JPH0262513A - Liquid crystal display element - Google Patents
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は液晶表示素子、詳しくはSTN型の液晶表示素
子に関し、各種デイスプレィ等に広く利用できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a liquid crystal display element, specifically an STN type liquid crystal display element, and can be widely used in various displays.
〔従来の技術]
S T N (SUPERTWISTED NEMAT
IC)型の液晶表示素子は、基板間で液晶分子がねじれ
た構造を持ち。[Prior art] S T N (SUPERTWISTED NEMAT)
IC) type liquid crystal display elements have a structure in which liquid crystal molecules are twisted between substrates.
基板上の液晶分子配向方向と各偏光子の透過軸もしくは
吸収軸とを所定角ずらして複屈折効果を持たせた液晶表
示素子である。This is a liquid crystal display element in which the alignment direction of liquid crystal molecules on a substrate and the transmission axis or absorption axis of each polarizer are shifted by a predetermined angle to provide a birefringence effect.
このSTN型の液晶表示素子では、しきい値電圧近傍で
液晶分子配向方向が変化し、上記複屈折効果により駆動
電圧により表示色が変化するので、電圧による輝度変化
が急峻で時分割特性に優れている。In this STN type liquid crystal display element, the alignment direction of liquid crystal molecules changes near the threshold voltage, and the display color changes depending on the drive voltage due to the above-mentioned birefringence effect, so the brightness changes due to voltage are steep and has excellent time division characteristics. ing.
[発明が解決しようとする課題]
しかし反面、STN型の液晶表示素子は液晶の複屈折効
果を利用するため、液晶層の厚さdと液晶の屈折率異方
性Δiとの積Δn−dに応じて表示の色調が変化する。[Problems to be Solved by the Invention] However, on the other hand, since STN type liquid crystal display elements utilize the birefringence effect of liquid crystal, the product Δn−d of the thickness d of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δi of the liquid crystal The color tone of the display changes accordingly.
上記Δn−dは視角方向即ち、液晶表示素子をみる方向
により、その見かけの値が変化する。従って見る方向に
より表示の色が異なって見えるという問題がある。The apparent value of Δn−d changes depending on the viewing angle direction, that is, the direction in which the liquid crystal display element is viewed. Therefore, there is a problem in that the displayed colors appear different depending on the viewing direction.
本発明は、かかる視角による表示色変化を小さくシ、視
角特性を向上させること目的としてなされたものである
。The present invention has been made for the purpose of reducing the change in display color depending on the viewing angle and improving the viewing angle characteristics.
[課題を解決するための手段] 以下、本発明を説明する。[Means to solve the problem] The present invention will be explained below.
本発明の液晶表示素子は、請求項1,2の発明とも、正
の誘電異方性を有する液晶分子からなる液晶層が、電極
を備えた一対の基板により挟持され、上記液晶分子が電
圧非印加時に上記基板に対して略平行に配向するように
構成された液晶セルと、この液晶セルを挟むようにして
設けられた一対の偏光子とを有するSTN型の液晶表示
素子であって、上記液晶層の少なくとも片側に於いて。In the liquid crystal display element of the present invention, in both claims 1 and 2, a liquid crystal layer made of liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates provided with electrodes, and the liquid crystal molecules are An STN type liquid crystal display element having a liquid crystal cell configured to be oriented substantially parallel to the substrate during application, and a pair of polarizers provided to sandwich the liquid crystal cell, wherein the liquid crystal layer on at least one side of
液晶層と偏光子との間に複屈折層が配備される。A birefringent layer is provided between the liquid crystal layer and the polarizer.
請求項1の発明は、上記複屈折層に近接した偏光子にお
ける透過軸または吸収軸の方向に対して上記複屈折層面
内の最大屈折率方向がなす角が5度以内であり、上記液
晶層における液晶分子が上記一対の基板間に於いて、液
晶層の層厚方向に180度以上ねじれた構造を有し、上
記複屈折層に於て手前側に向かって液晶分子がねじれて
くる向きに0〜90度の範囲にあることを特徴とする請
求項2の発明は、上記複屈折層に近接した偏光子におけ
る透過軸もしくは吸収軸の方向に対して上記複屈折層面
内の最大屈折率方向がなす角が5度以内であり、上記液
晶層における液晶分子が一対の基板間に於いて液晶層の
層厚方向に180度以下ねじれた構造を有し、上記複屈
折層におけ逆向きに0〜90度の範囲にあることを特徴
とする。The invention according to claim 1 is characterized in that the angle formed by the maximum refractive index direction in the plane of the birefringent layer with respect to the direction of the transmission axis or absorption axis of the polarizer adjacent to the birefringent layer is 5 degrees or less, and the liquid crystal layer has a structure in which the liquid crystal molecules are twisted by 180 degrees or more in the layer thickness direction of the liquid crystal layer between the pair of substrates, and the liquid crystal molecules are twisted toward the front side in the birefringent layer. The invention according to claim 2 is characterized in that the maximum refractive index direction in the plane of the birefringent layer is in the range of 0 to 90 degrees with respect to the direction of the transmission axis or absorption axis of the polarizer close to the birefringent layer. The angle formed by the liquid crystal molecules is within 5 degrees, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer have a structure twisted by 180 degrees or less in the thickness direction of the liquid crystal layer between the pair of substrates, and the liquid crystal molecules in the birefringent layer are twisted in opposite directions. It is characterized by being in the range of 0 to 90 degrees.
ここで言う複屈折層とは、屈折率異方性を有するもので
、且つ透光性を有することが必要である。The birefringent layer mentioned here has refractive index anisotropy and needs to have light transmittance.
具体的には、ポリエステル、ポリカーボネイト、ボリア
リレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン
、ポリエーテルスルホン等の芳香族高分子や、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系高分子、塩
化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、
アクリル樹脂等のビニル系高分子、セルロース及びその
銹導体たとえば、再生セルロース(セロハン)、ジアセ
チルセルロース、トリアセチルセルロース等の各高分子
の延伸または押し出し成形フィルムを例示することがで
きる。また、雲母、方解石、水晶等の結晶の薄片を光学
軸に平行な面で切り出したものを例示することもできる
。Specifically, aromatic polymers such as polyester, polycarbonate, polyarylate, polyetheretherketone, polysulfone, polyethersulfone, polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, vinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene,
Exemplary examples include stretched or extruded films of vinyl polymers such as acrylic resins, cellulose and its conductors, such as regenerated cellulose (cellophane), diacetyl cellulose, and triacetyl cellulose. Alternatively, a thin piece of crystal such as mica, calcite, or quartz cut out along a plane parallel to the optical axis can also be used.
大面積のものが容易に得られるという点で高分子系のも
のを特に有利に使用することができる。Polymer-based materials can be particularly advantageously used because they can easily be obtained with a large area.
上記複屈折層は、液晶層の片側もしくは両側に於いて液
晶層と偏光子の間に設けられるが、液晶セルの基板と偏
光子の間に設置して、液晶セルと別体としても良く、液
晶セルにおける基板を兼ねていても良く、液晶セルの一
部として構成されても良い。さらに、蒸着等により基板
上に複屈折層を形成しても良い。また、偏光子の保護フ
ィルムとして複屈折層を有するフィルムを用いることに
より構成しても良い。The birefringent layer is provided between the liquid crystal layer and the polarizer on one or both sides of the liquid crystal layer, but it may also be provided between the substrate of the liquid crystal cell and the polarizer and separate from the liquid crystal cell. It may also serve as a substrate in a liquid crystal cell, or may be configured as a part of the liquid crystal cell. Furthermore, a birefringent layer may be formed on the substrate by vapor deposition or the like. Alternatively, a film having a birefringent layer may be used as a protective film for the polarizer.
[作 用コ 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。[Production use] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図には、本発明の液晶表示素子の構成の2例を示す
。第1図(1)に示す構成例は、複屈折層を液晶セルと
別体に構成した例、同図m)に示す構成例は、複屈折層
を液晶セルの一方の基板として構成した例である。繁雑
を避けるため、混同の恐れがないと思われるものに付い
ては、第1図(■)、(II)とも同一の符号を用いて
いる。FIG. 1 shows two examples of the structure of the liquid crystal display element of the present invention. The configuration example shown in Figure 1 (1) is an example in which the birefringent layer is configured separately from the liquid crystal cell, and the configuration example shown in Figure 1 (m) is an example in which the birefringence layer is configured as one substrate of the liquid crystal cell. It is. In order to avoid complexity, the same reference numerals are used in FIGS. 1 (■) and (II) for items that are not likely to be confused.
第1図(I)に於いて、符号10は液晶セルを示してい
る。この液晶セル10は、透明電極13と配向膜15と
を形成された基板11と、透明電極23と配向膜25と
を形成された基板21とを互いに略平行に対向させて配
偏し、これらの間に液晶を封入して液晶層31とした構
成となっている。液晶層31を挟持する基板11,21
の電極13.Isは、例えばドツトマトリックスを構成
するように形成されている。また符号33はギャップ材
を示し、符号35はシール材を示す。一対の偏光子をな
す偏光板41.43は互いに略平行に、且つ液晶セル1
0を挟むように配備され。In FIG. 1(I), reference numeral 10 indicates a liquid crystal cell. This liquid crystal cell 10 includes a substrate 11 on which a transparent electrode 13 and an alignment film 15 are formed, and a substrate 21 on which a transparent electrode 23 and an alignment film 25 are formed, which are arranged so as to face each other substantially parallel to each other. A liquid crystal layer 31 is formed by sealing a liquid crystal between them. Substrates 11 and 21 sandwiching liquid crystal layer 31
Electrode 13. Is is formed to constitute, for example, a dot matrix. Further, reference numeral 33 indicates a gap material, and reference numeral 35 indicates a sealing material. Polarizing plates 41 and 43 forming a pair of polarizers are arranged substantially parallel to each other and in parallel to the liquid crystal cell 1.
It is arranged to sandwich 0.
偏光板41と基板11との間には、複屈折層50が基板
11と略平行に配備されている。Between the polarizing plate 41 and the substrate 11, a birefringent layer 50 is arranged substantially parallel to the substrate 11.
この例とは逆に、複屈折層を基板21と偏光板43との
間に設けても良く、基板11と偏光板41の間。Contrary to this example, a birefringent layer may be provided between the substrate 21 and the polarizing plate 43, and between the substrate 11 and the polarizing plate 41.
及び基板21と偏光板43との間にそれぞれ1枚ずつ複
屈折層を設けても良い。Also, one birefringent layer may be provided between the substrate 21 and the polarizing plate 43, respectively.
第1図(II)の構成例では、液晶セル10^の構成が
同図(1)の液晶セル10と異なり、液晶セルIOAで
は基板11Aが複屈折層を兼ねている。In the configuration example shown in FIG. 1 (II), the structure of the liquid crystal cell 10^ is different from the liquid crystal cell 10 shown in FIG. 1 (1), and in the liquid crystal cell IOA, the substrate 11A also serves as a birefringent layer.
第1図(II)の構成に代えて、基板21の方を複屈折
層で構成しても良く、2枚の基板をともに複屈折層で構
成しても良い。又、液晶セルの両側に複屈折層を設ける
場合、一方を液晶セルと別体とし他方を液晶セルの基板
とするようにしても良い。Instead of the configuration shown in FIG. 1 (II), the substrate 21 may be configured with a birefringent layer, or both substrates may be configured with a birefringent layer. Furthermore, when birefringent layers are provided on both sides of a liquid crystal cell, one may be made separate from the liquid crystal cell and the other may be used as a substrate of the liquid crystal cell.
基板11.21としては、ガラス、プラスチックフィル
ム等の透光性基板が用いられる。配向膜15,25とし
てはポリアミド、ポリイミドなどの高分子皮膜等にラビ
ング処理を施した物が代表的である。As the substrate 11.21, a translucent substrate such as glass or plastic film is used. The alignment films 15 and 25 are typically made of a polymer film made of polyamide, polyimide, or the like that has been subjected to a rubbing treatment.
また液晶層31を構成する液晶としては正の誘電異方性
を持つものが用いられ、p型ネマチック液晶にカイラル
ネマチック液晶またはコレステリック液晶を混入した混
合液晶が代表的である。The liquid crystal forming the liquid crystal layer 31 is one having positive dielectric anisotropy, and a typical example is a mixed liquid crystal in which chiral nematic liquid crystal or cholesteric liquid crystal is mixed into p-type nematic liquid crystal.
液晶分子は基板面に略平行に、即ち分子構造が基板面に
略平行となるように配向されており、且つねじれ構造を
取っている。The liquid crystal molecules are oriented substantially parallel to the substrate surface, that is, the molecular structure is oriented substantially parallel to the substrate surface, and has a twisted structure.
ここで第2図を参照すると、この図は液晶表示素子に関
する角度関係を、偏光板41の側から見た状態として示
しており、下側即ち基板21の側から上方へ向かって右
回りの螺旋構造をとる場合を示している。Referring now to FIG. 2, this figure shows the angular relationship regarding the liquid crystal display element as seen from the polarizing plate 41 side, with a clockwise spiral moving upward from the bottom side, that is, the substrate 21 side. This shows the case where a structure is adopted.
第2図で、符号肝で示す方向は、液晶層31の、厚み方
向中央部における液晶分子の方向を示している。また、
偏光板43の透過軸43aと、基板23に接する液晶分
子の配向方向く即ち配向膜z5のラビング方向21r)
とのなす角をβL、偏光板41の透過軸41aと基板1
1に接する液晶分子の配向方向(即ち配向膜15のラビ
ング方向11r)とのなす角をβUとする。角αは、液
晶分子のツイスト角である。In FIG. 2, the direction indicated by the reference numeral indicates the direction of liquid crystal molecules in the central portion of the liquid crystal layer 31 in the thickness direction. Also,
The transmission axis 43a of the polarizing plate 43 and the alignment direction of liquid crystal molecules in contact with the substrate 23, that is, the rubbing direction 21r of the alignment film z5)
βL is the angle formed by the transmission axis 41a of the polarizing plate 41 and the substrate 1.
1 (i.e., the rubbing direction 11r of the alignment film 15) is defined as βU. The angle α is the twist angle of the liquid crystal molecules.
さらに、複屈折層50(もしくは複屈折層を有する基板
11A)の板面内における最大屈折率方向をX方向とし
、このX方向が上記ラビング方向11rとなす角をγと
する。なお、第2図は複屈折層のある側、即ち第1図(
r)、(H)で上信から液晶表示素予見たときの下から
上に向かう液晶のねじれの向きを正としている。複屈折
層を、第1図(T)、(II)で液晶[31の下側に設
ける場合には下側から見て上から下へ向かうねじれの向
きを正とすれば良い。Further, the direction of the maximum refractive index within the plate plane of the birefringent layer 50 (or the substrate 11A having the birefringent layer) is defined as the X direction, and the angle between this X direction and the rubbing direction 11r is defined as γ. Note that Figure 2 shows the side with the birefringent layer, that is, Figure 1 (
In r) and (H), the direction of the twist of the liquid crystal from the bottom to the top when the liquid crystal display element is predicted from the top is defined as positive. When the birefringent layer is provided below the liquid crystal [31] in FIGS. 1(T) and (II), the direction of twist from top to bottom when viewed from the bottom may be positive.
さらに、第3図に示すように、複屈折層50(IIA)
について板面内でX方向に直交する方向をX方向、これ
らX+M両方向に直交する方向、即ち複屈折層の厚み方
向を2方向とし、これらの方向における屈折率をそれぞ
れnmtny+n□とする。Furthermore, as shown in FIG. 3, a birefringent layer 50 (IIA)
The direction orthogonal to the X direction within the plate plane is defined as the X direction, and the direction orthogonal to both of these X+M directions, that is, the thickness direction of the birefringent layer, is defined as two directions, and the refractive index in these directions is respectively nmtny+n□.
また、視角方向を第4図のように定義する。即ち、基板
平面に直交する方向をN、この方向Nと入射光方向のな
す角をθ、入射光の基板平面への射影と方向MPとのな
す角をφとする。従って、視角方向はθとφによって定
まる。Furthermore, the viewing angle direction is defined as shown in FIG. That is, the direction perpendicular to the substrate plane is N, the angle between this direction N and the direction of the incident light is θ, and the angle between the projection of the incident light onto the substrate plane and the direction MP is φ. Therefore, the viewing angle direction is determined by θ and φ.
X方向は、前述のとおり複屈折層面内における最大屈折
率方向であり、この方向と複屈折層に近接した偏光板の
透過軸もしくは吸収軸とがずれると表示画像のコントラ
ストが低下してしまう、そこで、本発明では上記X方向
が上記透過軸もしくは吸収軸に対してなす角を5度以下
とすることにより表示画像におけるコントラストの低下
を防止している。As mentioned above, the X direction is the maximum refractive index direction in the plane of the birefringent layer, and if this direction and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate close to the birefringent layer are misaligned, the contrast of the displayed image will decrease. Therefore, in the present invention, the angle that the X direction makes with the transmission axis or the absorption axis is set to 5 degrees or less to prevent the contrast in the displayed image from decreasing.
第5図は、従来から知られている一般的なSTN型の液
晶表示素子に付いて5視角による色変化の例を(tZV
)色度図を用いて示したものである液晶表示素子を特徴
づけるセルパラメーターは。Figure 5 shows an example of color change at five viewing angles for a conventionally known general STN type liquid crystal display element (tZV
) The cell parameters that characterize a liquid crystal display element are shown using a chromaticity diagram.
a =220度、βL=45度、βu=45度、Δn−
d ;O,Ij6 ttmである。この場合には電圧無
印加時に黄色に着色するイエローモードになる。a = 220 degrees, βL = 45 degrees, βu = 45 degrees, Δn-
d ; O, Ij6 ttm. In this case, it becomes a yellow mode in which it is colored yellow when no voltage is applied.
第5図に示すように、φ:0度の方向(0で示す)では
θの増加とともに液晶セルの色が赤味をおび。As shown in FIG. 5, in the direction of φ: 0 degrees (indicated by 0), the color of the liquid crystal cell becomes reddish as θ increases.
φ:90度の方向(Δで示す)では、θの増加とと も
に液晶セルの色は青味をおびる。この図に明がなように
、視角による色変化は(u、v)色度図上では、Uの値
の変化が顕著である。φ: In the direction of 90 degrees (indicated by Δ), the color of the liquid crystal cell becomes bluish as θ increases. As is clear from this figure, the color change due to viewing angle is significant in the (u, v) chromaticity diagram, where the change in the value of U is significant.
そこで、視角による色変化を、
ΔU(θ)=U(θ)−u(0) (1)
により定義されるΔU(θ)により評価する。Therefore, the color change due to viewing angle is expressed as ΔU(θ)=U(θ)−u(0) (1)
Evaluation is performed using ΔU(θ) defined by .
U(θ)は視角がθの時のUの値、u (0)はθ=0
のときのUの値で、このΔU(θ)の大きさが大きいほ
ど視角による色の変化が大きい、即ち視角特性が悪いこ
とを示す。U(θ) is the value of U when the viewing angle is θ, u (0) is θ=0
The larger the value of ΔU(θ), the greater the color change depending on the viewing angle, that is, the worse the viewing angle characteristics are.
第1図(I)、(II)に示した構成にかがる液晶表示
素子に付き、上記ΔU(θ)による評価を行なった結果
に付いて説明する。各素子は複屈折層の配置位置(液晶
セルと別体か、基板を兼ねているカリの違いを除き、同
一のセルパラメーターを有し、そのセルパラメーターの
値は、前述した第5図に係る例のものと同一である。The results of evaluation using the above ΔU(θ) for the liquid crystal display elements having the configurations shown in FIGS. 1(I) and (II) will be explained. Each element has the same cell parameters, except for the location of the birefringent layer (which is separate from the liquid crystal cell or which also serves as a substrate), and the cell parameter values are as shown in Figure 5 above. Same as the example.
複屈折層に於ける屈折率nl’1lnVtの大きさを固
定し、n8を変化させたときのΔu(4o)(0240
度のときのΔU(θ))の変化を第7図に示す。nX=
1.69.nyn□が大きくなるほどφ:0度の方向の
Δu(40)(曲線71)の値が大きくなり、φ=90
度の方向(同72)では小さくなる。また、上記の例で
はn2がn8とn、の平均値に等しいときは、Δu (
40)は複屈折層の有無に拘らず同一じ値になる。従っ
て、第1図(IL(II)に示すように、複屈折層を液
晶N31と偏光板41との間に用いる場合には、124
5度の場合はnlをn。Δu(4o)(0240
FIG. 7 shows the change in ΔU(θ)) when the temperature increases. nX=
1.69. As nyn□ increases, the value of Δu(40) (curve 71) in the direction of φ:0 degrees increases, and φ=90
It becomes smaller in the direction of degrees (72 degrees). Furthermore, in the above example, when n2 is equal to the average value of n8 and n, Δu (
40) has the same value regardless of the presence or absence of a birefringent layer. Therefore, as shown in FIG. 1 (IL(II)), when a birefringent layer is used between the liquid crystal N31 and the polarizing plate 41, 124
For 5 degrees, change nl to n.
とn、の平均値よりも小さくすることにより視角特性を
向上させることができる。The viewing angle characteristics can be improved by making n smaller than the average value of n.
また、複屈折層のX方向がy =−45度の時は、第7
図から明かなように、n、が大きいほどφ=0度の方向
のΔu(40)(曲@ 73)の値が小さくなり、φ:
90度の方向では(同74)は大きくなる。従って、γ
ニー45度の場合はn、をn8とn、との平均値よりも
大きくすることにより視角特性を向上させることができ
る。Also, when the X direction of the birefringent layer is y = -45 degrees, the seventh
As is clear from the figure, the larger n is, the smaller the value of Δu(40) (song @ 73) in the direction of φ = 0 degrees, and φ:
(74) becomes larger in the 90 degree direction. Therefore, γ
When the knee is 45 degrees, the viewing angle characteristics can be improved by making n larger than the average value of n8 and n.
以上の説明では、板状部材のX方向と偏光板の透過軸と
が液晶分子の起句方向から45度の角度で一致する場合
を説明したが、偏光板41.43をそれぞれ90度回転
して、偏光板の吸収軸とX方向が一致するようにしても
上の説明は、そのまま成り立つ。In the above explanation, the case where the X direction of the plate member and the transmission axis of the polarizing plate coincide with each other at an angle of 45 degrees from the originating direction of the liquid crystal molecules has been explained. Even if the absorption axis of the polarizing plate is made to coincide with the X direction, the above explanation holds true as is.
ここで、ntlnllを固定し、nよを変えたときの複
屈折層の光学軸に付いて考える。nR+ nW 9 n
Hの関係がn、>n、>n□の場合、複屈折層の光学
軸はxz面内にX軸に対称に2つあり、複屈折層面(x
y面)上に射影すると、その方向はX方向となり複屈折
層面内の最大屈折率方向となる# nR:nWの時の複
屈折層の光学軸はX軸となる。また、n、>n、>n、
の場合は、複屈折層の光学軸はxy面内にX軸に対称に
2つある。特に、n□=(n8÷nう)/2のとき、光
学軸はX軸から±45度の方向にあり、上記の例の液晶
表示素子の場合、複屈折区層に近接する液晶分子配向方
向と平行もしくは直交する。Here, consider the optical axis of the birefringent layer when ntlnll is fixed and n is changed. nR+ nW 9 n
When the relationship of H is n, > n, > n □, there are two optical axes of the birefringent layer in the xz plane symmetrically to the
When projected onto the y plane), the direction becomes the X direction, which is the direction of the maximum refractive index in the plane of the birefringent layer. When nR:nW, the optical axis of the birefringent layer becomes the X axis. Also, n, >n, >n,
In this case, there are two optical axes of the birefringent layer in the xy plane symmetrically with respect to the X axis. In particular, when n□=(n8÷n)/2, the optical axis is in the direction of ±45 degrees from the Parallel or perpendicular to the direction.
n、=n、のときの複屈折層の光学軸はy軸となる。When n,=n, the optical axis of the birefringent layer is the y-axis.
さらにn、>n、)nうの場合、複屈折層の光学軸はx
z面内に2軸に対称に2つあり、複屈折層面上に射影す
るとその方向はX方向となり複屈折層面内の最大屈折率
方向と直交する方向となる。Furthermore, if n, > n, )n, the optical axis of the birefringent layer is x
There are two in the z-plane symmetrically about two axes, and when projected onto the birefringent layer plane, the direction becomes the X direction, which is a direction perpendicular to the maximum refractive index direction in the birefringent layer plane.
上記の例のSTN型液晶表示素子に於いて、7245度
の場合に付いて説明する。nよ≦n、の場合、複屈折層
の光学軸を複屈折層面内に射影した方向は複屈折層の最
大屈折率方向と一致し、複屈折層に近接する液晶分子配
向方向から正の向きに45度になる。ny〈nx<(n
j”ny)/2のときは、第6図に示すように複屈折層
の光学軸方向の内、上記液晶分子配向方向となす角が小
さい方向(A方向とする)が上記液晶分子配向方向から
正の向きに0〜45度にあり、 nz=(n、+n、)
/2で六方向と液晶分子配向方向が一致するe nx〉
nz〉(nx”ny)/2のとき、六方向は上記液晶分
子配向方向から負の向きに0〜45度にある。n、≦n
、の場合、複屈折層の光学軸を複屈折層面内に射影した
方向は複屈折層面内の最大屈折率方向と直交する方向と
なり、上記液晶分子配向方向から負の向きに45度にな
る。In the STN type liquid crystal display element of the above example, the case of 7245 degrees will be explained. When n≦n, the direction in which the optical axis of the birefringent layer is projected onto the plane of the birefringent layer coincides with the direction of the maximum refractive index of the birefringent layer, and is in the positive direction from the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer. It will be 45 degrees. ny〈nx<(n
j”ny)/2, as shown in FIG. 6, among the optical axis directions of the birefringent layer, the direction (referred to as A direction) that makes a smaller angle with the liquid crystal molecule alignment direction is the liquid crystal molecule alignment direction. 0 to 45 degrees in the positive direction from nz = (n, +n,)
/2, the six directions and the liquid crystal molecule alignment direction match e nx>
When nz〉(nx”ny)/2, the six directions are at 0 to 45 degrees in the negative direction from the liquid crystal molecule orientation direction.n, ≦n
In the case of , the direction in which the optical axis of the birefringent layer is projected onto the birefringent layer plane is perpendicular to the maximum refractive index direction within the birefringent layer plane, and is 45 degrees in the negative direction from the liquid crystal molecule alignment direction.
次にγ=−45度の場合に付き説明する。Next, the case of γ=-45 degrees will be explained.
n、≦n、の場合、複屈折層の光学軸を複屈折層面内に
射影した方向は複屈折層の最大屈折率方向と一致し、上
記液晶分子配向方向から負の向きに45度になる。ny
〈nR〈(nx”ny)/2のときは、六方向は上記液
晶分子配向方向から負の向きに0〜45度にあり、n□
=(n8÷n、)/2で六方向と液晶分子配向方向が一
致する− nm〉nz〉(r+R+nw)/2のとき、
A方向は上記液晶分子配向方向から正の向きに0〜45
度にあるmnz≦08の場合、複屈折層の光学軸を複屈
折層面上に射影した方向は複屈折層面内の最大屈折率方
向と直交する方向となり、上記液晶分子配向方向から正
の向きに45度になる。In the case of n, ≦n, the direction in which the optical axis of the birefringent layer is projected into the plane of the birefringent layer coincides with the maximum refractive index direction of the birefringent layer, and is 45 degrees in the negative direction from the liquid crystal molecule orientation direction. . ny
When 〈nR〈(nx”ny)/2, the six directions are at 0 to 45 degrees in the negative direction from the liquid crystal molecule alignment direction, and n□
= (n8÷n,)/2, when the six directions and the liquid crystal molecule alignment direction match - nm〉nz〉(r+R+nw)/2,
The A direction is 0 to 45 in the positive direction from the liquid crystal molecule orientation direction.
When mnz≦08, the direction in which the optical axis of the birefringent layer is projected onto the birefringent layer plane is perpendicular to the maximum refractive index direction in the birefringent layer plane, and is in the positive direction from the liquid crystal molecule orientation direction. It will be 45 degrees.
以上の説明から分かるように、上記の例のSTN型液晶
表示素子において、視角による色変化を小さくするため
には、複屈折層に於ける光学軸を複屈折層面上に射影し
た方向の内、複屈折層に近接した液晶分子配向方向とな
す角が小さい方向が。As can be seen from the above explanation, in order to reduce the color change depending on the viewing angle in the STN type liquid crystal display element of the above example, it is necessary to The direction that makes the smallest angle with the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer.
上記複屈折層に近接した液晶分子配向方向から正の向き
に0〜45度の範囲にする必要がある。It is necessary to set the angle in the positive direction from 0 to 45 degrees from the alignment direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer.
以上、イエローモードに付いて説明したが、次にブルー
モードに付いて説明する。The yellow mode has been explained above, and now the blue mode will be explained.
セルパラメーターを、α=220度、βL=45度、β
U=−45度、Δn−d =0.86μmとすると電圧
無印加時に青色、電圧印加時に黄色となる。このブルー
モードのSTN型の液晶表示素子を第1図(1)、(I
工)の如くに構成し、複屈折層50(IIA)に於ける
屈折化させたときのΔu(40)の変化を第8図に示す
。The cell parameters are α=220 degrees, βL=45 degrees, β
When U=-45 degrees and Δn-d=0.86 μm, the color becomes blue when no voltage is applied and yellow when a voltage is applied. This blue mode STN type liquid crystal display element is shown in Figures 1 (1) and (I
FIG. 8 shows the change in Δu(40) when refractive in the birefringent layer 50 (IIA).
この図から明らかなように、1245度のときは、n、
が大きくなるほどφ=θ度の方向のΔu(40)の値が
小さくなり(曲線81)、φ:90度の方向のでは大き
くなる(同82)。As is clear from this figure, at 1245 degrees, n,
As becomes larger, the value of Δu(40) in the direction of φ=θ degrees becomes smaller (curve 81), and increases in the direction of φ:90 degrees (curve 82).
また、n、がnXとn、の平均値に等しいときは、Δu
(40)は複屈折層の有無に拘らず同じ値になる。Also, when n is equal to the average value of nX and n, Δu
(40) has the same value regardless of the presence or absence of a birefringent layer.
従って、1245度の場合はn!をn8とn、の平均値
よりも小さくすることにより視角特性を向上させること
ができる。Therefore, in the case of 1245 degrees, n! By making n8 smaller than the average value of n, the viewing angle characteristics can be improved.
γ=−45度の時は、第8図の曲1IIc83.84か
ら明かなように、nIlが大きいはどφ=0度の方向の
Δu(40)の値が大きくなり、φ:90度の方向では
小さくなる。従って、γニー45度の場合はn、をn8
とn、との平均値よりも大きくすることにより視角特性
を向上させることができる。When γ=-45 degrees, as is clear from song 1IIc83.84 in Figure 8, the larger nIl is, the larger the value of Δu (40) in the direction of φ=0 degrees, and the value of Δu (40) in the direction of φ: 90 degrees becomes It becomes smaller in the direction. Therefore, in the case of γ knee 45 degrees, n is n8
The viewing angle characteristics can be improved by increasing the average value of and n.
イエローモード同様、偏光板41.43をそれぞれ90
度回転して、偏光板の吸収軸とX方向が一致するように
しても上の説明は、そのまま成り立つ。Similar to the yellow mode, the polarizing plates 41 and 43 are each 90
Even if the polarizing plate is rotated by a degree so that the absorption axis of the polarizing plate coincides with the X direction, the above explanation still holds true.
従って、ブルーモードのSTN型液晶表示素子の視角に
よる色変化を小さくする条件は、イエローモードと同じ
である。Therefore, the conditions for reducing the color change depending on the viewing angle of the STN type liquid crystal display element in the blue mode are the same as in the yellow mode.
また、この関係は、γの値が±45度以外の角度でも成
立し、視角による色変化を小さくするには。Furthermore, this relationship holds true even when the value of γ is at angles other than ±45 degrees, and color changes due to viewing angle can be reduced.
上記複屈折層における光学軸を複屈折層面上に射影した
方向の内、複屈折層に近接した液晶分子配向方向となす
角の小さい方向が上記液晶分子配向方向から正の向きに
0〜90度の範囲にする必要がある。Among the directions in which the optical axis of the birefringent layer is projected onto the birefringent layer surface, the direction that has a smaller angle with the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringence layer is 0 to 90 degrees in the positive direction from the orientation direction of the liquid crystal molecules. It needs to be within the range.
次に、ツイスト角αを変化させた場合の視角特性の変化
を説明する。Next, changes in viewing angle characteristics when the twist angle α is changed will be explained.
第7図に於いて、φ=0度の方向のΔu(40)とφ=
90度の方向のΔu(40)が一致するときの02をn
cとし、n8とn、との平均値とncとの差をΔn2と
する。In Figure 7, Δu(40) in the direction of φ=0 degrees and φ=
02 when Δu(40) in the 90 degree direction is the same as n
c, and the difference between the average value of n8 and n and nc is Δn2.
即ち、
Δn2ミne−((n、+n、)/2) (2
)である。That is, Δn2min-((n, +n,)/2) (2
).
第7図では、7245度のときはΔnzが負で、γ=−
45度のときはΔn2が正となる。In Figure 7, when 7245 degrees, Δnz is negative and γ=-
When the angle is 45 degrees, Δn2 is positive.
第9図に、ツイスト角αを変化させたときの、Δnzの
変化を示す。各ツイスト角の偏光板角度は全てβL:β
U:45°、Δn−dの値は表1に示すとおりである。FIG. 9 shows the change in Δnz when the twist angle α is changed. All polarizing plate angles for each twist angle are βL:β
U: 45°, the value of Δn−d is as shown in Table 1.
表 1
ツイスト角(度) 160 180 200 22
0 240Δn−d(μm) 0.98 0.
95 0.91 0.86 0.81第9図に示すよう
に、7245度ではαが180度以上ではΔn2が負で
、αが180度以下ではΔn2が正、γ=−45度では
αが180度以上ではΔnzが正で、 αが180度以
下ではΔnzが負となる。従って、視角による色変化を
少なくする条件はツイスト角が18品分子配向方向の関
係は、ツイスト角が180度以上と180度以下とで互
いに逆になる。Table 1 Twist angle (degrees) 160 180 200 22
0 240Δn-d (μm) 0.98 0.
95 0.91 0.86 0.81 As shown in Figure 9, at 7245 degrees, when α is 180 degrees or more, Δn2 is negative, when α is 180 degrees or less, Δn2 is positive, and when γ = -45 degrees, α is When α is 180 degrees or more, Δnz is positive, and when α is 180 degrees or less, Δnz is negative. Therefore, the condition for reducing color change due to viewing angle is that the twist angle is 18. The relationship between the molecular orientation directions is opposite when the twist angle is 180 degrees or more and 180 degrees or less.
以上より、STN型の液晶表示素子に於いて、複屈折層
を、第1図(I)、(II)の如く液晶層31と偏光板
41との間に設けて視角による色変化を小さくするため
には、以下の条件を満足することが必要である。From the above, in the STN type liquid crystal display element, a birefringent layer is provided between the liquid crystal layer 31 and the polarizing plate 41 as shown in FIGS. 1(I) and (II) to reduce color change depending on the viewing angle. In order to do so, it is necessary to satisfy the following conditions.
(1)ツイスト角が180度以上の場合は、複屈折層に
おける光学軸を複屈折層面上に射影した方向のうち、複
屈折層に近接した液晶分子配向方向となす角の小さい方
向が上記液晶分子配向方向から正の向きに0度〜90度
の範囲にある。(1) When the twist angle is 180 degrees or more, among the directions in which the optical axis of the birefringent layer is projected onto the plane of the birefringent layer, the direction that has the smallest angle with the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer is the direction of the liquid crystal. It is in the range of 0 degrees to 90 degrees in the positive direction from the molecular orientation direction.
(2)ツイスト角が180度以下の場合は、複屈折層に
おける光学軸を複屈折層面上に射影した方向のうち、複
屈折層に近接した液晶分子配向方向となす角の小さい方
向が上記液晶分子配向方向から負の向きに0度〜90度
の範囲にある。(2) When the twist angle is 180 degrees or less, among the directions in which the optical axis of the birefringent layer is projected onto the birefringent layer surface, the direction that has the smallest angle with the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer is the direction of the liquid crystal. It is in the range of 0 degrees to 90 degrees in the negative direction from the molecular orientation direction.
以上、複屈折層を液晶層31と偏光Fi41との間に設
ける場合に付いて説明したが、上記複屈折層を液晶層3
1と偏光板43との間に用いる場合は、X方向と基板2
1における配向膜25のラビング方向とのなす角をγと
すれば、視角による色変化を少なくするための条件は、
上記条件と同じであり、また液晶層31と偏光板41.
43の間にそれぞれ複屈折層を設ける場合には、少なく
とも一方の複屈折層につき、上記条件が満足されれば良
い。The case where the birefringent layer is provided between the liquid crystal layer 31 and the polarized light Fi 41 has been described above.
1 and the polarizing plate 43, the X direction and the substrate 2
If the angle formed with the rubbing direction of the alignment film 25 in No. 1 is γ, the conditions for reducing color change due to viewing angle are as follows.
The conditions are the same as above, and the liquid crystal layer 31 and polarizing plate 41.
In the case where a birefringent layer is provided between each of the layers 43, it is sufficient that the above conditions are satisfied for at least one of the birefringent layers.
[実施例] 以下、具体的な実施例に付き説明する。[Example] Hereinafter, specific examples will be explained.
実施例1
ストライプ状のITO透明電極をガラス板に形成し、上
記透明電極上にポリアミドにより配向膜を形成し、これ
にラビング処理をほどこしたものを基板11.21とし
、これら基板の間にネマチック液晶にカイラルネマチッ
ク液晶を混合してなる液晶を封入して液晶セル10とし
た。この液晶セルlOの両側に偏光板4]、43を配備
した。セルパラメーターは(t =200度、βL=β
U=45度、Δn−d =0.86 p mである。Example 1 A striped ITO transparent electrode was formed on a glass plate, an alignment film was formed from polyamide on the transparent electrode, and a rubbing treatment was applied to this to form a substrate 11.21, and a nematic film was placed between these substrates. A liquid crystal cell 10 was prepared by filling a liquid crystal obtained by mixing a chiral nematic liquid crystal with a liquid crystal. Polarizing plates 4] and 43 were provided on both sides of this liquid crystal cell IO. The cell parameters are (t = 200 degrees, βL = β
U = 45 degrees, Δnd = 0.86 p m.
この液晶表示素子につき1種々の視角方向φ、θに付き
分光スペクトルを測定し色度座標(u、v)を計算した
。第10図における曲線101は、φ=0度の方向にお
けるΔU(θ)の変化、同102はφ=90度の方向の
変化を、複屈折層が無い場合に付いて示している。For this liquid crystal display element, spectra were measured in various viewing angle directions φ and θ, and chromaticity coordinates (u, v) were calculated. A curve 101 in FIG. 10 shows a change in ΔU(θ) in the direction of φ=0 degrees, and a curve 102 shows a change in the direction of φ=90 degrees in the case where there is no birefringent layer.
次に、−m延伸PETを複屈折層50として液晶セル1
0と偏光板41との間に設けて、第1図(1)のごとき
構成の液晶表示素子を実施例として構成し、同様の測定
を行なった。第10図に於いて、7245度に関し、曲
線103はφ:0度の方向、同104はφ:90度の方
向のΔU(θ)の変化、γ=−45度に関し曲線105
はφ=θ度の方向、同106はφ:90度の方向の変化
を示している。なお、−軸配向PETの屈折率及びΔn
−dの値は表2の如くである。Next, the liquid crystal cell 1 is made of -m stretched PET as the birefringent layer 50.
0 and the polarizing plate 41, a liquid crystal display element having the configuration as shown in FIG. 1(1) was constructed as an example, and similar measurements were performed. In FIG. 10, for 7245 degrees, curve 103 is the change in ΔU (θ) in the direction of φ: 0 degrees, curve 104 is the change in ΔU (θ) in the direction of φ: 90 degrees, and curve 105 is for γ = -45 degrees.
106 indicates a change in the direction of φ=θ degrees, and 106 indicates a change in the direction of φ:90 degrees. In addition, the refractive index and Δn of −-axis oriented PET
The values of -d are as shown in Table 2.
表 2
n4 ny nx Δ
rrd1.6922 1.5903 1.52
07 10.0第10図から分かるように、7245
度では、複屈折層50の使用により視角による色変化が
小さくなり視角特性が向上している。しかしγニー45
度では、却って視角特性が劣化する。複屈折層を構成し
た一軸延伸PETでは屈折率n z Hn M + n
lの関係がn、>n、〉n、の関係になっているので
、−軸延伸PETの光軸の面上への射影方向はX方向な
ので、γ:45度のときは条件(1)を満足するが、γ
=−45度のときは条件(1)を満足しない。Table 2 n4 ny nx Δ
rrd1.6922 1.5903 1.52
07 10.0 As you can see from Figure 10, 7245
At the same time, the use of the birefringent layer 50 reduces color change depending on the viewing angle and improves viewing angle characteristics. But γ knee 45
degree, the viewing angle characteristics actually deteriorate. In uniaxially stretched PET that constitutes a birefringent layer, the refractive index n z Hn M + n
Since the relationship of l is n, > n, > n, the projection direction of the optical axis of -axis stretched PET onto the plane is the X direction, so when γ is 45 degrees, condition (1) is satisfied. is satisfied, but γ
Condition (1) is not satisfied when = -45 degrees.
実施例2
ストライプ状のITO透明電極を形成した一軸延伸PE
Tのフィルム上に配向膜としてポリアミド膜を塗布形成
し、これをラビング処理して基板とした。これら基板の
間にネマチック液晶にカイラルネマチック液晶を混合し
てなる液晶を封入して液晶セルとした。このセルは、第
1図(II)に示す構成に於いて、基板21をも一軸配
向PETフィルムで構成した例である。この液晶セルを
2枚の偏光板で挟んで液晶表示セルとした。Example 2 Uniaxially stretched PE with striped ITO transparent electrodes formed
A polyamide film was coated as an alignment film on the T film, and this was subjected to a rubbing treatment to form a substrate. A liquid crystal cell made of a mixture of nematic liquid crystal and chiral nematic liquid crystal was sealed between these substrates. This cell is an example in which the substrate 21 is also made of a uniaxially oriented PET film in the structure shown in FIG. 1 (II). This liquid crystal cell was sandwiched between two polarizing plates to form a liquid crystal display cell.
セルパラメーターは、α=210度、βL:βU=45
度。Cell parameters are α=210 degrees, βL:βU=45
Every time.
Δn−d =0.89 p rn、 y u=45度、
Y d=−45度である。ここに、γUは上側の基板
のラビング方向から上側の基板のX方向への角度であり
、上側から見て下から上への液晶分子のねじれの向き(
上側から見て右回り)を正とする。γdは下側の基板の
ラビング方向から同基板のX方向へ向かう角度であり、
下側から見て上から下へ向かう液晶分子のねじれの向き
(下から見て左回り)を正とする。また、基板を構成す
る一軸延伸PETの屈折率は表ユに与えられたものと同
じである。Δnd=0.89 prn, yu=45 degrees,
Yd=-45 degrees. Here, γU is the angle from the rubbing direction of the upper substrate to the X direction of the upper substrate, and the twisting direction of the liquid crystal molecules from bottom to top when viewed from the top (
(clockwise when viewed from above) is positive. γd is the angle from the rubbing direction of the lower substrate to the X direction of the same substrate,
The direction in which the liquid crystal molecules twist from top to bottom when viewed from the bottom (counterclockwise when viewed from the bottom) is positive. Further, the refractive index of the uniaxially stretched PET constituting the substrate is the same as that given in the table.
実施例3
実施例2のと同一の構成で、セルパラメーターをα=2
10度、βL=βU=45度、Δn−d =0.89μ
n、 y u=45度、γd=45度とした。Example 3 Same configuration as Example 2, cell parameter α=2
10 degrees, βL=βU=45 degrees, Δn-d =0.89μ
n, yu = 45 degrees, and γd = 45 degrees.
比較例1
実施例2と同一の構成でセルパラメーターをα:210
度、βL:βU=45度、Δn−d =0.89μm、
y u=−45度、γd=−45度とした。Comparative Example 1 Same configuration as Example 2, cell parameter α: 210
degree, βL: βU = 45 degrees, Δn-d = 0.89 μm,
yu=-45 degrees and γd=-45 degrees.
比較例2
ストライプ状のITO透明電極を形成したガラス板の上
記電極上に配向膜としてポリアミド膜を塗布形成し、こ
れをラビング処理して基板とした。Comparative Example 2 A polyamide film was coated as an alignment film on the electrode of a glass plate on which a striped ITO transparent electrode was formed, and this was subjected to a rubbing treatment to obtain a substrate.
これら基板の間にネマチック液晶にカイラルネマチック
液晶を混合してなる液晶を封入して液晶セルとした。こ
の液晶セルを2枚の偏光板で挟んで液晶表示素子とした
。この素子は、第1図(I)に示す構成から複屈折層5
0を除いた構成である。A liquid crystal cell made of a mixture of nematic liquid crystal and chiral nematic liquid crystal was sealed between these substrates. This liquid crystal cell was sandwiched between two polarizing plates to form a liquid crystal display element. This element has a structure shown in FIG. 1(I) with a birefringent layer 5
This is the configuration excluding 0.
セルパラメーターは、α:210度、βL:βU=45
度。Cell parameters are α: 210 degrees, βL: βU = 45
Every time.
Δn−d=0.89μnである。Δn−d=0.89 μn.
これら実施例2,3及び比較例1,2に関して、実施例
1に於けると同様の測定でΔU(θ)のO依存性を調べ
た。第11図にその結果を示す。Regarding these Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2, the O dependence of ΔU(θ) was investigated using the same measurements as in Example 1. Figure 11 shows the results.
曲fi111,112は実施例2に川するもの、同11
3.114は実施例3に関するもの、同115,116
は、比較例1に関するもの、同117,118は、比較
例2に関するものである。Songs fi111 and 112 are similar to Example 2, and are similar to Example 11.
3.114 relates to Example 3, 115,116
117 and 118 are related to Comparative Example 2.
実施例2は、上側の基板は上記条件(1)を満足するが
下側の基板は条件(1)を満たさない場合である。この
例では上側の基板により条件(1)が満足されることに
より、第11図の如く視角特性は良い。また、実施例3
では上下の基板とも条件(1)を満足するので、やはり
視角による色変化は小さい。比較例1では上下とも基板
が条件(1)を満足しないので視角による色変化が大き
い。また、比較例2は、複屈折層が用いられていないの
で、視角による色変化が大きい。Example 2 is a case where the upper substrate satisfies the above condition (1) but the lower substrate does not satisfy the condition (1). In this example, since condition (1) is satisfied by the upper substrate, the viewing angle characteristics are good as shown in FIG. Also, Example 3
Since both the upper and lower substrates satisfy condition (1), the color change due to viewing angle is small. In Comparative Example 1, both the upper and lower substrates do not satisfy condition (1), so the color changes depending on the viewing angle are large. Furthermore, in Comparative Example 2, since no birefringent layer was used, the color change was large depending on the viewing angle.
実施例4
ストライプ状のITO透明電極を形成したガラス板の電
極上に配向膜としてポリアミド膜を塗布形成し、これを
ラビング処理して基板とした。これら基板間にネマチッ
ク液晶にカイラルネマチック液晶を混合してなる液晶を
封入して液晶セルとし、その両側に偏光板を配備した。Example 4 A polyamide film was coated as an alignment film on the electrode of a glass plate on which a striped ITO transparent electrode was formed, and this was subjected to a rubbing treatment to obtain a substrate. A liquid crystal obtained by mixing nematic liquid crystal and chiral nematic liquid crystal was sealed between these substrates to form a liquid crystal cell, and polarizing plates were provided on both sides of the liquid crystal cell.
セルパラメーターは、a”160度、β、=βl、=4
5度、Δn−d=0.98μmである。The cell parameters are a''160 degrees, β, = βl, = 4
5 degrees, Δn-d=0.98 μm.
この液晶表示素子に付き、実施例1におけると同様の測
定でΔn(θ)のθ依存度を調べた。その結果を第12
図の曲g121,122に示す。Regarding this liquid crystal display element, the θ dependence of Δn(θ) was investigated using the same measurements as in Example 1. The result is the 12th
This is shown in songs g121 and g122 in the figure.
次に、−軸延伸PETを複屈折/1t50として液晶セ
ルと偏光板との間に配備し、第1図(I)の如き構成の
液晶表示素子として構成し、同様の測定を行った。第1
2図に於いて、γ=45度に関しては、曲線123,1
24が対応し、γ=−45度に関しては曲線125.1
26が対応する。−軸延伸PETの屈折率は表1に与え
られたものと同じである。Next, -axis-stretched PET was placed between a liquid crystal cell and a polarizing plate with a birefringence of /1t50 to form a liquid crystal display element having the configuration as shown in FIG. 1(I), and similar measurements were performed. 1st
In Figure 2, for γ = 45 degrees, the curve 123,1
24 corresponds, and for γ=-45 degrees the curve 125.1
26 corresponds. - The refractive index of axially stretched PET is the same as given in Table 1.
第12図から分かるようにγ=45度のときは条件(2
)を満たさないので視角による色変化が大きくなり、γ
=−45度のときは条件(2)を満足するので視角によ
る色変化が小さい。As can be seen from Figure 12, when γ = 45 degrees, the condition (2
), the color change depending on the viewing angle becomes large, and γ
When = -45 degrees, condition (2) is satisfied, so the color change depending on the viewing angle is small.
[発明の効果]
以上1本発明によれば新規なSTN型の液晶表示素子を
提供できる。この液晶表示素子は上述のごとき構成とな
っているので、視角による色変化を少なくして視角特性
の良い、高コントラストの表示が可能となる。従って1
表示特性が向上し、品質の良い画像を表示できる。[Effects of the Invention] According to the present invention, a novel STN type liquid crystal display element can be provided. Since this liquid crystal display element has the above-mentioned configuration, it is possible to reduce color change depending on the viewing angle and to provide a high-contrast display with good viewing angle characteristics. Therefore 1
Display characteristics have been improved and images of high quality can be displayed.
第1図は1本発明の液晶表示素子の構成例を2例示す図
、第2図ないし第9図は、本発明を説明するための図、
第10図、第11図及び第12図は、実施例を説明する
ための図である。
11A、、、基板を兼ねた複屈折層、501.複屈折層
、形d口
N
形b
■
ち7
困
μぐヱl
?
九δ
そ軸
形6
幻
φ=θ。
p=%。
△ll(θ9
最q囚
all(の
φ=グ
△
φ;勿。
Φ 権泥村屓ダレ
Ar−45゜
巾r=−4゜FIG. 1 is a diagram showing two configuration examples of a liquid crystal display element according to the present invention, FIGS. 2 to 9 are diagrams for explaining the present invention,
FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12 are diagrams for explaining the embodiment. 11A, birefringent layer that also serves as a substrate, 501. Birefringent layer, shape d mouth N shape b ■chi7 difficultμgwel ? 9 δ Horizontal shape 6 Illusion φ = θ. p=%. △ll(θ9 max.
Claims (1)
が、電極を備えた一対の基板により挟持され、液晶分子
が電圧非印加時に上記基板に対して略平行に配向し、上
記液晶分子が上記一対の基板間で液晶層の厚み方向に1
80度以上ねじれた構造を有するように構成された液晶
セルと、この液晶セルを挟むようにして設けられた一対
の偏光子とを有し、上記偏光子に近接した液晶分子の配
向方向と上記偏光子の透過軸もしくは吸収軸方向をずら
して構成された液晶表示素子であって、 上記液晶層の少なくとも片側に於いて、液晶層と偏光子
との間に複屈折層が配備され、 この複屈折層に近接した偏光子における透過軸または吸
収軸の方向に対して複屈折層面内の最大屈折率方向がな
す角が5度以内とされ、 上記複屈折層における光学軸を複屈折層面上に射影した
方向のうち、上記複屈折層に近接した液晶分子配向方向
となす角の小さい方向が、上記複屈折層に近接した液晶
分子配向方向から、上記複屈折層の側から見て手前側に
向かって液晶分子がねじれてくる向きに0〜90度の範
囲にあることを特徴とする液晶表示素子。 2、正の誘電異方性を有する液晶組成物からなる液晶層
が、電極を備えた一対の基板により挟持され、液晶分子
が電圧非印加時に上記基板に対して略平行に配向し、上
記液晶分子が上記一対の基板間で液晶層の厚み方向に1
80度以下ねじれた構造を有するように構成された液晶
セルと、この液晶セルを挟むようにして設けられた一対
の偏光子とを有し、上記偏光子に近接した液晶分子の配
向方向と上記偏光子の透過軸もしくは吸収軸方向をずら
して構成された液晶表示素子であって、 上記液晶層の少なくとも片側に於いて、液晶層と偏光子
との間に複屈折層が配備され、 この複屈折層に近接した偏光子における透過軸または吸
収軸の方向に対して複屈折層面内の最大屈折率方向がな
す角が5度以内とされ、 上記複屈折層における光学軸を複屈折層面上に射影した
方向のうち、上記複屈折層に近接した液晶分子配向方向
となす角の小さい方向が、上記複屈折層に近接した液晶
分子配向方向から、上記複屈折層の側から見て手前側に
向かって液晶分子がねじれてくる向きと逆向きに0〜9
0度の範囲にあることを特徴とする液晶表示素子。 3、複屈折層が基板と偏光子との間に配備されることを
特徴とする請求項1または2の液晶表示素子。 4、少なくとも一方の基板が複屈折性を有することを特
徴とする、請求項1または2の液晶表示素子。[Claims] 1. A liquid crystal layer made of a liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates provided with electrodes, and liquid crystal molecules are substantially parallel to the substrates when no voltage is applied. The liquid crystal molecules are aligned in the thickness direction of the liquid crystal layer between the pair of substrates.
It has a liquid crystal cell configured to have a twisted structure of 80 degrees or more, and a pair of polarizers provided to sandwich this liquid crystal cell, and the alignment direction of liquid crystal molecules close to the polarizer and the polarizer A liquid crystal display element configured by shifting the transmission axis or absorption axis direction of the liquid crystal layer, wherein a birefringent layer is provided between the liquid crystal layer and a polarizer on at least one side of the liquid crystal layer, and the birefringent layer The angle formed by the direction of the maximum refractive index in the plane of the birefringent layer with respect to the direction of the transmission axis or absorption axis of the polarizer in the vicinity of Among the directions, the direction that has a smaller angle with the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer is from the orientation direction of liquid crystal molecules adjacent to the birefringence layer toward the front side when viewed from the side of the birefringence layer. A liquid crystal display element characterized in that the direction in which liquid crystal molecules are twisted is within a range of 0 to 90 degrees. 2. A liquid crystal layer made of a liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates provided with electrodes, and the liquid crystal molecules are oriented approximately parallel to the substrates when no voltage is applied. 1 molecule in the thickness direction of the liquid crystal layer between the pair of substrates.
It has a liquid crystal cell configured to have a twisted structure of 80 degrees or less, and a pair of polarizers provided to sandwich this liquid crystal cell, and the alignment direction of liquid crystal molecules close to the polarizer and the polarizer A liquid crystal display element configured by shifting the transmission axis or absorption axis direction of the liquid crystal layer, wherein a birefringent layer is provided between the liquid crystal layer and a polarizer on at least one side of the liquid crystal layer, and the birefringent layer The angle formed by the direction of the maximum refractive index in the plane of the birefringent layer with respect to the direction of the transmission axis or absorption axis of the polarizer in the vicinity of Among the directions, the direction that has a smaller angle with the orientation direction of liquid crystal molecules close to the birefringent layer is from the orientation direction of liquid crystal molecules adjacent to the birefringence layer toward the front side when viewed from the side of the birefringence layer. 0 to 9 in the opposite direction to the direction in which the liquid crystal molecules twist.
A liquid crystal display element characterized by being in the 0 degree range. 3. The liquid crystal display element according to claim 1 or 2, wherein a birefringent layer is provided between the substrate and the polarizer. 4. The liquid crystal display element according to claim 1 or 2, wherein at least one of the substrates has birefringence.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63214415A JP2803820B2 (en) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | Liquid crystal display device |
US07/400,012 US5056896A (en) | 1988-08-29 | 1989-08-29 | Liquid crystal display device with dielectric anisotropy |
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JPH0262513A true JPH0262513A (en) | 1990-03-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP2803820B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999006878A1 (en) * | 1997-07-30 | 1999-02-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display |
JP2007004083A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Asahi Glass Co Ltd | Dimming device and method for manufacturing the same |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214415A patent/JP2803820B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999006878A1 (en) * | 1997-07-30 | 1999-02-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display |
US6930738B1 (en) | 1997-07-30 | 2005-08-16 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display with particular reflective switched states |
JP2007004083A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Asahi Glass Co Ltd | Dimming device and method for manufacturing the same |
Also Published As
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JP2803820B2 (en) | 1998-09-24 |
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