JPH08278500A - 液晶表示パネル - Google Patents

液晶表示パネル

Info

Publication number
JPH08278500A
JPH08278500A JP7251527A JP25152795A JPH08278500A JP H08278500 A JPH08278500 A JP H08278500A JP 7251527 A JP7251527 A JP 7251527A JP 25152795 A JP25152795 A JP 25152795A JP H08278500 A JPH08278500 A JP H08278500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display panel
refractive index
crystal display
reference example
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7251527A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Fujita
宏之 藤田
Shigeru Senbonmatsu
茂 千本松
Ko Taniguchi
香 谷口
Shuhei Yamamoto
修平 山本
Uerutsuen Teo
ウェルツェン テオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP7251527A priority Critical patent/JPH08278500A/ja
Priority to US08/540,087 priority patent/US5956110A/en
Priority to KR1019950034617A priority patent/KR960015016A/ko
Priority to EP95307122A priority patent/EP0710869B1/en
Priority to DE69529390T priority patent/DE69529390T2/de
Priority to TW085109696A priority patent/TW359762B/zh
Publication of JPH08278500A publication Critical patent/JPH08278500A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02F1/133—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
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • 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
    • G02F1/133—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
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133636—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with twisted orientation, e.g. comprising helically oriented LC-molecules or a plurality of twisted birefringent sublayers
    • 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
    • G02F1/1397—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 the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
    • 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
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation
    • 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
    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/04—Number of plates greater than or equal to 4
    • 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
    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/08—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with a particular optical axis orientation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示パネルの着色を防止すると共にコン
トラストの視角依存性を改善する。 【解決手段】 液晶パネルは正の屈折率異方性を有する
高度にツイストされたネマチック液晶４を備えている。
液晶のリターデーションが０．５５μｍ〜０．７５μｍ
に設定され、ツイスト角が１８０°〜２７０°に設定さ
れている。もしくは光学異方体は面内方向の屈折率がこ
れと直行する面内方向と厚み方向の屈折率より小さい。
もしくは、厚み方向の屈折率がこれと直交する面内方向
の屈折率より小さい。もしくはリターデーションが０．
２μｍより小さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示パネルに関
する。より詳しくは、透明電極及び配向面を有する一対
の基板の間に配列され、正の屈折率異方性を有する高度
にツイストされたネマチック液晶を備えた液晶表示パネ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチプレックス駆動される単純マトリ
クス型の液晶表示パネルの大容量化及び高画質化を図る
為には、閾値電圧特性の急峻な液晶セルが必要である。
最近、従来のツイストネマチック（ＴＮ）モードに用い
られている捩り配向（ツイスト配向）のセル構造で、捩
れ角（ツイスト角）を大きくする事によって液晶セルの
閾値電圧特性が大幅に改善できる事が発見された。この
効果を用いた新しい表示モードが相次いで開発されてい
る。これらには、ＳＢＥ（ｓｕｐｅｒ−ｔｗｉｓｔｅｄ
ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ）モー
ド、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ−ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔ
ｉｃ）モード、ＯＭＩ（ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏｄｅ ｉ
ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）モードが含まれる。
【０００３】ＳＢＥモードは捩れ角を２７０°に設定し
液晶分子のプレティルト角を２０°程度と大きくした点
に特徴がある。ＳＴＮモードは、例えば、特開昭６０−
５０５１１号公報に開示されている様に、低プレティル
ト角で捩れ角を１８０°に設定した点に特徴がある。Ｏ
ＭＩモードはＳＴＮモードのオフ状態の着色現象を改善
して略無彩色になる様にした点に特徴がある。これらは
従来のＴＮモードに替わる高マルチプレックス駆動、高
画質の液晶ディスプレイとして急速に実用化が進められ
ている。
【０００４】ＳＢＥ，ＳＴＮ及びＯＭＩモードのセル
は、何れも図４に示す様に、従来のＴＮセルと同じく捩
れ配向させたセルを２枚の偏光子で挟んだ構造をしてい
る。各表示モードの主な構造上の相違点は、液晶分子の
捩れ角Φ、リターデーションΔｎ・ｄ（液晶の屈折率異
方性とセルギャップの積）、プレティルト角θ０、及び
図４に示す偏光子の方位角β，γの値が各モードで異な
る事である。これらのパラメータの代表的な値を以下の
図５に示す。 ＳＴＮモードに関して更に詳細に述べ
る。ＳＴＮモードでは、液晶セルの上下に一対の偏光板
を設け、これらの偏光軸と電極基板に隣接する液晶分子
の分子軸とがなす狭角が３０°〜６０°の範囲であっ
た。その為、複屈折による着色が生じ液晶セルに対し電
圧無印加状態であっても外観の色相が白色ではなく、一
般に緑色から黄赤色にかけての色相になっている。又、
電圧印加状態での外観の色相も黒色ではなく一般に青色
となっている。
【０００５】図３は従来のＳＴＮモード液晶表示パネル
の模式図である。図において、液晶セルは上下一対の偏
光板９，１０によって挟持されている。上側基板１の内
表面にはＩＴＯ等からなる透明電極５がパターニング形
成されており、さらに配向膜６が塗布されラビング処理
を施されている。同様に、下側基板８の内表面にも透明
電極７がパターニング形成されており、さらに配向膜８
が塗布されラビング処理を施されている。上下の基板
１，２はシール３を介して対向し、液晶４を保持した構
成をなしている。液晶４は例えば１８０°から２００°
程度の捩れ角でツイスト配向している。
【０００６】従来の液晶表示パネルでは、上下一対の偏
光板９，１０の偏光軸方向を選択する事により、ノーマ
リホワイトモードとノーマリブラックモードが得られ
る。ノーマリホワイトモードは電圧無印加状態（オフ状
態）で白色を呈し、電圧印加状態（オン状態）で黒色を
呈する。逆に、ノーマリブラックモードはオフ状態で黒
色を呈しオン状態で白色を呈する。しかしながら、実際
には従来の液晶表示パネルは、ノーマリホワイトモード
の時にはオフ状態の外観色が緑色、黄緑色、黄色あるい
は黄赤色等に着色し、さらにオン状態では青色あるいは
紺色となる。又、ノーマリブラックモードの時にはオフ
状態では紺色となり、オン状態では黄色となる。
【０００７】これらの色は、表示パネルの表示色として
は一般に好まれる色ではない。やはり表示色は白色と黒
色の組み合わせが心理的、物理的に最も適しているので
あり、白黒表示のできる液晶表示パネルが求められてい
る。特に、カラーフィルタとの組み合わせによりカラー
表示を行なう場合には色の鮮やかさに大きな影響を及ぼ
す。
【０００８】ところで、上記の様な着色を解消する手段
として補償用の光学異方体を用いた構成が提案されてお
り、例えば特公平３−５０２４９号公報に開示されてい
る。これに開示された構成を簡略化して模式的に表わし
たものが図６である。図において、液晶セル１０１の前
後に直線偏光板１０２，１０３が配置している。又、液
晶セル１０１と直線偏光板１０３の間に光学異方体１２
０が介在している。この光学異方体１２０としては、液
晶組成物、一軸延伸フィルム、液晶性高分子フィルム、
液晶と高分子化合物の混合物で作成したフィルム等が用
いられる。
【０００９】引き続き図６を参照し、光学異方体１２０
の補償作用を簡潔に説明する。図において入射光１３０
は一般に白色光であり、可視領域の全波長の光を含み偏
光方向もランダムである。その入射光１３０が直線偏光
板１０２を通過すると偏光方向が揃った直線偏光１３０
Ｂ，１３０Ｇ，１３０Ｒの集合となる。ここで１３０
Ｂ，１３０Ｇ，１３０Ｒは夫々波長４５０nm，５５０n
m，６５０nmの偏光を示す。当然これ以外の波長の直線
偏光も含まれるが、ここでは青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤
（Ｒ）の三色の代表的波長のみを示している。これらの
直線偏光１３０Ｂ，１３０Ｇ，１３０Ｒは次に液晶セル
１０１を通過する。液晶セル中の液晶層は、光学的には
一軸性の屈折率異方性を示すネマチック液晶が捩れた構
造をとっている。この様な構造を持った液晶層中を直線
偏光１３０Ｂ，１３０Ｇ，１３０Ｒが通過する事によ
り、各々１３１Ｂ，１３１Ｇ，１３１Ｒの様な偏光状態
となる。この様に液晶層を通過する事により、偏光状態
に波長分散が生じてくる。今仮に、光学異方体１２０が
介在していない場合、これらの偏光１３１Ｂ，１３１
Ｇ，１３１Ｒは直接直線偏光板１０３を通過する。各々
の波長の偏光は直線偏光板１０３の方向に対応した成分
のみが透過する。この成分は１３１Ｂ，１３１Ｇ，１３
１Ｒ毎に異なる為、合成された結果は元の白色光になら
ず着色が生じる。
【００１０】この様に従来のＳＴＮモード液晶セルは複
屈折による波長分散が生じ着色状態にならざるを得なか
った。そこで、光学異方体１２０を介在させ、偏光１３
１Ｂ，１３１Ｇ，１３１Ｒが液晶セル１０１を通過する
事により生じた波長分散をキャンセルしている。光学異
方体１２０を通過した各偏光成分１３２Ｂ，１３２Ｇ，
１３２Ｒは略直線偏光状態となり、そのまま偏光板１０
３を通過する。直線偏光板１０３を通過した偏光成分１
３２Ｂ，１３２Ｇ，１３２Ｒはそのまま合成され入射光
と同様の白色光が得られる。
【００１１】ところで、上述した波長分散による着色現
象は、光が液晶セルを通過する際に液晶層の厚みが原因
となって起る色のずれと見る事ができる。この他にも、
液晶分子のツイスト配向による色のずれが起り、その両
方の影響を受ける。そのずれを元に戻す補償材料として
前述した様にポリカーボネート等の一軸延伸フィルムが
用いられている。しかしながら、これでは液晶層の厚み
によるずれは補償できても、液晶分子のツイスト配向
（捩れ配向）による色のずれを補償するのは不可能であ
る。この為、広範囲な波長の光が漏れて着色してしま
う。これを解決する為近年捩れ構造を有する補償材料が
開発されており、両方のずれの補償を可能にしている。
光を完全に遮断できる為白黒のコントラストが明確にな
る。透過率を上げる事ができる為低消費電力化にも寄与
する。
【００１２】この捩れ構造を有する補償材料を図７に示
す。図示する様に、補償材料は高分子フィルムからな
り、基板２０１の上に僅か３μｍの厚みで高分子液晶２
０２が約３０００層重ねられている。高分子液晶２０２
の積層は２４０°捩れた構造となっており、液晶セルの
ツイスト配向方向と逆の関係でこの高分子フィルムを重
ねる事により、液晶セルの厚みが原因となって起る色の
ずれに加え、液晶分子の捩れによる色のずれを同時に補
償・変化する事ができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳＢＥモー
ド及びＳＴＮモードでは、図４及び図５に示す様に、壁
面の分子配向と偏光子の偏光方向をずらしてある為、入
射偏光は分子の配向方向に平行及び垂直な偏光面を持つ
光（夫々異常光及び常光）に分解される。これらは液晶
中の伝搬速度が異なるので、上側の偏光子を通過する際
に互いに干渉する事になる。この干渉条件は分子配向の
僅かな変化でも大きく変化するので、これが閾値特性を
急峻にしている。この様に、ＳＢＥモード及びＳＴＮモ
ードでは電圧印加による急峻な分子配向変形と光学的な
複屈折効果を巧みに組み合わせ、さらに優れた表示特性
が得られる様にリターデーションΔｎ・ｄや偏光子の方
位角β，γの最適化を図ったものである。ＳＢＥモード
の場合は、Δｎ・ｄの値を０．８μｍ程度とする。偏光
子の方位角の配置には、β，γを夫々約３０°と約６０
°、及び約３０°と−３０°にする２つの種類がある。
前者の条件では、表示色が非選択状態で黄色、選択状態
で黒になり「イエローモード」と呼ばれている。
【００１４】一方、後者の条件では表示色が非選択状態
で紺色、選択状態で略無彩色となり「ブルーモード」と
呼ばれている。ＳＢＥモード及びＳＴＮモードの問題点
は、複屈折効果で非選択状態が着色する為マルチカラー
化が困難である事、又セルギャップのばらつきが複屈折
色の変化として敏感に反映されるので、精度±０．１μ
ｍ〜０．２μｍ以下の精密なセルギャップの制御が必要
とされる事である。なお、着色防止技術として、光学的
異方体である高分子フィルムを利用する方法が提案され
ており、例えば特公平３−５０２４９号公報に開示され
ている。前述した様に、従来のＳＢＥモード及びＳＴＮ
モードは複屈折による波長分散により着色状態にならざ
るを得なかった。この波長分散を光学的異方体がキャン
セルする作用をしているのである。
【００１５】図８は、前述した着色防止用の光学的異方
体である高分子フィルムの作用を模式的に表わしたもの
である。以下、この高分子フィルムをＲＣＦ（Ｒｅｔａ
ｒｄａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｆｉｌ
ｍ）と呼ぶ場合がある。図示する様に、ＲＣＦは基本的
に一軸性で且つ正の屈折率異方性を有している。面方向
に沿って互いに直交する座標軸をｘ軸及びｙ軸で表わ
し、厚み方向をｚ軸で表わしている。ｘ軸方向の屈折率
をｎｘとし、ｙ軸方向の屈折率をｎｙとし、ｚ軸方向の
屈折率をｎｚとすると、ｎｙ＞ｎｘ＝ｎｚ の関係が成
立する。即ち、ｘとｚの二軸方向で等しい屈折率を有
し、ｙの一軸方向のみが異なる屈折率を有している。即
ち、ＲＣＦは一軸性の屈折率異方性を有する。この一軸
はｙ軸であり、以下光軸と呼ぶ事にする。光軸方向の屈
折率が光軸と直交する方向の屈折率より大きい為、正の
屈折率異方性を有する。なお図６に示した最初の従来例
で用いたＲＣＦ１２０の場合には光軸（ｙ軸）が固定さ
れている。これに対し、図７で示した２番目の従来例に
かかるＲＣＦは光軸（ｙ軸）が厚み方向（ｚ軸方向）に
沿って捩れ回転している。
【００１６】一方、前述した様に液晶セル（以下ＬＣ）
中の液晶分子は、光学的には一軸性で且つ正の屈折率異
方性を示す。これを同じく図８の二段目に模式化して示
す。ＬＣはｘ軸を光軸とし大きな屈折率ｎｘを有してい
る。又、ｙ軸方向及びｚ軸方向に関し小さな屈折率ｎ
ｙ，ｎｚを有している。これらの関係はｎｘ＞ｎｙ＝ｎ
ｚ で表わされる。なお実際には、ＬＣ中で光軸（ｘ
軸）はｚ軸方向に沿って捩れ回転している。
【００１７】ところでＳＢＥセルの場合は、螺旋軸が傾
く別の配向変形モードの発生を防ぐ為、プレティルト角
を２０°程度と大きくする必要がある。それには量産化
に適さない斜方蒸着配向処理を必要とする為、現在のと
ころ実用化は進んでいない。この問題を解決する為に、
大きいプレティルト角の得られる表面配向処理の開発が
活発に行なわれている。この点から現在、実用化されて
いるのは、捩れ角を１８０°〜２４０°程度にしたＳＴ
Ｎモードである。しかしながら、このＳＴＮモードは光
学的異方体である高分子フィルムを利用しても完全に着
色を取り除く事はできないという問題点に加え、視角特
性が悪く視る角度によっては著しいカラーレーションが
発生する。
【００１８】図８の下段には、ＲＣＦとＬＣを重ねた状
態を表わしている。なお、この場合ＲＣＦの光軸（ｙ
軸）とＬＣの光軸（ｘ軸）が直交する様に重ね合わせ
る。この結果、ｘ軸方向に関し合成された屈折率とｙ軸
方向に関し合成された屈折率は略等しくなり、面方向に
関し対称的な配置となる。即ち、二次元的な対称性が得
られ、この限りにおいて光学的に改善された表示が得ら
れる。しかしながら、ｚ軸方向（厚み方向）に関して合
成された屈折率はｘ軸方向及びｙ軸方向と異なる為、三
次元的な対称性が得られていない。換言すると三軸対称
的に補償・変化する事ができない。特にｚ方向（厚み方
向）は視角依存性と関連しており、従来の液晶表示パネ
ルではＲＣＦを用いて着色をある程度取り除く事が可能
ではあるものの、視角に依存してコントラストが大きく
変化し、表示画面の視認性を損なっていた。
【００１９】一方、ＯＭＩモードの基本的なセル構造は
ＳＴＮセルと同じである。ＳＴＮモードとの相違点は、
セルのリターデーションΔｎ・ｄを小さくすると共に偏
光子の方位角を最適化し、円偏光に近い楕円偏光モード
にしている事である。これによって波長異存性を小さく
し、非選択状態が略無彩色になる様にしている。これで
略白黒表示を達成し、表示の見やすさがかなり改善され
ると共に、マルチカラー化の可能性が得られた。かかる
ＯＭＩモードは、例えば特開昭６３−７４０３０号公報
に開示されている。ＯＭＩモードのもう１つの利点は、
セルギャップの制御精度が緩和された事である。一方、
問題点はＳＴＮセルと比較して閾値特性の鋭さが劣る
事、透過率が低く白レベルが暗くなる為コントラストが
比較的悪いという事等である。現在、捩れ角Φを２４０
°程度まで大きくする事及び２色性色素を添加して透過
スペクトルを補正する事で上記の問題点の改善が試みら
れているが、依然として不十分である。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上述した従来の記述の課
題に鑑み、本発明は視角特性が広く無着色で且つコント
ラストが高い液晶表示パネルを提供する事を目的とす
る。図２を参照して、かかる目的を達成する為に講じた
手段を説明する。
【００２１】図示する様に、本発明にかかる表示パネル
は液晶セルと光学異方体１２を重ねた積層構造を有す
る。又、この積層構造の両側には上下一対の偏光板９，
１０が配置している。以下、上側の偏光板９をＰＬＵで
表わし、下側の偏光板１０をＰＬＤで表わす場合があ
る。液晶セルは上下一対のガラス基板１，２をシール３
により接合した構造となっており、両基板１，２の間隙
に液晶層４が保持されている。上側のガラス基板１の内
表面には所定の形状にパタニングされた透明電極５が設
けられている。この透明電極５は所定の方向にラビング
処理された配向膜６により被覆されている。下側のガラ
ス基板２の内表面にも所定の形状にパタニングされた透
明電極７が設けられている。この透明電極７も所定の方
向にラビング処理された配向膜８により覆われている。
なお、上側の配向膜６をＡＦＵで表わし、下側の配向膜
８をＡＦＤで表わす場合がある。
【００２２】かかる構成において、液晶セル（ＬＣ）は
その面方向に分布し且つ厚み方向に進行する光を変調す
る一方、光学異方体１２は液晶セルを通過する光の波長
分散を補償・変化する。特徴事項として、液晶セルに保
持された液晶層４は正の屈折率異方性を有し且つその光
軸が面方向に配されているのに対し、光学異方体１２は
高分子フィルム（ＲＣＦ）からなり、負の屈折率異方性
を有すると共にその光軸が面方向に配されている。さら
に具体的には、液晶層４はツイスト配向し、その光軸が
厚み方向に沿って９０°を超える角度で順方向に捩れ回
転している一方、光学異方体２は単一の高分子フィルム
（ＲＣＦ）からなり、厚み方向に沿って光軸が９０°を
超える角度で逆方向に捩れ回転している。これに代え
て、光学異方体１２は複数枚の高分子フィルム（ＲＣ
Ｆ）を重ねた構成としても良く、各高分子フィルムの光
軸が段階的に逆方向に捩れ回転している。
【００２３】かかる目的を達成する為に講じた別の手段
を説明する。即ち、本発明にかかる液晶表示パネルは透
明電極及び配向面を有する一対の基板の間に配列され、
正の屈折率異方性を有する高度にツイストされたネマチ
ック液晶を備えたものであり、特徴事項として液晶のリ
ターデーションが０．５５μｍ〜０．７５μｍに設定さ
れ、ツイスト角が１８０°〜２７０°に設定されてい
る。場合によっては、着色防止用の光学的異方体である
高分子フィルムを備えており、そのリターデーションが
２００nm以下に設定されている。また別の場合では、厚
さ方向の屈折率が面内方向の屈折率に対して小さい光学
的異方体である高分子フィルムを備えている。
【００２４】図９を参照して本発明にかかる表示パネル
の作用を説明する。図示する様にＲＣＦは一軸性で且つ
負の屈折率異方性を有している。ｘ軸方向の屈折率ｎｘ
が小さく、ｙ軸方向の屈折率ｎｙ及びｚ軸方向の屈折率
ｎｚが大きい。即ち、ｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚ の関係となっ
ている。Δｎ＝ｎｘ−ｎｙ とすると、Δｎ＜０となる
為、負の屈折率異方性を有する事になる。なお、この一
軸性複屈折フィルムＲＣＦの光軸はｘ軸方向である。一
般に、ＲＣＦを一軸延伸で作成した場合、延伸軸方向が
光軸方向に一致する。又、高分子材料を適切に選択する
事により、Δｎ＜０の関係を生み出す事が可能である。
【００２５】次に、ＬＣに含まれる液晶分子は一軸性で
且つ正の屈折率異方性を有し、その光軸が面方向に配さ
れている。ｎｘが大きくｎｙ及びｎｚが小さく、ｎｘ＞
ｎｙ＝ｎｚ の関係が成立する。Δｎ＞０となる為、正
の屈折率異方性を有する事になる。又、光軸はｘ軸と一
致している。一般に、液晶分子の分子軸が光軸となる。
【００２６】図９の下段は、ＲＣＦとＬＣを重ね合わせ
た状態を表わしている。ここでは、ＲＣＦの光軸（ｘ
軸）とＬＣの光軸（ｘ軸）が一致する様に重ね合わせて
いる。この結果、ｘ，ｙ，ｚの三軸方向に関し全て略等
しい屈折率となり、三軸対称的な光学構成が得られる。
この為、コントラストの視角依存性が大幅に改善でき
る。なお、実際にはＬＣの光軸は順方向（例えば反時計
方向）に回転している。これに合わせて、ＲＣＦの光軸
は逆方向（時計方向）に捩れ回転させる。これにより、
波長分散による着色を略完全に取り除く事が可能であ
る。なお、単一のＲＣＦを用いる場合には、その内部で
光軸が連続的に捩れ回転する構造を採用すれば良い。
又、複数のＲＣＦを組み合わせて光学異方体とする場合
には、各ＲＣＦの光軸が段階的に捩れ回転する様に配列
すれば良い。
【００２７】また、液晶表示パネルの各種パラメータを
適切に設定する事により、従来のＳＴＮモードとＯＭＩ
モードの欠点を除去し、両者の長所のみを包含してい
る。即ち、広視角化及び無着色化を達成すると共に、高
コントラスト化を図っている。勿論、従来のＳＴＮモー
ドやＯＭＩモードと同様にマルチプレックス駆動に適し
た急峻な閾値電圧特性を有している。
【００２８】
【発明のの実施の形態】以下図面を参照して本発明にか
かる液晶表示パネルの好適な実施例を詳細に説明する。
図１は本発明にかかる液晶表示パネルの基本的な構成
を示す模式的な断面図である。本液晶表示パネルは上下
一対のガラス基板１，２を用いて構成されており、所定
の間隙を介してシール材３により互いに接合されてい
る。この間隙には正の屈折率異方性を有する高度にツイ
ストされたネマチック液晶４が保持されている。上側の
ガラス基板１の内表面には透明電極５及び配向膜６が形
成されている。透明電極５は、例えば行方向に沿ってス
トライプ状にパタニングされている。配向膜６は例えば
ポリイミド等からなり所定方向にラビングされ配向面を
構成する。下側のガラス基板２の内表面にも透明電極７
及び配向膜８が形成されている。透明電極７は例えば列
方向に沿ってストライプ状にパタニングされている。配
向膜８は同じくポリイミド等からなり所定方向にラビン
グされ配向面を構成する。これにより、単純マトリクス
型の液晶セルが得られる。
【００２９】この液晶セルは上下から偏光板９及び１０
により挟持されている。上側ガラス基板１と上側偏光板
９の間には着色防止用の光学的異方体である高分子フィ
ルム１１が介在している。同様に下側ガラス基板２と下
側偏光板１０との間にも光学的異方体である高分子フィ
ルム１１が介在している。また、この高分子フィルム
は、図１のように高分子フィルム１１と高分子フィルム
１２の両方が介在する場合だけでなく、図２のように高
分子フイルム１１を欠き高分子フイルム１２のみ介在す
る場合、高分子フイルム１１のみ介在し高分子フイルム
１２を欠く場合（図示しない）、高分子フイルム１１お
よび高分子フイルム１２が単体ではなく複数の高分子フ
イルムがら構成される場合（図示しない）がある。
【００３０】図１０は本発明にかかる表示パネルの第１
実施例（Ａ）を表わしている。上側の偏光板ＰＬＵはそ
の偏光軸（吸収軸）が７．５°の方位に設定されてい
る。液晶セルＬＣはθ＝２５５°のスーパーツイスト配
向となっている。この液晶セルＬＣのリターデーション
は８００nmである。なお、リターデーションはΔｎ・ｄ
で表わされる。Δｎは前述した様に屈折率異方性を示
し、ｄは液晶層の厚みを示している。液晶セルＬＣにお
いて上側の配向膜ＡＦＵのラビング方向（配向方向）は
５２．５°に設定され、下側の配向膜ＡＦＤのラビング
方向は３０７．５°に設定されている。従って、液晶層
の光軸は順方向に２５５°捩れ回転している。ＲＣＦは
単一の高分子フィルムからなる。そのリターデーション
Δｎ・ｄは−８００nmに設定されている。即ち、このＲ
ＣＦは負の屈折率異方性を有する。又、その光軸は逆方
向に２５５°だけ捩れ回転している（θ＝２５５°）。
又、ＬＣとＲＣＦの境界部分で光軸が互いに一致する様
に設定されている。最後に下側の偏光板ＰＬＤはその偏
光軸が９７．５°の方位に設定されている。従って、Ｐ
ＬＵとＰＬＤの偏光軸は略直交している。この関係で、
第一の実施例はノーマリブラックモードとなる。
【００３１】図１５は比較のための従来の液晶パネルを
表わしており、第１参考例（Ｆ）とする。上側偏光板Ｐ
ＬＵの偏光軸は９７．５°の方位に設定されている。液
晶セルＬＣはリターデーションΔｎ・ｄ＝８２０nmであ
り、正の屈折率異方性を有する。又ツイスト角θは２５
５°に設定されている。具体的には、上側配向膜ＡＦＵ
のラビング方向が５２．５°に設定され、下側の配向膜
ＡＦＤのラビング方向が３０７．５°に設定されてい
る。次にＲＣＦは単一の高分子フィルムからなりリター
デーションΔｎ・ｄは８００nmである。即ち、第１実施
例（Ａ）と異なりこのＲＣＦは正の屈折率異方性を有す
る。又、光軸は捩れ回転しておりそのツイスト角θは逆
方向に−２５５°である。なお、ＬＣとＲＣＦの界面に
おいて、光軸は９０°シフトしている。最後に、下側偏
光板ＰＬＤの偏光軸方向は７．５°に設定されている。
【００３２】図１６は第１実施例（Ａ）と第１参考例
（Ｆ）について透過率の視角依存性をシミュレートした
結果を表わすグラフである。なお、各グラフに付された
参照符号は各サンプルの参照符号と対応している。グラ
フは３６０°に渡る方位角について透過率をプロットし
ている。２本の曲線のうち内側は傾斜角４０°における
透過率分布曲線を表わし、外側の曲線は傾斜角６０°に
おける透過率分布曲線を表わしている。透過率はパーセ
ントで表わされており、中心から半径方向外側に向って
５％刻みで同心円が描かれている。なお傾斜角は表示パ
ネルの法線に対する視線の傾きを表わしている。これら
のグラフはノーマリブラックモードでオフ状態での透過
率をシミュレートしたものである。従って、完全な遮光
状態が得られると仮定すると、透過率は０％になり透過
率分布曲線は中心に集束する。外側に向うほど透過率が
高くなり、オフ状態における遮光性が悪くなっており光
漏れが生じた状態を表わす。
【００３３】本発明の第１実施例（Ａ）については透過
率分布曲線が中心部に集中しており極めて遮光性に優れ
ている。方位角や傾斜角に依存する事なく透過率が５％
以内であり殆ど光漏れは生じていない。これに対し、従
来例である第１参考例（Ｆ）については方位角０°，９
０°，１８０°，２７０°の方向で透過率が上昇し光漏
れが顕著になっている。又、傾斜角が６０°になると最
大で２０％程度の光漏れが生じ大きな視角依存性を有す
る。前述した様に、第１実施例（Ａ）と第１参考例
（Ｆ）は基本的に同一の構成を有しており、ＲＣＦの屈
折率異方性が負と正で異なっているのみである。この相
異により図１６のグラフに示した様な大きな視角依存性
の差が生じており、本発明の効果は極めて顕著である。
【００３４】なお、第１実施例（Ａ）では、ＲＣＦ２は
単一の高分子フィルムとしたが、２枚以上の高分子フィ
ルムで構成しても、捩れ回転角が同じであれば、同じ効
果が得られる。図１１は本発明にかかる表示パネルの第
２実施例（Ｂ）を表わしている。上側の偏光板ＰＬＵは
偏光軸の方位が２．０°に設定されている。液晶セルＬ
ＣはリターデーションがΔｎ・ｄ＝８４７nmに設定され
ている。又ツイスト角θは２５５°である。即ち、上側
配向膜ＡＦＵのラビンク方向は５２．５°に設定され、
下側配向膜ＡＦＤのラビング方向は３０７．５°に設定
されている。次にＲＣＦは複数枚の高分子フィルムを重
ねてなり、各高分子フィルムの光軸が段階的に逆方向に
捩れ回転している。
【００３５】本例では４枚の高分子フィルムＲＣＦ１，
ＲＣＦ２，ＲＣＦ３，ＲＣＦ４が重ねて用いられる。Ｒ
ＣＦ１のリターデーションは−１７５nmであり、その光
軸は２９８°の方位に設定されている。ＲＣＦ２はリタ
ーデーションが−２５５nmであり、光軸が２４５°の方
位に設定されている。ＲＣＦ３はリターデーションが−
１９３nmであり、光軸が１８９°の方位に設定されてい
る。ＲＣＦ４はリターデーションが−１９６nmであり、
光軸が１４６°の方位に設定されている。この様に、第
２実施例（Ｂ）では負の屈折率異方性を有する４枚のＲ
ＣＦ１ないしＲＣＦ４を重ねて用いる。又、ＲＣＦ１か
らＲＣＦ４にかけて順に光軸がＬＣとは逆方向に捩れ回
転している。
【００３６】なお、負の屈折率異方性を有するＲＣＦ
は、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル等を
一軸延伸処理するか、または、ポリカーボネート等を二
軸延伸処理して容易に作成する事ができる。逆に、ポリ
カーボネート等を一軸延伸処理すると正の屈折率異方性
を有するＲＣＦが得られる。最後に、下側偏光板ＰＬＤ
の偏光軸は８１°の方位に設定されている。
【００３７】以上の説明から理解される様に、第１実施
例（Ａ）では光軸が面内で連続的に捩れ回転する単一の
ＲＣＦを用いているのに対し、第２実施例（Ｂ）では光
軸が段階的に捩れ回転している複数のＲＣＦを重ねて着
色防止用の光学異方体としている。これは第１実施例
（Ａ）と光学的には略等価な性能を有している。
【００３８】図１２は比較の為の第２参考例（Ｃ）を表
わしている。この第２参考例（Ｃ）では上側の偏光板Ｐ
ＬＵの偏光軸が１０°の方位に設定されている。又液晶
ＬＣのリターデーションΔｎ・ｄは７７６nmに設定され
ている。そのツイスト角θは２５５°に設定されてい
る。具体的には上側の配向膜ＡＦＵのラビング方向は５
２．５°に設定され、下側の配向膜ＡＦＤのラビング方
向は３０７．５°に設定されている。この第２参考例
（Ｃ）では上側偏光板ＰＬＵと液晶セルＬＣの間に上側
の補償用フィルムＲＣＦＵが介在している。ＲＣＦＵは
正の屈折率異方性を有し、リターデーションΔｎ・ｄは
３６２nmに設定されている。又その光軸は１５８°の方
位に設定されている。下側の偏光板ＰＬＤはその偏光軸
が８０°の方位に設定されている。液晶セルＬＣと下側
の偏光板ＰＬＤの間に下側の補償用フィルムＲＣＦＤが
介在している。ＲＣＦＤも正の屈折率異方性を有し、そ
のリターデーションはΔｎ・ｄ＝３６２nmに設定されて
いる。又その光軸は２２°の方位に配されている。この
様に、第２参考例（Ｃ）は液晶セルＬＣを上下から２枚
のＲＣＦＵ，ＲＣＦＤで挟持した対称構造になってい
る。
【００３９】次に図１３を参照して第３参考例（Ｄ）を
説明する。この第３参考例（Ｄ）は基本的には第２参考
例（Ｃ）と同一の対称構造を有しており、軸方位やリタ
ーデーション等各種のパラメータも同一である。異なる
点は、ＲＣＦＵ，ＲＣＦＤとして二軸性のフィルムを用
いている事である。ここでは二軸性を表わす尺度として
Ｍｚ＝（ｎｘ −ｎｚ ）／Δｎを用いている。ＲＣＦ
Ｕ，ＲＣＦＤ何れもＭｚ は０．４に設定されている。
二軸性である点を除き、正の屈折率異方性を有する点や
リターデーションの値等第２参考例（Ｃ）で用いたＲＣ
ＦＵ，ＲＣＦＤと同一である。
【００４０】図１４は第４参考例（Ｅ）を表わしてい
る。上側偏光板ＰＬＵの偏光軸は１６６°の方位に配さ
れている。液晶セルＬＣはリターデーションΔｎ・ｄ＝
８００nmに設定され、そのツイスト角θは２５５°に設
定されている。下側の偏光板ＰＬＤはその偏光軸が７８
°の方位に設定されている。この第４参考例（Ｅ）は前
述した第２参考例（Ｃ）及び第３参考例（Ｄ）と異な
り、非対称的な配置構造を有しており、２枚の補償用フ
ィルムＲＣＦ１，ＲＣＦ２が上側の偏光板ＰＬＵと液晶
セルＬＣとの間に重ねて配置されている。ＲＣＦ１は正
の屈折率異方性を有し、そのリターデーションはΔｎ・
ｄ＝３８２nmに設定されている。２枚目のＲＣＦ２も同
様である。但し、光軸についてはＲＣＦ１が１１２°の
方位に設定されているのに対し、ＲＣＦ２は１４８°の
方位に設定されている。なお、ＲＣＦ１，ＲＣＦ２は何
れも一軸性である。
【００４１】図１７は各第１実施例（Ａ）ないし第４参
考例（Ｅ）についてオフ状態における透過率の視角依存
性をシミュレートした結果を表わすグラフである。グラ
フの表現形式は先に説明した図１６のグラフと同様であ
る。但し、透過率のスケールが異なっており、１０％刻
みでとってある。従って１番外側の同心円が５０％の透
過率を表わしている。又、３本の曲線のうち内側が傾斜
角２０°における透過率分布曲線を表わし、中間の曲線
が傾斜角４０°における透過率分布曲線を表わし、外側
が傾斜角６０°における透過率分布曲線を表わしてい
る。
【００４２】本発明の第１実施例（Ａ）及び本発明の第
２実施例（Ｂ）については、傾斜角が６０°と大きく傾
いてもその透過率は全方位で５％以下となり、光漏れは
殆ど生じていない。換言すると、透過率の視角依存性が
殆ど認められない。これに対し、第２参考例（Ｃ）ない
し第４参考例（Ｅ）では方位角によって光漏れが生じて
いる事が分る。第２参考例（Ｃ）では傾斜角が６０°の
場合方位角０°と１８０°で透過率が２０％を超えてお
り、極端な光漏れが発生している。又第３参考例（Ｄ）
の場合傾斜角が６０°で方位角が１８０°の範囲につ
き、透過率が１５％程度に及んでいる。第４参考例
（Ｅ）については傾斜角が６０°で方位角が１５０°の
範囲につき透過率が２０％程度に及んでいる。
【００４３】図１８は第１実施例（Ａ）と第２実施例
（Ｂ）につき、図１７に示したグラフを１０倍に拡大し
て表わしたものである。従って、１番外側の同心円が透
過率５％のラインを表わしている。前述した様に、第１
実施例（Ａ）及び第２実施例（Ｂ）については、傾斜角
が６０°と大きく傾いても全方位に渡って透過率が４％
以下に抑えられる。
【００４４】図１９は第１実施例（Ａ）ないし第４参考
例（Ｅ）についてオン状態における透過率の視角依存性
をシミュレートした結果を表わしている。各グラフ共１
番外側の同心円が５０％の透過率となっている。各グラ
フに含まれる３本の曲線のうち、内側が傾斜角６０°に
おける透過率分布曲線であり、中間が傾斜角４０°にお
ける透過率分布曲線であり、外側が傾斜角２０°におけ
る透過率分布曲線を表わしている。全般的には第１実施
例（Ａ）と第２実施例（Ｂ）の透過率が第２参考例
（Ｃ）ないし第４参考例（Ｅ）に比べ若干大きくなって
いるが、オフ状態に比べるとサンプル間での差はそれほ
ど顕著ではない。オン状態では液晶分子が立ち上がって
いる為、ＲＣＦによる補償効果がそれほど効いていない
為であると考えられる。
【００４５】図２０は各第１実施例（Ａ）ないし第４参
考例（Ｅ）につき、等コントラスト曲線をシミュレート
した結果を表わしている。なお、コントラストはオフ状
態の透過率に対するオン状態の透過率の比で求めた。図
２０に示した各グラフでは３６０°の方位角を示す他、
同心円で１０°から７０°まで傾斜角を表わしている。
内側の曲線はコントラスト比が４０の等コントラストカ
ーブを表わし、外側の曲線はコントラスト比が１０の等
コントラストカーブを表わしている。
【００４６】コントラスト比が４０の等コントラストカ
ーブに着目すると、第１実施例（Ａ）と第２実施例
（Ｂ）についてはかなりの傾斜角範囲まで大きなコント
ラストが得られる事が分る。これに対し、第２参考例
（Ｃ）ないし第４参考例（Ｅ）では傾斜角が３０°を超
えるとコントラスト比４０のレベルを維持できない。こ
の様に、本発明にかかる第１実施例（Ａ）及び第２実施
例（Ｂ）と、参考例にかかる第２参考例（Ｃ）、第３参
考例（Ｄ）及び第４参考例（Ｅ）とでは、コントラスト
の視角依存性に大きな差が生じており、本実施例によれ
ば極めて顕著なコントラスト改善効果が得られる事が判
明した。なお、この効果は第１実施例、第２実施例の液
晶表示パネルに限られることなく、ＳＴＮモード、ＳＢ
Ｅモード、ＯＭＩモードのいずれの液晶表示パネルでも
同様の効果が得られる。
【００４７】次に図２１を参照して、本発明にかかる液
晶表示パネルの第３実施例の具体的な構成例を詳細に説
明する。なお、基本的な構成は図１に示した構造と類似
しているので、対応する部分には対応する参照番号を付
して理解を容易にしている。本第３実施例は偏光板とＲ
ＣＦと液晶セルが上下対称配置された構造となってい
る。勿論非対称配置構造も可能である。図示する様に、
上側偏光板９の吸収軸は基準垂線に対し反時計方向に
３．０°傾いている。次に上側高分子フィルム１１の光
軸方向（一軸延伸方向）は基準垂線対し反時計方向に１
２５．６°傾いている。この複屈折性高分子フィルム１
１のリターデーションは例えば３８．６nmに設定されて
いる。上側ガラス基板１に形成された配向膜６のラビン
グ方向は基準垂線に対し反時計方向に５２．５°傾いて
いる。下側ガラス基板２に形成された配向膜８のラビン
グ方向は基準垂線に対し反時計方向に３０７．５°傾い
ている。
【００４８】従って、両配向膜６，８の間に保持された
ネマチック液晶のツイスト角は２５５°に設定されてい
る。又ネマチック液晶セルのリターデーションは０．７
５μｍに設定されている。具体的には液晶の屈折率異方
性Δｎが０．１８２でありセルギャップｄが４．１μｍ
である。なお用いた液晶はロディック社のＲＤＰ−４０
７３６である。屈折率異方性とセルギャップの組み合わ
せは、ここで示したものに限定されることはない。積で
あるリターデーションが同一であれば、４．１μｍより
小さなセルギャップと０．１８２より大きな屈折率異方
性Δｎの組み合わせでもよい。または、４．１μｍより
大きなセルギャップと０．１８２より小さな屈折率異方
性Δｎの組み合わせでもよい。次に下側高分子フィルム
１２の一軸延伸方向は基準垂線に対し反時計方向に５９
°傾いている。最後に、下側偏光板１０の吸収軸は基準
垂線に対し反時計方向に８７°傾いている。この構成で
ノーマリホワイトモードの表示が得られる。即ち、ｏｆ
ｆ電圧印加の非選択状態では略白色を呈し、ｏｎ電圧が
印加された選択状態では略黒色を呈する。
【００４９】図２２を参照して、本発明にかかる液晶表
示パネルの第４実施例の具体的な構成例を詳細に説明す
る。本第４実施例は偏光板とＲＣＦと液晶セルが上下対
称配置された構造となっている。勿論非対称配置構造も
可能である。図示する様に、上側偏光板９の吸収軸は基
準垂線に対し反時計方向に７６．３°傾いている。次に
上側高分子フィルム１１を配置する。この複屈折性高分
子フィルム１１のリターデーションは１５０nmに設定さ
れている。平面内の屈折率は等しく、光軸は厚さ方向で
あるので配置角度は任意に設定する。上側ガラス基板１
に形成された配向膜６のラビング方向は基準垂線に対し
反時計方向に３０７．５°傾いている。下側ガラス基板
２に形成された配向膜８のラビング方向は基準垂線に対
し反時計方向に５２．５°傾いている。
【００５０】従って、両配向膜６，８の間に保持された
ネマチック液晶のツイスト角は２５５°に設定されてい
る。又ネマチック液晶セルのリターデーションは０．７
２８μｍに設定されている。具体的には液晶の屈折率異
方性Δｎが０．１８２でありセルギャップｄが４．０μ
ｍである。なお用いた液晶はロディック社のＲＤＰ−４
０７３６である。屈折率異方性とセルギャップの組み合
わせは、ここで示したものに限定されることはない。積
であるリターデーションが同一であれば、４．０μｍよ
り小さなセルギャップと０．１８９より大きな屈折率異
方性Δｎの組み合わせでもよい。または、４．０μｍよ
り大きなセルギャップと０．１８９より小さな屈折率異
方性Δｎの組み合わせでもよい。次に下側高分子フィル
ム１２を配置する。この複屈折性高分子フィルム１２の
リターデーションは１５０nmに設定されている。平面内
の屈折率は等しく、光軸は厚さ方向であるので配置角度
は任意に設定する最後に、下側偏光板１０の吸収軸は基
準垂線に対し反時計方向に１３．６°傾いている。この
構成でノーマリホワイトモードの表示が得られる。即
ち、ｏｆｆ電圧印加の非選択状態では略白色を呈し、ｏ
ｎ電圧が印加された選択状態では略黒色を呈する。
【００５１】同じ図２２を参照して、本発明にかかる液
晶表示パネルの第５実施例の具体的な構成例を詳細に説
明する。本第５実施例は偏光板とＲＣＦと液晶セルが上
下対称配置された構造となっている。上側偏光板９の吸
収軸、上側ガラス基板１に形成された配向膜６のラビン
グ方向、配向膜８のラビング方向、両配向膜６，８の間
に保持されたネマチック液晶のツイスト角、ネマチック
液晶セルのリターデーション、下側偏光板１０の吸収軸
は第４実施例と同一である。上側の複屈折性高分子フィ
ルム１１のリターデーションは２２０nmに設定されてい
る。平面内の屈折率は等しく、光軸は厚さ方向であるの
で配置角度は任意に設定する。下側複屈折性高分子フィ
ルム１２のリターデーションは２２０nmに設定されてい
る。平面内の屈折率は等しく、光軸は厚さ方向であるの
で配置角度は任意に設定する。この構成でノーマリホワ
イトモードの表示が得られる。即ち、ｏｆｆ電圧印加の
非選択状態では略白色を呈し、ｏｎ電圧が印加された選
択状態では略黒色を呈する。
【００５２】次に、比較の為図２３を参照してＳＴＮモ
ードの第５参考例を説明する。このＳＴＮモードの第５
参考例は偏光板とＲＣＦと液晶セルが上下対称配置され
ている。上側偏光板９の吸収軸は基準線に対し１０．３
°傾いている。上側の一軸延伸高分子フィルム１１の光
軸方向は基準線に対し１５８．２°傾いている。なおこ
の複屈折性高分子フィルム１１のリターデーションは３
６９nmに設定されている。上側配向膜６のラビング方向
は基準線に対し５２．５°傾いている。下側配向膜８の
ラビング方向は基準線に対し３０７．５°傾いている。
両配向膜６，８の間に保持されるネマチック液晶セルの
リターデーションは０．８００μｍに設定されている。
下側の一軸延伸高分子フィルム１２の光軸方向は基準線
に対し２１．６°傾いている。この複屈折性高分子フィ
ルム１２のリターデーションは３６９nmに設定されてい
る。最後に下側偏光板１０の吸収軸は基準線に対し７
９．５°傾いている。
【００５３】図２５を参照してＳＴＮモードの第７参考
例を説明する。上側偏光板９の吸収軸は基準線に対し７
９．５°傾いている。上側の一軸延伸高分子フィルム１
１の光軸方向は基準線に対し２１．７°傾いている。な
おこの複屈折性高分子フィルム１１のリターデーション
は３６９nmに設定されている。上側配向膜６のラビング
方向は基準線に対し３０７．５°傾いている。下側配向
膜８のラビング方向は基準線に対し５２．５°傾いてい
る。両配向膜６，８の間に保持されるネマチック液晶セ
ルのリターデーションは０．８００μｍに設定されてい
る。下側の一軸延伸高分子フィルム１２の光軸方向は基
準線に対し１５８．３°傾いている。この複屈折性高分
子フィルム１２のリターデーションは３６９nmに設定さ
れている。最後に下側偏光板１０の吸収軸は基準線に対
し１０．３°傾いている。この様に、第５参考例と第７
参考例は各構成要素が上下対称配置されており、且つネ
マチック液晶のツイスト角も実施例と同じく２５５°に
設定されており、両者の比較を容易にしている。
【００５４】図２４は第６参考例を表わしており、非対
称配置型のＳＴＮモードである。上側偏光板９の吸収軸
は基準線に対し１６５．６°傾いている。第１の高分子
フィルム１１の延伸軸は基準線に対し１１１．８°傾い
ている。そのリターデーションは３９０nmに設定されて
いる。第２の高分子フィルム１２の延伸軸は基準線に対
し１４７．６°傾いている。そのリターデーションも３
９０nmに設定されている。この様に、本参考例では２枚
の複屈折性高分子フィルム１１，１２が液晶セルに対し
上側に設けられており、非対称配置となっている。次に
上側配向膜６のラビング方向は基準線に対し５２．５°
傾いている。下側配向膜８のラビング方向は基準線に対
し３０７．５°傾いている。従って、ネマチック液晶の
ツイスト角は先の例と同様に２５５°に設定されてい
る。又このネマチック液晶セルのリターデーションは
０．８２５μｍに設定されている。本参考例ではロディ
ック社のＲＤＰ−４０６０９または、チッソ社のＥＳ４
２８８をネマチック液晶材料として用いた。最後に下側
偏光板１０の吸収軸は基準線に対し７８．０°傾いてい
る。
【００５５】本発明の特徴事項として、ネマチック液晶
４のリターデーションが０．５５μｍ〜０．７５μｍに
設定され、ツイスト角が１８０°〜２７０°に設定され
ていることがある。又、高分子フィルム１１，１２のリ
ターデーションが２００nm以下に設定されている。もし
くは、高分子フィルムの厚さ方向の屈折率が面内方向の
屈折率より小さいことがある。
【００５６】次に、図２６を参照して従来のＳＴＮモー
ド及びＯＭＩモードと本発明品との相違点を対比して説
明する。先ず、液晶セルのリターデーションについては
本発明品が０．５５μｍ〜０．７５μｍに設定されてい
るのに対し、ＳＴＮモードでは０．８０μｍ〜０．８５
μｍである。又ＯＭＩモードでは０．５０μｍ〜０．６
０μｍである。この様に、本発明にかかる液晶セルのリ
ターデーションはＳＴＮモードとＯＭＩモードの丁度中
間に位置する。又、ＲＣＦの有無については発明品及び
ＳＴＮモードで利用しているが、ＯＭＩモードでは利用
しない。
【００５７】発明品ではＲＣＦのリターデーションが２
００nm以下であるか、またはＲＣＦの厚さ方向の屈折率
が面内方向の屈折率より小さいのに対し、ＳＴＮモード
ではＲＣＦの面内方向の屈折率がこれに直交する面内方
向の屈折率および厚さ方向の屈折率より小さく、リター
デーションは４００nm程度である。表示モードについて
は本発明品はノーマリホワイトである。これに対しＳＴ
Ｎモードはノーマリホワイトとノーマリブラックの何れ
も可能である。ＯＭＩモードは通常ノーマリホワイトで
ある。ツイスト角については本発明品は１８０°〜２７
０°に設定されている。ＳＴＮモードは１８０°〜２７
０°である。ＯＭＩモードは１８０°である。これらの
パラメータの相異から、本発明は広視角化及び無着色化
を達成し、ＳＴＮモードの欠点を取り除くと共にＯＭＩ
モードの長所を取り入れている。又、本発明は高コント
ラスト化を実現でき、ＯＭＩモードの欠点を取り除く一
方ＳＴＮモードの長所を取り入れている。
【００５８】上述した第３実施例、第５参考例及び第６
参考例につき、視角特性をシミュレーションで計算し
た。その結果を図３７〜図８４に示す。このシミュレー
ション計算に用いたプログラムは、ドイツのＡｕｔｒｏ
ｎｉｃ社のＤＩＭＯＳである。図２７を参照して視角特
性の計算方式を説明する。方位角φを０°から３６０°
まで１０°きざみにする。又、液晶表示パネルの法線に
対する傾斜角θを０°から６０°までやはり１０°きざ
みにする。この（φ，θ）で表わされる２１７点につ
き、上述したプログラムを用いて色度（Ｘ，Ｙ）と明度
（Ｙ）を算出した。これは、第３実施例、第５参考例、
第６参考例の各サンプルにつき、ｏｆｆ電圧印加の非選
択状態（黒色レベル）とｏｎ電圧印加の選択状態（白色
レベル）とで別々に計算した。以下、図３７〜図８４の
計算結果を示す図表を参照して各サンプルの視角特性を
説明する。
【００５９】先ず、図２１に示した第３実施例について
は非選択状態（ｏｆｆ電圧印加のオフ状態、ノーマリホ
ワイト）において、図３７から図４４に示すように、視
角特性は極めてフラットであり、方位角φ＝０°からφ
＝３６０°の全範囲に渡って略均一な白色表示（僅かに
青色に着色）が得られた。又、傾斜角θ＝０°からθ＝
６０°の範囲に渡って、略均一な白色表示となってい
る。又、白色表示の透過率は非常に高くコントラストも
良好である。よって、本発明にかかる液晶表示パネルは
視角特性が広く着色が殆どなく且つコントラストが高い
点に特徴がある。一方、第３実施例の選択状態（ｏｎ電
圧印加のオン状態）では、図４５から図５２に示すよう
に、やや青色もしくは紫色がかった黒色レベルが得られ
ている。方位角φの依存性については０°及び１８０°
の方位で黒みが強く９０°及び２７０°の方位で黒みが
若干弱くなっている。一方傾斜角θの依存性については
コントラストの逆転現象が特に認められず満足すべきも
のである。
【００６０】図２３に示した第５参考例の選択状態にお
ける視角依存性は、図５３から図６０に示すように、方
位角φ＝１８０°近辺で赤みを帯びた着色が認められる
のに対し、他の方位では僅かに青色ないし茶色に着色し
た白みが得られた。この第５参考例の非選択状態では、
図６１から図６８に示すように、表示色は方位角に依存
して黄色、紫色、緑色、青色に着色した。
【００６１】図２４に示した第６参考例の選択状態で
は、図６９から図７６に示すように、傾斜角θが高くな
るにつれ透過率が低下し、一様な白色レベルが得られな
かった。又、この白色レベルも全体的に見ると青みを帯
びている。第６参考例の非選択状態では、図７７から図
８４に示すように、かなり黒みが勝った表示色となっ
た。
【００６２】上述した第４実施例、第５実施例、第７参
考例につき、視角特性をシミュレーションで計算した。
その結果を図２８〜図３３に示す。このシミュレーショ
ン計算に用いたプログラムは、ドイツのＡｕｔｒｏｎｉ
ｃ社のＤＩＭＯＳである。図２８〜図３３は３６０゜に
渡る方位角について透過率をプロットしている。透過率
はパーセントで表されており、中心から半径方向外側に
向かって１０％刻みで同心円が描かれている。従って最
も内側の円が透過率１０％を、最も外側の円が透過率５
０％を表わしている。表示パネルの法線に対する視線の
傾きを傾斜角とし、曲線はある傾斜角においての透過率
分布曲線を表している。これらの図は黒表示状態もしく
は白表示状態の透過率をシミュレートしたものである。
従って完全な遮光状態が得られると仮定すると、透過率
は０％になり透過率分布曲線は中心に集束する。外側に
向かうほど透過率が高くなり、例えば黒表示状態では遮
光性が悪くなっており光漏れが生じた状態を表す。
【００６３】これは、第４実施例、第５実施例、第５参
考例の各サンプルにつき、ｏｆｆ電圧印加の非選択状態
とｏｎ電圧印加の選択状態とで別々に計算した。以下、
図２８〜図３３の計算結果を示す図表を参照して各サン
プルの視角特性を説明する。図２８〜図３３において
（Ａ）は第４実施例の、（Ｂ）は第５実施例の、（Ｃ）
は第５参考例の透過率分布曲線を表わす。
【００６４】先ず、図２８では第４実施例、第５実施
例、第５参考例の傾斜角６０°における黒表示状態の透
過率の方位角依存性をシミュレートした結果を表わして
いる。第４実施例および第５実施例の曲線が第５参考例
の曲線に比べより中心近くにあり、傾斜角が６０°と大
きく傾いてもその透過率は全方位で２０％以下となる。
これに対し第５参考例の曲線は方位角によって大きく変
化し、方位角が２７０°では３５％と極端な光漏れが生
じている。
【００６５】図２９では第４実施例、第５実施例、第５
参考例の傾斜角４０°における黒表示状態の透過率の方
位角依存性をシミュレートした結果を表わしている。第
４実施例および第５実施例の曲線は全方位角で１０％以
内にある。第５参考例では２７０°の方位角で１８％程
の光漏れが生じている。
【００６６】図３０では第４実施例、第５実施例、第５
参考例の傾斜角２０°における黒表示状態の透過率の方
位角依存性をシミュレートした結果を表わしている。第
４実施例、第５実施例および第５参考例とも曲線は中心
近くに収束し、良好な遮光性・黒表示状態が得られてい
る。
【００６７】黒表示状態全体で比較すると傾斜角２０°
のような傾斜角の小さな領域では、本発明による第４実
施例、第５実施例および第５参考例とのあいだで大きな
相違は無く何れも良好な黒表示状態が得られる。傾斜角
６０°のような傾斜角の大きな領域では第５参考例で大
きな光漏れのある方位角があり良好な黒表示状態が得ら
れないのに対し、本発明による第４実施例および第５実
施例では方位角依存性が小さく光漏れも少ない。
【００６８】図３１では第４実施例、第５実施例、第５
参考例の傾斜角６０°における白表示状態の透過率の方
位角依存性をシミュレートした結果を表わしている。第
４実施例および第５実施例の曲線は、最も小さな透過率
でも２５％を越えており、方位角に対する依存性も少な
く良好な白表示状態が得られている。第５参考例の曲線
では最も大きな透過率でも３０％に至らず、とくに方位
角２７０°では極端に小さな透過率となっている。
【００６９】図３２では第４実施例、第５実施例、第５
参考例の傾斜角４０°における白表示状態の透過率の方
位角依存性をシミュレートした結果を表わしている。第
４実施例および第５実施例の曲線は図３１に示した傾斜
角６０°の透過率分布曲線と同様に良好である。第５参
考例の曲線は極端に透過率の小さい方位角は無いが、第
４実施例および第５実施例の曲線に比べてより中心寄り
にあり、全体として透過率は小さい。
【００７０】図３３では第４実施例、第５実施例、第５
参考例の傾斜角２０°における白表示状態の透過率の方
位角依存性をシミュレートした結果を表わしている。第
４実施例、第５実施例および第５参考例とも曲線は大き
く円を描き、良好な透過性・白表示状態が得られてい
る。
【００７１】白表示状態全体で比較すると、本発明によ
る第４実施例および第５実施例では傾斜角・方位角とも
に依存性が小さく全視角範囲において極めて均一で良好
な白表示状態が得られている。第５参考例では傾斜角２
０°のような傾斜角の小さな領域では、方位角に対し依
存性が小さい白表示状態が得られているが、傾斜角６０
°のような傾斜角の大きな領域では、方位角に対し依存
性が大きく透過率の小さい白表示状態となっている。
【００７２】最後に、本発明にかかる液晶表示パネルに
適した駆動方法について説明する。一般に、単純マトリ
クス型の液晶表示パネルは、行電極群と列電極群との間
に液晶を保持してマトリクス状の画素を設けたものであ
る。従来、液晶表示パネルは電圧平均化法により駆動さ
れていた。本発明の液晶表示パネルは、この電圧平均化
法による駆動によっても、高視野角などの顕著な特性を
示す。しかし、この方法は各行電極を順次１本ずつ選択
し、そのタイミングに合わせて全列電極にＯＮ／ＯＦＦ
に相当するデータ信号を与えるものである。その結果、
各画素に印加される電圧は全行電極（Ｎ本）を選択する
１フレーム期間の中で１回（１／Ｎ分の時間）高い印加
電圧となり、残りの時間（（Ｎ−１）／Ｎ分）は一定の
バイアス電圧となる。使用する液晶材料の応答速度が遅
い場合には、１フレーム期間における印加電圧波形の実
効値に応じた輝度の変化が得られる。
【００７３】しかしながら、分割数を大きくとりフレー
ム周波数が下がると、１フレーム期間と液晶の応答時間
との差が小さくなり、液晶は印加されるパルス毎に応答
し、フレーム応答現象と呼ばれる輝度のちらつきが現わ
れコントラストが低下する。この点に鑑み、本発明では
フレーム応答現象の問題に対処する方策として、「複数
ライン同時選択法」を採用して液晶表示パネルを駆動し
ている。この複数ライン同時選択法は、従来の１行毎の
選択ではなく、複数の行電極を同時に選択する事によっ
て、見掛け上高周波数化を図り前述したフレーム応答現
象を抑制するものである。１行毎の選択ではなく複数の
行電極を同時に選択するので、任意の画像表示を得る為
に工夫が必要になる。即ち、元の画素データを演算処理
して列電極に供給する必要がある。具体的には、直交関
数の組により表わされる複数の行信号を選択期間毎に組
順次で行電極群に印加する。
【００７４】一方、直交関数の組と選ばれた画素データ
の組との積和演算を逐次行ない、その結果に応じた電圧
レベルを有する列信号を該組順次走査に同期して選択期
間中に列電極群に印加する。かかる複数ライン同時選択
法を採用して本発明にかかる液晶表示パネルを駆動する
事により、ツイストネマチック液晶の応答遅れをカバー
し、例えば動画表示をも可能とする。
【００７５】以下図３４〜図３６を参照して、上述した
複数ライン同時選択法を具体的に説明する。図３４に示
した駆動回路は液晶表示パネル２１に接続される。この
液晶表示パネル２１は図１及び図２を参照して具体的に
説明されたものであり、行電極群２２と列電極群２３と
の間に液晶を介在させたフラットパネル構造を有してい
る。本駆動回路は垂直ドライバ２４を備えており、行電
極群２２に接続してこれを駆動する。又水平ドライバ２
５を備えており、列電極群２３に接続してこれを駆動す
る。本駆動回路はさらに、フレームメモリ２６と直交関
数発生手段２７と積和演算手段２８とを具備している。
フレームメモリ２６は入力された画素データをフレーム
単位で保持する。
【００７６】なお、画素データは行電極群２２と列電極
群２３の交差部に規定される画素の濃度を表わすデータ
である。直交関数発生手段２７は互いに直交関係にある
複数の直交関数を発生し、これを逐次適当な組み合わせ
パタンで垂直ドライバ２４に供給する。垂直ドライバ２
４は直交関数の組により表わされる複数の行信号を選択
期間毎に組順次走査で行電極群２２に印加する。
【００７７】一方積和演算手段２８は直交関数の組と画
素データの組との積和演算を逐次行ないその結果に応じ
た電圧レベルを有する列信号を該組順次走査に同期して
選択期間毎に列電極群２３に印加する。具体的には、積
和演算手段２８はフレームメモリ２６に記憶された画素
データの組を読み出して上記積和演算を実行し、列信号
を生成する。水平ドライバ２５は列信号を列電極群２３
に印加する。列信号を構成する為に必要な電圧レベルは
予め電圧レベル回路３２から供給される。
【００７８】なお、この電圧レベル回路３２は垂直ドラ
イバ２４に対しても所定の電圧レベルを供給している。
垂直ドライバ２４は直交関数に従って電圧レベルを適宜
選択し、行信号として行電極群２２に供給する。本駆動
回路はさらにメモリ制御手段３０を備えており、フレー
ムメモリ２６に対する画素データの書き込み制御を行な
う。これに加えて同期回路２９及び駆動制御手段３１が
含まれている。同期回路２９はフレームメモリ２６から
の画素データ読み出しタイミングと直交関数発生手段２
７からの信号転送タイミングを互いに同期させる。１フ
レームで組順次走査を複数回繰り返す事により所望の画
像表示が得られる。この同期回路２９はメモリ制御手段
３０もタイミング制御している。駆動制御手段３１は同
期回路２９の制御を受けて垂直ドライバ２４及び水平ド
ライバ２５に所定のクロック信号を供給する。
【００７９】次に、複数ライン選択法に関し７本の行電
極を同時に選択する場合を例に挙げて図３４に示した駆
動回路の動作を詳細に説明する。図３５は７ライン同時
駆動の波形図である。Ｆ１（ｔ）〜Ｆ７（ｔ）は対応す
る行電極に印加される行信号であり、Ｇ１（ｔ）〜Ｇ３
（ｔ）は各列電極に印加される列信号を表わしている。
行信号Ｆは（０，１）において完備な正規直交関数であ
るＷａｌｓｈ関数に基づいて設定されている。０の場合
は−Ｖｒ、１の場合は＋Ｖｒ、非選択期間をＶｏとす
る。なお、非選択期間の電圧レベルＶｏは０Ｖに設定さ
れている。上から７本ずつ１組として選択し、下に向っ
て組順次走査する。８回の走査でＷａｌｓｈ関数の１周
期に相当する前半サイクルが終了する。
【００８０】次の１周期では極性を反転して後半サイク
ルを行ない、直流成分が入らない様にする。さらに次の
１周期では直交関数の組み合わせパタンを縦ずらしして
行信号を構成し行電極群２２に印加している。なお、必
ずしも縦ずらしを行なう必要はない。一方、各列電極に
印加される列信号については、個々の画素データをＩｉ
ｊ（ｉはマトリクスの行番号を表わし、ｊは同じく列番
号を表わす）として、所定の積和演算を行なう。画素が
オンの時はＩｉｊ＝−１、オフの時はＩｉｊ＝＋１とす
ると、各列電極に与えられる列信号Ｇｊ（ｔ）は基本的
に以下の積和演算処理を行なう事により設定される。
【００８１】
【数１】但し、非選択期間における行信号は０レベルで
ある事から、上記式における和算処理は選択行のみの合
計となる。従って、７ライン同時選択の場合、列信号が
とり得る電位は８レベルとなる。つまり列信号に必要な
電位レベルは（同時選択数＋１）個となる。この電位レ
ベルは、前述した様に図３４に示す電圧レベル回路３２
から供給される。
【００８２】図３６はＷａｌｓｈ関数を示す波形図であ
る。７ライン同時選択の場合、例えば２番目から８番目
まで７個のＷａｌｓｈ関数を用いて行信号を作成する。
図３５と図３６を対比すれば理解される様に、例えばＦ
１（ｔ）は上から２番目のＷａｌｓｈ関数に対応してい
る。これは１周期のうち前半でハイレベルとなり後半で
ローレベルとなる。これに応じてＦ１（ｔ）に含まれる
パルスは（１，１，１，１，０，０，０，０）の様に配
列される。同様に、Ｆ２（ｔ）は３番目のＷａｌｓｈ関
数に対応しており、そのパルスは（１，１，０，０，
０，０，１，１）の様に配列される。さらに、Ｆ３
（ｔ）は４番目のＷａｌｓｈ関数に対応しており、その
パルスは（１，１，０，０，１，１，０，０）の様に配
列される。以上の説明から明らかな様に、１組の行電極
に印加される行信号は直交関係に基づく適当な組み合わ
せパタンで表わされる。図３５の場合には、２番目の組
に対しても同一の組み合わせパタンに従って直交関数Ｆ
８（ｔ）〜Ｆ１４（ｔ）が印加される。以下同様に、３
番目以降の組に対しても同一の組み合わせパタンに従い
所定の行信号が印加される。
【００８３】この複数ライン同時選択法は、ＳＴＮ液晶
表示パネルの高速応答化、高コントラスト化を達成する
駆動方法として提案されたものであるが、本発明の液晶
表示パネルの駆動方法としても適合性があり、高コント
ラスト、高視野角で動画表示も可能な液晶表示装置が得
られた。
【００８４】ＳＴＮ単純マトリクス液晶表示装置は、Ｔ
ＦＴアクティブマトリクス液晶表示装置に比較し、応答
速度と視野角という２つの表示特性が大きく劣ってい
た。本発明の液晶表示パネルを複数ライン同時選択法で
駆動することにより、視野角特性、応答速度の両方とも
に優れた単純マトリクス液晶表示装置が実現できた。
【００８５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、透
明電極及び配向面を有する一対の基板の間に配列され、
正の屈折率異方性を有する高度にツイストされたネマチ
ック液晶を備えた液晶表示パネルにおいて、液晶層が正
の屈折率異方性を有し且つその光軸が面方向に配されて
いるのに対し、波長分散を補償・変化する高分子フィル
ムは負の屈折率異方性を有し且つその光軸が面方向に配
されている。さらには、液晶層はツイスト配向しその光
軸が厚み方向に沿って９０°を超える角度で順方向に捩
れ回転している一方、高分子フィルムは厚み方向に沿っ
て光軸が９０°を超える角度で逆方向に連続的もしくは
段階的に捩れ回転している。
【００８６】かかる構成により、液晶セルの光学異方性
を三軸対称的に補償可能であり、着色が除去できるばか
りでなくコントラストの視角依存性を大幅に改善できる
という効果が得られる。又、光軸が捩れ回転している高
分子フィルムを用いる事により液晶層の厚みに起因する
色ずればかりでなく、液晶層のツイスト配向に起因する
色ずれも同時に補償可能である。
【００８７】また、液晶のリターデーションを０．５５
μｍ〜０．７５μｍに設定し、ツイスト角を１８０°〜
２７０°に設定する。または、液晶のリターデーション
を０．５５μｍ〜０．７５μｍに設定し、ツイスト角を
１８０°〜２７０°に設定し、かつ光学的異方体である
高分子フィルムを含んでおり、該フィルムのリターデー
ションが２００ｎｍ以下に設定する。または、液晶のリ
ターデーションを０．５５μｍ〜０．７５μｍに設定
し、ツイスト角を１８０°〜２７０°に設定し、かつ光
学的異方体である高分子フィルムを含んでおり、該フィ
ルムの厚み方向の屈折率がこれと直交する面内方向の屈
折率より小さく設定する。
【００８８】かかる構成により、液晶表示パネルの広視
角化、無着色化、高コントラスト化を達成する事が可能
になった。さらに、複数ライン同時選択法を駆動方法と
して採用することにより、ＴＦＴ液晶表示装置と同等の
表示品位の高い単純マトリクス液晶品位装置が得られ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる液晶表示パネルの基本的な構成
を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる液晶表示パネルの一例を示す模
式的な断面図である。
【図３】従来の表示パネルの一例を示す模式的な断面図
である。
【図４】従来の液晶表示パネルの一般的な構成を示す模
式図である。
【図５】従来のパラメータの代表的な値を示した図表で
ある。
【図６】従来の補償用光学異方体の動作説明に供する模
式図である。
【図７】従来の波長分散補償用高分子フィルムの一例を
示す模式的な一部破断斜視図である。
【図８】従来の波長分散補償用高分子フィルムの課題説
明に供する模式図である。
【図９】本発明にかかる表示パネルの作用説明に供する
模式図である。
【図１０】本発明にかかる表示パネルの第１実施例
（Ａ）を示す模式図である。
【図１１】本発明にかかる表示パネルの第２実施例
（Ｂ）を示す模式図である。
【図１２】表示パネルの第２参考例（Ｃ）を示す模式図
である。
【図１３】表示パネルの第３参考例（Ｄ）を示す模式図
である。
【図１４】表示パネルの第４参考例（Ｅ）を示す模式図
である。
【図１５】表示パネルの第１参考例（Ｆ）を示す模式図
である。
【図１６】第１実施例（Ａ）と第１参考例（Ｆ）のオフ
状態における透過率の視角依存性を示すグラフである。
【図１７】オフ状態における透過率の視角依存性を示す
グラフである。
【図１８】同じくオフ状態における透過率の視角依存性
を示すグラフである。
【図１９】オン状態における透過率の視角依存性を示す
グラフである。
【図２０】表示パネルのコントラストの視角依存性を示
すグラフである。
【図２１】本発明にかかる表示パネルの第３実施例を示
す模式図である。
【図２２】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例を示す模式図である。
【図２３】表示パネルの第５参考例を示す模式図であ
る。
【図２４】表示パネルの第６参考例を示す模式図であ
る。
【図２５】表示パネルの第７参考例を示す模式図であ
る。
【図２６】従来のＳＴＮモード及びＯＭＩモードと本発
明品との相違点を対比した図表である。
【図２７】液晶表示パネルの視角特性に関するシミュレ
ーション計算の説明に供する線図である。
【図２８】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例と表示パネルの第５参考例の、黒表示状態に
おいて傾斜角６０°の透過率曲線を比較した図である。
【図２９】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例と表示パネルの第５参考例の、黒表示状態に
おいて傾斜角４０°の透過率曲線を比較した図である。
【図３０】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例と表示パネルの第５参考例の、黒表示状態に
おいて傾斜角２０°の透過率曲線を比較した図である。
【図３１】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例と表示パネルの第５参考例の、白表示状態に
おいて傾斜角６０°の透過率曲線を比較した図である。
【図３２】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例と表示パネルの第５参考例の、白表示状態に
おいて傾斜角４０°の透過率曲線を比較した図である。
【図３３】本発明にかかる表示パネルの第４実施例及び
第５実施例と表示パネルの第５参考例の、白表示状態に
おいて傾斜角２０°の透過率曲線を比較した図である。
【図３４】本発明にかかる液晶表示パネルに接続される
駆動回路の一例を示すブロック図である。
【図３５】図３４に示した駆動回路の動作説明に供する
タイミングチャートである。
【図３６】図３４に示した駆動回路の動作説明に供する
波形図ある。
【図３７】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図３８】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図３９】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４０】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４１】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４２】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４３】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４４】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の非
選択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４５】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４６】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４７】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４８】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図４９】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図５０】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図５１】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図５２】本発明にかかる表示パネルの第３実施例の選
択状態の色度と明度を示す図表である。
【図５３】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図５４】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図５５】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図５６】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図５７】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図５８】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図５９】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図６０】表示パネルの第５参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図６１】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６２】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６３】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６４】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６５】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６６】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６７】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６８】表示パネルの第５参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図６９】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７０】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７１】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７２】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７３】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７４】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７５】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７６】表示パネルの第６参考例の選択状態の色度と
明度を示す図表である。
【図７７】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図７８】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図７９】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図８０】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図８１】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図８２】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図８３】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【図８４】表示パネルの第６参考例の非選択状態の色度
と明度を示す図表である。
【符号の説明】
１ 上側ガラス基板 ２ 下側ガラス基板 ３ シール ４ ネマチック液晶 ５、７ 透明電極 ６、８ 配向膜 ９ 上側偏光板 １０ 下側偏光板 １１、１２ 高分子フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 修平 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコー電子工業株式会社内 (72)発明者 テオ ウェルツェン オランダ王国 マーストリヒト エーデー 6223 ローベンストラーテ６

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶セルと光学異方体とを重ねた積層構
    造を有し、該液晶セルはその面方向に分布し且つ厚み方
    向に進行する光を変調し、該光学異方体は液晶セルを通
    過する光の波長分散を補償・変化する液晶表示パネルに
    おいて、 前記液晶セルは正の屈折率異方性を有し且つその光軸が
    面方向に配された液晶層を有し、前記光学異方体は負の
    屈折率異方性を有し且つその光軸が面方向に配された高
    分子フィルムからなる事を特徴とする液晶表示パネル。
  2. 【請求項２】 前記液晶層はツイスト配向しその光軸が
    厚み方向に沿って９０°を超える角度で順方向に捩れ回
    転している一方、前記光学異方体は厚み方向に沿って光
    軸が、９０°を超える角度で逆方向に捩れ回転している
    高分子フィルムからなる事を特徴とする請求項１記載の
    液晶表示パネル。
  3. 【請求項３】 前記液晶層はツイスト配向しその光軸が
    厚み方向に沿って９０°を超える角度で順方向に捩れ回
    転している一方、前記光学異方体は複数枚の高分子フィ
    ルムを重ねてなり各高分子フィルムの光軸が段階的に逆
    方向に捩れ回転している事を特徴とする請求項１記載の
    液晶表示パネル。
  4. 【請求項４】 透明電極及び配向面を有する一対の基板
    の間に配列され、正の屈折率異方性を有する高度にツイ
    ストされたネマチック液晶を備えた液晶表示パネルであ
    って、液晶のリターデーションが０．５５μｍ〜０．７
    ５μｍに設定され、ツイスト角が１８０°〜２７０°に
    設定されている事を特徴とする液晶表示パネル。
  5. 【請求項５】 光学的異方体である高分子フィルムを含
    んでおり、そのリターデーションが２００nm以下に設定
    されている事を特徴とする請求項４記載の液晶表示パネ
    ル。
  6. 【請求項６】 光学的異方体である高分子フィルムを含
    んでおり、該フィルムの厚み方向の屈折率がこれと直交
    する面内方向の屈折率より小さい事を特徴とする請求項
    ４記載の液晶表示パネル。
JP7251527A 1994-10-07 1995-09-28 液晶表示パネル Pending JPH08278500A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7251527A JPH08278500A (ja) 1994-10-07 1995-09-28 液晶表示パネル
US08/540,087 US5956110A (en) 1994-10-07 1995-10-06 Liquid crystal display panel and display device
KR1019950034617A KR960015016A (ko) 1994-10-07 1995-10-07 액정 표시판
EP95307122A EP0710869B1 (en) 1994-10-07 1995-10-09 Liquid crystal display panel
DE69529390T DE69529390T2 (de) 1994-10-07 1995-10-09 Flüssigkristallanzeigetafel
TW085109696A TW359762B (en) 1994-12-27 1996-08-09 Liquid display panel

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24443194 1994-10-07
JP32610794 1994-12-27
JP1957695 1995-02-07
JP6-244431 1995-02-07
JP6-326107 1995-02-07
JP7-19576 1995-02-07
JP7251527A JPH08278500A (ja) 1994-10-07 1995-09-28 液晶表示パネル
US08/540,087 US5956110A (en) 1994-10-07 1995-10-06 Liquid crystal display panel and display device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002357228A Division JP2003207809A (ja) 1994-10-07 2002-12-09 液晶表示パネル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08278500A true JPH08278500A (ja) 1996-10-22

Family

ID=27520151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7251527A Pending JPH08278500A (ja) 1994-10-07 1995-09-28 液晶表示パネル

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5956110A (ja)
EP (1) EP0710869B1 (ja)
JP (1) JPH08278500A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW548468B (en) * 1998-06-29 2003-08-21 Sharp Kk Liquid crystal display device
GB2354337A (en) * 1999-09-16 2001-03-21 Sharp Kk Surface mode liquid crystal device
KR100663073B1 (ko) * 2000-12-30 2007-01-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 광학필름 및 광학필름을 포함하는 액정표시장치
JP4236098B2 (ja) * 2003-08-01 2009-03-11 日東電工株式会社 複屈折性光学フィルム
CN104238190A (zh) * 2014-10-20 2014-12-24 南京华日触控显示科技有限公司 利用手性液晶延迟膜制作astn液晶显示器及制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6050511A (ja) 1983-08-31 1985-03-20 Hitachi Ltd 液晶表示素子
EP0260450B1 (de) 1986-09-12 1991-12-04 F. Hoffmann-La Roche Ag Flüssigkristallanzeige
JP2790814B2 (ja) * 1988-07-08 1998-08-27 富士通株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JPH02111918A (ja) * 1988-10-21 1990-04-24 Seiko Epson Corp 液晶電気光学素子
EP0379315B1 (en) * 1989-01-19 1994-05-18 Seiko Epson Corporation Electro-optical liquid crystal device
JPH0649802B2 (ja) 1989-07-18 1994-06-29 東海カーボン株式会社 ゴム組成物
US5126866A (en) * 1989-08-11 1992-06-30 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display with a plurality of phase difference plates the slow axes of which form an angle of 20 to 40 degrees
US5175638A (en) * 1989-09-12 1992-12-29 Ricoh Company, Ltd. ECB type liquid crystal display device having birefringent layer with equal refractive indexes in the thickness and plane directions
US5583678A (en) * 1993-03-12 1996-12-10 Casio Computer Co., Ltd. Color liquid crystal display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP0710869A2 (en) 1996-05-08
US5956110A (en) 1999-09-21
EP0710869B1 (en) 2003-01-15
EP0710869A3 (en) 1996-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5237438A (en) Liquid crystal display device
JP2621385B2 (ja) 電気光学装置
JP2001290149A (ja) 液晶表示装置の製造方法
JP3284169B2 (ja) 複屈折制御型液晶表示装置
JPH08278500A (ja) 液晶表示パネル
JP3990754B2 (ja) 反射型白黒液晶表示装置
JP2003207809A (ja) 液晶表示パネル
JPH01118113A (ja) 液晶表示パネル
JPH0519251A (ja) 液晶表示装置
JPH06331958A (ja) カラー液晶表示装置
JP2815006B2 (ja) 電気光学装置
JP2780221B2 (ja) 電気光学装置
JPH02264919A (ja) 液晶表示素子
JPH02821A (ja) 液晶表示素子
JPH03191326A (ja) 液晶表示装置
JPH07294910A (ja) カラー液晶表示素子
JP2559215B2 (ja) 液晶表示素子
JP4585541B2 (ja) 液晶表示装置
JP3006155B2 (ja) 液晶表示装置
JPH06324335A (ja) 液晶表示素子
JPH02822A (ja) 液晶表示素子
JPH04179923A (ja) 液晶表示素子
JPH02197817A (ja) 液晶表示装置
JPH03116024A (ja) 液晶表示素子
JPH09258226A (ja) カラー液晶素子および表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040302