JP2005321459A - Color liquid crystal display element - Google Patents

Color liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP2005321459A
JP2005321459A JP2004137506A JP2004137506A JP2005321459A JP 2005321459 A JP2005321459 A JP 2005321459A JP 2004137506 A JP2004137506 A JP 2004137506A JP 2004137506 A JP2004137506 A JP 2004137506A JP 2005321459 A JP2005321459 A JP 2005321459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
voltage
angle
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004137506A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Asao
恭史 浅尾
Ryuichiro Isobe
隆一郎 礒部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2004137506A priority Critical patent/JP2005321459A/en
Publication of JP2005321459A publication Critical patent/JP2005321459A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein a conventional ECB liquid crystal element has low light utilizing efficiency and inferior contrast. <P>SOLUTION: A liquid crystal display element has: a first substrate transmitting light; a second substrate disposed to be parallel to the first substrate and reflecting light in the direction to the first substrate; a nematic liquid crystal interposed between the first and the second substrates and having negative dielectric anisotropy; electrodes applying voltage to the nematic liquid crystal; and a retardation plate and a polarizing plate disposed on the outer side of the first substrate. The nematic liquid crystal is aligned nearly vertically to the substrates when no voltage is applied, and aligned obliquely to the substrates when voltage is applied and exhibits hue change by double refraction of transmission light associated with change of an inclined angle. The element is characterized in that the retardation value of the retardation plate is set to be in the range of 1/2 of the wavelength of visible light, the transmission axis of the polarizing plate and the delay phase axis of the retardation plate form an angle θ and the transmission axis of the polarizing plate and the inclination azimuth of the liquid crystal form an angle 2θ+45°. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示素子、特に複屈折を用いたカラー表示が可能な液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element, and more particularly to a liquid crystal display element capable of color display using birefringence.

従来、携帯情報端末などに液晶表示素子が広く用いられており、そのほとんどは反射型もしくは半透過型といわれる反射機能と透過機能を両方兼ね備えている液晶素子が用いられる。その理由は透過型のみの液晶もしくは自発光型表示素子では、屋外での視認性を確保するのが難しいためである。したがって、屋外にて使用される表示素子は周囲の外光を利用可能な液晶表示素子が有利であり、広く利用されている。反射機能を有する表示素子としてはいくつかの表示原理が提案されているが、現在のところ実用に供されているほとんど全てが偏光板を用いた液晶素子となっている。この偏光板型液晶素子によって白・中間調・黒を連続的に明度変調し、それに赤・緑・青からなるマイクロカラーフィルタを配設することによってフルカラー表示を得ることができる。   Conventionally, liquid crystal display elements have been widely used in portable information terminals and the like, and most of them are liquid crystal elements having both a reflection function and a transmission function, which are referred to as a reflection type or a transflective type. The reason for this is that it is difficult to ensure outdoor visibility with a transmissive liquid crystal or a self-luminous display element. Therefore, a liquid crystal display element that can use ambient ambient light is advantageous and widely used as a display element used outdoors. Several display principles have been proposed as display elements having a reflective function, but at present, almost all liquid crystal elements that are in practical use are liquid crystal elements using polarizing plates. Full color display can be obtained by continuously modulating the brightness of white, halftone, and black with this polarizing plate type liquid crystal element, and disposing a micro color filter composed of red, green, and blue.

上述した反射機能を有する偏光板型液晶表示素子では、多くの場合広帯域円偏光板と呼ばれる偏光板が使用される。この広帯域円偏光板とは(1)直線偏光板、(2)λ/2位相差板、(3)λ/4位相差板の三層が積層されているのが代表的な構成である。このとき偏光板の透過軸を0度とすると、偏光板の背面側にλ/2の位相差を有する一軸性位相差板が配設されており、該λ/2板の光軸方向θ1が15度に設定されており、さらにその背面側にλ/4の位相差を有する一軸性位相差板が配設されており、該λ/4の光軸方向θ2が75度に設定されているものである。なおここでいうところの光の波長λは、主に人間の視感度が高い550nm付近であるが、カラーフィルターを利用するなどカラー表示時においてはそれぞれの色の代表的な波長とする。   In the above-described polarizing plate type liquid crystal display element having a reflecting function, a polarizing plate called a broadband circular polarizing plate is often used. A typical configuration of the broadband circularly polarizing plate is that three layers of (1) a linearly polarizing plate, (2) a λ / 2 phase difference plate, and (3) a λ / 4 phase difference plate are laminated. If the transmission axis of the polarizing plate is 0 degree at this time, a uniaxial retardation plate having a phase difference of λ / 2 is disposed on the back side of the polarizing plate, and the optical axis direction θ1 of the λ / 2 plate is Further, a uniaxial retardation film having a phase difference of λ / 4 is disposed on the back side thereof, and the optical axis direction θ2 of λ / 4 is set to 75 degrees. Is. Note that the wavelength λ of light here is mainly around 550 nm where human visibility is high, but it is a representative wavelength of each color in color display such as using a color filter.

ここでθ1およびθ2は必ずしも上記のように15度および75度に設定しなくても、θ2=θ1+45なる関係を満たすように設定されていれば、ほぼ所望の特性を得ることができる。つまり、前記広帯域円偏光板の背面に配設される液晶層のリタデーション量が0であって、その背面に反射板が設けられている場合には、広帯域円偏光板による偏光回転効果によって可視光のほぼ全域において反射光をゼロに近づけることができるのである。これによって高いコントラストを有する反射型液晶素子を得ることが可能となる。   Here, even if θ1 and θ2 are not necessarily set to 15 degrees and 75 degrees as described above, almost desired characteristics can be obtained if they are set so as to satisfy the relationship θ2 = θ1 + 45. That is, when the amount of retardation of the liquid crystal layer disposed on the back surface of the broadband circularly polarizing plate is 0 and a reflective plate is provided on the back surface, visible light is generated by the polarization rotation effect of the broadband circularly polarizing plate. The reflected light can be brought close to zero in almost the entire area. This makes it possible to obtain a reflective liquid crystal element having a high contrast.

しかしながらこの広帯域円偏光板は3枚のフィルムが積層された構成であることから、原理的に全体の厚みが厚くなってしまうとともに、フィルム重量も重くなることから、携帯機器への搭載には物理的に更なる改善が求められている。   However, since this broadband circularly polarizing plate has a structure in which three films are laminated, in principle, the overall thickness increases and the film weight also increases. Further improvement is required.

一方光学的にも3枚のフィルムを通過することから各々のフィルム界面での光損失の影響によって白表示時の光利用効率の低下をもたらしている。   On the other hand, since it passes through three films optically, the light use efficiency at the time of white display is reduced due to the influence of light loss at each film interface.

このような課題に対して、特許文献1では偏光板とλ/2の位相差を持つ位相差板をλ/4の位相差を持つホモジニアス配向もしくは垂直配向を有する液晶パネル上に配置する構成が開示されている。この構成では使用するフィルムは偏光板とλ/2板の2枚で済むことから物理的にも光学的にも有利であると考えられる。   For such a problem, Patent Document 1 has a configuration in which a polarizing plate and a retardation plate having a phase difference of λ / 2 are arranged on a liquid crystal panel having a homogeneous alignment or a vertical alignment having a phase difference of λ / 4. It is disclosed. In this configuration, since only two films, a polarizing plate and a λ / 2 plate, are used, it is considered that this is advantageous both physically and optically.

この構成では、例えば垂直配向を用いた場合には、電圧無印加時には液晶層のリタデーション量はゼロであるため、表示状態は白表示となる。一方、電圧を印加して液晶層をホモジニアス配向に制御した場合には、液晶層のリタデーション量がλ/4となり、表示状態は黒表示となる。もちろんこのときのλ/2板の光軸方向θ1と液晶層の液晶分子傾斜方向θ2との関係はθ2=θ1+45となるように設定されている。これによってモノクロ領域の連続階調表示が実現でき、これとカラーフィルターとの組み合わせによってフルカラー表示を行うことができる。
特開2001−66598
In this configuration, for example, when vertical alignment is used, the display state is white display because the amount of retardation of the liquid crystal layer is zero when no voltage is applied. On the other hand, when a voltage is applied to control the liquid crystal layer to homogeneous alignment, the retardation amount of the liquid crystal layer is λ / 4, and the display state is black display. Of course, the relationship between the optical axis direction θ1 of the λ / 2 plate at this time and the liquid crystal molecule tilt direction θ2 of the liquid crystal layer is set to be θ2 = θ1 + 45. Thus, continuous tone display in a monochrome area can be realized, and full color display can be performed by combining this with a color filter.
JP 2001-66598 A

上述の通り光学的に有利な点があるものの、カラー表示のときの赤・緑・青のカラーフィルター使用による光損失によって、前記光学的優位性を十分に活かしきることが出来ない。つまり十分明るいカラー表示を行うことが出来ない。   Although there are optical advantages as described above, the optical superiority cannot be fully utilized due to light loss due to the use of red, green, and blue color filters in color display. That is, a sufficiently bright color display cannot be performed.

一般に、液晶表示素子特に垂直配向状態を用いる液晶表示素子では、白・黒いずれかの状態が必ず電圧無印加状態となっている。例えば黒から白へのスイッチングは電圧印加状態から電圧無印加状態へのスイッチングとなる。つまり液晶の緩和応答を使った応答となり、この場合一般的に応答速度は遅い。   In general, in a liquid crystal display element, particularly in a liquid crystal display element using a vertical alignment state, either white or black is always a no-voltage application state. For example, switching from black to white is switching from a voltage application state to a voltage non-application state. In other words, the response uses the relaxation response of the liquid crystal, and in this case, the response speed is generally slow.

液晶ディスプレイとして実用化されている駆動方式の多くは、中間調表示などの時には所望の駆動電圧よりも高い、もしくは低い電圧を1フレーム分だけ印加して応答速度を加速する手法がオーバードライブ駆動として一般に知られており、広く使用されているが、電圧無印加状態に向かう液晶の緩和応答を使用するスイッチングにおいては、目標とする電圧が0Vであるので、こうした動画特性にとって有効な駆動方法を採用することが出来ず、どうしても応答速度が遅くなってしまう。   Many of the drive systems that have been put to practical use as liquid crystal displays use overdrive drive as a method of accelerating the response speed by applying a voltage that is higher or lower than the desired drive voltage for one frame during halftone display. Although generally known and widely used, in switching using the relaxation response of the liquid crystal toward the state where no voltage is applied, since the target voltage is 0 V, a driving method effective for such moving image characteristics is adopted. Can not be done, the response speed will be slow.

本発明は、光を透過する第1の基板と、第1の基板に平行に配置され、第1基板の方向に光を反射する第2の基板と、該第1と第2の基板の間に挟持された誘電率異方性が負のネマティック液晶と、該ネマティック液晶に電圧を印加する電極と、該第1の基板の外側に配置された位相差板ならびに偏光板とを有し、
該ネマティック液晶は、電圧が印加されていないときに基板に対して略垂直に配向し、電圧の印加によって基板に対して傾斜して配向し、傾斜する角度の変化に伴って透過光の複屈折による色相変化を呈する液晶表示素子であって、
該位相差板は,リタデーション値が可視域の光の波長の1/2の範囲に設定されており、該偏光板の透過軸と該位相差板の遅相軸が角度θをなし、該偏光板の透過軸と液晶の傾斜方位とが、概略、角度2θ+45°をなすことを特徴とする。
The present invention includes a first substrate that transmits light, a second substrate that is disposed in parallel to the first substrate and reflects light in the direction of the first substrate, and between the first and second substrates. A nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy sandwiched between, an electrode for applying a voltage to the nematic liquid crystal, a retardation plate and a polarizing plate disposed outside the first substrate,
The nematic liquid crystal is oriented substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied, and is tilted with respect to the substrate when a voltage is applied, and the birefringence of transmitted light with a change in the tilt angle A liquid crystal display element exhibiting a hue change due to
The retardation plate has a retardation value set in the range of ½ of the wavelength of light in the visible range, the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate form an angle θ, and the polarization plate The transmission axis of the plate and the tilt direction of the liquid crystal generally form an angle 2θ + 45 °.

前記角度θを5度超、25度未満の範囲にすることにより、さらに良好な反射表示特性が得られる。   When the angle θ is in the range of more than 5 degrees and less than 25 degrees, even better reflective display characteristics can be obtained.

本発明はまた、白表示状態および黒表示状態のいずれにおいても液晶に電圧が印加されているようにできるので,高速応答にとって有利である。   The present invention is also advantageous for high-speed response because voltage can be applied to the liquid crystal in both the white display state and the black display state.

本発明の以上の要件において、角度はおおむねこの前後であればほぼ所望の特性を得ることができる。たとえば2θ+45°に対して±3°程度の範囲内であれば本発明の目的を達することができる。上記の「概略の角度」とは、この範囲をさす。   In the above requirements of the present invention, if the angle is approximately before and after this, almost desired characteristics can be obtained. For example, the object of the present invention can be achieved within a range of about ± 3 ° with respect to 2θ + 45 °. The above “approximate angle” refers to this range.

次に本発明の最良の形態について図1に図示する。   Next, the best mode of the present invention is shown in FIG.

順に偏光板51、λ/2板52、ガラス53、ITO54、配向膜55、液晶層56、配向膜57、反射板58、ガラス59の順で配置されている。   The polarizing plate 51, the λ / 2 plate 52, the glass 53, the ITO 54, the alignment film 55, the liquid crystal layer 56, the alignment film 57, the reflecting plate 58, and the glass 59 are arranged in this order.

本発明の実施においては斜視時の視差を防ぐために基板59上にアルミ電極などの反射特性を持つ部材で構成した反射電極58を設け、液晶パネルと反射板を一体とするのが好ましい。また直視型ディスプレイとして用いる場合には電極58として凸凹形状による拡散反射電極を用いてもよい。また透明基板53から偏光板51上までのいずれかの位置に前方散乱フイルムを設置してもよい(図示せず)。また図2に示すように液晶層56に電圧を印加するためのTFT回路を基板59上に設けてもよい。   In the practice of the present invention, it is preferable to provide a reflective electrode 58 made of a member having reflective characteristics such as an aluminum electrode on the substrate 59 in order to prevent parallax at the time of perspective, and to integrate the liquid crystal panel and the reflective plate. In addition, when used as a direct-view display, a diffuse reflection electrode having an uneven shape may be used as the electrode 58. A forward scattering film may be installed at any position from the transparent substrate 53 to the polarizing plate 51 (not shown). Further, a TFT circuit for applying a voltage to the liquid crystal layer 56 may be provided on the substrate 59 as shown in FIG.

またカラー表示素子の場合には基板53上にカラーフィルターを設けてもよい。カラーフィルターの組み合わせについては、従来からあるように赤・緑・青のカラーフィルターをそれぞれ備える副画素をつくりそれらの加法混色によって表示させるようにしてもよいが、さらに明るいカラー表示のためには、緑・マゼンタフィルターをそれぞれ設置した副画素をつくり、緑表示には緑フィルターを備えた画素を用いて表示を行い、赤もしくは青表示時にはマゼンタフィルターを備えた画素で複屈折効果を利用した色相変化に基づく色表示を行ってもよい。この他、赤とシアンの組み合わせ、青と黄色の組み合わせなども使用することが可能である。また赤・緑・青いずれかひとつのカラーフィルターのみを用い、他の2色を干渉色を用いることによって三原色表示させてもよい。   In the case of a color display element, a color filter may be provided on the substrate 53. About the combination of color filters, you may make sub-pixels with red, green, and blue color filters, respectively, and display them by additive color mixture, but for a brighter color display, Sub-pixels with green and magenta filters are created, and pixels with green filters are displayed for green display, and hue changes using the birefringence effect with pixels with magenta filters for red or blue display You may perform the color display based on. In addition, a combination of red and cyan, a combination of blue and yellow, and the like can be used. Alternatively, only one of the red, green, and blue color filters may be used, and the other two colors may be displayed as the three primary colors by using interference colors.

もちろん干渉色のみによるカラー表示を行ってもよい。   Of course, color display using only interference colors may be performed.

こうすることで従来からある赤・緑・青の3つのカラーフィルターを用いるカラー表示方式と比較して大幅に光利用効率を高めることが可能となる。   By doing so, it is possible to significantly increase the light utilization efficiency as compared with the conventional color display method using three color filters of red, green, and blue.

黒表示を行う場合には液晶層のリタデーション量をλ/4となるよう電圧値を調整する。白表示の場合には液晶層のリタデーション量がゼロとなるように電圧をオフにしてもよいが、高速化のためには液晶層のリタデーション量がλ/2なるように電圧を印加することで白表示することが好ましい。   When performing black display, the voltage value is adjusted so that the retardation amount of the liquid crystal layer is λ / 4. In the case of white display, the voltage may be turned off so that the retardation amount of the liquid crystal layer becomes zero, but for speeding up, the voltage is applied so that the retardation amount of the liquid crystal layer becomes λ / 2. White display is preferable.

このときの白表示や黒表示を行う際には、前状態からの表示切替直後の1フレーム目において、より大きな(もしくは小さな)電圧を印加するようなオーバードライブ駆動をすることが応答速度の点でより好ましい。   When performing white display or black display at this time, overdrive driving to apply a larger (or smaller) voltage in the first frame immediately after display switching from the previous state is a point of response speed. And more preferable.

以下、実施例に基づいて説明する。本実施例の共通の構成として以下に記載の構成を用いる。   Hereinafter, a description will be given based on examples. The configuration described below is used as a common configuration of the present embodiment.

厚さ0.7mmのガラス基板上に150nmのAl膜による反射電極を形成し反射電極基板Aを作製する。ガラス基板の代わりにシリコン基板、プラスチック基板等を用いてもよい。次に厚さ0.7mmのガラス基板上に150nmのITO膜による透明電極を形成し、基板Bを作成する。ガラス基板の代わりに透明なプラスチック基板等を用いてもよい。   A reflective electrode made of a 150 nm Al film is formed on a 0.7 mm thick glass substrate to produce a reflective electrode substrate A. A silicon substrate, a plastic substrate, or the like may be used instead of the glass substrate. Next, a transparent electrode made of an ITO film having a thickness of 150 nm is formed on a glass substrate having a thickness of 0.7 mm, and a substrate B is created. A transparent plastic substrate or the like may be used instead of the glass substrate.

次に、基板A及びBにJSR社製ポリイミド配向膜JALS2021をスピンコート法により塗布し、その後80℃5分間の前乾燥を行った後、200℃で1時間の加熱焼成を行い、膜厚50nmのポリイミド被膜を形成する。   Next, a polyimide alignment film JALS2021 manufactured by JSR Co. was applied to the substrates A and B by spin coating, followed by pre-drying at 80 ° C. for 5 minutes, followed by heating and baking at 200 ° C. for 1 hour, and a film thickness of 50 nm. The polyimide film is formed.

続いて、基板A及びB上のポリイミド膜に対して一軸配向処理としてナイロン布によるラビング処理を施す。ラビング処理の条件は、径10cmのロールにナイロン(NF−77/帝人社製)を張り合わせたラビングロールを用い、押し込み量0.5mm、送り速度10cm/sec、回転数1000rpm、回数3回とする。   Subsequently, the polyimide films on the substrates A and B are rubbed with a nylon cloth as a uniaxial orientation process. The rubbing treatment was performed using a rubbing roll in which nylon (NF-77 / manufactured by Teijin Ltd.) was bonded to a roll having a diameter of 10 cm. .

続いて、一方の基板上にスペーサーとして、平均粒径6.5μmのシリカビーズを散布し、各基板のラビング処理方向が互いに反平行となるように対向させ、市販液晶MLC6608(チッソ社製)を注入し液晶セルを得る。   Subsequently, silica beads having an average particle diameter of 6.5 μm were dispersed as spacers on one substrate, and the substrates were opposed so that the rubbing directions were antiparallel to each other, and a commercially available liquid crystal MLC6608 (manufactured by Chisso Corporation) was used. Injection is performed to obtain a liquid crystal cell.

このようにして得る液晶セルの基板B上にλ/2位相差板を貼る。さらにλ/2位相差板上に偏光板を貼り、反射型液晶表示素子が得られる。このときのλ/2位相差板の物理的配置、および偏光板の透過軸と液晶分子の傾斜方向とのなす角については実施例に応じて変化させるものとする。   A λ / 2 retardation film is pasted on the substrate B of the liquid crystal cell thus obtained. Further, a reflection type liquid crystal display element is obtained by attaching a polarizing plate on the λ / 2 retardation plate. The physical arrangement of the λ / 2 retardation plate at this time and the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the tilt direction of the liquid crystal molecules are changed according to the embodiment.

[実施例1]
λ/2板と液晶分子の傾斜角との関係について、黒反射率を計算した。結果を図3に示す。
[Example 1]
The black reflectance was calculated for the relationship between the λ / 2 plate and the tilt angle of the liquid crystal molecules. The results are shown in FIG.

図3(a)は、液晶層に対して2.7Vの電圧印加の際に、液晶分子傾斜方位角が偏光板の透過軸に対して75度の角をなすとき、上記λ/2板の光軸の方位角を変化させたときの反射率を示している。このグラフの横軸はλ/2板の光軸と偏光板の透過軸とのなす角、縦軸は反射率である。この結果からわかるように、15度近傍において最も暗い反射率を示している。   FIG. 3A shows that when the voltage of 2.7 V is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecule tilt azimuth forms an angle of 75 degrees with respect to the transmission axis of the polarizing plate. The reflectance is shown when the azimuth angle of the optical axis is changed. In this graph, the horizontal axis represents the angle between the optical axis of the λ / 2 plate and the transmission axis of the polarizing plate, and the vertical axis represents the reflectance. As can be seen from this result, the darkest reflectance is shown near 15 degrees.

同様に図3(b)は、液晶層に対して2.7Vの電圧印加の際に、液晶分子傾斜方位角が偏光板の透過軸に対して90度の角をなすとき、上記λ/2板の光軸の方位角を変化させたときの反射率を示している。このグラフの横軸はλ/2板の光軸と偏光板の透過軸とのなす角、縦軸は反射率である。この結果からわかるように、22.5度近傍において最も暗い反射率を示している。   Similarly, FIG. 3B shows that when the voltage of 2.7 V is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecule tilt azimuth forms an angle of 90 degrees with respect to the transmission axis of the polarizing plate. The reflectance when the azimuth angle of the optical axis of the plate is changed is shown. In this graph, the horizontal axis represents the angle between the optical axis of the λ / 2 plate and the transmission axis of the polarizing plate, and the vertical axis represents the reflectance. As can be seen from this result, the darkest reflectance is shown in the vicinity of 22.5 degrees.

他の角度についても同様の検討によって、偏光板の透過軸と該位相差板の遅相軸が角度θとすると、偏光板の透過軸と電圧印加時の液晶分子の傾斜方位角方向とのなす角度が2θ+45°であるときに最も暗い表示を得ることが可能となる。つまりこの条件によって、高いコントラストを得ることが可能となる。   As for the other angles, the same consideration is made, and if the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate are an angle θ, the transmission axis of the polarizing plate and the tilt azimuth direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied are formed. The darkest display can be obtained when the angle is 2θ + 45 °. In other words, high contrast can be obtained under these conditions.

また図3(a),(b)より、この角度は厳密に上記関係となっていなくても、±数度の範囲内(例えば±3度程度)であればコントラストとが許容範囲内であることがわかる。   3 (a) and 3 (b), even if this angle is not strictly the above relationship, the contrast is within the allowable range if it is within a range of ± several degrees (for example, about ± 3 °). I understand that.

[実施例2]
上の結果に基づき、偏光板の透過軸と該位相差板の遅相軸が角度θとしたとき、偏光板の透過軸と電圧印加時の液晶分子の傾斜方位角方向とのなす角度を2θ+45°と設定して、白表示と黒表示それぞれの表示状態について反射率を計算した。結果を図4に示す。図4の縦軸は反射率、横軸は波長(単位nm)、実線が白表示、波線が黒表示のである。
[Example 2]
Based on the above results, when the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate are an angle θ, the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the tilt azimuth direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied is 2θ + 45. The reflectance was calculated for each of the display states of white display and black display by setting °. The results are shown in FIG. In FIG. 4, the vertical axis represents the reflectance, the horizontal axis represents the wavelength (unit: nm), the solid line represents white, and the wavy line represents black.

白表示状態として液晶層に対して3.4V印加の状態、黒表示状態として液晶層に対して2.7V印加の状態とした。   In the white display state, 3.4 V was applied to the liquid crystal layer, and in the black display state, 2.7 V was applied to the liquid crystal layer.

図4(a)−(g)はそれぞれ、θ=0、5、10、15、20、25、30、35度の結果である。   4A to 4G show the results when θ = 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, and 35 degrees, respectively.

この結果から、θが0度および5度のとき、白表示状態での分光反射率特性が山形となっており、緑色に着色しているとともに平均的な光利用効率が低いことがわかる。   From this result, it can be seen that when θ is 0 degree and 5 degrees, the spectral reflectance characteristics in the white display state are mountain-shaped, colored green, and the average light utilization efficiency is low.

また黒表示状態は、θ=25度、30度、35度のときに短波長側の反射率が10%を超えており、黒ではなく青っぽい表示となってしまう。   Further, in the black display state, when θ = 25 degrees, 30 degrees, and 35 degrees, the reflectance on the short wavelength side exceeds 10%, and the display becomes bluish instead of black.

したがって、白黒の観点からはθとして5度超、25度未満の範囲にあることが好ましいことがわかる。   Therefore, it can be seen from the viewpoint of black and white that θ is preferably in the range of more than 5 degrees and less than 25 degrees.

[実施例3]
上記と同じ素子を用い、複屈折による干渉色効果に関して計算した。結果を図5に示す。
[Example 3]
Using the same element as described above, the interference color effect due to birefringence was calculated. The results are shown in FIG.

図5のグラフは液晶層への印加電圧として0V〜6Vまでの範囲で変化させたときのxy色度図上でとる軌跡をあらわしている。図5(a)−(h)はそれぞれ、θ=0、5、10、15、20、25、30、35度の結果である。   The graph of FIG. 5 shows the locus on the xy chromaticity diagram when the voltage applied to the liquid crystal layer is changed in the range of 0V to 6V. 5A to 5H show the results when θ = 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, and 35 degrees, respectively.

この結果から、θが30度のときは、xy色度図上にてx座標の取りうる値が0.4以下しかなく、色純度の高い赤色表示ができないことを示している。   From this result, when θ is 30 degrees, the value that the x coordinate can take on the xy chromaticity diagram is only 0.4 or less, indicating that red display with high color purity cannot be performed.

また、25度および35度のときは0.4を越える値が得られているが、このときの反射明度を調べてみると、小さい値となっているため実際には明るい赤表示ができていない。したがって、複屈折効果による干渉色を利用するようなカラー表示の観点からは、θとして25度未満が好ましいことがわかる。   In addition, when the angle was 25 degrees and 35 degrees, a value exceeding 0.4 was obtained, but when the reflected brightness at this time was examined, it was a small value, so that a bright red display was actually made. Absent. Therefore, it can be seen that θ is preferably less than 25 degrees from the viewpoint of color display using interference color due to the birefringence effect.

[実施例4]
実施例4では明細書中で述べたオーバードライブの効果についての検討結果を示す。実施例2と同様に、白表示状態として液晶層に対して3.4V印加の状態、黒表示状態として液晶層に対して2.7V印加の状態とする。
[Example 4]
Example 4 shows the results of studies on the effect of overdrive described in the specification. As in Example 2, a white display state is a state where 3.4 V is applied to the liquid crystal layer, and a black display state is a state where 2.7 V is applied to the liquid crystal layer.

白表示状態から黒表示状態に遷移させるときに、3.4V印加から2.7V印加へとそのまま印加電圧を変化させるときの応答速度τ1とし、3.4V印加から2.7V印加へと変化させるときに、3.4Vの連続印加の後に1フレーム(60分の1秒)分だけ0Vを印加し、その後2.7Vを印加するように素子に印加する電圧を制御するときの応答速度τ2とする。これら、τ1、τ2を比較するとτ2の方が高速である。   When transitioning from the white display state to the black display state, the response speed τ1 when the applied voltage is changed as it is from the 3.4 V application to the 2.7 V application is changed to 3.4 V application to 2.7 V application. Sometimes, after continuously applying 3.4 V, 0 V is applied for one frame (1/60 second), and then the response speed τ 2 when controlling the voltage applied to the device so that 2.7 V is applied, To do. When these τ1 and τ2 are compared, τ2 is faster.

同様の実験により、黒表示状態から白表示状態に遷移させるときにもオーバードライブ駆動法を適用することが可能となる。   By the same experiment, it is possible to apply the overdrive driving method when transitioning from the black display state to the white display state.

つまりオーバードライブの適用範囲が白から黒、および黒から白の両方で使用可能となるため、素子の高速化につなげることができる。   In other words, since the applicable range of overdrive can be used from white to black and from black to white, the speed of the device can be increased.

本発明のカラー液晶表示素子を半透過型の反射型部分に適用することもできる。   The color liquid crystal display element of the present invention can also be applied to a transflective reflective portion.

従来の反射型表示素子の代表的構成を表す図。The figure showing the typical structure of the conventional reflection type display element. 本発明の反射型液晶表示素子のTFT回路構成を示す図。The figure which shows the TFT circuit structure of the reflection type liquid crystal display element of this invention. λ/2板の光軸の方位角に対する反射率を示す図。The figure which shows the reflectance with respect to the azimuth angle of the optical axis of (lambda) / 2 board. 実施例における反射特性を示す図。The figure which shows the reflective characteristic in an Example. 実施例におけるxy色度図を示す図。The figure which shows xy chromaticity diagram in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

51 偏光板
52 λ/2位相差板
53 透明基板
54 透明電極
55 配向膜
56 液晶層
57 配向膜
58 反射電極
59 基板
61 ソース線
62 ゲート線
63 TFT
64 反射電極
51 Polarizing plate 52 λ / 2 retardation plate 53 Transparent substrate 54 Transparent electrode 55 Alignment film 56 Liquid crystal layer 57 Alignment film 58 Reflective electrode 59 Substrate 61 Source line 62 Gate line 63 TFT
64 Reflective electrode

Claims (3)

光を透過する第1の基板と、第1の基板に平行に配置され、第1基板の方向に光を反射する第2の基板と、該第1と第2の基板の間に挟持された誘電率異方性が負のネマティック液晶と、該ネマティック液晶に電圧を印加する電極と、該第1の基板の外側に配置された位相差板ならびに偏光板とを有し、
該ネマティック液晶は、電圧が印加されていないときに基板に対して略垂直に配向し、電圧の印加によって基板に対して傾斜して配向し、傾斜する角度の変化に伴って透過光の複屈折による色相変化を呈する液晶表示素子であって、
該位相差板は,リタデーション値が可視域の光の波長の1/2の範囲に設定されており、該偏光板の透過軸と該位相差板の遅相軸が角度θをなし、該偏光板の透過軸と液晶の傾斜方位とが、概略、角度2θ+45°をなすことを特徴とする液晶表示素子。
A first substrate that transmits light, a second substrate that is disposed in parallel to the first substrate and reflects light in the direction of the first substrate, and is sandwiched between the first and second substrates A nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, an electrode for applying a voltage to the nematic liquid crystal, a retardation plate and a polarizing plate arranged outside the first substrate,
The nematic liquid crystal is oriented substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied, and is tilted with respect to the substrate when a voltage is applied, and the birefringence of transmitted light with a change in the tilt angle A liquid crystal display element exhibiting a hue change due to
The retardation plate has a retardation value set in the range of ½ of the wavelength of light in the visible range, the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate form an angle θ, and the polarization plate A liquid crystal display element, wherein the transmission axis of the plate and the tilt direction of the liquid crystal form an angle of approximately 2θ + 45 °.
前記角度θが5度超、25度未満の範囲である請求項1に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the angle θ is in the range of more than 5 degrees and less than 25 degrees. 白表示状態および黒表示状態のいずれにおいても該ネマティック液晶に電圧が印加されている請求項1または2に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a voltage is applied to the nematic liquid crystal in both the white display state and the black display state.
JP2004137506A 2004-05-06 2004-05-06 Color liquid crystal display element Withdrawn JP2005321459A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004137506A JP2005321459A (en) 2004-05-06 2004-05-06 Color liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004137506A JP2005321459A (en) 2004-05-06 2004-05-06 Color liquid crystal display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005321459A true JP2005321459A (en) 2005-11-17

Family

ID=35468819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004137506A Withdrawn JP2005321459A (en) 2004-05-06 2004-05-06 Color liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005321459A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472195C2 (en) * 2008-07-02 2013-01-10 Шарп Кабушики Каиша Liquid crystal display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472195C2 (en) * 2008-07-02 2013-01-10 Шарп Кабушики Каиша Liquid crystal display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3717054B2 (en) Transflective LCD
JPH11242226A (en) Liquid crystal display device
JP2005338264A (en) Liquid crystal display
JP4303906B2 (en) Transflective liquid crystal display device
JP4717506B2 (en) Color display device
JP4332515B2 (en) Liquid crystal display
JP3308154B2 (en) Liquid crystal panel and its driving method
JPH11311784A (en) Liquid crystal display device and display
JP2000193962A (en) Display element
JP2003233069A (en) Reflective or translucent liquid crystal display device
US20070126963A1 (en) Transflective liquid crystal display device
JP2005292709A (en) Liquid crystal display element
JP2000171789A (en) Display element
JP4314186B2 (en) Transflective liquid crystal display device
JP2005031265A (en) Liquid crystal display
JP2005321459A (en) Color liquid crystal display element
US20050140901A1 (en) Fringe field switching liquid crystal display
JP4846527B2 (en) Liquid crystal display element
JP4846231B2 (en) Liquid crystal display
JP2002372710A (en) Liquid crystal display device
JP2004151714A (en) Liquid crystal display device
JPH10115704A (en) Reflection type color filter and liquid crystal display device
JPH09258214A (en) Color liquid crystal display device
JP2006053498A (en) Color display device
JP2002333624A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807