JP2753035B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP2753035B2
JP2753035B2 JP1097751A JP9775189A JP2753035B2 JP 2753035 B2 JP2753035 B2 JP 2753035B2 JP 1097751 A JP1097751 A JP 1097751A JP 9775189 A JP9775189 A JP 9775189A JP 2753035 B2 JP2753035 B2 JP 2753035B2
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正子 岡田
修一 神崎
文明 船田
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは表示
の視角特性を改善した液晶表示装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having improved display viewing angle characteristics.

従来の技術 従来から液晶表示装置は、薄形軽量、低消費電力とい
う特徴を生かして、時計や電卓などの数値セグメント型
表示装置に広く用いられてきた。近年では、さらにより
多くの情報を表示するために、マトリックス型表示方式
が採用されている。マトリックス型液晶表示装置は、複
数の表示画素を選択的に表示駆動することによって、パ
ーソナルコンピュータ、文章作成機(ワードプロセッ
サ)、複写機などのオフィスオートメーション(Office
Automation)機器の表示端末として利用されている。
さらに、表示情報の高密度化、大面積化、および多様化
に対応して、色情報を加えたカラー液晶表示装置などの
カラー表示方式に関連して数多くの技術開発がなされて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal display devices have been widely used in numerical segment type display devices such as watches and calculators, taking advantage of the features of thinness, light weight, and low power consumption. In recent years, a matrix type display method has been adopted in order to display even more information. A matrix-type liquid crystal display device selectively drives a plurality of display pixels for display, thereby enabling office automation (office automation) such as a personal computer, a word processing machine (word processor), and a copying machine.
Automation) Used as a display terminal for devices.
Further, in response to higher density, larger area, and diversification of display information, many technologies have been developed in connection with a color display system such as a color liquid crystal display device to which color information is added.

これまでに、カラー液晶表示装置の表示方式としては
主に、次の(1)〜(4)の方式が提案されている。
Hitherto, the following methods (1) to (4) have been mainly proposed as display methods of the color liquid crystal display device.

(1)液晶中に、色素分子の方向によって透過色が異な
る色素を混入して、液晶分子の配向方向の変化に色素分
子の配向を追随させて2色表示を行うゲスト・ホスト効
果型液晶セルを用いた方式、 (2)ツイステッドネマティック型液晶セルとカラー偏
光板とを組合わせてカラー表示を行う方式、 (3)印加される電界に従う液晶の複屈折率変化を利用
してカラー表示を行う電界制御複屈折干渉(Electrical
ly Controlled Birefringence)型液晶セルを用いる方
式、 (4)赤色、緑色、青色などのカラーフィルタ層が設け
られた液晶セルにおいて、液晶層を光シャッタとして用
いてカラー表示を行う方式。
(1) A guest-host effect type liquid crystal cell in which a dye having a different transmission color is mixed into a liquid crystal depending on the direction of the dye molecule, and a two-color display is performed by causing the alignment of the dye molecule to follow a change in the alignment direction of the liquid crystal molecule. (2) a method of performing color display by combining a twisted nematic liquid crystal cell and a color polarizer, and (3) a color display using a change in the birefringence of liquid crystal according to an applied electric field. Electric field controlled birefringence interference (Electrical
(4) A method in which a liquid crystal cell provided with a color filter layer of red, green, blue, etc., performs color display using the liquid crystal layer as an optical shutter.

以上(1)〜(4)の方式において、特に(4)の方
式は、薄膜トランジスタなどの能動素子を、液晶表示装
置における表示画素を選択するスイッチング手段として
形成した基板を用いることによって、高コントラストの
マトリックス型フルカラー表示が行えるという特徴を有
しており、現在最も注目されている表示方式である。
Among the above methods (1) to (4), the method (4) particularly has a high contrast by using a substrate on which an active element such as a thin film transistor is formed as a switching means for selecting a display pixel in a liquid crystal display device. It has the feature that a matrix type full-color display can be performed, and is a display system that has received the most attention at present.

また(4)の方式では、一般的に、ネマティック液晶
を90゜捩れ配向させたツイステッドネマティック型液晶
表示方式が採られている。さらにこの方式は、一対の偏
光板の配置の仕方によって大きく2種類に分けられる。
すなわち、一対の偏光板の偏光方向を相互に平行に配置
して、液晶層に電圧を印加しない状態(オフ状態)で黒
色を表示するノーマリブラック方式と、偏光方向が相互
に直交するように配置して、前記オフ状態で白色を表示
するノーマリホワイト方式である。特に、表示コントラ
スト、色再現性、表示の視角依存性などの表示特性にお
いてノーマリホワイト方式が有力である。
In the method (4), a twisted nematic liquid crystal display system in which a nematic liquid crystal is twisted by 90 ° is generally employed. Further, this method is roughly classified into two types depending on the arrangement of a pair of polarizing plates.
That is, the polarization directions of a pair of polarizing plates are arranged in parallel with each other, and a normally black mode in which black is displayed in a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer (off state), and a polarization direction perpendicular to each other. This is a normally white system in which white is displayed in the off state by arranging. In particular, the normally white method is effective in display characteristics such as display contrast, color reproducibility, and viewing angle dependence of display.

第7図は、従来のツイステッドネマティック型液晶表
示装置の液晶表示セル17を分解して示す断面図である。
ここで参照符号は、後述する実施例と対応する部材につ
いて同一符号を用いている。液晶表示セル17は、一対の
ガラス基板3,4の対向するそれぞれの面に錫添加酸化イ
ンジウム(Indium Tin Oxide、以下、「ITO」と略記す
る)から成る透光性電極5,6がパターン形成され、その
表面に配向膜7,8が被覆されている。これらガラス基板
3,4は、図示しないシール樹脂を介して貼り合わされ、
液晶層13が封入されて液晶表示セル17が構成される。
FIG. 7 is an exploded sectional view showing a liquid crystal display cell 17 of a conventional twisted nematic liquid crystal display device.
Here, the same reference numerals are used for the members corresponding to the embodiments described later. In the liquid crystal display cell 17, light-transmissive electrodes 5 and 6 made of tin-doped indium oxide (Indium Tin Oxide; hereinafter, abbreviated as “ITO”) are formed on the opposing surfaces of the pair of glass substrates 3 and 4 by pattern formation. The surface is covered with alignment films 7 and 8. These glass substrates
3, 4 are pasted together via a sealing resin not shown,
The liquid crystal layer 13 is sealed to form a liquid crystal display cell 17.

配向膜7,8の表面には、ラビング処理が予め施され、
これによって封入された液晶層13のネマティック液晶
は、第7図において模式的に示されるようにガラス基板
3,4間で90゜の捩れ配向をする。したがってたとえばマ
トリックス状に対向して形成された電極5,6には、図示
しない駆動回路が接続され、電極5,6の交差する部位の
画素に選択的に所定の電圧を印加して、液晶層13の配向
状態を変化させることができる。さらにガラス基板3,4
の相互に反対側には、偏光方向が相互に直交する偏光板
15,16が設けられる。
Rubbing treatment is performed on the surfaces of the alignment films 7 and 8 in advance,
The nematic liquid crystal of the liquid crystal layer 13 sealed by this is formed on a glass substrate as schematically shown in FIG.
A 90 ° twist orientation between 3 and 4. Therefore, for example, a driving circuit (not shown) is connected to the electrodes 5 and 6 formed opposite to each other in a matrix shape, and a predetermined voltage is selectively applied to a pixel at a portion where the electrodes 5 and 6 intersect to form a liquid crystal layer. Thirteen orientation states can be changed. Glass substrates 3, 4
The polarizers whose polarization directions are orthogonal to each other
15, 16 are provided.

たとえば電極5,6間に電圧が印加されていないときに
は、矢符19方向に入射した光源光は偏光板15によってそ
の偏光方向が矢符20方向のものだけが選択的に透過す
る。この矢符20方向の直線偏光は、90゜の捩れ配向した
液晶層13によってその偏光方向が90゜施光された状態で
ガラス基板4から偏光板16へ入射する。上述したように
偏光板16の偏光方向は、偏光板15の偏光方向20に対して
直交方向、すなわち矢符21で示す紙面垂直方向であるか
ら、偏光板16を光が透過する。
For example, when no voltage is applied between the electrodes 5 and 6, the light source light incident in the direction of the arrow 19 is selectively transmitted by the polarizing plate 15 only in the direction of the arrow 20 in the polarization direction. The linearly polarized light in the direction of the arrow 20 is incident on the polarizing plate 16 from the glass substrate 4 in a state where the polarization direction is applied by 90 ° by the liquid crystal layer 13 having a 90 ° twist orientation. As described above, the polarization direction of the polarizing plate 16 is orthogonal to the polarization direction 20 of the polarizing plate 15, that is, the direction perpendicular to the paper surface indicated by the arrow 21, so that light passes through the polarizing plate 16.

他方、電極5,6間に所定の電圧が印加されると、液晶
層13は上記の捩れ配向を示さなくなる。したがって液晶
層13に入射する光もまたその偏光方向が施光されること
はない。これによってガラス基板4から偏光板16へ入射
する光の偏光方向と、偏光板16の矢符21で示される偏光
方向とが直交し、光は遮断されて透過されない。
On the other hand, when a predetermined voltage is applied between the electrodes 5 and 6, the liquid crystal layer 13 does not show the above-mentioned twisted orientation. Therefore, the light incident on the liquid crystal layer 13 is also not given its polarization direction. As a result, the polarization direction of the light incident on the polarizing plate 16 from the glass substrate 4 is orthogonal to the polarization direction indicated by the arrow 21 of the polarizing plate 16, and the light is blocked and not transmitted.

発明が解決しようとする課題 第8図は、次に示す実験データおよび後述される実施
例における実験データの媒介変数θを説明するための図
である。一般に、液晶表示セル17には、表示コントラス
トが最大となる特定の方向22が存在する。液晶表示セル
17のガラス基板上において、表示コントラストが最大の
方向22と法線23とが作る平面24を考える。この平面24上
で、視線25と法線23とが成す角度を以下、「視角θ」と
称する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the following experimental data and a parameter θ of the experimental data in the embodiment described later. In general, the liquid crystal display cell 17 has a specific direction 22 at which the display contrast is maximized. Liquid crystal display cell
Consider a plane 24 formed by a direction 22 having a maximum display contrast and a normal 23 on a glass substrate 17. The angle formed between the line of sight 25 and the normal 23 on this plane 24 is hereinafter referred to as “viewing angle θ”.

第9図は、第7図に示した構成の液晶表示セル17にお
ける光透過率−印加電圧特性(以下、「T−V特性」と
略記する)の視角依存性を測定したデータに基づくグラ
フである。第9図のグラフにおいて、測定線l1は視角θ
=0゜の場合のT−V特性を示し、測定線l2は視角θ>
0゜の範囲の任意の視角θに対するT−V特性を概括的
に示す。第9図から明らかなように、測定線l2のT−V
特性においては、印加電圧が2.5V付近で光透過率が一旦
ほぼ0%となったものが、印加電圧が3.0〜4.0Vの範囲
において再び上昇するという光透過率の持上り現象(こ
のときの光透過率の極大値を以下、「Tθpeak」と記
す)が生じている。
FIG. 9 is a graph based on data obtained by measuring the viewing angle dependence of the light transmittance-applied voltage characteristic (hereinafter abbreviated as “TV characteristic”) in the liquid crystal display cell 17 having the configuration shown in FIG. is there. In the graph of FIG. 9, the measurement line 11 is the viewing angle θ.
= 0 °, the TV characteristic is shown, and the measurement line l2 has a viewing angle θ>
The TV characteristics for an arbitrary viewing angle θ in the range of 0 ° are schematically shown. As is clear from FIG. 9, the TV of the measurement line l2
In the characteristics, the light transmittance once becomes almost 0% when the applied voltage is around 2.5V, but the light transmittance rise phenomenon that the applied voltage rises again in the range of 3.0 to 4.0V (at this time, The maximum value of the light transmittance is hereinafter referred to as “T θ peak”).

第10図は、液晶表示セル17の視角θと光透過率Tθpe
akとの関係を示すグラフである。一般に、視角θ=0゜
ではTθpeakは現れないが、視角θ>0゜では視角θを
増大すれば正の相関を以てTθpeak値が増大する。この
ため、この現象が生じる視角θ>0゜においては、液晶
表示セル17の表示の際の階調がこの光透過率Tθpeakが
存在するために反転してしまう。特に、階調表示が必要
となるカラー液晶表示装置などのカラー表示において
は、Tθpeak値が0でないために所定の色が表示されず
に階調反転が生じる原因となっていた。したがって良好
な視角特性を有する液晶表示装置を実現するためには、
この光透過率Tθpeakを解消する必要がある。
FIG. 10 shows the viewing angle θ and the light transmittance T θ pe of the liquid crystal display cell 17.
It is a graph which shows the relationship with ak. Generally, when the viewing angle θ = 0 °, T θ peak does not appear, but when the viewing angle θ> 0 °, increasing the viewing angle θ increases the T θ peak value with a positive correlation. Therefore, at a viewing angle θ> 0 ° at which this phenomenon occurs, the gradation at the time of display of the liquid crystal display cell 17 is inverted due to the presence of the light transmittance T θ peak. Particularly, in a color display such as a color liquid crystal display device which gradation display is required, causing the gradation inversion occurs without a predetermined color is displayed for T theta peak value is not zero. Therefore, in order to realize a liquid crystal display device having good viewing angle characteristics,
It is necessary to eliminate the light transmittance T theta peak.

本発明の出願人は、前述の光透過率Tθpeakを効果的
に解消するための手段として、次に述べるような数値的
条件の設定に関する出願(特願昭63−72805)を既に行
った。
Applicant of the present invention, as a means to eliminate the light transmittance T theta peak described above effectively, filed on setting numerical conditions such as described below (the Japanese Patent Application No. Sho 63-72805) has already done .

液晶の屈折率異方性を示す複屈折率Δn(=ne−no
ne:液晶分子軸方向の屈折率、no:液晶分子軸方向と垂直
方向の屈折率)と液晶セルの液晶層厚dとの積であるリ
ターデイション値Δn・dを次式の範囲に設定するこ
と。
Birefringence exhibiting a refractive index anisotropy of the liquid crystal Δn (= n e -n o,
n e: refractive index of the liquid crystal molecular axis direction, n o: the liquid crystal molecular axis direction and the refractive index in the vertical direction) in the range of retardation value [Delta] n · d of the formula which is the product of the liquid crystal layer thickness d of the liquid crystal cell Set to.

0.3μm≦Δn・d≦0.6μm …(1) 液晶の曲げ弾性定数K33と広がり弾性定数K11の比K33/
K11を1.0程度以下の値とし、かつ液晶の曲げ弾性定数K
33と捩れ弾性定数K22との比K33/K22を2.0程度以上の値
とすること。
0.3 μm ≦ Δn · d ≦ 0.6 μm (1) The ratio K 33 / of the bending elastic constant K 33 of the liquid crystal to the spreading elastic constant K 11
Set K 11 to a value of about 1.0 or less, and the bending elastic constant K of the liquid crystal.
33 and twisting to the ratio K 33 / K 22 of about 2.0 or more values of the elastic constant K 22.

第11図は、ツイステッドネマティック型液晶表示セル
に用いられる液晶材料の組成比を様々に変えた場合の前
記K33/K11とK33/K22との関係を、測定値に基づいて
「×」記号で表示したグラフである。第11図のグラフに
表われているように、従来からもほぼ知られていた事実
ではあるが、一般的に、K33/K11とK33/K22との間には正
の相関関係があることが判る。したがって上述したよう
にK33/K11の値を1.0以下に、K33/K22の値を2.0以上にそ
れぞれ設定することは、第11図に表われている正の相関
関係から困難性があり、したがってTθpeak値を充分に
低減することもまたできない。また液晶表示装置の大面
積化(たとえば5インチ以上の表示)に対応するために
は、人間の視覚的特性を統計的に考慮して、光透過率T
θpeakが3.0%程度以下であることが望まれる。
FIG. 11 shows the relationship between K 33 / K 11 and K 33 / K 22 when the composition ratio of the liquid crystal material used in the twisted nematic type liquid crystal display cell was variously changed, based on the measured values, Is a graph indicated by a symbol. As Table cracking in the graph of FIG. 11, it is a fact was roughly known from the prior art but, generally, positive correlation between the K 33 / K 11 and K 33 / K 22 It turns out that there is. Therefore, as described above, it is difficult to set the value of K 33 / K 11 to 1.0 or less and the value of K 33 / K 22 to 2.0 or more from the positive correlation shown in FIG. Yes, and therefore the T θ peak value cannot be reduced sufficiently. Further, in order to cope with an increase in the area of the liquid crystal display device (for example, a display of 5 inches or more), the light transmittance T is considered in view of human visual characteristics statistically.
It is desired that θ peak is about 3.0% or less.

本発明の目的は、上述した技術的問題点を解決して、
広範囲の視角に対して高品質の表示が可能であり、特に
階調表示が必要であるカラー液晶表示装置などにおい
て、階調反転が生じることのない視角特性を有する液晶
表示装置を提供することである。
The object of the present invention is to solve the above technical problems,
It is possible to provide a liquid crystal display device having a viewing angle characteristic in which high-quality display is possible for a wide range of viewing angles, and in particular, such as a color liquid crystal display device that requires gradation display, without gradation inversion. is there.

課題を解決するための手段 本発明は、透光性電極がそれぞれ形成された一対の透
光性基板間にツイステッドネマティック液晶を配向させ
た液晶層を介在して構成された能動素子を備えたアクテ
ィブマトリックス型表示用液晶素子と、前記表示用液晶
素子の積層方向に配置された光学的補償用素子と、前記
表示用液晶素子の液晶層に電界を印加する手段と、前記
表示用液晶素子および光学的補償用素子の積層方向に配
置される一対の偏光部材とを含み、前記表示用液晶素子
のリターデイション値Δn1・d1が、0.3μm<Δn1・d1
<0.6μmであり、前記光学的補償用素子のリターデイ
ション値Δn2・Δd2が、0.12μm<Δn2・d2<0.3μm
であり、前記表示用液晶素子の透過光に含まれる異常光
を、それらの表示用液晶素子および光学的補償用素子が
有する光学的複屈折性に基づいて、相互に解消するよう
にしたことを特徴とする液晶表示装置である。
Means for Solving the Problems The present invention provides an active device including an active element including a liquid crystal layer in which a twisted nematic liquid crystal is aligned between a pair of translucent substrates on which translucent electrodes are respectively formed. A matrix type liquid crystal element for display, an optical compensation element arranged in a stacking direction of the display liquid crystal element, means for applying an electric field to a liquid crystal layer of the display liquid crystal element, the display liquid crystal element and the optical element. And a pair of polarizing members disposed in the stacking direction of the optical compensation element, wherein the retardation value Δn1 · d1 of the display liquid crystal element is 0.3 μm <Δn1 · d1.
<0.6 μm, and the retardation value Δn2 · Δd2 of the optical compensation element is 0.12 μm <Δn2 · d2 <0.3 μm
And abnormal light contained in the transmitted light of the display liquid crystal element is mutually canceled based on the optical birefringence of the display liquid crystal element and the optical compensation element. A liquid crystal display device characterized by the following.

作 用 本発明においては、表示用液晶素子と光学的補償用素
子とが積層されて設けられ、これら両素子の積層方向に
一対の偏光部材が配置される。
Operation In the present invention, a display liquid crystal element and an optical compensation element are stacked and provided, and a pair of polarizing members are arranged in the stacking direction of these elements.

上記の両素子の液晶層と光学的補償用素子とは、液晶
分子軸方向の屈折率と、この分子軸方向と垂直方向の屈
折率との差異によって光学的複屈折性を有する。したが
って偏光部材を透過した直線偏光は、表示用液晶素子ま
たは光学的補償用素子を透過するとき、前記複屈折性に
起因して正常光とと異常光とを発生し、それらの位相差
に対応した楕円偏光となる場合がある。
The liquid crystal layer and the optical compensation element of the above two elements have optical birefringence due to the difference between the refractive index in the liquid crystal molecular axis direction and the refractive index in the direction perpendicular to the molecular axis direction. Therefore, when the linearly polarized light transmitted through the polarizing member transmits the display liquid crystal element or the optical compensation element, it generates normal light and extraordinary light due to the birefringence, and corresponds to the phase difference therebetween. Elliptically polarized light.

ここで、表示用液晶素子および光学的補償用素子が積
層して設けられることによって、一方の素子からの楕円
偏光を他方の素子が有する複屈折性に基づいて、前記位
相差を補償して透過光に含まれる異常光を相互に解消す
る。これによって、一方の偏光部材を透過した直線偏光
は、積層された表示用液晶素子および光学的補償用素子
を透過しても直線偏光であり、他方の偏光部材によって
遮断または透過される。
Here, since the display liquid crystal element and the optical compensation element are provided in a stacked manner, the elliptically polarized light from one element is transmitted by compensating the phase difference based on the birefringence of the other element. Abnormal light contained in the light is mutually eliminated. As a result, the linearly polarized light transmitted through one polarizing member is linearly polarized even if it is transmitted through the stacked display liquid crystal element and optical compensation element, and is blocked or transmitted by the other polarizing member.

これによって、前記従来の技術の項で述べた光透過率
θpeakを、液晶表示装置の視認可能な視角ほぼ全域に
亘って解消し、表示の際に階調が反転する事態を防止す
ることができる。また特に、階調表示を行うカラー液晶
表示装置に本発明を実施すれば、所定の色表示が成され
ないといった階調反転を抑えることができ、液晶表示装
置の表示品位が向上する。
Thus, the light transmittance T theta peak that described in the prior art, it was resolved over a visible viewing angle substantially the entire liquid crystal display device, to prevent the gradation is reversed when displayed Can be. Further, in particular, if the present invention is applied to a color liquid crystal display device that performs a gradation display, it is possible to suppress gradation inversion such that a predetermined color display is not performed, and the display quality of the liquid crystal display device is improved.

実施例 第1図は、本発明の一実施例である液晶表示装置18の
分解断面図である。液晶表示装置18は、表示用液晶セル
1、光学的補償用液晶セル2および一対の偏光板15,16
を含んで構成される。
Embodiment FIG. 1 is an exploded sectional view of a liquid crystal display device 18 according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 18 includes a liquid crystal cell 1 for display, a liquid crystal cell 2 for optical compensation, and a pair of polarizing plates 15 and 16.
It is comprised including.

表示用液晶セル1は、一対の透光性基板であるガラス
基板3,4の対向する各表面にITOから成る透光性の電極5,
6がパターン形成され、さらにその表面にはたとえばポ
リイミド系の有機薄膜から成る配向膜7,8が形成されて
いる。この配向膜7,8には、ガラス基板3,4間に後述する
液晶材料を封入して液晶層13を形成したときに、その液
晶分子が90゜の捩れ配向するようにその表面に予めラビ
ング処理を施しておく。表示用液晶セル1は、表示画素
を選択するスイッチング手段である能動素子を用いて表
示駆動を行うアクティブマトリックス型液晶表示装置で
あり、実施例の説明では、図示は簡略化されている。
The display liquid crystal cell 1 includes a pair of translucent substrates, glass substrates 3 and 4, and a transparent electrode 5 made of ITO on each of opposing surfaces.
Patterns 6 are formed, and alignment films 7 and 8 made of, for example, a polyimide-based organic thin film are formed on the surface thereof. When the liquid crystal layer 13 is formed by enclosing a liquid crystal material to be described later between the glass substrates 3 and 4, the alignment films 7 and 8 are rubbed beforehand so that the liquid crystal molecules are twisted by 90 °. Perform processing. The display liquid crystal cell 1 is an active matrix type liquid crystal display device that performs display driving using an active element that is a switching means for selecting a display pixel, and is simplified in the description of the embodiments.

光学的補償用液晶セル2は、一対のガラス基板9,10の
対向する各表面にITOから成る透光性の電極11,12が全面
に形成され、さらにその表面には、たとえばポリイミド
系の有機薄膜から成る配向膜29,30が形成されている。
この配向膜29,30にもまた予めラビング処理が施され、
介在される液晶層14の液晶分子は相互に平行ないわゆる
ホモジニアス配向となる。
The optical compensation liquid crystal cell 2 has transparent electrodes 11 and 12 made of ITO formed on the entire surfaces of a pair of glass substrates 9 and 10 facing each other. The alignment films 29 and 30 made of a thin film are formed.
Rubbing treatment is also applied to the alignment films 29 and 30 in advance,
The liquid crystal molecules of the interposed liquid crystal layer 14 are in a so-called homogeneous alignment parallel to each other.

以上の各部材を含んで構成される表示用および光学的
補償用液晶セル1,2は、図示しないシール樹脂を介して
貼り合わされ、液晶層13,14が封入されて表示用液晶セ
ル1および光学的補償用液晶セル2がそれぞれ作成され
る。これら表示用および光学的補償用液晶セル1,2は、
ガラス基板3,10が相互に当接して貼り合わされ、ガラス
基板4,9の相互に反対側には一対の偏光板15,16が重ね合
わされる。ここで偏光板15,16の偏光方向は、前述した
ノーマリホワイト表示方式を実現するために、たとえば
矢符20,21で示されるように、互いに直交する方向に設
定される。
The display and optical compensation liquid crystal cells 1 and 2 including the above-described members are bonded together via a sealing resin (not shown), and the liquid crystal layers 13 and 14 are sealed therein. The liquid crystal cells 2 for target compensation are respectively formed. These display and optical compensation liquid crystal cells 1 and 2
The glass substrates 3 and 10 are abutted and bonded to each other, and a pair of polarizing plates 15 and 16 are superimposed on opposite sides of the glass substrates 4 and 9. Here, the polarization directions of the polarizing plates 15 and 16 are set in directions orthogonal to each other, for example, as indicated by arrows 20 and 21 in order to realize the above-described normally white display system.

さらに、表示用液晶セル1の電極5,6には駆動回路27
が接続され、光学的補償用液晶セル2の電極11,12には
駆動回路28が接続される。これら駆動回路27,28には制
御回路26が接続され、駆動回路27は表示用液晶セル1の
液晶層13に予め定められる態様の電圧を印加して表示駆
動を行い、駆動回路28は光学的補償用液晶セル2の液晶
層14に対する印加電圧を調節して、液晶層14を構成する
液晶分子の長軸がガラス基板9,10に対して成す角度を調
整する。これによって、表示用および光学的補償用液晶
セル1,2の両液晶層13,14が有する光学的複屈折性に基づ
いて、それらの透過光に含まれる異常光を後述するよう
に相互に解消する。
Further, a driving circuit 27 is connected to the electrodes 5 and 6 of the display liquid crystal cell 1.
Is connected, and a drive circuit 28 is connected to the electrodes 11 and 12 of the optical compensation liquid crystal cell 2. A control circuit 26 is connected to the driving circuits 27 and 28, and the driving circuit 27 applies a predetermined voltage to the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal cell 1 for display to perform display driving. The voltage applied to the liquid crystal layer 14 of the compensating liquid crystal cell 2 is adjusted to adjust the angle between the major axes of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 14 and the glass substrates 9 and 10. Thereby, based on the optical birefringence of both the liquid crystal layers 13 and 14 of the display and optical compensation liquid crystal cells 1 and 2, the extraordinary light included in the transmitted light is canceled mutually as described later. I do.

上記液晶層13,14の液晶材料としては、たとえば正の
誘電率異方性を有するネマティック液晶材料、たとえば
シクロヘキサン系化合物の一種類または複数種類が用い
られるけれども、これに限定されるものではない。第1
図に模式的に示されているように、液晶層13は配向膜7,
8間で、電極5,6間に電圧を印加しない状態(オフ状態)
でその液晶分子が90゜に捩れ配向する。また液晶層14
は、配向膜29,30間で電極11,12間に電圧を印加しない状
態でその液晶分子がホモジニアス配向する。これによっ
て、液晶表示装置18は、電極5,6間に電圧を印加しない
オフ状態で白色を表示するノーマリホワイト方式の表示
を行うことができる。
As the liquid crystal material of the liquid crystal layers 13 and 14, for example, a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy, for example, one or more kinds of cyclohexane-based compounds is used, but is not limited thereto. First
As schematically shown in the figure, the liquid crystal layer 13 has an alignment film 7,
No voltage is applied between electrodes 5 and 6 between 8 (off state)
As a result, the liquid crystal molecules are twisted at 90 °. Also the liquid crystal layer 14
In the case, the liquid crystal molecules are homogeneously aligned without applying a voltage between the electrodes 11 and 12 between the alignment films 29 and 30. Thus, the liquid crystal display device 18 can perform a normally white display in which white is displayed in an off state where no voltage is applied between the electrodes 5 and 6.

次に、以上の構成から成る液晶表示装置18について第
2図に光透過率−印加電圧特性を示し、第3図に従来の
液晶表示セル17の同特性を比較例として示す。第2図お
よび第3図に示される特性曲線l4,l5;l6,l7は、以下に
述べる条件下での測定結果である。
Next, FIG. 2 shows the light transmittance-applied voltage characteristic of the liquid crystal display device 18 having the above configuration, and FIG. 3 shows the same characteristic of the conventional liquid crystal display cell 17 as a comparative example. The characteristic curves l4, l5; l6, l7 shown in FIGS. 2 and 3 are measurement results under the following conditions.

表示用および光学的補償用液晶セル1,2の液晶層13,14
の組成比をそれぞれ調整して、入射光の波長λ=550nm
で、液晶層13の屈折率異方性Δn1=0.10、液晶層14の屈
折率異方性Δn2=0.06となるように設定した。また、表
示用および光学的補償用液晶セル1,2の液晶層13の層厚d
1=5.0μm、液晶層14の層厚d2=2.0μmに設定した。
Liquid crystal layers 13 and 14 of liquid crystal cells 1 and 2 for display and optical compensation
Are adjusted, and the wavelength λ of the incident light is 550 nm.
The liquid crystal layer 13 was set so that the refractive index anisotropy Δn1 = 0.10 and the liquid crystal layer 14 had the refractive index anisotropy Δn2 = 0.06. Further, the layer thickness d of the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal cells 1 and 2 for display and optical compensation.
1 = 5.0 μm and the thickness d2 of the liquid crystal layer 14 were set to 2.0 μm.

したがって、表示用および光学的補償用液晶セル1,2
の各リターデイション値は、液晶層13,14のプレティル
ト角がほぼ0゜であると近似した場合、Δn1・d1=0.50
μm、Δn2・d2=0.12μmに設定される。
Therefore, the display and optical compensation liquid crystal cells 1 and 2
When the pretilt angles of the liquid crystal layers 13 and 14 are approximated to be substantially 0 °, Δn1 · d1 = 0.50
μm, Δn2 · d2 = 0.12 μm.

また、光学的補償用液晶セル2の電極11,12には、駆
動回路28から光学的補償用液晶セル2の光軸が、ガラス
基板9,10に対してほぼ垂直となるように閾値電圧よりも
充分高い電圧を印加する。
The electrodes 11 and 12 of the liquid crystal cell 2 for optical compensation are applied with a threshold voltage from the drive circuit 28 so that the optical axis of the liquid crystal cell 2 for optical compensation is substantially perpendicular to the glass substrates 9 and 10. Also apply a sufficiently high voltage.

偏光板15を透過した直線偏光が、表示駆動の際に閾値
電圧が印加されて捩れ配向が解かれた液晶層13を透過す
ると、液晶の複屈折性に起因して正常光と異常光とが発
生する。それらの位相差に対応して透過光は楕円偏光と
なる場合がある。ここで、上記各条件に基づいて構成さ
れ、閾値電圧よりも充分高い予め定める電圧が印加され
た光学的補償用液晶セル2は前記位相差を解消し、これ
ら表示用および光学的補償用液晶セル1,2を透過する光
を再び直線偏光とする。
When the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 15 is transmitted through the liquid crystal layer 13 in which the twisted orientation is released by applying a threshold voltage during display driving, normal light and extraordinary light are generated due to the birefringence of the liquid crystal. Occur. The transmitted light may be elliptically polarized light in accordance with the phase difference. Here, the optical compensation liquid crystal cell 2 configured based on the above conditions and to which a predetermined voltage sufficiently higher than the threshold voltage is applied eliminates the phase difference, and these display and optical compensation liquid crystal cells are used. Light transmitted through 1 and 2 is again converted into linearly polarized light.

これによって、偏光板15を透過した矢符20方向の直線
偏光は、表示用および光学的補償用の各液晶セル1,2を
透過しても直線偏光のままである。したがって偏光板16
には参照符21方向とは垂直方向の直線偏光が入射し、偏
光板15によって遮断され、液晶表示装置18を第1図下方
側から見るとき、階調反転のない液晶表示が行われる。
As a result, the linearly polarized light in the direction of the arrow 20 transmitted through the polarizing plate 15 remains linearly polarized even after transmitting through the liquid crystal cells 1 and 2 for display and optical compensation. Therefore, the polarizer 16
When the liquid crystal display 18 is viewed from the lower side in FIG. 1, liquid crystal display without gradation inversion is performed.

また液晶表示装置18を第1図下方側から見るときの前
記視角θがある程度以上大きくなると、偏光板16などの
表面における全反射が起こり、液晶表示装置18による表
示内容が視認できなくなる。一方、従来例において、液
晶表示セル17を用いた場合には0゜以外の任意の視角θ
で前記光透過率Tθpeakが現れてしまう。しかしながら
実際には、上記全反射の発生などにより、臨界角θc
(たとえば約50゜程度)付近において前記光透過率Tθ
peakの発生を解消するようにすれば充分であると言え
る。
Further, when the viewing angle θ when the liquid crystal display device 18 is viewed from the lower side in FIG. 1 becomes larger than a certain degree, total reflection occurs on the surface of the polarizing plate 16 or the like, and the display contents of the liquid crystal display device 18 cannot be visually recognized. On the other hand, in the conventional example, when the liquid crystal display cell 17 is used, any viewing angle θ other than 0 °
Then, the light transmittance T θ peak appears. However, in practice, the critical angle θc
(For example, about 50 °), the light transmittance T θ
It can be said that it is sufficient to eliminate the occurrence of peaks.

第2図において、特性曲線l4は視角θ=0゜の場合の
光透過率−印加電圧特性であり、特性曲線l5はたとえば
視角θ=45゜の場合の特性である。また第3図に示され
る比較例において、特性曲線l6は視角θ=0゜の場合の
光透過率−印加電圧特性であり、特性曲線l7は視角θ=
45゜の場合の特性である。
In FIG. 2, a characteristic curve 14 is a light transmittance-applied voltage characteristic when the viewing angle θ = 0 °, and a characteristic curve 15 is a characteristic when the viewing angle θ = 45 °, for example. In the comparative example shown in FIG. 3, the characteristic curve 16 is the light transmittance-applied voltage characteristic when the viewing angle θ = 0 °, and the characteristic curve 17 is the viewing angle θ =
This is the characteristic for 45 ゜.

第2図(実施例)および第3図(比較例)を比較すれ
ば明らかなように、視角θ=0゜の場合の光透過率−印
加電圧特性曲線l4,l6は共にほぼ同様の傾向を示し、特
に印加電圧が4.0V以上においては光透過率は共にほぼ0
%に遮断されている。
As is clear from a comparison between FIG. 2 (Example) and FIG. 3 (Comparative Example), the light transmittance-applied voltage characteristic curves l4 and l6 at the viewing angle θ = 0 ° show almost the same tendency. In particular, when the applied voltage is 4.0 V or more, both the light transmittances are almost 0.
% Are blocked.

一方、視角θ=45゜の場合の特性曲線l5,l7を比較す
ると、第2図の実施例においては印加電圧が3.0V以上で
光透過率がほぼ0%であるのに対して、第3図に示され
る比較例の特性曲線l7では印加電圧が2.5V付近で光透過
率がほぼ0%に一旦遮断されるけれども、印加電圧が3.
0〜4.0Vの間において再び光透過率が上昇する持上り現
象が発生している。
On the other hand, comparing the characteristic curves l5 and l7 in the case where the viewing angle θ = 45 °, in the embodiment of FIG. 2, while the applied voltage is 3.0 V or more and the light transmittance is almost 0%, In the characteristic curve 17 of the comparative example shown in the figure, the light transmittance is temporarily cut off to almost 0% when the applied voltage is around 2.5 V, but the applied voltage is 3.
A lifting phenomenon in which the light transmittance increases again between 0 and 4.0 V has occurred.

したがって本発明によれば、視角θ>0゜の場合にお
ける光透過率Tθpeakを解消することができ、白黒表示
やカラー表示における階調反転などといった表示状態が
改善されて液晶表示装置の表示品位が向上する。
Therefore, according to the present invention, it is possible to eliminate the light transmittance T θ peak in the case where the viewing angle θ> 0 °, and to improve the display state such as grayscale inversion in monochrome display or color display to improve the display of the liquid crystal display device. The quality is improved.

このような効果は、視角θが臨界角θcと0゜との間
でのみ達成されるものではなく、前述したように視角θ
>0゜である限り、任意の視角θに対して実現できるも
のである。前記臨界角θcは、全反射などを勘案した場
合の実用上の範囲を示すにすぎないものである。
Such an effect is not achieved only when the viewing angle θ is between the critical angle θc and 0 °, but as described above, the viewing angle θ
As long as> 0 °, it can be realized for any viewing angle θ. The critical angle θc merely indicates a practical range in consideration of total reflection and the like.

次に、光透過率Tθpeak≒0%として階調反転を解消
するための各リターデイション値Δn1・d1,Δn2・d2の
間の関係について、以下実験結果に基づいて説明する。
Next, the light transmittance T θ peak ≒ 0 each retardation value to eliminate gray scale inversion as% .DELTA.n1 · d1, the relationship between .DELTA.n2 · d2, be described on the basis of the experimental results below.

第4図は、リターデイション値Δn1・d1を一定値に固
定した場合における光透過率Tθpeakのリターデイショ
ン値Δn2・d2に対する依存性を示す。すなわち、同図は
表示用液晶セル1のリターデイション値Δn1・d1=0.5
μmに対して、光学的補償用液晶セル2のリターデイシ
ョン値Δn2・d2を様々に変化させた場合における視角θ
=45゜方向の光透過率Tθ=45゜peakを示す。同図の測
定曲線l8から、光透過率Tθ=45゜peakが実用上の基準
レベルである3%以下となるΔn2・d2の範囲が存在し、
さらにTθ=45゜peak≒0となる極小Tθ=45゜peak値
に対する最適なリターデイション値Δn2・d2が存在する
ことが判る。特に第4図に示す条件下では、前記最適値
はΔn2・d2=0.12μmである。
4 shows a dependence on the retardation value .DELTA.n2 · d2 of the optical transmittance T theta peak in case of fixing the retardation value .DELTA.n1 · d1 at a constant value. That is, the figure shows the retardation value Δn1 · d1 of the display liquid crystal cell 1 = 0.5.
μm, the viewing angle θ when the retardation value Δn2 · d2 of the optical compensation liquid crystal cell 2 is variously changed.
= 45 ° light transmittance T θ = 45 ° peak. From the measurement curve 18 in the same figure, there is a range of Δn2 · d2 where the light transmittance Tθ = 45 ° peak is 3% or less, which is a practical reference level,
It can be seen that there is a further T theta = 45 ° peak ≒ 0 and becomes minimum T theta = 45 ° peak optimum retardation value with respect to values .DELTA.n2 · d2. In particular, under the conditions shown in FIG. 4, the optimum value is Δn2 · d2 = 0.12 μm.

第5図は、各リターデイション値Δn1・d1に対するリ
ターデイション値Δn2・d2の前記最適値の関係を示す。
同図の測定曲線l9に示されるように、各リターデイショ
ン値Δn1・d1,Δn2・d2の間には、正の相関関係が存在
する。
FIG. 5 shows the relationship between the retardation values Δn1 · d1 and the optimum values of the retardation values Δn2 · d2.
As shown by the measurement curve 19 in the figure, there is a positive correlation between the retardation values Δn1 · d1, Δn2 · d2.

以上の第4図および第5図は、視角θ=45゜の場合に
ついて図示しているけれども、視角θ=45゜の光透過率
θpeak≒0%であれば視角θが0゜≦θ≦45゜の範囲
でも同様な結果が得られることが確認されている。
Although FIGS. 4 and 5 show the case where the viewing angle θ = 45 °, if the light transmittance T θ peak ≒ 0% at the viewing angle θ = 45 °, the viewing angle θ is 0 ° ≦ θ. It has been confirmed that similar results can be obtained in the range of ≤45 °.

上述の第5図を利用すれば、任意のリターデイション
値Δn1・d1を有する表示用液晶セル1に対して、光透過
率Tθpeak≒0とするために設けるべき光学的補償用液
晶セル2のリターデイション値Δn2・d2の設計値を定め
ることができる。しかしながら、液晶セル1,2の量産性
の点から各リターデイション値Δn1・d1,Δn2・d2をそ
れぞれ設計値どおりに製造することには困難性がある。
By using the FIG. 5 described above, any retardation values for the display liquid crystal cell 1 with .DELTA.n1 · d1, the light transmittance T θ peak ≒ 0 optical compensation liquid crystal cell to be provided in order to 2, a design value of the retardation value Δn2 · d2 can be determined. However, it is difficult to manufacture each of the retardation values Δn1 · d1, Δn2 · d2 as designed values from the viewpoint of mass productivity of the liquid crystal cells 1 and 2.

すなわち表示用および光学的補償用液晶セル1,2は、
その各リターデイション値Δn1・d1,Δn2・d2が設計値
を中心としたばらつきを以て製造される。したがって、
各リターデイションの規格値を厳密に定めることは、製
造品の歩留まりの低下を招いてしまう。
That is, the liquid crystal cells 1 and 2 for display and optical compensation are:
The retardation values Δn1 · d1 and Δn2 · d2 are manufactured with variations centered on the design values. Therefore,
Strictly defining the standard value of each retardation causes a decrease in the yield of manufactured products.

これに対して本発明者等が提供する第1図に示す液晶
表示装置18によれば、光学的補償用液晶セル2の液晶層
14に印加する電圧を調節することで光透過率Tθpeak≒
0%とすることができ、したがって前記各リターデイシ
ョン値Δn1・d1,Δn2・d2の製造段階でのばらつきによ
らず、光透過率Tθpeakに起因した表示の階調反転を抑
えることができる。
On the other hand, according to the liquid crystal display device 18 shown in FIG. 1 provided by the present inventors, the liquid crystal layer of the optical compensation liquid crystal cell 2 is provided.
By adjusting the voltage applied to 14, the light transmittance T θ peak ≒
Can be 0%, therefore the respective retardation values .DELTA.n1 · d1, regardless of variations in the manufacturing stage of .DELTA.n2 · d2, it is possible to suppress the grayscale inversion display due to the light transmittance T theta peak it can.

すなわち、光学的補償用液晶セル2を透過した光の楕
円偏光状態に関係するリターデイション値Rは、液晶分
子が基板に対して成すティルト角αを考慮した場合、次
式によって定義される。
That is, the retardation value R related to the elliptically polarized state of the light transmitted through the optical compensation liquid crystal cell 2 is defined by the following equation in consideration of the tilt angle α formed by the liquid crystal molecules with respect to the substrate.

R=Δn2・d2cos2α …(2) 上記第2式中のティルト角αは、液晶層14に印加する
電圧に応じて変化し、したがって光学的補償用液晶セル
2のリターデイション値Rもまた第2式に従って変化す
る。
R = Δn2 · d2cos 2 α (2) The tilt angle α in the second equation changes according to the voltage applied to the liquid crystal layer 14, and therefore, the retardation value R of the optical compensation liquid crystal cell 2 also increases. It changes according to the second equation.

第6図は、光透過率Tθpeakを液晶層14に対する印加
電圧Vに対して示すグラフである。同図に示される結果
は、光学的補償用液晶セル2をΔn2・d2=0.15μmに設
定し、表示用液晶セル1のΔn1・d1をパラメータとして
図示したものであり、パラメータΔn1・d1=0.4,0.5,0.
6μmの各値に対してそれぞれ測定された曲線l10,l11,l
12が示されている。
FIG. 6 is a graph showing the light transmittance T θ peak with respect to the voltage V applied to the liquid crystal layer 14. The result shown in the figure is a graph in which the optical compensation liquid crystal cell 2 is set to Δn2 · d2 = 0.15 μm, and Δn1 · d1 of the display liquid crystal cell 1 is used as a parameter, and the parameter Δn1 · d1 = 0.4 , 0.5,0.
Curves l10, l11, l measured for each value of 6 μm
12 is shown.

第6図に示される測定結果から明らかなように、Δn2
・d2=0.15μmの一定値に対してパラメータΔn1・d1が
変化しても光学的補償用液晶セル2に対する印加電圧を
閾値電圧Vthよりも充分高い値の範囲でたとえば電圧Vp
=Vp1,Vp2,Vp3などに調整することによって、光透過率
θpeak≒0%とすることが可能である。
As is clear from the measurement results shown in FIG.
Even if the parameter Δn1 · d1 changes with respect to a constant value of d2 = 0.15 μm, the voltage applied to the optical compensation liquid crystal cell 2 is set to a value sufficiently higher than the threshold voltage Vth , for example, the voltage Vp.
= V p1 , V p2 , V p3, etc., it is possible to make the light transmittance T θ peak ≒ 0%.

したがって、第5図示の相関関係によって、予め定め
られる各リターデイション値Δn1・d1,Δn2・d2に対し
て、製造された表示用および光学的補償用の各液晶セル
1,2のリターデイション値のばらつきは、実際にこれら
両液晶セル1,2を用いて、第1図示の液晶表示装置18を
構成して表示駆動を行う際に、光学的補償用液晶セル2
の液晶層14に印加する電圧を、たとえば視角θ=45゜に
おいて光透過率Tθpeak≒0%とする印加電圧Vpに設定
することによって、光透過率Tθpeakの前記持ち上がり
を解消することができる。
Therefore, according to the correlation shown in FIG. 5, for each of the predetermined retardation values Δn1 · d1, Δn2 · d2, each manufactured liquid crystal cell for display and optical compensation is provided.
Variations in the retardation values of the liquid crystal cells 1 and 2 are caused when the liquid crystal display device 18 shown in FIG. 2
By the voltage applied to the liquid crystal layer 14 is set to the applied voltage V p to be 0% light transmission T theta peak ≒ in example viewing angle theta = 45 °, and to eliminate the lift of the light transmittance T theta peak be able to.

なお、実用的な視角範囲(−45゜≦θ≦45゜)におい
て光透過率Tθpeak≒0%とするためには、表示用およ
び光学的補償用液晶セル1,2のリターデイション値Δn1
・d1,Δn2,d2としては、次式の範囲に設定することが好
ましい。
Incidentally, a practical viewing angle range to 0% light transmission T theta peak ≒ at (-45 ° ≦ theta ≦ 45 °), the display and optical compensation retardation value of the liquid crystal cells 1 and 2 Δn1
It is preferable that d1, Δn2, d2 be set in the range of the following equation.

0.3μm<Δn1・d1<0.6μm …(3) 0.12μm≦Δn2・d2<0.3μm …(4) リターデイションΔn2・d2=0.12μmでは、前述の第
6図に関連して述べたように、実用的な視角範囲におい
て光透過率Tθpeak≒0%で最適値であり、また前述の
ようにΔn2・d2=0.15μmに設定したときも同様に優れ
た効果が達成された。
0.3 μm <Δn1 · d1 <0.6 μm (3) 0.12 μm ≦ Δn2 · d2 <0.3 μm (4) When retardation Δn2 · d2 = 0.12 μm, as described with reference to FIG. In the practical viewing angle range, the light transmittance T θ peak ≒ 0% is an optimum value, and the excellent effect was similarly achieved when Δn 2 · d 2 = 0.15 μm as described above.

このように本発明によれば、視角θ>0゜の場合にお
ける光透過率Tθpeakを、表示用および光学的補償用液
晶セル1,2の製造工程で生じるΔn1・d1,Δn2・d2などの
値のばらつきに対応して解消することができ、白黒表示
やカラー表示における階調反転などといった不所望な表
示状態が改善し、液晶表示装置の表示品位が向上する。
As described above, according to the present invention, the light transmittance T θ peak when the viewing angle θ> 0 ° is set to Δn1, d1, Δn2, d2, etc. generated in the manufacturing process of the display and optical compensation liquid crystal cells 1, 2. Can be eliminated in accordance with the variation in the values of, and undesirable display states such as grayscale inversion in monochrome display and color display are improved, and the display quality of the liquid crystal display device is improved.

以上の実施例では、表示方式をノーマリホワイト方式
とし、光学的補償用液晶セル2に印加する電圧Vpによっ
てのみ光透過率Tθpeakを解消するようにした。しかし
ながら本発明はそれらに限定されるものではなく、ノー
マリブラック表示方式においても、また表示用および光
学的補償用液晶セル1,2に印加する電圧を相互に調整す
ることによって光透過率Tθpeakを解消するように本発
明を実施することも可能である。
In the above embodiments, the display system is a normally white mode, and so as to eliminate the light transmittance T theta peak only by the voltage V p applied to the optical compensation liquid crystal cell 2. However, the present invention is not limited to these, and in a normally black display mode, the light transmittance T θ can be adjusted by mutually adjusting the voltages applied to the display and optical compensation liquid crystal cells 1 and 2. It is also possible to implement the present invention so as to eliminate the peak.

本発明は、薄膜トランジスタやMIM(Metal Insulator
Metal)素子、ダイオードなどといった能動素子を用い
て表示駆動を行うアクティブマトリックス型液晶表示装
置に実施される。
The present invention relates to a thin film transistor and a metal insulator (MIM).
The present invention is applied to an active matrix liquid crystal display device that performs display driving using an active element such as a metal element or a diode.

発明の効果 本発明によれば、表示用液晶素子と光学的補償用素子
とを積層して液晶表示装置を構成するようにしたので、
液晶表示における表示の視角依存性は改善し、白黒表示
の際の階調反転やカラー表示における階調反転が解消す
る。したがって、液晶表示装置の表示品位は格段に向上
する。
According to the present invention, a liquid crystal display device is configured by stacking a display liquid crystal element and an optical compensation element.
The viewing angle dependence of the display in the liquid crystal display is improved, and the grayscale inversion in monochrome display and the grayscale inversion in color display are eliminated. Therefore, the display quality of the liquid crystal display device is significantly improved.

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

第1図は本発明の一実施例である液晶表示装置18の構成
を示す分解断面図、第2図は液晶表示装置18の光透過率
−印加電圧特性を示すグラフ、第3図は比較例として従
来の液晶表示セル17の光透過率−印加電圧特性を示すグ
ラフ、第4図は光透過率TθpeakとΔn2・d2の関係を示
すグラフ、第5図は光透過率Tθpeak≒0%とする場合
のΔn1・d1,Δn2・d2の関係を示すグラフ、第6図は光
透過率Tθpeakと液晶層14に対する印加電圧Vとの関係
を示すグラフ、第7図は従来の液晶表示セル17の構成を
示す分解断面図、第8図は視角θを定義する図、第9図
は従来の液晶表示セル17の光透過率−印加電圧特性を示
すグラフ、第10図は液晶表示セル17の光透過率−視角の
関係を示すグラフ、第11図は弾性定数比K33/K11とK33/K
22の相関関係を示すグラフである。 1……表示用液晶セル、2……光学的補償用液晶セル、
3,4,9,10……ガラス基板、5,6,11,12……電極、7,8,29,
30……配向膜、13,14……液晶層、15,16……偏光板、18
……液晶表示装置、26……制御回路、27,28……駆動回
路、d1……液晶層13の層厚、d2……液晶層14の層厚、Δ
n1……液晶層13の複屈折率、Δn2……液晶層14の複屈折
率、θ……視角
FIG. 1 is an exploded sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device 18 according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing light transmittance-applied voltage characteristics of the liquid crystal display device 18, and FIG. conventional light transmittance of the liquid crystal display cell 17 as - a graph showing the applied-voltage characteristic, Figure 4 is a graph showing the relationship between the light transmittance T theta peak and .DELTA.n2 · d2, Fig. 5 light transmittance T theta peak ≒ .DELTA.n1 · d1 in the case of 0%, a graph showing the relationship between .DELTA.n2 · d2, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the applied voltage V with respect to the light transmittance T theta peak and the liquid crystal layer 14, FIG. 7 is a conventional 8 is an exploded cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal display cell 17, FIG. 8 is a diagram defining a viewing angle θ, FIG. 9 is a graph showing light transmittance-applied voltage characteristics of the conventional liquid crystal display cell 17, and FIG. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the light transmittance of the display cell 17 and the viewing angle, and FIG. 11 shows the elastic constant ratios K 33 / K 11 and K 33 / K.
22 is a graph showing 22 correlations. 1 ... liquid crystal cell for display, 2 ... liquid crystal cell for optical compensation,
3,4,9,10 …… Glass substrate, 5,6,11,12 …… Electrode, 7,8,29,
30 …… Alignment film, 13,14 …… Liquid crystal layer, 15,16 …… Polarizer, 18
... a liquid crystal display device, 26 ... a control circuit, 27, 28 ... a drive circuit, d1 ... a layer thickness of the liquid crystal layer 13, d2 ... a layer thickness of the liquid crystal layer 14, Δ
n1: birefringence of liquid crystal layer 13, Δn2: birefringence of liquid crystal layer 14, θ: viewing angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−244019(JP,A) 特開 昭62−150329(JP,A) 特開 平2−111918(JP,A) 特開 平2−43515(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-244019 (JP, A) JP-A-62-150329 (JP, A) JP-A-2-111918 (JP, A) JP-A-2-2 43515 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透光性電極がそれぞれ形成された一対の透
光性基板間にツイステッドネマティック液晶を配向させ
た液晶層を介在して構成された能動素子を備えたアクテ
ィブマトリックス型表示用液晶素子と、 前記表示用液晶素子の積層方向に配置された光学的補償
用素子と、 前記表示用液晶素子の液晶層に電界を印加する手段と、 前記表示用液晶素子および光学的補償用素子の積層方向
に配置される一対の偏光部材とを含み、 前記表示用液晶素子のリターデイション値Δn1・d1が、 0.3μm<Δn1・d1<0.6μm であり、 前記光学的補償用素子のリターデイション値Δn2・Δd2
が、 0.12μm<Δn2・d2<0.3μm であり、 前記表示用液晶素子の透過光に含まれる異常光を、それ
らの表示用液晶素子および光学的補償用素子が有する光
学的複屈折性に基づいて、相互に解消するようにしたこ
とを特徴とする液晶表示装置。
1. An active matrix type liquid crystal display device having an active element comprising a liquid crystal layer in which a twisted nematic liquid crystal is oriented between a pair of light transmitting substrates each having a light transmitting electrode formed thereon. An optical compensation element arranged in a stacking direction of the display liquid crystal element; a unit for applying an electric field to a liquid crystal layer of the display liquid crystal element; and a stack of the display liquid crystal element and the optical compensation element. And a pair of polarizing members arranged in the directions, wherein a retardation value Δn1 · d1 of the display liquid crystal element is 0.3 μm <Δn1 · d1 <0.6 μm, and a retardation value of the optical compensation element. Value Δn2 ・ Δd2
0.12 μm <Δn2 · d2 <0.3 μm, and the extraordinary light included in the transmitted light of the display liquid crystal element is changed based on the optical birefringence of the display liquid crystal element and the optical compensation element. A liquid crystal display device characterized by mutually canceling each other.
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