CN116997848A - 液晶设备 - Google Patents
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Abstract
实施方式的目的在于提供能够抑制莫列波纹的液晶设备。根据一实施方式,液晶设备具备第一液晶单元和第二液晶单元,所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别具备第一带电极和第二带电极、第一取向膜、第三带电极和第四带电极、第二取向膜以及位于第一取向膜与第二取向膜之间的液晶层,在第一液晶单元中的第一带电极和第二带电极延伸方向与在第二液晶单元中的第一带电极和第二带电极延伸方向不同,在第一液晶单元和第二液晶单元中的每一个中,第一带电极和第二带电极的延伸方向在俯视观察下与第三带电极和第四带电极的延伸方向正交。
Description
技术领域
本发明的实施方式所涉及液晶设备。
背景技术
近年,提出了使用液晶单元的光控制装置。这样的光控制装置为控制液晶分子的取向状态或者液晶层的折射率分布以折射透射液晶层的光(p偏光、s偏光)的装置。在一例中,提出了以下技术,在具备多个液晶透镜的照明装置中,通过在互相偏移的位置处形成用于形成各液晶透镜的带状电极以抑制不均匀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-230887号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
实施方式的目的在于提供能够抑制莫列波纹的液晶设备。
用于解决技术问题的方案
一实施方式所涉及的液晶设备具备:
第一液晶单元;以及第二液晶单元,与所述第一液晶单元重叠,所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别具备:第一透明基板;第一取向膜;第一带电极和第二带电极,位于所述第一透明基板与所述第一取向膜之间,并空出间隔配置,且构成为被施加互相不同的电压;第二透明基板;第二取向膜;第三带电极和第四带电极,位于所述第二透明基板与所述第二取向膜之间,并空出间隔配置,且构成为被施加互相不同的电压;以及液晶层,位于所述第一取向膜与所述第二取向膜之间,所述第一液晶单元中的所述第一带电极和所述第二带电极的延伸方向与所述第二液晶单元中的所述第一带电极和所述第二带电极的延伸方向不同,在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元中的每一个中,所述第一带电极和所述第二带电极的延伸方向在俯视观察下与所述第三带电极和所述第四带电极的延伸方向正交。
发明的效果
根据一实施方式,能够提供能够抑制莫列波纹的液晶设备。
附图说明
图1为示出实施方式所涉及的液晶设备1的立体图。
图2为图1示出的液晶设备1的分解立体图。
图3为简要示出图2的第一液晶单元10的立体图。
图4为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的一例的图。
图5为示意性地示出液晶层LC1中未形成电场的断开状态(OFF)下的第一液晶单元10的图。
图6为示意性地示出液晶层LC1中形成有电场的接通状态(ON)下的第一液晶单元10的图。
图7为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
图8为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
图9为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
图10为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
图11为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
图12为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
图13为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
需要说明的是,公开终究不过是一例,对于本领域技术人员来说能够容易想到的保持发明的主旨的适宜变更当然包含在本发明的范围内。另外,为了使说明更清楚,在附图中存在对比实际的情形而示意性地表现各部的宽度、厚度、形状等的情况,不过终究是一例,并非是对本发明的解释的限定。另外,在本说明书和各图中,关于已经出现的图,对发挥与前述内容相同或类似功能的结构要素有时会标记同一参照附图标记并适宜省略重复的详细说明。
需要说明的是,为了根据需要而易于理解,在附图中记载了互相正交的X轴、Y轴及Z轴。将沿着X轴的方向称为X方向或第一方向,将沿着Y轴的方向称为Y方向或第二方向,将沿着Z轴的方向称为Z方向或第三方向。将由X轴和Y轴规定的面称为X-Y平面。将观察X-Y平面称为俯视观察。
图1为示出本实施方式所涉及的液晶设备1的立体图。
液晶设备1具备第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30以及第四液晶单元40。本实施方式所涉及的液晶设备1为具备两个以上的液晶单元的设备,但是并不限定于如图1示出的例子那样具备四个液晶单元的结构。
在第三方向Z上,第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40按照第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、第四液晶单元40的顺序重叠。
虚线示出的光源LS在第三方向Z上与第一液晶单元10相对。光源LS优选构成为射出准直光的光源,但是也能够采用射出扩散光的光源。来自光源LS的射出光将第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40按照顺序透射。如后所述,第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40构成为折射入射光的一部分的偏光成分。像这样,通过组合液晶设备1和光源LS,能够提供能够扩散和聚焦光的照明装置。
图2为图1示出的液晶设备1的分解立体图。
第一液晶单元10具备第一透明基板S11、第二透明基板S21、液晶层LC1以及密封件SE1。第一透明基板S11和第二透明基板S21通过密封件SE1粘接。液晶层LC1被保持在第一透明基板S11与第二透明基板S21之间,并由密封件SE1密封。能够折射入射光的有效区域AA1形成在由密封件SE1包围的内侧。
在本说明书中,在对第一液晶单元10的俯视观察下,在将位于第一透明基板S11的左端的一个边SY设为基准时,将与边SY正交的方向定义为第一方向X,将与边SY平行的方向定义为第二方向Y,将与第一方向X和第二方向Y正交的方向(厚度方向)定义为第三方向Z。另外,以边SY为基准,将示出X-Y平面中的3点方向、也就是第一方向X的箭头的前端方向设为0°,用正(+)来标记相对于第一方向X逆时针的角度,用负(-)来标记相对于第一方向X顺时针的角度。示出第二方向Y的箭头的前端方向相当于相对于第一方向X90°的方向。
各方向的这样的对应关系对于其他液晶单元20至40也同样适用。
第一透明基板S11具有沿着第一方向X向比第二透明基板S21更向外侧延伸的延伸部EX1和沿着第二方向Y向比第二透明基板S21更向外侧延伸的延伸部EY1。虚线示出的那样的柔性布线基板F连接到延伸部EX1和延伸部EY1中的至少一方。
第二液晶单元20具备第一透明基板S12、第二透明基板S22、液晶层LC2以及密封件SE2。有效区域AA2形成在由密封件SE2包围的内侧。
第一透明基板S12具有延伸部EX2和延伸部EY2。在第三方向Z上,延伸部EX2与延伸部EX1重合,延伸部EY2与延伸部EY1重合。柔性布线基板连接到延伸部EX2和延伸部EY2中的至少一方,但是在液晶单元20至40中省略了对柔性布线基板的图示。
第三液晶单元30具备第一透明基板S13、第二透明基板S23、液晶层LC3以及密封件SE3。有效区域AA3形成在由密封件SE3包围的内侧。
第一透明基板S13具有延伸部EX3和延伸部EY3。在第三方向Z上,延伸部EY3与延伸部EY2重合。延伸部EX3不与延伸部EX2重合,且位于延伸部EX2的相反侧。
第四液晶单元40具备第一透明基板S14、第二透明基板S24、液晶层LC4以及密封件SE4。有效区域AA4形成在密封件SE4由包围的内侧。
第一透明基板S14具有延伸部EX4和延伸部EY4。在第三方向Z上,延伸部EX4与延伸部EX3重合,延伸部EY4与延伸部EY3重合。
在第一液晶单元10与第二液晶单元20之间配置有透明粘接层TA12。透明粘接层TA12粘接第一透明基板S11和第二透明基板S22。
在第二液晶单元20与第三液晶单元30之间配置有透明粘接层TA23。透明粘接层TA23粘接第一透明基板S12和第二透明基板S23。
在第三液晶单元30与第四液晶单元40之间配置有透明粘接层TA34。透明粘接层TA34粘接第一透明基板S13和第二透明基板S24。
第一透明基板S11至S14分别形成为正方形状,并具有同等的尺寸。例如,在第一透明基板S11中,边SX与边SY互相正交,另外,边SX的长度与边SY的长度相同。
因此,当第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40互相粘接时,如图1所示,沿着第一方向X的边互相重合,并且沿着第二方向Y的边也互相重合。
需要说明的是,也能够将具有与光透射的区域(后述的有效区域)的形状几乎相同的形状的第二基板设为正方形状,并将第一基板设为正方形状以外的多边形状、例如长方形状。另外,也能够采用将各液晶单元的延伸部中的任一方删除的结构。
接下来,对各液晶单元的结构进行更具体的说明。需要说明的是,以下以构成液晶设备1的多个液晶单元中的第一液晶单元10为例进行说明,除了带电极的延伸方向之外,其他液晶单元20至40的结构也大致与第一液晶单元10的结构是同样的。
图3为简要示出图2的第一液晶单元10的立体图。
第一液晶单元10在有效区域AA1中具备第一带电极E11A和第二带电极E11B、第一取向膜AL11、第三带电极E21A和第四带电极E21B以及第二取向膜AL21。
第一带电极E11A和第二带电极E11B位于第一透明基板S11与第一取向膜AL11之间,并空出间隔配置,且沿同一方向延伸。第一带电极E11A和第二带电极E11B既可以与第一透明基板S11相接,也可以是在第一带电极E11A和第二带电极E11B与第一透明基板S11之间存在绝缘膜。另外,也可以是在第一带电极E11A与第二带电极E11B之间存在绝缘膜且第一带电极E11A位于与第二带电极E11B不同的层。
多个第一带电极E11A和多个第二带电极E11B沿第一方向X排列且交替配置。多个第一带电极E11A互相电连接,且构成为被施加同一电压。多个第二带电极E11B互相电连接,且构成为被施加同一电压。但是,施加于第二带电极E11B的电压被控制为与施加于第一带电极E11A的电压不同。
第一取向膜AL11覆盖第一带电极E11A和第二带电极E11B。第一取向膜AL11的取向处理方向AD11为第一方向X。需要说明的是,各取向膜的取向处理既可以是摩擦处理,也可以是光取向处理。取向处理方向有时被称为摩擦方向。一般而言,在未对液晶层施加电压的状态(初始取向状态)下,位于取向膜的附近的液晶分子通过沿着取向膜的取向处理方向的取向限制力沿预定的方向初始取向。也就是说,在此处示出的例子中,沿着第一取向膜AL11的液晶分子LM11的初始取向方向为第一方向X。取向处理方向AD11与第一带电极E11A和第二带电极E11B交叉。
第三带电极E21A和第四带电极E21B位于第二透明基板S21与第二取向膜AL21之间,并空出间隔配置,且沿同一方向延伸。第三带电极E21A和第四带电极E21B既可以与第二透明基板S21相接,也可以是在第三带电极E21A和第四带电极E21B与第二透明基板S21之间存在绝缘膜。另外,也可以是,在第三带电极E21A与第四带电极E21B之间存在绝缘膜,且第三带电极E21A位于与第四带电极E21B不同的层。
多个第三带电极E21A和多个第四带电极E21B沿第二方向Y排列且交替配置。多个第三带电极E21A互相电连接,且构成为被施加同一电压。多个第四带电极E21B互相电连接,且构成为被施加同一电压。但是,施加于第四带电极E21B的电压被控制为不同于施加于第三带电极E21A的电压。另外,关于第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向将在后文详述,其与第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向正交。
第二取向膜AL21覆盖第三带电极E21A和第四带电极E21B。第二取向膜AL21的取向处理方向AD21是第二方向Y。也就是说,在此所示出的例子中,沿着第二取向膜AL21的液晶分子LM21的初始取向方向是第二方向Y。另外,第一取向膜AL11的取向处理方向AD11与第二取向膜AL21的取向处理方向AD21互相正交。取向处理方向AD21与第三带电极E21A和第四带电极E21B交叉。
以下对几个实施例进行说明。在各实施例中,对第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40中的每一个中的第一带电极和第二带电极以及第三带电极和第四带电极的延伸方向进行说明。需要说明的是,设为第一带电极的延伸方向与第二带电极的延伸方向相同,另外,第三带电极的延伸方向与第四带电极的延伸方向相同。这些第一带电极、第二带电极、第三带电极及第四带电极分别具有直线状地延伸的边。以下将各带电极的延伸方向作为通用的基准方向即第一方向X与电极的边所形成的角度来进行说明。
《实施例1-1》
图4为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的一例的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是相对于第一方向X为0°的方向,取向处理方向AD21是相对于第一方向X为90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是相对于第一方向X为90°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是相对于第一方向X为0°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向与第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向正交。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是0°的方向,取向处理方向AD22是90°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是91°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是1°的方向。第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向与第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向正交。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-90°的方向,取向处理方向AD23是0°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是0°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是90°的方向。第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向与第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向正交。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是-90°的方向,取向处理方向AD24是0°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是91°的方向。第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向与第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向正交。
连接到第一透明基板S11的柔性布线基板F1和连接到第一透明基板S12的柔性布线基板F2被拉出到图的下方。连接到第一透明基板S13的柔性布线基板F3和连接到第一透明基板S14的柔性布线基板F4被拉出到图的左方。
在此对液晶单元的相互的关系进行说明。
着眼于第一液晶单元10和第二液晶单元20。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向与第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向以90°以外的角度交叉。在本说明书中,以90°以外的角度交叉意指两者在俯视观察下的交叉角为比0°大且不足90°的锐角,与不平行且不正交同义。
第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向与第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向以90°以外的角度交叉。在一例中,第一带电极E11A与第一带电极E12A的交叉角以及第三带电极E21A与第三带电极E22A的交叉角是1°。
总而言之,在第一液晶单元10和第二液晶单元20粘接时,第一带电极E11A和第二带电极E11B、第一带电极E12A和第二带电极E12B、第三带电极E21A和第四带电极E21B以及第三带电极E22A和第四带电极E22B中的每一组的延伸方向不一致(也就是说,不互相平行)。像这样,由于不存在完全互相重合的电极,故而能够抑制莫列波纹。
需要说明的是,在此对交叉角是1°的例子进行了说明,但是并不限于此。在抑制莫列波纹的观点下,例如,优选交叉角比0°大且为4°以下。
在此对第一液晶单元10与第二液晶单元20的相互关系进行了说明,关于第三液晶单元30与第四液晶单元40的相互关系也是同样的。
接下来,着眼于第一液晶单元10和第三液晶单元30。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向与第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向互相正交。另外,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向与第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向互相正交。
在使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转了90°时,第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向与第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向一致,另外,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向与第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向一致。
总而言之,在X-Y平面中,第一带电极E11A和第二带电极E11B与第一带电极E13A和第二带电极E13B旋转90°对称。同样地,第三带电极E21A和第四带电极E21B与第三带电极E23A和第四带电极E23B旋转90°对称。也就是说,第一液晶单元10与第三液晶单元30旋转90°对称,通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。因此,与分别单独准备第一液晶单元10和第三液晶单元30的情况相比,能够削减成本。
并且,即使在第一液晶单元10、第二液晶单元20以及第三液晶单元30互相粘接时,由于在以同为各液晶单元的第一透明基板的角度观察的情况下或在同为各液晶单元的第二透明基板的角度观察的情况下不存在完全互相重合的电极,故而也能够抑制莫列波纹。
在此对第一液晶单元10与第三液晶单元30的相互关系进行了说明,关于第二液晶单元20与第四液晶单元40的相互关系,也是同样的。也就是说,第二液晶单元20与第四液晶单元40旋转90°对称,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。因此,与分别单独准备第二液晶单元20和第四液晶单元40的情况相比,能够削减成本。因此,通过准备带电极的延伸方向不同的两种带电极的延伸方向不同的液晶单元,能够构成通过将上述液晶单元10至40重叠而得的液晶设备1。
并且,即使在第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30以及第四液晶单元40互相粘接时,由于在以同为各液晶单元的第一透明基板的角度观察的情况下或在以同为各液晶单元的第二透明基板的角度观察的情况下不存在完全互相重合的电极,故而也能够抑制莫列波纹。
在此,参照图5和图6对第一液晶单元10中的光学作用进行说明。需要说明的是,在图5和图6中,仅对说明第一透明基板S11的附近的液晶分子LM1等所需的结构进行了图示。另外,在图5和图6中,来自光源的光与图4不同,从第一透明基板S11一侧入射。
图5为示意性地示出在液晶层LC1中未形成电场的断开状态(OFF)下的第一液晶单元10的图。
在断开状态下的液晶层LC1中,液晶分子LM1维持初始取向的状态。在这样的断开状态下,液晶层LC1具有几乎均匀的折射率分布。因此,入射到第一液晶单元10的入射光即偏光成分POL1基本不折射(或者扩散)地透射液晶层LC1。
需要说明的是,如图3所示,在液晶单元中在上下透明基板之间液晶分子的初始取向方向以90°交叉。因此,液晶层的液晶分子在第一透明基板一侧沿X方向取向,但是随着朝向第二透明基板一侧其朝向缓缓地从X方向向Y方向变化,在第二基板一侧沿Y方向取向。偏光成分的朝向对应该液晶层的取向的变化而变化。更具体地,沿X方向具有偏光轴的偏光成分在穿过液晶层的过程中使其偏光轴向Y方向变化。另一方面,沿Y方向具有偏光轴的偏光成分在穿过液晶层的过程中使其偏光轴从Y方向向X方向变化。因此,在以这些互相正交的偏光成分的角度观察的情况下,其偏光轴在通过液晶单元的过程中会更替。下文中有时将该使偏光轴的朝向变化的作用称为旋光。
图6为示意性地示出在液晶层LC1中形成有电场的接通状态(ON)下的第一液晶单元10的图。
通过在接通状态下,在第一带电极E11A与第二带电极E11B之间产生电位差,而在液晶层LC1中形成电场。例如,在液晶层LC1具有正的介电常数异向性的情况下,液晶分子LM1以其长轴沿着电场的方式在相邻电极间取向为凸圆弧状。但是,第一带电极E11A与第二带电极E11B之间的电场所到达的范围主要约为液晶层LC1的厚度的1/2的范围。因此,如图6所示,在液晶层LC1之中接近第一透明基板S11的范围内,形成液晶分子LM1相对于基板几乎垂直地取向的区域、液晶分子LM1相对于基板沿倾斜方向取向的区域、液晶分子LM1相对于基板几乎水平地取向的区域等。
液晶分子LM1具有折射率异向性Δn。因此,接通状态下的液晶层LC1具有与液晶分子LM1的取向状态对应的折射率分布或者延迟分布。此处的延迟指的是,在将液晶层LC1的厚度设为d时,通过Δn·d所表示的内容。
需要说明的是,在本实施例中,采用正型液晶来作为液晶层,由于考虑到取向方向等,也能够采用负型液晶。
在这样的接通状态下,偏光成分POL1在透射液晶层LC1时受到液晶层LC1的折射率分布的影响而扩散。更具体地,具有X方向的偏光轴的偏光成分受到该液晶层的折射率分布的影响而沿X方向扩散,并向Y方向旋光。另一方面,具有Y方向的偏光轴的偏光成分不受该折射率分布的影响,不扩散地仅向X方向旋光,并穿过液晶层。
需要说明的是,在图6中,对通过第一带电极E11A与第二带电极E11B之间的电位差而形成电场的情况进行了说明,期望在入射光在第一液晶单元10中扩散的情况下,也形成基于第三带电极E21A与第四带电极E21B之间的电位差的电场。由此,不仅第一透明基板S11的附近的液晶分子,对第二透明基板S21的附近的液晶分子的取向状态也进行控制,在液晶层LC1中形成预定的折射率分布。
更具体地,由于第二透明基板一侧的液晶层也具有折射率分布,在穿过液晶层的过程中沿着Y方向旋光的偏光成分扩散。即,在第一透明基板一侧扩散的偏光成分在第二透明基板一侧进一步沿Y方向扩散,并从液晶单元射出。另一方面,在穿过液晶层的过程中向X方向旋光的偏光成分不受折射率分布的影响地从液晶单元射出。
需要说明的是,该偏光成分的扩散、旋光在第二液晶单元中也会产生。即,从光源射出的具有X方向的偏光轴的偏光成分通过穿过第一液晶来使偏光轴从X方向向Y方向变化,并通过进一步穿过第二液晶而使偏光轴从Y方向向X方向变化。另外,当在该过程中与该偏光成分平行的液晶分子具有折射率分布的情况下,该偏光成分根据该折射率分布进行扩散。同样地,从光源射出的具有Y方向的偏光轴的偏光成分通过穿过第一液晶使偏光轴从Y方向向X方向变化,并通过进一步穿过第二液晶使偏光轴从X方向向Y方向变化。另外,当在该过程中与该偏光成分平行的液晶分子具有折射率分布的情况下,该偏光成分根据该折射率分布进行扩散。虽然在第三液晶单元和第四液晶单元中也会产生相同的现象,但是因为这些是使第一液晶单元和第二液晶单元旋转90度而成的,所以起扩散作用的偏光成分更替。
即,在由第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40层叠而成的结构中,例如,第一液晶单元10和第四液晶单元40构成为使主要为p偏光的偏光成分POL1散射(扩散),第二液晶单元20和第三液晶单元30构成为使主要为s偏光的偏光成分POL2散射(扩散)。
如上所述,第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30及第四液晶单元40分别构成为不包括沿同一方向延伸的电极。因此,在各个液晶单元的液晶层中,在接通状态下,形成互相不同的折射率分布。由此,透射各液晶单元的光的干扰作用减轻,能够抑制莫列波纹。
《实施例1-1’》
图7为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是0°的方向,取向处理方向AD21是90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是90°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是0°的方向。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是0°的方向,取向处理方向AD22是90°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是91°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是1°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是90°的方向,取向处理方向AD23是180°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是0°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是90°的方向。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是90°的方向,取向处理方向AD24是180°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是91°的方向。
通过使第一液晶单元10在X-Y平面中逆时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。另外,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中逆时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。
《实施例1-2》
图8为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是0°的方向,取向处理方向AD21是90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是90°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是0°的方向。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是0°的方向,取向处理方向AD22是90°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是89°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是-1°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-90°的方向,取向处理方向AD23是0°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是0°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是90°的方向。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是-90°的方向,取向处理方向AD24是0°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是-1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是89°的方向。
通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。另外,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。
《实施例1-3》
图9为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是0°的方向,取向处理方向AD21是90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是89°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是-1°的方向。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是0°的方向,取向处理方向AD22是90°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是91°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是1°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-90°的方向,取向处理方向AD23是0°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是-1°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是89°的方向。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是-90°的方向,取向处理方向AD24是0°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是91°的方向。
通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。另外,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。
《实施例1-3’》
图10为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是0°的方向,取向处理方向AD21是90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是89°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是-1°的方向。
在第二液晶单元20中,第一透明基板S12与第一液晶单元10相对,第二透明基板S22与第三液晶单元30相对。取向处理方向AD12是-90°的方向,取向处理方向AD22是180°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是1°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是91°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-90°的方向,取向处理方向AD23是0°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是-1°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是89°的方向。
在第四液晶单元40中,第一透明基板S14与第三液晶单元30相对。取向处理方向AD14是180°的方向,取向处理方向AD24是90°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是91°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是1°的方向。
通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,且使正反翻转,能够将所述第一液晶单元10作为第二液晶单元20来利用。另外,通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。并且,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。也就是说,通过准备一种液晶单元,能够构成重叠了上述液晶单元10至40的液晶设备1。
在上述实施例1-1~1-3’中,各液晶单元的一个取向膜的取向处理方向与第一方向X平行(也就是0°的方向或180°的方向),另一取向膜的取向处理方向与第二方向Y平行(也就是90°的方向或-90°的方向)。针对第一液晶单元10和第二液晶单元20而言,第一带电极的延伸方向与第一方向X正交或以90°以外的角度交叉,第三带电极的延伸方向与第二方向Y正交或以90°以外的角度交叉。需要说明的是,正交或以90°以外的角度交叉意指两者在俯视观察下的交叉角比0°大且为90°以下,与不平行同义。
在上述实施例1-1、1-1’、1-2中,第一液晶单元10的第一带电极E11A的延伸方向与第二方向Y平行,第三带电极E21A的延伸方向与第一方向X平行。另外,第二液晶单元20的第一带电极E12A的延伸方向与第二方向Y以90°以外的角度交叉,第三带电极E22A的延伸方向与第一方向X以90°以外角度交叉。
另外,第一液晶单元10的第一带电极E11A的延伸方向与覆盖该第一带电极E11A的第一取向膜的取向处理方向AD11正交,第二液晶单元20的第一带电极E12A的延伸方向与覆盖该第一带电极E12A的第一取向膜的取向处理方向AD12以90°以外的角度交叉。
在上述实施例1-3、1-3’中,第一液晶单元10的第一带电极E11A的延伸方向和第二液晶单元20的第一带电极E12A的延伸方向均与第二方向Y以90°以外的角度交叉。另外,第一液晶单元10的第三带电极E21A的延伸方向和第三带电极E22A的延伸方向均与第一方向X以90°以外的角度交叉。
另外,第一液晶单元10的第一带电极E11A的延伸方向与覆盖该第一带电极E11A的第一取向膜的取向处理方向AD11以90°以外的角度交叉,另外,第二液晶单元20的第一带电极E12A的延伸方向与覆盖该第一带电极E12A的第一取向膜的取向处理方向AD12以90°以外的角度交叉。
《实施例2-1》
图11为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是0°的方向,取向处理方向AD21是90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是90°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是0°的方向。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是1°的方向,取向处理方向AD22是91°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是91°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是1°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-90°的方向,取向处理方向AD23是0°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是0°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是90°的方向。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是-89°的方向,取向处理方向AD24是1°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是91°的方向。
第一液晶单元10与第三液晶单元30旋转90°对称,通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。另外,第二液晶单元20与第四液晶单元40旋转90°对称,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。
《实施例2-2》
图12为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是0°的方向,取向处理方向AD21是90°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是90°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是0°的方向。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是-1°的方向,取向处理方向AD22是89°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是89°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是-1°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-90°的方向,取向处理方向AD23是0°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是0°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是90°的方向。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是-91°的方向,取向处理方向AD24是-1°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是-1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是89°的方向。
通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。另外,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。
《实施例2-3》
图13为示出构成液晶设备1的各带电极的延伸方向的其他例子的图。
在第一液晶单元10中,取向处理方向AD11是-1°的方向,取向处理方向AD21是89°的方向。第一带电极E11A和第二带电极E11B的延伸方向是89°的方向,第三带电极E21A和第四带电极E21B的延伸方向是-1°的方向。
在第二液晶单元20中,取向处理方向AD12是1°的方向,取向处理方向AD22是91°的方向,第一带电极E12A和第二带电极E12B的延伸方向是91°的方向,第三带电极E22A和第四带电极E22B的延伸方向是1°的方向。
在第三液晶单元30中,取向处理方向AD13是-91°的方向,取向处理方向AD23是-1°的方向,第一带电极E13A和第二带电极E13B的延伸方向是-1°的方向,第三带电极E23A和第四带电极E23B的延伸方向是89°的方向。
在第四液晶单元40中,取向处理方向AD14是-89°的方向,取向处理方向AD24是1°的方向,第一带电极E14A和第二带电极E14B的延伸方向是1°的方向,第三带电极E24A和第四带电极E24B的延伸方向是91°的方向。
通过使第一液晶单元10在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第一液晶单元10作为第三液晶单元30来利用。另外,通过使第二液晶单元20在X-Y平面中顺时针旋转90°,能够将所述第二液晶单元20作为第四液晶单元40来利用。
在上述实施例2-1~2-3中,各液晶单元的第一带电极的延伸方向与覆盖该第一带电极的第一取向膜的取向处理方向正交,另外,第三带电极的延伸方向与覆盖该第三带电极的第二取向膜的取向处理方向正交。
在上述实施例2-1、2-2中,第一液晶单元10的第一带电极E11A的延伸方向与第二方向Y平行,第三带电极E21A的延伸方向与第一方向X平行。另外,第二液晶单元20的第一带电极E12A的延伸方向与第二方向Y以90°以外的角度交叉,第三带电极E22A的延伸方向与第一方向X以90°以外的角度交叉。
另外,第一取向膜在第一液晶单元10中的取向处理方向AD11与第一方向X平行,第二取向膜的取向处理方向AD21与第二方向Y平行。另外,第一取向膜在第二液晶单元20中的取向处理方向AD12与第一方向X以90°以外的角度交叉,第二取向膜的取向处理方向AD22与第二方向Y以90°以外的角度交叉。
在上述实施例2-3中,第一液晶单元10的第一带电极E11A的延伸方向和第二液晶单元20的第一带电极E12A的延伸方向均与第二方向Y以90°以外的角度交叉。另外,第一液晶单元10的第三带电极E21A的延伸方向和第三带电极E22A的延伸方向均与第一方向X以90°以外的角度交叉。
另外,第一取向膜在第一液晶单元10中的取向处理方向AD11和第一取向膜在第二液晶单元20中的取向处理方向AD12与第一方向X以90°以外的角度交叉。第二取向膜在第一液晶单元10中的取向处理方向AD21和第二取向膜在第二液晶单元20中的取向处理方向AD22与第二方向Y以90°以外的角度交叉。
在以上的各实施例中所说明的液晶设备1具备四个液晶单元,并构成为通过其中两个液晶单元使p偏光散射,通过其他两个液晶单元使s偏光散射。其中,液晶设备1也可以由使p偏光散射的一个液晶单元和使s偏光散射的一个液晶单元构成。在该情况下,例如,在上述各实施例中能够应用第一液晶单元10与第二液晶单元20的组合、第三液晶单元30与第四液晶单元40的组合、第一液晶单元10与第四液晶单元40的组合、第二液晶单元20与第三液晶单元30的组合。
根据上述本实施方式,能够提供能够抑制莫列波纹的液晶设备。
以上,只要包括本发明的主旨,以作为本发明的实施方式说明的液晶设备为基础,本领域技术人员能够适宜变更设计并实施的所有的液晶设备也属于本发明的范围。
可以认为只要是本领域技术人员在本发明的思想范畴内基于各种变形例能够想到的即它们的变形例也属于本发明的范围。例如,只要具备本发明的主旨,本领域技术人员通过对上述实施方式适宜添加、删除构成要素或者进行设计变更而得的、或通过添加、省略工序或者进行条件变更而得的也包括在本发明的范围内。
另外,关于在上述实施方式中描述的方式所带来的其他作用效果,根据本说明书的记载显而易见的或本领域技术人员能够适宜想到的,当然可以认为是由本发明带来的。
附图标记说明
1:液晶设备;LS:光源;10:第一液晶单元;S11:第一透明基板;E11A:第一带电极;E11B:第二带电极;S21:第二透明基板;E21A:第三带电极;E21B:第四带电极;LC1:第一液晶层;20:第二液晶单元;S12:第一透明基板;E12A:第一带电极;E12B:第二带电极;S22:第二透明基板;E22A:第三带电极;E22B:第四带电极;LC2:第二液晶层;30:第三液晶单元;S13:第一透明基板;E13A:第一带电极;E13B:第二带电极;S23:第二透明基板;E23A:第三带电极;E23B:第四带电极;LC3:第三液晶层;40:第四液晶单元;S14:第一透明基板;E14A:第一带电极;E14B:第二带电极;S24:第二透明基板;E24A:第三带电极;E24B:第四带电极;LC4:第四液晶层。
Claims (11)
1.一种液晶设备,具备:
第一液晶单元;以及
第二液晶单元,与所述第一液晶单元重叠,
所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别具备:
第一透明基板;
第一取向膜;
第一带电极和第二带电极,位于所述第一透明基板与所述第一取向膜之间,并空出间隔配置,且构成为被施加互相不同的电压;
第二透明基板;
第二取向膜;
第三带电极和第四带电极,位于所述第二透明基板与所述第二取向膜之间,并空出间隔配置,且构成为被施加互相不同的电压;以及
液晶层,位于所述第一取向膜与所述第二取向膜之间,
所述第一液晶单元中的所述第一带电极和所述第二带电极的延伸方向与所述第二液晶单元中的所述第一带电极和所述第二带电极的延伸方向不同,
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元中的每一个中,所述第一带电极和所述第二带电极的延伸方向在俯视观察下与所述第三带电极和所述第四带电极的延伸方向正交。
2.根据权利要求1所述的液晶设备,其中,
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元中的每一个中,在将所述第一透明基板的一边设为基准、将与所述一边正交的方向设为第一方向、将与所述一边平行的方向设为第二方向时,
所述第一取向膜的取向处理方向与所述第一方向平行,
所述第二取向膜的取向处理方向与所述第二方向平行,
所述第一带电极的延伸方向与所述第一方向交叉,
所述第三带电极的延伸方向与所述第二方向交叉。
3.根据权利要求2所述的液晶设备,其中,
在所述第一液晶单元中,所述第一带电极的延伸方向与所述第一取向膜的取向处理方向正交,
在所述第二液晶单元中,所述第一带电极的延伸方向以90°以外的角度与所述第一取向膜的取向处理方向交叉。
4.根据权利要求2所述的液晶设备,其中,
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元中的每一个中,所述第一带电极的延伸方向以90°以外的角度与所述第一取向膜的取向处理方向交叉。
5.根据权利要求1所述的液晶设备,其中,
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元中的每一个中,在将所述第一透明基板的一边设为基准、将与所述一边正交的方向设为第一方向、将与所述一边平行的方向设为第二方向时,
所述第一带电极的延伸方向与所述第一取向膜的取向处理方向正交,
所述第三带电极的延伸方向与所述第二取向膜的取向处理方向正交。
6.根据权利要求5所述的液晶设备,其中,
在所述第一液晶单元中,所述第一取向膜的取向处理方向与所述第一方向平行,所述第二取向膜的取向处理方向与所述第二方向平行,
在所述第二液晶单元中,所述第一取向膜的取向处理方向以90°以外的角度与所述第一方向交叉,所述第二取向膜的取向处理方向以90°以外的角度与所述第二方向交叉。
7.根据权利要求5所述的液晶设备,其中,
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元中的每一个中,所述第一取向膜的取向处理方向以90°以外的角度与所述第一方向交叉,所述第二取向膜的取向处理方向以90°以外的角度与所述第二方向交叉。
8.根据权利要求2或5所述的液晶设备,其中,
所述第一液晶单元的所述第一带电极的延伸方向与所述第二方向平行。
9.根据权利要求2或5所述的液晶设备,其中,
所述第一液晶单元的所述第一带电极的延伸方向和所述第二液晶单元的所述第一带电极的延伸方向均以90°以外的角度与所述第二方向交叉。
10.根据权利要求2或5所述的液晶设备,其中,
所述液晶设备还具备:
第三液晶单元,与所述第二液晶单元重叠;以及
第四液晶单元,与所述第三液晶单元重叠,
所述第三液晶单元和所述第四液晶单元分别具备所述第一带电极、所述第二带电极、所述第三带电极及所述第四带电极,
所述第一液晶单元的所述第一带电极和所述第二带电极与所述第三液晶单元的所述第一带电极和所述第二带电极在俯视观察下旋转90°对称,
所述第二液晶单元的所述第一带电极和所述第二带电极与所述第四液晶单元的所述第一带电极和所述第二带电极在俯视观察下旋转90°对称。
11.根据权利要求10所述的液晶设备,其中,
所述第一液晶单元、所述第二液晶单元、所述第三液晶单元及所述第四液晶单元中的每一个分别形成为正方形状,并具有同等的尺寸。
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