JP3466495B2 - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP3466495B2
JP3466495B2 JP35037698A JP35037698A JP3466495B2 JP 3466495 B2 JP3466495 B2 JP 3466495B2 JP 35037698 A JP35037698 A JP 35037698A JP 35037698 A JP35037698 A JP 35037698A JP 3466495 B2 JP3466495 B2 JP 3466495B2
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain fast response and an excellent displaying state by specifying the twist direction of liquid crystal molecules in the thickness direction of the liquid crystal layer and the initial twist angle. SOLUTION: A chiral nematic liquid crystal having a spontaneous twist pitch >=3/4 times liquid crystal layer thickness and positive dielectric anisotropy, is held between a pair of transparent electrode substrates and is constructed so as to have two metastable state comprising the first and the second alignment states, having &phiv;-180 deg. and &phiv;+180 deg. twist angles of liquid crystal molecules in the thickness direction respectively, as two relaxation states after Freedericksz transition is generated with application of voltages, expressing the initial twist angle of the liquid crystal molecules in the thickness direction as &phiv;. Then, polarizing plates are provided on both of the outside surface of the liquid crystal cell. Light transmission axes of the respective polarizing plates are located in direction with about (180 deg.-&phiv;)/2+40 deg. or about (180 deg.-&phiv;)/2-50 deg. angle with respect to the rubbing directions of the respective substrates in contact with them. Besides, 140 deg.<&phiv;<200 deg. is satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は双安定性を有する液
晶表示素子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal display device having bistability.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速応答性を有する液晶の動作方式とし
て、双安定性を有するBTN (Bistable Tw
isted Nematic、 双安定ねじれネマティッ
ク)方式に関する多くの提案がこれまでになされている
(特公平1−5181、特開平6−230751、特開
平8−101371、特開平8−313878等) 。こ
れらにおいて、液晶分子の配向状態は、駆動電圧パルスに
より、 (初期ツイスト角−180°)のツイスト角を有す
る第1の準安定状態と、 (初期ツイスト角+180)のツ
イスト角を有する第2の準安定状態のどちらかに変化す
るが、多くの場合、初期ツイスト角が180°の場合をと
りあげて説明されている。そしてその場合の偏光板の角
度配置としては、一方の偏光板をその光透過がどちらか
の基板のラビング方向と45°の角度をなすように配設
し、さらにもう一方の偏光板をその光透過軸が前記偏光
板の光透過軸と直交するように配設するとされている
が、初期ツイスト角が180°でない場合の、良好な表
示状態を得るための偏光板の角度配置について明確に記
載しているものはないし、さらにその場合におけるコン
トラスト比の初期ツイスト角依存およびリターデー シ
ョン依存等についても言及されていない。
2. Description of the Related Art BTN (Bistable Tw) having bistability is used as an operation method of a liquid crystal having high-speed response.
Many proposals for the bistable twisted nematic (isted Nematic) method have been made so far.
(Japanese Patent Publication No. 1-5181, JP-A-6-230751, JP-A-8-101371, JP-A-8-313878, etc.). In these, the orientation states of the liquid crystal molecules are, by the drive voltage pulse, a first metastable state having a twist angle of (initial twist angle −180 °) and a second metastable state having a twist angle of (initial twist angle +180). Although it changes to either of the metastable states, in most cases, the case where the initial twist angle is 180 ° is described. In this case, the polarizing plates are arranged at an angle such that one of the polarizing plates is arranged so that its light transmission makes an angle of 45 ° with the rubbing direction of either substrate, and the other polarizing plate is arranged so that the light is transmitted therethrough. It is said that the transmission axis is arranged so as to be orthogonal to the light transmission axis of the polarizing plate, but the angular arrangement of the polarizing plate for obtaining a good display state when the initial twist angle is not 180 ° is clearly described. Nothing has been done, nor is there any mention of the initial twist angle dependence and the retardation dependence of the contrast ratio in that case.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高速応答性
を有し、かつ良好な表示状態の液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a high speed response and a good display state.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】2つの準安定配向状態に
おける光学的状態(透過型素子の場合の透過率)は、主
に液晶層のリターデ−ション(複屈折(Δn)と液晶層
厚(d)の積、Δnd)と、偏光板の角度配置に依存す
る。表示素子として機能させるためには両準安定配向状
態によってある程度大きなコントラスト比を得る必要が
ある。液晶材料およびセルギャップを固定してリターデ
ーションを固定した場合、設定した初期ねじれ角(18
0°に限らない)における2つの準安彦配向状態におけ
る光学的状態は、ほぼ偏光板の角度配置のみに依存する
ことになるが、それでも大きなコントラスト比を得るた
めの適切な偏光板の角度配置を知ることは非常に難し
い。
The optical states (transmittance in the case of a transmissive element) in two metastable alignment states are mainly retardation of the liquid crystal layer (birefringence (Δn) and liquid crystal layer thickness ( The product of d), Δnd), and the angular arrangement of the polarizers. In order to function as a display element, it is necessary to obtain a somewhat large contrast ratio due to the bi-stable orientation state. When the liquid crystal material and the cell gap are fixed and the retardation is fixed, the set initial twist angle (18
The optical states in the two quasi-Yasuhiko orientation states (not limited to 0 °) depend almost only on the angular arrangement of the polarizing plates, but still, the appropriate angular arrangement of the polarizing plates for obtaining a large contrast ratio is required. It's very difficult to know.

【0005】本発明者は、設定した任意の初期ねじれ角
において、2つの準安定配向状態における光学的状態か
ら得られるコントラスト比を最大にする偏光板の角度配
置を知るために、ジョーンズマトリクス法を用いた光学
特性シミュレータによって、液晶層のリターデーショ
ン、初期ねじれ角、偏光板の角度配置等の種々の組み合
わせによる条件において、表示素子としての光学的状態
を計算し、各初期ねじれ角において得られるコントラス
ト比を最大にする偏光板の角度配置を解析した結果、最
適な偏光板の角度配置は、主に液晶層の厚み方向におけ
る液晶分子のねじれの向きと初期ねじれ角によって表せ
ることを見い出し、それを実際に作製した液晶表示素子
によって確認して提案した。
The present inventor uses the Jones matrix method in order to know the angular arrangement of polarizing plates which maximizes the contrast ratio obtained from the optical states in two metastable orientation states at an arbitrary set initial twist angle. Using the optical characteristics simulator used, calculate the optical state as a display element under the conditions of various combinations such as the retardation of the liquid crystal layer, the initial twist angle, the angle arrangement of the polarizing plate, and the contrast obtained at each initial twist angle. As a result of analyzing the angle arrangement of the polarizing plate that maximizes the ratio, it was found that the optimum angle arrangement of the polarizing plate can be represented mainly by the twist direction of the liquid crystal molecules in the thickness direction of the liquid crystal layer and the initial twist angle. It was confirmed by using a liquid crystal display element actually manufactured and proposed.

【0006】前記提案によれば、初期ねじれ角φにおい
て得られるコントラスト比を最大にする偏光板の角度配
置は、各偏光板に正対した場合の、奥側から手前側への
液晶のねじれの方向を正として、各偏光板の光透過軸
を、それぞれ接設する基板のラビング方向に対していず
れも略(180°−φ)/2+40°の角度をなすよう
に配置された場合と、各偏光板の光透過軸を、それぞれ
接設する基板のラビング方向に対していずれも略(18
0°−φ)/2−50°の角度をなすように配置された
場合であった。その後、本発明者らはさらに検討を進
め、上述の偏光板角度配置を用いた場合に得られるコン
トラスト比は、初期ツイスト角および/または液晶のリ
ターデーションに依存して変化することを確認し、コン
トラスト比を向上させるための、それぞれの適切な条件
を見いたすに至つた。
According to the above-mentioned proposal, the angular arrangement of the polarizing plates that maximizes the contrast ratio obtained at the initial twist angle φ is the twist of the liquid crystal from the back side to the front side when facing each polarizing plate. When the direction is positive and the light transmission axes of the respective polarizing plates are arranged so as to form an angle of approximately (180 ° −φ) / 2 + 40 ° with respect to the rubbing direction of the substrates that are respectively provided, Each of the light transmission axes of the polarizing plates is approximately (18) with respect to the rubbing direction of the substrate in contact therewith.
It was a case where it was arranged so as to form an angle of 0 ° -φ) / 2-50 °. After that, the inventors further studied, and confirmed that the contrast ratio obtained when the above-mentioned polarizing plate angular arrangement was changed depending on the initial twist angle and / or the liquid crystal retardation, We came up with appropriate conditions for improving the contrast ratio.

【0007】すなわち、本発明の第1の特徴は、基板と
の界面における液晶分子と基板とのなす角度が、両基板
においてほぼ等しくなるように配向処理が施された一対
の透明電極基板間に、液晶層厚の3/4倍以上の、ある
自然ねじれピッチを有する誘電異方性が正であるカイラ
ルネマティック液晶を挟持し、初期状態(電圧を印加し
ない状態)における厚み方向への液晶分子のねじれ角が
φであるときに、電圧を印加してフレデリクス転移を生
じさせた後の緩和状態として、厚み方向への液晶分子の
ねじれ角がφ−180°である第一の配向状態と、液晶
分子のねじれ角がφ+180°である第二の配向状態の
2つの準安定状態を有するように構成された液晶セル
と、該液晶セルの両外側に配設された偏光板からなり、
かつ各偏光板に正対した場合の、奥側から手前側への液
晶のねじれの方向を正として、各偏光板の光透過軸を、
それぞれ接設する基板のラビング方向に対していずれ
180°−φ)/2+40°あるいは(180°−
φ)/2−50°の角度をなすように配置され、かつφ
170°±3°であることを特徴とする液晶表示素子
を提供することにより、前記従来技術の課題を解決した
ことにある。前記の「ほぼ等しくなる」とは、該角度が
相違したとしても、3°程度以下の相違であることを意
味する。
That is, the first feature of the present invention is that between a pair of transparent electrode substrates that have been subjected to alignment treatment so that the angles formed by the liquid crystal molecules and the substrate at the interface with the substrate are substantially equal on both substrates. , Sandwiching a chiral nematic liquid crystal having a certain natural twist pitch and having a positive dielectric anisotropy, which is 3/4 times or more the thickness of the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules in the thickness direction in the initial state (the state where no voltage is applied) When the twist angle is φ, the first alignment state in which the twist angle of the liquid crystal molecules in the thickness direction is φ-180 ° and the liquid crystal is a relaxation state after applying a voltage to cause the Freedericksz transition. A liquid crystal cell configured to have two metastable states in a second alignment state in which the twist angle of the molecule is φ + 180 °, and polarizing plates arranged on both outer sides of the liquid crystal cell,
And, when facing each polarizing plate, the direction of the twist of the liquid crystal from the back side to the front side is positive, and the light transmission axis of each polarizing plate is
Both the respective rubbing direction of the substrate to contact set
(180 ° -φ) / 2 + 40 ° there have the (180 ° -
φ) / 2-50 °, and φ
Is to provide 170 ° ± 3 ° , thereby solving the above-mentioned problems of the prior art. The above-mentioned "being substantially equal" means that the difference is about 3 ° or less even if the angles are different.

【0008】前記ねじれ角φは、特に170±3°程度
のものが好ましい。
The twist angle φ is preferably about 170 ± 3 °.

【0009】本発明の第2の特徴は、前記のような液晶
表示素子において、液晶層のリターデーション(複屈折
(Δn)と厚み(d)の積、Δnd)が、好ましくは 0.
235μm〜0.270μm、さらに好ましくは0.2
50μm〜0.255μmである液晶表示素子を提供し
たことにある。
A second feature of the present invention is that, in the liquid crystal display device as described above, the retardation (product of birefringence (Δn) and thickness (d), Δnd) of the liquid crystal layer is preferably 0.
235 μm to 0.270 μm, more preferably 0.2
A liquid crystal display device having a thickness of 50 μm to 0.255 μm is provided.

【0010】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。BTN(双安定ねじれネマティツック)方式の液晶
表示素子の一般的な構成例図1に、BTN(双安定ねじ
れネマティツック)方式の液晶表示素子の一般的な構成
例を示す。下基板11と上基板12間に液晶層30が挟
持されている。21と22は液晶層に電圧を印加するた
めの透明電極、31と32は液晶を配向させるための配
向膜である。41と42は偏光板である。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. General Configuration Example of BTN (Bistable Twisted Nematic) Liquid Crystal Display Element FIG. 1 shows a general configuration example of a BTN (bistable twisted nematic) liquid crystal display element. A liquid crystal layer 30 is sandwiched between the lower substrate 11 and the upper substrate 12. Reference numerals 21 and 22 are transparent electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer, and 31 and 32 are alignment films for aligning the liquid crystal. Reference numerals 41 and 42 are polarizing plates.

【0011】ここで用いる液晶層は、液晶層厚の3/4
倍以上の、ある自然ねじれピッチを有する、誘電異方性が
正のカイラルネマティツク液晶である。配向処理が施さ
れた配向膜によって液晶は基板面からわずかに傾斜した
方向に配向させられる。この傾斜角は2°から30°程
度が好ましい。傾斜角が小さい場合には双安定動作が不
安定になり良好なスイッチングが行えなくなる。また、傾
斜角が大きすぎる場合には、表示特性の視野角依存性が
大きくなるという問題を生ずる。液晶層のリターデーシ
ョン(複屈折(Δn)と厚み(d)の積、Δnd)は通
常、観察光の波長の略1/2程度がよいとされ、具体的
には、視感度が高い550nmの1/2、つまり0.2
75μm程度がよいとされていた。また、2枚の偏光板
はそれそれ所定の角度配置によって配設される。
The liquid crystal layer used here is 3/4 of the liquid crystal layer thickness.
It is a chiral nematic liquid crystal having a certain natural twist pitch, which is more than double, and positive dielectric anisotropy. The alignment film subjected to the alignment treatment aligns the liquid crystal in a direction slightly tilted from the substrate surface. This inclination angle is preferably about 2 ° to 30 °. When the inclination angle is small, the bistable operation becomes unstable and good switching cannot be performed. Further, if the tilt angle is too large, the viewing angle dependency of the display characteristics becomes large. The retardation (the product of birefringence (Δn) and thickness (d), Δnd) of the liquid crystal layer is generally said to be about 1/2 of the wavelength of the observation light. 1/2, or 0.2
It is said that about 75 μm is preferable. Further, the two polarizing plates are arranged at respective predetermined angular arrangements.

【0012】BTNのスイッチング動作 次に、BTNのスイッチング動作について説明する。駆
動波形としては、フレデリクス転移を生じさせるための
電圧パルス(以下、リセットパルスと呼ぶ)と、それに
続く、2つの準安定状態のうちの一方を選択するための
電圧パルス(以下、2ndパルスと呼ぶ)が印加され
る。リセットパルスは、初期状態と2つの準安定状態の
間のしきい値(Vth)以上の電圧パルスであり、2n
dパルスは、2つの準安定状態の間の臨界値(Vc)を
基準として選択される電圧パルスである。
BTN Switching Operation Next, the BTN switching operation will be described. As the drive waveform, a voltage pulse for causing the Freedericksz transition (hereinafter referred to as a reset pulse) and a voltage pulse for selecting one of the following two metastable states (hereinafter referred to as a 2nd pulse). ) Is applied. The reset pulse is a voltage pulse equal to or higher than a threshold value (Vth) between the initial state and the two metastable states, and is 2n.
The d-pulse is a voltage pulse selected on the basis of a critical value (Vc) between two metastable states.

【0013】2ndパルス電圧が臨界値以下の場合、リ
セット状態(液晶分子の配列はホメオトロピック状態)
からの急激な緩和により生じるバックフローのため、液
晶分子は初期状態(電圧が印加されていない状態)にお
けるねじれ角からさらに180°多くねじれた準安定配
向状態になる。一方、2ndパルスの波高値がしきい値
以上の場合は、前記バックフローが抑制されるため、液
晶分子はねじれが初期状態より180°小さい準安定配
向状態になる。例えば、初期ねじれ角が180°の場
合、一方の偏光板の光透過軸がとちらかの基板のラビン
グ方向と45°の角度をなすように配設し、さらに他方
の偏光板の光透過軸が前記偏光板の光透過軸と直交する
ように配設すると、初期ねじれ角より180°多くねじ
れた準安定配向状態(この場合360°ねじれ)では透過
率が比較的小さな状態(暗状態)となり、一方、初期ね
じれ角より180°少なくねじれた準安定配向状態(こ
の場合0°ねじれ、つまりねじれなし)では透過率が比
較的大きな状態(明状態)となる。この場合における、
印加波形とそれに対する光学的応答の例を図2に示す。
(図2aは単極性パルス波形で2ndパルス電圧が臨界
値以下の場合。図2bは交流パルス波形で2ndパルス
電圧が臨界値以下の場合。図2cは単極性パルス波形で
2ndパルス電圧が臨界値以上の場合。図2dは交流パ
ルス波形で2ndパルス電圧が臨界値以上の場合。)
When the 2nd pulse voltage is below the critical value, the reset state (the alignment of liquid crystal molecules is in the homeotropic state)
Due to the backflow generated by the rapid relaxation from the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules are in a metastable alignment state in which the liquid crystal molecules are further twisted by 180 ° from the twist angle in the initial state (state where no voltage is applied). On the other hand, when the peak value of the 2nd pulse is equal to or more than the threshold value, the backflow is suppressed, and the liquid crystal molecules are in a metastable alignment state in which the twist is 180 ° smaller than that in the initial state. For example, when the initial twist angle is 180 °, the light transmission axis of one of the polarizing plates is arranged so as to form an angle of 45 ° with the rubbing direction of any substrate, and the light transmission axis of the other polarizing plate is further arranged. Is arranged so as to be orthogonal to the light transmission axis of the polarizing plate, the transmittance becomes relatively small (dark state) in the metastable orientation state in which the initial twist angle is 180 ° more twisted (360 ° twist in this case). On the other hand, in the metastable orientation state in which the twist angle is 180 ° less than the initial twist angle (0 ° twist in this case, that is, no twist), the transmittance is relatively large (bright state). In this case,
An example of the applied waveform and the optical response thereto is shown in FIG.
(Fig. 2a is a unipolar pulse waveform and the 2nd pulse voltage is below the critical value. Fig. 2b is an AC pulse waveform and the 2nd pulse voltage is below the critical value. Fig. 2c is a unipolar pulse waveform and the 2nd pulse voltage is below the critical value. In the above case. Fig. 2d shows an AC pulse waveform in which the 2nd pulse voltage is above the critical value.)

【0014】前記リセットパルスおよび2ndパルスは
交流パルスでもよいし、単極性パルスでもよい。ただ
し、単極性パルスの場合は液晶層に電荷が蓄積しないよ
うに周期的にその極性を変えて印加したり、表示パネル
を構成する走査電極1本あるいは教本ごとに極性を変え
て印加する必要がある。
The reset pulse and the second pulse may be alternating current pulses or unipolar pulses. However, in the case of a unipolar pulse, it is necessary to periodically change the polarity so as to prevent charges from accumulating in the liquid crystal layer, or to change the polarity for each scanning electrode or textbook constituting the display panel. is there.

【0015】図3に、偏光板の角度配置を示す。図3
で、θpol.は下基板のラビング方向に対する下偏光
板の光透過軸のなす角であり、θana.は上基板のラ
ビング方向に対する上偏光板の光透過軸のなす角であ
る。θpol.およびθana.を示す矢印の向きは、
各偏光板に正対した場合の、奥側から手前側への液晶の
ねじれの方向によって定義したそれぞれの正の方向であ
る。コントラスト比か最大になるのは、この図における
θpol.およぴθana.がともに(180°−φ)
/2+40°の場合である。
FIG. 3 shows the angular arrangement of the polarizing plates. Figure 3
, Θpol. Is the angle formed by the light transmission axis of the lower polarizing plate with respect to the rubbing direction of the lower substrate, and θana. Is the angle formed by the light transmission axis of the upper polarizing plate with respect to the rubbing direction of the upper substrate. θpol. And θana. The direction of the arrow indicating
These are the respective positive directions defined by the twisting direction of the liquid crystal from the back side to the front side when facing each polarizing plate. The maximum contrast ratio is found in θpol. And θana. Are both (180 ° -φ)
This is the case of / 2 + 40 °.

【0016】(180°−φ)/2+40°の場合の偏
光板角度配置において、各初期ツイスト角における最大
コントラスト比を計算し、図4に示した。それによる
と、実際の表示に必要なある程度のコントラスト比が得
られるのは、初期ツイスト角φが、140°<φ<20
0°の場合である。このことは実際のBTNセルによっ
て確認されているが、実施例で詳述する。
The maximum contrast ratio at each initial twist angle was calculated in the polarizing plate angular arrangement in the case of (180 ° -φ) / 2 + 40 ° and is shown in FIG. According to this, a certain degree of contrast ratio required for actual display is obtained when the initial twist angle φ is 140 ° <φ <20.
This is the case of 0 °. This is confirmed by the actual BTN cell, which will be described in detail in the embodiment.

【0017】また、図4では初期ツイスト角φが略17
0°の場合にコントラスト比が最大になるが、これも実
際のBTNセルによって確認されている.さらにBTN
方式においては、2つの準安定配向状態間のスイッチン
グが正常に行われるd/p範囲(d:セルギャップ、
p:液晶の自然ねじれピッチ。このd/p範囲を動作マ
ージンと呼ぶ。)も重要な特性になるが、この動作マー
ジンも初期ツイスト角φに依存し、φが略170°の場
合に最大になることか実際のBTNセルによって確認さ
れている。
Further, in FIG. 4, the initial twist angle φ is approximately 17
The maximum contrast ratio is obtained at 0 °, which is also confirmed by the actual BTN cell. Further BTN
In the method, the d / p range (d: cell gap, in which switching between two metastable orientation states is normally performed,
p: Natural twist pitch of liquid crystal. This d / p range is called an operation margin. ) Is also an important characteristic, but it has been confirmed by an actual BTN cell that this operating margin also depends on the initial twist angle φ and becomes maximum when φ is approximately 170 °.

【0018】さらに、同様の偏光板角度配置で、初期ツ
イスト角φが略170°の場合の、液晶層のリターデー
ションによるコントラスト比の変化を計算し、図5に示
した。これによればコントラスト比は、従来好ましいと
されていた0.275μmよりも小さいリターテーショ
ン範囲、0.235μm〜0.270μmにおいて比較
的大きく、最大になるのは0.250μm〜0.255
μmの場合である。このことも実際のBTNセルによっ
て確認されている。
Further, the change in the contrast ratio due to the retardation of the liquid crystal layer was calculated when the initial twist angle φ was about 170 ° with the same polarizing plate angle arrangement, and is shown in FIG. According to this, the contrast ratio is relatively large in the retardation range of 0.235 μm to 0.270 μm, which is smaller than 0.275 μm, which has been conventionally considered to be preferable, and the maximum value is 0.250 μm to 0.255.
This is the case of μm. This is also confirmed by the actual BTN cell.

【0019】さらに、図3に示した角度配置で、コント
ラスト比が最大になるのは、θpol.およびθan
a.がともに略(180°−φ)/2−50°の場合で
ある。このような偏光板角度配置において、各初期ツイ
スト角における最大コントラスト比を計算し、図6に示
した。それによると、実際の表示に必要なある程度のコ
ントラスト比が得られるのは、初期ツイスト角φが、略
170°の場合である。このことは実際のBTNによっ
て確認されている。
Further, in the angular arrangement shown in FIG. 3, the maximum contrast ratio is found in θpol. And θan
a. Is approximately (180 ° -φ) / 2-50 °. In such a polarizing plate angle arrangement, the maximum contrast ratio at each initial twist angle was calculated and shown in FIG. According to this, it is when the initial twist angle φ is about 170 ° that the contrast ratio required for actual display can be obtained. This has been confirmed by the actual BTN.

【0020】また、図6では初期ツイスト角φが略17
0°の場合にコントラスト比が最大になるが、これも実
際のBTNセルによって確認されている.さらにBTN
方式においては、2つの準安定配向状態間のスイッチン
グが正常に行われるd/p範囲(d:セルギャップ、
p:液晶の自然ねじれピッチ。このd/p範囲を動作マ
ージンと呼ぶ。)も重要な特性になるが、この動作マー
ジンも初期ツイスト角φに依存し、φが略170°の場
合に最大になることか実際のBTNセルによって確認さ
れている。
Further, in FIG. 6, the initial twist angle φ is about 17
The maximum contrast ratio is obtained at 0 °, which is also confirmed by the actual BTN cell. Further BTN
In the method, the d / p range (d: cell gap, in which switching between two metastable orientation states is normally performed,
p: Natural twist pitch of liquid crystal. This d / p range is called an operation margin. ) Is also an important characteristic, but it has been confirmed by an actual BTN cell that this operating margin also depends on the initial twist angle φ and becomes maximum when φ is approximately 170 °.

【0021】さらに、同様の偏光板角度配置で、初期ツ
イスト角φが略170°の場合の、液晶層のリターデー
ションによるコントラスト比の変化を計算し、図7に示
した。これによればコントラスト比は、従来好ましいと
されていた0.275μmよりも小さいリターテーショ
ン範囲、0.235μm〜0.270μmにおいて比較
的大きく、最大になるのは0.250μm〜0.255
μmの場合である。このことも実際のBTNセルによっ
て確認されている。
Further, the change in the contrast ratio due to the retardation of the liquid crystal layer was calculated when the initial twist angle φ was about 170 ° with the same polarizing plate angle arrangement, and is shown in FIG. 7. According to this, the contrast ratio is relatively large in the retardation range of 0.235 μm to 0.270 μm, which is smaller than 0.275 μm, which has been conventionally considered to be preferable, and the maximum value is 0.250 μm to 0.255.
This is the case of μm. This is also confirmed by the actual BTN cell.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below.

【0023】実施例1〜7、比較例1〜6 透明電極を有するガラス基板にポリイミトの配向膜(日
本合成ゴム製AL−3046)を形成し、ラビングによ
る配向処理を行なった。均一粒径のシリカビーススペー
サを介し、同様の処理を行なった別の基板と先の基板を
配向処理面が対向し、かつ配向処理方向がそれぞれ所望
の初期ツイスト角φと同じ角度だけ異なるように重ね合
わせた後、基板間の空隙に液晶を封入し、初期ねじれ角
φ、セルギャップ2.4μmの液晶セルを作製した。液
晶としては、メルク製のネマティック液晶ZLI−15
57(Δn:=0.1147)に右回りねじれを誘起す
るメルク製のカイラル剤S−811を添加してねじれピ
ッチ(p)を3.7μmに調整した。この液晶セルを挟
むように2枚の偏光板を、図3の角度配置図でθpo
l.およぴθana.がともに(180−φ)/2+4
0となるように配設し、初期ねじれ角より180°多く
ねじれた(φ+180°ねじれの)準安定配向状態を選
択する駆動波形を印加した場合の光学的状態、および初
期ねじれ角より180°少なくねじれた(φ−180°
ねじれの)準安定配向状態を選択する駆動波形を印加し
た場合の光学的状態を計測し、両者からコントラスト比
を求めた。表1および図8に、種々のφについてコント
ラスト比を求めた結果を示す。初期ねじれ角:φがおよ
そ140°〜200°の場合に、表示素子としての使用
可能な程度の、比較的大きなコントラスト比が得られる
ことを確認した。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 An alignment film of polyimito (AL-3046 made by Japan Synthetic Rubber) was formed on a glass substrate having a transparent electrode and subjected to an alignment treatment by rubbing. The other substrate that has been treated in the same way and the previous substrate have their orientation surfaces facing each other through a silica bead spacer with a uniform particle diameter, and the orientation processing directions are different by the same initial twist angle φ as desired. After stacking, the liquid crystal was sealed in the space between the substrates to prepare a liquid crystal cell with an initial twist angle φ and a cell gap of 2.4 μm. As liquid crystal, nematic liquid crystal ZLI-15 made by Merck
The twist pitch (p) was adjusted to 3.7 μm by adding a chiral agent S-811 made by Merck, which induces a clockwise twist to 57 (Δn: = 0.1147). Two polarizing plates are placed so as to sandwich the liquid crystal cell in the angle arrangement view of FIG.
l. And θana. Are both (180-φ) / 2 + 4
It is arranged so as to be 0, and the optical state when a drive waveform is applied that selects a metastable orientation state that is twisted by 180 ° more than the initial twist angle (φ + 180 ° twist) and 180 ° less than the initial twist angle. Twisted (φ-180 °
The optical state in the case where a drive waveform that selects the (twisted) metastable orientation state was applied was measured, and the contrast ratio was obtained from both. Table 1 and FIG. 8 show the results of obtaining the contrast ratio for various φ. It was confirmed that when the initial twist angle: φ is approximately 140 ° to 200 °, a relatively large contrast ratio that can be used as a display element is obtained.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】実施例8、比較例7〜18 上述の実施例から、初期ねじれ角φ:がおよそ170°
の場合(実施例7)にコントラスト比が最大になること
が確認された。さらに、実施例1〜7および比較例1〜
6で作製したのと同様の初期ねじれ角φを有するよう
に、基板の両端に設置した2枚の厚みが異なるポリマー
フィルムスペーサーを介して重ね合わせた後、基板間の
空隙に液晶を封入し、セルギャップが虔続的に変化する
模型の液晶セルを作製した。液晶としては、メルク製の
ネマティック液晶ZLI1557(Δn=0.114
7)に右回りねじれを誘起するメルク製のカイラル剤S
−811を添加してねじれピッチ(p)を3.7μmに
調整した。この液晶セルを挟むように2枚の偏光板を所
定の角度て配設した。
Example 8, Comparative Examples 7 to 18 From the above examples, the initial twist angle φ: was about 170 °.
In the case of (Example 7), it was confirmed that the contrast ratio was maximized. Furthermore, Examples 1-7 and Comparative Examples 1-
In order to have the same initial twist angle φ as that prepared in 6, the two polymer film spacers having different thicknesses installed at both ends of the substrate were superposed and then liquid crystal was sealed in the space between the substrates, A model liquid crystal cell with a cell gap that changes continuously was prepared. The liquid crystal is a nematic liquid crystal ZLI1557 (Δn = 0.114) manufactured by Merck.
7) Merck chiral agent S that induces a right-handed twist
The twist pitch (p) was adjusted to 3.7 μm by adding −811. Two polarizing plates were arranged at a predetermined angle so as to sandwich the liquid crystal cell.

【0026】この液晶セルに、2つの準安定配向状態の
それぞれを選択するように設定された駆動波形を印加
し、2つの状態の境界の位置のセルギャップとねじれピ
ッチ(p)から、この2種の波形によって2つの準安定
配向状態の選択が可能になるd/p範囲(d/pマージ
ン)を計算した。その結果を表2および図9に示す。初
期ねじれ角φ:がおよそ170°の場合にd/pマージ
ンも最大になることが確認された。
A drive waveform set so as to select each of the two metastable alignment states is applied to this liquid crystal cell, and from the cell gap and the twist pitch (p) at the boundary position between the two states, the two The d / p range (d / p margin) that allows the selection of two metastable orientation states by the waveform of the seed was calculated. The results are shown in Table 2 and FIG. It was confirmed that the d / p margin was maximized when the initial twist angle φ: was about 170 °.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】実施例9〜14、比較例19〜26 実施例8て作製した:楔セル(初期ねじれ角170°)
を用い、所望のセルギャップに対応したセル上の位置を
選択することによって、種々のΔndにおけるコントラ
スト比を測定した。その結果を表3および図10に示
す.従来好ましいと考えられていた、0.275μm程
度よりもさらに小さなリターデーション領域において大
きなコントラスト比が得られることを確認した。
Examples 9-14, Comparative Examples 19-26 Produced as in Example 8: Wedge cell (initial twist angle 170 °).
Was used to measure the contrast ratio at various Δnd by selecting the position on the cell corresponding to the desired cell gap. The results are shown in Table 3 and Fig. 10. It was confirmed that a large contrast ratio can be obtained in a retardation region smaller than about 0.275 μm, which was considered to be preferable in the past.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】実施例15〜21、比較例27〜32 透明電極を有するガラス基板にポリイミトの配向膜(日
本合成コム製AL−3046)を形成し、ラビンによる
配向処理を行なった。均一粒径のシリカビーススペーサ
を介し、同様の処理を行なった別の基板と先の基板を配
向処理面が対向し、かつ配向処理方向がそれぞれ所望の
初期ツイスト角φと同じ角度だけ異なるように重ね合わ
せた後、基板間の空隙に液晶を封入し、初期ねじれ角
φ、セルギャップ2.45μmの液晶セルを作製した。
液晶としては、メルク製のネマティック液晶ZLI−2
222−000(Δn0.1124)に右回りねじれを
誘起するメルク製のカイラル剤S−811を添加してね
じれピッチ(p)を3μmに調整した。
Examples 15 to 21, Comparative Examples 27 to 32 An alignment film of polyimito (AL-3046 manufactured by Nippon Synthetic Com) was formed on a glass substrate having a transparent electrode, and an alignment treatment with Rabin was performed. The other substrate that has been treated in the same way and the previous substrate have their orientation surfaces facing each other through a silica bead spacer with a uniform particle diameter, and the orientation processing directions are different by the same initial twist angle φ as desired. After stacking, the liquid crystal was sealed in the space between the substrates to prepare a liquid crystal cell with an initial twist angle φ and a cell gap of 2.45 μm.
As the liquid crystal, nematic liquid crystal ZLI-2 made by Merck
A twist pitch (p) was adjusted to 3 μm by adding a chiral agent S-811 made by Merck that induces a clockwise twist to 222-000 (Δn0.1124).

【0031】前記液晶セルを挟むように2枚の偏光板
を、図3の角度配置図でθpol.およびθana.が
ともに(180−φ)/2−50となるように配設し、
初期ねじれ角より180°多くねじれた(φ+180°
ねじれの)準安定配向状態を選択する駆動波形を印加し
た場合の光学的状態、および初期ねじれ角より180°
少なくねじれた(φ−180°ねじれの)準安定配向状
態を選択する駆動波形を印加した場合の光学的状態を計
測し、両者からコントラスト比を求めた。表4および図
11に、種々のφについてコントスト比を求めた結果を
示す。初期ねじれ角φがおよそ140°〜200°の場
合に、表示素子としての使用可能な程度の、比較的大き
なコントラスト比が得られることを確認した。
Two polarizing plates are placed so as to sandwich the liquid crystal cell, and θpol. And θana. So that both are (180-φ) / 2-50,
Twisted 180 ° more than the initial twist angle (φ + 180 °
180 ° from the initial twist angle and the optical state when a drive waveform that selects a metastable orientation state (of twist) is applied.
The optical state was measured when a drive waveform that selects a metastable orientation state with little twist (φ-180 ° twist) was applied, and the contrast ratio was obtained from both. Table 4 and FIG. 11 show the results of obtaining the contrast ratio for various φ. It was confirmed that when the initial twist angle φ is approximately 140 ° to 200 °, a relatively large contrast ratio that is usable as a display element can be obtained.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】実施例22、比較例33〜44 上述の実施例から、初期ねじれ角:φがおよそ170°
の場合(実施例7)にコントラスト比が最大になること
が確認された。さらに、実施例15〜21および比較例
27〜32て作製したのと同様の初期ねじれ角φを有す
るように、基板の両端に設置した2枚の厚みが異なるポ
リマーフィルムスペーサーを介して重ね合わせた後、基
板間の空隙に液晶を封入し、セルギャップが連続的に変
化する模型の液晶セルを作製した。液晶としては、メル
ク製のネマティック液晶ZLI2222−000(Δn
=0.1124)に右回りねじれを誘起するメルク製の
カイラル剤S−811を添加してねじれピッチ(p)を
37μmに調整した。
Example 22, Comparative Examples 33 to 44 From the above examples, the initial twist angle: φ was about 170 °.
In the case of (Example 7), it was confirmed that the contrast ratio was maximized. Further, two sheets of polymer film spacers having different thicknesses placed at both ends of the substrate were superposed on each other so as to have the same initial twist angle φ as those produced in Examples 15 to 21 and Comparative Examples 27 to 32. After that, liquid crystal was filled in the space between the substrates to prepare a model liquid crystal cell in which the cell gap continuously changed. As the liquid crystal, a nematic liquid crystal ZLI2222-000 (Δn
= 0.1124), a chiral agent S-811 made by Merck that induces a clockwise twist was added to adjust the twist pitch (p) to 37 μm.

【0034】前記液晶セルを挟むように2枚の偏光板を
所定の角度て配設した。この液晶セルに、2つの準安定
配向状態のそれぞれを選択するように設定された駆動波
形を印加し、2つの状態の境界の位置のセルギャップと
ねじれピッチ(p)から、この2種の波形によって2つ
の準安定配向状態の選択が可能になるd/p範囲(d/
pマージン)を計算した。結果を表5および図12に示
す。初期ねじれ角φ:がおよそ170°の場合にd/p
マージンも最大になることが確認された。
Two polarizing plates were arranged at a predetermined angle so as to sandwich the liquid crystal cell. A drive waveform set so as to select each of the two metastable alignment states is applied to this liquid crystal cell, and the two types of waveforms are obtained from the cell gap and the twist pitch (p) at the boundary position between the two states. Allows the selection of two metastable orientation states d / p range (d / p
p margin) was calculated. The results are shown in Table 5 and FIG. D / p when the initial twist angle φ: is about 170 °
It was confirmed that the margin would also be maximized.

【0035】[0035]

【表5】 [Table 5]

【0036】実施例23〜28、比較例45〜52 実施例22で作製した楔セル(初期ねじれ角:170
°)を用い、所望のセルギャツプに対応したセル上の位
置を選択することによって、種々のΔndにおけるコン
トラスト比を測定した。結果を表6および図13に示
す。従来好ましいと考えられていた、0.275μm程
度よりもさらに小さなリターデーション領域において大
きなコントラスト比が得られることを確認した。
Examples 23 to 28, Comparative Examples 45 to 52 Wedge cells prepared in Example 22 (initial twist angle: 170)
) Was used to select the position on the cell corresponding to the desired cell gap to measure the contrast ratio at various Δnd. The results are shown in Table 6 and FIG. It was confirmed that a large contrast ratio can be obtained in a retardation region smaller than about 0.275 μm, which was considered to be preferable in the past.

【0037】[0037]

【表6】 [Table 6]

【0038】[0038]

【発明の効果】【The invention's effect】

1.請求項1〜 各初期ツイスト角における最大コントラスト比を得る偏
光板角度配置を用い、初期ツイスト角を規定した値に設
定することにより、2つの準安定配向状態から表示素子
として用いるに充分なコントラスト比が得られるととも
に、2つの準安定配向状態間のスイッチングを正常に行
なうための動作マージンを充分確保することが可能とな
り、セルギャップマージンの拡大した液晶表示素子が得
られる。 2.請求項 請求項1〜の発明で得られた、2つの準安定配向状態
から得られるコントラスト比をさらに向上させた液晶表
示素子が得られる。
1. Employing the polarizing plate angle disposed to obtain a maximum contrast ratio in claim 1-2 each initial twist angle, by setting a value that defines the initial twist angle, sufficient contrast is used as a display element from two metastable alignment state It is possible to obtain a ratio and to secure a sufficient operation margin for normally performing switching between two metastable orientation states, and to obtain a liquid crystal display element with an expanded cell gap margin. 2. ( 3 ) A liquid crystal display device further improved in the contrast ratio obtained from the two metastable alignment states obtained by the invention of claims 1 and 2 .

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

【図1】液晶表示素子の一般的な構成を説明した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a general configuration of a liquid crystal display element.

【図2】印加波形とそれに対する光学的応答を説明した
図である。 2a:単極性パルス波形で2ndパルス電圧が臨界値以
下の場合。 2b:交流パルス波形で2ndパルス電圧が臨界値以下
の場合。 2c:単極性パルス波形で2ndパルス電圧が臨界値以
上の場合。 2d:交流パルス波形で2ndパルス電圧が臨界値以上
の場合。
FIG. 2 is a diagram illustrating an applied waveform and an optical response to the applied waveform. 2a: When the 2nd pulse voltage is a critical value or less with a unipolar pulse waveform. 2b: In the case of an AC pulse waveform, when the 2nd pulse voltage is below a critical value. 2c: In the case of a unipolar pulse waveform, the 2nd pulse voltage is equal to or higher than the critical value. 2d: In the case of an AC pulse waveform, when the 2nd pulse voltage is equal to or higher than the critical value.

【図3】(a)は、偏光板の角度配置を説明した図、
(b)は、奥側から手前側への液晶のねじれの方向を示
す図である。
FIG. 3 (a) is a diagram illustrating an angular arrangement of polarizing plates,
(B) is a figure which shows the twist direction of the liquid crystal from the back side to this side.

【図4】θpol.およぴθana.がともに(180
°−φ)/2+40°の場合の偏光板角度配置におい
て、各初期ツイスト角における最大コントラスト比を計
算した図である。
FIG. 4 θpol. And θana. Together (180
It is a figure which calculated the maximum contrast ratio in each initial twist angle in the polarizing plate angle arrangement | positioning in the case of (degree- (phi)) / 2 + 40 degrees.

【図5】θpol.およぴθana.がともに(180
°−φ)/2+40°の場合の偏光板角度配置におい
て、初期ツイスト角φが略170°の場合の、液晶層の
リターデーションによるコントラスト比の変化を計算し
た図である。
FIG. 5: θpol. And θana. Together (180
FIG. 6 is a diagram showing a change in contrast ratio due to retardation of the liquid crystal layer when the initial twist angle φ is about 170 ° in the polarizing plate angular arrangement of (° −φ) / 2 + 40 °.

【図6】θpol.およぴθana.がともに(180
°−φ)/2−50°の場合の偏光板角度配置におい
て、各初期ツイスト角における最大コントラスト比を計
算した図である。
FIG. 6: θpol. And θana. Together (180
It is a figure which calculated the maximum contrast ratio in each initial twist angle in the polarizing plate angle arrangement | positioning in the case of (degree- (phi)) / 2-50 degree.

【図7】θpol.およぴθana.がともに(180
°−φ)/2−50°の場合の偏光板角度配置におい
て、初期ツイスト角φが略170°の場合の、液晶層の
リターデーションによるコントラスト比の変化を計算し
た図である。
FIG. 7: θpol. And θana. Together (180
FIG. 9 is a diagram showing a change in contrast ratio due to retardation of the liquid crystal layer when the initial twist angle φ is about 170 ° in the polarizing plate angular arrangement of (° −φ) / 2-50 °.

【図8】実施例1〜7と比較例1〜6の初期ツイスト角
(deg)とコントラスト比の関係を説明した図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the initial twist angle (deg) and the contrast ratio in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6.

【図9】実施例8と比較例7〜18の初期ツイスト角
(deg)とd/pマージンの関係を説明した図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an initial twist angle (deg) and a d / p margin in Example 8 and Comparative Examples 7 to 18.

【図10】実施例9〜14と比較例19〜26のリター
デーション値Δnd(μm)とコントラスト比の関係を
説明した図である。を説明した図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the retardation value Δnd (μm) and the contrast ratio in Examples 9 to 14 and Comparative Examples 19 to 26. FIG.

【図11】実施例15〜21と比較例27〜32の初期
ツイスト角(deg)とコントラスト比の関係を説明し
た図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the initial twist angle (deg) and the contrast ratio in Examples 15 to 21 and Comparative Examples 27 to 32.

【図12】実施例22と比較例33〜44の初期ツイス
ト角(deg)とd/pマージンの関係を説明した図で
ある。
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an initial twist angle (deg) and a d / p margin in Example 22 and Comparative Examples 33 to 44.

【図13】実施例23〜28と比較例45〜52のリタ
ーデーション値Δnd(μm)とコントラスト比の関係
を説明した図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the retardation value Δnd (μm) and the contrast ratio in Examples 23 to 28 and Comparative Examples 45 to 52.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 下基板 12 上基板 21 透明電極 22 液晶層 31 配向膜 32 配向膜 41 偏光板 42 偏光板 θpol. 下基板のラビング方向に対して下偏光板の
光透過軸がなす角度 θana. 上基板のラビング方向に対して上偏光板の
光透過軸がなす角度 φ 初期ねじれ角
11 lower substrate 12 upper substrate 21 transparent electrode 22 liquid crystal layer 31 alignment film 32 alignment film 41 polarizing plate 42 polarizing plate θpol. The angle θana. Formed by the light transmission axis of the lower polarizing plate with respect to the rubbing direction of the lower substrate. Angle formed by the light transmission axis of the upper polarizing plate with respect to the rubbing direction of the upper substrate φ Initial twist angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/137 G02F 1/1335 G02F 1/1337 G02F 1/133 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/137 G02F 1/1335 G02F 1/1337 G02F 1/133

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板との界面における液晶分子と基板と
のなす角度が、両基板においてほぼ等しくなるように配
向処理が施された一対の透明電極基板間に、液晶層厚の
3/4倍以上の、ある自然ねじれピッチを有する誘電異
方性が正であるカイラルネマティック液晶を挟持し、初
期状態(電圧を印加しない状態)における厚み方向への
液晶分子のねじれ角がφであるときに、電圧を印加して
フレデリクス転移を生じさせた後の緩和状態として、厚
み方向への液晶分子のねじれ角がφ−180°である第
一の配向状態と、液晶分子のねじれ角がφ+180°で
ある第二の配向状態の2つの準安定状態を有するように
形成された液晶セルと、該液晶セルの両外側に配設され
た偏光板を有して構成され、かつ各偏光板に正対した場
合の、奥側から手前側への液晶のねじれの方向を正とし
て、各偏光板の光透過軸が、それぞれ接設する基板のラ
ビング方向に対していずれも(180°−φ)/2+4
0°の角度をなすように配置され、かつ前記φが170
°±3°であることを特徴とする液晶表示素子。
1. The thickness of a liquid crystal layer is 3/4 times the thickness of a liquid crystal layer between a pair of transparent electrode substrates that have been subjected to alignment treatment so that the angles formed by the liquid crystal molecules and the substrate at the interface with the substrate are substantially equal on both substrates. When sandwiching a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy having a certain natural twist pitch as described above, and the twist angle of the liquid crystal molecules in the thickness direction in the initial state (state in which no voltage is applied) is φ, As a relaxation state after applying the voltage and causing the Freedericksz transition, the first alignment state in which the twist angle of the liquid crystal molecule is φ−180 ° in the thickness direction and the twist angle of the liquid crystal molecule is φ + 180 ° It has a liquid crystal cell formed to have two metastable states of a second alignment state, and polarizing plates arranged on both outer sides of the liquid crystal cell, and faces each polarizing plate. Case, from the back to the front The direction of the liquid crystal twist as positive, the light transmission axis of each polarizer, both with respect to the rubbing direction of the substrate to each contact set (180 ° -φ) / 2 + 4
It is arranged to form an angle of 0 °, and φ is 170
A liquid crystal display device characterized in that the angle is ± 3 ° .
【請求項2】 基板との界面における液晶分子と基板と
のなす角度が、両基板においてほぼ等しくなるように配
向処理が施された一対の透明電極基板間に、液晶層厚の
3/4倍以上の、ある自然ねじれピッチを有する誘電異
方性が正であるカイラルネマティック液晶を挟持し、初
期状態(電圧を印加しない状態)における厚み方向への
液晶分子のねじれ角がφであるときに、電圧を印加して
フレデリクス転移を生じさせた後の緩和状態として、厚
み方向への液晶分子のねじれ角がφ−180°である第
一の配向状態と、液晶分子のねじれ角がφ+180°で
ある第二の配向状態の2つの準安定状態を有するように
形成された液晶セルと、該液晶セルの両外側に配設され
た偏光板を有して構成され、かつ各偏光板に正対した場
合の、奥側から手前側への液晶のねじれの方向を正とし
て、各偏光板の光透過軸を、それぞれ接設する基板のラ
ビング方向に対していずれも(180°−φ)/2−5
0°の角度をなすように配置され、かつφが170°±
3°であることを特徴とする液晶表示素子。
2. The thickness of the liquid crystal layer is 3/4 times the thickness of the liquid crystal layer between a pair of transparent electrode substrates that have been subjected to alignment treatment so that the angles formed by the liquid crystal molecules and the substrate at the interface with the substrate are substantially the same on both substrates. When sandwiching a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy having a certain natural twist pitch as described above, and the twist angle of the liquid crystal molecules in the thickness direction in the initial state (state in which no voltage is applied) is φ, As a relaxation state after applying the voltage and causing the Freedericksz transition, the first alignment state in which the twist angle of the liquid crystal molecule is φ−180 ° in the thickness direction and the twist angle of the liquid crystal molecule is φ + 180 ° It has a liquid crystal cell formed to have two metastable states of a second alignment state, and polarizing plates arranged on both outer sides of the liquid crystal cell, and faces each polarizing plate. Case, from the back to the front The direction of the liquid crystal twist as positive, the light transmission axis of the polarizing plates, both with respect to the rubbing direction of the substrate to contact set respectively (180 ° -φ) / 2-5
It is arranged to form an angle of 0 °, and φ is 170 ° ±
A liquid crystal display device characterized by being 3 ° .
【請求項3】 液晶層のリターデーション〔複屈折(Δ
n)と厚み(d)の積、Δnd〕が、 0.235μm
〜0.270μmである請求項1〜いずれか記載の液
晶表示素子。
3. The retardation of the liquid crystal layer [birefringence (Δ
n) and thickness (d) product, Δnd] is 0.235 μm
The liquid crystal display device according to any one of claims 1-2 is ~0.270Myuemu.
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