JP2815870B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/08—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with a particular optical axis orientation
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、液晶表示素子に係り、特に背景色を無彩色
化した液晶表示素子に関する。
化した液晶表示素子に関する。
（従来の技術） 液晶表示素子は、動作モードによりTN型,DS型,GH型,D
AP型および熱書き込み型等があり、なかでも電卓および
計測機器等の表示素子としては、TN型の液晶表示素子が
多く用いられている。
AP型および熱書き込み型等があり、なかでも電卓および
計測機器等の表示素子としては、TN型の液晶表示素子が
多く用いられている。
ところで、近年、ワードプロセッサ、パーソナル・コ
ンピュータ等において表示容量の増大化や表示面積の大
型化の要求が高まるにつれ、TN型の液晶表示素子では、
コントラスト不足や視角範囲の狭さ等の問題が出てきて
いるために、新しい動作モードによる液晶表示素子の開
発が急がれていた。
ンピュータ等において表示容量の増大化や表示面積の大
型化の要求が高まるにつれ、TN型の液晶表示素子では、
コントラスト不足や視角範囲の狭さ等の問題が出てきて
いるために、新しい動作モードによる液晶表示素子の開
発が急がれていた。
このような要求に応える液晶表示素子として、例えば
特開昭60−10702号公報に記載されているSBE（スーパー
ツイステッド・バイリフリジェンス・エフェクト）型の
複屈折率制御型の液晶表示素子が注目されている。この
SBE型の液晶表示素子の構成としては、少なくとも片面
側に透明電極が形成された２枚の透明基板を対向させ、
周囲を封着してセルとし、このセル内にネマテック液晶
を入れる。対向基板間の距離は、３〜12μｍ程度であ
り、ネマテック液晶としてはシクロヘキサン系，エステ
ル系，ビフェニール系およびピリミジン系液晶等が使わ
れている。ネマテック液晶の中にはカイラル剤が添加さ
れ、液晶分子の分子軸が180〜360゜の角度に一対の基板
間で捩られている。また液晶分子は、基板上の配向膜に
より、その分子軸が基板平面に対し５゜より大きい傾斜
のチルト角θを有している。そして、液晶セルのリタデ
ーションＲ＝Δｎ・ｄ・cos2θは、0.6〜1.4μｍであ
る。
特開昭60−10702号公報に記載されているSBE（スーパー
ツイステッド・バイリフリジェンス・エフェクト）型の
複屈折率制御型の液晶表示素子が注目されている。この
SBE型の液晶表示素子の構成としては、少なくとも片面
側に透明電極が形成された２枚の透明基板を対向させ、
周囲を封着してセルとし、このセル内にネマテック液晶
を入れる。対向基板間の距離は、３〜12μｍ程度であ
り、ネマテック液晶としてはシクロヘキサン系，エステ
ル系，ビフェニール系およびピリミジン系液晶等が使わ
れている。ネマテック液晶の中にはカイラル剤が添加さ
れ、液晶分子の分子軸が180〜360゜の角度に一対の基板
間で捩られている。また液晶分子は、基板上の配向膜に
より、その分子軸が基板平面に対し５゜より大きい傾斜
のチルト角θを有している。そして、液晶セルのリタデ
ーションＲ＝Δｎ・ｄ・cos2θは、0.6〜1.4μｍであ
る。
また、分子軸の捩れが270゜のSBE型液晶表示素子で
は、好ましくは基板の外側の前面と背面に偏光板を配し
ており、前面偏光板の透過軸が前面基板の分子配向方向
に対して右回りに約30゜、背面偏光板の透過軸が背面基
板の配向方向に対して左回りに約30゜あるいは右回りに
約60゜である場合が最もよい構成とされている。このう
ち前者の構成は非選択状態で明るい黄色の表示、選択状
態で黒の表示が得られ（イエローモード）、後者の構成
は非選択状態で深い青色の表示が得られ、選択状態で透
過となる（ブルーモード）。
は、好ましくは基板の外側の前面と背面に偏光板を配し
ており、前面偏光板の透過軸が前面基板の分子配向方向
に対して右回りに約30゜、背面偏光板の透過軸が背面基
板の配向方向に対して左回りに約30゜あるいは右回りに
約60゜である場合が最もよい構成とされている。このう
ち前者の構成は非選択状態で明るい黄色の表示、選択状
態で黒の表示が得られ（イエローモード）、後者の構成
は非選択状態で深い青色の表示が得られ、選択状態で透
過となる（ブルーモード）。
このような構成をしたSBE型液晶表示素子では、電圧
に対する透過光の変化が急峻であり、多桁のマルチプレ
ックス駆動をした場合においても、高コントラストで視
野角も広い。
に対する透過光の変化が急峻であり、多桁のマルチプレ
ックス駆動をした場合においても、高コントラストで視
野角も広い。
一方、ラビング技術によりブレチルト角を小さくした
液晶表示素子の一例として、液晶の捩れ角を100〜200゜
とするいわゆるST（スーパーツイスト）型液晶表示素子
が知られている（SID′86DIGET、p122）。
液晶表示素子の一例として、液晶の捩れ角を100〜200゜
とするいわゆるST（スーパーツイスト）型液晶表示素子
が知られている（SID′86DIGET、p122）。
また、他の例として特開昭60−73525号公報には、リ
タデーションＲが0.5〜0.8μｍで、液晶分子の捩れ角が
270゜のセルに対し前後の偏光板の光軸がほぼ90゜とさ
れ、かつ偏光板の光軸がディレクタを２分する方向が良
いとされた液晶表示素子が示されている。
タデーションＲが0.5〜0.8μｍで、液晶分子の捩れ角が
270゜のセルに対し前後の偏光板の光軸がほぼ90゜とさ
れ、かつ偏光板の光軸がディレクタを２分する方向が良
いとされた液晶表示素子が示されている。
さて、このような液晶表示素子では、いづれも背景色
は無彩色ではなく色付きがある。このため、黄色の背景
に黒の表示、あるいは青色の背景に白の表示であり、観
察者の視感により視認性評価が異なり、人によってはそ
の背景色により視認性（コントラスト等）が低下してい
ると評価する者もいる。また、ST型およびSBE型液晶表
示素子は、ともに複屈折率性を利用しているため、透明
基板間の間隔の違いにより色むらが発生しやすく、視野
角方向からの色変化や温度が変化したときの色変化が大
きかった。
は無彩色ではなく色付きがある。このため、黄色の背景
に黒の表示、あるいは青色の背景に白の表示であり、観
察者の視感により視認性評価が異なり、人によってはそ
の背景色により視認性（コントラスト等）が低下してい
ると評価する者もいる。また、ST型およびSBE型液晶表
示素子は、ともに複屈折率性を利用しているため、透明
基板間の間隔の違いにより色むらが発生しやすく、視野
角方向からの色変化や温度が変化したときの色変化が大
きかった。
また、TN型液晶表示素子では、カラーフィルタを配設
することによりカラー化が容易であるのに対し、SBE型
液晶表示素子では背景色に色付きがあるためカラー化が
不可能であった。
することによりカラー化が容易であるのに対し、SBE型
液晶表示素子では背景色に色付きがあるためカラー化が
不可能であった。
この点を改良した例としてOMI型液晶表示素子が知ら
れている（Appl.Phys.Lett.50（５）1987p.236）。すな
わち、液晶の捩れ角が180゜、リタデーションＲ＝Δｎ
・ｄ・cos2θの値が0.5〜0.6μｍ、偏光板はその一方の
透過軸がラビング軸と平行とされ、２枚の偏光板の吸収
軸の角度は90゜とされている。
れている（Appl.Phys.Lett.50（５）1987p.236）。すな
わち、液晶の捩れ角が180゜、リタデーションＲ＝Δｎ
・ｄ・cos2θの値が0.5〜0.6μｍ、偏光板はその一方の
透過軸がラビング軸と平行とされ、２枚の偏光板の吸収
軸の角度は90゜とされている。
しかし、このOMI型液晶表示素子では、液晶の捩れ角
が180゜であるため、電圧に対する透過光の変化はあま
り急峻でなく、駆動デューティ（duty）比を小さくする
と、コントラスト不足，視角の狭さ，背景の暗さ等の問
題があった。
が180゜であるため、電圧に対する透過光の変化はあま
り急峻でなく、駆動デューティ（duty）比を小さくする
と、コントラスト不足，視角の狭さ，背景の暗さ等の問
題があった。
このような背景の暗さやコントラスト不足を解消する
ものとして特開昭57−46227号公報、特開昭57−96315号
公報、特開昭57−125919号公報に２枚の液晶セルを重
ね、その両側に偏光板を置き、白黒表示とした液晶表示
素子が提案され、またこれをSBE方式のLCDで応用した例
がJJAP（26,NOV・11.L17784（1987））に記載されてい
る。これらの特徴は、２枚の液晶セルにおいて互いのツ
ィスト方向を逆方向とし、それぞれの液晶セルのリタデ
ーションがほぼ等しくしておくものである。
ものとして特開昭57−46227号公報、特開昭57−96315号
公報、特開昭57−125919号公報に２枚の液晶セルを重
ね、その両側に偏光板を置き、白黒表示とした液晶表示
素子が提案され、またこれをSBE方式のLCDで応用した例
がJJAP（26,NOV・11.L17784（1987））に記載されてい
る。これらの特徴は、２枚の液晶セルにおいて互いのツ
ィスト方向を逆方向とし、それぞれの液晶セルのリタデ
ーションがほぼ等しくしておくものである。
即ち、第９図に示すように、偏光板３を通過した直線
偏光103は、第１の液晶セル５を通過することにより楕
円偏光101′となる。この楕円偏光は、第１の液晶セル
５とツイスト角が逆でほぼ等しく、またリタデーション
もほぼ等しい第２の液晶セル６を通過することにより、
直線偏光102′となり、第２の偏光板４を通過し、人間
の目に感知される。
偏光103は、第１の液晶セル５を通過することにより楕
円偏光101′となる。この楕円偏光は、第１の液晶セル
５とツイスト角が逆でほぼ等しく、またリタデーション
もほぼ等しい第２の液晶セル６を通過することにより、
直線偏光102′となり、第２の偏光板４を通過し、人間
の目に感知される。
ここで重要なのは、第１の液晶セル５と第２の液晶セ
ル６とに光学的に相補な性質を持たせてあることであ
る。これにより、第１の液晶セル５を通過後の楕円の形
状の波長依存性は、第２の液晶セル６による楕円の形状
の波長依存性と相補的となる。この結果、第1,第２の液
晶セル5,6の透過光は波長依存性がなく、色づきのない
無彩色表示が得られる。このことは、可視領域のすべて
の光が表示に使え、明るい表示が得られるということも
示す。
ル６とに光学的に相補な性質を持たせてあることであ
る。これにより、第１の液晶セル５を通過後の楕円の形
状の波長依存性は、第２の液晶セル６による楕円の形状
の波長依存性と相補的となる。この結果、第1,第２の液
晶セル5,6の透過光は波長依存性がなく、色づきのない
無彩色表示が得られる。このことは、可視領域のすべて
の光が表示に使え、明るい表示が得られるということも
示す。
このとき、第１の液晶セル５と第２の液晶セル６とが
光学的に相補的になることが必要なので、それぞれの液
晶セルのリタデーションが、例えば±0.05μｍ以内でほ
ぼ同じであることが必要である。
光学的に相補的になることが必要なので、それぞれの液
晶セルのリタデーションが、例えば±0.05μｍ以内でほ
ぼ同じであることが必要である。
なお、第１の液晶セル５の基板1,1′に電極を形成
し、通常のドットマトリクス形液晶表示素子と同様に駆
動を行い、一方第２の液晶セル６の基板2,2′には電極
を形成せずに液晶を駆動しないで、単に楕円形状の補正
用として用いる。
し、通常のドットマトリクス形液晶表示素子と同様に駆
動を行い、一方第２の液晶セル６の基板2,2′には電極
を形成せずに液晶を駆動しないで、単に楕円形状の補正
用として用いる。
このようにして、２層セル方式のST型液晶表示素子は
白黒表示で、かつ桁数を増すことができるという長所を
持つが、視野角がSBE型やOMI型に比べ狭く、また２枚の
液晶セルの歩留り等を含めると２枚の液晶セルを使うこ
とは大変高価になる。
白黒表示で、かつ桁数を増すことができるという長所を
持つが、視野角がSBE型やOMI型に比べ狭く、また２枚の
液晶セルの歩留り等を含めると２枚の液晶セルを使うこ
とは大変高価になる。
（発明が解決しようとする課題） 上述のように、捩れ角が180゜以上のいわゆるST型液
晶表示素子やSBE型液晶表示素子では背景に色付きがあ
り、また背景に色付きがない無彩色のOMI型液晶表示素
子場合においては高コントラストで背景が明るい液晶表
示素子を得ることができなかった。
晶表示素子やSBE型液晶表示素子では背景に色付きがあ
り、また背景に色付きがない無彩色のOMI型液晶表示素
子場合においては高コントラストで背景が明るい液晶表
示素子を得ることができなかった。
またST型液晶セルを２枚使った液晶表示素子は背景に
色付きのない白黒表示で高コントラストであるが高価で
あった。
色付きのない白黒表示で高コントラストであるが高価で
あった。
本発明は、上記従来の問題点を解決しようとするもの
では、背景が無彩色で明るく、高コントラスト、広視野
角の液晶表示素子を安価に提供することを目的とする。
では、背景が無彩色で明るく、高コントラスト、広視野
角の液晶表示素子を安価に提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の液晶表示素子は、それぞれ対向面に電極が形
成され、対向設置された第１および第２の基板と、第１
の基板と第２の基板との間で捩れ配向された液晶組成物
からなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１
および第２の偏光板とを有する液晶表示装置において、
第１の基板と第１の偏光板、もしくは第２の基板と第２
の偏光板との間に少なくとも１枚の光学遅延板を配置し
てなり、光学遅延板のリタデーションの波長依存性が液
晶組成物の複屈折率の波長依存性と類似の傾向を示すこ
とを特徴とする液晶表示素子である。
成され、対向設置された第１および第２の基板と、第１
の基板と第２の基板との間で捩れ配向された液晶組成物
からなる液晶セルと、液晶セルの両側に配置された第１
および第２の偏光板とを有する液晶表示装置において、
第１の基板と第１の偏光板、もしくは第２の基板と第２
の偏光板との間に少なくとも１枚の光学遅延板を配置し
てなり、光学遅延板のリタデーションの波長依存性が液
晶組成物の複屈折率の波長依存性と類似の傾向を示すこ
とを特徴とする液晶表示素子である。
（作 用） 本発明の液晶表示素子の作用を説明する。
第10図は、従来の技術の複屈折効果により表示を行
う、例えばSBE型液晶表示やST型液晶表示素子の表示原
理を説明する図である。基板1,1′とその間に挟持され
た液晶組成物とからなる液晶セル５の前後に偏光板3,4
が配設されている。偏光板３を通った直線偏光103は液
晶セル５を通過することにより一般に楕円偏光101′と
なる。液晶セル５を通過した楕円偏光は、所定の角度に
置かれた偏光板４を通過し、人間の目に感知される。こ
のときの楕円の形状は、液晶セル５における液晶分子の
捩れ角であるツイスト角Ψ、リタデーションＲ＝Δｎ・
ｄ・cos2θおよび波長入によって決まる。ここで、Δｎ
は液晶セル５中の液晶組成物の複屈折率,dはセル厚（基
板間隔），θはチルト角である。
う、例えばSBE型液晶表示やST型液晶表示素子の表示原
理を説明する図である。基板1,1′とその間に挟持され
た液晶組成物とからなる液晶セル５の前後に偏光板3,4
が配設されている。偏光板３を通った直線偏光103は液
晶セル５を通過することにより一般に楕円偏光101′と
なる。液晶セル５を通過した楕円偏光は、所定の角度に
置かれた偏光板４を通過し、人間の目に感知される。こ
のときの楕円の形状は、液晶セル５における液晶分子の
捩れ角であるツイスト角Ψ、リタデーションＲ＝Δｎ・
ｄ・cos2θおよび波長入によって決まる。ここで、Δｎ
は液晶セル５中の液晶組成物の複屈折率,dはセル厚（基
板間隔），θはチルト角である。
一般に、透過率は波長により変化し、透過光に色づき
がある。液晶セルに電界を印加し、液晶分子の配向を変
えることにより、複屈折率Δｎは実効的に変化し、これ
によりリタデーションＲが変化し、透過率が変り、この
ことを用いて表示を行なう。
がある。液晶セルに電界を印加し、液晶分子の配向を変
えることにより、複屈折率Δｎは実効的に変化し、これ
によりリタデーションＲが変化し、透過率が変り、この
ことを用いて表示を行なう。
前述の２層方式はこのような液晶セルを互いに光学的
に相補な性質を持たせた２枚のセルを用いたことを基本
構成としている。
に相補な性質を持たせた２枚のセルを用いたことを基本
構成としている。
さて、本発明の液晶表示素子では、液晶セルの少なく
とも片側に、少なくとも１枚の光学遅延板を配置させた
ものであり、そのとき液晶組成物の複屈折率Δｎの波長
依存性と光学遅延板のリタデーションの波長依存性が類
似の傾向を示すようにしたものである。
とも片側に、少なくとも１枚の光学遅延板を配置させた
ものであり、そのとき液晶組成物の複屈折率Δｎの波長
依存性と光学遅延板のリタデーションの波長依存性が類
似の傾向を示すようにしたものである。
本発明者等の実験によれば、液晶組成物の複屈折率の
波長依存性と光学遅延板のリタデーションの波長依存性
とが類似している場合に、上記の効果が得られ、高いコ
ントラストの非常に良好な白黒表示が得られた。液晶組
成物の複屈折率の波長依存性と光学遅延板のリタデーシ
ョンの波長依存性とが異なる場合は、特定波長の分光透
過率が大きくなり色付きが生じる。
波長依存性と光学遅延板のリタデーションの波長依存性
とが類似している場合に、上記の効果が得られ、高いコ
ントラストの非常に良好な白黒表示が得られた。液晶組
成物の複屈折率の波長依存性と光学遅延板のリタデーシ
ョンの波長依存性とが異なる場合は、特定波長の分光透
過率が大きくなり色付きが生じる。
一般的に液晶組成物の複屈折率は、長波長側に比べ短
波長側で大きくなるものと、長波長側と短波長側とで殆
ど変化しないものと、大別して２通りある（例えばJ.Ap
pl.Phys.62（５）,1987.P1966.Fig.7を参照）。液晶組
成物の複屈折率が比較的大きい材料（Δｎ＝1.5付近）
は特に複屈折率の波長依存性が大きく、複屈折率が比較
的小さい材料（Δｎ＝1.0付近）は特に複屈折率の波長
依存性が小さい。従って、光学遅延板としては、使用す
る液晶材料の複屈折率の波長依存性にあった光学遅延板
を用いるのが望ましい。
波長側で大きくなるものと、長波長側と短波長側とで殆
ど変化しないものと、大別して２通りある（例えばJ.Ap
pl.Phys.62（５）,1987.P1966.Fig.7を参照）。液晶組
成物の複屈折率が比較的大きい材料（Δｎ＝1.5付近）
は特に複屈折率の波長依存性が大きく、複屈折率が比較
的小さい材料（Δｎ＝1.0付近）は特に複屈折率の波長
依存性が小さい。従って、光学遅延板としては、使用す
る液晶材料の複屈折率の波長依存性にあった光学遅延板
を用いるのが望ましい。
本発明者等は、用いる液晶組成物の複屈折率Δｎの波
長依存性にあった光学遅延板として、光学遅延板のリタ
デーション値Ｒの波長依存性が大きいものとしてポリカ
ーボネートからなる有機延伸フィルムを用い、また波長
依存性が小さいものとしてポリビニルアルコールからな
る有機延伸フィルムを用いることを見い出した 次に本発明の液晶表示素子の作用を第８図を用いて説
明する。第８図に示すように、偏光板３を通過した直線
偏光103は液晶セル５を通過することにより楕円偏光10
1′となる。液晶セル５の上側に光学遅延板10を置き、
楕円偏光101′を直線偏光に近い楕円偏光102′にし、第
２の偏光板４を介して人間の目に感知させる。
長依存性にあった光学遅延板として、光学遅延板のリタ
デーション値Ｒの波長依存性が大きいものとしてポリカ
ーボネートからなる有機延伸フィルムを用い、また波長
依存性が小さいものとしてポリビニルアルコールからな
る有機延伸フィルムを用いることを見い出した 次に本発明の液晶表示素子の作用を第８図を用いて説
明する。第８図に示すように、偏光板３を通過した直線
偏光103は液晶セル５を通過することにより楕円偏光10
1′となる。液晶セル５の上側に光学遅延板10を置き、
楕円偏光101′を直線偏光に近い楕円偏光102′にし、第
２の偏光板４を介して人間の目に感知させる。
このとき重要なのは、液晶セル５を通過した楕円偏光
101′を直線偏光、また直線偏光に近い偏光102′に変換
することである。これは液晶セル５のリタデーションＲ
（＝Δｎ・ｄ・cos2）に対応したリタデーションの光学
遅延板を用いることにより得られる。これにより、液晶
セル５および遅延板10の透過光は波長依存性がなく、色
づきのない無彩色表示が得られる。このことは、可視領
域のすべての光が表示に使え、明るい表示が得られると
いうことも示す。
101′を直線偏光、また直線偏光に近い偏光102′に変換
することである。これは液晶セル５のリタデーションＲ
（＝Δｎ・ｄ・cos2）に対応したリタデーションの光学
遅延板を用いることにより得られる。これにより、液晶
セル５および遅延板10の透過光は波長依存性がなく、色
づきのない無彩色表示が得られる。このことは、可視領
域のすべての光が表示に使え、明るい表示が得られると
いうことも示す。
また、第８図に示す構成に限らず、光学遅延板を液晶
セル５の上下にそれぞれ配置したり、また２枚以上重ね
合せて用いることもできる。なお、光学遅延板を１枚だ
け用いた場合には、黒レベルが完全に黒とならず灰色
で、多少コントラストが劣る。特に、光学遅延板を２枚
積層した構造が特に良好であった。また、積層数を３枚
以上とするとコントラストが非常に高く視認状態も良好
であったが、光学遅延板を３枚以上用いることは、液晶
表示素子を高価にする。
セル５の上下にそれぞれ配置したり、また２枚以上重ね
合せて用いることもできる。なお、光学遅延板を１枚だ
け用いた場合には、黒レベルが完全に黒とならず灰色
で、多少コントラストが劣る。特に、光学遅延板を２枚
積層した構造が特に良好であった。また、積層数を３枚
以上とするとコントラストが非常に高く視認状態も良好
であったが、光学遅延板を３枚以上用いることは、液晶
表示素子を高価にする。
また、電圧に対して液晶分子の配向角が急激に変化す
るように、液晶組成物のツイスト角は大きい方が良く、
180゜から270゜の間が望ましい。延伸有機フィルムから
なる光学遅延板は液晶セルの基板を兼ねることもでき
る。
るように、液晶組成物のツイスト角は大きい方が良く、
180゜から270゜の間が望ましい。延伸有機フィルムから
なる光学遅延板は液晶セルの基板を兼ねることもでき
る。
（実施例） 以下、本発明に係る液晶表示素子の実施例を第１図乃
至第７図を用いて詳細に説明する。
至第７図を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞ 第２図は本発明の液晶表示素子の断面図を示す。透明
電極7,7′とポリイミドからなる配向膜8,8′が形成され
た基板1,1′とがほぼ平行に設置されており、この間に
は液晶組成物９が封入されており、その周囲はエポキシ
接着剤からなるシール剤15で封止固定されており、液晶
セル５となっている。この液晶セル５では、液晶分子は
基板１の配向方向r,基板１′の配向方向ｒ′によって左
回りにツイスト角Ψ＝240゜捩れ配向しており、チルト
角θは1.5度であり、セル厚（基板間隔）ｄは6.0μｍで
ある（第１図を参照）。
電極7,7′とポリイミドからなる配向膜8,8′が形成され
た基板1,1′とがほぼ平行に設置されており、この間に
は液晶組成物９が封入されており、その周囲はエポキシ
接着剤からなるシール剤15で封止固定されており、液晶
セル５となっている。この液晶セル５では、液晶分子は
基板１の配向方向r,基板１′の配向方向ｒ′によって左
回りにツイスト角Ψ＝240゜捩れ配向しており、チルト
角θは1.5度であり、セル厚（基板間隔）ｄは6.0μｍで
ある（第１図を参照）。
液晶セル５には液晶組成物として、ZLI1132（E.メル
ク社製）に左回りのカイラル剤としてＳ−811（E.メル
ク社製）をd/pt（pt:ピッチ）が約0.6になる様に添加し
たものを用いた。この液晶組成物の複屈折率Δｎは第３
図に示すように、短波長側では長波長側に比べて大きく
なっている。
ク社製）に左回りのカイラル剤としてＳ−811（E.メル
ク社製）をd/pt（pt:ピッチ）が約0.6になる様に添加し
たものを用いた。この液晶組成物の複屈折率Δｎは第３
図に示すように、短波長側では長波長側に比べて大きく
なっている。
一方、延伸ポリカーボネートからなる厚さ約0.5μｍ
の第１の光学延伸板10の延伸方向（光学軸）が液晶セル
５の一辺に対してA1＝45度となるように配置し、その上
に第２の光学遅延板11の延伸方向が水平方向よりA2＝6.
5度に配置した。このときの第１の光学遅延板10のリタ
ーデーション値Ｒは0.299μｍ（波長589nmにおいて）
で、また第２の光学遅延板11のリタデーション値Ｒは0.
394μｍ（波長589nmにおいて）であった。なお、ホリカ
ーボネートからなる光学遅延板の10,11のリタデーショ
ンの波長依存性を第４図に示す。ポリカーボネートのリ
タデーションは短波長側で大きくなる。
の第１の光学延伸板10の延伸方向（光学軸）が液晶セル
５の一辺に対してA1＝45度となるように配置し、その上
に第２の光学遅延板11の延伸方向が水平方向よりA2＝6.
5度に配置した。このときの第１の光学遅延板10のリタ
ーデーション値Ｒは0.299μｍ（波長589nmにおいて）
で、また第２の光学遅延板11のリタデーション値Ｒは0.
394μｍ（波長589nmにおいて）であった。なお、ホリカ
ーボネートからなる光学遅延板の10,11のリタデーショ
ンの波長依存性を第４図に示す。ポリカーボネートのリ
タデーションは短波長側で大きくなる。
液晶セルと第２の光学遅延板11の外側に第１、第２の
偏光板3,4を、第１図に示す様に、それぞれP1＝69゜,P2
＝−17゜の偏光板角で設置した。
偏光板3,4を、第１図に示す様に、それぞれP1＝69゜,P2
＝−17゜の偏光板角で設置した。
この実施例において、液晶セル５に電圧を印加し、液
晶を点灯，非点灯させたときの透過率の波長依存性を第
５図に示す。同図から分る様に非点灯時、点灯時の透過
率とも、ほぼ波形に関係なく平坦で無彩色表示ができ非
点灯時には白、点灯時には黒の表示でいわゆるノーマリ
ホワイト・モードであった。また、この液晶セルを1/20
0デューティでマルチプレクス駆動したときのコントラ
ストは約14:1と高く、また視野角も広かった。
晶を点灯，非点灯させたときの透過率の波長依存性を第
５図に示す。同図から分る様に非点灯時、点灯時の透過
率とも、ほぼ波形に関係なく平坦で無彩色表示ができ非
点灯時には白、点灯時には黒の表示でいわゆるノーマリ
ホワイト・モードであった。また、この液晶セルを1/20
0デューティでマルチプレクス駆動したときのコントラ
ストは約14:1と高く、また視野角も広かった。
＜実施例２＞ 実施例１において、偏光板3,4の偏光板角をP1＝135
゜、P2＝０゜として液晶表示素子を作製した。このとき
は、実施例１とネガ・ポジが反転し、非点灯時は黒、点
灯時は白の表示で、いわゆるノーマリブラック・モード
であり、実施例１と同様に駆動した時、コントラストが
約5:1と高く、また視野角も広かった。
゜、P2＝０゜として液晶表示素子を作製した。このとき
は、実施例１とネガ・ポジが反転し、非点灯時は黒、点
灯時は白の表示で、いわゆるノーマリブラック・モード
であり、実施例１と同様に駆動した時、コントラストが
約5:1と高く、また視野角も広かった。
＜実施例３＞ 実施例１の液晶セル５に液晶組成物として、ZLI3711
（E.メルク社製）に左回りのカイラル剤としてＳ−811
（E.メルク社製）をd/ptが約0.6になる様に添加したも
のを用いた。この液晶組成物の複屈折率Δｎは0.1045
（波長589nmにおいて）であったので、リタデーション
Ｒ＝Δｎ・ｄ・cos2θは約0.7μｍであった。この液晶
組成物の複屈折率Δｎは、第６図に示すように短波長側
と長波長側で殆ど変化しない。なお基板１として延伸ポ
リビニルアルコールからなる基板を用いた。第７図に示
す通りポリビニルアルコールのリタデーションは波長依
存性が殆どない。基板１として用いた光学遅延板のリタ
デーション値Ｒは0.299μｍ（波長589nmにおいて）であ
り、A1＝45度に配置し、更にその上にポリビニルアルコ
ールからなるリタデーション値Ｒが0.394μｍの（波長5
89nmにおいて）光学遅延板をA2＝6.5度に配置した。ま
たそれぞれP1＝69゜,P2＝−17゜の偏光板角で偏光板を
設置した。
（E.メルク社製）に左回りのカイラル剤としてＳ−811
（E.メルク社製）をd/ptが約0.6になる様に添加したも
のを用いた。この液晶組成物の複屈折率Δｎは0.1045
（波長589nmにおいて）であったので、リタデーション
Ｒ＝Δｎ・ｄ・cos2θは約0.7μｍであった。この液晶
組成物の複屈折率Δｎは、第６図に示すように短波長側
と長波長側で殆ど変化しない。なお基板１として延伸ポ
リビニルアルコールからなる基板を用いた。第７図に示
す通りポリビニルアルコールのリタデーションは波長依
存性が殆どない。基板１として用いた光学遅延板のリタ
デーション値Ｒは0.299μｍ（波長589nmにおいて）であ
り、A1＝45度に配置し、更にその上にポリビニルアルコ
ールからなるリタデーション値Ｒが0.394μｍの（波長5
89nmにおいて）光学遅延板をA2＝6.5度に配置した。ま
たそれぞれP1＝69゜,P2＝−17゜の偏光板角で偏光板を
設置した。
実施例１と同様に駆動した時、表示はノーマリ・ブラ
ックモードであり、コントラストは約11:1と非常に高
く、また視野角も広かった。
ックモードであり、コントラストは約11:1と非常に高
く、また視野角も広かった。
（比較例１＞ 実施例１において、第１および第２の光学遅延板10,1
1として延伸ポリビニールアルコールを用いた。この比
較例における液晶表示素子の点灯時、非点灯時の波長依
存性を第11図に示す。同図から明らかにように、非点灯
時には黒表示であるが、点灯時には若干青味がかった白
色表示であった。またコントラスト比は11:1であり、実
施例１に比べ低い値であった。
1として延伸ポリビニールアルコールを用いた。この比
較例における液晶表示素子の点灯時、非点灯時の波長依
存性を第11図に示す。同図から明らかにように、非点灯
時には黒表示であるが、点灯時には若干青味がかった白
色表示であった。またコントラスト比は11:1であり、実
施例１に比べ低い値であった。
（比較例２＞ 実施例２において、光学遅延板として延伸ポリカーボ
ネートを用いた。この比較例における液晶表示素子は、
非点灯時には黒表示であるが、点灯時には若干黄味がか
った白色表示であった。またコントラスト比は8:1であ
り、実施例２に比べ低い値であった。
ネートを用いた。この比較例における液晶表示素子は、
非点灯時には黒表示であるが、点灯時には若干黄味がか
った白色表示であった。またコントラスト比は8:1であ
り、実施例２に比べ低い値であった。
［発明の効果］ 本発明によれば、背景が無彩色で明るく、高コントラ
スト、広視野角の液晶表示素子が安価に得られる。
スト、広視野角の液晶表示素子が安価に得られる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の液晶表示素子における配向
方向、偏光板の吸収軸の方向および光学遅延板の光学軸
方向の関係を示す図、第２図は本発明の一実施例の液晶
表示素子の断面図、第３図は液晶組成物の複屈折率の波
長依存性を示す図、第４図は本発明に用いた光学遅延板
のリタデーションの波長依存性を示す図、第５図は本発
明の液晶表示素子の透過率の波長依存性を示す図、第６
図は本発明の他の実施例に用いた液晶表示素子の透過率
の波長依存性を示す図、第７図は本発明の作用を説明す
る図、第８図は本発明の他の実施例に用いた光学遅延板
のリタデーションの波長依存性を示す図、第９図および
第10図は従来例の液晶表示素子を作用をそれぞれ説明す
る図、第11図は比較例の液晶表示素子の透過率の波長依
存性を示す図である。
方向、偏光板の吸収軸の方向および光学遅延板の光学軸
方向の関係を示す図、第２図は本発明の一実施例の液晶
表示素子の断面図、第３図は液晶組成物の複屈折率の波
長依存性を示す図、第４図は本発明に用いた光学遅延板
のリタデーションの波長依存性を示す図、第５図は本発
明の液晶表示素子の透過率の波長依存性を示す図、第６
図は本発明の他の実施例に用いた液晶表示素子の透過率
の波長依存性を示す図、第７図は本発明の作用を説明す
る図、第８図は本発明の他の実施例に用いた光学遅延板
のリタデーションの波長依存性を示す図、第９図および
第10図は従来例の液晶表示素子を作用をそれぞれ説明す
る図、第11図は比較例の液晶表示素子の透過率の波長依
存性を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌上 信一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８ 株式 会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 近藤 進 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８ 株式 会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 松本 正一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８ 株式 会社東芝横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平１−154030（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335
Claims (3)
- 【請求項１】それぞれ対向面に電極が形成され、対向設
置された第１および第２の基板と、前記第１の基板と第
２の基板との間で捩れ配向された液晶組成物からなる液
晶セルと、前記液晶セルの両側に配置された第１および
第２の偏光板とを有する液晶表示素子において、 可視光域における前記液晶組成物の複屈折率Δｎが値0.
15を含んで変化する波長依存性を有し、 前記第１の基板と第２の偏光板、もしくは前記第２の基
板と第２の偏光板との間に少なくとも１枚の延伸ポリカ
ーボネートからなる光学遅延板を配置してなることを特
徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】前記液晶組成物のツイスト角が180゜乃至2
70゜であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素
子。 - 【請求項３】前記光学遅延板を前記液晶セルの上下にそ
れぞれ配置したことを特徴とする請求項１記載の液晶表
示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185505A JP2815870B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185505A JP2815870B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0237321A JPH0237321A (ja) | 1990-02-07 |
| JP2815870B2 true JP2815870B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=16171954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185505A Expired - Fee Related JP2815870B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815870B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11921376B2 (en) | 2021-01-29 | 2024-03-05 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same, and display device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2555176B2 (ja) * | 1989-01-27 | 1996-11-20 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| JP2811396B2 (ja) * | 1992-12-25 | 1998-10-15 | 富士写真フイルム株式会社 | 光学補償シ−トを用いた液晶表示素子 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63185505A patent/JP2815870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11921376B2 (en) | 2021-01-29 | 2024-03-05 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same, and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0237321A (ja) | 1990-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |