JP2810313B2 - Large color liquid crystal display - Google Patents
Large color liquid crystal displayInfo
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- JP2810313B2 JP2810313B2 JP5346082A JP34608293A JP2810313B2 JP 2810313 B2 JP2810313 B2 JP 2810313B2 JP 5346082 A JP5346082 A JP 5346082A JP 34608293 A JP34608293 A JP 34608293A JP 2810313 B2 JP2810313 B2 JP 2810313B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示素子に
関する。さらに詳しくは、パソコン,ワープロ,壁掛テ
レビ,ポケット液晶テレビ,液晶プロジェクションなど
の液晶ディスプレイ、オーディオ,車載用インパネ,時
計,電卓,ビデオデッキ,ファックス,通信機,ゲー
ム,測定機器などの表示用または装飾用ディスプレイ、
および広告表示体等に好適に利用することができるカラ
ー液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device. For more details, display or decoration of personal computers, word processors, wall-mounted televisions, pocket LCD televisions, liquid crystal displays such as liquid crystal projections, audio, instrument panels for vehicles, clocks, calculators, VCRs, fax machines, communicators, games, measuring instruments, etc. Display,
Also, the present invention relates to a color liquid crystal display element which can be suitably used for an advertising display or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のカラー液晶表示素子は、カラーフ
ィルタを液晶表示セルの内側、すなわち電極面側に設け
ているので平坦化のためのコート層を必要とするなどコ
ストの高いものとならざるを得なかった。近年、高解像
度のSTN方式や、強誘電性液晶方式が開発され、液晶
表示セルの厚さについては特に高精度が要求され、製造
工程の複雑化やコスト増加が避け得なかった。一方、カ
ラーフィルタを単に液晶表示セルの外側に設ける方法も
開発されつつあるが、基板の厚さ等による視差が生じ、
特に大型の液晶表示素子では視野角の広い素子を得るこ
とが困難であった。2. Description of the Related Art A conventional color liquid crystal display device has a high cost because a color filter is provided inside a liquid crystal display cell, that is, on an electrode surface side, so that a coating layer for flattening is required. Did not get. In recent years, a high-resolution STN system and a ferroelectric liquid crystal system have been developed, and particularly high precision is required for the thickness of a liquid crystal display cell, so that a complicated manufacturing process and an increase in cost cannot be avoided. On the other hand, a method of simply providing a color filter outside the liquid crystal display cell is also being developed, but parallax occurs due to the thickness of the substrate and the like.
In particular, it has been difficult to obtain a device having a wide viewing angle with a large liquid crystal display device.
【0003】このような観点から、液晶表示セルの基板
をプラスチックフィルムとし、このフィルムの液晶と接
しない側に着色フィルタを設けたカラー表示装置が開示
されている(特開昭61−149984号公報)。ま
た、液晶表示セルの観察(表示)面側に、片面のみに微
小レンズ単位を形成した微小レンズアレイシートの微小
レンズ形成面の反対面を観察面側にして設けた素子が開
示されている(特開平5−219453号公報)。[0003] From such a viewpoint, there is disclosed a color display device in which a substrate of a liquid crystal display cell is made of a plastic film, and a color filter is provided on a side of the film not in contact with the liquid crystal (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1491984). ). Also disclosed is an element provided on the observation (display) surface side of a liquid crystal display cell, with the surface opposite to the microlens forming surface of the microlens array sheet having microlens units formed only on one surface facing the observation surface ( JP-A-5-219453).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の装置
は、カラーフィルタを設ける際に反対面の電極面を必ず
保護する必要があり、また画面の大きさによっては単に
基板をフィルムとしただけでは混色を防止できないこと
があった。また、後者の素子は、微小レンズシートと液
晶表示セルとの位置合せを必要とし、画素が大きくなっ
た場合、レンズシートの厚さがかなり大きくなり、かつ
大面積の液晶素子セルに使用できる適当なレンズシート
の入手が困難で、高価なものとならざるを得なかった。
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、表示
面積が大きい場合であっても視野角が広く、斜め方向か
ら見たときであっても隣接画素間の混色を生ずることが
なく、かつ表示輝度の低下が少ないカラー液晶表示素子
を提供することを目的とする。However, in the former device, it is necessary to protect the opposite electrode surface when providing the color filter, and depending on the size of the screen, it is not sufficient to simply use the substrate as a film. In some cases, color mixing could not be prevented. In addition, the latter element requires alignment between the microlens sheet and the liquid crystal display cell, and when the pixel becomes large, the thickness of the lens sheet becomes considerably large and is suitable for use in a large area liquid crystal element cell. It was difficult to obtain a suitable lens sheet, and it had to be expensive.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a wide viewing angle even when the display area is large, and does not cause color mixing between adjacent pixels even when viewed from an oblique direction. It is another object of the present invention to provide a color liquid crystal display device in which a decrease in display luminance is small.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によれば、その内面に、それぞれストライプ状電
極が互いに交差するように、かつその交差部が一画素を
形成するように配設された二枚の基板間に液晶を挟持し
てなる液晶表示セル、その液晶表示セルの画素に対応し
てその液晶表示セルの外側に配設されたカラーフィルタ
層、および一以上の偏光層を有する、表示面積が500
cm2 以上の大型ドットマトリックス型のカラー液晶表
示素子において、前記ストライプ状電極のピッチが40
0μm以上であり、かつ、ストライプ状電極とカラーフ
ィルタとの位置関係が下記式(I)および(II)を満た
すものであることを特徴とするカラー液晶表示素子が提
供される。 a+b≦p/2 …(I) 4d≦p …(II) (式中、aはストライプ状電極間のギャップの1/2、
bは隣接するカラーフィルタ間のギャップの1/2、d
はカラーフィルタからそのカラーフィルタに近い側の電
極までの距離、およびpはストライプ状電極のピッチを
それぞれ示す。)According to the present invention, in order to attain the above object, the stripe electrodes are arranged on the inner surface thereof so as to intersect each other and the intersection forms one pixel. A liquid crystal display cell having liquid crystal sandwiched between the two substrates, a color filter layer disposed outside the liquid crystal display cell corresponding to the pixels of the liquid crystal display cell, and one or more polarizing layers. Has a display area of 500
In a large dot matrix type color liquid crystal display element of cm 2 or more, the pitch of the stripe-shaped electrodes is 40
A color liquid crystal display device having a thickness of 0 μm or more and a positional relationship between the stripe-shaped electrode and the color filter satisfy the following formulas (I) and (II). a + b ≦ p / 2 (I) 4d ≦ p (II) (where a is 1/2 of the gap between the striped electrodes,
b is 1/2 of the gap between adjacent color filters, d
Represents the distance from the color filter to the electrode closer to the color filter, and p represents the pitch of the striped electrodes. )
【0006】また、前記カラーフィルタ層が、前記液晶
表示セルを構成する基板とは別体に設けられたガラス
板、プラスチックフィルム、または前記偏光板上のいず
れかに配設されてなることを特徴とするカラー液晶表示
素子が提供される。Further, the color filter layer is provided on one of a glass plate, a plastic film, and the polarizing plate provided separately from a substrate constituting the liquid crystal display cell. Is provided.
【0007】また、前記基板が、プラスチックフィルム
またはプラスチックシートからなるものであることを特
徴とするカラー液晶表示素子が提供される。Further, there is provided a color liquid crystal display device, wherein the substrate is made of a plastic film or a plastic sheet.
【0008】また、前記液晶が、強誘電性液晶であるこ
とを特徴とするカラー液晶表示素子が提供される。Further, there is provided a color liquid crystal display device wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
【0009】さらに、前記カラーフィルタまたは偏光板
の外側に、さらにバックライトを配設してなることを特
徴とするカラー液晶表示素子が提供される。Further, there is provided a color liquid crystal display device wherein a backlight is further provided outside the color filter or the polarizing plate.
【0010】以下、本発明のカラー液晶表示素子を各構
成要素ごとに具体的に説明する。 1.液晶表示セル 図1に示すように本発明に用いられる液晶表示セル10
は、その内面にストライプ形状の電極8,9が形成され
た二枚の基板1,3間に液晶2を挟持してなる。液晶表
示素子の視野特性は、素子(液晶表示パネル)の表示面
積が大きい程混色等の影響を受けやすい。従って、本発
明が有効に適用されるため、本発明においては、液晶表
示パネルの表示面積が500cm2 以上のものを対象と
する。Hereinafter, the color liquid crystal display device of the present invention will be specifically described for each component. 1. Liquid crystal display cell As shown in FIG. 1, a liquid crystal display cell 10 used in the present invention
Is formed by sandwiching a liquid crystal 2 between two substrates 1 and 3 having striped electrodes 8 and 9 formed on the inner surface thereof. The viewing characteristics of a liquid crystal display element are more susceptible to color mixing and the like as the display area of the element (liquid crystal display panel) is larger. Therefore, since the present invention is effectively applied, the present invention is directed to a liquid crystal display panel having a display area of 500 cm 2 or more.
【0011】基板 本発明に用いられる二枚の基板のうち、少なくとも表示
面側の基板(表示基板)を光学的に透明なものとするこ
とが好ましい。材質的には、ガラス板やプラスチック板
を用いることができるが耐衝撃性を向上させたり、素子
の軽量化のため、少なくとも表示基板はプラスチック板
を用いる。具体的に、ガラス板としては、低膨張ガラス
(コーニング社製7059),ノンアルカリガラス(H
OYA製NA45),石英ガラス,ソーダライムガラス
等を挙げることができる。プラスチック板としては、結
晶性ポリマーでは一軸PET,二軸PET、非結晶性ポ
リマーではPE,PP,PES,PAr,PCなどを挙
げることができる。液晶素子の生産性の高さから、プラ
スチック板が好ましい。基板の厚さについては、特に制
限はないが、20〜1000μmの厚さのものが好まし
い。Substrate It is preferable that, of the two substrates used in the present invention, at least the substrate on the display surface side (display substrate) is made optically transparent. As a material, a glass plate or a plastic plate can be used, but a plastic plate is used at least for the display substrate in order to improve impact resistance and reduce the weight of the element. Specifically, low expansion glass (Corning 7059), non-alkali glass (H
OYA NA45), quartz glass, soda lime glass, and the like. Examples of the plastic plate include uniaxial PET and biaxial PET for a crystalline polymer, and PE, PP, PES, PAr, and PC for an amorphous polymer. A plastic plate is preferable because of high productivity of the liquid crystal element. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 20 to 1000 μm.
【0012】電極 本発明に用いられるストライプ形状の電極としては特に
制限はないが、少なくとも透明性を有する表示基板の内
面に用いるものは、たとえば、インジウム,スズの酸化
物(ITO)等の透明性を有することが好ましい。な
お、ストライプ形状とは縞状のことをいい、直線状でも
曲線状でもよい。このストライプ形状の電極は、互いに
交差するようにして基板上に形成され、その交差部分が
一画素を形成する(ドットマトリックス型)。Electrodes The stripe-shaped electrodes used in the present invention are not particularly limited, but those used at least on the inner surface of a display substrate having transparency include, for example, indium and tin oxide (ITO). It is preferable to have Note that the stripe shape means a stripe shape, and may be linear or curved. The stripe-shaped electrodes are formed on the substrate so as to cross each other, and the crossing portions form one pixel (dot matrix type).
【0013】本発明においては、視野角を45°以上確
保するために一画素の大きさを400μm以上とする。
小さすぎると、視野角が45°未満でも隣の画素との混
色が生じたり、表示輝度が著しく低下する。さらに、画
素が大きいので、カラーフィルタ層を液晶表示セルとは
別体に設ける場合でも位置合せを容易に行なうことがで
きる。In the present invention, the size of one pixel is set to 400 μm or more in order to secure a viewing angle of 45 ° or more.
If it is too small, color mixture with adjacent pixels may occur even if the viewing angle is less than 45 °, or display luminance may be significantly reduced. Further, since the pixels are large, alignment can be easily performed even when the color filter layer is provided separately from the liquid crystal display cell.
【0014】透過率は80%以上(薄膜のみ)、膜厚は
200〜2000Å、シート抵抗は500Ω/□以下で
あることが好ましい。その形成方法は、特に制限はな
く、スパッタ法、蒸着法、CVD法、コーティング法、
パイオゾル法等を用いることができる。なお、二枚の基
板間に液晶を挟持する方法としては特に制限はなく、注
入法、塗布法、ラミネート法、押圧法等いずれも用いる
ことができる。Preferably, the transmittance is 80% or more (only the thin film), the thickness is 200 to 2000 °, and the sheet resistance is 500 Ω / □ or less. The formation method is not particularly limited, and a sputtering method, an evaporation method, a CVD method, a coating method,
A biosol method or the like can be used. The method of sandwiching the liquid crystal between the two substrates is not particularly limited, and any of an injection method, a coating method, a laminating method, a pressing method, and the like can be used.
【0015】液晶 本発明に用いられる液晶としては、特に制限はなく、ネ
マチック液晶、各種スメチック液晶、ポリマー分散型液
晶等を挙げることができる。中でも強誘電性高分子液晶
又はその組成物を使用することが好ましい。強誘電性高
分子液晶を含んでいると、衝撃や曲げ等の外力に対する
強度および耐久性を向上することができる。また、強誘
電性液晶のメモリ性を利用することができ、消費電力の
低減を図ることができる。また、一方の基板上への液晶
の塗布製膜、他方の基板とのラミネート、曲げ配向処理
という一連の連続製造方法を採用する場合に、製膜性、
配向性に優れる高分子液晶を含有することが特に好まし
い。強誘電性高分子液晶材料としては、例えば、一種ま
たは二種以上の強誘電性高分子液晶、一種または二種以
上の強誘電性低分子液晶と一種または二種以上の強誘電
性高分子液晶からなる強誘電性高分子液晶組成物、一種
または二種以上の強誘電性低分子液晶と一種または二種
以上の他の高分子液晶等からなる強誘電性高分子液晶組
成物などを挙げることができる。すなわち、強誘電性高
分子液晶または強誘電性高分子液晶組成物としては、ポ
リマー分子自体が強誘電性の液晶特性を示す強誘電性高
分子液晶(ホモポリマーまたはコポリマーまたはそれら
の混合物)、強誘電性高分子液晶と他の高分子液晶およ
び/または通常のポリマーとの混合物、強誘電性高分子
液晶と強誘電性低分子液晶との混合物、強誘電性高分子
液晶と強誘電性低分子液晶と高分子液晶および/または
通常のポリマーとの混合物、あるいはこれらと通常の低
分子液晶との混合物などの全ての強誘電性を示す高分子
液晶を使用することができる。この場合、強誘電性高分
子液晶と(強誘電性)低分子液晶との混合割合は、モル
比で95:5〜20:80とすることが好ましく、また
80:20〜40:60とすることがさらに好ましい。Liquid Crystal The liquid crystal used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a nematic liquid crystal, various smectic liquid crystals, and a polymer dispersed liquid crystal. Among them, it is preferable to use a ferroelectric polymer liquid crystal or a composition thereof. When a ferroelectric polymer liquid crystal is contained, strength and durability against external force such as impact and bending can be improved. In addition, the memory property of the ferroelectric liquid crystal can be used, and power consumption can be reduced. In addition, when a series of continuous manufacturing methods of coating and forming a liquid crystal on one substrate, laminating with the other substrate, and bending alignment treatment are employed,
It is particularly preferable to contain a polymer liquid crystal having excellent orientation properties. Examples of the ferroelectric polymer liquid crystal material include one or more ferroelectric polymer liquid crystals, one or more ferroelectric low-molecular liquid crystals and one or more ferroelectric polymer liquid crystals. And a ferroelectric polymer liquid crystal composition comprising one or more ferroelectric low-molecular liquid crystals and one or more other polymer liquid crystals. Can be. That is, as the ferroelectric polymer liquid crystal or the ferroelectric polymer liquid crystal composition, a ferroelectric polymer liquid crystal (a homopolymer or a copolymer or a mixture thereof) in which the polymer molecules themselves exhibit ferroelectric liquid crystal characteristics, Mixture of dielectric polymer liquid crystal with other polymer liquid crystal and / or ordinary polymer, mixture of ferroelectric polymer liquid crystal with ferroelectric low molecular weight liquid crystal, ferroelectric polymer liquid crystal with ferroelectric low molecular weight All polymer liquid crystals exhibiting ferroelectricity, such as a mixture of a liquid crystal and a high-molecular liquid crystal and / or a normal polymer, or a mixture of these with a normal low-molecular liquid crystal can be used. In this case, the mixing ratio of the ferroelectric high-molecular liquid crystal and the (ferroelectric) low-molecular liquid crystal is preferably 95: 5 to 20:80 in molar ratio, and 80:20 to 40:60. Is more preferable.
【0016】前記強誘電性高分子液晶の中でも、例え
ば、カイラルスメクチックC相をとる側鎖型強誘電性高
分子液晶を好適に使用することができる。また、強誘電
性液晶組成物には必要に応じて接着剤,減粘剤,非液晶
カイラル化合物,色素などを含んでもよい。たとえば、
素子の機械的強度を向上させるため、非液晶性の高分子
物質を混合させてもよい。液晶層の厚さは、特に制限さ
れないが塗布乾燥後に1〜10μmの膜厚になるのが好
ましく、特に1.5〜3μmとするのがさらに好まし
い。強誘電性液晶ポリマーとしては、例えば、下記式で
示すアクリレート主鎖系液晶ポリマー、メタクリレート
主鎖系液晶ポリマー、クロロアクリレート主鎖系液晶ポ
リマー、オキシラン主鎖系液晶ポリマー、シロキサン主
鎖系液晶ポリマー、シロキサン−オレフィン主鎖系液晶
ポリマー、エステル主鎖系液晶ポリマー等が含まれる。Among the ferroelectric polymer liquid crystals, for example, a side chain type ferroelectric polymer liquid crystal having a chiral smectic C phase can be suitably used. Further, the ferroelectric liquid crystal composition may contain an adhesive, a viscosity reducing agent, a non-liquid crystal chiral compound, a dye, and the like, as necessary. For example,
In order to improve the mechanical strength of the device, a non-liquid crystalline polymer may be mixed. The thickness of the liquid crystal layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 μm after coating and drying, and more preferably 1.5 to 3 μm. As the ferroelectric liquid crystal polymer, for example, an acrylate main chain liquid crystal polymer, a methacrylate main chain liquid crystal polymer, a chloroacrylate main chain liquid crystal polymer, an oxirane main chain liquid crystal polymer, a siloxane main chain liquid crystal polymer represented by the following formula: A siloxane-olefin main chain type liquid crystal polymer, an ester main chain type liquid crystal polymer and the like are included.
【0017】[0017]
【化1】 Embedded image
【0018】[0018]
【化2】 Embedded image
【0019】[0019]
【化3】 Embedded image
【0020】[0020]
【化4】 Embedded image
【0021】なお、上記の強誘電性液晶ポリマーの繰り
返し単位は、側鎖の骨格がビフェニル骨格、フェニルベ
ンゾエイト骨格、ビフェニルベンゾエイト骨格、フェニ
ル4−フェニルベンゾエイト骨格で置き換えられてもよ
く、これらの骨格中のベンゼン環がピリミジン環、ピリ
ジン環、ピリダジン環、ピラジン環、テトラジン環、シ
クロヘキサン環、ジオキサン環、ジオキサボリナン環で
置き換えられてもよく、フッ素、塩素などのハロゲン基
又はシアノ基で置換されてもよく、1−メチルアルキル
基、2−フルオロアルキル基、2−クロロアルキル基、
2−クロロ−3−メチルアルキル基、2−トリフルオロ
メチルアルキル基、1−アルコキシカルボニルエチル
基、2−アルコキシ−1−メチルエチル基、2−アルコ
キシプロピル基、2−クロロ−1−メチルアルキル基、
2−アルコキシカルボニル−1−トリフルオロメチルプ
ロピル基等の光学活性基で置き換えられてもよい。また
スペーサの長さは、メチレン鎖長が2〜30の範囲で変
化してもよい。また、強誘電性液晶ポリマーの数平均分
子量は1,000〜200,000のものが好ましい。
強誘電性低分子液晶化合物としては、例えば、下記式で
示すシッフ塩基系強誘電性低分子液晶化合物、アゾおよ
びアゾキシ系強誘電性低分子液晶化合物、ビフェニルお
よびアロマティックスエステル系強誘電性低分子液晶化
合物、ハロゲン、シアノ基等の環置換基を導入した強誘
電性低分子液晶化合物、複素環を有する強誘電性低分子
液晶化合物等を挙げることができる。The repeating unit of the ferroelectric liquid crystal polymer may have a side chain skeleton replaced with a biphenyl skeleton, a phenylbenzoate skeleton, a biphenylbenzoate skeleton, or a phenyl 4-phenylbenzoate skeleton. The benzene ring in the skeleton may be replaced with a pyrimidine ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a tetrazine ring, a cyclohexane ring, a dioxane ring, a dioxaborinane ring, and may be replaced with a halogen group such as fluorine or chlorine or a cyano group. A 1-methylalkyl group, a 2-fluoroalkyl group, a 2-chloroalkyl group,
2-chloro-3-methylalkyl group, 2-trifluoromethylalkyl group, 1-alkoxycarbonylethyl group, 2-alkoxy-1-methylethyl group, 2-alkoxypropyl group, 2-chloro-1-methylalkyl group ,
It may be replaced by an optically active group such as a 2-alkoxycarbonyl-1-trifluoromethylpropyl group. In addition, the length of the spacer may vary within a range of 2 to 30 methylene chains. The number average molecular weight of the ferroelectric liquid crystal polymer is preferably from 1,000 to 200,000.
Examples of the ferroelectric low-molecular liquid crystal compound include Schiff base ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds represented by the following formulas, azo and azoxy ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds, biphenyl and aromatics ester ferroelectric low-molecular compounds. Examples thereof include a molecular liquid crystal compound, a ferroelectric low-molecular liquid crystal compound into which a ring substituent such as a halogen or a cyano group is introduced, and a ferroelectric low-molecular liquid crystal compound having a heterocyclic ring.
【0022】[0022]
【化5】 Embedded image
【0023】[0023]
【化6】 Embedded image
【0024】[0024]
【化7】 Embedded image
【0025】[0025]
【化8】 Embedded image
【0026】なお、これらの化合物は強誘電性低分子液
晶化合物の代表的なものであり、本発明の強誘電性低分
子液晶化合物は何らこれらの構造式に限定されるもので
はない。These compounds are typical of ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds, and the ferroelectric low-molecular liquid crystal compound of the present invention is not limited to these structural formulas.
【0027】2.カラーフィルタ層 本発明に用いられるカラーフィルタ層としては特に制限
はなく、公知のものを用いることができるがカラーフィ
ルタ層の厚みによる電圧降下防止のため液晶表示セルの
外側に配置することが必要である。その製法についても
特に制限はない。上記基板の電極と反対の面上に直接設
けたものであってもよく、基板とは別体に設けた偏光板
またはカラーフィルタ支持部材(ガラス板やプラスチッ
クフィルム)に設けたものであってもよい。また、コン
トラストを低下させないために隣り合うカラーフィルタ
の各色素層間にはブラックマトリックスを設けておくこ
とが好ましい。2. Color filter layer The color filter layer used in the present invention is not particularly limited, and any known color filter layer can be used. However, it is necessary to arrange the color filter layer outside the liquid crystal display cell to prevent a voltage drop due to the thickness of the color filter layer. is there. There is no particular limitation on the production method. It may be provided directly on the surface of the substrate opposite to the electrode, or may be provided on a polarizing plate or a color filter supporting member (glass plate or plastic film) provided separately from the substrate. Good. Further, it is preferable to provide a black matrix between the respective dye layers of the adjacent color filters so as not to lower the contrast.
【0028】3.偏光層 本発明に用いられる偏光層としては、特に制限はなく公
知の偏光層、たとえば偏光板を用いることができる。そ
の使用枚数としては、液晶層に二色性色素を混合したゲ
ストホスト方式の場合には、一枚でよいが、複屈折型の
パネルの場合には二枚をパネルの外側の両方に配置す
る。3. Polarizing Layer The polarizing layer used in the present invention is not particularly limited, and a known polarizing layer, for example, a polarizing plate can be used. In the case of a guest-host system in which a dichroic dye is mixed in a liquid crystal layer, one sheet may be used, but in the case of a birefringent panel, two sheets are arranged on both the outside of the panel. .
【0029】4.バックライト 本発明においては視認性向上のためバックライトを用い
てもよい。バックライトとしては特に制限はなく、公知
のものを用いることができる。4. Backlight In the present invention, a backlight may be used for improving visibility. The backlight is not particularly limited, and a known backlight can be used.
【0030】5.ストライプ状電極とカラーフィルタと
の位置関係 本発明においては、図2に示すようなストライプ状電極
とカラーフィルタとの位置関係が前記式(I)および
(II)を満たす必要がある。その原理について以下説明
する。なお、ここでは片側のITO電極付きフィルム基
板のすぐ外側にカラーフィルタを設けた構造の例につい
て説明する。隣りのドットのカラーフィルタと混色しな
い最大の視野角ψは tanψ=(a+b)/d …(III ) であるので(a+b)/dを大きくする必要がある。ま
た、見掛けの開口率が視野角によって影響されることを
考慮する必要がある。すなわち、表示部分の最大面積は
電極間ギャップをゼロとすると Smax =p2 …(IV) となる。図3に示すように、縦、横方向ともにψだけ傾
いた方向から観察したとするとITO電極とカラーフィ
ルタが重なって見える部分の面積Sは、 S=x2 ={p−2(a+b)}2 …(V) 従って、見掛けの開口率κ(%)は κ=S/Smax ×100=[{p−2(a+b)}2 /p2 ]×100 ={1−2(a+b)/p}2 ×100 …(VI) 式(III )から、b=dtanψ−aを式(VI)に代入すると、 κ={(1−2/p)×dtanψ}2 ×100 …(VII ) となる。実際の観察では透過光強度が1/4程度まで低
下しても特に支障なく表示を見ることができたのでκ≧
25(%)という条件を入れると式(VII )は、 tanψ≦p/4d …(VIII) となる。また、式(III )から a+b≦p/4 …(I) となる。本発明では視野角を45°まで確保するので式
(VIII)は、 4d≦p …(II) となる。5. Positional Relationship between Striped Electrode and Color Filter In the present invention, the positional relationship between the striped electrode and the color filter as shown in FIG. 2 needs to satisfy the above formulas (I) and (II). The principle will be described below. Here, an example of a structure in which a color filter is provided immediately outside a film substrate with one ITO electrode on one side will be described. Since the maximum viewing angle し な い not mixing with the color filter of the adjacent dot is tan ψ = (a + b) / d (III), it is necessary to increase (a + b) / d. It is also necessary to consider that the apparent aperture ratio is affected by the viewing angle. That is, the maximum area of the display portion is Smax = p 2 (IV) when the gap between the electrodes is zero. As shown in FIG. 3, when observed from a direction inclined by 縦 in both the vertical and horizontal directions, the area S of the portion where the ITO electrode and the color filter appear to overlap is S = x 2 = {p−2 (a + b)}. 2 (V) Therefore, the apparent aperture ratio κ (%) is κ = S / Smax × 100 = [{p−2 (a + b)} 2 / p 2 ] × 100 = {1-2 (a + b) / p } 2 × 100 (VI) By substituting b = dtan ψ−a into equation (VI) from equation (III), κ = {(1-2 / p) × dtanψ} 2 × 100 (VII) . In actual observation, even if the transmitted light intensity was reduced to about 1/4, the display could be viewed without any particular problem.
When the condition of 25 (%) is included, the formula (VII) becomes as follows: tanp ≦ p / 4d (VIII). From the formula (III), a + b ≦ p / 4 (I). In the present invention, since the viewing angle is ensured up to 45 °, the formula (VIII) is as follows: 4d ≦ p (II)
【0031】従って、式(I)および(II)の位置関係
を満たすことによって本発明のカラー液晶表示素子は、
その表示面から最大45°傾斜した方向から観察した場
合でも、隣接する画素間に混色が生ずることがなく、か
つ、表示輝度も、傾斜が0°の場合(直正面から観察し
た場合)の25%以上を維持することができる。Therefore, by satisfying the positional relationships of the formulas (I) and (II), the color liquid crystal display device of the present invention can
Even when viewed from a direction inclined at a maximum of 45 ° from the display surface, no color mixing occurs between adjacent pixels, and the display luminance is 25 when the inclination is 0 ° (when observed from directly in front). % Can be maintained.
【0032】[0032]
【実施例】以下、本発明のカラー液晶表示素子を実施例
によってさらに具体的に説明する。 実施例1 市販のITO電極付きPES基板(ポリエーテルスルホ
ン:住友ベークライト社製スミライトFST、厚み10
0μm、幅150mm、長さ50m)を150mm×4
00mmに切出し、それぞれが直交するようなストライ
プパターンをエッチングによって形成した。電極のピッ
チは、1.27mmとし、ギャップは100μmとし
た。素子構成として図1に示す素子を作製した。この場
合、d=100(μm)、a=50(μm)、p=12
70(μm)であるので式(II)は満たすが、式(I)
を満たすためにはb≦267.5(μm)とする必要が
ある。従って、カラーフィルタはピッチ1.27mm、
ギャップは150μmとなるようにRGBストライプパ
ターンを印刷した。液晶としては、下記の強誘電性高分
子液晶に数平均分子量が33000のポリスチレン樹脂
を5重量%混合したものをアセトン溶液として、グラビ
アコーターで一方の基板のITO面に塗布した。溶媒乾
燥後何も塗布していない対向側基板とラミネートし、室
温で上下電極間に20Hz、±50Vの矩形波電圧を印
加しながら位置方向にたわみ変形を与えて配向させた。
次に、このパネルを図1に示すように配置して80ドッ
ト×240ドットのカラー液晶表示素子とした。真正面
で表示輝度を簡易輝度計で測定したところ、220cd
/m2 であった。次にパネルを横に45°傾けて同様な
測定をしたところ、70cd/m2 、縦に傾けた時は8
5cd/m2 であり、実用上十分な視野角特性を有して
いた。また、約50°までは見かけの色変化は極めて小
さく、隣接画素との混色は認められなかった。EXAMPLES Hereinafter, the color liquid crystal display device of the present invention will be described more specifically with reference to examples. Example 1 A commercially available PES substrate with an ITO electrode (polyether sulfone: Sumitomo Bakelite Sumilite FST, thickness 10)
0μm, width 150mm, length 50m) is 150mm × 4
It was cut into 00 mm, and a stripe pattern was formed by etching so as to be orthogonal to each other. The electrode pitch was 1.27 mm, and the gap was 100 μm. An element shown in FIG. 1 was produced as an element configuration. In this case, d = 100 (μm), a = 50 (μm), p = 12
70 (μm), the expression (II) is satisfied, but the expression (I)
In order to satisfy the condition, b ≦ 267.5 (μm) needs to be satisfied. Therefore, the color filter has a pitch of 1.27 mm,
An RGB stripe pattern was printed so that the gap was 150 μm. As the liquid crystal, a mixture of the following ferroelectric polymer liquid crystal and a polystyrene resin having a number average molecular weight of 33000 at 5% by weight was used as an acetone solution, and applied to the ITO surface of one of the substrates by a gravure coater. After the solvent was dried, the substrate was laminated with a counter substrate on which nothing was applied, and was subjected to bending deformation in the position direction while applying a rectangular wave voltage of 20 Hz and ± 50 V between the upper and lower electrodes at room temperature, and oriented.
Next, this panel was arranged as shown in FIG. 1 to form a color liquid crystal display element of 80 dots × 240 dots. When the display luminance was measured in front of the display with a simple luminance meter, 220 cd
/ M 2 . Next, the same measurement was performed by tilting the panel 45 ° horizontally, and 70 cd / m 2 , and 8 ° when tilted vertically.
It was 5 cd / m 2 and had practically sufficient viewing angle characteristics. Further, up to about 50 °, the apparent color change was extremely small, and no color mixing with adjacent pixels was observed.
【0033】[0033]
【化9】 Embedded image
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー液
晶表示素子は、視野角が広く、表示面から最大45°傾
斜した方向から観察しても隣接する画素間に混色が生ず
ることがなく、かつ、表示輝度も傾斜が0°の場合の2
5%を維持することができる。また、カラーフィルタ層
を、基板の、電極を設けた面とは反対側の面に設けるこ
とができるので製造工程の簡略化およびコストの低減化
を図ることができる。As described above, the color liquid crystal display device of the present invention has a wide viewing angle and does not cause color mixture between adjacent pixels even when viewed from a direction inclined at a maximum of 45 ° from the display surface. And the display luminance is 2 when the inclination is 0 °.
5% can be maintained. In addition, since the color filter layer can be provided on the surface of the substrate opposite to the surface on which the electrodes are provided, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
【図1】本発明のカラー液晶表示素子の具体例を模式的
に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a specific example of a color liquid crystal display device of the present invention.
【図2】本発明のカラー液晶表示素子におけるストライ
プ状電極とカラーフィルタとの位置関係を模式的に示す
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a positional relationship between a stripe electrode and a color filter in a color liquid crystal display device of the present invention.
【図3】本発明のカラー液晶表示素子において、縦およ
び横方向にψだけ傾斜した方向から観察した場合の電極
とカラーフィルタの重なって見える部分を模式的に示す
平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing, in the color liquid crystal display device of the present invention, a portion where an electrode and a color filter appear to overlap when viewed from a direction inclined by Δ in the vertical and horizontal directions.
1…下基板 2…液晶 3…上基板 4…カラーフィルタ層 5…偏光板 6…偏光板 7…バックライト 8…ITO電極 9…対向電極 10…液晶表示パネル 20…カラー液晶表示素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower substrate 2 ... Liquid crystal 3 ... Upper substrate 4 ... Color filter layer 5 ... Polarizer 6 ... Polarizer 7 ... Backlight 8 ... ITO electrode 9 ... Counter electrode 10 ... Liquid crystal display panel 20 ... Color liquid crystal display element
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335 505Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02F 1/1335 505
Claims (5)
が互いに交差するように、かつその交差部が一画素を形
成するように配設された二枚の基板間に液晶を挟持して
なる液晶表示セル、その液晶表示セルの画素に対応して
その液晶表示セルの外側に配設されたカラーフィルタ
層、および一以上の偏光層を有する、表示面積が500
cm2 以上の大型ドットマトリックス型のカラー液晶表
示素子において、 前記ストライプ状電極のピッチが400μm以上であ
り、かつ、ストライプ状電極とカラーフィルタとの位置
関係が下記式(I)および(II)を満たすものであるこ
とを特徴とするカラー液晶表示素子。 a+b≦p/2 …(I) 4d≦p …(II) (式中、aはストライプ状電極間のギャップの1/2、
bは隣接するカラーフィルタ間のギャップの1/2、d
はカラーフィルタからそのカラーフィルタに近い側の電
極までの距離、およびpはストライプ状電極のピッチを
それぞれ示す。)1. A liquid crystal display having a liquid crystal sandwiched between two substrates provided on its inner surface such that stripe-shaped electrodes intersect each other and the intersections form one pixel. A cell, a color filter layer disposed outside the liquid crystal display cell corresponding to the pixel of the liquid crystal display cell, and one or more polarizing layers.
In a large dot matrix type color liquid crystal display element of cm 2 or more, the pitch of the stripe electrodes is 400 μm or more, and the positional relationship between the stripe electrodes and the color filters is expressed by the following formulas (I) and (II). A color liquid crystal display device characterized by satisfying. a + b ≦ p / 2 (I) 4d ≦ p (II) (where a is 1/2 of the gap between the striped electrodes,
b is 1/2 of the gap between adjacent color filters, d
Represents the distance from the color filter to the electrode closer to the color filter, and p represents the pitch of the striped electrodes. )
セルを構成する基板とは別体に設けられたガラス板、プ
ラスチックフィルム、または前記偏光板上のいずれかに
配設されてなることを特徴とする請求項1記載のカラー
液晶表示素子。2. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the color filter layer is provided on one of a glass plate, a plastic film, and the polarizing plate provided separately from a substrate constituting the liquid crystal display cell. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein
はプラスチックシートからなるものであることを特徴と
する請求項1または2記載のカラー液晶表示素子。3. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the substrate is made of a plastic film or a plastic sheet.
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のカラー液
晶表示素子。4. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
に、さらにバックライトを配設してなることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれか1項記載のカラー液晶表示素
子。5. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein a backlight is further provided outside the color filter or the polarizing plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5346082A JP2810313B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Large color liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5346082A JP2810313B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Large color liquid crystal display |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07181510A JPH07181510A (en) | 1995-07-21 |
JP2810313B2 true JP2810313B2 (en) | 1998-10-15 |
Family
ID=18381019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5346082A Expired - Fee Related JP2810313B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Large color liquid crystal display |
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JP (1) | JP2810313B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5346082A patent/JP2810313B2/en not_active Expired - Fee Related
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