JPH0424613A - Two-layer type liquid crystal display device - Google Patents

Two-layer type liquid crystal display device

Info

Publication number
JPH0424613A
JPH0424613A JP12959090A JP12959090A JPH0424613A JP H0424613 A JPH0424613 A JP H0424613A JP 12959090 A JP12959090 A JP 12959090A JP 12959090 A JP12959090 A JP 12959090A JP H0424613 A JPH0424613 A JP H0424613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
cell
crystal cell
voltage
crystal molecules
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
JP12959090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunao Itou
康尚 伊藤
Hidehiro Seki
関 秀廣
Yoichiro Masuda
増田 陽一郎
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.)
BIO TRON KK
JIESU KK
Original Assignee
BIO TRON KK
JIESU KK
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 BIO TRON KK, JIESU KK filed Critical BIO TRON KK
Priority to JP12959090A priority Critical patent/JPH0424613A/en
Priority to PCT/JP1991/000087 priority patent/WO1991011746A1/en
Publication of JPH0424613A publication Critical patent/JPH0424613A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To compensate the dependency of optical characteristics on visual angles at the time of impressing voltage by forming the above device in such a manner that the inclination direction of the liquid crystal molecules sealed into a 1st liquid crystal cell when impressed with a voltage and the inclination direction of the liquid crystal molecules sealed into a 2nd liquid crystal cell when impressed with a voltage are reversed from each other. CONSTITUTION:The inclination directions of the liquid crystal molecules when the voltages are impressed respectively to the 1st liquid crystal cell 2 and the 2nd liquid crystal cell 3 are reversed from each other. The double refractiveness, therefore, increases with an increase in the visual angle in the 1st liquid crystal cell 2 if the visual angle is taken in the inclination direction of the liquid crystal molecules of the 1st liquid crystal 2 at the time of impressing the voltages to the 1st liquid crystal cell 2 and the 2nd liquid crystal cell 3. The 2nd liquid crystal cell 3 eventually assumes the visual angle in the direction reverse from the inclination direction of the liquid crystal molecules and has the larger double refractiveness. The dependency of the double refractiveness on the visual angles is suppressed in this way when the 1st liquid crystal cell 2 and the 2nd liquid crystal cell 3 are laminated. The optical characteristics are compensated as the whole of the two-layer type ECB cell 1.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分前」 本発明は2層型液晶ディスプレイ装置に係わり、特に、
2個の液晶セルに電圧を印加すると、液晶分子の傾斜方
向が互いに反対となる様になっている光学的特性の視覚
依存性が小さい2層型液晶ディスプレイ装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Pre-industrial use" The present invention relates to a two-layer liquid crystal display device, and in particular,
The present invention relates to a two-layer liquid crystal display device in which the tilt directions of liquid crystal molecules become opposite to each other when a voltage is applied to two liquid crystal cells, and the optical characteristics have little visual dependence.

「従来の技術」 負の誘電率異方性を有する液晶を用い、電界制御複屈折
効果(ECB効果)を利用した液晶ディスプレイは、直
交ニコルで用いた場合には電界無印加時で完全に黒とな
り、平行ニコルで用いた場合には白を表示することがで
きるので、コントラスト しきい特性も急峻であり、階調表示も可能である等の特
長を有しており、単純マトリクス型のフルカラー液晶デ
ィスプレイ装置に適している。
``Prior art'' A liquid crystal display that uses a liquid crystal with negative dielectric anisotropy and utilizes the electric field controlled birefringence effect (ECB effect) is completely black when no electric field is applied when used in crossed Nicols. When used in parallel nicols, it can display white, has sharp contrast threshold characteristics, and can also display gradations, making it a simple matrix type full-color liquid crystal. Suitable for display devices.

しかしながらECB効果を利用した液晶ディスプレイ装
置は、垂直から僅かに傾いた液晶の分子配向を簡便に実
現する二とが困難であり、視角依存性も大きいという問
題点があった。
However, liquid crystal display devices that utilize the ECB effect have problems in that it is difficult to easily realize liquid crystal molecular orientation slightly tilted from the vertical, and that viewing angle is highly dependent.

液晶は正の一軸性結晶である。従って負の誘電率異方性
を有する液晶を採用したECB型デビデイスプレイ装置
角依存性が大きくなる理由は、電圧無印加時に液晶セル
の法線方向から見た場合には、液晶分子の光軸に平行に
見ることになるので複屈折性は生じないが、斜め方向か
ら見た場合乙こは、複屈折が生に、電圧無印加時にも直
交ニコルの時には光が透過してしまい、並行ニコルの時
ζごは光が楕円偏光となり完全に透過しないため暗くな
ってしまうからである。
Liquid crystals are positive uniaxial crystals. Therefore, the reason why the angle dependence of ECB-type Devi display devices that employ liquid crystals with negative dielectric constant anisotropy is large is that when viewed from the normal direction of the liquid crystal cell when no voltage is applied, the optical axis of the liquid crystal molecules is Birefringence does not occur because the view is parallel to the , but when viewed from an oblique direction, the birefringence is raw, and even when no voltage is applied, light is transmitted when it is in crossed nicols, and it is parallel nicols. This is because at ζ the light becomes elliptically polarized and does not pass through completely, resulting in darkness.

前記傾斜垂直配向に関しては、本出願人よりラビング法
を用いた新規な配向方法が提案され、簡便な処理方法が
実現されている。そして視角依存性を小さくするなめに
、複屈折性を有する高分子フィルムを用いて電圧無印加
時の視角依存性を補償することのできるECB型液晶デ
ィスプレイ装置が開発された。
Regarding the above-mentioned inclined vertical alignment, the present applicant has proposed a new alignment method using a rubbing method, and a simple processing method has been realized. In order to reduce the viewing angle dependence, an ECB type liquid crystal display device was developed which can compensate for the viewing angle dependence when no voltage is applied by using a polymer film having birefringence.

[発明が解決しようとする課題」 しかしながら上記複屈折性を有する高分子フィルムを用
いて視角依存性を補償する方法は、電圧無印加時の視角
依存性は補償することができるが、電圧印加時の視角依
存性を補償することができないという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the method of compensating for viewing angle dependence using a polymer film having birefringence as described above can compensate for viewing angle dependence when no voltage is applied, but when a voltage is applied, There was a problem in that it was not possible to compensate for the viewing angle dependence of the image.

この視角依存性な第3図に基づいて詳細に説明する。第
3図に示す様に液晶分子が傾く平面内において、視角を
液晶分子が傾く方向を正、その反対方向を負として定義
する。そして電圧印加時には液晶分子が傾くので、Z軸
方向から見たときに屈折率の楕円が第3図(c)から、
視角が正の方向に大きくなって行くに従い、第3図(d
)の揉に液晶分子の傾斜角度までは、屈折率の楕円の楕
円率が小さくなり複屈折性は小さ(なる。また液晶分子
の傾斜角と視角が一致した場合、即ち、液晶分子の光軸
と視角が一致した場合には、第3図(e)の様に屈折率
の楕円は円に縮退し、液晶分子が複屈折性を示さなくな
る。更に視角が大きくなると、第3図(f)、(g)に
示す様に、再び屈折率の楕円の楕円率が大きくなり複屈
折性が大きくなる。このため直交ニコルのもので液晶分
子の傾斜方向に視角を大きくしていくに従い徐々に暗く
なり、液晶分子の傾斜角と視角方向が一致した場合には
、完全な遮光状態となる9更に視角が大きくなると、再
び徐々に明るくなるという現象が生じる。
This viewing angle dependence will be explained in detail based on FIG. As shown in FIG. 3, within the plane in which the liquid crystal molecules are tilted, the viewing angle is defined as positive in the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, and negative in the opposite direction. Since the liquid crystal molecules tilt when voltage is applied, the refractive index ellipse when viewed from the Z-axis direction is shown in Figure 3(c).
As the visual angle increases in the positive direction, the
), up to the tilt angle of the liquid crystal molecules, the ellipticity of the refractive index ellipse becomes small and the birefringence becomes small.Also, when the tilt angle of the liquid crystal molecules matches the viewing angle, that is, the optical axis When the viewing angle matches that of , the refractive index ellipse degenerates into a circle as shown in Figure 3(e), and the liquid crystal molecules no longer exhibit birefringence.As the viewing angle increases further, Figure 3(f) , as shown in (g), the ellipticity of the refractive index ellipse increases again and the birefringence increases.For this reason, as the viewing angle increases in the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, the ellipticity of the refractive index ellipse increases. When the angle of inclination of the liquid crystal molecules and the direction of the viewing angle match, a complete light shielding state occurs.9 When the viewing angle further increases, a phenomenon occurs in which the light gradually becomes brighter again.

オな、液晶分子の傾斜方向と反対の方向に視角を取った
場合には、第3図(b)、(a)の様に屈折率の楕円の
楕円率が大きくなり複屈折性が大きくなる。このなめセ
ルのリタデーションが大きくなり、透過率の変動や着色
等の現象が生じるという問題点があった。従って、基板
法線方向から見たときにリタデーションが1/2波長に
なる様に(即ち、透過光強度が最大になる様に電圧を印
加)した場合に、液晶分子の傾斜方向に視角を取ると、
液晶セルのリタデーションが小さくなり、暗くなること
になる。逆に、液晶分子の傾斜方向と反対方向に視角を
取れば、液晶セルの複屈折性が大きくなり、波長による
リタデーションの差が大きくなるため、着色して見える
という問題点があった。
If the viewing angle is taken in the direction opposite to the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, the ellipticity of the refractive index ellipse increases, as shown in Figures 3 (b) and (a), and birefringence increases. . There is a problem in that the retardation of this licked cell increases, causing phenomena such as fluctuations in transmittance and coloring. Therefore, if the retardation is set to 1/2 wavelength when viewed from the normal direction of the substrate (that is, the voltage is applied so that the transmitted light intensity is maximized), the viewing angle is taken in the direction in which the liquid crystal molecules are tilted. and,
The retardation of the liquid crystal cell becomes smaller and becomes darker. Conversely, if the viewing angle is taken in the direction opposite to the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, the birefringence of the liquid crystal cell becomes large, and the difference in retardation depending on the wavelength becomes large, resulting in a problem that the image appears colored.

「課頭を解決するための手段」 本発明は−F記課題に鑑み案出されたもので、第1の液
晶セルと第2の液晶セルとからなる2層型液晶ディスプ
レイであって、電圧を印加した場合の第1の液晶セルに
封入された液晶分子の傾斜方向と、電圧を印加した場合
の第2の液晶セルに封入された液晶分子の傾斜方向とが
、互いに反対となる様に構成されている。
"Means for solving the problem" The present invention was devised in view of the problem described in -F, and is a two-layer liquid crystal display consisting of a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell, and a voltage The tilt direction of the liquid crystal molecules sealed in the first liquid crystal cell when voltage is applied is opposite to the tilt direction of the liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell when voltage is applied. It is configured.

戸な本発明は、対向する一対の電極と有する第1の透明
基板と該透明基板間に封入された第1の液晶素材とから
なる第1の液晶セルと、対向する一対の電極を有する第
2の透明基板と該透明基板間に封入された第2の液晶素
材とからなる第2の液晶セルとからなっており、前記第
1及び第2の液晶素材が負の誘電率異方性を有する液晶
であり、電圧を印加した場合の第1の液晶セルに封入さ
れた第1の液晶分子の傾斜方向と、電圧を印加した場合
の第2の液晶セルに封入された第2の液晶分子の傾斜方
向とが、互いに反対となる様に構成されている。
The present invention provides a first liquid crystal cell comprising a first transparent substrate having a pair of opposing electrodes and a first liquid crystal material sealed between the transparent substrates; A second liquid crystal cell includes a second transparent substrate and a second liquid crystal material sealed between the transparent substrates, and the first and second liquid crystal materials have negative dielectric anisotropy. The tilt direction of the first liquid crystal molecules sealed in the first liquid crystal cell when a voltage is applied, and the tilt direction of the second liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell when a voltage is applied. The directions of inclination are opposite to each other.

そして本発明は、第1の液晶セルと第2の液晶セルが、
等しいリタデーションを有する様に構成することもでき
る。
Further, in the present invention, the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell are
They can also be configured to have equal retardation.

「作用」 以上の様に構成された本発明は、第1の液晶セルに電圧
を印加した時の液晶分子の傾斜方向と、第2の液晶セル
に電圧を印加した時の液晶分子の傾斜方向とが、互いに
反対となる様になっている。
"Operation" The present invention configured as described above has two functions: the tilt direction of liquid crystal molecules when voltage is applied to the first liquid crystal cell, and the tilt direction of liquid crystal molecules when voltage is applied to the second liquid crystal cell. and are opposite to each other.

また本発明は、対向する一対の電極を有する第1の透明
基板と該透明基板間に負の誘電率異方性を有する液晶素
材を封入して第1の液晶セルを構成し、対向する一対の
電極を有する第2の透明基板と該透明基板間に負の誘電
率異方性を有する液晶素材を封入して第2の液晶セルを
構成し、電圧を印加した場合の第1の液晶セルに封入さ
れた第1の液晶分子の傾斜方向と、電圧を印加した場合
の第2の液晶セルに封入された第2の液晶分子の傾斜方
向とが、互いに反対となる様になっている。
Further, the present invention provides a first liquid crystal cell including a first transparent substrate having a pair of opposing electrodes and a liquid crystal material having negative dielectric constant anisotropy sealed between the transparent substrates; A second liquid crystal cell is constructed by sealing a liquid crystal material having negative dielectric constant anisotropy between a second transparent substrate having an electrode and the transparent substrate, and a first liquid crystal cell when a voltage is applied. The tilt direction of the first liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell is opposite to the tilt direction of the second liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell when a voltage is applied.

そして本発明は、セル法線方向からみて1層型ECBセ
ルと同じ特性を有する2層型ECBセルにおいては、応
答回復時間を1/′4に高速化することができる。
The present invention can speed up the response recovery time to 1/4 in a two-layer ECB cell that has the same characteristics as a single-layer ECB cell when viewed from the cell normal direction.

「実施例」 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。"Example" An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は2層型ECBセル1の構成を示すものであり、
2層型ECBセル1は、第1の液晶セル2と第2の液晶
セル3とからなっている。第1の液晶セルは、負の誘電
率異方性を有する液晶を用い、電界制御複屈折効果(E
CB効果)を利用したセルである。第1の液晶セル2は
、対向する一対の第1の基板21.21と、この第1の
透明基板21.21に形成された第1cr)透明電極2
2.22と、第1の配向層23.23と、第1の液晶素
材24とからなっている。第1の透明基板21.21は
、フロートガラスやポリエステルフィルムから構成され
ているが、透明性が高く表面が平坦であれば何れの材料
を採用することができる。第1の透明電極22.22は
、第1の液晶素材24に電圧を印加するためのもので、
NESAMやITO膜を採用することもできるが、透明
性が高く、電気抵抗の低いものであれば、何れの電極部
材を使用することができる9第1の配向層23は、In
2O3膜やSiOを第1の透明基板21に垂直蒸着した
もの、或は有機S i O(OCD)を第1の基板21
にスピンコードしたもの等を採用することができる。更
にDMOAP等の垂直配向剤を使用し、ラビングマシン
等を利用して傾斜垂直配向を実現している。この傾斜垂
直配向処理は、回転するラビングローラーと水平移動台
を組合せ、適宜の重1をラビングローラーに印加させる
ことにより、液晶分子の傾斜角を調整することができる
FIG. 1 shows the configuration of a two-layer ECB cell 1.
The two-layer ECB cell 1 consists of a first liquid crystal cell 2 and a second liquid crystal cell 3. The first liquid crystal cell uses a liquid crystal with negative dielectric constant anisotropy, and uses an electric field controlled birefringence effect (E
This is a cell that utilizes the CB effect). The first liquid crystal cell 2 includes a pair of opposing first substrates 21.21 and a first transparent electrode 2 formed on the first transparent substrates 21.21.
2.22, a first alignment layer 23.23, and a first liquid crystal material 24. The first transparent substrate 21.21 is made of float glass or polyester film, but any material can be used as long as it has high transparency and a flat surface. The first transparent electrode 22.22 is for applying voltage to the first liquid crystal material 24,
Although NESAM or ITO films can be used, any electrode member can be used as long as it has high transparency and low electrical resistance.9 The first alignment layer 23 is made of In
2O3 film or SiO is vertically deposited on the first transparent substrate 21, or organic SiO (OCD) is deposited on the first substrate 21.
It is possible to adopt a spin code, etc. Further, a vertical alignment agent such as DMOAP is used, and a rubbing machine or the like is used to achieve oblique vertical alignment. In this tilted vertical alignment process, the tilt angle of the liquid crystal molecules can be adjusted by combining a rotating rubbing roller and a horizontal moving table and applying an appropriate weight 1 to the rubbing roller.

ゴな、ラビング法に限らず、斜め蒸着法により傾斜垂直
配向処理を行うことができる。本実施例では第1の液晶
素材24にチッソ■製のEN−38を使用しているが、
負の誘電率異方性を有する液晶であれば何れの液晶材料
も採用することができる。
The oblique vertical alignment process can be performed not only by the rubbing method but also by an oblique vapor deposition method. In this embodiment, EN-38 manufactured by Chisso ■ is used as the first liquid crystal material 24.
Any liquid crystal material can be used as long as it has negative dielectric anisotropy.

同様に第2の液晶セル3は、対向する一対の第2の透明
基板31.31(但し本実施例では一方の第2の透明基
板31が、第1の透明基板21と共用となっている。)
と、この第2の透明基板31.31に形成された第2の
透明型[i32.32と、第2の配向層33.33と、
第2の液晶素材34とからなっている。
Similarly, the second liquid crystal cell 3 includes a pair of opposing second transparent substrates 31 and 31 (however, in this embodiment, one of the second transparent substrates 31 is shared with the first transparent substrate 21). .)
A second transparent mold formed on this second transparent substrate 31.31 [i32.32, a second alignment layer 33.33,
It consists of a second liquid crystal material 34.

なお本実施例では、第1の透明基板21の一方と、第2
の透明基板31の一方とが共通となっている。本明細書
では一つの透明基板が、第1の透明基板21と第2の透
明電極31を兼ねる構成を含むものである。
Note that in this embodiment, one of the first transparent substrates 21 and the second
One of the transparent substrates 31 is common. In this specification, one transparent substrate includes a structure that serves as the first transparent substrate 21 and the second transparent electrode 31.

第2の液晶セル3は、第1の液晶セル2と同様な構成と
なっており、はぼ同一の特性となっている。しかしなが
ら、第1の液晶セル2及び第2の液晶セル3のそれぞれ
に電圧を印加した場合の液晶分子の傾斜方向が互いに反
対方向となっている。
The second liquid crystal cell 3 has a similar configuration to the first liquid crystal cell 2, and has almost the same characteristics. However, when a voltage is applied to each of the first liquid crystal cell 2 and the second liquid crystal cell 3, the tilt directions of the liquid crystal molecules are opposite to each other.

従って第1の液晶セル2と第2の液晶セル3の電圧印加
時に、第1の液晶セル2の液晶分子の傾斜方向に視角を
取れば、第1の液晶セル2では視角が大きくなるに従い
複屈折性は小さくなる。これに対して第2の液晶セル3
は、液晶分子の傾斜方向と逆の方向に視角を収ることに
なり、複屈折性は大きくなる。このために第1の液晶セ
ル2と第2の液晶セル3を積層した場合、複屈折性の視
角依存性が抑えられ、2層型ECBセル1全体ては光字
的特性が補償されることになる。
Therefore, when a voltage is applied to the first liquid crystal cell 2 and the second liquid crystal cell 3, if the viewing angle is taken in the direction of inclination of the liquid crystal molecules of the first liquid crystal cell 2, the first liquid crystal cell 2 will have more complex as the viewing angle becomes larger. Refractive properties become smaller. In contrast, the second liquid crystal cell 3
The viewing angle falls in the direction opposite to the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, and the birefringence increases. For this reason, when the first liquid crystal cell 2 and the second liquid crystal cell 3 are stacked, the viewing angle dependence of birefringence is suppressed, and the optical characteristics of the two-layer ECB cell 1 as a whole are compensated. become.

また電圧印加時に第1の液晶セル2の液晶分子の傾斜方
向と反対側では、視角が大きくなるにつれ複屈折性が第
1の液晶セル2では大きくなる。
Further, on the side opposite to the direction in which the liquid crystal molecules of the first liquid crystal cell 2 are tilted when a voltage is applied, the birefringence of the first liquid crystal cell 2 increases as the viewing angle increases.

これに対して第2の液晶セル3は、複屈折性は小さくな
ることになる。従って、この場合にも光学的特性の視角
依存性が補償されることになる。
On the other hand, the second liquid crystal cell 3 has a small birefringence. Therefore, also in this case, the viewing angle dependence of the optical characteristics is compensated.

次に本実施例の数値計算によるシミュレーションについ
て説明する9 本シミュレーションは、電圧印加時の液晶分子の分子配
向を連続体理論により求め、この後にBerreman
の4×4マトリクス法により光学的な特性を計算するこ
ととした。なお座標は、第2図に示す様に定義しな9セ
ル基板の法線方向を2軸とし、視角方向は極力α、方位
角βで示すことにする。液晶分子の傾斜方向はβ−45
°とした9偏光子は直交ニコルとし、X及びy方向に偏
光方向を一致させるものとする。更にシミュレーション
に用いた液晶の物理定数は、EN−38を考慮して表1
に示すものを用いた。
Next, a simulation based on numerical calculation of this example will be explained.
The optical characteristics were calculated using the 4×4 matrix method. As for the coordinates, the two axes are the normal direction of the undefined 9-cell substrate as shown in FIG. 2, and the viewing angle direction is expressed as α and the azimuth angle β as much as possible. The tilt direction of liquid crystal molecules is β-45
The polarizers are crossed nicols, and the polarization directions are made to match in the X and y directions. Furthermore, the physical constants of the liquid crystal used in the simulation are shown in Table 1 in consideration of EN-38.
The one shown in was used.

このシミュレーション結果を示したのが第4図から第1
2図である。第4図は、セルの法線方向における透過率
の印加電圧依存性を示したものである。なお印加電圧は
プレチルト角が0度の場合のしきい値で規格化している
。なお本実施例における視角依存性の電圧粂件は基板法
線方向における透過率が100%、即ち、液晶セルのリ
タデーションが1/2波長となる電圧を印加したものと
する。そして特に記載なき場合には、使用した波長は5
50%mとする。
The results of this simulation are shown in Figures 4 to 1.
This is Figure 2. FIG. 4 shows the dependence of transmittance on applied voltage in the normal direction of the cell. Note that the applied voltage is normalized by the threshold value when the pretilt angle is 0 degrees. In this embodiment, the viewing angle-dependent voltage is applied such that the transmittance in the normal direction of the substrate is 100%, that is, the retardation of the liquid crystal cell is 1/2 wavelength. And unless otherwise specified, the wavelength used was 5
50% m.

ここでリタデーションとは、常光と異常光の光路差を示
す量で、平行配向した液晶セルの場合、液晶の屈折率異
方性をAn、セル厚をdとすれば、電圧を印加しない時
のリタデーションRはR= J n d となる。そして垂直配向した液晶セルの場合、電圧を印
加しなければリタデーションRはゼロとなる。更に液晶
セルは、電圧を印加することによってリタデーションR
を変化させることができる。
Here, retardation is the amount that indicates the optical path difference between ordinary light and extraordinary light. In the case of a parallel-aligned liquid crystal cell, if the refractive index anisotropy of the liquid crystal is An and the cell thickness is d, then when no voltage is applied, The retardation R is R=J n d . In the case of a vertically aligned liquid crystal cell, the retardation R becomes zero unless a voltage is applied. Furthermore, the retardation R of the liquid crystal cell can be changed by applying a voltage.
can be changed.

第5図及び第6図は、各々1層型と2層型ECBセルに
おいて、極力αをパラメータとした透過率の方位角β依
存性をそれぞれ示したものて′ある。
FIGS. 5 and 6 show the dependence of the transmittance on the azimuth angle β with α as a parameter as much as possible in a single-layer type and a two-layer type ECB cell, respectively.

両者を比較すると、1旧型ECBセルに比較して本実施
例の2層型ECBセル1は、極力αが大きくなっても透
過率のβ依存性が少ないこと、愛な、極力αが大きくな
っても透過率の低下が見られないことがわかる。この結
果、本実施例の2層型ECBセル1は1旧型ECBセル
に比較して視角依存性が改善されていることが理解され
る9第7図は、電圧印加時に液晶分子の傾斜方向(即ち
、方位角βを45度とした場合)の透過率の極月依存性
である。この結果、1旧型ECBセル(ECBセル)の
視角依存性は非常に大きいが、これに比べ、本実施例の
2層型ECBセル1 (DECBセル)は、1旧型EC
Bセル(ECBセル)に比較してかなり視角依存性が改
善されることが理解される。また、セル法線方向に関し
て対称な特性を示すことがわかる。
Comparing the two, it can be seen that compared to the old ECB cell 1, the two-layer ECB cell 1 of this embodiment has less dependence of transmittance on β even if α becomes as large as possible; It can be seen that no decrease in transmittance is observed even when As a result, it can be seen that the two-layer ECB cell 1 of this example has improved viewing angle dependence compared to the old ECB cell 9. Figure 7 shows that the tilt direction ( That is, when the azimuth angle β is 45 degrees), the transmittance depends on the polar moon. As a result, the viewing angle dependence of the old type ECB cell 1 (ECB cell) is very large, but compared to this, the two-layer type ECB cell 1 (DECB cell) of this embodiment is
It is understood that the viewing angle dependence is considerably improved compared to the B cell (ECB cell). Furthermore, it can be seen that the characteristics are symmetrical with respect to the cell normal direction.

第8図に方位角βを135度とした時の透過率の極月依
存性を示す。第7図と同様に本実施例の2M型ECBセ
ル1 (D−ECBセル)は、1旧型ECBセル(EC
Bセル)に比較してかなり視角依存性が改善されること
が理解される。
FIG. 8 shows the polar moon dependence of transmittance when the azimuth angle β is 135 degrees. Similarly to FIG. 7, the 2M type ECB cell 1 (D-ECB cell) of the present embodiment is
It is understood that the viewing angle dependence is considerably improved compared to cell B).

第9図は1旧型ECBセルにおいて、液晶の傾斜方向、
即ち、方位角βを45度として、各波長をパラメータと
した場合の透過率の極月依存性を示したものである。計
算に用いた波長は、青が450%m、緑が550%m、
赤が650%mである。
Figure 9 shows the tilt direction of the liquid crystal in the 1st old ECB cell.
That is, it shows the polar moon dependence of transmittance when the azimuth angle β is 45 degrees and each wavelength is used as a parameter. The wavelengths used in the calculation are 450% m for blue and 550% m for green.
Red is 650%m.

第10図は、本実施例の2層型ECBセル1において、
各波長企パラメータとした場合の透過率の極月依存性を
示したものである9 第9図と第10図を比較すると、1旧型ECBセルは液
晶分子の傾斜方向では、透過率が小さくなって表示が暗
くなってしまう。更に液晶分子の傾斜方向の反対側では
、各波長によるリタデーシゴンの差が大きくなり着色す
る。これに対して本実施例の2旧型ECBセル1は、各
波長のリタデーションの差が大きくならないなめ、着色
が抑えられ、透過率の大きな変化がなく、均一な表示が
得られる。
FIG. 10 shows that in the two-layer ECB cell 1 of this embodiment,
This shows the dependence of the transmittance on polar moon for each wavelength parameter.9 Comparing Figures 9 and 10, it can be seen that in the old ECB cell, the transmittance decreases in the direction in which the liquid crystal molecules are tilted. The display becomes dark. Furthermore, on the opposite side of the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, the difference in retardation between wavelengths increases, resulting in coloration. On the other hand, in the second-older ECB cell 1 of this embodiment, the difference in retardation of each wavelength does not become large, so coloring is suppressed, and there is no large change in transmittance, so that a uniform display can be obtained.

第11図は液晶が傾く方向の法線方向(即ち、方位角β
を135度とした時)の1旧型ECBセルにおいて、各
色をパラメータとした場合の透過率の極月依存性を示し
たものである。
Figure 11 shows the normal direction to the direction in which the liquid crystal is tilted (i.e., the azimuth angle β
This figure shows the dependence of the transmittance on the polar moon when each color is used as a parameter in an old model ECB cell (when 135 degrees).

第12図は、本実施例の2旧型ECBセル1において、
各色をパラメータとした場合の透過率の極月依存性を示
したものである。
FIG. 12 shows that in the two old ECB cells 1 of this embodiment,
This figure shows the polar moon dependence of transmittance when each color is used as a parameter.

第1j図と第12図を比較すると、どちらの場合にも着
色は見られないが、本実施例の2旧型ECBセル1の方
が視角依存性が優れていることが理解される。
Comparing FIG. 1j with FIG. 12, although no coloring is seen in either case, it is understood that the second old ECB cell 1 of this example has better viewing angle dependence.

ところで液晶セルにおいて応答回復時間は、セル厚の2
乗に比例することが知られている。同じリタデーション
を持った1層型と2層型のECBセルを比較した場合、
2層型ECBセルのセル厚は1層型の1/2になるなめ
、応答回復時間は1/4と高速になることが期待される
By the way, in a liquid crystal cell, the response recovery time is 2 times the cell thickness.
It is known that it is proportional to the power of When comparing single-layer and double-layer ECB cells with the same retardation,
Since the cell thickness of a two-layer ECB cell is 1/2 of that of a single-layer type, the response recovery time is expected to be 1/4 faster.

「効果」 以上の様に構成された本発明は、電圧を印加した場合の
第1の液晶セルに封入された液晶分子の傾斜方向と、電
圧を印加した場合の第2の液晶セルに封入された液晶分
子の傾斜方向とが、互いに反対となる様に構成されてい
るので、電圧印加時の光学特性の視角依存性を補償する
ことができるという卓越した効果がある。
"Effects" The present invention configured as described above has the following effects: the tilt direction of the liquid crystal molecules sealed in the first liquid crystal cell when a voltage is applied, and the tilt direction of the liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell when a voltage is applied. Since the tilt directions of the liquid crystal molecules are opposite to each other, there is an outstanding effect of being able to compensate for the viewing angle dependence of the optical properties when voltage is applied.

更に本発明は、1Iil型の液晶セルの長所を損なうこ
となく、電圧印加時の光学特性の視角依存性を補償する
ことができるという効果がある。
Furthermore, the present invention has the effect that viewing angle dependence of optical characteristics upon voltage application can be compensated for without impairing the advantages of the 1Iil type liquid crystal cell.

そして本発明は、セル法線方向からみて1旧型ECBセ
ルと同じ特性と有する2層型ECBセルにおいては、応
答回復時間を1/4に高速化できるという効果がある。
The present invention has the effect of speeding up the response recovery time to 1/4 in a two-layer ECB cell that has the same characteristics as the old type ECB cell when viewed from the cell normal direction.

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

図は本発明の実施例を示すもので、第1図は本実施例の
構成を示す図であり、第2図は座標の定義を説明する図
、第3図は視角依存性を説明する図、第4図〜第12図
はシミュレーションの結果を説明する図である。 1 ・ ・ 2 ・ ・ 21 ・ 22 ・ 23 ・ 24 ・ 3 ・ ・ 31 ・ 32 ・ 33 ・ 2層型ECBセル 第1の液晶セル 第1の透明基板 第1の透明電極 第1の配向層 第1の液晶素材 第2の液晶セル 第2の透明基板 第2の透明電極 第2の配向層 34 ・ ・第2の液晶素材
The figures show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of this embodiment, FIG. 2 is a diagram explaining the definition of coordinates, and FIG. 3 is a diagram explaining viewing angle dependence. , FIG. 4 to FIG. 12 are diagrams explaining the results of the simulation. 1 ・ ・ 2 ・ ・ 21 ・ 22 ・ 23 ・ 24 ・ 3 ・ ・ 31 ・ 32 ・ 33 ・ Two-layer ECB cell First liquid crystal cell First transparent substrate First transparent electrode First alignment layer First Liquid crystal material Second liquid crystal cell Second transparent substrate Second transparent electrode Second alignment layer 34 Second liquid crystal material

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1の液晶セルと第2の液晶セルとからなる2層
型液晶ディスプレイであって、電圧を印加した場合の第
1の液晶セルに封入された液晶分子の傾斜方向と、電圧
を印加した場合の第2の液晶セルに封入された液晶分子
の傾斜方向とが、互いに反対となる様に構成されている
ことを特徴とする2層型液晶ディスプレイ装置。
(1) A two-layer liquid crystal display consisting of a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell, in which the tilt direction of the liquid crystal molecules sealed in the first liquid crystal cell when a voltage is applied and the voltage A two-layer liquid crystal display device, characterized in that the directions of inclination of the liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell are opposite to each other when a voltage is applied.
(2)対向する一対の電極を有する第1の透明基板と該
透明基板間に封入された第1の液晶素材とからなる第1
の液晶セルと、対向する一対の電極を有する第2の透明
基板と該透明基板間に封入された第2の液晶素材とから
なる第2の液晶セルとからなつており、前記第1及び第
2の液晶素材が負の誘電率異方性を有する液晶であり、
電圧を印加した場合の第1の液晶セルに封入された第1
の液晶分子の傾斜方向と、電圧を印加した場合の第2の
液晶セルに封入された第2の液晶分子の傾斜方向とが、
互いに反対となる様に構成されていることを特徴とする
2層型液晶ディスプレイ装置。
(2) A first device comprising a first transparent substrate having a pair of opposing electrodes and a first liquid crystal material sealed between the transparent substrates.
a second liquid crystal cell consisting of a second transparent substrate having a pair of opposing electrodes and a second liquid crystal material sealed between the transparent substrates, The liquid crystal material of No. 2 is a liquid crystal having negative dielectric constant anisotropy,
The first liquid crystal cell sealed in the first liquid crystal cell when a voltage is applied
The tilt direction of the liquid crystal molecules and the tilt direction of the second liquid crystal molecules sealed in the second liquid crystal cell when a voltage is applied are as follows.
A two-layer liquid crystal display device characterized in that the two-layer liquid crystal display device is configured to be opposite to each other.
(3)第1の液晶セルと第2の液晶セルが、等しいリタ
デーションを有している請求項1〜2記載の2層型液晶
ディスプレイ装置。
(3) The two-layer liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell have equal retardation.
JP12959090A 1990-01-30 1990-05-19 Two-layer type liquid crystal display device Pending JPH0424613A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12959090A JPH0424613A (en) 1990-05-19 1990-05-19 Two-layer type liquid crystal display device
PCT/JP1991/000087 WO1991011746A1 (en) 1990-01-30 1991-01-28 Tilted homeotropic liquid crystal cell, manufacture thereof and double-layered liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12959090A JPH0424613A (en) 1990-05-19 1990-05-19 Two-layer type liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0424613A true JPH0424613A (en) 1992-01-28

Family

ID=15013208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12959090A Pending JPH0424613A (en) 1990-01-30 1990-05-19 Two-layer type liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0424613A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477354A (en) * 1994-11-21 1995-12-19 Rockwell International Corporation Ferroelectric liquid crystal phase-only modulator with one ferroelectric liquid crystal spatial light modulator's smectic layers orthogonal to another's
JP2007025143A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal optical element and device
JP2008197518A (en) * 2007-02-15 2008-08-28 21 Aomori Sangyo Sogo Shien Center Liquid crystal tunable filter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477354A (en) * 1994-11-21 1995-12-19 Rockwell International Corporation Ferroelectric liquid crystal phase-only modulator with one ferroelectric liquid crystal spatial light modulator's smectic layers orthogonal to another's
JP2007025143A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal optical element and device
JP2008197518A (en) * 2007-02-15 2008-08-28 21 Aomori Sangyo Sogo Shien Center Liquid crystal tunable filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02289824A (en) Liquid crystal display element
CN101617269B (en) Viewing angle control device and display provided with the same
JPH07199173A (en) Liquid crystal display, picture element and manufacture thereof
JP2933261B2 (en) Liquid crystal display
JPH01147432A (en) Liquid crystal display device
JPH0915586A (en) Liquid crystal display device
JPS5922031A (en) Liquid crystal display device
JPH0424613A (en) Two-layer type liquid crystal display device
CN108287384A (en) A kind of liquid crystal display panel and its LCD TV
JPH02111918A (en) Liquid crystal electrooptic element
TWI408457B (en) Transparent film, polarizing plate and liquid crystal display device
JP2605064B2 (en) Liquid crystal display device
JP2789595B2 (en) Liquid crystal electro-optical element
JPH05257138A (en) Two-layer type liquid crystal display device
JPH0519251A (en) Liquid crystal display device
JPH03259221A (en) Liquid crystal display element
JPH03175417A (en) Liquid crystal device
JPS5823013A (en) Multilayered liquid-crystal display device
JP3006155B2 (en) Liquid crystal display
JPH03276124A (en) Liquid crystal display element
JPH01243021A (en) Liquid crystal display element
JPS61232419A (en) Optical modulator element
JPH0383021A (en) Liquid crystal display device
JPH03158823A (en) Liquid crystal device
JPH0561038A (en) Liquid crystal display device