JP2001318371A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】液晶分子の配向方向が偏光部の光学軸に一致し
ない場合に生じる最大光透過率の低下を防止する。 【解決手段】液晶表示装置は液晶層ＬＱが透明絶縁基板
Ｇ１，Ｇ２間に挟持される液晶表示パネル３と、液晶層
ＬＱとは反対側において基板Ｇ１，Ｇ２上に配置される
入射用および出射用偏光部ＰＬ１，ＰＬ２と、偏光部Ｐ
Ｌ１の背後に配置されるバックライト１とを備える。基
板Ｇ１，Ｇ２は複数の表示画素のマトリクスアレイを液
晶層ＬＱと共に構成する複数の透明電極と、これら透明
電極を覆って液晶層ＬＱに接触する第１および第２配向
膜とを含む。特に、偏光部ＰＬ１はバックライト１から
液晶パネル３に入射する光を円偏光する円偏光子２を含
み、偏光部ＰＬ２は液晶パネル３から出射する光を直線
偏光に変換する１／４波長板４、および１／４波長板４
の出力光を直線偏光する直線偏光子５を含む。
ない場合に生じる最大光透過率の低下を防止する。 【解決手段】液晶表示装置は液晶層ＬＱが透明絶縁基板
Ｇ１，Ｇ２間に挟持される液晶表示パネル３と、液晶層
ＬＱとは反対側において基板Ｇ１，Ｇ２上に配置される
入射用および出射用偏光部ＰＬ１，ＰＬ２と、偏光部Ｐ
Ｌ１の背後に配置されるバックライト１とを備える。基
板Ｇ１，Ｇ２は複数の表示画素のマトリクスアレイを液
晶層ＬＱと共に構成する複数の透明電極と、これら透明
電極を覆って液晶層ＬＱに接触する第１および第２配向
膜とを含む。特に、偏光部ＰＬ１はバックライト１から
液晶パネル３に入射する光を円偏光する円偏光子２を含
み、偏光部ＰＬ２は液晶パネル３から出射する光を直線
偏光に変換する１／４波長板４、および１／４波長板４
の出力光を直線偏光する直線偏光子５を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバックライトからの
光を選択的に透過させることにより画像を表示する液晶
表示装置に関する。
光を選択的に透過させることにより画像を表示する液晶
表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年では、液晶表示装置が軽量・薄型・
低消費電力という特徴を持つことからノート型パーソナ
ルコンピュータや携帯用情報機器、小型ＴＶ等のモニタ
ディスプレイとして広く用いられている。特に薄膜トラ
ンジスタが画素のスイッチング素子として付加されたア
クティブマトリクス方式の液晶表示装置は急激な発展を
遂げている。液晶表示装置の画面サイズは比較的小さ
く、最大で対角２０インチ程度であるが、液晶表示装置
を光源として画像を投射する投射型表示装置を用いると
対角１００インチくらいまでの大画面を得ることができ
る。このため、投射型表示装置も次第に普及しつつあ
る。
低消費電力という特徴を持つことからノート型パーソナ
ルコンピュータや携帯用情報機器、小型ＴＶ等のモニタ
ディスプレイとして広く用いられている。特に薄膜トラ
ンジスタが画素のスイッチング素子として付加されたア
クティブマトリクス方式の液晶表示装置は急激な発展を
遂げている。液晶表示装置の画面サイズは比較的小さ
く、最大で対角２０インチ程度であるが、液晶表示装置
を光源として画像を投射する投射型表示装置を用いると
対角１００インチくらいまでの大画面を得ることができ
る。このため、投射型表示装置も次第に普及しつつあ
る。
【０００３】典型的な液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶
層が２枚のガラス基板間に挟持される液晶パネルを有す
る。これら基板には、複数の透明電極が液晶層と一緒に
表示画素のマトリクスアレイを構成するよう対向して形
成される。液晶層はこれらガラス基板の間隙をシール材
で囲んだセルに液晶組成物を注入し封止することにより
得られ、各表示画素の透明電極間に印加される画素電圧
に応じた光透過率に設定される。液晶パネルがカラー表
示用であれば、３原色（ＲＧＢ）の着色層がこれらガラ
ス基板の一方にカラーフィルタとして形成される。液晶
層の表示方式としては、例えばツイストネマティック
（ＴＮ）形、スーパツイスト（ＳＴ）形、ゲストホスト
（ＧＨ）形、あるいは複屈折制御（ＥＣＢ）形や強誘電
性（ＦＬＣ）形などが用いられる。
層が２枚のガラス基板間に挟持される液晶パネルを有す
る。これら基板には、複数の透明電極が液晶層と一緒に
表示画素のマトリクスアレイを構成するよう対向して形
成される。液晶層はこれらガラス基板の間隙をシール材
で囲んだセルに液晶組成物を注入し封止することにより
得られ、各表示画素の透明電極間に印加される画素電圧
に応じた光透過率に設定される。液晶パネルがカラー表
示用であれば、３原色（ＲＧＢ）の着色層がこれらガラ
ス基板の一方にカラーフィルタとして形成される。液晶
層の表示方式としては、例えばツイストネマティック
（ＴＮ）形、スーパツイスト（ＳＴ）形、ゲストホスト
（ＧＨ）形、あるいは複屈折制御（ＥＣＢ）形や強誘電
性（ＦＬＣ）形などが用いられる。
【０００４】ところで、このような液晶表示装置は一般
に視野角が狭いという欠点がある。この視野角を広げる
方策としては、例えばインプレーンスイッチング(ｌＰ
Ｓ)、光学補償板の追加、配向方向の領域分割、アモル
ファス配向、あるいはこれらの組み合わせが知られてい
る。配向方向の領域分割では、液晶分子が表示画素の分
割領域毎に異なる方向に配向される。液晶分子の配向方
向は液晶層とは反対側においてこれらガラス基板にそれ
ぞれ貼り付けられる偏光部の光学軸に一致することが望
ましい。液晶分子の配向方向がこの光学軸からずれる
と、最大光透過率が低下する。
に視野角が狭いという欠点がある。この視野角を広げる
方策としては、例えばインプレーンスイッチング(ｌＰ
Ｓ)、光学補償板の追加、配向方向の領域分割、アモル
ファス配向、あるいはこれらの組み合わせが知られてい
る。配向方向の領域分割では、液晶分子が表示画素の分
割領域毎に異なる方向に配向される。液晶分子の配向方
向は液晶層とは反対側においてこれらガラス基板にそれ
ぞれ貼り付けられる偏光部の光学軸に一致することが望
ましい。液晶分子の配向方向がこの光学軸からずれる
と、最大光透過率が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、配向方向の分
割領域数が多い場合または配向方向が各分割領域で一定
でない場合、液晶分子の配向方向を偏光部の光学軸に一
致させることができない。また、アモルファス配向やＡ
ＳＭモードの場合も本質的に偏光部の光学軸と一致させ
ることができない。
割領域数が多い場合または配向方向が各分割領域で一定
でない場合、液晶分子の配向方向を偏光部の光学軸に一
致させることができない。また、アモルファス配向やＡ
ＳＭモードの場合も本質的に偏光部の光学軸と一致させ
ることができない。
【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決しようと
するものであり、液晶分子の配向方向が偏光部の光学軸
に一致しない場合に生じる最大光透過率の低下を防止で
きる液晶表示装置を提供することにある。
するものであり、液晶分子の配向方向が偏光部の光学軸
に一致しない場合に生じる最大光透過率の低下を防止で
きる液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１観点によれ
ば、液晶層が第１および第２透明絶縁基板間に挟持され
る液晶表示パネルと、液晶層に対して反対側において第
１および第２透明絶縁基板上にそれぞれ配置される入射
用および出射用偏光部と、入射用偏光部の背後に配置さ
れるバックライトとを備え、第１および第２透明絶縁基
板は複数の表示画素のマトリクスアレイを液晶層と共に
構成するよう液晶層を介して対向する複数の透明電極、
およびこれら複数の透明電極をそれぞれ覆って液晶層に
接触する第１および第２配向膜を含み、入射用偏光部は
バックライトから液晶パネルに入射する光を円偏光する
円偏光子を含み、出射用偏光部は液晶パネルから出射す
る光を直線偏光に変換する１／４波長板、およびこの１
／４波長板の出力光を直線偏光する直線偏光子を含む液
晶表示装置が提供される。 本発明の第２観点によれば、さらに第１および第２透明
絶縁基板の一方において前記複数の表示画素の透明電極
にそれぞれ接続される複数のスイッチング素子を備える
第１観点に記載の液晶表示装置が提供される。 本発明の第３観点によれば、円偏光子が入射光を直線偏
光する直線偏光子とこの直線偏光子の出力光を変偏光に
変換する１／４波長板とからなる第１観点に記載の液晶
表示装置が提供される。
ば、液晶層が第１および第２透明絶縁基板間に挟持され
る液晶表示パネルと、液晶層に対して反対側において第
１および第２透明絶縁基板上にそれぞれ配置される入射
用および出射用偏光部と、入射用偏光部の背後に配置さ
れるバックライトとを備え、第１および第２透明絶縁基
板は複数の表示画素のマトリクスアレイを液晶層と共に
構成するよう液晶層を介して対向する複数の透明電極、
およびこれら複数の透明電極をそれぞれ覆って液晶層に
接触する第１および第２配向膜を含み、入射用偏光部は
バックライトから液晶パネルに入射する光を円偏光する
円偏光子を含み、出射用偏光部は液晶パネルから出射す
る光を直線偏光に変換する１／４波長板、およびこの１
／４波長板の出力光を直線偏光する直線偏光子を含む液
晶表示装置が提供される。 本発明の第２観点によれば、さらに第１および第２透明
絶縁基板の一方において前記複数の表示画素の透明電極
にそれぞれ接続される複数のスイッチング素子を備える
第１観点に記載の液晶表示装置が提供される。 本発明の第３観点によれば、円偏光子が入射光を直線偏
光する直線偏光子とこの直線偏光子の出力光を変偏光に
変換する１／４波長板とからなる第１観点に記載の液晶
表示装置が提供される。
【０００８】本発明の第４観点によれば、入射側偏光部
の１／４波長板の光学軸が出射側偏光部の１／４波長板
の光学軸と直交する第３観点に記載の液晶表示装置。
の１／４波長板の光学軸が出射側偏光部の１／４波長板
の光学軸と直交する第３観点に記載の液晶表示装置。
【０００９】本発明の第５観点によれば、液晶層は電圧
無印加状態で垂直配向される液晶分子を含む第４観点に
記載の液晶表示装置が提供される。
無印加状態で垂直配向される液晶分子を含む第４観点に
記載の液晶表示装置が提供される。
【００１０】これら液晶表示装置では、円偏光子がバッ
クライトから第１透明絶縁基板を介して液晶層に入射す
る光を偏光する。このため、液晶分子が液晶層内で様々
な方位角を持つ場合でも、円偏光した光は同様に液晶層
内を伝播する。液晶層の透過光は１／４波長板で円偏光
から直線偏光に変換される。このため、直線偏光子は直
線偏光の光を液晶層に入射させた場合と同様な状態で液
晶層の透過光を偏光することができる。ここで、円偏光
の光は第１および第２偏光部の光学軸に対する液晶分子
の配向方向のずれに影響されずに液晶層を透過するた
め、最大光透過率の低下を防止することができる。
クライトから第１透明絶縁基板を介して液晶層に入射す
る光を偏光する。このため、液晶分子が液晶層内で様々
な方位角を持つ場合でも、円偏光した光は同様に液晶層
内を伝播する。液晶層の透過光は１／４波長板で円偏光
から直線偏光に変換される。このため、直線偏光子は直
線偏光の光を液晶層に入射させた場合と同様な状態で液
晶層の透過光を偏光することができる。ここで、円偏光
の光は第１および第２偏光部の光学軸に対する液晶分子
の配向方向のずれに影響されずに液晶層を透過するた
め、最大光透過率の低下を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
る液晶表示装置を、図１を参照して説明する。図１はこ
の液晶表示装置のコンポーネント配置を示す。この液晶
表示装置はバックライト１、円偏光子２、液晶パネル
３、１／４波長板４、直線偏光子５をコンポーネントと
して備える。液晶パネル３はガラス板等からなる２枚の
透明絶縁基板Ｇ１およびＧ２、およびこれら透明絶縁基
板Ｇ１およびＧ２間に挟持される液晶層ＬＱで構成され
る。透明絶縁基板Ｇ１およびＧ２は、複数の表示画素の
マトリクスアレイを液晶層ＬＱと共に構成するよう液晶
層ＬＱを介して対向する複数の透明電極、およびこれら
複数の透明電極をそれぞれ覆って液晶層ＬＱに接触する
第１および第２配向膜を含む。液晶層ＬＱは透明絶縁基
板Ｇ１およびＧ２の間隙をシール材で囲んだセルに液晶
組成物を注入し封止することにより得られ、各表示画素
の透明電極間に印加される画素電圧に応じた光透過率に
設定される。バックライト１は入射用偏光部の円偏光子
２の背後に配置される。円偏光子２は液晶層ＬＱに対し
て反対側において透明絶縁基板Ｇ１上に配置される入射
用偏光部ＰＬ１であり、１／４波長板４および直線偏光
子５は液晶層ＬＱに対して反対側において透明絶縁基板
Ｇ２上に配置される出射用偏光部ＰＬ２である。１／４
波長板４の光学軸と偏光子５の光学軸は４５度の角度を
なすように設定される。円偏光子２はバックライト１か
ら液晶パネル３に入射する光を円偏光し、１／４波長板
４は液晶パネル３から出射する光を直線偏光に変換し、
直線偏光子５は１／４波長板４の出力光を直線偏光す
る。ここで、液晶パネル３はバックライト１からの光を
変調する光シャッタとして用いられる。この液晶パネル
３がカラー表示用であれば、３原色（ＲＧＢ）の着色層
がさらに透明絶縁基板Ｇ１およびＧ２の一方にカラーフ
ィルタとして形成される。 液晶パネル３の駆動方式が単純マトリクス型である場
合、例えば複数のＹ電極が表示画素の行に沿った帯状の
透明電極として透明絶縁基板Ｇ１に形成され、複数のＸ
電極が表示画素の列に沿った帯状の透明電極として透明
絶縁基板Ｇ２に形成される。ＲＧＢ着色層はこれらＸ電
極の下に配置される。 また、液晶パネル３の駆動方式がアクティブマトリクス
型である場合、例えば複数の画素電極が複数の表示画素
に対応してマトリクス状に配置される透明電極として透
明絶縁基板Ｇ１に形成され、単一の対向電極が複数の画
素電極に対向する透明電極として透明絶縁基板Ｇ２に形
成され、複数の走査線が複数の画素電極の行に沿って透
明絶縁基板Ｇ１に形成され、複数の信号線が複数の画素
電極の列に沿って透明絶縁基板Ｇ１に形成され、さらに
複数の薄膜トランジスタが透明絶縁基板Ｇ１においてこ
れら走査線および信号線の交差位置近傍にスイッチング
素子として形成される。各薄膜トランジスタは例えばア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の半導体薄膜を用いて
構成され、各々対応走査線を介して駆動され対応信号線
の電位を対応画素電極に印加するよう接続される。ＲＧ
Ｂ着色層は透明絶縁基板Ｇ２側に形成される。透明絶縁
基板Ｇ１およびＧ２はさらに一方から他方に電圧を供給
するために画面周辺部に配置される銀ペースト等の電極
転移材（トランスファー）を介して電気的に接続され
る。 図１に示す液晶表示装置では、バックライト１から出た
光が円偏光子２を通って円偏光となって液晶パネル３に
入射し、この液晶パネル３から１／４波長板４と偏光子
５を通って出てくる。液晶層ＬＱの表示モードとしては
ＴＮ、πセル、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic)、ホ
モジニアスあるいはＡＳＭなどが使用可能であるが、こ
こではアモルファス配向のＴＮモードであるとする。 液晶層ＬＱの入射光は、円偏光であるため場所によって
様々な方位角を持つ液晶分子に対してどの方向であって
も同様に液晶層ＬＱ内を伝播する。液晶層ＬＱを透過し
た光が１／４波長板４を通ると、あたかも通常のＴＮ配
列に直線偏光の光を入射させた場合と同じ偏光状態が得
られ、直線偏光子５を通ることになる。このような液晶
表示装置では、バックライト１からの光が円偏光せずに
液晶層ＬＱに入射する場合に比べて透過率の損失が少な
く、良好な表示画像を得ることができる。また、出射用
偏光部ＰＬ２側から入射する周囲光が液晶層ＬＱの各界
面でのフレネル反射を低減する効果も得られ、画像品質
が向上する。 図２は本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のコン
ポーネント配置を示す。図２において、第１実施形態と
同様な部分は同一参照符号で表し、相違点について詳細
に説明する。この実施形態では、液晶層ＬＱの表示モー
ドに配向分割で垂直配向のＥＣＢモードを用いている。
また、入射側偏光部ＰＬ１はバックライト１と液晶パネ
ル３との間に配置された直線偏光子６および１／４波長
板７により構成される。１／４波長板７の光学軸は直線
偏光子６の光学軸に対して４５度をずれている。バック
ライト１を出た光は直線偏光子６を通過して直線偏光と
なり、さらに１／４波長板７によって円偏光に変換され
て液晶バネる３に入射する。液晶層ＬＱは、電圧無印加
時に液晶分子が基板Ｇ１およびＧ２に対してほぼ垂直に
配向した状態にあり、液晶層ＬＱを正面から見た場合に
光学異方性を持たない。従って、電圧無印加時は液晶層
に入射した円偏光の光はそのままの偏光状態で液晶層Ｌ
Ｑを通過して１／４波長板４に入射する。円偏光の光は
１／４波長板４を通ることで、１／４波長板４の光学軸
に対して４５度の角度の直線偏光となり、直線偏光子５
に入射する。また、１／４波長板７の光学軸は１／４波
長板４の光学軸は平行であり、直線偏光子５の光学軸は
１／４波長板４の光学軸に対して４５度の角度をなす。
この場合、１／４波長板４から出てくる直線偏光の光の
振動方向と直線偏光子５の吸収軸を一致させると、ノー
マリブラックの表示となる。また、１／４波長板４から
出てくる直線偏光の光の振動方向と直線偏光子５の透過
軸を一致させると、ノーマリホワイトの表示となる。次
に、電圧が液晶層ＬＱに印加されると、液晶分子はいく
つかの方向に倒れるが、円偏光となって入射している光
は液晶分子の方位角には依存せず、どの方向の分子に対
しても同じ楕円率の楕円偏光となる偏光状態に変化す
る。このような液晶表示装置では、通常の直線偏光子の
みを用いた場合に比べて透過率の損失が少なく、良好な
表示画像を得ることができる。 図３は本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のコン
ポーネント配置を示す。図３において、第２実施形態と
同様な部分は同一参照符号で表し、相違点について詳細
に説明する。出射側偏光部ＰＬ２は視野角特性の改善を
図るために液晶パネル３と１／４波長板４との間に配置
される負の光学補償板８を持つ。負の光学補償板８のリ
タデーションは、液晶層ＬＱのリタデーションと概略等
しくすることが好ましい。このような液晶表示装置で
は、通常の直線偏光子のみを用いた場合に比べて透過率
の損失が少ないという効果を維持して、さらに視野角特
性も改善できる。 図４は本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置のコン
ポーネント配置を示す。図４において、第２実施形態と
同様な部分は同一参照符号で表し、相違点について詳細
に説明する。この実施形態では、入射側偏光部ＰＬ１お
よび出射側偏光部ＰＬ２が互いに直交する光学軸を持つ
１／４波長板７’および４’をそれぞれ含む。このよう
な液晶表示装置では、２枚の１／４波長板７’および
４’をひとまとめに見た場合、負の光学異方性が得ら
れ。この結果、図３に示すような負の光学補償板を必要
とせずに、第３実施形態と同様の原理で視野角特性を改
善することができる。この場合、直線偏光子６の光学軸
と直線偏光子５の光学軸と関係をクロスニコルにすると
ノーマリブラックとなり、パラレルニコルにするとノー
マリホワイトとなる。
る液晶表示装置を、図１を参照して説明する。図１はこ
の液晶表示装置のコンポーネント配置を示す。この液晶
表示装置はバックライト１、円偏光子２、液晶パネル
３、１／４波長板４、直線偏光子５をコンポーネントと
して備える。液晶パネル３はガラス板等からなる２枚の
透明絶縁基板Ｇ１およびＧ２、およびこれら透明絶縁基
板Ｇ１およびＧ２間に挟持される液晶層ＬＱで構成され
る。透明絶縁基板Ｇ１およびＧ２は、複数の表示画素の
マトリクスアレイを液晶層ＬＱと共に構成するよう液晶
層ＬＱを介して対向する複数の透明電極、およびこれら
複数の透明電極をそれぞれ覆って液晶層ＬＱに接触する
第１および第２配向膜を含む。液晶層ＬＱは透明絶縁基
板Ｇ１およびＧ２の間隙をシール材で囲んだセルに液晶
組成物を注入し封止することにより得られ、各表示画素
の透明電極間に印加される画素電圧に応じた光透過率に
設定される。バックライト１は入射用偏光部の円偏光子
２の背後に配置される。円偏光子２は液晶層ＬＱに対し
て反対側において透明絶縁基板Ｇ１上に配置される入射
用偏光部ＰＬ１であり、１／４波長板４および直線偏光
子５は液晶層ＬＱに対して反対側において透明絶縁基板
Ｇ２上に配置される出射用偏光部ＰＬ２である。１／４
波長板４の光学軸と偏光子５の光学軸は４５度の角度を
なすように設定される。円偏光子２はバックライト１か
ら液晶パネル３に入射する光を円偏光し、１／４波長板
４は液晶パネル３から出射する光を直線偏光に変換し、
直線偏光子５は１／４波長板４の出力光を直線偏光す
る。ここで、液晶パネル３はバックライト１からの光を
変調する光シャッタとして用いられる。この液晶パネル
３がカラー表示用であれば、３原色（ＲＧＢ）の着色層
がさらに透明絶縁基板Ｇ１およびＧ２の一方にカラーフ
ィルタとして形成される。 液晶パネル３の駆動方式が単純マトリクス型である場
合、例えば複数のＹ電極が表示画素の行に沿った帯状の
透明電極として透明絶縁基板Ｇ１に形成され、複数のＸ
電極が表示画素の列に沿った帯状の透明電極として透明
絶縁基板Ｇ２に形成される。ＲＧＢ着色層はこれらＸ電
極の下に配置される。 また、液晶パネル３の駆動方式がアクティブマトリクス
型である場合、例えば複数の画素電極が複数の表示画素
に対応してマトリクス状に配置される透明電極として透
明絶縁基板Ｇ１に形成され、単一の対向電極が複数の画
素電極に対向する透明電極として透明絶縁基板Ｇ２に形
成され、複数の走査線が複数の画素電極の行に沿って透
明絶縁基板Ｇ１に形成され、複数の信号線が複数の画素
電極の列に沿って透明絶縁基板Ｇ１に形成され、さらに
複数の薄膜トランジスタが透明絶縁基板Ｇ１においてこ
れら走査線および信号線の交差位置近傍にスイッチング
素子として形成される。各薄膜トランジスタは例えばア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の半導体薄膜を用いて
構成され、各々対応走査線を介して駆動され対応信号線
の電位を対応画素電極に印加するよう接続される。ＲＧ
Ｂ着色層は透明絶縁基板Ｇ２側に形成される。透明絶縁
基板Ｇ１およびＧ２はさらに一方から他方に電圧を供給
するために画面周辺部に配置される銀ペースト等の電極
転移材（トランスファー）を介して電気的に接続され
る。 図１に示す液晶表示装置では、バックライト１から出た
光が円偏光子２を通って円偏光となって液晶パネル３に
入射し、この液晶パネル３から１／４波長板４と偏光子
５を通って出てくる。液晶層ＬＱの表示モードとしては
ＴＮ、πセル、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic)、ホ
モジニアスあるいはＡＳＭなどが使用可能であるが、こ
こではアモルファス配向のＴＮモードであるとする。 液晶層ＬＱの入射光は、円偏光であるため場所によって
様々な方位角を持つ液晶分子に対してどの方向であって
も同様に液晶層ＬＱ内を伝播する。液晶層ＬＱを透過し
た光が１／４波長板４を通ると、あたかも通常のＴＮ配
列に直線偏光の光を入射させた場合と同じ偏光状態が得
られ、直線偏光子５を通ることになる。このような液晶
表示装置では、バックライト１からの光が円偏光せずに
液晶層ＬＱに入射する場合に比べて透過率の損失が少な
く、良好な表示画像を得ることができる。また、出射用
偏光部ＰＬ２側から入射する周囲光が液晶層ＬＱの各界
面でのフレネル反射を低減する効果も得られ、画像品質
が向上する。 図２は本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のコン
ポーネント配置を示す。図２において、第１実施形態と
同様な部分は同一参照符号で表し、相違点について詳細
に説明する。この実施形態では、液晶層ＬＱの表示モー
ドに配向分割で垂直配向のＥＣＢモードを用いている。
また、入射側偏光部ＰＬ１はバックライト１と液晶パネ
ル３との間に配置された直線偏光子６および１／４波長
板７により構成される。１／４波長板７の光学軸は直線
偏光子６の光学軸に対して４５度をずれている。バック
ライト１を出た光は直線偏光子６を通過して直線偏光と
なり、さらに１／４波長板７によって円偏光に変換され
て液晶バネる３に入射する。液晶層ＬＱは、電圧無印加
時に液晶分子が基板Ｇ１およびＧ２に対してほぼ垂直に
配向した状態にあり、液晶層ＬＱを正面から見た場合に
光学異方性を持たない。従って、電圧無印加時は液晶層
に入射した円偏光の光はそのままの偏光状態で液晶層Ｌ
Ｑを通過して１／４波長板４に入射する。円偏光の光は
１／４波長板４を通ることで、１／４波長板４の光学軸
に対して４５度の角度の直線偏光となり、直線偏光子５
に入射する。また、１／４波長板７の光学軸は１／４波
長板４の光学軸は平行であり、直線偏光子５の光学軸は
１／４波長板４の光学軸に対して４５度の角度をなす。
この場合、１／４波長板４から出てくる直線偏光の光の
振動方向と直線偏光子５の吸収軸を一致させると、ノー
マリブラックの表示となる。また、１／４波長板４から
出てくる直線偏光の光の振動方向と直線偏光子５の透過
軸を一致させると、ノーマリホワイトの表示となる。次
に、電圧が液晶層ＬＱに印加されると、液晶分子はいく
つかの方向に倒れるが、円偏光となって入射している光
は液晶分子の方位角には依存せず、どの方向の分子に対
しても同じ楕円率の楕円偏光となる偏光状態に変化す
る。このような液晶表示装置では、通常の直線偏光子の
みを用いた場合に比べて透過率の損失が少なく、良好な
表示画像を得ることができる。 図３は本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のコン
ポーネント配置を示す。図３において、第２実施形態と
同様な部分は同一参照符号で表し、相違点について詳細
に説明する。出射側偏光部ＰＬ２は視野角特性の改善を
図るために液晶パネル３と１／４波長板４との間に配置
される負の光学補償板８を持つ。負の光学補償板８のリ
タデーションは、液晶層ＬＱのリタデーションと概略等
しくすることが好ましい。このような液晶表示装置で
は、通常の直線偏光子のみを用いた場合に比べて透過率
の損失が少ないという効果を維持して、さらに視野角特
性も改善できる。 図４は本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置のコン
ポーネント配置を示す。図４において、第２実施形態と
同様な部分は同一参照符号で表し、相違点について詳細
に説明する。この実施形態では、入射側偏光部ＰＬ１お
よび出射側偏光部ＰＬ２が互いに直交する光学軸を持つ
１／４波長板７’および４’をそれぞれ含む。このよう
な液晶表示装置では、２枚の１／４波長板７’および
４’をひとまとめに見た場合、負の光学異方性が得ら
れ。この結果、図３に示すような負の光学補償板を必要
とせずに、第３実施形態と同様の原理で視野角特性を改
善することができる。この場合、直線偏光子６の光学軸
と直線偏光子５の光学軸と関係をクロスニコルにすると
ノーマリブラックとなり、パラレルニコルにするとノー
マリホワイトとなる。
【００１２】図５は本発明の第５実施形態に係る三板式
のプロジェクションシステムの構造を示す。このプロジ
ェクションシステムは、実質的に図２に示す構造の赤
色、緑色および青色用液晶表示装置を備える。ただし、
バックライト１および直線偏光子６はこれら液晶表示装
置において共用され、赤色、緑色、および青色用入射ミ
ラー１０（Ｒ），１０（Ｇ），１０（Ｂ）および赤色、
緑色、および青色用出射ミラー１１（Ｒ），１１
（Ｇ），１１（Ｂ）が追加される。光源となるバックラ
イト１を出た光は直線変更板６を通って入射ミラー１０
（Ｒ），１０（Ｇ），１０（Ｂ）で反射される。入射ミ
ラー１０（Ｒ）の反射光は１／４波長板７（Ｒ）、液晶
パネル３（Ｒ）、１／４波長板４（Ｒ）、および直線偏
光子５（Ｒ）を通過して出射ミラー１１（Ｒ）で反射さ
れる。入射ミラー１０（Ｇ）の反射光は１／４波長板７
（Ｇ）、液晶パネル３（Ｇ）、１／４波長板４（Ｇ）、
および直線偏光子５（Ｇ）を通過して出射ミラー１１
（Ｇ）で反射される。入射ミラー１０（Ｂ）の反射光は
入射ミラー１０（Ｂ）で反射されて１／４波長板７
（Ｂ）、液晶パネル３（Ｂ）、１／４波長板４（Ｂ）、
および直線偏光子５（Ｂ）を通過して出射ミラー１１
（Ｂ）で反射される。出射ミラー１１（Ｒ）の反射光は
出射ミラー１１（Ｇ）および１１（Ｂ）を介して外部ス
クリーンに投射され、出射ミラー１１（Ｇ）の反射光は
出射ミラー１１（Ｂ）を介して外部スクリーンに投射さ
れ、出射ミラー１１（Ｂ）の反射光は直接外部スクリー
ンに投射される。このような構成のプロジェクションシ
ステムでは、図２に示す液晶表示装置の透過率改善効果
に加えて、入射ミラー１０（Ｒ），１０（Ｇ），１０
（Ｂ）および出射ミラー１１（Ｒ），１１（Ｇ），１１
（Ｂ）で光を反射する場合の直線偏光の反射効率が最も
良い偏光方向に直線偏光子６および５（Ｒ），５
（Ｇ），５（Ｂ）の透過軸を合わせることができるの
で、更に光利用効率を改善することができる。
のプロジェクションシステムの構造を示す。このプロジ
ェクションシステムは、実質的に図２に示す構造の赤
色、緑色および青色用液晶表示装置を備える。ただし、
バックライト１および直線偏光子６はこれら液晶表示装
置において共用され、赤色、緑色、および青色用入射ミ
ラー１０（Ｒ），１０（Ｇ），１０（Ｂ）および赤色、
緑色、および青色用出射ミラー１１（Ｒ），１１
（Ｇ），１１（Ｂ）が追加される。光源となるバックラ
イト１を出た光は直線変更板６を通って入射ミラー１０
（Ｒ），１０（Ｇ），１０（Ｂ）で反射される。入射ミ
ラー１０（Ｒ）の反射光は１／４波長板７（Ｒ）、液晶
パネル３（Ｒ）、１／４波長板４（Ｒ）、および直線偏
光子５（Ｒ）を通過して出射ミラー１１（Ｒ）で反射さ
れる。入射ミラー１０（Ｇ）の反射光は１／４波長板７
（Ｇ）、液晶パネル３（Ｇ）、１／４波長板４（Ｇ）、
および直線偏光子５（Ｇ）を通過して出射ミラー１１
（Ｇ）で反射される。入射ミラー１０（Ｂ）の反射光は
入射ミラー１０（Ｂ）で反射されて１／４波長板７
（Ｂ）、液晶パネル３（Ｂ）、１／４波長板４（Ｂ）、
および直線偏光子５（Ｂ）を通過して出射ミラー１１
（Ｂ）で反射される。出射ミラー１１（Ｒ）の反射光は
出射ミラー１１（Ｇ）および１１（Ｂ）を介して外部ス
クリーンに投射され、出射ミラー１１（Ｇ）の反射光は
出射ミラー１１（Ｂ）を介して外部スクリーンに投射さ
れ、出射ミラー１１（Ｂ）の反射光は直接外部スクリー
ンに投射される。このような構成のプロジェクションシ
ステムでは、図２に示す液晶表示装置の透過率改善効果
に加えて、入射ミラー１０（Ｒ），１０（Ｇ），１０
（Ｂ）および出射ミラー１１（Ｒ），１１（Ｇ），１１
（Ｂ）で光を反射する場合の直線偏光の反射効率が最も
良い偏光方向に直線偏光子６および５（Ｒ），５
（Ｇ），５（Ｂ）の透過軸を合わせることができるの
で、更に光利用効率を改善することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、円偏光子
がバックライトから第１透明絶縁基板を介して液晶層に
入射する光を偏光する。このため、液晶分子が液晶層内
で様々な方位角を持つ場合でも、円偏光した光は同様に
液晶層内を伝播する。液晶層の透過光は１／４波長板で
円偏光から直線偏光に変換される。このため、直線偏光
子は直線偏光の光を液晶層に入射させた場合と同様な状
態で液晶層の透過光を偏光することができる。ここで、
円偏光の光は第１および第２偏光部の光学軸に対する液
晶分子の配向方向のずれに影響されずに液晶層を透過す
るため、最大光透過率の低下を防止することができる。
従って、液晶分子の配向方向が偏光部の光学軸に一致し
ない場合に生じる最大光透過率の低下を防止できる液晶
表示装置を提供できる。
がバックライトから第１透明絶縁基板を介して液晶層に
入射する光を偏光する。このため、液晶分子が液晶層内
で様々な方位角を持つ場合でも、円偏光した光は同様に
液晶層内を伝播する。液晶層の透過光は１／４波長板で
円偏光から直線偏光に変換される。このため、直線偏光
子は直線偏光の光を液晶層に入射させた場合と同様な状
態で液晶層の透過光を偏光することができる。ここで、
円偏光の光は第１および第２偏光部の光学軸に対する液
晶分子の配向方向のずれに影響されずに液晶層を透過す
るため、最大光透過率の低下を防止することができる。
従って、液晶分子の配向方向が偏光部の光学軸に一致し
ない場合に生じる最大光透過率の低下を防止できる液晶
表示装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のコ
ンポーネント配置を示す図である。
ンポーネント配置を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のコ
ンポーネント配置を示す図である。
ンポーネント配置を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のコ
ンポーネント配置を示す図である。
ンポーネント配置を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置のコ
ンポーネント配置を示す図である。
ンポーネント配置を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る三板式のプロジェ
クションシステムの構造を示す図である。
クションシステムの構造を示す図である。
１…バックライト ２…円偏光子 ３…液晶パネル ４…１／４波長板 ５…直線偏光子 ６…直線偏光子 ７…１／４波長板 ８…負の光学補償板 ＰＬ１…入射用偏光部 ＰＬ２…出射用変更部 Ｇ１,Ｇ２…透明絶縁基板 ＬＱ…液晶層
Claims (5)
- 【請求項１】 液晶層が第１および第２透明絶縁基板間
に挟持される液晶表示パネルと、前記液晶層に対して反
対側において前記第１および第２透明絶縁基板上にそれ
ぞれ配置される入射用および出射用偏光部と、前記入射
用偏光部の背後に配置されるバックライトとを備え、前
記第１および第２透明絶縁基板は複数の表示画素のマト
リクスアレイを前記液晶層と共に構成するよう前記液晶
層を介して対向する複数の透明電極、およびこれら複数
の透明電極をそれぞれ覆って前記液晶層に接触する第１
および第２配向膜を含み、前記入射用偏光部は前記バッ
クライトから前記液晶パネルに入射する光を円偏光する
円偏光子を含み、前記出射用偏光部は前記液晶パネルか
ら出射する光を直線偏光に変換する１／４波長板、およ
びこの１／４波長板の出力光を直線偏光する直線偏光子
を含むことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 さらに前記第１および第２透明絶縁基板
の一方において前記複数の表示画素の透明電極にそれぞ
れ接続される複数のスイッチング素子を備えることを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記円偏光子が入射光を直線偏光する直
線偏光子とこの直線偏光子の出力光を円偏光に変換する
１／４波長板とからなることを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記入射側偏光部の１／４波長板の光学
軸が前記出射側偏光部の１／４波長板の光学軸と直交す
ることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記液晶層は電圧無印加状態で垂直配向
される液晶分子を含むことを特徴とする請求項４に記載
の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134927A JP2001318371A (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134927A JP2001318371A (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001318371A true JP2001318371A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18643109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000134927A Pending JP2001318371A (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001318371A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243448A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| US11614651B2 (en) | 2020-07-23 | 2023-03-28 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device and electronic apparatus |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921167A (ja) * | 1972-04-17 | 1974-02-25 | ||
| JPS60256121A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-17 | コミサリア・ア・レネルジ・アトミツク | 電界制御型液晶セル |
| JPH01270024A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
| JPH0519247A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | Nitto Denko Corp | 液晶表示装置 |
| JPH05113561A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Stanley Electric Co Ltd | 垂直配向型液晶表示装置 |
| JPH0561729U (ja) * | 1992-01-28 | 1993-08-13 | 横河電機株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH09101514A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Toshiba Corp | 液晶表示素子の製造方法 |
| JPH11326896A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-11-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2000029010A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JP2000081618A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-03-21 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JP2001235751A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-08-31 | Nec Corp | マルチドメイン液晶表示装置 |
| JP2002040428A (ja) * | 1999-09-28 | 2002-02-06 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
-
2000
- 2000-05-08 JP JP2000134927A patent/JP2001318371A/ja active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921167A (ja) * | 1972-04-17 | 1974-02-25 | ||
| JPS60256121A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-17 | コミサリア・ア・レネルジ・アトミツク | 電界制御型液晶セル |
| JPH01270024A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
| JPH0519247A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | Nitto Denko Corp | 液晶表示装置 |
| JPH05113561A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Stanley Electric Co Ltd | 垂直配向型液晶表示装置 |
| JPH0561729U (ja) * | 1992-01-28 | 1993-08-13 | 横河電機株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH09101514A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Toshiba Corp | 液晶表示素子の製造方法 |
| JPH11326896A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-11-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2000081618A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-03-21 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JP2000029010A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JP2001235751A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-08-31 | Nec Corp | マルチドメイン液晶表示装置 |
| JP2002040428A (ja) * | 1999-09-28 | 2002-02-06 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243448A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| US7595852B2 (en) | 2005-03-04 | 2009-09-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| US11614651B2 (en) | 2020-07-23 | 2023-03-28 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device and electronic apparatus |
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