JPH05281513A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH05281513A
JPH05281513A JP8099392A JP8099392A JPH05281513A JP H05281513 A JPH05281513 A JP H05281513A JP 8099392 A JP8099392 A JP 8099392A JP 8099392 A JP8099392 A JP 8099392A JP H05281513 A JPH05281513 A JP H05281513A
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JP
Japan
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liquid crystal
cell
display
display device
retardation
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Application number
JP8099392A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiomi Ono
俊臣 小野
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a liquid crystal display device capable of being easily manufactured with excellent yields, providing adequate responsiveness and an excellent contrast display and at the same time adequately compensating the coloring of a display by making the thickness of the liquid crystal layer of a liquid crystal cell large and making the twist angle and the pre-tilt angle of a liquid crystal molecular small. CONSTITUTION:The thickness of the liquid layer of a liquid crystal display cell 10 is made to be 6 to 7mum, the twist angle of a liquid crystal molecular being made 200 to 220 deg., the prechilt angle of a liquid crystal molecular being made to be 3 to 4 deg. and the ratio of the retardation DELTAn1.d1 of a liquid crystal display cell 10 and the retardation DELTAn2.d2 of a color compensation liquid crystal cell 20 is made to be in the range of 0.80<=DELTAn2.d2/DELTAn1.d1<=0.90.

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、STN型の液晶セルを
用いる液晶表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using an STN type liquid crystal cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶セルを用いて画像を表示する液晶表
示装置として、前記液晶セルに、マルチプレックス駆動
性に優れたSTN型の液晶セルを用いたものがある。
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device which displays an image using a liquid crystal cell, there is a liquid crystal cell which uses an STN type liquid crystal cell excellent in multiplex driveability.

【0003】この液晶表示装置は、STN型液晶セルの
光入射側と出射側とにそれぞれ偏光板を配置するととも
に、一方の偏光板の偏光軸(透過軸または吸収軸)の方
向を、この偏光板側の液晶セル基板面における液晶分子
配向方向に対して35〜50°の角度で交差させ、他方
の偏光板の偏光軸の方向もこの偏光板に隣接する液晶セ
ル基板面の液晶分子配向方向に対して35〜50°の角
度で交差させたもので、液晶セルの両基板面の表示用電
極間に電圧が印加されて液晶分子が電界により立上り配
向した状態と、電圧が印加されないで液晶分子がツイス
ト配向した状態とにおける光学的変化を利用している。
In this liquid crystal display device, polarizing plates are respectively arranged on the light incident side and the light emitting side of an STN type liquid crystal cell, and the direction of the polarization axis (transmission axis or absorption axis) of one polarizing plate is set to the polarization direction. The direction of the polarization axis of the other polarizing plate is intersected with the orientation direction of the liquid crystal molecules on the surface of the liquid crystal cell substrate on the plate side, and the direction of the polarization axis of the other polarizing plate is also adjacent to this polarizing plate. The liquid crystal cell is crossed at an angle of 35 to 50 ° with respect to the liquid crystal cell, and a voltage is applied between the display electrodes on both substrate surfaces of the liquid crystal cell so that the liquid crystal molecules are vertically aligned due to the electric field. The optical change in the state where the molecules are twisted is used.

【0004】しかし、上記液晶表示装置は、入射側偏光
板を通って入射した直線偏光を液晶セルの液晶の複屈折
性により楕円偏光とするとともに、出射側偏光板により
光の透過を制御して表示するものであるため、液晶セル
の液晶層における各波長の光に対する屈折率異方性が異
なり、したがって、特定の波長域の光の透過率が大きく
なって、表示に着色を生ずるという問題をもっている。
However, in the above-mentioned liquid crystal display device, linearly polarized light that has entered through the incident side polarization plate is changed to elliptically polarized light due to the birefringence of the liquid crystal of the liquid crystal cell, and the transmission side light is controlled by the emission side polarization plate. Since it is for displaying, the refractive index anisotropy for light of each wavelength in the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is different, and therefore the transmittance of light in a specific wavelength range becomes large, which causes a problem that the display is colored. There is.

【0005】このため、STN型の液晶セルを用いる液
晶表示装置では、前記液晶セル(以下、表示用液晶セル
という)と、その光入射側と出射側とに配置した一対の
偏光板のうちのいずれか一方の偏光板との間に、複屈折
効果をもつ色補償素子を配置して、表示の着色を補償す
るようにしている。
Therefore, in the liquid crystal display device using the STN type liquid crystal cell, the liquid crystal cell (hereinafter, referred to as a display liquid crystal cell) and a pair of polarizing plates arranged on the light incident side and the light emitting side of the liquid crystal cell. A color compensating element having a birefringence effect is arranged between either one of the polarizing plates to compensate for display coloring.

【0006】上記色補償素子としては、STN型の液晶
セル、または位相板が用いられている。なお、色補償に
用いる液晶セル(以下、補償用液晶セルという)は、表
示用の電極は有さず、かつ液晶分子を表示用液晶セルと
ほぼ同じツイスト角度で逆方向にツイスト配向させたも
のとされている。
As the color compensation element, an STN type liquid crystal cell or a phase plate is used. A liquid crystal cell used for color compensation (hereinafter referred to as a compensating liquid crystal cell) does not have a display electrode, and has liquid crystal molecules twisted in opposite directions at almost the same twist angle as that of the display liquid crystal cell. It is said that.

【0007】上記色補償素子を備えた液晶表示装置は、
表示用液晶セルの液晶層での楕円偏光作用と、色補償素
子での楕円偏光作用とを互いに相殺させるようにしたも
ので、従来は、表示用液晶セルのリタデーション(液晶
の屈折率異方性と液晶層厚との積)と、色補償素子のリ
タデーション(補償用液晶セルにおいては液晶の屈折率
異方性と液晶層厚との積、位相板においてはその屈折率
異方性と板厚との積)とをほぼ等しくし、表示用液晶セ
ルの電極間に電圧が印加されていない初期状態において
表示用液晶セルと色補償素子とを通った光がほぼ直線偏
光となって出射側偏光板に入射するようにして、特定の
波長域の光の漏れをなくし、表示の色づきを解消してい
る。
A liquid crystal display device provided with the above-mentioned color compensation element is
The elliptically polarizing action in the liquid crystal layer of the display liquid crystal cell and the elliptically polarizing action in the color compensating element are canceled each other. Conventionally, the retardation (refractive index anisotropy of liquid crystal of the display liquid crystal cell is And the liquid crystal layer thickness) and the retardation of the color compensation element (the product of the refractive index anisotropy of the liquid crystal and the liquid crystal layer thickness in the compensating liquid crystal cell, and the refractive index anisotropy and the plate thickness of the phase plate). And the light is transmitted through the liquid crystal cell for display and the color compensation element in the initial state in which a voltage is not applied between the electrodes of the liquid crystal cell for display, and becomes almost linearly polarized light. By making the light incident on the plate, the leakage of light in a specific wavelength range is eliminated and the coloring of the display is eliminated.

【0008】ところで、上記のように表示用液晶セルの
リタデーションと色補償素子のリタデーションとをほぼ
等しくしている従来の液晶表示装置では、表示用液晶セ
ルの液晶層厚が厚くなると十分な応答性が得られなくな
り、また、液晶分子のツイスト角が小さいと十分なコン
トラストの表示が得られなくなる。
By the way, in the conventional liquid crystal display device in which the retardation of the display liquid crystal cell and the retardation of the color compensation element are substantially equal to each other as described above, when the liquid crystal layer of the display liquid crystal cell is thick, a sufficient response is obtained. Is not obtained, and if the twist angle of the liquid crystal molecules is small, display with sufficient contrast cannot be obtained.

【0009】そこで、上記従来の液晶表示装置では、応
答速度を速くするために表示用液晶セルの液晶層の層厚
を6μmより小さくし、さらに良好なコントラストを得
るために液晶分子を240°以上の大きなツイスト角で
ツイスト配向させるとともに、240°以上のツイスト
角でも液晶分子の配向性を維持できるようにするため、
液晶分子のプレチルト角を5°以上と大きくしている。
Therefore, in the above-mentioned conventional liquid crystal display device, the layer thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell for display is made smaller than 6 μm in order to increase the response speed, and the liquid crystal molecules are 240 ° or more in order to obtain a better contrast. In order to perform twist orientation with a large twist angle of, and to maintain the orientation of liquid crystal molecules even at a twist angle of 240 ° or more,
The pretilt angle of the liquid crystal molecules is increased to 5 ° or more.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
液晶セルの液晶層厚を6μmより小さくすると、液晶セ
ルの極く僅かな組立て誤差が液晶層厚に大きく影響する
ため、液晶セルの組立て精度が厳しく制約されるし、ま
た、液晶分子のプレチルト角を5°以上と大きくするに
は、困難な配向処理を要求される。
However, when the liquid crystal layer thickness of the liquid crystal cell is smaller than 6 μm as described above, a very slight assembly error of the liquid crystal cell greatly affects the liquid crystal layer thickness. The accuracy is severely restricted, and difficult alignment treatment is required to increase the pretilt angle of the liquid crystal molecules to 5 ° or more.

【0011】このため、上記液晶セルは、その製造が難
かしいし、また歩留も悪く、したがって上記液晶セルを
用いた従来の液晶表示装置は、その製造コストが高くな
ってしまうという問題をもっていた。
Therefore, the liquid crystal cell is difficult to manufacture, and the yield is low. Therefore, the conventional liquid crystal display device using the liquid crystal cell has a problem that the manufacturing cost is high. ..

【0012】本発明の目的は、液晶セルの液晶層の層厚
を大きくし、かつ液晶分子のツイスト角およびプレチル
ト角を小さくして、液晶セルを容易にかつ歩留よく製造
できるようにし、しかも、十分な応答性と良好なコント
ラストの表示が得られるとともに、表示の着色も十分に
補償することができる液晶表示装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to increase the layer thickness of the liquid crystal layer of a liquid crystal cell and to reduce the twist angle and pretilt angle of liquid crystal molecules so that the liquid crystal cell can be manufactured easily and with high yield. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can obtain a display with sufficient responsiveness and good contrast and can also sufficiently compensate for coloring of the display.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、STN型の表
示用液晶セルの光入射側と出射側とにそれぞれ偏光板を
配置するとともに、前記液晶セルといずれか一方の偏光
板との間に色補償素子を配置した液晶表示装置におい
て、前記液晶セルの液晶層の層厚を6〜7μm、液晶分
子のツイスト角を200〜220°、液晶分子のプレチ
ルト角を3〜4°とし、かつ、前記液晶セルのリタデー
ションΔn1 ・d1 と前記色補償素子のリタデーション
Δn2 ・d2 との比を、0.80≦Δn2 ・d2 /Δn
1 ・d1 ≦0.90の範囲にしたことを特徴とするもの
である。
According to the present invention, a polarizing plate is arranged on each of the light incident side and the light emitting side of an STN type liquid crystal cell for display, and the liquid crystal cell is disposed between the liquid crystal cell and one of the polarizing plates. In the liquid crystal display device in which the color compensating element is arranged in the liquid crystal cell, the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is 6 to 7 μm, the twist angle of the liquid crystal molecules is 200 to 220 °, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules is 3 to 4 °, and , The ratio of the retardation Δn 1 · d 1 of the liquid crystal cell and the retardation Δn 2 · d 2 of the color compensation element is 0.80 ≦ Δn 2 · d 2 / Δn
It is characterized in that the range is 1 · d 1 ≦ 0.90.

【0014】[0014]

【作用】このように、液晶セルの液晶層層厚を6〜7μ
mと大きくすれば、液晶セルの組立て誤差が液晶層厚に
影響する度合が小さくなるため、液晶セルの組立て精度
にある程度の誤差が許容されるし、また液晶分子のツイ
スト角を200〜220°と小さくすれば、液晶分子の
配向性を維持するのに必要な液晶分子のプレチルト角は
3〜4°でよいため、配向処理も容易になるから、液晶
セルを容易にかつ歩留よく製造することができる。
As described above, the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is 6 to 7 μm.
If m is made large, the degree to which the assembly error of the liquid crystal cell influences the liquid crystal layer thickness becomes small, so that some error is allowed in the assembly accuracy of the liquid crystal cell, and the twist angle of the liquid crystal molecules is 200 to 220 °. If it is made smaller, the pretilt angle of the liquid crystal molecules required to maintain the alignment of the liquid crystal molecules may be 3 to 4 °, and the alignment treatment is facilitated, so that the liquid crystal cell can be manufactured easily and with high yield. be able to.

【0015】そして、上記のように液晶セルの液晶層の
層厚を6〜7μmと大きくし、かつ液晶分子のツイスト
角を200〜220°と小さくしても、液晶セルと色補
償素子とのリタデーション比を0.90以下(Δn2
2 /Δn1 ・d1 ≦0.90)にすれば、十分な応答
性と良好なコントラストの表示が得られるし、また前記
リタデーション比が0.80以上(0.80≦Δn2
2 /Δn1 ・d1 )であれば、表示の着色も十分に補
償することができる。
Even when the layer thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is increased to 6 to 7 μm and the twist angle of the liquid crystal molecules is reduced to 200 to 220 ° as described above, the liquid crystal cell and the color compensation element are separated from each other. Retardation ratio 0.90 or less (Δn 2 ·
When d 2 / Δn 1 · d 1 ≦ 0.90), a display with sufficient responsiveness and good contrast can be obtained, and the retardation ratio is 0.80 or more (0.80 ≦ Δn 2 ·.
With d 2 / Δn 1 · d 1 ), the coloring of the display can be sufficiently compensated.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

(第1の実施例)以下、本発明の第1の実施例を図1を
参照して説明する。この実施例の液晶表示装置は、表示
の着色を補償する色補償素子としてSTN型の液晶セル
を用いたものである。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The liquid crystal display device of this embodiment uses an STN type liquid crystal cell as a color compensating element for compensating for display coloring.

【0017】まず、液晶表示装置の構造を説明すると、
この液晶表示装置は、STN型の表示用液晶セル(以
下、表示セルという)10の光入射側と出射側とにそれ
ぞれ偏光板31,32を配置するとともに、前記表示セ
ル10といずれか一方の偏光板(この実施例では図にお
いて下側の出射側偏光板)32との間に、STN型の色
補償用液晶セル(以下補償セルという)20を配置して
構成されている。
First, the structure of the liquid crystal display device will be described.
In this liquid crystal display device, polarizing plates 31 and 32 are respectively arranged on the light incident side and the light emitting side of a STN type liquid crystal display cell (hereinafter referred to as a display cell) 10, and at least one of the display cell 10 and the display cell 10 is arranged. An STN type color compensating liquid crystal cell (hereinafter referred to as a compensating cell) 20 is arranged between the polarizing plate (in this embodiment, the lower outgoing polarizing plate in the drawing) 32.

【0018】なお、入射側偏光板31は表示セル10の
光入射面に接着され、出射側偏光板32は補償セル20
の出射面に接着されており、さらに、表示セル10と補
償セル20とは、互いに対向する面において接着されて
いる。
The incident side polarizing plate 31 is adhered to the light incident surface of the display cell 10, and the emitting side polarizing plate 32 is the compensation cell 20.
The display cell 10 and the compensating cell 20 are bonded to each other on the surfaces facing each other.

【0019】上記表示セル10は、枠状のシール材11
を介して接着した一対の透明基板12,13間に液晶1
4を封入したもので、両基板12,13の対向面にはそ
れぞれ透明な表示用電極15,16が形成されるととも
に、この電極形成面上には、それぞれ配向膜17、18
が形成されており、液晶14の分子は、両基板12,1
3間においてツイスト配向されている。
The display cell 10 has a frame-shaped sealing material 11
The liquid crystal 1 between the pair of transparent substrates 12 and 13 bonded via
4, the transparent display electrodes 15 and 16 are formed on the opposing surfaces of the substrates 12 and 13, and the alignment films 17 and 18 are formed on the electrode forming surfaces.
And the molecules of the liquid crystal 14 are formed on both substrates 12, 1
Twist orientation is performed between the three.

【0020】この表示セル10の両基板12,13間の
間隙、つまり液晶層の層厚d1 は、6〜7μmであり、
液晶分子のツイスト角は200〜220°、基板12,
13面に対する液晶分子のプレチルト角は3〜4°であ
る。
The gap between the substrates 12 and 13 of the display cell 10, that is, the layer thickness d 1 of the liquid crystal layer is 6 to 7 μm,
The liquid crystal molecules have a twist angle of 200 to 220 °, the substrate 12,
The pretilt angle of liquid crystal molecules with respect to the 13th plane is 3 to 4 °.

【0021】また、この表示セル10は単純マトリック
ス型のものであり、一方の基板11面の表示用電極15
は走査電極とされ、他方の基板12面の表示用電極16
は前記走査電極15と直交する信号電極とされている。
なお、図1に示した表示セル10は白黒画像を表示する
ものであるが、フルカラー画像を表示する表示セルで
は、いずれか一方の基板面にその各電極にそれぞれ対応
させて赤、緑、青のカラーフィルタを設けている。
The display cell 10 is of a simple matrix type, and the display electrode 15 on the surface of one substrate 11 is used.
Is a scanning electrode, and the display electrode 16 on the other substrate 12 surface
Is a signal electrode orthogonal to the scanning electrode 15.
The display cell 10 shown in FIG. 1 displays a black-and-white image, but in a display cell displaying a full-color image, red, green, and blue are provided on one of the substrate surfaces in correspondence with the respective electrodes. Color filters are provided.

【0022】一方、上記補償セル20は、枠状のシール
材21を介して接着した一対の透明基板22,23間に
液晶24を封入したもので、両基板22,23の対向面
には表示用電極等はなく、配向膜25、26だけが形成
されている。
On the other hand, the compensating cell 20 has a liquid crystal 24 sealed between a pair of transparent substrates 22 and 23 adhered via a frame-shaped sealing material 21, and a display is provided on the opposing surface of both substrates 22 and 23. There are no electrodes for use, and only the alignment films 25 and 26 are formed.

【0023】この補償セル20の両基板22,23間の
間隙、つまり液晶層の層厚d2 は、表示セル10の液晶
層の層厚d1 と同じ(6〜7μm)である。さらに、こ
の補償セル20の液晶24の分子は、両基板22,23
間において、前記表示セル10の液晶分子ツイスト角と
同じツイスト角(200〜220°)で、かつ表示セル
10の液晶分子ツイスト方向とは逆方向にツイスト配向
されており、また液晶分子のプレチルト角も表示セル1
0と同じ角度(3〜4°)とされている。
The gap between the substrates 22 and 23 of the compensation cell 20, that is, the layer thickness d 2 of the liquid crystal layer is the same as the layer thickness d 1 of the liquid crystal layer of the display cell 10 (6 to 7 μm). Furthermore, the molecules of the liquid crystal 24 of this compensation cell 20 are
Between the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules have the same twist angle (200 to 220 °) as the liquid crystal molecule twist angle of the display cell 10 and are twisted in the opposite direction to the liquid crystal molecule twist direction of the display cell 10, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules. Display cell 1
The angle is the same as 0 (3 to 4 °).

【0024】なお、表示セル10と補償セル20との互
いに対向する側の基板13,22面における液晶分子配
向方向(配向膜18,25の配向処理方向)は互いにほ
ぼ直交している。また、入射側偏光板31と出射側偏光
板32とのうち、一方の偏光板の偏光軸(透過軸または
吸収軸)の方向は、この偏光板側の液晶セル基板面にお
ける液晶分子配向方向に対して35〜50°の角度で交
差しており、入射側偏光板31と出射側偏光板32の偏
光軸方向は互いにほぼ直交している。
The alignment directions of the liquid crystal molecules (alignment treatment directions of the alignment films 18 and 25) on the surfaces of the substrates 13 and 22 on the opposite sides of the display cell 10 and the compensation cell 20 are substantially orthogonal to each other. Further, the polarization axis (transmission axis or absorption axis) of one of the incident side polarization plate 31 and the emission side polarization plate 32 is oriented in the liquid crystal molecule alignment direction on the liquid crystal cell substrate surface on the polarization side. On the other hand, they intersect at an angle of 35 to 50 °, and the polarization axis directions of the incident side polarization plate 31 and the emission side polarization plate 32 are substantially orthogonal to each other.

【0025】そして、上記表示セル10のリタデーショ
ンΔn1 ・d1 (液晶14の屈折率異方性Δn1 と液晶
層厚d1 との積)と、補償セル20のリタデーションΔ
2・d2 とは、その比(Δn2 ・d2 /Δn1
1 )が、 0.80≦Δn2 ・d2 /Δn1 ・d1 ≦0.90 の範囲になるように設定してある。この実施例では、表
示セル10の液晶層厚d1 と補償セル20の液晶層厚d
2 とを異ならせることにより、リタデーション比を上記
のように設定している。
Then, the retardation Δn 1 · d 1 of the display cell 10 (the product of the refractive index anisotropy Δn 1 of the liquid crystal 14 and the liquid crystal layer thickness d 1 ) and the retardation Δ of the compensation cell 20.
n 2 · d 2 is the ratio (Δn 2 · d 2 / Δn 1 ·
d 1 ) is set to be in the range of 0.80 ≦ Δn 2 · d 2 / Δn 1 · d 1 ≦ 0.90. In this embodiment, the liquid crystal layer thickness d 1 of the display cell 10 and the liquid crystal layer thickness d 1 of the compensation cell 20 are set.
The retardation ratio is set as described above by making 2 different.

【0026】なお、補償セル20の液晶24に、屈折率
異方性Δn2 の値が表示セル10の液晶14の屈折率異
方性Δn1 より小さいものを用いて、表示セル10と補
償セル20とのリタデーション比を上記の範囲に設定し
てもよい。
[0026] Incidentally, the liquid crystal 24 of the compensation cell 20, using what value of the refractive index anisotropy [Delta] n 2 is smaller than the refractive index anisotropy [Delta] n 1 of the liquid crystal 14 of the display cell 10, display cells 10 and compensation cell The retardation ratio with 20 may be set in the above range.

【0027】この実施例の液晶表示装置によれば、表示
セル10の液晶分子ツイスト角を200〜220°と小
さくしているため、液晶分子のプレチルト角が3〜4°
でも、液晶分子の配向性を十分維持することができる。
According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the liquid crystal molecule twist angle of the display cell 10 is as small as 200 to 220 °, the pretilt angle of the liquid crystal molecules is 3 to 4 °.
However, the orientation of the liquid crystal molecules can be sufficiently maintained.

【0028】すなわち、下記の[表1]は、A〜Dの4
種類の液晶について、その液晶分子を220°のツイス
ト角でツイスト配向させる場合と、240°のツイスト
角でツイスト配向させる場合とにおける、プレチルト角
を4°としたときと、プレチルト角を8°としたときの
d/Pマージンを示している。なお、d/Pマージン
は、液晶分子が所定のツイスト角でツイスト配向する液
晶層の層厚dの範囲を示しており、このd/Pマージン
の値が大きいほど、液晶分子の配向の安定性は良くな
る。
That is, the following [Table 1] shows 4 of A to D.
Regarding the liquid crystal of the kind, when the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of 220 ° and when the twist alignment is at a twist angle of 240 °, the pretilt angle is 4 ° and the pretilt angle is 8 °. The d / P margin at the time of performing is shown. The d / P margin indicates the range of the layer thickness d of the liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are twist-aligned at a predetermined twist angle. The larger the value of this d / P margin, the more stable the alignment of the liquid crystal molecules. Will get better.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】この[表1]のように、d/Pマージン
は、液晶分子のツイスト角とプレチルト角によって大き
な差を示し、液晶による差は小さい。また、A〜Dのい
ずれの液晶においても、ツイスト角220°,プレチル
ト角4°の場合のd/Pマージンは、ツイスト角240
°,プレチルト角8°の場合のd/Pマージンとほぼ等
しく、したがって、液晶分子のツイスト角を小さくすれ
ば、プレチルト角が小さくても、液晶分子の配向性を十
分維持することができる。
As shown in [Table 1], the d / P margin shows a large difference depending on the twist angle and the pretilt angle of the liquid crystal molecules, and the difference due to the liquid crystal is small. Further, in any of the liquid crystals A to D, the d / P margin at the twist angle of 220 ° and the pretilt angle of 4 ° is the twist angle of 240 °.
And the d / P margin in the case of a pretilt angle of 8 ° are substantially equal to each other. Therefore, if the twist angle of the liquid crystal molecules is made small, the orientation of the liquid crystal molecules can be sufficiently maintained even if the pretilt angle is small.

【0031】そして、上記のように、表示セル10の液
晶層層厚d1 を6〜7μmと大きくすれば、この表示セ
ル10の組立て誤差が液晶層厚に影響する度合が小さく
なるため、表示セル10の組立て精度にある程度の誤差
が許容されるし、また、液晶分子のツイスト角を200
〜220°と小さくすれば、液晶分子の配向性を維持す
るのに必要な液晶分子のプレチルト角は上述したように
3〜4°でよいため、配向処理も容易になるから、上記
表示セル10を、容易にかつ歩留よく製造することがで
きる。
As described above, if the liquid crystal layer thickness d 1 of the display cell 10 is increased to 6 to 7 μm, the degree to which the assembly error of the display cell 10 influences the liquid crystal layer thickness is reduced, so that the display A certain degree of error is allowed in the assembling accuracy of the cell 10, and the twist angle of the liquid crystal molecules is set to 200.
If it is made as small as 220 °, the pretilt angle of the liquid crystal molecules required to maintain the orientation of the liquid crystal molecules may be 3 ° to 4 ° as described above, and therefore the alignment treatment is facilitated. Can be manufactured easily and with good yield.

【0032】これは、補償セル20についてもいえるこ
とであり、上記実施例では、補償セル20の液晶層層厚
および液晶分子のツイスト角とプレチルト角を表示セル
10と同じにしているため、この補償セル20を容易に
かつ歩留よく製造することができる。
This also applies to the compensating cell 20, and in the above embodiment, the thickness of the liquid crystal layer of the compensating cell 20 and the twist angle and pretilt angle of the liquid crystal molecules are the same as those of the display cell 10. The compensation cell 20 can be manufactured easily and with high yield.

【0033】また、この実施例では、表示セル10と補
償セル20とのリタデーション比を0.90以下(Δn
2 ・d2 /Δn1 ・d1 ≦0.90)としているため、
上記のように表示セル10の液晶層層厚を6〜7μmと
大きくし、かつ液晶分子のツイスト角を200〜220
°と小さくしても、十分な応答性と良好なコントラスト
の表示を得ることができる。
In this embodiment, the retardation ratio between the display cell 10 and the compensation cell 20 is 0.90 or less (Δn
2 · d 2 / Δn 1 · d 1 ≦ 0.90),
As described above, the liquid crystal layer thickness of the display cell 10 is increased to 6 to 7 μm, and the twist angle of liquid crystal molecules is set to 200 to 220.
Even with a small value, the display with sufficient responsiveness and good contrast can be obtained.

【0034】下記の[表2]は、従来の液晶表示装置と
上記実施例の液晶表示装置の電気光学特性を比較して示
している。なお、[表2]における従来の液晶表示装置
は、上記[表1]に示したBの液晶を用い、液晶層厚を
5μm、液晶分子のツイスト角を240°、プレチルト
角を8°とした液晶セルを表示セルとしたものであり、
実施例の液晶表示装置は、上記[表1]に示したBとD
の混合液晶を用い、液晶層厚を6μm、液晶分子のツイ
スト角を220°、プレチルト角を4°とした液晶セル
を表示セルとしたものである。
[Table 2] below shows a comparison of the electro-optical characteristics of the conventional liquid crystal display device and the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment. The conventional liquid crystal display device in [Table 2] uses the liquid crystal of B shown in [Table 1], the liquid crystal layer thickness is 5 μm, the twist angle of liquid crystal molecules is 240 °, and the pretilt angle is 8 °. A liquid crystal cell is used as a display cell,
The liquid crystal display device of the embodiment has B and D shown in [Table 1] above.
A liquid crystal cell having a liquid crystal layer thickness of 6 μm, a liquid crystal molecule twist angle of 220 ° and a pretilt angle of 4 ° is used as a display cell.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】この[表2]のように、上記実施例の液晶
表示装置は、γ特性(光透過率が20%になるときと8
0%になるときの印加電圧の比)は従来の液晶表示装置
に比べて若干劣るが、応答時間(明状態への立上がり時
間Tr と暗状態への立下がり時間Tf との和)は従来の
液晶表示装置と同等以上であり、したがって、見かけ上
急俊な応答性をもつ。
As shown in [Table 2], the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment has the γ characteristic (when the light transmittance becomes 20%,
The ratio of the applied voltage when it becomes 0%) is slightly inferior to the conventional liquid crystal display device, but the response time (the sum of the rise time Tr to the bright state and the fall time Tf to the dark state) is It is as good as or better than the conventional liquid crystal display device, and thus has an apparently quick response.

【0037】また、下記の[表3]は、表示セル10と
補償セル20とのリタデーション比を0.90以下にし
た上記実施例の液晶表示装置のコントラスト値CR を、
上記リタデーション比を0.90より大きくした液晶表
示装置と比較して示したもので、ここでは、実施例の液
晶表示装置のリタデーション比をΔn2 ・d2 /Δn1
・d1 =0.90とし、比較例の液晶表示装置のリタデ
ーション比をΔn2 ・d2 /Δn1 ・d1 =0.95と
している。なお、この[表3]のコントラスト値CR
は、OFF時とON時のY値(目で感じる明るさ)Y
OFF ,YONを試算し、てCR =YON/YOFF として求め
たものである。
The following [Table 3] shows the contrast value CR of the liquid crystal display device of the above embodiment in which the retardation ratio between the display cell 10 and the compensation cell 20 is 0.90 or less.
This is shown in comparison with the liquid crystal display device in which the retardation ratio is larger than 0.90. Here, the retardation ratio of the liquid crystal display device of the example is Δn 2 · d 2 / Δn 1
・ D 1 = 0.90, and the retardation ratio of the liquid crystal display device of the comparative example is Δn 2 · d 2 / Δn 1 · d 1 = 0.95. The contrast value CR in [Table 3]
Is the Y value at the time of OFF and ON (brightness that can be visually sensed) Y
OFF and Y ON were calculated and CR = Y ON / Y OFF .

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】この[表3]のように、表示セル10と補
償セル20とのリタデーション比をΔn2 ・d2 /Δn
1 ・d1 =0.90とした液晶表示装置は、上記リタデ
ーション比をΔn2 ・d2 /Δn1 ・d1 =0.95と
した比較例の液晶表示装置に比べて、はるかに高いコン
トラストを示す。なお、上記コントラスト値CR は、上
記リタデーション比を0.90よりさらに小さくするの
にともなってより高くなる。
As shown in [Table 3], the retardation ratio between the display cell 10 and the compensation cell 20 is Δn 2 · d 2 / Δn.
The liquid crystal display device with 1 · d 1 = 0.90 has a much higher contrast than the liquid crystal display device of the comparative example with the retardation ratio Δn 2 · d 2 / Δn 1 · d 1 = 0.95. Indicates. The contrast value CR becomes higher as the retardation ratio is made smaller than 0.90.

【0040】また、上記リタデーション比が0.80よ
り小さいと、表示セル10と補償セル20とのリタデー
ションの差が大きくなり過ぎて、補償セル20による色
補償効果が小さくなるが、上記実施例では、上記リタデ
ーション比を0.80以上(0.80≦Δn2 ・d2
Δn1 ・d1 )としているため、表示の着色も十分に補
償することができる。
If the retardation ratio is smaller than 0.80, the difference in retardation between the display cell 10 and the compensation cell 20 becomes too large, and the color compensation effect by the compensation cell 20 becomes small. , The retardation ratio is 0.80 or more (0.80 ≦ Δn 2 · d 2 /
Since Δn 1 · d 1 ), the coloring of the display can be sufficiently compensated.

【0041】(第2の実施例)なお、上記第1の実施例
では、色補償素子としてSTN型の液晶セル20を用い
ているが、上記色補償素子は位相板であってもよい。
(Second Embodiment) Although the STN type liquid crystal cell 20 is used as the color compensation element in the first embodiment, the color compensation element may be a phase plate.

【0042】図2は本発明の第2の実施例を示してお
り、この実施例の液晶表示装置は、STN型表示用液晶
セル10の光入射側と出射側とにそれぞれ偏光板31,
32を配置するとともに、前記液晶セル10と出射側偏
光板32との間に、表示の着色を補償する色補償素子と
して2枚の色補償用位相板40a,40bを配置したも
のである。なお、上記液晶セル10は上述した第1の実
施例の表示セルと同じものであるから、その説明は図に
同符号を付して省略する。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the liquid crystal display device of this embodiment has polarizing plates 31, respectively on the light incident side and the light emitting side of the STN type liquid crystal cell 10 for display.
32 is disposed, and two color compensation phase plates 40a and 40b are disposed between the liquid crystal cell 10 and the emission side polarizing plate 32 as color compensation elements for compensating for display coloring. Since the liquid crystal cell 10 is the same as the display cell of the first embodiment described above, the description thereof will be omitted by giving the same reference numerals to the drawings.

【0043】この実施例においても、液晶セル10の液
晶層層厚を6〜7μm、液晶分子のツイスト角を200
〜220°、液晶分子のプレチルト角を3〜4°とし、
かつ、液晶セル10のリタデーションΔn1 ・d1 と色
補償素子のリタデーション(2枚の位相板40a,40
bのトータルのリタデーション)Δn2 ・d2 との比
を、0.80≦Δn2 ・d2 /Δn1 ・d1 ≦0.90
の範囲にしている。
Also in this embodiment, the liquid crystal layer thickness of the liquid crystal cell 10 is 6 to 7 μm, and the twist angle of the liquid crystal molecules is 200.
~ 220 °, pretilt angle of liquid crystal molecules is 3 ~ 4 °,
In addition, the retardation Δn 1 · d 1 of the liquid crystal cell 10 and the retardation of the color compensation element (two phase plates 40a, 40
The total retardation of b) Δn 2 · d 2 is 0.80 ≦ Δn 2 · d 2 / Δn 1 · d 1 ≦ 0.90
It is in the range of.

【0044】なお、2枚の位相板40a,40bのトー
タルのリタデーションΔn2 ・d2は、両位相板40
a,40bのリタデーションRe が同じ場合で、Δn2
・d2={(Re +40nm)×2}である(40nm
は実験値)。
The total retardation Δn 2 · d 2 of the two phase plates 40a and 40b is equal to that of both phase plates 40a and 40b.
When the retardations Re of a and 40b are the same, Δn 2
・ D 2 = {(Re +40 nm) × 2} (40 nm
Is the experimental value).

【0045】この実施例の液晶表示装置においても、上
述した第1の実施例と同様に、液晶セル10の液晶層層
厚を6〜7μmと大きくしているため、液晶セル10の
組立て誤差が液晶層厚に影響する度合が小さくなり、し
たがって液晶セル10の組立て精度にある程度の誤差が
許容されるし、また液晶分子のツイスト角を200〜2
20°と小さくして、液晶分子の配向性を維持するのに
必要な液晶分子のプレチルト角は3〜4°としているた
めに、配向処理も容易になるから、液晶セル10を容易
にかつ歩留よく製造することができる。
Also in the liquid crystal display device of this embodiment, the liquid crystal layer thickness of the liquid crystal cell 10 is as large as 6 to 7 μm as in the case of the above-mentioned first embodiment, so that an assembly error of the liquid crystal cell 10 is not caused. The degree of influence on the thickness of the liquid crystal layer is reduced, and therefore, some error in the assembling accuracy of the liquid crystal cell 10 is allowed, and the twist angle of the liquid crystal molecules is set to 200 to 2.
Since the pretilt angle of the liquid crystal molecules required to maintain the orientation of the liquid crystal molecules is set to 3 ° to 4 ° by making it as small as 20 °, the alignment process is facilitated, so that the liquid crystal cell 10 can be easily and easily walked. It can be manufactured easily.

【0046】また、液晶セル10のリタデーションΔn
1 ・d1 と色補償用素子(位相板40a,40b)のリ
タデーションΔn2 ・d2 との比を、0.80≦Δn2
・d2 /Δn1 ・d1 ≦0.90の範囲にしているた
め、液晶セル10の液晶層の層厚が6〜7μmと大き
く、かつ液晶分子のツイスト角が200〜220°と小
さくても、十分な応答性と良好なコントラストの表示が
得られるし、また表示の着色も十分に補償することがで
きる。なお、この実施例では、色補償素子として2枚の
位相板40a,40bを用いているが、この位相板の枚
数は任意でよい。
Further, the retardation Δn of the liquid crystal cell 10
The ratio of 1 · d 1 to the retardation Δn 2 · d 2 of the color compensation elements (phase plates 40a and 40b) is 0.80 ≦ Δn 2
Since the range of d 2 / Δn 1 · d 1 ≦ 0.90 is set, the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 is as large as 6 to 7 μm, and the twist angle of the liquid crystal molecules is as small as 200 to 220 °. However, a display with sufficient responsiveness and good contrast can be obtained, and coloring of the display can be sufficiently compensated. Although two phase plates 40a and 40b are used as color compensation elements in this embodiment, the number of phase plates may be arbitrary.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置によれば、液晶セ
ルの液晶層の層厚を6〜7μm、液晶分子のツイスト角
を200〜220°、液晶分子のプレチルト角を3〜4
°としているため、液晶セルを容易にかつ歩留よく製造
できるし、また、前記液晶セルのリタデーションΔn1
・d1 と前記色補償素子のリタデーションΔn2 ・d2
との比を、0.80≦Δn2 ・d2 /Δn1 ・d1
0.90の範囲にしているため、十分な応答性と良好な
コントラストの表示が得られるとともに、表示の着色も
十分に補償することができる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is 6 to 7 μm, the twist angle of the liquid crystal molecules is 200 to 220 °, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules is 3 to 4.
The liquid crystal cell can be manufactured easily and with a high yield because of the above-mentioned value, and the retardation Δn 1 of the liquid crystal cell can be increased.
.D 1 and the retardation of the color compensation element Δn 2 .d 2
And the ratio is 0.80 ≦ Δn 2 · d 2 / Δn 1 · d 1
Since the range is 0.90, it is possible to obtain a display with sufficient responsiveness and good contrast, and it is also possible to sufficiently compensate the coloring of the display.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す液晶表示装置の断
面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す液晶表示装置の断
面図。
FIG. 2 is a sectional view of a liquid crystal display device showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…表示セル(表示用液晶セル)、20…補償セル
(色補償用液晶セル)、31,32…偏光板、40a,
40b…色補償用位相板。
10 ... Display cell (display liquid crystal cell), 20 ... Compensation cell (color compensation liquid crystal cell), 31, 32 ... Polarizing plate, 40a,
40b ... Phase plate for color compensation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】STN型の表示用液晶セルの光入射側と出
射側とにそれぞれ偏光板を配置するとともに、前記液晶
セルといずれか一方の偏光板との間に色補償素子を配置
した液晶表示装置において、 前記液晶セルの液晶層の層厚を6〜7μm、液晶分子の
ツイスト角を200〜220°、液晶分子のプレチルト
角を3〜4°とし、かつ、前記液晶セルのリタデーショ
ンΔn1 ・d1 と前記色補償素子のリタデーションΔn
2 ・d2 との比を、0.80≦Δn2 ・d2 /Δn1
1 ≦0.90の範囲にしたことを特徴とする液晶表示
装置。
1. A liquid crystal in which a polarizing plate is arranged on each of a light incident side and an emitting side of an STN type liquid crystal cell for display and a color compensation element is arranged between the liquid crystal cell and one of the polarizing plates. In the display device, the liquid crystal layer of the liquid crystal cell has a layer thickness of 6 to 7 μm, a liquid crystal molecule twist angle of 200 to 220 °, a liquid crystal molecule pretilt angle of 3 to 4 °, and a retardation Δn 1 of the liquid crystal cell. .D 1 and the retardation Δn of the color compensation element
The ratio of 2 · d 2 is 0.80 ≦ Δn 2 · d 2 / Δn 1 ·
A liquid crystal display device, wherein d 1 ≦ 0.90.
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