JPS6095423A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示装置に関する。特に大きなサイズの表
示画面を構成する液晶表示装置では、各部が観察者の視
点に対して視角差があるため、表示画面の各部の点燈コ
ントラスト等が異なり、観察者に対する位置によっては
表示視認性が劣化することになるが、本発明はこれを防
止することな目的としている。

従来、液晶表示装置に於いては、配向被膜に対して、み
ぞを付ける等の処理により液晶分子を配向させる処理（
以下配向処理又はラビング処理という。）を行なってい
るが、該処理は液晶表示装置のひとつの基板内で方向が
一定であった。このため特に大評なサイズの液晶表示装
置に於いては、観察者の視点に対して、液晶表示装置の
各部位の、平面となす角（入射角）θ、及び方位角φ（
θ、φで総じて視角方向を構成する）が各部位で異って
（る。即ち視差が大画面では大きくなる。

ツイストネマチック型液晶装置等に於いては、かかる視
角方向による点燈状態のコントラスト比については、優
先視角方向を中心にして良好な視角域が分布しており、
且つ優先視角方向等に於いても視角の入射角θにより異
っている。

この視角特性例を第１図の（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に示
す。

さらに第４図には大きな表示画面を用いた場合の上下で
の視認方向の差の関係を図示する。

なお第１図において（ａ）は視角の定義を示すための説
明図で、１は液晶表示装置、２は優先視角方向、６は視
認方向であり、θは入射角、φは方位角（優先視角方向
をφ−０とする）をそれぞれに示す。

また第１図（ｂ）は一定の入射角θで、方位角φを変え
た場合の等コントラスト曲ａ４を示すグラフであり、さ
らに第１図（Ｃ）は優先視角方向（方位角φ＝０）で入
射角θを変えた場合のコントラスト曲線５を示すグラフ
である。

また第４図に示されている液晶表示装置と視認の視点の
位置関係においては、Ａは低視角入射となる場合、Ｂは
高視角入射となる場合、Ｃは高視角入射となる場合、Ｄ
は低視角入射となる場合をそれぞれ示している。

上記の様に画面の各部位と観察視点の方向が異ってくる
ための視認性の差を改善するために、大表示セル本体を
曲面にする等の方法が考えられ実施されているが、基板
製作及び組立の点で、平面基板を用いる場合に比して、
多大の費用や時間を要すると孝女られる。

ツイストネマチック型等の液晶表示装置に於ける基本的
な秤、角物性は、前述の配向処理による液晶分子の方向
づけの、上下両基板での対向面表面に於ける方向に依存
している。この依存性の主要点は以下の２点に要約され
る。即ち ■　点燈コントラストが最良となる方位方向、即ち所謂
優先視角方向は、液晶分子のツイストの中心方向に位置
していることが一般に知られている。

（どの象限に属するかはツイストの左旋、右旋により異
なる。） ■　他方、ツイスト角と（優先方向での）各入射角での
点燈コントラスト比を測定すると第２図の様な測定例と
なった。

特にこの■の特性の活用としては、ツイスト角を９０°
付近の成る角度に設定することにより、入射角θ＝３０
°−５０°付近での点燈コントラスト比が、入射角θ−
０〜２０°付近でのコントラスト比に対して極端に低下
することを防ぐ効果、又、透過率と駆動電圧の関係曲線
に関しては、スレッショルド電圧付近での立上りの急峻
さを高めて、高分割駆動時の点燈・非点燈のコントラス
ト比を大きくする効果等の利用がある。

この様にツイスト角を９０°　付近の成る角度に設定す
ることにより、点燈・非点燈のコントラスト比を含めた
視野角特性を改良する効果は、特に小さな表示画面で、
特定の主体となる視認方向（優先視角方向）を定め、且
つ駆動の方式を定めた場合、視認特性を調整改良する上
で有効である。

しかしながら比較的表示画面の大きな液晶表示装置に於
いては、画面全体に渡って、主に視認する方向を定め、
その方向に優先的に視認性の高い方向（優先視角方向）
を設定することは、前述のように画面の各部位の視角方
向に大きな差があるために、有効であるとしても充分で
はない。

本発明に於いては、かかる視認性の改良について以下の
様に行なう。即ち 例えば表示画面に対して観察者の視点方向がやや下方に
ある場合、表示画面の上部は、視認の入射角が低く（θ
は大きく）なるので、この方向に対して視認性を高くす
る様な配向処理によるツイスト角を設定する。

同様に表示画面の下部は、視認の入射角が高く（θは小
さく）なるので、この方向に対して視認性を高くする様
な配向処理によるツイスト角を設定する。

この様な視角特性を付与するための配向処理を前述及び
第２図のデータに基づいて決定すると、第３図の例の分
布の様になる。

なお第２図は、ツイスト角に対する各入射角θ（方位角
についてはφ＝０、即ち優先視角方向）でのコントラス
ト比を示すグラフである。

また第３図は、ラビング方向（みぞ方向）の表示画面内
での分布例を示す説明図であり、第３図ではラビング方
向については上下基板分を重ね書きしである。

また第３図においては、Ｅは表示画面上部を、Ｆは表示
画面下部を、Ｇは上部のツイスト角（小さくなる）を、
Ｈは下部のツイスト角（大きくなる）を、■は画面左部
優先視角方向を、Ｊは画面右部優先視角方向を、それぞ
れ示している。

即ち表示画面上部ではツイスト角を９０°付近のより小
さい角度として低視角方向で優先的に視認できる様にし
、又、表示画面下部ではツイスト角を９０°付近のより
大きい角度として高視角方向で優先的に視認できる様に
する。ここでのツイスト角の分布は、第２図の例のデー
タの様に所定の駆動条件でのデータより決定する。

第３図の例では、画面上下方向ではツイスト角が増減す
ることになるが、同時に左右方向ではツイスト角の中心
方向、即ち所謂優先視角方向が、画面中心或いは手前の
中央方向に寄っている。このため観察者の視点方向、即
ち手前下方向中央に、表示画面左右部が優先的に視認さ
れる傾向を持つことにより、結果的に画面の周辺部の観
察者視点に対する視認性は、総て改良されることになる
。

ツイスト角の増減分布と優先視角方向の上記の様な設定
は、第３図の様に両立して設定することができる。

上記の様な視角特性の連続的な調整は、液晶セルに付属
設置させる偏光板の光軸の交差角（及び液晶セルの配向
軸と偏光板の光軸のなす角）によっても制御できるが、
上記の様に、同一セル内で分布を持たせることは困難で
あると考えられる。

なお本発明による配向処理、即ちラビング処理を実施す
るには以下の様にして能率的に行なうことができる。

ラビングの処理に於いては、ラビングを行なう部材をロ
ーラー状或いは刷毛状にし、配向処理されるべき基板を
それに接しさせてこするが、ここで基板或いはラビング
部材装置を摺動する成分と基板或いはラビング部材装置
を回転する成分を共動させ、その両成分を（従来では方
向上固定していたのに対して）、方向の上で可変とする
ことにより行なうことができる。（又、摺動速度も可変
とし共動させることも考えられる。） この共動動作の関係は、前述の様にツイスト角と点燈コ
ントラス比特性等により決定される。

即ち基板中心に極座標の原点を置き、ラビング処理位置
の距離（摺動速度一定ならこの距離は時間に比例する）
と方向角の関係を決定することにより、ラビングを制御
し得る。

以上のように本発明によれば、観察者の視点に対する各
部位における視認性の差が最小限に抑えられて成る大型
の液晶表示装置の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は視角の定義を示すための説明図、（ｂ）
は一定の入射角θで方位角φを変えた場合の等コントラ
スト曲線を示すグラフ、（Ｃ）、は優先視角方向で入射
角θを変えた場合のコントラスト曲線を示すグラフ、第
２図はツイスト角に対する各入射角θでのコントラスト
比を示すグラフ、第３図はラビング方向の表示面内での
分布例を示す説明図、第４図は大きな表示画面を用いた
場合の上下での視認方向の差の関係を示す説明図である
。 １・・・・・・液晶表示装置、２・・・・・・優先視角
方向、６・・・・・・視認方向。 ｊｌｌ　図 （Ｑ） 第１図 第１図 （ｃ） に

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極を有する２枚の基板間にネマチック液晶を挾持して
   なる液晶表示装置に於いて、上記基板の一方或いは両方
   に非直線状の配向みぞ付けを行ない、表示画面上部へ行
   くに従いツイスト角を小さくするか、或いは大きくする
   分布を与えることにより、表示画面上部へ行くに従い、
   低視角側での表示コントラスト比が上昇する様、或いは
   主な視認方向によっては降下する様にしたことを特徴と
   する液晶表示装置。