JPH0990335A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH0990335A JPH0990335A JP24159995A JP24159995A JPH0990335A JP H0990335 A JPH0990335 A JP H0990335A JP 24159995 A JP24159995 A JP 24159995A JP 24159995 A JP24159995 A JP 24159995A JP H0990335 A JPH0990335 A JP H0990335A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 階調表示時の明るさや表示色の視角依存性を
改善することができ、視認性に優れた高品位な表示を行
うことのできる液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 液晶パネル１の下部に、入射光束２を平
行化する平行化素子４が配設され、液晶パネル１の上部
に、通過光を拡散させる拡散素子３が配設されている。
改善することができ、視認性に優れた高品位な表示を行
うことのできる液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 液晶パネル１の下部に、入射光束２を平
行化する平行化素子４が配設され、液晶パネル１の上部
に、通過光を拡散させる拡散素子３が配設されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透過形の液晶表示
素子に係わり、特に階調表示時の明るさや色の視角依存
性を改善した液晶表示素子に関する。
素子に係わり、特に階調表示時の明るさや色の視角依存
性を改善した液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、薄型軽量、低消費電力
という大きな利点をもつ為、腕時計や電卓、日本語ワー
ドプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の多種多様な
製品に広く用いられている。これら液晶表示素子のほと
んどには、ねじれネマティック液晶が用いられている。
という大きな利点をもつ為、腕時計や電卓、日本語ワー
ドプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の多種多様な
製品に広く用いられている。これら液晶表示素子のほと
んどには、ねじれネマティック液晶が用いられている。
【０００３】このような液晶表示素子、特にパーソナル
コンピュータなどに用いられる液晶表示素子は、大面積
・大容量表示のものが一般的になっており、表示面の大
きさが対角約10インチで、表示画素数が 640× 480のも
のが主流になってきた。現在、大面積・大容量表示の液
晶表示素子の主流は単純マトリクス方式やアクティブマ
トリクス方式である。
コンピュータなどに用いられる液晶表示素子は、大面積
・大容量表示のものが一般的になっており、表示面の大
きさが対角約10インチで、表示画素数が 640× 480のも
のが主流になってきた。現在、大面積・大容量表示の液
晶表示素子の主流は単純マトリクス方式やアクティブマ
トリクス方式である。
【０００４】単純マトリクス方式の液晶表示素子は、 1
80゜以上ねじれ配列した液晶を櫛形の透明電極が付いた
ガラス基板で挟んだ単純な構造をしている（ＳΤ方
式）。この構造で多桁表示するには液晶セルの印加電圧
−透過率特性に高い急峻性が要求される。急峻性が高い
ほど小さな電圧差で大きな透過率差を得ることができ
る。液晶セルの印加電圧−透過率特性は、液晶層の配列
のねじれ角（以下ツイスト角と呼ぶ）が大きいほど急峻
になる。−般に走査線が 400本程度の単純マトリクス構
造で実用を満足するコントラストを得るには、ツイスト
角は 180゜以上必要である。ツイスト角がこのように大
きくなると旋光分散により表示色が着色する。この表示
の着色は、液晶層の配列が逆の方向にねじれた第２の液
晶セルを偏光板と液晶セルの間に配置したり、第２の液
晶セルの代わりに位相差板を複数枚用いたりすることに
より消すことができる。
80゜以上ねじれ配列した液晶を櫛形の透明電極が付いた
ガラス基板で挟んだ単純な構造をしている（ＳΤ方
式）。この構造で多桁表示するには液晶セルの印加電圧
−透過率特性に高い急峻性が要求される。急峻性が高い
ほど小さな電圧差で大きな透過率差を得ることができ
る。液晶セルの印加電圧−透過率特性は、液晶層の配列
のねじれ角（以下ツイスト角と呼ぶ）が大きいほど急峻
になる。−般に走査線が 400本程度の単純マトリクス構
造で実用を満足するコントラストを得るには、ツイスト
角は 180゜以上必要である。ツイスト角がこのように大
きくなると旋光分散により表示色が着色する。この表示
の着色は、液晶層の配列が逆の方向にねじれた第２の液
晶セルを偏光板と液晶セルの間に配置したり、第２の液
晶セルの代わりに位相差板を複数枚用いたりすることに
より消すことができる。
【０００５】アクティブマトリクス方式は、各表示画素
ごとに薄膜トランジスタやダイオードなどからなるスイ
ッチング素子を具備しているため、走査線の本数に関係
なく各画素の液晶層に電圧を供給することができる。従
って、液晶セルの電気光学特性の急峻性はＳＴ方式のよ
うにそれほど高い必要はないので、−般にアクティブマ
トリクス方式ではツイスト角は旋光分散が小さくコント
ラストが高い90゜（ΤＮ方式）が選ばれている。従っ
て、ΤＮ方式は色づきがほとんど無いため色補償は不要
であり、アクティブ素子により電圧差を大きくとれるの
で応答速度は単純マトリクス方式より速い。
ごとに薄膜トランジスタやダイオードなどからなるスイ
ッチング素子を具備しているため、走査線の本数に関係
なく各画素の液晶層に電圧を供給することができる。従
って、液晶セルの電気光学特性の急峻性はＳＴ方式のよ
うにそれほど高い必要はないので、−般にアクティブマ
トリクス方式ではツイスト角は旋光分散が小さくコント
ラストが高い90゜（ΤＮ方式）が選ばれている。従っ
て、ΤＮ方式は色づきがほとんど無いため色補償は不要
であり、アクティブ素子により電圧差を大きくとれるの
で応答速度は単純マトリクス方式より速い。
【０００６】上記した単純マトリクス方式もアクティブ
マトリクス方式も、一方の基板の透明電極の下に各画素
毎にカラーフィルタを設けることでカラー表示を実現し
ている。しかしながら、このような従来技術において
は、液晶セル自体が角度依存性をもつため、見る角度に
より表示画が反転したり、輝度の極度な低下、色づきな
どが観測され、大きな問題となる。特に、このような表
示異常は、階調表示を行ったときに顕著である。
マトリクス方式も、一方の基板の透明電極の下に各画素
毎にカラーフィルタを設けることでカラー表示を実現し
ている。しかしながら、このような従来技術において
は、液晶セル自体が角度依存性をもつため、見る角度に
より表示画が反転したり、輝度の極度な低下、色づきな
どが観測され、大きな問題となる。特に、このような表
示異常は、階調表示を行ったときに顕著である。
【０００７】このような表示の視角依存性を低減させる
技術としては、特開昭６２−２１４２３号公報に、２枚
の偏光板の間に、液晶セルと光学異方性が厚み方向に負
のポリマーフィルムである複屈折層を配置することが開
示されている。また、ＵＳΤと称するコレステリック液
晶からなる液晶セルを偏光板間に配置することが発表さ
れている。（羽藤ら，Journal of the SID,1/3,1993,p.
319)
技術としては、特開昭６２−２１４２３号公報に、２枚
の偏光板の間に、液晶セルと光学異方性が厚み方向に負
のポリマーフィルムである複屈折層を配置することが開
示されている。また、ＵＳΤと称するコレステリック液
晶からなる液晶セルを偏光板間に配置することが発表さ
れている。（羽藤ら，Journal of the SID,1/3,1993,p.
319)
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示素子の
表示原理は、液晶セル中を透過する光の状態を液晶分子
の向きを電圧により傾け変化させることである。液晶セ
ル中の液晶分子が上下の基板面に対して平行に配列して
いるときは、透過する光の方向による変化は少ないが、
液晶分子がやや傾いて配列している（中間調を表示して
いる場合に相当する）場合は透過する光の方向による変
化が大きい。従って、従来技術に示した複屈折層による
光学補償は液晶セルの液晶分子がある特定の傾きをもつ
場合にしか効果がなく、２値表示の液晶表示素子には視
角改善効果はあるが、多階調表示を行う液晶表示素子の
場合には全ての向きで視角の拡大効果は得られない。特
にカラーフィルタと組み合わせてフルカラー表示を行う
際には、表示画の再現性が著しく低下し大きな問題とな
る。
表示原理は、液晶セル中を透過する光の状態を液晶分子
の向きを電圧により傾け変化させることである。液晶セ
ル中の液晶分子が上下の基板面に対して平行に配列して
いるときは、透過する光の方向による変化は少ないが、
液晶分子がやや傾いて配列している（中間調を表示して
いる場合に相当する）場合は透過する光の方向による変
化が大きい。従って、従来技術に示した複屈折層による
光学補償は液晶セルの液晶分子がある特定の傾きをもつ
場合にしか効果がなく、２値表示の液晶表示素子には視
角改善効果はあるが、多階調表示を行う液晶表示素子の
場合には全ての向きで視角の拡大効果は得られない。特
にカラーフィルタと組み合わせてフルカラー表示を行う
際には、表示画の再現性が著しく低下し大きな問題とな
る。
【０００９】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、階調表示時の明るさや表示色の視角依存
性を改善することができ、視認性に優れた高品位な表示
を行うことのできる液晶表示素子を提供しようとするも
のである。
されたもので、階調表示時の明るさや表示色の視角依存
性を改善することができ、視認性に優れた高品位な表示
を行うことのできる液晶表示素子を提供しようとするも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の画素を有する液晶セルと、前記液晶セル中に平行光を
入射させる平行化手段と、前記液晶セルを通過して射出
された光を拡散させる拡散手段と、前記画素毎に設けら
れたカラーフィルタとを具備したことを特徴とする。
の画素を有する液晶セルと、前記液晶セル中に平行光を
入射させる平行化手段と、前記液晶セルを通過して射出
された光を拡散させる拡散手段と、前記画素毎に設けら
れたカラーフィルタとを具備したことを特徴とする。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載の液晶表
示素子において、前記液晶セルが、各画素毎に薄膜トラ
ンジスタや薄膜ダイオードなどの能動素子が形成された
基板を具備し、前記カラーフィルタがこの基板に配設さ
れていることを特徴とする。
示素子において、前記液晶セルが、各画素毎に薄膜トラ
ンジスタや薄膜ダイオードなどの能動素子が形成された
基板を具備し、前記カラーフィルタがこの基板に配設さ
れていることを特徴とする。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１記載の液晶表
示素子において、前記カラーフィルタが前記平行化手段
に配設されていることを特徴とする。
示素子において、前記カラーフィルタが前記平行化手段
に配設されていることを特徴とする。
【００１３】請求項４の発明は、請求項１記載の液晶表
示素子において、前記カラーフィルタが前記拡散手段に
配設されていることを特徴とする。
示素子において、前記カラーフィルタが前記拡散手段に
配設されていることを特徴とする。
【００１４】請求項５の発明は、請求項１記載の液晶表
示素子において、前記カラーフィルタが前記平行化手段
と前記拡散手段の両方に配設されていることを特徴とす
る。請求項６の発明は、請求項１〜５記載の液晶表示素
子において、前記カラーフィルタが干渉フィルタからな
ることを特徴とする。
示素子において、前記カラーフィルタが前記平行化手段
と前記拡散手段の両方に配設されていることを特徴とす
る。請求項６の発明は、請求項１〜５記載の液晶表示素
子において、前記カラーフィルタが干渉フィルタからな
ることを特徴とする。
【００１５】請求項７の発明は、請求項１〜５記載の液
晶表示素子において、前記カラーフィルタが選択反射を
示すコレステリック液晶または高分子液晶からなること
を特徴とする。
晶表示素子において、前記カラーフィルタが選択反射を
示すコレステリック液晶または高分子液晶からなること
を特徴とする。
【００１６】請求項８の発明は、請求項１〜７記載の液
晶表示素子において、前記拡散手段としてポリマー中に
液晶を分散させたポリマー層を用いることを特徴とする
液晶表示素子。
晶表示素子において、前記拡散手段としてポリマー中に
液晶を分散させたポリマー層を用いることを特徴とする
液晶表示素子。
【００１７】請求項９の発明は、請求項８記載の液晶表
示素子において、前記ポリマー層に電圧を印加する手段
を具備したことを特徴とする。
示素子において、前記ポリマー層に電圧を印加する手段
を具備したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の液晶表示素子の詳細
を、実施の形態について図面を参照して説明する。
を、実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】本発明は、液晶表示素子のコントラスト比
や表示色の視角依存性を同時に軽減する、もしくは、液
晶表示素子のある特定のコントラスト比が得られる領域
をある特定の方位、視角に制御しようとするものであ
る。
や表示色の視角依存性を同時に軽減する、もしくは、液
晶表示素子のある特定のコントラスト比が得られる領域
をある特定の方位、視角に制御しようとするものであ
る。
【００２０】図６に、従来のΤＮ方式の液晶表示素子に
おいて、表示面法線から上下の方向に 0゜から60゜まて
傾いた時（表示面法線からの傾き角を以下視角と称す
る）の８階調を表示した場合の輝度対視角特性を示す。
同図に示されるように、従来の液晶表示素子では、中間
階調の輝度が視角により大きく変化している。このよう
に、光が液晶表示素子の表示面に垂直に入射する場合と
斜めに入射する場合とでは、液晶表示素子中を伝搬する
光の偏光状態が異なり、この違いが図６のような視角変
化を引き起こす。
おいて、表示面法線から上下の方向に 0゜から60゜まて
傾いた時（表示面法線からの傾き角を以下視角と称す
る）の８階調を表示した場合の輝度対視角特性を示す。
同図に示されるように、従来の液晶表示素子では、中間
階調の輝度が視角により大きく変化している。このよう
に、光が液晶表示素子の表示面に垂直に入射する場合と
斜めに入射する場合とでは、液晶表示素子中を伝搬する
光の偏光状態が異なり、この違いが図６のような視角変
化を引き起こす。
【００２１】そこで、本発明においては、図１に示すよ
うな構成として、上記問題を解決する。すなわち、図１
は、本発明における液晶表示素子の断面構成を示すもの
であり、１は液晶パネル、２は入射光束、３は拡散素
子、４は平行化素子である。図６の視角特性図に示した
通り、液晶パネル１は角度により輝度変化が大きい。従
って、液晶パネル１に入射した光２．１の角度がある特
定の角度の平行光となるよう平行化素子４で制御し、液
晶パネル１を透過した光２．２を拡散素子３によって広
げることにより、液晶表示素子の視角依存性はなくな
る。
うな構成として、上記問題を解決する。すなわち、図１
は、本発明における液晶表示素子の断面構成を示すもの
であり、１は液晶パネル、２は入射光束、３は拡散素
子、４は平行化素子である。図６の視角特性図に示した
通り、液晶パネル１は角度により輝度変化が大きい。従
って、液晶パネル１に入射した光２．１の角度がある特
定の角度の平行光となるよう平行化素子４で制御し、液
晶パネル１を透過した光２．２を拡散素子３によって広
げることにより、液晶表示素子の視角依存性はなくな
る。
【００２２】上述したように、発明の基本原理は、図１
に示したように、平行光を液晶セル１に入射させ、液晶
セル１を出た光を拡散させることを基本としているの
で、液晶パネルとしてはΤＦΤ−ＬＣＤなどアクティブ
マトリクス形のＬＣＤはもとより、ＳΤ形ＬＣＤなど全
ての表示モードのＬＣＤに適用が可能である。
に示したように、平行光を液晶セル１に入射させ、液晶
セル１を出た光を拡散させることを基本としているの
で、液晶パネルとしてはΤＦΤ−ＬＣＤなどアクティブ
マトリクス形のＬＣＤはもとより、ＳΤ形ＬＣＤなど全
ての表示モードのＬＣＤに適用が可能である。
【００２３】透過輝度を液晶層により制御してカラー表
示する場合には、赤、青、緑の３原色のカラーフィルタ
を用いるのがー般的である。本発明では液晶セルに入射
する光は向きが制御されているので、従来、直視形の液
晶表示素子には視角特性の点で適用できなかった干渉フ
ィルタや、ポリシロキサンを主鎖とし、側鎖にビフェニ
ルベンゾエートとコレステリル基を適当な比で有したよ
うな高分子共重合体などで作製可能な選択反射をもつ高
分子液晶などを利用することが可能である。
示する場合には、赤、青、緑の３原色のカラーフィルタ
を用いるのがー般的である。本発明では液晶セルに入射
する光は向きが制御されているので、従来、直視形の液
晶表示素子には視角特性の点で適用できなかった干渉フ
ィルタや、ポリシロキサンを主鎖とし、側鎖にビフェニ
ルベンゾエートとコレステリル基を適当な比で有したよ
うな高分子共重合体などで作製可能な選択反射をもつ高
分子液晶などを利用することが可能である。
【００２４】カラーフィルタの配置場所は、従来のΤＦ
Τ−ＬＣＤの場合、ΤＦΤ素子を具備した基板と対向す
る基板側であるが、本発明においては光の向きが制御さ
れているので光の通過する光路上であればどの場所でも
よく、拡散素子や平行化素子に配置しても、また拡散素
子と平行化素子の両方に配置しても同一の表示性能が得
られる。ＴＦΤ素子を具備した基板側に設けても同様な
効果が得られることはいうまでもなく、この場合２枚の
基板を貼り合わせる際に位置合わせが不要となり、より
望ましい液晶表示素子が得られる。
Τ−ＬＣＤの場合、ΤＦΤ素子を具備した基板と対向す
る基板側であるが、本発明においては光の向きが制御さ
れているので光の通過する光路上であればどの場所でも
よく、拡散素子や平行化素子に配置しても、また拡散素
子と平行化素子の両方に配置しても同一の表示性能が得
られる。ＴＦΤ素子を具備した基板側に設けても同様な
効果が得られることはいうまでもなく、この場合２枚の
基板を貼り合わせる際に位置合わせが不要となり、より
望ましい液晶表示素子が得られる。
【００２５】拡散素子としては、ポリマー中に液晶を分
散させたものを用いても所望な特性が得られ、特に、液
晶に電圧が印加させる手段を具備することで拡散状態を
電圧で変化させ、液晶表示素子の視野角を制御すること
が可能となる。本発明に用いられる液晶の表示モード
は、ねじれ角が70゜から 120゜のΤＮや 180゜以上のね
じれ角をもつＳＴＮなどに適用できることはいうまでも
ない。
散させたものを用いても所望な特性が得られ、特に、液
晶に電圧が印加させる手段を具備することで拡散状態を
電圧で変化させ、液晶表示素子の視野角を制御すること
が可能となる。本発明に用いられる液晶の表示モード
は、ねじれ角が70゜から 120゜のΤＮや 180゜以上のね
じれ角をもつＳＴＮなどに適用できることはいうまでも
ない。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】（実施例１）図２に本実施例における液晶
表示素子の断面構成を示す。同図に示すように、液晶表
示素子は、視角補償する液晶セル１０を、２枚の偏光板
１１、１２（SH-1832ΑＷ；住友化学社製）の間に挟む
構成とされている。
表示素子の断面構成を示す。同図に示すように、液晶表
示素子は、視角補償する液晶セル１０を、２枚の偏光板
１１、１２（SH-1832ΑＷ；住友化学社製）の間に挟む
構成とされている。
【００２８】上記偏光板１１の上には、拡散フィルム１
３が隣接して配置されている。この拡散フィルム１３
は、反射防止のため屈折率の異なる膜が５層積層されて
構成されている。また、偏光板１１の下には、透明電極
（コモン電極）１４と配向膜１５を具備したフィルム基
板１６が配置されている。このように、フィルム基板１
６を用いることによって、軽量化と画像のにじみ低減効
果が得られる。
３が隣接して配置されている。この拡散フィルム１３
は、反射防止のため屈折率の異なる膜が５層積層されて
構成されている。また、偏光板１１の下には、透明電極
（コモン電極）１４と配向膜１５を具備したフィルム基
板１６が配置されている。このように、フィルム基板１
６を用いることによって、軽量化と画像のにじみ低減効
果が得られる。
【００２９】液晶層１７は、90゜ねじれ配向した液晶
（ねじれネマティック液晶(ZLI-4287(E.Merck Co.,ltd
社製）にカイラル剤S811(E.Merck Co.,ltd社製））を混
入したものを使用）から構成されている。この液晶層１
７のリタデーションは 550ｎｍ（光源波長： 550ｎｍ）
であり、基板法線に対して最も高い透過率が得られる条
件とした。
（ねじれネマティック液晶(ZLI-4287(E.Merck Co.,ltd
社製）にカイラル剤S811(E.Merck Co.,ltd社製））を混
入したものを使用）から構成されている。この液晶層１
７のリタデーションは 550ｎｍ（光源波長： 550ｎｍ）
であり、基板法線に対して最も高い透過率が得られる条
件とした。
【００３０】上記液晶層１７を介して上記フィルム基板
１６に対向するように配置されたガラス基板１８には、
ΤＦΤ素子１９、画素電極２０が形成されており、画素
電極２０の下には、Ｓｉ０2 とＴｉＯ2 の多層膜からな
るＲ、Ｇ、Ｂ各色のカラーフィルタ（干渉フィルタ）２
１が配設されている。これらカラーフィルタ２１は、ゲ
ート電極２２の絶縁層としての機能も合わせ持つ。ま
た、画素電極２０等の表面を覆うように配向膜２３が配
設されている。
１６に対向するように配置されたガラス基板１８には、
ΤＦΤ素子１９、画素電極２０が形成されており、画素
電極２０の下には、Ｓｉ０2 とＴｉＯ2 の多層膜からな
るＲ、Ｇ、Ｂ各色のカラーフィルタ（干渉フィルタ）２
１が配設されている。これらカラーフィルタ２１は、ゲ
ート電極２２の絶縁層としての機能も合わせ持つ。ま
た、画素電極２０等の表面を覆うように配向膜２３が配
設されている。
【００３１】そして、上記構成のΤＦΤ基板のガラス基
板１８の下面に前述した偏光板１２が接着され、その下
に平行化素子２４が配置されている。この平行化素子２
４は、冷陰極管２５からの光を導く導光板２６に隣接し
て配設されている。
板１８の下面に前述した偏光板１２が接着され、その下
に平行化素子２４が配置されている。この平行化素子２
４は、冷陰極管２５からの光を導く導光板２６に隣接し
て配設されている。
【００３２】以上のように構成されたΤＦΤ−ＬＣＤを
作成したところ、方位や視角を変化させても階調表示内
容が識別でき、透過率の高い明るい良好なフルカラー表
示を行うことができた。
作成したところ、方位や視角を変化させても階調表示内
容が識別でき、透過率の高い明るい良好なフルカラー表
示を行うことができた。
【００３３】（実施例２）前述した実施例１と同様な構
成で、カラーフィルタ２１として、ポリシロキサンを主
鎖とし、側鎖にビフェニルベンゾエートとコレステリル
基をもつ高分子共重合体でねじれ配向させたものを用い
た。ねじれピッチを赤、青、緑の各画素毎に変え、屈折
率とピッチ長の積を 450ｎｍ、 550ｎｍ、 650ｎｍ近傍
にしたところ、赤、緑、青の選択反射を示すカラーフィ
ルタが得られた。
成で、カラーフィルタ２１として、ポリシロキサンを主
鎖とし、側鎖にビフェニルベンゾエートとコレステリル
基をもつ高分子共重合体でねじれ配向させたものを用い
た。ねじれピッチを赤、青、緑の各画素毎に変え、屈折
率とピッチ長の積を 450ｎｍ、 550ｎｍ、 650ｎｍ近傍
にしたところ、赤、緑、青の選択反射を示すカラーフィ
ルタが得られた。
【００３４】本構成でΤＦΤ−ＬＣＤを作成したとこ
ろ、方位や視角を変化させても表示画が変化しない広い
視野角と良好なフルカラー表示を行うことができた。
ろ、方位や視角を変化させても表示画が変化しない広い
視野角と良好なフルカラー表示を行うことができた。
【００３５】（実施例３）前述した実施例１と同様な構
成で、拡散フィルム１３に換えて、紫外線硬化するポリ
マー中に液晶を 4重量％混合した液状物質を基板間に挟
持した後、紫外線を照射して硬化して構成した散乱素子
を用いた。
成で、拡散フィルム１３に換えて、紫外線硬化するポリ
マー中に液晶を 4重量％混合した液状物質を基板間に挟
持した後、紫外線を照射して硬化して構成した散乱素子
を用いた。
【００３６】このような散乱素子を用いて実施例１と同
様な液晶表示素子を作製したところ、良好な拡散特性を
得ることができた。
様な液晶表示素子を作製したところ、良好な拡散特性を
得ることができた。
【００３７】（実施例４）実施例３において、透明電極
付きの２枚の基板を用いて同様な散乱素子を作製した。
透明電極には、電気的接続を行い液晶に電圧が印加でき
るようにした。
付きの２枚の基板を用いて同様な散乱素子を作製した。
透明電極には、電気的接続を行い液晶に電圧が印加でき
るようにした。
【００３８】このような拡散素子を用いて、実施例１と
同様な液晶表示素子を作製したところ、拡散素子に印加
する電圧の大きさを変化させることで視角が変化し、電
圧が０では斜め方向でも表示が変化しないが、電圧を大
きくしていくと斜め方向からは表示が見えなくなり、表
示内容を他者に見せたくない場合などに対応可能なディ
スプレイを実現することができた。
同様な液晶表示素子を作製したところ、拡散素子に印加
する電圧の大きさを変化させることで視角が変化し、電
圧が０では斜め方向でも表示が変化しないが、電圧を大
きくしていくと斜め方向からは表示が見えなくなり、表
示内容を他者に見せたくない場合などに対応可能なディ
スプレイを実現することができた。
【００３９】（実施例５）実施例１に用いた液晶セルと
して、ねじれ角が 240度のＳΤ−ＬＣＤを用いた。ＳΤ
−ＬＣＤには色補償の為、ポリカーボナイトを延伸した
位相差板を２枚使用している。本液晶パネルだけを角度
を変化させて観測したところ、色が大きく変化したが、
図２の構成とすることで斜め方向でも良好な表示が得ら
れた （実施例６）図３に本実施例における液晶表示素子の断
面構成を示す。なお、同図において平行化素子および光
源は図２と同様であるので図示を省略した。
して、ねじれ角が 240度のＳΤ−ＬＣＤを用いた。ＳΤ
−ＬＣＤには色補償の為、ポリカーボナイトを延伸した
位相差板を２枚使用している。本液晶パネルだけを角度
を変化させて観測したところ、色が大きく変化したが、
図２の構成とすることで斜め方向でも良好な表示が得ら
れた （実施例６）図３に本実施例における液晶表示素子の断
面構成を示す。なお、同図において平行化素子および光
源は図２と同様であるので図示を省略した。
【００４０】本実施例においては、液晶セル（ＴＦＴセ
ル）６０の各画素に対応する部分にカラーフィルタ６１
を具備した拡散素子６２が、液晶セル６０の偏光板６３
の上面に配置されている。なお、同図において６４は下
面側の偏光板である。また、実施例１とは異なり、液晶
セル６０にはカラーフィルタが配設されていない。
ル）６０の各画素に対応する部分にカラーフィルタ６１
を具備した拡散素子６２が、液晶セル６０の偏光板６３
の上面に配置されている。なお、同図において６４は下
面側の偏光板である。また、実施例１とは異なり、液晶
セル６０にはカラーフィルタが配設されていない。
【００４１】このような構成においては、拡散素子６２
のカラーフィルタ６１が、従来のカラーフィルタに要求
される高い平坦性の精度を必要としないので、低いコス
トで作製することができる。
のカラーフィルタ６１が、従来のカラーフィルタに要求
される高い平坦性の精度を必要としないので、低いコス
トで作製することができる。
【００４２】本構成で対角10インチからなるΤＦΤ−Ｌ
ＣＤを作成したところ、方位や視角を変化させても階調
表示内容が識別できる良好なフルカラー表示を行うこと
ができた。
ＣＤを作成したところ、方位や視角を変化させても階調
表示内容が識別できる良好なフルカラー表示を行うこと
ができた。
【００４３】（実施例７）図４に本実施例における液晶
表示素子の断面構成を示す。同図において平行化素子お
よび光源は図２と同様であるので図示を省略した。
表示素子の断面構成を示す。同図において平行化素子お
よび光源は図２と同様であるので図示を省略した。
【００４４】本実施例においては、液晶セル（ＴＦＴセ
ル）７０には、カラーフィルタが配置されておらず、液
晶セル（ＴＦＴセル）７０の各画素位置に相当するよう
に、拡散素子７１に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）のカラーフィル
タ７２が配置され、平行化素子７３に青（Ｂ）のカラー
フィルタ７４が位置に配置されている。なお、同図にお
いて７５、７６は偏光板である。
ル）７０には、カラーフィルタが配置されておらず、液
晶セル（ＴＦＴセル）７０の各画素位置に相当するよう
に、拡散素子７１に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）のカラーフィル
タ７２が配置され、平行化素子７３に青（Ｂ）のカラー
フィルタ７４が位置に配置されている。なお、同図にお
いて７５、７６は偏光板である。
【００４５】本構成で対角10インチからなるΤＦΤ−Ｌ
ＣＤを作成したところ、方位や視角を変化させても階調
表示内容が識別できる良好なフルカラー表示を行うこと
ができた。
ＣＤを作成したところ、方位や視角を変化させても階調
表示内容が識別できる良好なフルカラー表示を行うこと
ができた。
【００４６】（実施例８）図５に本実施例における液晶
表示素子の断面構成を示す。同図において平行化素子お
よび光源は図２と同様であるので図示を省略した。
表示素子の断面構成を示す。同図において平行化素子お
よび光源は図２と同様であるので図示を省略した。
【００４７】本実施例においては、液晶セル（ＴＦＴセ
ル）８０には、カラーフィルタが配置されておらず、液
晶セル（ＴＦＴセル）８０の各画素位置に相当するよう
に、平行化素子８１に赤、青、緑のカラーフィルタ８２
が位置に配置されている。なお、同図において８３、８
４は偏光板、８５は拡散素子である。
ル）８０には、カラーフィルタが配置されておらず、液
晶セル（ＴＦＴセル）８０の各画素位置に相当するよう
に、平行化素子８１に赤、青、緑のカラーフィルタ８２
が位置に配置されている。なお、同図において８３、８
４は偏光板、８５は拡散素子である。
【００４８】本構成で対角10インチからなるΤＦΤ−Ｌ
ＣＤを作成したところ、方位や視角を変化させても階調
表示内容が識別できる良好なフルカラー表示を行うこと
ができた。
ＣＤを作成したところ、方位や視角を変化させても階調
表示内容が識別できる良好なフルカラー表示を行うこと
ができた。
【００４９】（比較例）実施例１において、拡散素子と
平行化素子の無い液晶表示素子を作製し、表示画面を角
度を変化させて観測したところ、角度により、表示の反
転や黒つぶれが生じ、視認性が著しく悪い方向があり、
実用上大きく問題となった。特に対角サイズが13インチ
以上に大きくなると、上と下の画面で表示色が異なって
観測され、輝度低下が激しく、長時間の使用において疲
労が激しかった。
平行化素子の無い液晶表示素子を作製し、表示画面を角
度を変化させて観測したところ、角度により、表示の反
転や黒つぶれが生じ、視認性が著しく悪い方向があり、
実用上大きく問題となった。特に対角サイズが13インチ
以上に大きくなると、上と下の画面で表示色が異なって
観測され、輝度低下が激しく、長時間の使用において疲
労が激しかった。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示素子の視角特性が改善され、視認性にすぐれる
高品位表示の液晶表示素子を提供することができる。ま
た、本発明をΤＦΤやＭＩＭなどの３端子、２端子素子
を用いたアクティブマトリクス液晶表示素子や単純マト
リクスの液晶表示素子に応用しても優れた効果が得られ
ることは言うまでもない。
液晶表示素子の視角特性が改善され、視認性にすぐれる
高品位表示の液晶表示素子を提供することができる。ま
た、本発明をΤＦΤやＭＩＭなどの３端子、２端子素子
を用いたアクティブマトリクス液晶表示素子や単純マト
リクスの液晶表示素子に応用しても優れた効果が得られ
ることは言うまでもない。
【図１】本発明の液晶表示素子の構成を示す図。
【図２】本発明の実施例１の液晶表示素子の構成を示す
図。
図。
【図３】本発明の実施例６の液晶表示素子の構成を示す
図。
図。
【図４】本発明の実施例７の液晶表示素子の構成を示す
図。
図。
【図５】本発明の実施例８の液晶表示素子の構成を示す
図。
図。
【図６】従来例における各階調表示時の輝度の視角依存
性を示す図。
性を示す図。
１………液晶パネル ２………入射光 ３………拡散素子 ４………平行化素子
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の画素を有する液晶セルと、 前記液晶セル中に平行光を入射させる平行化手段と、 前記液晶セルを通過して射出された光を拡散させる拡散
手段と、 前記画素毎に設けられたカラーフィルタとを具備したこ
とを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の液晶表示素子において、 前記液晶セルが、各画素毎に薄膜トランジスタや薄膜ダ
イオードなどの能動素子が形成された基板を具備し、前
記カラーフィルタがこの基板に配設されていることを特
徴とする液晶表示素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の液晶表示素子において、
前記カラーフィルタが前記平行化手段に配設されている
ことを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項４】 請求項１記載の液晶表示素子において、
前記カラーフィルタが前記拡散手段に配設されているこ
とを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項５】 請求項１記載の液晶表示素子において、
前記カラーフィルタが前記平行化手段と前記拡散手段の
両方に配設されていることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項６】 請求項１〜５記載の液晶表示素子におい
て、前記カラーフィルタが干渉フィルタからなることを
特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項７】 請求項１〜５記載の液晶表示素子におい
て、前記カラーフィルタが選択反射を示すコレステリッ
ク液晶または高分子液晶からなることを特徴とする液晶
表示素子。 - 【請求項８】 請求項１〜７記載の液晶表示素子におい
て、前記拡散手段としてポリマー中に液晶を分散させた
ポリマー層を用いることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項９】 請求項８記載の液晶表示素子において、
前記ポリマー層に電圧を印加する手段を具備したことを
特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159995A JPH0990335A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159995A JPH0990335A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990335A true JPH0990335A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17076720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24159995A Pending JPH0990335A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0990335A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000131683A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | カラー表示装置 |
| US6483561B2 (en) | 1996-06-27 | 2002-11-19 | Nec Corporation | Wide viewing angle liquid crystal display having both optical compensator and optical diffuser |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP24159995A patent/JPH0990335A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6483561B2 (en) | 1996-06-27 | 2002-11-19 | Nec Corporation | Wide viewing angle liquid crystal display having both optical compensator and optical diffuser |
| US6741306B2 (en) | 1996-06-27 | 2004-05-25 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Wide viewing angle liquid crystal display having both optical compensator and optical diffuser |
| JP2000131683A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | カラー表示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |