JPH0274919A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH0274919A
JPH0274919A JP22553788A JP22553788A JPH0274919A JP H0274919 A JPH0274919 A JP H0274919A JP 22553788 A JP22553788 A JP 22553788A JP 22553788 A JP22553788 A JP 22553788A JP H0274919 A JPH0274919 A JP H0274919A
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JP
Japan
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liquid crystal
pair
polarizing plates
display device
layer
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JP22553788A
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Kazuo Asano
和夫 浅野
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PURPOSE:To decrease leak light and to obtain high contrast by providing a liquid crystal cell having a liquid crystal layer disposed in such a manner that the nematic liquid crystal added with an optically active substance forms a twisted structure between a pair of electrode substrates having oriented layers and providing a pair of polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal cell. CONSTITUTION:The twist angle alpha of the twisted structure of the liquid crystal layer 20 is 220 to 300 deg.. This twist angle alpha can be regulated by the orientation treatment direction of the oriented layers formed respectively to a pair of the substrates 11, 12 and the kinds, amts., etc. of the nematic liquid crystal and the optically active substance to be added thereto. The product DELTAn.d of the magnitude DELTAn of the refractive index anisotropy of the nematic liquid crystal and the thickness d(mum) of the liquid crystal layer 20 is required to be 0.60 to 1.1mum. The angles (deviation angles) beta and gamma between the polarizing plates 41 and 42 and the orientation direction of the liquid crystal molecules in contact with the surfaces of the substrates 11 and 12 adjacent to the respective polarizing plates satisfy equations I and II. The leak light is decreased in this way and the higher contrast than heretofore is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノーマリ−・クローズ表示モードを採用した
S T N (supertwisted nemat
ic)方式の液晶表示装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a supertwisted nemat
ic) type liquid crystal display device.

〔技術の背景〕[Technology background]

ドツトマトリクス表示において、表示コントラストを高
めるためには、非画素部が暗状態(非透過状態)となる
ノーマリ−・クローズ表示モード(オフ電圧印加時が非
透過状態で、オン電圧印加時が透過状態)が有利である
In dot matrix display, in order to increase the display contrast, the normally closed display mode (non-transparent state when off-voltage is applied and transmissive state when on-voltage is applied) is required, in which non-pixel areas are in a dark state (non-transparent state). ) is advantageous.

STN方式の液晶表示装置において、ノーマリ−・クロ
ーズ表示モードを採用した技術として、従来、ブルーモ
ードの液晶表示装置が開示されている(特開昭60−1
07020号公報参照)。
A blue mode liquid crystal display device has been disclosed as a technology that adopts a normally closed display mode in an STN liquid crystal display device (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1998).
(See Publication No. 07020).

この液晶表示装置においては、ずれ角βおよびγが20
〜70゛であり、かつ、βとTの和(β+γ)が0°で
ある。
In this liquid crystal display device, the deviation angles β and γ are 20
~70°, and the sum of β and T (β+γ) is 0°.

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

しかし、上記公報に開示された液晶表示装置においては
、暗状態の漏れ光が大きく、特に青色光のもれが大きく
、青色地に白色の表示となり、依然としてコントラスト
が低い問題がある。
However, in the liquid crystal display device disclosed in the above-mentioned publication, leakage of light in a dark state is large, especially leakage of blue light is large, resulting in a white display on a blue background, which still has the problem of low contrast.

本発明は、以上の如き事情に基づいてなされたものであ
って、その目的は、ノーマリ−・クローズ表示モードを
採用したSTN方式の液晶表示装置において、従来より
もコントラストを高くすることにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and its object is to provide a higher contrast than the conventional one in an STN type liquid crystal display device employing a normally closed display mode.

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

上記目的を達成するため、本発明は、対向して配置され
た各々配向層を有する一対の電極基板間に、旋光性物質
を添加したネマチック液晶がねじれ構造を形成して配置
された液晶層を備えた液晶セルと、当該液晶セルの両側
に配置された一対の偏光板とを有してなり、以下の条件
(a)、(b)および(c)を満たすことを特徴とする
In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal added with an optically active substance is arranged to form a twisted structure between a pair of electrode substrates each having an alignment layer arranged opposite to each other. and a pair of polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal cell, and is characterized by satisfying the following conditions (a), (b), and (c).

条件(a);液晶層におけるねじれ構造のねじれ角αが
220〜300°であること。
Condition (a): The twist angle α of the twist structure in the liquid crystal layer is 220 to 300°.

条件(b):ネマチック液晶の屈折率異方性の大きさΔ
nと、液晶層の厚さd (μM)との積Δn−aが06
60〜1.1μmであること。
Condition (b): Size Δ of refractive index anisotropy of nematic liquid crystal
The product Δn-a of n and the thickness d (μM) of the liquid crystal layer is 06
Must be 60 to 1.1 μm.

条件(c);一対の偏光板の偏光軸と、当該偏光板のそ
れぞれに隣接する電極基板の表面に接する液晶分子の配
向方向とのなす角度(ずれ角)βおよびTが、下記式[
1]および[2]を満足すること。
Condition (c): The angle (shift angle) β and T between the polarization axes of a pair of polarizing plates and the alignment direction of liquid crystal molecules in contact with the surface of the electrode substrate adjacent to each of the polarizing plates is expressed by the following formula [
1] and [2] must be satisfied.

式■; 式■; β+γ=90゜ 〔作用〕 上記条件(a)〜(c)を満たすことにより、後述する
実施例の説明からも理解されるように、ノーマリ−・ク
ローズ表示モードを採用したSTN方式の液晶表示装置
において、漏れ光がきわめて少なく、従来より高いコン
トラストが得られる。
Formula ■; Formula ■; β+γ=90゜ [Operation] By satisfying the above conditions (a) to (c), the normally closed display mode is adopted, as will be understood from the explanation of the embodiment described later. In an STN type liquid crystal display device, there is extremely little leakage light and higher contrast can be obtained than conventionally.

〔発明の具体的構成〕[Specific structure of the invention]

以下、本発明の構成を具体的に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically explained.

第1図は、本発明に係る液晶表示装置の要部を分解して
示す説明図である。同図において、11および12はそ
れぞれ配向層(図示せず)を有する電極基板であり少な
くとも一方は透光性を有する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an exploded main part of a liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, 11 and 12 are electrode substrates each having an alignment layer (not shown), and at least one of them is translucent.

20は旋光性物質を添加したネマチック液晶がねじれ構
造を形成して配置された液晶層である。30は液晶セル
である。41および42は偏光板であり、それぞれ液晶
セル30の一面および他面に対向して配置されている。
20 is a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal added with an optically active substance is arranged to form a twisted structure. 30 is a liquid crystal cell. Polarizing plates 41 and 42 are arranged facing one side and the other side of the liquid crystal cell 30, respectively.

本発明においては、液晶層20におけるねじれ構造のね
じれ角αが220〜300°であることが必要である(
条件(a))。
In the present invention, it is necessary that the twist angle α of the twisted structure in the liquid crystal layer 20 is 220 to 300° (
Condition (a)).

このねじれ角αが過小のときには印加電圧に対する透過
光の強度変化が緩やかとなるため、高いコントラストが
得られない。一方、当該ねじれ角αが過大のときには、
オン・オフの応答特性が低下し、またオン・オフの切換
え時に液晶分子の配向の乱れが生じ、表示品質が低下す
る。
If the twist angle α is too small, the intensity of transmitted light changes slowly with respect to the applied voltage, making it impossible to obtain high contrast. On the other hand, when the torsion angle α is excessive,
The on/off response characteristics deteriorate, and the orientation of liquid crystal molecules is disturbed during on/off switching, resulting in a decrease in display quality.

このねじれ角αは、一対の電極基板のそれぞれに形成さ
れる配向層の配向処理方向、ネマティック液晶層よびこ
れに添加される旋光性物質の種類、量等によって規定す
ることができる。
This twist angle α can be defined by the alignment direction of the alignment layer formed on each of the pair of electrode substrates, the type and amount of the nematic liquid crystal layer and the optically active substance added thereto, and the like.

なお、第1図において、ねじれ角αは、入射光の進行方
向に左回りのねじれを示しているが、これに限定されず
、右回りであってもよい。
In addition, in FIG. 1, the twist angle α shows a counterclockwise twist in the traveling direction of the incident light, but is not limited to this, and may be a clockwise twist.

本発明においては、ネマチック液晶の屈折率異方性の大
きさΔnと、液晶層20の厚さd (μM)との積Δn
−dが、0.60〜1.1μ胃であることが必要であり
(条件(5))、好ましくは0.7〜0.91である。
In the present invention, the product Δn of the magnitude Δn of the refractive index anisotropy of the nematic liquid crystal and the thickness d (μM) of the liquid crystal layer 20 is
-d is required to be 0.60 to 1.1 μm (condition (5)), preferably 0.7 to 0.91.

この積Δn−dが過小のときには表示の明度が低くなる
。一方、この積Δn−dが過大のときには漏れ光量が増
大する。
When this product Δn−d is too small, the brightness of the display becomes low. On the other hand, when this product Δn-d is excessive, the amount of leaked light increases.

本発明においては、一対の偏光板41および42の偏光
軸41Aおよび42Aと、当該偏光板41および42の
それぞれに隣接する電極基板11および120表面に接
する液晶分子の配向方向とのなす角度(ずれ角)βおよ
びγが、下記式[1]および[2]を満足することが必
要である(条件(c))。
In the present invention, the angle (shift) between the polarizing axes 41A and 42A of the pair of polarizing plates 41 and 42 and the alignment direction of liquid crystal molecules in contact with the surfaces of the electrode substrates 11 and 120 adjacent to the polarizing plates 41 and 42, respectively, is Angle) β and γ must satisfy the following formulas [1] and [2] (condition (c)).

式■。Expression ■.

式■; β+r =90’ 上記条件(c)は、以下の実験結果から得られたもので
ある。
Formula (2); β+r = 90' The above condition (c) was obtained from the following experimental results.

〔実験1〕 配向膜としてSiOの斜方蒸着膜を用い、液晶Z L 
I −2293(メルク社製)を用いて、ねじれ角αが
270°の液晶セルを作製した。このとき、プレティル
ト角θ。は40°であった。
[Experiment 1] Using an obliquely evaporated SiO film as an alignment film, liquid crystal Z L
A liquid crystal cell with a twist angle α of 270° was prepared using I-2293 (manufactured by Merck & Co., Ltd.). At this time, the pretilt angle θ. was 40°.

セル厚dを変化させてΔn−dの異なる液晶セルを咋製
し、それぞれの液晶セルに対して、ノーマリ−・クロー
ズ表示モードで最大のコントラストの得られる偏光板の
ずれ角βおよびγを求めた。
By changing the cell thickness d, liquid crystal cells with different Δn-d were manufactured, and for each liquid crystal cell, the deviation angles β and γ of the polarizing plate that provided the maximum contrast in normally closed display mode were determined. Ta.

その結果、最大コントラストは、必ず、β−+T=90
°となるずれ角β、γにおいて得られ、その時のβの値
、透過光のルミナンス値YI、いYorfzコントラス
ト比Y0゜/Y−reは、第5図および第6図に示すよ
うになった。
As a result, the maximum contrast is always β−+T=90
The values of β, the luminance value of transmitted light YI, and the Yorfz contrast ratio Y0°/Y-re are as shown in Figures 5 and 6. .

すなわち、表示の明るさY。、、は、Δn−dが大きく
なるほど明るくなり、コントラスト比は、Δn−d =
Q、ll )tm付近で最大となり、従って、明るくコ
ントラストの高い表示は、Δn−dが0.6〜1.1μ
清の間で得られる。この時の最適なずれ角βの範囲は一
10゛〜+20°となっている。
In other words, the brightness Y of the display. , , become brighter as Δn-d increases, and the contrast ratio is Δn-d =
Q,ll) reaches its maximum near tm, therefore, a bright and high-contrast display requires Δn-d of 0.6 to 1.1μ.
Obtained between Qing. The optimum range of the deviation angle β at this time is -10° to +20°.

〔実験2〕 配向膜としてポリイミドRN−715(日量化学工業■
製)のラビング処理膜を用いたほかは、実験1と同様に
して実験を行った。このときプレティルト角θ0は10
°であった。その結果、最適な偏光板のずれ角β、Tは
、必ずβ+T=90°のときであり、その時のずれ角β
の値の範囲は、第5図に示すように、−20°〜+15
°であった。
[Experiment 2] Polyimide RN-715 (Nippon Kagaku Kogyo ■) was used as the alignment film.
The experiment was carried out in the same manner as in Experiment 1, except that a rubbed film manufactured by Co., Ltd. was used. At this time, the pretilt angle θ0 is 10
It was °. As a result, the optimal deviation angle β, T of the polarizing plate is always when β+T=90°, and the deviation angle β at that time is
The range of values is from -20° to +15°, as shown in Figure 5.
It was °.

〔実験3〕 配向膜としてSiOの斜方蒸着膜を用い、ねじれ角αを
240°としたほかは、実験1と同様にして実験を行っ
た。その結果、最適な偏光板のずれ角β、Tは、必ずβ
十γ=90°のときであり、その時のずれ角βの最適値
は、第7図に示すように、(270°−α)/2付近に
あり、その値を中心に一15°〜+15°の範囲にあっ
た。
[Experiment 3] An experiment was conducted in the same manner as in Experiment 1, except that an obliquely deposited SiO film was used as the alignment film and the twist angle α was 240°. As a result, the optimal deviation angle β, T of the polarizing plate is always β
When 10 γ = 90°, the optimum value of the deviation angle β at that time is around (270° - α)/2, as shown in Figure 7, and around that value -15° to +15 It was in the range of °.

なお、ずれ角β、Tの最適値は、β+γ=90゛にある
が、実際には、β+γ=90°±15°の範囲で実用上
十分なコントラストが得られる。
The optimum values of the deviation angles β and T are β+γ=90°, but in reality, a practically sufficient contrast can be obtained within the range β+γ=90°±15°.

本発明において、電極基板面に接する液晶分子の配向方
向とは、ダイレクタ方向すなわち液晶分子の分子長軸が
優先的に配向している方向(ただし、液晶分子が電極基
板面と0°でないプレティルト角を有しているときは、
そのダイレクタ方向の電極基板面への射影方向)をいう
In the present invention, the orientation direction of the liquid crystal molecules in contact with the electrode substrate surface refers to the director direction, that is, the direction in which the long axes of the liquid crystal molecules are preferentially oriented (provided that the liquid crystal molecules are at a pretilt angle that is not 0° with the electrode substrate surface). When you have
(projection direction of the director direction onto the electrode substrate surface).

なお、本発明において、ずれ角βとは、光の入射側の偏
光板のずれ角をいい、ずれ角γとは、透過型の液晶表示
装置の場合には光の出射側の偏光板のずれ角をいい、反
射型の液晶表示装置の場合には光の反射側の偏光板のず
れ角をいう。
In the present invention, the deviation angle β refers to the deviation angle of the polarizing plate on the light incident side, and the deviation angle γ refers to the deviation angle of the polarizing plate on the light output side in the case of a transmission type liquid crystal display device. In the case of a reflective liquid crystal display device, it refers to the deviation angle of the polarizing plate on the reflective side of light.

そして、偏光板のずれ角は、電極基板の表面に接する液
晶分子のダイレクタ方向(液晶分子の長軸が優先的に配
向している方向)の電極基板表面への射影方向を基準と
して、当該電極基板側に配置された偏光板の偏光軸方向
のなす角をいう。
The deviation angle of the polarizing plate is determined based on the direction in which the director direction of the liquid crystal molecules in contact with the surface of the electrode substrate (the direction in which the long axes of the liquid crystal molecules are preferentially oriented) is projected onto the surface of the electrode substrate. This refers to the angle formed by the polarization axis direction of a polarizing plate placed on the substrate side.

なお、本発明においては、偏光板のずれ角βおよびγの
値は、−90°から+90°の間の値で読むこととする
。すなわち、例えばずれ角β=135゜はずれ角β=−
45°に等しい。
In the present invention, the values of the deviation angles β and γ of the polarizing plate are read as values between −90° and +90°. That is, for example, the deviation angle β = 135° is the deviation angle β = -
Equal to 45°.

ここで、電極基板の表面に接する液晶分子のダイレクタ
方向の電極基板表面への射影方向は、−般に電極基板の
配向層の配向処理方向に一致する。
Here, the direction in which the director direction of liquid crystal molecules in contact with the surface of the electrode substrate is projected onto the surface of the electrode substrate generally coincides with the alignment treatment direction of the alignment layer of the electrode substrate.

また、配向処理方向とは、例えば配向処理がラビング法
である場合にはラビング方向をいう。
Further, the orientation treatment direction refers to the rubbing direction when the orientation treatment is a rubbing method, for example.

一対の偏光板のずれ角βおよびTは、偏光板の偏光軸と
して、透過軸または吸収軸のいずれか一方をもって規定
する。
The deviation angles β and T of the pair of polarizing plates are defined using either the transmission axis or the absorption axis as the polarization axis of the polarizing plates.

また、ずれ角度βおよびγの符号は、第2図に示すよう
に、液晶分子のねじれ方向が入射光の進行方向に左回り
の場合には、電極基板の表面に接する液晶分子のダイレ
クタ方向から偏光軸方向に向かって時計回り方向を正に
とり、一方、第3図に示すように、液晶分子のねじれ方
向が入射光の進行方向に右回りの場合には、上記とは反
対に反時計回り方向を正にとる。
Furthermore, as shown in Fig. 2, when the twist direction of the liquid crystal molecules is counterclockwise in the traveling direction of the incident light, the signs of the deviation angles β and γ are from the director direction of the liquid crystal molecules in contact with the surface of the electrode substrate. If the direction of twist of the liquid crystal molecules is clockwise toward the direction of the incident light as shown in Figure 3, then the direction is counterclockwise. Take the correct direction.

また、本発明においては、プレティルト角θ。Further, in the present invention, the pretilt angle θ.

すなわち少なくとも一方の配向層表面に接する液晶分子
のダイレクタ方向と当該配向層を有する電極基板面との
なす角θ。が5°以上であることが好ましく、特に20
°以上が好ましい。当該条件を満足する場合には、オン
電圧印加時の透過状態がより明るくなり、また印加電圧
に対する透過率の変化が急峻となって、表示性能がさら
に向上する。
That is, the angle θ between the director direction of liquid crystal molecules in contact with the surface of at least one alignment layer and the surface of the electrode substrate having the alignment layer. is preferably 5° or more, particularly 20
° or more is preferable. When this condition is satisfied, the transmission state becomes brighter when an on-voltage is applied, and the change in transmittance with respect to the applied voltage becomes steeper, further improving display performance.

このプレティルト角θ。は、例えば磁界容量零位法(J
、 Appl、Phys、48.1783 (1977
) )により測定できる。
This pretilt angle θ. For example, the magnetic field capacity zero position method (J
, Appl, Phys, 48.1783 (1977
) ) can be measured.

配向層を有する電極基板を得るための手段としては、特
に限定されず従来公知の種々の手段を採用することがで
きる。具体的には、下記の手段が好ましい。
The means for obtaining an electrode substrate having an alignment layer is not particularly limited, and various conventionally known means can be employed. Specifically, the following means are preferred.

(1)例えば無極性長鎖をポリマー主鎖または側鎖に有
するイミド系、アミド系、ポリビニルアルコール系、フ
ェノキシ系等の高分子物質の被膜を電極基板の表面に形
成し、この被膜の表面を綿、ビニロン、テトロン、ナイ
ロン、レーヨン、炭素繊維等よりなる織布、植毛布、綿
状布等によって擦るラビング法により配向処理する手段
(1) For example, a coating of a polymeric material such as imide, amide, polyvinyl alcohol, or phenoxy, which has a nonpolar long chain in the polymer main chain or side chain, is formed on the surface of the electrode substrate, and the surface of this coating is Means for orientation treatment by rubbing with a woven fabric, flocked cloth, cotton-like cloth, etc. made of cotton, vinylon, Tetoron, nylon, rayon, carbon fiber, etc.

(2)例えばイミド系、アミド系、ポリビニルアルコー
ル系等の水平配向処理剤に、カルボン酸クロム錯体、有
機シラン化合物等の垂直配向処理剤を適量混合した配向
処理剤の被膜を電極基板の表面に形成し、この被膜の表
面をラビング法により配向処理する手段。
(2) For example, a film of an alignment treatment agent made by mixing an appropriate amount of a vertical alignment treatment agent such as a chromium carboxylic acid complex or an organic silane compound with a horizontal alignment treatment agent such as an imide type, amide type, or polyvinyl alcohol type is applied to the surface of the electrode substrate. A means for forming a film and orienting the surface of this film by a rubbing method.

(3)電極基板の表面をL B (Langmuir−
Blodgett)膜を形成することにより配向処理す
る手段。
(3) The surface of the electrode substrate is LB (Langmuir-
A means for performing alignment treatment by forming a film (Blodgett).

(4)ホトリソグラフィー、あるいは異方性エツチング
等の手段により電極基板の表面にグレーティング状の一
定方向の溝を形成し、液晶分子を配向させる手段。
(4) A method for aligning liquid crystal molecules by forming grating-like grooves in a certain direction on the surface of an electrode substrate by means such as photolithography or anisotropic etching.

(5)例えば3i0 、 MgO1MgF2等の蒸着物
質を電極基板の表面に斜めの角度から蒸着して当該表面
を配向処理する手段。
(5) Means for orienting the surface by depositing a vapor deposition substance such as 3i0, MgO1MgF2, etc. on the surface of the electrode substrate from an oblique angle.

ネマチック液晶としては、特に限定されず種々の物質を
用いることができる。代表的なものを以下に示すが、こ
れらに限定されない。また、これらの物質は混合して用
いてもよい。
The nematic liquid crystal is not particularly limited, and various materials can be used. Typical examples are shown below, but the invention is not limited thereto. Further, these substances may be used in combination.

(1)下記構造式で示されるシクロへキシルカルボン酸
エステル系化合物 (ただし、Xは、R(炭素数が1〜18のアルキル基、
以下においても同様) 、OR,CN。
(1) A cyclohexylcarboxylic acid ester compound represented by the following structural formula (where X is R (an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms,
The same applies below), OR, CN.

(2)下記構造式で示されるピフェニル系化合物(ただ
し、Xは、R,OR。
(2) Piphenyl compound represented by the following structural formula (X is R, OR.

を表す。) (3)下記構造式で示されるフェニルシクロヘキサン系
化合物 (ただし、Xlt、R,0RSCN。
represents. ) (3) A phenylcyclohexane compound represented by the following structural formula (Xlt, R, 0RSCN.

(4ン下記構造式で示されるピリミジン系化合物(ただ
し、Xli、R5CN。
(4) A pyrimidine compound represented by the following structural formula (Xli, R5CN.

Yは、R,OR,CNを表す。) (5)下記構造式で示されるアゾ系−アゾキシ系(ただ
し、Xは、−N=N−1−N=N−1↓ −N=N−を表す。) ↓ (6)下記構造式で示される安息香酸エステル系化合物 (ただし、Xは、RSRO。
Y represents R, OR, CN. ) (5) Azo-azoxy system shown by the following structural formula (however, X represents -N=N-1-N=N-1↓ -N=N-) ↓ (6) The following structural formula A benzoic acid ester compound represented by (X is RSRO.

Yは、R,0RSCN。Y is R,0RSCN.

(7)下記構造式で示されるトラン系化合物(ただし、
XおよびYはそれぞれ、F、R。
(7) Tolan compounds represented by the following structural formula (however,
X and Y are F and R, respectively.

OR。OR.

を表す。) (8)下記構造式で示されるエタン系化合物(ただし、
XおよびYはそれぞれ、R,OR。
represents. ) (8) Ethane-based compound represented by the following structural formula (however,
X and Y are R and OR, respectively.

Zは、H,FSCl 、BrまたはRを表す。)なお、
本発明に用いるネマチック液晶には、必要に応じてスメ
クティック液晶、コレステリック液晶等が含有されてい
てもよい。
Z represents H, FSCl, Br or R. )In addition,
The nematic liquid crystal used in the present invention may contain smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, etc., if necessary.

ネマチック液晶に添加される旋光性物質とじては、一般
にはカイラルネマティック液晶と呼ばれる、例えば下記
一般式で示される光学活性基を末端基として存するエス
テル系、ビフェニル系、フェニルンクロヘキサン系また
はアゾ系等のネマティック液晶を用いることができる。
The optically active substance added to the nematic liquid crystal is generally called a chiral nematic liquid crystal, for example, an ester type, biphenyl type, phenylclohexane type, or azo type having an optically active group represented by the following general formula as a terminal group. A nematic liquid crystal can be used.

R2R2 R,−C”−C,R2,、−1R,−C”−C,、H,
、−0−I R,R。
R2R2 R, -C"-C, R2,, -1R, -C"-C,, H,
, -0-I R,R.

(ただし、R4,Rz、Raは各々アルキル基または水
素原子であり、R,、R2,R,、は互いに異なる。)
具体的には、例えば以下に示す構造式で示される化合物
を用いることができる。
(However, R4, Rz, and Ra are each an alkyl group or a hydrogen atom, and R,, R2, and R are different from each other.)
Specifically, for example, a compound represented by the structural formula shown below can be used.

−C,H,。-C,H,.

また、ネマチック液晶組成物に含有される旋光性物質と
して、カイラルスメクティック液晶、コレステリック液
晶等を用いてもよい。
Further, as the optically active substance contained in the nematic liquid crystal composition, chiral smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, etc. may be used.

斯かる旋光性物質としては、ネマティック液晶への単位
添加量当たりの自発ねじれピッチを十分に短くすること
ができるものであることが好ましく、そのようなものを
選択することにより、ネマティック液晶への旋光性物質
の必要添加量を小さく抑制、好ましくは1,5重量%以
下に抑制することができ、その結果、ネマチック液晶の
物性値の変化および自発ねじれピッチの温度依存性を小
さくすることができる。また、本発明においては、自発
ねじれピッチの温度依存性をより小さくするために、自
発ねじれピッチの温度変化係数が互いに逆符号である複
数種の旋光性物質を組合わせて用いてもよい。
It is preferable that such an optically rotating substance is one that can sufficiently shorten the spontaneous twist pitch per unit amount added to the nematic liquid crystal, and by selecting such a substance, the optically rotating substance can be The required amount of the nematic substance to be added can be kept small, preferably 1.5% by weight or less, and as a result, changes in the physical properties of the nematic liquid crystal and the temperature dependence of the spontaneous twist pitch can be made small. Further, in the present invention, in order to further reduce the temperature dependence of the spontaneous twist pitch, a plurality of types of optically active substances whose temperature change coefficients of the spontaneous twist pitch have opposite signs may be used in combination.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 Examples of the present invention will be specifically described below.

第4図は、本発明に係る液晶表示装置の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a liquid crystal display device according to the present invention.

この例においては、上部の電極基板11と下部の電極基
板12とが間隙を介して対向配置され、上部の電極基板
11は支持板lIAの内側の表面に電極層11Bおよび
配向層11Cを設けて構成され、下部の電極基板12は
支持板12Aの内側の表面に電極層12Bおよび配向層
12.Cを設けて構成されている。
In this example, an upper electrode substrate 11 and a lower electrode substrate 12 are arranged facing each other with a gap in between, and the upper electrode substrate 11 has an electrode layer 11B and an alignment layer 11C provided on the inner surface of the support plate IIA. The lower electrode substrate 12 has an electrode layer 12B and an alignment layer 12. on the inner surface of the support plate 12A. It is configured by providing C.

上部の電極基板11と下部の電極基板12との間の空間
はシール部71によってシールされ、液晶セル30が構
成されている。液晶セル30の内部には、複数のスペー
サ72がそれぞれ離間した状態で配置されると共に、旋
光性物質を添加したネマチック液晶がねじれ構造を形成
して配置され、これにより液晶層20が形成されている
A space between the upper electrode substrate 11 and the lower electrode substrate 12 is sealed by a seal portion 71, and a liquid crystal cell 30 is configured. Inside the liquid crystal cell 30, a plurality of spacers 72 are arranged in a spaced manner, and nematic liquid crystals doped with an optically active substance are arranged in a twisted structure, thereby forming the liquid crystal layer 20. There is.

上部の電極基板11および下部の電極基板12の外側の
表面には、それぞれ前方の偏光板41および後方の偏光
板42が設けられている。
A front polarizing plate 41 and a rear polarizing plate 42 are provided on the outer surfaces of the upper electrode substrate 11 and the lower electrode substrate 12, respectively.

電極基板11および12はいずれも透光性を有する。Both electrode substrates 11 and 12 have translucency.

すなわち、この例は透過タイプの液晶表示装置である。That is, this example is a transmissive type liquid crystal display device.

なお、反射タイプの液晶表示装置においては、後方の偏
光板42の外側の表面に反射板を設ければよい。
Note that in a reflective type liquid crystal display device, a reflective plate may be provided on the outer surface of the rear polarizing plate 42.

支持板11Aおよび12Aを構成する材料としては、ソ
ーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のガラス
;1軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ホリエーテル
サルフォン、ポリビニルアルコール等よりなるプラスチ
ックシート;アルミニウム、ステンレススチール等より
なる金属シート;等を用いることができる。
Materials constituting the support plates 11A and 12A include glasses such as soda glass, borosilicate glass, and quartz glass; plastic sheets made of uniaxially oriented polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyvinyl alcohol, etc.; aluminum, stainless steel, etc. A metal sheet; etc. can be used.

電極層11Bおよび12Bは、支持板11Aおよび12
Aの表面に配置された例えばITO膜よりなる透明電極
により構成されている。一方の電極層11Bを構成する
透明電極と他方の電極層12Bを構成する透明電極はそ
れぞれが相互に直角をなすよう配置され、これによって
、マトリックス形表示の電極構造が構成されている。
Electrode layers 11B and 12B are connected to support plates 11A and 12
It is constituted by a transparent electrode made of, for example, an ITO film placed on the surface of A. The transparent electrodes constituting one electrode layer 11B and the transparent electrodes constituting the other electrode layer 12B are arranged at right angles to each other, thereby forming an electrode structure of a matrix type display.

なお、上部の電極基板11および下部の電極基板12に
は、必要に応じてさらに絶縁層、誘電体層、アルカリイ
オン移動防止層、反射防止層、偏光層、反射層等を設け
てもよい。
Note that the upper electrode substrate 11 and the lower electrode substrate 12 may further be provided with an insulating layer, a dielectric layer, an alkali ion movement prevention layer, an antireflection layer, a polarizing layer, a reflective layer, etc., if necessary.

〈実施例および比較例〉 各実施例および比較例においては、後記第1表に示した
条件で、第4図に示した構成のノーマリ−・クローズ表
示モードを操用したSTN方式の液晶表示装置を作製し
た。
<Examples and Comparative Examples> In each of the Examples and Comparative Examples, an STN liquid crystal display device operated in normally closed display mode with the configuration shown in FIG. 4 under the conditions shown in Table 1 below. was created.

なお、前方の偏光板41および後方の偏光板42はrN
 P F−G1220DU」(日東電工@製)により構
成した。また、スペーサ72はグラスファイバーにより
構成し、シール部71は「ストラクトボンドXN−5A
−Cl(三井東圧化学■製)により構成した。
Note that the front polarizing plate 41 and the rear polarizing plate 42 are rN
PF-G1220DU” (manufactured by Nitto Denko@). Further, the spacer 72 is made of glass fiber, and the seal portion 71 is made of "Structbond XN-5A".
-Cl (manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals).

(評価) 各液晶表示装置について、1 /100デ二−テイ比の
マルチプレックス駆動により実際に表示する試験を行い
、コントラストを調べた。
(Evaluation) Each liquid crystal display device was subjected to an actual display test using multiplex drive with a 1/100 density ratio, and the contrast was examined.

以上の結果を後記第1表に示す。The above results are shown in Table 1 below.

第1表の結果からも理解されるように、本発明に係る液
晶表示装置によれば、漏れ光が少なくて高いコントラス
トが得られる。
As can be understood from the results in Table 1, the liquid crystal display device according to the present invention can provide high contrast with little leakage light.

これに対して、比較例1は、ずれ角βおよびTが、本発
明の必須条件である条件(c)を満足していないため、
コントラストが劣る。
On the other hand, in Comparative Example 1, the deviation angle β and T do not satisfy condition (c), which is an essential condition of the present invention.
Contrast is poor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、条件(a
)〜(c)を満足するので、ノーマリ−・クローズ表示
モードを採用したSTN方式の液晶表示装置において、
従来より高いコントラストが得られる。
As explained in detail above, according to the present invention, the condition (a
) to (c), so in an STN liquid crystal display device that adopts a normally closed display mode,
Higher contrast than before can be obtained.

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

第1図は本発明に係る液晶表示装置の概要を示す説明図
、第2図および第3図はねじれ角αとずれ角βおよびγ
との関係を示す説明図、第4図は本発明に係る液晶表示
装置の概略を示す説明用断面図、第5図〜第7図はそれ
ぞれ条件(c)を裏付けるための実験結果を示すグラフ
である。 11.12・・・電極基板   11A、 12Δ・・
・支持板11B、 12B・・・電極層  11C,i
2C・・・配向層20・・・液晶層      30・
・・液晶セル41.42・・・偏光板    5]、、
52・・・配向層71・・・シールl      72
・・・スベーサ穿1m 1A 予4図 偏光軸δ曲 0.6  0.2   +、0 、、、己手続補正書(
自発) 昭和63年10月18日 特許庁長官 吉 1) 文 毅 殿 1、事件の表示 特願昭63−225537号 2、発明の名称 液晶表示装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都新宿区西新宿1丁目26番2号名 称
  (127)  コニカ株式会社4、代理人 5、補正の対象 6、補正の内容 明細書第9頁第2行を下記のように訂正する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing twist angle α, deviation angle β, and γ.
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device according to the present invention, and FIGS. 5 to 7 are graphs showing experimental results to support condition (c). It is. 11.12... Electrode substrate 11A, 12Δ...
・Supporting plates 11B, 12B...electrode layer 11C,i
2C...Alignment layer 20...Liquid crystal layer 30.
...Liquid crystal cell 41.42...Polarizing plate 5],,
52... Orientation layer 71... Seal l 72
... Subesa drilling 1m 1A Pre-4 diagram Polarization axis δ curve 0.6 0.2 +, 0 ,, Self-procedural amendment (
Voluntary) October 18, 1988 Director General of the Japan Patent Office Yoshi 1) Moon Takeshi 1, Indication of the case Patent Application No. 1983-225537 2, Title of the invention Liquid crystal display device 3, Person making the amendment Relationship with the case Patent application Address 1-26-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Name (127) Konica Co., Ltd. 4, Agent 5, Subject of amendment 6, Line 2 of page 9 of the detailed statement of amendment as follows: correct.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)対向して配置された各々配向層を有する一対の電
極基板間に、旋光性物質を添加したネマチック液晶がね
じれ構造を形成して配置された液晶層を備えた液晶セル
と、当該液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを
有してなり、以下の条件(a)、(b)および(c)を
満たすことを特徴とする液晶表示装置。 条件(a);液晶層におけるねじれ構造のねじれ角αが
220〜300°であること。 条件(b):ネマチック液晶の屈折率異方性の大きさΔ
nと、液晶層の厚さd(μm)との積Δn・dが0.6
〜1.1μmであること。 条件(c);一対の偏光板の偏光軸と、当該偏光板のそ
れぞれに隣接する電極基板の表面に接する液晶分子の配
向方向とのなす角度(ずれ角)βおよびγが、下記式[
1]および[2]を満足すること。 式[1]; [(270°−α)/2]−20°≦β≦[(270°
−α)/2]+20°式[2];β+γ=90°
(1) A liquid crystal cell comprising a liquid crystal layer in which a nematic liquid crystal added with an optically active substance is arranged in a twisted structure between a pair of electrode substrates each having an alignment layer arranged facing each other, and the liquid crystal A liquid crystal display device comprising a pair of polarizing plates disposed on both sides of a cell, and satisfying the following conditions (a), (b) and (c). Condition (a): The twist angle α of the twist structure in the liquid crystal layer is 220 to 300°. Condition (b): Size Δ of refractive index anisotropy of nematic liquid crystal
The product Δn・d of n and the thickness d (μm) of the liquid crystal layer is 0.6
It should be ~1.1 μm. Condition (c): The angles (shift angles) β and γ between the polarizing axes of a pair of polarizing plates and the orientation direction of liquid crystal molecules in contact with the surface of the electrode substrate adjacent to each of the polarizing plates are expressed by the following formula [
1] and [2] must be satisfied. Formula [1]; [(270°-α)/2]-20°≦β≦[(270°
−α)/2]+20° Formula [2]; β+γ=90°
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