JPH02269312A - Liquid crystal display device - Google Patents
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- JPH02269312A JPH02269312A JP1091327A JP9132789A JPH02269312A JP H02269312 A JPH02269312 A JP H02269312A JP 1091327 A JP1091327 A JP 1091327A JP 9132789 A JP9132789 A JP 9132789A JP H02269312 A JPH02269312 A JP H02269312A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はカラーデイスプレィ、カラーテレビなどに用い
る液晶表示装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a liquid crystal display device used in color displays, color televisions, and the like.
従来の技術
現在、ＯＡ端末用カラーデイスプレィ及びカラーテレビ
の主流は、赤、緑、青のカラーフィルタ（あるいはダイ
クロイックミラー）を用いたドツトマトリックスアレイ
方式によるＴＮ（ツィステッドネマティック）液晶配列
の電界印加による実効的複屈折の変化を利用した光透過
率の制御方式である。ここで、液晶の電界駆動方式はア
クティブマトリックス駆動方式（ＴＰＴなどのアクティ
ブ素子使用）及びマルチプレックス（単純マトリックス
）駆動方式が用いられている。Conventional technology Currently, the mainstream of color displays for OA terminals and color televisions is the application of an electric field to a TN (twisted nematic) liquid crystal arrangement using a dot matrix array method using red, green, and blue color filters (or dichroic mirrors). This is a method of controlling light transmittance using changes in effective birefringence. Here, as the electric field driving method of the liquid crystal, an active matrix driving method (using active elements such as TPT) and a multiplex (simple matrix) driving method are used.
上記のカラー表示装置の構成は、直線偏光の入射光を得
るための偏光板、入射した直線偏光面を液晶の捻れ角θ
（θは９０°〜４５°）だけ回転させるためのＴＮ液晶
層、及びその液晶層から出射した直線偏光を完全に遮断
する（出射光の偏光面と出射側偏光板の偏光方向とを垂
直に配置）、あるいは完全に透過させる（出射光の偏光
面と出射側偏光板の偏光方向とを平行に配置）ための偏
光板の３者の他に、カラー化のための赤、緑、青のそれ
ぞれのカラーフィルタ（あるいはダイクロイックミラー
）、あるいは３色を配したマイクロカラーフィルタアレ
イから成る基本構成をとる。The configuration of the above color display device consists of a polarizing plate for obtaining linearly polarized incident light, and a twisting angle θ of the liquid crystal that directs the incident linearly polarized light plane.
(θ is 90° to 45°) and the linearly polarized light emitted from the liquid crystal layer is completely blocked (the polarization plane of the emitted light and the polarization direction of the output side polarizing plate are perpendicular to each other). In addition to the three polarizing plates for complete transmission (the polarization plane of the emitted light and the polarization direction of the output side polarizing plate are arranged in parallel), red, green, and blue polarizers are used for colorization. The basic configuration consists of individual color filters (or dichroic mirrors) or a micro color filter array with three colors arranged.
ここで、直視型テレビでは、マイクロカラーフィルタア
レイが用いられ通常液晶パネル内部の出射側または入射
側に配置される。また投写型テレビでは、通常ダイクロ
イックミラー（あるいはカラーフィルタ板）が用いられ
液晶パネル外部の入射側偏光板の前に配置される。Here, in a direct-view television, a micro color filter array is used and is usually arranged on the output side or the input side inside the liquid crystal panel. Furthermore, in projection televisions, a dichroic mirror (or color filter plate) is usually used and is placed outside the liquid crystal panel in front of the polarizing plate on the incident side.
ところで、上記構成（電界無印加時）において、液晶層
を通過した出射光が完全な直線偏光となるのは、グーチ
とタリー（Ｇｏｏｃｈ ａｎｄ Ｔａｒｒｙ ： Ｊ。By the way, Gooch and Tarry (J.
Ｐｈｙｓ、 Ｄ ： Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、、 Ｖｏ
ｌ、８．１９７５． ｐｐ１５７５〜１５８４）によれ
ば、特定の条件、Δｎ＠ｄ＝λ・（ｍ”−θ２／πりを
溝たす場合だけである。ここで、Δｎは液晶層の複屈折
率、ｄは液晶層の厚み、λは光の波長、ｍはθ／πの値
より大きい整数、θは液晶層の捻れ角である。一般には
、赤、緑、青の各党は単色光ではなく波長分布を持って
いるので、液晶層を透過した出射光は旋光性を帯びた楕
円偏光となっている。この様な旋光分散効果はΔｎ＠ｄ
の値がλの値に比べて十分大きい場合には無視できる程
度に小さいが、Δｎ・ｄの値が１ｕｍＣΔｎ＝０．１、
ｃｔ：ｔｏ μｍ）以下の場合には極めて大き、くな
る。従って、楕円偏光となった各色の出射光を偏光板の
設置により完全遮断、あるいは完全透過させた状態にす
ることはできない。このため表示コントラストが低下す
る。また旋光性の波長分散および複屈折の波長分散があ
るため、表示色が着色するという問題が生じる。Phys, D: Appl, Phys, Vo
l, 8.1975. According to pp. 1575-1584), this is only possible under certain conditions, Δn@d=λ・(m"-θ2/π). Here, Δn is the birefringence of the liquid crystal layer, and d is the liquid crystal The thickness of the layer, λ is the wavelength of light, m is an integer larger than the value of θ/π, and θ is the twist angle of the liquid crystal layer.In general, red, green, and blue light are not monochromatic but have a wavelength distribution. Therefore, the output light that has passed through the liquid crystal layer becomes elliptically polarized light with optical rotation.Such optical rotation dispersion effect is Δn@d
If the value of is sufficiently large compared to the value of λ, it is small enough to be ignored, but if the value of Δn・d is 1umCΔn=0.1,
ct: to μm) or less, it becomes extremely large. Therefore, it is not possible to completely block or completely transmit the elliptically polarized emitted light of each color by installing a polarizing plate. Therefore, the display contrast decreases. Further, due to the wavelength dispersion of optical rotation and the wavelength dispersion of birefringence, a problem arises in that the display color is colored.
従来、これらの問題を解決する方法として、上記駆動用
液晶層と出射側偏光板の間に上記駆動用液晶層の分子配
列と鏡面対称の関係にあるもう一つ別の光学補償用液晶
層（捻れ角θは同じであるが１ 捻れのセンスが逆であ
るツイストネマティック液晶層）を設けることが既に提
案されている（特開昭５８−８８１１２号公報、特開昭
５７−４６２２７号公報、特開昭５７−１２５９１９号
公報）。この従来技術によれば、電界無印加時の駆動用
液晶層を出射した楕円偏光は、さらに光学補償用液晶層
を通過させることにより直線偏光に戻すことができる。Conventionally, as a method to solve these problems, another optical compensation liquid crystal layer (twist angle It has already been proposed to provide a twisted nematic liquid crystal layer in which θ is the same but the sense of twist is reversed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-88112, JP-A No. 57-46227, JP-A-Sho 57-46227, 57-125919). According to this prior art, the elliptically polarized light emitted from the driving liquid crystal layer when no electric field is applied can be returned to linearly polarized light by further passing through the optical compensation liquid crystal layer.
従って表示コントラストが向上し、着色の度合も軽減さ
れる。しかし、従来の光学補償用液晶層は液晶層の厚み
がパネル内のどこも均一に等しく設定されたものであり
、赤、緑、青の多光に対して位相差Δｎ＠ｄがグーチと
タリーの条件を満たすように最適化されていない。従っ
て、従来の光学補償用液晶層では複屈折の波長分散の補
償が不十分であった。Therefore, the display contrast is improved and the degree of coloring is reduced. However, in the conventional liquid crystal layer for optical compensation, the thickness of the liquid crystal layer is set to be uniform throughout the panel, and the phase difference Δn@d for multiple lights of red, green, and blue is the same as that of Gooch and Talley. Not optimized to meet the requirements. Therefore, in the conventional liquid crystal layer for optical compensation, compensation for wavelength dispersion due to birefringence was insufficient.
発明が解決しようとする課題
この様な従来技術は駆動用液晶層と光学補償用液晶層と
の２層を必要とするため、コスト高になる。液晶パネル
にガラスなどの透明基板を用いる場合、例えばガラス基
板を１枚共通で使用する構成にしたとしても、製造工程
数が増え、またガラス基板が少なくとも１枚増加するた
めパネル厚みが５０％以上に厚くなる、また重くなるな
どの欠点をもつ。さらに、従来の光学補償用液晶パネル
は赤、緑、青の画素ごとに位相差（液晶層の複屈折と厚
み）を最適化することが極めて困難であり、またコスト
高になるという欠点をもつ。Problems to be Solved by the Invention This conventional technique requires two layers, a driving liquid crystal layer and an optical compensation liquid crystal layer, resulting in high costs. When using transparent substrates such as glass in liquid crystal panels, for example, even if one glass substrate is used in common, the number of manufacturing steps will increase, and the panel thickness will increase by 50% or more due to the addition of at least one glass substrate. It has disadvantages such as being thicker and heavier. Furthermore, conventional liquid crystal panels for optical compensation have the disadvantage that it is extremely difficult to optimize the phase difference (birefringence and thickness of the liquid crystal layer) for each red, green, and blue pixel, and it is also expensive. .
本発明の技術は、上記欠点を除去した、即ち安価で、パ
ネル厚みがほとんど増加しない、高性能の光学補償機能
をもつ液晶表示装置を提供するものである。The technology of the present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, that is, provides a liquid crystal display device that is inexpensive, has almost no increase in panel thickness, and has a high-performance optical compensation function.
課題を解決するための手段
本発明はカラーフィルタ（あるいはダイクロイックミラ
ー）を用いたドツトマトリックスアレイ方式のＴＮ液晶
パネルと偏光板の基本構成から成る直視型あるいは投写
型カラー動画表示装置において、上記液晶パネルと偏光
板との間に、各画素に対応した光学補償用何機フィルム
チップアレイあるいは各パネル・に対応した光学補償用
有機フィルムを設けた液晶表示装置を提供するものであ
る。Means for Solving the Problems The present invention provides a direct view type or projection type color video display device consisting of a dot matrix array type TN liquid crystal panel using a color filter (or dichroic mirror) and a polarizing plate. The present invention provides a liquid crystal display device in which an optical compensation film chip array corresponding to each pixel or an optical compensation organic film corresponding to each panel is provided between the polarizer and the polarizing plate.
ここで１ 上記光学補償用有機フィルムチップアレイあ
るいは光学補償用有機フィルムはカイラルネマティック
（コレステリック）液晶構造をもつ固体ポリマーフィル
ムからなり、上記液晶構造の螺旋軸が上記フィルム面に
対して垂直であり、上記液晶構造の螺旋のセンスがＴＮ
液晶の捻れのセンスと逆であり、かつ上記何機フィルム
の厚みが上記液晶構造の螺旋ピッチのθ／２π倍である
。Here, 1, the optical compensation organic film chip array or the optical compensation organic film is made of a solid polymer film having a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal structure, and the helical axis of the liquid crystal structure is perpendicular to the plane of the film, The spiral sense of the above liquid crystal structure is TN
This is opposite to the twisting sense of the liquid crystal, and the thickness of the film is θ/2π times the helical pitch of the liquid crystal structure.
作用
本発明の光学補償用有機フィルムチップアレイあるいは
光学補償用何機フィルムは、ＴＮ液晶層から出射した旋
光性を帯びた楕円偏光を直線偏光にもどす機能をもつ。Function: The optical compensation organic film chip array or the optical compensation film of the present invention has the function of converting optically polarized elliptically polarized light emitted from the TN liquid crystal layer back into linearly polarized light.
なでならば、上記光学補償用有機フィルムは、ＴＮ液晶
層の捻れセンスと逆の螺旋センスをもつカイラルネマテ
ィック（コレステリック）液晶構造をとり、かっＴＮ液
晶層の捻れ角と同じ球れ角をもつフィルム層であるから
である。この様にしてＴＮ液晶層が本質的にもっている
旋光性の波長分散は本発明の有機フィルムによって補償
される。さらに、本発明の光学補償用有機フィルムはフ
ィルム自体のもつ複屈折の波長分散が最小になるように
、赤、緑、青のそれぞれの光波長に対して、フィルムの
位相差が最適化されている。この様に、本発明の有機フ
ィルムは、旋光分散と複屈折分散の両者を消去するとい
う高性能な光学補償機能をもつ。In other words, the optical compensation organic film has a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal structure with a helical sense opposite to that of the TN liquid crystal layer, and has a helical angle that is the same as the torsional angle of the TN liquid crystal layer. This is because it is a film layer. In this way, the optically active wavelength dispersion that the TN liquid crystal layer inherently has is compensated by the organic film of the present invention. Furthermore, in the organic film for optical compensation of the present invention, the retardation of the film is optimized for each of the red, green, and blue light wavelengths so that the wavelength dispersion of the birefringence of the film itself is minimized. There is. In this way, the organic film of the present invention has a high-performance optical compensation function that eliminates both optical rotation dispersion and birefringence dispersion.
さらに、本発明の光学補償用有機フィルムは液晶パネル
基板の外面上に、あるいは偏光板上に直接密着させて形
成することができるので、製造が容易であり、低コスト
である。また何機フィルムの厚みは通常数μｍ〜数１０
０μｍであるので、表示装置全体の厚みはほとんど増加
しないなどの特長を有する。Furthermore, since the organic film for optical compensation of the present invention can be formed on the outer surface of a liquid crystal panel substrate or in direct contact with a polarizing plate, it is easy to manufacture and inexpensive. Also, the thickness of the film is usually from several μm to several tens of micrometers.
Since it is 0 μm, it has the advantage that the thickness of the entire display device hardly increases.
実施例
本発明の光学補償用有機フィルムは、カイラルネマティ
ック（コレステリック）液晶構造をもつライオトロピッ
ク液晶から成るゲル体であってもよいがカイラルネマテ
ィック液晶構造をもつ液晶ポリマから成る固体であるこ
とが望ましい。この様な液晶ポリマを得るための素材と
しては、側鎖型サーモトロピック液晶ポリマ材料および
混合ライオトロピック液晶材料を用いることができる。Examples The organic film for optical compensation of the present invention may be a gel body made of lyotropic liquid crystal having a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal structure, but is preferably a solid body made of a liquid crystal polymer having a chiral nematic liquid crystal structure. . As a material for obtaining such a liquid crystal polymer, a side chain type thermotropic liquid crystal polymer material and a mixed lyotropic liquid crystal material can be used.
前者のサーモトロピック液晶ポリマの場合１ すでに重
合させたポリマを用いてもよいが、モノマおよびオリゴ
マを用いることができる。モノマおよびオリゴマの場合
、例えば表示パネルの透明基板に予め配向処理をした後
、モノマおよびオリゴマを所定の厚みに塗布し、均一な
カイラルネマティック液晶状態（螺旋軸は基板面に垂直
）を得た後、光重合させてカイラルネマティック液晶ポ
リマを得る。特に光重合性材料および光重合プロセスは
、光学補償用液晶ポリマフィルムをパターニングし、赤
、緑、青の画素ごとにポリマフィルムの材質（複屈折率
およびカイラル螺旋ピッチ）あるいは厚みを変える上に
極めて有用である。In the case of the former thermotropic liquid crystal polymer 1: Already polymerized polymers may be used, but monomers and oligomers may also be used. In the case of monomers and oligomers, for example, after the transparent substrate of the display panel has been pre-aligned, the monomer or oligomer is applied to a predetermined thickness to obtain a uniform chiral nematic liquid crystal state (the helical axis is perpendicular to the substrate surface). , photopolymerize to obtain a chiral nematic liquid crystal polymer. In particular, photopolymerizable materials and photopolymerization processes are used to pattern a liquid crystal polymer film for optical compensation and to change the material (birefringence and chiral helical pitch) or thickness of the polymer film for each red, green, and blue pixel. Useful.
次に、この様な光学補償用カイラルネマティック液晶ポ
リマフィルムの材料設計、即ちフィルムの厚みｄｔｌ
平均屈折率ｎ「、複屈折率Δｎｆｌ およびカイラ
ル（コレステリック）螺旋ピッチＰをどの様に設計する
かについて述べる。カイラルネマティック液晶の螺旋軸
に平行に光を入射すると、ｎｒＩＩＰの値に等しい光波
長を中心にして、選択散乱（円偏光２色性）が起こると
同時に旋光性センスの逆転現象（旋光分散）が起こる。Next, we will discuss the material design of such a chiral nematic liquid crystal polymer film for optical compensation, that is, the film thickness dtl.
We will discuss how to design the average refractive index n', birefringence Δnfl, and chiral (cholesteric) helical pitch P. When light is incident parallel to the helical axis of a chiral nematic liquid crystal, the optical wavelength equal to the value of nrIIP is At the center, selective scattering (circular dichroism) occurs and, at the same time, a reversal phenomenon of optical rotation sense (optical rotation dispersion) occurs.
可視域でこの様な現象が起こらないように設計しなけれ
ばならない。ｎｔ＠Ｐの値を可視域よりも長波長側にも
っていく方が材料的制約の観点からは容易である。The design must be such that this phenomenon does not occur in the visible range. From the viewpoint of material constraints, it is easier to shift the value of nt@P to a longer wavelength side than the visible range.
従って、まずｎｒ・Ｐ＞１μｍの条件を満たすように設
計する。ここでカイラルネマティック液晶ポリマの屈折
率ｎｒの値は通常１．５〜１．７であるので、カイラル
ピッチＰの大きさが０．６μｍ以上にあるような液晶ポ
リマの材質を選ばなければならない。Therefore, first, it is designed to satisfy the condition of nr·P>1 μm. Here, since the value of the refractive index nr of the chiral nematic liquid crystal polymer is usually 1.5 to 1.7, the material of the liquid crystal polymer must be selected such that the chiral pitch P is 0.6 μm or more.
次に、ポリマフィルムの位相差がグーチとタリーの条件
を溝たすように設計することが望ましい。Next, it is desirable to design the polymer film so that the retardation satisfies the Gooch and Tully conditions.
即ち、赤、緑、青のそれぞれの先主波長λＲ１λｏ１λ
会に対して、
Δｎｆ・ｄｆ”λ・ （ｍ”−θ２／π２）を満足する
ように、ポリマの複屈折Δｎｆとフィルム厚みｄｔを調
節する。例えば、駆動用ＴＮ液晶層の捻れ角θをπ／２
（９０°）、ｍを１、主波長λｌｈ λｏ１λ８を
それぞれ０ 、８１０ ｕ ｍ％ ０ 、５４５ ｕ
ｒｒｈ ０．４５０μｍとすると、位相差Δｎｆ＠
ｄｆの値は赤、緑、青のそれぞれの光に対して、０．５
２８μｍ１０．４７２μｍ１０．３９０μｍが最適とな
る・ ここで設計思想として、赤、緑、青のそれぞれに
対して、ポリマの複屈折は変えるがポリマフィルムの厚
みは同じにする設計、またはポリマの複屈折は同じにす
るがポリマフィルムの厚みは変える設計の二通りの設計
がある。赤、緑、青の各画素に対応するポリマフィルム
のマイクロチップアレイ（例えば直視型テレビ用）を作
製するには前者の設計が有利であり、赤、緑、青用の各
液晶パネルに対応するポリマフィルム板３枚（例えば投
写型テレビ用）を作製するには後者の設計が有利でる。That is, the first dominant wavelength λR1λo1λ of each of red, green, and blue
The birefringence Δnf of the polymer and the film thickness dt are adjusted so as to satisfy the following equation: Δnf・df”λ・(m”−θ2/π2). For example, if the twist angle θ of the driving TN liquid crystal layer is set to π/2
(90°), m is 1, dominant wavelength λlh λo1λ8 is 0, 810 u m% 0, 545 u, respectively.
If rrh is 0.450 μm, the phase difference Δnf@
The value of df is 0.5 for each of red, green, and blue light.
28 μm, 10.472 μm, and 10.390 μm are optimal.The design concept here is to change the birefringence of the polymer for each of red, green, and blue, but keep the same thickness of the polymer film, or to change the birefringence of the polymer to There are two designs that are the same but change the thickness of the polymer film. The former design is advantageous for creating polymer film microchip arrays (e.g. for direct-view TVs) that correspond to red, green, and blue pixels, and correspond to red, green, and blue LCD panels. The latter design is advantageous for making three polymer film plates (for example, for projection television).
ところで、ポリマフィルムの複屈折Δｎｆは材質によっ
て異なるが、通常０．０３〜０．１５の値である。従っ
て、ポリマフィルムの厚みを例えば５．０μｍに固定す
ると、赤、緑、青の各党に対して選択すべきポリマ材の
複屈折Δｎｆはそれぞれ０．１Ｏ６，０，０９４，０，
０７８と決定される。一方、ポリマ材の複屈折Δｎｆを
例えば０．０９４に固定すると、赤、緑、青の各党に対
するポリマフィルムの厚みはそれぞれ５．６μｆｆｈ
５．０μＩＴｈ ４．２μｍの値が最適値となる。Incidentally, the birefringence Δnf of a polymer film varies depending on the material, but usually has a value of 0.03 to 0.15. Therefore, if the thickness of the polymer film is fixed at 5.0 μm, for example, the birefringence Δnf of the polymer material to be selected for each of red, green, and blue colors is 0.1O6, 0,094, 0,
078 is determined. On the other hand, if the birefringence Δnf of the polymer material is fixed at 0.094, for example, the thickness of the polymer film for each of red, green, and blue is 5.6 μffh.
The optimum value is 5.0μITh and 4.2μm.
次に、ポリマのカイラル螺旋ピッチＰとフィルム厚みｄ
ｆとの関係はＰ ＝ ｄ ｒ・２π／θ（ここではθ＝
π／２）を溝たさねばならない。従って、上記の例でフ
ィルム厚み５．６μｍｓ５．０μｍ１４．２μｍのそれ
ぞれに対して、螺旋ピッチＰの値はそれぞれ２２．４μ
ｍｖ２０．０μｍ１１６．８μｍが最適値となる。これ
らの値はいずれもｎ、・Ｐ〉１μｍの条件をもちろん溝
たしている。Next, the chiral helical pitch P of the polymer and the film thickness d
The relationship with f is P = d r・2π/θ (here θ=
π/2) must be grooved. Therefore, in the above example, for film thicknesses of 5.6 μm, 5.0 μm, and 14.2 μm, the value of the helical pitch P is 22.4 μm, respectively.
The optimum values are mv20.0μm and 116.8μm. All of these values naturally satisfy the condition that n, .P>1 μm.
以上をまとめると、赤、緑、青の各画素を有するθＯ°
右捻れＴＮ液晶パネルに対する光学補償には、例えば、
複屈折率０．１０８、左巻き螺旋ピッチ２０．０μｍの
液晶ポリマを厚み５．０μｍに制御した赤画素用フィル
ムチップ、複屈折率０．０９４、左巻き螺旋ピッチ２０
．０μｍの液晶ポリマを厚み５．０μｍに制御した録画
素用フィルムチッブ、および複屈折率０．０７８、左巻
き螺旋ビ・ソチ２０．０μｍの液晶ポリマを厚み５．０
μｍに制御した青画素用フィルムチップから成る光学補
償用ポリマフィルムチップアレイを用いることが望まし
い。また、赤用、縁側、青用の各ＴＮ液晶パネル（いず
れも９０′右捻れ）に対する光学補償には、例えば、複
屈折率０．０９４、左巻き螺旋ピッチ２２．４μｍの液
晶ポリマを厚み５，６μｍに制御した赤用光学補償用ポ
リマフィルムを、複屈折率０．０９４、左巻き螺旋ピッ
チ２０．０μｍの液晶ポリマを厚み５．０μｍに制御し
た線用光学補償用ポリマフィルムを、および複屈折率０
．０９４、左巻き螺旋ピッチ１６．８μｍの液晶ポリマ
を厚み４．２μｍに制御した青用光学補償用ポリマフィ
ルムを用いることができる。To summarize the above, θO° with each pixel of red, green, and blue
For optical compensation for a right-handed TN liquid crystal panel, for example,
Red pixel film chip with birefringence of 0.108 and left-handed helical pitch of 20.0 μm liquid crystal polymer controlled to thickness 5.0 μm, birefringence of 0.094 and left-handed helical pitch of 20
．． A recording pixel film chip made of a 0 μm liquid crystal polymer controlled to a thickness of 5.0 μm, and a liquid crystal polymer with a birefringence of 0.078 and a left-handed spiral bi-sochi of 20.0 μm to a thickness of 5.0 μm.
It is desirable to use an optical compensation polymer film chip array consisting of film chips for blue pixels controlled to micrometers. For optical compensation for the red, edge, and blue TN liquid crystal panels (all twisted to the right by 90'), for example, a liquid crystal polymer with a birefringence of 0.094 and a left-handed helical pitch of 22.4 μm is used with a thickness of 5 mm. A red optical compensation polymer film with a birefringence of 0.094 and a left-handed helical pitch of 20.0 μm is used as a line optical compensation polymer film with a thickness of 5.0 μm. 0
．． 094, a blue optical compensation polymer film made of a liquid crystal polymer with a left-handed helical pitch of 16.8 μm and a thickness controlled to 4.2 μm can be used.
次に、駆動用ＴＮ液晶層の設計は、Δｎ＋’ｄ＋＝Δｎ
ｆ’ｄ＋の条件を溝たすようにネマティック液晶材の複
屈折Δｎ１およびＴＮ液晶層の厚みｄの値を選べばよい
。上記の例では、赤、緑、青の各主波長に対して、位相
差Δｎ、・ｄｌの値はそれぞれ０．５２８μｍ１０．４
７２μｍ％ ０．３９０μｍが最適となる。通常ネマテ
ィック液晶材のΔｎ１は０．０６〜０．２であるが、０
．１の液晶材料を用いるとすれば液晶層の厚みｄ、は、
赤、緑、青の主波長に対してそれぞれ５．３μｍｖ４．
７μｍ１３．９μｍに設計すればよい。ここで、駆動用
ＴＮ液晶層の設計は、必ずしもΔｎ＋”ｄ＋＝Δｎｆ・
ｄｆの条件を満たすようにΔｎ１およびｄ＋の値を選ば
なくてもよい。量産性およびコストの点では、むしろ位
相差Δト」ｄｌの値は赤、緑、青の各光波長に対して同
一の値、例えば０．４７２μｍに設計することも有り得
る。Next, the design of the driving TN liquid crystal layer is Δn+'d+=Δn
The values of the birefringence Δn1 of the nematic liquid crystal material and the thickness d of the TN liquid crystal layer may be selected so as to satisfy the condition of f'd+. In the above example, the value of the phase difference Δn, dl is 0.528 μm10.4 for each of the dominant wavelengths of red, green, and blue.
72 μm% 0.390 μm is optimal. Normally, Δn1 of nematic liquid crystal material is 0.06 to 0.2, but 0
．． If liquid crystal material No. 1 is used, the thickness d of the liquid crystal layer is:
5.3 μmv4. each for the dominant wavelengths of red, green, and blue.
The thickness may be designed to be 7 μm or 13.9 μm. Here, the design of the driving TN liquid crystal layer is not necessarily Δn+"d+=Δnf・
It is not necessary to select the values of Δn1 and d+ so as to satisfy the condition of df. In terms of mass production and cost, the value of the phase difference Δt'dl may be designed to be the same value for each wavelength of red, green, and blue light, for example, 0.472 μm.
以上の設計により得られた光学補償用ポリマフィルムチ
ップアレイあるいは光学補償用ポリマフィルムを、ＴＮ
Ｍ品パネルの光出射側に設置する。The optical compensation polymer film chip array or optical compensation polymer film obtained by the above design was
Install it on the light output side of the M product panel.
その場合、ポリマフィルムの入射側表面におけるカイラ
ルネマティック液晶分子（あるいは液晶基）の長軸配向
方向が、ＴＮ液晶層の出射側表面におけるネマティック
液晶分子の長袖配向方向と直交あるいは平行（反平行）
になる様に設置することが重要である。それら以外の場
合は光学補償関係が不完全になり、表示コントラストの
低下、着色の問題を招くことになる。In that case, the long axis orientation direction of chiral nematic liquid crystal molecules (or liquid crystal groups) on the entrance side surface of the polymer film is perpendicular or parallel (antiparallel) to the long axis orientation direction of nematic liquid crystal molecules on the exit side surface of the TN liquid crystal layer.
It is important to install it so that In other cases, the optical compensation relationship will be incomplete, resulting in a decrease in display contrast and coloring problems.
さらに、２枚の偏光板を液晶パネルの光入射側とポリマ
フィルムの光出射側とのそれぞれに設置する。その場合
、ＴＮ液晶層の入射側表面におけるネマティック液晶分
子の長軸配向方向が入射側偏光板の偏光方向と平行ある
いは直交するように、またポリマフィルムの出射側表面
におけるカイラルネマティック液晶分子（あるいは液晶
基）の長袖配向方向が出射側偏光板の偏光方向と平行あ
るいは直交するように設置することが望ましい。これら
以外の条件では、波長分散が十分に打ち消されずに残り
、表示コントラストの低下、着色問題が生ずることにな
る。Furthermore, two polarizing plates are installed on each of the light incident side of the liquid crystal panel and the light output side of the polymer film. In that case, the long-axis alignment direction of nematic liquid crystal molecules on the incident side surface of the TN liquid crystal layer should be parallel or perpendicular to the polarization direction of the incident side polarizing plate, and the chiral nematic liquid crystal molecules (or liquid crystal It is desirable that the long-sleeved orientation direction of (base) be installed so that it is parallel or perpendicular to the polarization direction of the output side polarizing plate. Under conditions other than these, the wavelength dispersion is not sufficiently canceled out and remains, resulting in a decrease in display contrast and coloring problems.
この様にして、液晶パネル（駆動用液晶層）、光学補償
関係機フィルムチップアレイあるいは光学補償用有機フ
ィルム、及び２枚の偏光板からなる本発明の液晶表示装
置を得ることができる。In this manner, it is possible to obtain a liquid crystal display device of the present invention comprising a liquid crystal panel (liquid crystal layer for driving), an optical compensation related device film chip array or an organic film for optical compensation, and two polarizing plates.
実施例１
まず比較例として、赤、緑、青のマイクロカラーフィル
タおよびアモルフ１スシリコンＴＰＴマトリックスアレ
イを搭載したアクティブマトリックス駆動方式の９０’
右捻れＴＮ液晶パネルを作製した。用いたネマティッ
ク液晶材料はメルク社製ＺＬＩ−２７８８−１００であ
る。そのΔｎ＋のするための右旋性カイラル物質ＣＢ−
１５（メルク社製）を０．１重量％添加した。マイクロ
カラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板の上にポリ
イミド系配向膜を付与し、ラビング処理した後、互いの
ラビング方向が直交するように配置し、赤画素ギャップ
４．６μｍ１ 緑画素ギャップ４．１μｍ１ およ
び青画素ギャップ３．４μｍのパネルを組み立て、上記
液晶を注入した。この液晶パネルの入射側および出射側
にそれぞれ偏光板を取り付け、比較用液晶表示装置とし
た。その際、入射側偏光板の偏光方向が入射側パネル表
面の液晶分子長軸方向（ラビング方向）に平行となるよ
うに、また出射側偏光板の偏光方向が出射側パネル表面
の液晶分子長軸（ラビング方向）と直交するように、そ
れぞれの偏光板を配置した。この表示装置はしきい値電
圧以上の電圧印加で光を透過する。可視域４００ｎｍ〜
７５０ｎｍの波長にわたって、正面から見た平均コント
ラスを求めた結果５０： １であった。また画面の色調
は赤味を帯びていた。Example 1 First, as a comparative example, a 90' active matrix drive system equipped with red, green, and blue micro color filters and an amorphous silicon TPT matrix array was used.
A right-handed twisted TN liquid crystal panel was fabricated. The nematic liquid crystal material used was ZLI-2788-100 manufactured by Merck & Co., Ltd. A dextrorotatory chiral substance CB- for its Δn+
15 (manufactured by Merck & Co.) was added in an amount of 0.1% by weight. A polyimide alignment film is applied on the micro color filter substrate and the TFT array substrate, and after rubbing treatment, they are arranged so that the rubbing directions are perpendicular to each other, and the red pixel gap is 4.6 μm1, the green pixel gap is 4.1 μm1, and the blue pixel gap is 4.6 μm1. A panel with a pixel gap of 3.4 μm was assembled, and the above liquid crystal was injected. Polarizing plates were attached to the incident side and output side of this liquid crystal panel, respectively, to provide a comparative liquid crystal display device. At that time, make sure that the polarization direction of the input side polarizing plate is parallel to the long axis direction (rubbing direction) of liquid crystal molecules on the surface of the input side panel, and that the polarization direction of the output side polarizing plate is parallel to the long axis of liquid crystal molecules on the surface of the output side panel. Each polarizing plate was arranged so as to be perpendicular to the (rubbing direction). This display device transmits light when a voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied. Visible range 400nm~
The average contrast seen from the front over a wavelength of 750 nm was found to be 50:1. Also, the color tone of the screen was reddish.
次に、本発明の液晶表示装置を作成した。液晶パネルは
上記比較用ＴＮ液晶パネルと同一の構成とした。パネル
組立工程において、液晶注入前に光出射側のパネル基板
の外表面（ガラス表面）に本発明の光学補償用カイラル
ネマティック液晶ポリマフィルムを作製した。まずガラ
ス基板外面にポリイミド配向膜を付与し、パネル内部の
出射側配向膜のラビング方向と直交する方向に上記配向
膜をラビングした。その上に、次の化学式に示すネマテ
ィック液晶モノマ９７モル％と、−ｃｏｏ（）Ｃ→Ｃ２
Ｈ６
次の化学式に示す左旋性カイラルモノマ３モル％とを混
合したカイラルネマティック（コレステリック）液晶を
塗布し、２００’Ｃ（７）温度に保持しながら、赤画素
に対応する部分にのみ露光しくマスク使用）、光重合さ
せた後、常温に急冷し、未露光部を溶剤で除去して、赤
画素部に膜厚（ｄｆ）６．７μｍ１ 複屈折率（Δｎ＋
）０．０７９、およびカイラル左巻き螺旋ピッチ（Ｐ）
２７μｍ（螺旋軸は基板面に垂直）からなるカイラルネ
マティック液晶ポリマ（共重合体）フィルムのマイクロ
チップアレイを得た。Next, a liquid crystal display device of the present invention was created. The liquid crystal panel had the same configuration as the comparative TN liquid crystal panel. In the panel assembly process, a chiral nematic liquid crystal polymer film for optical compensation of the present invention was fabricated on the outer surface (glass surface) of the panel substrate on the light exit side before liquid crystal injection. First, a polyimide alignment film was applied to the outer surface of the glass substrate, and the alignment film was rubbed in a direction perpendicular to the rubbing direction of the exit side alignment film inside the panel. On top of that, 97 mol% of a nematic liquid crystal monomer shown in the following chemical formula and -coo()C→C2
H6 Apply a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal mixed with 3 mol% of a levorotatory chiral monomer shown in the following chemical formula, and use a mask to expose only the area corresponding to the red pixel while maintaining the temperature at 200'C (7). ), after photopolymerization, it was rapidly cooled to room temperature, the unexposed area was removed with a solvent, and the red pixel area was coated with a film thickness (df) of 6.7 μm1 and birefringence (Δn+
) 0.079, and chiral left-handed helical pitch (P)
A microchip array of chiral nematic liquid crystal polymer (copolymer) film of 27 μm (helix axis perpendicular to the substrate surface) was obtained.
次に録画素部にフィルムチップアレイを作製する。その
上全面に、次の化学式に示すネマティック液晶モノマ９
７モル％と、
（以下余白）
次の化学式に示す左旋性カイラルモノマ３モル％とを混
合したカイラルネマティック液晶を塗布し、２００°Ｃ
の温度に保持しながら、マスクを使用して緑画素に対応
する部分にのみ露光し、光重合させた後、常温に急冷し
、未露光部を溶剤で除去して、録画素部に膜厚（ｄｆ）
１３．７μｍ１ 複屈折率（Δｎｆ）０．（）７０．
およびカイラル左巻き螺旋ピッチ（Ｐ）２７μｍ（
螺旋軸は基板面に垂直）からなるカイラルネマティック
液晶ポリマフィルムのマイクロチップアレイを得た。Next, a film chip array is fabricated in the recording pixel section. On top of that, a nematic liquid crystal monomer 9 shown in the following chemical formula is coated on the entire surface.
Chiral nematic liquid crystal mixed with 7 mol% and 3 mol% of a levorotatory chiral monomer shown in the following chemical formula (blank below) was coated and heated at 200°C.
While maintaining the temperature at (df)
13.7 μm1 Birefringence (Δnf) 0. ()70.
and chiral left-handed helical pitch (P) 27 μm (
A microchip array of chiral nematic liquid crystal polymer film was obtained, with the helical axis perpendicular to the substrate surface.
次に青画素部にフィルムチップアレイを作製する。その
上全面に、次の化学式に示すネマティック液晶モノマ９
７モル％と、
次の化学式に示す左旋性カイラルモノマ３モル％とを混
合したカイラルネマティック（コレステリック）液晶を
塗布し、２００°Ｃの温度に保持しながら、青画素に対
応する部分にのみマスク露光し、光重合させた後、常温
に急冷し、未露光部を溶剤で除去して、録画素部に膜厚
（ｄｆ）８．７μｍ１複屈折率（Δｎ ｒ） ０．０５
８、およびカイラル左巻き螺旋ピッチ（Ｐ）２７μｍ（
螺旋軸は基板面に垂直）からなるカイラルネマティック
液晶ポリマフィルムのマイクロチップアレイを得た。こ
の様にして、パネル全体の光学補償用ポリマフィルムの
チップアレイを得た。Next, a film chip array is fabricated in the blue pixel area. On top of that, a nematic liquid crystal monomer 9 shown in the following chemical formula is coated on the entire surface.
A chiral nematic (cholesteric) liquid crystal made by mixing 7 mol % and 3 mol % of a levorotatory chiral monomer shown in the following chemical formula is coated, and while maintaining the temperature at 200°C, mask exposure is carried out only on the portion corresponding to the blue pixel. After photopolymerization, it was rapidly cooled to room temperature, and the unexposed area was removed with a solvent to form a film on the recording pixel area with a film thickness (df) of 8.7 μm and a birefringence index (Δn r) of 0.05.
8, and chiral left-handed helical pitch (P) 27 μm (
A microchip array of chiral nematic liquid crystal polymer film was obtained, with the helical axis perpendicular to the substrate surface. In this way, a chip array of optical compensation polymer film for the entire panel was obtained.
その後、上記実施例１の比較例と同一の液晶材料を注入
した。さらに、液晶パネルの入射側には偏光板の偏光方
向がパネル表面の液晶分子長軸方向（ラビング方向）に
平行となるように、また上記液晶ポリマフィルムの出射
側には偏光板の偏光方向がポリマフィルム表面の液晶分
長軸方向に平行となるように（即ち入射側偏光板の偏光
方向と直交するように）それぞれの偏光板を配置した。Thereafter, the same liquid crystal material as in the comparative example of Example 1 was injected. Furthermore, the polarizing direction of the polarizing plate is set on the incident side of the liquid crystal panel so that it is parallel to the long axis direction (rubbing direction) of the liquid crystal molecules on the panel surface, and the polarizing direction of the polarizing plate is set on the exit side of the liquid crystal polymer film so that it is parallel to the long axis direction (rubbing direction) of the liquid crystal molecules on the panel surface. Each polarizing plate was arranged so as to be parallel to the long axis direction of the liquid crystal component on the surface of the polymer film (that is, perpendicular to the polarization direction of the incident side polarizing plate).
この表示装置はしきい値電圧以上の電圧印加により光を
透過するようになる。可視域４００ｎｍ〜７５０ｎｍの
波長にわたって、正面平均コントラストを求めた結果１
００： １以上であった。また画面の色調から赤味は
消えていた。This display device becomes able to transmit light when a voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied. Results of determining the frontal average contrast over the visible wavelength range of 400 nm to 750 nm 1
00: It was 1 or more. Also, the red tinge had disappeared from the color tone of the screen.
実施例２
まず比較用として、投写型カラー動画表示装置に用いる
赤、緑、青の各色表示用の３枚のＴＮ液晶パネルを作製
した。これら３枚のパネルはいずれも、実施例１の比較
用パネルにおいて用いたのと同様に、アモルファスシリ
コンＴＰＴマトリックスアレイを搭載したアクティブマ
トリックス駆動方式の９０°右捻れＴＮ液晶パネルであ
る。但し、赤、緑、青のマイクロカラーフィルタはいず
れも搭載していない。用いたネマティック液晶材料はメ
ルク社製ＺＬＩ−２７８８−１００である。Example 2 First, for comparison, three TN liquid crystal panels for displaying each color of red, green, and blue for use in a projection type color moving image display device were manufactured. These three panels are all 90° right-twisted TN liquid crystal panels of an active matrix drive type equipped with an amorphous silicon TPT matrix array, similar to that used in the comparative panel of Example 1. However, none of them are equipped with red, green, or blue micro color filters. The nematic liquid crystal material used was ZLI-2788-100 manufactured by Merck & Co., Ltd.
そのΔｎ１の値は０．１１８である。この液晶に捻れ方
向を規定するための右旋性カイラル物質ＣＢ−１５（メ
ルク社製）を０．１重量％添加した。ＩＴＯ電極付きガ
ラス基板およびＴＦＴアレイ基板の上にポリイミド系配
向膜を付与し、ラビング処理した後、互いのラビング方
向が直交するように配置し、パネルギャップが赤色表示
用パネルでは４．６μｍ１ 緑色表示用パネルでは４．
１μｍ％ 青色表示用パネルでは３．４μｍのそれぞ
れになるように３枚のパネルを組み立て、上記液晶を注
入した。これらの液晶パネルの入射側および出射側にそ
れぞれ偏光板を取り付け、比較用液晶パネルとした。そ
の際、入射側偏光板の偏光方向が入射側パネル表面の液
晶分子長軸方向（ラビング方向）に平行となるように、
また出射側偏光板の偏光方向が出射側パネル表面の液晶
分子長軸（ラビング方向）と直交するように、それぞれ
の偏光板を配置した・ これらの表示パネルはしきい値
電圧以上の電圧印加でそれぞれの光を透過する。上記表
示パネルの他に、メタルハライドランプ、ダイクロイッ
クミラー レンズ、反射鏡、スクリーンなどを用いて、
リアタイプ投写型ＴＶセット（比較用）を組み立てた。The value of Δn1 is 0.118. To this liquid crystal was added 0.1% by weight of a dextrorotatory chiral substance CB-15 (manufactured by Merck & Co., Ltd.) for regulating the twisting direction. A polyimide alignment film is applied on the glass substrate with ITO electrodes and the TFT array substrate, and after rubbing treatment, they are arranged so that the rubbing directions are perpendicular to each other, and the panel gap is 4.6 μm for the red display panel.1 Green display panel In the panel for 4.
For the 1 μm% blue display panel, three panels were assembled so that each panel had a thickness of 3.4 μm, and the above liquid crystal was injected. Polarizing plates were attached to each of the incident side and the output side of these liquid crystal panels to provide liquid crystal panels for comparison. At this time, the direction of polarization of the polarizing plate on the incident side is parallel to the long axis direction (rubbing direction) of the liquid crystal molecules on the surface of the incident side panel.
In addition, each polarizing plate was arranged so that the polarization direction of the output side polarizing plate was perpendicular to the long axis (rubbing direction) of the liquid crystal molecules on the surface of the output side panel. Transmits each light. In addition to the above display panels, we use metal halide lamps, dichroic mirror lenses, reflectors, screens, etc.
I assembled a rear type projection TV set (for comparison).
正面から見た平均コントラスを求めた結果５０： １で
あった。また画面は赤味を帯びていた。The average contrast seen from the front was found to be 50:1. The screen also had a reddish tint to it.
次に、本発明の投写型カラー動画表示装置を作成した。Next, a projection type color moving image display device of the present invention was created.
赤、緑、青の各色表示用の３枚のＴＮ液晶パネルはそれ
ぞれ上記比較用ＴＮ液晶パネルと同一の構成とした。但
し、各パネルとも組立工程において、液晶注入前に光出
射側のパネル基板の外表面（ガラス表面）に本発明の光
学補償用カイラルネマティック液晶ポリマフィルムを作
製した。The three TN liquid crystal panels for displaying each color of red, green, and blue had the same configuration as the comparative TN liquid crystal panel. However, in the assembly process for each panel, the chiral nematic liquid crystal polymer film for optical compensation of the present invention was fabricated on the outer surface (glass surface) of the panel substrate on the light exit side before liquid crystal injection.
まず各パネルともガラス基板外面にポリイミド配向膜を
付与し、パネル内部の出射側配向膜のラビング方向と直
交する方向に上記配向膜をラビングした。次に、赤色表
示用パネルについては、上記配向膜の上に、次の化学式
に示すネマティック液晶モノマ９７．３モル％と、
−ｃｏｏ（（羽ぐ列ＯＣＨ３
次の化学式に示す左旋性カイラルモノマ２．７モル％と
（Ｄ体）
を混合したカイラルネマティック（コレステリック）液
晶を塗布し、２００′ｃの温度に保持しながら光重合さ
せた後、常温に急冷して、膜厚（ｄｔ）７．５μｍ１
複屈折率（Δｎ＋）０．０７０、およびカイラル左右き
螺旋ピッチ（Ｐ）３０μｍ（螺旋軸は基板面に垂直）か
らなるカイラルネマティック液晶ポリマ（共重合体）フ
ィルムを得た。First, a polyimide alignment film was applied to the outer surface of the glass substrate for each panel, and the alignment film was rubbed in a direction perpendicular to the rubbing direction of the exit side alignment film inside the panel. Next, for the red display panel, 97.3 mol % of a nematic liquid crystal monomer shown in the following chemical formula was added on the above alignment film, and 2. A chiral nematic (cholesteric) liquid crystal mixture of 7 mol% and (D form) was applied, photopolymerized while maintaining the temperature at 200'C, and then rapidly cooled to room temperature to form a film with a film thickness (dt) of 7.5 μm1.
A chiral nematic liquid crystal polymer (copolymer) film having a birefringence index (Δn+) of 0.070 and a chiral left-right helical pitch (P) of 30 μm (the helical axis is perpendicular to the substrate surface) was obtained.
次に、緑色表示用パネルについては、上記配向膜の上に
、次の化学式に示すネマティック液晶モノマ９７．０モ
ル％と、
−（： ｏ ｏ ％ｏｃＨ３
次の化学式に示す左旋性カイラルモノマ３．０モル％と
を混合したカイラルネマティック液晶を塗布し、２００
°Ｃの温度に保持しながら光重合させた後、常温に急冷
して、膜厚（ｄｆ）８．７μｒｒｈ ？ｉ屈折率（Δ
ｎ ｒ） Ｏ−０７０、およりイラル左右き螺旋ピッチ
（Ｐ）２７μｍ（螺旋軸は基板面に垂直）からなるカイ
ラルネマティック液晶ポリマフィルムを得た。Next, for a green display panel, 97.0 mol % of a nematic liquid crystal monomer shown in the following chemical formula and 3.0 mol % of a levorotatory chiral monomer shown in the following chemical formula on the above alignment film for a green display panel. Apply chiral nematic liquid crystal mixed with 200 mol%
After photopolymerizing while maintaining the temperature at °C, it was rapidly cooled to room temperature, resulting in a film thickness (df) of 8.7μrrh? i refractive index (Δ
nr) A chiral nematic liquid crystal polymer film consisting of O-070 and a left-right helical pitch (P) of 27 μm (the helical axis is perpendicular to the substrate surface) was obtained.
マタ、青色表示用パネルについては、上記配向膜の上に
、次の化学式に示すネマティック液晶モノマ９６．５モ
ル％と、
次の化学式に示す左旋性カイラルモノマ３．５モル％と
を混合したカイラルネマティック液晶を塗布し、２００
°Ｃの温度に保持しながら光重合させた後、常温に急冷
して、膜厚Ｃｄｆ’）５．８μｍ１ 複屈折率（Δｎｆ
） ０．０７０、およびカラル左右き螺旋ピッチ（Ｐ）
２２μｍ（螺旋軸は基板面に垂直）からなるカイラルネ
マティック液晶ポリマフィルムを得た。For blue display panels, a chiral nematic mixture of 96.5 mol% of a nematic liquid crystal monomer shown by the following chemical formula and 3.5 mol% of a levorotatory chiral monomer shown by the following chemical formula is placed on the above alignment film. Apply liquid crystal, 200
After photopolymerizing while maintaining the temperature at
) 0.070, and caral left and right helical pitch (P)
A chiral nematic liquid crystal polymer film of 22 μm (helical axis perpendicular to the substrate surface) was obtained.
その後、各パネルとも上記実施例２の比較例と同一の液
晶材料を注入した。さらに、各パネルとも入射側には偏
光板の偏光方向がパネル表面の液晶分子長軸方向（ラビ
ング方向）に平行となるように１ また上記液晶ポリマ
フィルムの出射側には偏光板の偏光方向がポリマフィル
ム表面の液晶基長袖方向に平行となるように（即ち入射
側偏光板の偏光方向と直交するように）それぞれの偏光
板を配置した。これらの各表示パネルはしきい値電圧以
上の電圧印加によりそれぞれの光を透過するようになる
。上記各表示パネルの他に、比較例と同様のメタルハラ
イドランプ、グイクロイックミラー レンズ、反射鏡、
スクリーンなどを用いて、本発明のリアタイプ投写型Ｔ
Ｖ表示装置を組み立てた。正面から見た平均コントラス
トを求めた結果１００： １以上であった。また画面
の色調から赤味は消えていた。Thereafter, the same liquid crystal material as in the comparative example of Example 2 was injected into each panel. Furthermore, in each panel, the direction of polarization of the polarizing plate was set on the incident side so that it was parallel to the long axis direction (rubbing direction) of the liquid crystal molecules on the panel surface. Each polarizing plate was arranged so as to be parallel to the long direction of the liquid crystal substrate on the surface of the polymer film (that is, perpendicular to the polarization direction of the incident side polarizing plate). Each of these display panels becomes able to transmit the respective light by applying a voltage equal to or higher than the threshold voltage. In addition to the above display panels, metal halide lamps, glaucroic mirror lenses, reflectors,
Using a screen etc., the rear type projection type T of the present invention
A V display device was assembled. The average contrast seen from the front was found to be 100:1 or more. Also, the red tinge had disappeared from the color tone of the screen.
発明の効果
本発明に従い、光学補償用有機フィルムチップアレイお
よび光学補償用何機フィルムを設けた液晶表示装置は、
高い表示コントラスト、着色の無い色調が得られ、しか
も表示装置全体（パネル）としての厚み増加は０．１ｍ
ｍ以下のきわめて少ないものであり、従って光散乱も少
ない。しかも軽量である。また、本発明の有機フィルム
はパネル基板上あるいは偏光板上に直接形成することが
できるなど製造工程が簡略で、容易であり、低コストな
液晶表示装置を提供することができる。Effects of the Invention According to the present invention, a liquid crystal display device provided with an optical compensation organic film chip array and an optical compensation film includes:
High display contrast and uncolored color tones can be obtained, and the thickness of the entire display device (panel) increases by 0.1 m.
m or less, and therefore there is little light scattering. Moreover, it is lightweight. In addition, the organic film of the present invention can be formed directly on a panel substrate or a polarizing plate, so that the manufacturing process is simple and easy, and a low-cost liquid crystal display device can be provided.
Claims (8)
載したドットマトリックスアレイ方式のＴＮ液晶パネル
と２枚の偏光板の基本構成から成るカラー動画表示装置
において、上記液晶パネルと偏光板との間に、上記カラ
ーフィルタの各色の画素に対応させて、カイラルネマテ
ィック（即ちコレステリック）液晶構造をもつ固体ポリ
マフィルムからなる光学補償用有機フィルムのマイクロ
チップアレイを設け、上記液晶構造の螺旋軸が上記フィ
ルムチップの表面に対して垂直であり、上記液晶構造の
螺旋のセンスがＴＮ液晶の捻れのセンスと逆であり、か
つ、上記フィルムチップの厚みｄ＿ｆ（μｍ）が上記液
晶構造の螺旋ピッチＰ（μｍ）のθ／２π倍（ここでθ
はＴＮ液晶の捻れ角、ラジアンである）であることを特
徴とする液晶表示装置。(1) In a color video display device consisting of a dot matrix array type TN liquid crystal panel mounted with a color filter consisting of red, green, and blue pixels and two polarizing plates, the liquid crystal panel and the polarizing plate are In between, a microchip array of an optical compensation organic film made of a solid polymer film having a chiral nematic (i.e., cholesteric) liquid crystal structure is provided corresponding to each color pixel of the color filter, so that the helical axis of the liquid crystal structure is is perpendicular to the surface of the film chip, the helical sense of the liquid crystal structure is opposite to the twist sense of the TN liquid crystal, and the thickness d_f (μm) of the film chip is the helical pitch P of the liquid crystal structure. (μm) times θ/2π (where θ
is the twist angle of a TN liquid crystal, in radians).
フィルムチップの位相差Δｎ＿ｆ・ｄ＿ｆが、λ√（３
／２）あるいはλ√（１５／２）に等しい（ここで、Δ
ｎ＿ｆはフィルムチップの複屈折率、λは各光の中心波
長）ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。(2) The phase difference Δn_f・d_f of each optical compensation organic film chip corresponding to each red, green, and blue pixel is λ√(3
/2) or equal to λ√(15/2), where Δ
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein n_f is the birefringence of the film chip, and λ is the center wavelength of each light beam.
フィルムチップの厚みｄ＿ｆが互いに等しいことを特徴
とする請求項２記載の液晶表示装置。(3) The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the thickness d_f of each optical compensation organic film chip corresponding to each red, green, and blue pixel is equal to each other.
フィルムチップの複屈折率Δｎ＿ｆが互いに等しいこと
を特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。(4) The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the birefringence Δn_f of each optical compensation organic film chip corresponding to each red, green, and blue pixel is equal to each other.
イックミラー、赤、緑、青の各光をそれぞれに変調する
ための３枚のドットマトリックスアレイ方式ＴＮ液晶パ
ネル、および各液晶パネルに対して２枚の偏光板の基本
構成から成る投写型カラー動画表示装置において、上記
各液晶パネルと偏光板との間に、カイラルネマティック
（即ちコレステリック）液晶構造をもつ固体ポリマフィ
ルムからなる光学補償用有機フィルムを設け、上記液晶
構造の螺旋軸が上記有機フィルムの表面に対して垂直で
あり、上記液晶構造の螺旋のセンスがＴＮ液晶の捻れの
センスと逆であり、かつ上記フィルムの厚みｄ＿ｆ（μ
ｍ）が上記液晶構造の螺旋ピッチＰ（μｍ）のθ／２π
倍（ここでθはＴＮ液晶の捻れ角、ラジアンである）で
あることを特徴とする液晶表示装置。(5) Red, green, and blue color filters or dichroic mirrors, three dot matrix array type TN liquid crystal panels for modulating each red, green, and blue light, and two for each liquid crystal panel. In a projection type color video display device that basically consists of two polarizing plates, an optically compensatory organic film made of a solid polymer film having a chiral nematic (i.e. cholesteric) liquid crystal structure is disposed between each liquid crystal panel and the polarizing plate. the helical axis of the liquid crystal structure is perpendicular to the surface of the organic film, the helical sense of the liquid crystal structure is opposite to the twist sense of the TN liquid crystal, and the thickness of the film is d_f(μ
m) is θ/2π of the helical pitch P (μm) of the above liquid crystal structure
(where θ is the twist angle of TN liquid crystal, in radians).
償用有機フィルムの位相差Δｎ＿ｆ・ｄ＿ｆがλ√（３
／２）あるいはλ√（１５／２）に等しい（ここで、Δ
ｎ＿ｆは有機フィルムの複屈折率、λは各光の中心波長
）ことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。(6) The retardation Δn_f・d_f of each optical compensation organic film corresponding to each liquid crystal panel for red, green, and blue is λ√(3
/2) or equal to λ√(15/2), where Δ
6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein n_f is the birefringence of the organic film, and λ is the center wavelength of each light.
償用有機フィルムの厚みｄ＿ｆが互いに等しいことを特
徴とする請求項６記載の液晶表示装置。(7) The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the thickness d_f of each optical compensation organic film corresponding to each liquid crystal panel for red, green, and blue is equal to each other.
償用有機フィルムの複屈折率Δｎ＿ｆが互いに等しいこ
とを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。(8) The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the birefringence Δn_f of each optical compensation organic film corresponding to each liquid crystal panel for red, green, and blue is equal to each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091327A JPH07101260B2 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091327A JPH07101260B2 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269312A true JPH02269312A (en) | 1990-11-02 |
| JPH07101260B2 JPH07101260B2 (en) | 1995-11-01 |
Family
ID=14023358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091327A Expired - Fee Related JPH07101260B2 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101260B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6722768B1 (en) | 1999-10-06 | 2004-04-20 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| JP2006284928A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device, method for manufacturing liquid crystal display device, and electronic apparatus |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091327A patent/JPH07101260B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6722768B1 (en) | 1999-10-06 | 2004-04-20 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| JP2006284928A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device, method for manufacturing liquid crystal display device, and electronic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07101260B2 (en) | 1995-11-01 |
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