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JPH07301794A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

Info

Publication number
JPH07301794A
JPH07301794A JP6111880A JP11188094A JPH07301794A JP H07301794 A JPH07301794 A JP H07301794A JP 6111880 A JP6111880 A JP 6111880A JP 11188094 A JP11188094 A JP 11188094A JP H07301794 A JPH07301794 A JP H07301794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
film
pair
film substrate
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP6111880A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinaga Miyazawa
善永 宮沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP6111880A priority Critical patent/JPH07301794A/en
Publication of JPH07301794A publication Critical patent/JPH07301794A/en
Abandoned legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型化、軽量化、および形状の自由化などを
図るためにフィルム基板を用いても、表示品位をガラス
基板並に確保する。 【構成】 液晶分子を入射側フィルム基板4から出射側
フィルム基板7に向かって180°〜360°の範囲で
ツイスト配向させ、入射側に配置された偏光子10の透
過軸10aを入射側配向処理方向3aに対して120°
〜150°の範囲で交差させ、出射側に配置された検光
子11の透過軸11aを入射側配向処理方向3aに対し
て80°〜105°の範囲で交差させ、位相板12の光
学軸12aを入射側配向処理方向3aに対して5°〜3
0°の範囲で交差させ、各フィルム基板4、7の遅相軸
を位相板12の光学軸12aに対して所定角度で交差さ
せ、液晶表示装置全体としてのリターデーションの発現
が可及的に小さくなるように、一対のフィルム基板4、
7と液晶セル1の液晶層および位相板12の各リターデ
ーションが互いに補償し合うようにする。
(57) [Abstract] [Purpose] Even if a film substrate is used to make it thinner, lighter, and more flexible, the display quality is as good as that of a glass substrate. [Structure] Liquid crystal molecules are twist-aligned in a range of 180 ° to 360 ° from an incident side film substrate 4 toward an emitting side film substrate 7, and a transmission axis 10a of a polarizer 10 disposed on the incident side is subjected to an incident side alignment treatment. 120 ° to direction 3a
˜150 °, and the transmission axis 11a of the analyzer 11 arranged on the emission side is intersected with the incident side alignment treatment direction 3a in the range of 80 ° to 105 °. 5 ° to 3 with respect to the incident side alignment treatment direction 3a
The retardation axes of the film substrates 4 and 7 are intersected with each other at a predetermined angle with respect to the optical axis 12a of the phase plate 12 so that the retardation of the entire liquid crystal display device is exhibited as much as possible. A pair of film substrates 4,
7 and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 1 and the retardation of the phase plate 12 are mutually compensated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、スーパーツイステッ
ドネマティック型の液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a super twisted nematic type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】オフィスオートメーション機器に使用さ
れているディスプレイ装置は、高精細の表示が要求され
るため、画素数が多く、高時分割駆動が要求されてい
る。このような要望に応えるため、パーソナルコンピュ
ータなどのディスプレイ装置としては、高時分割駆動が
可能で比較的コントラストの高いスーパーツイステッド
ネマティック型(以下、STN型という)の液晶表示装
置が用いられている。このSTN型の液晶表示装置で
は、素子構造が単純で駆動装置が簡素化できる単純マト
リックス構造のものが広く知られている。このSTN型
の単純マトリックス構造の液晶表示装置は、所定の間隔
を隔てて対向配置された一対のガラス基板と、この一対
のガラス基板の対向面それぞれに互いに直交するように
形成された電極と、各ガラス基板の対向面それぞれに電
極を覆って形成され、所定方向に配向処理が施された配
向膜と、一対のガラス基板間に各配向膜で挾むように封
入された液晶とからなる液晶セルを備えている。この液
晶セルでは、配向膜間に介在する液晶の配向膜近傍の分
子が配向膜の規制力により所定方向に配向され、これに
より液晶分子が一方のガラス基板から他方のガラス基板
に向かってSTN型の場合は180°〜360°に捩れ
るように並んで配列されている。そして、液晶セルの外
側には、これらを挾むように一対の偏光板が配置され、
この一対の偏光板間には液晶セルで生じた各波長光毎の
位相差の違いを補償する位相板が配置されている。この
ような液晶表示装置では、対向する電極間に時分割駆動
によって電界が印加されることにより、ツイスト配向し
た液晶分子の配列が変化し、この液晶分子の配列状態の
変化に伴う光学的な変化を一対の偏光板によって視覚化
し、かつ位相板によって表示の着色を抑え、所望の表示
を行なっている。
2. Description of the Related Art Display devices used in office automation equipment are required to have high-definition display, and therefore have a large number of pixels and high time-division driving. In order to meet such a demand, as a display device such as a personal computer, a liquid crystal display device of a super twisted nematic type (hereinafter referred to as STN type) capable of high time division driving and having a relatively high contrast is used. In this STN type liquid crystal display device, a simple matrix structure having a simple element structure and a simple driving device is widely known. This STN-type liquid crystal display device having a simple matrix structure includes a pair of glass substrates which are arranged to face each other with a predetermined space therebetween, and electrodes which are formed on the facing surfaces of the pair of glass substrates so as to be orthogonal to each other. A liquid crystal cell formed of an alignment film formed on each of the facing surfaces of each glass substrate so as to cover the electrodes and subjected to an alignment treatment in a predetermined direction, and a liquid crystal sealed between the pair of glass substrates so as to be sandwiched between the alignment films is formed. I have it. In this liquid crystal cell, the molecules of the liquid crystal near the alignment film interposed between the alignment films are aligned in a predetermined direction by the regulating force of the alignment film, whereby the liquid crystal molecules are moved from one glass substrate to the other glass substrate in the STN type. In the case of, they are arranged side by side so as to be twisted at 180 ° to 360 °. Then, on the outside of the liquid crystal cell, a pair of polarizing plates is arranged so as to sandwich them,
Between the pair of polarizing plates, a phase plate for compensating for the difference in the phase difference for each wavelength light generated in the liquid crystal cell is arranged. In such a liquid crystal display device, an electric field is applied between opposing electrodes by time-division driving, so that the alignment of twist-aligned liquid crystal molecules is changed, and an optical change accompanying the change of the alignment state of the liquid crystal molecules is caused. Is visualized by a pair of polarizing plates, and the coloration of the display is suppressed by the phase plate to achieve the desired display.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなSTN型の液晶表示装置では、液晶セルの基板とし
てガラス基板を用いているため、厚くて重く、薄型化お
よび軽量化の妨げになっているとともに、自由な形状の
ものが得にくいという問題がある。そこで、従来では、
ガラス基板に替えて、薄くて軽く、切断が容易で自由な
形状に形成でき、かつ屈曲も可能なフィルム基板を使用
することが検討されている。しかし、このような液晶表
示装置では、フィルム基板自身がリターデーション(光
学的位相差)をもっているため、単にフィルム基板を使
用したのではフィルム基板のリターデーションが表示に
悪影響を及ぼし、表示品位が低下するという問題があ
る。この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、薄
型化、軽量化、および形状の自由化などを図るためにフ
ィルム基板を用いても、表示品位をガラス基板並に確保
することのできる液晶表示装置を提供することを目的と
する。
However, in such an STN type liquid crystal display device, since the glass substrate is used as the substrate of the liquid crystal cell, it is thick and heavy, which hinders reduction in thickness and weight. In addition, there is a problem that it is difficult to obtain a free shape. So, in the past,
Instead of a glass substrate, it has been studied to use a film substrate that is thin, light, easy to cut, can be formed into a free shape, and can be bent. However, in such a liquid crystal display device, the film substrate itself has a retardation (optical phase difference). Therefore, if the film substrate is simply used, the retardation of the film substrate adversely affects the display and the display quality deteriorates. There is a problem of doing. The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if a film substrate is used to achieve thinning, weight reduction, and shape freedom, a liquid crystal capable of ensuring display quality as good as that of a glass substrate. An object is to provide a display device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、対向する面それぞれに互いに交差する電
極およびこの電極を覆って所定方向に配向処理が施され
た配向膜が形成された一対の可撓性を備えたフィルム基
板の前記配向膜間にツイスト配向する液晶を封入したフ
ィルム液晶セルと、このフィルム液晶セルの外側にこれ
を挾むように配置された一対の偏光板と、この一対の偏
光板の間に配置された位相板とを有し、液晶の分子を一
方のフィルム基板から他方のフィルム基板に向かって1
80°〜360°の範囲でツイスト配向させ、一方の偏
光板の透過軸を一方のフィルム基板の配向膜の配向処理
方向に対して120°〜150°の範囲で交差させ、他
方の偏光板の透過軸を前記配向処理方向に対して80°
〜105°の範囲で交差させ、位相板の光学軸を前記配
向処理方向に対して5°〜30°の範囲で交差させ、一
対のフィルム基板の光学軸を位相板の光学軸に対して所
定角度で交差させたことを特徴とするものである。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, electrodes facing each other are formed with an intersecting electrode and an alignment film covering the electrodes and subjected to an alignment treatment in a predetermined direction. A film liquid crystal cell enclosing a liquid crystal for twist alignment between the alignment films of a pair of flexible film substrates, a pair of polarizing plates arranged outside the film liquid crystal cell to sandwich the liquid crystal cell, And a phase plate disposed between the polarizing plates of the liquid crystal, and the molecules of the liquid crystal are directed from one film substrate to the other film substrate.
Twist alignment is performed in the range of 80 ° to 360 °, the transmission axis of one polarizing plate is intersected with the alignment treatment direction of the alignment film of one film substrate in the range of 120 ° to 150 °, and the other polarizing plate is aligned. The transmission axis is 80 ° with respect to the alignment treatment direction.
To intersect with the optical axis of the phase plate in the range of 5 ° to 30 ° with respect to the alignment treatment direction, and the optical axis of the pair of film substrates is predetermined with respect to the optical axis of the phase plate. It is characterized by intersecting at an angle.

【0005】[0005]

【作用】この発明によれば、液晶の分子を一方のフィル
ム基板から他方のフィルム基板に向かって180°〜3
60°の範囲でツイスト配向させ、一方の偏光板の透過
軸を一方のフィルム基板の配向膜の配向処理方向に対し
て120°〜150°の範囲で交差させ、他方の偏光板
の透過軸を前記配向処理方向に対して80°〜105°
の範囲で交差させ、位相板の光学軸を前記配向処理方向
に対して5°〜30°の範囲で交差させ、一対のフィル
ム基板の光学軸を位相板の光学軸に対して所定角度で交
差させることにより、一対のフィルム基板、位相板およ
び液晶層がそれぞれのリターデーション(光学的位相
差)を互いに補償しあい、液晶表示装置全体としてのリ
ターデーションの発現が可及的に小さく抑えられる。そ
の結果、それぞれがリターデーションを備えているフィ
ルム基板を用いても、表示品位をガラス基板並に確保す
ることができる。
According to the present invention, the liquid crystal molecules are moved from one film substrate to the other film substrate by 180 ° to 3 °.
Twist alignment in the range of 60 °, the transmission axis of one polarizing plate is intersected with the alignment treatment direction of the alignment film of one film substrate in the range of 120 ° to 150 °, and the transmission axis of the other polarizing plate is 80 ° to 105 ° with respect to the alignment treatment direction
In the range of 5 ° to 30 ° with respect to the alignment treatment direction, and the optical axes of the pair of film substrates intersect with the optical axis of the phase plate at a predetermined angle. By doing so, the pair of film substrates, the phase plate, and the liquid crystal layer mutually compensate each other's retardation (optical retardation), and the development of retardation in the liquid crystal display device as a whole is suppressed as small as possible. As a result, the display quality can be as high as that of the glass substrate even if the film substrates each having the retardation are used.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図1〜図7を参照して、この発明の液
晶表示装置の一実施例について説明する。図1および図
2は単純マトリックス構造の液晶表示装置の断面図およ
び分解斜視図である。これらの図において、1はフィル
ム液晶セルである。フィルム液晶セル1は、所定方向へ
平行に配設された複数の帯状の一方の電極2およびこれ
らの電極2を覆う配向膜3が形成された下フィルム基板
4と、前記一方の電極2と直交して対向する方向へ平行
に配設された複数の帯状の他方の電極5およびこれら他
方の電極5を覆う配向膜6が形成された上フィルム基板
7と、上・下フィルム基板7、4を所定の間隔を隔てて
接合するシール材8と、上・下フィルム基板7、4とシ
ール材8とに囲われた領域内に封入され、誘電率比Δε
/ε⊥の値が1.90、弾性定数比K3/K1の値が
1.83、K3/K2の値が2.40、ギャップdとナ
チュラルピッチpの比d/pの値が0.5の液晶9とか
らなっている。この液晶セル1は図面上で下方から光が
入射されるものであり、以下では下フィルム基板を入射
側フィルム基板4、上フィルム基板を出射側フィルム基
板7という。液晶セル1の入射側フィルム基板4の外側
には直線偏光板からなる偏光子10が配置され、出射側
フィルム基板7の外側には直線偏光板からなる検光子1
1が配置されている。また、液晶セル1と検光子11と
の間には位相板12が介在されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 are a sectional view and an exploded perspective view of a liquid crystal display device having a simple matrix structure. In these figures, 1 is a film liquid crystal cell. The film liquid crystal cell 1 includes a lower film substrate 4 on which a plurality of strip-shaped electrodes 2 arranged in parallel in a predetermined direction and an alignment film 3 covering these electrodes 2 are formed, and orthogonal to the one electrode 2. The upper film substrate 7 and the upper and lower film substrates 7 and 4 on which the plurality of strip-shaped other electrodes 5 and the alignment film 6 covering the other electrodes 5 are arranged in parallel in the opposite direction. It is sealed in a region surrounded by the sealing material 8 which is bonded at a predetermined interval and the upper / lower film substrates 7 and 4 and the sealing material 8, and has a dielectric constant ratio Δε.
The value of / ε⊥ is 1.90, the value of the elastic constant ratio K3 / K1 is 1.83, the value of K3 / K2 is 2.40, and the value of the ratio d / p of the gap d and the natural pitch p is 0.5. And the liquid crystal 9 of. In this liquid crystal cell 1, light is incident from below in the drawing. Below, the lower film substrate is referred to as the incident side film substrate 4, and the upper film substrate is referred to as the emission side film substrate 7. A polarizer 10 made of a linear polarizing plate is arranged outside the incident side film substrate 4 of the liquid crystal cell 1, and a linear polarizing plate analyzer 1 is placed outside the exit side film substrate 7.
1 is arranged. Moreover, a phase plate 12 is interposed between the liquid crystal cell 1 and the analyzer 11.

【0007】入射側フィルム基板4と出射側フィルム基
板7とが対向するそれぞれの面に形成された配向膜3、
6には、ラビングなどの配向処理が施されている。すな
わち、入射側フィルム基板4の配向膜3は、図2に示す
ように、液晶セル1を正面から観察したときの水平な線
に対して右下から左上方向に所定角度の傾きをもった方
向3aに配向処理が施されている。入射側フィルム基板
4に対する出射側フィルム基板7の配向膜6は、入射側
フィルム基板4の配向処理方向3a(以下、入射側配向
処理方向という)に対して左回り(以下、負または−と
いう)に所定角度θ1回転した方向6aに配向処理が施
されている。このような配向処理により、液晶9の分子
はプレチルト角が約3°で配向され、また入射側フィル
ム基板4から出射側フィルム基板7に向かって負の回転
方向に−180°〜−360°の範囲の角度(φ)、好
ましくは−200°〜−240°の範囲でツイストして
配列されている。そして、この液晶セル1の液晶層の屈
折率異方性Δnとギャップ(液晶層厚)dとの積Δnd
の値は、約850nm(測定波長:589nm)に設定
されている。また、フィルム基板4、7それぞれは、ポ
リエーテルサルフォン(PES)などの合成樹脂からな
り、そのリターデーション(フィルム基板の屈折率異方
性Δnとフィルム基板の厚さdとの積Δnd)の出る方
向が同じで、そのリターデーション(Δnd)の値が2
0nm以下、好ましくは10nm以下に設定されてい
る。
An alignment film 3 formed on each of the surfaces of the incident side film substrate 4 and the emitting side film substrate 7, which face each other,
6 is subjected to an alignment treatment such as rubbing. That is, as shown in FIG. 2, the alignment film 3 of the incident-side film substrate 4 has a direction inclined at a predetermined angle from the lower right to the upper left with respect to a horizontal line when the liquid crystal cell 1 is observed from the front. Alignment treatment is applied to 3a. The orientation film 6 of the emission side film substrate 7 with respect to the incidence side film substrate 4 is counterclockwise (hereinafter, referred to as negative or −) with respect to the orientation processing direction 3a of the incidence side film substrate 4 (hereinafter, referred to as the incidence side orientation processing direction). The orientation process is performed in the direction 6a rotated by a predetermined angle θ1. By such an alignment treatment, the molecules of the liquid crystal 9 are aligned with a pretilt angle of about 3 °, and a negative rotation direction of −180 ° to −360 ° from the incident side film substrate 4 toward the emitting side film substrate 7. It is twisted and arranged in the range angle (φ), preferably in the range of −200 ° to −240 °. The product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 1 and the gap (liquid crystal layer thickness) d.
The value of is set to about 850 nm (measurement wavelength: 589 nm). Each of the film substrates 4 and 7 is made of a synthetic resin such as polyether sulfone (PES), and has a retardation (product Δnd of refractive index anisotropy Δn of the film substrate and thickness d of the film substrate). The exit direction is the same, and the retardation (Δnd) value is 2
It is set to 0 nm or less, preferably 10 nm or less.

【0008】偏光子10は、その透過軸10aが入射側
配向処理方向3aに対して右回り(以下、正または+と
いう)に120°〜150°の範囲の角度(α)をなす
ように配置されている。検光子11は、その透過軸11
aが入射側配向処理方向3aに対して右回りに80°〜
105°の範囲の角度(β)をなすように配置されてい
る。位相板12は、その光学軸(遅相軸または進相軸)
12aが入射側配向処理方向3aに対して右回りに5°
〜30°の範囲の角度(γ)をなすように配置されてい
る。この位相板12は、その屈折率異方性Δnと厚さd
との積Δndの値が570nm(測定波長:589n
m)に設定されている。
The polarizer 10 is arranged so that its transmission axis 10a forms an angle (α) in the range of 120 ° to 150 ° clockwise (hereinafter referred to as positive or +) with respect to the incident side alignment treatment direction 3a. Has been done. The analyzer 11 has its transmission axis 11
a is 80 ° clockwise with respect to the incident side alignment treatment direction 3a
It is arranged so as to form an angle (β) in the range of 105 °. The phase plate 12 has its optical axis (slow axis or fast axis).
12a is 5 ° clockwise with respect to the incident side alignment treatment direction 3a.
It is arranged so as to form an angle (γ) in the range of ˜30 °. The phase plate 12 has a refractive index anisotropy Δn and a thickness d.
The value of the product Δnd with 570 nm (measurement wavelength: 589n
m) is set.

【0009】このようなSTN型の液晶表示装置では、
液晶9の分子を入射側フィルム基板4から出射側フィル
ム基板7に向かって−180°〜−360°の範囲でツ
イスト配向させ、偏光子10の透過軸10aを入射側配
向処理方向3aに対して120°〜150°の範囲で交
差させ、検光子11の透過軸11aを入射側配向処理方
向3aに対して80°〜105°の範囲で交差させ、位
相板12の光学軸12aを入射側配向処理方向3aに対
して5°〜30°の範囲で交差させ、フィルム基板4、
7の各Δndの値を20nm以下に設定することによ
り、各フィルム基板4、7それぞれがリターデーション
をもっていても、これら一対のフィルム基板と液晶セル
1の液晶層および位相板12の各リターデーションが互
いに補償し合い、液晶表示装置全体としてのリターデー
ションの発現が可及的に小さく抑えられる。
In such an STN type liquid crystal display device,
The molecules of the liquid crystal 9 are twist-aligned in the range of -180 ° to -360 ° from the incident side film substrate 4 toward the emitting side film substrate 7, and the transmission axis 10a of the polarizer 10 is oriented with respect to the incident side alignment treatment direction 3a. The transmission axis 11a of the analyzer 11 is intersected with the incident side alignment treatment direction 3a in the range of 80 ° to 105 °, and the optical axis 12a of the phase plate 12 is aligned with the incidence side. The film substrate 4 is intersected with the processing direction 3a in the range of 5 ° to 30 °.
By setting the value of each Δnd of 7 to 20 nm or less, the retardation of each of the pair of film substrates, the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 1, and the phase plate 12 is increased even if each of the film substrates 4 and 7 has a retardation. They compensate each other and the retardation of the liquid crystal display device as a whole is suppressed as small as possible.

【0010】次に、この液晶表示装置において、フィル
ム液晶セル1の液晶分子のツイスト角φが240°、2
20°、200°の3種類のものについて調べた結果に
ついて説明する。まず最初に、2枚の基板にリターデー
ションがない場合(例えばガラス基板と同じ場合)での
最適な配置関係は、それぞれ次の通りである。ツイスト
角(φ)が−240°では、入射側配向処理方向3aに
対し、偏光子10の透過軸10aが125°の角度
(α)、位相板12の光学軸12aが10°の角度
(γ)、検光子11の透過軸11aが85°の角度
(β)で交差するような配置関係になっている。ツイス
ト角(φ)が−220°では、入射側配向処理方向3a
に対し、偏光子10の透過軸10aが135°の角度
(α)、位相板12の光学軸12aが25°の角度
(γ)、検光子11の透過軸11aが95°の角度
(β)で交差するような配置関係になっている。ツイス
ト角(φ)が−200°では、入射側配向処理方向3a
に対し、偏光子10の透過軸10aが145°の角度
(α)、位相板12の光学軸12aが25°の角度
(γ)、検光子11の透過軸11aが100°の角度
(β)で交差するような配置関係になっている。
Next, in this liquid crystal display device, the twist angle φ of the liquid crystal molecules of the film liquid crystal cell 1 is 240 °, 2
The results of examining three kinds of 20 ° and 200 ° will be described. First of all, the optimum arrangement relationship when the two substrates have no retardation (for example, the same as the glass substrate) is as follows. When the twist angle (φ) is −240 °, the transmission axis 10a of the polarizer 10 is 125 ° (α) and the optical axis 12a of the phase plate 12 is 10 ° (γ) with respect to the incident side alignment treatment direction 3a. ), The transmission axis 11a of the analyzer 11 is arranged to intersect at an angle (β) of 85 °. When the twist angle (φ) is −220 °, the incident side alignment treatment direction 3a
On the other hand, the transmission axis 10a of the polarizer 10 has an angle of 135 ° (α), the optical axis 12a of the phase plate 12 has an angle of 25 ° (γ), and the transmission axis 11a of the analyzer 11 has an angle of 95 ° (β). The layout is such that they intersect at. When the twist angle (φ) is -200 °, the incident side alignment treatment direction 3a
On the other hand, the transmission axis 10a of the polarizer 10 is 145 ° (α), the optical axis 12a of the phase plate 12 is 25 ° (γ), and the transmission axis 11a of the analyzer 11 is 100 ° (β). The layout is such that they intersect at.

【0011】次に、このような配置関係のそれぞれの場
合において、液晶をフィルム基板4、7で挾み、2枚の
フィルム基板4、7の各遅相軸を液晶表示装置の左右方
向から始めて30°おきに回転させたときのコントラス
トについて調べた。このときのコントラストの最も大き
い状態はフィルム基板4、7の各遅相軸が上下方向と一
致せず、そこからずれた状態であり、またコントラスト
の最も小さい状態はフィルム基板4、7の各遅相軸が左
右方向に一致した状態であり、その近傍でも小さいこと
がわかった。
Next, in each of such arrangements, the liquid crystal is sandwiched between the film substrates 4 and 7, and the slow axes of the two film substrates 4 and 7 are started in the left-right direction of the liquid crystal display device. The contrast when rotated at every 30 ° was examined. At this time, the state in which the contrast is highest is a state in which the slow axes of the film substrates 4 and 7 do not coincide with the vertical direction and deviate from them, and the state in which the contrast is the lowest is that of the film substrates 4 and 7. It was found that the phase axes coincided with each other in the left-right direction and were small even in the vicinity thereof.

【0012】以下、フィルム基板4、7の遅相軸が左右
方向にあるコントラストの最も小さい場合、即ち高コン
トラストを得るのにフィルム基板4、7の配置が最も不
利な条件下における場合について述べる。このときに
は、基板にリターデーションがない場合での最適な配置
関係において、それぞれ入射側フィルム基板4および出
射側フィルム基板7を次のように配置した。ツイスト角
(φ)が−240°では、入射側配向処理方向3aに対
し、入射側フィルム基板4の遅相軸が−30°の角度、
出射側フィルム基板7の遅相軸が−30°の角度で交差
するように配置した。ツイスト角(φ)が−220°で
は、入射側配向処理方向3aに対し、入射側フィルム基
板4の遅相軸が−20°の角度、出射側フィルム基板7
の遅相軸が−20°の角度で交差するように配置した。
ツイスト角(φ)が−200°では、入射側配向処理方
向3aに対し、入射側フィルム基板4の遅相軸が−10
°の角度、出射側フィルム基板7の遅相軸が−10°の
角度で交差するように配置した。
The case where the slow axes of the film substrates 4 and 7 are in the left-right direction and has the smallest contrast, that is, the case where the arrangement of the film substrates 4 and 7 is the most disadvantageous for obtaining high contrast will be described below. At this time, the incident side film substrate 4 and the emitting side film substrate 7 were arranged as follows in the optimum arrangement relationship when the substrate does not have retardation. When the twist angle (φ) is −240 °, the slow axis of the incident side film substrate 4 is −30 ° with respect to the incident side alignment treatment direction 3a.
The exit side film substrate 7 was arranged so that the slow axes intersect at an angle of −30 °. When the twist angle (φ) is −220 °, the slow axis of the incident side film substrate 4 is −20 ° with respect to the incident side alignment treatment direction 3a, and the outgoing side film substrate 7 is present.
Were arranged so that their slow axes intersected at an angle of -20 °.
When the twist angle (φ) is −200 °, the slow axis of the incident side film substrate 4 is −10 with respect to the incident side alignment treatment direction 3a.
It was arranged so that the slow axis of the exit side film substrate 7 intersects at an angle of -10 °.

【0013】図3〜図5に、これら3種類の配置関係に
おいて、フィルム基板4、7のΔndの値を0、5、1
0、20nmについて、1/4、1/8、1/16、1
/48の各デューティでの正面コントラストを調べた結
果を示した。ただし、バイアスは最適値(1/Nデュー
ティにて√(N+1))を取った。これらの図から明ら
かなように、フィルム基板4、7の遅相軸を左右方向に
合わせた配置でも、フィルム基板4、7にリターデーシ
ョンがない場合(Δndの値が0の場合)から必ずしも
コントラストが落ちるわけではないことがわかる。例え
ば、Δndの値が10nm以下ではほとんど影響がな
く、ツイスト角(φ)が240°、200°では下がら
ず、220°でも14%ほどの低下に収まり、Δndの
値が20nmでも低デューティの場合には影響が少ない
ことがわかる。また、ツイスト角(φ)が小さくなって
いったときは、正面コントラストの絶対値が下がるた
め、デューティによるコントラストに及ぼす変化が小さ
くなっていくのがわかる。このときの色味は、Δndの
値が10nm以下で最大13%の増加となる。ただし、
デューティが大きいときには減少することもある。
In FIGS. 3 to 5, the values of Δnd of the film substrates 4 and 7 are 0, 5, 1 in these three types of arrangement relationships.
1/4, 1/8, 1/16, 1 for 0 and 20 nm
The result of examining the front contrast at each duty of / 48 is shown. However, the bias takes an optimum value (√ (N + 1) at 1 / N duty). As is clear from these figures, even when the slow axes of the film substrates 4 and 7 are aligned in the left-right direction, the contrast is not always obtained when the film substrates 4 and 7 have no retardation (when the value of Δnd is 0). It turns out that does not fall. For example, when the value of Δnd is 10 nm or less, there is almost no effect, when the twist angle (φ) is 240 ° or 200 °, it does not decrease, and even at 220 °, the decrease is about 14%, and when the value of Δnd is 20 nm and the duty is low, It can be seen that has little effect on. Further, when the twist angle (φ) becomes smaller, the absolute value of the front contrast decreases, so that it can be seen that the change caused by the duty on the contrast becomes smaller. At this time, the tint is increased by 13% at maximum when the value of Δnd is 10 nm or less. However,
It may decrease when the duty is high.

【0014】図6および図7に、ツイスト角(φ)が2
40°のときの1/4デューティと1/48デューティ
における印加電圧に対する透過率および色度について調
べた結果を示した。これらの図から明らかなように、低
デューティでは選択電圧と非選択電圧間の電圧幅が広い
のでフィルム基板4、7のΔndの値が0〜20nmに
おいてほとんど影響を受けないが、高デューティではそ
の電圧幅が狭いのでフィルム基板4、7のΔndの値が
20nmのときに影響を受けることがわかる。例えば、
1/48デューティにおいて、フィルム基板4、7のΔ
ndの値が0〜10nmのときは、図7(a)〜(c)
に示すように、コントラスト比が158〜161程度で
あるのに対し、フィルム基板4、7のΔndの値が20
nmのときは、図7(d)に示すように、非選択電圧印
加時の透過率(Y)が27.87%で、選択電圧印加時
の透過率(Y)が0.374%で、コントラスト比が7
4.52となり、影響を受けていることがわかる。
6 and 7, the twist angle (φ) is 2
The results of examining the transmittance and chromaticity with respect to the applied voltage at the 1/4 duty and the 1/48 duty at 40 ° are shown. As is clear from these figures, since the voltage width between the selection voltage and the non-selection voltage is wide at low duty, the Δnd value of the film substrates 4 and 7 is hardly affected at 0 to 20 nm, but at high duty, Since the voltage width is narrow, it can be seen that the film substrates 4 and 7 are affected when the value of Δnd is 20 nm. For example,
Δ of film substrates 4 and 7 at 1/48 duty
When the value of nd is 0 to 10 nm, FIGS.
As shown in, the contrast ratio is about 158 to 161, while the value of Δnd of the film substrates 4 and 7 is 20.
7 nm, the transmittance (Y) when the non-selection voltage is applied is 27.87% and the transmittance (Y) when the selection voltage is applied is 0.374%. Contrast ratio is 7
It was 4.52, which shows that it was affected.

【0015】このように、このSTN型の液晶表示装置
では、フィルム基板4、7のリターデーションと表示品
位についてさまざまな特性を評価した結果、特にコント
ラストについて、フィルム基板4、7のリターデーショ
ン(Δndの値)が10nm以下ではほとんど影響がな
く、リターデーション(Δndの値)が20nmでも低
デューティの場合には影響が少ないことが言え、これに
より薄くて軽いフィルム基板を使用することが実現可能
となる。
As described above, in this STN type liquid crystal display device, various characteristics of the retardation and display quality of the film substrates 4 and 7 were evaluated, and as a result, particularly regarding the contrast, the retardation (Δnd of the film substrates 4 and 7 was increased. Value is less than 10 nm, and the retardation (value of Δnd) is 20 nm, the effect is small when the duty is low, which makes it possible to use a thin and light film substrate. Become.

【0016】なお、上記実施例では、フィルム液晶セル
1と検光子11との間に位相板12を介在させたが、こ
れに限らず、フィルム液晶セル1と偏光子12との間に
位相板12を介在させても良い。また、上記実施例で
は、透過型の場合について述べたが、これに限らず、反
射型にも適用することができる。
Although the phase plate 12 is interposed between the film liquid crystal cell 1 and the analyzer 11 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the phase plate 12 is interposed between the film liquid crystal cell 1 and the polarizer 12. 12 may be interposed. Further, in the above embodiment, the case of the transmissive type has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to the reflective type.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶の分子を一方のフィルム基板から他方のフィル
ム基板に向かって180°〜360°の範囲でツイスト
配向させ、一方の偏光板の透過軸を一方のフィルム基板
の配向膜の配向処理方向に対して120°〜150°の
範囲で交差させ、他方の偏光板の透過軸を前記配向処理
方向に対して80°〜105°の範囲で交差させ、位相
板の光学軸を前記配向処理方向に対して5°〜30°の
範囲で交差させ、一対のフィルム基板の光学軸を位相板
の光学軸に対して所定角度で交差させることにより、こ
れら一対のフィルム基板と液晶セルの液晶層および位相
板の各リターデーションが互いに補償し合い、液晶表示
装置全体としてのリターデーションの発現が可及的に小
さく抑えられ、したがって薄型化、軽量化、および形状
の自由化などを図るためにフィルム基板を用いても、表
示品位をガラス基板並に確保することができる。
As described above, according to the present invention, the molecules of the liquid crystal are twisted in the range of 180 ° to 360 ° from one film substrate to the other film substrate, and one of the polarizing plates is The transmission axis intersects the alignment treatment direction of the alignment film of one film substrate in the range of 120 ° to 150 °, and the transmission axis of the other polarizing plate is in the range of 80 ° to 105 ° with respect to the alignment treatment direction. The optical axis of the phase plate is intersected with the alignment treatment direction in the range of 5 ° to 30 °, and the optical axes of the pair of film substrates are intersected with the optical axis of the phase plate at a predetermined angle. Thereby, the retardation of the pair of film substrates and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell and the retardation of the phase plate mutually compensate each other, and the expression of the retardation of the liquid crystal display device as a whole is suppressed as small as possible. Even if a film substrate is used in order to reduce the thickness, reduce the weight, and make the shape more flexible, the display quality can be as high as that of the glass substrate.

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

【図1】この発明を適用した液晶表示装置の一実施例を
示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a liquid crystal display device to which the present invention is applied.

【図2】図1の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG.

【図3】液晶分子のツイスト角が240°においてフィ
ルム基板のΔndに対する各デューティでの正面コント
ラスト(CR)およびクロマ差(C*)を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing front contrast (CR) and chroma difference (C *) at each duty with respect to Δnd of the film substrate when the twist angle of liquid crystal molecules is 240 °.

【図4】液晶分子のツイスト角が220°においてフィ
ルム基板のΔndに対する各デューティでの正面コント
ラスト(CR)およびクロマ差(C*)を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing front contrast (CR) and chroma difference (C *) at each duty with respect to Δnd of a film substrate when a twist angle of liquid crystal molecules is 220 °.

【図5】液晶分子のツイスト角が200°においてフィ
ルム基板のΔndに対する各デューティでの正面コント
ラスト(CR)およびクロマ差(C*)を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing front contrast (CR) and chroma difference (C *) at each duty with respect to Δnd of a film substrate when a twist angle of liquid crystal molecules is 200 °.

【図6】(a)〜(d)は液晶分子のツイスト角が24
0°における配置関係でフィルム基板のΔndが0、
5、10、20nmにおいて1/4デューティで駆動し
たときの印加電圧に対する透過率を示す図、(イ)〜
(ニ)はそのそれぞれにおける色度図。
6A to 6D show liquid crystal molecules having a twist angle of 24.
Due to the arrangement relationship at 0 °, Δnd of the film substrate is 0,
The figure which shows the transmittance | permeability with respect to the applied voltage when it drives at 1/4 duty in 5, 10, 20 nm, (a)-.
(D) is a chromaticity diagram for each.

【図7】(a)〜(d)は液晶分子のツイスト角が24
0°における配置関係でフィルム基板のΔndが0、
5、10、20nmにおいて1/48デューティで駆動
したときの印加電圧に対する透過率を示す図、(イ)〜
(ニ)はそのそれぞれにおける色度図。
7A to 7D show a liquid crystal molecule having a twist angle of 24.
Due to the arrangement relationship at 0 °, Δnd of the film substrate is 0,
The figure which shows the transmittance | permeability with respect to the applied voltage when it drives with 1/48 duty in 5, 10 and 20 nm, (a)-
(D) is a chromaticity diagram for each.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フィルム液晶セル 2、5 電極 3、6 配向膜 3a 入射側配向処理方向 4 入射側フィルム基板 7 出射側フィルム基板 9 液晶 10 偏光子 10a 透過軸 11 検光子 11a 透過軸 12 位相板 12a 光学軸 1 Film Liquid Crystal Cell 2, 5 Electrodes 3, 6 Alignment Film 3a Incident Side Orientation Treatment Direction 4 Incident Side Film Substrate 7 Emission Side Film Substrate 9 Liquid Crystal 10 Polarizer 10a Transmission Axis 11 Analyzer 11a Transmission Axis 12 Phase Plate 12a Optical Axis

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する面それぞれに互いに交差する電
極およびこの電極を覆って所定方向に配向処理が施され
た配向膜が形成された一対の可撓性を備えたフィルム基
板の前記配向膜間にツイスト配向する液晶を封入したフ
ィルム液晶セルと、このフィルム液晶セルの外側にこれ
を挾むように配置された一対の偏光板と、この一対の偏
光板の間に配置された位相板とを有し、 前記液晶の分子は一方の前記フィルム基板から他方の前
記フィルム基板に向かって180°〜360°の範囲で
ツイスト配向され、前記一方の偏光板の透過軸は前記一
方のフィルム基板の配向膜の配向処理方向に対して12
0°〜150°の範囲で交差し、前記他方の偏光板の透
過軸は前記配向処理方向に対して80°〜105°の範
囲で交差し、前記位相板の光学軸は前記配向処理方向に
対して5°〜30°の範囲で交差し、前記一対のフィル
ム基板の光学軸は前記位相板の光学軸に対して所定角度
で交差していることを特徴とする液晶表示装置。
1. A pair of flexible film substrates having a pair of flexible film substrates, wherein electrodes facing each other are provided with electrodes intersecting each other and an alignment film covering the electrodes and subjected to an alignment treatment in a predetermined direction. A film liquid crystal cell enclosing a liquid crystal in twist alignment, a pair of polarizing plates arranged outside the film liquid crystal cell, and a phase plate arranged between the pair of polarizing plates, The molecules of the liquid crystal are twisted in the range of 180 ° to 360 ° from the one film substrate to the other film substrate, and the transmission axis of the one polarizing plate is an alignment treatment of the alignment film of the one film substrate. 12 to the direction
It intersects in the range of 0 ° to 150 °, the transmission axis of the other polarizing plate intersects in the range of 80 ° to 105 ° with respect to the alignment treatment direction, and the optical axis of the phase plate extends in the alignment treatment direction. In the liquid crystal display device, the pair of film substrates intersect with each other in a range of 5 ° to 30 °, and the optical axes of the pair of film substrates intersect with the optical axis of the phase plate at a predetermined angle.
【請求項2】 前記一対のフィルム基板それぞれは、各
フィルム基板の屈折率異方性Δnと各フィルム基板の厚
さdとの積Δndの値が20nm以下であることを特徴
とする請求項1および2記載の液晶表示装置。
2. The product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of each film substrate and the thickness d of each film substrate is 20 nm or less in each of the pair of film substrates. And the liquid crystal display device according to 2.
【請求項3】 前記液晶はその屈折率異方性Δnと液晶
層厚dとの積Δndの値が850nmであり、前記位相
板はその屈折率異方性Δnと厚さdとの積Δndの値が
570nmであることを特徴とする請求項1および2記
載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal has a product Δnd of refractive index anisotropy Δn and liquid crystal layer thickness d of 850 nm, and the phase plate has a product Δnd of refractive index anisotropy Δn and thickness d. The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the value of is 570 nm.
【請求項4】 対向する面それぞれに電極を形成しこの
電極を覆って所定方向に配向処理が施された配向膜が形
成された一対の可撓性を備えたフィルム基板間にツイス
ト配向する液晶を封入してなるフィルム液晶セルと、こ
のフィルム液晶セルの外側にこれを挾むように配置され
た一対の偏光板と、この一対の偏光板の間に配置された
位相板とを有し、 前記液晶の分子は一方のフィルム基板から他方のフィル
ム基板に向かってツイスト配向され、前記一対のフィル
ム基板は各フィルム基板の屈折率異方性Δnと各フィル
ム基板の厚さdとの積Δndが所定値以下であることを
特徴とする液晶表示装置。
4. A liquid crystal in which twist alignment is performed between a pair of flexible film substrates in which an electrode is formed on each of opposite surfaces and an alignment film is formed so as to cover the electrodes and which is subjected to an alignment treatment in a predetermined direction. A film liquid crystal cell encapsulating, a pair of polarizing plates arranged outside the film liquid crystal cell so as to sandwich it, and a phase plate arranged between the pair of polarizing plates, wherein the liquid crystal molecule Is twist-oriented from one film substrate to the other film substrate, and in the pair of film substrates, the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of each film substrate and the thickness d of each film substrate is not more than a predetermined value. A liquid crystal display device characterized by the following.
JP6111880A 1994-04-28 1994-04-28 Liquid crystal display Abandoned JPH07301794A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307607B1 (en) * 1999-12-21 2001-10-23 Philips Electronics North America Corporation Reflective liquid crystal display with integrated compensation for skew angle rotation and birefringence effects
KR100335662B1 (en) * 1999-06-30 2002-05-06 가시오 가즈오 Liquid crystal disiplay device having a wide range of sight angle
KR100681991B1 (en) * 1998-04-20 2007-02-15 소니 가부시끼 가이샤 Reflective Liquid Crystal Display

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KR100681991B1 (en) * 1998-04-20 2007-02-15 소니 가부시끼 가이샤 Reflective Liquid Crystal Display
KR100335662B1 (en) * 1999-06-30 2002-05-06 가시오 가즈오 Liquid crystal disiplay device having a wide range of sight angle
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