JPH07140460A - Color liquid crystal display device - Google Patents

Color liquid crystal display device

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Publication number
JPH07140460A
JPH07140460A JP5286423A JP28642393A JPH07140460A JP H07140460 A JPH07140460 A JP H07140460A JP 5286423 A JP5286423 A JP 5286423A JP 28642393 A JP28642393 A JP 28642393A JP H07140460 A JPH07140460 A JP H07140460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
polarizing plate
retardation
color
crystal layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP5286423A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumi Kanemoto
和己 金本
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07140460A publication Critical patent/JPH07140460A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the color tone of the color liquid crystal display device from being spoiled even when the device is obliquely viewed by interposing a phase difference plate between the transparent substrate on a side where the rubbing direction of an oriented film provided on the transparent substrate and the direction of the axis of absorption of a polarizing plate are orthogonal to each other and the polarizing plate. CONSTITUTION:A twisted nematic type liquid crystal layer 1 is sandwiched between two transparent substrates 4 and 5, and the transparent substrate 5 is provided with a tricolor filter 10. Electrodes and oriented films are provided inside the transparent substrates 4 and 5 respectively and polarizing plates 2 and 3 are arranged outside the substrates; and the absorption axis directions C and D of the polarizing plates 2 and 3 match each other and are perpendicular to the rubbing direction B of the oriented film provided on the transparent substrate 5. Then the phase difference plate 6 is interposed between the transparent substrate 5 on the side where the rubbing direction of the oriented film and the absorption axis directions of the polarizing plates 2 and 3 are perpendicular to each other and the polarizing plate 3. Consequently, redish colors which are easy to transmit through obliquely are canceled and a view angle is varied between 0 and 40 deg. to eliminate the conspicuousness of redness even when the device is viewed in various directions.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示デバイス
に関する。さらに詳しくは、視認角度が変化しても色調
が変化しないカラー液晶表示デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a color liquid crystal display device whose color tone does not change even if the viewing angle changes.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示デバイスは電気信号により液晶
の状態変化を起させ、光学情報に変換するもので、その
機構の違いにより、ツイストネマティック方式や複屈折
制御方式などその他の方式が採用されている。さらに最
近はカラーフィルターを用いて液晶表示デバイスのカラ
ー化が進んできている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device changes the state of a liquid crystal by an electric signal and converts it into optical information. Due to the difference in the mechanism, other systems such as a twist nematic system and a birefringence control system are adopted. There is. Furthermore, recently, colorization of liquid crystal display devices using color filters has been advanced.

【0003】従来のツイストネマティック型(以下、T
N型という)のカラー液晶表示デバイスの一例を図4〜
5に示し、これに使用されるカラーフィルターの一例を
図6〜7に示す。図4はTN型カラー液晶表示デバイス
の要部の説明用の分解斜視図であり、図5はその断面図
である。図6はカラーフィルタの平面図であり、図7は
その一部拡大図である。これらの図において、液晶層1
を挟持するガラスなどからなる透明基板4の表示面側に
はフロント側偏光板2が、また液晶層1の裏面側の透明
基板5の外側にはリア側偏光板3が配置され、液晶層1
は透明基板4、5で挟持され、液晶層1には両面の透明
基板間隔が一定に保持されるように、スペーサ(図示せ
ず)がちりばめられている。また両透明基板4、5には
それぞれITO膜やSnO2 膜などからなる透明電極
9、およびポリイミドやポリアミック酸などからなる配
向膜7、8が70〜90nm程度の厚さに設けられ、配向膜
7、8には液晶分子の配向を一定方向にするラビングが
施されている。TN型液晶では液晶層の両端で液晶分子
の方向が90°ねじれるため、図4に示すように、2枚の
透明基板4、5に設けられる配向膜7、8のラビング方
向A、Bがフロント側とリア側でほぼ直交する方向に形
成されている。さらに、リヤ側透明基板5の透明電極9
R、9G、9B上にはたとえば赤色のカラーフィルタ10
R、緑色のカラーフィルタ10G、および青色のカラーフ
ィルタ10Bの3色のカラーフィルタの組で一画素が構成
されている。各画素間はたとえばクロムメッキまたは黒
色インキの印刷などにより設けられたブラックマスク11
により遮光されている。これにより、リヤ側偏光板3の
後部に配置される光源からの光が各画素間の間隙から表
示面へ漏れ、コントラストが低下するのを防止してい
る。
Conventional twisted nematic type (hereinafter, T
An example of a color liquid crystal display device (referred to as N type) is shown in FIG.
5 and an example of the color filter used for this is shown in FIGS. FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining an essential part of the TN type color liquid crystal display device, and FIG. 5 is a sectional view thereof. FIG. 6 is a plan view of the color filter, and FIG. 7 is a partially enlarged view thereof. In these figures, the liquid crystal layer 1
The front side polarizing plate 2 is arranged on the display surface side of the transparent substrate 4 made of glass or the like which sandwiches the liquid crystal layer 1, and the rear side polarizing plate 3 is arranged outside the transparent substrate 5 on the back side of the liquid crystal layer 1.
Are sandwiched between transparent substrates 4 and 5, and spacers (not shown) are studded in the liquid crystal layer 1 so that the distance between the transparent substrates on both sides is kept constant. Further, on both transparent substrates 4 and 5, a transparent electrode 9 composed of an ITO film or a SnO 2 film, and alignment films 7 and 8 composed of polyimide or polyamic acid are provided with a thickness of about 70 to 90 nm. Rubbing is applied to 7 and 8 so that the alignment of liquid crystal molecules is fixed. In the TN type liquid crystal, the directions of the liquid crystal molecules are twisted by 90 ° at both ends of the liquid crystal layer, so that the rubbing directions A and B of the alignment films 7 and 8 provided on the two transparent substrates 4 and 5 are front as shown in FIG. The side and the rear side are formed in a direction substantially orthogonal to each other. Further, the transparent electrode 9 on the rear transparent substrate 5
For example, a red color filter 10 is provided on the R, 9G, and 9B.
One pixel is composed of a set of three color filters of R, a green color filter 10G, and a blue color filter 10B. A black mask 11 provided between each pixel by, for example, chrome plating or printing with black ink.
It is shaded by. This prevents light from the light source arranged at the rear of the rear side polarizing plate 3 from leaking from the gaps between the pixels to the display surface and lowering the contrast.

【0004】この構成で、各画素を構成する3つの透明
電極9R、9G、9Bごとに適宜電圧を印加することに
より電圧が印加された色の透明電極9R、9G、9B間
の液晶分子は立ち上がり、所望の色の表示をすることが
できる。
With this structure, by appropriately applying a voltage to each of the three transparent electrodes 9R, 9G, 9B constituting each pixel, the liquid crystal molecules between the transparent electrodes 9R, 9G, 9B of the colors to which the voltage is applied rise. It is possible to display a desired color.

【0005】また、前述のフロント側偏光板2およびリ
ア側偏光板3は、ネガ型表示にするばあいは、それぞれ
の吸収軸C、Dが実質的に同一方向になるように構成さ
れると共に、通常は液晶層1の表示面(フロント面)側
の液晶分子の配列方向であるラビング方向Aとフロント
側偏光板2の吸収軸Cとが同一方向になるように構成さ
れている。さらに、このTN型液晶層は図4に示すよう
に、液晶層1のフロント側である表面と、液晶層1のリ
ア側である裏面での液晶分子の配列方向が90°ねじれて
いるため、リア側偏光板3の吸収軸Dとリア側の配向膜
8のラビング方向Bとは実質的に直交する構成になって
いる。この例のようにフロント側偏光板2の吸収軸Cと
リア側偏光板3の吸収軸Dとを実質的に同一方向にする
ことにより、リア側偏光板3を透過した直線偏光は両電
極間に電圧が印加されていないとき、液晶層1を通過す
ることにより偏光方向が90°ねじれ、フロント側偏光板
2の吸収軸方向Cと直交するため、遮断される。一方、
両電極間に電圧が印加されたときは液晶分子が立ち上が
り、旋光されないため、電圧が印加されたカラーフィル
ターのみ光を透過する。したがって、画素を構成するカ
ラーフィルター10R、10G、および10Bを透明電極9
R、9G、9Bによって選択することによって、加法混
色法によりネガ型のカラー表示を行うことができる。
Further, the above-mentioned front side polarizing plate 2 and rear side polarizing plate 3 are constructed such that their absorption axes C and D are substantially in the same direction when a negative type display is made. Usually, the rubbing direction A, which is the alignment direction of the liquid crystal molecules on the display surface (front surface) side of the liquid crystal layer 1, and the absorption axis C of the front side polarizing plate 2 are configured to be the same direction. Further, in this TN type liquid crystal layer, as shown in FIG. 4, the front surface of the liquid crystal layer 1 and the rear surface of the liquid crystal layer 1 are twisted by 90 ° in the arrangement direction of liquid crystal molecules. The absorption axis D of the rear side polarizing plate 3 and the rubbing direction B of the rear side alignment film 8 are substantially orthogonal to each other. By setting the absorption axis C of the front-side polarizing plate 2 and the absorption axis D of the rear-side polarizing plate 3 in substantially the same direction as in this example, linearly polarized light transmitted through the rear-side polarizing plate 3 is between the electrodes. When a voltage is not applied to the liquid crystal layer 1, the polarization direction is twisted by 90 ° by passing through the liquid crystal layer 1 and is orthogonal to the absorption axis direction C of the front side polarizing plate 2, so that the light is blocked. on the other hand,
When a voltage is applied between both electrodes, liquid crystal molecules rise and are not rotated, so that only the color filter to which a voltage is applied transmits light. Therefore, the color filters 10R, 10G, and 10B constituting the pixel are connected to the transparent electrode 9
By selecting R, 9G, and 9B, negative color display can be performed by the additive color mixing method.

【0006】この逆に両側の偏光板の吸収軸方向が垂直
方向に構成されるタイプはポジ型と呼ばれている。
On the contrary, a type in which the absorption axis directions of the polarizing plates on both sides are vertical is called a positive type.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、カラーフィル
ターを内蔵しているカラー液晶表示デバイスでは、液晶
層のリターデイションΔn・d(Δnは常光と異常光の
屈折率の差、dは液晶層の厚さ)と透過率の関係が光の
波長により異なるため、液晶層のΔn・dの値によりあ
る波長の色が抜ける(表示面へ漏れる)ことになる。通
常、液晶層を厚くすると緑色が抜け、赤色、青色が抑え
られ、液晶層を薄くするとその逆になる。そのため、視
覚度が最大である緑色光(波長λ=550nm )の透過率が
最小になるように液晶層のΔn・dが設定されるので、
赤色は透過しやすくなり、とくに正面でなくて斜め方向
からみるとカラー液晶表示デバイスの表示は赤味が顕著
になり、色調が損われる。一方、斜め方向から見ても赤
味が気にならない程度に抑えようとすると、正面から見
たばあいの緑色が顕著になり、やはり色調が損われる。
However, in a color liquid crystal display device having a built-in color filter, the retardation Δn · d of the liquid crystal layer (Δn is the difference in refractive index between ordinary light and extraordinary light, and d is the liquid crystal layer). Since the relationship between the thickness of the liquid crystal layer and the transmittance differs depending on the wavelength of light, a color of a certain wavelength is lost (leaks to the display surface) depending on the value of Δn · d of the liquid crystal layer. Normally, thickening the liquid crystal layer eliminates green and suppresses red and blue, and thinning the liquid crystal layer does the opposite. Therefore, Δn · d of the liquid crystal layer is set so that the transmittance of green light (wavelength λ = 550 nm) having the maximum visibility is minimized.
The red color is easily transmitted, and when viewed from an oblique direction rather than the front side, the display of the color liquid crystal display device becomes significantly reddish and the color tone is impaired. On the other hand, if you try to suppress the redness so that it does not matter even when viewed from an oblique direction, the green color when viewed from the front becomes noticeable and the color tone is also impaired.

【0008】本発明の目的は前述の問題を解消し、ネガ
型のカラー液晶表示デバイスを斜め方向から見たばあい
にも、赤味を帯びないで色調が損なわれないカラー液晶
表示デバイスを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a color liquid crystal display device which is not reddish and does not impair the color tone even when a negative type color liquid crystal display device is viewed from an oblique direction. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者はカラー液晶表
示デバイスにおいて、正面から見ても、斜め方向から見
ても色調を損わないようにするため、鋭意検討を重ねた
結果、ラビング方向と偏光板の吸収軸方向が垂直になる
側の透明基板と偏光板とのあいだに位相差板を介在させ
ることにより、斜め方向からの赤色光の抜けが低減さ
れ、コントラストが向上し、カラー表示が鮮明になるこ
とを見出した。
In order to prevent the color tone from being impaired in the color liquid crystal display device both when viewed from the front and when viewed from an oblique direction, the present inventor has conducted extensive studies, and as a result, the rubbing direction By interposing a retardation plate between the transparent substrate and the polarizing plate on the side where the absorption axis direction of the polarizing plate is vertical, the leakage of red light from the oblique direction is reduced, the contrast is improved, and the color display is improved. Was found to be clear.

【0010】本発明によるカラー液晶表示デバイスは、
2枚の透明基板でツイストネマティック型液晶層が挟持
され、2枚の透明基板の一方に少なくとも3色のカラー
フィルターが設けられ、前記2枚の透明基板の内側にそ
れぞれ電極および配向膜が設けられ、前記2枚の透明基
板の外側にそれぞれ偏光板が配置され、該2枚の偏光板
はその吸収軸方向がそれぞれ実質的に同一方向で、か
つ、前記2枚の透明基板の液晶層側に設けられた配向膜
にそれぞれ形成されたラビング方向の一方側と実質的に
垂直方向になるように設けられてなる液晶表示デバイス
であって、前記配向膜のラビング方向と前記偏光板の吸
収軸方向とが実質的に垂直になる側の前記透明基板と前
記偏光板とのあいだに位相差板が介在せられているもの
である。
The color liquid crystal display device according to the present invention comprises:
A twisted nematic liquid crystal layer is sandwiched between two transparent substrates, at least three color filters are provided on one of the two transparent substrates, and an electrode and an alignment film are provided inside the two transparent substrates. Polarizing plates are respectively arranged outside the two transparent substrates, the absorption axes of the two polarizing plates are substantially the same, and on the liquid crystal layer side of the two transparent substrates. A liquid crystal display device provided so as to be substantially perpendicular to one side of a rubbing direction formed on each of the provided alignment films, wherein the rubbing direction of the alignment film and the absorption axis direction of the polarizing plate. A retardation plate is interposed between the transparent substrate and the polarizing plate on the side where and become substantially vertical.

【0011】また前記液晶層は緑色の透過率が赤色の透
過率より小さくなるようにそのリターデイションが設定
され、そのリターデイションが460 〜520nm または980
〜1150nmであることが好ましい。
The retardation of the liquid crystal layer is set so that the green transmittance is smaller than the red transmittance, and the retardation is 460 to 520 nm or 980 nm.
It is preferably ˜1150 nm.

【0012】さらに前記カラーフィルターは赤色、緑
色、青色の3色であることが好ましい。
Further, it is preferable that the color filters have three colors of red, green and blue.

【0013】ここに2枚の偏光板の吸収軸方向が実質的
に同一方向であるとは、一方の偏光板を透過した直線偏
光の大部分がそのままの状態で他方の偏光板を透過する
関係をいい、透過光による表示のコントラストに殆ど影
響を与えない程度に吸収軸方向がそろっていることをい
う。また、偏光板の吸収軸方向と配向膜のラビング方向
が実質的に垂直方向であるとは、ラビング方向の直線偏
光が偏光板を殆ど透過せず液晶表示デバイスのコントラ
ストに影響を与えない程度の関係をいう。
Here, the fact that the absorption axis directions of the two polarizing plates are substantially the same direction means that most of the linearly polarized light transmitted through one polarizing plate is transmitted through the other polarizing plate as it is. It means that the absorption axis directions are aligned to such an extent that the contrast of display by transmitted light is hardly affected. Further, the fact that the absorption axis direction of the polarizing plate and the rubbing direction of the alignment film are substantially vertical means that linearly polarized light in the rubbing direction hardly passes through the polarizing plate and does not affect the contrast of the liquid crystal display device. Saying a relationship.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、液晶層側に設けられた配向膜
のラビング方向と偏光板の吸収軸の方向が実質的に垂直
になる側の透明基板と偏光板とのあいだに位相差板が介
在せられているため、斜め方向に抜け易い赤色系の色が
打ち消され、表示面の垂直方向から見るだけではなく、
視認角度を0〜40°の範囲で変化させて種々の方向から
見ても赤味が顕著になることはなく、また視覚が強い緑
色も液晶層のリターデイション(Δn・d)の調整によ
り抑えられているため、色調変化による表示品質が低下
することがない。そのため、ネガ型TN液晶表示デバイ
スのコントラストが向上し、鮮明なカラー表示をうるこ
とができる。
According to the present invention, the retardation plate is provided between the polarizing plate and the transparent substrate on the side where the rubbing direction of the alignment film provided on the liquid crystal layer side and the absorption axis direction of the polarizing plate are substantially perpendicular to each other. Because of the interposition, the reddish color that is easy to come out in the diagonal direction is canceled out, and not only can you see from the vertical direction of the display surface,
Redness does not become noticeable even when viewed from various directions by changing the viewing angle in the range of 0-40 °, and the strong green is also adjusted by adjusting the retardation (Δn · d) of the liquid crystal layer. Since it is suppressed, the display quality does not deteriorate due to the change in color tone. Therefore, the contrast of the negative TN liquid crystal display device is improved, and a clear color display can be obtained.

【0015】[0015]

【実施例】つぎに、図面を参照しながら本発明を説明す
る。図1は本発明の液晶表示デバイスの一実施例の要部
の説明用斜視図、図2はその断面図である。図1〜2に
おいて、符号は図4〜5と同じ部分を示し、6は位相差
板である。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view for explaining a main part of an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. 1-2, reference numerals indicate the same parts as in FIGS. 4-5, and 6 is a retardation plate.

【0016】本発明者は、液晶層の厚さ(リターデイシ
ョンΔn・d)を視覚の強い緑色が顕著にならないよう
にすると共に、前述の液晶表示面を斜めの角度から見た
ばあいでも、赤味を帯びた色調の変化を起さないように
するため、位相差板を介在させることにより色調変化を
抑制することを試みた。位相差板にはたとえばポリカー
ボネートなどで形成された高分子材料で、異常光線と常
光線とのあいだで位相差を生じる板材が使用され、その
板材は熱延伸され、一軸延伸高分子フィルムに形成され
ている。
The inventor of the present invention makes the thickness (retardation Δn · d) of the liquid crystal layer not to make noticeable green color noticeable, and even when the liquid crystal display surface is viewed from an oblique angle. In order to prevent the reddish color tone change, we tried to suppress the color tone change by interposing a retardation plate. The retardation plate is a polymer material formed of, for example, polycarbonate, and a plate material that causes a phase difference between an extraordinary ray and an ordinary ray is used. ing.

【0017】位相差(リターデイション)Rと屈折率n
e 、no とのあいだには R=|ne −no |×d=Δn・d の関係が成り立つ。ここで、dは板材の厚さ、ne は異
常光線に対する屈折率、no は常光線に対する屈折率で
ある。
Retardation R and refractive index n
e, is in between the n o R = | n e -n o | relationship × d = Δn · d is established. Here, d is the thickness of the plate, n e is the refractive index for the extraordinary ray, n o is the refractive index for ordinary ray.

【0018】本発明者はまず、液晶層のリターデイショ
ンRL =Δn1 ・d1 を変化させることにより色調の変
化を調べた。
The inventor first examined the change in color tone by changing the retardation R L = Δn 1 · d 1 of the liquid crystal layer.

【0019】図1に示すように、リア側偏光板3と透明
基板5とのあいだにリターデイションRP =Δn2 ・d
2 が295nm の位相差板をその光軸方向が偏光板の吸収軸
方向と垂直方向になるように介在させ、液晶層1のリタ
ーデイションRL =Δn1 ・d1 が400nm 、460nm 、48
0nm 、520nm 、550nm 、650nm 、800nm 、900nm 、980n
m 、1050nm、1150nm、1200nmの12種類を準備して目視評
価により色調を調べた。その結果、表1に示すようにΔ
1 ・d1 が480nm および1050nmのときは正面からみて
も斜め方向から見ても緑味や赤味がかって見えることが
なく非常に良好(○印)で、Δn1 ・d1 が460nm およ
び980nm のときは斜め方向から見るとやや赤味がかるが
ほぼ良好(△印)、520nm および1150nmのときは正面か
ら見るとやや緑味が強くなるがほぼ良好(△印)、400n
m 、550nm 〜900nm および1200nmのときはそれぞれ赤味
および緑味が強くなり色調が落ることを見出した。
As shown in FIG. 1, the retardation R P = Δn 2 · d between the rear side polarizing plate 3 and the transparent substrate 5.
The retardation film of 2 is 295 nm is interposed so that the optical axis direction is perpendicular to the absorption axis direction of the polarizing plate, and the retardation R L = Δn 1 · d 1 of the liquid crystal layer 1 is 400 nm, 460 nm, 48
0nm, 520nm, 550nm, 650nm, 800nm, 900nm, 980n
Twelve kinds of m, 1050 nm, 1150 nm and 1200 nm were prepared and the color tone was examined by visual evaluation. As a result, as shown in Table 1, Δ
When n 1 · d 1 is 480 nm and 1050 nm, it looks very good (○) without any greenish or reddish appearance when viewed from the front or from an oblique direction, and Δn 1 · d 1 is 460 nm and At 980 nm, it is slightly reddish when viewed from an oblique direction, but is almost good (△ mark), at 520 nm and 1150 nm, slightly greenish when viewed from the front, but almost good (△ mark), 400 n
It was found that when the m, 550 nm to 900 nm and 1200 nm, the reddish and greenish colors became strong and the color tone deteriorated.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】この結果は、図3に液晶層のリターデイシ
ョンRL =Δn1 ・d1 と赤色、緑色、青色の透過率を
示すように、緑色の透過率が赤色の透過率より小さいリ
ターデイションにすることが好ましいことを示してい
る。また、緑色の透過率が赤色のみならず青色の透過率
より小さい方がさらに好ましいことを示している。
This result shows that the retardation of the liquid crystal layer is R L = Δn 1 · d 1 and the transmittances of red, green and blue are shown in FIG. It has been shown that it is preferable to use a date. Further, it is more preferable that the transmittance of green is smaller than the transmittance of blue as well as red.

【0022】つぎにリターデイションRL が480nm の液
晶層1を用い、位相差板の位相差を変えて、液晶表示デ
バイスの種々の場所に位相差板を介在させて色調変化を
調べた。
Next, using the liquid crystal layer 1 having retardation R L of 480 nm, the phase difference of the retardation plate was changed, and the color tone change was examined by interposing the retardation plate at various places of the liquid crystal display device.

【0023】まず、液晶層1のフロント側の透明基板4
とフロント側偏光板2とのあいだに介在させた結果、位
相差板の光軸の方向やリターデイションRP (位相差板
の厚さをd2 として、Δn2 ・d2 の値)を種々変えて
調べたが、色調変化は全然改善されず、むしろ、Δn2
・d2 の値によっては一層赤味が強くなり、悪化するば
あいも生じた。また、位相差板6をフロント側偏光板2
よりさらにフロント側に配置した結果も、全く同様の結
果となった。
First, the transparent substrate 4 on the front side of the liquid crystal layer 1
As a result of interposing between the front side polarizing plate 2 and the front side polarizing plate 2, the direction of the optical axis of the retardation plate and the retardation R P (value of Δn 2 · d 2 where d 2 is the thickness of the retardation plate) Various investigations were conducted, but the change in color tone was not improved at all, and rather Δn 2
・ Depending on the value of d 2 , the reddishness became even stronger, and in some cases, it became worse. In addition, the retardation plate 6 is attached to the front side polarizing plate 2
The result of arranging it further to the front side was also the same result.

【0024】つぎに、前記位相差板6をリア側偏光板3
のさらに外側に配置し、光軸の方向やリターデイション
P を種々変えて調べた結果、前述と同様に何ら改善は
みられなかった。
Next, the retardation plate 6 is attached to the rear side polarizing plate 3
As a result of examination by arranging further on the outer side of the optical axis and changing the direction of the optical axis and the retardation R P variously, no improvement was observed as in the above.

【0025】つぎに、リア側偏光板3と透明基板5との
あいだに前記位相差板6を介在させた結果、赤味を帯び
た色調は明らかに減少し、改善がみられた。さらに、位
相差板6の光軸の方向やリターデイションRP を変える
ことにより、つぎに説明するように、色調変化をより減
少させうること見出した。その関係についてさらに詳細
に説明する。
Next, as a result of interposing the retardation plate 6 between the rear side polarizing plate 3 and the transparent substrate 5, the reddish color tone was clearly reduced and improved. Further, it has been found that by changing the direction of the optical axis of the retardation plate 6 and the retardation R P , it is possible to further reduce the change in color tone, as described below. The relationship will be described in more detail.

【0026】図1〜2において、液晶層1は従来例と同
様にTN型液晶層で、液晶分子の配列方向(配向膜のラ
ビング方向)は図1に示すようにフロント側(液晶の表
示面側)のラビング方向Aとリア側(液晶の表示面と反
対側)のラビング方向Bとが垂直方向になるように構成
されている。
In FIGS. 1 and 2, the liquid crystal layer 1 is a TN type liquid crystal layer as in the conventional example, and the alignment direction of the liquid crystal molecules (the rubbing direction of the alignment film) is the front side (the liquid crystal display surface) as shown in FIG. The rubbing direction A on the side) and the rubbing direction B on the rear side (the side opposite to the liquid crystal display surface) are perpendicular to each other.

【0027】通常のばあい、図1に示されるように、フ
ロント側偏光板2の吸収軸方向Cはフロント側のラビン
グ方向Aと同じ方向に形成され、リア側偏光板3の吸収
軸方向Dはリア側の配向膜8のラビング方向Bと実質的
に垂直方向になるように構成されている。今回の位相差
板の配設場所の検討も、この位置関係の下にフロント
側、リア側として行っているが、光の逆進法則により、
光源と表示面側(フロント側とリア側)を逆にしても同
じになることはいうまでもない。
In the normal case, as shown in FIG. 1, the absorption axis direction C of the front side polarizing plate 2 is formed in the same direction as the rubbing direction A on the front side, and the absorption axis direction D of the rear side polarizing plate 3 is formed. Is configured to be substantially perpendicular to the rubbing direction B of the rear side alignment film 8. The location of the retardation plate this time is also examined on the front side and the rear side under this positional relationship, but according to the backward law of light,
It goes without saying that the light source and the display surface side (front side and rear side) will be the same even if they are reversed.

【0028】本発明では、液晶層1のリア側の透明基板
5とリア側偏光板3とのあいだ、すなわち、配向膜のラ
ビング方向と偏光板の吸収軸方向とが実質的に直交する
側の透明基板と偏光板とのあいだに位相差板6が介在せ
られていることに特徴がある。位相差板6の光軸方向E
を種々変えた結果、リア側偏光板3の吸収軸方向Dと同
一方向で最も赤味を帯びた色調変化が生じ、位相差板6
の光軸方向Eがリア側偏光板3の吸収軸方向Dと垂直方
向になるに従って改善され、90°にしたばあいに最も好
ましいが、90°±10°の範囲でも、大幅な改善がみられ
た。この関係を表2にまとめる。なお色調変化の程度に
ついては目視による判断で評価した。また、視認角度
(表示面を見る方向と表示面の法線とのなす角度)は0
〜40°で、位相差板のリターデイションはR=295nm で
あった。なお、表2でフロント側とは偏光板の吸収軸方
向とラビング方向が同一方向である側を意味し、リア側
とは偏光板の吸収軸方向とラビング方向とが垂直方向に
なる側を意味する。
In the present invention, between the rear transparent substrate 5 of the liquid crystal layer 1 and the rear polarizing plate 3, that is, on the side where the rubbing direction of the alignment film and the absorption axis direction of the polarizing plate are substantially orthogonal to each other. It is characterized in that the retardation plate 6 is interposed between the transparent substrate and the polarizing plate. Optical axis direction E of retarder 6
As a result of various changes, the most reddish color tone change occurs in the same direction as the absorption axis direction D of the rear side polarizing plate 3, and the phase difference plate 6
Is improved as the optical axis direction E of the optical axis becomes perpendicular to the absorption axis direction D of the rear side polarizing plate 3, and it is most preferable when it is set to 90 °, but significant improvement can be seen even in the range of 90 ° ± 10 °. Was given. This relationship is summarized in Table 2. The degree of color tone change was evaluated by visual judgment. The viewing angle (the angle between the viewing direction of the display surface and the normal to the display surface) is 0.
At -40 °, the retardation of the retardation plate was R = 295 nm. In Table 2, the front side means the side where the absorption axis direction of the polarizing plate and the rubbing direction are the same direction, and the rear side means the side where the absorption axis direction of the polarizing plate and the rubbing direction are perpendicular to each other. To do.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】さらに、透明基板5とリア偏光板3とのあ
いだで、位相差板の光軸方向Eがリア側偏光板3の吸収
軸方向Dとほぼ垂直方向になるように配置されたばあい
に、位相差板6のリターデイション(Δn2 ・d2 )を
変えると色調に差があらわれ、その最適値を探した。こ
のばあい、液晶層のリターデイションΔn1 ・d1 が約
480nm と約1050nmの2種類で行った。
Further, when the transparent substrate 5 and the rear polarizing plate 3 are arranged so that the optical axis direction E of the retardation plate is substantially perpendicular to the absorption axis direction D of the rear side polarizing plate 3. Then, when the retardation (Δn 2 · d 2 ) of the retardation plate 6 was changed, a difference in color tone appeared, and the optimum value was searched for. In this case, the retardation Δn 1 · d 1 of the liquid crystal layer is about
It was performed with two types, 480 nm and about 1050 nm.

【0031】実施例1 前述の構成で、液晶層1としてリターデイションΔn1
・d1 が約480nm のTN型液晶を使用し、偏光板2、3
として、それぞれ約0.2mm のヨウ素系の偏光板を使用
し、カラーフィルターとしてR、G、B3色の印刷イン
キを1〜3μm程度付着し、位相差板6としてポリカー
ボネート製材料でリターデイションRの値を162 〜350n
m の範囲で何種類か作製し、色調変化の程度について目
視による判断で評価した。その結果を表3に示す。この
測定も視認角度(液晶表示面の法線に対する角度)は0
〜40°の範囲で行った。
Example 1 With the above-mentioned structure, the retardation Δn 1 is used as the liquid crystal layer 1.
・ Using TN type liquid crystal with d 1 of about 480 nm, polarizing plates 2 and 3
As the color retarder 6, a iodine-based polarizing plate of about 0.2 mm is used, printing inks of R, G, and B three colors are adhered to about 1 to 3 μm. Value from 162 to 350n
Several kinds were prepared within the range of m, and the degree of color tone change was evaluated by visual judgment. The results are shown in Table 3. In this measurement, the viewing angle (angle with respect to the normal to the liquid crystal display surface) is 0.
Performed in the range of -40 °.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】この表3からわかるように、リターデイシ
ョン(Δn2 ・d2 )で240 〜320nm の範囲であれば、
色調の変化が無視できる程度に抑えられること、また23
0 〜340nm の範囲でも実用上殆ど問題なく使用できるこ
とを見出した。
As can be seen from Table 3, if the retardation (Δn 2 · d 2 ) is in the range of 240 to 320 nm,
The change in color can be suppressed to a negligible level.
It was found that even in the range of 0 to 340 nm, it can be used practically without any problems.

【0034】実施例2 さらに前述の液晶層1に換えて、リターデイションが約
1050nmのTN型液晶を使用し、他は実施例1と同じ構成
とし、位相差板6のリターデイションRの値を190 〜34
7nm の範囲で実施例1と同様に変化させて、色調変化の
程度について実施例1と同じ方法により評価した。その
結果を表4に示す。
Example 2 Further, instead of the above-mentioned liquid crystal layer 1, the retardation was about
A TN type liquid crystal of 1050 nm is used, the same as in Example 1 except that the retardation R value of the retardation plate 6 is 190 to 34.
The same change as in Example 1 was carried out in the range of 7 nm, and the degree of color tone change was evaluated by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 4.

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】表4に示されているように、実施例1と同
様、リターデイション(Δn2 ・d 2 )で240 〜320nm
の範囲であれば、色調の変化が無視できる程度に抑えら
れること、また230 〜340nm の範囲でも実用上殆ど問題
なく使用できることを見出した。
As shown in Table 4, the same as Example 1
Retardation (Δn2・ D 2) At 240-320nm
Within the range, the change in color tone can be suppressed to a negligible level.
And practically no problem even in the range of 230 to 340 nm.
I found that it can be used without.

【0037】実施例3 液晶層1、偏光板2、3透明基板4、5位相差板6の配
置は実施例1および実施例2と同じに配設し、表示面と
光源を逆(実施例1、2のフロント側とリア側を逆)に
して同様に色調変化を調べた結果、それぞれ実施例1お
よび実施例2と同じ結果がえられた。
Example 3 The liquid crystal layer 1, the polarizing plate 2, the transparent substrate 4 and the retardation plate 6 are arranged in the same manner as in Examples 1 and 2, and the display surface and the light source are reversed (Example 1). As a result of similarly examining the change in color tone with the front side and the rear side of Nos. 1 and 2 reversed), the same results as in Example 1 and Example 2 were obtained.

【0038】以上の説明からわかるように、液晶層のリ
ターデイションRL を460 〜520nmまたは980 〜1150nm
にすると共に、TN型液晶層の分子の配列方向(ラビン
グ方向)と偏光板の吸収軸方向とが実質的に垂直方向側
の透明基板と偏光板とのあいだに位相差板6を介在させ
ることにより、色調変化を減少させることができ、ネガ
型表示にしたばあいでも明らかに改善されることがわか
る。さらに、その光軸がリア側偏光板3の吸収軸と90°
±10°、好ましくは90°±5°の角度をなすように配置
することにより、一層色調変化を減少でき、しかも位相
差板のリターデイションを230 〜340nm の範囲、さらに
好ましくは240 〜320nm の範囲に設定すれば、位相差板
の材質にかかわらず、液晶表示面を正面から見たばあい
の緑味系や斜めから見たばあいの赤味系などへの色調変
化を大幅に減らすことができ、表示品質が向上する。し
たがって位相差板の材料としては前述の例示した以外で
も、位相差板の配置場所、リターデイション値を前述の
ように調整することにより、斜めから見たばあいの赤味
が強調されるカラー表示の色調変化を大幅に減少するこ
とができる。
As can be seen from the above description, the retardation R L of the liquid crystal layer is 460 to 520 nm or 980 to 1150 nm.
In addition, the retardation plate 6 is interposed between the transparent substrate and the polarizing plate in which the alignment direction (rubbing direction) of the molecules of the TN type liquid crystal layer and the absorption axis direction of the polarizing plate are substantially vertical. As a result, it can be seen that the change in color tone can be reduced, and even when a negative type display is made, it is clearly improved. Furthermore, its optical axis is 90 ° with the absorption axis of the rear side polarizing plate 3.
By arranging so as to make an angle of ± 10 °, preferably 90 ° ± 5 °, it is possible to further reduce the change in color tone, and the retardation of the retardation plate is in the range of 230 to 340 nm, more preferably 240 to 320 nm. When set to the range, regardless of the material of the retardation film, it is possible to greatly reduce the change in color tone, such as greenish when viewing the liquid crystal display surface from the front and reddish when viewed from an angle. The display quality is improved. Therefore, as the material for the retardation film, other than the examples given above, color display that emphasizes the redness when viewed obliquely by adjusting the location of the retardation plate and the retardation value as described above. It is possible to greatly reduce the change in color tone.

【0039】なお前述の各実施例では位相差板の枚数は
1枚で行ったが、本発明はこれに限定されず、前述のリ
ターデイションがえられるならば位相差板の枚数は2枚
以上であってもよい。
Although the number of the retardation plates is one in each of the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to this, and the number of the retardation plates is two if the retardation described above can be obtained. It may be more than.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、TN型液晶を用いたカ
ラー液晶表示デバイスの液晶層の分子の配列方向(ラビ
ング方向)と偏光板の吸収軸方向が実質的に垂直方向に
なる側の透明基板と偏光板とのあいだに、位相差板が介
在せられているため、正面から見たばあいの緑味が抑え
られると共に、斜めから見たばあいの赤味系への色調変
化も最小限に抑えることができ、コントラストも向上し
て表示品質が大幅に向上し、長時間見ていても疲労感や
不快感が現われない。
According to the present invention, the alignment direction (rubbing direction) of molecules of the liquid crystal layer of the color liquid crystal display device using the TN type liquid crystal and the absorption axis direction of the polarizing plate are substantially perpendicular to each other. Since the retardation plate is interposed between the transparent substrate and the polarizing plate, the green color when viewed from the front is suppressed, and the color change to reddish when viewed from an angle is minimal. The display quality can be significantly improved by improving the contrast, and fatigue or discomfort does not appear even when viewed for a long time.

【0041】また液晶層は緑色の透過率が赤色の透過率
より小さくなるようにそのリターデイションが460 〜52
0nm または980 〜1150nmになるように調整することによ
り一層色調変化を低減でき、表示品質が大幅に向上す
る。
The retardation of the liquid crystal layer is 460 to 52 so that the transmittance of green is smaller than that of red.
By adjusting the thickness to 0 nm or 980 to 1150 nm, the change in color tone can be further reduced and the display quality is greatly improved.

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

【図1】本発明の一実施例であるカラー液晶表示デバイ
スの要部の説明用分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining a main part of a color liquid crystal display device that is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例であるカラー液晶表示デバイ
スの要部の断面説明図である。
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram of a main part of a color liquid crystal display device that is an embodiment of the present invention.

【図3】R、G、Bの各波長における液晶層のリターデ
イションRL と透過率の関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between retardation R L of a liquid crystal layer and transmittance at R, G, and B wavelengths.

【図4】従来のカラー液晶表示デバイスの要部の説明用
分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining an essential part of a conventional color liquid crystal display device.

【図5】従来のカラー液晶表示デバイスの要部の断面説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view of a main part of a conventional color liquid crystal display device.

【図6】カラーフィルターの一例の平面図である。FIG. 6 is a plan view of an example of a color filter.

【図7】図6に示すカラーフィルターの一部拡大図であ
る。
7 is a partially enlarged view of the color filter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶層 2 フロント側偏光板 3 リア側偏光板 4、5 透明基板 6 位相差板 7、8 配向膜 10 カラーフィルター A、B 配向膜のラビング方向 C、D 偏光板の吸収軸方向 E 位相差板の光軸方向 1 Liquid crystal layer 2 Front side polarizing plate 3 Rear side polarizing plate 4, 5 Transparent substrate 6 Phase difference plate 7, 8 Alignment film 10 Color filter A, B Rubbing direction of alignment film C, D Absorption axis direction of polarization plate E Phase difference Plate optical axis direction

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2枚の透明基板でツイストネマティック
型液晶層が挟持され、2枚の透明基板の一方に少なくと
も3色のカラーフィルターが設けられ、前記2枚の透明
基板の内側にそれぞれ電極および配向膜が設けられ、前
記2枚の透明基板の外側にそれぞれ偏光板が配置され、
該2枚の偏光板はその吸収軸方向がそれぞれ実質的に同
一方向で、かつ、前記2枚の透明基板の液晶層側に設け
られた配向膜にそれぞれ形成されたラビング方向の一方
側と実質的に垂直方向になるように設けられてなる液晶
表示デバイスであって、前記配向膜のラビング方向と前
記偏光板の吸収軸方向とが実質的に垂直になる側の前記
透明基板と前記偏光板とのあいだに位相差板が介在せら
れてなるカラー液晶表示デバイス。
1. A twisted nematic liquid crystal layer is sandwiched between two transparent substrates, at least three color filters are provided on one of the two transparent substrates, and an electrode and an electrode are provided inside each of the two transparent substrates. An alignment film is provided, and a polarizing plate is arranged outside each of the two transparent substrates,
The two polarizing plates have absorption axes substantially in the same direction, and are substantially on the same side as the rubbing direction formed on the alignment films provided on the liquid crystal layer side of the two transparent substrates. A liquid crystal display device provided so as to be substantially perpendicular to the transparent substrate and the polarizing plate on the side where the rubbing direction of the alignment film and the absorption axis direction of the polarizing plate are substantially perpendicular to each other. A color liquid crystal display device in which a retardation film is interposed between and.
【請求項2】 前記液晶層は緑色の透過率が赤色の透過
率より小さくなるようにそのリターデイションが設定さ
れ、そのリターデイションが460 〜520nm または980 〜
1150nmである請求項1記載のカラー液晶表示デバイス。
2. The retardation of the liquid crystal layer is set so that the transmittance of green is smaller than the transmittance of red, and the retardation is 460 to 520 nm or 980 to 980 nm.
The color liquid crystal display device according to claim 1, which is 1150 nm.
【請求項3】 前記カラーフィルタが赤色、緑色、青色
の3色である請求項1または2記載のカラー液晶表示デ
バイス。
3. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the color filter has three colors of red, green and blue.
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