JPH08292438A - 捩じれネマチック型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透過率を低下させることなく、各画素の視野
角の左右対称性を実現することのできる寝れネマチック
型液晶表示装置を提案する。 【構成】 各辺が、長方形の表示画面の各辺に対し略４
５°の角度を有すると共に、表示画面の各辺と平行及び
垂直にマトリクス状に配列された多数の長方形の画素２
と、配向方向Ｒ１、Ｒ２が、多数の画素２の互いに直交
する辺の方向とされた一対の配向層と、多数の長方形の
画素の各辺に平行に近接して配された水平方向及び垂直
方向の信号線３′、４′とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、捩じれネマッチク型液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図１２を参照して、従来の捩じれ
ネマチック／アクティブマトリクス型液晶表示装置（液
晶パネル）を説明する。１０は透明基板（ガラス基板）
で、その上に一定間隔を以て平行に配列された多数のＶ
信号線（垂直信号線）１１が配され、基板１０及びＶ信
号線１１上に亘って絶縁層１２が配され、絶縁層１２上
に、多数のＶ信号線１１と直交する如く一定間隔を以て
平行に配列された多数のＨ信号線（水平信号線）１３が
配され、絶縁層１２及び多数のＨ信号線１３上に亘って
絶縁層１４が配され、その絶縁層１４上に、多数のＶ信
号線１１及び多数のＨ信号線１３に囲まれる長方形の領
域に略対応する如く画素を構成する透明な表示電極１５
が配され、その表示電極１５及び絶縁層１４上に亘って
配向層（配向膜）１６が配され、その配向層１６上にネ
マチック型液晶１７が配され、その液晶１７上に配向層
（配向膜）１８が配され、その配向層１８上に透明な全
面電極１９が配され、その上に透明基板（ガラス基板）
２０が配されている。図１２において、配向層１８は横
方向に配向され（ラビングされ）、配向層１６は紙面に
垂直に配向され（ラビングされ）ている。

【０００３】尚、この図１２では、基板１０、２０上に
配される偏光方向が互いに直交する方向の偏光板と、Ｈ
信号線１３及びＶ信号線１１と各表示電極１５間にそれ
ぞれ接続されるＭＯＳ−ＦＥＴ及びコンデンサを備えた
液晶セル駆動回路が形成された薄膜トランジスタの図示
を省略する。

【０００４】図７は、従来の液晶パネル１の多数の長方
形の画素（表示電極１５及び液晶セル駆動回路からな
る）２の配列を示す。この多数の長方形の画素画素２は
長方形で、その各辺が液晶パネル１の長方形の表示画面
の各辺にそれぞれ平行及び直交し、且つ、表示画面の各
辺にそれぞれ平行及び直交する如くマトリクス状に配さ
れている。そして、液晶パネル１の基板２０側の配向層
１８の配向方向、即ち、ラビング方向を図８にＲ１とし
て示す如く、液晶パネル１の長方形の表示画面の上下の
辺と平行な右方向とし、基板１０側の配向層１６は、ラ
ビング方向Ｒ１と直交する図８にＲ２として示す如く、
液晶パネル１の長方形の表示画面の左右の辺と平行な上
方向とする。

【０００５】図９は、図７の画素２の中心に原点Ｏを一
致させ、画素２の横方向及び縦方向の辺にそれぞれＸ軸
及びＹ軸を一致させたときの、等コントラスト線の分布
を示す。この場合、原点Ｏから遠ざかるにつれて、等コ
ントラスト線５のコントラストは弱くなる。この図９
は、画素２の視野角特性が左右対称でないことを示して
いる。

【０００６】図１０は、画素２と、図１２におけるＨ信
号線１３及びＶ信号線１１に対応する、互いに直交する
Ｈ信号線（水平信号線）３及びＶ信号線（垂直信号線）
４とを示し、Ｈ信号線３及びＶ信号線４はそれぞれ画素
２の横方向及び縦方向の辺と平行関係にある。この場
合、配向方向、即ち、ラビング方向Ｒ１、Ｒ２はそれぞ
れ画素２の横方向及び縦方向の辺とそれぞれ平行であ
る。

【０００７】図１１は、Ｈ信号線１３及びＶ信号線１１
による画素の回りの等電位線７の分布を示す。６は、図
１２に於ける液晶１７の配向層１６側の液晶分子を示
し、ラビング方向Ｒ２に沿って配向している。

【０００８】以下に、図１３（Ａ）を参照して、投射型
液晶表示装置をの従来例を説明する。尚、レンズ系は図
示及び説明を省略する。２１は光源、２１ａはその凹面
反射板である。光源２１よりの光を、ビームスプリッタ
２２の反射面（平面の反射面）に４５°の角度を以て入
射せしめて、ビームスプリッタ２の反射面から４５°の
角度を以て反射する反射光と、入射光の延長線上の透過
光とに分割する。尚、これらの反射光及び透過光の光量
は等しい。

【０００９】ビームスプリッタ２２よりの反射光は、照
明光として液晶表示器（以下、単にＬＣＤと略称する）
４の正面に直角に入射する。ビームスプリッタ２２より
の透過光は、ミラー（平面ミラー）２３の反射面に４５
°の角度を以て入射し、４５°の角度を以て反射し、そ
の反射光が照明光として液晶表示器ＬＣＤ５の正面に直
角に入射する。

【００１０】図１３（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、説明の
便宜上、これらＬＣＤ２４、２５の正面の左下隅の原点
からそれぞれ下辺に沿って延在し、右向きを正とするｘ
軸、原点からそれぞれ左辺に沿って延在し、上向きを正
とするｙ軸及び原点から紙面に垂直に延在し、紙面の表
面から裏面の向きを正とするｚ軸からなるｘｙｚ直交座
標系を設定する。又、ＬＣＤ２４、２５において、２４
ａ、２５ａは正面、２４ｂ、２５ｂは上面、２４ｃ、２
５ｃは左側面、２４ｄ、２５ｄは右側面、２４ｅ、２５
ｅは下面である。

【００１１】こられＬＣＤ４、５に同じテレビジョン信
号（カラー映像信号又はモノクローム映像信号）を同時
に同期して供給する。入射光の、ＬＣＤ２４では、正面
２４ａの向かって右方向に線（水平）走査されると共
に、下方向に面走査（垂直走査）されたテレビジョン信
号によって変調されて得られたテレビジョン画像光がそ
の裏面（正面４ａに対し反対側の面）から出射させる。
一方、ＬＣＤ２５では、ＬＣＤ２４と同期して、入射光
の、正面２５ａに向かって左方向に線（水平）走査され
ると共に、下方向に面走査（垂直走査）されたテレビジ
ョンによって変調されたテレビジョン画像光が裏面（正
面５ａに対し反対側の面）から出射される。そして、Ｌ
ＣＤ２４の裏面からのテレビジョン画像光をミラー（平
面ミラー）６に対し４５°の角度を以て入射させ、４５
°の角度を以て反射させることにより、線走査（水平走
査）の向きを右方向から左方向に変換させる。ミラー２
６よりの出射光をハーフミラー（平面ハーフミラー）２
７に４５°の角度を以て入射させ、４５°の角度を以て
反射させることにより、線走査（水平走査）の向きを左
方向から右方向に変換させる。

【００１２】ＬＣＤ２５の裏面からのテレビジョン画像
光をハーフミラー２７にに４５°の角度を以て入射さ
せ、そのまま４５°の角度を以て出射させて、ハーフミ
ラー２７の反射光であるＬＣＤ２４からのテレビジョン
画像光と合成し、その合成テレビジョン画像光を図示を
省略したレンズ手段によって拡大して、図示を省略した
スクリーン上に投射して、その投射側から、そのスクリ
ーンに投射されたテレビジョン画像を鑑賞する。

【００１３】例えば、ＬＣＤ２４、２５の正面の左上の
部分のコントラスト（又は／及び輝度）が、他の部分の
コントラスト（又は／及び輝度）（これらは正常である
とする）より低い場合を想定する。かくすると、ＬＣＤ
２４の正面の左上隅に、ある部分画像が表示される場
合、このある部分画像はＬＣＤ２５の正面の右上隅に表
示されるが、この部分のコントラスト（又は／及び輝
度）は正常であるので、スクリーン上に映出される画像
の左上隅のある部分画像のコントラスト（又は／及び輝
度）の低下は緩和される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述しら従来の捩じれ
ネマチック型液晶表示装置は次のような欠点がある。即
ち、図９から分かるように、画素２の視野角特性が左右
対称でないと言う欠点がある。

【００１５】そこで、配向層１８、１６に対する配向方
向（ラビング方向）を、画素２に対し、その長方形の各
辺に対し４５°の角度を有するように変更すれば、画素
２の視野角特性が左右対称になる。

【００１６】しかし、各画素２の各辺がそれぞれ表示画
面の長方形の各辺と平行及び直交する液晶パネル１にお
いて、配向層１８、１６に対する配向方向（ラビング方
向）を、画素２に対し、その長方形の各辺に対し４５°
の角度を有するように変更するときは、次のような問題
が生じる。

【００１７】即ち、画素２に対応する長方形の領域を取
り囲む信号線が、多数の長方形の画素２に近接すると
き、その各辺と平行とはならない部分も生じ、このため
その信号線の電界によって、液晶１７の配向に異常を来
し、その液晶１７の配向の異常を遮蔽する必要が出てく
るが、そのようにすると液晶表示装置の透過度が低下す
る。

【００１８】又、図１３の投射型の液晶表示装置の場合
は、両液晶表示装置の画素に視野角の左右対称性が無い
場合には、輝度分布が異なり色斑が生じる。

【００１９】この問題を解決する１つの方法は、上述の
各画素２の各辺がそれぞれ表示画面の長方形の各辺と平
行及び直交する液晶パネル１において、配向層１８、１
６に対する配向方向（ラビング方向）を、画素２に対
し、その長方形の各辺に対し４５°の角度を有するよう
に変更することが考えられるが、やはり依然として上述
の問題が生じる。

【００２０】そこで、図１３の投射型の液晶表示装置に
おいて、ラビング方向Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ画素２の横
方向及び縦方向の辺とそれぞれ平行にするが、線走査方
向を反転するＬＣＤ２４において、１対の配向層のラビ
ング方向の向きをラビング方向Ｒ１、Ｒ２と逆にして、
液晶の旋回方向の向きを逆にすることが考えられるが、
そのようにすると作業性が悪くなる。

【００２１】上述の点に鑑み、本発明は、透過率を低下
させることなく、各画素の視野角の左右対称性を実現す
ることのできる捩じれネマチック型液晶表示装置を提案
しようとするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、各辺が、長方
形の表示画面の各辺に対し略４５°の角度を有すると共
に、表示画面の各辺と平行及び垂直にマトリクス状に配
列された多数の長方形の画素と、配向方向が、多数の長
方形の画素の互いに直交する辺の方向とされた一対の配
向層と、多数の長方形の画素の各辺に平行に近接して配
された水平方向及び垂直方向の信号線とを有することを
特徴とする捩じれネマチック型液晶表示装置である。

【００２３】

【作用】かかる本発明によれば、視野角特性が左右対称
になり、しかも、透過率は低下することはない。

【００２４】

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の実施例を
詳細に説明しよう。図１は実施例の液晶パネル１を示
し、その多数の長方形の画素（ここでは、正方形）２
は、長方形の表示画面の各辺に対し略４５°の角度を有
すると共に、表示画面の各辺と平行及び垂直にマトリク
ス状に配列される。そして、図２に示す如く、液晶パネ
ル１の上側の基板側の配向層の配向方向（ラビング方
向）Ｒ１を、液晶パネル１の長方形の表示画面の横方向
及び縦方向の辺に対し４５°の角度を有する方向にし、
液晶パネル１の下側の基板側の配向層の配向方向（ラビ
ング方向）Ｒ２を、液晶パネル１の長方形の表示画面の
横方向及び縦方向の辺に対し４５°の角度を有すると共
に、配向方向（ラビング方向）Ｒ１と直交する方向にな
るようにする。

【００２５】図３は、画素２と、互いに直交する信号線
３′及び信号線４′（一方を水平信号線、他方を垂直信
号線とする）とを示し、信号線３′及び信号線４′はそ
れぞれ画素２の互いに直交する各辺と平行に近接してい
る。この場合、配向方向、即ち、ラビング方向Ｒ１、Ｒ
２はそれぞれ画素２の互いに直交する各辺とそれぞれ平
行である。

【００２６】図４は、互いに直交する信号線３′及び信
号線４′による画素の回りの等電位線７の分布を示す。
６は、液晶の下側の基板側の配向層側の液晶分子を示
し、ラビング方向Ｒ２に沿って配向しており、信号線
３′及び信号線４′の電界によって液晶分子６の配向が
崩れるおそれはない。

【００２７】図５は、図１及び図２の画素２の中心に原
点Ｏを一致させ、画素２の横方向及び縦方向の辺に対し
４５°の角度の方向にそれぞれＸ軸及びＹ軸を一致させ
たときの、等コントラスト線の分布を示す。この場合、
原点Ｏから遠ざかるにつれて、等コントラスト線５のコ
ントラストは弱くなる。この図５は、画素２の視野角特
性は左右対称にかなり近いことが分かる。

【００２８】図６は本発明の他の実施例を示す。この場
合は、画素２は長方形である。各画素２は、その互いに
直交する各辺が液晶パネル１の長方形の表示画面の辺と
略４５°の角度をなし、各画素２の長い方の辺及び短い
方の辺はそれぞれ平行であり、液晶パネル１の長方形の
表示画面の辺と平行及び直交する方向に一定間隔を置い
てマトリクス状に配置されている。

【００２９】そして、液晶パネル１の上側の基板側の配
向層の配向方向（ラビング方向）Ｒ１を、液晶パネル１
の長方形の表示画面の横方向及び縦方向の辺に対し略４
５°の角度を有する方向にし、液晶パネル１の下側の基
板側の配向層の配向方向（ラビング方向）Ｒ２を、液晶
パネル１の長方形の表示画面の横方向及び縦方向の辺に
対し略４５°の角度を有すると共に、配向方向（ラビン
グ方向）Ｒ１と直交する方向になるようにする。

【００３０】Ｈ信号線３及びＶ信号線４は、それぞれジ
グザグ状で、画素２の各辺に対し、平行に近接するよう
に、各画素２の回りを取り囲んでいる。

【００３１】図１３の投射型の液晶表示装置におけるＬ
ＣＤ２４、２５に、図１乃至図６で説明した実施例の液
晶パネルを適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】上述せる本発明ネマチック型液晶表示装
置によれば、各辺が、長方形の表示画面の各辺に対し略
４５°の角度を有すると共に、表示画面の各辺と平行及
び垂直にマトリクス状に配列された多数の長方形の画素
と、配向方向が、多数の長方形の画素の互いに直交する
辺の方向とされた一対の配向層と、多数の長方形の画素
の各辺に平行に近接して配された水平方向及び垂直方向
の信号線を有するので、透過率を低下させることなく、
各画素の視野角の左右対称性を実現することのできる捩
じれネマチック型液晶表示装置を得ることができる。

【００３３】又、シェーディングを回避するために、同
じ画像信号が信号線に供給される一対の液晶表示装置を
設け、一方の液晶表示装置の線走査方向を反転し、他方
の液晶表示装置の線走査方向はそのままとし、両液晶表
示装置よりの出射光をプリズムで合成して、スクリーン
に投射するようにした投射型の液晶表示装置に、本発明
を適用するときは、両液晶表示装置の画素に視野角の左
右対称性があるので、両液晶表示装置の一対の配向層の
ラビング方向は同じで良く、輝度分布が異なり色斑が生
じるおそれはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の画素配列を示す平面図であ
る。

【図２】その実施例のラビング方向を示す平面図であ
る。

【図３】その実施例の画素と信号線とを示す略線図であ
る。

【図４】その実施例の画素と等電位線分布を示す略線図
である。

【図５】その実施例の等コントラスト線分布を示す特性
曲線図である。

【図６】本発明の他の実施例の画素配列を示す平面図で
ある。

【図７】従来例の画素配列を示す平面図である。

【図８】従来例のラビング方向を示す平面図である。

【図９】従来例の等コントラスト線分布を示す特性曲線
図である。

【図１０】従来例の画素と信号線とを示す略線図であ
る。

【図１１】従来例の画素と等電位線分布を示す略線図で
ある。

【図１２】従来例の液晶パネルの断面図である。

【図１３】投射型液晶表示装置の従来例を示す線図であ
る。

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２ 画素 Ｒ１ ラビング方向 Ｒ２ ラビング方向 ３′ 信号線 ４′ 信号線 ６ 液晶分子 ７ 等電位線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各辺が、長方形の表示画面の各辺に対し
   略４５°の角度を有すると共に、上記表示画面の各辺と
   平行及び垂直にマトリクス状に配列された多数の長方形
   の画素と、 配向方向が、上記多数の長方形の画素の互いに直交する
   辺の方向とされた一対の配向層と、 上記多数の長方形の画素の各辺に平行に近接して配され
   た水平方向及び垂直方向の信号線とを有することを特徴
   とする捩じれネマッチク型液晶表示装置。