JP2860806B2 - LCD color display - Google Patents

LCD color display

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JP2860806B2
JP2860806B2 JP1303730A JP30373089A JP2860806B2 JP 2860806 B2 JP2860806 B2 JP 2860806B2 JP 1303730 A JP1303730 A JP 1303730A JP 30373089 A JP30373089 A JP 30373089A JP 2860806 B2 JP2860806 B2 JP 2860806B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液晶を用いたカラー表示装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a color display device using a liquid crystal.

〔従来の技術〕 液晶表示装置には従来より時計,電卓等に用いられて
きたTN型液晶表示装置や、近年になってはワープロなど
のやや大型の表示装置に用いられているSTN型液晶表示
装置、さらには現在研究段階である応答速度の速い強誘
電性液晶表示装置等がある。
[Prior art] Liquid crystal display devices include TN type liquid crystal display devices that have been used in watches and calculators and STN type liquid crystal display devices that have recently been used in slightly large display devices such as word processors. There is a device, and a ferroelectric liquid crystal display device with a high response speed, which is currently under research.

TN型液晶表示装置は配向処理を施した表面を有する一
対の電極基板間に施光性物質が添加された液晶を注入し
た構造をしている。この時基板の配向処理が互いにほぼ
90゜の角度を有していて、液晶分子は90゜のツイスト配
向をする。
The TN type liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal to which a light-emitting substance is added is injected between a pair of electrode substrates having surfaces subjected to an alignment treatment. At this time, the alignment processes of the substrates are almost mutually
With a 90 ° angle, the liquid crystal molecules have a 90 ° twist orientation.

このTN型液晶表示装置は液晶の印加電圧に対するしき
い値が明確でないため、走査線数が増加するとコントラ
ストが低下してしまうという欠点を有する。
This TN type liquid crystal display device has a drawback that the contrast with respect to the applied voltage of the liquid crystal is not clear, so that the contrast is reduced when the number of scanning lines is increased.

またSTN型液晶表示装置はTN型とほぼ同様な構造を有
しているが、液晶のツイストの角度が90゜以上であって
180゜〜270゜のツイスト角度を有していて、TN型に比較
して印加電圧のしきい値がより明確になったものであ
る。しかし、これは屈折率異方性を用いて表示を行うた
めに、白−黒表示ができない。従って、従来は通常光学
補償パネル等を用いて一度白−黒表示に補正していた。
そして、階調表示を行うために印加電圧を制御する方法
が用いられている。
The STN type liquid crystal display has a structure almost similar to that of the TN type, but the twist angle of the liquid crystal is 90 ° or more.
It has a twist angle of 180 ° to 270 °, and the threshold value of the applied voltage is clearer than that of the TN type. However, since the display is performed using the refractive index anisotropy, white-black display cannot be performed. Therefore, conventionally, the display was once corrected to white-black display using an optical compensation panel or the like.
Then, a method of controlling an applied voltage to perform a gradation display is used.

STN型の場合にカラー表示を行うときには、通常この
白−黒表示のパネルにカラーフィルターを加えることに
よってカラー化していた。
When color display is performed in the case of the STN type, a color filter is usually added to this white-black display panel to add color.

〔従来の技術の問題点〕[Problems of conventional technology]

一般にカラーフィルターの作製法としては印刷法或い
はフォトリソグラフィー法等が考えられるが、どちらの
方法を用いた場合にも3種類(R,G,B)のフィルターを
作製する際の歩留まりが悪く、そのため製造コストが上
昇してしまう。また作製されたフィルターも長期間使用
しているうちに色があせてしまう等の弊害も存在する。
そのためフィルターを使用せずにカラー表示できる装置
が求められていた。
In general, a printing method or a photolithography method can be considered as a method of manufacturing a color filter, but the yield in manufacturing three types of (R, G, B) filters is poor when either method is used. Manufacturing costs increase. In addition, there is an adverse effect such that the produced filter fades in color while being used for a long period of time.
Therefore, there has been a demand for a device capable of performing color display without using a filter.

さらに、カラーフィルターを用いた液晶カラー表示装
置の場合には、周囲の温度が変化した時の色調の変化を
補正することができないという欠点を持っている。この
点について説明すると、液晶の屈折率異方性は温度が上
昇すると一般に大きくなるという傾向を持つ。パネルの
厚さは温度変化に対してほぼ一定であるから、周囲の温
度が上昇すると液晶のリタデーション(Δn×d)は大
きくなるため、光の透過率が変化し、カラー表示の色調
が変化してしまうのである。
Further, a liquid crystal color display device using a color filter has a disadvantage that a change in color tone when the ambient temperature changes cannot be corrected. Explaining this point, the refractive index anisotropy of the liquid crystal generally tends to increase as the temperature increases. Since the thickness of the panel is almost constant with temperature change, the retardation (Δn × d) of the liquid crystal increases as the ambient temperature increases, so that the light transmittance changes and the color tone of the color display changes. It will be.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

上記問題点を解決するため、本発明はカラーフィルタ
ーを使用せずにカラー表示を行い、さらに階調表示をも
可能にした液晶表示装置を提案するものである。加うる
に本発明は周囲の温度の変化に対し、安定なカラー表示
を行うことのできる液晶表示装置を提案するものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention proposes a liquid crystal display device which performs color display without using a color filter and further enables gray scale display. In addition, the present invention proposes a liquid crystal display device capable of performing stable color display with respect to a change in ambient temperature.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

上記目的を構成するために本発明は、光源と、正の誘
電異方性を有し施光性物質が添加されたネマティック液
晶が対向配置された上下一対の電極基板間に挾持され、
その厚さ方向に180度から270度の範囲のねじれた螺旋構
造を形成している表示用パネルと、表示用パネルを色補
償するための手段と、上下一対の電極基板間に正の誘電
異方性を有しホモジニアス配向をした液晶を介在せしめ
たカラー用パネルと、液晶の複数の状態を識別するため
の偏光手段を有する液晶カラー表示装置であることを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a light source and a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and having a light-emitting substance added thereto, which is sandwiched between a pair of upper and lower electrode substrates which are arranged to face each other,
A display panel having a twisted spiral structure in the range of 180 degrees to 270 degrees in the thickness direction, a means for color-compensating the display panel, and a positive dielectric between the pair of upper and lower electrode substrates. A liquid crystal color display device having a color panel in which isotropic and homogeneously aligned liquid crystal is interposed and a polarizing means for distinguishing a plurality of states of the liquid crystal.

本発明において、表示用パネルは通常のSTN型液晶表
示装置と同様に、透明電極を形成した一対の透明基板の
間に180度〜270度のツイスト配向をせしめたカイラル成
分を含むネマティック液晶を介在せしめた構造とする。
そして、このままでは白−黒表示ができないので、白−
黒表示を行うために光学補償の手段,例えば表示用パネ
ルとは逆向きにツイスト配向させた液晶パネル,或いは
屈折率異方性を有する高分子フィルム等を表示用パネル
の上側,または下側,或いは上下両方に配置する。
In the present invention, the display panel has a nematic liquid crystal containing a chiral component having a twist orientation of 180 to 270 degrees interposed between a pair of transparent substrates on which transparent electrodes are formed, similarly to a normal STN type liquid crystal display device. The structure shall be stiff.
Since white-black display cannot be performed as it is, white-black display is not possible.
Optical compensation means for performing black display, for example, a liquid crystal panel twisted in the opposite direction to the display panel, or a polymer film having a refractive index anisotropy is placed above or below the display panel. Alternatively, they are arranged both above and below.

表示用パネルと光学補償手段からなる液晶装置は従来
から存在し、その駆動電圧を調整することにより、白−
黒表示かつ階調表示ができるものである。本発明は、こ
の構造にカラー用パネルを加えることによって、さらに
カラーフィルターを使わないカラー表示を可能にしたも
のである。
A liquid crystal device including a display panel and an optical compensator has been conventionally used.
Black display and gradation display are possible. In the present invention, by adding a color panel to this structure, a color display without using a color filter is made possible.

また、カラー用パネルは透明電極を形成した一対の基
板の間に、ホモジニアス配向をした正の誘電率異方性を
有する液晶を介在せしめた構造とする。カラー表示用パ
ネルに形成する透明電極の形状は、マトリックス状に形
成しても良いが、一方はストライプ状、他方はパターニ
ングされていない,つまり一面が一電極の状態でも構わ
ない。ただし、この場合ストライプ状電極の幅と、表示
用パネルの電極の幅とはほぼ一致することが必要であ
る。そしてカラー用パネルを駆動する際には時分割駆動
を用いる必要はなく、スタティック駆動を用いることが
できる。
The color panel has a structure in which a homogeneously oriented liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is interposed between a pair of substrates on which transparent electrodes are formed. The shape of the transparent electrodes formed on the color display panel may be in the form of a matrix, but one may be in the form of stripes and the other may be unpatterned, that is, one surface may be in the form of one electrode. However, in this case, it is necessary that the width of the stripe-shaped electrode and the width of the electrode of the display panel substantially match. When driving the color panel, it is not necessary to use time-division driving, and static driving can be used.

本発明において表示用パネル、カラー用パネル共に基
板の液晶に接する面には液晶配向手段を有していても良
い。
In the present invention, both the display panel and the color panel may have a liquid crystal alignment means on the surface of the substrate in contact with the liquid crystal.

本発明において偏光手段は表示用パネルの両外側とカ
ラー用パネルの両外側に計4枚用いてもよいが、表示用
パネルとカラー用パネルの間は1枚の偏光手段でこと足
りるので都合3枚で良い。
In the present invention, a total of four polarizing means may be used on both sides of the display panel and on both sides of the color panel. However, since only one polarizing means is sufficient between the display panel and the color panel, three polarizing means are convenient. Is good.

また、本発明の表示用パネルの形式は、STN型に限定
されることはなく、通常のTN型、或いは強誘電性液晶型
をも用いることができる。ただし、通常のTN型を用いた
場合には、大型のディスプレイを作製するとコントラス
トが低下するという欠点もあわせ持つ。そして、強誘電
性液晶型を用いた場合には、強誘電性液晶パネルの生産
の歩留りが悪いため実現することが現状では困難であ
る。だが、カラー用パネルに関しては、その性能は十分
である。
Further, the type of the display panel of the present invention is not limited to the STN type, and a normal TN type or a ferroelectric liquid crystal type can also be used. However, when a normal TN type is used, there is also a disadvantage that the contrast is reduced when a large display is manufactured. In the case of using a ferroelectric liquid crystal type, it is difficult at present to realize the ferroelectric liquid crystal panel due to a low production yield. However, the performance of color panels is sufficient.

以下、本発明を用いてカラー表示を行う場合の原理に
ついて第1図、第2図を用いて説明する。
Hereinafter, the principle of performing color display using the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

第1図は本発明による液晶カラー表示装置の断面の概
略図,第2図はカラー用パネルに電圧を印加した時の液
晶分子の様子を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a liquid crystal color display device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to a color panel.

まず、光源(1)から出た光(2)は偏光板(3)を
通過して直線偏光になる。そして表示用パネル(4)を
通過する。表示用パネル(4)を通過すると通常イエロ
ーモード,或いはブルーモードと呼ばれる表示が可能と
なる。だが、このままではカラー表示ができないので光
学補償手段(第1図においては光学補償フィルム
(5))を設け、これを光が通過することによって白−
黒表示が一応可能な状態となり、偏光板(6)を光が通
過して色−黒表示となる。その後、光はカラー用パネル
(7)に入射する。カラー用パネル(7)はストライプ
状電極を形成された基板と、全面に透明電極(共通電
極)を形成された基板の間にホモジニアス配向をしたネ
マティック液晶を有するから、共通電極とストライプ状
電極との間に印加する電圧を調整することで第2図のよ
うに分子の状態を3種(A,B,C)のいずれかに設定する
ことができる。ただし、液晶に長時間直流電圧を印加す
ることは液晶に悪影響を及ぼすので交流のパルス電圧を
用いるのが好ましい。第2図の、この3種の状態(A,B,
C)はそれぞれ液晶分子の基板面に対する角度が違うた
め、分子の見かけの屈折率異方性(Δn=n −n
が違う。液晶パネルを通過する光の色調は液晶のリタデ
ーション(Δn×d;dは液晶層の厚さ)に大きく依存す
るから、3種の状態(A,B,C)の液晶を通過する光の色
調はそれぞれ違うものとなる。従って、A,B,Cを通過す
る光の色調をそれぞれ赤,緑,青に設定することができ
る。そして、表示用パネルの3画素分でカラー表示1画
素分の表示を行う(つまり、赤,緑,青の3画素を同時
に表示すれば白色表示1画素となる)。こうして、カラ
ー表示が可能となった。
 First, the light (2) emitted from the light source (1) passes through the polarizing plate (3).
It passes through to become linearly polarized light. And the display panel (4)
pass. Normal yellow when passing through the display panel (4)
Mode or blue mode can be displayed.
Become. However, color display cannot be performed as it is, so light
Compensation means (optical compensation film in FIG. 1)
(5)) is provided, and light passes through the
Black display is possible for a while, and light passes through the polarizing plate (6).
As a result, the display becomes color-black. After that, light is applied to the color panel
(7). The color panel (7) is striped
The substrate on which the electrode is formed and the transparent electrode (common electrode)
(Homogeneous) orientation between the substrates on which the poles are formed.
Because it has a matte liquid crystal, it has a common electrode and stripe shape
By adjusting the voltage applied between the electrode and the
Set the state of the molecule to one of three types (A, B, C)
be able to. However, if a DC voltage is applied to the liquid crystal for a long time,
Doing so adversely affects the liquid crystal,
It is preferably used. The three states (A, B,
C) has different angles of the liquid crystal molecules to the substrate surface.
The apparent refractive index anisotropy of the molecule (Δn = n -N)
Is different. The color tone of light passing through the liquid crystal panel is
(Δn × d; d is the thickness of the liquid crystal layer)
Color of light passing through the liquid crystal in three states (A, B, C)
Each key is different. Therefore, pass through A, B, C
Color can be set to red, green, and blue respectively.
You. Then, one color display image is formed by three pixels of the display panel.
Display the elementary components (that is, three pixels of red, green, and blue
To display one pixel for white display). In this way,
-Display is now possible.

また、周囲の温度が変化した時には、カラー用パネル
のストライプ電極に印加する電圧の値を変えることによ
って液晶の見かけの屈折率異方性を変えることができ、
その結果温度変化による色調の変化を補正することがで
きる。
Also, when the ambient temperature changes, the apparent refractive index anisotropy of the liquid crystal can be changed by changing the value of the voltage applied to the stripe electrode of the color panel,
As a result, a change in color tone due to a change in temperature can be corrected.

また、カラー用パネルに印加する電圧をより細かく調
節する(スタティック駆動なので可能)ことにより、表
示パネルの1画素でのカラー表示も可能となる。
Further, by finely adjusting the voltage applied to the color panel (which is possible because of static driving), color display with one pixel of the display panel is also possible.

本発明の実施例について以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

〔実施例1〕 まず、表示用パネルの作製について述べる。Example 1 First, the manufacture of a display panel will be described.

第1図において表示用パネル(4)は透明電極として
ITOをスパッタ法を用いてソーダガラス上に形成した
後、液晶配向膜としてポリイミド薄膜を形成した基板
(13)と、ソーダガラス上に透明電極(ITO)と液晶配
向膜とを形成し、スペーサー(図面では示さない)散布
を行った基板(14)を貼り合わせ、基板間に液晶を注入
して構成した。ただし両基板ともその表面を互いに240
゜の角度になるようにラビング処理をしておいた。
In FIG. 1, the display panel (4) is used as a transparent electrode.
After ITO is formed on soda glass by a sputtering method, a substrate (13) on which a polyimide thin film is formed as a liquid crystal alignment film, a transparent electrode (ITO) and a liquid crystal alignment film are formed on soda glass, and a spacer ( (Not shown in the drawing) A substrate (14) on which spraying was performed was bonded, and a liquid crystal was injected between the substrates. However, the surfaces of both substrates are 240
The rubbing treatment was performed so that the angle was ゜.

カラー用パネル(7)は透明電極、液晶配向膜をソー
ダガラス上に形成した基板(11)と、やはり透明電極と
液晶配向膜とをソーダガラス上に形成した基板(12)と
を貼り合わせ、基板間に液晶を注入して構成した。ここ
で透明電極は基板(11)側をパターニングせず全面電極
とし、基板(12)側は表示用セルの電極と同じ幅で、ス
トライプ状の構造に形成した。
The color panel (7) is composed of a substrate (11) having a transparent electrode and a liquid crystal alignment film formed on soda glass and a substrate (12) having a transparent electrode and a liquid crystal alignment film formed on soda glass. Liquid crystal was injected between the substrates. Here, the transparent electrode was formed as a whole electrode without patterning on the substrate (11) side, and formed in a stripe-like structure with the same width as the electrode of the display cell on the substrate (12) side.

さらに偏光板(3)、(8)を基板(13)の外側と、
基板(12)の外側に配置する。さらに偏光板(6)を表
示用パネル(4)とカラー用パネル(7)の間に配置す
る。本実施例ではカラー用パネル(7)の下側に配置し
た。
Further, the polarizing plates (3) and (8) are arranged outside the substrate (13),
It is located outside the substrate (12). Further, a polarizing plate (6) is arranged between the display panel (4) and the color panel (7). In this embodiment, it is arranged below the color panel (7).

本構造において表示用パネル(4)の下側に配置した
偏光板(3)は光源(1)の上に直接設けても良く、表
示用パネル(4)とカラー用パネル(7)の間に配置し
た偏光板は、カラー用パネル(7)の下側に配置しても
良い。
In this structure, the polarizing plate (3) disposed below the display panel (4) may be provided directly on the light source (1), and may be provided between the display panel (4) and the color panel (7). The arranged polarizing plate may be arranged below the color panel (7).

本発明の1例である第1図の構成を用いるにあたり、
表示用パネル(4)を通過し、光学補償フィルム
(5)、偏光板(6)を通過した光はカラー用パネル
(7)に入射する。ここでカラー用パネルの3本のスト
ライプ電極ごとに、OV,±1.5V,±2.4Vのパルス電圧(周
波数70Hz)を印加しておく。こうすることにより、それ
ぞれ電圧を印加された液晶分子は第2図のA,B,Cのよう
になっているものと思われる。
In using the configuration of FIG. 1 which is an example of the present invention,
Light passing through the display panel (4) and passing through the optical compensation film (5) and the polarizing plate (6) enters the color panel (7). Here, pulse voltages (frequency: 70 Hz) of OV, ± 1.5 V, and ± 2.4 V are applied to each of the three stripe electrodes of the color panel. By doing so, it is considered that the liquid crystal molecules to which the respective voltages are applied are as shown in A, B, and C in FIG.

この3種の状態はそれぞれ分子の見かけの屈折率異方
性が違うために3本のストライプ状電極を通過する光の
色をそれぞれ赤,緑,青にすることができる。
In these three states, the apparent refractive index anisotropy of each molecule is different, so that the color of light passing through the three striped electrodes can be red, green, and blue, respectively.

第2図のA,B,Cそれぞれの状態の時の光の透過率曲線
を第3図(a)〜(c)に示す。
3 (a) to 3 (c) show light transmittance curves in the respective states A, B and C of FIG.

第3図(a)では640〜650nm付近にピークがあり赤色
光を示している。これは、液晶が電圧を印加されない状
態で液晶の見かけのリタデーション(Δn×d;dは液晶
層の厚さ)が1000nmである。
In FIG. 3A, there is a peak around 640 to 650 nm, indicating red light. This is because the apparent retardation of the liquid crystal (Δn × d; d is the thickness of the liquid crystal layer) is 1000 nm in a state where no voltage is applied to the liquid crystal.

第3図(b)では540nm付近にピークが存在し、緑色
光であることを示している。これは液相が±1.5Vの電圧
を印加された状態でリタデーションが800nmである。
In FIG. 3 (b), there is a peak near 540 nm, indicating that the light is green light. This has a retardation of 800 nm in a state where a voltage of ± 1.5 V is applied to the liquid phase.

第3図(c)ではピークは400nm付近であり青色光で
あることを示している。これは、液晶が±2.4Vの電圧を
印加された状態でリタデーションが600nmである。
In FIG. 3 (c), the peak is around 400 nm, indicating that the light is blue light. This is a retardation of 600 nm when a voltage of ± 2.4 V is applied to the liquid crystal.

また、赤(640nm),緑(540nm),青(440nm)の光
の印加電圧に対する透過率を第4図に示す。
FIG. 4 shows the transmittance with respect to the applied voltage of red (640 nm), green (540 nm), and blue (440 nm) light.

以上のようにして、連続するストライプ状電極に、0
V,±1.5V,±2.4V,0V,±1.5V,±2.4V・・・と印加するこ
とにより、赤,緑,青,赤,緑,青,・・・と、光学補
償フィルムを通過した後の白−黒表示をカラー化するこ
とができた。
As described above, 0 is applied to the continuous stripe electrodes.
By applying V, ± 1.5V, ± 2.4V, 0V, ± 1.5V, ± 2.4V ..., it passes through the optical compensation film as red, green, blue, red, green, blue, ... After that, the white-black display could be colored.

本実施例では、周囲の温度が10℃〜20℃において、色
調異常のない鮮やかなカラー表示が得られた。
In this example, a vivid color display without abnormal color tone was obtained at an ambient temperature of 10 ° C. to 20 ° C.

本実施例においては光学補償用の1回の高分子フィル
ムを用いて光学補償を行った。もし必要なら、複数の光
学補償フィルムを用いれば、より鮮やかなカラー表示を
得ることができる。
In this example, optical compensation was performed using one polymer film for optical compensation. If necessary, a more vivid color display can be obtained by using a plurality of optical compensation films.

〔実施例2〕 まず、表示用パネルの作製について述べる。Example 2 First, the manufacture of a display panel will be described.

第5図において表示用パネル(4)は透明電極として
ITOをスパッタ法を用いてソーダガラス上に形成した
後、液晶配向膜としてポリイミド薄膜を形成した基板
(13)と、ソーダガラス上に透明電極(ITO)と液晶配
向膜とを形成し、直径6μmのSio2粒子(スペーサー;
図面では示さない)散布を行った基板(14)を貼り合わ
せ、基板間に液晶を注入して構成した。ただし両基板と
もその表面を互いに240゜の角度になるようにラビング
処理をしておいた。
In FIG. 5, the display panel (4) is used as a transparent electrode.
After forming ITO on soda glass using a sputtering method, a substrate (13) on which a polyimide thin film is formed as a liquid crystal alignment film, a transparent electrode (ITO) and a liquid crystal alignment film are formed on soda glass, and the diameter is 6 μm. Sio 2 particles (spacer;
(Not shown in the drawing) A substrate (14) on which spraying was performed was bonded, and a liquid crystal was injected between the substrates. However, both substrates were rubbed so that their surfaces were at an angle of 240 ° to each other.

カラー用パネル(7)は透明電極、液晶配向膜をソー
ダガラス上に形成した基板(11)と、やはり透明電極と
液晶配向膜をソーダガラス上に形成した基板(12)とを
貼り合わせ、基板間に液晶を注入して構成した。ここで
透明電極は基板(11)側をパターニングせず全面電極と
し、基板(12)側は表示用パネルの電極と同じ幅で、ス
トライプ状に形成した。
The color panel (7) is composed of a substrate (11) having a transparent electrode and a liquid crystal alignment film formed on soda glass and a substrate (12) also having a transparent electrode and a liquid crystal alignment film formed on soda glass. A liquid crystal was injected between them. Here, the transparent electrode was formed as a whole electrode without patterning on the substrate (11) side, and was formed in a stripe shape on the substrate (12) side with the same width as the electrode of the display panel.

さらに偏光板(8)、(3)を基板(12)の外側と、
基板(13)の外側に配置する。さらに偏光板(6)を表
示用パネル(4)とカラー用パネル(7)の間に配置す
る。本実施例ではカラー用パネル(7)の下側に配置し
た。
Further, the polarizing plates (8) and (3) are arranged outside the substrate (12),
It is arranged outside the substrate (13). Further, a polarizing plate (6) is arranged between the display panel (4) and the color panel (7). In this embodiment, it is arranged below the color panel (7).

また、本実施例においては表示用パネル(4)とカラ
ー用パネル(7)の間には光学補償のための液晶パネル
(20)を配置した。この光学補償パネル(20)は表示用
パネル(4)とほぼ同様の構成であるが、液晶に電圧を
印加しないので、電極を作製しない。また、液晶のツイ
スト配向の向きを表示用パネルとは逆にした。さらに、
第5図において表示用パネルの基板(14)と光学補償パ
ネル(20)の基板(16)のラビング処理の方向がほぼ90
度になるようにした。
In this embodiment, a liquid crystal panel (20) for optical compensation is arranged between the display panel (4) and the color panel (7). This optical compensation panel (20) has substantially the same configuration as the display panel (4), but does not apply any voltage to the liquid crystal, so that no electrodes are formed. The twist orientation of the liquid crystal was reversed from that of the display panel. further,
In FIG. 5, the rubbing direction of the substrate (14) of the display panel and the substrate (16) of the optical compensation panel (20) are almost 90.
Degree.

実施例1のように、光学補償手段として高分子フィル
ムを用いた場合には、周囲の温度が変化した時、表示用
パネルと光学補償手段を通過した光が若干着色してしま
い、光学補償の精度が低下してしまう。これはフィルム
の膨張,或いは収縮さらには液晶の屈折率異方性の変化
などが影響しているものと思われる。これに対し、光学
補償手段として液晶パネルを用いることにより、周囲の
温度が変化して表示用パネルに影響を及ぼしたとして
も、同時に光学補償用パネルに影響が及び、互いに補償
しあうので、結果として表示用パネルを通過した光の光
学補償の精度が低下することなく広い温度範囲で鮮明な
カラー表示を得ることができた。実際、本実施例では0
℃〜25℃において色調異常のない鮮やかなカラー表示が
得られた。
When a polymer film is used as the optical compensator as in Example 1, when the ambient temperature changes, light passing through the display panel and the optical compensator is slightly colored, and the Accuracy decreases. This is thought to be due to the expansion or shrinkage of the film and the change in the refractive index anisotropy of the liquid crystal. On the other hand, by using the liquid crystal panel as the optical compensation means, even if the ambient temperature changes and affects the display panel, the optical compensation panel is also affected at the same time and compensates each other. As a result, a clear color display could be obtained in a wide temperature range without deteriorating the accuracy of optical compensation of light passing through the display panel. In fact, in this embodiment, 0
A vivid color display without abnormal color tone was obtained at a temperature of from 25 ° C to 25 ° C.

〔実施例3〕 まず、表示用パネルの作製について述べる。Embodiment 3 First, the manufacture of a display panel will be described.

実施2と同様に表示用パネルは透明電極としてITOを
スパッタ法を用いてソーダガラス上に形成した後、液晶
配向膜としてポリイミド薄膜を形成した基板と、ソーダ
ガラス上に透明電極(ITO)と液晶配向膜とを形成し、
直径6μmのSiO2粒子散布を行った基板を貼り合わせ、
基板間に液晶を注入して構成した。ただし両基板ともそ
の表面を互いに240゜の角度になるようにラビング処理
をしておいた。
As in the second embodiment, the display panel is formed by forming ITO as a transparent electrode on soda glass using a sputtering method, and then forming a polyimide thin film as a liquid crystal alignment film, a transparent electrode (ITO) on the soda glass and a liquid crystal. Forming an alignment film,
Attach the substrate on which the SiO 2 particles with a diameter of 6 μm have been sprayed,
Liquid crystal was injected between the substrates. However, both substrates were rubbed so that their surfaces were at an angle of 240 ° to each other.

カラー用パネルは、やはり実施例2と同様に透明電
極、液晶配向膜をソーダガラス上に形成した基板と、透
明電極と液晶配向膜をソーダガラス上に形成した基板と
を貼り合わせ、基板間に液晶を注入して構成した。ここ
で透明電極は一方をパターニングせず全面電極とし、他
方は表示用パネルの電極と同じ幅でストライプ状に形成
した。その後実施例2と同様に偏光板を配置した。
As in the case of Example 2, the color panel was bonded to a substrate having a transparent electrode and a liquid crystal alignment film formed on soda glass and a substrate having a transparent electrode and a liquid crystal alignment film formed on soda glass. It was configured by injecting liquid crystal. Here, one of the transparent electrodes was formed as a full-surface electrode without patterning, and the other was formed in a stripe shape with the same width as the electrode of the display panel. Thereafter, a polarizing plate was disposed in the same manner as in Example 2.

また、本実施例においても表示用パネルとカラー用パ
ネルの間には光学補償のための液晶パネルを配置した。
Also in this example, a liquid crystal panel for optical compensation was arranged between the display panel and the color panel.

実施例2においては、光学補償手段として液晶パネル
を用いることにより、周囲の温度が変化して表示用パネ
ルに影響を及ぼしたとしても、広い温度範囲で鮮明なカ
ラー表示を得ることができたが、本実施例においては、
カラー用パネルのストライプ状電極に印加される電圧を
制御することによってカラー用パネルの液晶の見かけの
屈折率異方性の値を制御し、これにより実施例2の場合
よりさらに周囲の温度変化に対して安定なカラー表示を
行うことができるものである。実際には、本発明の液晶
カラー表示装置に用いた液晶が相転移を起こさない限
り、色調異常のない鮮やかなカラー表示を得ることがで
きる。
In the second embodiment, by using a liquid crystal panel as the optical compensation means, a clear color display can be obtained in a wide temperature range even if the ambient temperature changes and affects the display panel. In this embodiment,
By controlling the voltage applied to the stripe-shaped electrodes of the color panel, the value of the apparent refractive index anisotropy of the liquid crystal of the color panel is controlled. In this way, stable color display can be performed. Actually, as long as the liquid crystal used in the liquid crystal color display device of the present invention does not undergo phase transition, a vivid color display without abnormal color tone can be obtained.

実際に周囲の温度を作為的に変化させて、カラー表示
を行った時の周囲温度と赤,緑,青それぞれの表示を得
るために印加したパルス電圧(どの場合も周波数70Hz)
を第1表に示す。
Actually change the ambient temperature artificially and apply the pulse voltage applied to obtain the ambient temperature and the red, green, and blue displays when performing color display (frequency 70 Hz in each case)
Are shown in Table 1.

〔効果〕 以上説明した通り、本発明の構成を用いることにより
カラーフィルターを用いずにカラー表示を容易に行うこ
とができ、さらに階調表示も実現でき、そのうえ周囲の
温度変化に対して非常に安定なカラー表示を得ることが
できる。
[Effects] As described above, by using the configuration of the present invention, color display can be easily performed without using a color filter, and further, gradation display can be realized, and furthermore, it is extremely resistant to ambient temperature changes. A stable color display can be obtained.

さらに、本発明の液晶カラー表示装置はカラーフィル
ターを用いないので、大量生産の際にカラーフィルター
を生産するための装置を必要とせず表示用パネルを作製
する装置と同じ装置でカラー用パネルを作製できるの
で、大幅なコストダウンを実現できる。
Further, since the liquid crystal color display device of the present invention does not use a color filter, a color panel is manufactured using the same device as a display panel manufacturing device without the need for a device for producing a color filter during mass production. As a result, significant cost reduction can be realized.

また、本明細書においてはカラー用パネルと光源の間
に表示用パネルを配置した場合について述べたが、発明
の趣旨から、表示用パネルと光源との間にカラー用パネ
ルを設けることができることも明らかである。
In this specification, the case where the display panel is arranged between the color panel and the light source is described. However, for the purpose of the invention, the color panel can be provided between the display panel and the light source. it is obvious.

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

第1図,第5図は、本発明による液晶カラー表示装置の
断面の概略を示す。 第2図は、本発明の構成の一部であるカラー用パネルに
電圧を印加した時の液晶分子の様子の概略を示す。 第3図(a)〜(c)は、光の印加電圧に対する透過率
を示す。 第4図は、カラー用パネルに電圧を印加した時の光の透
過率を示す。 1……光源 3,6,8……偏光板 4……表示用パネル 5……光学補償フィルム 7……カラー用パネル 20……光学補償パネル
1 and 5 show schematic cross sections of a liquid crystal color display device according to the present invention. FIG. 2 schematically shows the state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to a color panel which is a part of the structure of the present invention. 3 (a) to 3 (c) show the transmittance with respect to the applied voltage of light. FIG. 4 shows the transmittance of light when a voltage is applied to the color panel. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 3, 6, 8 ... Polarizing plate 4 ... Display panel 5 ... Optical compensation film 7 ... Color panel 20 ... Optical compensation panel

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光源と、 施光性物質が添加されたネマティック液晶が、電極が形
成された第1の一対の基板に挾持され、180度から270度
のツイスト配向をしている表示パネルと、 前記表示パネルを光学補償するための手段と、 電極が形成された第2の一対の基板間に、正の誘電異方
性を有しホモジニアス配向をした液晶を介在させたカラ
ー用パネルと、 偏光手段と、 を有することを特徴とする液晶カラー表示装置。
1. A display panel comprising: a light source; and a nematic liquid crystal to which a light-emitting substance is added, sandwiched between a first pair of substrates on which electrodes are formed, and having a twist alignment of 180 to 270 degrees. A means for optically compensating the display panel; and a color panel in which a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and having a homogeneous alignment is interposed between a second pair of substrates having electrodes formed thereon. A liquid crystal color display device comprising: polarizing means.
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