JP2814960B2 - Liquid crystal display - Google Patents
Liquid crystal displayInfo
- Publication number
- JP2814960B2 JP2814960B2 JP7218443A JP21844395A JP2814960B2 JP 2814960 B2 JP2814960 B2 JP 2814960B2 JP 7218443 A JP7218443 A JP 7218443A JP 21844395 A JP21844395 A JP 21844395A JP 2814960 B2 JP2814960 B2 JP 2814960B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- refractive index
- crystal display
- thickness
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、時分割駆動特性を有する液晶表示
装置は、背景あるいは表示の少なくとも一方が着色し、
白黒表示ができなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid crystal display device having a time-division driving characteristic, at least one of a background and a display is colored,
Black and white display could not be performed.
【０００３】しかし近年、液晶表示装置の画質の改善と
表示情報量の増大に対する要求が厳しくなっており、要
求仕様は白黒表示、さらにはカラー表示へと移行してい
る。このため図２において示す素子構造のように、液晶
素子を二層構造とし、二つの素子間で液晶層の厚みｄ
（μｍ）と液晶の屈折率の異方性Δｎの積Δｎ・ｄを等
しくし、液晶分子のねじれを表わすツイスト角を等しく
し、しかもねじり方向を逆とした。これにより、図３に
液晶素子の偏光状態を示すように、液晶素子に入射した
直線偏光は、位相差を生じ楕円偏光となるが、逆ねじり
の液晶素子を配置することにより、位相補正が成され再
び直線偏光となり、白黒表示が可能となる(奥村，永
田，和田：テレビジョン学会技術報告、１１，ｐ７９，
１９８７年)。一方、複屈折性フィルムを用いて、位相
補正を行い白黒表示を実現する方法も提案されている
（長江，平方，小村：テレビジョン学会技術報告、１
２，ｐ２９〜３４，１９８８年）。In recent years, however, improvement in image quality of liquid crystal display devices has
The demand for increasing the amount of displayed information is becoming more
Specifications are shifting to black and white display and even color display.
You. Therefore, as in the element structure shown in FIG.
The device has a two-layer structure, and the thickness d of the liquid crystal layer between the two devices is d.
(Μm) and the product Δn · d of the liquid crystal refractive index anisotropy Δn
And the twist angles representing the twist of the liquid crystal molecules are equal.
And the twist direction was reversed. As a result, FIG.
Incident on the liquid crystal element to indicate the polarization state of the liquid crystal element
Linearly polarized light produces a phase difference and becomes elliptically polarized light.
By disposing the liquid crystal element of
And linearly polarized light, enabling black-and-white display (Okumura, Eimura
Ta, Wada: Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan, 11, p79,
1987). On the other hand, using a birefringent film,
A method has been proposed to achieve black and white display by performing correction.
(Nagae, Square, Komura: Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan,1
2, P29-34, 1988).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、液晶
表示装置として、液晶素子を二枚用いる必要があり、量
産性が低かつた。また、液晶素子を斜めから見た場合、
背景部と表示部の輝度の比であるコントラスト比が大き
く変化し、視角特性が劣る。図４に液晶素子の左右方向
コントラスト比の視角特性を、図５に上下方向の視角特
性を示す。視角が大きくなるにつれ、コントラスト比は
低下し、視角が４０度以上では、コントラスト比が１以
下になり、白黒反転現像が生じる。In the above prior art, it is necessary to use two liquid crystal elements as a liquid crystal display device, and the mass productivity is low. Also, when the liquid crystal element is viewed obliquely,
The contrast ratio, which is the ratio of the luminance of the background portion to the display portion, changes greatly, and the viewing angle characteristics deteriorate. FIG. 4 shows the viewing angle characteristics of the horizontal contrast ratio of the liquid crystal element, and FIG. 5 shows the viewing angle characteristics in the vertical direction. As the viewing angle increases, the contrast ratio decreases. At a viewing angle of 40 degrees or more, the contrast ratio becomes 1 or less, and black-and-white reversal development occurs.
【０００５】また、複屈折性プラスチックフィルムを用
いた場合においては、位相差の波長依存性が考慮されて
おらず、図６に透過光の波長依存性を示すように、位相
補正が完全に成されず、コントラスト比が低いという問
題があった。In the case where a birefringent plastic film is used, the wavelength dependence of the phase difference is not considered, and the phase correction is completely performed as shown in FIG. However, there was a problem that the contrast ratio was low.
【０００６】本発明の目的は、背景と表示部の色を無彩
色にし、カラー表示を可能にするとともに、高コントラ
スト比及び、表示特性の視角依存性を改善することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make the background and the display unit achromatic, thereby enabling color display, and at the same time, to improve the high contrast ratio and the viewing angle dependence of the display characteristics.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は電極基板間に挟
持され、電極基板間の厚さ方向にねじられたらせん構造
を有するネマチック液晶層を有する液晶素子と、液晶素
子を挟んで設けられた一対の偏光板とを有する液晶表示
装置であって、電極基板と偏光板との間に光学的二軸性
結晶の複屈折性フィルムを配置し、複屈折性フィルムの
厚さ（ｄ）と屈折率の異方性の差（Δｎ）との積、（Δ
ｎ・ｄ)2によって生じる位相差の波長依存性と、前記液
晶素子の厚さ（ｄ）と屈折率の異方性の差（Δｎ）との
積（Δｎ・ｄ)1と前記らせん構造のねじれ角θ1 によっ
て生じる位相差の波長依存性とがほぼ等しい液晶表示装
置である。According to the present invention, there is provided a liquid crystal device having a nematic liquid crystal layer having a helical structure sandwiched between electrode substrates and having a helical structure twisted in the thickness direction between the electrode substrates. A liquid crystal display device having a pair of polarizing plates, wherein a birefringent film of an optically biaxial crystal is disposed between the electrode substrate and the polarizing plate, and the thickness (d) of the birefringent film is Product of refractive index anisotropy difference (Δn), (Δ
n · d) 2 , and the product (Δn · d) 1 of the wavelength dependence of the phase difference caused by the thickness (d) of the liquid crystal element and the difference (Δn) between the anisotropy of the refractive index and the helical structure. This is a liquid crystal display device in which the wavelength dependence of the phase difference caused by the twist angle θ 1 is almost equal.
【０００８】[0008]
【作用】優れた時分割駆動特性を有するツイステッドネ
マチックタイプと言われる液晶素子は、背景または表示
部の少なくとも一方に色がつく。これに対し、逆ねじり
の液晶素子を積層し、液晶素子を二層構造とすることに
より、位相補正を行い白黒表示が可能となるが、液晶素
子を斜めから見た場合コントラスト比が大きく変化し、
表示特性の視角依存性に問題があった。また、複屈折性
フィルムを用いた場合、位相差の波長依存性が考慮され
ていないため、コントラスト比が低かった。The twisted nematic type liquid crystal element having excellent time-division driving characteristics has a color on at least one of the background and the display. On the other hand, by laminating liquid crystal elements with a reverse twist and making the liquid crystal element a two-layer structure, it is possible to perform phase correction and display black and white, but the contrast ratio greatly changes when the liquid crystal element is viewed obliquely. ,
There is a problem in the viewing angle dependence of the display characteristics. When a birefringent film was used, the contrast ratio was low because the wavelength dependence of the phase difference was not considered.
【０００９】液晶素子と複屈折性フィルムの位相差の波
長依存性を概略等しくすることにより、コントラスト比
及び視角特性が改善された。The contrast ratio and the viewing angle characteristics have been improved by making the wavelength dependence of the phase difference between the liquid crystal element and the birefringent film substantially equal.
【００１０】より一層の視角特性の向上のためには、複
屈折性フィルムの延伸軸方向の屈折率ｎx ，延伸軸に垂
直な方向の屈折率ｎy ，複屈折性フィルムの厚み方向の
屈折率ｎz の三つがそれぞれ異なる光学的二軸性結晶を
用いればよい。これは、視角による位相差の変化が少な
いためである。In order from the further improvement of the viewing angle characteristics, the stretching axis direction of the refractive indices n x of the birefringent film, the refractive index n y in the direction perpendicular to the stretching axis, the refraction of the thickness direction of the birefringent film An optically biaxial crystal having three different ratios nz may be used. This is because the change in the phase difference due to the viewing angle is small.
【００１１】[0011]
〔実施例１〕図１は本発明になる液晶表示素子の素子構
造の斜視図である。[Embodiment 1] FIG. 1 is a perspective view of an element structure of a liquid crystal display element according to the present invention.
【００１２】同図において、透光性ガラス板よりなる上
基板５，下基板８間には、ねじられた構造のツイステッ
ドネマチック液晶が配置されている。また、上基板５，
下基板８の外面には偏光板１，１０が配置され、かつ、
上基板５と上側偏光板１の間には複屈折性フィルム３が
配置されている。さらに下側偏光板１０の外面には、外
部光源１２が配置されて、液晶表示素子が構成されてい
る。In FIG. 1, a twisted nematic liquid crystal having a twisted structure is arranged between an upper substrate 5 and a lower substrate 8 made of a translucent glass plate. Also, the upper substrate 5,
Polarizing plates 1 and 10 are arranged on the outer surface of the lower substrate 8, and
The birefringent film 3 is disposed between the upper substrate 5 and the upper polarizing plate 1. Further, on the outer surface of the lower polarizing plate 10, an external light source 12 is arranged to constitute a liquid crystal display element.
【００１３】液晶はビフェニル系液晶とエステルシクロ
ヘキサン系液晶を主成分とするネマチック液晶で、旋光
性物質として（メルク社のＳ８１１）を０.５ 重量％添
加したものを用い、Δｎ＝０.１１８，液晶層の厚さｄ
は６.５μｍとし、Δｎ・ｄ＝０.７７ μｍになるよう
に設定した。The liquid crystal is a nematic liquid crystal having a biphenyl liquid crystal and an ester cyclohexane liquid crystal as main components, to which 0.5% by weight of (S811 manufactured by Merck) is added as a rotatory substance, and Δn = 0.118, Liquid crystal layer thickness d
Was set to 6.5 μm, and Δn · d was set to 0.77 μm.
【００１４】液晶分子７のねじれ方向とねじれ角αは、
上側電極基板５のラビング方向６と下側電極基板８のラ
ビング方向９、及び添加される旋光性物質によって規定
され、本実施例では２４０度とした。The twist direction and the twist angle α of the liquid crystal molecules 7 are
The rubbing direction 6 of the upper electrode substrate 5 and the rubbing direction 9 of the lower electrode substrate 8 and the optically rotating substance to be added are defined.
【００１５】複屈折性フィルム３には、ポリカーボネー
トフィルムを用い、Δｎ・ｄ＝0.56μｍとした。またポ
リカーボネートフィルムの延伸軸４と上側ラビング軸６
のなす角は９０度である。As the birefringent film 3, a polycarbonate film was used, and Δnd · 0.56 μm. The stretching axis 4 of the polycarbonate film and the upper rubbing axis 6
Is 90 degrees.
【００１６】偏光板１，１０には偏光率９９.９％ の日
東電工製G1229DV を用い、下側偏光板１０の吸収軸（あ
るいは偏光軸）１１と下側ラビング軸９のなす角は４５
度とし、上側偏光板１の吸収軸（あるいは偏光軸）２と
ポリカーボネートフィルムの延伸軸４のなす角は７５度
とした。G1229DV manufactured by Nitto Denko having a polarization rate of 99.9% is used for the polarizing plates 1 and 10. The angle between the absorption axis (or the polarizing axis) 11 of the lower polarizing plate 10 and the lower rubbing axis 9 is 45.
The angle between the absorption axis (or polarization axis) 2 of the upper polarizing plate 1 and the stretching axis 4 of the polycarbonate film was 75 degrees.
【００１７】また、光源１２には冷陰極管を用いたが、
熱陰極管やエレクトロルミネッセントあるいは、光源を
用いずに反射板を用いた外光利用型でもよい。Although a cold cathode tube is used as the light source 12,
A hot cathode tube, electroluminescence, or a type using external light using a reflection plate without using a light source may be used.
【００１８】図７は本実施例における背景及び表示部の
色をＣＩＥ色度座標に示した。同図に示すように、背景
色及び表示色ともにＣ光源に近く、概略白黒表示を実現
している。また、この時のコントラスト比は１５対１で
ある。FIG. 7 shows the colors of the background and the display section in the present embodiment in CIE chromaticity coordinates. As shown in the figure, both the background color and the display color are close to the C light source, so that a substantially monochrome display is realized. The contrast ratio at this time is 15: 1.
【００１９】液晶素子と複屈折性フィルムの位相差の関
係式はジョーンズマトリクスを用いて、導くことが可能
であり、液晶素子のツイスト角をθ1,光路差を(Δｎ・
ｄ)1,複屈折性フィルムの光路差を（Δｎ・ｄ)2，光の
波長をλ，ｍを任意の整数とした時、 （Δｎ・ｄ)2＝｛(Δｎ・ｄ)1 2＋λ2(ｍπ＋θ1 2)−２ｍπλ2(θ1 2 ＋(Δｎ・ｄ）1 2／λ2)1/2｝1/2 なる関係式で示される。The relational expression of the phase difference between the liquid crystal element and the birefringent film can be derived using a Jones matrix. The twist angle of the liquid crystal element is θ 1 and the optical path difference is (Δn ·
d) 1 , when the optical path difference of the birefringent film is (Δn · d) 2 , the wavelength of light is λ, and m is an arbitrary integer, (Δn · d) 2 = ｛(Δn · d) 1 2 + λ 2 (mπ + θ 1 2 ) -2mπλ 2 (θ 1 2 + (Δn · d) shown 1 2 / λ 2) 1/ 2} 1/2 composed of a relational expression.
【００２０】λ＝４５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲にお
いて、上式が満たされる時、位相補正が完全に成され、
完全な白または黒表示となる。In the range of λ = 450 nm to 650 nm, when the above expression is satisfied, the phase correction is completely performed,
A complete white or black display is obtained.
【００２１】一般に液晶分子の屈折率の波長依存性は、
Δｎ(λ)＝Ａ＋Ｂ／(λ2−λ0 2）なる関係式で表わさ
れ、本実施例ではＡ＝０.０７６４，Ｂ＝４４４３.８
(μｍ2),λ0＝２６３.５（ｎｍ）とする。図８に液晶分
子のΔｎ・ｄの波長依存性と、上式より導いた白黒表示
を実現する複屈折性フィルムのΔｎ・ｄの波長依存性を
示す。図８に示す波長依存性に概略近いフィルムを用い
ることにより全波長域で位相補正が成される。ただし、
上式の整数ｍの値によって位相差は変化する。図１７に
液晶素子と複屈折性フィルムの位相差の波長依存性を示
す。ｍ＝１の時フィルムと液晶素子の位相差の波長依存
性は概略一致し、より位相補正が完全になりカラー表示
に適した白黒表示が実現され、その時のコントラスト比
は二層液晶方式と同等の３０対１が得られる。In general, the wavelength dependence of the refractive index of liquid crystal molecules is as follows:
Δn (λ) = A + B / (λ 2 −λ 0 2 ) In the present embodiment, A = 0.0765, B = 4443.8.
(μm 2 ), λ 0 = 263.5 (nm). FIG. 8 shows the wavelength dependence of Δn · d of the liquid crystal molecules and the wavelength dependence of Δn · d of the birefringent film that realizes black-and-white display derived from the above equation. The phase correction is performed in the entire wavelength range by using a film having a wavelength dependence substantially similar to that shown in FIG. However,
The phase difference changes depending on the value of the integer m in the above equation. FIG. 17 shows the wavelength dependence of the phase difference between the liquid crystal element and the birefringent film. When m = 1, the wavelength dependence of the phase difference between the film and the liquid crystal element approximately matches, and the phase correction becomes more complete, and a black-and-white display suitable for color display is realized. At that time, the contrast ratio is equivalent to that of the two-layer liquid crystal system. 30 to 1 are obtained.
【００２２】図８においてｍ＝１の波長依存性を持つ、
複屈折性フィルムを得るためには、長波長側で屈折率が
大きくなる、いわゆる異常分散を持つ材料を用いればよ
い。屈折率の異常分散については、例えば、「光学」，
石黒浩三著，（共立全書）、ｐ２６０にて詳しく述べら
れている。図１８において、任意の波長に吸収ピークが
生じた時、屈折率の分散曲線に発散現象が生じ、吸収ピ
ークが近赤外にある時、可視光領域では長波長側で屈折
率が大きくなる。In FIG. 8, there is a wavelength dependency of m = 1.
In order to obtain a birefringent film, a material having a so-called extraordinary dispersion having a large refractive index on the long wavelength side may be used. Regarding the anomalous dispersion of the refractive index, for example, “optical”,
This is described in detail in Kozo Ishiguro, (Kyoritsu Zensho), p.260. In FIG. 18, when an absorption peak occurs at an arbitrary wavelength, a divergence phenomenon occurs in the dispersion curve of the refractive index. When the absorption peak is in the near infrared, the refractive index increases in the visible light region on the long wavelength side.
【００２３】例えば図１９に示すポリスチレンフィルム
を用いたり、あるいは近赤外に吸収ピークを持つ、ナフ
タロシアニン，フクシン等の色素をフィルムに添加する
ことにより、上記の異常分散を持つことが可能である。For example, the above-mentioned anomalous dispersion can be obtained by using a polystyrene film shown in FIG. 19 or adding a dye such as naphthalocyanine or fuchsin having an absorption peak in the near infrared to the film. .
【００２４】また、図８に示す波長依存性を得る別の手
段として、波長依存性の異なるフィルムを積層すること
によっても可能である。As another means for obtaining the wavelength dependence shown in FIG. 8, it is also possible to laminate films having different wavelength dependences.
【００２５】図９は左右方向のコントラスト比の視角特
性を示す。コントラスト比が２対１以上の範囲は、４０
度であり、従来の二層液晶方式の場合、３０度に比べて
広くなっている。また、図１０は上下方向のコントラス
ト比の視角特性を示すが、コントラスト比が１以下にな
る白黒反転現象はおこらず、二層液晶方式に比べて、視
角特性が優れている。FIG. 9 shows the viewing angle characteristics of the contrast ratio in the horizontal direction. The range where the contrast ratio is 2 to 1 or more is 40
In the case of the conventional two-layer liquid crystal system, it is wider than 30 degrees. FIG. 10 shows the viewing angle characteristics of the contrast ratio in the vertical direction. The black-and-white inversion phenomenon in which the contrast ratio becomes 1 or less does not occur, and the viewing angle characteristics are superior to those of the two-layer liquid crystal system.
【００２６】液晶分子は図１１に示す、偏光顕微鏡にお
いてコンデンサレンズをそう入し、直交ニコル下で観察
した。コノスコープ像より光学的一軸性結晶であるのに
対し、ポリカーボネートフィルムは図１２に示すコノス
コープ像より光学的二軸性結晶である。図１３は偏光板
を直交ニコルとした時、平行配向液晶素子とポリカーボ
ネートフィルム単体をそう入した時の、透過率の視角依
存性を示す。垂直方向の透過率を１とした時、４５度方
向では、液晶は０.４ であるのに対し、ポリカーボネー
トフィルムは０.６ である。すなわち光学的二軸結晶
は、視角による位相差の変化が少なく、コントラスト比
等の表示特性の視角特性が優れている。光学的二軸結晶
とカラー化の組合わせは視角特性が良好なため、視角変
化による色調の変化が少なくなる。The liquid crystal molecules were observed under a crossed Nicols by inserting a condenser lens in a polarizing microscope shown in FIG. While the polycarbonate film is an optically uniaxial crystal from the conoscopic image, the polycarbonate film is an optically biaxial crystal from the conoscopic image shown in FIG. FIG. 13 shows the viewing angle dependence of the transmittance when the polarizing plate is orthogonal Nicols and the parallel alignment liquid crystal element and the polycarbonate film alone are inserted. Assuming that the transmittance in the vertical direction is 1, in the direction of 45 degrees, the liquid crystal is 0.4, whereas the polycarbonate film is 0.6. That is, the optical biaxial crystal has little change in the phase difference depending on the viewing angle, and has excellent viewing angle characteristics such as display characteristics such as a contrast ratio. Since the combination of the optical biaxial crystal and the colorization has good viewing angle characteristics, a change in color tone due to a change in viewing angle is reduced.
【００２７】〔実施例２〕図１において、光学的二軸性
結晶３として、Δｎ・ｄ＝０.３μｍ のポリカーボネー
トフィルムを二枚用い、その延伸軸をずらして積層す
る。そのなす角度は、図１４に示すコントラスト比の関
係より、１０度とした。上側フィルムの延伸軸と上側偏
光板の吸収軸（あるいは偏光軸）２のなす角度は４０度
とし、その他の素子構成は実施例１と同じである。Example 2 In FIG. 1, two polycarbonate films having Δn · d = 0.3 μm are used as the optically biaxial crystal 3 and laminated with their stretching axes shifted. The angle made was set to 10 degrees from the relationship of the contrast ratio shown in FIG. The angle between the stretching axis of the upper film and the absorption axis (or polarization axis) 2 of the upper polarizing plate is 40 degrees, and the other element configuration is the same as that of the first embodiment.
【００２８】図１５は本実施例における、背景色及び表
示色をＣＩＥ色度座標に示した。FIG. 15 shows the background color and display color in CIE chromaticity coordinates in this embodiment.
【００２９】図７と比較した場合ＣＩＥ色度座標は、背
景色は（０.３５，０.３５）から（０.３３，０.３３)
に、表示色は（０.２９，０.３６)から(０.３３，０.３
４)にいずれもＣ光源（０.３１，０.３１）に近づいて
おり、概略白黒表示を実現している。また、この時のコ
ントラスト比は２０対１である。When compared with FIG. 7, the CIE chromaticity coordinates are as follows: the background color is (0.35, 0.35) to (0.33, 0.33).
In addition, the display color changes from (0.29, 0.36) to (0.33, 0.3).
4) approaching the C light source (0.31, 0.31) in all cases, and have realized a substantially monochrome display. The contrast ratio at this time is 20: 1.
【００３０】〔実施例３〕実施例１の素子構成におい
て、図１に示される光学的二軸性結晶３あるいは、電極
基板５，８に、赤，緑，青の顔料型印刷タイプ、あるい
は顔料型電着タイプ，染料型タイプの色フイルタを組合
せることにより、カラー表示が可能となる。カラーフィ
ルタは電極基板と液晶層との間に配置したが、液晶素子
と密着していれば、この配置に限定されるものではな
い。図１６に表示色をＣＩＥ色度座標に示した。[Embodiment 3] In the device configuration of Embodiment 1, the optical biaxial crystal 3 or the electrode substrates 5, 8 shown in FIG. Color display can be achieved by combining the color filters of the pattern electrodeposition type and the dye type. Although the color filter is arranged between the electrode substrate and the liquid crystal layer, the arrangement is not limited to this arrangement as long as the color filter is in close contact with the liquid crystal element. FIG. 16 shows the display colors in CIE chromaticity coordinates.
【００３１】また同図の波線で示した領域は、薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）を用いたカラー液晶テレビの色再現
性の範囲を示したものである。同図より、本実施例の色
再現性の範囲はＴＦＴカラー液晶テレビと同等である。The region indicated by the dashed line in the figure indicates the range of color reproducibility of a color liquid crystal television using thin film transistors (TFTs). As shown in the figure, the range of color reproducibility of this embodiment is equivalent to that of the TFT color liquid crystal television.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、全波長域で位相補正が
成されるため、背景及び表示部の色を無彩色にすること
ができるので、白黒及びカラー表示が可能となる効果が
ある。さらに、光学的二軸性結晶を用いることにより、
従来の二層構造液晶素子と比較して、視角特性が改善さ
れるという効果がある。According to the present invention, since the phase correction is performed in the entire wavelength range, the background and the color of the display section can be made achromatic, so that black and white and color display can be performed. . Furthermore, by using an optically biaxial crystal,
There is an effect that the viewing angle characteristics are improved as compared with the conventional two-layer liquid crystal element.
【図１】本発明の液晶素子の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a liquid crystal element of the present invention.
【図２】従来技術における液晶素子の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a liquid crystal element according to the related art.
【図３】従来技術における液晶素子の偏光状態を示す
図。FIG. 3 is a diagram illustrating a polarization state of a liquid crystal element according to the related art.
【図４】従来技術における液晶素子の左右方向のコント
ラスト比の視角特性を示す図。FIG. 4 is a view showing a viewing angle characteristic of a contrast ratio in a left-right direction of a liquid crystal element in a conventional technique.
【図５】従来技術における液晶素子の上下方向のコント
ラスト比の視角特性を示す図。FIG. 5 is a diagram showing viewing angle characteristics of a contrast ratio in a vertical direction of a liquid crystal element in a conventional technique.
【図６】従来技術による透過光の波長依存性を示す図。FIG. 6 is a diagram showing wavelength dependence of transmitted light according to a conventional technique.
【図７】本発明における液晶素子の表示色と背景色とＣ
ＩＥ色度座標に示した図。FIG. 7 shows the display color, background color, and C of the liquid crystal element in the present invention.
The figure shown on the IE chromaticity coordinates.
【図８】白黒表示を実現するための液晶分子と複屈折フ
ィルムのΔｎ・ｄの波長依存性を示す図。FIG. 8 is a graph showing wavelength dependence of Δn · d of liquid crystal molecules and a birefringent film for realizing monochrome display.
【図９】本発明における液晶素子の左右方向のコントラ
スト比の視角特性を示す図。FIG. 9 is a view showing viewing angle characteristics of a contrast ratio in the left-right direction of the liquid crystal element according to the present invention.
【図１０】本発明における液晶素子の上下方向のコント
ラスト比の視角特性を示す図。FIG. 10 is a view showing viewing angle characteristics of a contrast ratio in a vertical direction of a liquid crystal element in the present invention.
【図１１】液晶分子のコノスコープ像を示す図。FIG. 11 is a view showing a conoscopic image of liquid crystal molecules.
【図１２】ポリカーボネートフィルムのコノスコープ像
を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a conoscopic image of a polycarbonate film.
【図１３】平行配向液晶素子及びポリカーボネートフィ
ルムの透過率の視角依存性を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the viewing angle dependence of the transmittance of a parallel alignment liquid crystal element and a polycarbonate film.
【図１４】本発明の第２の実施例における位相板フィル
ムの延伸軸のなす角とコントラスト比の関係。FIG. 14 shows the relationship between the angle between the stretching axes of the phase plate film and the contrast ratio in the second embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第２の実施例における表示色と背景
色をＣＩＥ色度座標に示した図。FIG. 15 is a view showing display colors and background colors in CIE chromaticity coordinates according to the second embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第３の実施例における、表示色の範
囲をＣＩＥ色度座標に示した図。FIG. 16 is a diagram showing a display color range in CIE chromaticity coordinates according to the third embodiment of the present invention.
【図１７】位相差の波長依存性を示した図。FIG. 17 is a diagram showing wavelength dependence of a phase difference.
【図１８】異常分散の現象を示す図。FIG. 18 is a view showing a phenomenon of anomalous dispersion.
【図１９】ポリスチレンの吸収スペクトルを示す図。FIG. 19 shows an absorption spectrum of polystyrene.
１，１９…上側偏光板、２，１３…上側偏光板の吸収
軸、３…複屈折性フィルム、４…延伸軸、５，２２…駆
動用液晶素子の上側電極基板、６，１４，１６…上側ラ
ビング軸、７，１５，１７…液晶分子、８，２５…駆動
用液晶素子の下側電極基板、９，１６，２４…下側ラビ
ング軸、１０，２６…下側偏光板、１１，１８…下側偏
光板の偏光軸、１２，２７…光源。1, 19: Upper polarizing plate, 2, 13: Absorption axis of upper polarizing plate, 3: Birefringent film, 4: Stretching axis, 5, 22: Upper electrode substrate of driving liquid crystal element, 6, 14, 16 ... Upper rubbing axis, 7, 15, 17: liquid crystal molecules, 8, 25: Lower electrode substrate for driving liquid crystal element, 9, 16, 24: Lower rubbing axis, 10, 26: Lower polarizing plate, 11, 18 ... Polarization axis of lower polarizing plate, 12, 27 ... Light source.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−23224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−239421（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−37321（ＪＰ，Ａ) テレビジョン学会技術報告 Ｖｏｌ. 12，Ｎｏ．32，ｐｐ．29〜34 テレビジョン学会技術報告 Ｖｏｌ. 12，Ｎｏ．49，ｐｐ．61〜66 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335 510Continuation of the front page (56) References JP-A-64-23224 (JP, A) JP-A-63-261225 (JP, A) JP-A-63-239421 (JP, A) JP-A-2-37321 (JP) , A) Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan, Vol. 32, pp. 29-34 Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan, Vol. 49, pp. 61-66 (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/1335 510
Claims (2)
挟持され、前記電極基板間の厚さ方向にねじれたらせん
構造を有するネマチック液晶層とを有する液晶素子と、
前記液晶表示素子を挟んで設けられた一対の偏光板とを
有する液晶表示装置であって、前記電極基板と前記偏光
板との間に配置された１枚あるいは２枚の複屈折フィル
ムであって、延伸軸方向の屈折率ｎｘと延伸軸に垂直な
方向の屈折率ｎｙと厚み方向の屈折率ｎｚとがそれぞれ
異なる光学的二軸性結晶の複屈折性フィルムを配置し、 前記複屈折フィルムの厚さ(d)と異方性屈折率(Δｎ)と
の積(Δn・d)2によって生じる位相差の波長依存性と、
前記ネマチック液晶層の厚さ(d)と異方性屈折率(Δｎ)
との積(Δn・d)1と前記らせん構造のねじれ角θによっ
て生じる位相差の波長依存性とがほぼ等しいことを特徴
とする液晶表示装置。1. A liquid crystal element comprising: a pair of upper and lower electrode substrates; and a nematic liquid crystal layer sandwiched between the electrode substrates and having a helical structure twisted in a thickness direction between the electrode substrates.
A liquid crystal display device having a pair of polarizing plates provided with the liquid crystal display element interposed therebetween, wherein one or two birefringent films are disposed between the electrode substrate and the polarizing plate. A birefringent film of an optically biaxial crystal in which the refractive index nx in the stretching axis direction and the refractive index ny in the direction perpendicular to the stretching axis and the refractive index nz in the thickness direction are different from each other; The wavelength dependence of the phase difference caused by the product (Δnd) 2 of the thickness (d) and the anisotropic refractive index (Δn),
The thickness of the nematic liquid crystal layer (d) and the anisotropic refractive index (Δn)
The liquid crystal display device is characterized in that the product (Δn · d) 1 of the helical structure is substantially equal to the wavelength dependence of the phase difference caused by the twist angle θ of the helical structure.
挟持され、前記電極基板間の厚さ方向にツイスト角θ 1
ねじれたらせん構造を有するネマチック液晶層とを有す
る液晶素子と、前記液晶表示素子を挟んで設けられた一
対の偏光板とを有する液晶表示装置であって、前記電極
基板と前記液晶層との間にカラーフィルタを配置し、前
記電極基板と前記偏光板との間に配置された１枚あるい
は２枚の複屈折フィルムであって、延伸軸方向の屈折率
ｎｘと延伸軸に垂直な方向の屈折率ｎｙと厚み方向の屈
折率ｎｚとがそれぞれ異なる光学的二軸性結晶の複屈折
性フィルムを配置し、 前記複屈折フィルムの厚さ(d)と異方性屈折率(Δｎ)と
の積を(Δn・d)2、前記ネマチック液晶層の厚さ(d)と異
方性屈折率(Δｎ)との積を(Δn・d)1、入射する光の波
長をλとしたとき、 (Δn・d)2 ＝｛(Δn・d)1 2＋λ2（ｍπ＋θ 1 2）2 −２ｍπλ2（θ 1 2＋(Δn・d) 1 2／λ2）1/2｝1/2
（ｍは任意の整数）の関係式を概略満たすことを特徴と
する液晶表示装置。2. A twist angle θ 1 sandwiched between a pair of upper and lower electrode substrates and said electrode substrate in a thickness direction between said electrode substrates.
A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal element having a nematic liquid crystal layer having a twisted helical structure; and a pair of polarizing plates provided with the liquid crystal display element interposed between the liquid crystal element and the liquid crystal layer. One or two birefringent films disposed between the electrode substrate and the polarizing plate, wherein a refractive index nx in a stretching axis direction and a refraction in a direction perpendicular to the stretching axis are provided. A birefringent film of an optically biaxial crystal having a different refractive index ny and a different refractive index nz in the thickness direction, respectively, and a product of a thickness (d) of the birefringent film and an anisotropic refractive index (Δn). Where (Δnd) 2 , the product of the thickness (d) of the nematic liquid crystal layer and the anisotropic refractive index (Δn) is (Δnd) 1 , and the wavelength of incident light is λ, Δn · d) 2 = {( Δn · d) 1 2 + λ 2 (m π + θ 1 2) 2 -2mπλ 2 (θ 1 2 + (Δn · d) 1 2 / λ 2) 1/2} 1/2
A liquid crystal display device substantially satisfying a relational expression (m is an arbitrary integer).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218443A JP2814960B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218443A JP2814960B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Liquid crystal display |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1016163A Division JP2555176B2 (en) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | Liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08129173A JPH08129173A (en) | 1996-05-21 |
| JP2814960B2 true JP2814960B2 (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=16720001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7218443A Expired - Lifetime JP2814960B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814960B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120026150A1 (en) | 2009-02-23 | 2012-02-02 | Takashi Katayama | Display element and electical device |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP7218443A patent/JP2814960B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| テレビジョン学会技術報告 Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．３２，ｐｐ．２９〜３４ |
| テレビジョン学会技術報告 Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．４９，ｐｐ．６１〜６６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08129173A (en) | 1996-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5119220A (en) | Liquid crystal display device with a phase plate for shadow compensation | |
| US5016988A (en) | Liquid crystal display device with a birefringent compensator | |
| JP2001013501A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2721284B2 (en) | Liquid crystal display element and optically anisotropic element | |
| JP2001117099A (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH09101515A (en) | Liquid crystal display device | |
| US5448386A (en) | Optical liquid crystal element | |
| US6351299B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| US20090213312A1 (en) | Single-polarizer reflective bistable twisted nematic (btn) liquid crystal display device | |
| JP2796210B2 (en) | Liquid crystal display | |
| KR100392313B1 (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2621110B2 (en) | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same | |
| JP3712833B2 (en) | Reflective liquid crystal display | |
| JP2814960B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2555176B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP3206177B2 (en) | Phase difference plate and liquid crystal display device using the same | |
| JPH1114980A (en) | Liquid crystal display element | |
| JP2881214B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| WO2001018593A1 (en) | Liquid crystal shutter | |
| JP3000374B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| JP3643439B2 (en) | Liquid crystal display element | |
| JP3896135B2 (en) | Liquid crystal display element and optical anisotropic element | |
| JP2003228069A (en) | Thin film transistor type liquid crystal display panel | |
| JPH095702A (en) | Color liquid crystal display device | |
| JPH06130358A (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080814 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080814 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090814 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090814 Year of fee payment: 11 |