特許ウォッチ

公開番号2024145806
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058318
出願日2023-03-31
発明の名称液晶表示装置
出願人シチズンファインデバイス株式会社,シチズン時計株式会社
代理人
主分類G02F 1/133 20060101AFI20241004BHJP(光学)
要約【課題】画像のコントラストを高めることが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】強誘電性液晶表示素子と、複数の波長の光を出射する光源と、を備え、光源から出射された光を用いて、フィールドシーケンシャル駆動により、強誘電性液晶表示素子に画像を表示させる液晶表示装置であって、強誘電性液晶表示素子の液晶分子を第一の安定位置と第二の安定状態との間で切り替える駆動電圧が設定され、駆動電圧は、複数の波長のうち第1波長の光に対して液晶分子を第1消光位へ移動させる第1駆動電圧と、複数の波長のうち第2波長の光に対して液晶分子を第2消光位へ移動させる第2駆動電圧と、を含み、強誘電性液晶表示素子は、第1波長の光に基づく単色の画像を表示する際には、第1駆動電圧により駆動され、強誘電性液晶表示素子は、第2波長の光に基づく単色の画像を表示する際には、第2駆動電圧により駆動される、液晶表示装置である。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
強誘電性液晶表示素子と、複数の波長の光を出射する光源と、を備え、前記光源から出射された前記光を用いて、フィールドシーケンシャル駆動により、前記強誘電性液晶表示素子に画像を表示させる液晶表示装置であって、
前記強誘電性液晶表示素子の液晶分子を第一の安定位置と第二の安定状態との間で切り替える駆動電圧が設定され、前記駆動電圧は、前記複数の波長のうち第１波長の光に対して前記液晶分子を第１消光位へ移動させる第１駆動電圧と、前記複数の波長のうち第２波長の光に対して前記液晶分子を第２消光位へ移動させる第２駆動電圧と、を含み、
前記強誘電性液晶表示素子は、前記第１波長の光に基づく単色の画像を表示する際には、前記第１駆動電圧により駆動され、
前記強誘電性液晶表示素子は、前記第２波長の光に基づく単色の画像を表示する際には、前記第２駆動電圧により駆動される、
ことを特徴とする液晶表示装置。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記駆動電圧は、前記複数の波長のうち第３波長の光に対して前記液晶分子を第３消光位へ移動させる第３駆動電圧を含み、前記強誘電性液晶表示素子は、前記第３波長の光に基づく単色の画像を表示する際には、前記第３駆動電圧により駆動される、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】
前記第１波長の光は、赤の光であり、前記第２波長の光は、緑の光であり、前記第３波長の光は、青の光である、ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
図１は、強誘電性液晶の安定状態を示した図である。強誘電性液晶層の厚みが２．０μｍ程度以下になるように形成された液晶表示素子内の強誘電性液晶は、双安定性を示し、図１に示すように印加電圧の極性によって第１又は第２の安定状態にスイッチングする。なお、双安定性を示す強誘電性液晶は、双安定強誘電性液晶と呼ばれることがある。
【０００３】
図２は、強誘電性液晶表示素子を用いる場合の偏光板の配置の例を示す図である。強誘電性液晶表示素子を用いる場合には、図２に示すように、クロスニコルに合わせた偏光板１ａ、１ｂの間に、偏光板１ａの偏光軸ａと偏光板１ｂの偏光軸ｂのどちらか一方と、強誘電性液晶分子の第１の安定状態もしくは第２の安定状態のときの分子長軸方向のどちらかがほぼ平行になるように強誘電性液晶表示素子２を置く。
【０００４】
図２のように偏光板を設置すると、第１の安定状態で黒状態（非透過状態）、第２の安定状態で白状態（透過状態）とすることができる。なお、偏光板の配置を変えることにより、第１の安定状態で白状態（透過状態）、第２の安定状態で黒状態（非透過状態）とすることができる。
【０００５】
従来技術による強誘電性液晶表示素子は、２．０μｍ程度以下の厚さの強誘電性液晶層を持つ一対のガラス基板から構成されている。ガラス基板の対向面には電極が形成されており、その上に配向膜が形成されている。さらに一方のガラス基板の外側に偏光板が設置されており、他方のガラス基板の外側には上述の偏光板に対して偏光軸が９０°異なるようにして偏光板が設置されている。（特許文献１参照）
【０００６】
従来技術による強誘電性液晶表示素子を用いた液晶表示装置は、入射した光を反射させる、反射型の液晶表示装置の場合もある。この場合、液晶表示装置は、強誘電性液晶表示素子に入射した光が、強誘電性液晶層を通過した後、反射電極や反射板によって反射され、もう一度強誘電性液晶層を通過した後、入射時の偏光軸とは９０°異なる偏光軸をもつ偏光板を通過するように構成されている。
【０００７】
図３は、電圧により強誘電性液晶分子のなす角であるコーン角（チルトアングル）が変化するのを説明するための模式図である。強誘電性液晶分子の長軸方向は、第１の安定状態と第２の安定状態でダイレクタを挟んでチルトアングルＲとチルトアングルＬの和「θＲ+θＬ」のコーン角で変化する。強誘電性液晶分子が前述の一方の印加電圧の極性でＰＬ１、もう一方の極性でＰＲ１に位置する時、強誘電性液晶に印加される電圧を上げるとコーン角は広がりＰＬ２－ＰＲ２、ＰＬ３－ＰＲ３と広がっていく。仮にＰＬ１を消光位に合わせると、電圧が上昇すると第１の安定状態はＰＬ２やＰＬ３に変化する。
【０００８】
強誘電性液晶表示素子を用いた液晶表示装置の一例としては、フィールドシーケンシャル駆動により画像を表示する液晶表示装置が知られている。フィールドシーケンシャル駆動では、例えば、１フレーム期間を３つのサブフレーム期間で構成し、これら３つのサブフレーム期間のそれぞれに対応した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる波長の光を照射し、これら３つのサブフレーム期間で赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像を表示して三色の画像が視覚的に重なることで１フレーム期間全体として１つのカラー画像を表示する。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許第３８３０１７０号公報
特開２０１５－０２５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
強誘電性液晶表示素子を用いた液晶表示装置において黒表示を実現する場合には、図２における第１の安定状態のように、入射する光の偏光方向（振動方向）と液晶分子の光軸方向（長軸方向）を一致させる事が一般的である。これは、両者の軸が一致することによって、入射した偏光に与える位相差がゼロとなり、クロスニコルに配置された出射側の偏光板１ｂによって消光されるからである。これは光の波長に関係なく「入射した偏光の振動方向と液晶の長軸を揃える」という物理的な角度条件のみによって決定されると考えられてきた。上記からすれば、強誘電性液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、基準となる単色光（白色或いは緑色が代表的である）において液晶が最も黒表示を示す角度となる駆動電圧さえ求めればよいはずである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許