JPH02821A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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Publication number
JPH02821A
JPH02821A JP7821888A JP7821888A JPH02821A JP H02821 A JPH02821 A JP H02821A JP 7821888 A JP7821888 A JP 7821888A JP 7821888 A JP7821888 A JP 7821888A JP H02821 A JPH02821 A JP H02821A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
crystal layer
display element
display
pair
Prior art date
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Pending
Application number
JP7821888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Akatsuka
赤塚 實
Masao Ogawara
雅夫 大河原
Yuji Hayata
祐二 早田
Yukio Endo
幸雄 遠藤
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP7821888A priority Critical patent/JPH02821A/en
Publication of JPH02821A publication Critical patent/JPH02821A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To produce the liquid crystal display element which is bright and has a good black-and-white extent at high yield by specifying the product of the refractive index anisotropy of the liquid crystal in a liquid crystal layer and the thickness of the liquid crystal layer and arranging an uniaxial birefringent plate between the liquid crystal layer and a polarizing plate. CONSTITUTION:The product DELTAn1.d1 of the refractive index anisotropy DELTAn1 of the liquid crystal in the liquid crystal layer 3 and the thickness d1 of the liquid crystal 3 is set to 0.4-1.5mum and uniaxial birefringent plates 4A and 4B are arranged between the liquid crystal and at least either of deflecting plates 1 and 2. Only one liquid crystal layer 3 is required and no 2nd liquid crystal layer which easily causes deterioration in productivity and a color irregularity is not necessary. Consequently, a black-and-white display which has a higher contrast ratio than a conventional supertwist liquid crystal display element can be obtained and a sharp positive or negative display of high display quality is realized.

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] 従来、両電極間の液晶分子のツイスト角を大きくして、
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(7,
J、5chefferand  J、 Nehring
、  Appl、、 Phys、、 Lett、 45
(1011021−1023(1984) lが知られ
ていた。
[Conventional technology] Conventionally, by increasing the twist angle of liquid crystal molecules between both electrodes,
A super twist element (7,
J, 5chefferand J, Nehring.
, Appl, , Phys, , Lett, 45
(1011021-1023 (1984) l 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との禎Δn−dの値が実質
的に0.8〜1.2μmの間にあり(特開昭60−1(
+72(+?f) 、FE 水色トL/ T、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 Δn-d between 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. 60-1(
Good contrast was obtained only with specific combinations of hues, such as +72 (+?f), FE light blue L/T, yellow-green and dark blue, and bluish-purple 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Δnodを0.6μm付近と小さく設定することによ
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
987゜p、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かあった。
On the other hand, a method has been proposed that uses a similar method and sets the product Δnod of the birefringence index and the thickness of the liquid crystal to a small value of around 0.6 μm, thereby obtaining a display that is almost white and black. (M, 5chadtet al, App
l, Phys, Lett, 50(5), 1
(987°p, 236) However, when this method was used, the display was dark, the maximum contrast was not very high, and the display had a bluish tinge, 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層禎層し、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。(輿村は
か、テレビジョン学会技術報告、H(27)、p、79
. (1987))しかし、この方式は2層セルでのΔ
n−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2層必要なため、液晶セルの薄く軽
いという特長を犠牲にしている欠点かあった。
In addition, as a liquid crystal display element with black and white display and high contrast, a method is used in which two layers of liquid crystal cells are arranged in opposite spirals, and a voltage is applied to only one cell, while the other cell is used simply as an optical compensation plate. is proposed. (Haka Koshimura, Television Society Technical Report, H(27), p. 79
.. (1987)) However, this method is
N-D matching is very severe, making it difficult to improve yield, and since two layers of liquid crystal cells are required, the advantages of thin and light liquid crystal cells are sacrificed.

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

明るい白黒表示素子は、単に特有な色付きがなく見易い
というだけでなく、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。
Bright black-and-white display elements are not only easy to see without any distinctive coloring, but also have color filters formed inside or outside the cells, unlike conventional twisted nematic (TN) elements with a 90° twist. It is expected that the market will expand dramatically as it can realize mono-color, multi-color, or full-color display, and is thin, lightweight, and has low power consumption.

このため、コントラストがよく、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 monochrome display element with good contrast and can be produced with high yield.

【課題を解決するための手段1 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
〜30G”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6口、と液晶
層の厚みd1積Δn0・d、が0.4〜1.5μmとさ
れ、液晶層と偏光板との間の少なくとも一方に一軸性の
複屈折板を配置したことを特徴とする液晶表示素子、及
び、液晶層での液晶の屈折率異方性Δnlと液晶層の厚
みd1禎Δn、 6 d、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一対の
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 1] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is directed to an optical rotation device sandwiched between a pair of substrates with transparent electrodes arranged substantially parallel to each other and having alignment control films. 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 of ~30G'' and a driving means for applying 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 refractive index anisotropy of the liquid crystal in the liquid crystal layer, and the thickness d1 of the liquid crystal layer, Δn0・d, are 0.4 to 1.5 μm, and a uniaxial polarizer is formed on at least one side between the liquid crystal layer and the polarizing plate. The liquid crystal display element is characterized in that a birefringent plate having a polarity is arranged, and the refractive index anisotropy Δnl of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the thickness d1 Δn, 6 d of the liquid crystal layer are 0.4 to 1. 5 μm, and a pair of birefringent plates are arranged on both sides of a liquid crystal layer and inside a pair of polarizing plates.

本発明では、液晶層と偏光板との間の少なくとも一方に
一軸性の複屈折板を配置したものである。
In the present invention, a uniaxial birefringent plate is disposed at least on one side between the liquid crystal layer and the polarizing plate.

このため、液晶層は1屑でよく、生産性を下げたり、色
ムラを起こしやすい第2の液晶層を設けなくても、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 piece of the liquid crystal layer is required, and a liquid crystal display element with a bright monochrome display can be easily obtained without reducing 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てあり、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掻基板
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、 180”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く、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 electroplating substrates arranged almost parallel to each other, and the twist angle of the liquid crystal molecules between the two electrodes is set to 1.
The angle should be between 60 and 300 degrees. This means that if it is less than 180", there will be little improvement in contrast when time-division driving is performed at a high duty rate, which requires a steep change in transmittance. On the other hand, if it exceeds 300 degrees, This is because hysteresis and domains that scatter light are likely 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(d、)との積Δn1・d、が0.4〜1.5
μmとされる。
In addition, the product Δn1・d of the refractive index anisotropy (Δn+) of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the thickness (d, ) of the liquid crystal layer is 0.4 to 1.5.
It is assumed to be μm.

これは、0.4μm未満では、オン時の透過率が低く、
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
表示となりにくい。
This is because 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 , the hue when turned on changes from yellow to red, making it difficult to display 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、・d、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,·d of the liquid crystal layer is 0.5 to 1.0 μm.

なお、このΔn8・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、・d8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 Δn8·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,·d8 deviates from the above range, the display may become colored or the viewing angle characteristics may deteriorate.

所望のパターンにパターニングをしたITO(In*0
s−3nO,) 、SnO,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W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 1
60〜300°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本のストライプ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本のストライプ
状の電極が形成され、 640X  400ドツトのよ
うな表示かなされる。さらにこの640本のストライプ
状の電極を夫々3本−組として1920本のストライプ
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 (In*0) patterned into the desired pattern
A film of polyimide, polyamide, etc. is provided on the surface of a substrate such as plastic or glass on which a transparent electrode of s-3nO, SnO, etc. is provided, and this surface is rubbed or SiO
A substrate with transparent electrodes on which an orientation-controlling W film is formed by diagonally vapor-depositing or the like is prepared, and between the substrates with transparent electrodes, the above-mentioned nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy is placed.
A liquid crystal layer with a twist of 60 to 300° is sandwiched between them. A typical example of this is a dot matrix liquid crystal display element in which many electrodes are formed in rows and columns, with 640 striped electrodes formed on one substrate and perpendicular to these on the other substrate. 400 striped electrodes are formed on the screen, and a display like 640 x 400 dots is created. Further, each of these 640 striped electrodes can be made into a set of 3 to form 1920 striped 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Tie、、5ift、Al2oz等の絶縁膜を設けた
り、透明電極にAI、 (:r、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。
In addition, an insulating film such as Tie, 5ift, Al2oz, etc. may be provided between the electrode and the alignment control film to prevent short circuit between the substrates, or a low resistance lead electrode such as AI, (:r, Ti) may be provided on the transparent electrode. A color filter may be provided side by side, 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、液晶層の片面のみに設けても、両面に設けてもよい
、もっとも、両面に配置する方がΔn−dの補償に無理
を生じにくく、色ムラの少ない白黒表示が可能になるた
め好ましい。
In the present invention, a birefringent plate is laminated adjacent to the liquid crystal layer. This birefringent plate may be provided between the liquid crystal layer and the polarizing plate, and may be provided on only one side of the liquid crystal layer or on both sides. However, it is better to provide it on both sides to compensate for Δn-d. This is preferable because it is less likely to cause distortion and enables black and white display with less color unevenness.

また、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
したり、基板と偏光板どの間に層状に設けたり、それら
を組み合わせて設けたりすれば良い。
Further, 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 electrode, or it may be provided in a layer between the electrode and the substrate, or the substrate itself may be provided as a layer. It may be provided as a refractive plate, provided in a layer between a substrate and a polarizing plate, or provided in combination.

この複屈折板としては、−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
Δn、・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 that exhibits -axial birefringence can be used, and plastic films, inorganic crystal plates, etc. can be used. In order to obtain the desired birefringence effect, Δn, d2 is adjusted and used, but if adjustment is not possible with a single plate, the same or 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Δn、・dlを持った液晶層に対し、−軸性の複屈折
板のΔn2・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 Δn, dl, the magnitude of Δn2 d2 of the -axial birefringent plate and the direction of their optical axes, Furthermore, it is important to optimize the direction of the polarization axes of the pair of polarizing plates.

複屈折板のΔn3・d、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、具体的に
は、約0.3〜1.5μmとされればよい。
The size of Δn3・d of the birefringent plate is roughly equal to Δn of the liquid crystal layer.
, * If the size is set to be approximately equal to or slightly smaller than d, it is easy to obtain a good black and white display. Specifically, it may be set to about 0.3 to 1.5 μm.

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、 1.2は一対の偏光板、3は文字や
図形を表示するためのΔnIa d、が0.4〜1.5
μm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, 1.2 is a pair of polarizing plates, 3 is for displaying characters and figures, and ΔnIad is 0.4 to 1.5.
A liquid crystal layer with a twist angle of 160 to 300° made of nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy in μm, 4A and 4B are birefringent plates laminated above and below, 5 is the polarizing axis of the upper polarizing plate, 6 is the lower 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 birefringence 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
ワたものを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03、液晶層の下側の液晶分子8の長袖方
向からみた下側の複屈折板の光軸方向9Bを時計回りに
計りたちのを04とする。
In Fig. 2, 01 is the total length of the polarization axis 5 of the upper polarizing plate viewed from the long axis direction of the liquid crystal molecules 7 above the liquid crystal layer, and 01 is the length 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 axial direction, and 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 under the liquid crystal layer. was measured clockwise. It is assumed that the value is 03, and the value measured clockwise in the optical axis direction 9B of the lower birefringent plate as viewed from the long sleeve direction of the liquid crystal molecules 8 on the lower side of the liquid crystal layer is 04.

本発明では、このθ1、θ2.03、θ、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, θ2.03, and θ may be optimized 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2400程度とし、そのΔ
n、・dlを0.8μm稈度とし、その上下に配置した
一対の一軸性の複屈折板の合計のΔn、・dオを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 2400, then Δ
n, dl is 0.8 μm culm, and the sum of Δn, d of a pair of uniaxial birefringent plates placed above and below is 0.4
If it is about μm, the polarization axis of a pair of polarizing plates is approximately 60~
Preferably, they are arranged so as to 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に配置することが
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°. It is preferable that the liquid crystal display element is capable of displaying black and white with excellent viewing angle characteristics and high contrast.

この場合、特にネガ表示については、5°≦0、≦ 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°≦0,≦1
By setting 40@, 40°≦θ, ≦170”,
This is preferable because a display with sufficient contrast can be realized with low transmittance in the off state and high transmittance in the on state.

また、θ4、θ3、Os、θ4に関しては、θ1くθ2
とした場合にはθ、〈θ、とすることが好ましく、Ol
>ORとした場合にはθ、〉04とすることが好ましい
Also, regarding θ4, θ3, Os, θ4, θ1 × θ2
In this case, it is preferable to set θ, <θ, and Ol
When >OR, it is preferable to set θ, >04.

これにより、この液晶表示素子は、視野角特性に優れた
コントラスト比の高い白黒表示が可能となる。
As a result, this liquid crystal display element is capable of black and white display with excellent viewing angle characteristics and a high contrast ratio.

特に、4G@≦θ、≦140°でかつ40m≦04≦1
406とするか、−20°≦02≦20°でかっ一20
°≦04≦20°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, 4G@≦θ, ≦140° and 40m≦04≦1
406 or -20°≦02≦20° 20
By setting °≦04≦20°, the off-state transmittance is low and a sufficient contrast ratio can be obtained, which is preferable.

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
3、θ1、θ4を適当に選ぶことにより、上記例と同様
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 appropriately selecting 3, θ1, and θ4, a monochrome display can be easily obtained as in the above example.

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、コントラスト比か
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か多いが
、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 as a transmissive type, but since it is bright, it can also be used as a reflective type.

透過型で使用する場合、画素以外の背バ部分を印刷等に
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 used as a transmissive type, the back 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か適用
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、この外液孔テレビ、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,
It is suitable as a display element for word processors, workstations, etc., but it is also suitable for external liquid hole TVs, fish finders,
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、Δn、 # d、が0.4〜
1.5μmの正の誘電異方性を有するネマチック液晶に
よる液晶J’W13、とその上下に配置された一対の偏
光板11.12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
0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. '', Δn, #d, is 0.4 ~
A liquid crystal J'W13 made of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy of 1.5 μm and a pair of polarizing plates 11 and 12 disposed above and below the liquid crystal J'W13 are 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
It is set to 0.

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、Δnt T d、が0.4〜1.5μmの正の誘電
異方性を有するネマチック液晶による液晶M23、その
上に配置された2枚の一軸性の複屈折板24A、24B
、さらにその上下に配置された一対の偏光板21.22
とを示している。
In contrast, in the present invention, the twist angle is 160 to 300'', as shown in a schematic diagram seen from the side in FIG. 4(A).
A liquid crystal M23 made of a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy with Δnt T d of 0.4 to 1.5 μm, and two uniaxial birefringent plates 24A and 24B disposed thereon.
, and a pair of polarizing plates 21 and 22 arranged above and below the polarizing plates 21 and 22.
It shows.

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−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
片側に2桟積層して使用しているが、片側に1枚または
3枚以上の一軸性の複屈折板を用いたり、前述したよう
に液晶層の上下に一対の1枚ないしはそれ以上の枚数の
一軸性の複屈折板を設けても良い。
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, two uniaxial birefringent plates are stacked on one side to simplify the explanation, but one or more uniaxial birefringent plates may be used on one side, or As described above, a pair of one or more uniaxial birefringent plates may be provided above and below the liquid crystal layer.

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Δn2・d2の複屈折板を液晶層に
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 overlaying a birefringent plate with an appropriate value of Δn2·d2 on 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、この液晶J123を透過すると、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
24A、24B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, the light that is almost completely linearly polarized through the lower polarizing plate 22 on the incident side is When the light passes through the liquid crystal J123, it becomes an elliptical polarized state. By further passing this elliptically polarized light through the birefringent plates 24A and 24B, the elliptical polarized light may be returned to a state close to linearly polarized light depending on the conditions.

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、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。
If we consider that 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, when the directions of the red, green, and blue polarization axes are almost the same and the polarization returns to almost linear polarization, the wavelength dependence of the intensity of the passing light can be eliminated regardless of the direction of the polarization axis on the output side. I can do it. 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
さくなり、黒く見えることとなる。これにより、ネガ表
示となる。
As in this example, if a polarizing plate is installed so that the polarizing axes intersect by 90'', 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 it appears black, resulting 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
り白く見えることとなり、ポジ表示となる。
Conversely, if the polarizing axis of the upper polarizing plate is made substantially parallel to the polarizing axis of the lower polarizing plate, these intensities will be large, resulting in a white appearance, 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
n、・dl、−軸性の複屈折板のΔn2・d2、それら
と偏光板との角度θ1、θ2、θ3.04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
It can be changed by changing the structural conditions such as n, dl, Δn2 d2 of the -axial birefringent plate, and the angles θ1, θ2, θ3.04 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
でうまく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・d8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!&適化することが好ましい。
However, although the insertion of a birefringent plate successfully aligns the shape and direction of the elliptical polarized light and creates a black or white state when no voltage is applied, this does not necessarily mean that the state becomes white or black when a voltage is applied. Therefore, depending on parameters such as the twist angle of the liquid crystal layer, Δn1 and d8, Δn2 and d2 of the birefringent plate, its leading axis direction, and the direction of the polarization axis of the polarizing plate can be determined experimentally! & It is preferable to optimize.

もっとも、透過率が高い状態である白状態が白い方が明
るく鮮明に見易く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 a white state with high transmittance is brighter, clearer, easier to see, and suitable for color printing, it is preferable to give priority to white or black.

この複屈折板の効果は、複屈折板を液晶層の入射側に配
置しても同様に働く。
This effect of the birefringent plate works similarly even if the birefringent plate is placed on the incident side of the liquid crystal layer.

[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
明電極をストライプ状にバターニングし、蒸着法により
SiO□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 made of SiO□ for short circuit prevention was formed by vapor deposition, and an overlay of polyimide 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プ状にバ
ターニングし、SiO2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
な形成した基板を作成した。
As a second substrate, an ITO transparent electrode provided on a glass substrate is patterned into stripes perpendicular to the first substrate, an SiO2 insulating film is formed, and a polyimide overcoat is applied. A substrate on which an alignment control film was formed was prepared 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Δn、・dl
は0.82μmであった。
The periphery of these two substrates is 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 240" twisted liquid crystal layer. The injection port was sealed.In this liquid crystal layer, Δn,・dl
was 0.82 μm.

この液晶セルの両面にΔn2・d、が0.40μm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a層した。
Uniaxial birefringent plates with Δn2·d of 0.40 μm were laminated on both sides of this liquid crystal cell, and a pair of polarizing plates were further placed above and below the a layer.

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’″、θ、=I15”θ、 =  120’
 、θ、=95@とじた。
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''', θ, = I15''θ, = 120'
, θ, = 95 @ closed.

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, as shown in Figure 5, good threshold voltage characteristics were obtained, and a good contrast ratio was obtained when multiplex driving was performed. I found out that it can be done.

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、 1/200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
良好な白レベルか得られ、オフで若干黄色っぽいが透過
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 arranged on the back side of this liquid crystal display element, and the element was driven at 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 was obtained when the switch was on, and a negative black and white display that appeared to be sufficiently black was obtained when the switch was off, although slightly yellowish due to the low transmittance.

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て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.

実施例2 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
、e、=60”θt =  115” 、θ、=30”
  θ、=65°とした。
Example 2 A liquid crystal display element was created 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 in the liquid crystal display element of Example 1. . That is, e, = 60" θt = 115", θ, = 30"
θ, = 65°.

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か得られ、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 at 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3 実施例1の液晶表示素子の電極とにストライプ状に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llj?調駆動が可能てあった。
Example 3 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, a full-color llj? Adjustable drive was possible.

実施例4 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、=lO1(3x= 120@、 O:+=45@
、04= 125°とした。
Example 4 A liquid crystal display element was created 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 in the liquid crystal display element of Example 1. . That is, θ,=lO1(3x=120@, O:+=45@
, 04=125°.

こ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、才)で良好
な白レベル、オンで若干青っぽいが透過率が低いため充
分に黒く見えるようなポジ型表示が得られた。
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 good white level was obtained when the display was turned on, and a positive image that appeared slightly bluish when turned on, but was sufficiently black due to the low transmittance. A type indication 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30であった。
The contrast ratio (pixel portion only) of this liquid crystal display element was measured and found to be approximately 30.

[発明の効果] 以−F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 in F-F, the present invention enables a black and white display with a better contrast ratio than the conventional super twist liquid crystal display element, and provides a clear and high quality positive or negative display. You will get an indication of the type.

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かない等の滑れた効果を有す
る。
In addition, the time-division display characteristics and viewing angle characteristics are 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 the drawing]

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)(B)は、単なるスーパーツイスト液晶表
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のしきい値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。 1.2.11.12,21.22は偏光板、3.13.
23は液晶層、 4A、411.24Δ、24Bは複屈折板、5.6.1
5.16.25.26は偏光軸、7.8は液晶分子の長
袖方向、 9A、9Bは複屈折板の光軸方向 筆1国
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. FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams showing the structure of a simple super-twist liquid crystal 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 voltage characteristics of Example 1. FIG. 6 is a hue diagram showing hues in the on and off states of Example 1. 1.2.11.12, 21.22 are polarizing plates, 3.13.
23 is a liquid crystal layer, 4A, 411.24Δ, 24B is a birefringent plate, 5.6.1
5.16.25.26 is the polarization axis, 7.8 is the long sleeve direction of liquid crystal molecules, 9A and 9B are the optical axis directions of the birefringent plate.

Claims (2)

【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積Δn_1・d_1が0.4〜1.
5μmとされ、液晶層と偏光板との間の少なくとも一方
に一軸性の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 of 0 to 300° and a driving means for applying a voltage between transparent electrodes of upper and lower substrates sandwiching 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 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 Δn_1·d_1 is 0.4 to 1.
5 μm, and a uniaxial birefringent plate is disposed at least on one side between a liquid crystal layer and a polarizing plate.
(2)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
板の内側に一対の複屈折板を配置したことを特徴とする
液晶表示素子。
(2) A twist angle of 16 by a nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy containing an optically active substance and sandwiched between a pair of substrates with transparent electrodes arranged almost in parallel and having alignment control films.
It has a liquid crystal layer of 0 to 300° and a driving means for applying a voltage between transparent electrodes of upper and lower substrates sandwiching 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 a pair of birefringent plates are arranged on both sides of a liquid crystal layer and inside a pair of polarizing plates.
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