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JPH07294900A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

Info

Publication number
JPH07294900A
JPH07294900A JP6111687A JP11168794A JPH07294900A JP H07294900 A JPH07294900 A JP H07294900A JP 6111687 A JP6111687 A JP 6111687A JP 11168794 A JP11168794 A JP 11168794A JP H07294900 A JPH07294900 A JP H07294900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
alignment treatment
alignment
treatment direction
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.)
Pending
Application number
JP6111687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Zenta Kikuchi
善太 菊地
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
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 JP6111687A priority Critical patent/JPH07294900A/en
Priority to MYPI95001052A priority patent/MY113167A/en
Priority to US08/427,139 priority patent/US5745200A/en
Priority to TW084104155A priority patent/TW425483B/en
Priority to EP95106370A priority patent/EP0679923B1/en
Priority to DE69514951T priority patent/DE69514951T2/en
Priority to KR1019950010360A priority patent/KR0159069B1/en
Priority to CN95104744A priority patent/CN1128360A/en
Publication of JPH07294900A publication Critical patent/JPH07294900A/en
Priority to HK98114738A priority patent/HK1013444A1/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the liquid crystal display element which is fast in response speed and can display a full-color image of high color purity. CONSTITUTION:A couple of substrates 1 and 2 on which orientation films are formed are arranged in opposite to each other and liquid crystal 11 is charged between them to form a liquid crystal cell 17. The DELTAn.n of the liquid crystal 11 is 0.7-1.1mum. The orientation processing direction of one orientation film 8 and the orientation processing direction of the other orientation film 9 cross each other at 90 deg. and liquid crystal molecules are twisted and oriented at 90 deg.. A couple of polarizing plates 13 and 14 are arranged across the liquid crystal cell 17, the axis of transmission of one polarizing plate 13 crosses the orientation processing direction of one orientation film 8 at 140 deg., and the axis of transmission of the other polarizing plate 14 crosses the orientation processing direction of one orientation film 8 at 70 deg.. A phase difference plate 16 is arranged between the other substrate 2 and the other polarizing plate 14, and the axis of elongation crosses the orientation processing direction of one orientation film 8 at 70 deg.. The phase difference plate 16 is a two-axial phase difference plate whose Nz value is 0.3.

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、液晶の複屈折を制御
してカラー画像を表示するカラー液晶表示素子に関し、
特に、応答速度が速く、動作が安定的で、視野角が広い
カラー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 color liquid crystal display device for displaying a color image by controlling the birefringence of liquid crystal.
In particular, the present invention relates to a color liquid crystal display device having a fast response speed, stable operation, and a wide viewing angle.

【0002】[0002]

【従来の技術】スーパーツイステッドネマチック(ST
N)型の液晶表示素子は、例えば、液晶分子のツイスト
角が180°以上で、光学異方性Δnと液晶層厚dの積
Δn・dが0.7〜1.1μm程度であり、複屈折によ
る着色が発生する。このSTN液晶表示素子では、実質
的な黒色と黄色、或いは、青色と白色の二色表示が可能
である。このようなSTN型の液晶表示素子を用いて多
色表示を行うものとして、特開平2−201422に
は、ネマチック液晶の液晶分子のツイスト角を180°
から360°の範囲とし、液晶層のΔn・dを1.1μ
m以上とすることにより、フルカラー表示を可能とした
STN型の液晶表示素子が開示されている。
2. Description of the Related Art Super twisted nematic (ST
The N) type liquid crystal display element has, for example, a twist angle of liquid crystal molecules of 180 ° or more, a product Δn · d of optical anisotropy Δn and a liquid crystal layer thickness d of about 0.7 to 1.1 μm, and Coloring due to refraction occurs. This STN liquid crystal display element can display substantially two colors of black and yellow, or blue and white. Japanese Patent Laid-Open No. 2-201422 discloses a nematic liquid crystal molecule having a twist angle of 180 ° as a multicolor display using such an STN type liquid crystal display element.
To 360 °, and Δn · d of the liquid crystal layer is 1.1μ.
An STN type liquid crystal display device capable of full color display by setting the thickness to m or more is disclosed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示されたSTN型の液晶表示素子では、液晶分子のツイ
スト角が180°〜360°と大きいため、応答速度が
遅く、例えば、動画を表示するには不十分な応答速度し
か得られないという問題がある。また、液晶のツイスト
角が大きいため、液晶分子の配向状態が不安定になりや
すく、例えば、プレチルト角を5°以上とする等、配向
膜の材質が限定され、その製造が困難となる。さらに、
弾性定数比K33/K11の大きい液晶は配向しにくいた
め、弾性定数比の小さい液晶を選択しなければならず、
液晶の選択の幅が狭くなるという問題がある。
However, in the STN type liquid crystal display device disclosed in the above publication, the response speed is slow because the twist angle of the liquid crystal molecules is as large as 180 ° to 360 °, and for example, a moving image is displayed. However, there is a problem in that the response speed is insufficient to achieve. Further, since the twist angle of the liquid crystal is large, the alignment state of the liquid crystal molecules is likely to be unstable, and the material of the alignment film is limited, for example, the pretilt angle is set to 5 ° or more, and the manufacturing of the alignment film becomes difficult. further,
Liquid crystals with a large elastic constant ratio K33 / K11 are difficult to align, so liquid crystals with a small elastic constant ratio must be selected.
There is a problem that the range of liquid crystal selection becomes narrow.

【0004】また、液晶層のΔn・dが大きいため、液
晶層を厚くするか、或いは、Δnの大きい液晶材料を用
いなければならず、そのため、視野角が狭くなり、液晶
層が厚くなった分だけ電界強度が弱くなるため応答速度
が遅くなるという問題がある。また、Δn・dが大きい
ため、印加電圧の変化あるいは液晶層厚の変化に対する
リタデーションの変化が大きくなり、液晶層厚のばらつ
き等及び液晶層の各部に印加される電圧のばらつきによ
り、表示色にむらが生じてしまう。一方、液晶層厚を一
定に保つことは製造プロセス上困難であり、また、電源
電圧の微妙な変動をなくすことも困難であるから、所望
の色を安定して表示できないという問題がある。
Further, since the liquid crystal layer has a large Δn · d, it is necessary to thicken the liquid crystal layer or use a liquid crystal material having a large Δn, which narrows the viewing angle and thickens the liquid crystal layer. Since the electric field strength is weakened accordingly, there is a problem that the response speed becomes slow. Further, since Δn · d is large, the change in the retardation with respect to the change in the applied voltage or the change in the liquid crystal layer thickness becomes large, and the display color is changed due to the variation in the liquid crystal layer thickness or the variation in the voltage applied to each part of the liquid crystal layer. It causes unevenness. On the other hand, it is difficult to keep the thickness of the liquid crystal layer constant in the manufacturing process, and it is also difficult to eliminate subtle fluctuations in the power supply voltage, so that there is a problem that a desired color cannot be stably displayed.

【0005】カラー画像を表示する液晶表示素子として
カラーフィルタを用いた液晶表示素子もあるが、3原色
用のカラーフィルタが必要であり、ドット数が3倍(3
ドットで1画素)必要となる等、製造工程が複雑であ
り、また、フィルタにより光が減衰されるため、表示が
暗くなってしまうという問題があった。
There is a liquid crystal display element using a color filter as a liquid crystal display element for displaying a color image, but a color filter for three primary colors is required, and the number of dots is tripled (3
There is a problem in that the manufacturing process is complicated such that one pixel is required for each dot, and the display is dark because the light is attenuated by the filter.

【0006】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、応答速度の速いカラー液晶表示素子を提供すること
を目的とする。この発明は、所望の色を安定的に表示で
きる液晶表示素子を提供することを他の目的とする。こ
の発明は視野角の広い液晶表示素子を提供することを他
の目的とする。また、この発明は、複屈折を制御してカ
ラー画像を表示する液晶表示素子を改良することを他の
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a color liquid crystal display device having a high response speed. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of stably displaying a desired color. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a wide viewing angle. Another object of the present invention is to improve a liquid crystal display device that controls a birefringence to display a color image.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の液晶表示素子は、対向して配置された第
1と第2の基板と、前記第1と第2の基板の対向面にそ
れぞれ形成された第1と第2の電極と、前記第1の電極
と前記第1の基板上に形成され、第1の配向処理方向に
配向処理が施された第1の配向膜と、前記第2の電極と
前記第2の基板上に形成され、前記第1の配向処理方向
に対し実質的に90°で交差する第2の配向処理方向に
配向処理が施された第2の配向膜と、前記第1と第2の
配向膜の間に封止され、実質的に90°ツイスト配向さ
れた液晶と、前記第1の基板の外側に配置され、その透
過軸を前記第1の配向処理方向に対し実質的に140°
〜165°で交差させて配置された第1の偏光板と、前
記第2の基板の外側に配置され、その屈折率が最大とな
る方向を前記第1の配向処理方向に対し実質的に130
°〜160°又は60°〜80°で交差させて配置され
た位相差板と、前記位相差板の外側に配置され、その透
過軸を前記第1の偏光板の透過軸に対し実質的に10°
〜20°で交差させて配置された第2の偏光板と、より
構成されることを特徴とする。また、前記液晶の光学異
方性Δnと層厚dの積Δn・dは、例えば、0.7μm
以上1.1μm未満である。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display element of the present invention is provided with a first and a second substrate arranged to face each other, and a facing surface of the first and the second substrate. First and second electrodes formed respectively on the first and second electrodes, a first alignment film formed on the first electrode and the first substrate and subjected to an alignment treatment in a first alignment treatment direction, A second alignment formed on the second electrode and the second substrate and subjected to an alignment treatment in a second alignment treatment direction that intersects the first alignment treatment direction at substantially 90 °. A film, a liquid crystal that is sealed between the first and second alignment films, and is substantially 90 ° twist-aligned, and is disposed outside the first substrate, and its transmission axis is the first axis. Substantially 140 ° to the orientation direction
The first polarizing plates arranged so as to intersect each other at ˜165 ° and the direction in which the refractive index is maximized, which is arranged outside the second substrate, is substantially 130 with respect to the first alignment treatment direction.
And a retardation plate disposed to intersect at 60 ° to 80 ° and a transmission axis disposed outside the retardation plate, the transmission axis of which is substantially the same as the transmission axis of the first polarizing plate. 10 °
It is characterized in that it is composed of a second polarizing plate arranged to intersect each other at -20 °. The product Δn · d of the optical anisotropy Δn of the liquid crystal and the layer thickness d is, for example, 0.7 μm.
The above is less than 1.1 μm.

【0008】[0008]

【作用】上記構成によれば、対向する電極間に印加する
電圧により液晶分子の配向状態を制御して、液晶の複屈
折を制御することにより、任意の表示色を得ることがで
きる。特に、液晶として光学異方性Δnと厚さdの積が
0.7以上で1.1μm未満となるものを使用すること
により、色純度の高いフルカラーの表示が可能となる。
液晶分子のツイスト角がほぼ90°と小さく、また、液
晶のΔn・dが1.1μm未満と小さく、液晶層厚dを
小さくできるので、応答速度が速く、動画等の表示に適
した液晶表示素子が得られる。
According to the above structure, an arbitrary display color can be obtained by controlling the alignment state of the liquid crystal molecules by the voltage applied between the opposing electrodes and controlling the birefringence of the liquid crystal. In particular, by using a liquid crystal in which the product of the optical anisotropy Δn and the thickness d is 0.7 or more and less than 1.1 μm, full-color display with high color purity can be performed.
The twist angle of the liquid crystal molecules is as small as 90 °, the Δn · d of the liquid crystal is as small as less than 1.1 μm, and the liquid crystal layer thickness d can be made small. The device is obtained.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例にかかる液晶表示素子
を図面を参照して説明する。 (第1実施例)まず、この発明の第1実施例にかかる液
晶表示素子の構成を図1〜図4を参照して説明する。図
1は本実施例の液晶表示素子の断面図、図2は画素電極
とTFT(薄膜トランジスタ)を形成した基板の平面
図、図3(A)〜(D)は配向処理方向と偏光板の光学
軸と位相差板の延伸軸の位置関係を示すための平面図、
図4(A)〜(D)は配向処理方向と偏光板の光学と偏
光板の光学軸と位相差板の屈折率が最大となる方向(延
伸軸)の位置関係を示すための斜視図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) First, the structure of a liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of the liquid crystal display device of this embodiment, FIG. 2 is a plan view of a substrate on which pixel electrodes and TFTs (thin film transistors) are formed, and FIGS. A plan view showing the positional relationship between the axis and the stretching axis of the retardation plate,
4 (A) to 4 (D) are perspective views showing the positional relationship between the alignment treatment direction, the optics of the polarizing plate, the optical axis of the polarizing plate, and the direction in which the refractive index of the retardation plate is maximum (stretching axis). is there.

【0010】この液晶表示素子は、アクティブマトリク
ス方式のものであり、一対の透明基板(例えば、ガラス
基板)1、2のうち、図1において下側の第1の基板
(以下、下基板)1には透明な画素電極3と画素電極3
に接続された薄膜トランジスタ(TFT)4とがマトリ
クス状に配列形成されている。
This liquid crystal display device is of an active matrix type, and of a pair of transparent substrates (eg, glass substrates) 1 and 2, the first substrate (hereinafter, lower substrate) 1 on the lower side in FIG. Transparent pixel electrode 3 and pixel electrode 3
And thin film transistors (TFTs) 4 connected to each other are arranged in a matrix.

【0011】下基板1には、図2に示すように、画素電
極3の行間にゲートライン(走査ライン)5が配線さ
れ、画素電極3の列間にデータライン(色信号ライン)
6が配線されている。各TFT4のゲート電極は対応す
るゲートライン5に接続され、ドレイン電極は対応する
データライン6に接続されている。ゲートライン5は端
子部5aを除いてTFT4のゲート絶縁膜(透明膜)で
覆われており、データライン6はゲート絶縁膜の上に形
成されている。画素電極3はゲート絶縁膜の上に形成さ
れており、その一端部においてTFT4のソース電極に
接続されている。ゲートライン5は行ドライバ(ゲート
ドライバ)21に接続され、データライン6は列ドライ
バ(データドライバ)22に接続されている。
As shown in FIG. 2, on the lower substrate 1, gate lines (scanning lines) 5 are arranged between the rows of the pixel electrodes 3, and data lines (color signal lines) are arranged between the columns of the pixel electrodes 3.
6 is wired. The gate electrode of each TFT 4 is connected to the corresponding gate line 5, and the drain electrode is connected to the corresponding data line 6. The gate line 5 is covered with the gate insulating film (transparent film) of the TFT 4 except for the terminal portion 5a, and the data line 6 is formed on the gate insulating film. The pixel electrode 3 is formed on the gate insulating film, and one end of the pixel electrode 3 is connected to the source electrode of the TFT 4. The gate line 5 is connected to a row driver (gate driver) 21, and the data line 6 is connected to a column driver (data driver) 22.

【0012】図1において、上側の第2の基板(以下、
上基板)2には、下基板1の各画素電極3と対向する透
明な対向電極7が形成されている。対向電極7には、一
定の基準電圧が印加されている。下基板1の電極形成面
には、第1の配向膜(以下、下配向膜)8が設けられて
いる。また、上基板2の電極形成面には、第2の配向膜
(上配向膜)9が設けられている。上下配向膜9、8
は、例えば、ポリイミド等の有機高分子化合物からな
り、その対向面にはラビングによる配向処理が施されて
いる。
In FIG. 1, a second upper substrate (hereinafter, referred to as
A transparent counter electrode 7 facing each pixel electrode 3 of the lower substrate 1 is formed on the upper substrate 2. A constant reference voltage is applied to the counter electrode 7. A first alignment film (hereinafter, lower alignment film) 8 is provided on the electrode formation surface of the lower substrate 1. A second alignment film (upper alignment film) 9 is provided on the electrode formation surface of the upper substrate 2. Vertical alignment films 9 and 8
Is made of, for example, an organic polymer compound such as polyimide, and its facing surface is subjected to an alignment treatment by rubbing.

【0013】下基板1と上基板2は、その外周縁部にお
いて枠状のシール材10を介して接着されている。下基
板1と上基板2の間隔(より正確には、配向膜8、9の
間隔=液晶層厚d)は、液晶封入領域内に点在状態で配
置されているギャップ材12により一定値に保持され
る。
The lower substrate 1 and the upper substrate 2 are adhered to each other at their outer peripheral edges via a frame-shaped sealing material 10. The gap between the lower substrate 1 and the upper substrate 2 (more accurately, the gap between the alignment films 8 and 9 = the liquid crystal layer thickness d) is set to a constant value by the gap material 12 arranged in a scattered state in the liquid crystal enclosing region. Retained.

【0014】下基板1、上基板2、シール材10で囲ま
れた領域には液晶11が封入されている。液晶11は、
例えば、カイラル液晶を添加したネマティック液晶等か
らなる。液晶11の光学異方性Δnと層厚dの積Δn・
dが大きすぎると、視野角が狭くなると共に応答速度が
遅くなる。さらに、印加電圧の微妙な変化により表示色
が急激に変化し好ましくない。また、Δn・dが小さす
ぎると、フルカラー表示が困難となる。このため、この
実施例においては、液晶11の光学異方性Δnを0.1
9〜0.25、液晶層厚dを4〜5μm、その積である
Δn・dを0.7μm以上1.1μm未満、望ましく
は、0.85μm〜1.05μm、さらに、望ましく
は、0.95μm〜1.03μm、に設定する。
A liquid crystal 11 is enclosed in a region surrounded by the lower substrate 1, the upper substrate 2 and the sealing material 10. The liquid crystal 11 is
For example, it is made of a nematic liquid crystal to which a chiral liquid crystal is added. The product of optical anisotropy Δn of liquid crystal 11 and layer thickness d Δn ·
If d is too large, the viewing angle becomes narrow and the response speed becomes slow. Furthermore, the display color changes abruptly due to a slight change in the applied voltage, which is not preferable. If Δn · d is too small, full-color display becomes difficult. Therefore, in this embodiment, the optical anisotropy Δn of the liquid crystal 11 is 0.1.
9 to 0.25, the liquid crystal layer thickness d is 4 to 5 μm, and the product Δn · d is 0.7 μm or more and less than 1.1 μm, preferably 0.85 μm to 1.05 μm, and more preferably 0. It is set to 95 μm to 1.03 μm.

【0015】下基板1の下に第1の偏光板(以下、下偏
光板)13が配置される。上基板2の上に位相差板16
が配置される。位相差板16は、例えば、ポリカーボネ
イト系樹脂を延伸して製造されたもので、厚み方向にも
位相差を有する2軸位相差板から構成され、リタデーシ
ョン((nx−ny)・d)が、例えば、370nm±
30nm、Nz係数値(nx−nz)/(nx−ny)
が0.2〜0.8のものである。但し、nxは位相差板
の平面上で屈折率が最大となる方向の屈折率、nyは前
記位相差板の平面上で前記nxの方向と直交する方向の
屈折率、nzはnxの方向及びnyの方向とそれぞれ直
交する方向の屈折率を表す。位相差板16の上に第2の
偏光板(以下、上偏光板)14が配置される。上下偏光
板14、13と位相差板16の光学軸は配向膜8の配向
処理方向を基準として設定される。下偏光板13の下に
は、反射板15が配置される。なお、図1において、符
号17は液晶セルを示す。
Under the lower substrate 1, a first polarizing plate (hereinafter, lower polarizing plate) 13 is arranged. Phase difference plate 16 on the upper substrate 2
Are placed. The retardation plate 16 is produced, for example, by stretching a polycarbonate resin, is composed of a biaxial retardation plate having a retardation in the thickness direction, and has a retardation ((nx-ny) · d) of For example, 370 nm ±
30 nm, Nz coefficient value (nx-nz) / (nx-ny)
Is 0.2 to 0.8. Here, nx is the refractive index in the direction in which the refractive index is maximum on the plane of the retardation plate, ny is the refractive index in the direction orthogonal to the direction of nx on the plane of the retardation plate, and nz is the direction of nx and The refractive index in the direction orthogonal to the ny direction is shown. A second polarizing plate (hereinafter, upper polarizing plate) 14 is arranged on the retardation plate 16. The optical axes of the upper and lower polarizing plates 14 and 13 and the retardation plate 16 are set with reference to the alignment treatment direction of the alignment film 8. A reflection plate 15 is arranged below the lower polarization plate 13. In FIG. 1, reference numeral 17 indicates a liquid crystal cell.

【0016】図3(C)、図4(C)に示すように、上
配向膜9の配向処理方向9aは、下配向膜8の配向処理
方向8aに対し反時計方向に90°で交差している。こ
れにより液晶分子は、下基板1側から上基板2に向かっ
て90°ツイストした配向状態となる。
As shown in FIGS. 3C and 4C, the alignment treatment direction 9a of the upper alignment film 9 intersects the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 counterclockwise at 90 °. ing. As a result, the liquid crystal molecules are in an aligned state in which they are twisted by 90 ° from the lower substrate 1 side toward the upper substrate 2.

【0017】図3(A)、図4(A)に示すように、上
偏光板14の透過軸14aは、下配向膜8の配向処理方
向8aに対し170°で交差している。図3(D)、図
4(D)に示すように、下偏光板13の透過軸13a
は、下配向膜8の配向処理方向8aに対し150°で交
差している。即ち、下偏光板13の透過軸13aと上偏
光板14の透過軸14aはほぼ20°で交差している。
As shown in FIGS. 3A and 4A, the transmission axis 14a of the upper polarizing plate 14 intersects with the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 170 °. As shown in FIGS. 3D and 4D, the transmission axis 13 a of the lower polarizing plate 13
Intersects with the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 150 °. That is, the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13 and the transmission axis 14a of the upper polarizing plate 14 intersect at approximately 20 °.

【0018】位相差板16は、その延伸軸(平面上で最
も屈折率が大きい軸)16aが下配向膜8の配向処理方
向8aに対し150°で交差するように(即ち、下偏光
板13の透過軸13aと平行になるように)配置され
る。
The retardation plate 16 has its stretching axis 16a (the axis having the largest refractive index on the plane) 16a intersecting the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 150 ° (that is, the lower polarizing plate 13). Is arranged so as to be parallel to the transmission axis 13a.

【0019】このような構成の液晶表示素子によれば、
画素電極3と対向電極7間に印加する電圧を制御するこ
とにより、液晶分子の配向状態が変化する。液晶分子の
配向状態の変化に伴って、液晶層と位相差板16の合成
リタデーションも変化し、波長毎に異なった複屈折が起
こる。このため、印加電圧の変化に応じて、上偏光板1
4から出射する光のピーク波長が変化し、表示色が変化
する。即ち、画素電極3と対向電極7間に印加する電圧
を制御して表示色(色相)を制御することができる。液
晶のリタデーションの変化は、Δn・dの大きさに依存
する。従って、Δn・dが大き過ぎると印加電圧の変化
に対し表示色が急激に変化し、Δn・dが小さ過ぎると
印加電圧を変化させても表示色がほとんど変化しない。
According to the liquid crystal display device having such a structure,
By controlling the voltage applied between the pixel electrode 3 and the counter electrode 7, the alignment state of liquid crystal molecules is changed. Along with the change in the alignment state of the liquid crystal molecules, the synthetic retardation of the liquid crystal layer and the retardation plate 16 also changes, and different birefringence occurs for each wavelength. Therefore, the upper polarizing plate 1 may be changed according to the change of the applied voltage.
The peak wavelength of the light emitted from 4 changes, and the display color changes. That is, the display color (hue) can be controlled by controlling the voltage applied between the pixel electrode 3 and the counter electrode 7. The change in the retardation of the liquid crystal depends on the magnitude of Δn · d. Therefore, if Δn · d is too large, the display color changes rapidly with respect to the change in applied voltage, and if Δn · d is too small, the display color hardly changes even if the applied voltage is changed.

【0020】本実施例では、Δn・dが0.7μm以上
1.1μm未満の液晶11、2軸性位相板16、及び図
3、図4に示す光学配置を採用することにより,赤、
緑、青、黒、白の表示が可能となり、いわゆるフルカラ
ーの表示が可能となる。また、コントラストが高く、色
純度も優れたものとなる。
In the present embodiment, by adopting the liquid crystal 11 having Δn · d of 0.7 μm or more and less than 1.1 μm, the biaxial phase plate 16, and the optical arrangement shown in FIGS. 3 and 4, red,
Green, blue, black, and white can be displayed, and so-called full-color display can be performed. In addition, the contrast is high and the color purity is excellent.

【0021】また、液晶分子のツイスト角が約90°と
小さいので、応答速度が速く、動画等を表示可能であ
る。液晶を90°程度ツイストさせることはほぼ全ての
液晶材料で可能であり、液晶材料及び配向膜の材質の選
択の幅が広くなる。また、Δn・dが0.7μm以上
1.1μm未満で比較的小さいので、製造プロセスのば
らつきによる液晶層厚dの微妙な変動、電源電圧の変動
等による表示色の変動が起こりにくくなり、所望のカラ
ー画像を安定して表示できる。また、視野角も広くでき
る。
Further, since the twist angle of the liquid crystal molecules is as small as about 90 °, the response speed is fast and a moving image or the like can be displayed. Twisting the liquid crystal by about 90 ° is possible with almost all liquid crystal materials, and the selection range of the liquid crystal material and the material of the alignment film is wide. Further, since Δn · d is 0.7 μm or more and less than 1.1 μm, which is relatively small, a slight variation in the liquid crystal layer thickness d due to variations in the manufacturing process, a variation in display color due to a variation in power supply voltage, and the like are less likely to occur. The color image of can be displayed stably. Also, the viewing angle can be widened.

【0022】以下、第1実施例に基づく液晶表示素子の
具体例及び比較例を説明する。 具体例1 液晶11としてメルク社の商品名BDH−TL215
(以下、液晶1)を使用した。この液晶のN−I点は8
3℃、Δnは0.204,粘度は44cp、ピッチPは
73μmであった。また、液晶層厚dを4.63μmに
設定し、Δn・dを0.945μmとした。偏光板1
3、14の単体透過率を47%、偏光度を95%とし、
反射板15として下偏光板13の下面にアルミニウムを
蒸着したものを使用した。位相差板16として、リタデ
ーション((nx−ny)・d)が370nm、Nz係
数値が0.3のものを使用した。さらに、上偏光板14
の透過軸14aと下配向膜8の配向処理方向8aとの交
差角度を170°、上配向膜9の配向処理方向9aと下
配向膜8の配向処理方向8aとの交差角度を90°(液
晶11のツイスト角が90°)、下偏光板13の透過軸
13aと下配向膜8の配向処理方向8aとの交差角度を
150°、位相差板16の透過軸16aと下配向膜8の
配向処理方向8aとの交差角度を150°にそれぞれ設
定した。
Specific examples and comparative examples of the liquid crystal display element based on the first embodiment will be described below. Example 1 As liquid crystal 11, trade name BDH-TL215 manufactured by Merck & Co., Inc.
(Hereinafter, liquid crystal 1) was used. The NI point of this liquid crystal is 8
At 3 ° C., Δn was 0.204, viscosity was 44 cp, and pitch P was 73 μm. The liquid crystal layer thickness d was set to 4.63 μm, and Δn · d was set to 0.945 μm. Polarizing plate 1
The unit transmittance of 3 and 14 is 47%, the polarization degree is 95%,
As the reflecting plate 15, a lower polarizing plate 13 having a lower surface on which aluminum was vapor-deposited was used. As the retardation plate 16, one having a retardation ((nx-ny) · d) of 370 nm and an Nz coefficient value of 0.3 was used. Furthermore, the upper polarizing plate 14
Of the transmission axis 14a of the lower alignment film 8 and the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 is 170 °, and the intersection angle of the alignment treatment direction 9a of the upper alignment film 9 and the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 is 90 ° (liquid crystal 11 has a twist angle of 90 °, the crossing angle between the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13 and the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 is 150 °, the transmission axis 16a of the retardation plate 16 and the alignment of the lower alignment film 8 The angle of intersection with the processing direction 8a was set to 150 °.

【0023】この場合の印加電圧と反射率及び表示色の
関係を図5に、そのCIE(x,y)色度図を図6に示
す。図5及び図6に示すように、表示色は印加電圧の上
昇に伴って、赤→緑→青→黒→白と変化し、フルカラー
での表示が可能である。また、図6に示すように、各色
の純度も優れたものであった。また、平均レスポンスは
83ms、コントラストは4.2であり、応答速度に優
れ、コントラストの高いカラー画像が表示可能である。
FIG. 5 shows the relationship between the applied voltage, the reflectance and the display color in this case, and FIG. 6 shows the CIE (x, y) chromaticity diagram. As shown in FIGS. 5 and 6, the display color changes in the order of red → green → blue → black → white as the applied voltage increases, and full-color display is possible. Moreover, as shown in FIG. 6, the purity of each color was also excellent. Further, the average response is 83 ms and the contrast is 4.2, which is excellent in response speed and can display a color image with high contrast.

【0024】具体例2 液晶11としてメルク社の商品名BDH−TL205
(以下、液晶2)を使用した。この液晶のN−I点は8
7℃、Δnは0.218,粘度は45cp、ピッチPは
69μmであった。また、液晶層厚dを4.63μmに
設定し、Δn・dを1.01μmとした。その他の構成
は具体例1と同一とした。この場合も、印加電圧の上昇
に伴って、表示色は、赤→緑→青→黒→白と変化し、フ
ルカラーの表示が可能であった。また、色の純度も優れ
ていた。平均レスポンスは125ms、コントラストは
3.8であり、具体例1よりは劣るが、応答速度に優
れ、コントラストの高いカラー画像が表示可能であっ
た。
Concrete Example 2 The liquid crystal 11 has a trade name BDH-TL205 manufactured by Merck & Co., Inc.
(Hereinafter, liquid crystal 2) was used. The NI point of this liquid crystal is 8
At 7 ° C., Δn was 0.218, viscosity was 45 cp, and pitch P was 69 μm. The liquid crystal layer thickness d was set to 4.63 μm, and Δn · d was set to 1.01 μm. The other configurations were the same as those in Example 1. Also in this case, the display color changed in the order of red → green → blue → black → white as the applied voltage increased, and full-color display was possible. The color purity was also excellent. The average response was 125 ms and the contrast was 3.8, which was inferior to that of Example 1, but was excellent in response speed and a color image with high contrast could be displayed.

【0025】比較例1 図1に示す配置と異なり、位相差板16を下偏光板13
と下基板1の間に配置し、上偏光板14の透過軸14a
と下配向膜8の配向処理方向8aとの交差角度を170
°、下偏光板13の透過軸13aと下配向膜8の配向処
理方向8aとの交差角度を150°、位相差板16の透
過軸16aと下配向膜8の配向処理方向8aとの交差角
度を170°にそれぞれ設定した。その他の構成は具体
例1と同一の構成とした。この構成の液晶表示素子で
は、印加電圧の上昇に伴って、表示色は、えんじ→深緑
→薄緑と変化し、カラー表示ができなかった。
Comparative Example 1 Different from the arrangement shown in FIG.
Between the lower substrate 1 and the lower substrate 1, and the transmission axis 14a of the upper polarizing plate 14
And the crossing angle of the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 is 170
The crossing angle between the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13 and the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 is 150 °, and the crossing angle between the transmission axis 16a of the retardation plate 16 and the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 Were set to 170 °. The other configurations are the same as those of the first specific example. In the liquid crystal display device having this structure, the display color changed from dark red to dark green to light green with an increase in applied voltage, and color display was not possible.

【0026】比較例2 液晶11として、液晶2を使用し、液晶層厚dを調整し
て、Δn・dを1.13とし、その他の構成は具体例1
と同一の構成とした。この構成の液晶表示素子では、複
数の色表示は可能であるが、表示色にむらが生じ、ま
た、印加電圧に対する表示色が不安定であり、実用的な
フルカラー表示が困難であった。
Comparative Example 2 The liquid crystal 2 was used as the liquid crystal 11, and the liquid crystal layer thickness d was adjusted so that Δn · d was 1.13.
It has the same configuration as. In the liquid crystal display device having this configuration, although a plurality of colors can be displayed, the display colors are uneven and the display colors are unstable with respect to the applied voltage, making it difficult to perform a practical full-color display.

【0027】比較例3 液晶11として、上述の液晶1を使用し、Δn・dを
0.67とし、その他の構成は具体例1と同一の構成と
した。この構成の液晶表示素子では、フルカラーの表示
ができなかった。
Comparative Example 3 The above-mentioned liquid crystal 1 was used as the liquid crystal 11, Δn · d was set to 0.67, and the other configurations were the same as those of the specific example 1. With the liquid crystal display device having this structure, full-color display was not possible.

【0028】以上の具体例からも明らかなように、この
実施例によれば、液晶としてΔn・dが0.7μm以上
1.1μm未満のものを使用し、さらに、図3、図4に
示す光学配置を採用しているので、高速応答性を有し、
色純度の高いフルカラー画像が表示可能な液晶表示素子
を得ることができる。また、2軸性の位相差板を使用し
ているので、視野角も改善される。
As is clear from the above specific examples, according to this example, a liquid crystal having Δn · d of 0.7 μm or more and less than 1.1 μm is used, and further shown in FIGS. Since it uses an optical arrangement, it has high-speed response.
A liquid crystal display device capable of displaying a full-color image with high color purity can be obtained. Further, since the biaxial retardation plate is used, the viewing angle is also improved.

【0029】(第2実施例)次に、この発明の第2実施
例に係るカラー液晶表示素子を説明する。この実施例の
液晶表示素子の基本構成は、図1及び図2に示す第1実
施例の液晶表示素子の構成と同一である。但し、上偏光
板14の透過軸14aが下配向膜8の配向処理方向8a
に対し140°で交差し、下偏光板13の透過軸13a
が下配向膜8の配向処理方向8aに対し155°で交差
し、位相差板16の延伸軸16aが下配向膜8の配向処
理方向8aに対し70°で交差するように、上下偏光板
14、13、位相差板16が配置されている点が異な
る。
(Second Embodiment) Next, a color liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described. The basic structure of the liquid crystal display element of this embodiment is the same as that of the liquid crystal display element of the first embodiment shown in FIGS. However, the transmission axis 14a of the upper polarizing plate 14 is the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8.
Crosses at 140 ° with respect to the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13.
Crosses the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 155 °, and the stretching axis 16a of the retardation plate 16 intersects the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 70 °. , 13 and the phase difference plate 16 are arranged.

【0030】各配向処理方向8a、9a、透過軸13
a、14a,延伸軸16aを上述のように配置し、液晶
11として上述の液晶1を使用し、他の構成を第1実施
例の具体例1と同一とした場合における印加電圧に対す
る反射率と色の変化を図7に、その色度図を図8に示
す。図7と図8から明らかなように、このような構成に
おいても、赤、緑、青、白、黒が表示でき、フルカラー
表示が可能となる。また、各色の色純度も高い。このと
きの平均レスポンスは83ms、コントラストは5.4
であり、応答速度が速く、コントラストが高い画像を表
示できる。
Orientation processing directions 8a and 9a, transmission axis 13
a, 14a, and the stretching axis 16a are arranged as described above, the liquid crystal 11 described above is used as the liquid crystal 11, and the reflectance with respect to the applied voltage when other configurations are the same as those of the specific example 1 of the first embodiment. The change in color is shown in FIG. 7, and the chromaticity diagram thereof is shown in FIG. As is clear from FIGS. 7 and 8, even in such a configuration, red, green, blue, white, and black can be displayed, and full-color display is possible. Also, the color purity of each color is high. The average response at this time was 83 ms and the contrast was 5.4.
Therefore, it is possible to display an image with high response speed and high contrast.

【0031】(第3実施例)次に、この発明の第3実施
例に係るカラー液晶表示素子を説明する。この実施例の
液晶表示素子の基本構成は、図1及び図2に示す第1実
施例の液晶表示素子の構成と同一である。但し、上偏光
板14の透過軸14aが下配向膜8の配向処理方向8a
に対し130°で交差し、下偏光板13の透過軸13a
が下配向膜8の配向処理方向8aに対し150°で交差
し、位相差板16の延伸軸16aが下配向膜8の配向処
理方向8aに対し140°で交差するように、上下偏光
板14、13、位相差板16を配置し、位相差板16の
リタデーションの値が570nmである点が異なる。
(Third Embodiment) Next, a color liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described. The basic structure of the liquid crystal display element of this embodiment is the same as that of the liquid crystal display element of the first embodiment shown in FIGS. However, the transmission axis 14a of the upper polarizing plate 14 is the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8.
Crosses at 130 ° with respect to the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13.
Crosses the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 150 °, and the stretching axis 16a of the retardation plate 16 intersects the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at 140 °. , 13 and the retardation plate 16 are arranged, and the retardation value of the retardation plate 16 is 570 nm.

【0032】各配向処理方向8a、9a、透過軸13
a、14a,延伸軸16aを上述のように配置し、液晶
11として上述の液晶1を使用し、他の構成を第1実施
例の具体例1と同一とした場合における印加電圧に対す
る反射率と色の変化を図9に、その色度図を図10に示
す。図9と図10から明らかなように、この構成におい
ても、色純度が高い、赤、緑、青、白、黒が表示でき、
フルカラー表示が可能となる。さらに、このときの平均
レスポンスは83msで、コントラストは3.2であ
り、応答速度が速く、コントラストが高い画像を表示で
きる。
Orientation processing directions 8a and 9a, transmission axis 13
a, 14a, and the stretching axis 16a are arranged as described above, the liquid crystal 11 described above is used as the liquid crystal 11, and the reflectance with respect to the applied voltage when other configurations are the same as those of the specific example 1 of the first embodiment. The change in color is shown in FIG. 9, and the chromaticity diagram thereof is shown in FIG. As is clear from FIGS. 9 and 10, even in this configuration, red, green, blue, white, and black with high color purity can be displayed,
Full color display is possible. Furthermore, the average response at this time is 83 ms, the contrast is 3.2, and the response speed is fast and an image with high contrast can be displayed.

【0033】第1乃至第3実施例に示した配向処理方向
8a、9a、透過軸13a、14a,延伸軸16aの交
差角は、正確にこれらの値である必要はなく、実質的に
これらの値であればよい。例えば、各交差角度は±6°
程度ずれてもかまわない。しかし、±3°程度のずれで
抑えることが望ましい。
The crossing angles of the alignment treatment directions 8a and 9a, the transmission axes 13a and 14a, and the stretching axis 16a shown in the first to third embodiments do not need to be exactly these values, but these values are substantially the same. Any value will do. For example, each intersection angle is ± 6 °
It does not matter if they are slightly different. However, it is desirable to suppress the deviation by about ± 3 °.

【0034】第1乃至第3実施例に示した配向処理方向
8a、9a、透過軸13a、14a,延伸軸16aの配
置は、この発明を達成する上で最も適切なものである。
しかし、この発明は第1乃至第3の実施例に限定される
ものではない。即ち、この発明は、液晶11を実質的に
90°ツイスト配向させ、下偏光板13の透過軸13a
を下配向膜8の配向処理方向8aに対し実質的に140
°〜165°で交差させて配置し、位相差板16の延伸
軸16aを下配向膜8の配向処理方向8aに対し実質的
に130°〜160°又は60°〜80°で交差させて
配置し、上偏光板14の透過軸14aを下偏光板13の
透過軸13aに対し実質的に10°〜20°で交差させ
て配置することにより実現でき、所望の効果を得ること
ができる。
The arrangements of the alignment treatment directions 8a and 9a, the transmission axes 13a and 14a, and the stretching axis 16a shown in the first to third embodiments are the most suitable for achieving the present invention.
However, the present invention is not limited to the first to third embodiments. That is, according to the present invention, the liquid crystal 11 is substantially 90 ° twist-aligned, and the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13 is
Is substantially 140 with respect to the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8.
Are arranged so as to intersect with each other at an angle of from ° to 165 °, and the stretching axis 16a of the retardation plate 16 substantially intersects with the alignment treatment direction 8a of the lower alignment film 8 at an angle of from 130 ° to 160 ° or from 60 ° to 80 °. However, the transmission axis 14a of the upper polarizing plate 14 and the transmission axis 13a of the lower polarizing plate 13 may be disposed so as to intersect each other at substantially 10 ° to 20 °, and a desired effect can be obtained.

【0035】(第4実施例)以上説明したように、第1
〜第3実施例によれば、応答速度が速いカラー液晶表示
素子が提供できる。従って、第1〜第3実施例の液晶表
示素子はカラーの動画を表示する液晶表示素子として好
適である。そこで、第4実施例では、上記実施例の液晶
表示素子を用いてカラーの動画を表示する動画表示装置
を図11を参照して説明する。
(Fourth Embodiment) As described above, the first embodiment
According to the third embodiment, it is possible to provide a color liquid crystal display device having a high response speed. Therefore, the liquid crystal display elements of the first to third embodiments are suitable as a liquid crystal display element that displays a color moving image. Therefore, in the fourth embodiment, a moving picture display device for displaying a color moving picture using the liquid crystal display element of the above embodiment will be described with reference to FIG.

【0036】図11において、液晶表示素子41は、第
1〜第3実施例に示す構成を有する液晶表示素子であ
り、図2に示す行ドライバ21及び列ドライバ22が接
続されている。画像メモリ42は液晶表示素子の各画素
の表示色を定義する画像データを記憶するメモリであ
り、デュアルポートメモリから構成される。画像メモリ
42の第1ポートにはCPU(中央処理装置)43が接
続される。CPU43は第1ポートを介して表示したい
動画の画像データを画像メモリ42に適宜書き込む。
In FIG. 11, a liquid crystal display element 41 is a liquid crystal display element having the structure shown in the first to third embodiments, and the row driver 21 and the column driver 22 shown in FIG. 2 are connected. The image memory 42 is a memory that stores image data that defines the display color of each pixel of the liquid crystal display element, and is composed of a dual port memory. A CPU (Central Processing Unit) 43 is connected to the first port of the image memory 42. The CPU 43 appropriately writes the image data of the moving image to be displayed in the image memory 42 via the first port.

【0037】画像メモリ42の第2ポートには、読み出
し回路44が接続される。読み出し回路44は、後述す
るタイミング回路46からのタイミング信号に応じて、
画像メモリ42から画像データを行単位で順次読み出
し、列ドライバ22に供給する。列ドライバ22は、タ
イミング回路46からのタイミング信号に応答し、1ラ
イン分の画像データを順次取り込む。列ドライバ22に
は、さらに、駆動電圧発生回路45により生成された、
例えば、16段階の電圧V0〜V15が供給されてい
る。列ドライバ22は、前の水平走査期間に取り込んだ
画像データに対応する電圧を電圧V0〜V15の中から
選択し、液晶表示素子41のそれぞれ対応するデータラ
イン(図2における符号6)に印加する。
A read circuit 44 is connected to the second port of the image memory 42. The read circuit 44 responds to a timing signal from a timing circuit 46 described later,
The image data is sequentially read from the image memory 42 row by row and supplied to the column driver 22. The column driver 22 responds to the timing signal from the timing circuit 46 and sequentially captures image data for one line. The column driver 22 is further generated by the drive voltage generation circuit 45,
For example, 16 levels of voltages V0 to V15 are supplied. The column driver 22 selects a voltage corresponding to the image data captured in the previous horizontal scanning period from the voltages V0 to V15 and applies it to the corresponding data line (reference numeral 6 in FIG. 2) of the liquid crystal display element 41. .

【0038】行ドライバ21は、タイミング回路46か
らのタイミング信号に応答し、液晶表示素子41のゲー
トライン(図2における符号5)にゲートパルスを順次
印加して対応する行のTFT(図2における符号4)を
オンし、データライン上の信号を画素電極(図2におけ
る符号3)に印加する。駆動電圧発生回路45は、任意
の色を表示するために画素電極に印加する電圧V0〜V
15、及び、ゲートパルス用の電圧を生成する。タイミ
ング回路46は、読み出し回路44、行ドライバ21、
列ドライバ22にタイミング制御信号を供給する。
In response to the timing signal from the timing circuit 46, the row driver 21 sequentially applies a gate pulse to the gate line (reference numeral 5 in FIG. 2) of the liquid crystal display element 41, and the TFT in the corresponding row (in FIG. 2). Reference numeral 4) is turned on, and the signal on the data line is applied to the pixel electrode (reference numeral 3 in FIG. 2). The drive voltage generation circuit 45 applies voltages V0 to V applied to the pixel electrodes to display an arbitrary color.
15 and the voltage for the gate pulse is generated. The timing circuit 46 includes a read circuit 44, a row driver 21,
A timing control signal is supplied to the column driver 22.

【0039】次に、図11に示す構成の動画表示装置の
動作を説明する。CPU43は、画像作成プログラムに
従って画像データを生成し、或いは、外部から供給され
る動画の画像データを第1ポートを介して画像メモリ4
2に順次書き込む。読み出し回路44は、タイミング回
路46からのタイミング信号に応じて、画像メモリ42
に記憶された画像データを第2ポートを介して1行分づ
つ順次読み出し、列ドライバ22に供給する。列ドライ
バ22は、供給される画像データを順次取り込む。列ド
ライバ22は、タイミング信号に応答して、各水平走査
期間に、前の水平走査期間に取り込んだ画像データに対
応する電圧V0〜V15を対応するデータラインに印加
する。行ドライバ21は、タイミング信号に応じて、水
平走査期間毎に、液晶表示素子41のゲートラインを順
次切り換えてゲートパルスを印加する。ゲートパルスが
印加されたゲートラインに接続されたTFTはオンし、
データラインに印加された電圧がTFTの電流路を介し
て画素電極に印加される。
Next, the operation of the moving picture display device having the structure shown in FIG. 11 will be described. The CPU 43 generates image data according to the image creating program, or outputs image data of a moving image supplied from the outside via the first port to the image memory 4
Write sequentially to 2. The read circuit 44 is responsive to the timing signal from the timing circuit 46 to read the image memory 42.
The image data stored in 1 is sequentially read out for each row through the second port and is supplied to the column driver 22. The column driver 22 sequentially takes in the supplied image data. In response to the timing signal, the column driver 22 applies the voltages V0 to V15 corresponding to the image data captured in the previous horizontal scanning period to the corresponding data line in each horizontal scanning period. The row driver 21 sequentially switches the gate line of the liquid crystal display element 41 and applies a gate pulse for each horizontal scanning period according to the timing signal. The TFT connected to the gate line to which the gate pulse is applied is turned on,
The voltage applied to the data line is applied to the pixel electrode via the current path of the TFT.

【0040】その後、ゲートパルスがオフすると、TF
Tもオフし、画素電極に印加された電圧がそのまま維持
され、次の書き込み期間まで、画素電極と対向電極間の
電圧が液晶に印加され、印加電圧に応じて色が表示され
る。
After that, when the gate pulse is turned off, TF
T is also turned off, the voltage applied to the pixel electrode is maintained as it is, the voltage between the pixel electrode and the counter electrode is applied to the liquid crystal until the next writing period, and a color is displayed according to the applied voltage.

【0041】液晶表示素子41は、第1実施例で説明し
た構成を有しており、その応答速度が速いため、動画を
スムーズな動きで表示できる。
Since the liquid crystal display element 41 has the structure described in the first embodiment and has a high response speed, it can display a moving image with a smooth motion.

【0042】上記実施例では、TFT(薄膜トランジス
タ)をアクティブ素子として用いたアクティブマトリク
ス方式の液晶表示素子を説明したが、この発明は、MI
M(Metal Insulator Metal)等をアクティブ素子とし
て用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示素子や、
単純マトリクス方式の液晶表示素子にも適用可能であ
る。また、上記実施例では、偏光板の配置を透過軸の交
差角度に基づいて設定したが、吸収軸を同様の角度に設
定してもよい。いずれの光学軸を使用するかは任意であ
る。また、上記実施例では、反射板15を備えた反射型
の液晶表示素子について説明したが、この発明は透過型
の液晶表示素子にも適用可能である。
In the above embodiments, the active matrix type liquid crystal display element using the TFT (thin film transistor) as the active element has been described.
An active matrix type liquid crystal display element using M (Metal Insulator Metal) or the like as an active element,
It is also applicable to a simple matrix liquid crystal display element. Further, in the above embodiment, the arrangement of the polarizing plates is set based on the crossing angle of the transmission axes, but the absorption axis may be set to the same angle. Which optical axis is used is arbitrary. Further, in the above-mentioned embodiment, the reflective liquid crystal display element provided with the reflection plate 15 has been described, but the present invention is also applicable to a transmissive liquid crystal display element.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液晶表
示素子によれば、応答速度が速く、しかも、フルカラー
の画像を表示することができる。また、位相差板を用い
ることにより、その視野角を広げることができる。
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, the response speed is fast and a full color image can be displayed. Further, by using the retardation plate, the viewing angle can be widened.

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

【図1】この発明の第1実施例にかかる液晶表示素子の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】画素電極とTFTを形成した基板の平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of a substrate on which pixel electrodes and TFTs are formed.

【図3】上下配向膜の配向処理方向と上下偏光板の透過
軸の位置とを説明するための平面図である。
FIG. 3 is a plan view for explaining the alignment treatment direction of the upper and lower alignment films and the positions of the transmission axes of the upper and lower polarizing plates.

【図4】上下配向膜の配向処理方向と上下偏光板の透過
軸の位置とを説明するための斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining the alignment treatment direction of the upper and lower alignment films and the positions of the transmission axes of the upper and lower polarizing plates.

【図5】この発明の第1実施例にかかる液晶表示素子に
おける印加電圧と反射率及び表示色の関係を示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between applied voltage, reflectance and display color in the liquid crystal display element according to the first example of the present invention.

【図6】第1実施例にかかる液晶表示素子の表示色の色
度図である。
FIG. 6 is a chromaticity diagram of display colors of the liquid crystal display element according to the first example.

【図7】この発明の第2実施例にかかる液晶表示素子に
おける印加電圧と反射率及び表示色の関係を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the applied voltage, the reflectance, and the display color in the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention.

【図8】第2実施例にかかる液晶表示素子の表示色の色
度図である。
FIG. 8 is a chromaticity diagram of display colors of the liquid crystal display element according to the second example.

【図9】この発明の第3実施例にかかる液晶表示素子に
おける印加電圧と反射率及び表示色の関係を示すグラフ
である。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between an applied voltage, a reflectance and a display color in the liquid crystal display element according to the third embodiment of the present invention.

【図10】第3実施例にかかる液晶表示素子の表示色の
色度図である。
FIG. 10 is a chromaticity diagram of display colors of the liquid crystal display element according to the third example.

【図11】この発明の第2実施例にかかる動画表示装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a moving image display device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・下基板、2・・・上基板、3・・・画素電極、4・・・TF
T(薄膜トランジスタ)、5・・・ゲートライン、6・・・デ
ータライン、7・・・対向電極、8・・・下配向膜、9・・・上
配向膜、10・・・シール材、11・・・液晶、12・・・ギャ
ップ材、13・・・下偏光板、14・・・上偏光板、15・・・
反射板、16・・・位相差板、17・・・液晶セル、21・・・
行ドライバ、22・・・列ドライバ、41・・・液晶表示素
子、42・・・画像メモリ、43・・・CPU、44・・・読み
出し回路、45・・・駆動電圧発生回路、46・・・タイミン
グ回路
1 ... Lower substrate, 2 ... Upper substrate, 3 ... Pixel electrode, 4 ... TF
T (thin film transistor), 5 ... Gate line, 6 ... Data line, 7 ... Counter electrode, 8 ... Lower alignment film, 9 ... Upper alignment film, 10 ... Sealing material, 11 ... Liquid crystal, 12 ... Gap material, 13 ... Lower polarizing plate, 14 ... Upper polarizing plate, 15 ...
Reflector, 16 ... Retardation plate, 17 ... Liquid crystal cell, 21 ...
Row driver, 22 ... Column driver, 41 ... Liquid crystal display element, 42 ... Image memory, 43 ... CPU, 44 ... Read circuit, 45 ... Drive voltage generation circuit, 46 ...・ Timing circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対向して配置された第1と第2の基板と、 前記第1と第2の基板の対向面にそれぞれ形成された第
1と第2の電極と、 前記第1の電極と前記第1の基板上に形成され、第1の
配向処理方向に配向処理が施された第1の配向膜と、 前記第2の電極と前記第2の基板上に形成され、前記第
1の配向処理方向に対し実質的に90°で交差する第2
の配向処理方向に配向処理が施された第2の配向膜と、 前記第1と第2の配向膜の間に封止され、実質的に90
°ツイスト配向された液晶と、 前記第1の基板の外側に配置され、その透過軸を前記第
1の配向処理方向に対し実質的に140°〜165°で
交差させて配置された第1の偏光板と、 前記第2の基板の外側に配置され、その屈折率が最大と
なる方向を前記第1の配向処理方向に対し実質的に13
0°〜160°又は60°〜80°で交差させて配置さ
れた位相差板と、 前記位相差板の外側に配置され、その透過軸を前記第1
の偏光板の透過軸に対し実質的に10°〜20°で交差
させて配置された第2の偏光板と、 より構成されることを特徴とする液晶表示素子。
1. A first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, a first electrode and a second electrode which are respectively formed on opposing faces of the first substrate and the second substrate, and the first electrode. A first alignment film formed on the first substrate and subjected to an alignment treatment in a first alignment treatment direction; formed on the second electrode and the second substrate; Second which intersects substantially 90 ° with the orientation treatment direction of
And a second alignment film that has been subjected to an alignment treatment in the alignment treatment direction, and is sealed between the first and second alignment films, and is substantially 90
A twisted liquid crystal and a first liquid crystal display disposed outside the first substrate, the transmission axis of which crosses the first alignment treatment direction at substantially 140 ° to 165 °. The polarizing plate is disposed outside the second substrate, and the direction in which the refractive index is maximum is substantially 13 with respect to the first alignment treatment direction.
A retardation plate arranged so as to intersect at 0 ° to 160 ° or 60 ° to 80 °, and a transmission axis disposed outside the retardation plate, the transmission axis of which is the first
And a second polarizing plate arranged so as to substantially intersect with the transmission axis of the polarizing plate at 10 ° to 20 °.
【請求項2】対向して配置された第1と第2の基板と、 前記第1と第2の基板の対向面にそれぞれ形成された第
1と第2の電極と、 前記第1の電極と前記第1の基板上に形成され、第1の
配向処理方向に配向処理が施された第1の配向膜と、 前記第2の電極と前記第2の基板上に形成され、前記第
1の配向処理方向に対し実質的に90°で交差する第2
の配向処理方向に配向処理が施された第2の配向膜と、 前記第1と第2の配向膜の間に封止され、実質的に90
°ツイスト配向された液晶と、 前記第1の基板の外側に配置され、その透過軸を前記第
1の配向処理方向に対し実質的に150°で交差させて
配置された第1の偏光板と、 前記第2の基板の外側に配置され、その屈折率が最大と
なる方向を前記第1の配向処理方向に対し実質的に15
0°で交差させて配置された位相差板と、 前記位相差板の外側に配置され、その透過軸を前記第1
の配向処理方向に対し実質的に170°で交差させて配
置された第2の偏光板と、 より構成されることを特徴とする液晶表示素子。
2. A first and a second substrate which are arranged to face each other, a first and a second electrode which are respectively formed on opposing faces of the first and the second substrate, and the first electrode. A first alignment film formed on the first substrate and subjected to an alignment treatment in a first alignment treatment direction; formed on the second electrode and the second substrate; Second which intersects substantially 90 ° with the orientation treatment direction of
And a second alignment film that has been subjected to an alignment treatment in the alignment treatment direction, and is sealed between the first and second alignment films, and is substantially 90
A twist-aligned liquid crystal, and a first polarizing plate disposed outside the first substrate, the transmission axis of which intersects the first alignment treatment direction at substantially 150 °. Is disposed outside the second substrate, and the direction in which the refractive index is maximum is substantially 15 with respect to the first alignment treatment direction.
A retardation plate disposed so as to intersect at 0 °, and a transmission axis disposed outside the retardation plate and having the transmission axis of the first retardation plate.
2. A liquid crystal display device, comprising: a second polarizing plate disposed so as to substantially intersect with the alignment treatment direction at 170 °.
【請求項3】対向して配置された第1と第2の基板と、 前記第1と第2の基板の対向面にそれぞれ形成された第
1と第2の電極と、 前記第1の電極と前記第1の基板上に形成され、第1の
配向処理方向に配向処理が施された第1の配向膜と、 前記第2の電極と前記第2の基板上に形成され、前記第
1の配向処理方向に対し実質的に90°で交差する第2
の配向処理方向に配向処理が施された第2の配向膜と、 前記第1と第2の配向膜の間に封止され、実質的に90
°ツイスト配向された液晶と、 前記第1の基板の外側に配置され、その透過軸を前記第
1の配向処理方向に対し実質的に155°で交差させて
配置された第1の偏光板と、 前記第2の基板の外側に配置され、その屈折率が最大と
なる方向を前記第1の配向処理方向に対し実質的に70
°で交差させて配置された位相差板と、 前記位相差板の外側に配置され、その透過軸を前記第1
の配向処理方向に対し実質的に140°で交差させて配
置された第2の偏光板と、 より構成されることを特徴とする液晶表示素子。
3. A first and a second substrate which are arranged to face each other, a first and a second electrode which are respectively formed on opposing faces of the first and the second substrate, and the first electrode. A first alignment film formed on the first substrate and subjected to an alignment treatment in a first alignment treatment direction; formed on the second electrode and the second substrate; Second which intersects substantially 90 ° with the orientation treatment direction of
And a second alignment film that has been subjected to an alignment treatment in the alignment treatment direction, and is sealed between the first and second alignment films, and is substantially 90
° twist-aligned liquid crystal, and a first polarizing plate disposed outside the first substrate and having a transmission axis thereof intersecting substantially 155 ° with the first alignment treatment direction. Is disposed outside the second substrate, and the direction in which the refractive index is maximum is substantially 70 with respect to the first alignment treatment direction.
And a retardation plate that is disposed outside the retardation plate and that has a transmission axis that is the first transmission axis.
2. A liquid crystal display device, comprising: a second polarizing plate disposed so as to substantially intersect with the alignment treatment direction of 140 °.
【請求項4】対向して配置された第1と第2の基板と、 前記第1と第2の基板の対向面にそれぞれ形成された第
1と第2の電極と、 前記第1の電極と前記第1の基板上に形成され、第1の
配向処理方向に配向処理が施された第1の配向膜と、 前記第2の電極と前記第2の基板上に形成され、前記第
1の配向処理方向に対し実質的に90°で交差する第2
の配向処理方向に配向処理が施された第2の配向膜と、 前記第1と第2の配向膜の間に封止され、実質的に90
°ツイスト配向された液晶と、 前記第1の基板の外側に配置され、その透過軸を前記第
1の配向処理方向に対し実質的に150°で交差させて
配置された第1の偏光板と、 前記第2の基板の外側に配置され、その屈折率が最も大
きい方向を前記第1の配向処理方向に対し実質的に14
0°で交差させて配置された位相差板と、 前記位相差板の外側に配置され、その透過軸を前記第1
の配向処理方向に対し実質的に130°で交差させて配
置された第2の偏光板と、 より構成されることを特徴とする液晶表示素子。
4. A first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, a first electrode and a second electrode which are respectively formed on opposing faces of the first substrate and the second substrate, and the first electrode. A first alignment film formed on the first substrate and subjected to an alignment treatment in a first alignment treatment direction; formed on the second electrode and the second substrate; Second which intersects substantially 90 ° with the orientation treatment direction of
And a second alignment film that has been subjected to an alignment treatment in the alignment treatment direction, and is sealed between the first and second alignment films, and is substantially 90
A twist-aligned liquid crystal, and a first polarizing plate disposed outside the first substrate, the transmission axis of which intersects the first alignment treatment direction at substantially 150 °. Is disposed outside the second substrate, and the direction having the largest refractive index is substantially 14 with respect to the first alignment treatment direction.
A retardation plate disposed so as to intersect at 0 °, and a transmission axis disposed outside the retardation plate and having the transmission axis of the first retardation plate.
2. A liquid crystal display device, comprising: a second polarizing plate arranged so as to substantially intersect with the alignment treatment direction at 130 °.
【請求項5】前記液晶の光学異方性Δnと層厚dの積Δ
n・dは0.7μm以上1.1μm未満であることを特
徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の液晶表
示素子。
5. The product Δ of the optical anisotropy Δn of the liquid crystal and the layer thickness d.
5. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein n · d is 0.7 μm or more and less than 1.1 μm.
【請求項6】前記位相差板はその厚み方向にも位相差を
有する2軸性の位相差板であることを特徴とする請求項
1乃至5のいずれか1つに記載の液晶表示素子。
6. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the retardation plate is a biaxial retardation plate having a retardation also in the thickness direction.
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