JPH10268251A - Control method for liquid crystal display device - Google Patents
Control method for liquid crystal display deviceInfo
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- JPH10268251A JPH10268251A JP9076311A JP7631197A JPH10268251A JP H10268251 A JPH10268251 A JP H10268251A JP 9076311 A JP9076311 A JP 9076311A JP 7631197 A JP7631197 A JP 7631197A JP H10268251 A JPH10268251 A JP H10268251A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の視
野角依存性を外部から制御する方法に関する。The present invention relates to a method for externally controlling the viewing angle dependency of a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９は、従来のツイステッドネマティッ
ク（以下、「ＴＮ」という）液晶方式の液晶表示装置の
一例を示す説明図である。なお、ＴＮ液晶方式の液晶表
示装置とは、一方の基板から他方の基板に向けて液晶分
子が螺旋状にねじれた状態に配設されているネマティッ
ク型液晶を用いて制御される液晶表示装置をいう。図９
において、１は第１の透明電極基板、２は、第１の透明
電極基板１に対向する第２の透明電極基板、３は液晶層
中の液晶分子、４は、第１の透明電極基板１の上面に配
設された第１の配向膜、５は、第２の透明電極基板２の
下面に配設された第２の配向膜、６は、第１の透明電極
基板１の下面に配設された第１の偏光板、７は、第２の
透明電極基板２の上面に配設された第２の偏光板を示
す。なお、図９には、一画素分の液晶表示装置のみが示
されている。さらに、液晶分子の長軸方向をより明確に
示すために、第１の透明電極基板１および第２の透明電
極基板２間に５個の液晶分子のみが示されており、液晶
分子の形状も概略的に円柱となっている。また、第１の
透明電極基板１および第１の配向膜４と、第１の透明電
極基板１および第１の偏光板６と、第２の透明電極基板
２および第２の配向膜５と、第２の透明電極基板２およ
び第２の偏光板７とはそれぞれ互いに離間された状態で
示されているが、実際はそれぞれ互いに密着している。2. Description of the Related Art FIG. 9 is an explanatory view showing an example of a conventional twisted nematic (hereinafter referred to as "TN") liquid crystal display device. Note that a TN liquid crystal display device is a liquid crystal display device controlled using a nematic liquid crystal in which liquid crystal molecules are spirally twisted from one substrate to the other substrate. Say. FIG.
, 1 is a first transparent electrode substrate, 2 is a second transparent electrode substrate facing the first transparent electrode substrate 1, 3 is liquid crystal molecules in a liquid crystal layer, and 4 is a first transparent electrode substrate 1. The first alignment film 5 disposed on the upper surface of the second transparent electrode substrate 2 is a second alignment film disposed on the lower surface of the second transparent electrode substrate 2, and the first alignment film 6 is disposed on the lower surface of the first transparent electrode substrate 1. The provided first polarizing plate 7 indicates a second polarizing plate provided on the upper surface of the second transparent electrode substrate 2. Note that FIG. 9 shows only a liquid crystal display device for one pixel. Further, in order to more clearly show the major axis direction of the liquid crystal molecules, only five liquid crystal molecules are shown between the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2, and the shape of the liquid crystal molecules is also changed. It is roughly a cylinder. Further, the first transparent electrode substrate 1 and the first alignment film 4, the first transparent electrode substrate 1 and the first polarizing plate 6, the second transparent electrode substrate 2 and the second alignment film 5, Although the second transparent electrode substrate 2 and the second polarizing plate 7 are shown separated from each other, they are actually in close contact with each other.
【０００３】前記第１の透明電極基板１および第２の透
明電極基板２は、ガラス基板などの透明基板と、該透明
基板表面に設けられた透明電極とからなる。第１の透明
電極基板１は上面に透明電極が設けられており、第２の
透明電極基板２は下面に透明電極が設けられている。The first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2 each include a transparent substrate such as a glass substrate and a transparent electrode provided on the surface of the transparent substrate. The first transparent electrode substrate 1 is provided with a transparent electrode on the upper surface, and the second transparent electrode substrate 2 is provided with a transparent electrode on the lower surface.
【０００４】従来の液晶表示装置は、互いに対向する第
１の透明電極基板１および第２の透明電極基板２と、第
１の透明電極基板１および第２の透明電極基板２間に挟
持された液晶層と、互いに対向する第１の透明電極基板
１および第２の透明電極基板２の内側に設けられた、液
晶分子の配向状態を制御するための、第１の配向膜４お
よび第２の配向膜５と、第１の透明電極基板１および第
２の透明電極基板２を挟持する第１の偏光板および第２
の偏光板とからなる。第１の偏光板の偏光軸方向（図
中、「Ｂ」で示される方向）は、第２の偏光板の偏光軸
方向（図中、「Ｄ」で示される方向）に対して垂直であ
る。一般的に、伝搬方向に対して垂直に振動する光の振
動方向が１つの方向に偏った状態を偏光状態といい、該
偏光状態は偏光板などによって実現できる。ある偏光板
によって実現できる偏光状態における振動方向を偏光板
の偏光軸方向という。In a conventional liquid crystal display device, a first transparent electrode substrate 1 and a second transparent electrode substrate 2 facing each other are sandwiched between the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2. A first alignment film 4 and a second alignment film 4 provided inside the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2 facing each other for controlling the alignment state of liquid crystal molecules. An alignment film 5, a first polarizing plate sandwiching the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2, and a second polarizing plate
And a polarizing plate. The direction of the polarization axis of the first polarizing plate (the direction indicated by “B” in the figure) is perpendicular to the direction of the polarization axis of the second polarizing plate (the direction indicated by “D” in the figure). . Generally, a state in which the vibration direction of light vibrating perpendicularly to the propagation direction is deviated in one direction is called a polarization state, and the polarization state can be realized by a polarizing plate or the like. The vibration direction in the polarization state that can be realized by a certain polarizing plate is called the polarization axis direction of the polarizing plate.
【０００５】まず、図９において左側に示されている状
態、すなわち第１の透明電極基板１および第２の透明電
極基板２間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加
状態）について説明する。電圧無印加状態では、液晶分
子３の長軸方向は第１の透明電極基板１および第２の透
明電極基板２表面に対してほぼ平行である。さらに、第
１の透明電極基板１の下側から液晶分子を見たとき、第
１の透明電極基板１から第２の透明電極基板２にかけて
液晶分子の長軸方向が所定の角度づつ変化し、液晶分子
の配列が時計回りに９０°ねじれた状態となっている。
したがって、第１の透明電極基板１の最も近くに存在す
る液晶分子の長軸方向は、第２の透明電極基板２の最も
近くに存在する液晶分子の長軸方向に対して直交してい
る。さらに、液晶層中の液晶分子のねじれた状態を安定
させるために、液晶層中にはカイラル剤が添加されてい
る。なお、カイラル剤とは、ネマティック型液晶にねじ
れを誘起する物質である。First, a state shown on the left side in FIG. 9, that is, a state where no voltage is applied between the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2 (no voltage applied state) will be described. . When no voltage is applied, the major axis direction of the liquid crystal molecules 3 is substantially parallel to the surfaces of the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2. Further, when the liquid crystal molecules are viewed from below the first transparent electrode substrate 1, the major axis direction of the liquid crystal molecules changes by a predetermined angle from the first transparent electrode substrate 1 to the second transparent electrode substrate 2, The arrangement of the liquid crystal molecules is twisted 90 ° clockwise.
Therefore, the major axis direction of the liquid crystal molecules existing closest to the first transparent electrode substrate 1 is orthogonal to the major axis direction of the liquid crystal molecules existing closest to the second transparent electrode substrate 2. Further, a chiral agent is added to the liquid crystal layer in order to stabilize the twisted state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. The chiral agent is a substance that induces a twist in the nematic liquid crystal.
【０００６】つぎに、図９において右側に示されている
状態、すなわち第１の透明電極基板１および第２の透明
電極基板２間に、表示用電気信号を入力することにより
電圧が印加されている状態（電圧印加状態）について説
明する。電圧印加状態では、液晶分子３が立上がる（液
晶分子３の長軸方向が第１の透明電極基板１および第２
の透明電極基板２表面に対して平行でなくなる）。液晶
分子は液晶層の中心部に近くなるほど大きく立上がる
（図９に示される液晶表示装置において、液晶分子３は
奥側の端部が立上がる）。したがって、第１の透明電極
基板１および第２の透明電極基板２の最も近くに存在す
る液晶分子の長軸方向は、第１の透明電極基板１および
第２の透明電極基板２表面に対してほぼ平行であり、液
晶層の中心部の液晶分子の長軸方向は、第１の透明電極
基板１および第２の透明電極基板２表面に対してほぼ垂
直である。Next, a voltage is applied by inputting a display electric signal between the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2 in a state shown on the right side in FIG. The state (voltage applied state) will be described. In the voltage applied state, the liquid crystal molecules 3 rise (the major axis direction of the liquid crystal molecules 3 corresponds to the first transparent electrode substrate 1 and the second
Is not parallel to the surface of the transparent electrode substrate 2). The liquid crystal molecules rise up as they approach the center of the liquid crystal layer (in the liquid crystal display device shown in FIG. 9, the liquid crystal molecules 3 rise at the back end). Therefore, the major axis direction of the liquid crystal molecules existing closest to the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2 is oriented with respect to the surfaces of the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2. The liquid crystal molecules are substantially parallel, and the major axis direction of the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer is substantially perpendicular to the surfaces of the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2.
【０００７】電圧無印加状態で、バックライト（図示せ
ず）などを用いて、第１の透明電極基板１の下側（図
中、「Ａ」を用いて示される方向）から、複数の偏光面
を有する光を入射したばあい、図中「Ｂ」で示される方
向に対して平行な偏光面を有する光のみが第１の偏光板
６および第１の透明電極基板１を透過する。透過した光
の偏光面は、液晶層中で液晶分子の配列状態にしたがっ
て９０°旋回する。したがって、第２の透明電極基板２
を透過した光は、偏光面が図中「Ｃ１」で示される方向
に対して平行になり、第２の偏光板７を透過する。した
がって、電圧無印加状態では、液晶表示装置は白表示と
なる。なお、図中、実線を用いて示された矢印Ｅ１は第
２の偏光板７を光が透過していることを示す。In a state where no voltage is applied, a plurality of polarized light beams are applied from the lower side of the first transparent electrode substrate 1 (in the direction indicated by “A” in the figure) using a backlight (not shown) or the like. When light having a plane is incident, only light having a polarization plane parallel to the direction indicated by “B” in the figure passes through the first polarizing plate 6 and the first transparent electrode substrate 1. The polarization plane of the transmitted light turns 90 ° in the liquid crystal layer according to the arrangement state of the liquid crystal molecules. Therefore, the second transparent electrode substrate 2
Is transmitted through the second polarizing plate 7 with the polarization plane being parallel to the direction indicated by “C 1 ” in the figure. Therefore, when no voltage is applied, the liquid crystal display device displays white. In the drawing, an arrow E 1, shown with a solid line indicating that the second polarizing plate 7 light is transmitted.
【０００８】さらに、電圧印加状態で、第１の透明電極
基板１の下側から、複数の偏光面を有する光を入射した
ばあい、図中「Ｂ」で示される方向に対して平行な偏光
面を有する光のみが第１の偏光板６および第１の透明電
極基板１を透過する。透過した光は、液晶層に入射され
た状態の偏光面を維持したまま液晶層を透過する。した
がって、第２の透明電極基板２を透過した光は、偏光面
が図中「Ｃ２」で示される方向に対して平行になり、第
２の偏光板７で遮断される。したがって、電圧印加状態
では、液晶表示装置は黒表示となる。なお、図中、破線
を用いて示された矢印Ｅ２は第２の偏光板７で光が遮断
されていることを示す。Further, when light having a plurality of polarization planes is incident from the lower side of the first transparent electrode substrate 1 in a state where a voltage is applied, polarized light parallel to the direction indicated by "B" in the figure is obtained. Only light having a surface transmits through the first polarizing plate 6 and the first transparent electrode substrate 1. The transmitted light passes through the liquid crystal layer while maintaining the plane of polarization in the state of being incident on the liquid crystal layer. Therefore, the light transmitted through the second transparent electrode substrate 2 has its polarization plane parallel to the direction indicated by “C 2 ” in the figure and is blocked by the second polarizing plate 7. Therefore, in the voltage applied state, the liquid crystal display device performs black display. In the drawing, an arrow E 2 shown with the broken line indicates that it is blocked the light with a second polarization plate 7.
【０００９】したがって、図９に示される従来の液晶表
示装置は、電圧無印加時に白表示となり、電圧印加時に
黒表示となる。かかる液晶表示装置を、ノーマリーホワ
イト（ＮＷ）モードの液晶表示装置という。なお、第１
の偏光板６の偏光軸方向を第２の偏光板７の偏光軸方向
に対して平行にしたばあいは、液晶表示装置は、電圧印
加時に白表示となり、電圧無印加時に黒表示となる。か
かる液晶表示装置を、ノーマリーブラック（ＮＢ）モー
ドの液晶表示装置という。Therefore, the conventional liquid crystal display device shown in FIG. 9 displays white when no voltage is applied and black when voltage is applied. Such a liquid crystal display device is referred to as a normally white (NW) mode liquid crystal display device. The first
When the polarization axis direction of the polarizing plate 6 is made parallel to the polarization axis direction of the second polarizing plate 7, the liquid crystal display device displays white when a voltage is applied and black when no voltage is applied. Such a liquid crystal display device is referred to as a normally black (NB) mode liquid crystal display device.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図１０は、液晶分子
と、液晶表示装置に入射された光の進行方向とを示す説
明図である。図１０には、第１の透明電極基板１と、第
２の透明電極２と、液晶層中の４つの液晶分子３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄのみが示されている。また、矢印Ｈ
１は、第１の透明電極基板１表面に対して入射光角度θ
１を呈する方向から入射された光の進行方向を示し、矢
印Ｈ２は、第１の透明電極基板１表面に対して入射光角
度θ２を呈する方向から入射された光の進行方向を示
す。なお、図１０に示される液晶分子は、プレティルト
角のみを考慮して示されており、ねじれのない状態で示
されている。FIG. 10 is an explanatory diagram showing liquid crystal molecules and the traveling direction of light incident on the liquid crystal display device. FIG. 10 shows a first transparent electrode substrate 1, a second transparent electrode 2, and four liquid crystal molecules 3a, 3a in a liquid crystal layer.
Only b, 3c and 3d are shown. Also, arrow H
1 is an incident light angle θ with respect to the surface of the first transparent electrode substrate 1
Shows the traveling direction of the incident light from a direction exhibiting 1, arrows H 2 indicates the traveling direction of incident light from the direction exhibiting the incident light angle theta 2 to the first transparent electrode substrate 1 surface. Note that the liquid crystal molecules shown in FIG. 10 are shown in consideration of only the pretilt angle, and are shown without any twist.
【００１１】ＴＮ液晶方式の液晶表示装置においては、
第１の透明電極基板１表面に対する、第１の透明電極基
板１または第２の透明電極２付近に存在する液晶分子３
ａ、３ｄの長軸方向の角度、すなわちプレティルト角θ
ＰＴは、第１の透明電極基板１表面および第２の透明電
極２表面の配向の性質によって決まる。該配向の性質
は、たとえば、第１の透明電極基板１および第２の透明
電極２と、液晶層との接触界面に設けられる配向膜の性
質により調整される。さらに、外部から第１の透明電極
基板１および第２の透明電極２間に電圧を印加すること
によって、液晶層中心部の液晶分子が立上がり、液晶分
子の配列状態が変化する。かかる配列状態の変化によっ
て液晶層を通過する光の透過率を制御できる。In a TN liquid crystal display device,
Liquid crystal molecules 3 existing in the vicinity of the first transparent electrode substrate 1 or the second transparent electrode 2 with respect to the surface of the first transparent electrode substrate 1
a, 3d, the angle in the long axis direction, that is, the pretilt angle θ
PT is determined by the nature of the orientation of the surface of the first transparent electrode substrate 1 and the surface of the second transparent electrode 2. The property of the alignment is adjusted by, for example, the property of an alignment film provided at a contact interface between the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode 2 and the liquid crystal layer. Further, by applying a voltage between the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode 2 from the outside, the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer rise, and the arrangement state of the liquid crystal molecules changes. The transmittance of light passing through the liquid crystal layer can be controlled by such a change in the alignment state.
【００１２】一般的に、液晶分子は長軸方向と短軸方向
とで光学的特性が異なる。ここで、長軸方向（「Ｇ１」
で示される紙面に対して垂直な方向）に沿って液晶分子
を透過する光に対する液晶分子の屈折率（以下、「長軸
方向の屈折率」という）をｎ‖、短軸方向（「Ｇ２」で
示される紙面に対して垂直な方向）に沿って液晶分子を
透過する光に対する液晶分子の屈折率（以下、「短軸方
向の屈折率」という）をｎ⊥とする。液晶分子は、長軸
方向の屈折率ｎ‖と短軸方向の屈折率ｎ⊥とが異なる。
長軸方向の屈折率ｎ‖と短軸方向の屈折率ｎ⊥との差を
Δｎとし、式（１）に示す。Generally, the liquid crystal molecules have different optical characteristics in the major axis direction and the minor axis direction. Here, in the major axis direction (“G 1 ”
, The refractive index of the liquid crystal molecules (hereinafter, referred to as “the refractive index in the long axis direction”) with respect to the light passing through the liquid crystal molecules along the direction perpendicular to the paper surface is denoted by n‖, and the short axis direction (“G 2 The refractive index of the liquid crystal molecules (hereinafter, referred to as the “refractive index in the minor axis direction”) with respect to the light transmitted through the liquid crystal molecules along the direction perpendicular to the paper surface indicated by “” is denoted by n⊥. The liquid crystal molecules have different refractive indices n‖ in the major axis direction and the minor axis direction.
The difference between the refractive index n‖ in the long axis direction and the refractive index n⊥ in the short axis direction is represented by Δn, and is shown in Expression (1).
【００１３】Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥ （１） その結果、図１０にＧ３〜Ｇ６を用いて示される屈折率
ｎｉｏ、ｎｉｅ（ｉ＝１、２）は、それぞれ液晶パネル
を透過する光の伝播方向と、該伝播方向に対して垂直な
方向の屈折率を示し、第１の透明電極基板および第２の
透明電極基板に対する液晶分子の長軸方向が変化するこ
とにより値が変わる。これを屈折率の異方性という。す
なわち、液晶表示装置に入射された光の第１の透明電極
基板１表面に対する入射光角度θｉ（ｉ＝１、２）によ
って、液晶分子の屈折率は異なる。その結果、液晶層を
透過した光の光学的な特性が光の入射光角度によって変
化し、ＴＮ液晶方式の液晶表示装置固有の視野角による
コントラスト比（白表示時の輝度と黒表示時の輝度との
比）の変動、階調の反転といった視野角依存性が発生す
る。Δn = n‖−n⊥ (1) As a result, the refractive indices n io and n ie (i = 1, 2) shown using G 3 to G 6 in FIG. And the refractive index in the direction perpendicular to the propagation direction of the light, and the value changes when the major axis direction of the liquid crystal molecules changes with respect to the first transparent electrode substrate and the second transparent electrode substrate. . This is called refractive index anisotropy. That is, the refractive index of the liquid crystal molecules differs depending on the incident light angle θ i (i = 1, 2) of the light incident on the liquid crystal display device with respect to the surface of the first transparent electrode substrate 1. As a result, the optical characteristics of the light transmitted through the liquid crystal layer change according to the incident light angle of the light, and the contrast ratio (luminance at the time of white display and luminance at the time of black display) based on the viewing angle inherent to the TN liquid crystal display device. ) And viewing angle dependence such as grayscale inversion.
【００１４】たとえば、「Ｈ１」で示される光に対する
長軸方向（図中、矢印Ｇ３で示される方向）の屈折率ｎ
１ｅと、「Ｈ２」で示される光に対する長軸方向（図
中、矢印Ｇ５で示される方向）の屈折率Ｎ２ｅとは異な
り、また、「Ｈ１」で示される光に対する短軸方向（図
中、「Ｇ４」で示される紙面に対して垂直な方向）の屈
折率ｎ１ｏと、「Ｈ２」で示される光に対する短軸方向
（図中、「Ｇ６」で示される紙面に対して垂直な方向）
の屈折率ｎ２ｏとは異なる。[0014] For example, (in the figure, the direction indicated by the arrow G 3) longitudinally with respect to the light indicated by "H 1" refractive index of n
1e and, (in the figure, the direction indicated by the arrow G 5) longitudinally with respect to the light indicated by "H 2" Unlike refractive index N 2e of, also, the minor axis direction with respect to the light indicated by "H 1" (In the drawing, the direction perpendicular to the paper surface indicated by “G 4 ”) and the refractive index n 1o and the short-axis direction with respect to the light indicated by “H 2 ” (the paper surface indicated by “G 6 ” in the drawing) Direction perpendicular to
Is different from the refractive index n 2o .
【００１５】図１１は、従来のＴＮ液晶方式の液晶表示
装置の視野角依存性を示すグラフである。図１１におい
て、横軸は測定角度θＶ（°）を示し、縦軸は相対輝度
（％）を示す。測定は、第２の透明電極基板２上方の所
定の位置から第２の透明電極基板２表面の所定の箇所の
輝度を測定して行われた。前記測定角度θＶとは、前記
第２の透明電極基板２上方の所定の位置から前記第２の
透明電極基板２表面の所定の箇所を結ぶ直線（以下、
「測定線」という）と、第２の透明電極基板２表面との
なす角度をいう。また、測定角度θＶの極性は図９の上
側に示される。すなわち、測定線が第２の透明電極基板
２表面に対して垂直なときを測定角度θＶ＝０°とし、
測定線が図９において奥側に傾いているときの極性をプ
ラスとし、測定線が図９において手前側に傾いていると
きの極性をマイナスとする。なお、測定角度θＶと、第
１の透明電極基板１および第２の透明電極基板２表面付
近に存在する液晶分子のプレティルト角θＰＴとが一致
したとき、視野角依存性が最も顕著にあらわれる。ま
た、前記相対輝度とは、正面（θＶ＝０°）の最大輝度
（ＮＷモードでは電圧無印加時の輝度）を１００％とし
たときの輝度をいう。FIG. 11 is a graph showing the viewing angle dependence of a conventional TN liquid crystal display device. In FIG. 11, the horizontal axis indicates the measurement angle θ V (°), and the vertical axis indicates the relative luminance (%). The measurement was performed by measuring the luminance at a predetermined position on the surface of the second transparent electrode substrate 2 from a predetermined position above the second transparent electrode substrate 2. The measurement angle θ V is a straight line (hereinafter, referred to as a line) connecting a predetermined position above the second transparent electrode substrate 2 to a predetermined position on the surface of the second transparent electrode substrate 2.
“Measurement line”) and the surface of the second transparent electrode substrate 2. The polarity of the measurement angle θ V is shown in the upper part of FIG. That is, when the measurement line is perpendicular to the surface of the second transparent electrode substrate 2, the measurement angle θ V = 0 °,
The polarity when the measurement line is inclined to the back side in FIG. 9 is plus, and the polarity when the measurement line is inclined to the front side in FIG. 9 is minus. When the measurement angle θ V and the pretilt angle θ PT of the liquid crystal molecules existing near the surfaces of the first transparent electrode substrate 1 and the second transparent electrode substrate 2 match, the viewing angle dependency becomes most remarkable. . The relative luminance refers to a luminance when the maximum luminance (luminance when no voltage is applied in the NW mode) in the front (θ V = 0 °) is 100%.
【００１６】図１１には、相対輝度が１００％（白表
示）のときの視野角依存性（図中、白抜きの円形で示さ
れる）、相対輝度が７５％のときの視野角依存性（図
中、バツで示される）、相対輝度が５０％のときの視野
角依存性（図中、黒塗りの三角形で示される）、相対輝
度が２５％のときの視野角依存性（図中、黒塗りの四角
形で示される）、相対輝度が０％（黒表示）のときの視
野角依存性（図中、黒塗りのひし形で示される）が示さ
れてる。FIG. 11 shows the viewing angle dependence when the relative luminance is 100% (white display) (indicated by a white circle in the figure), and the viewing angle dependence when the relative luminance is 75% (in FIG. 11). In the figure, the viewing angle dependency when the relative luminance is 50% (indicated by a black triangle in the figure) when the relative luminance is 50%, and the viewing angle dependency when the relative luminance is 25% (in the figure, (Indicated by black squares), and the viewing angle dependency (indicated by black diamonds in the figure) when the relative luminance is 0% (black display).
【００１７】さらに、表１に視野角依存性を評価する際
の指標を示す。表１には、上から、コントラスト比（Ｃ
Ｒ）が１０以上となる範囲の視野角（θＶＣＲ１０）
と、相対輝度が２５％であり、階調反転の発生しない範
囲の視野角（θＶＮＲ２５）と、相対輝度が７５％であ
り、階調反転の発生しない範囲の視野角
（θＶＮＲ７５）とが占めされている。なお、視野角
は、それぞれマイナス方向およびプラス方向（図９参
照）に分けて示されている。Table 1 shows indices for evaluating the viewing angle dependency. Table 1 shows the contrast ratio (C
Viewing angle (θ VCR10 ) in the range where R) is 10 or more
When, a relative luminance is 25%, the viewing angle in the range causing no grayscale inversion and (θ VNR25), a relative luminance is 75%, the viewing angle in the range causing no grayscale inversion and (θ VNR75) but Is occupied. The viewing angles are shown separately in the minus direction and the plus direction (see FIG. 9).
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】前記コントラスト比（ＣＲ）は式（２）で
示される。The contrast ratio (CR) is expressed by equation (2).
【００２０】 ＣＲ＝相対輝度が１００％（白表示）のときの輝度 ／相対輝度が０％（黒表示）のときの輝度 （２） さらに、θＶＮＲ２５とは、正面から液晶表示装置を見
たときに相対輝度が２５％となる階調における輝度特性
（図１１において、黒塗りの四角形を用いて示される特
性）が、正面から液晶表示装置を見たときに相対輝度が
０％となる階調（黒表示）における輝度特性（図１１に
おいて、黒塗りのひし形で示される特性）に交わらない
範囲の測定角度をいう。また、θＶＮＲ７５とは、正面
から液晶表示装置を見たときに相対輝度が７５％となる
階調における輝度特性（図１１において、バツで示され
る特性）が、正面から液晶表示装置を見たときに相対輝
度が１００％となる階調（白表示）における輝度特性
（図１１において、白抜きの円形で示される特性）に交
わらない範囲の測定角度をいう。なお、θＶＣＲ１０、
θＶＮＲ２５およびθＶＮＲ７５が大きいばあいは視野
角依存性が小さいことを意味し、θＶＣＲ１０、θ
ＶＮＲ２５およびθＶＮＲ７５が小さいばあいは視野角
依存性が大きいことを意味する。CR = luminance when relative luminance is 100% (white display) / luminance when relative luminance is 0% (black display) (2) Further, θ VNR25 refers to a liquid crystal display device viewed from the front. In some cases, the luminance characteristic at the gray level where the relative luminance is 25% (the characteristic indicated by using a black square in FIG. 11) is the level at which the relative luminance is 0% when the liquid crystal display device is viewed from the front. It refers to a measurement angle in a range that does not intersect with the luminance characteristic (characteristic indicated by a black diamond in FIG. 11) in the tone (black display). The θ VNR 75 is a luminance characteristic at a gray scale where the relative luminance is 75% when the liquid crystal display device is viewed from the front (the characteristic indicated by a cross in FIG. 11), and the liquid crystal display device is viewed from the front. Sometimes, it refers to a measurement angle within a range that does not intersect the luminance characteristic (characteristic indicated by a white circle in FIG. 11) in a gradation (white display) where the relative luminance is 100%. Note that θ VCR10 ,
If θ VNR25 and θ VNR75 are large, it means that the viewing angle dependency is small, and θ VCR10 , θ VNR10
When VNR25 and θVNR75 are small, it means that the viewing angle dependency is large.
【００２１】表１に示されるように、マイナス方向にお
いてはθＶＮＲ２５の絶対値およびθＶＮＲ７５の絶対
値のうち、θＶＮＲ２５の絶対値が最も小さく、プラス
方向においてはθＶＮＲ２５およびθＶＮＲ７５のう
ち、θＶＮＲ７５が最も小さい。[0021] As shown in Table 1, among the absolute values and theta absolute value of VNR75 of theta VNR25 in minus direction, theta absolute value of VNR25 smallest among the theta VNR25 and theta VNR75 in the positive direction, θ VNR 75 is the smallest.
【００２２】前記視野角依存性は、式（１）に示される
Δｎで表される液晶分子の光学的な特性、または液晶層
の厚さ（ｄＬＣ）などによって決まる。したがって、従
来の液晶表示装置においては、液晶表示装置を駆動させ
る際に、実際の使用目的に応じて視野角依存性を液晶表
示装置の外部から変化させることが不可能であるという
問題がある。たとえば、同一の液晶表示装置において複
数の使用者によって同時に１つの表示を正確に見る必要
があるばあいには視野角依存性を小さくし、液晶表示装
置の正面にいる使用者のみが表示を正確に視認でき他者
に見られないようにするばあいには視野角依存性を大き
くするといった制御が不可能である。The viewing angle dependence is determined by the optical characteristics of the liquid crystal molecules represented by Δn shown in the equation (1), the thickness (dLC) of the liquid crystal layer, and the like. Therefore, in the conventional liquid crystal display device, there is a problem that, when the liquid crystal display device is driven, it is impossible to change the viewing angle dependency from outside the liquid crystal display device according to the actual purpose of use. For example, when it is necessary for a plurality of users to accurately view one display at the same time on the same liquid crystal display device, the viewing angle dependency is reduced, and only the user in front of the liquid crystal display device can accurately display the display. In order to make it visible to others and not to be seen by others, it is impossible to increase the viewing angle dependency.
【００２３】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたものであり、液晶表示装置を駆動させる際に、使用
目的に応じて視野角依存性を液晶表示装置の外部から入
力する電気信号により変化させることのできる液晶表示
装置の制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem. When a liquid crystal display device is driven, the viewing angle dependency is changed by an electric signal input from outside the liquid crystal display device according to the purpose of use. It is an object of the present invention to provide a control method of a liquid crystal display device that can be controlled.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
制御方法は、第１の基板と、該第１の基板の上方に設け
られた第２の基板と、第１の基板および第２の基板間に
挟持された、ツイステッドネマティック液晶からなる第
１の液晶層と、第１の基板および第１の液晶層間に形成
された第１の電極と、第２の基板および第１の液晶層間
に形成された第２の電極とを含んでなる表示用液晶パネ
ルを有しており、第１の電極および第２の電極間に電圧
を印加することにより、第１の液晶層中の液晶分子の配
列状態を制御する液晶表示装置の制御方法であって、前
記表示用液晶パネル上部に、さらに、第３の基板と、該
第３の基板の上方に設けられた第４の基板と、第３の基
板および第４の基板間に挟持された、ツイステッドネマ
ティック液晶からなる第２の液晶層と、第３の基板およ
び第２の液晶層間に形成された第３の電極と、第４の基
板および第２の液晶層間に形成された第４の電極とを含
んでなる補償用液晶パネルが設けられており、前記表示
用液晶パネルおよび前記補償用液晶パネルが、第１の偏
光板および第２の偏光板間に挟持されており、前記表示
用液晶パネル側に表示用電気信号を入力し、前記補償用
液晶パネル側に補償用電気信号を入力し、表示用液晶パ
ネルおよび補償用液晶パネルを透過する光の視野角依存
性を調整するものである。A control method for a liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate, a second substrate provided above the first substrate, a first substrate and a second substrate. A first liquid crystal layer made of a twisted nematic liquid crystal sandwiched between substrates, a first electrode formed between the first substrate and the first liquid crystal layer, and a second substrate and the first liquid crystal layer And a liquid crystal panel in the first liquid crystal layer by applying a voltage between the first electrode and the second electrode. A control method of a liquid crystal display device for controlling an alignment state of the liquid crystal display device, further comprising: a third substrate provided above the display liquid crystal panel; a fourth substrate provided above the third substrate; From the twisted nematic liquid crystal sandwiched between the third substrate and the fourth substrate A second liquid crystal layer, a third electrode formed between the third substrate and the second liquid crystal layer, and a fourth electrode formed between the fourth substrate and the second liquid crystal layer. The display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel are sandwiched between a first polarizing plate and a second polarizing plate, and a display is provided on the display liquid crystal panel side. The compensation electric signal is input to the compensation liquid crystal panel side to adjust the viewing angle dependency of light transmitted through the display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel.
【００２５】また、前記第１の電極および前記第２の電
極が、それぞれ互いに直交する２種類の電極線からな
り、前記表示用液晶パネルが、マトリクス状に配列され
た複数の画素からなるマトリクス型液晶パネルであるも
のである。The first electrode and the second electrode are each composed of two kinds of electrode lines orthogonal to each other, and the display liquid crystal panel is a matrix type composed of a plurality of pixels arranged in a matrix. It is a liquid crystal panel.
【００２６】さらに、前記表示用液晶パネルの各画素に
は、薄膜トランジスタが設けられるものである。Further, each pixel of the display liquid crystal panel is provided with a thin film transistor.
【００２７】また、前記第１の偏光板の偏光軸方向が、
第２の偏光板の偏光軸方向に対して垂直である。The direction of the polarization axis of the first polarizing plate is as follows:
It is perpendicular to the polarization axis direction of the second polarizing plate.
【００２８】また、前記第１の偏光板の偏光軸方向が、
第２の偏光板の偏光軸方向に対して平行である。Further, the polarization axis direction of the first polarizing plate is
It is parallel to the polarization axis direction of the second polarizing plate.
【００２９】また、前記第２の基板および前記第３の基
板が１つの共通基板からなり、該共通基板の下面に第２
の電極が設けられ、共通基板の上面に第３の電極が設け
られるものである。Further, the second substrate and the third substrate are composed of one common substrate, and the second substrate is provided on the lower surface of the common substrate.
Are provided, and a third electrode is provided on the upper surface of the common substrate.
【００３０】また、前記第２の液晶層中の液晶分子のプ
レティルト角の極性が、第１の液晶層中の液晶分子のプ
レティルト角の極性と同じである。The polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the second liquid crystal layer is the same as the polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the first liquid crystal layer.
【００３１】また、前記第２の液晶層中の液晶分子のプ
レティルト角の極性が、第１の液晶層中の液晶分子のプ
レティルト角の極性と異なる。The polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the second liquid crystal layer is different from the polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the first liquid crystal layer.
【００３２】また、前記第３の電極および前記第４の電
極間に電圧を印加していないとき、第３の基板の最も近
くに存在する液晶分子の長軸方向が、第４の基板の最も
近くに存在する液晶分子の長軸方向に対して直交しな
い。When no voltage is applied between the third electrode and the fourth electrode, the major axis direction of the liquid crystal molecules present closest to the third substrate is aligned with the longest direction of the fourth substrate. It is not orthogonal to the long axis direction of the liquid crystal molecules existing nearby.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の液晶表示装置の
制御方法の実施の形態を説明する。Next, an embodiment of a method for controlling a liquid crystal display device according to the present invention will be described.
【００３４】本発明の液晶表示装置の制御方法は、表示
用液晶パネルと、表示用液晶パネル上に設けられた補償
用液晶パネルとからなる液晶表示装置に対して、表示用
液晶パネル側に表示用電気信号を入力し、補償用液晶パ
ネル側に補償用電気信号を入力して、液晶表示装置の視
野角依存性を調整するものである。The method of controlling a liquid crystal display device according to the present invention relates to a liquid crystal display device comprising a display liquid crystal panel and a compensation liquid crystal panel provided on the display liquid crystal panel. The compensation electric signal is input to the compensation liquid crystal panel side to adjust the viewing angle dependency of the liquid crystal display device.
【００３５】実施の形態１．図面を参照しつつ、本発明
の液晶表示装置の制御方法の実施の形態１について説明
する。Embodiment 1 Embodiment 1 of a control method for a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【００３６】図１は本発明の液晶表示装置の制御方法の
実施の形態１によって制御される液晶表示装置を示す構
造説明図である。図１において、図９と同一の部分につ
いては同じ符号を用いて示した。さらに、８は第３の透
明電極基板、９は第４の透明電極基板、１０は第３の配
向膜、１１は第４の配向膜を示す。前記第３の透明電極
基板８は、第３の基板と、該第３の基板上面に形成され
た第３の電極とからなり、第４の透明電極基板９は、第
４の基板と、該第４の基板上面に形成された第４の電極
とからなる。FIG. 1 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by the liquid crystal display device control method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. Further, reference numeral 8 denotes a third transparent electrode substrate, 9 denotes a fourth transparent electrode substrate, 10 denotes a third alignment film, and 11 denotes a fourth alignment film. The third transparent electrode substrate 8 includes a third substrate and a third electrode formed on the upper surface of the third substrate, and the fourth transparent electrode substrate 9 includes a fourth substrate, And a fourth electrode formed on the upper surface of the fourth substrate.
【００３７】液晶表示装置は、表示用液晶パネル（図
中、符号２１を用いて示される部分）１と、表示用液晶
パネル上部に設けられた補償用液晶パネル（図中、符号
２２を用いて示される部分）と、表示用液晶パネル下面
に設けられた第１の偏光板６と、補償用液晶パネル上面
に設けられた第２の偏光板７とからなる。前記第１の偏
光板６の偏光軸方向は、液晶表示装置がＮＷモードにな
るように、第２の偏光板７の偏光軸方向に対して直交し
ている。また、表示用液晶パネルおよび補償用液晶パネ
ル間には偏光板は配置されない。なお、図１において
は、表示用液晶パネルおよび補償用液晶パネルが互いに
離間された状態で示されているが、実際は互いに接触し
ている。The liquid crystal display device includes a display liquid crystal panel (a portion indicated by reference numeral 21 in the figure) 1 and a compensation liquid crystal panel provided above the display liquid crystal panel (a reference numeral 22 in the drawing). (A part shown), a first polarizing plate 6 provided on the lower surface of the display liquid crystal panel, and a second polarizing plate 7 provided on the upper surface of the compensating liquid crystal panel. The direction of the polarization axis of the first polarizing plate 6 is orthogonal to the direction of the polarization axis of the second polarizing plate 7 so that the liquid crystal display device is in the NW mode. No polarizing plate is provided between the display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel. In FIG. 1, the display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel are shown separated from each other, but they are actually in contact with each other.
【００３８】前記表示用液晶パネルは、第１の透明電極
基板１と、該第１の透明電極基板１上方に設けられた第
２の透明電極基板２と、第１の透明電極基板１および第
２の透明電極基板２間に挟持された、ツイステッドネマ
ティック液晶からなる第１の液晶層（図１においては、
液晶層中の液晶分子３が５個のみ示されている）と、第
１の透明電極基板１および液晶層間に設けられた第１の
配向膜４と、第２の透明電極基板２および液晶層間に設
けられた第２の配向膜５とからなる。The display liquid crystal panel includes a first transparent electrode substrate 1, a second transparent electrode substrate 2 provided above the first transparent electrode substrate 1, a first transparent electrode substrate 1, A first liquid crystal layer made of twisted nematic liquid crystal sandwiched between two transparent electrode substrates 2 (in FIG. 1,
(Only five liquid crystal molecules 3 in the liquid crystal layer are shown), a first alignment film 4 provided between the first transparent electrode substrate 1 and the liquid crystal layer, and a second transparent electrode substrate 2 and the liquid crystal layer. And the second alignment film 5 provided on the substrate.
【００３９】また、補償用液晶パネルは、第３の透明電
極基板８と、該第３の透明電極基板８上方に設けられた
第４の透明電極基板９と、第３の透明電極基板８および
第４の透明電極基板９間に挟持された、ツイステッドネ
マティック液晶からなる第２の液晶層（図１において
は、液晶層中の液晶分子３が５個のみ示されている）
と、第３の透明電極基板８および液晶層間に設けられた
第３の配向膜１０と、第４の透明電極基板９および液晶
層間に設けられた第４の配向膜１１とからなる。Further, the compensating liquid crystal panel includes a third transparent electrode substrate 8, a fourth transparent electrode substrate 9 provided above the third transparent electrode substrate 8, a third transparent electrode substrate 8, A second liquid crystal layer made of twisted nematic liquid crystal sandwiched between fourth transparent electrode substrates 9 (only five liquid crystal molecules 3 in the liquid crystal layer are shown in FIG. 1).
And a third alignment film 10 provided between the third transparent electrode substrate 8 and the liquid crystal layer, and a fourth alignment film 11 provided between the fourth transparent electrode substrate 9 and the liquid crystal layer.
【００４０】表示用液晶パネルおよび補償用液晶パネル
は、構造は同一であるが、液晶層中の液晶分子の配列状
態が異なる。表示用液晶パネルの液晶層中の液晶分子の
配列状態は、図９に示される従来の液晶表示装置の液晶
層中の液晶分子の配列状態と同じである。これに対し、
補償用液晶パネルの液晶層は、表示用液晶パネルの液晶
層と同じツイステッドネマティック液晶からなるが、補
償用液晶パネルの液晶層中の液晶分子のプレティルト角
は、表示用液晶パネルの液晶層中の液晶分子のプレティ
ルト角と極性が異なる。The display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel have the same structure, but differ in the arrangement of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. The arrangement state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel is the same as the arrangement state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the conventional liquid crystal display device shown in FIG. In contrast,
The liquid crystal layer of the compensating liquid crystal panel is made of the same twisted nematic liquid crystal as the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel, but the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the compensating liquid crystal panel is the same as that of the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel. The liquid crystal molecules have different pretilt angles and polarities.
【００４１】つぎに、本発明の液晶表示装置の制御方法
について詳しく説明する。Next, the control method of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail.
【００４２】ここで、電圧印加状態および電圧無印加状
態とは、表示用液晶パネルに対する状態を意味する。Here, the voltage applied state and the voltage non-applied state refer to the state of the display liquid crystal panel.
【００４３】補償用液晶パネルは、図１において左側に
示される電圧無印加状態および図１において右側に示さ
れる電圧印加状態においても、第１の電極および第２の
電極間に液晶層中の液晶分子３がある程度立ち上がる大
きさの電圧が印加された状態となっている。かかる状態
では、表示用液晶パネルを介して補償用液晶パネルに入
射された光の偏光面は、補償用液晶パネル内を透過して
もほとんど変化しない。In the liquid crystal panel for compensation, the liquid crystal in the liquid crystal layer is located between the first electrode and the second electrode even when no voltage is applied as shown on the left side in FIG. 1 and when a voltage is applied as shown on the right side in FIG. The state is such that a voltage of a magnitude at which the molecule 3 rises to some extent is applied. In such a state, the plane of polarization of the light incident on the compensation liquid crystal panel via the display liquid crystal panel hardly changes even when the light passes through the inside of the compensation liquid crystal panel.
【００４４】まず、図１において左側に示される電圧無
印加状態においては、表示用液晶パネルを透過した光の
偏光面は、図中「Ｃ１」で示される方向に対して平行に
なる。表示用液晶パネルから補償用液晶パネルに入射し
た光の偏光面は、補償用液晶パネル内を透過しても変化
せず、図中「Ｆ１」で示される方向に対して平行にな
る。したがって、液晶表示装置は白表示となる。また、
図１において右側に示される電圧印加状態においては、
表示用液晶パネルを透過した光の偏光面は、図中
「Ｃ２」で示される方向に対して平行になる。表示用液
晶パネルから補償用液晶パネルに入射した光の偏光面
は、補償用液晶パネル内を透過しても変化せず、図中
「Ｆ２」で示される方向に対して平行になる。したがっ
て、液晶表示装置は黒表示となる。したがって、液晶表
示装置がＮＷモードになるように制御できる。First, when no voltage is applied as shown on the left side in FIG. 1, the plane of polarization of light transmitted through the display liquid crystal panel is parallel to the direction indicated by “C 1 ” in the figure. The plane of polarization of the light incident on the compensation liquid crystal panel from the display liquid crystal panel does not change even when the light passes through the inside of the compensation liquid crystal panel, and becomes parallel to the direction indicated by “F 1 ” in the figure. Therefore, the liquid crystal display device performs white display. Also,
In the voltage application state shown on the right side in FIG.
The polarization plane of the light transmitted through the display liquid crystal panel is parallel to the direction indicated by “C 2 ” in the figure. The plane of polarization of the light that has entered the compensation liquid crystal panel from the display liquid crystal panel does not change even if it passes through the inside of the compensation liquid crystal panel, and is parallel to the direction indicated by “F 2 ” in the figure. Therefore, the liquid crystal display device performs black display. Therefore, it is possible to control the liquid crystal display device to be in the NW mode.
【００４５】つぎに、液晶分子と、液晶表示装置に入射
された光の進行方向とを示す説明図である図２を用い
て、視野角依存性がどのように制御されているのかを説
明する。図２には、表示用液晶パネルとして、第１の透
明電極基板１、第２の透明電極基板２、および液晶層中
の４個の液晶分子のみが示され、補償用液晶パネルとし
て、第３の透明電極基板８、第４の透明電極基板９、お
よび液晶層中の８個の液晶分子のみが示されている。な
お、図２に示される液晶分子は、プレティルト角のみを
考慮して示されており、ねじれのない状態で示されてい
る。また、表示用液晶パネル中の液晶層において、屈折
率ｎ１ｅｄは、「Ｈ１」で示される光に対する長軸方向
（図中、矢印Ｇ３で示される方向）の屈折率を示し、屈
折率ｎ１ｏｄは、「Ｈ１」で示される光に対する短軸方
向（図中、「Ｇ４」で示される紙面に対して垂直な方
向）の屈折率を示し、屈折率ｎ２ｅｄは、「Ｈ２」で示
される光に対する長軸方向（図中、矢印Ｇ５で示される
方向）の屈折率を示し、屈折率ｎ２ｏｄは、「Ｈ２」で
示される光に対する短軸方向（図中、矢印「Ｇ６」で示
される紙面に対して垂直な方向）の屈折率を示す。さら
に、補償用液晶パネル中の液晶層において、屈折率ｎ
１ｅｃは、「Ｈ１」で示される光に対する長軸方向（図
中、矢印Ｇ３で示される方向）の屈折率を示し、屈折率
ｎ１ｏｃは、「Ｈ１」で示される光に対する短軸方向
（図中、「Ｇ４」で示される紙面に対して垂直な方向）
の屈折率を示し、屈折率ｎ２ｅｃは、「Ｈ２」で示され
る光に対する長軸方向（図中、矢印Ｇ５で示される方
向）の屈折率を示し、屈折率ｎ２ｏｃは、「Ｈ２」で示
される光に対する短軸方向（図中、矢印「Ｇ６」で示さ
れる紙面に対して垂直な方向）の屈折率を示す。Next, how the viewing angle dependency is controlled will be described with reference to FIG. 2, which is an explanatory diagram showing liquid crystal molecules and the traveling direction of light incident on the liquid crystal display device. . FIG. 2 shows only a first transparent electrode substrate 1, a second transparent electrode substrate 2, and four liquid crystal molecules in a liquid crystal layer as a liquid crystal panel for display. Only the transparent electrode substrate 8, the fourth transparent electrode substrate 9, and the eight liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are shown. Note that the liquid crystal molecules shown in FIG. 2 are shown in consideration of only the pretilt angle, and are shown without any twist. Further, in the liquid crystal layer in the display liquid crystal panel, the refractive index n 1ed is (in the figure, the direction indicated by the arrow G 3) longitudinally with respect to the light indicated by "H 1" indicates the refractive index of the refractive index n 1 od indicates the refractive index of the light indicated by “H 1 ” in the minor axis direction (the direction perpendicular to the paper surface indicated by “G 4 ” in the figure), and the refractive index n 2ed indicates “H 2 ”. (in the figure, the direction indicated by the arrow G 5) longitudinally with respect to the light indicated by "a refractive index of the refractive index n 2 OD during the short axis direction (Fig for light indicated by" H 2 ", arrows (In the direction perpendicular to the paper surface indicated by “G 6 ”). Further, in the liquid crystal layer in the compensating liquid crystal panel, the refractive index n
1ec is (in the figure, the direction indicated by the arrow G 3) longitudinally with respect to the light indicated by "H 1" indicates the refractive index of the refractive index n 1OC is the minor axis with respect to the light indicated by "H 1" direction (in the drawing, a direction perpendicular to the paper surface indicated by "G 4")
The refractive index indicates the refractive index n 2EC, (in the figure, the direction indicated by the arrow G 5) longitudinally with respect to the light indicated by "H 2" indicates the refractive index of the refractive index n 2oc is "H 2 ”indicates the refractive index in the minor axis direction (in the figure, the direction perpendicular to the paper surface indicated by arrow“ G 6 ”) for the light indicated by“ 2 ”.
【００４６】表示用液晶パネル中の液晶分子は、第１の
電極（図示せず）および第２の電極（図示せず）間に電
圧を印加することにより、ある程度立ち上がった状態と
なっている。なお、液晶層中央部の液晶分子のほうがよ
り大きく立ち上がっている。さらに、補償用液晶パネル
中の液晶分子は、第３の電極（図示せず）および第４の
電極（図示せず）間に電圧を印加することにより、表示
用液晶パネル中の液晶分子とは逆の向きに、ある程度立
ち上がった状態となっている。なお、液晶層中央部の液
晶分子のほうがより大きく立ち上がっている。とくに、
前記第３の電極および第４の電極に印加される電圧を補
助電圧（Ｖｃ）という。The liquid crystal molecules in the display liquid crystal panel have risen to some extent by applying a voltage between a first electrode (not shown) and a second electrode (not shown). Note that the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer rise larger. Further, the liquid crystal molecules in the compensating liquid crystal panel are separated from the liquid crystal molecules in the display liquid crystal panel by applying a voltage between the third electrode (not shown) and the fourth electrode (not shown). In the opposite direction, it has risen to some extent. Note that the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer rise larger. In particular,
The voltage applied to the third and fourth electrodes is referred to as an auxiliary voltage (Vc).
【００４７】図２に示されるように、補償用液晶パネル
中の液晶分子のプレティルト角（θＰＴｃ）の向きが、
表示用液晶パネル中の液晶分子のプレティルト角（θ
ＰＴｄ）の向きに対して逆になっているため、表示用液
晶パネルを透過する光に対する表示用液晶パネル中の液
晶層の屈折率の異方性は、光が補償用液晶パネルを透過
する際に、補償用液晶パネル中の液晶層の屈折率の異方
性によって補償される。さらに、補償用液晶パネルの第
３の電極および第４の電極に印加される補助電圧（Ｖ
ｃ）を変化させると、第３の透明電極基板８および第４
の透明電極基板９表面付近の液晶分子のプレティルト角
（θＰＴｃ）が変化する。その結果、表示用液晶パネル
中の液晶層の屈折率の異方性に対する補償用液晶パネル
の補償効果が変化し、液晶表示装置の視野角依存性が制
御できる。As shown in FIG. 2, the direction of the pretilt angle (θ PTc ) of the liquid crystal molecules in the compensating liquid crystal panel is
The pretilt angle (θ) of the liquid crystal molecules in the display liquid crystal panel
PTd ), the anisotropy of the refractive index of the liquid crystal layer in the display liquid crystal panel with respect to the light transmitted through the display liquid crystal panel depends on the light transmitted through the compensation liquid crystal panel. In addition, compensation is performed by the anisotropy of the refractive index of the liquid crystal layer in the compensation liquid crystal panel. Furthermore, the auxiliary voltage (V) applied to the third and fourth electrodes of the compensating liquid crystal panel
By changing c), the third transparent electrode substrate 8 and the fourth
The pretilt angle (θ PTc ) of the liquid crystal molecules near the surface of the transparent electrode substrate 9 changes. As a result, the compensation effect of the compensation liquid crystal panel on the anisotropy of the refractive index of the liquid crystal layer in the display liquid crystal panel changes, and the viewing angle dependence of the liquid crystal display device can be controlled.
【００４８】図１２は、前記補償用液晶パネルの上下に
互いに偏光軸方向が直交する２枚の偏光板が配置されて
なる液晶表示装置、すなわち従来のＴＮ液晶方式の液晶
表示装置における電圧透過率特性を示すグラフである。
図１２において、縦軸は液晶表示装置の光の透過率
（％）、横軸は前記補助電圧にあたる印加電圧（Ｖ）を
示す。FIG. 12 shows a voltage transmittance of a liquid crystal display device in which two polarizing plates whose polarization axes are orthogonal to each other are arranged above and below the compensating liquid crystal panel, that is, a conventional TN liquid crystal type liquid crystal display device. It is a graph which shows a characteristic.
In FIG. 12, the vertical axis represents the light transmittance (%) of the liquid crystal display device, and the horizontal axis represents the applied voltage (V) corresponding to the auxiliary voltage.
【００４９】図示されているように、印加電圧が１．１
Ｖのとき透過率は約９５％であり、印加電圧が２．３Ｖ
のとき透過率は約５％となる。したがって、液晶分子が
ある程度立ち上がるために必要な電圧は２．５Ｖ以上で
あり、液晶分子がほとんど立ち上がらないような電圧は
１Ｖ以下である。As shown, the applied voltage is 1.1
In the case of V, the transmittance is about 95%, and the applied voltage is 2.3 V
In this case, the transmittance is about 5%. Therefore, the voltage required for the liquid crystal molecules to rise to some extent is 2.5 V or more, and the voltage at which the liquid crystal molecules hardly rise is 1 V or less.
【００５０】図３は、本発明の液晶表示装置の制御方法
の実施の形態１を適用して液晶表示装置を制御したばあ
いの視野角依存性の一例を示すグラフである。図３にお
いて、縦軸は視野角θＶ（°）、横軸は補助電圧Ｖｃ
（Ｖ）を示す。なお、ここでは、表示用液晶パネルおよ
び補償用液晶パネルの液晶層は、ともに同一の液晶から
なり、液晶分子の長軸方向の屈折率ｎ‖と短軸方向の屈
折率ｎ⊥との差（Δｎ）は０．０８８、液晶層の厚さ
（ｄＬＣ）は４．５μｍである。前記差（Δｎ）が０．
０８８である液晶分子の一例としては、ＭＬＣ−６００
２（商品名。メルク社製の液晶分子）がある。なお、測
定の際の視野角の極性はマイナス（図９参照）である。FIG. 3 is a graph showing an example of the viewing angle dependency when the liquid crystal display device is controlled by applying the liquid crystal display device control method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the vertical axis is the viewing angle θ V (°), and the horizontal axis is the auxiliary voltage Vc.
(V) is shown. Here, the liquid crystal layers of the display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel are both made of the same liquid crystal, and the difference between the refractive index n‖ in the major axis direction and the refractive index n⊥ in the minor axis direction of the liquid crystal molecules ( Δn) is 0.088, and the thickness (dLC) of the liquid crystal layer is 4.5 μm. When the difference (Δn) is 0.
MLC-600 is an example of a liquid crystal molecule of 088.
2 (trade name; liquid crystal molecules manufactured by Merck). The polarity of the viewing angle at the time of measurement is negative (see FIG. 9).
【００５１】図３には、視野角依存性を評価する指標と
して前述の視野角θＶＣＲ１０（図中、黒塗りの四角形
で示されている）および視野角θＶＮＲ２５（図中、黒
塗りのひし形で示されている）を用いた。さらに、図３
には、補償用液晶パネルのない従来の液晶表示装置の視
野角依存性も示す。なお、従来のＴＮ液晶方式の液晶表
示装置には、補償用液晶パネルがないので、縦軸（視野
角）のみを考慮して示した。従来のＴＮ液晶方式の液晶
表示装置において、視野角θＶＣＲ１０（図中、白抜き
の四角形で示されている）は−４８°、視野角θ
ＶＮＲ２５（図中、白抜きのひし形で示されている）は
−２３°である。これに対して、本発明の液晶表示装置
の制御方法を適用して制御される液晶表示装置において
は、補償電圧（Ｖｃ）が２．５Ｖのとき、視野角θ
ＶＣＲ１０は−６°、視野角θＶＣＲ２５は−３７°で
あるが、補償電圧（Ｖｃ）が５Ｖのとき、視野角θ
ＶＣＲ１０は−３２°、視野角θＶＣＲ２５は−４０°
になる。FIG. 3 shows the aforementioned viewing angle θ VCR10 (indicated by a black square in the figure) and the viewing angle θ VNR25 (indicated by a black diamond in the figure) as indices for evaluating the viewing angle dependency. ) Was used. Further, FIG.
2 shows the viewing angle dependence of a conventional liquid crystal display device without a compensation liquid crystal panel. Since the conventional liquid crystal display device of the TN liquid crystal system does not have a compensation liquid crystal panel, only the vertical axis (viewing angle) is considered. In the conventional TN liquid crystal display device, the viewing angle θ VCR10 (indicated by a white square in the figure) is −48 °, and the viewing angle θ
VNR25 (indicated by a white diamond in the figure) is -23 °. On the other hand, in the liquid crystal display device controlled by applying the control method of the liquid crystal display device of the present invention, when the compensation voltage (Vc) is 2.5 V, the viewing angle θ
The VCR 10 has −6 ° and the viewing angle θ The VCR 25 has −37 °, but when the compensation voltage (Vc) is 5V, the viewing angle θ
VCR10 is -32 °, viewing angle θ VCR25 is -40 °
become.
【００５２】したがって、補償電圧（Ｖｃ）を充分に大
きくすることにより、第３の透明電極基板または第４の
透明電極基板表面付近に存在する液晶分子のプレティル
ト角が大きくなり、補償用液晶パネルの補償効果が大き
くなり、視野角依存性を低減できる。前述のようにし
て、液晶表示装置の視野角依存性を外部から入力される
補償用電気信号（補償電圧を供給する信号）によって制
御できる。Therefore, by sufficiently increasing the compensation voltage (Vc), the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the surface of the third transparent electrode substrate or the fourth transparent electrode substrate increases, and the compensation liquid crystal panel has The compensation effect increases, and the viewing angle dependency can be reduced. As described above, the viewing angle dependency of the liquid crystal display device can be controlled by a compensation electric signal (a signal for supplying a compensation voltage) input from the outside.
【００５３】実施の形態２．つぎに、図面を参照しつつ
本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態２につい
て説明する。Embodiment 2 Next, a second embodiment of a method for controlling a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００５４】図４は、本発明の液晶表示装置の制御方法
の実施の形態２によって制御される液晶表示装置を示す
構造説明図である。図４において、図１と同じ部分は同
じ符号を用いて示した。FIG. 4 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by the liquid crystal display device control method according to the second embodiment of the present invention. 4, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【００５５】図４に示される液晶表示装置は、補償用液
晶パネルの液晶層中の液晶分子のプレティルト角の向き
が、電圧印加状態の表示用液晶パネルの液晶層中の液晶
分子のプレティルト角の向きと同一になっている。図４
に示される液晶表示装置の構造は、プレティルト角が同
一になっている以外は、図１に示される液晶表示装置の
構造と同じである。補償用液晶パネルの第３の電極（図
示せず）および第４の電極（図示せず）には、電圧印加
状態および電圧無印加状態ともに、液晶分子３がある程
度立ち上がる大きさの電圧が印加されている。In the liquid crystal display device shown in FIG. 4, the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the compensating liquid crystal panel is the same as the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel when voltage is applied. The orientation is the same. FIG.
1 is the same as the structure of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 except that the pretilt angle is the same. To the third electrode (not shown) and the fourth electrode (not shown) of the compensating liquid crystal panel, a voltage having a magnitude at which the liquid crystal molecules 3 rise to some extent is applied in both the voltage applied state and the voltage non-applied state. ing.
【００５６】本実施の形態においては、補償電圧（Ｖ
ｃ）を増加させることにより、補償用液晶パネル中の液
晶分子のプレティルト角（θＰＴｃ）が大きくなる。し
たがって、補償用液晶パネルを透過する光に対する屈折
率の異方性は大きくなり、視野角依存性が大きくなる。In this embodiment, the compensation voltage (V
By increasing c), the pretilt angle (θ PTc ) of the liquid crystal molecules in the compensating liquid crystal panel increases. Therefore, the anisotropy of the refractive index with respect to the light transmitted through the compensating liquid crystal panel increases, and the viewing angle dependency increases.
【００５７】本実施の形態においては、液晶表示装置の
視野角依存性を外部から入力される補償用電気信号によ
って制御できる。In this embodiment, the viewing angle dependency of the liquid crystal display device can be controlled by an externally input electric signal for compensation.
【００５８】実施の形態３．つぎに、図面を参照しつつ
本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態３につい
て説明する。Embodiment 3 FIG. Next, a third embodiment of a method for controlling a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００５９】図５は、本発明の液晶表示装置の制御方法
の実施の形態３によって制御される液晶表示装置を示す
構造説明図である。図５において、図１と同じ部分は同
じ符号を用いて示した。FIG. 5 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by the liquid crystal display device control method according to the third embodiment of the present invention. 5, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【００６０】図５に示される液晶表示装置は、第１の偏
光板６の偏光軸方向（図中、「Ｂ」で示される方向に対
して平行な方向）が第２の偏光板７の偏光軸方向（図
中、「Ｄ」で示される方向に対して平行な方向）に対し
て平行となっている。図５に示される液晶表示装置の構
造は、平行となっている以外は、図１に示される液晶表
示装置の構造と同一である。図５に示される液晶表示装
置は、補償用液晶パネルの液晶層中の液晶分子のプレテ
ィルト角の向きが、電圧印加状態の表示用液晶パネルの
液晶層中の液晶分子のプレティルト角の向きと逆方向に
なっている。In the liquid crystal display device shown in FIG. 5, the direction of the polarization axis of the first polarizing plate 6 (the direction parallel to the direction indicated by “B” in the drawing) is the polarization of the second polarizing plate 7. It is parallel to the axial direction (the direction parallel to the direction indicated by “D” in the figure). The structure of the liquid crystal display device shown in FIG. 5 is the same as the structure of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 except that it is parallel. In the liquid crystal display device shown in FIG. 5, the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the compensating liquid crystal panel is opposite to the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel when a voltage is applied. Direction.
【００６１】また、補償用液晶パネルの第３の電極（図
示せず）および第４の電極（図示せず）には、電圧印加
状態および電圧無印加状態ともに、液晶分子３がほとん
ど立ち上がらない大きさの電圧が印加されている。した
がって、補償用液晶パネルに入射した光の偏光面は、９
０°旋回する。その結果、電圧無印加状態には白表示に
なり、電圧印加状態には黒表示になる。すなわち、ＮＷ
モードの液晶表示装置をうることができる。Further, the third electrode (not shown) and the fourth electrode (not shown) of the compensating liquid crystal panel have such a size that the liquid crystal molecules 3 hardly rise in both the voltage applied state and the voltage non-applied state. Voltage is applied. Therefore, the polarization plane of the light incident on the compensation liquid crystal panel is 9
Turn 0 °. As a result, white display is performed when no voltage is applied, and black display is performed when a voltage is applied. That is, NW
A mode liquid crystal display device can be obtained.
【００６２】本実施の形態においても、補償電圧（Ｖ
ｃ）の大きさを変化させると、補償用液晶パネル中の液
晶分子の配列状態が変化し、補償用液晶パネルを透過す
る光に対する液晶層の屈折率の異方性が変化し、視野角
依存性が変化する。Also in this embodiment, the compensation voltage (V
When the size of c) is changed, the arrangement state of the liquid crystal molecules in the compensating liquid crystal panel changes, and the anisotropy of the refractive index of the liquid crystal layer with respect to the light transmitted through the compensating liquid crystal panel changes. Sex changes.
【００６３】図６は、本発明の液晶表示装置の制御方法
の実施の形態３を適用して液晶表示装置を制御したばあ
いの視野角依存性の一例を示すグラフである。図６にお
いて、縦軸は視野角θＶ（°）、横軸は補助電圧Ｖｃ
（Ｖ）を示す。FIG. 6 is a graph showing an example of the viewing angle dependency when the liquid crystal display device is controlled by applying the liquid crystal display device control method according to the third embodiment of the present invention. 6, the vertical axis represents the viewing angle θ V (°), and the horizontal axis represents the auxiliary voltage Vc.
(V) is shown.
【００６４】なお、ここでは、表示用液晶パネル中の液
晶分子の長軸方向の屈折率ｎ‖と短軸方向の屈折率ｎ⊥
との差（Δｎ）は０．０８８、液晶層の厚さ（ｄＬＣ）
は４．５μｍであり、補償用液晶パネル中の液晶分子の
差（Δｎ）は０．０８８、液晶層の厚さ（ｄＬＣ）は
５．５μｍである。補償用液晶パネル中の液晶層の厚さ
（ｄＬＣ）を５．５μｍとしたのは、従来のＮＢモード
のＴＮ液晶方式の液晶表示装置においてコントラスト比
を高くするためにする条件である、いわゆるファースト
ミニマム点（Δｎ×ｄＬＣ＝０．４８μｍとなる条件）
に設定するためである。なお、視野角の極性は、プラス
（図９参照）である。Here, the refractive index n‖ in the major axis direction and the refractive index n⊥ in the minor axis direction of the liquid crystal molecules in the display liquid crystal panel.
(Δn) is 0.088, the thickness of the liquid crystal layer (dLC)
Is 4.5 μm, the difference (Δn) between liquid crystal molecules in the compensating liquid crystal panel is 0.088, and the thickness (dLC) of the liquid crystal layer is 5.5 μm. The reason why the thickness (dLC) of the liquid crystal layer in the compensating liquid crystal panel is set to 5.5 μm is a condition for increasing a contrast ratio in a conventional NB mode TN liquid crystal display device, that is, a so-called first condition. Minimum point (condition for Δn × dLC = 0.48 μm)
It is for setting to. The polarity of the viewing angle is plus (see FIG. 9).
【００６５】図６には、視野角依存性を評価する指標と
して前述の視野角θＶＣＲ１０（図中、黒塗りの四角形
で示されている）および視野角θＶＮＲ７５（図中、黒
塗りのひし形で示されている）を用いた。さらに、図６
には、補償用液晶パネルのない従来の液晶表示装置の視
野角依存性も示す。なお、従来のＴＮ液晶方式の液晶表
示装置には、補償用液晶パネルがないので、縦軸（視野
角）のみを考慮して示した。従来のＴＮ液晶方式の液晶
表示装置において、視野角θＶＣＲ１０（図中、白抜き
の四角形で示されている）は１７°、視野角θ
ＶＮＲ７５（図中、白抜きのひし形で示されている）は
２０°である。これに対して、本発明の液晶表示装置の
制御方法を適用して制御される液晶表示装置において
は、補償電圧（Ｖｃ）が０Ｖのとき、視野角θ
ＶＣＲ１０は５０°、視野角θＶＣＲ７５は２４°であ
るが、補償電圧（Ｖｃ）が１．５Ｖのとき、視野角θ
ＶＣＲ１０は４°、視野角θＶＣＲ７５は２５°にな
る。したがって、液晶表示装置の視野角依存性を外部か
ら入力される補償用電気信号によって制御できる。FIG. 6 shows the aforementioned viewing angle θ VCR10 (indicated by a black square in the figure) and the viewing angle θ VNR75 (indicated by a black diamond in the figure) as indices for evaluating the viewing angle dependency. ) Was used. Further, FIG.
2 shows the viewing angle dependence of a conventional liquid crystal display device without a compensation liquid crystal panel. Since the conventional liquid crystal display device of the TN liquid crystal system does not have a compensation liquid crystal panel, only the vertical axis (viewing angle) is considered. In a conventional TN liquid crystal display device, the viewing angle θ VCR10 (shown by a white square in the figure) is 17 °, and the viewing angle θ
VNR75 (indicated by open diamonds in the figure) is 20 °. On the other hand, in the liquid crystal display device controlled by applying the control method of the liquid crystal display device of the present invention, when the compensation voltage (Vc) is 0 V, the viewing angle θ
The VCR 10 is 50 ° and the viewing angle θ The VCR 75 is 24 °, but when the compensation voltage (Vc) is 1.5 V, the viewing angle θ
The VCR 10 is 4 ° and the viewing angle θ VCR 75 is 25 °. Therefore, the viewing angle dependence of the liquid crystal display device can be controlled by a compensation electric signal input from the outside.
【００６６】したがって、補償電圧が０≦Ｖｃ≦１
（Ｖ）となる範囲においては、従来のＴＮ液晶方式の液
晶表示装置に比べて視野角依存性を低減できる。しか
し、補償電圧（Ｖｃ）を大きくしすぎると、補償用液晶
パネルの液晶層中央部付近の液晶分子が立ち上がる。そ
の結果、補償用液晶パネルを透過する光の偏光面の旋回
する角度が小さくなり、コントラスト比の低下と階調反
転が発生する。したがって、視野角はθＶＣＲ１０およ
びθＶＣＲ２５ともに小さくなる。Therefore, when the compensation voltage is 0 ≦ Vc ≦ 1
Within the range of (V), the viewing angle dependency can be reduced as compared with the conventional TN liquid crystal display device. However, if the compensation voltage (Vc) is too high, liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer of the compensation liquid crystal panel rise. As a result, the angle of rotation of the polarization plane of the light transmitted through the compensating liquid crystal panel is reduced, and the contrast ratio is reduced and the gradation is inverted. Therefore, the viewing angle becomes smaller for both the θ VCR 10 and the θ VCR 25 .
【００６７】実施の形態４．つぎに、図面を参照しつつ
本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態４につい
て説明する。Embodiment 4 Next, a fourth embodiment of a method for controlling a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００６８】図７は、本発明の液晶表示装置の制御方法
の実施の形態４によって制御される液晶表示装置を示す
構造説明図である。図７において、図５と同じ部分は同
じ符号を用いて示した。図７に示される液晶表示装置
は、補償用液晶パネルの液晶層中の液晶分子のプレティ
ルト角の向きが、電圧印加状態の表示用液晶パネルの液
晶層中の液晶分子のプレティルト角の向きと同一になっ
ている。図７に示される液晶表示装置の構造は、プレテ
ィルト角が同一になっている以外は、図５に示される液
晶表示装置の構造と同じである。また、補償用液晶パネ
ルの第３の電極（図示せず）および第４の電極（図示せ
ず）には、電圧印加状態および電圧無印加状態ともに、
液晶分子３がほとんど立ち上がらない大きさの電圧が印
加されている。FIG. 7 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by Embodiment 4 of the control method of the liquid crystal display device of the present invention. 7, the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. In the liquid crystal display device shown in FIG. 7, the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the compensating liquid crystal panel is the same as the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel when a voltage is applied. It has become. The structure of the liquid crystal display device shown in FIG. 7 is the same as the structure of the liquid crystal display device shown in FIG. 5, except that the pretilt angle is the same. In addition, the third electrode (not shown) and the fourth electrode (not shown) of the compensating liquid crystal panel are applied with both a voltage applied state and a voltage non-applied state.
A voltage of a magnitude that hardly causes the liquid crystal molecules 3 to rise is applied.
【００６９】したがって、補償電圧（Ｖｃ）を変化させ
ることにより、補償用液晶パネルを透過する光に対する
屈折率の異方性が変化し、視野角依存性が変化する。こ
のようにして、液晶表示装置の視野角依存性を外部から
入力される補償用電気信号によって制御できる。Therefore, by changing the compensation voltage (Vc), the anisotropy of the refractive index with respect to the light transmitted through the compensating liquid crystal panel changes, and the viewing angle dependency changes. In this way, the viewing angle dependence of the liquid crystal display device can be controlled by a compensation electric signal input from the outside.
【００７０】実施の形態５．前述の実施の形態１〜４に
おいては、電圧無印加時には白表示となり、電圧印加時
には黒表示となる、ＮＷモードの液晶表示装置について
のみ述べてきた。しかし、つぎのようにして、ＮＢモー
ドの液晶表示装置を実現することもできる。本実施の形
態においては、図１および図４に示される液晶表示装置
の第１の偏光板の偏光軸方向が、第２の偏光板の偏光軸
方向に対して、平行になるように、第１の偏光板および
第２の偏光板を配置し、図５および図７に示される液晶
表示装置の第１の偏光板の偏光軸方向が、第２の偏光板
の偏光軸方向に対して、直交するように、第１の偏光板
および第２の偏光板を配置する。したがって、電圧無印
加時には黒表示となり、電圧印加時には白表示となる、
ＮＢモードの液晶表示装置を実現することもできる。Embodiment 5 FIG. In the above-described first to fourth embodiments, only the NW mode liquid crystal display device which performs white display when no voltage is applied and black display when a voltage is applied has been described. However, an NB mode liquid crystal display device can be realized as follows. In the present embodiment, the first polarization plate of the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 and 4 has a polarization axis direction parallel to the polarization axis direction of the second polarization plate. The first polarizing plate and the second polarizing plate are arranged, and the polarization axis direction of the first polarizing plate of the liquid crystal display device shown in FIG. 5 and FIG. The first polarizing plate and the second polarizing plate are arranged so as to be orthogonal. Therefore, when no voltage is applied, black display is performed, and when voltage is applied, white display is performed.
An NB mode liquid crystal display device can also be realized.
【００７１】実施の形態６．前述の実施の形態１〜４に
おいては、２枚の液晶パネル（表示用液晶パネルおよび
補償用液晶パネル）を重ね合わせた構造を有する液晶表
示装置について説明した。しかし、表示用液晶パネルの
第２の基板と、補償用液晶パネルの第３の基板の代わり
に１枚の基板を用いてもよい。図８は、本発明の液晶表
示装置の制御方法の実施の形態６によって制御される液
晶表示装置を示す構造説明図である。図８において、図
４と同じ部分は同じ符号を用いて示した。さらに、１２
は透明基板、１３は、表示用液晶パネルの第２の電極た
る下側透明電極、１４は、補償用液晶パネルの第３の電
極たる上側透明電極を示す。透明基板１２は、表示用液
晶パネルの第２の基板と、補償用液晶パネルの第３の基
板の代わりに設けられる。透明基板１２の下面には下側
透明電極１３が設けられ、透明基板１２の上面には上側
透明電極１４が設けられる。また、補償用液晶パネルの
液晶層中の液晶分子のプレティルト角の向きが、電圧印
加状態の表示用液晶パネルの液晶層中の液晶分子のプレ
ティルト角の向きと同一になっている。Embodiment 6 FIG. In the first to fourth embodiments, the liquid crystal display device having a structure in which two liquid crystal panels (display liquid crystal panel and compensation liquid crystal panel) are overlapped has been described. However, one substrate may be used instead of the second substrate of the display liquid crystal panel and the third substrate of the compensation liquid crystal panel. FIG. 8 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by the liquid crystal display device control method according to the sixth embodiment of the present invention. 8, the same parts as those in FIG. 4 are indicated by the same reference numerals. In addition, 12
Denotes a transparent substrate, 13 denotes a lower transparent electrode as a second electrode of the display liquid crystal panel, and 14 denotes an upper transparent electrode as a third electrode of the compensation liquid crystal panel. The transparent substrate 12 is provided instead of the second substrate of the display liquid crystal panel and the third substrate of the compensation liquid crystal panel. A lower transparent electrode 13 is provided on the lower surface of the transparent substrate 12, and an upper transparent electrode 14 is provided on the upper surface of the transparent substrate 12. Further, the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the compensating liquid crystal panel is the same as the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel when a voltage is applied.
【００７２】本実施の形態においても、上側透明電極１
４および第４の電極（図示せず）間に印加する補償電圧
を変化させることにより、視野角依存性を変化できる。Also in the present embodiment, the upper transparent electrode 1
The viewing angle dependency can be changed by changing the compensation voltage applied between the fourth and fourth electrodes (not shown).
【００７３】実施の形態７．前述の実施の形態１〜６に
おいては、補償用液晶パネルの液晶層の液晶分子が、表
示用液晶パネルの液晶層中の液晶分子と同様に一方の基
板から他方の基板に向けて螺旋状に９０°ねじれた状態
で配設されているものについて述べた。しかし、本発明
においては視野角依存性は液晶分子のプレティルト角で
制御するので、液晶分子のねじれの大きさ（以下、「ね
じれ角度」という）が９０°である必要はない。したが
って、補償用液晶パネルの液晶層の液晶分子のねじれ角
度を９０°以外に設定したばあいも、視野角依存性を外
部から入力される補助電気信号によって制御できる。Embodiment 7 In the above-described first to sixth embodiments, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer of the compensation liquid crystal panel are spirally formed from one substrate toward the other substrate similarly to the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the display liquid crystal panel. The description has been given of the arrangement arranged in a 90 ° twisted state. However, in the present invention, the viewing angle dependence is controlled by the pretilt angle of the liquid crystal molecules, so that the magnitude of the twist of the liquid crystal molecules (hereinafter, referred to as “twist angle”) does not need to be 90 °. Therefore, even when the twist angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the compensation liquid crystal panel is set to a value other than 90 °, the viewing angle dependency can be controlled by an auxiliary electric signal input from the outside.
【００７４】たとえば、液晶分子のねじれ角度を０°ま
たは２７０°に設定してもよく、カイラル剤を添加する
必要がないので低コスト化が図れるという点で０°に設
定することが好ましい。For example, the twist angle of the liquid crystal molecules may be set to 0 ° or 270 °, and it is preferable to set the twist angle to 0 ° from the viewpoint that the cost can be reduced because it is not necessary to add a chiral agent.
【００７５】[0075]
【発明の効果】本発明によれば、従来のＴＮ液晶方式の
液晶表示装置の上部にもう１枚補償用液晶パネルを設
け、補償用液晶パネル中の液晶分子の配列状態を補償用
液晶パネルに入力する外部からの電気信号によって制御
することにより、同一の液晶表示装置において使用目的
に応じた視野角依存性の設定を行うことが可能になる。According to the present invention, another compensating liquid crystal panel is provided above a conventional TN liquid crystal display device, and the arrangement state of liquid crystal molecules in the compensating liquid crystal panel is determined by the compensating liquid crystal panel. By controlling with an input external electric signal, it is possible to set the viewing angle dependence according to the purpose of use in the same liquid crystal display device.
【図１】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
１によって制御される液晶表示装置を示す構造説明図で
ある。FIG. 1 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by a liquid crystal display device control method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】液晶分子と、液晶表示装置に入射された光の進
行方向とを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing liquid crystal molecules and a traveling direction of light incident on a liquid crystal display device.
【図３】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
１を適用して液晶表示装置を制御したばあいの視野角依
存性の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of viewing angle dependence when a liquid crystal display device is controlled by applying the liquid crystal display device control method according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
２によって制御される液晶表示装置を示す構造説明図で
ある。FIG. 4 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by a liquid crystal display device control method according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
３によって制御される液晶表示装置を示す構造説明図で
ある。FIG. 5 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by a liquid crystal display device control method according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
３を適用して液晶表示装置を制御したばあいの視野角依
存性の一例を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing an example of viewing angle dependency when a liquid crystal display device is controlled by applying the liquid crystal display device control method according to the third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
４によって制御される液晶表示装置を示す構造説明図で
ある。FIG. 7 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by a liquid crystal display device control method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の液晶表示装置の制御方法の実施の形態
６によって制御される液晶表示装置を示す構造説明図で
ある。FIG. 8 is a structural explanatory view showing a liquid crystal display device controlled by a liquid crystal display device control method according to a sixth embodiment of the present invention.
【図９】従来のＴＮ液晶方式の液晶表示装置の一例を示
す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a conventional TN liquid crystal display device.
【図１０】液晶分子と、液晶表示装置に入射された光の
進行方向とを示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating liquid crystal molecules and a traveling direction of light incident on a liquid crystal display device.
【図１１】従来のＴＮ液晶方式の液晶表示装置の視野角
依存性を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the viewing angle dependence of a conventional TN liquid crystal type liquid crystal display device.
【図１２】従来のＴＮ液晶方式の液晶表示装置における
電圧透過率特性を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a voltage transmittance characteristic of a conventional TN liquid crystal display device.
１ 第１の透明電極基板 ２ 第２の透明電極基板 ３ 液晶分子 ４ 第１の配向膜 ５ 第２の配向膜 ６ 第１の偏光板 ７ 第２の偏光板 ８ 第３の透明電極基板 ９ 第４の透明電極基板 １０ 第３の配向膜 １１ 第４の配向膜 １２ 透明基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st transparent electrode substrate 2 2nd transparent electrode substrate 3 liquid crystal molecule 4 1st alignment film 5 2nd alignment film 6 1st polarizing plate 7 2nd polarizing plate 8 3rd transparent electrode substrate 9th 4 transparent electrode substrate 10 third alignment film 11 fourth alignment film 12 transparent substrate
Claims (9)
けられた第２の基板と、第１の基板および第２の基板間
に挟持された、ツイステッドネマティック液晶からなる
第１の液晶層と、第１の基板および第１の液晶層間に形
成された第１の電極と、第２の基板および第１の液晶層
間に形成された第２の電極とを含んでなる表示用液晶パ
ネルを有しており、第１の電極および第２の電極間に電
圧を印加することにより、第１の液晶層中の液晶分子の
配列状態を制御する液晶表示装置の制御方法であって、
前記表示用液晶パネル上部に、さらに、第３の基板と、
該第３の基板の上方に設けられた第４の基板と、第３の
基板および第４の基板間に挟持された、ツイステッドネ
マティック液晶からなる第２の液晶層と、第３の基板お
よび第２の液晶層間に形成された第３の電極と、第４の
基板および第２の液晶層間に形成された第４の電極とを
含んでなる補償用液晶パネルが設けられており、前記表
示用液晶パネルおよび前記補償用液晶パネルが、第１の
偏光板および第２の偏光板間に挟持されており、前記表
示用液晶パネル側に表示用電気信号を入力し、前記補償
用液晶パネル側に補償用電気信号を入力し、表示用液晶
パネルおよび補償用液晶パネルを透過する光の視野角依
存性を調整する液晶表示装置の制御方法。1. A first substrate, a second substrate provided above the first substrate, and a first substrate comprising a twisted nematic liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer, a first electrode formed between the first substrate and the first liquid crystal layer, and a second electrode formed between the second substrate and the first liquid crystal layer. A method for controlling a liquid crystal display device having a liquid crystal panel, wherein a voltage is applied between a first electrode and a second electrode to control an alignment state of liquid crystal molecules in a first liquid crystal layer. ,
A third substrate on the display liquid crystal panel;
A fourth substrate provided above the third substrate, a second liquid crystal layer made of a twisted nematic liquid crystal sandwiched between the third substrate and the fourth substrate, a third substrate and a fourth liquid crystal layer. A compensating liquid crystal panel including a third electrode formed between the second liquid crystal layers and a fourth substrate and a fourth electrode formed between the second liquid crystal layers. A liquid crystal panel and the compensating liquid crystal panel are sandwiched between a first polarizing plate and a second polarizing plate, and a display electric signal is input to the display liquid crystal panel side, and the display electric signal is input to the compensation liquid crystal panel side. A method for controlling a liquid crystal display device, which receives a compensation electric signal and adjusts the viewing angle dependency of light transmitted through the display liquid crystal panel and the compensation liquid crystal panel.
が、それぞれ互いに直交する２種類の電極線からなり、
前記表示用液晶パネルが、マトリクス状に配列された複
数の画素からなるマトリクス型液晶パネルである請求項
１記載の液晶表示装置の制御方法。2. The method according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are each composed of two types of electrode wires orthogonal to each other,
2. The method according to claim 1, wherein the display liquid crystal panel is a matrix type liquid crystal panel including a plurality of pixels arranged in a matrix.
膜トランジスタが設けられる請求項２記載の液晶表示装
置の制御方法。3. The method according to claim 2, wherein each pixel of the display liquid crystal panel is provided with a thin film transistor.
の偏光板の偏光軸方向に対して垂直である請求項１記載
の液晶表示装置の制御方法。4. The direction of the polarization axis of the first polarizing plate is the second direction.
2. The method for controlling a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the direction is perpendicular to the polarization axis direction of the polarizing plate.
の偏光板の偏光軸方向に対して平行である請求項１記載
の液晶表示装置の制御方法。5. The polarization axis direction of the first polarizing plate is the second polarization plate.
2. The method for controlling a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is parallel to the polarization axis direction of the polarizing plate.
１つの共通基板からなり、該共通基板の下面に第２の電
極が設けられ、共通基板の上面に第３の電極が設けられ
る請求項１記載の液晶表示装置の制御方法。6. The second substrate and the third substrate are formed of one common substrate, a second electrode is provided on a lower surface of the common substrate, and a third electrode is provided on an upper surface of the common substrate. A method for controlling a liquid crystal display device according to claim 1.
ィルト角の極性が、第１の液晶層中の液晶分子のプレテ
ィルト角の極性と同じである請求項１記載の液晶表示装
置の制御方法。7. The control of the liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the second liquid crystal layer is the same as the polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the first liquid crystal layer. Method.
ィルト角の極性が、第１の液晶層中の液晶分子のプレテ
ィルト角の極性と異なる請求項１記載の液晶表示装置の
制御方法。8. The method according to claim 1, wherein the polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the second liquid crystal layer is different from the polarity of the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the first liquid crystal layer.
に電圧を印加していないとき、第３の基板の最も近くに
存在する液晶分子の長軸方向が、第４の基板の最も近く
に存在する液晶分子の長軸方向に対して直交しない請求
項１記載の液晶表示装置の制御方法。9. When a voltage is not applied between the third electrode and the fourth electrode, the major axis direction of liquid crystal molecules existing closest to the third substrate is aligned with the longest direction of the fourth substrate. 2. The control method for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal molecules are not orthogonal to the major axis direction of the liquid crystal molecules existing nearby.
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| JP9076311A JPH10268251A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Control method for liquid crystal display device |
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