JPH05232439A - Phase difference plate type liquid crystal display device - Google Patents

Phase difference plate type liquid crystal display device

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JPH05232439A
JPH05232439A JP4030842A JP3084292A JPH05232439A JP H05232439 A JPH05232439 A JP H05232439A JP 4030842 A JP4030842 A JP 4030842A JP 3084292 A JP3084292 A JP 3084292A JP H05232439 A JPH05232439 A JP H05232439A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
polarizing plate
retardation plate
plate
Prior art date
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Application number
JP4030842A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Nakamura
善明 中村
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Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the white display of the STN type liquid crystal display device of a phase difference plate system. CONSTITUTION:A phase compensating member 10 consisting of a 1st phase difference plate 2, a 2nd phase difference plate 3, a 1st polarizing plate 5, a 3rd phase difference plate 4 and a 3rd polarizing plate 6 is provided on the upper side of the STN type liquid crystal display element 1. The light absorption axis 9 of the 3rd phase difference plate 4 is installed in a + or -10 deg. range with respect to the light absorption axis of the 1st polarizing plate 5. As a result, the liquid crystal display device with which the coloration of transmitted light is completely removed and which enables the ideal white display is constituted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スーパーツイストネマ
チック(STN)液晶を用いた液晶表示装置に係り、特
に視野角によらずに良好な白黒表示,すなわちペーパー
ホワイト表示を可能とした位相差板方式液晶表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using a super twisted nematic (STN) liquid crystal, and in particular, a retardation plate capable of excellent black and white display, that is, paper white display regardless of the viewing angle. System liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の液晶装置は、液晶素子と
に偏光板、および位相差板を重ね、冷陰極管等から成る
照明光源(バックライト光源)を配置した構造によって
白黒表示を行っている。すなわち、従来の液晶装置は、
2枚の電極板間に正の誘電率異方性を有するネマチック
液晶によるねじれた螺旋構造を有する液晶表示素子を構
成し、かつ光吸収軸が該電極板に隣接する液晶分子に対
して直交あるいは平行となるように両電極板の上下に偏
光板を配置すると共に、上偏光板と液晶表示素子との間
に2枚の位相差板を配置して成る(例えば、特公昭51
−13666号公報参照)。そして、液晶表示素子の裏
側の上下辺,あるいは左右辺に冷陰極管等を配置してバ
ックライト光源とし、白黒表示を行うようにしている。
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal device of this type performs a black and white display by a structure in which a polarizing plate and a retardation plate are superposed on a liquid crystal element and an illumination light source (backlight light source) including a cold cathode tube is arranged. ing. That is, the conventional liquid crystal device is
A liquid crystal display device having a twisted spiral structure made of nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is formed between two electrode plates, and a light absorption axis is orthogonal to liquid crystal molecules adjacent to the electrode plates. Polarizing plates are arranged above and below both electrode plates so as to be parallel to each other, and two retardation plates are arranged between the upper polarizing plate and the liquid crystal display element (for example, Japanese Patent Publication No.
-13666 publication). Then, cold cathode fluorescent lamps and the like are arranged on the upper and lower sides or the left and right sides of the back side of the liquid crystal display element to serve as a backlight light source for black and white display.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の位相差板方式液
晶表示装置は、上記したように液晶表示素子と上偏光板
との間に位相差板を2枚設けて表示光の着色を低減して
いるが、表示光の着色を完全に除去することはできない
という問題があった。
In the conventional retardation plate type liquid crystal display device, as described above, two retardation plates are provided between the liquid crystal display element and the upper polarizing plate to reduce coloring of display light. However, there is a problem that the coloring of the display light cannot be completely removed.

【0004】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消して、表示光を除去して完全な白黒表示(白色表
示:ペーパーホワイト表示)を行うことのできる透過型
液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a transmissive liquid crystal display device capable of eliminating the above-mentioned problems of the prior art and removing display light to perform complete black and white display (white display: paper white display). To do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、正の誘電異方性を有し旋光性物質が添加
されたスーパーツイストネマチック液晶層と、この液晶
層にねじれた螺旋構造を付与する配向膜を備えて前記液
晶層を挟持する一対の電極板とからなる液晶表示素子1
と、この液晶表示素子の上面側に設けた第1位相差板
2,第2位相差板3,上偏光板を構成する第1偏光板
5、および上記液晶表示素子の下面側に設けた第2偏光
板7とを有する位相差板方式液晶表示装置において、前
記第1偏光板上5に、第3位相差板4と第3偏光板6と
からなる位相補償部材を前記第1偏光板5に前記第3位
相差板4が接するごとく設置したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a super twist nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy to which an optically active substance is added, and a twisted liquid crystal layer. A liquid crystal display element 1 comprising a pair of electrode plates sandwiching the liquid crystal layer, the liquid crystal display element having an alignment film imparting a spiral structure.
A first retardation plate 2, a second retardation plate 3, a first polarizing plate 5 constituting an upper polarizing plate on the upper surface side of the liquid crystal display element, and a first retardation plate provided on the lower surface side of the liquid crystal display element. In a retardation plate type liquid crystal display device having two polarizing plates 7, a phase compensating member composed of a third retardation plate 4 and a third polarizing plate 6 is provided on the first polarizing plate 5. The third retardation film 4 is installed so as to be in contact with the third retardation film 4.

【0006】また、本発明は、前記第3偏光板6の吸収
軸角度を前記第1偏光板5の吸収軸角度に対して±10
度以内の範囲に設定したことを特徴とする。さらに、本
発明は、正の誘電異方性を有し旋光性物質が添加された
スーパーツイストネマチック液晶層に基準線に対して略
々240°のねじれた螺旋構造を付与する配向膜を備え
て前記液晶層を挟持する一対の電極板とからなる液晶表
示素子1と、前記液晶表示素子の上面側に設置した第1
位相差板2,第2位相差板3,第1偏光板5,第3位相
差板4,第3偏光板6、および前記液晶素子の下面側に
設置した第2偏光板7とを有してなり、前記第1位相差
板,第2位相差板,第1偏光板,第2偏光板,第3位相
差板,第3偏光板の光吸収軸を、前記基準線に対してそ
れぞれ略々68°,36.5°,87°,165°,4
5°,90°に設定したことを特徴とする。
In the present invention, the absorption axis angle of the third polarizing plate 6 is ± 10 with respect to the absorption axis angle of the first polarizing plate 5.
It is characterized in that it is set within the range of degrees. Furthermore, the present invention includes an alignment film that imparts a twisted spiral structure of approximately 240 ° to a reference line to a super twist nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy and added with an optical rotatory substance. A liquid crystal display device 1 comprising a pair of electrode plates sandwiching the liquid crystal layer, and a first liquid crystal display device provided on the upper surface side of the liquid crystal display device.
A retardation plate 2, a second retardation plate 3, a first polarizing plate 5, a third retardation plate 4, a third polarizing plate 6, and a second polarizing plate 7 installed on the lower surface side of the liquid crystal element. The light absorption axes of the first retardation plate, the second retardation plate, the first polarizing plate, the second polarizing plate, the third retardation plate, and the third polarizing plate are approximately the same with respect to the reference line. 68 °, 36.5 °, 87 °, 165 °, 4
The feature is that it is set to 5 ° and 90 °.

【0007】なお、前記第1位相差板2,第2位相差板
3および第3位相差板4の屈折率異方性Δn・dを35
0nmとしたことを特徴とする。
The refractive index anisotropy Δn · d of the first retardation plate 2, the second retardation plate 3 and the third retardation plate 4 is 35.
It is characterized in that it is set to 0 nm.

【0008】[0008]

【作用】下偏光板である第2偏光板7から液晶表示素子
1に入射する単一方向に偏光された照明光は、液晶表示
素子1を通過したときに光波長に応じて偏光軸に相違を
有する透過光となる。この透過光は第1位相差板2,第
2位相差板3および第1偏光板5を通過することで上記
光波長に応じた偏光軸が略々一方向に偏光軸を有するご
とく矯正されるが、このときの表示光は、依然として若
干の偏光軸の差を伴う。
The unidirectionally polarized illumination light entering the liquid crystal display element 1 from the second polarizing plate 7, which is the lower polarizing plate, has different polarization axes depending on the light wavelength when passing through the liquid crystal display element 1. Will be transmitted light. This transmitted light passes through the first retardation plate 2, the second retardation plate 3 and the first polarizing plate 5 and is corrected so that the polarization axis corresponding to the light wavelength has a polarization axis in substantially one direction. However, the display light at this time is still accompanied by a slight difference in the polarization axes.

【0009】本発明では、上記第1偏光板5を透過した
表示光を、第3位相差板4と第3偏光板6とからなる位
相補償部材11を通すことによって、偏光軸が完全に揃
った表示光が得られる。
In the present invention, the display light transmitted through the first polarizing plate 5 is passed through the phase compensating member 11 including the third retardation plate 4 and the third polarizing plate 6, so that the polarization axes are perfectly aligned. Display light is obtained.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は本発明による位相差板方式液晶表示
装置の一実施例を説明する(a)概略断面図、(b)概
略正面図であって、1は液晶表示素子、2は第1位相差
板、3は第2位相差板、4は第3位相差板、5は第1偏
光板、6は第3偏光板、7は第2偏光板、8は第1偏光
板の光吸収軸、9は第3偏光板の光吸収軸、10は位相
補償部材である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1A and 1B are (a) a schematic sectional view and (b) a schematic front view illustrating an embodiment of a retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention, in which 1 is a liquid crystal display element and 2 is a first retardation plate. 3 is a second retardation plate, 4 is a third retardation plate, 5 is a first polarizing plate, 6 is a third polarizing plate, 7 is a second polarizing plate, 8 is a light absorption axis of the first polarizing plate, 9 Is a light absorption axis of the third polarizing plate, and 10 is a phase compensation member.

【0011】同図(a)に示したように、第1位相差板
2は液晶表示素子1の上面側(正面)に重ねられ、この
上に第2位相差板3,第1偏光板5,第3位相差板4お
よび第3偏光板6からなる位相補償部材10が積層され
る。なお、第2偏光板7は液晶表示素子1の下面側に設
置され、この下側に必要によりバックライト光源(図示
せず)が設置される。
As shown in FIG. 1A, the first retardation plate 2 is superposed on the upper surface side (front surface) of the liquid crystal display element 1, and the second retardation plate 3 and the first polarizing plate 5 are placed on the first retardation plate 2. The phase compensating member 10 including the third retardation plate 4 and the third polarizing plate 6 is laminated. The second polarizing plate 7 is installed on the lower surface side of the liquid crystal display element 1, and a backlight light source (not shown) is installed below the second polarizing plate 7 if necessary.

【0012】上記位相補償部材11を構成する第1偏光
板5の光吸収軸8は、(b)に示したように、基準線X
−X線に対して略々90°で(Y−Y線に平行)、位相
補償10を構成する第3偏光板6の光吸収軸9は、上記
第1偏光板5の光吸収軸8に対して±10°の範囲に設
定される。図2は本発明によるSTN液晶表示装置に用
いる液晶表示素子のねじれ角の説明図であって、液晶表
示素子1のネマチック等の液晶層に対してねじれ角を与
えるラビング膜のラビング方向を、上側ラビング軸につ
いては1aの方向に、また下側ラビング膜に対しては1
bの方向に形成することにより、当該液晶層の厚み方向
に向かって反時計回りに240°のねじれ角を与えてい
る。このねじれ角は基準線X−X線に関して線対称に設
定されている。
The light absorption axis 8 of the first polarizing plate 5 constituting the phase compensating member 11 has a reference line X as shown in (b).
The light absorption axis 9 of the third polarizing plate 6 constituting the phase compensation 10 is substantially 90 ° with respect to the −X-ray (parallel to the YY line), and the light absorption axis 8 of the first polarizing plate 5 is the same. On the other hand, it is set within a range of ± 10 °. FIG. 2 is an explanatory view of a twist angle of a liquid crystal display element used in an STN liquid crystal display device according to the present invention, in which the rubbing direction of a rubbing film that gives a twist angle to a nematic liquid crystal layer of the liquid crystal display element 1 is set to the upper side. 1a for the rubbing axis and 1 for the lower rubbing film
By forming it in the direction of b, a twist angle of 240 ° is given counterclockwise in the thickness direction of the liquid crystal layer. This twist angle is set to be line-symmetric with respect to the reference line XX.

【0013】図3は上記のねじれ角を設定した液晶素子
に対して設定される各偏光板と位相差板の光吸収軸の角
度の説明図であって、同図(a)に示したように基準線
X−X線に関して反時計回りに、aは第3偏光板6の光
吸収軸角度、bは第3位相差板4の光吸収軸角度、cは
第2位相差板3の光吸収軸角度、dは第1位相差板2の
光吸収軸角度、eは第1偏光板5の光吸収軸角度、fは
第2位相差板3の光吸収軸角度である。
FIG. 3 is an explanatory view of the angles of the light absorption axes of the respective polarizing plates and the retardation plate which are set for the liquid crystal element having the twist angle set as described above, as shown in FIG. Is counterclockwise with respect to the reference line XX line, a is the light absorption axis angle of the third polarizing plate 6, b is the light absorption axis angle of the third retardation plate 4, and c is the light of the second retardation plate 3. Absorption axis angle, d is the light absorption axis angle of the first retardation plate 2, e is the light absorption axis angle of the first polarizing plate 5, and f is the light absorption axis angle of the second retardation plate 3.

【0014】そして、各偏光板と位相差板の光吸収軸の
角度の具体的数値例としては、(b)に示したようにa
=90°,b=45°,c=36.5°,d=68°,
e=87°,f=165°が採用される。なお、第1位
相差板2,第2位相差板3,第3位相差板4の屈折率異
方性Δn・dは350nmとしている。
As a concrete numerical example of the angle of the light absorption axis of each polarizing plate and the retardation plate, as shown in (b),
= 90 °, b = 45 °, c = 36.5 °, d = 68 °,
e = 87 ° and f = 165 ° are adopted. The refractive index anisotropy Δn · d of the first retardation plate 2, the second retardation plate 3, and the third retardation plate 4 is 350 nm.

【0015】図4は本発明による位相差板方式液晶表示
装置の一実施例における(a)は光透過作用の模式図、
(b)は(a)の各点における偏光状態を示す説明図で
あって、図1と同一符号は同一部分に対応し、11は液
晶表示装置への入射光である。同図において、入射光1
1は第2偏光板7によって図3のa方向の偏光を受けて
液晶表示素子1に入射する。このときの光の偏光状態は
(b)のAに示したように各色成分RGBが同一方向に
偏光を受けている。
FIG. 4A is a schematic view of a light transmitting action in one embodiment of the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention,
(B) is an explanatory view showing the polarization state at each point of (a), the same reference numerals as in FIG. 1 correspond to the same parts, and 11 is the incident light to the liquid crystal display device. In the figure, incident light 1
The first polarizing plate 7 receives polarized light in the direction a in FIG. 3 and enters the liquid crystal display element 1. As for the polarization state of the light at this time, each color component RGB is polarized in the same direction as shown in A of (b).

【0016】液晶表示素子1に入射した光は、その波長
ごとに異なる屈折率異方性に対するねじれ作用の相違に
より、(b)のBに示したように各色成分RGBの偏光
軸が大きく異なって出射される。液晶表示素子1から出
射した光は第1偏光板2でその偏光軸が規制され、
(b)のCに示したようになる。そして、第1位相差板
2を出射した光は第2位相差板3と第1偏光板5を通っ
て(b)のDに示したように各色成分RGBが略々同一
の偏光軸をもつものとなるが、依然として若干の偏光軸
の相違を伴う。
The light incident on the liquid crystal display element 1 has a large difference in the polarization axes of the respective color components RGB as shown in B of (b) due to the difference in the twisting action with respect to the refractive index anisotropy which varies depending on the wavelength. Is emitted. The light emitted from the liquid crystal display element 1 has its polarization axis regulated by the first polarizing plate 2.
It becomes as shown in C of (b). Then, the light emitted from the first retardation plate 2 passes through the second retardation plate 3 and the first polarizing plate 5, and each color component RGB has substantially the same polarization axis as shown in D of (b). However, it still involves some polarization axis differences.

【0017】第1偏光板5を出射した光は第3位相差板
4と第3偏光板6からなる位相補償部材10を通ること
により、(b)のEに示したように各色成分の偏光軸が
完全に一致した光として観察側に出射する。これによっ
て、表示光の着色は完全に除去される。図5は本発明に
よる位相差板方式液晶表示装置における第1偏光板に対
する第3偏光板の吸収軸角度と表示のコントラストの関
係の説明図であって、前記図1で説明したように、基準
線X−Xに対して光吸収軸を90°とした第1偏光板5
の光吸収軸8に対し、第3偏光板7の光吸収軸を同一の
角度(すなわち、基準線X−Xに対して90°)とした
ときコントラストが最も大きく、この同一角度からずれ
るとコントラストは急激に低下していく。
The light emitted from the first polarizing plate 5 passes through the phase compensating member 10 composed of the third retardation plate 4 and the third polarizing plate 6 to produce the polarized light of each color component as shown in E of (b). It is emitted to the observation side as light whose axes are completely matched. As a result, the coloring of the display light is completely removed. FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the absorption axis angle of the third polarizing plate with respect to the first polarizing plate and the display contrast in the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention, and as shown in FIG. First polarizing plate 5 having a light absorption axis of 90 ° with respect to the line XX
When the light absorption axis of the third polarizing plate 7 is at the same angle (that is, 90 ° with respect to the reference line XX) with respect to the light absorption axis 8 of No. Drops sharply.

【0018】そして、上記ずれの角度が±10°を越え
ると実用限界の10K(Kはコントラスト比)以下にな
ってしまう。また、図6は本発明による位相差板方式液
晶表示装置における第1偏光板に対する第3偏光板の吸
収軸角度と白色表示の色度との関係の説明図であって、
前記図1で説明したように、基準線X−Xに対して光吸
収軸を90°とした第1偏光板5の光吸収軸8に対し、
第3偏光板7の光吸収軸を同一の角度(すなわち、基準
線X−Xに対して90°)としたときCIE色度におけ
るx値,y値は略々0.315で一致し、この同一角度
からずれる程x値,y値は大きくことなっていく。
If the angle of deviation exceeds ± 10 °, the practical limit of 10K (K is the contrast ratio) or less is obtained. FIG. 6 is an explanatory diagram of the relationship between the absorption axis angle of the third polarizing plate with respect to the first polarizing plate and the chromaticity of white display in the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention.
As described in FIG. 1, with respect to the light absorption axis 8 of the first polarizing plate 5 whose light absorption axis is 90 ° with respect to the reference line XX,
When the light absorption axis of the third polarizing plate 7 is at the same angle (that is, 90 ° with respect to the reference line XX), the x value and the y value in the CIE chromaticity are approximately 0.315, which are in agreement. The x value and the y value increase as they deviate from the same angle.

【0019】以上の事実から、第1偏光板5と第3偏光
板7の光吸収軸のずれの範囲は±10°以内とするのが
好適である。図7は本発明による位相差板方式液晶表示
装置の実装構造例を説明する展開斜視図であって、駆動
回路とバックライト光源を一体とした構造を特徴とし、
液晶表示装置20を駆動するIC21は、中央部に液晶
表示装置20を嵌め込む為の窓部を備えた枠状体のプリ
ント基板22に搭載される。
From the above facts, the range of deviation of the light absorption axes of the first polarizing plate 5 and the third polarizing plate 7 is preferably within ± 10 °. FIG. 7 is an exploded perspective view for explaining an example of a mounting structure of the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention, which is characterized by a structure in which a driving circuit and a backlight light source are integrated.
An IC 21 that drives the liquid crystal display device 20 is mounted on a frame-shaped printed circuit board 22 having a window for fitting the liquid crystal display device 20 in the center.

【0020】液晶表示装置20を嵌め込んだプリント基
板22はプラスチックモールドで形成された枠状体23
の窓部に嵌め込まれ、これに金属製のフレーム24を重
ね、その爪25を枠状体23に形成されている切込み2
6内に折り曲げることによってフレーム24と枠状体2
3が固定される。そして、液晶表示素子20の上下端に
配置されているバックライト光源である冷陰極蛍光灯2
7,27’、この冷陰極蛍光灯27,27’からの光を
液晶表示装置20に均一に照射させるためのアクリル板
等からなる導光体28,金属板に白色塗料を塗布する等
で構成された反射板29,導光板28からの光を拡散す
る乳白色の拡散板30が図示の順序で、枠状体23の裏
側からその窓部に嵌め込まれる。
The printed circuit board 22 in which the liquid crystal display device 20 is fitted is a frame-like body 23 formed by plastic molding.
Of the metal frame 24, and the claw 25 of the metal frame 24 is overlapped with the window 2
The frame 24 and the frame-shaped body 2 by being bent into 6
3 is fixed. Then, the cold cathode fluorescent lamps 2 which are the light sources of the backlights arranged at the upper and lower ends of the liquid crystal display element 20.
7, 27 ', a light guide 28 made of an acrylic plate or the like for uniformly irradiating the liquid crystal display device 20 with light from the cold cathode fluorescent lamps 27, 27', white metal coating on a metal plate, etc. The reflected plate 29 and the milky white diffuser plate 30 that diffuses the light from the light guide plate 28 are fitted into the window portion from the back side of the frame body 23 in the order shown.

【0021】冷陰極蛍光灯27,27’を点灯するため
の図示しない電源回路が枠状体23の裏側(反射板29
の凹部31に対向する位置)に設けられた凹部(図示せ
ず)に収納される。拡散板30,導光体28,冷陰極蛍
光灯27,27’および反射板29は、反射板29に設
けられている舌片32を枠状体23の小口33内に折り
曲げることにより固定される。
A power supply circuit (not shown) for lighting the cold cathode fluorescent lamps 27, 27 'is provided on the back side of the frame-like body 23 (reflecting plate 29).
It is stored in a recess (not shown) provided at a position facing the recess 31). The diffuser plate 30, the light guide 28, the cold cathode fluorescent lamps 27 and 27 ', and the reflector plate 29 are fixed by bending a tongue piece 32 provided on the reflector plate 29 into the fore edge 33 of the frame-shaped body 23. ..

【0022】このようにして、薄型,軽量、かつ視野角
の変化に伴う表示の着色を無くした完全白色表示が可能
な液晶表示装置を構成する。図8は本発明による位相差
板方式液晶表示装置をカラー液晶表示装置とする場合の
液晶表示素子まわりの構成例を説明する部分破断した斜
視図であって、上基板40に赤,緑,青のカラーフィル
タ45R,45G,45Bと、各カラーフィルタの間に
遮光膜45Dを備え、カラーフィルタ45R,45G,
45Bと遮光膜45Dを設けたことによる表面の凸凹を
軽減するための絶縁物からなる平滑層43を設けてい
る。そして、この平滑層43の上に上配向膜22が形成
されて液晶層に光吸収軸(光学異方軸)を与えている。
In this way, a liquid crystal display device which is thin, lightweight, and capable of displaying white completely without coloring the display due to a change in viewing angle is constructed. FIG. 8 is a partially broken perspective view illustrating a configuration example around a liquid crystal display element when the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention is used as a color liquid crystal display device. Color filters 45R, 45G, 45B and a light shielding film 45D between the color filters 45R, 45G, 45B.
A smoothing layer 43 made of an insulating material is provided to reduce irregularities on the surface due to the provision of 45B and the light shielding film 45D. Then, the upper alignment film 22 is formed on the smooth layer 43 to give a light absorption axis (optically anisotropic axis) to the liquid crystal layer.

【0023】なお、図8に示した液晶表示素子を用いた
液晶表示装置の偏光板と位相差板の構成は前記図1と同
様であり、またその実装構造は、駆動ICを含めた駆動
回路を除き、前記図7に示したものと同様である。図9
は本発明による位相差板方式液晶表示装置を用いた電子
機器の一例を示す外観図であって、所謂ラップトップパ
ソコンを示す。
The structure of the polarizing plate and the retardation plate of the liquid crystal display device using the liquid crystal display element shown in FIG. 8 is the same as that shown in FIG. 1, and the mounting structure thereof is a drive circuit including a drive IC. Other than that, it is the same as that shown in FIG. Figure 9
FIG. 3 is an external view showing an example of an electronic apparatus using the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention, showing a so-called laptop personal computer.

【0024】同図において、50は本発明による液晶表
示装置、51は実装部、52,53,54は輝度,コン
トラスト,その他の表示状態調整部、55は本体部、5
6は操作部である。また、図10は図9に示したラップ
トップパソコンのシステム構成を示すブロツク図であっ
て、液晶表示部60を構成する液晶表示装置20は駆動
IC21により駆動される。駆動IC21はマイクロプ
ロセッサユニット61に管理されるコントロール用LS
I62の制御の下に、ROM,RAMに格納された、あ
るいはキーボード等の操作部から入力された文字,図
形,その他のデータを液晶表示装置20に表示する。
In the figure, 50 is a liquid crystal display device according to the present invention, 51 is a mounting part, 52, 53 and 54 are brightness, contrast and other display state adjusting parts, 55 is a main body part, 5
Reference numeral 6 is an operation unit. 10 is a block diagram showing the system configuration of the laptop personal computer shown in FIG. 9, and the liquid crystal display device 20 constituting the liquid crystal display unit 60 is driven by the drive IC 21. The drive IC 21 is a control LS managed by the microprocessor unit 61.
Under the control of I62, the liquid crystal display device 20 displays characters, figures, and other data stored in the ROM and RAM or input from the operation unit such as a keyboard.

【0025】以上説明した実施例、具体例によれば、広
視野角,高コントラストかつ明るい完全な白色表示(ペ
ーパーホワイト表示)を視野角によらずに達成できる大
容量の情報表示性能を備えた液晶表示装置を実現可能で
ある。また、カラーフィルタとの組合せにより、高精細
度かつ色純度の良好なカラー液晶表示装置を提供するこ
とができる。
According to the embodiments and concrete examples described above, a large capacity information display performance is achieved which can achieve a wide viewing angle, a high contrast and bright complete white display (paper white display) regardless of the viewing angle. A liquid crystal display device can be realized. Further, by combination with a color filter, a color liquid crystal display device having high definition and good color purity can be provided.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下偏光板である第2偏光板から液晶表示素子に入射する
単一方向に偏光された照明光は、液晶表示素子を通過し
たときに光波長に応じて偏光軸に相違を有する透過光と
なるが、この透過光は第1位相差板,第2位相差板およ
び第1偏光板5を通過することで上記光波長に応じた偏
光軸が略々一方向に偏光軸を有するごとく矯正されると
共に、このときの表示光に依然として含まれる若干の偏
光軸の差による着色を第3位相差板と第3偏光板とから
なる位相補償部材を通すことによって、偏光軸が完全に
揃った表示光が観察側に得られる。
As described above, according to the present invention,
Illumination light that is incident on the liquid crystal display element from the second polarizing plate, which is the lower polarizing plate, and is polarized in a single direction becomes transmitted light having different polarization axes depending on the light wavelength when passing through the liquid crystal display element. However, this transmitted light is corrected by passing through the first retardation plate, the second retardation plate and the first polarizing plate 5 so that the polarization axis corresponding to the light wavelength has a polarization axis in substantially one direction. At the same time, the coloring due to the slight difference in the polarization axes still contained in the display light at this time is passed through the phase compensating member including the third retardation plate and the third polarizing plate, whereby the display light with the polarization axes perfectly aligned. Is obtained on the observation side.

【0027】これにより、上記従来技術における問題点
を解消して、優れた機能を有する位相差板方式液晶表示
装置を提供できる。
As a result, the problems in the prior art described above can be solved and a retardation plate type liquid crystal display device having an excellent function can be provided.

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

【図1】本発明による位相差板方式液晶表示装置の一実
施例を説明する(a)概略断面図、(b)概略正面図で
ある。
1A and 1B are schematic cross-sectional views and schematic front views illustrating an embodiment of a retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】本発明によるSTN液晶表示装置に用いる液晶
表示素子のねじれ角の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a twist angle of a liquid crystal display element used in an STN liquid crystal display device according to the present invention.

【図3】ねじれ角を設定した液晶素子に対して設定され
る各偏光板と位相差板の光吸収軸の角度の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an angle of a light absorption axis of each polarizing plate and a retardation plate which is set for a liquid crystal element in which a twist angle is set.

【図4】本発明による位相差板方式液晶表示装置の一実
施例における(a)は光透過作用の模式図、(b)は
(a)の各点における偏光状態を示す説明図である。
FIG. 4A is a schematic diagram of a light transmitting action in an embodiment of the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing a polarization state at each point in FIG. 4A.

【図5】本発明による位相差板方式液晶表示装置におけ
る第1偏光板に対する第3偏光板の吸収軸角度と表示の
コントラストの関係の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between an absorption axis angle of a third polarizing plate with respect to a first polarizing plate and display contrast in a retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention.

【図6】本発明による位相差板方式液晶表示装置におけ
る第1偏光板に対する第3偏光板の吸収軸角度と白色表
示の色度との関係の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a relationship between an absorption axis angle of a third polarizing plate with respect to a first polarizing plate and a chromaticity of white display in the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention.

【図7】本発明による位相差板方式液晶表示装置の実装
構造例を説明する展開斜視図である。
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an example of a mounting structure of a retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention.

【図8】本発明による位相差板方式液晶表示装置をカラ
ー液晶表示装置とする場合の液晶表示素子まわりの構成
例を説明する部分破断した斜視図である。
FIG. 8 is a partially broken perspective view illustrating a configuration example around a liquid crystal display element when the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention is used as a color liquid crystal display device.

【図9】本発明による位相差板方式液晶表示装置を用い
た電子機器の一例を示す外観図である。
FIG. 9 is an external view showing an example of an electronic apparatus using the retardation plate type liquid crystal display device according to the present invention.

【図10】図9に示したラップトップパソコンのシステ
ム構成を示すブロツク図である。
10 is a block diagram showing a system configuration of the laptop personal computer shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶表示素子 2 第1位相差板 3 第2位相差板 4 第3位相差板 5 第1偏光板 6 第3偏光板 7 第2偏光板 8 第1偏光板の光吸収軸 9 第3偏光板の光吸収軸 10 位相補償部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display element 2 1st retardation plate 3 2nd retardation plate 4 3rd retardation plate 5 1st polarizing plate 6 3rd polarizing plate 7 2nd polarizing plate 8 Light absorption axis of 1st polarizing plate 9 3rd polarization Light absorption axis of plate 10 Phase compensation member

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正の誘電異方性を有し旋光性物質が添加
されたスーパーツイストネマチック液晶層と、この液晶
層にねじれた螺旋構造を付与する配向膜を備えて前記液
晶層を挟持する一対の電極板とからなる液晶表示素子
と、この液晶表示素子の上面側に設けた第1位相板,第
2位相板,上偏光板を構成する第1偏光板、および上記
液晶表示素子の下面側に設けた第2偏光板とを有する位
相差板方式液晶表示装置において、 前記第1偏光板上に、第3位相差フィルムと第3偏光板
とからなる位相補償部材を前記第1偏光板に前記第3位
相差板が接するごとく設置したことを特徴とする位相差
板方式液晶表示装置。
1. A liquid crystal layer is sandwiched by a super twist nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy and added with an optical rotatory substance, and an alignment film for imparting a twisted spiral structure to the liquid crystal layer. Liquid crystal display element composed of a pair of electrode plates, first phase plate, second phase plate provided on upper surface side of the liquid crystal display element, first polarizing plate constituting upper polarizing plate, and lower surface of the liquid crystal display element In a retardation plate type liquid crystal display device having a second polarizing plate provided on a side thereof, a phase compensating member including a third retardation film and a third polarizing plate is provided on the first polarizing plate. A retardation plate type liquid crystal display device, wherein the third retardation plate is installed so as to be in contact with the third retardation plate.
【請求項2】 請求項1において、前記位相補償部材を
構成する第3偏光板の吸収軸角度を前記第1偏光板の吸
収軸角度に対して±10度以内の範囲に設定したことを
特徴とする位相差板方式液晶表示装置。
2. The absorption axis angle of the third polarizing plate constituting the phase compensating member according to claim 1, set within a range of ± 10 degrees with respect to the absorption axis angle of the first polarizing plate. And a retardation plate type liquid crystal display device.
【請求項3】 正の誘電異方性を有し旋光性物質が添加
されたスーパーツイストネマチック液晶層に基準線に対
して略々240°のねじれた螺旋構造を付与する配向膜
を備えて前記液晶層を挟持する一対の電極板とからなる
液晶素子と、前記液晶表示素子の上面側に設置した第1
位相差板,第2位相差板,第1偏光板,第3位相差板と
第3偏光板とからなる位相補償部材、および前記液晶素
子の下面側に設置した第2偏光板とを有してなり、 前記第1位相差板,第2位相差板,第1偏光板,第2偏
光板,第3位相差板,第3偏光板の光吸収軸を、前記基
準線に対してそれぞれ略々68°,36.5°,87
°,165°,45°,90°に設定したことを特徴と
する位相差板方式液晶表示装置。
3. An alignment film for imparting a twisted spiral structure of about 240 ° with respect to a reference line to a super twist nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy and added with an optical rotatory substance, A liquid crystal element including a pair of electrode plates sandwiching a liquid crystal layer, and a first liquid crystal display element disposed on the upper surface side of the liquid crystal display element.
A retardation plate, a second retardation plate, a first polarizing plate, a phase compensating member including a third retardation plate and a third polarizing plate, and a second polarizing plate installed on the lower surface side of the liquid crystal element. And the light absorption axes of the first retardation plate, the second retardation plate, the first polarizing plate, the second polarizing plate, the third retardation plate, and the third polarizing plate are approximately the same with respect to the reference line. 68 °, 36.5 °, 87
A retardation plate type liquid crystal display device characterized by being set to °, 165 °, 45 ° and 90 °.
【請求項4】 請求項3において、前記第1位相差板,
第2位相差板および第3位相板の屈折率異方性Δn・d
を350nmとしたことを特徴とする位相差板方式液晶
表示装置。
4. The first retardation plate according to claim 3,
Refractive index anisotropy Δn · d of the second retardation plate and the third retardation plate
Is 350 nm, a retardation plate type liquid crystal display device.
JP4030842A 1992-02-18 1992-02-18 Phase difference plate type liquid crystal display device Pending JPH05232439A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090317A (en) * 1996-07-31 2008-04-17 Sharp Corp Liquid crystal device

Cited By (2)

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JP4584973B2 (en) * 1996-07-31 2010-11-24 シャープ株式会社 Liquid crystal device

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