JPH02275412A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

Info

Publication number
JPH02275412A
JPH02275412A JP9646789A JP9646789A JPH02275412A JP H02275412 A JPH02275412 A JP H02275412A JP 9646789 A JP9646789 A JP 9646789A JP 9646789 A JP9646789 A JP 9646789A JP H02275412 A JPH02275412 A JP H02275412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal layer
display element
display
crystal display
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.)
Pending
Application number
JP9646789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Hayata
祐二 早田
Minoru Akatsuka
赤塚 實
Masao Ogawara
大河原 雅雄
Kazutoshi Sawada
和利 沢田
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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 Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP9646789A priority Critical patent/JPH02275412A/en
Publication of JPH02275412A publication Critical patent/JPH02275412A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain a good-contrast, bright black-and-white display element by setting the product of the refractive index anisotropy of the liquid crystal of a liquid crystal layer and the thickness of the liquid crystal layer to 0.4 - 1.5mum and arranging a couple of uniaxial birefringent plates of nearly the same size on both sides of the liquid crystal layer and inside a couple of polarizing plates. CONSTITUTION:The product DELTAn1.d1 of the refractive index anisotropy DELTAn1 of the liquid crystal at a liquid crystal layer and the thickness d1 of the liquid crystal of such a layer is set to 0.4 - 1.5mum, and the couple of birefringent plates of nearly the same DELTAn.d2 which satisfy an inequality I are arranged on both sides of the liquid crystal layer and inside the couple of polarizing plates. Consequently, only one liquid crystal layer is needed and a 2nd liquid crystal layer which lowers the productivity and easily causes color slurring need not be provided. Consequently, a black-and-white display which has a superior contrast ratio as compared with a supertwisted liquid crystal display element can be made, and a sharp display of high display quality is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高密度表示に適した液晶表示素子に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal display element suitable for high-density display.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、両電極間の液晶分子のツイスト角を太き(して、
鋭い電圧−透過率変化を起し、高密度のドツトマトリク
ス表示をする方法として、スーパーツイスト素子(T、
 J、 5chefferand  J、 Nehri
ng、  Appl、、 Phys、、 Lett、 
45(10) 1021−1023 (1984) )
が知られていた。
Conventionally, the twist angle of the liquid crystal molecules between the two electrodes was increased (by
A super twist element (T,
J, 5chefferand J, Nehri
ng, Appl, Phys, Lett.
45(10) 1021-1023 (1984))
was known.

しかし、この方法は用いられる液晶表示素子の液晶の複
屈折率Δnと液晶層の厚みdとの積Δn−dの値が実質
的に0.8〜1.2μmの間にあり(特開昭60−10
720号)、表示色として、黄緑色と暗青色、青紫色と
淡黄色等、特定の色相の組み合せでのみ、良いコントラ
ストが得られていた。
However, in this method, the value of the product Δn-d of the birefringence Δn of the liquid crystal of the liquid crystal display element used and the thickness d of the liquid crystal layer is substantially between 0.8 and 1.2 μm (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-10
No. 720), good contrast was obtained only with specific combinations of display colors, such as yellow-green and dark blue, bluish-violet and light yellow.

このようにこの液晶表示素子では白黒表示ができなかっ
たことにより、マイクロカラーフィルターと組み合せて
、マルチカラー又はフルカラー表示ができない欠点があ
った。
As described above, since this liquid crystal display element could not perform black and white display, it had the disadvantage that it could not perform multicolor or full color display when combined with a microcolor filter.

一方、同様な方式を使用し、液晶の複屈折率と厚みとの
積Δn−dを0.6μm付近と小さ(設定することによ
り、ほぼ白と黒に近い表示が得られる方式が提案されて
いる。(M、 5chadtet  al、  App
l、 Phys、 Lett、  50(5)、  1
987p、236 ) しかし、この方式を使用した場合においては表示が暗く
、かつ、最大コントラストがあまり大きくなく、青味を
帯びるため、表示の鮮明度に欠ける欠点があった。
On the other hand, a method has been proposed in which a similar method is used, and by setting the product Δn-d of the liquid crystal's birefringence and thickness to a small value of around 0.6 μm, a display that is close to white and black can be obtained. (M, 5chadtet al, App
l, Phys, Lett, 50(5), 1
(987p, 236) However, when this method is used, the display is dark, the maximum contrast is not very high, and the display is bluish, resulting in a lack of clarity.

また、白黒表示でかつコントラストの高い液晶表示素子
として、互いに逆らせんの液晶セルを2層積層し、一方
のセルのみ電圧を印加し、他方のセルは単なる光学的な
補償板として使用する方式が提案されている。(実相ば
か、テレビジョン学会技術報告、11(27)、p、7
9. (1987))しかし、この方式は2層セルでの
Δn−dのマツチングが非常に厳しく、歩留りの向上が
困難な上、液晶セルが2N必要なため、液晶セルの薄く
軽いという特長を犠牲にしている欠点があった。
In addition, as a liquid crystal display element with black and white display and high contrast, there is a method in which two layers of liquid crystal cells with opposite spirals are stacked, a voltage is applied to only one cell, and the other cell is used simply as an optical compensation plate. Proposed. (Reality Idiot, Television Society Technical Report, 11(27), p. 7
9. (1987)) However, with this method, the matching of Δn-d in a two-layer cell is extremely difficult, making it difficult to improve yield, and because the liquid crystal cell requires 2N, it sacrifices the thin and light characteristics of the liquid crystal cell. There was a drawback.

[発明の解決しようとする課題1 従来の方式では、明る(白黒度の良い液晶表示素子を、
歩留り良(生産することが困難であった。
[Problem to be solved by the invention 1 In the conventional method, a liquid crystal display element with good brightness (black and white),
Good yield (it was difficult to produce).

明るい白黒表示素子は、単に特有な色付きがなく見易い
というだけでな(、カラーフィルターをセル内部または
セル外部に形成して、従来通常の90°ツイストのツイ
ストネマチック(TN)素子で実現されていた様な、モ
ノカラーまたはマルチカラーまたはフルカラー表示を実
現でき、薄く、軽く、低消費電力という特長を発揮して
、その市場が飛躍的に拡大すると予想される。
A bright black and white display element is not only easy to see without any distinctive coloration (it is conventionally realized with a normal twisted nematic (TN) element with a 90° twist, by forming a color filter inside or outside the cell). It is expected that the market will expand dramatically as it can realize various mono-color, multi-color, or full-color displays, and is thin, lightweight, and has low power consumption.

このため、コントラストがよ(、かつ明るい白黒表示素
子であって、歩留りよく生産できる液晶表示素子が望ま
れていた。
For this reason, there has been a desire for a liquid crystal display element that is a bright black and white display element with good contrast and can be produced at a high yield.

[課題を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、ほぼ平行に配置され配向制御膜を有する一対の透明
電極付きの基板間に挟持された旋光性物質を含有した誘
電異方性が正のネマチック液晶によるねじれ角が160
〜300°の液晶層と、この液晶層を挟持する上下の基
板の透明電極間に電圧を印加する駆動手段とを有し、こ
の液晶層の外側に一対の偏光板を設置した液晶表示素子
において、液晶層での液晶の屈折率異方性Δnlと液晶
層の厚みdlとの積ΔndIが0.4〜1.5μmとさ
れ、液晶層の両外側であって一対の偏光板の内側にほぼ
同一の△n2・d2を有する少なくとも一組の一軸性の
複屈折板であって、夫々の側の複屈折板のΔn2・d2
が、である複屈折板を配置したことを特徴とする液晶表
示素子を提供するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The twist angle of the nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy containing a polar substance is 160
In a liquid crystal display element that has a liquid crystal layer with an angle of ~300° and a driving means that applies a voltage between transparent electrodes of upper and lower substrates that sandwich this liquid crystal layer, and a pair of polarizing plates is installed on the outside of this liquid crystal layer. , the product ΔndI of the refractive index anisotropy Δnl of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the thickness dl of the liquid crystal layer is 0.4 to 1.5 μm. At least one set of uniaxial birefringent plates having the same Δn2·d2, where Δn2·d2 of the birefringent plate on each side
The present invention provides a liquid crystal display element characterized in that a birefringent plate is arranged.

本発明では、液晶層の両性flliであって、一対の偏
光板との間に少なくとも一組の一軸性の複屈折板を配置
したものである。
In the present invention, the liquid crystal layer is amphoteric, and at least one set of uniaxial birefringent plates is arranged between a pair of polarizing plates.

このため、液晶層は1層でよく、生産性を下げたり、色
ムラを起こしやすい第2の液晶層を設けな(でも、明る
い白黒表示の液晶表示素子が容易に得られる。
Therefore, only one liquid crystal layer is required, and a liquid crystal display element with bright black and white display can be easily obtained without lowering productivity or providing a second liquid crystal layer that tends to cause color unevenness.

この液晶層は従来のスーパーツイスト液晶表示素子の液
晶層と同じ構成の液晶層であり、電極群が対向しており
、これにより各ドツト毎にオンオフを制御可能とされる
。この液晶層のツイスト角は約160〜300°とされ
る。
This liquid crystal layer has the same structure as the liquid crystal layer of a conventional super twist liquid crystal display element, and has electrode groups facing each other, thereby making it possible to control on/off for each dot. The twist angle of this liquid crystal layer is about 160 to 300 degrees.

具体的には、ほぼ平行に配置された一対の透明電極基板
間に旋光性物質を含有した誘電異方性が正のネマチック
液晶を挟持し、両電極間での液晶分子のツイスト角を1
60〜300°とすれば良い。これは、 160°未満
では急峻な透過率変化が必要とされる高デーティでの時
分割駆動をした際のコントラストの向上が少な(、逆に
300°を越えるとヒステリシスや光を散乱するドメイ
ンを生じ易いためである。
Specifically, a nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy containing an optically active substance is sandwiched between a pair of transparent electrode substrates arranged almost in parallel, and the twist angle of the liquid crystal molecules between the two electrodes is set to 1.
The angle may be 60 to 300°. This is because when the angle is less than 160°, there is little improvement in contrast when performing time-division driving at a high duty rate, which requires a steep change in transmittance (on the contrary, when the angle exceeds 300°, hysteresis and domains that scatter light are generated). This is because it is easy to occur.

また、液晶層の液晶の屈折率異方性(Δn+)とその液
晶層の厚み(dl)との積Δ助・d+が、0.4〜1.
5μmとされる。
Further, the product Δaux・d+ of the refractive index anisotropy (Δn+) of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the thickness (dl) of the liquid crystal layer is 0.4 to 1.
It is assumed to be 5 μm.

これは、0.4μm未満では、オン時の透過率が低(、
青味がかった表示色になりやすく、また、 1.5μm
を越えると、オン時の色相が黄色から赤色を呈し、白黒
表示となりに(い。
This means that when the thickness is less than 0.4 μm, the transmittance when on is low (,
The display color tends to be bluish, and the thickness of 1.5 μm
If the value exceeds 1, the hue when turned on changes from yellow to red, and the display becomes black and white.

特に、表示色の無彩色化が厳しく要求される用途では、
液晶層のΔn、・dlは0.5〜1.0μmとされるこ
とが好ましい。
In particular, in applications where achromatic display colors are strictly required,
It is preferable that Δn,·dl of the liquid crystal layer be 0.5 to 1.0 μm.

なお、このΔn1・dlの範囲は、その液晶表示素子の
使用温度範囲内で満足されるようにされることが好まし
く、使用温度範囲内で美しい表示が得られる。もっとも
外の性能の要求のために、使用温度範囲の一部でのみ、
この関係を満足するようにされることもありうる。この
場合には、Δn、・dlの範囲が上記範囲からはずれる
温度範囲では、表示が色付いたり、視野角特性が低下し
たりすることとなる。
Note that this range of Δn1·dl is preferably satisfied within the operating temperature range of the liquid crystal display element, and a beautiful display can be obtained within the operating temperature range. Due to extreme performance requirements, only in a portion of the operating temperature range,
It is possible that this relationship may be satisfied. In this case, in a temperature range in which the range of Δn,·dl deviates from the above range, the display may become colored or the viewing angle characteristics may deteriorate.

所望のパターンにバターニングをしたITO(InlO
l−3nOり 、 5n02等の透明電極を設けたプラ
スチック、ガラス等の基板の表面にポリイミド、ポリア
ミド等の膜を設け、この表面をラビングしたり、SiO
等を斜め蒸着したりして配向制御膜を形成した透明電極
付きの基板を準備して、この透明電極付きの基板の間に
、前記した誘電異方性が正のネマチック液晶による16
0〜300°ツイストの液晶層を挟持するようにされる
。この代表的な例としては、多数の行列状の電極が形成
されたドツトマトリックス液晶表示素子があり、一方の
基板に640本のストライブ状の電極が形成され、他方
の基板にこれに直交するように400本のストライブ状
の電極が形成され、 640X  400ドツトのよう
な表示がなされる。さらにこの640本のストライブ状
の電極を夫々 3本−組として1920本のストライブ
状の電極とし、RGBのカラーフィルターを配置してフ
ルカラーで640X  400ドツトの表示をすること
もできる。
ITO (InlO) buttered in the desired pattern
A film of polyimide, polyamide, etc. is provided on the surface of a substrate made of plastic, glass, etc. on which a transparent electrode such as 1-3nO, 5n02, etc. is provided, and this surface is rubbed or SiO
A substrate with transparent electrodes on which an alignment control film is formed by obliquely vapor-depositing the above-mentioned nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy is placed between the substrates with transparent electrodes.
A liquid crystal layer with a twist of 0 to 300 degrees is sandwiched therebetween. A typical example of this is a dot matrix liquid crystal display device in which a large number of electrodes are formed in rows and columns, with 640 stripe-like electrodes formed on one substrate and stripes perpendicular to these electrodes on the other substrate. 400 stripe-shaped electrodes are formed, and a display like 640 x 400 dots is made. Further, each of these 640 stripe-shaped electrodes can be arranged in groups of 3 to form 1920 stripe-shaped electrodes, and RGB color filters can be arranged to display a full color display of 640×400 dots.

なお、電極と配向制御膜との間に基板間短絡防止のため
にTiO□、SiO□、A1□01等の絶縁膜を設けた
り、透明電極にA1. Cr、Ti等の低抵抗のリード
電極を併設したり、カラーフィルターを電極の上もしく
は下に積層したりしてもよい。
Note that an insulating film such as TiO□, SiO□, A1□01, etc. may be provided between the electrode and the alignment control film to prevent short circuit between the substrates, or A1. A lead electrode of low resistance such as Cr or Ti may also be provided, or a color filter may be laminated above or below the electrode.

この液晶層の両外側に一対の偏光板を配置する。この偏
光板自体もセルを構成する基板の外側に配置することが
一般的であるが、性能が許せば、基板自体を偏光板で構
成したり、基板と電極との間に偏光層として設けてもよ
い。
A pair of polarizing plates is placed on both sides of this liquid crystal layer. This polarizing plate itself is generally placed outside the substrate that makes up the cell, but if performance permits, the substrate itself may be made up of a polarizing plate, or it may be provided as a polarizing layer between the substrate and the electrode. Good too.

本発明では、上記液晶層の両面に隣接して複屈折板を積
層する。この複屈折板は液晶層と偏光板との間に設けれ
ばよく、例えば、液晶層と電極の間に層状に設けたり、
電極と基板の間に層状に設けたり、基板自体を複屈折板
とじたり、基板と偏光板との間に層状に設けたり、偏光
板と複屈折板とを複屈折板が液晶層側にくるようにして
積層して一体化した偏光板を用いたり、それらを組み合
わせて設けたりすれば良い。
In the present invention, birefringent plates are laminated adjacent to both sides of the liquid crystal layer. This birefringent plate may be provided between the liquid crystal layer and the polarizing plate, for example, it may be provided in a layer between the liquid crystal layer and the electrodes, or
A birefringent plate may be provided between the electrode and the substrate, the birefringent plate may be attached to the substrate itself, a birefringent plate may be provided between the substrate and a polarizing plate, or the polarizing plate and the birefringent plate may be placed on the liquid crystal layer side. Polarizing plates laminated and integrated in this manner may be used, or they may be combined.

この複屈折板としては1・軸性で複屈折性を示す透明板
であれば使用でき、プラスチックフィルム、無機の結晶
板等が使用可能である。所望の複屈折効果を得るために
Δn2・d2を調整して使用するが、1枚の板では調整
できない場合には、同じ複屈折板または異なる複屈折板
を複数枚組合せて用いてもよい。
As this birefringent plate, any transparent plate exhibiting uniaxial birefringence can be used, and plastic films, inorganic crystal plates, etc. can be used. In order to obtain the desired birefringence effect, Δn2·d2 is adjusted and used; however, if adjustment cannot be achieved with a single plate, the same birefringence plate or a plurality of different birefringence plates may be used in combination.

良好な白黒表示を行うためには、ある特定のツイスト角
とΔnl j a+を持った液晶層に対し、−軸性の複
屈折板のΔn、・d2の大きさ及びそれらの光軸の方向
、さらに一対の偏光板の偏光軸の方向を最適化すること
が重要である。
In order to perform a good black and white display, for a liquid crystal layer with a certain twist angle and Δnl j a+, the magnitude of Δn,·d2 of the -axial birefringent plate and the direction of their optical axis, Furthermore, it is important to optimize the direction of the polarization axes of the pair of polarizing plates.

両面に配置される複屈折板の合計のΔn2・d2の大き
さは、概略液晶層のΔn、・d、の大きさにほぼ等しい
か、それよりも少し小さめに設定すれば良好な白黒表示
を得易い。即ち、夫々の側の複屈折板のΔn* ’ d
2の大きさは、ほぼ等しくされるため、概略液晶層のΔ
旧・dlの大きさの半分にほぼ等しいか、その半分より
も少し小さめに設定される。具体的には、 とされればよい。
If the total size of Δn2・d2 of the birefringent plates arranged on both sides is approximately equal to or slightly smaller than the size of Δn,・d of the liquid crystal layer, good black and white display can be achieved. Easy to obtain. That is, Δn*' d of the birefringent plate on each side
Since the magnitudes of 2 are approximately equal, approximately Δ of the liquid crystal layer
It is set approximately equal to half the size of the old dl, or slightly smaller than that half. Specifically, it may be set as follows.

この複屈折板のΔn2・d2は、0.35XΔn1・d
Δn2・d2 of this birefringent plate is 0.35XΔn1・d
.

よりも小さくなるとオンにおける透過率が低くなり、表
示が暗くなり、逆に0.55XΔn+ ’ d+よりも
大きくなるとオフにおける透過率が高(なるため、コン
トラスト比が低下することになるので、前述の範囲とさ
れる。
If it is smaller than 0.55 range.

なお、両側に配置される複屈折板を2枚以上の組み合わ
せとする場合には、合計のΔn2・d2を上記のように
すればよい。
Incidentally, when a combination of two or more birefringent plates arranged on both sides is used, the total Δn2·d2 may be set as described above.

また、複屈折板は面内の特定方向の主屈折率が高く、面
内であってそれに垂直方向の主屈折率が低いものであり
、面に垂直方向の主屈折率は面内の低い方の主屈折率と
ほぼ同じであるので、その先軸は高い主屈折率を有する
方向になる。
In addition, a birefringent plate has a high principal refractive index in a specific direction within the plane, and a low principal refractive index in the direction perpendicular to the plane; Since it is almost the same as the principal refractive index of

以下図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明による液晶表示素子を模式的に現わした
斜視図である。第2図(A)(B)は、夫々上から見た
第1図の上側の偏光板の偏光軸方向、複屈折板の光軸方
向及び液晶層の上側の液晶分子の長軸方向、並びに、下
側の偏光板の偏光軸方向、複屈折板の光軸方向及び液晶
層の下側の液晶分子の長軸方向の相対位置を示した平面
図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display element according to the present invention. Figures 2 (A) and (B) show the polarization axis direction of the upper polarizing plate in Figure 1, the optical axis direction of the birefringent plate, the long axis direction of the liquid crystal molecules above the liquid crystal layer, and , is a plan view showing the relative positions of the polarization axis direction of the lower polarizing plate, the optical axis direction of the birefringent plate, and the long axis direction of the liquid crystal molecules under the liquid crystal layer.

第1図において、 l、2は一対の偏光板、3は文字や
図形を表示するためのΔn、・d、が0.4〜1.5μ
mの誘電異方性が正のネマチック液晶によるねじれ角が
160〜300°の液晶層、4A、4Bはその上下に積
層された複屈折板、5は上側の偏光板の偏光軸、 6は
下側の偏光板の偏光軸、7は液晶層の上側の液晶分子、
8は液晶層の下側の液晶分子、9Aは上側の複屈折板の
光軸方向、9Bは下側の複屈折板の光軸方向を示してい
る。
In Fig. 1, 1 and 2 are a pair of polarizing plates, and 3 is a pair of polarizing plates for displaying characters and figures, and Δn, d, is 0.4 to 1.5μ.
A liquid crystal layer with a twist angle of 160 to 300° made of nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy of m, 4A and 4B are birefringent plates laminated above and below it, 5 is the polarization axis of the upper polarizing plate, 6 is the lower one The polarization axis of the polarizing plate on the side, 7 is the liquid crystal molecule on the upper side of the liquid crystal layer,
Reference numeral 8 indicates the liquid crystal molecules on the lower side of the liquid crystal layer, 9A indicates the optical axis direction of the upper birefringent plate, and 9B indicates the optical axis direction of the lower birefringent plate.

第2図において、液晶層の上側の液晶分子7の長軸方向
からみた上側の偏光板の偏光軸5の方向を時計回りに計
ったものを01、液晶層の上側の液晶分子7の長軸方向
からみた上側の複屈折板の光軸方向9Aを時計回りに計
ったものを02、液晶層の下側の液晶分子8の長軸方向
からみた下側の偏光板の偏光軸6の方向を時計回りに計
ったものをθ1、液晶層の下側の液晶分子8の長軸方向
からみた下側の複屈折板の光軸方向9Bを時計回りに計
ったものを04とする。
In FIG. 2, 01 is the direction of the polarization axis 5 of the upper polarizing plate when viewed from the long axis direction of the liquid crystal molecules 7 above the liquid crystal layer, and 01 is the long axis of the liquid crystal molecules 7 above the liquid crystal layer. 02 is the optical axis direction 9A of the upper birefringent plate measured clockwise when viewed from the direction, and 02 is the direction of the polarization axis 6 of the lower polarizing plate when viewed from the long axis direction of the liquid crystal molecules 8 below the liquid crystal layer. It is assumed that θ1 is measured clockwise, and 04 is measured clockwise in the optical axis direction 9B of the lower birefringent plate viewed from the long axis direction of the liquid crystal molecules 8 below the liquid crystal layer.

本発明では、このθ1、θ2、θ3、θ4を白黒表示と
なるように最適化すればよい。
In the present invention, these θ1, θ2, θ3, and θ4 may be optimized so as to display black and white.

本発明の液晶表示素子をネガ型表示で使用する場合に、
例えば、液晶層のねじれ角を240゜程度とし、そのΔ
n1・d、を0.8μm程度とし、その上下に配置した
一対の一軸性の複屈折板の夫々のΔn2・d2を0.4
μm程度とすれば、一対の偏光板の偏光軸をほぼ60〜
120@程度の角度で交差するように配置することが好
ましい。
When using the liquid crystal display element of the present invention in negative type display,
For example, if the twist angle of the liquid crystal layer is about 240°, the Δ
n1・d is about 0.8 μm, and Δn2・d2 of each of the pair of uniaxial birefringent plates placed above and below it is 0.4.
If it is about μm, the polarization axis of a pair of polarizing plates is approximately 60~
It is preferable to arrange them so that they intersect at an angle of about 120@.

また、同じ液晶層と一軸性の複屈折板とを使用し、ポジ
型表示で使用する場合には、一対の偏光板の偏光軸をほ
ぼ±30°程度の角度で交差するよう&ζ配置すること
が好ましい。これにより、この液晶表示素子は、視角特
性に優れたコントラストの高い白黒表示が可能となる。
In addition, when using the same liquid crystal layer and a uniaxial birefringent plate for positive display, the pair of polarizing plates should be arranged so that their polarization axes intersect at an angle of approximately ±30°. is preferred. As a result, this liquid crystal display element is capable of high-contrast black-and-white display with excellent viewing angle characteristics.

この場合、特にネガ表示については、 5゜≦θ2≦1
40’ 、 40°≦θ、≦170°とすることにより
、オフの透過率が低く、オンの透過率が高い充分なコン
トラストを持つ表示が実現できるため好ましい。
In this case, especially for negative display, 5゜≦θ2≦1
By setting 40', 40°≦θ, and ≦170°, it is possible to realize a display having sufficient contrast with low off-state transmittance and high on-state transmittance, which is preferable.

また、θ3、θ2.θ3、θ、に関しては、θ1<θ2
とした場合にばθ、<θ4とすることが好ましく、θ1
〉θ2とした場合にはθ1>θ4とすることが好ましい
Also, θ3, θ2. Regarding θ3 and θ, θ1<θ2
In this case, it is preferable that θ<θ4, and θ1
>θ2, it is preferable that θ1>θ4.

特に、40@ ≦02≦140°でかつ40°≦θ4≦
140゛ とすることにより、オフの透過率が低く、充
分なコントラスト比が得られるため好ましい。
In particular, 40@≦02≦140° and 40°≦θ4≦
A value of 140° is preferable because off-state transmittance is low and a sufficient contrast ratio can be obtained.

また、上記例では、液晶層を左らせんとしたが、らせん
が逆であっても、液晶層の液晶分子の長軸方向、偏光板
の偏光軸の方向、複屈折板の光軸方向との関係θ1、θ
2、θ8、θ4を反時計方向にして、同様の範囲で適当
に選ぶことにより、上記布らせんの例と同様に容易に白
黒表示が得られる。
In the above example, the liquid crystal layer is a left-handed spiral, but even if the spiral is reversed, the direction of the long axis of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, the direction of the polarization axis of the polarizing plate, and the optical axis direction of the birefringent plate Relationship θ1, θ
By setting 2, θ8, and θ4 counterclockwise and appropriately selecting them within the same range, a black-and-white display can be easily obtained in the same way as in the cloth spiral example.

本発明では、一対の偏光板の偏光軸の交差角をほぼ90
@ ±30°にすればネガ型表示となり、0°±30°
にすればポジ型表示となるが、バックライトを設けたネ
ガ型表示とすることが見栄え上好ましい。
In the present invention, the crossing angle of the polarization axes of a pair of polarizing plates is approximately 90
@ ±30° will result in negative type display, 0° ±30°
Although this will result in a positive type display, it is preferable to use a negative type display with a backlight in terms of appearance.

なお、本発明では、白黒表示に近い表示が得られるため
、カラーフィルターを併用してカラフルな表示が可能と
なる。特に、高デユーテイ駆動でも、コントラスト比が
高く採れるため、フルカラーによる階調表示も可能であ
り、液晶テレビにも使用できる。
Note that in the present invention, since a display close to a black and white display can be obtained, a colorful display can be achieved by using a color filter in combination. In particular, even with high-duty driving, a high contrast ratio can be achieved, so full-color gradation display is possible, and it can also be used in LCD televisions.

このカラーフィルターは、セル内面に形成することによ
り、視角によるズレを生じなく、より精密なカラー表示
が可能となる。具体的には、電極の下側に形成されても
よいし、電極の上側に形成されてもよい。
By forming this color filter on the inner surface of the cell, more precise color display is possible without causing deviation due to viewing angle. Specifically, it may be formed below the electrode or above the electrode.

また、より色を完全に白黒化する必要がある場合には、
色を補正するためのカラーフィルターや、カラー偏光板
を併用したり、液晶中に色素を添加したり、あるいは特
定の波長分布を有する照明を用いたりしてもよい。
Also, if you need to make the colors completely black and white,
A color filter for color correction or a color polarizing plate may also be used, a dye may be added to the liquid crystal, or illumination having a specific wavelength distribution may be used.

本発明は、このような構成の液晶セルに電極に電圧を印
加するための駆動手段を接続し、駆動を行う。
In the present invention, a driving means for applying a voltage to the electrodes is connected to the liquid crystal cell having such a configuration, and the liquid crystal cell is driven.

特に、本発明では明るい表示が可能なため、透過型でも
反射型でも適用可能であり、その応用範囲が広い。
In particular, since the present invention enables bright display, it can be applied to either a transmissive type or a reflective type, and has a wide range of applications.

なお、透過型で使用する場合には裏側に光源を配置する
。もちろん、これにも導光体、カラーフィルター等を併
用してもよい。
Note that when using a transmission type, a light source is placed on the back side. Of course, a light guide, a color filter, etc. may be used in combination with this.

本発明の液晶表示素子は透過型で使用することが多いが
、明るいため反射型で使用することも可能である。
The liquid crystal display element of the present invention is often used in a transmissive type, but since it is bright, it can also be used in a reflective type.

透過型で使用する場合、画素以外の背景部分を印刷等に
よる遮光膜で覆うこともできる。また、遮光膜を用いる
とともに、表示したくない部分に選択電圧を印加するよ
うに、逆の駆動をすることもできる。
When using a transmissive type, the background portion other than the pixels can be covered with a light-shielding film by printing or the like. Further, in addition to using a light-shielding film, it is also possible to perform reverse driving such that a selection voltage is applied to a portion that is not desired to be displayed.

本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内で、
通常の液晶表示素子で使用されている種々の技術が適用
可能である。
In addition to this, the present invention includes, within the scope that does not impair the effects of the present invention,
Various techniques used in ordinary liquid crystal display elements can be applied.

本発明では、時分割特性がスーパーツイスト液晶表示素
子と同程度であるうえ、前述したように明るく鮮明な白
黒表示が可能なため、赤、緑、青の三原色の微細カラー
フィルターをセル内面等に配置することにより、高密度
のマルチカラー液晶表示素子とすることも可能である。
In the present invention, the time division characteristics are on the same level as super twist liquid crystal display elements, and as mentioned above, bright and clear black and white display is possible. By arranging them, it is possible to obtain a high-density multicolor liquid crystal display element.

本発明の液晶表示素子は、パーソナルコンピューター、
ワードプロセッサー、ワークステーション等の表示素子
として好適であるが、この外液晶テレビ、魚群探知器、
レーダー、オシロスコープ、各種民生用ドツトマトリッ
クス表示装置等白黒表示、カラー表示をとわず種々の用
途に使用可能である。
The liquid crystal display element of the present invention can be used for personal computers,
Suitable as a display element for word processors, workstations, etc., but also for LCD TVs, fish finders, etc.
It can be used for a variety of purposes, including radars, oscilloscopes, and various consumer dot matrix display devices, regardless of black and white display or color display.

[作用1 本発明の動作原理については、必ずしも明らかではない
が、およそ次のように推定できる。
[Operation 1] Although the principle of operation of the present invention is not necessarily clear, it can be estimated as follows.

第3図(A)は、本発明の液晶表示素子と対比するため
に複屈折板のみを使用しないスーパーツイスト液晶表示
素子の構成を示す側面から見た模式図であり、ねじれ角
が160〜300′で5Δn1・d、が0.4〜1.5
μmの正の誘電異方性を有するネマチック液晶による液
晶層13、とその上下に配置された一対の偏光板ii、
 12とを示している。この例では上下に配置された一
対の偏光板11.12の偏光軸の交差角を90°として
いる。
FIG. 3(A) is a schematic side view showing the structure of a super-twist liquid crystal display element that does not use only a birefringent plate in comparison with the liquid crystal display element of the present invention, and shows a twist angle of 160 to 300. ', 5Δn1・d is 0.4 to 1.5
A liquid crystal layer 13 made of nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy of μm, and a pair of polarizing plates ii arranged above and below the liquid crystal layer 13,
12 is shown. In this example, the crossing angle of the polarization axes of the pair of polarizing plates 11 and 12 arranged above and below is 90°.

このような構成の液晶表示素子の場合、液晶層に電圧が
印加されていない状態または非選択電圧のような低い電
圧が印加された状態において、入射側の下側の偏光板1
2を通してほぼ完全に直線偏光化された光が、この液晶
層13を透過すると、だ円偏光状態となる。このだ円偏
光の形や方向は光の波長により異なり、光を赤緑青の3
原色に分けて考えると、第3図(B)のようになる、こ
れらの形も方向も異なっただ円偏光が出射側の上側の偏
光板11を通過すると、赤緑青の光によって通過する光
の強度が夫々異なり、そのため特定の色に着色して見え
ることとなる。なお、第3図(B)において15.16
は夫々偏光板11.12の偏光軸を示す。
In the case of a liquid crystal display element having such a configuration, when no voltage is applied to the liquid crystal layer or a low voltage such as a non-selection voltage is applied, the lower polarizing plate 1 on the incident side
When light that has become almost completely linearly polarized through the liquid crystal layer 13 passes through the liquid crystal layer 13, it becomes elliptically polarized. The shape and direction of this elliptical polarization differ depending on the wavelength of the light, and it divides light into three colors: red, green, and blue.
If we consider the primary colors separately, the result will be as shown in Figure 3 (B). These shapes and directions are different. However, when circularly polarized light passes through the upper polarizing plate 11 on the output side, the red, green, and blue light passes through the polarizing plate 11. They have different intensities, so they appear colored in a specific color. In addition, in Fig. 3 (B), 15.16
indicate the polarization axes of the polarizing plates 11 and 12, respectively.

これに対して、本発明では第4図(A)にその側面から
見た模式図を示すように、ねじれ角が160〜300@
で、Δn+ ” d+が0.4〜1.5gmの正の誘電
異方性を有するネマチック液晶による液晶層23、その
両面に配置された2枚の一軸性の複屈折板24A、24
B、さらにその上下に配置された一対の偏光板21.2
2とを示している。
In contrast, in the present invention, the torsion angle is 160 to 300@, as shown in a schematic diagram seen from the side in FIG.
A liquid crystal layer 23 made of a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy with Δn+'' d+ of 0.4 to 1.5 gm, and two uniaxial birefringent plates 24A and 24 disposed on both sides thereof.
B, and a pair of polarizing plates 21.2 arranged above and below it.
2.

この例では、液晶層のねじれ角を240゜Δn+”d+
を0.82μmとし、上下に配置された一対の偏光板2
1.22の偏光軸の交差角を90°としている。なお、
この例では説明を簡単にするために一軸性の複屈折板を
液晶層の両面に夫々1枚積層して使用しているが、両面
に夫々2枚以上の一軸性の複屈折板を積層して用いても
よい。
In this example, the twist angle of the liquid crystal layer is 240°Δn+”d+
is 0.82 μm, and a pair of polarizing plates 2 are arranged above and below.
1.22, the crossing angle of the polarization axes is 90°. In addition,
In this example, one uniaxial birefringent plate is laminated on each side of the liquid crystal layer to simplify the explanation, but two or more uniaxial birefringent plates are laminated on each side of the liquid crystal layer. It may also be used.

この−軸性の複屈折板は、それ自体を偏光板の間に挟持
すると、その−軸性の複屈折板のΔn2・d2の値によ
って入射直線偏光を任意のだ円偏光にしたり、円偏光に
したり、あるいは直線偏光に戻したりできる性質がある
。そのため、適当なΔn、・d2の複屈折板を液晶層の
両面に重ねることにより、第4図(B)のようにするこ
とができる。
When this -axial birefringent plate is sandwiched between polarizing plates, it can convert incident linearly polarized light into arbitrary elliptical polarization or circularly polarized light depending on the value of Δn2・d2 of the -axial birefringence plate. , or it has the property of being able to return to linearly polarized light. Therefore, by overlapping birefringent plates with appropriate values of Δn and d2 on both sides of the liquid crystal layer, the structure shown in FIG. 4(B) can be obtained.

即ち、液晶層に電圧が印加されていない状態または非選
択電圧のような低い電圧が印加された状態において、入
射側の下側の偏光板22を通してほぼ完全に直線偏光化
された光が、複屈折板24Bによりだ円偏光状態となる
。次いで、液晶層23を透過して、異なっただ円偏光状
態となる。このだ円偏光となった光をさらに複屈折板2
4Aを通過させることにより、条件によってはだ円偏光
を再度直線偏光に近い状態に戻せる場合がある。
That is, in a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer or a low voltage such as a non-selective voltage is applied, light that is almost completely linearly polarized through the lower polarizing plate 22 on the incident side becomes double light. The refracting plate 24B brings the light into an elliptical polarization state. The light then passes through the liquid crystal layer 23 and becomes a different circularly polarized state. This elliptically polarized light is further processed by a birefringent plate 2.
Depending on the conditions, the elliptical polarized light may be returned to a state close to linearly polarized light by passing through 4A.

これは、光を赤緑青の3原色に分けて考えると、第4図
(B)のようになる、この例のように、赤緑青の偏光軸
の方向がほぼ揃い、かつ、ほぼ直線偏光に戻っている場
合には、出射側の偏光軸の向きにかかわらず、通過する
光強度の波長依存性をなくすことができる。即ち、無彩
色化することができることとなる。
This means that when light is divided into the three primary colors of red, green, and blue, it becomes as shown in Figure 4 (B).As in this example, the directions of the polarization axes of red, green, and blue are almost the same, and the light is almost linearly polarized. If it returns, the wavelength dependence of the transmitted light intensity can be eliminated regardless of the direction of the polarization axis on the exit side. In other words, it is possible to make the color achromatic.

この例のように、その偏光軸を90°交差して偏光板を
設置して、出射側での偏光が出射側である上側の偏光板
の吸収軸と一致している場合には、透過光強度は最も小
さ(なり、黒(見えることとなる。これにより、ネガ表
示となる。
As in this example, if a polarizing plate is installed with the polarization axes intersecting 90 degrees and the polarized light on the output side matches the absorption axis of the upper polarizing plate on the output side, the transmitted light The intensity is the lowest and black is visible. This results in a negative display.

なお、第4図(B)において25.26は夫々偏光板2
1.22の偏光軸を示す。
In addition, in FIG. 4(B), 25 and 26 are the polarizing plates 2, respectively.
1.22 polarization axis is shown.

逆に、上側の偏光板の偏光軸を下側の偏光板の偏光軸と
ほぼ平行にしてあれば、これらの強度は大きいこととな
り白(見えることとなり、ポジ表示となる。
Conversely, if the polarizing axis of the upper polarizing plate is made almost parallel to the polarizing axis of the lower polarizing plate, these intensities will be large and white (white) will be visible, resulting in a positive display.

なお、表示のネガ、ポジは、液晶層のねじれ角、そのΔ
n1・dl1・軸性の複屈折板のΔn2・d2、それら
と偏光板との角度θ5、θ2、θ1、θ4等の構成用件
を変えることにより、変わる。
Note that negative and positive display values are determined by the twist angle of the liquid crystal layer and its Δ
This can be changed by changing the configuration conditions such as n1, dl1, Δn2 and d2 of the axial birefringent plate, and the angles θ5, θ2, θ1, θ4 between them and the polarizing plate.

一方、この構成で液晶層に充分な電圧を印加した場合に
は、液晶層を透過しただ円偏光の形や方向が電圧印加前
と異なってくる。
On the other hand, if a sufficient voltage is applied to the liquid crystal layer with this configuration, the shape and direction of the circularly polarized light transmitted through the liquid crystal layer will be different from before the voltage is applied.

そのため、複屈折板を通過した後のだ円偏光状態も異な
り、これによって透過率が変化し、表示が可能になる。
Therefore, the state of elliptical polarization after passing through the birefringent plate is also different, which changes the transmittance and enables display.

しかし、複屈折板の挿入により、電圧を印加しない状態
でうま(だ円偏光の形や方向を揃えられて黒または白の
状態ができたとはいえ、かならずしも電圧印加状態で白
または黒の状態になるとは限らない。このため、液晶層
のツイスト角、Δn1・dl等のパラメータにより、複
屈折板のΔn2・d2、その先軸方向、偏光板の偏光軸
方向等を実験的に最適化することが好ましい。
However, by inserting a birefringent plate, although the shape and direction of the elliptical polarized light are aligned and a black or white state is created when no voltage is applied, it does not necessarily become white or black when a voltage is applied. For this reason, it is necessary to experimentally optimize the Δn2 and d2 of the birefringent plate, its front axis direction, the polarization axis direction of the polarizing plate, etc., using parameters such as the twist angle of the liquid crystal layer and Δn1 and dl. is preferred.

もっとも、透過率が高い状態である白状態が白い方が明
る(鮮明に見易(カラー化に適しているので、白と黒の
いずれを重視するかについては白を優先することが好ま
しい。
However, since the white state, which has a high transmittance, is brighter (clearer and easier to see) and suitable for colorization, it is preferable to give priority to white or black.

[実施例1 実施例1 第1の基板として、ガラス基板上に設けられたITO透
明電極をストライブ状にバターニングし、蒸着法により
5insによる短絡防止用の絶縁膜を形成し、ポリイミ
ドのオーバーコートをスピンコードし、これをラビング
して配向制御膜を形成した基板を作成した。
[Example 1 Example 1 As a first substrate, an ITO transparent electrode provided on a glass substrate was patterned into stripes, an insulating film for short circuit prevention of 5 inches was formed by vapor deposition, and a polyimide overlay was formed. The coat was spin-coded and rubbed to create a substrate on which an alignment control film was formed.

第2の基板として、ガラス基板上に設けられたITO透
明電極を第1の基板と直交するようにストライブ状にパ
ターニングし、5iOaの絶縁膜を形成し、ポリイミド
のオーバーコートをし、これを第1の基板のラビング方
向と交差角60°となるようにラビングして配向制御膜
を形成した基板を作成した。
As a second substrate, an ITO transparent electrode provided on a glass substrate was patterned into stripes perpendicular to the first substrate, an insulating film of 5 iOa was formed, and an overcoat of polyimide was applied. A substrate was prepared on which an alignment control film was formed by rubbing so that the angle of intersection with the rubbing direction of the first substrate was 60°.

この2枚の基板の周辺をシール材でシールして、液晶セ
ルを形成し、この液晶セル内に誘電異方性が正のネマチ
ック液晶を注入して240゜ねじれの液晶層となるよう
にし、注入口を封止した。この液晶層ではΔn1・dl
は0.82μmであっな。
The peripheries of these two substrates are sealed with a sealing material to form a liquid crystal cell, and a nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy is injected into this liquid crystal cell to form a liquid crystal layer twisted at 240 degrees. The injection port was sealed. In this liquid crystal layer, Δn1・dl
is 0.82 μm.

この液晶セルの両面にΔn2・d、が0.38μmの一
軸性の複屈折板を夫々積層し、さらにその上下に一対の
偏光板を積層した。
Uniaxial birefringent plates with Δn2·d of 0.38 μm were laminated on both sides of this liquid crystal cell, and a pair of polarizing plates were further laminated above and below the birefringent plates.

この液晶表示素子の液晶分子の長軸方向、偏光板の偏光
軸方向及び複屈折板の光軸方向との相対的な関係は、θ
、 = 150°、θ2=85゜θ、 =  120°
、θ、=90°とした。
The relative relationship between the long axis direction of the liquid crystal molecules of this liquid crystal display element, the polarization axis direction of the polarizing plate, and the optical axis direction of the birefringent plate is θ
, = 150°, θ2=85°θ, = 120°
, θ, = 90°.

この液晶表示素子に電圧を印加し、その透過率変化を調
べた結果、第5図の実線Aに示すように良好なしきい値
電圧特性が得られ、マルチプレックス駆動を行った場合
に良好なコントラスト比が得られることが分かった。
As a result of applying a voltage to this liquid crystal display element and examining its transmittance change, it was found that good threshold voltage characteristics were obtained as shown by the solid line A in Figure 5, and good contrast was obtained when multiplex driving was performed. It was found that the ratio can be obtained.

この液晶表示素子を裏側にC光源のバックライトを配置
して、 l/200デユーテイ、1/15バイアスで駆
動してオン、オフ状態での色相を観察した。この結果を
第6図に示す。この結果からも明らかなように、オンで
若干黄緑色っぽい良好な白レベルが得られ、オフで透過
率が低いため、充分に黒く見えるようなネガ型の白黒表
示が得られた。
A backlight of a C light source was disposed on the back side of this liquid crystal display element, and the device was driven with a duty of 1/200 and a bias of 1/15, and the hue in the on and off states was observed. The results are shown in FIG. As is clear from these results, a good white level with a slightly yellow-greenish color was obtained when the display was on, and because the transmittance was low when the display was off, a negative black and white display that appeared sufficiently black was obtained.

この液晶表示素子のコントラスト比(画素部分のみ)を
測定したところ、約50であり、従来の単なるスーパー
ツイスト液晶表示素子に比しπはるかに高いコントラス
トが得られた。その上、オンにおける透過率も27%程
度が得られ、OMI素子よりも明るいため、反射型で使
用することも充分可能であった。
When the contrast ratio (pixel portion only) of this liquid crystal display element was measured, it was approximately 50, which was much higher than that of a conventional simple super-twist liquid crystal display element. Furthermore, the transmittance in the ON state was about 27%, and since it was brighter than the OMI element, it was possible to use it as a reflective type.

比較例1.2 実施例1の複屈折板のΔn2・d2を0.28μmとし
たものを比較例1とし、0.46μmとしたものを比較
例2とし、実施例1と同様にその透過率変化を調べた。
Comparative Example 1.2 Comparative Example 1 is the birefringent plate of Example 1 in which Δn2·d2 is 0.28 μm, and Comparative Example 2 is that the birefringent plate is 0.46 μm. We investigated the changes.

この結果を第5図に示す。The results are shown in FIG.

比較例1を破線Bで示したが、オンの透過率が、実施例
1の半分程度しかなく、表示が暗いものであった。また
、比較例2を破線Cで示したが、オフの透過率が、実施
例1よりも3倍以上高く、コントラスト比が充分得られ
ないものであった。
Comparative Example 1 is shown by broken line B, but the on-state transmittance was only about half that of Example 1, and the display was dark. Further, Comparative Example 2 is indicated by a broken line C, but the off-state transmittance was three times higher than that of Example 1, and a sufficient contrast ratio could not be obtained.

実施例2〜5 実施例1の液晶表示素子において、液晶層のΔn1・d
、及び両面に配!する複屈折板の夫々の八〇よ・d2を
第1表のようにして液晶表示素子を作成した。
Examples 2 to 5 In the liquid crystal display element of Example 1, Δn1·d of the liquid crystal layer
, and distributed on both sides! A liquid crystal display element was prepared by setting the 80 y d2 of each of the birefringent plates as shown in Table 1.

これらの液晶表示素子を、実施例1と同様に1/200
デユーテイ、l/15バイアスで駆動したところ、いず
れも実施例1とほぼ同等なネガ型の白黒表示が得られ、
コントラスト比(画素部分のみ)も約40であった。
These liquid crystal display elements were prepared at 1/200 scale as in Example 1.
When driven at duty and l/15 bias, negative black and white display almost equivalent to Example 1 was obtained in both cases.
The contrast ratio (pixel portion only) was also approximately 40.

第1表 実施例6 実施例1の液晶表示素子において、液晶分子の長軸方向
、偏光板の偏光軸方向及び複屈折板の光軸方向との相対
的な関係のみを変更して液晶表示素子を作成した。即ち
、θ、=60゜θ2=85°、θ3 =30@、θ4=
90°とした。
Table 1 Example 6 The liquid crystal display element of Example 1 was modified by changing only the relative relationship between the long axis direction of the liquid crystal molecules, the polarization axis direction of the polarizing plate, and the optical axis direction of the birefringent plate. It was created. That is, θ, = 60° θ2 = 85°, θ3 = 30@, θ4 =
It was set at 90°.

この液晶表示素子を実施例1と同様に1/200デユー
テイ、1/15バイアスで駆動したところ、実施例1と
ほぼ同等なネガ型の白黒表示が得られ、コントラスト比
(画素部分のみ)も約50であった。
When this liquid crystal display element was driven with a duty of 1/200 and a bias of 1/15 in the same manner as in Example 1, a negative black and white display almost equivalent to that in Example 1 was obtained, and the contrast ratio (pixel portion only) was approximately It was 50.

実施例7 実施例1の液晶表示素子の電極上にストライブ状に3色
のカラーフィルター層を形成して駆動したところ、フル
カラーの階調駆動が可能であった。
Example 7 When three color filter layers were formed in stripes on the electrodes of the liquid crystal display element of Example 1 and the device was driven, full color gradation driving was possible.

[発明の効果] 以上に説明したように本発明は、従来のスーパーツイス
ト液晶表示素子と比べてより優れたコントラスト比を持
つ白黒表示が可能となり、鮮明で表示品位の高いポジ型
あるいはネガ型の表示が得られる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention enables black-and-white display with a better contrast ratio than conventional super-twist liquid crystal display elements, and enables clear and high-quality positive or negative type displays. Display is obtained.

また、時分割表示特性や視野角特性も従来のスーパーツ
イスト液晶表示素子と遜色がない等の優れた効果を有す
る。
In addition, it has excellent effects such as time division display characteristics and viewing angle characteristics comparable to those of conventional super twist liquid crystal display elements.

また、表示が白黒に近いということから、カラーフィル
ターと組み合わせることにより、カラフルな表示が可能
となり、特に、赤、緑、青のカラーフィルターを画素ご
とに配置することにより、マルチカラーやフルカラーの
表示も実現できるという効果も認められ、より多様性の
ある応用が開ける。
In addition, since the display is close to black and white, it is possible to display colorful displays by combining it with color filters.In particular, by arranging red, green, and blue color filters for each pixel, multi-color and full-color displays can be achieved. It has also been recognized that the method can be used to realize even more diverse applications.

特に、本発明では白黒表示が可能であるにもかかわらず
、明るい表示可能であり、透過型のみならず、反射型の
表示も可能であり、その応用範囲が広いものである。
In particular, although the present invention enables black-and-white display, bright display is possible, and not only transmissive type display but also reflective type display is possible, and its application range is wide.

さらに、本発明では、単に複屈折板を配置するのみで、
第2の液晶層を設けなくても明るい白黒表示が可能なも
のであり、液晶表示素子の生産性が極めて高いという利
点も有する。
Furthermore, in the present invention, by simply arranging the birefringent plate,
Bright black and white display is possible without providing a second liquid crystal layer, and the liquid crystal display element has the advantage of extremely high productivity.

本発明は、本発明の効果を損しない範囲内で今後とも種
々の応用が可能なものである。
The present invention can be applied in various ways in the future without detracting from the effects of the present invention.

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

第1図は本発明による液晶表示素子を模式的に現わした
斜視図である。 第2図(A)(B)は、夫々上から見た上側及び下側の
液晶分子の長軸方向、偏光板の偏光軸方向及び複屈折板
の光軸方向の相対位置を示した平面図である。 第3図(A)iB)は、単なるスーパーライス)−’t
l1品表示素子の構成を示した模式図及びその偏光の状
態を説明する平面図。 第4図(A)(B)は、本発明の液晶表示素子の構成を
示した模式図及びその偏光の状態を説明する平面図。 第5図は、実施例1、比較例1.2のしきいf1α電圧
特性を示すグラフ。 第6図は、実施例1のオン、オフ状態での色相を示す色
相図。 l、2.11.12.21.22は偏光板、3.13.
23は液晶層、 4A、4B、24A、24Bは複屈折板、5.6.15
.1B、25.26は偏光軸、7.8は液晶分子の長軸
方向、 9A、9Bは複屈折板の光軸方向 5:偏デ亡車由 ノr^− 宋 図 第4 図 A ノrな− 弔 図 1.5 2、0       2.5 印加電圧(V) 3.0 ノCへ− 末
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display element according to the present invention. Figures 2 (A) and (B) are plan views showing the relative positions of the long axis directions of the upper and lower liquid crystal molecules, the polarization axis direction of the polarizing plate, and the optical axis direction of the birefringent plate, respectively, when viewed from above. It is. Figure 3 (A) iB) is just a super rice)-'t
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a 11-product display element and a plan view illustrating the state of polarization thereof. FIGS. 4(A) and 4(B) are schematic diagrams showing the structure of the liquid crystal display element of the present invention and plan views illustrating the state of polarization thereof. FIG. 5 is a graph showing the threshold f1α voltage characteristics of Example 1 and Comparative Examples 1.2. FIG. 6 is a hue diagram showing hues in the on and off states of Example 1. 1, 2.11.12.21.22 is a polarizing plate, 3.13.
23 is a liquid crystal layer, 4A, 4B, 24A, 24B are birefringent plates, 5.6.15
.. 1B, 25.26 are the polarization axes, 7.8 is the long axis direction of the liquid crystal molecules, 9A, 9B are the optical axis directions of the birefringent plate. Na- Funeral diagram 1.5 2,0 2.5 Applied voltage (V) 3.0 To NoC- End

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ほぼ平行に配置され配向制御膜を有する一対の透
明電極付きの基板間に挟持された旋光性物質を含有した
誘電異方性が正のネマチック液晶によるねじれ角が16
0〜300゜の液晶層と、この液晶層を挟持する上下の
基板の透明電極間に電圧を印加する駆動手段とを有し、
この液晶層の外側に一対の偏光板を設置した液晶表示素
子において、液晶層での液晶の屈折率異方性Δn_1と
液晶層の厚みd_1との積Δn_1・d_1が0.4〜
1.5μmとされ、液晶層の両外側であって一対の偏光
板の内側にほぼ同一のΔn_2・d_2を有する少なく
とも一組の一軸性の複屈折板であって、夫々の側の複屈
折板のΔn_2・d_2が、 (0.7×Δn_1・d_1)/2<Δn_2・d_2
<(1.1×Δn_1・d_1)/2である複屈折板を
配置したことを特徴とする液晶表示素子。
(1) A nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy containing an optically active substance sandwiched between a pair of substrates with transparent electrodes arranged almost in parallel and having an alignment control film has a twist angle of 16
It has a liquid crystal layer with an angle of 0 to 300 degrees, and a driving means for applying a voltage between transparent electrodes of upper and lower substrates that sandwich this liquid crystal layer,
In a liquid crystal display element in which a pair of polarizing plates is installed outside the liquid crystal layer, the product Δn_1·d_1 of the refractive index anisotropy Δn_1 of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the thickness d_1 of the liquid crystal layer is 0.4 to
1.5 μm, and at least one set of uniaxial birefringent plates having substantially the same Δn_2 and d_2 on both sides of the liquid crystal layer and inside the pair of polarizing plates, the birefringent plates on each side Δn_2・d_2 is (0.7×Δn_1・d_1)/2<Δn_2・d_2
A liquid crystal display element characterized by disposing a birefringent plate with <(1.1×Δn_1·d_1)/2.
(2)液晶分子軸と複屈折板の光軸との交差角を40゜
≦θ_2≦140゜及び40゜≦θ_4≦140゜とし
た請求項1記載の液晶表示素子。
(2) The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the intersecting angles between the liquid crystal molecular axis and the optical axis of the birefringent plate are 40°≦θ_2≦140° and 40°≦θ_4≦140°.
(3)θ_1、θ_2、θ_3、θ_4に関し、θ_1
<θ_2とした場合にはθ_3<θ_4とし、θ_1>
θ_2とした場合にはθ_3>θ_4となるようにした
請求項1または2記載の液晶表示素子。
(3) Regarding θ_1, θ_2, θ_3, θ_4, θ_1
If <θ_2, then θ_3<θ_4, and θ_1>
3. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein when θ_2, θ_3>θ_4.
JP9646789A 1989-04-18 1989-04-18 Liquid crystal display element Pending JPH02275412A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9646789A JPH02275412A (en) 1989-04-18 1989-04-18 Liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9646789A JPH02275412A (en) 1989-04-18 1989-04-18 Liquid crystal display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02275412A true JPH02275412A (en) 1990-11-09

Family

ID=14165839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9646789A Pending JPH02275412A (en) 1989-04-18 1989-04-18 Liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02275412A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5369513A (en) Liquid crystal display device with biaxial birefringent plates and light shielding film
US7365813B2 (en) Color liquid crystal display device
JPH0196625A (en) Liquid crystal display device
JPH02140720A (en) Driving method for liquid crystal display device
JP2560449B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
KR100237404B1 (en) Color lcd device
JP2768977B2 (en) Liquid crystal element and device using the same
JP2915430B2 (en) Liquid crystal display device
JP2768319B2 (en) Color liquid crystal display device
JPH01254917A (en) Liquid crystal display element and office automation device using said liquid crystal display element
JP2775823B2 (en) Liquid crystal display device
JP2005031265A (en) Liquid crystal display
JP2841734B2 (en) Liquid crystal display device
JP2775827B2 (en) Liquid crystal display device
JP2819602B2 (en) Liquid crystal display device
JPH02821A (en) Liquid crystal display element
US6498633B1 (en) Color liquid crystal display device wherein the color polarizer having wavelength dependence of the polarizing efficiency
JPH04179922A (en) Liquid crystal display element
JPH04179923A (en) Liquid crystal display element
JPH02275412A (en) Liquid crystal display element
JPH0247625A (en) Liquid crystal display element
JPH02822A (en) Liquid crystal display element
JP2625851B2 (en) Liquid crystal display element and liquid crystal display device using the same
JP2757380B2 (en) Color liquid crystal display device
JPH01131533A (en) Liquid crystal display element