(57)【要約】【課題】低温環境でも十分な応答速度を実現して混色や表示色が薄くなるのを防止した液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶として、複屈折Δｎが０．１３〜０．１６、粘度が１６ｍＰａ・ｓ以下、リターデーションが０．２５〜０．３０μｍであるものを用いることを特徴とする。本発明は、前記液晶パネル６を透過型とし、電界制御複屈折方式の表示制御モードで液晶の配向を制御する。透過型の液晶パネル６にバックライト２０を配置する。液晶パネル６に１フレームを複数のフィールドに分割した表示画像を表示し、バックライト２０を互いに時間差をもって点灯する複数色の光源で構成する。制御回路２１が複数色の光源をフィールドの周期に同期して当該フィールド周期で順次点灯する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明基板と第２の透明基板の間に液晶を挟持した液晶パネルを有する液晶表示装置であって、
前記液晶は、複屈折Δｎが０．１３〜０．１６、粘度が１６ｍＰａ・ｓ以下、リターデーションが０．２５〜０．３０μｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記液晶パネルが透過型であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記液晶パネルが電界制御複屈折方式の表示制御モードで液晶の配向が制御されるものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
第１の透明基板と第２の透明基板の間に液晶を挟持した透過型の液晶パネルと、該液晶パネルに形成された電子潜像を視覚的に顕在化するバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記液晶は、複屈折Δｎが０．１３〜０．１６、粘度が１６ｍＰａ・ｓ以下、リターデーションが０．２５〜０．３０μｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記液晶パネルが電界制御複屈折方式の表示制御モードで液晶の配向が制御されるものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記液晶パネルには、１フレームを複数のフィールドに分割した表示画像が表示され、
前記バックライトは、互いに時間差をもって点灯する複数色の光源を有し、
前記複数色の光源は、前記フィールドの周期に同期して当該フィールド周期で順次点灯することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記複数のフィールドの数と前記複数色の光源の数が同じであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記フィールドの数と前記複数色の光源の数は、それぞれ３であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記複数色の光源の放射光は、赤色光、緑色光、青色光であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れかにおいて、
前記複数色の光源の点灯を制御する光源同期点灯装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、電界制御複屈折方式の表示制御モードで液晶の配向が制御される液晶パネルを用いたフィールド順次カラー液晶表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビや情報端末のカラー画像表示装置として、一対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示装置が広く普及している。通常、この種の液晶表示装置は、一対の基板の一方の基板にカラー１画素（ピクセル）を構成する赤色、緑色、青色の副画素（サブピクセル）を有する。そして、一対の基板の他方の基板には、上記各副画素のそれぞれに対応して赤色、緑色、青色のカラーフィルタを設けているのが一般的である。
【０００３】
投射型カラー表示装置、携帯電話機やＰＤＡ、電子ブックのような可搬型情報端末のディスプレイモニターでは、その画像表示装置に液晶表示装置が多く用いられている。このような画像表示装置では、カラー表示のさらなる高精細化、視野角の拡大が望まれている。
【０００４】
また、液晶表示における画像着色軽減や視野角拡大の一手段として電界制御複屈折方式(ＥＣＢ方式)が知られている。ＥＣＢ（Electrically controlled Birefringence）方式は、従来から反射型の画像表示装置に用いられているもので、液晶材料の複屈折の電場による変化をクロスニコル配置の偏光板で検出する表示モードである。この表示モードは、１画素を複数の副画素に分割する必要がなくカラー表示を可能とするため、高精細画像表示に適している。
【０００５】
ＥＣＢ方式の液晶表示装置に使用するバックライトとして、各カラーの光（典型的には、赤色、緑色、青色）を独立に出射する光源が用いられ、表示画像の１フレームを各カラーに対応する複数のフィールドに分割し、これらのフィールドに同期させて各光源を順次に点灯させるフィールド順次カラー表示方式（ＦＳＣ方式）も知られている（引用文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２１４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的なＴＮ方式では、高速応答度を得るためにセルギャップを狭くすることが有効である。液晶の明るさを確保するためはセルギャップが２．０μｍのときに、液晶の複屈折Δｎは０．２以上必要である。しかし、現行の液晶材料の中で信頼性を含めた使用可能な材料ではΔｎが０．２前後のものしかない。また、使用する液晶駆動用ドライバの耐圧は低いことが求められることから、液晶の閾値Ｖｔｈは低めに設定されている。このため、液晶材料の粘度は３６．７と、高いものとなっている。
【０００７】
一方、ＦＳＣ方式の液晶パネルでは、常温（２５℃）では十分な応答速度を確保できる。しかし、環境温度が下がると液晶の粘度が上がり、低温での応答が遅くなるため、バックライトの光源（例えば、ＬＥＤ）が点灯しても、液晶の応答の立ち上がりまたは立下りが遅れるため、表示画像の混色が起きたり、透過光の減少のために表示色が薄くなる現象が発生する。
【０００８】
本発明の目的は、低温環境でも十分な応答速度を実現して混色や表示色が薄くなるのを防止した液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、液晶として、複屈折Δｎが０．１３〜０．１６、粘度が１６ｍＰａ・ｓ以下、リターデーションが０．２５〜０．３０μｍであるものを用いることを特徴とする。本発明は、前記液晶パネルを透過型とし、電界制御複屈折方式の表示制御モードで液晶の配向を制御する。
【００１０】
また、本発明の液晶表示装置は、透過型の液晶パネルにバックライトを配置する。液晶パネルに、１フレームを複数のフィールドに分割した表示画像を表示し、バックライトを互いに時間差をもって点灯する複数色の光源で構成する。複数色の光源を、フィールドの周期に同期して当該フィールド周期で順次点灯する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低温での応答速度も改善され、高精細の画像表示が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の実施形態を実施例につき図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
先ず、従来のＴＮ型の液晶表示装置で使用されている液晶材料と本発明に使用する液晶材料について説明する。表１に従来のＴＮ型の液晶表示装置で使用されている３種の液晶材料の特性を示す。表１において、粘度の単位はｍＰａ・ｓ、Δｎは複屈折、Δεは誘電率異方性である。
【表１】
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【００１４】
ＴＮ型の液晶表示装置で使用されている液晶材料としては、リターデーションΔｎｄが０．４μｍ以上必要であるため、表１にはΔｎ＝０．２以上のものを選んで示している。このため、液晶材料の粘度は２６〜３６．７ｍＰａ・ｓと高いものが選ばれることになる。表１で粘度が２６ｍＰａ・ｓと低いＴＮ液晶（３）は駆動電圧が高く、低温での粘度上昇が大きく、応答速度が低下する。
【００１５】
これに対し、表２に示す発明に使用するＥＣＢ用液晶材料では、リターデーションΔｎｄが０．３μｍ前後で表示が可能であることから、屈折率異方性Δｎは０．１５前後で済む。ただし、実施例ではシリコンや拡大フィルム、および位相差フィルムの関係からΔｎは０．１４前後のものを用いる。
【表２】
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【００１６】
図１は、比較のために示すＴＮ型の液晶パネルの模式構造図である。液晶パネル６は、第１の透明基板（下基板）５と第２の透明基板（上基板）４の間に液晶（図示せず）を挟持して構成される。第２の透明基板４には上偏光板１が、第１の透明基板５には下偏光板９が貼り付けられている。下偏光板９の偏光軸１８と上偏光板１の偏光軸１１とはクロスニコル配置される。
【００１７】
図２は、本発明の液晶表示装置に用いる液晶パネルの実施例の模式構造図である。この液晶パネルはＥＣＢ型液晶パネルである。第１の透明基板（下基板）５と第２の透明基板（上基板）４の間に液晶（図示せず）を挟持して構成される。第２の透明基板４と上偏光板１の間には上視野拡大フィルム３と上位相差板２がこの順で設置されている。また、第１の透明基板５と下偏光板９の間にも視野拡大フィルム７と下位相差板８がこの順で設置されている。下偏光板９の偏光軸１８と上偏光板１の偏光軸１１とはクロスニコル配置される。
【００１８】
上視野拡大フィルム３の異方軸１３は第２の透明基板（上基板）４の内面に有する配向膜のラビング方向１４と平行な方向で、下視野拡大フィルム７の異方軸１６は第１の透明基板（下基板）５の内面に有する配向膜のラビング方向１５と平行な方向である。また、上位相差板２の異方軸１２と下位相差板８の異方軸１７とは平行である。
【００１９】
図３は、表１のＴＮ液晶（１）を用いた図１に示したＴＮ型液晶表示装置と表２のＥＣＢ液晶（２）を用いた図２に示したＥＣＢ型液晶表示装置との温度（℃）―応答時間（ｍＳ）特性を説明する図である。ＥＣＢ液晶（２）を用いた液晶表示装置では、温度０℃での立ち上がり時間Ｔｒは３ｍＳ以下、立下り時間Ｔｆは８ｍＳ以下である。これに対し、ＴＮ液晶（１）を用いた液晶表示装置は、温度０℃での立ち上がり時間Ｔｒが７ｍＳ以上、立下り時間Ｔｆは１４ｍＳ以上で、極めて遅い。なお、図３には各絵を用いた場合の立ち上がり時間Ｔｒと立下り時間Ｔｆの合計時間も示されている。
【００２０】
図４は、リターデーションΔｎｄを０・２８μｍに一定としたときのセルギャップ（μｍ）―応答時間（ｍＳ）特性の説明図である。図４には、セルギャップが２μｍ以下で応答速度が向上することが示されている。
【００２１】
図５は、本発明の液晶表示装置の全体構成を説明する概念図である。この液晶表示装置は、前記したＥＣＢ用液晶を用いた図２に示す液晶パネル６の背面にバックライト２０を設置して構成される。液晶パネル６の下基板５には画素駆動用のドライバ２２が搭載されている。バックライト２０は、赤色発光ＬＥＤ、緑色発光ＬＥＤ、青色発光ＬＥＤの３グループの光源が設けられている。
【００２２】
バックライト２０の電源回路２１には、液晶パネルのフィールド期間に同期して赤色発光ＬＥＤ、緑色発光ＬＥＤ、青色発光ＬＥＤの３グループの光源を順次点灯し、消灯してＦＳＣ表示を行いための制御回路が搭載されている。
【００２３】
本実施例により、単位画素（従来のカラー１画素を構成する副画素）でカラー表示が可能となり、単純に３倍の解像度をもつ高精細のカラー液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】比較のために示すＴＮ型の液晶パネルの模式構造図である。
【図２】本発明の液晶表示装置に用いる液晶パネルの実施例の模式構造図である。
【図３】表１のＴＮ液晶（１）を用いた図１に示したＴＮ型液晶表示装置と表２のＥＣＢ液晶（２）を用いた図２に示したＥＣＢ型液晶表示装置との温度（℃）―応答時間（ｍＳ）特性を説明する図である。
【図４】リターデーションΔｎｄを０・２８μｍに一定としたときのセルギャップ（μｍ）―応答時間（ｍＳ）特性の説明図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の全体構成を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・上偏光板、２・・・上位相差板、３・・・上視野拡大フィルム、４・・・第２の透明基板（上基板）、５・・・第１の透明基板（下基板）、７・・・視野拡大フィルム、８・・・下位相差板、９・・・下偏光板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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