DE69020855T2

DE69020855T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung.

Info

Publication number: DE69020855T2
Application number: DE69020855T
Authority: DE
Inventors: Minoru Akatsuka; Kazutoshi - Sawada; Yuji - - Sohda
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2010-03-27
Also published as: KR920700412A; EP0425685A1; US5923392A; DE69020855D1; US5194975A; US5406396A; WO1990011546A1; KR970009490B1; US5523867A; US5369513A; US5650833A; EP0425685B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die für Anzeige mit hoher Dichte geeignet ist.

HINTERGRUNDBILDENDE TECHNIK

Zum Erzielen einer Punktmatrixanzeige mit hoher Dichte ist eine Vorrichtung mit Superverdrillung bekannt, bei der der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmoleküle zwischen Elektroden erhöht wird, um dadurch eine steile Änderung der Transmissionsvermögen/Spannung-Kurve hervorzurufen (T. J. Scheffer und J. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45 (10), 1021 1023 (1984)).
Bei der vorstehend genannten Technik lagen jedoch der Wert des Produkts Δn·d aus der Doppelbrechung Δn von Flüssigkristallmolekülen in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und der Dicke d der Flüssigkristallschicht im wesentlichen im Bereich von 0,8-1,2 um (Veröffentlichung Nr. 10720/1985 zu einer ungeprüften japanischen Patentanmeldung) und es konnte kein gutes Kontrastverhältnis erzielt werden, wenn nicht eine spezielle Farbtonkombination hinsichtlich der Anzeigefarbe gewählt wurde, wie gelblich-grün und dunkelblau, bläulich-purpur und hellgelb usw.
Bei einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist es unmöglich, eine mehrfarbige Anzeige oder eine vollfarbige Anzeige durch Kombinieren derselben mit einem mehrfarbigen Filter zu erzielen, da mit der herkömmlichen Technik keine monochrome (schwarz und weiß) Anzeige erzielbar ist.
Andererseits wurde ein System vorgeschlagen, das ein ähnliches System verwendete und mit dem eine Anzeige, die annähernd einer Monochromanzeige entspricht, dadurch erzielbar war, daß das Produkt Δn·d der Doppelbrechung des Flüssigkristalls und die Dicke auf den kleinen Wert von nur ungefähr 0,6 um festgelegt wurden (M. Schadt et al, Appl. Phys. Lett. 50 (5), 1987, S. 236).
Jedoch weist das vorgeschlagene System die Nachteile auf, daß es dunkel ist, das größte Kontrastverhältnis nicht allzu groß ist und die Anzeigebläuliche Farbe aufweist, so daß die Anzeigedeutlichkeit schlecht ist. Es wurde ein System zum Realisieren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgeschlagen, die ein monochromes Bild anzeigen kann und hohes Kontrastverhältnis aufweist, bei dem zwei Flüssigkristallzellen mit entgegengesetzter Schraubenrichtung aufeinander angeordnet werden, wobei an die eine Zelle eine Spannung angelegt wird und die andere Zelle lediglich als optische Kompensationsplatte verwendet wird (Report of Television Association 11 (27), S. 79, (1987), von Okumura et al, J. J. A. P., 26 (11), 11784 (1987), von Kato et al). Jedoch weist das vorgeschlagene System den Nachteil auf, daß die Übereinstimmung der Produkte Δn·d für die zwei übereinanderliegenden Zellen sehr streng toleriert ist, weswegen es schwierig ist, die Ausbeute zu verbessern, und das charakteristische Merkmal des Erzeugens einer dünnen und leichten Flüssigkristallzelle wurde aufgegeben, da es erforderlich war, zwei Flüssigkristallzellen übereinander anzuordnen.
Ferner bestand ein Vorschlag hinsichtlich einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung für Monochromanzeige mit gestapelten Filmen, bei der eine der zwei übereinanderliegenden Zellen durch einen uniaxial doppelbrechenden Film ersetzt war (Veröffentlichung Nr. 271 415/1988 zu einer ungeprüften japanischen Patentanmeldung). Der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht auf diesem Dokument.
Als vor stehend genannter uniaxial doppelbrechender Film wird im allgemeinen ein uniaxial doppelbrechender Film verwendet, dessen optische Achse in der Filmebene liegt. Das heißt, daß der allgemein verwendete uniaxial doppelbrechende Film die Eigenschaft nx > ny = nz aufweist, wobei nx, ny und nz die drei Hauptbrechungsindizes repräsentieren, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene (vorausgesetzt nx > ny) repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke repräsentiert.
Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem vor stehend genannten System mit Stapelfilm, bei dem ein uniaxial doppelbrechender Film verwendet wird, dessen optische Achse in der Filmebene liegt, um eine Kompensation für die Flüssigkristallzelle zu bewirken, bestehen die Nachteile, daß die Anzeige farbig ist, wenn sie schräg betrachtet wird, oder daß dunkle und helle Farbtöne invertiert sind. Demgemäß war es schwierig, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die hohe Helligkeit, gutem Schwarz/Weiß- Charakteristik und einen großen Gesichtswinkel aufweist, mit hoher Ausbeute herzustellen. Mit einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer hellen Schwarz-Weiß-Anzeige mit einem großen Gesichtswinkel läßt sich eine monochrome, eine mehrfarbige oder vollfarbige Anzeige erzielen, wie sie mit einer herkömmlichen verdrillt-nematischen (TN) Vorrichtung mit einer Verdrillung von 90º erzielt wird, durch Anordnen eines Farbfilters an der Innen- oder Außenseite der Zelle, wobei zusätzlich eine einfache Betrachtungsmöglichkeit erzielt wird, ohne daß eine Verfärbung hervorgerufen wird. Demgemäß kann wegen der Merkmale eines dünnen, leichten Aufbaus und geringen Stromverbrauchs eine große Markterweiterung erwartet werden.
Daher wurde auf Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen gewartet, die mit monochromen Anzeigeelementen mit heller Anzeige, großem Gesichtswinkel und hohem Kontrast mit hoher Ausbeute hergestellt werden können.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Insbesondere dient die Erfindung dazu, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen mit einer Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem chiralen Material, wobei die Flüssigkristallschicht zwischen einem Paar Substrate mit eingebettet ist, die transparente Elektroden mit jeweils einer Ausrichtungsschicht aufweisen, die im wesentlichen parallel angeordnet sind, um für einen Verdrillungswinkel von 160-300º zu sorgen, einer Treibereinrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden, die an den die Flüssigkristallschicht einbettenden Substraten angebracht sind, einem Paar Polarisatorplatten, die außerhalb der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und mindestens einer doppelbrechenden Platte, die zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte auf mindestens einer Seite der Flüssigkristallschicht angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; aus der Anisotropie des Brechungsindex Δn&sub1; der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und der Dicke d&sub1; der Flüssigkristallschicht im Bereich von 0,4-1,5 um liegt und die doppelbrechende Platte eine biaxial doppelbrechende Platte mit drei verschiedenen Brechungsindizes in drei rechtwinkelschneidenden Richtungen mißt, wobei die drei Hauptbrechungsindizes nx, ny und nz der doppelbrechenden Platte der Beziehung nx > nz > ny genügen, wobei nx und ny jeweils die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx > ny vorausgesetzt) repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert.
Ferner dient die Erfindung dazu, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit einer Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem chiralen Material, wobei die Flüssigkristallschicht zwischen einem Paar Substrate mit transparenten Elektroden, die jeweils eine Ausrichtschicht aufweisen und die im wesentlichen parallel angeordnet sind, um für einen Verdrillungswinkel von 160-300º zu sorgen, eingefügt ist, einer Treibereinrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden, die an den die Flüssigkristallschicht einbettenden Substraten angebracht sind, einem Paar Polarisatorplatten, die außerhalb der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und mindestens einer doppelbrechenden Platte, die zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte an mindestens einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; aus der Anisotropie des Brechungsindex Δn&sub1; der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und der Dicke d&sub1; der Flüssigkristallschicht im Bereich von 0,4 1,5 um liegt und die doppelbrechende Platte eine uniaxial doppelbrechende Platte ist, bei der drei Hauptbrechungsindizes nx, ny und n z der doppelbrechenden Platte der Beziehung nx = nz > ny genügen, wobei nx und ny jeweils die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert.
Ferner dient die Erfindung dazu, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit einer Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem chiralen Material, wobei die Flüssigkristallschicht zwischen ein Paar Substrate mit transparenten Elektroden mit jeweils einer Ausrichtungsschicht, die im wesentlichen parallel angeordnet sind, um einen Verdrillungswinkel von 160- 300º zu schaffen, eingefügt ist, einer Treibereinrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden, die an den die Flüssigkristallschicht einbettenden Substraten angebracht sind, einem Paar Polarisatorplatten, die außerhalb der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und mehreren doppelbrechenden Platten, die zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; aus der Anisotropie des Brechungsindex Δn&sub1; der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und der Dicke d&sub1; der Flüssigkristallschicht im Bereich von 0,4 1,5 um liegt, wobei die mehreren doppelbrechenden glatten mindestens eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der optischen Achse in ihrer Filmebene, um die Bedingung nx1 > ny1 = nz1 zu erfüllen, wobei nx1, ny1 und nz1 drei Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx1 und ny1 jeweils die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx1 > ny1 vorausgesetzt) repräsentieren und nz1 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert, und mindestens eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke umfassen, um der Beziehung nz2 > nx2 = ny2 zu genügen, wobei nx2, ny2, nz2 drei Hauptbrechungsindizes der uniaxial doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx2 und ny2 jeweils die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx2 = ny2 vorausgesetzt) repräsentieren und nz2 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert, wobei die mehreren doppelbrechenden Platten so angeordnet sind, daß die Beziehung nx > nz > ny erfüllt ist, wobei das arithmetische Mittel der Hauptbrechungsindizes in den drei sich rechtwinklig schneidenden Richtungen der mehreren doppelbrechenden Platten, wobei die Dicken der Platten berücksichtigt werden, durch nx, ny und nz repräsentiert sind, wobei nx und ny jeweils die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platten (nx > ny vorausgesetzt) repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platten repräsentiert.
Ferner ist gemäß der Erfindung eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung geschaffen, mit einer Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem chiralen Material, wobei die Flüssigkristallschicht zwischen ein Paar Substrate mit transparenten Elektroden mit jeweils einer Ausrichtungsschicht, die im wesentlichen parallel angeordnet sind, um einen Verdrillungswinkel von 160- 300º zu schaffen, eingefügt ist, einer Treibereinrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden, die an dem die Flüssigkristallschicht einbettenden Substrat angebracht sind, einem Paar Polarisatorplatten, die außerhalb der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und doppelbrechenden Platten, die zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; aus der Anisotropie des Brechungsindex Δn&sub1; der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und der Dicke d&sub1; der Flüssigkristallschicht im Bereich 0,4-1,5 um liegt, die doppelbrechenden Platten erste uniaxial doppelbrechende Platten mit jeweils der optischen Achse in ihrer Ebene zum Erfüllen der Beziehung nx1 > ny1 = nz1, wobei nx1, ny1 und nz1 drei Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx1 und ny1 die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx1 > ny1 vorausgesetzt) repräsentieren und nz1 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert, und zweite uniaxial doppelbrechende Platten umfassen, deren optische Achse jeweils in Richtung der Filmdicke liegt, um der Beziehung nz2 > nx2 = ny2 zu genügen, wobei nx2, ny2 und nz2 die Hauptbrechungsindizes der uniaxial doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx2 und ny2 die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx2 = ny2 vorausgesetzt) repräsentieren und nz2 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert; wobei die doppelbrechenden Platten an den beiden Seiten der Flüssigkristallschicht durch laminierte doppelbrechende Platten gebildet sind, die dadurch hergestellt werden, daß eine einzelne erste uniaxial doppelbrechende Platte zwischen einem Paar der zweiten uniaxial doppelbrechenden Platten angeordnet wird; und die laminierten doppelbrechenden Platten so ausgebildet sind, daß die Beziehung 0,1 ≤ (nz -ny)/(nx-ny) ≤ 3 erfüllt ist, wobei das arithmetische Mittel der Hauptbrechungsindizes in drei sich rechtwinklig schneidenden Richtungen der laminierten doppelbrechenden Platten, wobei die Dicke der Platten berücksichtigt ist, nx, ny und nz sind, wobei nx und ny jeweils die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platten (nx > ny) repräsentieren und nz der Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platten ist.
Bei der Erfindung ist eine doppelbrechende Platte zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet, wobei dann, wenn die drei Hauptbrechungsindizes durch nx, ny und nz ausgedrückt werden, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx > ny vorausgesetzt) repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke in Richtung der doppelbrechenden Platte repräsentiert, die Beziehung nx ≥ nz > ny erfüllt ist.
Speziell gilt, daß eine biaxial doppelbrechende Platte zum Erfüllen der Beziehung nx > nz > ny zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, wobei nx, ny und nz die drei Hauptbrechungsindizes repräsentieren, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx > ny vorausgesetzt) repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert. Oder es ist eine uniaxial doppelbrechende Platte zum Erfüllen der Beziehung nx = nz > ny anstelle der biaxial doppelbrechenden Platte angeordnet. Oder es ist eine doppelbrechende Platte, die in Kombination aus einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nx > ny = nz) mit der optischen Achse in der Filmebene und einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nz > nx = ny) mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke (in der Richtung rechtwinklig zur Filmebene) besteht, so ausgebildet, daß die Doppelbrechung insgesamt im wesentlichen nx > nz > ny beträgt.
Unter Verwendung nur einer einzigen Schicht eines Flüssigkristalls kann eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit heller, monochromer Anzeige leicht ohne zweite Flüssigkristallschicht erhalten werden, die die Produktivität verringern könnte und Farbungleichmäßigkeit hervorrufen könnte. Ferner kann eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit monochromer Anzeige mit großem Gesichtswinkel, was eine Verschlechterung der Qualität der schräg betrachteten Anzeige vermeidet, im Vergleich zum Fall, bei dem eine herkömmliche uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > ny = nz verwendet wird, leicht erhalten werden.
Bei der Erfindung ist dann, wenn eine Kombination aus zwei Arten uniaxial doppelbrechender Platten verwendet wird, wobei die zwei Arten der uniaxial doppelbrechenden Platten jeweils zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte zu beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, derselbe- Effekt erzielbar, vorausgesetzt, daß der Wert (nz-ny) /(nx-ny) 3 oder kleiner ist, obwohl die Beziehung nz ≥ nx erfüllt ist.
Die Flüssigkristallschicht hat denselben Aufbau wie bei einer herkömmlichen superverdrillten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, und sie verfügt über einander gegenüberstehende Elektrodengruppen, so daß für jeden Punkt eine EIN-AUS-Steuerung besteht. Der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallschicht liegt im Bereich von ungefähr 160-300º.
Speziell kann die Anordnung dergestalt sein, daß ein nematischer Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und mit einem chiralen Material zwischen einem Paar Substraten mit im wesentlichen parallel angeordneten Elektroden eingefügt ist, wobei der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmoleküle zwischen den Elektroden der Substrate zu 160- 300º bestimmt ist. Wenn der Winkel kleiner als 160º ist, kann bei Multiplexansteuerung mit hohem Tastverhältnis keine Verbesserung des Kontrastverhältnisses, was eine steile Änderung des Transmissionsvermögens erfordert, erwartet werden. Wenn dagegen der Verdrillungswinkel 300º überschreitet, wird leicht eine Domäne hervorgerufen, was Hystereseverluste oder Lichtstreuung bewirkt.
Das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; aus der Anisotropie des Brechungsindex (Δn&sub1;) der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht und der Dicke (d&sub1;) der Flüssigkristallschicht liegt im Bereich von 0,4-1,5 um. Wenn das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; kleiner als 0,4 um ist, ist das Transmissionsvermögen im EIN- Zustand niedrig und die Farbe der Anzeige zeigt einen bläulichen Ton. Wenn es andererseits 1,5 um überschreitet, zeigt die Farbphase im EIN-Zustand eine gelblich-rote Farbe und es ist schwierig, eine Monochromanzeige zu erzielen. Wenn die Erfordernisse für eine nichtfarbige Anzeige streng sind, liegt das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; für die Flüssigkristallschicht vorzugsweise im Bereich von 0,5-1,0 um. Der Bereich des Produkts Δn&sub1;·d&sub1; sollte im Temperaturbereich erfüllt sein, bei dem die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung verwendet wird. Eine gefällige Anzeige kann in diesem Temperaturbereich erzielt werden. Jedoch kann der vorstehend genannte Bereich nur in einem Teil des Temperaturbereichs erfüllt sein, und zwar wegen eines zusätzlichen Erfordernisses für das Funktionsvermögen. Wenn der Temperaturbereich geeignet ist und der Bereich von Δn&sub1;·d&sub1; außerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, kann sich eine gefärbte Anzeige ergeben oder die Gesichtswinkel-Charakteristik kann sich verschlechtern. Beim Herstellen der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird ein Polyimidfilm, ein Polyamidfilm oder dergleichen auf einer Oberfläche eines Substrats wie eines solchen aus Kunststoff, Glas oder dergleichen ausgebildet, auf dem transparente Elektroden aus einem Material wie ITO (In&sub2;O&sub3;- SnO&sub2;), SnO&sub2; oder dergleichen mit einem vorgegebenen Muster ausgebildet sind. Die Oberfläche des Polyimidfilms oder des Polyamidfilms wird gerieben oder es wird eine schräge Dampfniederschlagung von SiO&sub2; vorgenommen, um eine Ausrichtungsschicht auszubilden. Dann wird die vorstehend genannte Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem Verdrillungswinkel von 160-300º zwischen den Substraten mit den transparenten Elektroden eingefügt. Als typisches Beispiel liegt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Punktmatrixtyp vor, bei der eine Anzahl von Ausrichtungselektroden ausgebildet ist. Das heißt, daß 640 Elektroden streifenförmig auf einem Substrat ausgebildet sind und 400 Elektroden streifenförmig rechtwinklig hierzu auf dem anderen Substrat ausgebildet sind, so daß eine Anzeige von 640 · 400 Punkten erzielbar ist. Eine vollfarbige Anzeige von 640 · 400 Punkten kann dadurch erzielt werden, daß die 640 streifenförmig angeordneten Elektroden mit Sätzen von drei Elektroden angeordnet werden, so daß 1920 streifenförmige Elektroden hergestellt sind, und für die 1920 Elektroden werden Farbfilter für R, G und B angeordnet.
Zwischen den Elektroden und der Ausrichtungsschicht kann eine Isolierschicht aus einem Material wie TiO&sub2;, SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3; oder dergleichen ausgebildet sein, um einen Kurzschluß der Elektroden zu den Substraten zu verhindern. An den transparenten Elektroden können Zuführungselektroden mit kleinem Widerstand aus einem Material wie Al, Cr, Ti oder dergleichen angebracht sein. Ferner können Farbfilter an oder unter den Elektroden angeordnet sein.
Ein Paar Polarisatorplatten ist an beiden Außenseiten der Flüssigkristallschicht angeordnet. Obwohl jede der Polarisatorplatten im allgemeinen an der Außenseite eines Substrats, das einen Teil der Zelle bildet, angeordnet ist, kann das Substrat selbst durch die Polarisatorplatte und die doppelbrechende Platte gebildet sein oder es kann eine doppelbrechende Platte oder eine Polarisatorplatte zwischen dem Substrat und der Elektrode ausgebildet sein, falls dem Funktionserfordernis genügt ist.
Bei der Erfindung kann die doppelbrechende Platte zwischen der Flüssigkristallschicht und der Polarisatorplatte an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sein. Zum Beispiel liegt sie in Form einer Schicht zwischen der Flüssigkristallschicht und der Elektrode vor; sie kann in Form einer Schicht zwischen der Elektrode und dem Substrat ausgebildet sein; das Substrat selbst kann eine doppelbrechende Platte sein; die doppelbrechende Platte kann in Form einer Schicht zwischen dem Substrat und einer Polarisatorplatte ausgebildet sein; oder es kann eine Kombination aus den vor stehend genannten Strukturen verwendet werden. Die bei der Erfindung verwendete doppelbrechende Platte kann eine transparente Platte mit Doppelbrechung sein, was nachfolgend beschrieben wird. Als transparente Platte kann ein Kunststoffilm, eine Kristallplatte aus einem anorganischen Material oder dergleichen verwendet werden. Die bei der Erfindung verwendete doppelbrechende Platte ist eine solche, daß eine einzelne oder mehrere doppelbrechende Platten insgesamt die Art nx ≥ nz ≥ ny zeigen, wobei nx, ny und nz die drei Hauptbrechungsindizes repräsentieren, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte (nx > ny vorausgesetzt) repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert. Bei der Erfindung wird bei einer uniaxial doppelbrechenden Platte die optische Achse der doppelbrechenden Platte auf die Richtung bezogen, die einen anderen Brechungsindex zeigt, und bei einer biaxial doppelbrechenden Platte ist sie der Zweckmäßigkeit halber als diejenige Richtung definiert, die in der Filmebene den großen Brechungsindex aufweist (in diesem Fall die Richtung x).
Speziell existieren die folgenden Ausführungsformen:
(1) Eine einzelne oder mehr als zwei biaxial doppelbrechende Platten, die nx > nz > ny zeigen, sind an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet. Bei der Erfindung ist die optische Achse in diesem Fall die Richtung x, wie vorstehend beschrieben.
(2) Eine einzelne oder mehr als zwei uniaxial doppelbrechende Platten, die nx = nz > ny zeigen, sind an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet.
Bei der Erfindung ist die optische Achse in diesem Fall die Richtung y, wie oben beschrieben.
(3) Bei einer Kombination aus einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nx1 > ny1 = nz1) mit der optischen Achse in der Filmebene und einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nz2 > nx2 = ny2) mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke (rechtwinklig zur Filmebene) sind die kombinierten doppelbrechenden Platten, die im wesentlichen insgesamt nx > nz > ny zeigen, an einer Seite oder beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet.
Wenn jedoch eine laminierte doppelbrechende Platte mit einer Struktur, bei der eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der optischen Achse in der Filmebene zwischen uniaxial doppelbrechende Platten eingefügt ist, bei denen jeweils die optische Achse in Richtung der Filmdicke liegt, an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, reicht es aus, laminierte doppelbrechende Platten zu verwenden, die insgesamt eine Doppelbrechung 0,1 ≤ (nz-ny)/(nx-ny) ≤ 3 zeigen.
Nun erfolgt eine Beschreibung für nx, ny und nz für den Fall, daß mehrere doppelbrechende Platten kombiniert werden.
Es sei angenommen, daß die Anzahl i uniaxial doppelbrechender Platten vorhanden ist, wobei jede optische Achse in Richtung der x-Achse in der Filmebene liegt, wobei die Hauptbrechungsindizes in drei Richtungen jeder Platte jeweils durch nxli, nyli und nzli (nxli > nyli = nzli vorausgesetzt) ausgedrückt sind und die Filmdicke durch d21i ausgedrückt ist, und j uniaxial doppelbrechende Platten vorliegen, bei denen jede optische Achse in Richtung der z-Achse liegt, die die Richtung der Filmdicke ist, wobei die Hauptbrechungsindizes in den drei Richtungen jeder der Platten jeweils durch nx2j, ny2j und nz2j (nz2j > nx2j = ny2j vorausgesetzt) ausgedrückt sind und die Filmdicke durch d22j ausgedrückt ist. In diesem Fall kann das arithmetische Mittel nx, ny und nz der Brechungsindizes in den drei Richtungen, wobei die Dicke berücksichtigt wird, wie folgt wiedergegeben werden:
nx = (Σinxli·d21i + Σjnx2j·d22j)/d&sub2;
ny = (Σinyli·d2li + Σjny2j·d22j)/d&sub2;
nz = (Σinzli·d21i + Σjnz2j·d22j)/d&sub2;
d&sub2; = Σid21i + Σid22j
Um den gewünschten Doppelbrechungseffekt zu erzielen, wird Δn&sub2;·d&sub2; = (nx -ny)·d&sub2; oder (nx1-ny1)·d&sub2;&sub1; oder (nz2 nx2)·d&sub2;&sub2; eingestellt. Wenn es jedoch unmöglich ist, die Einstellung mit einer einzelnen doppelbrechenden Platte vorzunehmen, können mehrere doppelbrechende Platten derselben Art oder verschiedener Arten verwendet werden. Es ist wichtig, die Größe von Δn·d&sub2; der doppelbrechenden Platte für eine Flüssigkristallschicht mit vorgegebenem Verdrillungswinkel und Δn&sub1;·d&sub1;, die Richtung der Anbringung der doppelbrechenden Platte an der Flüssigkristallschicht oder die Richtung der Polarisationsachsen der gepaarten Polarisatorplatten zu optimieren, um eine ausgezeichnete monochrome Anzeige zu erhalten.
Ferner ist ausgezeichnete monochrome Anzeige leicht dadurch erzielbar, daß die Größe von Δn&sub2;·d&sub2; für die doppelbrechenden Platten insgesamt so festgelegt wird, daß der Wert im wesentlichen mit der Größe von Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht übereinstimmt oder geringfügig kleiner ist. Genauer gesagt, ist ungefähr 0,1-1,5 um bevorzugt.
Da die doppelbrechenden Platten an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, sollte die Größe von Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platten im wesentlichen die Hälfte der Größe von Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht oder geringfügig kleiner als die Hälfte dieses Werts sein, um ausgezeichnete monochrome Anzeige zu erzielen. Genauer gesagt, ist ungefähr 0,05-0,75 um bevorzugt. Wenn mehrere doppelbrechende Platten übergreifend verwendet werden, sollte der Wert von Δn&sub2;·d&sub2; insgesamt im oben genannten Bereich liegen.
Um die Winkelabhängigkeit zu verbessern, ist es erforderlich, nz einzustellen.
Bei der Erfindung sollte der Wert (nz-ny)/(nx-ny) 0,1 oder mehr sein, da keine ausreichende Wirkung der uniaxial doppelbrechenden Platte erzielt werden kann, wenn der Wert kleiner als 0,1 ist.
In den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
Die Fig. 1 bis 4 sind jeweils perspektivische Ansichten, die Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung modellmäßig zeigen, wobei Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem eine doppelbrechende Platte an einer Seite einer Flüssigkristallschicht angeordnet ist; Fig. 2 ein Beispiel zeigt, bei dem eine doppelbrechende Platte an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet ist; Fig. 3 ein Beispiel zeigt, bei dem mehrere doppelbrechende Platten an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und Fig. 4 ein Beispiel zeigt, bei dem mehrere doppelbrechende Platten jeweils an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind;
Fig. 5(A) ist eine Draufsicht, die die Relativposition der Richtung der Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die Richtung des Hauptbrechungsindex nx der doppelbrechenden Platte und die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls im oberen Teil der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wie in Fig. 1 oder 3 dargestellt, zeigt, wenn die Vorrichtung von oben her betrachtet wird;
Fig. 5(B) ist eine Draufsicht, die die Relativposition der Polarisationsachse der unteren Polarisatorplatte und die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls im unteren Teil der Flüssigkristallschicht der in Fig. 1 oder Fig. 3 dargestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigt, wenn die Vorrichtung von oben her betrachtet wird;
Fig. 6(A) ist eine Draufsicht, die die Relativposition der Richtung der Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte, die Richtung des Hauptbrechungsindex nx der oberen doppelbrechenden Platte und die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls im oberen Teil der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wie in Fig. 2 oder Fig. 4 dargestellt, zeigt, wenn die Vorrichtung von oben her betrachtet wird;
Fig. 6(B) ist eine Draufsicht, die die Relativposition der Richtung oder Polarisationsachse der unteren Polarisatorplatte, die Richtung des Hauptbrechungsindex nx der unteren doppelbrechenden Platte und die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls im unteren Teil der Flüssigkristallschicht der in Fig. 2 oder Fig. 4 dargestellten Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung zeigt, wenn die Vorrichtung von oben her betrachtet wird;
Fig. 7 und 8 sind jeweils Diagramme zum Erläutern der Definition der Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platte (n);
die Fig. 9 bis 15 sind jeweils Diagramme zum Erläutern von Wirkungen , wie sie unter Verwendung der doppelbrechenden Platte (n) gemäß der Erfindung erzielt werden, wobei die Teile (A) jeweils modellmäßige Seitenansichten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen sind und die Teile (B) jeweils Diagramme sind, die Lichtpolarisationszustände zeigen;
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Anordnung von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallzelle zeigt;
Fig. 17 ist ein Kurvendiagramm, das die Schwellenspannungscharakteristik des Flüssigkristalls bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung zeigt;
Fig. 18 ist ein Diagramm, das den Farbton im EIN-Zustand und im AUS- Zustand bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung zeigt; und
die Fig. 19 bis 53 sind jeweils Diagramme, die Äquikontrast-Verteilungskurven für Beispiele gemäß der Erfindung und Vergleichsbeispiele zeigen.

BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine doppelbrechende Platte an einer Seite einer Flüssigkristallschicht angeordnet ist, wobei die Bezugszahlen 1 und 2 ein Paar Polarisatorplatten bezeichnen, die Zahl 3 eine Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Wert Δn&sub2;·d&sub2; von 0,4-1,5 um und mit Linksschraubenstruktur (Struktur, bei der der Verdrillungswinkel in Gegenuhrzeigerrichtung liegt, gesehen von oben her) mit einem Verdrillungswinkel von 160-300º bezeichnet, wobei die Flüssigkristallschicht so ausgebildet ist, daß sie Zeichen und/oder Figuren anzeigt, die Zahl 4 eine doppelbrechende Platte bezeichnet, die an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, die Zahl 5 die Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte bezeichnet, die Zahl 6 die Polarisationsachse der unteren Polarisatorplatte bezeichnet, die Zahl 7 die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls im oberen Teil der Flüssigkristallschicht bezeichnet, die Zahl 8 die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls im unteren Teil der Flüssigkristallschicht bezeichnet und die Zahl 9 die Richtung der optischen Achse der doppelbrechenden Platte bezeichnet.
Die Definition der Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platte, wie sie bei der Erfindung verwendet wird, wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.
Die doppelbrechende Platte, die an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, kann eine biaxial doppelbrechende Platte sein, um die Beziehung nx > nz > ny zu erfüllen, wobei die Brechungsindizes in den drei Richtungen x, y und z verschieden sind, oder es kann eine uniaxial doppelbrechende Platte sein, mit der Beziehung nx = nz > ny. Bei der Festlegung der drei Richtungen ist die Richtung mit größerem Brechungsindex in der Filmebene der doppelbrechenden Platte der x-Achse, die Richtung mit dem kleineren Brechungsindex ist die y-Achse und die Dickenrichtung ist die z-Achse. Die Brechungsindizes in der x-, y- und z-Achse sind nx, ny bzw. nz, mit nx > ny und Δn&sub2; = nx-ny. Bei der Erfindung gilt nx ≥ nz > ny
Der Buchstabe d bezeichnet die Dicke der doppelbrechenden Platte.
Die optische Achse der doppelbrechenden Platte, wie sie bei der Erfindung verwendet wird, repräsentiert bei einer uniaxial doppelbrechenden Platte die Richtung mit anderem Brechungsindex, und bei einer biaxial doppelbrechenden Platte ist sie der Zweckdienlichkeit halber als diejenige Richtung definiert, in der der Hauptbrechungsindex in der Filmebene groß ist. Genauer gesagt, ist die optische Achse einer biaxial doppelbrechenden Platte mit der Beziehung nx > nz > ny die x-Richtung, die optische Achse einer uniaxial doppelbrechenden Platte mit nx = nz > ny ist die y-Richtung, die optische Achse einer uniaxial doppelbrechenden Platte mit nx > ny = nz ist die x-Richtung und die optische Achse einer uniaxial doppelbrechenden Platte mit nz > nx = ny, bei der die optische Achse in der Filmdicke ausgerichtet ist, ist die z-Richtung.
In Fig. 5 bezeichnet das Zeichen θ&sub1; den Winkel, wie er durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 55 der oberen Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 57 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, das Zeichen θ&sub2; bezeichnet den Winkel, wie er durch Messen der Richtung der optischen Achse 59 der doppelbrechenden Platte ausgehend von der Richtung der langen Achse der Flüssigkristallmoleküle 57 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, und das Zeichen θ&sub3; bezeichnet den Winkel, wie er durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 56 der unteren Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 58 im unteren Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird. Bei der Erfindung werden die Winkel θ&sub1;, θ&sub2; und θ&sub3; optimal so festgelegt, daß monochrome Anzeige erzielt wird.
Wenn die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Negativanzeigevorrichtung verwendet wird und angenommen wird, daß der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallschicht ungefähr 240º beträgt, ist der Wert Δn&sub2;·d&sub2; ungefähr 0,87 um und der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte, die über der Flüssigkristallschicht liegt, ist ungefähr 0,58 um, wobei die Polarisationsachsen der gepaarten Polarisationsplatten unter einem Winkel von ungefähr 0-60º gekreuzt sein sollten.
Wenn die Anzeigevorrichtung als Positivanzeigevorrichtung verwendet wird, ist es bevorzugt, daß die auf einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnete Polarisatorplatte so angeordnet ist, daß die Polarisationsachse dieser Polarisatorplatte um ungefähr 90º verdreht ist. Bei einer solchen Anordnung ermöglicht die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung das Erzielen einer Monochromanzeige mit hohem Kontrast und großem Gesichtswinkel.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Negativanzeigevorrichtung verwendet wird, bei der eine biaxial doppelbrechende Platte verwendet wird, ist es bevorzugt, daß 40º ≤ θ&sub2; ≤ 140º gilt. Dann ist eine Anzeige erzielbar, beider das Transmissionsvermögen im AUS-Zustand gering ist, während das Transmissionsvermögen im EIN-Zustand hoch ist, und es wird ausreichender Kontrast erzielt. Insbesondere dann, wenn 60º ≤ θ&sub2; ≤ 120º gilt, ist das Transmissionsvermögen im AUS-Zustand ausreichend niedrig und es ist ein hohes Kontrastverhältnis erzielbar.
Die optische Achse einer uniaxial doppelbrechenden Platte mit nx = nz > ny ist die y-Richtung. Das heißt, daß die optische Achse in bezug auf den vorstehend genannten Fall um 90º verschoben ist. Demgemäß gilt -50º ≤ θ&sub2; ≤ 50º, vorzugsweise -30º ≤ θ&sub2; ≤ 30º.
Wenn eine Flüssigkristallschicht mit Schraubenstruktur, die entgegengesetzt zur Linksschraubenstruktur ist, verwendet wird, kann auf dieselbe Weise wie beim vorstehend genannten Fall monochrome Anzeige einfach dadurch erzielt werden, daß die Winkel θ&sub1;, θ&sub2; und θ&sub3; geeignet in Gegenuhrzeigerrichtung in bezug auf die Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls in der Flüssigkristallschicht, die Richtung der Polarisationsachse der Polarisatorplatte und die Richtung der optischen Achse der doppelbrechenden Platte ausgewählt werden.
Wenn die doppelbrechende Platte unter der Flüssigkristallzelle angeordnet wird, sollten die vorstehend genannten Winkel θ&sub1;, θ&sub2; und θ&sub3; so ausgewählt werden, daß sie dieselbe Beziehung wie vorstehend beschrieben aufweisen, vorausgesetzt, daß die Zelle von unten her betrachtet wird.
Bei der Erfindung kann, wenn eine uniaxial doppelbrechende Platte mit nx ≥ nz > ny verwendet wird, Färbung, wie sie erscheint, wenn Betrachtung in schräger Richtung erfolgt, unterdrückt werden; das Aussehen ist verbessert; der Bereich, in dem es zu einer Umkehrung von schwarz und weiß kommt, kann eingeengt werden; und der Gesichtswinkel kann erweitert werden.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem jeweils eine doppelbrechende Platte an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet ist. In Fig. 2 bezeichnen die Zahlen 11, 12 ein Paar Polarisatorplatten, die Zahl 13 bezeichnet eine Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, wobei der Wert Δn&sub2;·d&sub2; 0,4- 1,5 um ist, mit einer Linksschraubenstruktur mit einem Verdrillungswinkel von 160-300º, die Zahlen 14A, 14B bezeichnen doppelbrechende Platten, die über und unter der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, die Zahlen 15, 16 bezeichnen Polarisationsachsen, die Zahlen 17, 18 bezeichnen die Richtungen der langen Achsen von Flüssigkristallmolekülen, dies Zahl 19A bezeichnet die Richtung der optischen Achse der oberen doppelbrechenden Platte und die Zahl 19B bezeichnet die Richtung der optischen Achse der unteren doppelbrechenden Platte.
In Fig. 6 bezeichnet das Zeichen θ&sub1; den Winkel, der durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 65 der oberen Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 67 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, das Zeichen θ&sub2; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der optischen Achse 69A der oberen doppelbrechenden Platte ausgehend von der Richtung der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 67 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, das Zeichen θ&sub3; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 66 der unteren Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 68 im unteren Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, und das Zeichen θ&sub4; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der optischen Achse 69B der unteren doppelbrechenden Platte ausgehend von der Richtung der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 68 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird. Bei der Erfindung sind diese Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3; und θ&sub4; optimal so ausgewählt, daß monochrome Anzeige erzielt wird.
Wenn die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Negativanzeigevorrichtung verwendet wird und angenommen wird, daß der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallschicht ungefähr 240º beträgt, ist der Wert Δn&sub2;·d&sub2; ungefähr 0,80 um und der Wert Δn&sub2;·d&sub2; des Paars doppelbrechender Platten, die über und unter der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, ist jeweils ungefähr 0,40 um (insgesamt ungefähr 0,80 um), wobei ein gutes Ergebnis dann erzielbar ist, wenn das Paar Polarisatorplatten so angeordnet wird, daß ihre Polarisationsachsen einander unter einem Winkel von ungefähr 60 120º überkreuzen.
Wenn die Flüssigkristallvorrichtung als Positivanzeigevorrichtung verwendet wird, bei der dieselben doppelbrechenden Platten und dieselbe Flüssigkristallschicht verwendet werden, ist es bevorzugt, daß jede Polarisatorplatte so angeordnet ist, daß die Polarisationsachsen um ungefähr 90º verdreht sind. Bei einer solchen Anordnung ermöglicht es die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, monochrome Anzeige mit hohem Kontrastverhältnis und großem Gesichtswinkel zu erzeugen.
Wenn biaxial doppelbrechende Platten verwendet werden und Negativanzeige zu erzeugen ist, ist es bevorzugt, daß die Winkel θ&sub2; und θ&sub4; jeweils 5º ≤ θ&sub2; ≤ 140º bzw. 40º ≤ θ&sub4; ≤ 170º sind, bevorzugter 40º ≤ θ&sub2; ≤ 140º bzw. 40º ≤ θ&sub4; ≤ 140º sind, wodurch eine Anzeige mit niedrigem Transmissionsvermögen im AUS-Zustand, hohem Transmissionsvermögen im EIN-Zustand und ausreichendem Kontrastverhältnis realisiert werden kann. Insbesondere dann, wenn 60º ≤ θ&sub2; ≤ 120º und 60º ≤ θ&sub4; ≤ 120º gelten, können ausreichend niederes Transmissionsvermögen im AUS-Zustand und ausreichendes Kontrastverhältnis erhalten werden.
Wenn uniaxial doppelbrechende Platten mit nx = nz > n für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden, wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Richtungen der optischen Achsen die y-Richtung, weswegen die Richtungen in bezug auf den vorstehend genannten Fall um 90º versetzt sind. Demgemäß liegen die Winkel θ&sub2; und θ&sub4; in den Bereichen -85º ≤ θ&sub2; ≤ 50º bzw. -50º ≤ θ&sub4; ≤ 80º, bevorzugter -50º ≤ θ&sub2; ≤ 50º bzw. 50º ≤ θ&sub4; ≤ 50º, am bevorzugtesten -30º ≤ θ&sub2; ≤ 30º bzw. -30º ≤ θ&sub4; ≤ 30º.
Was die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3; und θ&sub4; betrifft, ist θ&sub3; < θ&sub4;, wenn θ&sub1; < θ&sub2; ist, und vorzugsweise gilt θ&sub3; > θ&sub4;, wenn θ&sub1; > θ&sub2; ist. Durch geeignetes Auswählen dieser Winkel in den vorstehend genannten Bereichen ergibt die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung monochrome Anzeige mit großem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis.
Was die optimalen Bedingungen betrifft, die für die Normalrichtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erhalten werden, ist ein gutes Ergebnis selbst dann erzielbar, wenn eine herkömmliche doppelbrechende Platte verwendet wird, deren optische Achse in der Filmebene liegt und bei der die Beziehung nx > ny = nz gilt. Wenn jedoch eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > ny = nz verwendet wird, um den optischen Effekt zu kompensieren, ist diese Kompensation unzureichend, wenn eine schräge Betrachtung erfolgt, und das Bild ist gefärbt. Im ungünstigsten Fall ist eine Umkehrung von schwarz und weiß hervorgerufen, obwohl monochrome Anzeige mit hohem Kontrastverhältnis in Normalrichtung der Anzeigevorrichtung erzielbar ist.
Bei der Erfindung kann ein Verfärben eines Bilds selbst dann vermieden werden, wenn eine schräge Betrachtung erfolgt, und das Aussehen kann dadurch verbessert werden, daß eine biaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > nz > ny verwendet wird. Wenn nz größer als nx oder kleiner als ny ist, ist die Winkelabhängigkeit für die Anzeigevorrichtung verringert und das Aussehen bei Schrägbetrachtung ist vermindert. Insbesondere dann, wenn (nz-ny)/(nx-ny) ≥ 0,1 gilt, ist ein starker Effekt erzielbar. Als solche doppelbrechende Platte kann ein biaxial ausgerichteter Film, ein biaxialer Kristall wie Glimmer, Gips, Salpeter oder dergleichen verwendet werden.
Zur Vereinfachung erfolgte eine Erläuterung unter der Annahmen daß der Brechungsindex nz in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte in Dickenrichtung gleichmäßig ist. Jedoch ist es nicht immer erforderlich, daß er gleichmäßig ist, sondern es reicht aus, wenn der mittlere Brechungsindex in Dickenrichtung den vorstehend genannten Bedingungen genügt. Ein ziemlich gutes Ergebnis ist selbst dann erzielbar, wenn nz in Dickenrichtung nicht gleichmäßig ist.
Bei der vorliegenden Erfindung wird im wesentlichen derselbe Kompensationseffekt wie im Fall einer biaxial doppelbrechenden Platte mit der Beziehung nx > nz > ny selbst dann erzielt, wenn für die Kompensation eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx = nz > ny verwendet wird.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel dafür, daß zwei doppelbrechende Platten in Laminatform an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet sind. In Fig. 3 bezeichnen die Zahlen 21, 22 ein Paar Polarisatorplatten, die Zahl 23 bezeichnet eine Flüssigkristallschicht aus nematischem Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Wert Δn&sub2;·d&sub2; von 0,4- 1,5 um und Linksschraubenstruktur mit einem Verdrillungswinkel von 160- 300º, die Zahlen 24A, 24B bezeichnen doppelbrechende Platten, die in Laminatform an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, die Zahlen 25, 26 bezeichnen Polarisationsachsen, die Zahlen 27, 28 bezeichnen die Richtungen der langen Achsen von Flüssigkristallmolekülen, die Zahl 29A bezeichnet die Richtung der optischen Achse der doppelbrechenden Platte 24A mit der optischen Achse in Richtung der Filmebene, und die Zahl 29B bezeichnet die Richtung der optischen Platte der doppelbrechenden Platte 24B mit der optischen Achse in Dickenrichtung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird die Definition für den Brechungsindex für den Fall, daß zwei Arten doppelbrechender Platten bei der Erfindung zur Verwendung kombiniert werden, beschrieben.
Es sei angenommen, daß die Koordinaten so vorgegeben sind, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. In Fig. 8 bezeichnet die Bezugszahl 74A eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der optischen Achse in Richtung der Filmebene und der Dicke d&sub2;&sub1;. Wenn die Richtung der x-Achse als Richtung der optischen Achse verwendet wird, genügen die drei Hauptbrechungsindizes nx1, ny1 und nz1 der Beziehung nx1 > ny1 = nz1.
Die Bezugszahl 74B bezeichnet eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke und einer Dicke d&sub2;&sub2;, wobei die drei Hauptbrechungsindizes der Bedingung nz2 > nx2 = ny2 genügen.
Bei der Erfindung ist es erforderlich, daß die Beziehungen nx > nz > ny und 0,1 ≤ (nz-ny)/(nx-ny) jeweils im arithmetischen Mittel für nx, ny und nz für die jeweiligen drei Hauptbrechungsindizes erfüllt sind, wobei die Dicken der doppelbrechenden Platten berücksichtigt werden.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel zwei doppelbrechende Platten aufeinanderlaminiert werden, gelten die folgenden Gleichungen:
Da nx > nz > ny gilt, sind die folgenden Gleichungen erhältlich:
In Fig. 5 bezeichnet ein Zeichen θ&sub1; den Winkel, der durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 55 der oberen Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 57 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, das Zeichen θ&sub2; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der optischen Achse 59 der doppelbrechenden Platte (deren optische Achse in Richtung der Filmebene liegt) ausgehend von der Richtung der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 57 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, und das Zeichen θ&sub3; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 56 der unteren Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 58 im unteren Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird. So werden in diesem Fall die Winkel θ&sub1;, θ&sub2; und θ&sub3; optimal so ausgewählt, daß monochrome Anzeige erzielt wird. Die uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke wird einfach eingefügt und weist keine Richtungsabhängigkeit auf.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Negativanzeigevorrichtung verwendet wird und angenommen wird, daß der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallschicht ungefähr 2400 beträgt, der Wert Δn&sub2;·d&sub2; ungefähr 0,87 um beträgt und der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der laminierten doppelbrechenden Platten an einer Seite der Flüssigkristallschicht ungefähr 0,58 um ist, ist es bevorzugt, daß das Paar Polarisatorplatten so angeordnet ist, daß die Polarisationsachsen der Platten einander unter einem Winkel von ungefähr 0- 60º überkreuzen.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Positivanzeigevorrichtung verwendet wird, bei der dieselben doppelbrechenden Platten und dieselbe Flüssigkristallschicht verwendet werden, sollte die Polarisatorplatte an einer Seite der Flüssigkristallschicht so angeordnet sein, daß ihre Polarisationsachse um 90º verdreht ist, wodurch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit monochromer Anzeige mit ausgezeichnetem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis erhalten werden kann.
In diesem Fall sollte, wenn die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Negativanzeigevorrichtung sein soll, der Winkel θ&sub2; im Bereich von 40º ≤ θ&sub2; ≤ 140º liegen, wodurch eine Anzeige mit niedrigem Transmissionsvermögen im AUS-Zustand hohem Transmissionsvermögen im EIN- Zustand und ausreichendem Kontrastverhältnis realisiert werden kann. Insbesondere dann, wenn 60º ≤ θ&sub2; ≤ 120º gilt, ist das Transmissionsvermögen im AUS-Zustand ausreichend niedrig und das Kontrastverhältnis ist ausreichend hoch.
Hinsichtlich der doppelbrechenden Platten, wie sie bei der Erfindung verwendet werden, kann die doppelbrechende Platte, deren optische Achse in Richtung der Filmebene liegt, eine gewöhnliche uniaxial doppelbrechende Platte sein, wie ein uniaxial ausgerichteter Film oder eine Kristallplatte. Die doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke kann ein Flüssigkristall-Polymer-Film, ein LB-Film, eine Kristallplatte oder dergleichen sein. Ferner können doppelbrechende Platten solche sein, bei denen der Brechungsindex in Richtung der Filmdicke nicht immer gleichmäßig ist.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei doppelbrechende Platten jeweils in Laminatform an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angebracht sind. In Fig. 4 bezeichnen die Zahlen 31, 32 ein Paar Polarisatorplatten, die Zahl 33 bezeichnet eine Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um und Linksschraubenstruktur mit einem Verdrillungswinkel von 160-300º, die Zahlen 34A, 34B, 35A und 35B bezeichnen doppelbrechende Platten, die über und unter der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, die Zahlen 36, 37 bezeichnen Polarisatorachsen, die Zahlen 38, 39 bezeichnen die Richtungen der langen Achsen der Flüssigkristallmoleküle, die Zahlen 40A, 41A bezeichnen die Richtungen der optischen Achsen (des Hauptbrechungsindex nx) der doppelbrechenden Platten 34A, 35A, deren optischen Achsen in Richtung der Filmebene liegen, und die Zahlen 40B, 41B bezeichnen die Richtungen der optischen Achsen (des Hauptbrechungsindex nz) der doppelbrechenden Platten 34B, 35B, deren optische Achsen in Richtung der Filmdicke liegen.
In Fig. 6 bezeichnet das Zeichen θ&sub1; den Winkel, der durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 65 der oberen Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 67 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, das Zeichen θ&sub2; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der optischen Achse 69A der oberen doppelbrechenden Platte (der doppelbrechenden Platte, deren optische Achse in Richtung der Filmdicke liegt) ausgehend von der Richtung der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 67 im oberen Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, das Zeichen θ&sub3; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der Polarisationsachse 66 der unteren Polarisatorplatte ausgehend von der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 68 im unteren Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird, und das Zeichen θ&sub4; bezeichnet den Winkel, der durch Messen der Richtung der optischen Achse 69B der unteren doppelbrechenden Platte (der doppelbrechenden Platte, deren optische Achse in Richtung der Filmebene liegt) ausgehend von der Richtung der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 68 im unteren Teil der Flüssigkristallschicht in Uhrzeigerrichtung erhalten wird. Diese Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3; und θ&sub4; werden optimal so ausgewählt, daß ausgezeichnete monochrome Anzeige erzielt wird. Die uniaxial doppelbrechende Platte, deren optische Achse in Richtung der Filmdicke liegt, wird einfach eingefügt und sie hat keine Richtungsabhängigkeit.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Negativanzeigevorrichtung verwendet wird und angenommen wird, daß der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallschicht ungefähr 240º ist, der Wert Δn&sub1;·d&sub1; ungefähr 0,80 um ist und die Werte Δn&sub2;·d&sub2; der gepaarten doppelbrechenden Platten, die jeweils über und unter der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, ungefähr 0,40 um (insgesamt ungefähr 0,80 um insgesamt) betragen, ist es bevorzugt, daß die gepaarten Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß sich ihre Polarisationsachsen mit einem Winkel von ungefähr 60º-120º überkreuzen.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Positivanzeigevorrichtung verwendet wird, bei der dieselbe Flüssigkristallschicht und dieselben doppelbrechenden Platten verwendet werden, ist es bevorzugt, daß die gepaarten Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß ihre Polarisationsachsen um ungefähr 90º verdreht sind, wodurch die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung monochrome Anzeige mit ausgezeichnetem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis erzeugen kann.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung Negativanzeige aufweisen soll, sollten die Winkel θ&sub1; und θ&sub4; in den Bereichen 5º ≤ θ&sub2; ≤ 140º bzw. 40º ≤ θ&sub4; ≤ 170º liegen, insbesondere 40º ≤ θ&sub2; ≤ 140º bzw. 40º ≤ θ&sub4; ≤ 140º. Mit einer solchen Anordnung kann eine Anzeige mit niedrigem Transmissionsvermögen im AUS-Zustand, hohem Transmissionsvermögen im EIN-Zustand und ausreichendem Kontrast realisiert werden. Insbesondere dann, wenn 60º ≤ θ&sub2; ≤ 120º und 60º ≤ θ&sub4; ≤ 120º gelten, ist das Transmissionsvermögen im AUS- Zustand ausreichend niedrig und das Kontrastverhältnis ist ausreichend hoch.
Was die Bereiche der Werte θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3; und θ&sub4; betrifft, ist es bevorzugt, daß θ&sub3; < θ&sub4; gilt, wenn θ&sub1; < θ&sub2; ist. Wenn dagegen θ&sub1; > θ&sub2; ist, ist es bevorzugt, daß θ&sub3; > θ&sub4; gilt. Durch Festlegen der Bereiche der Winkel so wie vorstehend beschrieben, kann die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung monochrome Anzeige mit ausgezeichneter Gesichtswinkelcharakteristik und hohem Kontrastverhältnis erzeugen.
Beim in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, das eine solche Struktur aufweist, das eine Kombination aus einer doppelbrechenden Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmebene und einer doppelbrechenden Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist und diese laminierten doppelbrechenden Platten so aufgebaut sind, daß die uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in der Filmebene zwischen die uniaxial doppelbrechenden Platten mit jeweils der optischen Achse in Richtung der Filmdicke eingefügt ist und die laminierten doppelbrechenden Platten an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, existiert ein Bereich, in dem die Beziehung nz > nx > ny gilt. In diesem Fall kann monochrome Anzeige mit ausgezeichneter Gesichtswinkelcharakteristik und hohem Kontrastverhältnis dadurch erhalten werden, daß laminierte doppelbrechende Platten verwendet werden, bei denen die Doppelbrechung der laminierten doppelbrechenden Platten insgesamt 0,1 ≤ (nz-ny)/(nx-ny) ≤ 3 beträgt.
Bei der Erfindung ist es möglich, da eine Anzeige nahe zu einer monochromen Anzeige entsprechend mit großem Gesichtswinkel erzielt werden kann, farbige Anzeige unter Verwendung eines Farbfilters zu erhalten. Insbesondere ist es möglich, eine vollfarbige Graustufenskala zu erreichen, da selbst bei Ansteuerung mit hohem Tastverhältnis ein hohes Kontrastverhältnis erzielbar ist. Demgemäß ist die erfindungsgemäße Flüssigkristallvorrichtung auf Flüssigkristall-Fernsehen anwendbar. Wenn ein Farbfilter an der Innenfläche einer Zelle ausgebildet wird, tritt bei der Anzeige keine Parallaxe abhängig von verschiedenen Betrachtungswinkeln auf und ferner ist feinfarbige Anzeige möglich. Speziell gilt, daß das Farbfilter an der Unterseite oder der Oberseite einer Elektrode ausgebildet werden kann. Wenn eine insgesamt monochrome Anzeige erforderlich ist, kann zusätzlich ein Farbfilter zur Farbkompensation oder eine farbige Polarisatorplatte verwendet werden oder es kann ein Farbstoffin den Flüssigkristall eingebaut werden oder es kann eine Beleuchtungseinrichtung mit spezieller Wellenlängenverteilung verwendet werden.
Bei der Erfindung ist eine Treibereinrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden angeschlossen, um dadurch die Flüssigkristallzelle mit dem vorstehend genannten Aufbau anzusteuern.
Da bei der Erfindung eine helle Anzeige erzielt werden kann, ist die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einem größeren Bereich auf den Transmissions- oder den Reflexionstyp anwendbar. Wenn die Anzeigevorrichtung als solche vom Transmissionstyp verwendet wird, sollte eine Lichtquelle an der Rückseite angeordnet sein, mit oder ohne Lichtleiter oder einem Farbfilter.
Obwohl die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung im allgemeinen als solche vom Transmissionstyp verwendet wird, ist es möglich, sie als solche vom Reflexionstyp zu verwenden, da sie eine helle Anzeige ergibt. Wenn sie als solche vom Transmissionstyp verwendet wird, kann ein Lichtabschirmungsfilm mit gedrucktem Bereich dazu verwendet werden, den Hintergrundbereich mit Ausnahme der Bildelemente abzudecken. Ferner kann zusätzlich zur Verwendung des Lichtabschirmungsfilms eine selektive Spannung an einen anderen Bereich als den Anzeigebereich angelegt werden, um die Zelle umgekehrt anzusteuern. Verschiedene Techniken, wie sie bei herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen anwendbar sind, können bei der Erfindung insoweit verwendet werden, als der Effekt der Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
Eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist dieselbe Multiplexcharakteristik wie eine superverdrillte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf. Ferner kann eine deutliche und helle monochrome Anzeige erzielt werden, wie vorstehend beschrieben. Demgemäß ist es möglich, eine mehrfarbige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit hoher Dichte dadurch zu realisieren, daß ein feines Farbfilter mit drei Primärfarben rot, grün und blau an geeigneter Position wie an der Innenfläche der Zelle angeordnet wird. Eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird vorzugsweise als Anzeigevorrichtung für einen PC, einen Textprozessor, einen Arbeitsplatzrechner oder dergleichen verwendet. Auch sind erfindungsgemäße Anzeigevorrichtungen auf verschiedene Anzeigevorrichtungen vom Monochromtyp oder vom Farbtyp wie auf Flüssigkristall-Fernseher, eine Fischerei- Schalleinrichtung, eine Radareinrichtung, ein Oszilloskop, eine Punktmatrix-Anzeigevorrichtung usw. anwendbar.
Obwohl das Betriebsprinzip der Erfindung nicht immer klar ist, kann es als das folgende betrachtet werden.
Zunächst wird ein Fall betrachtet, bei dem die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung aus der Normalrichtung betrachtet wird.
Fig. 9(A) ist ein Diagramm, das den Aufbau einer superverdrillten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ohne Verwendung einer doppelbrechenden Platte, gesehen von einer Seite, zeigt, um die superverdrillte Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu vergleichen. Die superverdrillte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 83 aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie mit einem Verdrillungswinkel von 160-300º und einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um und einem Paar Polarisatorplatten 81, 82 auf, die über und unter der Flüssigkristallschicht angeordnet sind. Bei dieser Struktur beträgt der Überkreuzungswinkel der Polarisationsachsen des Paars Polarisatorplatten 81, 82, die über und unter der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, 90º.
Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit dem vorstehend genannten Aufbau ist in die untere Polarisatorplatte 82 auf der Eintrittsseite eintretendes Licht vollständig linear polarisiert, wenn keine Spannung an die Flüssigkristallschicht oder eine niedrige Spannung angelegt ist, wie eine nicht auswählende Spannung. Wenn das linear polarisierte Licht an die Flüssigkristallschicht 83 übertragen wird, wird es elliptisch polarisiertes Licht. Die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts hängen von der Wellenlänge des Lichts ab. Was die drei Primärfarben rot, grün und blau betrifft, sind die Richtung und die Form jeder der Farben so wie in Fig. 9(B) dargestellt. Wenn die drei Arten elliptisch polarisierten Lichts mit verschiedener Form und Richtung durch die obere Polarisatorplatte 81 an der Austrittsseite hindurchtreten, hängt die Intensität des durch die obere Polarisatorplatte hindurchtretenden-Lichts von rot, grün und blau ab, so daß Licht mit einer speziellen Farbe emittiert wird. In Fig. 9(B) bezeichnen die Zahlen 85, 86 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 81, 82.
Die Fig. 10 bis 15 zeigen den Aufbau von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen gemäß der Erfindung sowie Polarisationszustände in den Vorrichtungen.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel, bei dem eine biaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > nz > ny an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist. Fig. 10(A) ist ein Diagramm der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gesehen von einer Seite derselben. Die Vorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 93 aus einem nematischen Flüssigkristall-mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um und einem Verdrillungswinkel von 160-300º, eine einzelne doppelbrechende Platte 94, die über der Flüssigkristallschicht angeordnet ist und ein Paar Polarisatorplatten 91, 92, die an einer oberen und unteren Position angeordnet sind, auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallschicht 240º, der Wert n&sub1;·d&sub1; beträgt 0,87 um und der Überkreuzungswinkel der Polarisationsachsen des Paars Polarisatorplatten 91, 92 beträgt 30º. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, nur eine doppelbrechende Platte gemäß der Erfindung an der Flüssigkristallschicht angeordnet, um die Beschreibung zu vereinfachen. Jedoch können zwei oder mehr doppelbrechende Platten verwendet werden, so daß die Richtungen der drei Hauptbrechungsindizes nx, ny und n z zusammenfallen.
Die doppelbrechende Platte wandelt, wenn sie zwischen die Polarisatorplatten eingefügt ist, linear polarisiertes Licht, das in sie eintritt, in elliptisch polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht um oder führt polarisiertes Licht in linear polarisiertes Licht zurück, gesehen aus der Normalrichtung, und zwar dank des Werts Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte. Demgemäß kann der in Fig. 10(B) dargestellte Zustand dadurch erhalten werden, daß eine doppelbrechende Platte mit geeignetem Wert Δn&sub2;·d&sub2; auf die Flüssigkristallschicht gelegt wird. Das heißt, daß dann, wenn keine Spannung an die Flüssigkristallschicht angelegt wird oder eine niedrige Spannung wie eine nicht auswählende Spannung an die Flüssigkristallschicht angelegt wird, Licht, das durch die untere Polarisatorplatte 92 auf der Eintrittsseite vollständig linear polarisiert wurde, nach dem Durchlauf durch die Flüssigkristallschicht 93 den elliptisch polarisierten Zustand einnimmt. Wenn das elliptisch polarisierte Licht durch die doppelbrechende Platte 94 hindurchtritt, kann dieses elliptisch polarisierte Licht wieder, abhängig von den Bedingungen, in einen Zustand zurückgeführt werden, der nahezu linear polarisiertem Licht entspricht. Wenn Licht in die drei Primärfarben rot, grün und blau unterteilt wird, sind die drei Arten polarisierten Lichts dergestalt, wie in Fig. 10(B) dargestellt. Wie in Fig. 10(B) gezeigt, kann dann, wenn die Richtungen der Polarisationsachsen für rotes, grünes und blaues Licht im wesentlichen ausgerichtet sind und diese Lichtarten in im wesentlichen linear polarisiertes Licht zurückgeführt werden, die Wellenlängenabhängigkeit der Intensität des durchtretenden Lichts unabhängig von den Richtungen der Polarisationsachsen auf der Austrittsseite beseitigt werden. Das heißt, daß nichtfarbiges Licht erzielbar ist. So wird bei diesem Ausführungsbeispiel dann, wenn die Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß sich die Polarisationsachsen mit ungefähr 300 überkreuzen und die Polarisation auf der Austrittsseite mit der Absorptionsachse der oberen Polarisatorplatte auf der Austrittsseite übereinstimmt, die Intensität des durch die Polarisatorplatten durchlaufenden Lichts am kleinsten und es erscheint die Farbe schwarz, wodurch Negativanzeige erzeugt wird. In Fig. 10(B) bezeichnen die Zahlen 95, 96 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 91, 92.
Andererseits ist die Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte um 90º verdreht, so daß die Polarisationsachse im wesentlichen parallel zur Polarisationsrichtung auf der Austrittsseite ist, die Intensität des durchgehenden Lichts größer wird und die Farbe weiß erscheint, wodurch eine Positivanzeige erzielt wird.
Negativanzeige und Positivanzeige werden dadurch ausgewählt, daß Bedingungen wie der Verdrillungswinkel und der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht, der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte sowie die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3;, die zwischen der doppelbrechenden Platte und den Polarisatorplatten ausgebildet sind, geändert werden.
Andererseits sind dann, wenn eine ausreichende Spannung an die Flüssigkristallschicht angelegt wird, die Form und die Richtung jeder elliptisch polarisierten Lichtart, die durch die Flüssigkristallschicht hindurchtritt, von denen verschieden, wie sie vor dem Anlegen der Spannung vorliegen. Demgemäß ändern sich die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts nach dem Durchlaufen der doppelbrechenden Platte, wodurch das Transmissionsvermögen verändert wird, um dadurch eine Anzeige zu erzielen.
Jedoch ergibt das Einfügen der doppelbrechenden Platte nicht immer weiß oder schwarz beim Anlegen einer Spannung, und zwar selbst dann, wenn die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts so ausgerichtet sind, daß monochrome Anzeige ohne Anlegen von Spannung erzielt wird. Daher ist es bevorzugt, den Wert von Δn&sub2;·d&sub2;, die Richtung der optischen Achse der doppelbrechenden Platte, die Richtung der Polarisationsachse der Polarisatorplatte usw. abhängig von Parametern wie dem Verdrillungswinkel, dem Wert Δn&sub1;·d&sub1; usw. der Flüssigkristallschicht experimentell zu optimieren.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung aus der Normalrichtung betrachtet wird, kann ausgezeichnete monochrome Anzeige dadurch erzielt werden, daß die Bedingungen optimiert werden, und zwar selbst dann, wenn eine herkömmliche uniaxial doppelbrechende Platte (nx > ny = nz) als doppelbrechende Platte verwendet wird. Wenn jedoch eine solche monochrome Anzeigevorrichtung aus einer schrägen Richtung betrachtet wird, kann die Anzeige farbig erscheinen oder es kann zu einer Umkehrung von schwarz und weiß kommen. Flüssigkristallmoleküle selbst sind im allgemeinen uniaxial.
Sie sind jedoch so angeordnet, daß sie in der in Fig. 16 dargestellten Flüssigkristallzelle Schraubenstruktur aufweisen. Ferner werden dann, wenn eine Auswahlspannung oder eine Nichtauswahlspannung an die Flüssigkristallzelle angelegt wird, um Multiplexansteuerung auszuführen, die Flüssigkristallmoleküle im mittleren Bereich angehoben, wodurch sie nicht als uniaxiales Medium angesehen werden können, sondern als unechtes biaxiales Medium anzusehen sind.
Ferner ist, hinsichtlich der Flüssigkristallmoleküle im mittleren Bereich der Flüssigkristallzelle, wie in Fig. 16 dargestellt, dann, wenn die mittleren Hauptbrechungsindizes in diesem Bereich als nLX, nLY und nLZ (wobei nLX der mittlere Brechungsindex in Projektionsrichtung eines Flüssigkristallmoleküls im mittleren Bereich auf das Substrat ist, nLy der mittlere Brechungsindex in der Ebene des Substrats und in der Richtung rechtwinklig zu nLX ist, und nLZ der mittlere Brechungsindex in Dickenrichtung ist), zu beachten, daß die mittlere Hauptbrechungsindizes der Beziehung nLX > nLZ > nLY genügen, da die Flüssigkristallmoleküle in diesem Bereich im allgemeinen Schraubenstruktur aufweisen und sie angehoben sind. Demgemäß ist es bevorzugt, eine doppelbrechende Platte mit ähnlicher Charakteristik zu verwenden, um die Anzeige der Flüssigkristallzelle zu kompensieren, wenn Betrachtung aus einer schrägstehenden Richtung erfolgt. So wird vorzugsweise eine doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > nz > ny gemäß der Erfindung verwendet.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine biaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > nz > ny an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist. Fig. 11(A) ist ein Diagramm einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit biaxial doppelbrechenden Platten gemäß der Erfindung. Die Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 103 aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um und einem Verdrillungswinkel von 160-300º, ein Paar biaxial doppelbrechender Platten 104A, 104B, die an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und ein Paar Polarisatorplatten 101, 102 auf, die über und unter den biaxial doppelbrechenden Platten 104A, 104B angeordnet sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine Flüssigkristallschicht mit einem Verdrillungswinkel von 240º und einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,82 um sowie ein Paar Polarisatorplatten 101, 102 mit einem Überkreuzungswinkel der Polarisationsachsen von 90º verwendet. Obwohl eine doppelbrechende Platte jeweils an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, um die Erläuterung zu vereinfachen, können zwei oder mehr doppelbrechende Platten verwendet werden.
Die doppelbrechende Platte kann, wenn sie zwischen den Polarisatorplatten angeordnet ist, linear polarisiertes Licht, das in sie eintritt, in elliptisch polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht umsetzen, oder sie führt das polarisierte Licht in linear polarisiertes Licht zurück, gesehen aus der Normalrichtung, und zwar dank des Werts Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte. Daher können die Form und die Richtung des polarisierten Lichts, wie in Fig. 11(B) dargestellt, dadurch erhalten werden, daß eine doppelbrechende Platte mit geeignetem Wert Δn&sub2;·d&sub2; auf die Flüssigkristallschicht aufgelegt wird. Wie bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, kann dann, wenn die Richtungen der Polarisationsachsen für rot, grün und blau im wesentlichen ausgerichtet sind und diese Lichtarten in im wesentlichen linear polarisierte Lichtarten zurückgeführt werden, die Wellenlängenabhängigkeit der Intensität der durchtretenden Lichtarten unabhängig von der Richtung der Polarisationsachse auf der Austrittsseite beseitigt werden. Das heißt, daß nichtfarbiges Licht erzielbar ist.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, wird dann, wenn die Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß ihre Polarisationsachsen einander mit einem Winkel von 90º überkreuzen und die Polarisation auf der Austrittsseite mit der Absorptionsachse der oberen Polarisatorplatte auf der Austrittsseite übereinstimmt, die Intensität des durchgehenden Lichts am kleinsten und es erscheint die Farbe schwarz, wodurch Negativanzeige erzielt wird. In Fig. 11(B) bezeichnen die Zahlen 105, 106 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 101 bzw. 102.
Andererseits ist dann, wenn die Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte im wesentlichen parallel zur Polarisationsachse der unteren Polarisatorplatte steht, die Intensität des durchtretenden Lichts größer und es erscheint die Farbe weiß, wodurch Positivanzeige erzielt wird. Negativanzeige oder Positivanzeige wird dadurch verändert, daß Bedingungen wie der Verdrillungswinkel und der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht, der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platten und die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3;, θ&sub4; zwischen den doppelbrechenden Platten und den Polarisatorplatten verändert werden.
Andererseits unterscheiden sich, wenn an die Flüssigkristallschicht beim vorstehend genannten Aufbau eine ausreichende Spannung angelegt wird, die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts, wie es durch die Flüssigkristallschicht hindurchtritt, von denen vor dem Anlegen der Spannung. Demgemäß unterscheidet sich der Zustand des elliptisch polarisierten Lichts nach dem Hindurchlaufen des Lichts durch die doppelbrechende Platte und demgemäß ist das Transmissionsvermögen verändert, wodurch eine Anzeige erzielt wird.
Bei der Erfindung erfolgt, da biaxial doppelbrechende Platten verwendet werden, ausreichende Kompensation für die Anzeige selbst dann, wenn diese aus einer schräg stehenden Richtung betrachtet wird und bei monochromer Anzeige wird ein weiter Gesichtswinkel erhalten.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx = nz > ny an einer Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet ist. Fig. 12(A) ist ein Diagramm einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, gesehen von einer Seite her. Die Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 113 aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Verdrillungswinkel von 160-300º und einem Wert von Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um, eine uniaxial doppelbrechende Platte 114, die der Beziehung nx = nz > ny genügt, die im oberen Teil der Flüssigkristallschicht angeordnet ist und ein Paar Polarisatorplatten 111, 112 auf, die im oberen und unteren Teil angeordnet sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden eine Flüssigkristallschicht mit einem Verdrillungswinkel von 240º und Δn&sub1;·d&sub1; von 0,87 um sowie ein Paar Polarisatorplatten 111, 112 mit einem Überkreuzungswinkel der Polarisationsachsen von 30º verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Beschreibung für die Verwendung nur einer uniaxial doppelbrechenden Platte, die an der Oberfläche der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, um die Erläuterung zu vereinfachen. Jedoch können zwei oder mehr doppelbrechende Platten verwendet werden. Die doppelbrechende Platte kann, wenn sie zwischen die Polarisatorplatten eingefügt ist, linear polarisiertes Licht, das in sie eintritt, in elliptisch polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht umwandeln, oder sie kann das polarisierte Licht in linear polarisiertes Licht zurückführen, gesehen aus der Normalrichtung und zwar dank des Werts Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte. Daher können die Form und die Richtung des polarisierten Lichts, wie in Fig. 12(B) dargestellt, dadurch erhalten werden, daß eine doppelbrechende Platte mit einem geeigneten Wert Δn&sub2;·d&sub2; auf die Flüssigkristallschicht gelegt wird.
Wie beim vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel beschrieben, ist dann, wenn die Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß ihre Polarisationsachsen einander mit 90º überkreuzen und das polarisierte Licht auf der Austrittsseite mit der Absorptionsachse der obere Polarisatorplatte auf der Austrittsseite übereinstimmt, die Intensität des durchtretenden Lichts am kleinsten und es erscheint die Farbe schwarz, wodurch Negativanzeige erzielt wird. In Fig. 12(B) bezeichnen die Zahlen 115, 116 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 111, 112.
Demgegenüber wird dann, wenn die Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte um ungefähr 90º verdreht wird, die Intensität des Lichts größer und es erscheint die Farbe weiß, wodurch Positivanzeige erzielt wird.
Negativ- und Positivanzeige sind dadurch austauschbar, daß Bedingungen wie der Verdrillungswinkel und der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht, der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte und die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3; zwischen der doppelbrechenden Platte und den Polarisatorplatten geändert werden.
Andererseits unterscheiden sich, wenn an die Flüssigkristallschicht eine ausreichende Spannung angelegt wird, die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts, das durch die Flüssigkristallschicht hindurchtritt, von den Werten vor dem Anlegen der Spannung. Daher unterscheiden sich auch die Bedingungen für das durch die doppelbrechende Platte hindurchtretende elliptisch polarisierte Licht, weswegen sich das Transmissionsvermögen ändert, wodurch eine Anzeige erzielt wird.
Jedoch erzeugt das Einfügen der doppelbrechenden Platte nicht immer monochromen Zustand beim Anlegen einer Spannung, und zwar selbst dann, wenn die Form und die Richtung der elliptisch polarisierten Lichtarten ausgerichtet sind, um monochromen Zustand ohne Anlegen einer Spannung zu erzeugen. Daher ist es bevorzugt, Δn&sub2;·d&sub2; und die Richtung der optischen Achse der doppelbrechenden Platte sowie die Richtung der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten usw. abhängig von Parametern wie dem Verdrillungswinkel und Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht experimentell zu optimieren. Eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx = nz > ny gemäß der Erfindung sorgt für einen größeren Gesichtswinkel bei monochromer Anzeige als dies eine herkömmliche uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx > nz = ny tut.
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der Beziehung nx = nz > ny an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist. Fig. 13(A) ist ein Diagramm, das eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von einer Seite gesehen zeigt. Die Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 123 aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Verdrillungswinkel von 160-300º und einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um, uniaxial doppelbrechende Platten 124A, 124B, die jeweils der Beziehung nx = nz > ny genügen und die an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und ein Paar Polarisatorplatten 121, 122, die an den Außenseiten der uniaxial doppelbrechenden Platten angeordnet sind, auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden eine Flüssigkristallschicht mit einem Verdrillungswinkel von 240º und einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,82 um sowie ein Paar Polarisatorplatten 121, 122, die über und unter den doppelbrechenden Platten so angeordnet sind, daß der Überkreuzungswinkel der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 90º beträgt, verwendet.
Es erfolgt eine Beschreibung für die Verwendung eines Paars uniaxial doppelbrechender Platten gemäß der Erfindung, die auf beiden Seiten der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, um die Beschreibung zu vereinfachen. Jedoch können zwei oder mehr uniaxial doppelbrechende Platten verwendet werden.
Jede der doppelbrechenden Platten kann dann, wenn sie zwischen die Polarisatorplatten eingefügt wird, linear polarisiertes Licht, das in sie eintritt, in elliptisch polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht umwandeln oder das polarisierte Licht in linear polarisiertes Licht zurückführen, gesehen aus der Normalrichtung, und zwar dank des Werts Δn&sub2;· d&sub2; der doppelbrechenden Platte. Daher ist es möglich, einen Zustand, wie er in Fig. 13(B) dargestellt ist, dadurch zu erhalten, daß eine doppelbrechende Platte mit einem geeigneten Wert Δn&sub2;·d&sub2; auf die Flüssigkristallschicht gelegt wird.
Wie für die Erfindung beschrieben, kann die Wellenlängenabhängigkeit der Intensität des durchtretenden Lichts unabhängig von der Richtung der Polarisationsachsen auf der Austrittsseite beseitigt werden, wenn die Richtungen der Polarisationsachsen für die Lichtarten rot, grün und blau im wesentlichen ausgerichtet sind, und die polarisierten Lichtarten werden in im wesentlichen linear polarisierte Lichtarten zurückgeführt. Das heißt, daß es möglich ist, eine nichtfarbige Anzeige zu erzielen.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, ist dann, wenn die Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß sich ihre Polarisationsachsen um 90º überkreuzen, und das polarisierte Licht auf der Austrittsseite mit der Absorptionsachse der oberen Polarisatorplatte auf der Austrittsseite ausgerichtet ist, die Intensität des hindurchtretenden Lichts am kleinsten, und es erscheint die Farbe schwarz, wodurch Negativanzeige erzielt wird. In Fig. 13(B) bezeichnen die Zahlen 125, 126 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 121, 122.
Wenn dagegen die Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte im wesentlichen parallel zur Polarisationsachse der unteren Polarisatorplatte steht, ist die Intensität des hindurchtretenden Lichts größer und es erscheint die Farbe weiß, wodurch Positivanzeige erzielt wird.
Negativ- und Positivanzeige sind dadurch austauschbar, daß Bedingungen wie der Verdrillungswinkel und der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht und der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platten sowie die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3;, θ&sub4; zwischen den doppelbrechenden Platten und den Polarisatorplatten geändert werden.
Dagegen unterscheiden sich, wenn an die Flüssigkristallschicht mit der vorstehend angegebenen Struktur eine ausreichende Spannung angelegt wird, die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts, das durch die Flüssigkristallschicht hindurchtritt, von den Werten vor dem Anlegen der Spannung. Daher unterscheidet sich der Zustand des elliptisch polarisierten Lichts nach dem Hindurchtreten durch die doppelbrechende Platte und es ändert sich das Transmissionsvermögen, wodurch eine Anzeige möglich ist.
Jedoch erzeugt das Einfügen der doppelbrechenden Platten beim Anlegen einer Spannung nicht immer den Zustand weiß oder schwarz, und zwar selbst dann, wenn die Form und die Richtung der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen im Zustand ohne angelegte Spannung so ausgerichtet sind, daß die Zustände schwarz und weiß erhalten werden. Demgemäß ist es bevorzugt, den Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte, die Richtung der Polarisationsachse der Polarisatorplatte usw. abhängig von Parametern wie dem Verdrillungswinkel, dem Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht oder dergleichen experimentell zu optimieren.
Die Verwendung einer uniaxial doppelbrechenden Platte mit der Beziehung nx = nz > ny gemäß der Erfindung sorgt für einen größeren Gesichtswinkel bei monochromer Anzeige als bei Verwendung einer herkömmlichen doppelbrechenden Platte mit der Beziehung nx > nz = ny, obwohl der Grund hierfür nicht klar ist.
Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Laminatkörper aus einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nx > ny = nz) mit der optischen Achse in der Filmebene und einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nz > nx = ny) mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke an einer Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet ist. Fig. 14(A) ist ein Diagramm der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, gesehen von einer Seite. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 133 aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Verdrillungswinkel von 160-300º und einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,4-1,5 um, eine uniaxial doppelbrechende Platte 134A mit der optischen Achse in der Filmebene, die im oberen Teil der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, eine uniaxial doppelbrechende Platte 134B mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke sowie Polarisatorplatten 131, 132, die in vertikalen Außenbereichen angeordnet sind, auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine Flüssigkristallschicht mit einem Verdrillungswinkel von 240º und einem Wert von Δn&sub1;·d&sub1; von 0,87 um sowie das Paar Polarisatorplatten 131, 132, die an Vertikalpositionen so angeordnet sind, daß der Überkreuzungswinkel ihrer Polarisationsachsen 30º beträgt, verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Beschreibung hinsichtlich der Verwendung zweier Arten doppelbrechender Platten, die in Laminatform an der Oberseite der Flüssigkristallzelle angeordnet sind, um die Beschreibung zu vereinfachen. Jedoch können zwei oder mehr doppelbrechende Platten in Laminatform so verwendet werden, daß die Richtungen von drei Hauptbrechungsindizes jeweils ausgerichtet sind.
Die laminierten doppelbrechenden Platten können, wenn sie zwischen die. Polarisatorplatten eingefügt werden, linear polarisiertes Licht, das in sie eintritt, in elliptisch polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht umwandeln, oder sie können das polarisierte Licht in linear polarisiertes Licht zurückführen, gesehen aus der Normalrichtung, und zwar dank des Werts Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platten. Demgemäß ist durch Auflegen doppelbrechender Platten mit geeigneten Werten Δn&sub2;·d&sub2; auf die Flüssigkristallschicht ein Zustand erzielbar, wie er in Fig. 14(B) dargestellt ist.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, kann die Wellenlängenabhängigkeit der Intensität des durch die Anzeigevorrichtung hindurchtretenden Lichts unabhängig von der Richtung der Polarisationsachse auf der Austrittsseite beseitigt werden, wenn die Richtungen der Polarisationsachsen für die Lichtarten rot, grün und blau im wesentlichen ausgerichtet werden und die polarisierten Lichtarten in im wesentlichen linear polarisierte Lichtarten rückgeführt werden. Das heißt, daß es möglich ist, eine nichtfarbige Anzeige zu erzielen.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, ist dann, wenn die Polarisatorplatten so angeordnet werden, daß ihre Polarisationsachsen einander mit ungefähr 30º überkreuzen und die Polarisation auf der Austrittsseite mit der Absorptionsachse der oberen Polarisatorplatte auf der Austrittsseite ausgerichtet ist, die Intensität des durchtretenden Lichts am kleinsten und es erscheint die Farbe schwarz, wodurch Negativanzeige erzielt wird. In Fig. 14(B) bezeichnen die Zahlen 135, 136 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 131, 132.
Wenn dagegen die Richtung der Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte um 90º verdreht ist, so daß die Polarisationsachse im wesentlichen parallel zur Polarisationsrichtung an der Austrittsseite steht, ist die Intensität dieser Lichtarten groß und das Licht erscheint weiß, wodurch Positivanzeige erzielt wird.
Negativanzeige oder Positivanzeige sind dadurch austauschbar, daß Bedingungen wie der Verdrillungswinkel und der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht, der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platten, die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3; zwischen den doppelbrechenden Platten und den Polarisatorplatten oder dergleichen verändert werden.
Andererseits unterscheiden sich, wenn an die Flüssigkristallschicht mit dem vorstehend genannten Aufbau eine ausreichende Spannung angelegt wird, die Form und die Richtung des durch die Flüssigkristallschicht hindurchtretenden elliptisch polarisierten Lichts von den Werten vom dem Anlegen der Spannung. Demgemäß unterscheiden sich auch die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts nach dem Hindurchtreten durch die doppelbrechenden Platten, wodurch sich das Transmissionsvermögen ändert, wodurch eine Anzeige möglich ist.
Bei der Erfindung ist, da eine Kombination von zwei Arten uniaxial doppelbrechender Platten verwendet wird, ausreichende Kompensation selbst in einem Fall möglich, bei dem die Anzeigevorrichtung aus einer schrägstehenden Richtung betrachtet wird und es ist ein großer Gesichtswinkel bei monochromer Tönung erzielbar. Das heißt, daß für Licht, das sich in Normalrichtung ausbreitet, kein Einfluß besteht, da als doppelbrechende Platte 134B eine uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke verwendet wird, wie vorstehend beschrieben. Andererseits erscheint Doppelbrechung für Licht, das sich in einer Richtung schräg zur Flüssigkristallzelle ausbreitet. Demgemäß kann die biaxiale Charakteristik der Flüssigkristallschicht dadurch kompensiert werden, daß die doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke geeignet an die doppelbrechende Platte 134A mit optischer Achse in Richtung der Filmebene so angepaßt wird, daß sich die Beziehung nx > nz > ny ergibt.
Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Laminatkörper mit einer uniaxial doppelbrechenden Platte (nx > ny = nz) mit optischer Achse in der Filmebene sowie eine uniaxial doppelbrechende Platte (nz > nx = ny) mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet sind. Fig. 15(A) ist ein Diagramm der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gesehen von einer Seite her. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristallschicht 143 aus einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie, einem Verdrillungswinkel von 160-300º und einem Wert Δn&sub1;· d&sub1; von 0,4-1,5 um, eine uniaxial doppelbrechende Platte 144A mit optischer Achse in der Filmebene sowie eine uniaxial doppelbrechende Platte 144B mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke, die an der Oberseite der Flüssigkristallschicht angeordnet sind, und eine uniaxial doppelbrechende Platte 145A mit optischer Achse in der Filmebene sowie eine uniaxial doppelbrechende Platte 145B mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke, die an der Unterseite der Flüssigkristallschicht 143 angeordnet sind, und Polarisatorplatten 141, 142, die in vertikalen Außenbereichen angeordnet sind, auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine Flüssigkristallschicht mit einem Verdrillungswinkel von 240º, einem Wert Δn&sub1;·d&sub1; von 0,80 um sowie ein Paar Polarisatorplatten, die in vertikalen Außenbereichen so angeordnet sind, daß der Schnittwinkel zwischen den Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 90º beträgt, verwendet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Beschreibung für die Verwendung jedes Satzes der zwei Arten von doppelbrechenden Platten, die an den beiden Seiten der Flüssigkristallzellen angeordnet sind (insgesamt vier doppelbrechende Platten), um die Beschreibung zu vereinfachen. Jedoch können an jeder Seite der Flüssigkristallzelle drei oder mehr doppelbrechende Platten so verwendet werden, daß zwei oder mehr doppelbrechende Platten so laminiert sind, daß die Richtungen der drei Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platten miteinander übereinstimmen. Oder es kann eine einzelne doppelbrechende Platte an nur einer einzigen Seite verwendet werden (zwei oder mehr doppelbrechende Platten werden an einer anderen Seite verwendet).
Die laminierten doppelbrechenden Platten können, wenn sie zwischen die Polarisatorplatten eingefügt sind, linear polarisiertes Licht, das in sie eintritt, in elliptisch polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht umwandeln, oder sie können das polarisierte Licht in linear polarisiertes Licht zurückführen, gesehen aus der Normalrichtung, und zwar dank des Werts Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platte. Demgemäß ist durch Auflegen der doppelbrechenden Platten mit geeignetem Wert Δn&sub2;·d&sub2; auf die Flüssigkristallschicht ein Zustand erhältlich, wie er in Fig. 15(B) dargestellt ist.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, kann die Wellenlängenabhängigkeit der Intensität des durch die doppelbrechenden Platten tretenden Lichts unabhängig von der Richtung der Polarisationsachsen auf der Austrittsseite beseitigt werden, wenn die Richtungen der Polarisationsachsen für die Lichtarten rot, grün und blau im wesentlichen ausgerichtet sind, und die polarisierten Lichtarten werden in im wesentlichen linear polarisierten Lichtarten zurückgeführt, wodurch eine nichtfarbige Anzeige erzielbar ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dann, wenn die Polarisatorplatten so angeordnet sind, daß ihre Polarisationsachsen einander mit ungefähr 90º überschneiden und die Polarisation auf der Austrittsseite mit der Absorptionsachse der oberen Polarisatorplatte auf der Austrittsseite ausgerichtet ist, die Intensität der durchtretenden Lichtarten am kleinsten und es erscheint die Farbe schwarz, wodurch Negativanzeige erzielt wird. In Fig. 15(B) bezeichnen die Zahlen 146, 147 die Polarisationsachsen der Polarisatorplatten 141, 142.
Dagegen ist dann, wenn die Richtung der Polarisationsachse der oberen Polarisatorplatte um 90º verdreht wird, so daß sie im wesentlichen parallel zur Polarisationsrichtung auf der Austrittsseite steht, die Intensität der Lichtarten groß und es erscheint die Farbe weiß, wodurch Positivanzeige erzielt wird.
Negativanzeige und Positivanzeige sind dadurch austauschbar, daß Bedingungen wie der Verdrillungswinkel und der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht, der Wert Δn&sub2;·d&sub2; der doppelbrechenden Platten, die Winkel θ&sub1;, θ&sub2;, θ&sub3;, θ&sub4; zwischen den doppelbrechenden Platten und den Polarisatorplatten geändert werden.
Andererseits unterscheiden sich, wenn an die Flüssigkristallschicht beim vorstehend genannten Aufbau eine ausreichende Spannung angelegt wird, die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts, das durch die Flüssigkristallschicht hindurchtritt, von den Werten vor dem Anlegen der Spannung.
Demgemäß ändern sich auch die Form und die Richtung des elliptisch polarisierten Lichts nach dem Hindurchlaufen durch die doppelbrechende Platte und es ändert sich das Transmissionsvermögen, wodurch eine Anzeige ermöglicht ist.
Bei der Erfindung wird, da eine Kombination aus zwei Arten uniaxial doppelbrechender Platten verwendet wird, selbst dann ausreichende Kompensation erzielt, wenn die Anzeigevorrichtung aus einer schrägstehenden Richtung betrachtet wird, und es ist ein großer Gesichtswinkel bei monochromer Farbtönung erzielbar. Das heißt, daß kein Einfluß hinsichtlich Licht besteht, das sich in Normalrichtung ausbreitet, da uniaxial doppelbrechende Platten, deren optische Achse jeweils in Richtung der Filmdicke liegt, als doppelbrechende Platten 144B, 145B verwendet werden, wie vorstehend beschrieben. Jedoch wird Doppelbrechung in bezug auf Licht erzeugt, das sich schräg zur Flüssigkristallzelle ausbreitet. Daher kann die biaxiale Charakteristik der Flüssigkristallschicht dadurch kompensiert werden, daß die uniaxial doppelbrechenden Platten mit optischer Achse in Richtung der Filmdicke an die doppelbrechenden Platten 144A, 145A mit optischer Achse in Richtung der Filmebene so angepaßt werden, daß die Beziehung nx > nz > ny erhalten wird.

BEISPIELE 1 BIS 3 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 3

Transparente Elektroden aus ITO wurden auf einem Glassubstrat so ausgebildet, daß durch Musterbildung Streifenform erhalten wurde. Dann wurde eine Isolierschicht aus SiO&sub2; zum Verhindern von Kurzschlüssen durch ein Dampfniederschlagungsverfahren ausgebildet. Durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren wurde eine Überzugsschicht aus Polyimid hergestellt, gefolgt von einem Reiben derselben, um eine Ausrichtungsschicht zu erzeugen, wodurch ein erstes Substrat hergestellt war.
Auf einem Glassubstrat wurden transparente Elektroden aus ITO hergestellt, um durch Musterbildung Streifenform so zu erzeugen, daß die Richtung der transparenten Elektroden rechtwinklig zu den streifenförmigen transparenten Elektroden auf dem ersten Substrat war. Auf den transparenten Elektroden wurde eine Isolierschicht aus SiO&sub2; ausgebildet. Auf der Isolierschicht wurde eine Überzugsschicht aus Polyimid ausgebildet. Dann wurde das Glassubstrat mit der Überzugsschicht in einer solchen Richtung gerieben, daß sich ein Überkreuzungswinkel von 600 zur Reiberichtung beim ersten Substrat ergab, um dadurch eine Ausrichtungsschicht auszubilden, wodurch ein zweites Substrat hergestellt war.
Die Umfangsbereiche der zwei Substrate wurden durch ein Abdichtungsmaterial abgedichtet, um eine Flüssigkristallzelle herzustellen. Ein nematischer Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie wurde in die Flüssigkristallzelle eingefüllt, so daß sich eine Flüssigkristallschicht mit einem Verdrillungswinkel von 240º ergab. Dann wurde die Einspritzöffnung abgedichtet. Der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht betrug 0,87 um.
Doppelbrechende Platten jeweils mit einem Brechungsindex wie in Tabelle 1 dargestellt (Beispiele 1-3 und Vergleichsbeispiele 1-3), wurden verwendet und jede der doppelbrechenden Platten wurde zwischen die Oberfläche jeder Flüssigkristallzelle und eine obere Polarisatorplatte eingebunden, um Proben herzustellen. Es wurden die Gesichtswinkel der Proben verglichen.
Die relativen Winkelbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls der Flüssigkristallschicht, der Richtung der Polarisationsachse der Polarisatorplatte und der Richtung des Hauptbrechungsindex nx der doppelbrechenden Platte waren θ&sub1; = 45º, θ&sub2; = 95º und θ&sub3; = 135º.
Jede der Proben wurde mit einem Tastverhältnis von 1/200 und einer Vorversorgung von 1/15 betrieben und es erfolgte eine Auswertung hinsichtlich des Kontrastverhältnisses im EIN-Zustand und im AUS-Zustand.
Das Ergebnis ist in den Fig. 19-24 dargestellt. Diese Diagramme werden als sogenannte Äquikontrastkurven bezeichnet, bei denen die Beobachtungsrichtung für eine Zelle durch Polarkoordinaten dargestellt ist. Polarkoordinaten werden durch zwei Arten von Winkeln (θ, Ψ) bezeichnet, wobei θ im Bereich von 0-50º und Ψ im Bereich von 0-360º liegt. Dann wird die Änderung des Kontrastverhältnisses einer Flüssigkristallzelle durch Änderungen von θ und Ψ ausgedrückt. Ψ ist so festgelegt, daß die Richtung des Hauptbetrachtungswinkels in der Zeichnung (Unterseite) 0º ist, mit einer Unterteilung in 0-360º in Gegenuhrzeigerrichtung. Für θ ist die Mitte der Polarkoordinate zu 0º festgelegt und der Bereich von θ ist in radialer Richtung in 0-50º unterteilt. In den Diagrammen sind für das Kontrastverhältnis nur Zahlen 1, 10 und 50 angegeben.
Bei der Erfindung wird, da eine Doppelbrechungsplatte verwendet wird, die der Beziehung nx > nz > ny genügt, wie in Tabelle 1 dargestellt, das Kontrastverhältnis, wie es schraffiert dargestellt ist, kleiner als 1, d. h., daß der Bereich, in dem der Kontrast von schwarz und weiß vertauscht ist, sehr klein im Vergleich zum Fall der Verwendung einer herkömmlichen uniaxial doppelbrechenden Platte wird (nx > ny = nz, Vergleichsbeispiel 2, Fig. 23). Ferner ist der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis (Bereich, der 10 oder höher abdeckt) erweitert, so daß eine Vorrichtung mit großem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis erzielt wird. Andererseits stellte es sich im Fall, daß eine andere biaxial doppelbrechende Platte als eine solche für die Erfindung verwendet wird, d. h. in den Fällen des Vergleichsbeispiels 1 (nx > ny > nz) und des Vergleichsbeispiels 3 (nz > nx > ny) heraus, daß der Gesichtswinkel und der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis kleiner als bei der Erfindung waren, wie in den Fig. 22 und 24 dargestellt.

BEISPIELE 4 UND 5 UND VERGLEICHSBEISPIELE 4 BIS 6

Jede Flüssigkristallzelle wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Wert Δn&sub1;·d&sub1; der Flüssigkristallschicht 0,82 um betrug.
Doppelbrechende Platten mit Brechungsindizes, 4e in Tabelle 1 dargestellt (Vergleichsbeispiel 4) und Tabelle 2 dargestellt (Beispiele 4 und 5 und Vergleichsbeispiele 5 und 6) wurden hergestellt und die doppelbrechenden Platten wurden mit den beiden Flächen jeder Flüssigkristallzelle verbunden, um Proben herzustellen. Dann wurden die Gesichtswinkel der Proben verglichen. Die relativen Winkelbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls der Flüssigkristallschicht, der Richtung der Polarisationsachse der Polarisatorplatten und der Richtung des Hauptbrechungsindex nx der doppelbrechenden Platten waren θ&sub1; = 150º, θ&sub2; = 80º, θ&sub3; = 115º und θ&sup4; = 90º.
Die Proben wurden mit einem Tastverhältnis von 1/200 und einer Vorversorgung von 1/15 betrieben und es erfolgte eine Auswertung hinsichtlich des Kontrastverhälnisses beim EIN-und AUS-Zustand.
Die Fig. 25 bis 29 zeigen Äquikontrastkurven, wie sie durch die Auswertung erhalten wurden. Die Fig. 27 und 28 zeigen die Kurven für die Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, und die Fig. 25, 26 und 29 zeigen die Kurven von Vergleichsbeispielen.
Bei der Erfindung ist, da doppelbrechende Platten, die der Beziehung nx > nz > ny genügen, wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 dargestellt, verwendet werden, das Kontrastverhältnis, wie es schraffiert angedeutet ist, kleiner als 1, d. h., der Bereich, in dem der Kontrast von schwarz und weiß invertiert ist, ist sehr klein im Vergleich zu Fällen der Verwendung herkömmlicher uniaxial doppelbrechender Platten (nx > ny > nz, Vergleichsbeispiel 5, Fig. 26). Ferner ist der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis (Bereich, der 10 oder mehr abdeckt) erweitert und es kann eine Vorrichtung mit großem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis erhalten werden. Andererseits stellte es sich heraus, daß dann, wenn andere uniaxial doppelbrechende Platten wie solche gemäß der Erfindung verwendet wurden, d. h. in den Fällen des Vergleichsbeispiels 4 (nx > ny > nz) und des Vergleichsbeispiels 6 (nz > nx > ny), daß der Gesichtswinkel und der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis kleiner als bei der Erfindung waren, wie in den Fig. 25 und 29 dargestellt.

BEISPIELE 6 bis 10 UND VERGLEICHSBEISPIEL 7

Uniaxial doppelbrechende Platten mit Brechungsindizes wie in Tabelle 2 dargestellt (Beispiele 6 und 7) und wie in Tabelle 3 dargestellt (Beispiele 8 und 9 und Vergleichsbeispiel 7) wurden hergestellt und jede der doppelbrechenden Platten wurde mit den beiden Flächen von Flüssigkristallzellen, die gemäß dem Beispiel 4 hergestellt wurden, und Flüssigkristallzellen, die gemäß dem Beispiel 4 hergestellt wurden, wobei nur Δn&sub1;·d&sub1; verändert war, verbunden. So wurden Proben hergestellt (Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 7 sowie Beispiele 7-10). Ferner wurde ein Paar Polarisatorplatten auf den oberen und unteren Bereich jeder der Proben laminiert.
Die relativen Winkelbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls der Flüssigkristallzelle, der Richtungen der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten und der Richtungen der optischen Achsen der doppelbrechenden Platten betrugen θ&sub1; = 150º, θ&sub2; = -5º, θ&sub3; = 120º und θ&sub4; = 0º.
Was die Richtungen der optischen Achsen der doppelbrechenden Platten beim Vergleichsbeispiel 7 betrifft, liegen sie in x-Richtung. Demgemäß unterscheiden sich die Richtungen um 90º von den optischen Achsen oder doppelbrechenden Platten bei den Beispielen 6 bis 10 (die optischen Achsen zeigen in y-Richtung), und demgemäß sind θ&sub2; = 80º und θ&sub4; 90º.
An die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 6 wurde eine Spannung angelegt und es wurde die Änderung des Transmissionsvermögens untersucht. Im Ergebnis ergab sich eine gute Schwellenspannungschärakteristik. Wenn Multiplexansteuerung mit der Anzeigevorrichtung ausgeführt wurde, wurde ein gutes Kontrastverhältnis erzielt. Hintergrundlicht einer C-Lichtquelle wurde an der Rückseite der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angeordnet und es wurde die Farbphase der- Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung im EIN- und AUS-Zustand betrachtet, wenn Ansteuerung mit dem Tastverhältnis 1/200 und einer Vorversorgung 1/15 erfolgte. Fig. 18 zeigt das Ergebnis.
Wie es aus dem in Fig. 18 dargestellten Ergebnis deutlich ist, ergab sich im EIN-Zustand monochrome Anzeige vom Negativtyp mit gutem Weißpegel mit geringfügig gelblich-grüner Farbe, und im AUS-Zustand zeigte sich eine ausreichende Schwarztönung, da niedriges Transmissionsvermögen erzielt werden konnte.
Das Kontrastverhältnis der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (nur der Bildelemente) beim Beispiel 1 betrug ungefähr 50, was ein extrem höheres Kontrastverhältnis als bei einer herkömmlichen superverdrillten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist. Ferner betrug das Transmissionsvermögen im EIN-Zustand ungefähr 27%. Da dies heller als bei einer OMI-Vorrichtung ist, kann die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in ausreichender Weise als Reflexionstyp verwendet werden.
Die Kontrastverhältnisse der gemäß den Beispielen 7-10 hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (nur der Bildelemente) waren 40 oder höher.
Die Fig. 30 und 31 zeigen Äquikontrastkurven für das Beispiel 6 und das Vergleichsbeispiel 7, wobei Fig. 30 das Beispiel 6 veranschaulicht und Fig. 31 das Vergleichsbeispiel 7 veranschaulicht.
Bei der Erfindung war, da doppelbrechende Platten mit der Beziehung nx = nz > ny verwendet wurden, das durch Schraffierung angedeutete Kontrastverhältnis 1 oder weniger, d. h., daß der Bereich, in dem der Kontrast von schwarz und weiß invertiert wurde, klein war, und es wurde im Vergleich zum Fall, bei dem herkömmliche doppelbrechende Platten verwendet wurden (nx > ny = nz), Vergleichsbeispiel 7, Fig. 31) eine Vorrichtung mit großem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis erhalten, wie in Tabelle 2 und Tabelle 3 dargestellt.
Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 6 wurde die Anzeigevorrichtung dadurch hergestellt, daß nur die Relativbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls, der Richtungen der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten und den Richtungen der optischen Achsen der doppelbrechenden Platten verändert wurden. Das heißt, daß die Beziehungen zu θ&sub1; = 60º, θ&sub2; = -5º, θ&sub3; = 30º und θ&sub4; = 0º festgelegt wurden. Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 6 mit dem Tastverhältnis 1/200 und einer Vorversorgung 1/15 betrieben wurde, wurde eine monochrome Anzeige vom Negativtyp ähnlich wie beim Beispiel 6 erhalten, wobei das Kontrastverhältnis (nur Bildelemente) ungefähr 50 betrug.

BEISPIELE 11 BIS 13

Uniaxial doppelbrechende Platten mit Brechungsindizes wie sie in Tabelle 3 angegeben sind, wurden hergestellt. Jede der uniaxial doppelbrechenden Platten wurde zwischen eine obere Polarisatorplatte und die Unterseite gemäß Beispiel 1 hergestellten Flüssigkristallzellen (Beispiel 11) und die gemäß Beispiel 1 hergestellten Flüssigkristallzellen, bei denen nur Δn&sub1;· d&sub1; geändert war (Beispiele 12 und 13) eingebunden.
Bei den Beispielen 11-13 waren die Relativbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls der Flüssigkristallzelle, den Richtungen der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten und der Richtung der optischen Achse (y-Richtung) der doppelbrechenden Platte θ&sub1; = 45º, θ&sub2; = 5º und θ&sub3; = 135º.
An jede der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurde eine Spannung angelegt, um die Änderung des Transmissionsvermögens zu untersuchen. Im Ergebnis ergab sich eine ausgezeichnete Schwellenspannungscharakteristik, wie in Fig. 17 dargestellt. Ferner wurde ein gutes Kontrastverhältnis erzielt, wenn Multiplexansteuerung an den Anzeigevorrichtungen vorgenommen wurde.
An der Rückseite der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurde eine Hintergrundbeleuchtung aus einer C-Lichtquelle angeordnet und die Vorrichtungen wurden mit einem Tastverhältnis von 1/200 und einer Vorversorgung von 1/15 betrieben, um die Farbphase im EIN- und AUS-Zustand zu betrachten. Im Ergebnis zeigte sich im EIN-Zustand eine monochrome Anzeige vom Negativtyp mit gutem Weißpegel mit geringfügig gelblich-grüner Farbe, und im AUS-Zustand konnte, wegen geringen Transmissionsvermögens, ein ausreichender Schwarzton erzielt werden.
Das Kontrastverhältnis der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (nur Bildelemente) beim Beispiel 11 betrug ungefähr 50, was ein extrem hohes Kontrastverhältnis im Vergleich mit einer herkömmlichen superverdrillten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist. Ferner betrug das Transmissionsvermögen im EIN-Zustand ungefähr 27%. Da die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung heller als eine OMI-Vorrichtung ist, kann sie in ausreichender Weise als Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp verwendet werden.
Das Kontrastverhältnis der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (nur Bildelemente) der Beispiele 12 und 13 betrug 40 oder mehr.
In Fig. 32 ist eine Äquikontrastkurve für das Beispiel 11 dargestellt. Bei der Erfindung ist, da doppelbrechende Platten mit der Beziehung nx = nz > ny verwendet werden, das durch Schraffierung angedeutete Kontrastverhältnis 1 oder kleiner, d. h., daß der Bereich, in dem der Kontrast von schwarz und weiß vertauscht ist, klein ist, und es wird eine Vorrichtung erhalten, die im Vergleich mit dem Fall der Verwendung herkömmlicher uniaxial doppelbrechender Platten (nx > ny = nz, Vergleichsbeispiel 12, Fig. 23) großen Gesichtswinkel und hohes Kontrastverhältnis aufweist, wie in Tabelle 3 dargestellt.
Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 11 wurde eine Anzeigevorrichtung dadurch hergestellt, daß nur die Relativbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls, den Richtungen der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten und den Richtungen der optischen Achsen der doppelbrechenden Platten geändert wurden. Das heißt, daß die Winkelbeziehungen θ&sub1; = 135º, θ&sub2; = 5º und θ&sub3; = 135º waren.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 mit einem Tastverhältnis 1/200 und einer Vorversorgung 1/15 betrieben wurde, wurde eine monochrome Anzeige vom Positivtyp erhalten.
Das Kontrastverhältnis (nur Bildelemente) betrug ungefähr 40.

BEISPIELE 14 BIS 19 UND VERGLEICHSBEISPIELE 8 UND 9

Es wurden doppelbrechende Platten mit Brechungsindizes wie in Tabelle 4 (Beispiele 14-18) und Tabelle 5 (Beispiel 19 und Vergleichsbeispiele 8 und 9) angegeben, hergestellt. Jeder der doppelbrechenden Platten wurde zwischen eine obere Polarisatorplatte und die Oberseite jeder von Flüssigkristallzellen eingebunden, die gemäß dem Beispiel 1 hergestellt wurden, um Proben herzustellen. Der Gesichtswinkel der Proben wurde zum Vergleich gemessen.
Die relativen Winkelbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls der Flüssigkristallzelle, den Richtungen der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten und den Richtungen der optischen Achsen der uniaxial doppelbrechenden Platten mit optischen Achsen in der Filmebene waren θ&sub1; = 45º, θ&sub2; = 95º und θ&sub3; = 135º.
Es erfolgte eine Auswertung hinsichtlich des Kontrastverhältnisses im EIN- und AUS-Zustand durch Ansteuern der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit dem Tastverhältnis 1/200 und einer Vorversorgung von 1/15.
Die Fig. 33 bis 40 zeigen Äquikontrastkurven, wobei die Fig. 33 bis 38 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen zeigen und die Fig. 39 und 40 Vergleichsbeispiele zeigen.
Bei der Erfindung betrug, da doppelbrechende Platten mit der Beziehung nx > nz > ny verwendet wurden, das durch Schraffierung angedeutete Kontrastverhältnis 1 oder weniger, d. h., daß der Bereich, in dem der Kontrast von schwarz und weiß invertiert ist, im Vergleich mit dem bei einer einzigen herkömmlichen uniaxial doppelbrechenden Platte (nx > ny = nz, Vergleichsbeispiel 2, Fig. 23) sehr klein wurde, wie in Tabelle 4 und Tabelle 5 angegeben. Ferner war der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis (> 10) erweitert und es konnte eine Vorrichtung mit großem Gesichtswinkel und hohem Kontrastverhältnis erhalten werden.
Wenn andere laminierte doppelbrechende Platten als solche gemäß der Erfindung für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet wurden, d. h. in den Fällen der Vergleichsbeispiele 8 (nx > ny > nz) und 9 (nz > nx > ny), stellte es sich heraus, daß der Gesichtswinkel und der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis jeweils enger waren als bei der Erfindung, wie in den Fig. 39 und 40 dargestellt.

BEISPIELE 20 BIS 30 UND VERGLEICHSBEISPIELE 10 UND 11

Doppelbrechende Platten mit Brechungsindizes wie in Tabelle 5 (Beispiele 20 und 21), Tabelle 6 (Beispiele 22 bis 26), Tabelle 7 (Beispiele 27 bis 30 und Vergleichsbeispiel 10) und Tabelle 8 (Vergleichsbeispiel 11) angegeben, wurden hergestellt und jede der doppelbrechenden Platten wurde zwischen eine Polarisatorplatte und jede der Flüssigkristallzellen eingebunden, wie sie gemäß dem Beispiel 4 auf eine Anordnungsweise hergestellt wurden, wie bei den vorstehend angegebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Die Gesichtswinkel aller Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden verglichen.
Die relativen Winkelbeziehungen zwischen der Richtung der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls der Flüssigkristallzellen, den Richtungen der Polarisationsachsen der Polarisatorplatten und den Richtungen der optischen Achsen der uniaxial doppelbrechenden Platten mit jeweils der optischen Achse in der Filmebene waren θ&sub1; = 60º, θ&sub2; = 80º, θ&sub3; = 25º und θ&sub4; = 90º. Die Auswertung für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen erfolgte hinsichtlich des Kontrastverhältnisses im EIN- und AUS-Zustand durch Ansteuern derselben mit dem Tastverhältnis 1/200 und mit einer Vorversorgung von 1/15.
Die Fig. 41 bis 53 zeigen Äquikontrastkurven, wobei die Fig. 41 bis 51 Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen und die Fig. 52 und 53 Vergleichsbeispiele zeigen.
Bei der Erfindung werden doppelbrechende Platten, die dem Grunde nach die Beziehung nx > nz > ny zeigen, wie bei den Beispielen 20-28 in den Tabellen 5-7 angegeben, verwendet. Wenn jedoch laminierte doppelbrechende Platten, bei denen eine doppelbrechende Platte mit optischer Achse in der Filmebene zwischen doppelbrechende Platten mit optischen Achsen in Richtung der Filmdicke eingebettet ist, verwendet werden und die laminierten doppelbrechenden Platten an jeder Seite der Flüssigkristallschicht angeordnet werden, erweitern sie den Gesichtswinkel auf effektive Weise, obwohl die Beziehung nx = nz > ny existiert, wie beim Beispiel 29 angegeben, oder die Beziehung nz > nx > ny vorliegt, wie beim Beispiel 30 angegeben. Bei einer solchen Kombination können doppelbrechende Platten verwendet werden, die eine solche Charakteristik aufweisen, daß 0,1 ≤ N ≤ 3 erzielbar ist, wenn N = (nz-ny)/(nx-ny) gilt. Demgemäß war das durch Schraffierung angedeutete Kontrastverhältnis 1 oder kleiner, d. h., daß der Bereich, in dem der Kontrast von schwarz und weiß vertauscht war, sehr klein im Vergleich zum Fall wurde, bei dem nur herkömmliche uniaxial doppelbrechende Platten verwendet wurden (ny = nz, N = 0, Vergleichsbeispiel 5, Fig. 26). Ferner war der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis (> 10) erweitert und es konnte eine Anzeigevorrichtung mit großem Winkel und hohem Kontrastverhältnis erzielt werden.
Andererseits stellte es sich heraus, wenn andere doppelbrechende Platten als solche für die Erfindung verwendet wurden, d. h., wenn die der Vergleichsbeispiele 10 (N > 3) und 11 (N < 0,1) verwendet wurden, daß der Gesichtswinkel und der Bereich mit hohem Kontrastverhältnis enger als bei der Erfindung waren, wie in den Fig. 52 und 53 gekennzeichnet.

BEISPIEL 31

Eine Farbfilterschicht mit drei Farben wurde auf einem Substrat mit Elektroden auf jeder der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der Beispiele 1- 30 in Streifenform ausgebildet. Auf jeder der Farbfilterschichten wurde jedes Substrat mit Elektroden angebracht, um dadurch Flüssigkristallzellen zu bilden. Wenn die Flüssigkristallzellen betrieben wurden, konnten sie Vollfarbentöne darstellen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine monochrome Anzeige mit größerem Gesichtswinkel und ausgezeichnetem Kontrastverhältnis im Vergleich mit herkömmlichen, zweischichtigen, superverdrillten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen oder superverdrillten Flüssigkristallvorrichtungen, bei denen uniaxial doppelbrechende Platten mit der Beziehung nx > ny = nz aufeinandergestapelt sind, zu erzeugen. Ferner kann auch eine Positiv- oder Negativanzeige mit deutlichem Schirm und hoher Qualität erhalten werden.
Eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist dieselbe Multiplexcharakteristik und Gesichtswinkelcharakteristik wie herkömmliche superverdrillte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen auf.
Die Art einer nahezu monochromen Anzeige ermöglicht eine Kombination mit einem Farbfilter, wodurch Farbanzeige möglich wird. Insbesondere ist es möglich, eine mehrfarbige Anzeige oder eine vollfarbige Anzeige dadurch zu erhalten, daß Farbfilter für rot, grün und blau für jedes Biidelement angeordnet werden, wodurch eine Vielzahl von Anwendungen möglich wird.
Eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ergibt eine deutliche Anzeige, während monochrome Anzeige möglich ist. Demgemäß ist sie auf Anzeigen vom Transmissions- oder Reflexionstyp innerhalb eines breiten Bereichs anwendbar. Ferner ist es bei der Erfindung möglich, helle, monochrome Anzeige ohne Verwendung einer zweiten Flüssigkristallschicht dadurch zu erzielen, daß lediglich eine doppelbrechende Platte oder doppelbrechende Platten angeordnet werden. Demgemäß ist die Produktivität der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen extrem hoch. Bei der Erfindung sind verschiedene Anwendungen möglich insoweit die Wirkung der Erfindung nicht beeinträchtigt ist. Tabelle 1 Beispiel Vergleichsbeispiel Flüssigkristallschicht Brechungsindex Charakteristik Struktur Biaxial Einseitig Eine Insgesamt zwei Doppelbrechung Filmdicke Verzögerung Kontrastverhältnis-Zeichnung Figur Tabelle 2 Beispiel Vergleichsbeispiel Flüssigkristallschicht Brechungsindex Charakteristik Struktur Uniaxial Beidseitig Insgesamt zwei Doppelbrechung Filmdicke Verzögerung Kontrastverhältnis-Zeichnung Figur Tabelle 3 Beispiel Vergleichsbeispiel Flüssigkristallschicht Brechungsindex Charakteristik Struktur Uniaxial Beidseitig Insgesamt zwei Doppelbrechung Filmdicke Verzögerung Kontrastverhältnis-Zeichnung Figur Tabelle 4 Beispiel Flüssigkristallschicht Uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmebene (F1) Anzahl Eine Arithmetischer Mittelwert des Brechungsindex unter Berücksichtigung der Dicke Charakteristik Struktur P: Polarisatorplatte F1: Doppelbrechende Platte LC: Flüssigkristallschicht Kontrastverhältnis-Zeichnung Tabelle 5 Beispiel Flüssigkristallschicht Uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmebene (F1) Anzahl Eine Arithmetischer Mittelwert des Brechungsindex unter Berücksichtigung der Dicke Charakteristik Struktur P: Polarisatorplatte F1: Doppelbrechende Platte LC: Flüssigkristallschicht Kontrastverhältnis-Zeichnung Tabelle 6 Beispiel Flüssigkristallschicht Uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmebene (F1) Anzahl Eine Arithmetischer Mittelwert des Brechungsindex unter Berücksichtigung der Dicke Charakteristik Struktur P: Polarisatorplatte F1: Doppelbrechende Platte LC: Flüssigkristallschicht Kontrastverhältnis-Zeichnung Tabelle 7 Beispiel Flüssigkristallschicht Uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmebene (F1) Anzahl Eine Arithmetischer Mittelwert des Brechungsindex unter Berücksichtigung der Dicke Charakteristik Struktur P: Polarisatorplatte F1: Doppelbrechende Platte LC: Flüssigkristallschicht Kontrastverhältnis-Zeichnung Tabelle 8 Beispiel Flüssigkristallschicht Uniaxial doppelbrechende Platte mit optischer Achse in Richtung der Filmebene (F1) Anzahl Eine Arithmetischer Mittelwert des Brechungsindex unter Berücksichtigung der Dicke Charakteristik Struktur P: Polarisatorplatte F1: Doppelbrechende Platte LC: Flüssigkristallschicht Kontrastverhältnis-Zeichnung

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Schicht aus einem Flüssigkristallmaterial mit einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem chiralen Material, wobei die Schicht zwischen ein Paar Substrate mit transparenten Elektroden mit jeweils einer Ausrichtungsschicht, die im wesentlichen parallel angeordnet sind, um für einen Verdrillungswinkel von 160-300º zu sorgen, eingefügt ist, einer Treibereinrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden, die an den die Schicht einbettenden Substraten angebracht sind, einem Paar Polarisatorplatten, die außerhalb der Schicht angeordnet sind, und einer ersten doppelbrechenden Platte, die zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte auf einer ersten Seite der Schicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Δn&sub1;·d&sub1; aus der Anisotropie des Brechungsindex Δn&sub1; des Flüssigkristallmaterials und der Dicke d&sub1; der Schicht im Bereich von 0,4-1,5 um liegt, und drei Hauptbrechungsindizes nx, ny und nz der doppelbrechenden Platte der Beziehung nx ≥ nz > ny genügen, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste doppelbrechende Platte eine biaxial doppelbrechende Platte mit drei verschiedenen Brechungsindizes in den drei Richtungen ist, die einander rechtwinklig schneiden, wobei die genannten drei Hauptbrechungsindizes nx, ny und nz der doppelbrechenden Platte der Beziehung nx > nz > ny genügen.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die biaxial doppelbrechende Platte zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte auf einer Seite der Schicht angeordnet ist.

4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der dies biaxial doppelbrechende Platte zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte an jeder Seite der Schicht angeordnet ist.

5. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Brechungsindizes der biaxial doppelbrechenden Platte der Bedingung (nzny)/(nx-ny) > 0,1 genügen.

6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste doppelbrechende Platte eine uniaxial doppelbrechende Platte ist, wobei die genannten drei Hauptbrechungsindizes nx, ny und nz der doppelbrechenden Platte der Beziehung nx = nz > ny genügen.

7. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, bei der die uniaxial doppelbrechende Platte zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte auf einer Seite der Schicht angeordnet ist.

8. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, bei der die uniaxial doppelbrechende Platte zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte auf jeder Seite der Schicht angeordnet ist.

9. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere doppelbrechende Platten zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte auf einer Seite oder beiden Seiten der Schicht angeordnet sind, wobei die mehreren doppelbrechenden Platten mindestens eine uniaxial doppelbrechende Platte mit der optischen Achse in ihrer Filmebene zum Schaffen der Beziehung nx1 > ny1 = nzl, wobei nx1, ny1 und nz1 die drei Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx1 und ny1 die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte repräsentieren und nz1 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert, und mindestens eine uniaxial doppelbrechende Platte aufweisen, deren optische Achse in Richtung der Filmdicke liegt, um die Bedingung nz2 > nx2 = ny2 zu schaffen, wobei nx2, ny2, nz2 die drei Hauptbrechungsindizes der uniaxial doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx2 und ny2 die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte repräsentieren und nz1 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert, wobei die mehreren doppelbrechenden Platten so angeordnet sind, daß die Beziehung nx > nz > ny erfüllt ist, wobei das arithmetische Mittel der Hauptbrechungsindizes in den drei sich rechtwinklig schneidenden Richtungen der mehreren doppelbrechenden Platten, wobei die Dicken der Platten berücksichtigt sind, durch nx, ny und nz repräsentiert sind, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platten repräsentieren und nz den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platten repräsentiert.

10. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, bei der für die Brechungsindizes der doppelbrechenden Platten (nz-ny)/(nx-ny) ≥ 0,1 gilt.

11. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß doppelbrechende Platten zwischen der Schicht und der Polarisatorplatte an beiden Seiten der Schicht vorhanden sind, wobei die doppelbrechenden Platten erste uniaxial doppelbrechende Platten mit der optischen Achse in ihrer Ebene, um die Beziehung nx1 > ny1 = nz1 zu schaffen, wobei nx1, nyl und nz1 drei Hauptbrechungsindizes der doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx1 und ny1 die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte repräsentieren und nz1 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert, und zweite uniaxial doppelbrechende Platten aufweisen, jeweils mit der optischen Achse in Richtung der Filmdicke, um die Beziehung nz2 > nx2 = ny2 zu schaffen, wobei nx2, ny2 und nz2 Hauptbrechungsindizes der uniaxial doppelbrechenden Platte repräsentieren, wobei nx2 und ny2 die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platte repräsentieren und nz2 den Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platte repräsentiert; wobei die doppelbrechenden Platten, die an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht vorhanden sind, durch laminierte doppelbrechende Platten gebildet werden, die dadurch ausgebildet sind, daß eine einzelne erste uniaxial doppelbrechende Platte zwischen einem Paar zweiter uniaxial doppelbrechender Platten angeordnet ist; und wobei die laminierten doppelbrechenden Platten so angeordnet sind, daß die Beziehung 0,1 ≤ (nz-ny)/(nx-ny) ≤ 3 erfüllt ist, wobei das arithmetische Mittel der Hauptbrechungsindizes in drei sich rechtwinklig schneidenden Richtungen der laminierten doppelbrechenden Platten, wobei die Dicke der Platten berücksichtigt ist, nx, ny und nz sind, wobei nx und ny die Brechungsindizes in Richtung der Filmebene der doppelbrechenden Platten repräsentieren und nz der Brechungsindex in Richtung der Filmdicke der doppelbrechenden Platten ist.

12. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der in der Zelle ein Farbfilter ausgebildet ist.

13. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, bei der das Filter ein Farbfilter mit drei Farben ist.

14. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, bei der jedes der Substrate mit-Elektroden ein Substrat, ein darauf ausgebildetes Farbfilter und auf dem Farbfilter ausgebildete Elektroden aufweist.