JP2000338489A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2000338489A
JP2000338489A JP11146421A JP14642199A JP2000338489A JP 2000338489 A JP2000338489 A JP 2000338489A JP 11146421 A JP11146421 A JP 11146421A JP 14642199 A JP14642199 A JP 14642199A JP 2000338489 A JP2000338489 A JP 2000338489A
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JP
Japan
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liquid crystal
display
layer
optical compensation
crystal layer
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JP11146421A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Nakajima
靖 中島
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To give wide viewing angle characteristic. SOLUTION: The device is equipped with a liquid crystal layer 5A for a display in which liquid crystal molecules are aligned in a specified aligned state, display controlling electrodes 7, 8 to apply an electric field on the liquid crystal layer 5A for the display, and a pair of optical compensation layers 10a, 10b disposed to interpose the liquid crystal layer 5A for the display. The optical compensation layers 10a, 10b are formed from a discotic liquid crystal, and the discotic liquid crystal molecules 11 are aligned as lodging in an almost horizontal direction on one of the face opposing the liquid crystal layer 5A for the display and the opposite face, and aligned as standing almost perpendicular to the other face.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示素子に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、一般に、枠状のシール
材を介して接合された一対の基板間の前記シール材で囲
まれた領域に液晶層が設けられ、前記一対の基板の内面
にそれぞれ、前記液晶層に電界を印加するための表示制
御用電極が設けられるとともに、その上に液晶分子を所
定の配向状態に配向させるための配向膜が設けられた構
成となっている。
2. Description of the Related Art In general, a liquid crystal display element is provided with a liquid crystal layer in a region surrounded by a sealant between a pair of substrates joined via a frame-like sealant, and provided on an inner surface of the pair of substrates. Each is provided with a display control electrode for applying an electric field to the liquid crystal layer, and an alignment film for aligning liquid crystal molecules in a predetermined alignment state thereon.

【0003】前記液晶表示素子には、ネマティック液晶
を用いるものと、強誘電性または反強誘電性液晶を用い
るものなどがあり、また、ネマティック液晶を用いる液
晶表示素子には、液晶分子がツイスト配向しているも
の、液晶分子がホメオトロピック配向しているもの、液
晶分子がホメオトロピック配向しているもの、液晶分子
がハイブリット配向しているものなどがある。
The above-mentioned liquid crystal display devices include those using a nematic liquid crystal and those using a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal. In the liquid crystal display device using a nematic liquid crystal, liquid crystal molecules are twist-oriented. The liquid crystal molecules are homeotropically aligned, the liquid crystal molecules are homeotropically aligned, and the liquid crystal molecules are hybridized.

【0004】これらの液晶表示素子は、一般に、その両
面に一対の偏光板を備えており、液晶層に印加される電
界により変化する液晶分子の配向状態に応じた液晶の複
屈折作用と、一対の偏光板の偏光作用とにより、光の透
過を制御して表示する。
[0004] These liquid crystal display elements generally have a pair of polarizing plates on both surfaces thereof. The liquid crystal display element has a birefringence effect of liquid crystal in accordance with an alignment state of liquid crystal molecules which changes according to an electric field applied to the liquid crystal layer. The transmission of light is controlled and displayed by the polarizing action of the polarizing plate.

【0005】なお、液晶表示素子には、その背面に反射
板を備え、外光を利用して表示する反射型のものと、バ
ックライトを用い、このバックライトからの照明光を利
用して表示する透過型のものとがあり、前記反射型の液
晶表示素子のなかには、その前面だけに1枚の偏光板を
備えているものもある。
[0005] The liquid crystal display element has a reflection plate on the back surface thereof for displaying by using external light, and a liquid crystal display element using a backlight and a display using illumination light from the backlight. Some of the reflective liquid crystal display elements include a single polarizing plate only on the front surface thereof.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示素
子の表示特性(電気光学特性)は、液晶層の複屈折性Δ
nと液晶層厚dとの積Δndの値によって決まり、前記
液晶層の複屈折性Δnは、液晶層に印加される電界によ
る液晶分子の配向状態の変化に応じて変化する。
The display characteristics (electro-optical characteristics) of the liquid crystal display element are determined by the birefringence Δ of the liquid crystal layer.
Determined by the value of the product Δnd of n and the thickness d of the liquid crystal layer, the birefringence Δn of the liquid crystal layer changes according to the change in the alignment state of the liquid crystal molecules due to the electric field applied to the liquid crystal layer.

【0007】しかし、前記液晶層の液晶分子は、その配
向状態を一対の基板の内面にそれぞれ設けられた配向膜
により規制されているため、液晶層厚の中央部の液晶分
子は印加される電界に応じて配向状態を変えるが、液晶
層の表層部、つまり前記配向膜による配向規制力を強く
受ける基板近傍の液晶分子は、電界が印加されてもほと
んど配向状態を変えない。
However, the alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is regulated by the alignment films provided on the inner surfaces of the pair of substrates. However, the liquid crystal molecules in the surface layer of the liquid crystal layer, that is, in the vicinity of the substrate which is strongly subjected to the alignment regulating force by the alignment film, hardly change the alignment state even when an electric field is applied.

【0008】すなわち、例えばTN(ツイステッド・ネ
マティック)型またはSTN(スーパー・ツイステッド
・ネマティック)型のような、液晶分子がツイスト配向
している液晶表示素子においては、液晶分子が、印加さ
れる電界に応じて、ツイスト配向状態を保ちながら基板
面に対して立上がるように配向するが、基板近傍の液晶
分子は、電界が印加されても、基板面に対してプレチル
ト角またはそれに近い角度で倒伏した状態のままであ
る。
That is, in a liquid crystal display device such as a TN (twisted nematic) type or STN (super twisted nematic) type in which liquid crystal molecules are twisted, the liquid crystal molecules are affected by an applied electric field. Accordingly, the liquid crystal molecules are aligned so as to rise with respect to the substrate surface while maintaining the twist alignment state, but the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate lie down at a pretilt angle or an angle close to the pretilt angle with respect to the substrate surface even when an electric field is applied. It remains in a state.

【0009】また、例えば液晶分子がホメオトロピック
配向している液晶表示素子においては、液晶分子が、印
加される電界に応じて、初期のホメオトロピック配向状
態から基板面に対して倒伏するように配向するが、基板
近傍の液晶分子は、電界が印加されても、基板面に対し
て水平な配向にはならない。
For example, in a liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are homeotropically aligned, the liquid crystal molecules are oriented so as to fall from the initial homeotropic alignment state to the substrate surface in accordance with an applied electric field. However, even when an electric field is applied, the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate are not aligned horizontally with respect to the substrate surface.

【0010】そのため、液晶層に電界を印加したときの
液晶層の複屈折性Δnの変化が液晶層厚全体にわたって
一様ではなく、液晶層厚の中央部と表層部とで異なり、
その複屈折性Δnの違いが、液晶表示素子の表示特性に
影響する。
For this reason, the change in the birefringence Δn of the liquid crystal layer when an electric field is applied to the liquid crystal layer is not uniform over the entire thickness of the liquid crystal layer.
The difference in the birefringence Δn affects the display characteristics of the liquid crystal display device.

【0011】上記液晶層の表層部の液晶分子が初期の配
向状態からほとんど変化しないことによる表示特性への
影響は、表示を画面の正面方向(画面に垂直な方向の付
近)から観察したときはほとんど目立たないが、斜め方
向から観察すると、表示のコントラストが大きく低下す
る。したがって、液晶表示素子は、表示を良好なコント
ラストで観察することができる視野角が狭いという問題
をもっている。
The effect on the display characteristics that the liquid crystal molecules in the surface portion of the liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state is as follows when the display is viewed from the front of the screen (near the direction perpendicular to the screen). Although it is almost inconspicuous, when viewed from an oblique direction, the display contrast is greatly reduced. Therefore, the liquid crystal display element has a problem that a viewing angle at which a display can be observed with good contrast is narrow.

【0012】そのため、従来から、液晶層の表層部の液
晶分子が初期の配向状態からほとんど変化しないことに
よって生じる液晶層厚の中央部と表層部とでの複屈折性
Δnの違いによる表示特性への影響を、前記位相差板に
より補償し、視野角を広くすることが考えられている。
For this reason, conventionally, the display characteristics due to the difference in the birefringence Δn between the center portion of the liquid crystal layer thickness and the surface layer portion caused by the fact that the liquid crystal molecules in the surface layer portion of the liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state. It has been considered that the influence of the above is compensated for by the phase difference plate to widen the viewing angle.

【0013】しかし、このような位相差板による視野角
補償では、前記位相差板の光学軸(遅相軸または進相
軸)の向きによって決まる一方向の視野角を改善するこ
しかできなかった。
However, such viewing angle compensation using a retardation plate can only improve the viewing angle in one direction determined by the direction of the optical axis (slow axis or fast axis) of the phase difference plate. .

【0014】この発明は、液晶層の表層部の液晶分子が
初期の配向状態からほとんど変化しないことによる表示
特性への影響を広い範囲の方位に亘って補償し、視野角
を広くすることができる液晶表示素子を提供することを
目的としたものである。
According to the present invention, the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules in the surface portion of the liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state can be compensated over a wide range of directions, and the viewing angle can be widened. It is intended to provide a liquid crystal display element.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示素子
は、液晶分子が所定の配向状態に配向した表示用液晶層
と、前記表示用液晶層に電界を印加するための表示制御
用電極と、前記表示用液晶層の少なくとも一方の面側に
設けられた光学補償層とを備え、前記光学補償層はディ
スコティック液晶からなっており、そのディスコティッ
ク液晶分子が、前記表示用液晶層に対向する面とその反
対面とのうちの一方の面においてほぼ水平に倒伏配向
し、他方の面においてほぼ垂直に立上がり配向している
ことを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a display liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state; and a display control electrode for applying an electric field to the display liquid crystal layer. An optical compensation layer provided on at least one surface side of the display liquid crystal layer, wherein the optical compensation layer is made of a discotic liquid crystal, and the discotic liquid crystal molecules face the display liquid crystal layer. In this case, one of the surface and the opposite surface is oriented horizontally in a horizontal direction, and the other surface is oriented substantially vertically in an upright orientation.

【0016】すなわち、この発明の液晶表示素子は、前
記表示用液晶層の液晶分子の配向状態を電界の印加によ
り制御して表示するとともに、前記表示用液晶層の表層
部の液晶分子が初期の配向状態からほとんど変化しない
ことによる表示特性への影響を、前記ディスコティック
液晶からなる光学補償層により補償するようにしたもの
である。
That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the display state is controlled by controlling the alignment state of the liquid crystal molecules in the display liquid crystal layer by applying an electric field, and the liquid crystal molecules in the surface layer portion of the display liquid crystal layer are in the initial state. The effect on the display characteristics due to little change from the alignment state is compensated by the optical compensation layer made of the discotic liquid crystal.

【0017】前記光学補償層は、ディスコティック液晶
分子が、前記表示用液晶層に対向する面とその反対面と
のうちの一方の面においてほぼ水平に倒伏配向し、他方
の面においてほぼ垂直に立上がり配向しているため、そ
のディスコティック液晶分子の配向状態と、前記表示用
液晶層の液晶分子の配列状態が互いに逆になるととも
に、液晶がディスコティック液晶であるため、その液晶
分子に方向性が無い。
In the optical compensation layer, the discotic liquid crystal molecules are oriented in a horizontal orientation on one of the surface facing the display liquid crystal layer and the opposite surface, and substantially perpendicularly on the other surface. Since the liquid crystal molecules are discotic liquid crystal, the alignment state of the discotic liquid crystal molecules and the alignment state of the liquid crystal molecules in the display liquid crystal layer are opposite to each other. There is no.

【0018】そのため、この液晶表示素子によれば、前
記表示用液晶層の表層部の液晶分子が初期の配向状態か
らほとんど変化しないことによって生じる前記表示用液
晶層の液晶層厚の中央部と表層部とでの複屈折性Δnの
違いによる表示特性への影響を、前記ディスコティック
液晶からなる光学補償層により広い範囲の方位に亘って
補償し、視野角を広くすることができる。
Therefore, according to this liquid crystal display device, the liquid crystal molecules in the surface layer of the display liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state and the center of the liquid crystal layer thickness of the display liquid crystal layer and the surface layer of the display liquid crystal layer. The influence on the display characteristics due to the difference in the birefringence Δn between the portions can be compensated over a wide range of directions by the optical compensation layer made of the discotic liquid crystal, and the viewing angle can be widened.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示素子は、上記
のように、液晶分子が所定の配向状態に配向した表示用
液晶層と、前記表示用液晶層に電界を印加するための表
示制御用電極と、前記表示用液晶層の少なくとも一方の
面側に設けられた光学補償層とを備え、前記光学補償層
はディスコティック液晶からなっており、そのディスコ
ティック液晶分子が、前記表示用液晶層に対向する面と
その反対面とのうちの一方の面においてほぼ水平に倒伏
配向し、他方の面においてほぼ垂直に立上がり配向して
いることを特徴とするものであり、前記表示用液晶層の
表層部の液晶分子が初期の配向状態からほとんど変化し
ないことによる表示特性への影響を補償し、広範囲の方
位に亘って、視野角を広くすることができるものであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, a liquid crystal display device according to the present invention comprises a display liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state, and a display control for applying an electric field to the display liquid crystal layer. Electrode, and an optical compensation layer provided on at least one surface side of the display liquid crystal layer, wherein the optical compensation layer is made of a discotic liquid crystal, and the discotic liquid crystal molecules are formed of the display liquid crystal. The liquid crystal layer for display is characterized in that the liquid crystal layer for display is substantially horizontally oriented in a falling direction on one surface of a surface facing the layer and a surface opposite to the layer, and is vertically oriented on the other surface. Can compensate for the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules in the surface layer portion hardly change from the initial alignment state, and can widen the viewing angle over a wide range of orientations.

【0020】この発明の液晶表示素子において、前記表
示用液晶層が、水平配向性または垂直配向性のいずれか
の同じ配向性を有する一対の配向膜の間に設けられてい
る場合は、前記表示用液晶層をはさんで、前記ディスコ
ティック液晶からなる一対の光学補償層を、前記ディス
コティック液晶分子の配向状態が同じである面を互いに
向き合わせて配置すればよく、このようにすることによ
り、前記表示用液晶層の一方面と他方の面の表層部の液
晶分子が初期の配向状態からほとんど変化しないことに
よって生じる表示特性への影響を前記一対の光学補償層
により補償し、広範囲に視野角を広くすることができ
る。
In the liquid crystal display device according to the present invention, when the display liquid crystal layer is provided between a pair of alignment films having the same alignment of either horizontal alignment or vertical alignment, A pair of optical compensation layers composed of the discotic liquid crystal may be disposed with the surfaces having the same orientation state of the discotic liquid crystal molecules facing each other, with the liquid crystal layer interposed therebetween. The pair of optical compensation layers compensates for the effect on display characteristics caused by the fact that the liquid crystal molecules on the surface layer on one surface and the other surface of the display liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state, and provides a wide field of view. The corners can be widened.

【0021】前記光学補償層に用いるディスコティック
液晶は、常温において液晶相を示すディスコティック液
晶でも、ディスコティック高分子液晶でもよく、前記光
学補償層を、常温において液晶相を示すディスコティッ
ク液晶により形成し、この光学補償層をはさんで、前記
ディスコティック液晶の配向状態を制御するための光学
補償調整用電極を設ければ、前記光学補償調整用電極間
に印加する電圧を制御することにより前記ディスコティ
ック液晶分子の配向状態を変化させることができ、した
がって、前記表示用液晶層に印加される電界に応じて前
記光学補償層のリタデーションを調整し、前記表示用液
晶層の表層部の液晶分子が初期の配向状態からほとんど
変化しないことによる表示特性への影響をより効果的に
補償することができる。
The discotic liquid crystal used for the optical compensation layer may be a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature or a discotic polymer liquid crystal. The optical compensation layer may be formed of a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature. If an optical compensation adjustment electrode for controlling the alignment state of the discotic liquid crystal is provided with the optical compensation layer interposed therebetween, the voltage applied between the optical compensation adjustment electrodes is controlled to control the voltage. The alignment state of the discotic liquid crystal molecules can be changed, and therefore, the retardation of the optical compensation layer is adjusted according to the electric field applied to the display liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules in the surface layer of the display liquid crystal layer are adjusted. Can be more effectively compensated for the effect on display characteristics due to little change from the initial alignment state. That.

【0022】また、前記光学補償層をディスコティック
高分子液晶により形成すれば、この光学補償層を固体と
して取り扱うことができるため、液晶表示素子の構造を
簡単にするとともに、その厚さを薄くすることができ
る。
If the optical compensation layer is formed of a discotic polymer liquid crystal, the optical compensation layer can be handled as a solid, so that the structure of the liquid crystal display device is simplified and its thickness is reduced. be able to.

【0023】[0023]

【実施例】図1はこの発明の第1の実施例を示す液晶表
示素子の一部分の断面図であり、この液晶表示素子は、
ガラス等からなる前後一対の透明基板1,2間に、液晶
分子が所定の配向状態に配向した表示用液晶層5Aと、
前記表示用液晶層5Aに電界を印加するための透明な表
示制御用電極7,8と、前記表示用液晶層5Aをはさん
で配置された一対の光学補償層10a,10bとを設
け、前記一対の基板1,2の外面にそれぞれ一対の偏光
板16,17を配置した構成となっている。
1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
A display liquid crystal layer 5A in which liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state between a pair of front and rear transparent substrates 1 and 2 made of glass or the like;
Transparent display control electrodes 7 and 8 for applying an electric field to the display liquid crystal layer 5A, and a pair of optical compensation layers 10a and 10b disposed with the display liquid crystal layer 5A interposed therebetween; In this configuration, a pair of polarizing plates 16 and 17 are arranged on the outer surfaces of the pair of substrates 1 and 2, respectively.

【0024】前記表示用液晶層5Aと一対の光学補償層
10a,10bとのうち、表示用液晶層5Aは、前記一
対の基板1,2の内面側にそれぞれ配置された透明樹脂
フィルムからなる一対の内側基板3,4の間に設けられ
ている。
Of the display liquid crystal layer 5A and the pair of optical compensation layers 10a and 10b, the display liquid crystal layer 5A is formed of a pair of transparent resin films disposed on the inner surfaces of the pair of substrates 1 and 2, respectively. Between the inner substrates 3 and 4.

【0025】なお、前記一対の内側基板3,4はそれぞ
れ、その周縁部において前記前後一対の基板1,2に枠
状のシール材(図示せず)を介して接合されており、さ
らに、これらの内側基板3,4がそれぞれ、その周縁部
において第2の枠状シール材(図示せず)を介して接合
されている。
Each of the pair of inner substrates 3 and 4 is joined to the pair of front and rear substrates 1 and 2 at the peripheral edge thereof via a frame-shaped sealing material (not shown). Inner substrates 3 and 4 are joined at their peripheral edges via a second frame-shaped sealing material (not shown).

【0026】そして、前記表示制御用電極7,8は、前
記一対の内側基板3,4の内面にそれぞれ形成されてお
り、これらの内側基板3,4の内面にそれぞれ、前記表
示制御用電極7,8を覆って配向膜9aが設けられてい
る。
The display control electrodes 7 and 8 are formed on the inner surfaces of the pair of inner substrates 3 and 4, respectively. The display control electrodes 7 and 8 are formed on the inner surfaces of the inner substrates 3 and 4 respectively. , 8 are provided with an alignment film 9a.

【0027】この実施例の液晶表示素子は、アクティブ
マトリックス方式のものであり、前記一対の内側基板
3,4のうちの一方の基板4の内面に設けられた表示制
御用電極8は、行方向および列方向に配列する複数の画
素電極、他方の基板3の内面に設けられた表示制御用電
極7は、前記複数の画素電極8に対向する一枚膜状の対
向電極である。
The liquid crystal display device of this embodiment is of the active matrix type, and the display control electrodes 8 provided on the inner surface of one of the pair of inner substrates 3 and 4 are arranged in the row direction. The plurality of pixel electrodes arranged in the column direction and the display control electrode 7 provided on the inner surface of the other substrate 3 are a single-film counter electrode facing the plurality of pixel electrodes 8.

【0028】なお、図では省略しているが、前記画素電
極8を形成した一方の内側基板4の内面には、前記複数
の画素電極8にそれぞれ接続された複数のTFT(薄膜
トランジスタ)と、各行のTFTにゲート信号を供給す
るための複数のゲート配線と、各列のTFTにデータ信
号を供給するための複数のデータ配線とが設けられてお
り、これらを覆って前記配向膜9aが形成されている。
Although not shown in the figure, a plurality of TFTs (thin film transistors) connected to the plurality of pixel electrodes 8 and a plurality of TFTs (rows) are provided on the inner surface of the inner substrate 4 on which the pixel electrodes 8 are formed. A plurality of gate lines for supplying gate signals to the TFTs and a plurality of data lines for supplying data signals to the TFTs in each column are provided, and the alignment film 9a is formed so as to cover these. ing.

【0029】また、この実施例の液晶表示素子は、TN
(ツイステッド・ネマティック)型のものであり、前記
表示用液晶層5Aは、液晶分子5aがツイスト配向した
誘電異方性が正のネマティック液晶からなっており、前
記一対の偏光板16,17はそれぞれ、その光学軸(透
過軸または吸収軸)を所定の向きに合わせて配置されて
いる。
The liquid crystal display device of this embodiment has a TN
(Twisted nematic) type, wherein the display liquid crystal layer 5A is made of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy in which liquid crystal molecules 5a are twist-aligned, and the pair of polarizing plates 16 and 17 are respectively provided. The optical axis (transmission axis or absorption axis) is arranged in a predetermined direction.

【0030】すなわち、前記一対の内側基板3,4の内
面にそれぞれ設けられた配向膜9aは、いずれも、所定
の方向に配向処理が施された、水平配向性を有する水平
配向膜であり、前記表示用液晶層5Aの液晶分子5a
は、前記水平配向膜9aによりそれぞれの内側基板3,
4の近傍における配向方向を規制され、これらの内側基
板3,4間においてほぼ90のツイスト角でツイスト配
向している。
That is, each of the alignment films 9a provided on the inner surfaces of the pair of inner substrates 3 and 4 is a horizontal alignment film having a horizontal alignment property, which has been subjected to an alignment treatment in a predetermined direction. Liquid crystal molecules 5a of the display liquid crystal layer 5A
Are formed by the horizontal alignment film 9a.
The orientation direction in the vicinity of the substrate 4 is regulated, and the twist orientation is performed at a twist angle of about 90 between the inner substrates 3 and 4.

【0031】なお、図1では、表示用液晶層5Aの液晶
分子5aの配向状態を模式的に示したが、前記液晶分子
5aは、前記内側基板3,4面に対して僅かなプレチル
ト角をもって倒伏した状態でツイスト配向している。
Although FIG. 1 schematically shows the alignment state of the liquid crystal molecules 5a of the display liquid crystal layer 5A, the liquid crystal molecules 5a have a slight pretilt angle with respect to the inner substrates 3 and 4. It is twist-oriented in a laid state.

【0032】一方、前記表示用液晶層5Aをはさんで配
置された一対の光学補償層10a,10bはそれぞれ、
常温において液晶相を示すディスコティック液晶(分子
形状が円盤状の液晶)からなっており、前側の光学補償
層10aを形成するディスコティック液晶は、前記一対
の基板1,2のうちの前基板1と、その内側に配置され
た前記内側基板3との間に設けられ、後側の光学補償層
10aを形成するディスコティック液晶は、前記一対の
基板1,2のうちの後基板2と、その内側に配置された
前記内側基板4との間に設けられている。
On the other hand, a pair of optical compensation layers 10a and 10b arranged with the display liquid crystal layer 5A interposed therebetween, respectively.
It is made of a discotic liquid crystal (a liquid crystal having a molecular shape of a disc) exhibiting a liquid crystal phase at room temperature, and the discotic liquid crystal forming the optical compensation layer 10a on the front side is the front substrate 1 of the pair of substrates 1 and 2. And a discotic liquid crystal that is provided between the inner substrate 3 disposed therein and forms the rear optical compensation layer 10a includes the rear substrate 2 of the pair of substrates 1 and 2, It is provided between the inside substrate 4 disposed inside.

【0033】さらに、前側の光学補償層(ディスコティ
ック液晶層)10aをはさんで対向する前記前基板1と
内側基板3の互いに対向する面と、後側の光学補償層
(ディスコティック液晶層)10bをはさんで対向する
前記後基板2と内側基板4の互いに対向する面にはそれ
ぞれ、前記ディスコティック液晶の配向状態を制御する
ための一枚膜状の透明な光学補償調整用電極12,13
が設けられており、これらの電極12,13の上に、デ
ィスコティック液晶分子11の初期配向状態を規制する
ための配向膜14,15が形成されている。
Further, the opposing surfaces of the front substrate 1 and the inner substrate 3 which face each other with the front optical compensation layer (discotic liquid crystal layer) 10a therebetween, and the rear optical compensation layer (discotic liquid crystal layer) On the opposing surfaces of the rear substrate 2 and the inner substrate 4 that face each other with the 10b interposed therebetween, a single-film-shaped transparent optical compensation adjustment electrode 12 for controlling the alignment state of the discotic liquid crystal is provided. 13
And alignment films 14 and 15 for regulating the initial alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 are formed on these electrodes 12 and 13.

【0034】前記配向膜14,15のうち、一方の配向
膜は水平配向性を有する水平配向膜、他方の配向膜は垂
直配向性を有する垂直配向膜であり、前記一対の光学補
償層10a,10bを形成するディスコティック液晶の
分子11はそれぞれ、前記表示用液晶層5Aに対向する
面とその反対面とのうちの一方の面においてほぼ水平に
倒伏配向し、他方の面においてほぼ垂直に立上がり配向
している。
One of the alignment films 14 and 15 is a horizontal alignment film having a horizontal alignment, and the other alignment film is a vertical alignment film having a vertical alignment. The molecules 11 of the discotic liquid crystal forming the liquid crystal layer 10b are oriented substantially horizontally in one of the surface facing the display liquid crystal layer 5A and the opposite surface, and rise substantially vertically in the other surface. Oriented.

【0035】この実施例の液晶表示素子は、TN型のも
のであり、前記表示用液晶層5Aが、一対の水平配向膜
9aの間に設けられているため、この実施例では、前記
表示用液晶層5Aをはさんで、前記ディスコティック液
晶からなる一対の光学補償層10a,10bを、前記デ
ィスコティック液晶分子11の配向状態が同じである面
を互いに向き合わせて配置している。
The liquid crystal display element of this embodiment is of the TN type, and the display liquid crystal layer 5A is provided between a pair of horizontal alignment films 9a. A pair of optical compensation layers 10a and 10b made of the discotic liquid crystal are disposed with the surfaces of the discotic liquid crystal molecules 11 having the same alignment state facing each other with the liquid crystal layer 5A interposed therebetween.

【0036】すなわち、この実施例では、前記光学補償
層10a,10bをはさむ一対の配向膜14,15のう
ちの前記表示用液晶層5Aに対向する面側の配向膜15
を水平配向膜とし、その反対面側の配向膜14を垂直配
向膜としており、したがって、前記光学補償層10a,
10bのディスコティック液晶分子11はそれぞれ、図
1のように、表示用液晶層5Aに対向する面においてほ
ぼ水平に倒伏配向し、その反対側の面においてほぼ垂直
に立上がり配向するとともに、前記表示用液晶層5Aに
対向する面から反対側の面に向かって、倒伏状態から徐
々に垂直に立上がるように配向している。
That is, in this embodiment, of the pair of alignment films 14 and 15 sandwiching the optical compensation layers 10a and 10b, the alignment film 15 on the side facing the display liquid crystal layer 5A.
Is a horizontal alignment film, and the alignment film 14 on the opposite side is a vertical alignment film.
As shown in FIG. 1, each of the discotic liquid crystal molecules 11b is oriented substantially horizontally on the surface opposed to the display liquid crystal layer 5A, and substantially vertically rises on the surface opposite to the display liquid crystal layer 5A. The liquid crystal layer 5A is oriented so as to gradually rise vertically from the lying state from the surface facing the liquid crystal layer 5A to the surface on the opposite side.

【0037】なお、前記光学補償層10a,10bをは
さむ一対の配向膜14,15のうちの垂直配向膜14に
は、前記ディスコティック液晶分子11の立上がり配向
状態を規制するための配向処理が施されており、前側の
光学補償層10aのディスコティック液晶分子11は、
表示用液晶層5Aとは反対側の面において、円盤状の分
子面に対して直交する分子軸が前記表示用液晶層5Aの
前面側における液晶分子6aの配向方向(前側の水平配
向膜9aの配向処理方向)とほぼ平行またはほぼ直交す
るように一様に立ち上がり配向し、後側の光学補償層1
0bのディスコティック液晶分子11は、表示用液晶層
5Aとは反対側の面において、前記分子軸が前記表示用
液晶層5Aの後面側における液晶分子6aの配向方向
(後側の水平配向膜9aの配向処理方向)とほぼ平行ま
たはほぼ直交するように一様に立ち上がり配向してい
る。
The vertical alignment film 14 of the pair of alignment films 14 and 15 sandwiching the optical compensation layers 10a and 10b is subjected to an alignment treatment for controlling the rising alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11. The discotic liquid crystal molecules 11 of the optical compensation layer 10a on the front side are:
On the surface opposite to the display liquid crystal layer 5A, the molecular axis perpendicular to the disk-shaped molecular surface is aligned with the alignment direction of the liquid crystal molecules 6a on the front side of the display liquid crystal layer 5A (the front horizontal alignment film 9a is (Orientation processing direction), and rises uniformly so as to be substantially parallel or substantially perpendicular to the optical compensation layer 1 on the rear side.
In the discotic liquid crystal molecule 11b of the display liquid crystal layer 5A, the molecular axis is aligned with the alignment direction of the liquid crystal molecules 6a on the rear surface side of the display liquid crystal layer 5A (the rear horizontal alignment film 9a). (Orientation direction of the alignment).

【0038】この液晶表示素子は、前記表示用液晶層5
Aの液晶分子6aの配向状態を各画素領域の表示制御用
電極7,8間への電界の印加により制御して表示すると
ともに、前記表示用液晶層5Aの表層部、つまり一対の
内側基板3,4の近傍の液晶分子6aが初期の配向状態
からほとんど変化しないことによる表示特性への影響
を、前記ディスコティック液晶からなる光学補償層10
a,10bにより補償するようにしたものである。
This liquid crystal display element is composed of the display liquid crystal layer 5.
The liquid crystal molecules 6a of A are controlled and displayed by applying an electric field between the display control electrodes 7 and 8 in each pixel region, and a display is performed. The effect of the liquid crystal molecules 6a near the liquid crystal molecules 6a in the vicinity of the liquid crystal molecules 6a from the initial alignment state on the display characteristics is determined by the optical compensation layer 10 made of the discotic liquid crystal.
a, 10b.

【0039】すなわち、この実施例の液晶表示素子は、
TN型のものであり、前記表示用液晶層5Aの液晶分子
が、印加される電界に応じて、ツイスト配向状態を保ち
ながら内側基板3,4面に対して立上がるように配向す
るが、前記表示用液晶層5Aの表層部、つまり水平配向
膜9aによる配向規制力を強く受ける基板近傍の液晶分
子6aは、電界が印加されても、前記内側基板3,4面
に対してプレチルト角またはそれに近い角度で倒伏した
状態のままであるため、前記表示用液晶層5Aに電界を
印加したときの液晶の複屈折性Δnの変化が液晶層厚全
体にわたって一様ではなく、液晶層厚の中央部と表層部
とで異なり、その複屈折性Δnの違いが、液晶表示素子
の表示特性に影響する。
That is, the liquid crystal display device of this embodiment is
It is of a TN type, and the liquid crystal molecules of the display liquid crystal layer 5A are aligned in accordance with an applied electric field so as to rise with respect to the inner substrates 3 and 4 while maintaining a twist alignment state. Even when an electric field is applied, the surface portion of the display liquid crystal layer 5A, that is, the liquid crystal molecules 6a in the vicinity of the substrate which is strongly subjected to the alignment control force by the horizontal alignment film 9a, have a pretilt angle or Since the liquid crystal layer 5A is still lying down at a close angle, the change in the birefringence Δn of the liquid crystal when an electric field is applied to the display liquid crystal layer 5A is not uniform over the entire liquid crystal layer thickness. The difference in birefringence Δn affects the display characteristics of the liquid crystal display element.

【0040】そして、前記表示用液晶層5Aの表層部の
液晶分子6aが初期の配向状態からほとんど変化しない
ことによる表示特性への影響は、表示を画面の正面方向
(画面に垂直な方向の付近)から観察したときのコント
ラストに比べて、斜め方向から観察するとの表示のコン
トラストを大きく低下させる。
The influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 6a in the surface layer of the display liquid crystal layer 5A hardly change from the initial alignment state is caused by the display in the front direction of the screen (in the vicinity of the direction perpendicular to the screen). The contrast of the display when viewed from an oblique direction is greatly reduced as compared with the contrast when viewed from ()).

【0041】一方、前記光学補償層10a,10bは、
ディスコティック液晶からなっており、そのディスコテ
ィック液晶分子11が、前記表示用液晶層5Aに対向す
る面とその反対面とのうちの一方の面においてほぼ水平
に倒伏配向し、他方の面においてほぼ垂直に立上がり配
向しているため、その液晶分子11の配向状態と、前記
表示用液晶層の液晶分子の配列状態が互いに逆になると
ともに、液晶がディスコティック液晶であるため、その
液晶分子のリタデーションに方向性が無い。
On the other hand, the optical compensation layers 10a and 10b
The discotic liquid crystal molecules 11 are substantially horizontally oriented in a falling direction on one of the surface facing the display liquid crystal layer 5A and the opposite surface, and substantially discotically aligned on the other surface. Since the liquid crystal molecules 11 are vertically aligned, the alignment state of the liquid crystal molecules 11 and the alignment state of the liquid crystal molecules in the display liquid crystal layer are opposite to each other, and the retardation of the liquid crystal molecules is discotic liquid crystal. Has no direction.

【0042】そのため、この液晶表示素子によれば、前
記表示用液晶層5Aの表層部の液晶分子6aが初期の配
向状態からほとんど変化しないことによって生じる前記
表示用液晶層5Aの液晶層厚の中央部と表層部とでの複
屈折性Δnの違いによる表示特性への影響を、前記ディ
スコティック液晶からなる光学補償層10a,10bに
より補償し、広範囲の方位に亘って視野角を広くするこ
とができる。
Therefore, according to this liquid crystal display element, the center of the liquid crystal layer thickness of the display liquid crystal layer 5A caused by the fact that the liquid crystal molecules 6a in the surface layer of the display liquid crystal layer 5A hardly change from the initial alignment state. The effect on the display characteristics due to the difference in the birefringence Δn between the portion and the surface layer portion is compensated by the optical compensation layers 10a and 10b made of the discotic liquid crystal, and the viewing angle is widened over a wide range of directions. it can.

【0043】しかも、この液晶表示素子は、前記表示用
液晶層5Aが、一対の水平配向膜9aの間に設けられて
いるため、表示用液晶層5Aの一方の面と他方の面の両
方の表層部に、液晶分子6aが初期の配向状態からほと
んど変化しないことによる複屈折性Δnの違いが生じる
が、この実施例では、前記表示用液晶層5Aをはさん
で、ディスコティック液晶からなる一対の光学補償層1
0a,10bを、そのディスコティック液晶分子11の
配向状態が同じである面を互いに向き合わせて配置して
いるため、前記表示用液晶層5Aの一方面と他方の面の
表層部の液晶分子6aが初期の配向状態からほとんど変
化しないことによって生じる表示特性への影響を前記一
対の光学補償層10a,10bにより補償し、広範囲に
亘って視野角を広くすることができる。
Further, in this liquid crystal display element, since the display liquid crystal layer 5A is provided between the pair of horizontal alignment films 9a, both the one surface and the other surface of the display liquid crystal layer 5A are provided. In the surface layer portion, a difference in birefringence Δn occurs because the liquid crystal molecules 6a hardly change from the initial alignment state. In this embodiment, a pair of discotic liquid crystals is sandwiched between the display liquid crystal layer 5A. Optical compensation layer 1
0a and 10b are arranged such that the surfaces of the discotic liquid crystal molecules 11 having the same alignment state face each other, so that the liquid crystal molecules 6a in the surface layer of one surface and the other surface of the display liquid crystal layer 5A are arranged. Can be compensated by the pair of optical compensation layers 10a and 10b due to little change from the initial alignment state, and the viewing angle can be widened over a wide range.

【0044】さらに、この実施例では、前記光学補償層
10a,10bを、常温において液晶相を示すディスコ
ティック液晶により形成し、この光学補償層10a,1
0bをはさんで前記光学補償調整用電極12,13を設
けているため、前記光学補償調整用電極12,13間に
印加する電圧を制御することにより、前記光学補償層1
0a,10bのディスコティック液晶分子11の配向状
態を変化させることができ、したがって、前記表示用液
晶層5Aに印加される電界に応じて前記一対の光学補償
層10a,10bのリタデーションをそれぞれ制御し、
前記表示用液晶層5Aの表層部の液晶分子6aが初期の
配向状態からほとんど変化しないことによる表示特性へ
の影響を補償する効果を変化させることができ、液晶表
示素子の視野角特性を任意に制御することができる。
Further, in this embodiment, the optical compensation layers 10a and 10b are formed of a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature.
0b, the optical compensation adjustment electrodes 12 and 13 are provided. By controlling the voltage applied between the optical compensation adjustment electrodes 12 and 13, the optical compensation layer 1
0a, 10b, the orientation of the discotic liquid crystal molecules 11 can be changed. Therefore, the retardation of the pair of optical compensation layers 10a, 10b is controlled in accordance with the electric field applied to the display liquid crystal layer 5A. ,
The effect of compensating the effect on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 6a in the surface layer of the display liquid crystal layer 5A hardly change from the initial alignment state can be changed, and the viewing angle characteristics of the liquid crystal display element can be arbitrarily changed. Can be controlled.

【0045】なお、上記第1の実施例の液晶表示素子は
TN型のものであるが、この発明は、STN型の液晶表
示素子や、強誘電性または反強誘電性液晶表示素子等に
も適用することができる。
Although the liquid crystal display device of the first embodiment is of the TN type, the present invention is also applicable to STN type liquid crystal display devices and ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display devices. Can be applied.

【0046】この発明をSTN型の液晶表示素子に適用
する場合は、表示用液晶層5Aを、液晶分子6aが18
0度〜270度(好ましくは220度〜250度)のツ
イスト角で配向した誘電異方性が正のネマティック液晶
層とし、強誘電性または反強誘電性液晶表示素子に適用
する場合は、前記表示用液晶層5Aを、強誘電性液晶層
または反強誘電性液晶層とすればよく、いずれの場合
も、表示用液晶層5Aは一対の水平配向膜9aの間に設
けられるため、前記表示用液晶層5Aをはさんで、前記
ディスコティック液晶からなる一対の光学補償層10
a,10bを、前記ディスコティック液晶分子10の配
向状態が同じである面を互いに向き合わせて配置すれば
よい。
When the present invention is applied to an STN-type liquid crystal display element, the display liquid crystal layer 5A is formed by using 18 liquid crystal molecules 6a.
When applied to a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device, the nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy oriented at a twist angle of 0 to 270 degrees (preferably 220 to 250 degrees) is used. The display liquid crystal layer 5A may be a ferroelectric liquid crystal layer or an antiferroelectric liquid crystal layer. In either case, the display liquid crystal layer 5A is provided between the pair of horizontal alignment films 9a. A pair of optical compensation layers 10 made of the discotic liquid crystal, with the liquid crystal layer 5A interposed therebetween.
What is necessary is just to arrange | position a and 10b so that the surface where the orientation state of the said discotic liquid crystal molecule 10 is the same may mutually face.

【0047】図2はこの発明の第2の実施例を示す液晶
表示素子の一部分の断面図であり、この実施例の液晶表
示素子は、表示用液晶層5Bが誘電異方性が負のネマテ
ィック液晶からなっており、その液晶分子6bがホメオ
トロピック配向しているものである。
FIG. 2 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device of this embodiment, the display liquid crystal layer 5B has a nematic having a negative dielectric anisotropy. It is made of liquid crystal, and the liquid crystal molecules 6b are homeotropically aligned.

【0048】すなわち、この実施例では、表示用液晶層
5Bをはさんで対向する一対の内側基板3,4の内面に
それぞれ垂直配向性を有する垂直配向膜9bを設け、前
記液晶分子6bをホメオトロピック配向させている。な
お、前記垂直配向膜9bには、液晶分子6bの倒れ方向
を規制するための配向処理が施されている。
That is, in this embodiment, vertical alignment films 9b each having vertical alignment are provided on the inner surfaces of a pair of inner substrates 3 and 4 which face each other with the display liquid crystal layer 5B interposed therebetween, and the liquid crystal molecules 6b are It is tropically aligned. Note that the vertical alignment film 9b has been subjected to an alignment process for regulating the falling direction of the liquid crystal molecules 6b.

【0049】この液晶表示素子は、前記表示用液晶層5
Bの液晶分子6bの配向状態を、各画素領域の表示制御
用電極7,8間への電界の印加により、初期のホメオト
ロピック配向状態から前記内側基板3,4面に対して倒
伏するように変化させて表示する。
This liquid crystal display element is composed of the display liquid crystal layer 5.
The orientation state of the liquid crystal molecules 6b of B is changed from the initial homeotropic orientation state to the inner substrates 3 and 4 by applying an electric field between the display control electrodes 7 and 8 in each pixel region. Change and display.

【0050】この液晶表示素子では、前記表示用液晶層
5Bの液晶分子6bが、印加される電界に応じて、初期
のホメオトロピック配向状態から内側基板3,4面に対
して倒伏するように配向するが、前記表示用液晶層5B
の表層部、つまり垂直配向膜9bによる配向規制力を強
く受ける基板近傍の液晶分子6bは、電界が印加されて
も、内側基板3,4面に対して垂直またはそれに近い角
度で配向した状態のままであるため、前記表示用液晶層
5Bに電界を印加したときの液晶の複屈折性Δnの変化
が液晶層厚全体にわたって一様ではなく、液晶層厚の中
央部と表層部とで異なり、その複屈折性Δnの違いが、
液晶表示素子の表示特性に影響する。
In this liquid crystal display element, the liquid crystal molecules 6b of the display liquid crystal layer 5B are oriented so as to fall down from the initial homeotropic orientation state to the inner substrates 3 and 4 according to the applied electric field. However, the display liquid crystal layer 5B
The liquid crystal molecules 6b near the substrate, which is strongly subjected to the alignment control force by the vertical alignment film 9b, are aligned with the inner substrates 3 and 4 at an angle perpendicular to or close to that angle even when an electric field is applied. Therefore, the change in the birefringence Δn of the liquid crystal when an electric field is applied to the display liquid crystal layer 5B is not uniform over the entire liquid crystal layer thickness, and differs between the central portion and the surface layer portion of the liquid crystal layer thickness. The difference of the birefringence Δn is
It affects the display characteristics of the liquid crystal display device.

【0051】なお、前記表示用液晶層5Bは、一対の垂
直配向膜9bの間に設けられているため、この表示用液
晶層5Bの一方の面と他方の面の両方の表層部に、液晶
分子6aが初期の配向状態からほとんど変化しないこと
による複屈折性Δnの違いが生じる。
Since the display liquid crystal layer 5B is provided between the pair of vertical alignment films 9b, the liquid crystal layer 5B is provided on both the surface layers of one surface and the other surface of the display liquid crystal layer 5B. There is a difference in birefringence Δn due to the fact that the molecule 6a hardly changes from the initial alignment state.

【0052】そのため、この実施例では、前記表示用液
晶層5Bをはさんで、前記ディスコティック液晶からな
る一対の光学補償層10a,10bを、それぞれのディ
スコティック液晶分子11の配向状態が同じである面を
互いに向き合わせて配置している。
Therefore, in this embodiment, the pair of optical compensation layers 10a and 10b made of the discotic liquid crystal is sandwiched between the display liquid crystal layer 5B so that the discotic liquid crystal molecules 11 have the same alignment state. Certain surfaces are placed facing each other.

【0053】すなわち、この実施例では、前記光学補償
層10a,10bをはさんで対向する基板1,3および
2,4のうち、表示用液晶層5B側の基板(内側基板)
3,4に垂直配向膜14を設け、その反対側の基板1,
2に垂直配向膜14を設けており、したがって、前記光
学補償層10a,10bのディスコティック液晶分子1
1はそれぞれ、図2のように、表示用液晶層5Bに対向
する面においてほぼ垂直に立上がり配向し、その反対側
の面においてほぼ水平に倒伏配向するとともに、前記表
示用液晶層5Bに対向する面から反対側の面に向かっ
て、垂直状態から徐々に倒伏するように配向している。
That is, in this embodiment, of the substrates 1, 3 and 2, 4 opposed to each other with the optical compensation layers 10a, 10b interposed therebetween, the substrate on the display liquid crystal layer 5B side (inner substrate).
A vertical alignment film 14 is provided on 3 and 4 and substrates 1 and 2 on the opposite side are provided.
2 is provided with a vertical alignment film 14, and therefore the discotic liquid crystal molecules 1 of the optical compensation layers 10a and 10b are provided.
As shown in FIG. 2, each of the liquid crystal elements 1 rises substantially vertically on the surface facing the display liquid crystal layer 5B, and falls down substantially horizontally on the opposite surface, and faces the display liquid crystal layer 5B. It is oriented so as to gradually fall from the vertical state toward the opposite surface from the surface.

【0054】また、前記垂直配向膜14には、前記ディ
スコティック液晶分子10の立上がり配向状態を規制す
るための配向処理が施されており、前側一対の光学補償
層10a,10bのディスコティック液晶分子11はそ
れぞれ、表示用液晶層5Bと対向する面において、円盤
状の分子面に対して直交する分子軸が前記表示用液晶層
5Bの液晶分子6bの倒伏方向とほぼ平行またはほぼ直
交するように一様に立ち上がり配向している。
The vertical alignment film 14 has been subjected to an alignment treatment for regulating the rising alignment state of the discotic liquid crystal molecules 10, and the discotic liquid crystal molecules of the pair of front optical compensation layers 10a and 10b are formed. Numerals 11 are such that, on the surface facing the display liquid crystal layer 5B, the molecular axis perpendicular to the disk-shaped molecular surface is substantially parallel or substantially perpendicular to the falling direction of the liquid crystal molecules 6b of the display liquid crystal layer 5B. It is uniformly rising and oriented.

【0055】なお、この実施例の液晶表示素子は、表示
用液晶層5Bが、液晶分子6bがホメオトロピック配向
した誘電異方性が負のネマティック液晶層であり、ま
た、前記一対の光学補償層10a,10bのディスコテ
ィック液晶分子11の配向状態が図1に示した第1の実
施例と逆であるが、他の構成は前記第1の実施例と同じ
であるから、重複する説明は図に同符合を付して省略す
る。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the display liquid crystal layer 5B is a nematic liquid crystal layer in which liquid crystal molecules 6b are homeotropically aligned and has a negative dielectric anisotropy. Although the alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 of 10a and 10b is opposite to that of the first embodiment shown in FIG. 1, the other configuration is the same as that of the first embodiment. Are given the same reference numerals and are omitted.

【0056】この実施例の液晶表示素子によれば、前記
表示用液晶層5Bの表層部、つまり垂直配向膜9bによ
る配向規制力を強く受ける基板近傍の液晶分子6bが、
電界が印加されても、前記表示用液晶層5Bをはさんで
対向する内側基板3,4面に対して水平には配向せずに
斜めに傾斜した配向状態のままであるが、前記表示用液
晶層5Bの表層部の液晶分子6bの配向状態と前記表示
用液晶層5Bの液晶層厚の中央部と表層部とでの複屈折
性Δnの違いによる表示特性への影響を、前記ディスコ
ティック液晶からなる光学補償層10a,10bにより
補償し、広範囲に視野角を広くすることができる。
According to the liquid crystal display device of this embodiment, the liquid crystal molecules 6b in the surface layer of the display liquid crystal layer 5B, that is, in the vicinity of the substrate which is strongly subjected to the alignment control force by the vertical alignment film 9b,
Even when an electric field is applied, the liquid crystal layer 5B does not horizontally align with the surfaces of the inner substrates 3 and 4 opposed to each other with the display liquid crystal layer 5B interposed therebetween. The discotic effect on the display characteristics due to the difference in the orientation state of the liquid crystal molecules 6b in the surface layer portion of the liquid crystal layer 5B and the difference in the birefringence Δn between the central portion of the liquid crystal layer thickness of the display liquid crystal layer 5B and the surface layer portion. Compensation is performed by the optical compensation layers 10a and 10b made of liquid crystal, and the viewing angle can be widened over a wide range.

【0057】しかも、この実施例では、前記表示用液晶
層5Bをはさんで、ディスコティック液晶からなる一対
の光学補償層10a,10bを、そのディスコティック
液晶分子11の配向状態が同じである面を互いに向き合
わせて配置しているため、表示用液晶層5Bの一方の面
と他方の面の両方の表層部と液晶層厚の中央部の複屈折
性Δnの違いを前記一対の光学補償層10a,10bに
より補償し、広範囲に視野角を広くすることができる。
Further, in this embodiment, a pair of optical compensation layers 10a and 10b made of discotic liquid crystal are sandwiched between the display liquid crystal layer 5B and the surface where the discotic liquid crystal molecules 11 have the same alignment state. Are arranged so as to face each other, so that the difference in birefringence Δn between the surface layer portion on both the one surface and the other surface of the display liquid crystal layer 5B and the central portion of the liquid crystal layer thickness is determined. 10a and 10b compensate, and the viewing angle can be widened over a wide range.

【0058】また、この実施例においても、前記光学補
償層10a,10bは、常温において液晶相を示すディ
スコティック液晶層であり、そのディスコティック液晶
分子11の配向状態を、前記光学補償調整用電極12,
13間に印加する電圧を制御することにより変化させる
ことができるため、前記表示用液晶層5Bに印加される
電界に応じて前記光学補償層10a,10bのリタデー
ションを制御し、この光学補償層10a,10bによる
前記補償効果を変え、表示の視野角特性を変化させるこ
とができる。
Also in this embodiment, the optical compensation layers 10a and 10b are discotic liquid crystal layers exhibiting a liquid crystal phase at room temperature, and the alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 is controlled by the optical compensation adjusting electrode. 12,
13, the retardation of the optical compensation layers 10a and 10b is controlled in accordance with the electric field applied to the display liquid crystal layer 5B. , 10b can be changed to change the viewing angle characteristics of the display.

【0059】なお、上記第1および第2の実施例では、
前記光学補償層10a,10bの表示用液晶層5A,5
B側の面におけるディスコティック液晶分子11の配向
状態を、前記表示用液晶層5A,5Bの光学補償層10
a,10bと隣接する面における液晶分子5a,5bの
配向状態(第1の実施例では水平配向、第2の実施例で
は垂直配向)と同じにしているが、前記光学補償層10
a,10bのディスコティック液晶分子11の配向状態
は、上記実施例と逆にしてもよい。
In the first and second embodiments,
Display liquid crystal layers 5A, 5 of the optical compensation layers 10a, 10b
The alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 on the B-side surface is determined by the optical compensation layer 10 of the display liquid crystal layers 5A and 5B.
The alignment state of the liquid crystal molecules 5a and 5b on the surface adjacent to the optical compensation layers 10a and 10b (the horizontal alignment in the first embodiment and the vertical alignment in the second embodiment) is the same.
The alignment states of the discotic liquid crystal molecules 11 of a and 10b may be reversed from those in the above embodiment.

【0060】さらに、上記第1および第2の実施例で
は、表示用液晶層5A,5Bをはさんで一対の光学補償
層10a,10bを配置しているが、前記光学補償層1
0a,10bは、そのいずれか一方だけを設けてもよ
く、その場合でも、前記表示用液晶層5A,5Bの表層
部の液晶分子6a,6bが初期の配向状態からほとんど
変化しないことによる表示特性への影響を前記一方の光
学補償層10aまたは10bにより補償して、広範囲に
視野角を広くすることができる。
Further, in the first and second embodiments, the pair of optical compensation layers 10a and 10b are disposed so as to sandwich the display liquid crystal layers 5A and 5B.
0a and 10b may be provided in only one of them, and even in that case, the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 6a and 6b in the surface layer portions of the display liquid crystal layers 5A and 5B hardly change from the initial alignment state. Is compensated by the one optical compensation layer 10a or 10b, and the viewing angle can be widened over a wide range.

【0061】また、上記第1および第2の実施例の液晶
表示素子は、表示用液晶層5A,6bが、同じ配向性を
有する一対の配向膜(第1の実施例では水平配向膜9
a、第2の実施例垂直配向膜9b)の間に設けられてい
るものであるが、この発明は、ハイブリット配向型の液
晶表示素子にも適用することができる。
In the liquid crystal display elements of the first and second embodiments, the display liquid crystal layers 5A and 6b are formed of a pair of alignment films having the same alignment (the horizontal alignment film 9 in the first embodiment).
a, Second Embodiment Although provided between the vertical alignment films 9b), the present invention can also be applied to a hybrid alignment type liquid crystal display device.

【0062】図3はこの発明の第3の実施例を示す液晶
表示素子の一部分の断面図であり、この液晶表示素子
は、表示用液晶層5Cが誘電異方性が正のネマティック
液晶からなっており、その液晶分子6cがハイブリット
配向しているものである。
FIG. 3 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. In this liquid crystal display device, the display liquid crystal layer 5C is made of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy. The liquid crystal molecules 6c are in a hybrid alignment.

【0063】なお、この実施例では、表示用液晶層5C
の前面側に垂直配向膜9bを設け、後面側に所定の方向
に配向処理が施された水平配向膜9aを設けることによ
り、前記表示用液晶層5Cの液晶分子6cを、後面側か
ら前面側に向かって水平配向状態から垂直配向状態にな
るようにハイブリット配向させている。
In this embodiment, the display liquid crystal layer 5C
The liquid crystal molecules 6c of the display liquid crystal layer 5C are provided from the rear side to the front side by providing a vertical alignment film 9b on the front side and a horizontal alignment film 9a having been subjected to alignment processing in a predetermined direction on the rear side. The hybrid orientation is performed so as to change from the horizontal orientation state to the vertical orientation state toward.

【0064】この液晶表示素子は、前記表示用液晶層5
Cの液晶分子6cの配向状態を、各画素領域の表示制御
用電極7,8間への電界の印加により、初期のハイブリ
ット配向状態から前記内側基板3,4面に対して立ち上
がり配向するように変化させて表示する。
This liquid crystal display element is composed of the display liquid crystal layer 5.
The alignment state of the liquid crystal molecules 6c of C is raised from the initial hybrid alignment state to the inner substrates 3 and 4 by applying an electric field between the display control electrodes 7 and 8 in each pixel region. Change and display.

【0065】この液晶表示素子では、前記表示用液晶層
5Cの液晶分子6cが、印加される電界に応じて、初期
のハイブリット配向状態から内側基板3,4面に対して
立ち上がるように配向するが、前記表示用液晶層5Cの
一方の面と他方の面の表層部のうち、初期配向状態が水
平配向である後側の表層部、つまり水平配向膜9aによ
る配向規制力を強く受ける後基板4の近傍の液晶分子6
cは、電界が印加されても、基板4面に対してプレチル
ト角またはそれに近い角度で倒伏した状態のままである
ため、前記表示用液晶層5Cに電界を印加したときの液
晶の複屈折性Δnの変化が液晶層厚全体にわたって一様
ではなく、液晶層厚の中央部から液晶層前面にわたる領
域と後側表層部とで異なり、その複屈折性Δnの違い
が、液晶表示素子の表示特性に影響する。
In this liquid crystal display element, the liquid crystal molecules 6c of the display liquid crystal layer 5C are aligned according to the applied electric field so as to rise from the initial hybrid alignment state to the inner substrates 3 and 4 surfaces. Of the surface layer portions on one surface and the other surface of the display liquid crystal layer 5C, the rear surface portion whose initial alignment state is horizontal alignment, that is, the rear substrate 4 which is strongly subjected to the alignment regulating force by the horizontal alignment film 9a. Liquid crystal molecules 6 near
c indicates that the birefringence of the liquid crystal when an electric field is applied to the display liquid crystal layer 5C is maintained even if an electric field is applied, since the liquid crystal layer 5C remains in a state of falling at or near a pretilt angle with respect to the substrate 4 surface. The change in Δn is not uniform over the entire thickness of the liquid crystal layer, but is different between the region extending from the center of the liquid crystal layer thickness to the front surface of the liquid crystal layer and the rear surface layer. Affect.

【0066】そのため、この液晶表示素子では、表示用
液晶層5Cの液晶分子6cが初期の配向状態からほとん
ど変化しないことによる複屈折性Δnの違いが生じる
側、つまり表示用液晶層5Cの後面側に、ディスコティ
ック液晶からなる光学補償層10を配置している。
Therefore, in this liquid crystal display element, the difference in birefringence Δn due to the fact that the liquid crystal molecules 6c of the display liquid crystal layer 5C hardly changes from the initial alignment state, that is, the rear side of the display liquid crystal layer 5C. The optical compensation layer 10 made of a discotic liquid crystal is disposed on the optical compensation layer.

【0067】前記光学補償層(ディスコティック液晶
層)10は、前後一対の透明基板1,2のうちの後基板
2と、この後基板2の内面側に配置された内側基板4と
の間に設けられている。
The optical compensation layer (discotic liquid crystal layer) 10 is provided between the rear substrate 2 of the pair of front and rear transparent substrates 1 and 2 and the inner substrate 4 disposed on the inner side of the rear substrate 2. Is provided.

【0068】そして、前記光学補償層10をはさんで対
向する一対の基板2,4の互いに対向する面にはそれぞ
れ、前記ディスコティック液晶の配向状態を制御するた
めの一枚膜状の透明な光学補償調整用電極12,13が
設けられており、これらの電極12,13の上にそれぞ
れ、前記ディスコティック液晶の初期配向状態を規制す
るための配向膜14,15が形成されている。
A pair of substrates 2 and 4 opposed to each other with the optical compensation layer 10 interposed therebetween is provided on each of the opposing surfaces to form a single transparent film for controlling the alignment state of the discotic liquid crystal. Optical compensation adjusting electrodes 12 and 13 are provided, and alignment films 14 and 15 for regulating the initial alignment state of the discotic liquid crystal are formed on these electrodes 12 and 13 respectively.

【0069】前記配向膜14,15のうち、前記表示用
液晶層5Cに対向する面側の配向膜15は水平配向膜、
その反対面側の配向膜14は垂直配向膜であり、前記光
学補償層10のディスコティック液晶分子11は、図3
のように、表示用液晶層5Cに対向する面においてほぼ
水平に倒伏配向し、その反対側の面においてほぼ垂直に
立上がり配向するとともに、前記表示用液晶層5Cに対
向する面から反対側の面に向かって、倒伏状態から徐々
に垂直に立上がるように配向している。
Of the alignment films 14 and 15, the alignment film 15 on the side facing the display liquid crystal layer 5 C is a horizontal alignment film,
The alignment film 14 on the opposite side is a vertical alignment film, and the discotic liquid crystal molecules 11 of the optical compensation layer 10 correspond to FIG.
As described above, the liquid crystal layer 5C is oriented horizontally horizontally on the surface facing the display liquid crystal layer 5C, and substantially vertically rises on the surface opposite to the display liquid crystal layer 5C, and the surface opposite to the surface facing the display liquid crystal layer 5C. , It is oriented so as to gradually rise vertically from the lying state.

【0070】前記水平配向膜15には、前記ディスコテ
ィック液晶分子11の立上がり配向状態を規制するため
の配向処理が施されており、前記光学補償層10のディ
スコティック液晶分子11は、表示用液晶層5Cとは反
対側の面において、前記分子軸が前記表示用液晶層5C
の後面側における液晶分子6cの配向方向(内側基板4
の前面に設けられた水平配向膜9aの配向処理方向)と
ほぼ平行またはほぼ直交するように一様に立ち上がり配
向している。
The horizontal alignment film 15 has been subjected to an alignment treatment for regulating the rising alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11, and the discotic liquid crystal molecules 11 of the optical compensation layer 10 are provided with a display liquid crystal. On the surface opposite to the layer 5C, the molecular axis is aligned with the display liquid crystal layer 5C.
Orientation of the liquid crystal molecules 6c on the rear surface side (the inner substrate 4
(The orientation processing direction of the horizontal alignment film 9a provided on the front surface of the substrate).

【0071】なお、この実施例の液晶表示素子は、表示
用液晶層5Cが、液晶分子6cがハイブリット配向した
誘電異方性が正のネマティック液晶層であり、また、デ
ィスコティック液晶からなる光学補償層10が表示用液
晶層5Cの後面側だけに設けられているが、他の構成は
前記第1の実施例と同じであるから、重複する説明は図
に同符合を付して省略する。
In the liquid crystal display element of this embodiment, the display liquid crystal layer 5C is a nematic liquid crystal layer in which liquid crystal molecules 6c are hybrid-aligned and has a positive dielectric anisotropy. Although the layer 10 is provided only on the rear surface side of the display liquid crystal layer 5C, the other configuration is the same as that of the first embodiment, and the same description will be omitted with the same reference numerals in the drawings.

【0072】ただし、この実施例では、表示用液晶層5
Cの前面側には光学補償層10を設ける必要が無いた
め、前記表示用液晶層5Cに電界を印加するための表示
制御用電極のうちの前側の電極7と、前記表示用液晶層
5Cの液晶分子6cをハイブリット配向させるための配
向膜のうちの垂直配向膜9bとを、前後一対の透明基板
1,2のうちの前基板1の内面に設けている。
However, in this embodiment, the display liquid crystal layer 5
Since it is not necessary to provide the optical compensation layer 10 on the front side of C, the front electrode 7 of the display control electrodes for applying an electric field to the display liquid crystal layer 5C and the display liquid crystal layer 5C The vertical alignment film 9b of the alignment films for hybrid alignment of the liquid crystal molecules 6c is provided on the inner surface of the front substrate 1 of the pair of front and rear transparent substrates 1 and 2.

【0073】この実施例の液晶表示素子によれば、表示
用液晶層5Cが、その液晶分子6cが後面側から前面側
に向かって水平配向状態から垂直配向状態になるように
ハイブリット配向した誘電異方性が正のネマティック液
晶層であり、前記表示用液晶層5Cの後面側の表層部、
つまり水平配向膜9aによる配向規制力を強く受ける基
板近傍の液晶分子6bが、電界が印加されても、基板
3,4面に対してプレチルト角またはそれに近い角度で
倒伏した状態のままであるが、前記表示用液晶層5Cの
表層部の液晶分子6bが初期の配向状態からほとんど変
化しないことによって生じる前記表示用液晶層5Cの液
晶層厚の中央部と表層部とでの複屈折性Δnの違いによ
る表示特性への影響を、前記ディスコティック液晶から
なる光学補償層10により補償し、広範囲に視野角を広
くすることができる。
According to the liquid crystal display device of this embodiment, the display liquid crystal layer 5C has a dielectric alignment in which the liquid crystal molecules 6c are hybrid-aligned so that the liquid crystal molecules 6c change from the horizontal alignment state to the vertical alignment state from the rear side to the front side. An isotropic nematic liquid crystal layer, and a surface layer portion on the rear surface side of the display liquid crystal layer 5C;
That is, the liquid crystal molecules 6b in the vicinity of the substrate, which are strongly subjected to the alignment control force by the horizontal alignment film 9a, remain at the pretilt angle or an angle close to the pretilt angle with respect to the substrates 3 and 4 even if an electric field is applied. The birefringence Δn between the center of the liquid crystal layer thickness of the display liquid crystal layer 5C and the surface layer portion, which is caused by the fact that the liquid crystal molecules 6b in the surface layer of the display liquid crystal layer 5C hardly change from the initial alignment state. The influence on the display characteristics due to the difference is compensated by the optical compensation layer 10 made of the discotic liquid crystal, and the viewing angle can be widened over a wide range.

【0074】また、この実施例においても、前記光学補
償層10は、常温において液晶相を示すディスコティッ
ク液晶層であり、そのディスコティック液晶分子11の
配向状態を、前記光学補償調整用電極12,13間に印
加する電圧を制御することにより変化させることができ
るため、前記表示用液晶層5Cに印加される電界に応じ
て前記光学補償層10のリタデーションを制御し、この
光学補償層10a,10bによる前記補償効果を変え、
表示の視野角特性を変化させることができる。
Also in this embodiment, the optical compensation layer 10 is a discotic liquid crystal layer exhibiting a liquid crystal phase at room temperature, and the orientation state of the discotic liquid crystal molecules 11 is changed by the optical compensation adjusting electrode 12 13, the retardation of the optical compensation layer 10 is controlled in accordance with the electric field applied to the display liquid crystal layer 5C, and the optical compensation layers 10a and 10b are controlled. Change the compensation effect by
The viewing angle characteristics of the display can be changed.

【0075】なお、この実施例では、前記光学補償層1
0の表示用液晶層5C側の面におけるディスコティック
液晶分子11の配向状態を、前記表示用液晶層5Cの光
学補償層10と隣接する面における液晶分子5cの配向
状態(実施例では水平配向)と同じにしているが、前記
光学補償層10のディスコティック液晶分子11の配向
状態は、上記実施例と逆にしてもよい。
In this embodiment, the optical compensation layer 1
0, the alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 on the surface on the side of the display liquid crystal layer 5C, and the alignment state of the liquid crystal molecules 5c on the surface adjacent to the optical compensation layer 10 of the display liquid crystal layer 5C (horizontal alignment in the embodiment). However, the alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 in the optical compensation layer 10 may be reversed from that in the above embodiment.

【0076】さらに、ハイブリット配向型の液晶表示素
子の場合、前記光学補償層10は、上記実施例のよう
に、表示用液晶層5Cの液晶分子6cが初期の配向状態
からほとんど変化しないことによる複屈折性Δnの違い
が生じる側に配置するのが望ましいが、表示用液晶層5
Cの反対面側に前記光学補償層10を配置しても、前記
表示用液晶層5Cの表層部の液晶分子6cが初期の配向
状態からほとんど変化しないことによる表示特性への影
響を補償することができる。
Further, in the case of the hybrid alignment type liquid crystal display element, the optical compensation layer 10 is formed by the fact that the liquid crystal molecules 6c of the display liquid crystal layer 5C hardly change from the initial alignment state as in the above embodiment. Although it is desirable to dispose it on the side where the difference in refractive index Δn occurs, the display liquid crystal layer 5
Even if the optical compensation layer 10 is arranged on the side opposite to C, the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 6c in the surface layer of the display liquid crystal layer 5C hardly change from the initial alignment state is compensated. Can be.

【0077】また、上記第3の実施例の液晶表示素子
は、表示用液晶層5Cの液晶分子6cが後面側から前面
側に向かって水平配向状態から垂直配向状態になるよう
にハイブリット配向しているものであるが、前記表示用
液晶層5Cは、液晶分子6cが前面側から後面側に向か
って水平配向状態から垂直配向状態になるようにハイブ
リット配向しているものでもよく、さらに、表示用液晶
層5Cの液晶は、誘電異方性が正のネマティック液晶に
限らず、誘電異方性が負のネマティック液晶でもよい。
In the liquid crystal display device of the third embodiment, the liquid crystal molecules 6c of the display liquid crystal layer 5C are hybrid-aligned from the horizontal state to the vertical state from the rear side to the front side. However, the display liquid crystal layer 5C may be one in which the liquid crystal molecules 6c are hybrid-aligned such that the liquid crystal molecules 6c change from a horizontal alignment state to a vertical alignment state from the front side to the rear side. The liquid crystal of the liquid crystal layer 5C is not limited to a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and may be a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy.

【0078】その場合も、表示用液晶層5Cのいずれか
一方の面側、望ましくは液晶分子6cが初期の配向状態
からほとんど変化しないことによる複屈折性Δnの違い
が生じる側(誘電異方性が正のネマティック液晶を用い
た場合は水平配向側、誘電異方性が負のネマティック液
晶を用いた場合は水平配向側)に、前記ディスコティッ
ク液晶からなる光学補償層10を配置することにより、
前記表示用液晶層5Cの表層部の液晶分子6cが初期の
配向状態からほとんど変化しないことによる表示特性へ
の影響を補償することができる。
Also in this case, on one side of the display liquid crystal layer 5C, preferably, on the side where the difference in birefringence Δn occurs due to the fact that the liquid crystal molecules 6c hardly change from the initial alignment state (dielectric anisotropy). Is disposed on the horizontal alignment side when a positive nematic liquid crystal is used, and on the horizontal alignment side when a dielectric anisotropy uses a negative nematic liquid crystal) by disposing the optical compensation layer 10 made of the discotic liquid crystal.
It is possible to compensate for the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 6c in the surface layer portion of the display liquid crystal layer 5C hardly change from the initial alignment state.

【0079】また、上記第1〜第3の実施例では、光学
補償層10,10a,10bを、常温において液晶相を
示すディスコティック液晶により形成しているが、光学
補償層は、ディスコティック高分子液晶により形成して
もよい。
In the first to third embodiments, the optical compensation layers 10, 10a, and 10b are formed of discotic liquid crystals exhibiting a liquid crystal phase at room temperature. It may be formed by molecular liquid crystal.

【0080】図4はこの発明の第4の実施例を示す液晶
表示素子の一部分の断面図であり、この実施例は、光学
補償層をディスコティック高分子液晶により形成したも
のである。
FIG. 4 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, an optical compensation layer is formed of a discotic polymer liquid crystal.

【0081】この実施例の液晶表示素子は、図示しない
枠状のシール材を介して接合された前後一対の透明基板
(例えばガラス基板)21,22間に、液晶分子が所定
の配向状態に配向した表示用液晶層23と、前記表示用
液晶層23に電界を印加するための透明な表示制御用電
極25,26と、前記表示用液晶層23をはさんで配置
されたディスコティック高分子液晶からなる一対の光学
補償層27a,27bとを設け、前記一対の基板21,
22の外面にそれぞれ一対の偏光板30,31を配置し
た構成となっている。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state between a pair of front and rear transparent substrates (eg, glass substrates) 21 and 22 joined via a frame-shaped sealing material (not shown). Display liquid crystal layer 23, transparent display control electrodes 25 and 26 for applying an electric field to the display liquid crystal layer 23, and a discotic polymer liquid crystal arranged with the display liquid crystal layer 23 interposed therebetween. And a pair of optical compensation layers 27a and 27b made of
In this configuration, a pair of polarizing plates 30 and 31 are arranged on the outer surface of the optical disk 22.

【0082】この実施例では、前記表示制御用電極2
5,26を一対の基板21,22上に形成するととも
に、これらの基板21,22上にそれぞれ、ディスコテ
ィック高分子液晶からなる光学補償層27a,27bの
基板側の分子配向状態を規制するための配向膜28と、
前記光学補償層27a,27bと、前記光学補償層27
a,27bの表示用液晶層側の分子配向状態および前記
表示用液晶層23の液晶分子24の配向状態を規制する
ための配向膜29とを順に積層して形成し、一方の基板
21の前記配向膜29と、他方の基板22の前記配向膜
29との間に、表示用液晶層23を設けている。
In this embodiment, the display control electrode 2
5 and 26 are formed on a pair of substrates 21 and 22, and on these substrates 21 and 22, the optical compensation layers 27 a and 27 b made of discotic polymer liquid crystal are regulated on the substrate side in a molecular orientation state. An alignment film 28,
The optical compensation layers 27a and 27b and the optical compensation layer 27
a and 27b are sequentially laminated with an alignment film 29 for regulating the alignment state of the liquid crystal molecules 24 of the display liquid crystal layer 23 and the alignment film 29 of the display liquid crystal layer 23. The display liquid crystal layer 23 is provided between the alignment film 29 and the alignment film 29 of the other substrate 22.

【0083】なお、この実施例の液晶表示素子は、アク
ティブマトリックス方式のものであり、前記一対の基板
21,22のうちの一方の基板22の内面に設けられた
表示制御用電極26は、行方向および列方向に配列する
複数の画素電極、他方の基板21の内面に設けられた表
示制御用電極25は、前記複数の画素電極26に対向す
る一枚膜状の対向電極であり、図では省略しているが、
前記一方の基板22上には、前記複数の画素電極26に
それぞれ接続された複数のTFT(薄膜トランジスタ)
と、各行のTFTにゲート信号を供給するための複数の
ゲート配線と、各列のTFTにデータ信号を供給するた
めの複数のデータ配線とが設けられている。
The liquid crystal display element of this embodiment is of the active matrix type, and the display control electrode 26 provided on the inner surface of one of the pair of substrates 21 and 22 is connected to a row. The plurality of pixel electrodes arranged in the direction and the column direction, and the display control electrode 25 provided on the inner surface of the other substrate 21 is a single-film counter electrode facing the plurality of pixel electrodes 26, and is shown in FIG. Although omitted,
A plurality of TFTs (thin film transistors) connected to the plurality of pixel electrodes 26, respectively, on the one substrate 22
And a plurality of gate lines for supplying gate signals to the TFTs in each row, and a plurality of data lines for supplying data signals to the TFTs in each column.

【0084】また、この実施例の液晶表示素子はTN型
のものであり、前記表示用液晶層23は、液晶分子24
がツイスト配向した誘電異方性が正のネマティック液晶
からなっており、前記一対の偏光板30,31はそれぞ
れ、その光学軸(透過軸または吸収軸)を所定の向きに
合わせて配置されている。
The liquid crystal display element of this embodiment is of a TN type, and the liquid crystal layer for display 23 comprises liquid crystal molecules 24.
Is made of a nematic liquid crystal having a twisted orientation and a positive dielectric anisotropy, and the pair of polarizing plates 30 and 31 are arranged with their optical axes (transmission axes or absorption axes) aligned in a predetermined direction. .

【0085】すなわち、前記光学補償層27a,27b
の表示用液晶層側の分子配向状態および前記表示用液晶
層23の液晶分子24の配向状態を規制するための配向
膜29は、水平配向性を有する水平配向膜であり、この
水平配向膜29は、ポリミドフィルム等からなってい
る。
That is, the optical compensation layers 27a and 27b
The alignment film 29 for regulating the molecular alignment state on the display liquid crystal layer side and the alignment state of the liquid crystal molecules 24 of the display liquid crystal layer 23 is a horizontal alignment film having a horizontal alignment property. Is made of a polyimide film or the like.

【0086】そして、この水平配向膜29の前記表示用
液晶層23側の面には、前記表示用液晶層23の液晶分
子24を所定の方向に配向させるための配向処理が施さ
れており、前記表示用液晶層23の液晶分子24は、前
記水平配向膜29によりそれぞれの基板21,22の近
傍における配向方向を規制され、これらの基板21,2
2間においてほぼ90のツイスト角でツイスト配向して
いる。
The surface of the horizontal alignment film 29 on the side of the display liquid crystal layer 23 is subjected to an alignment treatment for aligning the liquid crystal molecules 24 of the display liquid crystal layer 23 in a predetermined direction. The alignment direction of the liquid crystal molecules 24 of the display liquid crystal layer 23 in the vicinity of the respective substrates 21 and 22 is regulated by the horizontal alignment film 29.
Twist orientation is performed at a twist angle of about 90 between the two.

【0087】なお、図4では、表示用液晶層23の液晶
分子24の配向状態を模式的に示したが、前記液晶分子
24は、前記基板21,22面に対して僅かなプレチル
ト角をもって倒伏した状態でツイスト配向している。
Although FIG. 4 schematically shows the alignment state of the liquid crystal molecules 24 in the display liquid crystal layer 23, the liquid crystal molecules 24 lie with a slight pretilt angle with respect to the substrates 21 and 22. In a twisted state, it is twisted.

【0088】また、前記光学補償層27a,27bの基
板側の分子配向状態を規制するための配向膜28は、垂
直配向性を有する垂直配向膜であり、前記一対の光学補
償層27a,27bを形成するディスコティック高分子
液晶の分子はそれぞれ、その配向状態は図示しないが、
表示用液晶層23に対向する面においてほぼ水平に倒伏
配向し、その反対側の面においてほぼ垂直に立上がり配
向するとともに、前記表示用液晶層23に対向する面か
ら反対側の面に向かって、倒伏状態から徐々に垂直に立
上がるように配向している。
The alignment film 28 for regulating the molecular alignment on the substrate side of the optical compensation layers 27a and 27b is a vertical alignment film having a vertical alignment property. Although the orientation state of each of the molecules of the discotic polymer liquid crystal to be formed is not shown,
On the surface facing the display liquid crystal layer 23, the liquid crystal layer 23 is oriented horizontally in a horizontal direction, and on the opposite surface, the liquid crystal layer 23 rises substantially vertically, and from the surface facing the display liquid crystal layer 23 toward the opposite surface, It is oriented so that it gradually rises vertically from the lying state.

【0089】なお、前記光学補償層27a,27bの基
板側の分子配向状態を規制するための垂直配向膜28に
は、前記ディスコティック高分子液晶の分子の立上がり
配向状態を規制するための配向処理が施されており、前
側の光学補償層27aのディスコティック高分子液晶の
分子は、表示用液晶層23とは反対側(前基板21側)
の面において、円盤状の分子面に対して直交する分子軸
が前記表示用液晶層23の前面側における液晶分子24
の配向方向(前側の水平配向膜29の配向処理方向)と
ほぼ平行またはほぼ直交するように一様に立ち上がり配
向し、後側の光学補償層27bのディスコティック高分
子液晶の分子は、表示用液晶層23とは反対側(後基板
22側)の面において、前記分子軸が前記表示用液晶層
23の後面側における液晶分子24の配向方向(後側の
水平配向膜29の配向処理方向)とほぼ平行またはほぼ
直交するように一様に立ち上がり配向している。
The vertical alignment film 28 for controlling the molecular alignment on the substrate side of the optical compensation layers 27a and 27b is provided with an alignment treatment for controlling the rising alignment of the discotic polymer liquid crystal molecules. Is applied, and the molecules of the discotic polymer liquid crystal in the front optical compensation layer 27a are on the side opposite to the display liquid crystal layer 23 (front substrate 21 side).
Of the liquid crystal molecules 24 on the front side of the display liquid crystal layer 23,
(The orientation direction of the horizontal alignment film 29 on the front side) rises uniformly so as to be substantially parallel or substantially perpendicular to the alignment direction. The molecules of the discotic polymer liquid crystal in the optical compensation layer 27b on the rear side are used for display. On the surface opposite to the liquid crystal layer 23 (on the rear substrate 22 side), the molecular axis is aligned with the alignment direction of the liquid crystal molecules 24 on the rear surface side of the display liquid crystal layer 23 (the alignment processing direction of the rear horizontal alignment film 29). It is uniformly raised and oriented so as to be substantially parallel or substantially orthogonal.

【0090】前記光学補償層27a,27bはそれぞ
れ、前記基板21,22上に前記垂直配向膜28を形成
した後、その上に、例えば光硬化性のディスコティック
高分子液晶を所定の厚さに均一に塗布するとともに、さ
らにその上に、前記ポリイミドフィルム等からなる水平
配向膜29を重ね、その状態で、前記ディスコティック
高分子液晶を一旦アイソトロピック相転移温度に加熱
し、その後、徐冷により徐々に液晶相に戻してやること
により、前記ディスコティック高分子液晶の分子を、前
記配向膜28,29により規制される配向状態に配向さ
せ、その後、光照射により前記ディスコティック高分子
液晶を硬化させる方法で形成されたものであり、この光
学補償層27a,27bのディスコティック高分子液晶
の配向状態は常に一定である。
After the vertical alignment film 28 is formed on the substrates 21 and 22, the optical compensation layers 27a and 27b are coated with, for example, a photocurable discotic polymer liquid crystal to a predetermined thickness. Along with coating uniformly, a horizontal alignment film 29 made of the polyimide film or the like is further stacked thereon, and in this state, the discotic polymer liquid crystal is once heated to an isotropic phase transition temperature, and then gradually cooled. By gradually returning to the liquid crystal phase, the molecules of the discotic polymer liquid crystal are aligned in an alignment state regulated by the alignment films 28 and 29, and thereafter, the discotic polymer liquid crystal is cured by light irradiation. The alignment state of the discotic polymer liquid crystal in the optical compensation layers 27a and 27b is always constant. A.

【0091】なお、前記光学補償層27a,27bは、
熱硬化性のディスコティック高分子液晶により形成して
もよく、その場合も、ディスコティック高分子液晶の硬
化手段を加熱に変更するだけで、上記と同様な方法によ
り光学補償層27a,27bを形成することができる。
The optical compensation layers 27a and 27b are
The optical compensation layers 27a and 27b may be formed in the same manner as described above by simply changing the means for curing the discotic polymer liquid crystal to heating. can do.

【0092】この液晶表示素子は、前記表示用液晶層2
3の液晶分子24の配向状態を各画素領域の表示制御用
電極25,26間への電界の印加により制御して表示す
るとともに、前記表示用液晶層23の表層部、つまり一
対の基板21,22の近傍の液晶分子24が初期の配向
状態からほとんど変化しないことによる表示特性への影
響を、前記ディスコティック高分子液晶からなる光学補
償層27a,27bにより指向性無く補償するようにし
たものである。
This liquid crystal display element is composed of the liquid crystal layer 2 for display.
3 is controlled by applying an electric field between the display control electrodes 25 and 26 of each pixel region to display the liquid crystal molecules 24, and the surface layer of the display liquid crystal layer 23, that is, the pair of substrates 21 and The effect on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 24 near 22 do not substantially change from the initial alignment state is compensated without directivity by the optical compensation layers 27a and 27b made of the discotic polymer liquid crystal. is there.

【0093】なお、この実施例の液晶表示素子は、前記
光学補償層27a,27bをディスコティック高分子液
晶により形成したものであるが、前記表示用液晶層23
の表層部の液晶分子24が初期の配向状態からほとんど
変化しないことによる表示特性への影響の補償作用は、
常温において液晶相を示すディスコティック液晶からな
る光学補償層を備えた第1の実施例の液晶表示素子と基
本的に同じであるから、その説明は省略する。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the optical compensation layers 27a and 27b are formed of discotic polymer liquid crystal.
The effect of compensating for the effect on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 24 in the surface layer of the layer hardly change from the initial alignment state is as follows.
Since it is basically the same as the liquid crystal display device of the first embodiment having the optical compensation layer made of a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature, the description thereof is omitted.

【0094】この実施例の液晶表示素子によれば、前記
表示用液晶層23の表層部の液晶分子24が初期の配向
状態からほとんど変化しないことによる表示特性への影
響を補償し、広範囲に視野角を広くすることができる。
According to the liquid crystal display device of this embodiment, the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 24 in the surface layer of the display liquid crystal layer 23 hardly change from the initial alignment state is compensated for, and a wide range of view is obtained. The corners can be widened.

【0095】しかも、この実施例では、前記光学補償層
27a,27bをディスコティック高分子液晶により形
成しているため、この光学補償層27a,27bを固体
として取り扱うことができ、したがって、液晶表示素子
の構造を簡単にするとともに、その厚さを薄くすること
ができる。
Further, in this embodiment, since the optical compensation layers 27a and 27b are formed of discotic polymer liquid crystal, the optical compensation layers 27a and 27b can be handled as a solid, and therefore, the liquid crystal display element Can be simplified and the thickness can be reduced.

【0096】すなわち、例えば上述した第1の実施例の
ように光学補償層10a,10bを常温において液晶相
を示すディスコティック液晶により形成する場合は、図
1に示したように、表示用液晶層5Aと光学補償層10
a,10bとの間に内側基板3,4を設け、この内側基
板3,4に、表示制御用電極7,8と、前記表示用液晶
層5Aの液晶分子6aの配向状態を規制するための配向
膜9aと、前記光学補償層10a,10bのディスコテ
ィック液晶分子11の配向状態を規制するための配向膜
13とを形成する必要があるが、この実施例では、前記
光学補償層27a,27bを固体として取り扱うことが
できるため、前記内側基板は不要であり、したがって、
前記第1の実施例に比べて、液晶表示素子の構造を簡単
にするとともに、その厚さを薄くすることができる。
That is, for example, when the optical compensation layers 10a and 10b are formed of a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature as in the first embodiment described above, as shown in FIG. 5A and optical compensation layer 10
a and 10b are provided between the inner substrates 3 and 4 to control the display control electrodes 7 and 8 and the alignment state of the liquid crystal molecules 6a of the display liquid crystal layer 5A. Although it is necessary to form an alignment film 9a and an alignment film 13 for regulating the alignment state of the discotic liquid crystal molecules 11 of the optical compensation layers 10a and 10b, in this embodiment, the optical compensation layers 27a and 27b are formed. Can be treated as a solid, so the inner substrate is not necessary, and therefore
Compared with the first embodiment, the structure of the liquid crystal display device can be simplified and the thickness thereof can be reduced.

【0097】なお、上記第4の実施例では、表示用液晶
層23に電界を印加するための表示制御用電極25,2
6を一対の基板21,22上に形成し、これらの表示制
御用電極25,26と前記表示用液晶層23との間にそ
れぞれ光学補償層27a,27bを設けているが、前記
表示制御用電極25,26と前記光学補償層27a,2
7bとの位置関係は逆にしてもよい。
In the fourth embodiment, the display control electrodes 25 and 2 for applying an electric field to the display liquid crystal layer 23 are used.
6 are formed on a pair of substrates 21 and 22, and optical compensation layers 27a and 27b are provided between the display control electrodes 25 and 26 and the display liquid crystal layer 23, respectively. Electrodes 25 and 26 and optical compensation layers 27a and 2
7b may be reversed.

【0098】図5はこの発明の第5の実施例を示す液晶
表示素子の一部分の断面図であり、この実施例は、ディ
スコティック高分子液晶からなる光学補償層27a,2
7bを一対の基板21,22上に形成し、これらの光学
補償層27a,27bと表示用液晶層23との間にそれ
ぞれ、前記表示用液晶層23に電界を印加するための表
示制御用電極25,26を設けたものであり、他の構成
は基本的に上記第4の実施例と同じである。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the optical compensation layers 27a and 27 made of a discotic polymer liquid crystal are used.
7b is formed on a pair of substrates 21 and 22. A display control electrode for applying an electric field to the display liquid crystal layer 23 is provided between the optical compensation layers 27a and 27b and the display liquid crystal layer 23, respectively. 25 and 26 are provided, and the other configuration is basically the same as that of the fourth embodiment.

【0099】なお、前記光学補償層27a,27bは、
一対の基板21,22上にそれぞれ垂直配向膜28を形
成した後、その上に、光硬化性または熱硬化性のディス
コティック高分子液晶を所定の厚さに均一に塗布すると
ともに、さらにその上に、ポリイミドフィルム等からな
る水平配向膜29aを重ね、その状態で、一旦アイソト
ロピック相転移温度への加熱および徐冷により、前記デ
ィスコティック高分子液晶の分子を前記配向膜28,2
9aにより規制される配向状態に配向させ、その後に前
記ディスコティック高分子液晶を硬化させる方法で形成
されたものであり、前記水平配向膜29aの上に表示制
御用電極25,26が形成され、その上に、表示用液晶
層23の液晶分子24の配向状態を規制する水平配向膜
29bが設けられている。
The optical compensation layers 27a and 27b are
After the vertical alignment film 28 is formed on each of the pair of substrates 21 and 22, a photo-curable or thermo-curable discotic polymer liquid crystal is uniformly applied to a predetermined thickness on the vertical alignment film 28. Then, a horizontal alignment film 29a made of a polyimide film or the like is overlaid, and in this state, the molecules of the discotic polymer liquid crystal are once heated to an isotropic phase transition temperature and gradually cooled to form the alignment films 28, 2
The display control electrodes 25 and 26 are formed on the horizontal alignment film 29a by aligning them in an alignment state regulated by 9a and thereafter curing the discotic polymer liquid crystal. A horizontal alignment film 29b for regulating the alignment state of the liquid crystal molecules 24 of the display liquid crystal layer 23 is provided thereon.

【0100】この実施例によれば、ディスコティック高
分子液晶からなる光学補償層27a,27bを一対の基
板21,22上に形成し、これらの光学補償層27a,
27bと表示用液晶層23との間にそれぞれ表示制御用
電極25,26を設けているため、表示用液晶層23
に、前記光学補償層27a,27bによる電圧降下が無
い電界を印加することができる。
According to this embodiment, optical compensation layers 27a and 27b made of discotic polymer liquid crystal are formed on a pair of substrates 21 and 22, and these optical compensation layers 27a and 27b are formed.
Since the display control electrodes 25 and 26 are provided between the display liquid crystal layer 23 and the display liquid crystal layer 23, respectively.
In addition, an electric field without a voltage drop due to the optical compensation layers 27a and 27b can be applied.

【0101】なお、上記第4および第5の実施例では、
表示用液晶層23をはさんで一対の光学補償層27a,
27bを配置しているが、前記光学補償層27a,27
bは、そのいずれか一方だけを設けてもよく、その場合
でも、前記表示用液晶層23表層部の液晶分子24が初
期の配向状態からほとんど変化しないことによる表示特
性への影響を前記一方の光学補償層27aまたは27b
により補償して、広範囲に視野角を広くすることができ
る。
In the fourth and fifth embodiments,
A pair of optical compensation layers 27a,
27b, the optical compensation layers 27a, 27
b may be provided with only one of them. Even in this case, the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules 24 on the surface layer of the display liquid crystal layer 23 hardly change from the initial alignment state is reduced. Optical compensation layer 27a or 27b
And the viewing angle can be widened over a wide range.

【0102】なお、上記第4および第5の実施例は、基
本的には、図1に示した第1の実施例の光学補償層10
a,10bをディスコティック高分子液晶からなる光学
補償層27a,27bに置き換えたものであり、TN型
の液晶表示素子に限らず、STN(スーパー・ツイステ
ッド・ネマティック)型や、強誘電性または反強誘電性
液晶表示素子等にも適用することができる。
The fourth and fifth embodiments are basically similar to the optical compensation layer 10 of the first embodiment shown in FIG.
a and 10b are replaced by optical compensation layers 27a and 27b made of discotic polymer liquid crystal, and are not limited to TN-type liquid crystal display elements, but may be STN (super twisted nematic) type, ferroelectric or anti-static type. It can also be applied to ferroelectric liquid crystal display devices and the like.

【0103】さらに、図2および図3に示した第2およ
び第3の実施例の液晶表示素子においても、その光学補
償層10a,10b,10をディスコティック高分子液
晶からなる光学補償層に置き換えることにより、液晶表
示素子の構造を簡単にするとともに、その厚さを薄くす
ることができる。
Further, also in the liquid crystal display devices of the second and third embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the optical compensation layers 10a, 10b and 10 are replaced with optical compensation layers made of discotic polymer liquid crystal. This makes it possible to simplify the structure of the liquid crystal display element and reduce its thickness.

【0104】また、上記第1〜第5の実施例の液晶表示
素子はアクティブマトリックス方式のものであるが、こ
の発明は、一方の基板の内面に行方向に沿う複数の表示
制御用電極(走査電極)が設けられ、他方の基板の内面
に列方向に沿う複数の表示制御用電極(信号電極)が設
けられた単純マトリックス方式の液晶表示素子にも適用
することができる。
Although the liquid crystal display elements of the first to fifth embodiments are of an active matrix type, the present invention is directed to a plurality of display control electrodes (scanning lines) on the inner surface of one substrate along the row direction. Electrodes) and a plurality of display control electrodes (signal electrodes) along the column direction on the inner surface of the other substrate.

【0105】さらに、この発明は、前記複数の画素領域
(アクティブマトリックス方式の液晶表示素子において
は複数の画素電極と対向電極とが互いに対向する複数の
領域)にそれぞれ対応させて複数の色のカラーフィル
タ、例えば赤、緑、青の3色のカラーフィルタを備え
た、フルカラー画像等の多色カラー画像を表示する液晶
表示素子にも適用できる。
Further, the present invention provides a plurality of color regions corresponding to the plurality of pixel regions (a plurality of pixel electrodes and a plurality of opposing electrodes in an active matrix type liquid crystal display device). The present invention can also be applied to a liquid crystal display device having a filter, for example, a three-color filter of red, green, and blue and displaying a multicolor image such as a full-color image.

【0106】なお、図1〜図3に示した第1〜第3の実
施例の液晶表示素子に複数の色のカラーフィルタを備え
させる場合、前記カラーフィルタは、表示用液晶層5
a,5b,5cのいずれか一方の面、望ましくは内側基
板3または4と表示制御用電極7または8との間に設け
るのが好ましく、また、図4および図5に示した第4お
よび第5の実施例の液晶表示素子に複数の色のカラーフ
ィルタを備えさせる場合、前記カラーフィルタは、基板
21または22と表示制御用電極25または26との間
に設けるのが好ましい。
When the liquid crystal display elements of the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 3 are provided with a plurality of color filters, the color filters are
a, 5b, and 5c, preferably between the inner substrate 3 or 4 and the display control electrode 7 or 8, and the fourth and fourth surfaces shown in FIGS. When the liquid crystal display element of the fifth embodiment is provided with a plurality of color filters, the color filters are preferably provided between the substrate 21 or 22 and the display control electrodes 25 or 26.

【0107】また、液晶表示素子には、その背面に反射
板を備え、外光を利用して表示する反射型のものと、バ
ックライトを用い、このバックライトからの照明光を利
用して表示する透過型のものとがあり、前記反射型の液
晶表示素子のなかには、その前面だけに1枚の偏光板を
備えているものもあるが、この発明は、そのいずれの液
晶表示素子にも適用することができるし、また、反射型
と透過型の両方の表示が可能な、いわゆる2ウエイ表示
型の液晶表示素子にも適用することができる。
The liquid crystal display element is provided with a reflector on the back surface thereof and is of a reflection type for displaying by using external light, and a backlight is used for displaying by using illumination light from the backlight. There is a transmissive type, and among the reflective type liquid crystal display elements, there is a type in which one polarizing plate is provided only on the front surface thereof. However, the present invention is applicable to any of the liquid crystal display elements. The present invention can also be applied to a so-called two-way display type liquid crystal display device capable of both a reflection type and a transmission type display.

【0108】[0108]

【発明の効果】この発明の液晶表示素子は、液晶分子が
所定の配向状態に配向した表示用液晶層と、前記表示用
液晶層に電界を印加するための表示制御用電極と、前記
表示用液晶層の少なくとも一方の面側に設けられた光学
補償層とを備え、前記光学補償層はディスコティック液
晶からなっており、そのディスコティック液晶分子が、
前記表示用液晶層に対向する面とその反対面とのうちの
一方の面においてほぼ水平に倒伏配向し、他方の面にお
いてほぼ垂直に立上がり配向していることを特徴とする
ものであり、この液晶表示素子によれば、前記表示用液
晶層の表層部の液晶分子が初期の配向状態からほとんど
変化しないことによる表示特性への影響を補償し、広範
囲に視野角を広くすることができる。
According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device having a display liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state, a display control electrode for applying an electric field to the display liquid crystal layer, and a display device. An optical compensation layer provided on at least one surface side of the liquid crystal layer, wherein the optical compensation layer is made of a discotic liquid crystal, and the discotic liquid crystal molecules are
The liquid crystal display device is characterized in that one of the surface facing the display liquid crystal layer and the opposite surface is oriented horizontally in a horizontal orientation, and the other surface is oriented substantially vertically in a rising orientation. According to the liquid crystal display device, it is possible to compensate for the influence on the display characteristics due to the fact that the liquid crystal molecules in the surface layer portion of the display liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state, and to widen the viewing angle over a wide range.

【0109】この発明の液晶表示素子において、前記表
示用液晶層が、水平配向性または垂直配向性のいずれか
の同じ配向性を有する一対の配向膜の間に設けられてい
る場合は、前記表示用液晶層をはさんで、前記ディスコ
ティック液晶からなる一対の光学補償層を、前記ディス
コティック液晶分子の配向状態が同じである面を互いに
向き合わせて配置すればよく、このようにすることによ
り、前記表示用液晶層の一方面と他方の面の表層部の液
晶分子が初期の配向状態からほとんど変化しないことに
よって生じる表示特性への影響を前記一対の光学補償層
により補償し、広範囲に視野角を広くすることができ
る。
In the liquid crystal display device according to the present invention, when the display liquid crystal layer is provided between a pair of alignment films having the same alignment, either horizontal alignment or vertical alignment, A pair of optical compensation layers composed of the discotic liquid crystal may be disposed with the surfaces having the same orientation state of the discotic liquid crystal molecules facing each other, with the liquid crystal layer interposed therebetween. The pair of optical compensation layers compensates for the effect on display characteristics caused by the fact that the liquid crystal molecules on the surface layer on one surface and the other surface of the display liquid crystal layer hardly change from the initial alignment state, and provides a wide field of view. The corners can be widened.

【0110】前記光学補償層に用いるディスコティック
液晶は、常温において液晶相を示すディスコティック液
晶でも、ディスコティック高分子液晶でもよく、前記光
学補償層を、常温において液晶相を示すディスコティッ
ク液晶層とし、この光学補償層をはさんで、前記ディス
コティック液晶の配向状態を制御するための光学補償調
整用電極を設ければ、前記光学補償調整用電極間に印加
する電圧を制御することにより前記ディスコティック液
晶分子の配向状態を変化させることができ、したがっ
て、前記表示用液晶層に印加される電界に応じて前記光
学補償層の前記補償効果を変え、表示の視野角特性を任
意に調整することができる。
The discotic liquid crystal used in the optical compensation layer may be a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature or a discotic polymer liquid crystal. If an optical compensation adjusting electrode for controlling the alignment state of the discotic liquid crystal is provided across the optical compensation layer, the voltage applied between the optical compensation adjusting electrodes is controlled to control the discotic liquid crystal. The alignment state of the tick liquid crystal molecules can be changed, and therefore, the compensation effect of the optical compensation layer is changed according to the electric field applied to the display liquid crystal layer, and the viewing angle characteristics of display are arbitrarily adjusted. Can be.

【0111】また、前記光学補償層をディスコティック
高分子液晶層とすれば、前記表示用液晶層に電界を印加
するための表示制御用電極と前記表示用液晶層とを積層
して設け、液晶表示素子の構造を簡単にするとともに、
その厚さを薄くすることができる。
If the optical compensation layer is a discotic polymer liquid crystal layer, a display control electrode for applying an electric field to the display liquid crystal layer and the display liquid crystal layer are provided in a laminated manner. While simplifying the structure of the display element,
Its thickness can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第3の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第4の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。
FIG. 4 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第5の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…基板 3,4…内側基板 5A,5B,5C…表示用液晶層 6a,6b,6c…液晶分子 7,8…表示制御用電極 9a…水平配向膜 9b…垂直配向膜 10,10a,10b…光学補償層(常温において液晶
相を示すディスコティック液晶層) 11…ディスコティック液晶分子 12,13…光学補償調整用電極 14…垂直配向膜 15…水平配向膜 16,17…偏光板 21,22…基板 23…表示用液晶層 24…液晶分子 25,26…表示制御用電極 27a,27b…光学補償層(ディスコティック高分子
液晶層) 28…垂直配向膜 29,29a,29b…水平配向膜 30,31…偏光板
1, 2, substrate 3, 4, inner substrate 5A, 5B, 5C, display liquid crystal layer 6a, 6b, 6c, liquid crystal molecule 7, 8, display control electrode 9a, horizontal alignment film 9b, vertical alignment film 10, 10a Reference numeral 10b: Optical compensation layer (a discotic liquid crystal layer showing a liquid crystal phase at normal temperature) 11: Discotic liquid crystal molecules 12, 13, Optical compensation adjustment electrode 14: Vertical alignment film 15: Horizontal alignment film 16, 17, Polarizing plate 21 , 22 ... substrate 23 ... display liquid crystal layer 24 ... liquid crystal molecules 25, 26 ... display control electrodes 27a, 27b ... optical compensation layer (discotic polymer liquid crystal layer) 28 ... vertical alignment film 29, 29a, 29b ... horizontal alignment Film 30, 31 ... Polarizing plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液晶分子が所定の配向状態に配向した表示
用液晶層と、前記表示用液晶層に電界を印加するための
表示制御用電極と、前記表示用液晶層の少なくとも一方
の面側に設けられた光学補償層とを備え、前記光学補償
層はディスコティック液晶からなっており、そのディス
コティック液晶分子が、前記表示用液晶層に対向する面
とその反対面とのうちの一方の面においてほぼ水平に倒
伏配向し、他方の面においてほぼ垂直に立上がり配向し
ていることを特徴とする液晶表示素子。
1. A display liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state, a display control electrode for applying an electric field to the display liquid crystal layer, and at least one surface side of the display liquid crystal layer. An optical compensation layer is provided, the optical compensation layer is made of a discotic liquid crystal, and the discotic liquid crystal molecules have one of a surface facing the display liquid crystal layer and an opposite surface thereof. A liquid crystal display element characterized in that the liquid crystal display element is oriented horizontally in a horizontal direction on the surface and is vertically oriented in the other surface.
【請求項2】前記表示用液晶層は、水平配向性または垂
直配向性のいずれかの同じ配向性を有する一対の配向膜
の間に設けられており、前記表示用液晶層をはさんで、
前記ディスコティック液晶からなる一対の光学補償層
が、前記ディスコティック液晶分子の配向状態が同じで
ある面を互いに向き合わせて配置されていることを特徴
とする請求項1に記載の液晶表示素子。
2. The display liquid crystal layer is provided between a pair of alignment films having the same orientation of either horizontal orientation or vertical orientation, and sandwiches the display liquid crystal layer.
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pair of optical compensation layers made of the discotic liquid crystal are arranged so that surfaces having the same alignment state of the discotic liquid crystal molecules face each other.
【請求項3】前記光学補償層は、常温において液晶相を
示すディスコティック液晶からなっており、この光学補
償層をはさんで、前記ディスコティック液晶の配向状態
を制御するための光学補償調整用電極が設けられている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示素
子。
3. The optical compensation layer is made of a discotic liquid crystal exhibiting a liquid crystal phase at room temperature. The optical compensation layer is sandwiched between the optical compensation layer and the optical compensation layer for controlling the alignment state of the discotic liquid crystal. 3. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising an electrode.
【請求項4】前記光学補償層は、ディスコティック高分
子液晶からなっていることを特徴とする請求項1または
2に記載の液晶表示素子。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said optical compensation layer is made of a discotic polymer liquid crystal.
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