JPH0247625A

JPH0247625A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH0247625A
Application number: JP19707688A
Authority: JP
Inventors: Minoru Akatsuka; 赤塚　實; Masao Ogawara; 雅夫大河原; Kazutoshi Sawada; 和利沢田; Yuji Hayata; 早田　裕二
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-08-09
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1990-02-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、高密度表示に適した液晶表示素子に関するも
のである。

［従来の技術］従来、両電極間の液晶分子のツイスト角を太き（して、
鋭い電圧−透過率変化を起し、高密度のドツトマトリク
ス表示をする方法として、スーパーツイスト素子（Ｔ、
　Ｊ、　５ｃｈｅｆｆｅｒａｎｄ　　Ｊ、　Ｎｅｈｒｉ
ｎｇ、　　Ａｐｐｌ、、　Ｐｈｙｓ、、　Ｌｅｔｔ、　
４５（１０）　１０２１−１０２３　（１９８４）　）
が知られていた。

しかし、この方法は用いられる液晶表示素子の液晶の屈
折率異方性Δｎと液晶層の厚みｄとの積Δｎ−ｄの値が
実質的に０．８〜１．２μｍの間にあり（特開昭６０−
１０７２０号）、表示色として、黄緑色と暗青色、青紫
色と淡黄色等、特定の色相の組み合せでのみ、良いコン
トラストが得られていた。

このようにこの液晶表示素子では白黒表示ができなかっ
たことにより、マイクロカラーフィルターと組み合せて
、マルチカラー又はフルカラー表示ができない欠点があ
った。

一方、同様な方式を使用し、液晶の屈折率異方性Δｎと
厚みｄとの積Δｎ−ｄを０．６μｍ付近と小さく設定す
ることにより、ほぼ白と黒に近い表示が得られる方式が
提案されている。

（Ｍ、　５ｃｈａｄｔｅｔ　　ａｔ、　　Ａｐｐｌ、　
Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　　５０（５）、　　１９８７
．　　ｐ、２３６　）しかし、この方式を使用した場合
においては表示が暗く、かつ、最大コントラストがあま
り太き（なく、青味を帯びるため、表示の鮮明度に欠け
る欠点があった。

また、白黒表示でかつコントラストの高い液晶表示素子
として、互いに逆らせんの液晶セルを２層積層し、一方
のセルのみ電圧を印加し、他方のセルは単なる光学的な
補償板として使用する方式が提案されている。（真相ほ
か、テレビジジン学会技術報告、１１（２７）、ｐ、７
９．　（１９８７））しかし、この方式は２層セルでの
Δｎ−ｄのマツチングが非常に厳しく、歩留りの向上が
困難な上、液晶セルが２層必要なため、液晶セルの薄く
軽いという特長を犠牲にしている欠点があった。

また、２層セルにおいて、光学的な補償板として使用さ
れている一方の液晶セルを一軸性の複屈折板で置換して
、液晶セルは一層のみとすることも提案されている。

この方式においても白黒に近い表示は得られるが、白黒
度の良い表示を得ることは困難であった。

［発明の解決しようとする課題ｌこれら従来の方式では、明るく白黒度の良い液晶表示素
子を、歩留り良く生産することが困難であった。

明るい白黒表示素子は、単に特有な色付きがなく見易い
というだけでなく、カラーフィルターをセル内部または
セル外部に形成して、従来通常の９０°ツイストのツイ
ストネマチック（ＴＮ）素子で実現されていた様な、モ
ノカラーまたはマルチカラーまたはフルカラー表示を実
現でき、薄（、軽（、低消費電力という特長を発揮して
、その市場が飛躍的に拡大すると予想される。

このため、コントラストがよ（、明る（、かつ白黒度が
良い白黒表示素子を、歩留りよ（生産できる液晶表示素
子が望まれていた。

［課題を解決するための手段１本発明は、前述の問題点を解決すべ（なされたものであ
り、ほぼ平行に配置され配向制御膜を有する一対の透明
電極付きの基板間に挟持された旋光性物質を含有した誘
電異方性が正のネマチック液晶によるねじれ角が１６０
〜３００°の液晶層と、この液晶層を挟持する上下の基
板の透明電極間に電圧を印加する駆動手段とを有し、こ
の液晶層の外側に一対の偏光板を設置した液晶表示素子
において、液晶層での液晶の屈折率異方性Δ旧と液晶層
の厚みｄｌとの積Δｎ１・ｄｌが０．４〜１．５μｍと
され、液晶層と偏光板との間の少なくとも一方に着色し
た一軸性の複屈折板を配置したことを特徴とする液晶表
示素子、及び、液晶層での液晶の屈折率異方性Δｎ＋と
液晶層の厚みｄ、との積Δｎ１・ｃＬが０．４〜１．５
μｍとされ、液晶層の両外側であって一対の偏光板の内
側に、その少な（とも一方は着色した一対の複屈折板を
配置したことを特徴とする液晶表示素子、及び、それら
の液晶表示素子において、着色した複屈折板の最大吸収
波長が４７０〜６００ｎｍにあることを特徴とする液晶
表示素子を提供するものである。

本発明では、液晶層と偏光板との間の少なくとも一方に
着色した、特には黄色を吸収するような最大吸収波長が
４７０〜６００ｎａ＋にある一軸性の複屈折板を配置し
たものである。

このため、液晶層は１層でよく、生産性を下げたり、色
ムラを起こしやすい第２の液晶層を設けなくても、明る
く白黒度の良い白黒表示の液晶表示素子が容易に得られ
る。

この液晶層は従来のスーパーツイスト液晶表示素子の液
晶層と同じ構成の液晶層であり、電極群が対向しており
、これにより各ドツト毎にオンオフを制御可能とされる
。この液晶層のツイスト角は約１６０〜３００°とされ
る。

具体的には、ほぼ平行に配置された一対の透明電極基板
間に旋光性物質を含有した誘電異方性が正のネマチック
液晶を挟持し、両電極間での液晶分子のツイスト角を１
６０〜３００°とすれば良い。これは、　１６０°未満
では急峻な透過率変化が必要とされる高デーティでの時
分割駆動をした際のコントラストの向上力（少なく、逆
に３００°を越えるとヒステリシスや光を散乱するドメ
インを生じ易いためである。

また、液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎ１とその液晶層
の厚みｄ、との積Δｎ＋　’　ｄ＋ｈ’　０．４〜１．
５μｍとされる。

これは、０．４μｍ未満では、オン時の透過率が低く、
青味がかった表示色になりやすく、また、　１．５μｍ
を越えると、オン時の色相が黄色から赤色を呈し、白黒
表示となりに（い。

特に、表示色の無彩色化が厳しく要求される用途では、
液晶層のΔｎ１・ｄｌは０．５〜１．０μｍとされるこ
とが好ましい。

なお、このΔｎ１・ｄ＋の範囲は、その液晶表示素子の
使用温度範囲内で満足されるようにされることが好まし
く、使用温度範囲内で美しい表示が得られる。もっとも
、他の性能の要求のために、使用温度範囲の一部でのみ
、この関係を満足するようにされることもありうる。こ
の場合には、Δｎ１・ｄｌの範囲が上記範囲からはずれ
る温度範囲では、表示が色付いたり、視野角特性が低下
したりすることとなる。

所望のパターンにパターニングをしたＩＴＯｕｎｔｏｓ
−ｓｎｏ２）　、　Ｓｎｏｗ等の透明電極を設けたプラ
スチック、ガラス等の基板の表面にポリイミド、ポリア
ミド等の膜を設け、この表面をラビングしたり、ＳｉＯ
等を斜め蒸着したりして配向制御膜を形成した透明電極
付きの基板を準備して、この透明電極付きの基板の間に
、前記した誘電異方性が正のネマチック液晶による１６
０〜３００°ツイストの液晶層を挟持するようにされる
。この代表的な例としては、多数の行列状の電極が形成
されたドツトマトリックス液晶表示素子があり、一方の
基板に６４０本のストライブ状の電極が形成され、他方
の基板にこれに直交するように４００本のストライブ状
の電極が形成され、　６４０Ｘ　　４００ドツトのよう
な表示がなされる。さらにこの６４０本のストライブ状
の電極を夫々　３本−組として１９２０本のストライブ
状の電極とし、ＲＧＢのカラーフィルターを配置してフ
ルカラーで６４０Ｘ　４００ドツトの表示をすることも
できる。

なお、電極と配向制御膜との間に基板間短絡防止のため
にＴｉｅｓ、ＳｉＯ□、ＡｈＯｌ等の絶縁膜を設けたり
、透明電極にＡ１、Ｃｒ、　Ｔｉ等の低抵抗のリード電
極を併設したり、カラーフィルターを電極の上もしくは
下に積層したりしてもよい。

この液晶層の両外側に一対の偏光板を配置する。この偏
光板自体もセルを構成する基板の外側に配置することが
一般的であるが、性能が許せば、基板自体を偏光板で構
成したり、基板と電極との間に偏光層として設けてもよ
い。

本発明では、上記液晶層に隣接して着色した複屈折板を
積層する。この複屈折板は、液晶層と偏光板との間に設
ければよく、液晶層の片面のみに設けても、両面に設け
てもよい。もつとも、両面に配置する方がΔｎ−ｄの補
償に無理を生じにくく、色ムラの少ない白黒表示が可能
になるため好ましい。

また、この複屈折板は液晶層と偏光板との間に設ければ
よく、例えば、液晶層と電極の間に層状に設けたり、電
極と基板の間に層状に設けたり、基板自体を複屈折板と
したり、基板と偏光板との間に層状に設けたり、それら
を組み合わせて設けたりすれば良い。

この複屈折板としては、−軸性で複屈折性を示す透明板
であれば使用でき、プラスチックフィルム、無機結晶板
等が使用可能である。所望の複屈折効果を得るために、
複屈折板の屈折率異方性Δｎ＝とその厚みｄ、との積Δ
ｎ、・ｄ、を調整して使用するが、１枚の板では調整で
きない場合には、同じ複屈折板または異なる複屈折板を
複数枚組合せて用いてもよい。この場合、Δｎ２・ｄ２
としては、複数枚の複屈折板の６口・ｄの総和、即ち、
複数枚の複屈折板のりタープ−ジョンの総和を表わすも
のとする。

本発明では、この複屈折板の少なくとも一枚に着色した
複屈折板を用いるものであり、複屈折板を複数用いる場
合にはその一部を着色した複屈折板としてもよいし、全
てを着色した複屈折板としてもよい。このような着色し
た複屈折板は、色素を含有したり、染色したり、色を印
刷したプラスチックフィルム、有色の無機結晶板等が使
用できる。

良好な白黒表示を行うためには、ある特定のツイスト角
とΔｎ１・ｄｌを持った液晶層に対し、−軸性の複屈折
板のΔｎ８・ｄ２の大きさ、着色の吸収特性及びそれら
の光軸の方向、さらに一対の偏光板の偏光軸の方向を最
適化することが重要である。

単なる複屈折板を使用した場合、これを用いたスーパー
ツイスト液晶表示素子の白レベルの表示色が完全に白（
ならずに、薄い黄緑色から黄色を示すことが多い。この
ため着色した複屈折板の吸収特性としては、これらの黄
色系の色相を補正して白色表示に近付けるような特性が
好ましい、具体的には、着色した複屈折板の最大吸収波
長が４７０〜６００ｎｍにあるような複屈折板を用いる
ことが好ましい。

複屈折板のりタープ−ジョンΔｎ８・ｄ２の大きさは、
概略液晶層のΔｎ１・ｄ＋の大きさにほぼ等しいか、そ
れよりも少し小さめに設定すれば良好な白黒表示を得易
い。具体的には、約０．３〜１．５μｍとされればよい
。

以下図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。

第１図は本発明による液晶表示素子を模式的に現わした
斜視図である。第２図（Ａ）（Ｂ）は、夫々上から見た
第１図の上側の偏光板の偏光軸方向、複屈折板の光軸方
向及び液晶層の上側の液晶分子の長軸方向、並びに、下
側の偏光板の偏光軸方向、複屈折板の光軸方向及び液晶
層の下側の液晶分子の長軸方向の相対位置を示した平面
図である。

第１図において、　１．２は一対の偏光板、　３は文字
や図形を表示するためのΔｎ＋　ｊ　ｄ、が０．４〜１
．５μｍの誘電異方性が正のネマチック液晶によるねじ
れ角が１６０〜３００′の液晶層、４Ａ、４Ｂはその上
下に積層された複屈折板、５は上側の偏光板の偏光軸、
６は下側の偏光板の偏光軸、７は液晶層の上側の液晶分
子、８は液晶層の下側の液晶分子、９Ａは上側の複屈折
板の光軸方向、９Ｂは下側の複屈折板の光軸方向を示し
ている。本発明では、複屈折板４Ａ、４Ｂの少な（とも
一方が着色されており、この素子自体が持つ色相を補正
して、より白黒度の良い表示が得られるようにされてい
る。

第２図において、液晶層の上側の液晶分子７の長軸方向
からみた上側の偏光板の偏光軸５の方向を時計回りに計
ったものを０１、液晶層の上側の液晶分子７の長軸方向
からみた上側の複屈折板の光軸方向９Ａを時計回りに計
ったものを０２、液晶層の下側の液晶分子８の長軸方向
からみた下側の偏光板の偏光軸６の方向を時計回りに計
ったものを０３、液晶層の下側の液晶分子８の長軸方向
からみた下側の複屈折板の光軸方向９Ｂを時計回りに計
ったものを０４とする。

本発明では、このθ１、θ２、θ８、θ４を白黒表示と
なるように最適化すればよい。

本発明の液晶表示素子をネガ型表示で使用する場合には
、例えば液晶層のねじれ角を２４０゜程度とし、そのΔ
ｎ、・ｄ、を０．８μｍ程度とし、その上下に配置した
一対の一軸性の複屈折板の合計のΔｎ２・ｄ、を０，８
μｍ程度とすれば、一対の偏光板の偏光軸をほぼ６０〜
１２０°程度の角度で交差するように配置することが好
ましい。

また、同じ液晶層と一軸性の複屈折板とを使用してポジ
型表示で使用する場合には、一対の偏光板の偏光軸をほ
ぼ±３０°程度の角度で交差するように配置することが
好ましい。これにより、この液晶表示素子は、視角特性
に優れたコントラスト比の高い白黒表示が可能になる。

この場合、特にネガ表示については、５°≦０２≦１４
０°でかつ４０°≦０４≦１７０＠とすることにより、
オフの透過率が低（、オンの透過率が高い充分なコント
ラスト比を有する表示が実現できるため好ましい。

また、θ１、θ２、θ３、θ４に関しては、θ１くθ２
とした場合には、θ１〈θ４となるようにすることが好
ましく、θ、〉θ、とした場合には、θ、〉ｅ４となる
ようにすることが好ましい。

これにより、この液晶表示素子は、視角特性に優れたコ
ントラスト比の高い白黒表示が可能になる。

特に、４０’　≦８．　≦１４０”　テカツ４０°≦０
４≦１４０°とするか、−２０°≦θ、≦２０＠でかつ
一２０°≦０４≦２０°とすることにより、オフの透過
率が低（、充分なコントラスト比が得られるため好まし
い。

また、上記例では、液晶層を左らせんとしたが、らせん
が逆であっても、液晶層の液晶分子の長軸方向、偏光板
の偏光軸の方向、複屈折板の光軸方向との関係θ１、θ
２、θ３、θ、を適当に選ぶことにより、上記例と同様
に容易に白黒表示が得られる。

この際に、本発明では素子自体が有している色を補正す
るような着色を有する複屈折板を用いているため、素子
自体による色付きが抑えられ、より白黒度の良い表示か
可能になる。

なお、本発明では、白黒表示に近い表示が得られるため
、カラーフィルターを併用してカラフルな表示が可能と
なる。特に、高デユーテイ駆動でも、コントラスト比が
高く採れるため、フルカラーによる階調表示も可能であ
り、液晶テレビにも使用できる。

このカラーフィルターは、セル内面に形成することによ
り、視角によるズレを生じな（、より精密なカラー表示
が可能となる。具体的には、電極の下側に形成されても
よいし、電極の上側に形成されてもよい。

さらに、色を補正するためのカラーフィルターや、カラ
ー偏光板を併用したり、液晶中に色素を添加したり、あ
るいは特定の波長分布を有する照明を用いたりしてもよ
い。

本発明は、このような構成の液晶セルに電極に電圧を印
加するための駆動手段を接続し、駆動を行う。

特に、本発明では明るい表示が可能なため、透過型でも
反射型でも適用可能であり、その応用範囲が広い。

なお、透過型で使用する場合には裏側に光源を配置する
。もちろん、これにも導光体、カラーフィルター等を併
用してもよい。

本発明の液晶表示素子は透過型で使用することが多いが
、明るいため反射型で使用することも可能である。

透過型で使用する場合、画素以外の背景部分を印刷等に
よる遮光膜で覆うこともできる。また、遮光膜を用いる
とともに、表示したくない部分に選択電圧を印加するよ
うに、逆の駆動をすることもできる。

本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内で、
通常の液晶表示素子で使用されている種々の技術が適用
可能である。

本発明では、時分割特性がスーパーツイスト液晶表示素
子と同程度であるうえ、前述したように明る（鮮明な白
黒度の高い白黒表示が可能なため、赤、縁、青の三原色
の微細力ラーフィルターをセル内面等に配置することに
より、高密度のマルチカラー液晶表示素子とすることも
可能である。

本発明の液晶表示素子は、パーソナルコンビエータ−、
ワードプロセッサー、ワークステーション等の表示素子
として好適であるが、この外液晶テレビ、魚群探知器、
レーダー、オシロスコープ、各種民生用ドツトマトリッ
クス表示装置等白黒表示、カラー表示をとわず種々の用
途に使用可能である。

［作用１本発明の動作原理については、必ずしも明らかではない
が、およそ次のように推定できる。

第３図（Ａ）は、本発明の液晶表示素子と対比するため
に複屈折板のみを使用しないスーパーツイスト液晶表示
素子の構成を示す側面から見た模式図であり、ねじれ角
が１６０〜３００゜で、Δｎｌ　＋　ｄｌが０．４〜１
．５ｇｍの正の誘電異方性を有するネマチック液晶によ
る液晶層１３、とその上下に配置された一対の偏光板１
１．１２とを示している。この例では上下に配置された
一対の偏光板１１．１２の偏光軸の交差角を９０”とし
ている。

このような構成の液晶表示素子の場合、液晶層に電圧が
印加されていない状態または非選択電圧のような低い電
圧が印加された状態において、入射側の下側の偏光板１
２を通してほぼ完全に直線偏光化された光が、この液晶
層１３を透過すると、だ円偏光状態となる。このだ円偏
光の形や方向は光の波長により異なり、光を赤緑青の３
原色に分けて考えると、第３図（Ｂ）のようになる。こ
れらの形も方向も異なっただ円偏光が出射側の上側の偏
光板１１を通過すると、赤緑青の光によって通過する光
の強度が夫々異なり、そのため特定の色に着色して見え
ることとなる。なお、第３図（Ｂ）において１５．１６
は夫々偏光板１１．１２の偏光軸を示す。

これに対して、可視光に吸収特性のない単なる一軸性の
複屈折板を使用し、白黒表示を行なう方式が提案されて
おり、その素子構成を第４図（Ａ）に示す。この液晶表
示素子は、ねじれ角が１６０〜３００°で、Δｎ＋　”
　ｄｌが０．４〜１．５μｍの正の誘電異方性を有する
ネマチック液晶による液晶層２３、その上に配置された
一軸性の複屈折板２４Ａ、２４Ｂ、さらにその上下に配
置された一対の偏光板２１．２２より構成されている。

この例では、液晶層のねじれ角を２４０゜Δｎ、・ｄ、
を０．８２μｍとし、上下に配置された一対の偏光板２
１．２２の偏光軸の交差角を９０°としている。なお、
この例では、−軸性の複屈折板を片側に２枚積層して使
用しているが、片側に１枚または３枚以上の一軸性の複
屈折板を用いたり、前述したように液晶層の上下に一対
の１枚ないしはそれ以上の一軸性の複屈折板を設けても
良い。

この−軸性の複屈折板は、それ自体を偏光板の間に挟持
すると、その−軸性の複屈折板のΔｎ２・ｄｔの値によ
って入射直線偏光を任意のだ円偏光にしたり、円偏光に
したり、あるいは直線偏光に戻したりできる性質がある
。そのため、遡当なΔｎ２・ｄ、の複屈折板を液晶層に
重ねることにより、第４図（Ｂ）のようにすることがで
きる。

即ち、液晶層に電圧が印加されていない状態または非選
択電圧のような低い電圧が印加された状態において、入
射側の下側の偏光板２２を通してほぼ完全に直線偏光化
された光が、この液晶層２３を透過すると、だ円偏光状
態となる。このだ円偏光となった光をさらに複屈折板２
４Ａ、２４Ｂを通過させることにより、条件によっては
だ円偏光を再度直線偏光に近い状態に戻せる場合がある
。

これは、光を赤緑青の３原色に分けて考えると、第４図
ＣＢ）のようになる。この例のように、赤緑青の偏光軸
の方向がほぼ揃い、かつ、直線偏光に戻っている場合、
出射側の偏光軸の向きにかかわらず、通過する光の強度
の波長依存性をなくすことができる。即ち、かなり無彩
色化することができる。

この例のように、その偏光軸を９０°交差して偏光板を
設置して、出射側での偏光が出射側である上側の偏光板
の吸収軸と一致している場合には、透過光強度は最も小
さくなり、黒く見えることとなる。これにより、ネガ表
示となる。

なお、第４図（Ｂ）において２５．２６は夫々偏光板２
１．２２の偏光軸を示す。

逆に、上側の偏光板の偏光軸を下側の偏光板の偏光軸と
ほぼ平行にしてあれば、これらの強度は大きいこととな
り白く見えることとなり、ポジ表示となる。

なお、表示のネガ、ポジは、液晶層のねじれ角、そのΔ
ｎ、・ｄ、の値、−軸性の複屈折板の合計のりターデー
ジジンΔｎヨ・ｄ２の値、それらと偏光板との角度θ１
、θ２、θ３、θ４等の構成要件を変えることにより決
まる。

一方、この構成で液晶層に充分な電圧を印加した場合に
は、液晶層を透過しただ円偏光の形や方向が電圧印加前
と異なって（る。

そのため、複屈折板を通過した後のだ円偏光状態も異な
り、これによって透過率が変化し、表示が可能になる。

しかし、複屈折板の挿入により、電圧を印加しない状態
でうまくだ円偏光の形や方向を揃えて黒または白の状態
ができたとはいえ、かならずしも電圧印加状態でも白ま
たは黒の状態になるとは限らない。

そこで、本発明では、−軸性の複屈折板として、可視光
に吸収特性のある着色した一軸性の複屈折板を使用し、
電圧を印加しない状態及び電圧を印加した状態の両方の
状態において白黒度の良い表示を実現している。

この着色した一軸性の複屈折板に要求される吸収特性と
しては、薄（着色した白状態を補正し、分光透過率が平
坦になるようにすることが望ましい。このため、色補正
をしない時には色が薄黄緑色から黄色となるので、これ
を吸収できるような赤紫系統の着色した複屈折板を用い
れば良い、具体的には、着色した複屈折板の最大吸収波
長が４７０〜６００ｎｍとなるような複屈折板を用いれ
ば良い。なお、吸収の強さ、即ち、色の濃さについては
補正した結果、その分光透過率がほぼ平坦になるように
選定すれば良い。

即ち、液晶層のねじれ角、Δｎ１・　ｄ＋等のパラメー
タにより、着色した複屈折板の吸収特性及びΔｎ２・ｄ
２、その光軸方向、偏光板の偏光軸方向等を実験的に最
適化して、より白が白っぽい表示を得るようにすること
が好ましい。

この複屈折板の効果は、複屈折板を液晶層の入射側に配
置しても同様に働く。

［実施例１実施例１第１の基板として、ガラス基板上に設けられたＩＴＯ透
明電極をストライブ状にバターニングし、蒸着法により
ＳｉＯ□による短絡防止用の絶縁膜を形成し、ポリイミ
ドのオーバーコートをスピンコードし、これをラビング
して配向制御膜を形成した基板を作成した。

第２の基板として、ガラス基板上に設けられたＩＴＯ透
明電極を第１の基板と直交するようにストライブ状にバ
ターニングし、５ｉｎｓの絶縁膜を形成し、ポリイミド
のオーバーコートをし、これを第１の基板のラビング方
向と交差角６０°となるようにラビングして配向制御膜
を形成した基板を作成した。

この２枚の基板の周辺をシール材でシールして、液晶セ
ルを形成し、この液晶セル内に誘電異方性が正のネマチ
ック液晶を注入して２４０゜ねじれの液晶層となるよう
にし、注入口を封止した。この液晶層ではへ０１・ｄｌ
は０．８２μｍであった。

この液晶セルの両面に、夫々そのリターデーションが０
．４０μｍで５２０ｎｍに最大吸収を有する赤紫色に着
色した一軸性の複屈折板を夫々１枚ずつ積層し、さらに
その上下に一対の偏光板を積層した。

この液晶表示素子の液晶分子の長軸方向、偏光板の偏光
軸方向及び複屈折板の光軸方向との相対的な関係は、θ
、　＝　１５０°、θ２＝８５６θｓ　＝１２０°、θ
、＝９５″″とした。

この液晶表示素子に電圧を印加し、その透過重度化を調
べた結果、第５図に示すように良好なしきい値電圧特性
が得られ、マルチプレックス駆動を行った場合に良好な
コントラスト比が得られることが分かった。

この液晶表示素子を裏側にＣ光源のバックライトを配置
して、　１／２００デユーテイ、ｌ／１５バイアスで駆
動してオン、オフ状態での色相を観察した。この結果を
第６図に示す。

第６図において、Ｏはこの実施例のオン状態（白）の色
相を示し、・はこの実施例のオフ状態（黒）の色相を示
し、△はこの実施例の着色した複屈折板を着色していな
い複屈折板にした比較例のオン状態（白）の色相を示し
、ムはこの比較例のオフ状態（黒）の色相を示す、なお
、図中のＸはＣ光源の色相を示す。

この結果からも明らかなように、実施例の素子では、従
来の可視光に吸収特性のない非着色の一軸性の複屈折板
を使用した比較例の素子に比べて、オンでより高い白レ
ベルが得られ、オフで若干黄色っぽいが透過率が低いた
め、充分に黒く見えるようなネガ型の白黒表示が得られ
た。

この液晶表示素子のコントラスト比を測定したところ、
約５０であり、従来の単なるスーパーツイスト液晶表示
素子に比してはるかに高いコントラスト比が得られた。

その上、オンにおける透過率も２５％程度が得られ、Ｏ
ＭＩ素子よりも明るいため、反射型で使用することも充
分可能であった。

実施例２実施例１の液晶表示素子において、液晶分子の長軸方向
、偏光板の偏光軸方向及び５２０ｎｍに最大吸収を有す
る赤紫色に着色した複屈折板の光軸方向との相対的な関
係のみを変更して液晶表示素子を作成した。即ち、θ＋
　＝６０’　、θ２＝　１１５＠、θ８＝３０１、θ４
＝６５’　とした。

この液晶表示素子を実施例１と同様に１／２００デユー
テイ、ｌ／１５バイアスで駆動したところ、実施例１と
ほぼ同等なネガ型の白黒表示が得られ、コントラスト比
（画素部分のみ）も約５０であった。

実施例３実施例１の液晶表示素子の電極上にストライブ状に３色
のカラーフィルター層を形成して駆動したところ、フル
カラーの階調駆動が可能であった。

実施例４実施例１の液晶表示素子において、液晶分子の長軸方向
、偏光板の偏光軸方向及び５２０ｎｍに最大吸収を有す
る赤紫色に着色した複屈折板の光軸方向との相対的な関
係のみを変更して液晶表示素子を作成した。即ち、θ１
＝ｌＯ°、θ８＝１２０°、θ、＝４５°５　θ４　＝
　１２５’　とした。

この液晶表示素子を実施例１と同様に１／２００デユー
テイ、１／１５バイアスで駆動したところ。

オフで良好な白レベル、オンで若干青っぽいが透過率が
低いため充分に黒く見えるようなポジ型表示が得られた
。この液晶表示素子のコントラスト比（画素部分のみ）
を測定したところ約３０であった。

［発明の効果］以上に説明したように本発明は、従来のスーパーツイス
ト液晶表示素子と比べてより優れたコントラスト比を持
ち、かつ、白黒度の良い白黒表示が可能となり、鮮明で
表示品位の高いポジ型あるいはネガ型の表示が得られる
。

また、時分割表示特性や視野角特性も従来のスーパーツ
イスト液晶表示素子と遜色がない等の優れた効果を有す
る。

また、より白黒に近い表示が可能ということから、カラ
ーフィルターと組み合わせることにより、カラフルな表
示が可能となり、特に、赤、緑、青のカラーフィルター
を画素ごとに配置することにより、マルチカラーやフル
カラーの表示も実現できるという効果も認められ、より
多様性のある応用が開ける。

特に５本発明では白黒表示が可能であるにもかかわらず
、明るい表示可能であり、透過型のみならず、反射型の
表示も可能であり、その応用範囲が広いものである。

さらに１本発明では、単に着色した複屈折板を配置する
のみで、第２の液晶層を設けなくても明るい白黒表示が
可能なものであり、薄くて軽量で信頼性が高い液晶表示
素子を生産性高（製造できるという利点も有する。

本発明は、本発明の効果を損しない範囲内で今後とも種
々の応用が可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶表示素子を模式的に現わした
斜視図である。第２図（Ａ）（Ｂ）は、夫々上から見た上側及び下側の
液晶分子の長軸方向、偏光板の偏光軸方向及び複屈折板
の光軸方向の相対位置を示した平面図である。第３図（Ａ）（Ｂ）は、単なるスーパーツイスト液晶表
示素子の構成を示した模式図及びその偏光の状態を説明
する平面図。第４図（Ａ）（Ｂ）は、−軸性の複屈折板を用いた液晶
表示素子の構成を示した模式図及びその偏光の状態を説
明する平面図。第５図は、実施例１のしきい値電圧特性を示すグラフ。第６図は、実施例１及び比較例のオン、オフ状態での色
相を示す色相図。１．２．１１．１２．２１．２２は偏光板、３．１３．
２３は液晶層、４Ａ、　４Ｂ、２４は複屈折板、５．６．１５．１６．２５．２６は偏光軸、７．８は液
晶分子の長軸方向、９Ａ、９Ｂは複屈折板の光軸方向宏１図 χ と命弔圀Ｃｅカク　１乙１辷　（Ｖつ ′４５″図手続ネ甫正書（方式）％式％（１、事件の表示昭和６３年特許願第１９７０７６号２、発明の名称液晶表示素子３、補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ほぼ平行に配置され配向制御膜を有する一対の透
明電極付きの基板間に挟持された旋光性物質を含有した
誘電異方性が正のネマチック液晶によるねじれ角が１６
０〜３００°の液晶層と、この液晶層を挟持する上下の
基板の透明電極間に電圧を印加する駆動手段とを有し、
この液晶層の外側に一対の偏光板を設置した液晶表示素
子において、液晶層での液晶の屈折率異方性Δｎ＿１と
液晶層の厚みｄ＿１との積Δｎ＿１・ｄ＿１が０．４〜
１．５μｍとされ、液晶層と偏光板との間の少なくとも
一方に着色した一軸性の複屈折板を配置したことを特徴
とする液晶表示素子。
（２）ほぼ平行に配置され配向制御膜を有する一対の透
明電極付きの基板間に挟持された旋光性物質を含有した
誘電異方性が正のネマチック液晶によるねじれ角が１６
０〜３００°の液晶層と、この液晶層を挟持する上下の
基板の透明電極間に電圧を印加する駆動手段とを有し、
この液晶層の外側に一対の偏光板を設置した液晶表示素
子において、液晶層での液晶の屈折率異方性Δｎ＿１と
液晶層の厚みｄ＿１との積Δｎ＿１・ｄ＿１が０．４〜
１．５μｍとされ、液晶層の両外側であって一対の偏光
板の内側に、その少なくとも一方は着色した一対の複屈
折板を配置したことを特徴とする液晶表示素子。
（３）請求項１または２の液晶表示素子において、着色
した複屈折板の最大吸収波長が４７０〜６００ｎｍにあ
ることを特徴とする液晶表示素子。