶セルの基板をフィルム基板と
する場合も、液晶セルの一方のフィルム基板の延伸方向
をこのフィルム基板側の偏光板の透過軸または吸収軸と
ほぼ平行にし、他方のフィルム基板の延伸方向をこのフ
ィルム基板側の偏光板の透過軸または吸収軸とほぼ平行
にすれば、良好なコントラストの表示を得ることができ
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子によれば、液晶セ
ルの一方のフィルム基板の延伸方向をこのフィルム基板
側の偏光板の透過軸または吸収軸とほぼ平行にし、他方
のフィルム基板の延伸方向をこのフィルム基板側の偏光
板の透過軸または吸収軸とほぼ平行にしているため、液
晶セルの基板に延伸樹脂フィルムからなるフィルム基板
を用いたものでありながら、良好なコントラストの表示
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の断面
図。

【図２】上記液晶表示素子における液晶セルのフィルム
基板の延伸方向および液晶分子配向方向と偏光板の透過
軸とを示す図。

【符号の説明】

１０…液晶セル １１，１２…フィルム基板 １１ａ，１２ａ…延伸方向 １３，１４…電極 １５，１６…配向膜 １５ａ，１６ａ…液晶分子配向方向 １７…シール材 ＬＣ…液晶 １８，１９…偏光板 １８ａ，１９ａ…透過軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】延伸樹脂フィルムからなりその上に透明電
   極と配向膜とを形成した一対のフィルム基板間に液晶を
   封入した液晶セルと、この液晶セルをはさんでその両面
   側に配置された一対の偏光板とを備え、かつ、一方のフ
   ィルム基板の延伸方向をこのフィルム基板側の偏光板の
   透過軸または吸収軸とほぼ平行にし、他方のフィルム基
   板の延伸方向をこのフィルム基板側の偏光板の透過軸ま
   たは吸収軸とほぼ平行にしたことを特徴とする液晶表示
   素子。