JPH07128659A - Liquid crystal display element formed by using optical anisotropic element - Google Patents
Liquid crystal display element formed by using optical anisotropic elementInfo
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- JPH07128659A JPH07128659A JP5275748A JP27574893A JPH07128659A JP H07128659 A JPH07128659 A JP H07128659A JP 5275748 A JP5275748 A JP 5275748A JP 27574893 A JP27574893 A JP 27574893A JP H07128659 A JPH07128659 A JP H07128659A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、表示コントラスト、階
調特性及び表示色の視角特性を改良することができる光
学異方素子を用いた液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using an optical anisotropic element capable of improving display contrast, gradation characteristics and viewing angle characteristics of display colors.
【0002】[0002]
【従来の技術】日本語ワードプロセッサやディスクトッ
プパソコン等のOA機器の表示装置の主流であるCRT
は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液
晶表示素子に変換されてきている。現在普及している液
晶表示素子(以下LCDと称す)の多くは、ねじれネマ
ティック液晶を用いている。このような液晶を用いた表
示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの2つの
方式に大別できる。2. Description of the Related Art CRTs, which are the mainstream of display devices for OA equipment such as Japanese word processors and desktop personal computers
Have been converted into liquid crystal display elements which have the great advantages of thinness, light weight, and low power consumption. Most of the liquid crystal display elements (hereinafter, referred to as LCDs) that are currently popular use twisted nematic liquid crystals. The display method using such a liquid crystal can be roughly classified into a birefringence mode and an optical rotation mode.
【0003】複屈折モードを用いたLCDは、液晶分子
配列のねじれ角90°以上ねじれたもので、急崚な電気
光学特性をもつ為、能動素子(薄膜トランジスタやダイ
オード)が無くても単純なマトリクス状の電極構造でも
時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、応
答速度が遅く(数百ミリ秒)、諧調表示が困難であり、
視角特性が著しく悪いという欠点を持ち、能動素子を用
いた液晶表示素子(TFT−LCDやMIM−LCDな
ど)の表示性能を越えるまでには至らない。An LCD using a birefringence mode has a twisted angle of 90 ° or more in the alignment of liquid crystal molecules and has steep electro-optical characteristics. Therefore, a simple matrix without active elements (thin film transistor or diode). A large-capacity display can be obtained by time-division driving even with a striped electrode structure. However, the response speed is slow (hundreds of milliseconds), and it is difficult to display the gradation,
It has a drawback that the viewing angle characteristics are remarkably poor, and it does not exceed the display performance of liquid crystal display devices (TFT-LCD, MIM-LCD, etc.) using active elements.
【0004】TFT−LCDやMIM−LCDには、液
晶分子の配列状態がほぼ90°ねじれた旋光モードの表
示方式(TN型液晶表示素子)が用いられている。この
表示方式は、応答速度が速く(数+ミリ秒)、容易に白
黒表示が得られ、高い表示コントラストを示すことから
他の方式のLCDと比較して最も有力な方式である。し
かし、ねじれネマティック液晶を用いている為に、表示
方式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラ
ストが変化するといった視角特性上の問題があり、CR
Tの表示性能を越えるまでにはいたらない。For the TFT-LCD and MIM-LCD, a rotation mode display system (TN type liquid crystal display element) in which the alignment state of liquid crystal molecules is twisted by about 90 ° is used. This display method is the most effective method as compared with other LCDs because it has a high response speed (several + milliseconds), can easily obtain a black and white display, and has a high display contrast. However, since the twisted nematic liquid crystal is used, there is a problem in the viewing angle characteristics that the display color and the display contrast are changed depending on the viewing direction due to the principle of the display method.
The display performance of T is exceeded.
【0005】SID’92 Digest、798頁な
どに見られるように、画素を分割し、それぞれ電圧印加
時のチルト方向を逆向きにして、視角特性を補償する方
法が提案されている。この方法によると、上下方向の階
調反転に関する視角特性は改善されるが、コントラスト
の視角特性はほとんど改善されない。As seen in SID '92 Digest, page 798, etc., there has been proposed a method of compensating the viewing angle characteristic by dividing a pixel and inverting the tilt directions when a voltage is applied. According to this method, the viewing angle characteristics relating to the gradation inversion in the vertical direction are improved, but the viewing angle characteristics of the contrast are hardly improved.
【0006】また、特開平4−229828号、特開平
4−258923号公報などに見られるように、一対の
偏光膜とTN液晶セルの間に、位相差フィルムを配置す
ることによって視野角を拡大しようとする方法が提案さ
れている。Further, as seen in JP-A-4-229828 and JP-A-4-258923, a viewing angle is enlarged by disposing a retardation film between a pair of polarizing films and a TN liquid crystal cell. A method of trying is proposed.
【0007】上記特許公報で提案された位相差フィルム
は、液晶セルの表面に対して、垂直な方向に位相差がほ
ぼゼロのものであり、真正面からはなんら光学的な作用
を及ぼさず、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで
発現する位相差を補償しようというものである。しか
し、これらの方法によってもLCDの視野角はまだ不十
分であり、更なる改良が望まれている。特に、車載用
や、CRTの代替として考えた場合には、現状の視野角
では全く対応できないのが実状である。The retardation film proposed in the above patent publication has a retardation of almost zero in the direction perpendicular to the surface of the liquid crystal cell, does not exert any optical action from the front and tilts. When the liquid crystal cell has a retardation, the retardation is manifested in the liquid crystal cell. However, even with these methods, the viewing angle of LCD is still insufficient, and further improvement is desired. In particular, when considered as a vehicle-mounted type or as a substitute for a CRT, the current viewing angle cannot cope with the situation.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、正面コント
ラストを低下させずに、表示コントラスト、階調特性及
び表示色の視角特性を改善することができる光学異方素
子を用いた液晶表示素子を提供するものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a liquid crystal display element using an optical anisotropic element capable of improving display contrast, gradation characteristics and viewing angle characteristics of display color without lowering front contrast. It is provided.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により達成された。 (1) 2枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液晶セ
ルと、その両側に配置された2枚の偏光素子からなる液
晶表示素子において、該液晶セル中に液晶分子の配向状
態が異なる2つ以上の領域が存在し、2枚の偏光素子の
間に光学異方素子を少なくとも1枚用いたことを特徴と
する液晶表示素子。 (2) 該光学異方素子の光学軸がフィルム法線方向に
あることを特徴とする前記(1)記載の液晶表示素子。 (3) 該光学異方素子のフィルム面内にある互いに直
交する屈折率nx、nyと、フィルム法線方向の屈折率
nzの関係が、nx=ny>nzであることを特徴とす
る前記(2)記載の液晶表示素子。 (4) 該光学異方素子の632.8nmの光における
レターデーションが50nm〜1000nmであること
を特徴とする前記(3)記載の液晶表示素子。The above-mentioned objects have been achieved by the following means. (1) In a liquid crystal display element composed of a liquid crystal cell in which a liquid crystal is sandwiched between two electrode substrates and two polarizing elements arranged on both sides of the liquid crystal cell, the liquid crystal cells have different alignment states of liquid crystal molecules. A liquid crystal display device comprising two or more regions and using at least one optically anisotropic element between two polarizing elements. (2) The liquid crystal display element according to the above (1), wherein the optical axis of the optically anisotropic element is in the film normal direction. (3) The relation between the refractive indices nx and ny orthogonal to each other in the film plane of the optically anisotropic element and the refractive index nz in the film normal direction is nx = ny> nz. 2) The liquid crystal display element described. (4) The liquid crystal display element according to the above (3), wherein the optical anisotropic element has a retardation in light of 632.8 nm of 50 nm to 1000 nm.
【0010】以下、図面を用いてTN型液晶表示素子を
例にとり本発明の作用を説明する。図1、図2は、液晶
セルにしきい値電圧以上の電圧を印加した場合の液晶セ
ル中を伝搬する光の偏光状態を示したものであり、電圧
無印加時では明状態を示すものである。図1は、液晶セ
ルに光が垂直に入射した場合の光の偏光状態を示した図
である。自然光L0が偏光軸PAをもつ偏光膜Aに垂直
に入射したとき、偏光膜Aを透過した光は、直線偏光L
1となる。The operation of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking a TN type liquid crystal display device as an example. 1 and 2 show the polarization state of light propagating in the liquid crystal cell when a voltage higher than the threshold voltage is applied to the liquid crystal cell, and show a bright state when no voltage is applied. . FIG. 1 is a diagram showing a polarization state of light when light is vertically incident on a liquid crystal cell. When the natural light L0 is vertically incident on the polarizing film A having the polarization axis PA, the light transmitted through the polarizing film A is linearly polarized light L.
It becomes 1.
【0011】図中LCは、TN液晶セルに十分に電圧を
印加した時の液晶分子の配列状態を、概略的に1つの液
晶分子モデルで示したものである。液晶セル中の液晶分
子LCの分子長軸が光の進路L1と平行な場合、入射面
(光の進路に垂直な面内)での屈折率の差が生じないの
で、液晶セル中を伝搬する常光と異常光の位相差が生じ
ず直線偏光L1は液晶セルを透過すると直線偏光のまま
伝搬する。偏光膜Bの偏光軸PBを偏光膜Aの偏光軸P
Aと垂直に設定すると、液晶セルを透過した光L2は偏
光膜を透過することができず暗状態となる。LC in the figure is a schematic representation of one liquid crystal molecule model showing the alignment state of liquid crystal molecules when a sufficient voltage is applied to the TN liquid crystal cell. When the molecular long axis of the liquid crystal molecule LC in the liquid crystal cell is parallel to the light path L1, there is no difference in the refractive index on the incident surface (in the plane perpendicular to the light path), and the light propagates in the liquid crystal cell. There is no phase difference between ordinary light and extraordinary light, and the linearly polarized light L1 propagates as it is when it passes through the liquid crystal cell. The polarization axis PB of the polarization film B is the polarization axis P of the polarization film A.
When set to be perpendicular to A, the light L2 that has passed through the liquid crystal cell cannot pass through the polarizing film and is in a dark state.
【0012】図2は、液晶セルに光が斜めに入射した場
合の光の偏光状態を示した図である。入射光の自然光L
0が斜めに入射した場合、偏光膜Aを透過した偏光光L
1はほぼ直線偏光になる。(実際の場合、偏光膜の特性
により楕円偏光になる)。この場合、液晶の屈折率異方
性により液晶セルの入射面において屈折率の差が生じ、
液晶セルを透過する光L2は楕円偏光となって偏光膜B
を透過してしまう。この様な斜方入射における光の透過
は、コントラストの低下を招き好ましくない。FIG. 2 is a diagram showing a polarization state of light when the light obliquely enters the liquid crystal cell. Natural light of incident light L
When 0 is obliquely incident, the polarized light L transmitted through the polarizing film A
1 becomes almost linearly polarized light. (In the actual case, it becomes elliptically polarized light due to the characteristics of the polarizing film). In this case, a difference in refractive index occurs on the incident surface of the liquid crystal cell due to the anisotropy of the refractive index of the liquid crystal,
The light L2 that passes through the liquid crystal cell becomes elliptically polarized light and the polarizing film B
Through. The transmission of light in such an oblique incidence undesirably lowers the contrast.
【0013】本発明は、この様な斜方入射におけるコン
トラストの低下を防ぎ、視角特性を改善し、同時に、正
面のコントラストを改善しようとするものである。The present invention is intended to prevent such a decrease in contrast due to oblique incidence, improve viewing angle characteristics, and at the same time improve front contrast.
【0014】本発明によって、液晶表示素子の視角特性
を大幅に向上できたことについては以下のように推定し
ている。TN−LCDの多くは、ノーマルーホワイトモ
ードが採用されている。このモードにおいて、視角を大
きくすることに伴って、黒表示部からの光の透過率が著
しく増大し、結果としてコントラストの急激な低下を招
いていることになる。黒表示は電圧印加時の状態である
が、この時には、TNセルは、光学軸が、セルの表面に
対する法線方向から若干傾いた正の一軸性光学異方体と
みなすことができる。このわずかな光学軸の傾斜によっ
て真正面でも複屈折が生じるだけではなく、セルの上下
方向すなわち主視角方向で視野角の著しい非対称性が生
じ、上下どちらか一方または両方向の視野角が著しく損
なわれることになる。これは実際の現象と一致してい
る。It is presumed as follows that the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device were significantly improved by the present invention. Most TN-LCDs adopt a normal white mode. In this mode, the transmittance of light from the black display portion remarkably increases as the viewing angle is increased, resulting in a sharp decrease in contrast. The black display is the state when a voltage is applied, but at this time, the TN cell can be regarded as a positive uniaxial optical anisotropic body in which the optical axis is slightly tilted from the direction normal to the surface of the cell. This slight tilt of the optical axis not only causes birefringence even in front of the cell, but also causes significant asymmetry of the viewing angle in the vertical direction of the cell, that is, in the principal viewing angle direction, which significantly impairs the viewing angle in either one or both directions become. This is in agreement with the actual phenomenon.
【0015】液晶の光学軸の傾斜に起因する、上下方向
の視野角の非対称性を解消するためには、一つの画素を
2つ以上の領域に分割し、分割した領域で液晶の光学軸
の傾斜方向が異なるように配向状態を違えて、全体とし
て正面からの複屈折性がなくなるようにする方法(以
下、配向分割法)が非常に有効である。液晶の配向状態
の非対称性が改善されるために、上下方向の視野角は対
称となる。In order to eliminate the asymmetry of the vertical viewing angle due to the inclination of the optical axis of the liquid crystal, one pixel is divided into two or more regions, and the optical axis of the liquid crystal is divided in the divided regions. A method in which the orientation state is changed so that the tilt directions are different so that the birefringence from the front disappears as a whole (hereinafter, orientation division method) is very effective. Since the asymmetry of the alignment state of the liquid crystal is improved, the vertical viewing angle becomes symmetric.
【0016】しかし、この方法だけではコントラストの
視角特性はほとんど改善されない。配向分割法によっ
て、正面からの複屈折性はなくなるものの、斜めから見
ると、複屈折性がでてくるからである。この斜めからの
複屈折性を補償するためには、図3に示したように、負
の一軸性光学異方体を用いるのが適している。この負の
一軸性光学異方体の光学軸の方向は、フィルム法線方向
である。However, the viewing angle characteristic of contrast is hardly improved by this method alone. This is because although the birefringence from the front is eliminated by the orientation division method, the birefringence appears from an oblique view. In order to compensate for this birefringence from an oblique direction, it is suitable to use a negative uniaxial optical anisotropic body as shown in FIG. The direction of the optical axis of this negative uniaxial optically anisotropic body is the film normal direction.
【0017】以上述べたように、配向分割法と負の一軸
性光学異方体を組み合わせることによって、TN液晶セ
ルの視角特性の大幅な改善が実現できた。As described above, by combining the orientation division method and the negative uniaxial optical anisotropic body, the viewing angle characteristics of the TN liquid crystal cell can be greatly improved.
【0018】本発明においては、液晶セル中には液晶分
子の配向状態が異なる領域が2つ以上存在する。一つの
画素内を2つ以上の領域に分割し、各領域間で液晶分子
の配向状態を変化させることが好ましい。本発明におい
ては、各領域間で液晶分子の配向状態を変化させる方法
について特に限定はしないが、実質的にラビング方向を
変化させる方法、各領域に印加する電圧を変化させる方
法、印加する電場の方向を変化させる方法などがある。In the present invention, the liquid crystal cell has two or more regions having different alignment states of liquid crystal molecules. It is preferable to divide one pixel into two or more regions and change the alignment state of liquid crystal molecules between the regions. In the present invention, the method of changing the alignment state of the liquid crystal molecules between the regions is not particularly limited, but the method of changing the rubbing direction substantially, the method of changing the voltage applied to each region, the applied electric field There is a method to change the direction.
【0019】本発明に用いられる光学異方素子は光学的
に負の一軸性の光学異方体であることが好ましい。光学
的に負の一軸性であるとは、複屈折を生じない方向であ
る光学軸が1つしかなく、その光学軸方向の屈折率が光
学軸と直交した方向の屈折率より小さいものをいう。本
発明に用いる光学異方素子は、光学軸が実質的にフィル
ム法線方向にあることが好ましい。The optically anisotropic element used in the present invention is preferably an optically negative uniaxial optically anisotropic element. The term “optically negative uniaxial” means that there is only one optical axis in which birefringence does not occur and the refractive index in the optical axis direction is smaller than the refractive index in the direction orthogonal to the optical axis. . The optical anisotropic element used in the present invention preferably has an optical axis substantially in the film normal direction.
【0020】本発明に用いられる光学異方素子のフィル
ム面内にあるたがいに直交する主屈折率をnx、nyと
し、フィルム法線方向の主屈折率をnzとし、光学異方
素子の厚さをdとしたとき、本発明におけるレターデー
ションとは、波長632.8nmの光において、(nx
−nz)×dである。The main refractive index perpendicular to each other in the film plane of the optical anisotropic element used in the present invention is nx and ny, the main refractive index in the film normal direction is nz, and the thickness of the optical anisotropic element is Where d is the retardation in the present invention, in the light of wavelength 632.8 nm, (nx
−nz) × d.
【0021】本発明に用いられる光学異方素子の63
2.8nmの光におけるレターデーションは50nm〜
1000nmであることが好ましい。更には、50nm
〜600nmであることが好ましい。63 of the optical anisotropic element used in the present invention
Retardation in light of 2.8 nm is 50 nm to
It is preferably 1000 nm. Furthermore, 50 nm
It is preferably ˜600 nm.
【0022】本発明における光学異方素子は、高分子の
フィルム、板状物、または、他の支持体上の塗布膜とし
て提供される。該光学異方素子の光の透過率は80%以
上が好ましく、90%以上が更に好ましい。The optical anisotropic element in the present invention is provided as a polymer film, a plate-like material, or a coating film on another support. The light transmittance of the optically anisotropic element is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
【0023】本発明における光学異方素子に使用される
高分子素材は特に制限はないが、ポリカーボネート、ポ
リアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファ
イド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホ
ン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、
ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合
体、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、、ポリメチ
ルメタクリレート、日本ゼオン製のポリオレフィン系素
材である商品名ゼオネックス280等、また、二元系、
三元系、各種重合体、グラフト共重合体、ブレンド物な
ど好適に利用される。また、正または負の固有複屈折を
有する低分子液晶を高分子マトリックス中に分散したシ
ートなどを使用しても構わない。The polymer material used for the optical anisotropic element in the present invention is not particularly limited, but is preferably polycarbonate, polyarylate, polysulfone, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyallyl sulfone, polyvinyl. Alcohol, polyamide, polyimide,
Polyolefin, polyvinyl chloride, cellulosic polymer, polyacrylonitrile, polystyrene, polymethylmethacrylate, trade name Zeonex 280, which is a polyolefin material manufactured by Nippon Zeon, and a binary system,
Ternary polymers, various polymers, graft copolymers, blends and the like are preferably used. Further, a sheet in which a low molecular liquid crystal having positive or negative intrinsic birefringence is dispersed in a polymer matrix may be used.
【0024】また、本発明における光学異方性物質とし
て、光異性化物質を用いてもよい。光異性化物質とは、
光により立体異性化または構造異性化を起こすものであ
り、好ましくは、別の波長の光または熱によってその逆
異性化を起こすものである。これらの化合物の例として
は、アゾベンゼン系化合物、ベンズアルドキシム系化合
物、アゾメチン系化合物、スチルベン系化合物、スピロ
ピラン系化合物、スピロオキサジン系化合物、フルギド
系化合物、ジアリールエステン系化合物、ケイ皮酸系化
合物、レチナール系化合物、ヘミチオインジゴ系化合物
等が挙げられる。これらの光異性化物質はモノマーでも
ポリマーでもよく、ポリマーの場合、光異性化基が主鎖
中にあっても側鎖中にあってもよい。A photoisomerizable substance may be used as the optically anisotropic substance in the present invention. What is a photoisomerizable substance?
It causes stereoisomerization or structural isomerization by light, and preferably causes reverse isomerization by light or heat of another wavelength. Examples of these compounds include azobenzene compounds, benzaldoxime compounds, azomethine compounds, stilbene compounds, spiropyran compounds, spirooxazine compounds, fulgide compounds, diaryl ethene compounds, cinnamic acid compounds, Examples thereof include retinal compounds and hemithioindigo compounds. These photoisomerizable substances may be monomers or polymers, and in the case of a polymer, the photoisomerizable group may be in the main chain or the side chain.
【0025】また、本発明における光学異方性物質とし
て、液晶性化合物または液晶形成能を有する化合物を用
いてもよい。Further, as the optically anisotropic substance in the present invention, a liquid crystal compound or a compound capable of forming a liquid crystal may be used.
【0026】以下実施例によって詳細に説明する。A detailed description will be given below with reference to embodiments.
比較例1 TFTアレイを設けたガラス基板とそれに対向するガラ
ス基板の上に、ポリイミド配向膜を塗設し、それぞれの
ガラス基板を1回だけラビング処理する。これらのガラ
ス基板を洗浄し、シール剤を印刷し、ギャップ剤を散布
し、ギャップを4.8μmにした後、2枚のガラス基板
を、ラビング方向が直交するように張り合わせ、加熱し
てシール剤を硬化させる。液晶を真空下で注入して、9
0°ねじれ配向したTN型液晶セルを形成する。Comparative Example 1 A polyimide alignment film is coated on a glass substrate provided with a TFT array and a glass substrate facing the glass substrate, and each glass substrate is rubbed only once. These glass substrates are washed, printed with a sealant, sprayed with a gap agent to make a gap of 4.8 μm, and then two glass substrates are laminated so that the rubbing directions are orthogonal to each other and heated to give a sealant. Cure. Injecting liquid crystal under vacuum, 9
A TN type liquid crystal cell with 0 ° twist alignment is formed.
【0027】このTN型液晶セルの両面に、偏光膜を貼
り付ける。偏光膜の透過軸の方向は、隣接するガラス基
板のラビング方向と同じ方向にし、2枚の偏光膜の透過
軸が直交させ、ノーマリーホワイトモードのTN型液晶
表示素子を形成する。Polarizing films are attached to both surfaces of this TN type liquid crystal cell. The direction of the transmission axis of the polarizing film is set to be the same as the rubbing direction of the adjacent glass substrate, and the transmission axes of the two polarizing films are made orthogonal to each other to form a normally white mode TN type liquid crystal display element.
【0028】このTN型液晶表示素子に55Hzの矩形
波の電圧を印加し、正面からの透過率と電圧の関係を大
塚電子製LCD−5000を用いて測定した。その結果
を図4に示す。ここで、電圧を印加しない状態での光の
透過率を100%とした。LCD−5000を用いて、
電圧が0Vと5Vの時の光の透過率を測定し、0V/5
Vのコントラストの視角特性を評価した。コントラスト
が10となる点を結んだ等コントラスト線を図5に示
す。図の中央が正面方向、図の上下左右がそれぞれ上下
左右方向から見た場合に対応している。中心からの同心
円は内から順に正面からの傾き角20°、40°、60
°に対応している。A rectangular wave voltage of 55 Hz was applied to this TN type liquid crystal display device, and the relationship between the transmittance from the front and the voltage was measured using LCD-5000 manufactured by Otsuka Electronics. The result is shown in FIG. Here, the light transmittance in the state where no voltage is applied is set to 100%. Using LCD-5000,
Measure the light transmittance when the voltage is 0V and 5V, and measure 0V / 5
The viewing angle characteristics of V contrast were evaluated. FIG. 5 shows iso-contrast lines connecting the points where the contrast is 10. The center of the drawing corresponds to the front direction, and the upper, lower, left and right sides of the drawing correspond to the upper, lower, left and right directions, respectively. The concentric circles from the center are tilt angles from the front in the order of 20 °, 40 °, 60 from the inside.
Corresponds to °.
【0029】比較例2 TFTアレイを設けたガラス基板とそれに対向するガラ
ス基板の上に、ポリイミド配向膜を塗設し、図6に示す
ような工程でラビング処理する。最初に、ラビング1の
工程で通常のラビング処理を行った基板上に、一画素の
1/2の領域にレジストパターンを形成する。その後、
ラビング2の工程で、ラビング1とは反対の方向にラビ
ング処理を行う。最後に、レジストを剥離する。このよ
うにして、一画素をラビング方向が逆の2つの領域に分
割する。Comparative Example 2 A polyimide alignment film is coated on a glass substrate provided with a TFT array and a glass substrate facing the glass substrate, and a rubbing process is performed in the process shown in FIG. First, a resist pattern is formed in a half area of one pixel on a substrate that has been subjected to a normal rubbing process in the rubbing 1 step. afterwards,
In the step of rubbing 2, rubbing treatment is performed in the direction opposite to that of rubbing 1. Finally, the resist is peeled off. In this way, one pixel is divided into two regions whose rubbing directions are opposite.
【0030】こうして得られたガラス基板を洗浄し、シ
ール剤を印刷し、ギャップ剤を散布し、ギャップを4.
8μmにした後、2枚のガラス基板を、ラビング方向が
図7のようになるように張り合わせ、加熱してシール剤
を硬化させる。液晶を真空下で注入して、各領域で90
°ツイストした配向分割方式のTN型液晶セルを形成す
る。The glass substrate thus obtained is washed, a sealant is printed, a gap agent is dispersed, and the gap is set to 4.
After the thickness is set to 8 μm, the two glass substrates are laminated so that the rubbing direction is as shown in FIG. 7, and heated to cure the sealant. Liquid crystal is injected under vacuum, 90 in each area
A twisted alignment division type TN liquid crystal cell is formed.
【0031】このTN型液晶セルの両面に、偏光膜を貼
り付ける。偏光膜の透過軸の方向は、隣接するガラス基
板のラビング方向と同じ方向にし、2枚の偏光膜の透過
軸が直交させ、ノーマリーホワイトモードの配向分割方
式のTN型液晶表示素子を形成する。Polarizing films are attached to both surfaces of this TN type liquid crystal cell. The direction of the transmission axis of the polarizing film is the same as the rubbing direction of the adjacent glass substrate, and the transmission axes of the two polarizing films are made orthogonal to each other to form a normally white mode alignment division type TN liquid crystal display element. .
【0032】このTN型液晶表示素子の正面からの透過
率と電圧の関係は図4と同様であった。この液晶表示素
子も比較例1と同様にして視角特性を評価した。その結
果を図8に示す。The relationship between the transmittance and the voltage from the front of this TN type liquid crystal display element was the same as in FIG. This liquid crystal display element was evaluated for viewing angle characteristics in the same manner as in Comparative Example 1. The result is shown in FIG.
【0033】実施例1 ホスゲンとビスフェノールAの縮合により得られた分子
量12万のポリカーボネートを二塩化メチレンに溶解
し、18%溶液とした。これをスチールドラム上に流延
し、連続的にはぎ取り乾燥し、厚さ60μmのフィルム
を得た。このフィルムを島津製作所製のエリプソメータ
ーAEP−100によって波長632.8nmにおける
正面からのレターデーションを測定したところ85nm
であった。これはフィルムをスチールドラムからはぎ取
るときのテンションによって発現したものと思われる。Example 1 Polycarbonate having a molecular weight of 120,000 obtained by condensation of phosgene and bisphenol A was dissolved in methylene dichloride to prepare an 18% solution. This was cast on a steel drum and continuously stripped and dried to obtain a film having a thickness of 60 μm. This film was measured for retardation from the front at a wavelength of 632.8 nm with an ellipsometer AEP-100 manufactured by Shimadzu Corporation to be 85 nm.
Met. This is probably due to the tension when the film was stripped from the steel drum.
【0034】該フィルムを190℃の雰囲気で1時間熱
緩和したところ、正面からのレターデーションはほぼゼ
ロとなった。このフィルムを180℃の延伸条件で縦一
軸延伸した。ついで、このフィルムを180℃の延伸条
件で横方向にテンター延伸し、二軸延伸フィルムを得
た。When the film was heat relaxed in an atmosphere of 190 ° C. for 1 hour, the retardation from the front became almost zero. This film was longitudinally uniaxially stretched under a stretching condition of 180 ° C. Then, this film was stretched in a transverse direction by tenter under a stretching condition of 180 ° C. to obtain a biaxially stretched film.
【0035】このようにして得られた光学異方素子のn
x、ny、nzの評価を島津製作所製エリプソメーター
AEP−100を用いて行った。その結果、nx=1.
584、ny=1.584、nz=1.579であり、
nx=nz>nyとなった。レターデーション(nx−
nz)×dは300nmであった。また、正面からのレ
ターデーションは0であり、光学軸がフィルム法線方向
にあることを確認した。N of the optically anisotropic element thus obtained
Evaluation of x, ny, and nz was performed using an ellipsometer AEP-100 manufactured by Shimadzu Corporation. As a result, nx = 1.
584, ny = 1.584, nz = 1.579,
It became nx = nz> ny. Retardation (nx-
nz) × d was 300 nm. Further, the retardation from the front was 0, and it was confirmed that the optical axis was in the normal direction to the film.
【0036】この光学異方素子を比較例2で作成した分
割配向方式のTN型液晶セルの上基板上に貼り付け、こ
のTN型液晶セルの両面に、偏光膜を貼り付けた。偏光
膜の透過軸の方向は、隣接するガラス基板のラビング方
向と同じ方向にし、2枚の偏光膜の透過軸が直交させ、
ノーマリーホワイトモードの配向分割方式のTN型液晶
表示素子を形成した。This optical anisotropic element was attached to the upper substrate of the split orientation type TN type liquid crystal cell prepared in Comparative Example 2, and polarizing films were attached to both sides of this TN type liquid crystal cell. The direction of the transmission axis of the polarizing film is the same as the rubbing direction of the adjacent glass substrate, and the transmission axes of the two polarizing films are orthogonal to each other.
A normally white mode alignment division type TN liquid crystal display device was formed.
【0037】このTN型液晶表示素子の正面からの透過
率と電圧の関係は図4と同様であった。この液晶表示素
子も比較例1と同様にして視角特性を評価した。その結
果を図9に示す。The relationship between the transmittance and the voltage from the front of this TN type liquid crystal display element was the same as in FIG. This liquid crystal display element was evaluated for viewing angle characteristics in the same manner as in Comparative Example 1. The result is shown in FIG.
【0038】実施例2 実施例1と同様にして、厚さ60μmで正面からのレタ
ーデーションが0のポリカーボネートフィルムを得た。
このフィルムを180℃の延伸条件で縦方向と横方向に
延伸し、二軸延伸フィルムを得た。Example 2 In the same manner as in Example 1, a polycarbonate film having a thickness of 60 μm and a retardation from the front of 0 was obtained.
This film was stretched in the machine direction and the transverse direction under a stretching condition of 180 ° C. to obtain a biaxially stretched film.
【0039】このようにして得られた光学異方素子のn
x、ny、nzは、nx=1.583、ny=1.58
3、nz=1.580であり、nx=nz>nyとなっ
た。レターデーション(nx−nz)×dは180nm
であった。また、正面からのレターデーションは0であ
り、光学軸がフィルム法線方向にあることを確認した。N of the optically anisotropic element thus obtained
x, ny, and nz are nx = 1.583 and ny = 1.58.
3, nz = 1.580, and nx = nz> ny. Retardation (nx-nz) × d is 180 nm
Met. Further, the retardation from the front was 0, and it was confirmed that the optical axis was in the normal direction to the film.
【0040】この光学異方素子を比較例2で作成した分
割配向方式のTN型液晶セルの両面に貼り付け、更に、
その外側に偏光膜を貼り付けた。偏光膜の透過軸の方向
は、隣接するガラス基板のラビング方向と同じ方向に
し、2枚の偏光膜の透過軸が直交させ、ノーマリーホワ
イトモードの配向分割方式のTN型液晶表示素子を形成
した。This optical anisotropic element was attached to both sides of the split orientation type TN type liquid crystal cell prepared in Comparative Example 2, and further,
A polarizing film was attached to the outside. The direction of the transmission axis of the polarizing film was the same as the rubbing direction of the adjacent glass substrate, and the transmission axes of the two polarizing films were made orthogonal to each other to form a normally white mode alignment division type TN liquid crystal display element. .
【0041】このTN型液晶表示素子の正面からの透過
率と電圧の関係は図4と同様であった。この液晶表示素
子も比較例1と同様にして視角特性を評価した。その結
果を図10に示す。The relationship between the transmittance and the voltage from the front of this TN type liquid crystal display device was the same as that in FIG. This liquid crystal display element was evaluated for viewing angle characteristics in the same manner as in Comparative Example 1. The result is shown in FIG.
【0042】図5、8、9、10から、本発明である実
施例1および実施例2は、全方位に対してコントラスト
が均一に広がり、視角特性に優れていることがわかる。From FIGS. 5, 8, 9 and 10, it can be seen that in Examples 1 and 2 of the present invention, the contrast spreads uniformly in all directions and the viewing angle characteristics are excellent.
【0043】[0043]
【本発明の効果】本発明によれば、液晶表示素子の視角
特性が改善され、視認性にすぐれる高品位表示の液晶表
示素子を提供することができる。また、本発明をSTN
−LCDなどの単純マトリクス液晶表示素子に応用して
も優れた効果が得られることは言うまでもない。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device of high quality display in which the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device are improved and which is excellent in visibility. In addition, the present invention is applicable to STN
It goes without saying that excellent effects can be obtained even when applied to a simple matrix liquid crystal display element such as an LCD.
【図1】従来のTN型液晶表示素子の構成図と表示面に
垂直に光が入射する場合の光の透過状態を説明する図で
ある。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional TN type liquid crystal display element and a diagram illustrating a light transmission state when light is perpendicularly incident on a display surface.
【図2】従来のTN型液晶表示素子の構成図と表示面に
斜めに光が入射する場合の光の透過状態を説明する図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a conventional TN type liquid crystal display element and a light transmission state when light obliquely enters a display surface.
【図3】本発明に用いられる光学異方素子の主屈折率の
一例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main refractive index of an optically anisotropic element used in the present invention.
【図4】実施例1、実施例2、比較例1および比較例2
のTN型液晶表示素子の正面からの光透過率と電圧の関
係を説明する図である。FIG. 4 shows Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the light transmittance from the front of the TN type liquid crystal display element and the voltage.
【図5】比較例1のTN型液晶表示素子のコントラスト
10基準の全方位の視野角を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating viewing angles in all directions with a contrast of 10 as a reference in the TN type liquid crystal display element of Comparative Example 1.
【図6】実施例1、実施例2および比較例2のTN型液
晶表示素子のラビング工程を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a rubbing process of TN type liquid crystal display devices of Example 1, Example 2 and Comparative Example 2.
【図7】実施例1、実施例2および比較例2のTN型液
晶表示素子のラビング方向を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating rubbing directions of TN type liquid crystal display devices of Example 1, Example 2 and Comparative Example 2.
【図8】比較例2のTN型液晶表示素子のコントラスト
10基準の全方位の視野角を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a viewing angle in all directions with a contrast of 10 as a reference of the TN type liquid crystal display element of Comparative Example 2;
【図9】実施例1のTN型液晶表示素子のコントラスト
10基準の全方位の視野角を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating viewing angles in all directions with a contrast of 10 as a reference of the TN type liquid crystal display element of Example 1.
【図10】実施例2のTN型液晶表示素子のコントラス
ト10基準の全方位の視野角を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an azimuth viewing angle with respect to contrast 10 of the TN type liquid crystal display element of Example 2;
A 偏光膜 B 偏光膜 PA 偏光軸 PB 偏光軸 L0 入射光 L1 偏光膜Aを通過した直線偏光 L2 TN型液晶セルを通過した偏光(主に楕円偏光) LC TN型液晶セル内の液晶を説明したもの A Polarizing film B Polarizing film PA Polarizing axis PB Polarizing axis L0 Incident light L1 Linearly polarized light that passed through the polarizing film A L2 Polarized light that passed through the TN liquid crystal cell (mainly elliptically polarized light) LC Liquid crystal in the TN liquid crystal cell was explained. thing
Claims (4)
液晶セルと、その両側に配置された2枚の偏光素子から
なる液晶表示素子において、該液晶セル中に液晶分子の
配向状態が異なる2つ以上の領域が存在し、2枚の偏光
素子の間に光学異方素子を少なくとも1枚用いたことを
特徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell in which a liquid crystal is sandwiched between two electrode substrates and two polarizing elements arranged on both sides of the liquid crystal cell, wherein the alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal cell. 2. A liquid crystal display element, characterized in that there are two or more regions different from each other and at least one optical anisotropic element is used between two polarizing elements.
方向にあることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素
子。2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein an optical axis of the optically anisotropic element is in a film normal direction.
いに直交する屈折率nx、nyと、フィルム法線方向の
屈折率nzの関係が、nx=ny>nzであることを特
徴とする請求項2記載の液晶表示素子。3. The relationship between the refractive indices nx and ny orthogonal to each other in the film plane of the optically anisotropic element and the refractive index nz in the film normal direction is nx = ny> nz. The liquid crystal display device according to claim 2.
おけるレターデーションが50nm〜1000nmであ
ることを特徴とする請求項3記載の液晶表示素子。4. The liquid crystal display element according to claim 3, wherein the optical anisotropic element has a retardation in light of 632.8 nm of 50 nm to 1000 nm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5275748A JPH07128659A (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | Liquid crystal display element formed by using optical anisotropic element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5275748A JPH07128659A (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | Liquid crystal display element formed by using optical anisotropic element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07128659A true JPH07128659A (en) | 1995-05-19 |
Family
ID=17559851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5275748A Pending JPH07128659A (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | Liquid crystal display element formed by using optical anisotropic element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07128659A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7507426B2 (en) | 2003-02-06 | 2009-03-24 | Lg Chem, Ltd. | Unified polarizing plate and method for preparing the same |
US7524542B2 (en) | 2002-11-22 | 2009-04-28 | Lg Chem, Ltd. | Negative C-plate type optical anisotropic film comprising poly cycloolefin and method for preparing the same |
JP2010107618A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Tosoh Corp | Optical compensation film and method for manufacturing the same |
JP5585747B1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-09-10 | 日本ゼオン株式会社 | Laminated retardation film and method for producing the same |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275748A patent/JPH07128659A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7524542B2 (en) | 2002-11-22 | 2009-04-28 | Lg Chem, Ltd. | Negative C-plate type optical anisotropic film comprising poly cycloolefin and method for preparing the same |
US7507426B2 (en) | 2003-02-06 | 2009-03-24 | Lg Chem, Ltd. | Unified polarizing plate and method for preparing the same |
JP2010107618A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Tosoh Corp | Optical compensation film and method for manufacturing the same |
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