JPH01179912A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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Publication number
JPH01179912A
JPH01179912A JP63002593A JP259388A JPH01179912A JP H01179912 A JPH01179912 A JP H01179912A JP 63002593 A JP63002593 A JP 63002593A JP 259388 A JP259388 A JP 259388A JP H01179912 A JPH01179912 A JP H01179912A
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JP
Japan
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liquid crystal
display element
crystal display
element according
range
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Pending
Application number
JP63002593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Funahata
一行 舟幡
Yuji Mori
祐二 森
Junichi Hirakata
純一 平方
Keiji Nagae
慶治 長江
Hideaki Kawakami
英昭 川上
Kiyoshige Kinugawa
清重 衣川
Yasuhiko Shindo
神藤 保彦
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13471Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells

Abstract

PURPOSE:To achromatize background and display parts and to display an image in white and black by using a phase plate having a birefringent property to correct the phase with respect to the color determined by the constitution condition of a liquid crystal element. CONSTITUTION:The direction and an angle alpha of twist of liquid crystal molecules are prescribed by the rubbing direction of an arrow 28 of an upper electrode substrate 21, that of an arrow 29 of a lower electrode substrate 22, and the classification and the quantity of an optically active substance added to nematic liquid crystal. The upper limit and the lower limit of the angle alpha of twist are 270 deg. and 180 deg. respectively. An angle beta3 formed between an axis 26 of polarization of an upper polarizing plate 24 and an axis 27 of polarization of a lower polarizing plate 25 is set to 20 deg. in case of the use of the phase plate. The phase plate having the birefringent property is used to correct the phase with respect to the color of the background or display part to achromatize background and display parts, thus displaying an image in white and black.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置に係り、特に優れた時分割駆動特
性を有し、かつ白黒表示が可能な電界効果型液晶表示装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal display device, and particularly to a field effect liquid crystal display device that has excellent time division drive characteristics and is capable of black and white display.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第1図に従来の液晶表示装置に用いられている優れた時
分割駆動特性を有する液晶表示素子のツィステッドネマ
チックタイプと言われるものの斜視図を示す、同図に示
すように、2枚のi’ati基板1.2間に正の誘電異
方性を有するネマチック液晶3による180度から27
0度の範囲にねじれたらせん構造を有し、かつ両’11
1極基板の外側には偏光板4,5をその偏光軸(あるい
は吸収軸)6゜7どうしのなす挟角が20度から70度
の範囲になるように配置するものであった。
Figure 1 shows a perspective view of a twisted nematic type liquid crystal display element, which has excellent time-division drive characteristics and is used in conventional liquid crystal display devices. 'ati substrate 1.2 by nematic liquid crystal 3 with positive dielectric anisotropy from 180 degrees to 27
It has a helical structure twisted in the range of 0 degrees, and both '11
Polarizing plates 4 and 5 were arranged outside the monopolar substrate so that the included angle between their polarization axes (or absorption axes) 6°7 was in the range of 20° to 70°.

2枚の電極間で液晶分子が180度から270度の範囲
にねじれたらせん構造をなすように配向させるには、例
えばf!!極基板の、液晶に接する表面を布などで一方
向にこする方法、いわゆるラビング法によってなされる
。このときのこする方向、即ちラビング方向8,9が液
晶分子の配列方向となる。このようにして配向処理され
た2枚の電極基板1,2をそれぞれのラビング方向8,
9が互いにほぼ180度から270度の範囲に交差する
ように間隙をもたせて対向させ、2枚のff1t&基板
1.2をシール剤により1妾着し、その間隙に正のvi
誘電異方性もったネマチック液晶3を封入すると、液晶
分子はその電極基板間でほぼ180度から270度の範
囲に回転したらせん状構造の分子配列をする。このよう
にして構成された液晶素子の上下には偏光板4,5が設
けられるが、その偏光軸(あるいは吸収軸)6,7は、
コントラストの最適値からそれぞれの?11極基板に隣
接する液晶分子の配列方向を基準として、時計方向また
は反時計方向回りで0度から70度の範囲間の大きさが
必要となる。
For example, f! ! This is done by rubbing the surface of the electrode substrate in contact with the liquid crystal in one direction with a cloth, the so-called rubbing method. The rubbing direction at this time, that is, the rubbing directions 8 and 9, is the alignment direction of the liquid crystal molecules. The two electrode substrates 1 and 2 that have been oriented in this manner are rubbed in the respective rubbing directions 8,
9 are opposed to each other with a gap so that they intersect with each other in the range of approximately 180 degrees to 270 degrees, and the two ff1t & substrates 1.2 are attached with a sealant, and a positive vi is placed in the gap.
When a nematic liquid crystal 3 having dielectric anisotropy is sealed, the liquid crystal molecules are arranged in a spiral structure rotated by approximately 180 degrees to 270 degrees between the electrode substrates. Polarizing plates 4 and 5 are provided above and below the liquid crystal element configured in this way, and their polarizing axes (or absorption axes) 6 and 7 are
Each from the optimal value of contrast? The size is required to be within the range of 0 degrees to 70 degrees clockwise or counterclockwise with reference to the alignment direction of liquid crystal molecules adjacent to the 11-pole substrate.

なお、第1図にはバックライト10を配置した透過モー
ドを示したが1反射モードの動作も、動作原理は透過モ
ードの場合と実質」二同じである。
Although FIG. 1 shows a transmissive mode in which a backlight 10 is arranged, the principle of operation in the reflective mode is essentially the same as that in the transmissive mode.

このような構造の液晶素子を用いたデイスプレィの印加
電圧と輝度の関係を第2図に示す、同図にはノーマリ−
オーブンモードAとノーマリ−クローズモードBの2つ
のモードを示したが、いずれも印加電圧に対して輝度が
急峻に立ち上がる特性を有する。この特性がコントラス
トを低下させることなく高時分割駆動を可能にしている
要因である。
Figure 2 shows the relationship between the applied voltage and brightness of a display using a liquid crystal element with such a structure.
Two modes, oven mode A and normally closed mode B, are shown, and both have the characteristic that the brightness rises steeply with respect to the applied voltage. This characteristic is a factor that enables high time division driving without reducing contrast.

ここで、時分割駆動についてドツトマトリクスデイスプ
レィを例に取って簡単に説明する。第3図に示すように
、下側電極基板にストライブ状のYlyri極((Ft
号組電極12を、上側′?r1極基板にX電極(走査電
極)11を形成し、文字等の表示は。
Here, time-division driving will be briefly explained using a dot matrix display as an example. As shown in FIG. 3, a striped Ylyri pole ((Ft
Place the No. group electrode 12 on the upper side'? An X electrode (scanning electrode) 11 is formed on the r1-pole substrate to display characters, etc.

X、Y両電極の交点部の液晶を点灯あるいは非点灯にし
て行う、同図において、n本の走査電極をXx、Xz、
”・XnHxt、Xi+ ・・・Xnと繰返し線順次走
査を縁り返して時分割駆動を行う、ある走査電極(図に
おいてはXa)が選択されたとき、その電極上のすべて
の′ii!lN素に、信号電極12であるYl、y、・
・・Y、より、表示すべき信号に従い選択または非選択
の表示信号を同時に加える。このように、走査ff1t
llと信号電極12に加える電圧パルスの組み合わせで
交点の点灯、非点灯を選択する。この場合の走査電極X
の数が時分割数に相当する。
In the figure, n scanning electrodes are connected to Xx, Xz,
”・XnHxt, Xi+ ... When a certain scanning electrode (Xa in the figure) is selected, which performs time-division driving by reversing Xn and repetitive line sequential scanning, all 'ii!lN on that electrode are selected. Basically, the signal electrodes 12, Yl, y, .
...Y, simultaneously adds selected or non-selected display signals according to the signals to be displayed. In this way, the scan ff1t
Lighting or non-lighting of the intersection is selected by a combination of voltage pulses applied to the signal electrode 12 and the voltage pulse applied to the signal electrode 12. Scanning electrode X in this case
The number corresponds to the number of time divisions.

ただし、この優れた時分割駆動特性を有する液晶素゛f
−のツィステッドネマチックタイプと官オ)れるものは
、第4図にブルーモード時の背景色または表示色をCI
 E色度座標」;に示したが、背景または表示部の少な
くとも一方に色が付き、白黒表示ができなかった。
However, the liquid crystal element with this excellent time-division drive characteristic
Figure 4 shows the background color or display color in blue mode for the twisted nematic type.
E chromaticity coordinates''; however, at least one of the background or the display area was colored and black and white display was not possible.

しかし、近年、液晶表示素子の画質の改善と表示情報量
の増大に対する要求が厳しくなっており、要求仕様は、
白黒表示、強いてはカラー表示部と移行している状況で
あり、この要求仕様を満足できない状況に到っている。
However, in recent years, demands for improving the image quality of liquid crystal display elements and increasing the amount of displayed information have become stricter, and the required specifications are as follows:
The current situation is that there is a transition from black and white displays to color displays, and we have reached a situation where this required specification cannot be satisfied.

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

上記従来技術は、背景と表示部の色を白色と黒色にする
点について配慮がされておらず、表示品質の点で限界が
あった。また、背景または表示部の少なくとも、どちら
か一方に色が付いてしまうため、この従来技術では白黒
表示及びカラー化が不可能であった。
The above-mentioned conventional technology does not take into consideration the fact that the background and the display area are white and black, and there are limitations in terms of display quality. Furthermore, because at least one of the background or the display section is colored, black-and-white display and colorization are not possible with this prior art.

本発明の目的は、背景と表示部の色を無彩色にし、白黒
表示を可能にするとともに、カラー表示を可能にするこ
とである。
An object of the present invention is to make the background and the display part achromatic to enable black and white display as well as color display.

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

上記目的は、液晶素子の構成条件により決定する色に対
し、複屈折性を有する位相板を用いて位相補正すること
により、背景および表示部を無彩色にすることができ、
白黒表示が達成される。
The above purpose is to make the background and display part achromatic by correcting the phase using a phase plate having birefringence for the color determined by the configuration conditions of the liquid crystal element.
A black and white display is achieved.

〔作用〕[Effect]

優れた時分割駆動特性を有する液晶素子のツィステッド
ネマチックタイプと言われるものは、背景または表示部
の少なくとも、いずれか一方に色が付く、この背景また
は表示部の少なくとも、いずれか一方に付いた色に対し
、複屈折性を有する位相板を用いて位相補正することに
より、背景および表示部を無彩色にする。それによって
、従来の背景または表示部の少なくとも、いずれか一方
に色が付いていた優れた時分割駆動特性を有するツィス
テッドネマチック液晶表示装置において、背景と表示部
に色が付かないようになり、白黒表示が可能になる。
Twisted nematic type liquid crystal devices, which have excellent time-division drive characteristics, have a color on at least one of the background or display area, or By correcting the phase of the color using a phase plate with birefringence, the background and display section are rendered achromatic. As a result, in a twisted nematic liquid crystal display device having excellent time-division driving characteristics, where at least one of the background and the display part is colored, the background and the display part are no longer colored. Black and white display is possible.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施するに好適な液晶表示素子について
、図面を用いて詳庸1に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device suitable for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第5図は本発明になる液晶表示素子を1〕側から見た場
合の液晶分子の配列方向(例えばラビング方向)、液晶
分子のねじれ方向、偏光板の吸収軸(あるいは偏光軸)
方向を示している。第6図はそれらの関係を示す斜視図
である。
Figure 5 shows the arrangement direction of liquid crystal molecules (for example, rubbing direction), the twist direction of liquid crystal molecules, and the absorption axis (or polarization axis) of the polarizing plate when the liquid crystal display element according to the present invention is viewed from side 1.
It shows the direction. FIG. 6 is a perspective view showing their relationship.

液晶分子23のねじれ方向とねじれ角αは、−ヒ側電極
基板21のラビング方向28と下側電極ノル板22のラ
ビング方向29及びネマチック液晶に添加される旋光性
物質の種類と量によって規定される。ねじれ角αは、し
きい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向となることか
ら最大値が制限され、270度が上限であ、す、また下
限はコントラストによって制限され、180度が限界で
ある。
The twist direction and twist angle α of the liquid crystal molecules 23 are determined by the rubbing direction 28 of the -H side electrode substrate 21, the rubbing direction 29 of the lower electrode plate 22, and the type and amount of the optically active substance added to the nematic liquid crystal. Ru. The maximum value of the twist angle α is limited by the lighting state near the threshold value, which scatters light, and the upper limit is 270 degrees.The lower limit is limited by the contrast, and the limit is 180 degrees. be.

本実施例では、走査線数が200本以上でも、コントラ
ストが十分に満足できるような自ff1表示が可能な液
晶素子を提供することを目的としたので、ねじれ角αは
260度とした。
In this embodiment, the twist angle α was set to 260 degrees because the purpose was to provide a liquid crystal element capable of self-ff1 display with sufficiently satisfactory contrast even when the number of scanning lines is 200 or more.

上側偏光板24の偏光軸(あるいは吸収軸)26と下側
偏光板25の偏光軸(あるいは吸収軸)27とのなす角
β3は、コン1〜ラス1−9明るさ。
The angle β3 formed by the polarization axis (or absorption axis) 26 of the upper polarizing plate 24 and the polarization axis (or absorption axis) 27 of the lower polarizing plate 25 is the brightness of Con1 to Las1-9.

色等を考慮すると、位相板を用いない場合には0度から
60度の範囲が好ましい、しかし、位相板を用いた本実
施例では、偏光板として例えば日東電工IQG1225
DUを用い、β♂は20度とした。また、上側偏光板2
4の偏光軸(あるいは吸収軸)26と下側電極基板21
のラビング方向28とのなす角βl及び下側偏光板25
の偏光軸(あるいは吸収軸)27と下側電極基板22の
ラビング方向29とのなす角β2はコントラスト。
Considering color etc., a range of 0 degrees to 60 degrees is preferable when a phase plate is not used.
DU was used, and β♂ was set to 20 degrees. In addition, the upper polarizing plate 2
4 polarization axis (or absorption axis) 26 and lower electrode substrate 21
The angle βl formed with the rubbing direction 28 and the lower polarizing plate 25
The angle β2 formed between the polarization axis (or absorption axis) 27 and the rubbing direction 29 of the lower electrode substrate 22 is a contrast.

明るさ及び色等を考慮すると0度から60度の範囲が望
ましい0本実施例ではβlを20度、β2を40度とし
た。
In consideration of brightness, color, etc., a range of 0 degrees to 60 degrees is desirable. In this embodiment, βl is set to 20 degrees, and β2 is set to 40 degrees.

また、本実施例になる液晶表示素子は、顕著なΔn−d
n−性を示し、コントラスト、明るさ。
Further, the liquid crystal display element according to this example has a remarkable Δn−d
Indicates n-character, contrast, and brightness.

色の点から0.4μtn≦Δn−d≦1.0μmの条件
を満足すると、特に良好な特性を示す、ここで。
From the viewpoint of color, when the condition of 0.4 μtn≦Δn-d≦1.0 μm is satisfied, particularly good characteristics are exhibited here.

Δnの値については波長依存性があり、短波長側で大き
く、長波長側で小さくなる傾向がある1本明細書で使用
しているΔnの値は、He −N (!レーザ光(波長
6328人)を使用し、25℃で測定したものである0
本実施例ではビフェニール系液晶とエステルシクロヘキ
サン系液晶を主成分とするネマチック液晶で、旋光性物
質としてメルク社の8811を0.5重量%添加したも
のである。
The value of Δn has wavelength dependence, and tends to be large on the short wavelength side and small on the long wavelength side. The value of Δn used in this specification is He 0, measured at 25°C using
In this example, a nematic liquid crystal containing biphenyl liquid crystal and ester cyclohexane liquid crystal as main components was used, and 0.5% by weight of Merck's 8811 was added as an optically active substance.

また1本実施例では、Δn = 0 、083 の液晶
を用い、液晶包の厚さは6μmとした。したがって。
In this embodiment, a liquid crystal with Δn = 0,083 was used, and the thickness of the liquid crystal envelope was 6 μm. therefore.

本実施例の液晶素子のΔ!1・dは、o、5 になるよ
うに設定した。
Δ! of the liquid crystal element of this example! 1.d was set to be o,5.

さらに、上記のような液晶表示素子と偏光板の構成では
、前述したように背景と表示部に色が付くので、本発明
では、液晶表示素子と上側偏光板24との間に背景色と
表示色を無彩色にするための位相板を配置した。
Furthermore, in the configuration of the liquid crystal display element and the polarizing plate as described above, the background color and the display part are colored as described above. A phase plate was placed to make the color achromatic.

本実施例では、この背景色と表示色を無彩色にするため
の位相板として、ねじれ角αが0度、いわゆる平行配向
の液晶素子を用いた。
In this embodiment, a so-called parallel alignment liquid crystal element with a twist angle α of 0 degrees was used as a phase plate for making the background color and display color achromatic.

この位相板としての平行配向液晶素子の上側基板31の
ラビング方向34と上側偏光板24の偏光軸26とのな
す角β4及び下側基板32のラビング方向35と下側偏
光板25の偏光軸27とのなす角βbは、液晶表示素子
の背景色及び表示色の補色をつくることを考慮すると、
0度から60度の範囲が望ましい。
The angle β4 between the rubbing direction 34 of the upper substrate 31 of the parallel-aligned liquid crystal element as a phase plate and the polarization axis 26 of the upper polarizing plate 24, and the rubbing direction 35 of the lower substrate 32 and the polarization axis 27 of the lower polarizing plate 25 Considering that the angle βb formed with
A range of 0 degrees to 60 degrees is desirable.

本実施例では、β4を25度、β6を45度またはβ4
を65度、βbを45度とした。さらに、この位相板と
しての平行配向液晶素子のΔn−dは0.36とした。
In this example, β4 is 25 degrees, β6 is 45 degrees, or β4
was set at 65 degrees, and βb was set at 45 degrees. Further, Δn-d of the parallel alignment liquid crystal element serving as the phase plate was set to 0.36.

尚、本実施例では、光源15として冷陰極管を用いたが
、熱陰極管やエレクトロルミネッセントでもよい。
In this embodiment, a cold cathode tube is used as the light source 15, but a hot cathode tube or an electroluminescent tube may be used.

このような液晶素子の構成にすることにより、背景色及
び表示色を無彩色にすることができる。
By configuring the liquid crystal element in this manner, the background color and display color can be made achromatic.

本実施例では、ねじれ角αが260度の液晶表示素子を
用いたが、ねじれ角αが180度から270度の範囲、
さらに、それ以上の範囲でも同様に背景色及び表示色を
無彩色にすることができる。
In this example, a liquid crystal display element with a twist angle α of 260 degrees was used;
Furthermore, even in a larger range, the background color and display color can be made achromatic.

尚、本実施例では、光源15として冷陰極管を用いたが
、光源を用いずに反射板を用いた外光利用型でも、同様
の無彩色が得られる。
In this embodiment, a cold cathode tube is used as the light source 15, but a similar achromatic color can be obtained even by using an external light type that uses a reflector without using a light source.

第7図には本実施例における背景及び表示部の色をCI
E色度座標に示した。同図に示すように、背景色及び表
示部の色ともにC光源に近いところにあって無形色にな
っており、白黒表示になっていることをしめしている。
Figure 7 shows the colors of the background and display area in this example.
Shown in E chromaticity coordinates. As shown in the figure, both the background color and the color of the display section are intangible colors near the C light source, indicating that the display is black and white.

また、このときの自表示時の輝度と黒表示時の輝度との
比であるコントラスト比は9対1である。
Further, the contrast ratio, which is the ratio of the brightness during self-display to the brightness during black display, is 9:1 at this time.

第8図には本発明を実施するに好適な別の実施例による
液晶素子の構成を示す、同図に示すように、第6図に示
したねじれ角αが260度で6口・dが0.5 の液晶
表示素子の変わりに、ねじれ角αが260度でΔn・d
が0.5のゲスト・ホスト型液晶表示素子を用い、他の
構成は第6図と同じである。
FIG. 8 shows the configuration of a liquid crystal element according to another embodiment suitable for carrying out the present invention. As shown in the same figure, the twist angle α shown in FIG. 0.5, the twist angle α is 260 degrees and Δn・d
A guest-host type liquid crystal display element with a value of 0.5 is used, and the other configurations are the same as those shown in FIG.

第9図には本実施例における背景及び表示部の色をCI
E色度座標に示した。同図に示すように、背景色反び表
示部の色ともにC光源に近いところにあって無彩色にな
っており、白黒表示になっていることをしめしている。
Figure 9 shows the colors of the background and display area in this example.
Shown in E chromaticity coordinates. As shown in the figure, both the colors of the background color warping display area are achromatic in the area close to the C light source, indicating that the display is black and white.

また、このときの白表示時の輝度と黒表示時の輝度との
比であるコントラス1〜比は15対1である。
Further, the contrast ratio, which is the ratio between the luminance during white display and the luminance during black display, is 15:1.

尚、本実施例において液晶表示素子のΔn−dを0.5
としたが、Δr1・dが0.96から0.97の液晶表
示素子を用いた場合でも、同様の白黒表示が得られろ。
In this example, Δn-d of the liquid crystal display element was set to 0.5.
However, even if a liquid crystal display element with Δr1·d of 0.96 to 0.97 is used, a similar black and white display can be obtained.

その構成は、第6図及び第8図に示すものと同様である
が、位相板として用いる液晶素子にねじれ角αが180
度のものを用いる。このときの、/3zl’j50度、
βzは30度、β3は20度、β4は25度、β6は4
5度である。
Its configuration is similar to that shown in FIGS. 6 and 8, but the twist angle α of the liquid crystal element used as a phase plate is 180.
Use a degree. At this time, /3zl'j50 degrees,
βz is 30 degrees, β3 is 20 degrees, β4 is 25 degrees, β6 is 4
It is 5 degrees.

第10図には第8図に示した構成において、液晶表示素
子として有機カラーフィルターを備えた液晶表示素子を
用い、l/200デユーテイで駆動した場合の表示色を
CIE色度座標上に示した。
Figure 10 shows the displayed colors on the CIE chromaticity coordinates when a liquid crystal display element equipped with an organic color filter is used as the liquid crystal display element in the configuration shown in Figure 8 and driven at l/200 duty. .

同図に示すように、各色とも色純度が高く、表色範囲の
広いことが判る。尚、本実施例で用いた有機カラーフィ
ルターは、液晶カラーテレビジョン受像機に使用してい
るものを用いた。
As shown in the figure, each color has high color purity and a wide color range. The organic color filter used in this example was one used in liquid crystal color television receivers.

第11図には本発明を実施する好適な別の実施例による
液晶素子の構成を示す、同図に示すように、第6図に示
した位相板として用いた平行配向液晶素子のかオ〕りに
、複屈折性を有するプラスチックフィルムを用いたもの
であり、その他の構成は同じである。ここで位相板とし
て用いたプラスチックフィルムは、結晶化の小さなポリ
カーボネ第12図にはその構成における背景色と表示部
の色をCI E色度座標上に示したものである。同図に
示すように、背景及び表示部の色は、C光源に近い無彩
色となり、白黒表示が可能になる。
FIG. 11 shows the configuration of a liquid crystal element according to another preferred embodiment of the present invention. In this case, a plastic film having birefringence is used, and the other configurations are the same. The plastic film used as the phase plate here is a polycarbonate film with low crystallization. Figure 12 shows the background color and color of the display area in that configuration on CIE chromaticity coordinates. As shown in the figure, the color of the background and display section is an achromatic color similar to that of the C light source, allowing black and white display.

尚、位相板として用いる平行配向液晶素子及び複屈折性
を有するプラスチックフィルムを、ねじれ角αが180
度から270度の範囲の液晶表示素子と上側偏光板との
間に配にした構成について説明したが1位相板として用
いる平行配向液晶素子及び複屈折性を有するプラスチッ
クフィルムを、ねじれ角αが180度から270度の範
囲の液晶表示素子と下側偏光板との間に配貨した構成に
ついても、同様に背景色及び表示色を無形色にすること
ができ、白黒表示が得られる。
In addition, the parallel alignment liquid crystal element and the plastic film having birefringence used as the phase plate were arranged so that the twist angle α was 180.
A configuration in which the parallel alignment liquid crystal element used as a phase plate and a plastic film having birefringence are arranged between the liquid crystal display element and the upper polarizing plate with a twist angle α of 180° to 270° has been described. Similarly, for a configuration in which the liquid crystal display element is placed between the liquid crystal display element and the lower polarizing plate in the range of 270 degrees, the background color and the display color can be made intangible colors, and a black and white display can be obtained.

また、このプラスチックフィルム位相板を上側偏光板な
いし、下側偏光板の少なくとも、どちらか一方の裏打ち
材に用いた場合についても、同様に背景色及び表示色を
無彩色にすることができ、白表示が得られる。
Also, when this plastic film phase plate is used as the lining material for at least one of the upper polarizing plate and the lower polarizing plate, the background color and display color can be made achromatic, and white. Display is obtained.

以上、説明したように背景または表示部の色を液晶表示
素子とNd屈折性を有する部材とを組み合わせることに
より、背景及び表示部の色を無彩色にし、白黒表示を可
能にした。
As described above, by combining a liquid crystal display element and a member having Nd refraction, the background or display part can be made achromatic, making black-and-white display possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、背景及び表示部の色を無彩色にするこ
とができるので、白黒表示が可能になるという効果があ
る。
According to the present invention, since the color of the background and the display section can be made achromatic, there is an effect that black and white display is possible.

【図面の簡単な説明】 第1図は従来の優れた時分割駆動特性を有するツィステ
ッドネマチックタイプの液晶素子の構成図、第2図は従
来及び本発明の液晶素子を用いたデイスプレィの印加電
圧と輝度の関係を示す特性図、第3図は時分割IW動を
説明するためのドツトマトリクスデイスプレィの構成図
、第4図は従来の優れた時分割駆動特性を有するツィス
テッドネマチックタイプの液晶表示素子の背景色反び表
示色をCIE色度座標上に示した図、第5図は本発明の
液晶表示素子を上側から見た場合の液晶分子の配向方向
(例えばラビング方向)、液晶分子のねじれ方向、偏光
板の吸収軸(あるいは偏光軸)方向を示す図、第6図は
第5図の関係を示す斜視図、第7図は本発明における液
晶表示素子の背景及び表示部の色をCIE色度座標上に
示した図、第8図は本発明の別の実施例における液晶表
示素子の構成を示す図、第9図は第8図に示す構成の実
施例における液晶表示素子の背景及び表示部の色をCI
E色度座標上に示した図、第10図は有機カラーフィル
ターを備えた液晶表示素子を用いた場合の表示色をCI
E色度座標上に示した図、第11図は本発明の別の実施
例における液晶表示素子の構成を示す図、第12図は第
11図に示す構成の実施例における液晶表示素子の背景
及び表示部の色をCIE色度座標上に示した図である。 1.21,41.61・・・液晶表示素子の上側電極基
板、2,22,42.62・・・液晶表示素子の下側電
極基板、3,23,33,43,53,63・・・液晶
分子、4,24,44.64・・・上側偏光板、5.2
5,45.05・・・下側偏光板、G、2G。 4G、66・・・上側偏光板の偏光軸、7.27゜47
.67・・・下側偏光板の偏光軸、28,48゜68・
・・液晶表示素子の上側電極基板のラビング方向、9,
29.49,69・・・液晶表示素子の下側電極基板の
ラビング方向、10,30,50゜70・・・バックラ
イト、11・・・走査ffltM、12・・・14号電
極、31.51・・・位相板として用いる液晶素子の上
側電極基板、32.52・・・位相板として用いる液晶
素子の下側電極基板、34.54・・・位相板として用
いる液晶素子の上側電極基板のラビング方向、35.5
5・・・位相板として用いる液晶素子の下側電極基板の
ラビング方向、56・・・2色性色素、71・・・複屈
折性を有するプラスチックフィルム。 第1 頗 茶2 図 Cf’ 60 f、t V (Jr@3)T−3口 $4 国 1、.51fJ 第61 1 の 茎′1 口 輩1a l¥1
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a configuration diagram of a conventional twisted nematic type liquid crystal element with excellent time-division driving characteristics, and Fig. 2 shows applied voltages for displays using the conventional and inventive liquid crystal elements. Figure 3 is a configuration diagram of a dot matrix display to explain time-division IW motion, and Figure 4 is a conventional twisted nematic type liquid crystal display with excellent time-division drive characteristics. A diagram showing the background color and display color of a display element on CIE chromaticity coordinates. Figure 5 shows the alignment direction (for example, rubbing direction) of liquid crystal molecules when the liquid crystal display element of the present invention is viewed from above, and the liquid crystal molecules. 6 is a perspective view showing the relationship in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing the background and color of the display part of the liquid crystal display element in the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a liquid crystal display element in another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a liquid crystal display element in an embodiment having the configuration shown in FIG. 8. CI for background and display color
Figure 10, which is a diagram shown on the E chromaticity coordinates, shows the displayed color when using a liquid crystal display element equipped with an organic color filter.
A diagram shown on the E chromaticity coordinate, FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a liquid crystal display element in another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a background of the liquid crystal display element in the embodiment of the configuration shown in FIG. 11. and a diagram showing the colors of the display section on CIE chromaticity coordinates. 1.21, 41.61... Upper electrode substrate of liquid crystal display element, 2, 22, 42.62... Lower electrode substrate of liquid crystal display element, 3, 23, 33, 43, 53, 63...・Liquid crystal molecules, 4, 24, 44.64... Upper polarizing plate, 5.2
5,45.05...lower polarizing plate, G, 2G. 4G, 66...Polarization axis of upper polarizing plate, 7.27°47
.. 67... Polarization axis of lower polarizing plate, 28,48°68.
...Rubbing direction of upper electrode substrate of liquid crystal display element, 9,
29.49,69...Rubbing direction of lower electrode substrate of liquid crystal display element, 10,30,50°70...Backlight, 11...Scanning ffltM, 12...No. 14 electrode, 31. 51... Upper electrode substrate of the liquid crystal element used as a phase plate, 32.52... Lower electrode substrate of the liquid crystal element used as a phase plate, 34.54... Upper electrode substrate of the liquid crystal element used as a phase plate. Rubbing direction, 35.5
5... Rubbing direction of the lower electrode substrate of a liquid crystal element used as a phase plate, 56... Dichroic dye, 71... Plastic film having birefringence. 1st Chestnut Tea 2 Figure Cf' 60 f, t V (Jr@3) T-3 mouth $4 Country 1,. 51fJ No. 61 1 stem'1 mouth 1a l ¥1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、正の誘電異方性を有し、旋光性物質が添加されたネ
マチック液晶が、対向配置された上下一対の電極基板間
に挟持され、その厚さ方向に180度から270度の範
囲内のねじれたらせん構造を形成し、かつこのらせん構
造を挟んで設けられた一対の偏光板の偏光軸あるいは吸
収軸を、隣接する電極基板の液晶分子配列方向と所定の
角度をずらせることを特徴とする液晶表示素子。 2、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dが0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子。 3、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dが0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として、位相板を用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子
。 4、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として用いる位相板として、
複屈折性を有する有機または無機部材を用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子。 5、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として用いる位相板として、
1枚以上の液晶素子を用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の液晶表示素子。 6、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として用いる位相板として、
ねじらない構造の液晶素子、所謂平行配向素子を用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示
素子。 7、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として用いる位相板として、
1枚以上の複屈折性を有するプラスチックフィルムを用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶
表示素子。 8、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として用いるプラスチックフ
ィルム位相板を、少なくとも、どちらか一方の偏光板の
裏打ち材に用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の液晶表示素子。 9、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δn
の積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にある
特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生ず
る色を、無彩色にする手段として用いるプラスチックフ
ィルム位相板として、ポリカーボネイトを用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子。 10、液晶層の厚みd(μm)と液晶の屈折率異方性Δ
nの積Δn・dを0.4μmから2.5μmの範囲にあ
る特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子において生
ずる色を、無彩色にする手段として用いる位相板として
、その複屈折性を示す指標であるΔn・dが0.05μ
mから2.0μmの範囲にある特許請求の範囲第1項記
載の液晶表示素子。
[Scope of Claims] 1. A nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy and added with an optically active substance is sandwiched between a pair of upper and lower electrode substrates arranged opposite each other, and is oriented 180 degrees in the thickness direction. The polarization axis or absorption axis of a pair of polarizing plates, which form a twisted helical structure within a range of 270 degrees from A liquid crystal display element characterized by shifting. 2. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm. 3. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
A phase plate is used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm, achromatic. A liquid crystal display element according to claim 1. 4. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
As a phase plate used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm,
The liquid crystal display element according to claim 1, characterized in that an organic or inorganic member having birefringence is used. 5. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
As a phase plate used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm,
A liquid crystal display element according to claim 1, characterized in that one or more liquid crystal elements are used. 6. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
As a phase plate used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm,
2. A liquid crystal display element according to claim 1, characterized in that a liquid crystal element with a non-twisted structure, a so-called parallel alignment element, is used. 7. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
As a phase plate used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm,
The liquid crystal display element according to claim 1, characterized in that one or more plastic films having birefringence are used. 8. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
The plastic film phase plate used as means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm, is at least one of Claim 1 characterized in that it is used as a lining material for one of the polarizing plates.
The liquid crystal display element described in . 9. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δn of liquid crystal
Polycarbonate is used as a plastic film phase plate used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm, to an achromatic color. A liquid crystal display element according to claim 1, characterized in that: 10. Thickness d (μm) of liquid crystal layer and refractive index anisotropy Δ of liquid crystal
As a phase plate used as a means for making the color produced in the liquid crystal display element according to claim 1, in which the product Δn·d of n is in the range of 0.4 μm to 2.5 μm, its birefringence Δn・d is 0.05μ
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the thickness is in the range of m to 2.0 μm.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026322A (en) * 1983-07-22 1985-02-09 Sharp Corp Liquid crystal display device
EP0246842A2 (en) * 1986-05-19 1987-11-25 Seiko Epson Corporation A liquid crystal display device

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