(57)【要約】【課題】プラスチック基板を使用したＴＮ型液晶表示パネルでも、プラスチック基板の位相差の影響を最小限に抑え、表示の十分なコントラストが得られるようにする。【解決手段】一対のプラスチック基板１３，１４の間にＴＮ液晶層を挟持し、その各プラスチック基板１３，１４の外側に、偏光板１１，１２をその吸収軸または透過軸を互いに平行または直交させて配置する。そのプラスチック基板１３，１４は、相互にその平行屈折率方向である配向方向１３ａと１４ａを直交させて配置し、対向する内面には、それぞれＴＮ液晶層の液晶分子を配向させるために互いに直交する方向にラビングが施され、そのラビング方向１３ｂ，１４ｂを配向方向１３ａ，１４ａに対して４５°傾ける。各偏光板１１，１２は、その吸収軸または透過軸をプラスチック基板１３，１４のいずれかのラビング方向１３ｂまたは１４ｂと平行にして配置する。 【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ対向する内面に透明電極を形成した一対のプラスチック基板の間に、ツイスト角がほぼ９０゜のツイストネマチック液晶層を挟持し、前記一対の各プラスチック基板の外側に、それぞれ偏光板をその吸収軸または透過軸を互いに平行または直交させて配置したＴＮ型液晶表示パネルにおいて、
前記一対のプラスチック基板は、製造工程において分子配向した状態になっており、互いにその配向方向を直交させて配置され、
該各プラスチック基板の対向する内面には、それぞれ前記ツイストネマチック液晶層の液晶分子を配向させるために互いに直交するラビング方向にラビングが施されており、該ラビング方向と前記配向方向とが４５°の角度をなし、
前記各偏光板はその吸収軸または透過軸が前記一対のプラスチック基板のいずれか一方の前記ラビング方向と平行になるように配置されていることを特徴とするＴＮ型液晶表示パネル。 
【請求項２】
前記プラスチック材料が、ポリカーボネイト、ポリサルフォン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、およびシクロオレフィンポリマーのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のＴＮ型液晶表示パネル。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、テレビやパーソナルコンピュータ、携帯電話やゲーム機など各種電子機器のディスプレイに使用される液晶表示装置のパネル部、特にプラスチック基板を使用したツイストネマチック型の液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の液晶表示パネルは、上下２枚のガラス基板間に配向制御された液晶層を挟んだ構成となっている。２枚のガラス基板には、各々電極パターンが形成され、液晶層に電圧を印加することにより、液晶分子を旋回させて表示を行っている。
ツイストネマチック（以下「ＴＮ」と略称する）型の液晶表示パネルは、上ガラス基板面と下ガラス基板面における液晶分子の長軸の配向方向がなす角度、いわゆるツイスト角がほぼ９０゜である。 
【０００３】
このようなＴＮ型液晶表示パネルは、例えば特許文献１に見られるように公知である。そのＴＮ型液晶表示パネルは、図３に示すように、それぞれ対向する内面に図示していない透明電極が形成された上ガラス基板３と下ガラス基板４との間にＴＮ液晶層５を挟持し、上ガラス基板３の上に上側偏光板１を、下ガラス基板４の下に下側偏光板２を配置している。そのＴＮ液晶層５の液晶分子は、電圧無印加の場合、上ガラス基板３の内面に接する上液晶分子５ａの長軸方向と下ガラス基板４の内面に接する下液晶分子５ｂの長軸方向とのなす角度がほぼ９０゜である。
【特許文献１】特開平９−２４４０６９号公報（図３、段落０００３３）
【０００４】
アクティブ素子を持たないパッシブ型のＴＮ型液晶表示パネルでは、電圧無印加時に黒表示になるノーマリ黒モードを用いることがある。その場合、上側偏光板１と下側偏光板２は、その各吸収軸（または透過軸）８と９が互いに平行になり、且つ上液晶分子５ａまたは下液晶分子５ｂの長軸方向（ラビング方向）とも平行になるように配置される。
入射光１０は、この例では下側偏光板２を通過して直線偏光となるが、次にＴＮ液晶層５を通過する際、電圧無印加のＯＦＦ状態ではいずれの位置の液晶分子もガラス基板３，４の面に対してほぼ平行な状態にあり、入射光は液晶分子のねじれに従って、偏光方向がほぼ９０゜旋回するため上側偏光板１を透過できない。
【０００５】
これに対し電圧を印加したＯＮ状態では、その電界により液晶分子がガラス基板３，４の面に対してほぼ垂直に配向するため、下側偏光板２を通過して入射した直線偏光は、ＴＮ液晶層５を通過する際にその偏光方向が変化しないので上側偏光板１を透過する。すなわち、ＴＮ液晶層５を通過した直線偏光は、ＴＮ液晶層５への電圧印加の有無によって偏光方向がほぼ９０゜異なり、上側偏光板１を通過するかしないかが制御されるため、上方から見ると明、暗のコントラストを生じる。図３の場合、電圧無印加（ＯＦＦ状態）で暗、電圧印加（ＯＮ状態）で明となるノーマリ黒モードである。
【０００６】
上側偏光板１と下側偏光板２を、その各吸収軸（または透過軸）８と９が互いに直交するように配置すれば、電圧無印加（ＯＦＦ状態）で明、電圧印加（ＯＮ状態）で暗となるノーマリ白モードになる。
また、このようなＴＮ型液晶表示パネルの基板として、ガラス基板の代わりにプラスチック基板を使用したものも、例えば特許文献２に記載されている。その液晶表示パネルは、プラスチック基板としてプラスチックフイルムである一軸延伸ポリエステルフイルムを２枚使用し、その各フイルムの延伸方向を平行または逆平行となるように配置している。
【特許文献２】特開昭６０−１７０８２９号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなプラスチック基板を使用した従来のＴＮ型液晶表示パネルでは、プラスチック基板（フイルム）は僅かながら位相差を有するため、偏光板を透過した直線偏光がプラスチック基板を透過してＴＮ液晶層に入射する際に多少楕円偏光になってしまい、ＴＮ液晶層への電圧の印加と無印加によって、十分な明（白）と暗（黒）のコントラストが得られなくなるという問題があった。
【０００８】
この発明は、この問題を解決するためになされたものであり、プラスチック基板を使用したＴＮ型液晶表示パネルでも、プラスチック基板の位相差の影響を最小限に抑え、表示の十分なコントラストが得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によるＴＮ型液晶表示パネルは、それぞれ対向する内面に透明電極を形成した一対のプラスチック基板の間に、ツイスト角がほぼ９０゜のツイストネマチック液晶層を挟持し、その一対の各プラスチック基板の外側に、それぞれ偏光板をその吸収軸または透過軸を互いに平行または直交させて配置したＴＮ型液晶表示パネルにおいて、上記の目的を達成するため、次のように構成したものである。
【００１０】
上記一対のプラスチック基板は、製造工程において分子配向した状態になっており、互いにその配向方向を直交させて配置され、
その各プラスチック基板の対向する内面には、それぞれ上記ツイストネマチック液晶層の液晶分子を配向させるために互いに直交するラビング方向にラビングが施されているが、
そのラビング方向と上記配向方向とが４５°の角度をなすようにする。
そして、上記各偏光板は、その吸収軸または透過軸が上記一対のプラスチック基板のいずれか一方のラビング方向と平行になるように配置する。 
上記プラスチック基板を形成するプラスチック材料は、ポリサルフォン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、およびシクロオレフィンポリマーのいずれかであるとよい。 
【発明の効果】
【００１１】
この発明によるＴＮ型液晶表示パネルは、ＴＮ液晶層を挟持する一対のプラスチック基板の配向方向を互いに直交させて配置し、その対向する各内面にラビング方向が上記配向方向と４５°の角度をなすようにラビングを施したことによって、プラスチック基板が持つ位相差の影響を打ち消して最小限に抑えることができ、表示の白と黒の明度比であるコントラストが高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１および図２は、それぞれこの発明によるＴＮ型液晶表示パネルの第１、第２の実施形態の構成を模式的に示す概念図である。
１３，１４はそれぞれ対向する内面に図示していない透明電極を形成した一対の上プラスチック基板と下プラスチック基板であり、その間にツイスト角がほぼ９０゜のＴＮ液晶層を挟持しているが、そのＴＮ液晶層は図示を省略している。
【００１３】
その上下の各プラスチック基板１３，１４の外側に、それぞれ上側偏光板１１と下側偏光板１２を配置している。
図１に示す第１の実施形態は、上側偏光板１１と下側偏光板１２を、各吸収軸（または透過軸）１１ａと１２ａを互いに平行にして配置しており、ノーマリ黒モードのＴＮ型液晶表示パネルである。
図２に示す第２の実施形態は、上側偏光板１１と下側偏光板１２を、各吸収軸（または透過軸）１１aと１２aを互いに直交させて配置しており、ノーマリ白モードのＴＮ型液晶表示パネルである。
【００１４】
これらのＴＮ型液晶表示パネルにおいて、上プラスチック基板１３と下プラスチック基板１４は、ポリサルフォン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、およびシクロオレフィンポリマ等の材料を用いて、溶融押し出し法や溶融キャスティング法によって形成されており、ポリマー分子が配向する。
その配向状態では、配向方向に偏光した直線偏光に対する平行屈折率と、配向方向に直交する方向に偏光した直線偏光に対する直交屈折率とが異なる。この平行屈折率方向を配向方向１３a，１４aと称し、その配向方向１３a，１４aを直交させて配置される。
【００１５】
その上下の各プラスチック基板１３，１４の対向する内面には、それぞれＴＮ液晶層の液晶分子を配向させるために互いに直交するラビング方向１３ｂ，１４ｂにラビングが施されている。
その上プラスチック基板１３のラビング方向１３ｂと配向方向１３ａとは４５°の角度をなし、下プラスチック基板１４のラビング方向１４ｂと配向方向１４aとも４５°の角度をなしている。
【００１６】
そして、上側偏光板１１と下側偏光板１２はその吸収軸（または透過軸）１１ａ，１２ａが、上下のプラスチック基板１３，１４のいずれか一方のラビング方向１３ｂまたは１４ｂと平行になるように配置されている。 
ラビングとは、ＴＮ液晶層を挟持する基板の内面に、その面に接する液晶分子が一定の方向に配向するようにするために施す処理であり、一般に、基板の表面にＩＴＯなどによる透明電極を形成した後、全面に配向膜（膜厚０．０５μｍ程度のポリイミド膜）を形成し、さらにその表面を布を巻き付けたローラを回転させて一定の方向（ラビング方向）に擦ることによってラビングする。
【００１７】
プラスチック基板１３，１４はその配向方向１３ａ，１４ａに５〜３０ｎｍ程度の位相差が生じる。そのため従来の構成だとＴＮ液晶層に入射する直線偏光が乱れて、表示のコントラストが低下するが、これらの実施形態によれば、一対のプラスチック基板１３，１４の平行屈折率方向である配向方向を互いに直交させ、そのＴＮ液晶層に接する各内面のラビング方向をその配向方向に対して４５°傾けたことによって、プラスチック基板が持つ位相差の影響を打ち消して最小限に抑えることができ、表示のコントラストの低下が殆どなくなる。
したがって、図１に示したノーマリ黒モードのＴＮ型液晶表示パネルでも、図２に示したノーマリ白モードのＴＮ型液晶表示パネルでも、良好な表示を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明によるＴＮ型液晶表示パネルは、モノクロ表示の液晶表示装置には勿論であるが、３色（ＲＧＢ）のカラーフィルタと組み合わせたり、３色発光の光源とフィールドシーケンシャル（ＦＳＣ）駆動方式を採用したりすれば、カラー液晶表示装置にも適用できる。その液晶表示装置は、時計や携帯電話、携帯端末等の各種携帯機器、テレビ、パーソナルコンピュータ、ゲーム機、その他各種の電子機器など広範な機器のコントラストのよい高画質なディスプレイとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明によるＴＮ型液晶表示パネルの第１の実施形態の構成を模式的に示す概念図である。
【図２】この発明によるＴＮ型液晶表示パネルの第２の実施形態の構成を模式的に示す概念図である。
【図３】従来のＴＮ型液晶表示パネルの基本的な構成例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１１：上側偏光板      １１ａ：上側偏光板の吸収軸（または透過軸）
１２：下側偏光板      １２ａ：下側偏光板の吸収軸（または透過軸）
１３：上プラスチック基板      １３ａ：上プラスチック基板の配向方向
１３ｂ：上プラスチック基板のラビング方向      １４：下プラスチック基板
１４ａ：下プラスチック基板の配向方向
１４ｂ：下プラスチック基板のラビング方向
【図１】
2008256753.tif 000003
【図２】
2008256753.tif 000004
【図３】
2008256753.tif 000005