JP2870860B2 - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

Info

Publication number
JP2870860B2
JP2870860B2 JP1252452A JP25245289A JP2870860B2 JP 2870860 B2 JP2870860 B2 JP 2870860B2 JP 1252452 A JP1252452 A JP 1252452A JP 25245289 A JP25245289 A JP 25245289A JP 2870860 B2 JP2870860 B2 JP 2870860B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display
cell
color
viewing angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1252452A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03116015A (en
Inventor
哲志 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KASHIO KEISANKI KK
Original Assignee
KASHIO KEISANKI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KASHIO KEISANKI KK filed Critical KASHIO KEISANKI KK
Priority to JP1252452A priority Critical patent/JP2870860B2/en
Publication of JPH03116015A publication Critical patent/JPH03116015A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2870860B2 publication Critical patent/JP2870860B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複屈折効果型の液晶表示素子に関するもの
である。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a birefringence effect type liquid crystal display device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近、テレビジョン画像等を表示するドットマトリッ
クス液相表示素子は、大画面化および高解像度化のため
に表示画素数が極めて多くなってきており、これにとも
なって、高デューティでマルチプレックス駆動できるこ
とが要求されているが、従来から広く使用されているTN
型の液晶表示素子は、高デューティでマルチプレックス
駆動すると動作マージンが低下し、そのために表示コン
トラストが低下するとともに視野角特性も悪くなるとい
う問題をもっている。
Recently, the number of display pixels of a dot matrix liquid phase display element for displaying a television image or the like has become extremely large in order to increase the screen size and the resolution, and accordingly, multiplex driving with a high duty is required. Is required, but TN has been widely used
The liquid crystal display element of the type has a problem that when multiplex driving is performed at a high duty, an operation margin is reduced, so that a display contrast is reduced and a viewing angle characteristic is also deteriorated.

このため最近では、マルチプレックス駆動特性をよく
するために、複屈折効果型の液晶表示素子の使用が検討
されている。この複屈折効果型液晶表示素子としては、
ECB型またはSTN型のものがある。
For this reason, use of a birefringent effect type liquid crystal display device has recently been studied in order to improve the multiplex drive characteristics. As this birefringence effect type liquid crystal display element,
There are ECB type or STN type.

しかし、この複屈折効果型液晶表示素子は、液晶の屈
折率異方性Δnに波長依存性があるため、各波長光ごと
の常光線と異常光線との間の位相が異なり、可視光の全
帯域にわたって透過率を等しくすることができず、その
ために表示に着色が生じるから、良好な白黒表示または
フルカラー表示が得られないという問題をもっている。
However, in this birefringence effect type liquid crystal display element, since the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal has wavelength dependence, the phase between the ordinary ray and the extraordinary ray differs for each wavelength light, and the total visible light Since the transmittance cannot be equalized over the band, and the display is colored, there is a problem that good black-and-white display or full-color display cannot be obtained.

そこで従来から、上記複屈折効果型液晶表示素子の表
示の着色をなくすことが研究されており、その手段とし
ては、表示用電極を備えたECB型またはSTN型の表示用液
晶セルの光入射側または出射側に、この表示用液晶セル
の液晶の波長依存性による透過光の着色を補償する色補
償手段(液晶セルまたは位相板)を設けて、この色補償
手段の色補償作用で表示の色づきをなくすことが考えら
れている。
Therefore, it has been studied to eliminate the coloring of the display of the above-mentioned birefringent effect type liquid crystal display element. As a means, a light incident side of an ECB type or STN type display liquid crystal cell having a display electrode is used. Alternatively, a color compensating means (liquid crystal cell or phase plate) for compensating for coloring of transmitted light due to the wavelength dependence of the liquid crystal of the display liquid crystal cell is provided on the emission side, and the display is colored by the color compensating action of the color compensating means. Is thought to be eliminated.

第4図および第5図は色補償手段を備えた従来の液晶
表示素子を示しており、ここでは、ECB型の表示用液晶
セルの光入射側(下側)に色補償手段としてECB型の色
補償用液晶セルを配置したものを示している。
FIGS. 4 and 5 show a conventional liquid crystal display device provided with a color compensating means. Here, an ECB type liquid crystal cell is used as a color compensating means on the light incident side (lower side) of an ECB type display liquid crystal cell. The figure shows an arrangement of liquid crystal cells for color compensation.

この液晶表示素子の構成を説明すると、第4図および
第5図において、図中1,2,3は、上,中,下3枚の透明
基板であり、上基板1と中間基板2および中間基板2と
下基板3とはそれぞれ枠状のシール材4a,4bを介して重
合接着されている。そして、上基板1と中間基板2との
間および中間基板2と下基板3との間にはそれぞれネマ
ティック液晶LCa,LCbが封入されており、上基板1と中
間基板2およびその間の液晶層とによって表示用液晶セ
ル(以下表示セルという)Aが構成され、中間基板2と
下基板3およびその間の液晶層とによって色補償用液晶
セル(以下色補償セルという)Bが構成されている。
The structure of this liquid crystal display element will be described. In FIGS. 4 and 5, reference numerals 1, 2, and 3 denote upper, middle, and lower three transparent substrates, respectively, an upper substrate 1, an intermediate substrate 2, and an intermediate substrate. The substrate 2 and the lower substrate 3 are polymerized and bonded via frame-shaped sealing materials 4a and 4b, respectively. Nematic liquid crystals LCa and LCb are sealed between the upper substrate 1 and the intermediate substrate 2 and between the intermediate substrate 2 and the lower substrate 3, respectively. A liquid crystal cell for display (hereinafter, referred to as a display cell) A is constituted by the above, and a liquid crystal cell for color compensation (hereinafter, referred to as a color compensation cell) B is constituted by the intermediate substrate 2, the lower substrate 3, and the liquid crystal layer therebetween.

上記表示セルAの両基板(上基板と中間基板)1,2の
対向面にはそれぞれ表示用の透明電極5,6が形成され、
その上には水平配向処理膜7a,8aが形成されている。こ
の配向処理膜7a,8aの配向処理方向(例えばラビング方
向)は、互いにほぼ正反対の方向(ほぼ平行でかつ逆向
き)であり、表示セルAの液晶LCaの分子aは、第5図
に示すように、基板縦軸y方向にホモジニアス配列され
ている。
Transparent electrodes 5 and 6 for display are formed on opposite surfaces of both substrates (upper substrate and intermediate substrate) 1 and 2 of the display cell A, respectively.
The horizontal alignment processing films 7a and 8a are formed thereon. The alignment processing directions (for example, rubbing directions) of the alignment processing films 7a and 8a are directions substantially opposite to each other (substantially parallel and opposite directions), and the molecules a of the liquid crystal LCa of the display cell A are shown in FIG. As described above, the electrodes are homogeneously arranged in the direction of the vertical axis y of the substrate.

また、上記色補償セルBの両基板(中間基板と下基
板)2,3の対向面には、表示用電極はなく、水平配向処
理膜7b,8bだけが形成されている。この配向処理膜7b,8b
の配向処理方向は、互いにほぼ正反対方向でかつ上記表
示セルAの配向処理膜7a,8aの配向処理方向に対してほ
ぼ直交しており、色補償セルBの液晶LCbの分子bは、
第5図に示すように、表示セルAの液晶分子配列方向と
直交する方向(基板横軸x方向)にホモジニアス配向さ
れている。
Further, on the opposing surfaces of both substrates (intermediate substrate and lower substrate) 2, 3 of the color compensation cell B, there are no display electrodes, and only horizontal alignment processing films 7b, 8b are formed. This alignment treatment film 7b, 8b
Of the liquid crystal LCb of the color compensation cell B are substantially orthogonal to each other and substantially perpendicular to the alignment processing directions of the alignment films 7a and 8a of the display cell A.
As shown in FIG. 5, the liquid crystal molecules are homogeneously aligned in a direction (horizontal axis x direction) orthogonal to the liquid crystal molecule alignment direction of the display cell A.

また、第4図において、9a,9bは上記表示セルAと色
補償セルBとをはさんでその両側に配置された上下一対
の偏光板であり、この両偏光板9a,9bの偏光軸(透過軸
または吸収軸)方向は互いにほぼ直交しており、また表
示セルAおよび色補償セルBの液晶分子配列方向に対し
てほぼ45゜の方向にある。
In FIG. 4, reference numerals 9a and 9b denote a pair of upper and lower polarizing plates disposed on both sides of the display cell A and the color compensating cell B, and the polarization axes of the polarizing plates 9a and 9b ( The directions of the transmission axis or the absorption axis) are substantially orthogonal to each other, and are approximately 45 ° with respect to the liquid crystal molecule alignment direction of the display cell A and the color compensation cell B.

このECB型液晶表示素子は、その表示セルAにおける
液相LCaの波長依存性による透過光の着色を色補償セル
Bによって補償するようにしたもので、表示セルAと色
補償セルBとの液晶分子a,bのホモジニアス配列方向を
上記のようにほぼ直交させておけば、表示セルAにおい
て生じた各波長光ごとの常光線と異常光線との位相差が
色補償セルBによって打ち消されるから、表示の着色を
なくして、良好な白黒表示またはフルカラー表示を得る
ことができる。
This ECB type liquid crystal display element is configured so that coloring of transmitted light due to the wavelength dependence of the liquid phase LCa in the display cell A is compensated by the color compensation cell B. If the homogeneous arrangement directions of the molecules a and b are substantially orthogonal as described above, since the phase difference between the ordinary ray and the extraordinary ray for each wavelength light generated in the display cell A is canceled by the color compensation cell B, Good black-and-white display or full-color display can be obtained without coloring the display.

なお、ここでは表示セルAの光入射側に色補償セルB
を配置したものについて説明したが、色補償セルBを表
示セルAの光出射側(上側)に配置しても、同様に表示
の着色をなくすことができる。
Here, the color compensation cell B is provided on the light incident side of the display cell A.
Has been described. However, even if the color compensation cell B is arranged on the light emission side (upper side) of the display cell A, the coloration of the display can be similarly eliminated.

このような表示の色消しは、液晶分子配列のツイスト
角を通常のTN型液晶表示素子(90゜ツイスト)より大き
く(180゜〜270゜)したSTN型液晶表示素子においても
行なうことができる。すなわち、STN型液晶表示素子の
場合は、色補償セルとして、液晶分子を表示セルの液晶
分子配列のツイスト方向とは逆方向に同角度ツイスト配
列させたSTN型の液晶セルを用い、この色補償セルを表
示セルの光入射側または出射側に、両方セルの隣接する
側の液晶分子配向方向が互いにほぼ直交するようにして
配置すればよい。なお、このSTN型液晶表示素子におい
ても、表示セルと色補償セルとをはさんでその両側に配
置される一対の偏光板の偏光軸方向は互いにほぼ直交し
ており、また一方の偏光板例えば表示セル側の偏光板の
偏光軸方向は、この表示セルの偏光板側の液晶分子配向
方向に対して35゜〜50゜の方向にある。
Such an achromatic display can also be performed in an STN type liquid crystal display device in which the twist angle of the liquid crystal molecule arrangement is larger (180 ° to 270 °) than a normal TN type liquid crystal display device (90 ° twist). That is, in the case of the STN type liquid crystal display element, an STN type liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twisted at the same angle in the direction opposite to the twist direction of the liquid crystal molecule alignment of the display cell is used as a color compensation cell. The cells may be arranged on the light incident side or the emission side of the display cell such that the liquid crystal molecule alignment directions on the adjacent sides of both cells are substantially orthogonal to each other. In this STN-type liquid crystal display element, the polarization axis directions of a pair of polarizing plates disposed on both sides of the display cell and the color compensation cell are substantially orthogonal to each other, and one of the polarizing plates, for example, The polarization axis direction of the polarizing plate on the display cell side is in a direction of 35 ° to 50 ° with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the polarizing plate side of the display cell.

また、表示セルの光入射側または出射側に配置する色
補償手段は、液晶セルに代えて位相板を用いてもよく、
その場合も、表示セルのΔn・d(液晶の屈折率異方性
Δnと液晶層の層厚dとの積)の値と液晶分子の配列状
態に応じて位相板の位相差およびその屈折率最大方向を
適当に選べば、色補償用液晶セルを使用する場合と同様
に表示の着色をなくすことができる。
Further, the color compensation means disposed on the light incident side or the emission side of the display cell may use a phase plate instead of the liquid crystal cell,
Also in this case, the phase difference of the phase plate and the refractive index thereof according to the value of Δn · d (the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer) of the display cell and the alignment state of the liquid crystal molecules. If the maximum direction is appropriately selected, the coloring of the display can be eliminated as in the case of using the liquid crystal cell for color compensation.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記のように表示用液晶セルの光入射
側または出射側に色補償手段(色補償用液晶セルまたは
位相板)を配置した従来のECB型またはSTN型液晶表示素
子は、視角異存性が著しく、したがって、表示面の法線
に沿う方向から表示を観察した場合は表示の着色はほと
んど見られないが、法線に対して傾いた方向から観察す
ると、表示が色づいて見えるという問題をもっていた。
これは、色補償セルBのΔn・dの値が視角(法線に対
する観察方向の角度)が大きくなるのにともなって小さ
くなって行くためである。
However, the conventional ECB-type or STN-type liquid crystal display element in which the color compensation means (color compensation liquid crystal cell or phase plate) is arranged on the light incident side or the emission side of the display liquid crystal cell as described above has a viewing angle disparity. Significantly, therefore, when the display is observed from a direction along the normal line of the display surface, the display is hardly colored, but when viewed from a direction inclined with respect to the normal line, the display appears to be colored. .
This is because the value of Δn · d of the color compensation cell B decreases as the viewing angle (the angle of the observation direction with respect to the normal) increases.

すなわち、第6図は従来の液晶表示素子の電圧−透過
率特性の視角異存性を示したもので、従来の液晶表示素
子は、法線に対する探察方向の傾き角θが30゜程度にな
ると、電圧−透過率特性が大きく変化し、表示が顕著に
色づいて見える。
That is, FIG. 6 shows the viewing angle inconsistency of the voltage-transmittance characteristic of the conventional liquid crystal display element. In the conventional liquid crystal display element, when the inclination angle θ of the search direction with respect to the normal becomes about 30 °, The voltage-transmittance characteristic changes greatly, and the display looks remarkably colored.

そして、特に大画面の液晶表示素子では、画面の中央
付近に対する観察方向が法線の方向であっても、画面の
外周側は法線に対して傾いた方向から観察されることに
なるため、画面の外周に近くなるほど表示の着色が顕著
になり、そのために、白黒表示においては画面の外周側
の表示が色づき、フルカラー表示においては画面の外周
側の表示色の変色して見えてしまう。
In particular, in a large-screen liquid crystal display device, even if the observation direction with respect to the vicinity of the center of the screen is the direction of the normal, the outer peripheral side of the screen is observed from a direction inclined with respect to the normal. The closer to the outer periphery of the screen, the more noticeable the coloring of the display becomes. Therefore, the display on the outer periphery of the screen is colored in black and white display, and the display color on the outer periphery of the screen is discolored in full color display.

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、表示の着色をなく
し、しかも表示面の法線に対して傾いた方向から観察し
ても表示が着色することはないようにして視野角を広く
して複屈折効果型の液晶表示素子を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to eliminate the coloring of the display, and furthermore, the display can be performed even when viewed from a direction inclined with respect to the normal to the display surface. It is an object of the present invention to provide a birefringent effect type liquid crystal display element in which the viewing angle is widened without coloring.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の液晶表示素子は、対向する表示用電極、互い
にほぼ正反対方向に配向処理された配向膜、及び前記対
向する配向膜間に介在させた液晶層とからなる複屈折効
果型の表示用液晶セルと、前記表示用液晶セルの配向方
向とほぼ直交する方向に光学軸を有する複屈折層を有
し、前記表示用液晶セルの波長依存性による透過光の着
色を補償する色補償手段と、厚さ方向に光学軸を持つ複
屈折層を有する視角補償手段と、前記表示用液晶セルと
前記色補償手段及び前記視角補償手段との積層体を挟ん
で配置され、一方の偏光軸が前記表示用液晶セルの配向
処理方向に対してほぼ45゜の方向に配置され、且つ互い
の偏光軸をほぼ直交させて配置された一対の偏光手段と
を供えたことを特徴とする。
The liquid crystal display element of the present invention is a birefringent effect type display liquid crystal comprising an opposing display electrode, an alignment film subjected to alignment treatment in substantially opposite directions to each other, and a liquid crystal layer interposed between the opposing alignment films. A cell, having a birefringent layer having an optical axis in a direction substantially perpendicular to the orientation direction of the display liquid crystal cell, and a color compensation unit for compensating coloring of transmitted light due to wavelength dependence of the display liquid crystal cell; A viewing angle compensating unit having a birefringent layer having an optical axis in a thickness direction, and a display liquid crystal cell, the color compensating unit, and the viewing angle compensating unit, which are arranged with a stacked body interposed therebetween, and one of the polarization axes is the display direction. And a pair of polarizing means arranged in a direction substantially 45 ° with respect to the alignment processing direction of the liquid crystal cell for use and arranged so that their polarization axes are substantially orthogonal to each other.

〔作用〕[Action]

すなわち、本発明の液晶表示素子は、複屈折効果型の
表示用液晶セルにおいて生じた各波長光の位相差を色補
償手段によって打ち消して表示の着色をなくすととも
に、厚さ方向に光学軸をもつ視角補償手段を設けるとに
よって視角異存性を軽減させたものであり、したがって
この液晶表示素子によれば、表示の着色をなくすととも
に、表示面の法線に対して傾いた方向から観察しても表
示が着色するこおはないようにして、視野角を広くする
ことができる。
That is, the liquid crystal display element of the present invention eliminates the coloring of the display by canceling out the phase difference of each wavelength light generated in the birefringent effect type display liquid crystal cell by the color compensating means, and has an optical axis in the thickness direction. The viewing angle compensating means is provided to reduce the viewing angle inconsistency.Therefore, according to this liquid crystal display element, the coloring of the display is eliminated, and even if the display is observed from a direction inclined with respect to the normal to the display surface. The viewing angle can be widened so that the display is not colored.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図を参照して
説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図および第2図は本実施例の液晶表示素子の構成
を示しており、ここでは、ECB型の表示用液晶セルAの
光入射側(下側)に色補償手段としてECB型の色補償用
液晶セルBを配置し、さらに上記表示用液晶セルAと色
補償用液晶セルBとの間に、視角補償手段としてホメオ
トロピック配向の視角補償用液晶セルCを配置したもの
を示している。
FIGS. 1 and 2 show the structure of the liquid crystal display element of this embodiment. Here, an ECB type color is provided as a color compensation means on the light incident side (lower side) of the ECB type display liquid crystal cell A. A liquid crystal cell B for compensation is arranged, and a liquid crystal cell C for compensating for viewing angle of homeotropic alignment is arranged between the liquid crystal cell A for display and the liquid crystal cell B for color compensation as a visual angle compensating means. .

この液晶表示素子の構成を説明すると、第1図および
第2図において、図中11,12a,12b,13は、上下に対向配
置された4枚の透明基板であり、上基板11と中間上基板
12a、中間下基板12bと下基板13、および中間上基板12a
と中間下基板12bとはそれぞれ枠状のシール材14a,14b,1
4cを介して重合接着されている。そして、上基板11と中
間上基板12aとの間および中間下基板12bと下基板13との
間にはそれぞれネマティック液晶LCa,LCbが封入されて
おり、上基板11と中間上基板12aおよびその間の液晶層
とによって表示用液晶セル(以下表示セルという)Aが
構成され、中間下基板12bと下基板13およびその間の液
晶層とによって色補償用液晶セル(以下色補償セルとい
う)Bが構成されている。また、中間上基板12aと中間
下基板12bとの間には、ネマティック液晶LCcが封入され
ており、中間上基板12aと中間下基板12bおよびその間の
液晶層とによって視角補償用液晶セル(以下視角補償セ
ルという)Cが構成されている。
The structure of this liquid crystal display element will be described. In FIGS. 1 and 2, reference numerals 11, 12a, 12b, and 13 denote four transparent substrates which are vertically opposed to each other. substrate
12a, intermediate lower substrate 12b and lower substrate 13, and intermediate upper substrate 12a
And the intermediate lower substrate 12b are frame-shaped sealing materials 14a, 14b, 1 respectively.
Polymerized and bonded through 4c. Nematic liquid crystals LCa and LCb are sealed between the upper substrate 11 and the intermediate upper substrate 12a and between the intermediate lower substrate 12b and the lower substrate 13, respectively. A liquid crystal cell for display (hereinafter referred to as display cell) A is constituted by the liquid crystal layer, and a liquid crystal cell for color compensation (hereinafter referred to as color compensation cell) B is constituted by the intermediate lower substrate 12b, the lower substrate 13 and the liquid crystal layer therebetween. ing. A nematic liquid crystal LCc is sealed between the upper intermediate substrate 12a and the lower intermediate substrate 12b. A liquid crystal cell for compensating viewing angles (hereinafter referred to as a viewing angle) is formed by the upper intermediate substrate 12a, the lower intermediate substrate 12b, and a liquid crystal layer therebetween. C (referred to as a compensation cell).

上記表示セルAの両基板(上基板と中間上基板)11,1
2aの対向面にはそれぞれ表示用の透明電極15,16(単純
マトリックス型の液晶セルの場合は走査電極と信号電
極、TFTアクティブマトリックス型の液晶セルの場合は
画素電極と対向電極)が形成され、その上には水平配向
処理膜17a,18aが形成されている。この配向処理膜17a,1
8aの配向処理方向(例えばラビング方向)は、互いにほ
ぼ正反対の方向(ほぼ平行でかつ逆向き)であり、表示
セルAの液晶LCaの分子aは、第2図に示すように、基
板縦軸y方向にホモジニアス配列されている。
Both substrates (upper substrate and intermediate upper substrate) of the display cell A 11,1
Transparent electrodes 15 and 16 for display (scanning electrode and signal electrode for simple matrix type liquid crystal cell, pixel electrode and counter electrode for TFT active matrix type liquid crystal cell) are formed on the opposite surface of 2a, respectively. The horizontal alignment processing films 17a and 18a are formed thereon. This alignment treatment film 17a, 1
The alignment treatment direction (eg, rubbing direction) of 8a is almost directly opposite (substantially parallel and opposite) to each other. It is homogeneously arranged in the y direction.

また、上記色補償セルBの両基板(中間下基板と下基
板)12b,13の対向面には、表示用電極はなく、水平配向
処理膜17b,18bだけが形成されている。この配向処理膜1
7b,18bの配向処理方向は、互いにほぼ正反対方向でかつ
上記表示セルAの配向処理膜17a,18aの配向処理方向に
対してほぼ直交しており、色補償セルBの液晶LCbの分
子bは、第2図に示すように、表示セルAの液晶分子配
列方向と直交する方向(基板横軸x方向)にホモジニア
ス配向されている。
Further, on the surface of the color compensation cell B opposite to the two substrates (the intermediate lower substrate and the lower substrate) 12b and 13, there are no display electrodes, and only horizontal alignment processing films 17b and 18b are formed. This alignment treatment film 1
The alignment processing directions of 7b and 18b are almost exactly opposite to each other and substantially orthogonal to the alignment processing directions of the alignment processing films 17a and 18a of the display cell A. The molecules b of the liquid crystal LCb of the color compensation cell B are As shown in FIG. 2, the liquid crystal molecules are homogeneously oriented in a direction (substrate horizontal axis x direction) orthogonal to the liquid crystal molecule alignment direction of the display cell A.

一方、上記視角補償セルCの両基板(中間上基板と中
間下基板)12a,12bの対向面には、表示用電極はなく、
垂直配向処理膜21,22だけが形成されており、この視角
補償セルCの液晶LCcの分子cは、第2図に示すよう
に、視角補償セルCの厚さ方向、つまり基板法線z方向
にホメオトロピック配向されている。
On the other hand, there is no display electrode on the opposing surface of both substrates (intermediate upper substrate and intermediate lower substrate) 12a and 12b of the viewing angle compensation cell C,
Only the vertical alignment treatment films 21 and 22 are formed, and the molecules c of the liquid crystal LCc of the viewing angle compensation cell C are, as shown in FIG. Is homeotropically oriented.

また、第1図において、19a,19bは上記表示セルAと
視角補償セルCと色補償セルBの積層体をはさんでその
両側に配置された上下一対の偏光板であり、この両偏光
板19a,19bの偏光軸(透過軸または吸収軸)方向は互い
にほぼ直交しており、また表示セルAおよび色補償セル
Bの液晶分子配列方向に対してほぼ45゜の方向にある。
In FIG. 1, reference numerals 19a and 19b denote a pair of upper and lower polarizing plates disposed on both sides of the display cell A, the viewing angle compensation cell C, and the color compensation cell B, respectively. The directions of the polarization axes (transmission axis or absorption axis) of 19a and 19b are substantially perpendicular to each other, and are substantially 45 ° with respect to the liquid crystal molecule alignment direction of the display cell A and the color compensation cell B.

この実施例の液晶表示素子も、第4図および第5図に
示した従来の液晶表示素子と同様に、表示セルAの波長
依存性による透過光の着色を色補償セルBによって補償
するもので、この液晶表示素子においても、表示セルA
と色補償セルBとの間にある視角補償セルCは、その液
晶LCcの分子cをホメオトロピック配向したものである
ため、基板面に垂直に透過する光に対しては光学的な屈
折率異方性がないから、色補償セルBの色補償作用が視
角補償セルCによって影響を受けることはない。したが
って、表示セルAと色補償セルBとの液晶分子a,bのホ
モジニアス配列方向を上記のようにほぼ直交させておけ
ば、表示セルAの液晶LCaの波長依存性によって生じた
各波長光ごとの常光線と異常光線との位相差が色補償セ
ルBによって打ち消されるから、表示の着色をなくして
良好な白黒表示またはフルカラー表示を得ることができ
る。
In the liquid crystal display device of this embodiment, similarly to the conventional liquid crystal display device shown in FIGS. 4 and 5, coloring of transmitted light due to the wavelength dependence of the display cell A is compensated by the color compensation cell B. In this liquid crystal display element, the display cell A
The viewing angle compensating cell C located between the liquid crystal LCc and the color compensating cell B has the molecules c of the liquid crystal LCc homeotropically aligned, and therefore has an optical refractive index difference with respect to the light transmitted vertically to the substrate surface. Since there is no anisotropy, the color compensation action of the color compensation cell B is not affected by the viewing angle compensation cell C. Therefore, if the homogeneous alignment directions of the liquid crystal molecules a and b in the display cell A and the color compensation cell B are substantially orthogonal as described above, each wavelength light generated by the wavelength dependence of the liquid crystal LCa of the display cell A Since the phase difference between the ordinary ray and the extraordinary ray is canceled out by the color compensation cell B, it is possible to obtain good black-and-white display or full-color display without coloring the display.

そして、この実施例の液晶表示素子においては、表示
セルAと色補償セルBとの間に、液晶LCcの分子cをホ
メオトロピック配向させた視角補償セルCを設けている
から、視角異存性を軽減させることができ、したがって
この液晶表示素子によれば、表示面の法線に対して傾い
た方向から観察しても表示が着色することはないように
して、視野角を広くすることができる。これは、水平配
向セルである色補償セルBのΔn・dの値は、視角(法
線に対する観察方向の角度)が大きくなるのにともなっ
て小さくなって行くが、垂直配向セルである視角補償セ
ルCのΔn・dの値は、視角が大きくなるのにともなっ
て大きくなって行くためであり、したがって色補償セル
Bと視角補償セルCとのトータルのΔn・dによる視角
異存性が軽減される。
In the liquid crystal display element of this embodiment, the viewing angle compensation cell C in which the molecules c of the liquid crystal LCc are homeotropically aligned is provided between the display cell A and the color compensation cell B. Therefore, according to this liquid crystal display element, the viewing angle can be widened so that the display is not colored even when viewed from a direction inclined with respect to the normal to the display surface. . This is because the value of Δn · d of the color compensation cell B, which is a horizontal alignment cell, decreases as the viewing angle (the angle of the observation direction with respect to the normal) increases, but the viewing angle compensation, which is a vertical alignment cell, increases. This is because the value of Δn · d of the cell C increases as the viewing angle increases, and thus the viewing angle incompatibility due to the total Δn · d of the color compensation cell B and the viewing angle compensation cell C is reduced. You.

第3図は上記実施例の液晶表示素子の電圧−透過率特
性の視角異存性を示したもので、この液晶表示素子は、
法線に対する探察方向の傾き角θが30゜付近になっても
電圧−透過率特性の変化は小さく、したがって、広い視
野角にわたって表示の着色を抑えることができる。
FIG. 3 shows the viewing angle dependence of the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display element of the above embodiment.
Even if the inclination angle θ of the search direction with respect to the normal is close to 30 °, the change in the voltage-transmittance characteristic is small, and therefore, the coloring of the display can be suppressed over a wide viewing angle.

なお、上記実施例では、表示セルAの光入射側に色補
償セルBを配置したものについて説明したが、上記色補
償セルBは表示セルAの光出射側(上側)に配置しても
よい。
In the above embodiment, the color compensation cell B is arranged on the light incident side of the display cell A. However, the color compensation cell B may be arranged on the light emission side (upper side) of the display cell A. .

さらに、上記実施例では、表示セルにおける透過光の
着色を補償する色補償手段として、液晶セルを用いた
が、この色補償手段は位相板でもよく、また、視角補償
手段も、厚さ方向に光学軸をもつものであれば、液晶分
子をホメオトロピック配向させた液晶セルに限られるも
のではない。
Further, in the above embodiment, the liquid crystal cell was used as the color compensating means for compensating the coloring of the transmitted light in the display cell. However, this color compensating means may be a phase plate, and the viewing angle compensating means may be arranged in the thickness direction. As long as the liquid crystal cell has an optical axis, the liquid crystal cell is not limited to a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are homeotropically aligned.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の液晶表示素子は、複屈折効果型の表示用液晶
セルにおいて生じた各波長光ごとの常光線と異常光線と
の位相差を色補償手段によって打ち消して表示の着色を
なくすとともに、厚さ方向に光学軸をもつ視角補償手段
を設けることによって視角異存性を軽減させたものであ
るから、この液晶表示素子によれば、表示の着色をなく
すとともに、表示面の法線に対して傾いた方向から観察
しても表示が着色することはないようにして、視野角を
広くすることができる。
The liquid crystal display element of the present invention eliminates the color difference of the display by canceling the phase difference between the ordinary ray and the extraordinary ray for each wavelength light generated in the birefringence effect type display liquid crystal cell by the color compensation means, and has a thickness. Since the viewing angle incompatibility is reduced by providing a viewing angle compensating means having an optical axis in the direction, according to this liquid crystal display device, the display is not colored, and the display is inclined with respect to the normal line of the display surface. The viewing angle can be widened so that the display is not colored even when viewed from the direction.

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

第1図〜第3図は本発明をECB型液晶表示素子に適用し
た一実施例を示したもので、第1図および第2図は液晶
表示素子の断面図およびその各液晶セルの液晶分子配列
状態の斜視図、第3図は液晶表示素子の電圧−透過率特
性の視角異存性を示す図である。第4図および第5図は
従来のECB型液晶表示素子の断面図およびその各液晶セ
ルの液晶分子配列状態の斜視図、第6図は従来のECB型
液晶表示素子の電圧−透過率特性の視角異存性を示す図
である。 A……表示用液晶セル、B……色補償用液晶セル(色補
償手段)、C……視角補償用液晶セル(視角補償手
段)。
FIGS. 1 to 3 show an embodiment in which the present invention is applied to an ECB type liquid crystal display device. FIGS. 1 and 2 are sectional views of the liquid crystal display device and liquid crystal molecules of each liquid crystal cell. FIG. 3 is a perspective view showing an arrangement state, and FIG. 3 is a view showing a viewing angle dependency of a voltage-transmittance characteristic of a liquid crystal display element. 4 and 5 are cross-sectional views of a conventional ECB type liquid crystal display device and perspective views of the liquid crystal molecule alignment state of each liquid crystal cell. FIG. 6 shows the voltage-transmittance characteristics of the conventional ECB type liquid crystal display device. It is a figure which shows visual angle incompatibility. A: display liquid crystal cell, B: color compensation liquid crystal cell (color compensation means), C: viewing angle compensation liquid crystal cell (viewing angle compensation means).

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対向する表示用電極、互いにほぼ正反対方
向に配向処理された配向膜、及び前記対向する配向膜間
に介在させた液晶層とからなる複屈折効果型の表示用液
晶セルと、前記表示用液晶セルの配向方向とほぼ直交す
る方向に光学軸を有する複屈折層を有し、前記表示用液
晶セルの波長依存性による透過光の着色を補償する色補
償手段と、厚さ方向に光学軸を持つ複屈折層を有する視
角補償手段と、前記表示用液晶セルと前記色補償手段及
び前記視角補償手段との積層体を挟んで配置され、一方
の偏光軸が前記表示用液晶セルの配向処理方向に対して
ほぼ45゜の方向に配置され、且つ互いの偏光軸をほぼ直
交させて配置された一対の偏光手段とを供えたことを特
徴とする液晶表示素子。
A birefringent effect type display liquid crystal cell comprising: an opposite display electrode; an alignment film that is aligned in substantially opposite directions to each other; and a liquid crystal layer interposed between the opposite alignment films. A color compensator having a birefringent layer having an optical axis in a direction substantially perpendicular to the orientation direction of the display liquid crystal cell, and a color compensator for compensating for coloring of transmitted light due to wavelength dependence of the display liquid crystal cell; A viewing angle compensating means having a birefringent layer having an optical axis, and a display liquid crystal cell, and a laminate of the color compensating means and the viewing angle compensating means interposed therebetween, and one of the polarization axes is the display liquid crystal cell. A liquid crystal display device comprising: a pair of polarizing means arranged in a direction substantially 45 ° with respect to the alignment processing direction, and arranged so that their polarization axes are substantially orthogonal to each other.
JP1252452A 1989-09-29 1989-09-29 Liquid crystal display device Expired - Lifetime JP2870860B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1252452A JP2870860B2 (en) 1989-09-29 1989-09-29 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1252452A JP2870860B2 (en) 1989-09-29 1989-09-29 Liquid crystal display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03116015A JPH03116015A (en) 1991-05-17
JP2870860B2 true JP2870860B2 (en) 1999-03-17

Family

ID=17237579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1252452A Expired - Lifetime JP2870860B2 (en) 1989-09-29 1989-09-29 Liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2870860B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724112A (en) * 1994-03-28 1998-03-03 Casio Computer Co., Ltd. Color liquid crystal apparatus
EP0787488A4 (en) * 1994-11-18 1998-06-03 Hisamitsu Pharmaceutical Co Percutaneously absorbable patch
KR100830341B1 (en) * 2005-09-30 2008-05-16 삼성에스디아이 주식회사 liquid crystal display
US10073316B2 (en) * 2014-04-02 2018-09-11 Essilor International Achromatic phase modulator and optical device
WO2016111019A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Liquid-crystal achromatic phase modulator
US10739651B2 (en) * 2017-11-17 2020-08-11 Gary Sharp Innovations, Llc Self-compensating liquid crystal retardation switch

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03116015A (en) 1991-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3702099B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
EP0393191B1 (en) Liquid crystal display
JP4032568B2 (en) Liquid crystal display
JP3418702B2 (en) Horizontal electric field type liquid crystal display
TWI384282B (en) Liquid crystal display device
JPH09101515A (en) Liquid crystal display device
US6144431A (en) Liquid crystal display device having at least one phase-different plate between LC element and a polarizer wherein the principal refractive indices of said phase-different plate satisfies na=nc>nb
JP2796210B2 (en) Liquid crystal display
JP2870860B2 (en) Liquid crystal display device
JP3776844B2 (en) Liquid crystal display
JPH10239683A (en) Reflective-type liquid crystal; display device
JP3070181B2 (en) Liquid crystal display
JP3207374B2 (en) Liquid crystal display device
JP2881214B2 (en) Liquid crystal display device
JPH01219720A (en) Liquid crystal electrooptic element
JPH0749493A (en) Liquid crystal display panel
JP2869451B2 (en) Liquid crystal display device
JP2555176B2 (en) Liquid crystal display
JP3000374B2 (en) Liquid crystal display device
JPH0756177A (en) Liquid crystal display element
JP2881181B2 (en) Liquid crystal display device
JP2847187B2 (en) Liquid crystal display device
JP3452744B2 (en) Liquid crystal display
JP2926624B2 (en) Liquid crystal display device
JPH09258201A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090108

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100108

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100108

Year of fee payment: 11