JPH0572552A - Liquid crystal display element - Google Patents
Liquid crystal display elementInfo
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- JPH0572552A JPH0572552A JP3237868A JP23786891A JPH0572552A JP H0572552 A JPH0572552 A JP H0572552A JP 3237868 A JP3237868 A JP 3237868A JP 23786891 A JP23786891 A JP 23786891A JP H0572552 A JPH0572552 A JP H0572552A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は液晶のツイスト角が1
80度以上のSTN(スーパーツイステッドネマチッ
ク)型の液晶表示素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention has a liquid crystal twist angle of 1
The present invention relates to an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display device having an angle of 80 degrees or more.
【0002】[0002]
【従来の技術】STN型の液晶表示素子は透過率−電圧
特性が急峻なしきい電圧値を有するから、特に優れた時
分割駆動特性が得られるが、液晶の複屈折性のために光
の波長によって透過率が異なるので、透過光が着色す
る。2. Description of the Related Art A STN type liquid crystal display device has a particularly excellent time-division driving characteristic because the transmittance-voltage characteristic has a steep threshold voltage value. Since the transmittance differs depending on the type, the transmitted light is colored.
【0003】このような着色を防止するため、従来の液
晶表示素子においては、特開平2−130532号公報
に示されるように、液晶表示セルに着色補償液晶層を重
ねており、また特開昭61−89521号公報に示され
るように、液晶表示セルに位相板を重ねている。In order to prevent such coloring, in a conventional liquid crystal display device, a color compensating liquid crystal layer is overlaid on a liquid crystal display cell as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 130532/1990, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho. As shown in Japanese Patent Publication No. 61-89521, a liquid crystal display cell is overlaid with a phase plate.
【0004】しかし、このような液晶表示素子において
は、駆動電圧が低いから、応答速度が遅く、たとえば立
上がり応答時間と立下がり応答時間との合計が数百ms
であり、マウス操作によりポインタを速い速度で移動し
たときに、ポインタが消えてしまうなど、動画表示を良
好に行なうことができない。However, in such a liquid crystal display element, since the driving voltage is low, the response speed is slow, and the total of the rise response time and the fall response time is several hundred ms.
Therefore, when the pointer is moved at a high speed by the mouse operation, the pointer disappears, and the moving image cannot be displayed well.
【0005】このため、特開昭64−49021号公報
に示されるように、着色補償液晶層のリタデーション値
Δndすなわち屈折率異方性Δnと層厚dとの積を液晶
表示セルのリタデーション値Δndより40〜300n
m小さくすることにより、応答速度を速くすることが提
案されている。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-49021, the retardation value Δnd of the color compensation liquid crystal layer, that is, the product of the refractive index anisotropy Δn and the layer thickness d is the retardation value Δnd of the liquid crystal display cell. From 40 to 300n
It has been proposed that the response speed be increased by reducing m.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような液
晶表示素子においては、透過率が低下するから、表示が
暗くなるので、表示品質が良好でない。However, in such a liquid crystal display element, since the transmittance is lowered and the display is dark, the display quality is not good.
【0007】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、動画表示を良好に行なうことができ、し
かも表示品質が良好である液晶表示素子を提供すること
を目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can display a moving image in a good condition and has a good display quality.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、液晶表示セルの少なくとも片
面に光学異方体が配置され、上記液晶表示セル、光学異
方体をはさんで両側にそれぞれ偏光板が配置されたST
N型の液晶表示素子において、上記液晶表示セルのリタ
デーション値を1μm以上とし、上記光学異方体のリタ
デーション値を上記液晶表示セルのリタデーション値の
40〜60%とし、上記2枚の偏光板の吸収軸のなす角
を10度以下とする。In order to achieve this object, in the present invention, an optical anisotropic body is arranged on at least one side of a liquid crystal display cell, and both sides of the liquid crystal display cell and the optical anisotropic body are sandwiched. ST with polarizing plates
In the N-type liquid crystal display device, the retardation value of the liquid crystal display cell is 1 μm or more, the retardation value of the optically anisotropic body is 40 to 60% of the retardation value of the liquid crystal display cell, and the retardation value of the two polarizing plates is The angle formed by the absorption axis is 10 degrees or less.
【0009】[0009]
【作用】この液晶表示素子においては、光学異方体のリ
タデーション値を上記液晶表示セルのリタデーション値
の40〜60%としているから、駆動電圧を高くするこ
とができ、かつ液晶分子の配向変形量が小さくなり、し
かも液晶表示セルのリタデーション値を1μm以上とし
ているから、配向変形が小さくても、透過率変化が大き
い。In this liquid crystal display device, since the retardation value of the optically anisotropic substance is 40 to 60% of the retardation value of the liquid crystal display cell, the driving voltage can be increased and the amount of alignment deformation of liquid crystal molecules can be increased. Since the liquid crystal display cell has a retardation value of 1 μm or more, the transmittance change is large even if the alignment deformation is small.
【0010】[0010]
【実施例】図1はこの発明に係る液晶表示素子を示す図
である。図において、1、2はガラス基板、3、4はガ
ラス基板1、2に形成された透明電極、5、6は透明電
極3、4上に形成された配向膜、7はガラス基板1、2
間に封入された液晶で、ガラス基板1、2、液晶7等に
より液晶表示セル25が構成されており、液晶表示セル
25の液晶7の屈折率異方性Δnは0.165、層厚d
は6.2μm、リタデーション値Δndは1.023μ
mである。8、9はガラス基板、10、11はガラス基
板8、9に形成された配向膜、12はガラス基板8、9
間に封入された液晶で、液晶7と液晶12とは同一種類
の液晶であって、ガラス基板8、9、液晶12等により
着色補償液晶層26が構成されており、着色補償液晶層
26の液晶12の屈折率異方性Δnは0.165、層厚
dは3.1μm、リタデーション値Δndは0.511
5μmである。13、14は液晶表示セル25、着色補
償液晶層26の外側に設けられた偏光板である。1 is a diagram showing a liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, 1 and 2 are glass substrates, 3 and 4 are transparent electrodes formed on the glass substrates 1 and 2, 5 and 6 are alignment films formed on the transparent electrodes 3 and 4, and 7 is glass substrates 1 and 2.
With the liquid crystal enclosed between them, the liquid crystal display cell 25 is composed of the glass substrates 1 and 2, the liquid crystal 7, etc., and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal 7 of the liquid crystal display cell 25 is 0.165 and the layer thickness d.
Is 6.2 μm, and the retardation value Δnd is 1.023 μm.
m. 8 and 9 are glass substrates, 10 and 11 are alignment films formed on the glass substrates 8 and 9, and 12 is the glass substrates 8 and 9.
Liquid crystals 7 and 12 are the same kind of liquid crystal enclosed between them, and the color compensating liquid crystal layer 26 is constituted by the glass substrates 8, 9 and the liquid crystal 12 and the like. The refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal 12 is 0.165, the layer thickness d is 3.1 μm, and the retardation value Δnd is 0.511.
It is 5 μm. Reference numerals 13 and 14 denote polarizing plates provided outside the liquid crystal display cell 25 and the color compensating liquid crystal layer 26.
【0011】図2は図1に示した液晶表示素子の構成要
素の軸の関係を示す図である。図において、15は配向
膜5のラビング軸、16は配向膜6のラビング軸、17
は配向膜10のラビング軸、18は配向膜11のラビン
グ軸、19は偏光板14の吸収軸、20は偏光板13の
吸収軸で、液晶7のツイスト角は240度、液晶12の
ツイスト角は逆回りに240度、ラビング軸15、17
がなす角は90度、ラビング軸16と吸収軸20とのな
す角は45度、ラビング軸18と吸収軸19とのなす角
は45度である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship of axes of the components of the liquid crystal display device shown in FIG. In the figure, 15 is a rubbing axis of the alignment film 5, 16 is a rubbing axis of the alignment film 6, and 17 is a rubbing axis.
Is the rubbing axis of the alignment film 10, 18 is the rubbing axis of the alignment film 11, 19 is the absorption axis of the polarizing plate 14, 20 is the absorption axis of the polarizing plate 13, the liquid crystal 7 has a twist angle of 240 degrees, and the liquid crystal 12 has a twist angle. Is 240 degrees in the opposite direction, rubbing shafts 15 and 17
Forms an angle of 90 degrees, the rubbing shaft 16 and the absorption axis 20 form an angle of 45 degrees, and the rubbing axis 18 and the absorption axis 19 form an angle of 45 degrees.
【0012】図3は図1に示した液晶表示素子の透明電
極3、4に1/200デューティで電圧を印加したとき
の電圧−透過率特性を示すグラフ、図4は液晶表示セル
25、着色補償液晶層26の液晶7、12の屈折率異方
性Δnが0.137、層厚dが6.2μm、リタデーシ
ョン値Δndが0.8494μmであり、他は図1に示
した液晶表示素子と同一の構成である比較用液晶表示素
子を1/200デューティで駆動したときの電圧−透過
率特性を示すグラフである。これらの図から明らかなよ
うに、図1に示した液晶表示素子のコントラスト比が2
5であり、比較用液晶表示素子のコントラスト比が16
であるから、図1に示した液晶表示素子はコントラスト
比が良好である。また、図1に示した液晶表示素子の選
択部透過率は23%であり、比較用液晶表示素子の選択
部透過率は15%であるから、図1に示した液晶表示素
子は比較用液晶表示素子より53%明るい。さらに、図
1に示した液晶表示素子の立上がり応答時間と立下がり
応答時間との合計が365msであり、比較用液晶表示
素子の立上がり応答時間と立下がり応答時間との合計が
487msであるから、図1に示した液晶表示素子は比
較用液晶表示素子より33%応答速度が速い。このよう
に、応答速度が速いので、動画表示を良好に行なうこと
ができ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータの
スクロール操作時の表示、マウス操作時の表示を良好に
行なうことができる。また、コントラスト比、明るさ向
上するから、表示品質が良好である。FIG. 3 is a graph showing the voltage-transmittance characteristic when a voltage is applied to the transparent electrodes 3 and 4 of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 at a duty of 1/200. FIG. The liquid crystal layers 7 and 12 of the compensation liquid crystal layer 26 have a refractive index anisotropy Δn of 0.137, a layer thickness d of 6.2 μm, and a retardation value Δnd of 0.8494 μm. 6 is a graph showing voltage-transmittance characteristics when a comparative liquid crystal display element having the same structure is driven at 1/200 duty. As is clear from these figures, the contrast ratio of the liquid crystal display device shown in FIG.
5 and the contrast ratio of the liquid crystal display device for comparison is 16
Therefore, the liquid crystal display element shown in FIG. 1 has a good contrast ratio. In addition, the liquid crystal display element shown in FIG. 1 has a transmittance of 23% in the selected portion and the liquid crystal display element for comparison has a transmittance of 15% in the selected portion. 53% brighter than the display element. Further, the sum of the rise response time and the fall response time of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 is 365 ms, and the sum of the rise response time and the fall response time of the comparative liquid crystal display element is 487 ms. The liquid crystal display element shown in FIG. 1 has a 33% faster response speed than the comparative liquid crystal display element. As described above, since the response speed is high, the moving image can be displayed well, and the display at the time of scrolling operation of the word processor and the personal computer and the display at the time of operating the mouse can be performed well. Further, since the contrast ratio and the brightness are improved, the display quality is good.
【0013】図5はこの発明に係る他の液晶表示素子を
示す図である。図において、21、22はポリカーボネ
ートからなる位相差フィルムで、位相差フィルム21、
22は液晶表示セル25と偏光板13、14との間に配
置されている。そして、液晶表示セル25の液晶7の屈
折率異方性Δnは0.210、層厚dは6.2μm、リ
タデーション値Δndは1.302μmであり、位相差
フィルム21、22のリタデーション値Δndは0.3
38μmである。FIG. 5 is a diagram showing another liquid crystal display element according to the present invention. In the figure, reference numerals 21 and 22 denote retardation films made of polycarbonate.
22 is arranged between the liquid crystal display cell 25 and the polarizing plates 13 and 14. The refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal 7 of the liquid crystal display cell 25 is 0.210, the layer thickness d is 6.2 μm, the retardation value Δnd is 1.302 μm, and the retardation values Δnd of the retardation films 21 and 22 are 0.3
It is 38 μm.
【0014】図6は図5に示した液晶表示素子の構成要
素の軸の関係を示す図である。図において、23、24
は位相差フィルム21、22の光軸で、光軸23とラビ
ング軸15とが直交しており、光軸24とラビング軸1
6とが直交している。FIG. 6 is a diagram showing the relationship of axes of the components of the liquid crystal display device shown in FIG. In the figure, 23, 24
Is the optical axis of the retardation films 21 and 22, the optical axis 23 and the rubbing axis 15 are orthogonal to each other, and the optical axis 24 and the rubbing axis 1 are
6 is orthogonal.
【0015】図5に示した液晶表示素子においては、電
圧−透過率特性を示す図7から明らかなように、駆動電
圧を高くすることができるから、応答時間が速く、立上
がり応答時間と立下がり応答時間との合計が372ms
であるので、動画表示を良好に行なうことができ、また
コントラスト比を35、選択部透過率を32%にするこ
とができるから、表示品質が良好である。さらに、電圧
無印加時の透過率も25%と明るいから、反射型の液晶
表示装置、電気蛍光発光体(EL)などの低輝度バック
ライトを有する液晶表示装置でも使用することができ、
しかも選択電圧と非選択電圧との比が小さいから、バイ
アス電圧を高くして、駆動電圧を下げることができるの
で、液晶表示素子を薄形、軽量にすることができるとと
もに、バッテリを軽くすることができるため、液晶表示
装置を軽量化することが可能である。In the liquid crystal display element shown in FIG. 5, as is apparent from FIG. 7 showing the voltage-transmittance characteristic, the driving voltage can be increased, so that the response time is fast and the rising response time and the falling response time are low. Total with response time is 372ms
Therefore, the moving image can be displayed well, the contrast ratio can be 35, and the transmittance of the selected portion can be 32%. Therefore, the display quality is good. Further, since the transmittance when no voltage is applied is as high as 25%, it can be used in a reflective liquid crystal display device, a liquid crystal display device having a low-brightness backlight such as an electrofluorescent luminescent material (EL),
Moreover, since the ratio of the selection voltage to the non-selection voltage is small, the bias voltage can be increased and the drive voltage can be decreased, so that the liquid crystal display element can be made thin and lightweight and the battery can be lightened. Therefore, it is possible to reduce the weight of the liquid crystal display device.
【0016】なお、上述実施例においては、光学異方体
として着色補償液晶層26、位相差フィルム21、22
を用いたが、他の光学異方体を用いてもよい。また、上
述実施例においては、位相差フィルム21、22を液晶
表示セル25の両面に配置したが、位相差フィルムを液
晶表示セル25の片面に配置し、位相差フィルムの光軸
と位相差フィルムと隣接する配向膜のラビング軸とのな
す角を90度にしてもよい。また、上述実施例において
は、ポリカーボネートからなる位相差フィルム21、2
2を用いたが、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル
等からなる位相差フィルムをもちいてもよい。また、上
述実施例においては、液晶表示セル25、着色補償液晶
層26の液晶として同一種類の液晶を使用したが、異な
る種類の液晶を使用してもよい。In the above embodiment, the color compensating liquid crystal layer 26 and the retardation films 21 and 22 are optically anisotropic bodies.
However, other optically anisotropic bodies may be used. Further, in the above-mentioned examples, the retardation films 21 and 22 are arranged on both sides of the liquid crystal display cell 25, but the retardation film is arranged on one side of the liquid crystal display cell 25, and the optical axis of the retardation film and the retardation film are arranged. The angle formed by the rubbing axis of the adjacent alignment film may be 90 degrees. Further, in the above-mentioned examples, the retardation films 21 and 2 made of polycarbonate are used.
Although 2 was used, a retardation film made of polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride or the like may be used. Further, in the above-mentioned embodiment, the same type of liquid crystal is used as the liquid crystal of the liquid crystal display cell 25 and the color compensation liquid crystal layer 26, but different types of liquid crystal may be used.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る液
晶表示素子においては、駆動電圧を高くすることがで
き、かつ液晶分子の配向変形量が小さくなるから、応答
速度が速くなり、しかも配向変形が小さくても、透過率
変化が大きいから、コントラスト比、明るさが向上する
ので、表示品質が良好である。このように、この発明の
効果は顕著である。As described above, in the liquid crystal display device according to the present invention, the driving voltage can be increased and the amount of alignment deformation of the liquid crystal molecules can be reduced, so that the response speed can be increased and the alignment can be achieved. Even if the deformation is small, the change in transmittance is large, so that the contrast ratio and the brightness are improved, so that the display quality is good. As described above, the effect of the present invention is remarkable.
【図1】この発明に係る液晶表示素子を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a liquid crystal display element according to the present invention.
【図2】図1に示した液晶表示素子の構成要素の軸の関
係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between axes of components of the liquid crystal display device shown in FIG.
【図3】図1に示した液晶表示素子の電圧−透過率特性
を示すグラフである。3 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display element shown in FIG.
【図4】比較用液晶表示素子の電圧−透過率特性を示す
グラフである。FIG. 4 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of a comparative liquid crystal display element.
【図5】この発明に係る他の液晶表示素子を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing another liquid crystal display element according to the present invention.
【図6】図5に示した液晶表示素子の構成要素の軸の関
係を示す図である。6 is a diagram showing the relationship of axes of the constituent elements of the liquid crystal display element shown in FIG.
【図7】図5に示した液晶表示素子の電圧−透過率特性
を示すグラフである。7 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display device shown in FIG.
13、14…偏光板 21、22…位相差フィルム 25…液晶表示セル 26…着色補償液晶層 13, 14 ... Polarizing plates 21, 22 ... Retardation film 25 ... Liquid crystal display cell 26 ... Color compensation liquid crystal layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 克己 茨城県土浦市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 伊東 理 茨城県土浦市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsumi Kondo 4026 Kuji Town, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Institute Co., Ltd. Hitachi Research Laboratory
Claims (1)
体が配置され、上記液晶表示セル、光学異方体をはさん
で両側にそれぞれ偏光板が配置されたSTN型の液晶表
示素子において、上記液晶表示セルのリタデーション値
を1μm以上とし、上記光学異方体のリタデーション値
を上記液晶表示セルのリタデーション値の40〜60%
とし、上記2枚の偏光板の吸収軸のなす角を10度以下
としたことを特徴とする液晶表示素子。1. An STN type liquid crystal display device in which an optical anisotropic body is arranged on at least one surface of a liquid crystal display cell, and polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal display cell and the optical anisotropic body, respectively. The retardation value of the liquid crystal display cell is 1 μm or more, and the retardation value of the optically anisotropic body is 40 to 60% of the retardation value of the liquid crystal display cell.
The liquid crystal display element is characterized in that the angle formed by the absorption axes of the two polarizing plates is 10 degrees or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3237868A JPH0572552A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3237868A JPH0572552A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0572552A true JPH0572552A (en) | 1993-03-26 |
Family
ID=17021611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3237868A Pending JPH0572552A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0572552A (en) |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP3237868A patent/JPH0572552A/en active Pending
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