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TW201022777A - Liquid crystal display device - Google Patents

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TW201022777A
TW201022777A TW97147967A TW97147967A TW201022777A TW 201022777 A TW201022777 A TW 201022777A TW 97147967 A TW97147967 A TW 97147967A TW 97147967 A TW97147967 A TW 97147967A TW 201022777 A TW201022777 A TW 201022777A
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TW97147967A
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TWI477850B (zh
Inventor
Fumiaki Hatoyama
Yoshinori Higuchi
Original Assignee
Tescom Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tescom Co Ltd filed Critical Tescom Co Ltd
Priority to TW097147967A priority Critical patent/TWI477850B/zh
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201022777 ' . Λ 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 〉接本發明是關於液晶顯示裝置,更詳細而言為關於積層 ,構成液晶胞(cell)而作成兩層的液晶顯示裝置。 【先前技術】 以往已知有一種液晶顯示裝置,其構成如下:對於上下 由偏光板所挾持_,並且液晶層為具有預定的扭轉角而配置 ㈣晶胞’藉由在上下方向使光穿透或者不穿透,以 所要的顯示(參照例如下述之專利文獻υ。上述的液晶顯 示裝置的-例已知有如第1G圖及第u圖所示的具有^晶 層240的液晶顯示裝置2〇〇。為了說明的方便起見,以= 1〇圖及第11圖所示的箭頭方向當作前後左右上下方向來 說明二如第11圖所示,構成液晶層240的液晶分子的配向 方向係形成為在前後左右方向中,在下端部中使箭頭如 順時針旋轉90度,在上端部中使箭頭241順時針旋轉9〇 ❹度的箭頭246的方向,並且成為在其中間部中配向方向慢 陵地被扭轉而形成的TN(Twisted Nematic:扭轉向列)方 式。 而且’液晶層240是藉由配向膜232挾持其上下,且 在配向媒232的上下外側配設有透明電極233、235,透明 電極235是與交流電源236電性連接。而且,透明電極233、 235是藉由基板231上下挾持,並且藉由基板231及密封 構件234使液晶層240的液晶分子被密封。藉由此等基板 231、密封構件234、透明電極233、235、配向膜232、液 320849 201022777 晶層240構成有液晶胞230。液晶胞230是藉由偏光板 203、204上下挾持,而且,偏光板2〇3的透射軸方向2〇3a 與偏光板204的透射軸方向204a是配置成平行。而且,在 / 偏光板203的下方配置有背光(back light)202。 / 在上述構成的液晶顯示裝置200中,來自背光202的 照明光被照射至液晶胞230,照明光202a係沿著液晶層240 内的液晶分子的扭轉角在液晶胞230内朝順時針旋轉改變 偏光方向90度’到達偏光板204。此時如第11圖所示, 因偏光板204的透射軸方向2〇4a與箭頭246的方向成為旋 ® 轉90度的位置關係,故照明光2〇2a無法穿透偏光板204, 該部分變成暗顯示。 另一方面,若藉由交流電源236對透明電極235施加 電壓’則液晶層240内的液晶分子是朝上下排列其長車由。 因此,行進於電壓施加部分的照明光202b不會被液晶層 240内的液晶分子扭轉而到達偏光板204。亦即,因照明光 202b在箭頭241的配向方向下到達偏光板204,故照明光 202b穿透偏光板204,被亮顯示(負顯示)。由此得知,藉 由形成所要的圖案而配設複數個透明電極235,對每一各 透明電極進行來自交流電源的電壓施加控制,玎明暗(黑白) 顯示前述圖案。此外,藉由在前後左右方向中例如使偏光 板204旋轉90度,在被亮顯示的背景顯示内使所要圖案暗 顯示的構成(正顯示)為可能。 專利文獻1:日本國特開2006-235581號公報 【發明内容】 4 320849 201022777. • 但是,上述液晶顯示裝置200成為在被暗顯示的背景 顯示内使所要圖案亮顯示的負顯示.因此,有如下之課題·· 在周圍因自然光等外光而明亮的使用環境中,藉由外光以 '背景顯示反射而使背景顯示明亮可見,被亮顯^的所要圖 案與背景顯示之對比(contrast)差變小,所要圖案的目視 確認性降低。 而且 參 0 液晶眉240内的液晶分子由於是在其長轴方向 具有光軸(optical axis)的單軸性雙折射(birefringence 結晶’故穿透於液晶層24G的短軸方向或斜方向的斜照明 光2〇2c因受到雙折射的影響,一穿透液晶胞23〇就產生相 位差。因此,有如下之課題:斜向地f透上述液 照明光驗(由斜方向看液晶顯示裳置2〇〇的情形 由於該相位差,與照日絲職(由正上方看液晶顯/ 2〇〇的情形)比較會產生色調變化。 ' ^ 馨於以上的課題’在本發明中其目的 顯=置,具備不受周圍環境的亮度影響之高的 性且在由斜方向看的情形下色調變化少。 為了解決前述課題,與第—本發 置是具有如下構件而構成: _液一示裝 上侧液晶胞’由被互相平行配置的上 上側基板之_前述上側基板平行配述 一對上侧電極以及在前述 的透明的 的上側液晶層構成;料 被封入成層狀 下側液晶胞,由被互相平行配置的下侧基板、在前述 320849 5 201022777 的 狀 下侧基板之間與前述下侧基板平行 一對下側電極以及在前述一對下仞'置的平板狀的透明 的下侧液晶層構成,且被接合配之間被封入成層狀 面。而且,構成前述上侧液曰展於則述上側液晶胞的底 述上侧基板的法線之:旋:===: ==二並且構成前述下側液晶層的下侧液晶 述下職板的法線之螺餘扭轉於第 方向並位於第二扭轉方向。而且,前述-對上侧電
别述對下侧電極之卜方的電極是在形成顯示區域 、的全體電極(例如實施形態中的外周冑⑽之中具有 複數個先成所要圖案的圖案電極(例如實施形態中的圖案 1〇2)剛述一對上侧電極及前述一對下侧電極之中另一方 極挾持前述上側液晶分子的至少一部分或前述下側液 阳:子的至少—部分。此時,對藉由亮顯示或暗顯示予以 顯不的剛述顯示區域全體,藉由施加電壓控制前述複數個 圖案電極的每-個,以與前述顯示區域全體相反的明暗顯 不來顯示前述所要圖案,而且,藉由對前述另一方的電極 施加電壓’使前述上侧液晶分子的至少一部分的配向方向 或前述下侧液晶分子的至少一部分的配向方向變化至平行
於剛述上側基板的法線的方向或平行於前述下侧基板的法 線的方向,使前述顯示區域的至少一部分及前述所要圖案 的至少一部分的明暗顯示反轉。 在上述構成的液晶顯示裝置中,前述第一扭轉方向與 前述第二扭轉方向為反方向,朝前述上侧液晶分子的前述 6 320849 201022777 _ 之扭轉角度及朝前述下·晶分子中的前述 乐杻轉方向之扭轉角度為9〇度哎 度較佳。而且,在上述構成的液晶顯示^^而=80 上側液晶層的下端附近之前述上侧液4==: 向方向為90度或刚度相反方向 1佳下侧液晶分子的配 而且’在上述構成的液晶顯示裝置φ ,. -Λ ,, c端附近之前述上側液晶分子的預傾角;= 與位於前述下側液晶層的下端附近之前述下侧液晶 =的預傾角具有反方向且略為相同大小的角度,位於前 述上側液晶層的下端附近之前述上侧液晶分子的預傾角盘 位於前述下側液晶層的上端附近之前述下侧液晶分子的預 傾角具有反方向且略為相同大小的角度較佳。而且,在上 述構成的液晶顯示裝置中,前述-對上側電極及前述一對 下侧電極使甩IT0(Indium Tin 〇xide:銦錫氧化物)等透明 ❹電極構成較佳 另一方面,與第二本發明有關的液晶顯示裝置是具有 如下構件而構成: 上側液晶胞,由被互相平行配置的一對透明的上側基 板、以及在前述一對上側基板之間被封入成層狀的上側液 晶層構成; 下側液晶胞,由被互相平行配置的一對透明的下侧基 板、以及在前述一對下侧基板之間被封入成層狀的下側液 晶層構成,且被接合配置於前述上側液晶胞的底面; 320849 7 201022777 上側偏光板,使預定透射軸方向的直線偏光穿透,並 且被接合配置於前述上側液晶胞的頂面;以及 下侧偏光板,使預定透射軸方向的直線偏光穿透,並 且被接合配置於前述下側液晶胞的底面。此時,構成前述 上側液晶層的上侧液晶分子是沿著平行於前述上侧基板的 法線之螺旋軸扭轉於第一扭轉方向並位於第一扭轉方向, 且構成前述下側液晶層的下侧液晶分子是沿著平行於前述 下侧基板的法線之螺錄扭轉於第二扭轉方向並位於 =轉方向’1述第-扭轉方向與前述第二扭轉方向為反方 曰八:二述上側液晶層的上端附近之前述上侧液 二==位於前述下側液晶層的下端附近之前述 下側液曰曰刀子的預傾角具 度’位於前述上侧液晶層的下_、“〜叫大小的角 晶分子的預傾角晶層的上端附近之前迷下侧液 Θ 上側液晶層的下端附近之前述上侧^八: 的配向方向與位於箭、+、 叫硬日日分子 液晶分子的配向方向晶層的上端附近的前述下側 门為180度相反方向而構成。 晶分二前述的液晶顯示裝置中’朝前返上側液 分子的前述第二扭轉^向之扭㈣度及職心侧液晶 而未滿⑽度較佳向之^轉角度為90度或 度以上 液晶分子以具有同〜=’前述上侧液晶分子及前述下側 佳。 冑折射特性的扭轉㈣Μ構成較 32〇849 8 201022777 而且,在上述構成的液晶顯示裝置中,前述上側偏光 板的預定透射軸方向與位於前述上侧液晶層的上端附近之 前述上侧液晶分子的配向方向、以及前述下侧偏光板的預 '· 定透射轴方向與位於前述下側液晶層的下端附近之前述下 側液晶分子的配向方向的至少一方略平行較佳。 [發明的功效] 依照與第一本發明有關的液晶顯示裝置,藉由對另一 方的電極施加電壓之簡易的方法,瞬間地使藉由另一方的 ® 電極挾持的上側液晶分子的配向方向或下侧液晶分子的配 向方向變化至平行於上側基板的法線的方向,或平行於下 侧基板的法線的方向。據此,可依照周圍環境的亮度使顯 示區域全體的至少一部分及所要顯示圖案的至少一部分的 明暗顯示適宜反轉,可選擇顯示區域全體與所要圖案之明 暗差(對比)明確地顯現之明暗顯示,不受周圍環境的亮度 影響,恆常具備高的目視確認性之液晶顯示為可能。 Q 在該裝置中,若第一扭轉方向與第二扭轉方向為反方 向,且朝上側液晶分子的第一扭轉方向之扭轉角度及朝下 側液晶分子中的第二扭轉方向之扭轉角度為90度或90度 以上而未滿180度而構成,則入射至各液晶層的照明光在 入射的偏光方向下不被扭轉且不會射出各液晶層,因而藉 由該液晶顯示裝置進行鮮明的(對比高的)顯示為可能。 而且,若位於上側液晶層的下端附近之上側液晶分子 的配向方向與位於下側液晶層的上端附近的下側液晶分子 的配向方向為90度或180度相反方向而構成,則在上侧液 9 320849 201022777 晶層的下端附近與下侧液晶層的上端附近的部分中,即使 有照明光斜向地橫穿液晶分子,也能補償來自液晶分子的 雙折射造成的影響。而且,由該液晶顯示裝置射出的照明 光不變化成橢圓偏光而可在直線偏光的狀態下射出。因 此,顯示區域全體與所要圖案的明暗差(對比)可明確地顯 示,具備高的目視確認性之液晶顯示為可能。 而且,若上側液晶層的上端附近與下侧液晶層的下端 附近的液晶分子彼此、以及上側液晶層的下端附近與下側 液晶層的上端附近的液晶分子彼此具有反方向且略為相同 大小的預傾角,則對斜向地行進的照明光(由斜方向看液晶 顯示裝置的情形),在上側液晶層及上側液晶層之中的一方 的液晶層產生的相位差可藉由在另一方的液晶層中所給予 的完全相反的相位差互相打消。因此,由液晶顯示裝置斜 向地射出的照明光不具相位差,與筆直行進的照明光比較 之下,可進行無色調變化的顯示。 而且,藉由一對上側電極及一對下侧電極使用ΙΤ0電 極而構成,可透明地構成,據此,不會妨礙穿透上述電極 的照明光的行進。因此,在上側液晶胞内及下侧液晶胞内 中,照明光不被減弱而由液晶顯示裝置射出,顯示區域全 體與所要圖案之明暗差(對比)可明確地顯示,而可進行具 備高目視確認性之液晶顯示。 而且,依照與第二本發明有關的液晶顯示裝置,上側 液晶分子的第一扭轉方向與下側液晶分子的第二扭轉方向 成反方向,位於上側液晶層的上端附近之上侧液晶分子的 10 320849 201022777 預傾角與位於下側液晶層的l之下側液晶分子的預 '傾角、以及位於上側液晶層的卞端附近之上侧液晶分子的 預傾角與位於下侧液晶層的上端附近之下侧液晶分子的預 ..候角是具有反方向且略為相同大小的角度而構成,而且’ 位於上側液晶層的下端附近之^液晶分子的配向方向與 位於下侧液晶層的上端附近之下挪液晶分子的配向方向是 成180度相反方向而構成。亦即,上侧液晶層與下側液晶 層成上下略對稱構造。藉由上述構成,例如照明光由下方 ❹朝上方斜方向地行進於液晶顯系裝置的情形,藉由在下側 液晶層被給予的相位差在上侧液晶層中被給予與在下側液 晶層產生的相位差完全相反的相位差’而可互相打消(互相 補償)相位差。因此,行進於斜方向的照明光就在不具相位 差的狀態下由液晶顯示裝置射出’因而在由斜方向看液晶 顯示裝置的情形下可使色調變化難以產生。 在.該裝置中’方朝上侧液晶分子的第一扭轉方向之扭 ❹轉角度及朝_下侧液晶分子的第一扭轉方向之扭轉角度為g〇 度或90度以上且未滿180度而構成,則入射至各液晶層的 照明光在入射的偏光方向下不被扭轉且不會射出各液晶 層,因而可藉由該液晶顯示裝置進行鮮明的顯示。 而且,在上側液晶層及下侧液晶層於兩液晶層(兩液晶 分子)產生溫度變化=,若添加有略為相同地保持兩液晶分 子的扭轉間距(Pitch)之旋光性材料(chim materiai), 則即使是在兩液晶層產生溫度變化的情形下因 分子的扭轉間距被保持於略為相同,故上述的上側液晶= 320849 11 201022777 與下側液晶層之上下對稱構造被保持,行進於斜方向的照 , 明光在不具相位差的狀態下由液晶顯示裝置射出,因而在 - 由斜方向看液晶顯示裝置的情形下可使色調變化更難以產 . 生。 而且’若上侧偏光板的預定透射軸方向與位於上侧液 晶層的上端附近之上侧液晶分子的配向方向、以及下側偏 光板的預定透射軸方向與位於下侧液晶層的下端附近之下 侧液晶分子的配向方向的至少一方略平行地構成,則在由 上述略平行地構成的上侧偏光板的上方侧或下側偏光板的 ❹ 下方侧使照明光入射時,僅使預定透射轴方向的直線偏光 行進於上側液晶胞内及下側液晶胞内後,可使其由液晶顯 不裝置射出,而可進行不含圓偏光的鮮明顯示。 【實施方式】 ▲以下針對與本發明有關的液晶顯示裝置1的較佳實施 形’二 邊參照第1圖至第7圖一邊說明。此外,為了說 月方便起見,以各圖所示的箭頭方向當作前後左右上下方 向來說明。如第i圖所示,液晶顯示裝置i是以背光2、 下偏光板3、上偏光板4、反轉控制液晶胞1〇以及顯示液 晶胞30為主體而構成。 反轉控制液晶胞1〇是由基板U、配向膜l2a、、 透明電極13a、13b、密封構件14、交流電源16、切換開 關Η以及液晶層20構成平板狀。液晶層2〇是使用扭轉向 歹】液曰曰材料,具有規則的配向方向的液晶分子被積層成層 狀而構成,在短轴方向具有雙折射性,在長軸方向不具雙 12 320849 201022777 . 折射性之光學地單軸性的雙折射性結晶。在該扭轉向列液 晶材料添加有用以對向列液晶控制液晶分子的扭轉的間距 之旋光性材料。此外,旋光性材料例如使用旋光性向列液 晶或膽固醇液晶(ch〇iesteric liquid crystal)。 配向膜12a、12b是在其單面被施以配向處理(摩擦 (rubbing)處理)。液晶層20的液晶分子是在該方向使其長 軸一致而排列。而且,上述液晶分子是形成為對配向膜12 表面具有2度至1〇度左右的預傾角。此外,預傾角是由配 向膜12a、12b的材料及液晶分子所決定。 透明電極13a、13b例如使用添加少量氧化錫至氧化銦 之ΙΤ0電極,為平板狀且透明地構成,可由外部施加電壓。 父流電源16與透明電極13a及13b電性連接,可遍及透明 電極13a、13b的全面施加電壓。切換開關是配設於電 性連接透明電極13a、‘ 13b與交流電源16之電路。藉由開 或關切換開關17,可任意地切換是否透過交流電源16施 ❹加電壓於透明電極13a、13b。 基板11為使用例如透明玻璃形成的平面狀基板,且可 透射由背光2照射的照明光。密封構件14其構成為由液晶 層20的液晶分子不會滲透(〇sm〇sis)的材質形成,藉由密 封構件14防止液體之液晶分子的流出至外部,而且,防止 來自外部的污染物質流入液晶層2〇。 顯示液晶胞30是由基板31、配向膜32a、32b、下透 明電極33a、35a、上透明電極33b、35b、密封構件34、 父流電源36及液晶層40構成平板狀。液晶層40與上述液 13 320849 201022777 晶層20 一樣是使用扭轉向列液晶材料而構成,在該扭轉向 列液晶材料添加有旋光性材料。此處,旋光性材料的特性 及添加量被調整,俾於液晶層的溫度產生變化時,液晶分 子的扭轉間距的變化(液晶的溫度特性)在液晶層20與液 晶層40間相等。配向膜32a、32b與上述配向膜12 —樣被 施以摩擦處理而形成。 各透月電極33a、33b、35a、35b是藉由透明導電膜形 成下透明電極35a及上透明電極35b是配設有複數個,
形成所要的圖案,藉由依每一個電極進行來自交流電源 36的電壓施加控制,以黑白顯示前述圖案而構成。基板幻 與上述基板11 -樣’例如為使用透明玻璃形成之平面狀的 、土板且可穿透由背光2照射的照明光。密封構件34與上 ^密封構件14 一樣是以液晶層4〇的液晶分子不會渗透的 Z形成。交流電源36與透明電極.及透明電極細電 '—接T施加電壓於下透明電極.及上透明電極娜 的母一個。 〇 了偏光板3為僅能穿透具有第3圖所示的透射轴方向 下二Γ之直線偏光而形成的直線偏光板。上偏光板4與 4a的括# 3樣為僅能穿透具有第3 ®所㈣透射轴方向 偏先光而形成的直線偏光板。背光2為由下 偏先板3的下方照射照明光的光源。 明,而止是針對液晶顯示裝置1的構件構成來說 首/,顯示U 1的組裝構成來說明° 對反轉控制液晶胞10的組裝構成來說明, 320849 14 201022777 則反轉控制液晶胞10透過在上下配置有兩個基板11,並 且藉由該兩個基板11挾持的空間的前後及左右侧面藉由 密封構件14包圍而形成有液晶層20的區域。而且,在位 ' 於下方的基板11的頂面固定有透明電極13a,在透明電極 13a的頂面固定有配向膜12a。另一方面,在位於上方的基 板11的底面固定有透明電極13b,在透明電極13b的底面 固定有配向膜12b。而且,透明電極13a與13b是分別上 下相對向而配置並成對。而且如上述,透明電極13a及13b ® 與交流電源16電性連接。 配向膜12a的摩擦處理的方向是如第3圖所示地在前 後左右方向中成為例如平行於箭頭21a所示的方向,另一 方面,配向膜12b的摩擦處理的方向是成為例如平行於箭 頭26a所示的方向。而且,各配向膜12a、12b的摩擦處理 方向在前後左右方向中成90度的角度。在第5圖(b)藉由 液晶分子21至26示意地顯示液晶層20内的液晶分子的上 φ 下方向排列的一部分。而且,顯示前後左右方向中的液晶 分子21至26的配向方向(長軸方向)者為第4圖(b),液晶 分子21、22…的配向方向分別與箭頭21a、22a…的方向對 應。 此時,位於最靠近配向膜12a及12b之液晶分子21及 26係藉由與摩擦處理方向一致而被固定,此等配向方向與 配向膜12a、12b的摩擦處理方向變成平行。而且,位於下 方的液晶分子22其長轴方向與箭頭21a的方向略平行,位 於上方的液晶分子25其長軸方向與箭頭26a的方向略平 15 320849 201022777 行。亦即,若由上方看液晶分子21至26的全體’則在前 後左右方向中其配向方向為順時針旋轉90度而一點一點 地改變方向並扭轉而排列。 而且’位於最靠近配向膜12a及12b之液晶分子21及 / 26如第5圖(b)所示在左右上下方向中,於與摩擦方向平 行且傾斜(預傾角)於基板面的狀態下被固定。在左右上下 方向中,液晶分子21對配向膜12a以預傾角θ 1傾斜,液 晶分子26對配向膜12b以預傾角<9 2傾斜。液晶分子22 至25是隨著由液晶層2〇下部的液晶分子22到上部的液晶 ❹ 分子25,在左右上下方向中,傾斜角由略01慢慢地朝略 Θ 2變化而配置。 其次’針對顯示液晶胞30的組裝構成來說明。基本的 構成與反轉控制液晶胞10 —樣,透過在上下配置有兩個基 板31,並且藉由該兩個基板3丨挾持的空間的前後及左右 側面藉由密封構件34包圍而形成有液晶層4〇的區域。而 且,在位於下方的基板31的頂面固定有透明電極33a、 〇 35a,在位於上方的基板31的底面固定有透明電極3北、 ,此處,透明電極33a與33b、透明電極35&與是 刀別上下相對向而配置並成對。此處如上述,透明電極 及35b與交流電源36電性連接。而且,在透明電極撕、 35a的頂面固定有配向膜32a,而且’在透明電極3北、聊 =面固定有配向膜32b。而且’反轉控制液晶胞1〇與顯 不液晶胞30是上下方向的厚度成略為相同。 配向膜32a的摩擦處理的方向如第3圖所示在前後左 320849 16 201022777 右方向中成為平行於例如箭頭41a所示的方向,另一方 面,配向膜32b的摩擦處理的方向成為平行於例如箭頭46a 所示的方向。而且,各配向膜32a、32b的摩擦處理方向在 ' 前後左右方向中成90度的角度。在第5圖(a)藉由液晶分 子41至46模式地顯示液晶層40内的液晶分子的上下方向 排列的一部分。而且,顯示前後左右方向中的液晶分子41 至46的配向方向(長軸方向)者為第4圖(a),液晶分子41、 42…的配向方向分別與箭頭41a、42a…的方向對應。 ® 位於最靠近配向膜32a及32b之液晶分子41及46係 與摩擦處理方向一致並被固定,藉此此等配向方向與配向 膜32a、32b的摩擦處理方向成平行。而且,位於下方的液 晶分子42為其長轴方向與箭頭41a的方向略平行,位於上 方的液晶分子45為其長軸方向與箭頭46a的方向略平行。 亦即,若由上方看液晶分子41至46的全體,則在前後左 右方向中其配向方向為逆時針旋轉90度而一點一點地改 Q 變方向並扭轉而排列。 而且,位於最靠近配向膜32a及32b之液晶分子41及 46如第5圖(a)所示在左右上下方向中,於與摩擦方向平 行且傾斜(預傾角)於基板面的狀態下被固定。在左右上下 方向中,液晶分子41對配向膜32a以預傾角0 3傾斜,液 晶分子46對配向膜32b以預傾角Θ4傾斜。液晶分子42 至45是隨著由液晶層40下部的液晶分子42到上部的液晶 分子45,在左右上下方向中,傾斜角由略0 3慢慢地朝略 Θ 4變化而配置。 17 320849 201022777 其次’針對使用上述構成的反轉控制液晶胞ίο及顯示 液晶胞30構成之液晶顯示裝置丨的組裝構成來說明。 於在反轉控制液晶胞10的頂面固定有顯示液晶胞30 的狀態下’藉由下偏光板3由下方,上偏光板4由上方挾 持前述固定的兩個液晶胞。此時如第3圖所示,下偏光板 3的透射轴方向3a與配向膜12a的摩擦處理方向21a(液晶
分子21的配向方向)略為相同,而且,上偏光板4的透射 軸方向4a與配向膜32b的摩擦處理方向46a(液晶分子46 的配向方向)成旋轉9〇度的位置關係。而且,配向膜12b 的摩擦處理方向26a(液晶分子26的配向方向)與配向膜 32a的摩擦處理方向41a(液晶分子41的配向方向)為互相 平行且成相反方向(旋轉度的方向)而構成。
而且’預傾角分1與04、預傾角02與03成略為 相同之角度’並且液晶分子22與45、液晶分子23與Μ 液晶分子24與43、液晶分子25與42各自具有略為相^ 的傾斜角。而且,在下偏光板3的下方配置有背光2,^ 為由背光2照射的照明光朝反轉控制液晶胞 胞3〇(由下方朝上方)照射之構成。 ^丁液曰Β 以上到此為正是針對液晶顯示裝置丨的 明,在以下的實施例-及實施例二中針對使== 顯示裝置1進行的顯示方法來說明。 4的液晶 於液晶顯示裝置1, 板3入射並由上偏光板4 地照明光不由上偏光板4 若來自背光2的照明光由下 穿透,則該部分被亮顯示,相反 穿透的部分成為在黑暗下什麼都 320849 18 201022777 • 未顯示的狀態(無顯示)。例如針對使用可顯示數字的1至 9而構成的透明電椏1〇〇,顯示數字的}的情形來說明。在 - 上述構成的顯示液晶胞30中,使用如第7圖所示的7個圖 •案102、103、104···及具有外周部101的一對透明電極100 而構成。在位於下方的基板31與配向膜32a之間及位於上 方的基板31與配向膜32b之間,上下成對而固定該一對透 明電極100。而且,電性連接在上下對應的各圖案彼此(例 如上下的圖案1〇2彼此)與交流電源36。 藉由如上述構成’僅施加電壓於圖案102及1〇3部分, 僅圖案102及1〇3部分照明光才穿透’數字的2被亮顯示。 另一方面,包含外周部101的其他的圖案104...部分照明 光不穿透而疋被暗顯示。亦即,成為藉由僅施加電壓於神 明冗地進行顯示的圖案部分,使照明光穿透,進行所要的 顯示之構成。、 [實施例一] _ 、 首先,針對第1圖所示的負顯示以照明光2a、2七的行 進方法為例來說明。照明光2a為在顯示液晶胞30内在上 下仃進於透明電極33a、33b部分之照明光,照明光2b為 在上下行進於被施加電壓的透明電極35a、35b部分之照明 光在第1圖所示的負顯示的情形下,切換開關】 開(of f、,A, 战馬斷 13b )未藉由交流電源I6施加電壓於透明電極 (上下方 由背光2照射的照明光2a如第3圖所示在對行 向)垂直的面内成為圓偏光2e 進方向 惟藉由穿透下偏光 32〇849 19 201022777 板3使僅與透射轴方向3a平行的直線偏光入射到反轉控制 液晶胞10。入射到反轉控制液晶胞1〇的照明光藉由液晶 層20内的液晶分子的旋光性,由下方朝上方行進,並且一 邊沿著液晶分子21至26的扭轉角(液晶分子21至26的長 軸方向)改變偏光方向’ 一邊在前後左右方向中順時針旋轉 僅改變偏光方向90度’並以箭頭26a的方向當作偏光方向 射出反轉控制液晶胞10 ’並且入射到顯示液晶胞3〇。
入射到顯示液晶胞3〇的照明光仏由於液晶/ 0内的液晶分子的旋光性,由下方朝上方行進,並且令』 液晶分子41至46的扭轉角(液晶分子4!至46的長, 二在則後左右方向中逆時針旋轉並改變偏光方向9 “22^板4。到達上偏光板4的照明光2a的偏々 板頭46a所示的方向,並成為箭頭-與上偏, 無法穿读軸方向48正交的位置關係,故結果照明光2 c板4,若由上偏光板4 屐置1,則被暗顯示(無顯示)。
2a -橿入以面由者光2照射的照明光2b與上述照明^ 胞10並/到反轉控制液晶胞10後,射出反轉控制液^ ^並且入射到顯示液晶胞30。 在第6圖月電極祝、3513藉由交流電源36施加電壓 中的時的液晶分子41至“的左右™ 的液晶^b/”心配向膜 32a、32b 附 ii 摩擦處理* a 42、45、46被固定於配向膜32a、32b白 …在電壓施加前後傾斜角度不變化。另-1 320849 20 201022777 • 面’中間部的液晶分子43、44沿著在透明電極35a、35b 間產生的電力線,朝上下方向其長軸被排列。 ; 液晶層40内的液晶分子是在其短軸方向具有雙折射 * 性’並且在長轴方向不具雙折射性之光學地單軸性的雙折 射性結晶。因此,行進於液晶層40内的照明光2b不會受 到液晶分子的雙折射性的影響,沿著液晶層40内的液晶分 子的長轴方向行進’偏光方向不會變化而到達上偏光板4。 ❹此時,到達上偏光板4的照明光2b的偏光方向為箭頭41a 所示的方向’箭頭41a與上偏光板4的透射軸方向4a平 行,故其結果照明光2b穿透上偏光板4,若由上偏光板4 的上方看液晶顯示裝置1,則可看到亮顯示。 此外’在照明光2b斜向地行進於反轉控制液晶胞 及顯示液晶胞30的情形下,在照明光2b受到各液晶分子 的雙折射性的影響而產生相位差。但是,在照明光此行進 的光程中,液晶分子21與46、液晶分子22與45、液晶分 ❹子25與42、液晶分子26與41分別成為互相補償(互相打 消)相位差的位置關係。如第4圖(a)及第4圖〇)所示,上 述互相補償的位置關係的液晶分子彼此是成為互相相反方 向(旋轉180度的方向)的配向方向,並且如第5圖(心及第 5圖(b)所示,在左右上下方向中傾斜方向相反且傾斜角度 成略為相同。 據此,變成如下之構成:藉由照明光2b例如行進於液 晶分子46時,被給予與在液晶分子21產生的相位差完全 相反的相位差,使得在液晶分子21產生的相位差被打消。 320849 21 201022777 . 在其他的互相補償的位置關係的液晶分子彼此中也同樣 . 地’展明光2b在反轉控制液晶胞1〇内所產生的相位差藉 由在顯示液晶胞内產生的相位差被打消。因此,照明光 · b斜向地行進的情形,穿透上偏光板4的照明光此不具 : 相位差,因此與筆直地行進於上下的照明光2b比較,不產 生色調變化。 亦即,在第1圖所示的負顯示中,透明電極33a、33b 邛刀被暗顯示,透明電極35a、35b部分被亮顯示。因此, 藉由使用複數個透明電極35a、35b形成所要圖案,對此等 ❹ 複數個透明電極35a、35b的每一個施加電壓控制,即可對 被暗顯示的背景使所要圖案進行亮顯示。 [實施例二] 其次’針對第2圖所示的正顯示以照明光2c、2d的行 進方法為例來說明。照明光2c為在顯示液晶胞30内在上 下行進於透明電極33a、33b部分之照明光,照明光2d為 在上下行進於被施加電壓的透明電極35a、35b部分之照明 八 无。在第2圖所示的正顯示的情形下,切換開關π成為接 通(on)’藉由交流電源16電壓被施加於透明電極i3a、13b。 由背光2照射的照明光2c如第3圖所示在對行進方向 (上下方向)垂直的面内成為圓偏光2e,惟藉由穿透下偏光 板3使僅與透射軸方向3a平行的直線偏光入射到反轉控制 液晶胞10。此時,因電壓被施加於透明電極13a、13b,故 液晶層20内的液晶分子如第6圖(b)所示’配向膜12a、 12b附近的液晶分子21、22、25、26藉由配向膜12a、12b 22 320849 201022777 .的摩擦處理被固定於配向 斜角度不變化。另一方面,、a、12b’在電壓施加前後傾 ··在透明電極13a、i 3b間產中間部的液晶分子23、24沿著 *·被排列。 的電力線,朝上下方向其長軸 液晶層2〇内的液晶鱼 分子-樣,是在其上述的液晶層4G内的液晶 向不具雙折射性之光Ί雙折射性,並且在長轴方 行進於液晶層2G内的照 11的雙折射性結晶。因此, 射性的影響,沿著液晶層^仏不會受到液晶分子的雙折 進,偏光方向不會變化而 内的液晶分子的長軸方向行 控制液晶胞1〇射出。 箭頭21a所示的方向下由反轉 由反轉控制液晶皰1〇 ❹ 晶胞30。而且,入射到射出的照明光2c入射到顯示液 晶層40内的液晶分子的’旋不液晶胞30的照明光2c由於液 旋轉改變偏光方向9〇度並^性,在前後左右方向中逆時針 4的照明光2c的偏光^向到^偏光板4。到達上偏光板 頭仙與上偏光板4的透射示的方向,因箭 2c穿透上偏光板4,若^方向知平行,故結果照明光 f , ^ 上偏光板4的上方看液晶顯示裝 置1則被免顯示。 此外,在照明光2c斜向地行進於反轉控制液晶胞1〇 及顯示液晶胞30的情形下,在照明光2c受到各液晶分子 的雙折射性的影響而產生相位差。但是,在照明光2c行進 的光程中,與上述照明光2b的情形一樣,液晶分子21與 46、液晶分子22與45、液晶分子25與42、液晶分子26 320849 23 201022777
與41分別成為互相補償(互相 此,照明光2c斜向地行進的情位差的位置關係。因 光2c不具相位差,因此與筆地透上偏光板4的照明 比較,不產生色調變化。 订進於上下的照明光2c 另一方面,由背光2照射的αη 9 ^ 的‘展明光2d與上述照明光 1G後,不使偏光方向於箭 :2la所不的方向下變化而射出反轉控制液晶胞1〇並且入 射到顯示液晶胞30。 Ο 入射到顯示液晶胞30的照明光2d行進於液晶層4〇 心此時’液晶層40内的液晶分子變成第6圖⑷所示的 狀態,與上述照明光2b的情形一樣,沿著液晶分子的長軸 方向行進’偏光方向不變化而到達上偏光板4。此時,到 達上偏光板4的照明光2d的偏光方向為箭頭21a所示的方 向,箭頭21a與上偏光板4的透射軸方向4a為正交的位置 關係,故結果照明光2(1無法穿透上偏光板4,若由上偏光 板4的上方看液晶顯示裝置1,則可看到暗顯示。 〇 亦即’在第2圖所示的正顯示中透明電極33a、33b部 分被亮顯示’透明電極35a、35b部分被暗顯示。因此,藉 由使用複數個透明電極35a、35b形成所要圖案,對此等複 數個透明電極35a、35b的每一個施加電壓控制,即可對被 亮顯示的背景使所要圖案進行暗顯示。 此處’針對與本發明有關的液晶顯示裝置1的功效簡 潔地彙整的話’第一、與本發明有關的液晶顯示裝置1為 負顯示與正顯示(實施例一與實施例二)之切換可藉由操作 24 320849 201022777 切換開關17任意且瞬間地切換。因此,因可依照使用液晶 a 顯示裝置1的周圍環境的亮度容易且立即地適宜進行負顯 ' 示與正顯示之切換,並在提高背景與顯示圖案之對比的狀 ' 態下進行顯示,故可不受周圍環境的亮度影響,恆常維持 高的目視確認性。液晶顯示裝置1在例如作為汽車用液晶 顯示器搭載於汽車時,即使在周圍的亮度變化的白天及夜 間的任一時段中都可藉由適宜切換負顯示與正顯示,在提 高背景與顯示圖案的對比的狀態下進行顯示,可恆常雉持 ®高目視確認性。 第二、對斜向地行進於位於對應液晶層20與液晶層 40的上下的位置之液晶分子彼此的照明光,排列液晶俾互 相打消相位差。據此,成為如下之構成:在液晶層20中產 生的相位差藉由在液晶層40中產生的相位差打消。因而, 由液晶顯示裝置1射出的照明光不具相位差,與筆直行進 的照明光比較下,可進行無色調變化的顯示。換言之,可 Q 加大液晶顯示裝置1的視野角。 在上述實施例中成為如下之構成:於背光2產生的照 明光首先入射到反轉控制液晶胞10,並且由反轉控制液晶 胞10射出的照明光入射到顯示液晶胞30,惟亦可為如下 之構成:改變此順序,首先使照明光入射到顯示液晶胞30 後,使由顯示液晶胞3 0射出的照明光入射到反轉控制液晶 胞10。 在上述的實施例中,構成反轉控制液晶胞10的液晶層 20的液晶分子在前後左右方向中其配向方向順時針旋轉 25 320849 201022777 90度另方面,構成顯示液晶胞30的液晶層4〇的液晶 分子在前後左右方向中其配向方向逆時針旋轉度。此 · 處,此等液晶分子的扭轉方向(旋轉方向)不限定於上述方 向,亦可為如下之構成:使液晶層2〇的液晶分子的配向方 . 向逆時針旋轉90度,使液晶層40的液晶分子的配向方向 順時針旋轉90度。而且,上述的各旋轉角度不限定於90 度’在90度或90度以上而未滿180的範圍可任意地設定。 在上述的實施例中,配向膜12b的摩擦處理方向 26a(液晶分子26的配向方向)與配向膜32a的摩擦處理方 ❹ 向41a(液晶分子41的配向方向)是互相平行且成相反方向 (旋轉180度的方向)而構成。但是,不限定於此構成,配 向膜12b的摩擦處理方向263與配向膜32a的摩擦處理方 向41a亦可以90度的角度交叉而構成。 在上述的實施例中,位於對應液晶層2〇與液晶層4〇 的上下的位置之液晶分子彼此是打消(互相補償)相位差而 排列。但是’不限定於此構成,即使是在不成為液晶分子 彼此完全打消相位差之配置構成的情形中,也能藉由負顯 示與正顯示的切換維持高的目視確認性。 在上述實施例中,藉由透明電極13a、13b是挾持液晶 層20的一部分而構成並被進行電壓施加控制,例如對位於 透明電極13a、13b的上方之外周部ιοί、圖案ι〇2、1〇3 及104的至少一部分也能進行負顯示與正顯示的切換。 其次,針對另一個與本發明有關的液晶顯示裝置參 照第8圖來說明。此外’第8圖所示的液晶顯示裝置5 〇與 320849 26 201022777 .^述的第1圖及第2囷所示的液晶顯 在 * g 、 、目同構成要素附加相同符號並省略其 S兄明。 補償液晶胞1 〇是由其k彳彳 yiL 1 由基板11、配向臈12a、12b、密封 4以及液曰曰層2〇構成平板狀。液晶層2〇是使用扭轉 i舰日日材料’具有規則性配向方向的液晶分子被積層成 層狀而構成,在短軸方向具有雙折射性,在長轴方向不且 雙折射性之光學地單轴性的雙折射性結晶。在該扭轉向列 液晶材料添加有用以對向列液晶控制液晶分子的扭轉的間 距之旋光性材料。此外,旋光性材料例如使用旋光性向列 液晶或膽固醇液晶❶ 右針對補償液晶胞10的組裝構成來說明,則補償液晶 胞10係透過在上下配置有兩個基板Η,並且藉由該兩個 參基板11挾持的空間的前後及左右侧面藉由密封構件14包 圍而形成有液晶層20的區域。而且,在位於下方的基板 11的頂面固定有配向膜12a,在位於上方的基板U的底面 固定有配向膜12b。 其次’針對使用上述構成的補償液晶胞1 〇及顯示液晶 胞30構成的液晶顯示裝置50的組裝構成來說明。 於在補償液晶胞10的頂面固定顯示液晶胞30的狀態 下藉由下偏光板3由下方,上偏光板4由上方挾持前述 固定的兩個液晶胞。此時如第2圖所示,下偏光板3的透 27 320849 201022777 射轴方向3a與配向膜i2a的摩擦處理方向21a(液晶分子 21的配向方向)成略為相同,而且,上偏光板4的透射軸 方向4a與配向膜32b的摩擦處理方向46a(液晶分子46的 配向方向)成旋轉90度的位置關係。而且,配向膜12b的 摩擦處理方向26a(液晶分子26的配向方向)與配向膜32a 的摩擦處理方向41a(液晶分子41的配向方向)為互相平行 且成相反方向(旋轉180度的方向)而構成。 而且,預傾角<91與Θ4、預傾角Θ2與Θ3成略為 相同之角度,並且液晶分子22與45、液晶分子23與44、 液晶分子24與43、液晶分子25與42各自具有略為相同 的傾斜角。而且,在下偏光板3的下方配置有背光2,成 為由背光2照射的照明光朝補償液㈣1()及顯示液晶胞 30(由下方朝上方)照射之構成。 其次’針對使用上述的液晶顯示裝置5()進行的顯示方 法來說明。液晶顯示裝置5G若來自背光2的照明光由下偏 光板3人射並由上絲板4穿透,職部分被亮顯示相 反地照明光不由上偏光板4穿透的部分成為在黑暗下什麼 都未顯示的狀態(無顯示)。例如使用可顯示數字)至9而 =的透明電請’針對顯示數字1的情形來說明。在 ^述構成的顯示液晶胞30中,使用如第?圖所示的了個圖 案膨^刚…及具有外周部⑻^對透極 而構成。在位於下方的基板31與配向祺3 方的基板31與配向膜32b之間,上下& &間及位於上 明電極⑽。而且,電性連接 應的各圖案彼此(例 320849 28 201022777 •如上下的圖案1〇2彼此)與交流電源36。 藉由如上述構成,僅施加電壓於圖案1〇2及103部分, ·-僅圖案102及1〇3部分照明光才穿透,數字的1被亮顯示。 另方面’包含外周部1〇1的其他的圖案1 〇4...部分照明 光不穿透而是被暗顯示。亦即’成為藉由僅施加電壓於想 明亮地進行顯示的圖案部分,使照明光穿透,進行所要的 顯示之構成。因此在以下中,區分成照明光由上偏光板4 穿透的狀態、照明光不由上偏光板4穿透的狀態、由斜方 ® 向看穿透上偏光板4的照明光的狀態之三個狀態來說明。 首先,針對照明光2b由上偏光板4穿透的狀態來說 明。此處,照明光2b由上偏光板4穿透是電壓藉由交流電 源36施加於透明電極35a、35b的情形(在上述的例子中為 圖案102及103部分)。顯示透明電極35a、35b被施加電 壓時的在液晶分子41至46的左右上下方向中的傾斜狀態 者為第6圖(a)。如第6圖(a)所示,配向膜32a、32b附近 ❺的液晶分子41、42、45、46是藉由配向膜32a、32b的摩 擦處理被固定於配向膜32a、32b,在電壓施加前後傾斜角 度不變化。另一方面,中間部的液晶分子43、44沿著在透 明電極35a、35b間產生的電力線,朝上下方向其長軸被排 列。 此時,由背光2照射的照明光2b如第9圖所示在對行 進方向(上下方向)垂直的面内成為圓偏光2d,惟藉由穿透 下偏光板3使僅與透射軸方向3a平行的直線偏光入射到補 償液晶胞10。入射到補償液晶胞10的照明光藉由液晶層 29 320849 201022777 20内的液曰曰分子的旋光性,由下方朝上方行進 沿著液晶分子21至26的扭轉角(液晶分子21 、: 方^改變偏光方向’-邊在前後左右方向中順時== 改變偏光方向90度,並以箭頭26a的方 = 出補償液晶胞Π),並且入射到顯示液晶胞3Q。先方向射 干:其内的液晶分子如上述的第6圖⑷所 =朝上下的狀態’此處,液晶層4〇内的液晶 方向具有雙折射性,並且在長轴方向不具 化之光學地單轴性的雙折射性結晶。因此,行進於 日照明光2b不會受到液晶分子的雙折射性的 分子的長軸方向行進,偏光 的昭明光2b的 1 到達上偏光板4。此時,到達上偏光板4 、偏光方向為箭頭41a所示的方向,箭頭41a 光板4 1 透射轴方向知平行,故結果照明光此穿 就“上偏光板4的上方看液晶顯示裝置50, 就可看到亮顯示。 明其針對照明光不由上偏光板4穿透的狀態來說 上此處’照明光不由上偏光板4穿透為照明光行進於不 藉由交流電源36施加電壓的透明電極—的情形(在 述的例子巾相案1Q4的部分),以及照明光行進於透明 、極33a 33b的情开少(在上述的例子中為外周部刚部 刀)在以下巾*針對照明光^穿透透明電極 33a、33b 的 情形說明,則第8圖故-u 1η 圖所不的照明光2a行進於補償液晶胞 1〇内時是與上述的照明光扑一樣。 30 ❹ 320849 201022777 t 而且,由補償液晶胞10射出,入射到顯示液晶胞3〇 的照明光2a因液晶層40内的液晶分子的旋光性,由下方 朝上方行進,並且令其沿者液晶分子41至46的扭轉角(液 •晶分子41至46的長軸方向)’在前後左右方向中逆時針旋 轉並改變偏光方向90度而到達上偏光板4。到達上偏光板 4的照明光2a的偏光方向成為箭頭46a所示的方向,並成 為箭頭46a與上偏光板4的透射轴方向正交的位置關 係,故結果照明光2a無法穿透上偏光板4,當由上偏光板 ❹4的上方看液晶顯示裝置50,就被暗顯示(無顯示)^此外, 照明光行進於未藉由交流電源36施加電壓的透明電極 35a、35b的情形也一樣,照明光無法穿透上偏光板4而被 暗顯示(無顯示)。 其次 針對由斜方向看穿透上偏光板4的照明光的狀 態來說明。此為藉由由斜上方看液晶顯轉置5(),看穿透 在第8圖t以二點鏈線的箭頭顯示的上偏光板4之斜昭明 ❹光2〇的情形。該斜照明光2c是在藉由交流電源36施加電 光—地4於斜照明 的液晶分子的短輪 員液3曰胞10的情形,液晶層20内 的影響而產生相位#或穿透於斜方向的光是受到雙折射 21至26分別在左右丄亦即如第5圖⑻所示’液晶分子 明光2c在因穿透補下方向具有固有的傾斜角度,斜照 生相位差的狀態下、阳胞1G而詞雙折射的影響並產 X偏光方向當作箭頭26a的方向由補 320849 31 201022777 償液晶胞10射出。 而且,由補償液晶胞1〇射出的斜照明光2c是以箭頭 41a的方向當作偏光方向行進於顯示液晶胞⑽内。此時, 液晶層40内的液晶分子藉由施加電壓而成上述的第6圖。) 所示狀態。而且,液晶分子21與46、液晶分子22與托、 液晶分子25與42、液晶分子26與41分別成為互相補償(互 相打消)上述相位差的位置關係。如第4圖(3)及第4圖化) 所示,上述互相補償的位置關係的液晶分子彼此是成為互
相相反方向(旋轉180度的方向)的配向方向,並且如第5 圖(a)及第5圖⑻所示’在左右上下方向中傾斜方向相反 且傾斜角度成略為相同。因此’變成如下之構成:藉由斜照 明光2c行進於例如液晶分子46時,被給予與在液晶分子 21產生的相位差完全相反的相位差,使得在液晶分子21 產生的相位差被打消。在其他的互相補償的位置關係的液 晶分子彼此中也同樣地,斜照明光2c在補償液晶胞ι〇内 產生的相位差藉由在顯示液晶胞3〇内產生的相位差打肖。 ,斜曰照明光2c不會受到液晶分子的雙折射性的影 化者液晶分子的長軸方向行進於顯示液晶胞如内。此 、,在配向膜32a、32b附近的液晶分子產生的相位 在補償液晶胞10產生的相位差打消 羞錯 r偏光板4。因此,到達上偏光 =板==箭頭,箭二 穿透上偏光板4。因此,即使由斜上方照明光 万耆液日日顯示裝置50 320849 32 201022777 . •也被亮顯示。而且,穿透上偏光板4的斜照明光2c如上 因不具相位差,故與看照明光2b的情形比較,色調不變 -化,與看液晶顯示裝置50的方向無關,可看到不產生 此處’針對與本發明有關的液晶顯示裝置5〇的功 潔地囊整的話’第-、對如上述斜向地行進於位於對應^ 晶層20與液晶層40的上下的位置之液晶分子彼此之斜二 明光2c’使液晶排列俾互相打消相位差。此處,特別是成、 為如下之構成:藉由注意並排列液晶分子的配向方向及 斜角(預傾角),斜照明光^在液晶層則藉由被給予斑 在液晶層20内產生的相位差完全相反的相位差,使得在液 晶層20内產生的相位差被打消。因此,由液晶顯示 射出的㈣光2c不具相位差’亦即’與筆直行進的照 明光2b比較下,可進行無色調變化的顯示。換言之二 大液晶顯示裝置50的視野角。 第二、即使是在液晶層40及液晶f 20於兩液晶層^ 液晶分子)產生溫度變化的情形下,藉由添加有略為相曰❿ 保持兩液晶分子的扭轉間距之旋光性材料,即使是在兩$ 晶分子產生溫度變㈣情形下,液晶分子的扭轉間距也孝 保持於略為_。因此,即使是在兩液晶層產生溫度變^ 的情形,對斜向地行進的斜照明光2c也能維持互相打消」 述的相位差之液晶分子㈣。例如,在容易產生溫度變十 的狹小空間配置液晶顯示裝置5〇時,液晶顯示裝置5〇 ^ 谷易產生色調變化,且可維持寬的視野角。 320849 33 201022777 在上述的實施例中成為如下之構成:於背光2產生的 照明光首先入射到補償液晶胞10,並且由補償液晶胞10 射出的照明光入射到顯示液晶胞30,惟亦可為如下之構成: 改變此順序,首先使照明光入射到顯示液晶胞30後,使由 顯示液晶胞30射出的照明光入射到補償液晶胞10。 在上述的實施例中,構成補償液晶胞10的液晶層2 0 的液晶分子在前後左右方向中其配向方向順時針旋轉90 度。另一方面,構成顯示液晶胞30的液晶層40的液晶分 子在前後左右方向中其配向方向逆時針旋轉90度。此處, 此等液晶分子的扭轉方向(旋轉方向)不限定於上述方向, 亦可為如下之構成:使液晶層20的液晶分子的配向方向逆 時針旋轉90度,使液晶層40的液晶分子的配向方向順時 針旋轉90度。 在上述的實施例中雖然僅組裝透明電極於顯示液晶胞 30而構成,惟不限定於此構成,例如藉由在顯示液晶胞30 及補償液晶胞10的兩方組裝透明電極而構成,與上述的實 施例的情形比較,可顯示兩倍的資訊。 在上述的實施例中雖然顯示成明暗顯示(黑白顯示), 惟藉由在顯示液晶胞30的配向膜32a、32b與各透明電極 之間插入配置彩色濾光片(color filter),可進行彩色顯 示。 在上述的實施例中雖然在顯示液晶胞30及補償液晶 胞10組裝有配向膜32a、32b、12a、12b,液晶分子具有 預傾角(2度至10度)而構成,惟不限定於此構成,例如液 34 320849 201022777 晶分子不具預傾角(預傾角為0度)之構成也可以。 現在一般液晶顯示裝置的顯示方法有區段(segment) \ 顯示及點矩陣(doi: matrix)顯示等,與本發明有關的液晶 ‘ 顯示裝置50藉由使用區段顯示而構成,可顯著地得到色調 變化少且寬視野角之本發明的功效。 在上述實施例中也可以為如下之構成:使相位差膜貼 附於上偏光板4的單面及下偏光板3的單面或者上偏光板 4及下偏光板3的任一方的單面。 ❹【圖式簡單說明】 第1圖是顯示與本發明有關的液晶顯示裝置(負顯示) 之側剖面圖。 第2圖是顯示與本發明有關的液晶顯示裝置(正顯示) 之侧剖面圖。. 第3圖是顯示與本發明有關的液晶顯示裝置的配向方 向之模式圖。 g 第4圖(a)是顯不顯不液晶胞内的液晶的配向方.向之 模式圖,(b)是顯示反轉控制液晶胞内的液晶的配向方向之 模式圖。 第5圖(a)是顯不顯不液晶胞内的液晶的傾斜方向之 模式圖,(b)是顯示反轉控制液晶胞内的液晶的傾斜方向之 模式圖。 第6圖(a)是顯示電壓施加時的顯示液晶胞内的液晶 的傾斜方向之模式圖,(b)是顯示電壓施加時的反轉控制液 晶胞内的液晶的傾斜方向之模式圖。 35 320849 201022777 第7圖是顯示透明電極的一例之俯視圖。 第8圖是顯示另一個與本發明有關的液晶顯示裝置 (色調變化補償)之側剖面圖。 第9圖是顯示另一個與本發明有關的液晶顯示裝置的 配向方向之模式圖。 第10圖是顯示習知的液晶顯示裝置之侧剖面圖。 第11圖是顯示習知的液晶顯示裝置的配向方向之模 式圖。 【主要元件符號說明】 1、50、200 液晶顯示裝置 2 背光 2a、2b、2d 照明光 2c 斜照明光 2 e 圓偏光 3 下偏光板 4 上偏光板 10 反轉控制液晶胞(下側液晶胞) 11 基板(下側基板) 12a、12b 配向膜 13a、13b 透明電極(下侧電極) 14、34、234 密封構件16 交流電源 17 切換開關 20 液晶層(下侧液晶層) 21至26液晶分子 26a 配向膜12b的摩擦處理方向 30 顯示液晶胞(上側液晶胞) 31 基板(上側基板) 32a、32b 配向膜 33a、33b、35a、35b 透明電極 36 320849 201022777 34 密封構件 36 交流電源 40 液晶層(上側液晶層) ·. 41至46 液晶分子 41a至46a 箭頭 ♦ 60 液晶補償胞 100 透明電極(上侧電極) 101 外周部(全體電極) 102、103、104 圖案(圖案電極) 202 背光 202a ' 202b 照明光 202c 斜照明光 203、204 偏光板 © 203a、 204a 透射軸方向 230 液晶胞 231 基板 232 配向膜 233、235 透明電極 234 密封構件 236 父流電源 240 液晶層 241、246 箭頭 θ 1至04 預傾角 37 320849

Claims (1)

  1. 201022777 七、申請專利範圍: 1. 一種液晶顯示裝置,具有如下構件而構成: 上側液晶胞,由被互相平行配置的上侧基板、在該 - 上側基板之間與該上侧基板平行配置的平板狀的透明 、 的一對上側電極以及在該一對上侧電極之間被封入成 層狀的上側液晶層構成;以及 下側液晶胞,由被互相平行配置的下侧基板、在該 下側基板之間與該下侧基板平行配置的平板狀的透明 的一對下側電極以及在該一對下側電極之間被封入成 〇 層狀的下側液晶層構成,且被接合配置於該上側液晶胞 的底面, 其特徵為: 構成該上側液晶層的上側液晶分子是沿著平行於 該上側基板的法線之螺旋軸扭轉於第一扭轉方向並位 於第一扭轉方向,且構成該下侧液晶層的下侧液晶分子 是沿著平行於該下侧基板的法線之螺旋軸扭轉於第二 © 扭轉方向並位於第二扭轉方向, 該一對上側電極及該一對下側電極之中一方的電 極是在形成顯示區域全體的全體電極之中具有複數個 形成所要圖案的圖案電極, 該一對上側電極及該一對下側電極之中另一方的 電極挾持該上側液晶分子的至少一部分或該下侧液晶 分子的至少一部分, 對藉由亮顯示或暗顯示予以顯示的該顯示區域全 38 320849 201022777 # 體’藉由施加電壓控制該複數個圖案電極的每一個,以 與該顯示區域全體相反的明暗顯示來顯示該所要圖案, ' 藉由對該另一方的電極施加電壓,使該上侧液晶分 子的至少一部分的配向方向或該下側液晶分子的至少 一部分的配向方向變化至平行於該上侧基板的法線的 方向或平行於該下侧基板的法線的方向,使該顯示區域 全體的至少一部分及該所要圖案的至少一部分的明暗 顯示反轉。 © ^ 2.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中,該第一 扭轉方向與該第二扭轉方向為反方向, 朝該上侧液晶分子的該第一扭轉方向之扭轉角度 及朝該下侧液晶分子中的該第二扭轉方向之扭轉角度 為90度或9〇度以上而未滿180度。 3·如申請專利範圍第1項或第2項之液晶顯示裝置,其 中’位於該上側液晶層的下端附近之該上侧液晶分子的 φ 配向方向與位於該下侧液晶層的上端附近的該下侧液 晶分子的配向方向為9〇度或180度相反方向。 4.如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之液晶顯示裝 置,其中,位於該上侧液晶廣的上端附近之該上側液晶 分子的預傾角與位於該下侧液晶層的下端附近之該下 侧液晶分子的預傾角具有反方向且略為相同大小的角 度, 八 位於該上側液晶層的下減附近之該上側液晶分子 的預傾角與位於該下侧液晶廣的上端附近之該下側液 320849 39 201022777 晶分子的預傾角具有反方向且略 5. 如申請專利範圍帛η 為相同大小的角度。 置,其中,該_對上側電項之液晶顯示果 ΙΤ0等透明電極構成。 十下側電極是使用 6. 一種,具有如下構件― 側液日曰胞’由被互相平行配 + 該一對上側基板—二:: 下側液晶胞 ❹ ㈣幻目平行配 基板、以及在該-對下侧基板之間被封人成層狀的下相 液晶層構成,且被接合配置於該上侧液晶胞的底面; 上側偏光板,使預定透射軸方向的直線偏光穿透 並且被接合配置於該上侧液晶胞的頂面;以及 ❹ 下側偏光板,使預定透射軸方向的直線偏光穿透, 並且被接合配置於該下侧液晶胞的底面,其特徵為: 構成該上側液晶層的上侧液晶分子是沿著平行於 該上侧基板的法線之螺旋轴扭轉於第一扭轉方向並位 於第一扭轉方向,且構成該下侧液晶層的下側液晶分子 是沿著平行於該下侧基板的法線之嫘旋軸扭轉於第二 扭轉方向並位於第二扭轉方向,該第一扭轉方向與該第 二扭轉方向為反方向, 位於該上側液晶層的上端附近之該上側液晶分子 的預傾角與位於該下侧液晶層的-f端附近之該下側液 晶分子的預傾角具有反方向且略為相同大小的角度, 40 320849 201022777 / 位於該上側液晶層的下端附近之該上侧液晶分子 的預傾角與位於該下側液晶層的上端附近之該下側液 • 晶分子的預傾角具有反方向五略為相同大小的角度, # 位於該上侧液晶層的下端附近之該上侧液晶分子 的配向方向與位於該下侧液晶層的上端附近的該下側 液晶分子的配向方向為18〇度相反方向。 7. 如申3青專利範圍第6項之液晶顯示裝置,其中,朝該上 側液晶分子的該第一扭轉方向之扭轉角度及朝該下侧 ❹液晶分子的該第二扭轉方向之扭轉角度為9〇度或9〇度 以上而未滿180度。 8. 如申請專利範圍第6項或第7項之液晶顯示裝置,其 中,該上侧液晶分子及該下侧液晶分子以具有同一雙折 射特性的扭轉向列液晶構成。 9. '如申請專利範圍第6項至第8項中任一項之液晶顯示裝 置,其中,該上侧偏光板的預定透射軸方向與位於該上 ❹,侧液晶層的上端附近之該上侧液晶♦子的配向方向、以 及該下侧偏光板的預定透射轴方向與位於該下侧液晶 層的下端附近之該下侧液晶分子的配向方向的至少一 方略平行。 320849 41
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61286815A (ja) * 1985-06-14 1986-12-17 Alps Electric Co Ltd 液晶表示素子
TW401526B (en) * 1998-01-02 2000-08-11 Unipac Optoelectronics Corp Twisted nematic type liquid crystal display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115561934A (zh) * 2021-07-01 2023-01-03 群创光电股份有限公司 电子装置

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