JPH11295721A - 液晶セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両偏光板の間の相互の偏光度を異ならしめる
ことで、両偏光板の各偏光軸の相対角度の調整を行うこ
となく、かつ表示コントラストを損なうことなく、輝度
を向上させるようにした液晶セルを提供することを目的
とする。 【解決手段】 両電極基板１０ａ、１０ｂの各外表面に
それぞれ貼着した各偏光板１０ｄ、１０ｅのうち、偏光
板１０ｄの偏光度が偏光板１０ｅの偏光度よりも低い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置等の液
晶装置に用いる液晶セルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液晶セルにおいては、特
開昭６３−３０３３２０号公報にて示すように、両電極
基板の間に強誘電性液晶を封入するとともに、両電極基
板の各外表面に偏光板をそれぞれ貼着して構成したもの
がある。この液晶セルでは、両偏光板の各偏光軸の相対
角度を調整することで、液晶セルの表示コントラストを
低下させることなく、当該液晶セルの輝度を向上させて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記液晶セル
においては、両偏光板の各偏光軸の相対角度の調整が機
械的に行われるため、当該調整が面倒という不具合があ
る。そこで、本発明は、このようなことに対処するた
め、両偏光板の間の相互の偏光度を異ならしめること
で、両偏光板の各偏光軸の相対角度の調整を行うことな
く、かつ表示コントラストを損なうことなく、輝度を向
上させるようにした液晶セルを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題の解決にあた
り、請求項１、２に記載の発明に係る液晶セルは、両電
極基板（１０ａ、１０ｂ）と、これら両電極基板の間に
封入した液晶（１０ｃ）と、電極基板の一方の外表面に
貼着された表示面側偏光板（１０ｄ）と、他方の電極基
板の外表面に貼着された裏面側偏光板（１０ｅ）とを備
える。

【０００５】ここで、表示面側偏光板の偏光度が裏面側
偏光板の偏光度よりも低い。このため、表示面側偏光板
の偏光度が裏面側偏光板の偏光度よりも低い分だけ、表
示面側偏光板の光透過率が裏面側偏光板の光透過率より
も大きい。従って、白表示及び黒表示のいずれにおいて
も、液晶を通り表示面側偏光板を通る光量が増加する。
また、白輝度と黒輝度は共に同じ割合で増加するため、
表示コントラストを良好に維持できる。

【０００６】このことは、表示コントラストを良好に維
持しつつ白輝度及び黒輝度のいずれをも増加させ得るこ
とを意味する。また、表示面側偏光板の偏光度を裏面側
偏光板の偏光度よりも低くするのみ故、従来の液晶セル
のように両偏光板の各偏光軸の相対角度を調整するとい
うような面倒な作業も不要である。

【０００７】ここで、請求項２に記載の発明のように、
液晶がスメクチック液晶である場合には、請求項１に記
載の発明の作用効果をより一層確保できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係る液晶セル１
０を示している。この液晶セル１０は、両電極基板１０
ａ、１０ｂを多数のスペーサを介し重ね合わせ、かつ、
これら電極基板１０ａ、１０ｂの間に反強誘電性液晶１
０ｃを封入するとともに、両電極基板１０ａ、１０ｂの
各外表面に各偏光板１０ｄ、１０ｅを貼着して構成され
ている。なお、図１にて符号２０は、液晶セル１０のた
めのバックライトを示しており、このバックライト２０
は、液晶セル１０を偏光板１０ｅ側から光を照射する。

【０００９】電極基板１０ａは、透明なガラス基板１１
を備えており、このガラス基板１１の内表面には、Ｒ、
Ｇ、Ｂからなる複数条のカラーフィルタ層１２、複数条
の透明電極１３及び配向膜１４が順次積層形成されてい
る。一方、電極基板１０ｂは、透明なガラス基板１５を
備えており、このガラス基板１５の内表面には、複数条
の透明電極１６及び配向膜１７が順次積層形成されてい
る。

【００１０】ここで、各透明電極１３及び各透明電極１
６は、反強誘電性液晶１０ｃと共に複数のマトリクス条
画素を形成するように、互いに交差して配設されてい
る。反強誘電性液晶１０ｃとしては、例えば、４−（１
−トリフルオロメチルヘプトキシカルボニルフェル）−
４’−オクチルオキシカルボニルフェニル−４−カルボ
キシレートが採用されている。また、この種の反強誘電
性液晶としては、これらの反強誘電性液晶を複数混合し
た混合液晶、或いは少なくとも１種の反強誘電性液晶を
含む混合液晶を採用してもよい。

【００１１】また、両偏光板１０ｄ、１０ｅは、その各
偏光軸にて互いにクロスニコルの位置に設定されるよう
に、両電極基板１０ａ、１０ｂに貼着されている。ま
た、偏光板１０ｄの偏光度は、偏光板１０ｅの偏光度よ
りも小さく設定されている。但し、偏光板の偏光度と
は、偏光板への入射光のうち偏光板の偏光軸に一致した
光の通過割合をいう。例えば、図２にて示すように、横
波Ｘｏと縦波Ｙｏとからなる光が、偏光軸Ｘ及び偏光度
ａ％を有する偏光板を通過する場合、偏光板通過後の横
波Ｘ及び縦波Ｙは、それぞれ、Ｘ＝Ｘｏ・ａ／１００及
びＹ＝Ｙｏ・（１−ａ）／１００となる。

【００１２】本実施形態では、偏光板１０ｅの偏光度
は、９５％乃至９９．９９％の範囲内の値に設定されて
おり、偏光板１０ｄの偏光度は、偏光板１０ｅの偏光度
の０．９５倍乃至０．９９９５倍の範囲内の値に設定さ
れている。また、本実施形態では、両偏光板１０ｄ、１
０ｅとしては、日東電工株式会社製ＮＰＦ型偏光板が採
用されている。このＮＰＦ型偏光板の光透過率と偏光度
との関係は、図３にて示すような関係を有する。

【００１３】このように、設定することで、反強誘電性
液晶１０ｃは、その反強誘電状態にて消光する。ここ
で、本実施形態において、偏光板１０ｄの偏光度を偏光
板１０ｅの偏光度よりも小さく設定した根拠について説
明する。従来、表示コントラストを優先する液晶表示装
置の仕様を考慮して、図５の仕様２にて示すように、両
偏光板１０ｄ、１０ｅの各偏光度（図５にて符号Ｓ２参
照）は共に高い。このため、この場合の白輝度は低い。

【００１４】そこで、両偏光板１０ｄ、１０ｅの偏光度
の仕様を偏光した場合の表示コントラスト及び白輝度を
調べてみた。その結果、両偏光板１０ｄ、１０ｅとして
同じ偏光度の偏光板を用いた場合、つまり、図５の仕様
２の場合には、表示コントラストは、図６（ｃ）にて示
すごとく、１６．４であり、白輝度は、図６（ａ）にて
示すごとく、１２１．４ｃｄ／ｍ² である。

【００１５】これに対し、本発明のように偏光板１０
ｄ、１０ｅの仕様を仕様１として、偏光板１０ｄの偏光
度をＳ１とし偏光板１０ｅの偏光度をＳ２（＞Ｓ１）と
して、偏光板１０ｄの偏光度を偏光板１０ｅの偏光度よ
りも小さく設定した場合には、図６（ｃ）、（ａ）にて
示すごとく、表示コントラストは１６．４であり、白輝
度は１２６．５ｃｄ／ｍ² である。

【００１６】これによれば、仕様１の方が仕様２の場合
に比べて、共に、表示コントラストでは同一であるもの
の、白輝度において４．２％増加することが分かる。ま
た、図５の仕様３のように偏光板１０ｄの偏光度をＳ２
とし偏光板１０ｅの偏光度をＳ１とした場合には、図６
（ａ）、（ｃ）にて示すごとく、白輝度は仕様１の場合
と殆ど同一であるとしても表示コントラストは仕様１の
場合よりもかなり小さくなる。

【００１７】また、仕様４の場合のように両偏光板１０
ｄ、１０ｅの各偏光度をＳ２よりも高いＳ１とした場合
には、白輝度は仕様１の場合よりも高くなるが、表示コ
ントラストは仕様１の場合よりもかなり小さい。なお、
図６（ｂ）にては、各仕様１乃至４の場合の黒輝度が示
されている。以上のようなことから、本実施形態では、
上述のごとく、偏光板１０ｄの偏光度を偏光板１０ｅの
偏光度よりも小さく設定した。

【００１８】ちなみに、このようなことを理論的に裏付
けるとすれば、反強誘電性液晶１０ｃの反強誘電状態は
液晶セル１０内において均一ではない。従って、反強誘
電性液晶１０ｃの強誘電状態も液晶セル１０内において
均一ではない。よって、偏光板１０ｄの偏光軸に一致す
る光のみを通過させたのでは光のロスが大きい。従っ
て、偏光板１０ｄの偏光度を偏光板１０ｅの偏光度より
も低下させて光透過率を大きくすることで、強誘電状態
の反強誘電性液晶１０ｃからの光をロスなく十分に偏光
板１０ｅの偏光軸を通過させれば、白輝度を増加させる
ことができることとなると考えられる。一方、黒輝度
も、偏光板１０ｄの偏光度を偏光板１０ｅの偏光度より
も低下させることで増加させ得ることとなると考えられ
る。

【００１９】このように構成した本実施形態において、
図４にて示すごとく、偏光板１０ｅの偏光軸をＡとし、
偏光板１０ｄの偏光軸をＢとする。そして、液晶セル１
０に電圧を印加することで液晶セル１０を白表示にする
とき、反強誘電性液晶１０ｃが反強誘電状態から強誘電
状態に変わる。これに伴い、反強誘電性液晶１０ｃの光
軸がねじられて偏光板１０ｄの偏光軸Ｂに一致する。

【００２０】このため、理論的には、バックライト２０
から偏光板１０ｅ及び反強誘電性液晶１０ｃを通る光の
うち偏光板１０ｄの偏光軸Ｂに一致した光のみが偏光板
１０ｄを通過する筈である。しかし、上述のごとく、偏
光板１０ｄの偏光度が偏光板１０ｅの偏光度よりも小さ
く設定されている。このため、偏光板１０ｄの光透過率
は偏光板１０ｅの光透過率よりも大きい。また、反強誘
電性液晶１０ｃの反強誘電状態が液晶セル１０内にて均
一でない。

【００２１】よって、反強誘電性液晶１０ｃのねじられ
た光軸及びその近傍の光が偏光板１０ｄの偏光軸を通過
して、液晶セル１０の白輝度を増加させ得る。一方、液
晶セル１０に対する電圧無印加状態であって液晶セル１
０が黒表示のとき、反強誘電性液晶１０ｃは強誘電状態
であって、その光軸は変わらない。このため、理論的に
は、偏光板１０ｄの偏光軸Ｂに光軸が一致しないから、
光は通過しない。

【００２２】しかし、上述のごとく、偏光板１０ｄの偏
光度が偏光板１０ｅの偏光度よりも小さく設定されてい
る。また、反強誘電性液晶１０ｃの強誘電状態が液晶セ
ル１０内にて均一でない。このため、反強誘電性液晶１
０ｃの光軸及びその近傍の光が偏光板１０ｄの偏光軸を
通過し、黒輝度を増加させ得る。そして、白輝度と黒輝
度の各増加の割合は、偏光板１０ｄの偏光度の仕様に依
存するため、本実施形態によれば、従来の液晶セルに比
べて、白輝度及び黒輝度共に同じ割合で増加し得る。よ
って、白輝度／黒輝度で定義される表示コントラスト
は、従来と変わらない。

【００２３】以上より、偏光板１０ｄの偏光度が偏光板
１０ｅの偏光度よりも小さく設定することで、従来の液
晶セルのように両偏光板の偏光軸の相対角度を調整する
というような面倒な作業を伴うことなく、表示コントラ
ストを良好に維持しつつ、白輝度を向上させ得る。な
お、本発明の実施にあたっては、液晶セル１０の液晶と
しては、反強誘電性液晶に限ることなく、強誘電性液晶
等のスメクチック液晶を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶セルの一実施形態を示す概略
断面図である。

【図２】偏光板の偏光度を説明するための模式的斜視図
である。

【図３】偏光板の光透過率と偏光度との関係を示すグラ
フである。

【図４】図１の液晶セルの作動を説明するための分解斜
視図である。

【図５】両偏光板の各偏光度を変えた場合の仕様を示す
図表である。

【図６】（ａ）は、図５の各仕様における白輝度を示す
グラフであり、（ｂ）は、図５の各仕様における黒輝度
を示すグラフであり、（ｃ）は、図５の各仕様における
表示コントラストを示すグラフである。

【符号の説明】

１０…液晶セル、１０ａ、１０ｂ…電極基板、１０ｃ…
反強誘電性液晶、１０ｄ、１０ｅ…偏光板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両電極基板（１０ａ、１０ｂ）と、 これら両電極基板の間に封入した液晶（１０ｃ）と、 前記両電極基板の一方の外表面に貼着された表示面側偏
   光板（１０ｄ）と、 他方の電極基板の外表面に貼着された裏面側偏光板（１
   ０ｅ）とを備える液晶セルにおいて、 前記表示面側偏光板の偏光度が前記裏面側偏光板の偏光
   度よりも低いことを特徴とする液晶セル。
2. 【請求項２】 前記液晶がスメクチック液晶であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶セル。