JP2002116466A - Liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal device

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JP2002116466A
JP2002116466A JP2000308217A JP2000308217A JP2002116466A JP 2002116466 A JP2002116466 A JP 2002116466A JP 2000308217 A JP2000308217 A JP 2000308217A JP 2000308217 A JP2000308217 A JP 2000308217A JP 2002116466 A JP2002116466 A JP 2002116466A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
crystal panel
polarizer
average molecular
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Pending
Application number
JP2000308217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichiro Isobe
隆一郎 礒部
Koji Noguchi
幸治 野口
Hirohide Munakata
博英 棟方
Yasushi Asao
恭史 浅尾
Takeshi Togano
剛司 門叶
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JP2002116466A publication Critical patent/JP2002116466A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent degradation in color reproducibility in a color display liquid crystal panel. SOLUTION: When no electric field is applied on a liquid crystal panel 2, the average molecular axis of the liquid crystal 21 is in the direction denoted as 21a shown in Figure. The light irradiating a polarizer 4 is converted into linearly polarized light as propagating through the polarizer 4, then rotated into the direction denoted as 21c as propagating through the liquid crystal panel 2, and further rotated into the direction denoted as 3b as propagating through a uniaxial phase compensation member 3. The light passes a polarizer 5 to produce a white display state. On the other hand, when an electric field is applied on the liquid crystal panel 2 to align the average molecular axis of the liquid crystal into the position denoted as 21b, the light is rotated into the same direction as the sign 4a as propagating the liquid crystal panel 2 and the uniaxial phase compensation member 3. The light can not pass the polarizer 5, which produces a black display state. By driving the device as above described, degradation in the color reproducibility is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子を有して
種々の情報を表示する液晶装置に関する。
The present invention relates to a liquid crystal device having a liquid crystal element and displaying various information.

【0002】[0002]

【従来の技術】(1)従来、液晶パネル(液晶素子)に
はネマチック液晶が用いられていたが、このネマチック
液晶の場合、応答速度が遅いという問題があった。以
下、その点について詳述する。
2. Description of the Related Art (1) Conventionally, a nematic liquid crystal has been used for a liquid crystal panel (liquid crystal element). However, this nematic liquid crystal has a problem that its response speed is slow. Hereinafter, this point will be described in detail.

【0003】従来、ネマチック液晶を用いた液晶パネル
としては、アクティブマトリクス型のもの(すなわち、
一つ一つの画素にトランジスタのような能動素子を配置
したタイプのもの)の開発が行われている。このアクテ
ィブマトリクス型液晶パネルに用いられるネマチック液
晶のモードとして、ツイステッドネマチック(Twis
ted Nematic)モードが広く知られている。
なお、該モードの詳細は「たとえばエム・シャット
(M.Schadt)とダブリユー・ヘルフリッヒ
(w.Helfrich)著Applied Phys
ics Letters第18巻、第4号(1971年
2月15日発行)第127頁から128頁」において示
されている。
Conventionally, as a liquid crystal panel using a nematic liquid crystal, an active matrix type liquid crystal panel (that is, an active matrix type liquid crystal panel)
(A type in which an active element such as a transistor is arranged in each pixel) is being developed. As a mode of a nematic liquid crystal used in this active matrix type liquid crystal panel, twisted nematic (Twis)
A ted Nematic mode is widely known.
The details of this mode are described in, for example, Applied Physs by M. Schadt and Double Hellrich (w. Helfrich).
ics Letters, Vol. 18, No. 4, pp. 127-128 (issued February 15, 1971).

【0004】しかしながら、このようなツイステッドネ
マチックモードでは液晶の応答速度が数十msと遅いた
め、ビデオレートに対応できず、動画像表示には適さな
いという問題があった。
However, in such a twisted nematic mode, since the response speed of the liquid crystal is as slow as several tens of milliseconds, the liquid crystal cannot respond to the video rate and is not suitable for displaying a moving image.

【0005】(2)このようなネマチック液晶と異な
り、強誘電性液晶や反強誘電性液晶等のスメクチック液
晶は、自発分極による反転スイッチングを行うために応
答速度を速くできることから、次世代のディスプレイ等
への適用が期待されている。以下、該液晶について説明
する。
(2) Unlike such a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal such as a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal can perform a reversal switching by spontaneous polarization, so that the response speed can be increased. Application to such applications is expected. Hereinafter, the liquid crystal will be described.

【0006】液晶が双安定性を示す素子(SSFLC/
Surface Stabilized FLC)がク
ラーク(Clark)およびラガウェル(Lagerw
all)により提案されている(特開昭56−1072
16号公報、米国特許第4367924号明細書)。こ
の双安定性を示す液晶としては、一般にカイラルスメク
チックC相を示す強誘電性液晶が用いられている。この
強誘電性液晶では、電圧印加の際に液晶分子の自発分極
に電圧が作用し分子の反転スイッチングがなされるた
め、非常に速い応答速度が得られる上にメモリー性のあ
る双安定状態を発現させることができる。さらに視野角
特性も優れていることから、高速、高精細、大面積の表
示素子あるいはライトバルブとして適していると考えら
れる。
An element in which the liquid crystal exhibits bistability (SSFLC /
Surface Stabilized FLC was purchased from Clark and Lagerw.
all) (JP-A-56-1072).
No. 16, US Pat. No. 4,367,924). As the liquid crystal exhibiting the bistability, a ferroelectric liquid crystal exhibiting a chiral smectic C phase is generally used. In this ferroelectric liquid crystal, when a voltage is applied, a voltage acts on the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules, and the molecules undergo inversion switching, so that a very fast response speed is obtained and a bistable state with memory properties is developed. Can be done. Further, since the viewing angle characteristics are also excellent, it is considered that they are suitable as a high-speed, high-definition, large-area display element or a light valve.

【0007】以下、双安定性強誘電液晶を用いた液晶パ
ネル(SSFLC)について簡単に説明する。もっとも
代表的な素子構成を図4に示す。図中24及び25は偏
光子であり、それぞれ24a,25aの方位に偏光軸を
持つ。また液晶パネル22中の液晶平均分子軸は、極板
間に印加される電圧の極性に応じて位置22aもしくは
22bに位置する。ここで、液晶平均分子軸とは、厳密
には液晶層による屈折率楕円体の液晶層面内での高屈折
率軸または低屈折率軸のいずれかを示すものとする。
Hereinafter, a liquid crystal panel (SSFLC) using a bistable ferroelectric liquid crystal will be briefly described. FIG. 4 shows the most typical element configuration. In the figure, reference numerals 24 and 25 denote polarizers having polarization axes in the directions of 24a and 25a, respectively. The liquid crystal average molecular axis in the liquid crystal panel 22 is located at the position 22a or 22b according to the polarity of the voltage applied between the electrode plates. Here, strictly speaking, the liquid crystal average molecular axis indicates one of a high refractive index axis and a low refractive index axis in the liquid crystal layer plane of the refractive index ellipsoid formed by the liquid crystal layer.

【0008】いま、液晶平均分子軸が22aにあった場
合、偏光子24を通過してきた光線は、偏光状態を保っ
たまま液晶パネル22を通過し偏光子25に到達する
が、偏光子25の偏光方向25aと光線の偏光方向22
aとは直交するため、光線は偏光子25を通過すること
ができずに黒状態を呈する。これに対して、液晶平均分
子軸が22bにあった場合は、偏光子24を通過してき
た光線は、液晶パネル22の複屈折特性により偏光回転
して符号25aに示す方位を取り、そのまま偏光子25
を透過して白状態を呈する。なお、このときの透過率
は、sin(2θ)・sin(π・Δnd/λ)で
表される(『液晶デバイスハンドブック(日本学術振興
会第142委員会編)』参照)。ここで、θはカイラル
スメクチック液晶のコーン角であり、Δnは液晶の複屈
折、dは基板間距離、入は光線の波長である。表示素子
の設計においては、人間の比視感度曲線のピーク波長で
ある550nm付近の波長が用いられることが多い。こ
れはこの波長域が人間の感じる光強度及びコントラスト
にもっとも影響するためである。このさい、透過率の極
大条件より液晶パネルのリタデーション量Δn・dは、
550nmの半分に設定されるのが好ましい。
When the average molecular axis of the liquid crystal is at 22a, the light beam passing through the polarizer 24 passes through the liquid crystal panel 22 and reaches the polarizer 25 while maintaining the polarization state. Polarization direction 25a and light polarization direction 22
Since it is orthogonal to a, the light beam cannot pass through the polarizer 25 and assumes a black state. On the other hand, when the average molecular axis of the liquid crystal is at 22b, the light beam passing through the polarizer 24 is rotated by the birefringence characteristic of the liquid crystal panel 22 to take the direction indicated by reference numeral 25a. 25
To give a white state. The transmittance at this time is represented by sin 2 (2θ) · sin 2 (π · Δnd / λ) (see “Liquid Crystal Device Handbook (edited by the 142nd Committee of the Japan Society for the Promotion of Science)”). Here, θ is the cone angle of the chiral smectic liquid crystal, Δn is the birefringence of the liquid crystal, d is the distance between the substrates, and the input is the wavelength of the light. In the design of a display element, a wavelength near 550 nm, which is the peak wavelength of a human relative luminous efficiency curve, is often used. This is because this wavelength range most affects the light intensity and contrast felt by humans. At this time, the retardation amount Δn · d of the liquid crystal panel is
Preferably, it is set to half of 550 nm.

【0009】また、最近では、上述のような双安定性を
示す強誘電性液晶の他に、3安定性状態を示す反強誘電
性液晶が注目されている。
Recently, attention has been paid to an antiferroelectric liquid crystal exhibiting a three-stable state, in addition to a ferroelectric liquid crystal exhibiting the above-described bistability.

【0010】この反強誘電性液晶も、強誘電性液晶と同
様に、液晶分子の自発分極への作用により分子の反転ス
イッチングがなされるため、非常に速い応答速度が得ら
れる。この液晶材料は、電圧無印加時には液晶分子は互
いの自発分極を打ち消し合うような分子配列構造をとる
ため、電圧を印加しない状態では自発分極は存在しない
ことが特徴となっている。
In the antiferroelectric liquid crystal, as in the case of the ferroelectric liquid crystal, reversal switching of molecules is performed by the action on the spontaneous polarization of liquid crystal molecules, so that a very fast response speed can be obtained. This liquid crystal material is characterized in that, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules have a molecular arrangement structure in which the spontaneous polarization cancels each other, and therefore, there is no spontaneous polarization when no voltage is applied.

【0011】上述のような液晶と異なる液晶として、安
定状態を1つしか示さないカイラルスメクチック液晶を
我々は開示している(特願平10−117145号)。
この液晶は、電圧を印加しない状態では液晶の平均分子
軸は単安定状態の位置を取り、一方の極性の電圧を印加
した場合には、該平均分子軸は印加電圧の大きさに応じ
た角度で単安定化された位置から一方の側にチルトし、
他方の極性の電圧を印加した場合には、平均分子軸は逆
側にチルトする。しかも、一方の極性の電圧を印加した
場合の最大チルト角と他方の極性の電圧を印加した場合
の最大チルト角とは互いに異なるものである。
As a liquid crystal different from the above-mentioned liquid crystal, we have disclosed a chiral smectic liquid crystal showing only one stable state (Japanese Patent Application No. 10-117145).
In this liquid crystal, when no voltage is applied, the average molecular axis of the liquid crystal assumes a monostable state position, and when a voltage of one polarity is applied, the average molecular axis has an angle corresponding to the magnitude of the applied voltage. Tilt to one side from the mono-stabilized position with
When a voltage of the other polarity is applied, the average molecular axis tilts to the opposite side. Moreover, the maximum tilt angle when a voltage of one polarity is applied is different from the maximum tilt angle when a voltage of the other polarity is applied.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たスメクチック液晶モードの場合、ツイステッドネマチ
ックモードのように光の旋光性を利用しているのではな
く液晶の複屈折性を利用しているため、印加電圧と光透
過率との関係は、照射される光の波長に応じて異なると
いう問題があった。したがって、カラーフィルターを配
置していない液晶パネルに白色の光を照射した場合、全
ての波長の光が均一に液晶パネルを透過するのではな
く、その透過率は波長によって異なるため、透過光(す
なわち、液晶パネルにて表示される画像)は白色ではな
く色付いて見えてしまうという問題があった。また、コ
ントラストが低下するという問題もあった。これは白状
態の透過率が550nm付近の波長において極大値を取
るように設計されているため、それ以外の波長では透過
率の極大条件からずれるためである。
However, in the case of the above-mentioned smectic liquid crystal mode, since the birefringence of the liquid crystal is used instead of the optical rotation as in the twisted nematic mode, the There is a problem that the relationship between the voltage and the light transmittance differs depending on the wavelength of the light to be irradiated. Therefore, when white light is applied to a liquid crystal panel on which no color filter is arranged, light of all wavelengths is not transmitted uniformly through the liquid crystal panel, but its transmittance varies depending on the wavelength. However, there is a problem that the image displayed on the liquid crystal panel appears colored instead of white. There is also a problem that the contrast is reduced. This is because the transmittance in the white state is designed to have a maximum value at a wavelength near 550 nm, and the wavelength at other wavelengths deviates from the maximum condition of the transmittance.

【0013】この色づきを解決するために、液晶のリタ
デーション値を200nmに抑える設計指針もあるが、
これによると最大透過光量が83%程度まで低下する別
の問題が生じる。
In order to solve this coloring, there is a design guideline for suppressing the retardation value of the liquid crystal to 200 nm.
This causes another problem that the maximum transmitted light amount is reduced to about 83%.

【0014】特願平2−314244号により示される
発明では、ラビング方向が互いに直交する2枚の双安定
型強誘電性液晶パネルを重ね合わせることにより、温度
による特性変化の影響を低減しているが、波長の違いに
よる透過率差によって生じる白表示での色づきの問題ま
では解決されていない。
In the invention disclosed in Japanese Patent Application No. 2-314244, the influence of a change in characteristics due to temperature is reduced by overlapping two bistable ferroelectric liquid crystal panels whose rubbing directions are orthogonal to each other. However, the problem of coloring in white display caused by a transmittance difference due to a wavelength difference has not been solved.

【0015】なお、上述のような状態の液晶パネルにカ
ラーフィルターを配置した場合、RやBの輝度を確保で
きないため、Gの輝度を下げて(つまり最大透過率を犠
牲にして)画像表示を行うか、RやBのカラーフィルタ
ーの透過光波長領域を広げる方法がある。しかし、後者
の方法によれば、RやBの輝度を確保できる反面、色純
度が悪くなるという問題がある。
When a color filter is arranged on the liquid crystal panel in the above-described state, the brightness of R and B cannot be secured, so that the brightness of G is reduced (that is, the maximum transmittance is sacrificed) to display an image. Alternatively, there is a method of expanding the wavelength range of the transmitted light of the R or B color filter. However, according to the latter method, although the brightness of R and B can be secured, there is a problem that the color purity is deteriorated.

【0016】そこで、本発明は、色再現性の悪化を防止
する液晶装置を提供することを目的とするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal device which prevents color reproducibility from deteriorating.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、液晶素子と一軸性位相補償部
材と少なくとも1枚の偏光子とを備えた液晶装置におい
て、前記液晶素子が、所定間隙を開けた状態に配置され
た一対の基板と、これら一対の基板の間に配置された単
安定若しくは双安定のスメクチック液晶と、該液晶を挟
むように配置されて該液晶に電圧を印加する一対の電極
と、からなり、前記一軸性位相補償部材の複屈折量と前
記液晶の複屈折量とが略等しくなるように設定され、前
記液晶の平均分子軸の最大チルト角が略45度の角をな
し、前記液晶が単安定を呈する場合は単安定位置もしく
は電界が印加されている状態における前記液晶の平均分
子軸と前記一軸性位相補償部材の遅相軸とが略90度を
なし、前記液晶が双安定を呈する場合はどちらかの安定
位置と前記一軸性位相補償部材の遅相軸とが略90°の
角を為すように設定され、かつ、前記偏光子の偏光軸
は、液晶分子コーンの中心方向と略同方向又は略90°
の方向である、ことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and provides a liquid crystal device having a liquid crystal element, a uniaxial phase compensation member, and at least one polarizer. Have a pair of substrates disposed with a predetermined gap therebetween, a monostable or bistable smectic liquid crystal disposed between the pair of substrates, and a voltage applied to the liquid crystal so as to sandwich the liquid crystal. And a pair of electrodes to which the liquid crystal is applied, the birefringence of the uniaxial phase compensating member and the birefringence of the liquid crystal are set to be substantially equal, and the maximum tilt angle of the average molecular axis of the liquid crystal is substantially When an angle of 45 degrees is formed and the liquid crystal exhibits monostable, the average molecular axis of the liquid crystal in a monostable position or in a state where an electric field is applied and the slow axis of the uniaxial phase compensation member are approximately 90 degrees. And the liquid crystal is When exhibiting stability, one of the stable positions and the slow axis of the uniaxial phase compensating member are set to form an angle of about 90 °, and the polarization axis of the polarizer is positioned at the center of the liquid crystal molecule cone. Approximately the same direction or approximately 90 °
Direction.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図1及び図2を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS. 1 and 2,
An embodiment of the present invention will be described.

【0019】まず、本発明に係る液晶装置の全体構成に
ついて、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図
1は、本発明に係る液晶装置の全体構成を示す断面図で
あり、図2は、液晶平均分子軸位置等を説明するための
図である。
First, the overall structure of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the liquid crystal device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a liquid crystal average molecular axis position and the like.

【0020】本発明に係る液晶装置1は、図1に示すよ
うに、液晶素子2と一軸性位相補償部材3と少なくとも
1枚の偏光子4(又は5)とを備えている。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal device 1 according to the present invention includes a liquid crystal element 2, a uniaxial phase compensation member 3, and at least one polarizer 4 (or 5).

【0021】このうち、液晶素子2は、所定間隙を開け
た状態に配置された一対の基板20a,20bと、これ
ら一対の基板20a,20bの間に配置された単安定若
しくは双安定のスメクチック液晶21と、該液晶21を
挟むように配置されて該液晶21に電圧を印加する一対
の電極(不図示)と、を有している。
The liquid crystal element 2 includes a pair of substrates 20a and 20b disposed with a predetermined gap therebetween, and a monostable or bistable smectic liquid crystal disposed between the pair of substrates 20a and 20b. 21, and a pair of electrodes (not shown) arranged so as to sandwich the liquid crystal 21 and apply a voltage to the liquid crystal 21.

【0022】また、前記一軸性位相補償部材3の複屈折
量と前記液晶21の複屈折量とが略等しくなるように設
定されている。ここで、液晶21の総複屈折量は、入射
光の波長の半分に調節すると良い。人間が感じる光強度
にもっとも影響を与える光波長は550nm付近の光で
あるから、液晶21の総複屈折量は270nm付近に設
定することが好ましい。したがって、一軸性位相補償部
材3の複屈折量も270nm付近に設定することが好ま
しい。また、前記液晶21の平均分子軸の最大チルト角
が略45度の角をなすようにすると良い。
The birefringence of the uniaxial phase compensating member 3 and the birefringence of the liquid crystal 21 are set to be substantially equal. Here, the total birefringence of the liquid crystal 21 is preferably adjusted to half the wavelength of the incident light. Since the light wavelength that most affects the light intensity felt by humans is light near 550 nm, the total birefringence of the liquid crystal 21 is preferably set to about 270 nm. Therefore, it is preferable that the birefringence amount of the uniaxial phase compensation member 3 is also set to around 270 nm. Further, it is preferable that the maximum tilt angle of the average molecular axis of the liquid crystal 21 forms an angle of approximately 45 degrees.

【0023】さらに、前記液晶21が単安定を呈する場
合は、単安定位置もしくは電界が印加されている状態に
おける前記液晶21の平均分子軸21b(最大開き位
置)と前記一軸性位相補償部材3の遅相軸3aとが略9
0°の角を為すように設定されている(図2参照)。ま
た、前記液晶21が双安定を呈する場合は、どちらかの
安定位置と前記一軸性位相補償部材3の遅相軸3aとが
略90°の角を為すように設定されている。
Further, when the liquid crystal 21 exhibits a monostable state, the average molecular axis 21b (maximum open position) of the liquid crystal 21 in a monostable position or in a state where an electric field is applied and the uniaxial phase compensating member 3 The slow axis 3a is approximately 9
The angle is set to 0 ° (see FIG. 2). When the liquid crystal 21 exhibits bistability, one of the stable positions and the slow axis 3a of the uniaxial phase compensating member 3 are set to make an angle of about 90 °.

【0024】またさらに、前記偏光子4の偏光軸4a
は、液晶分子コーンの中心方向と略同方向又は略90°
の方向である。
Furthermore, the polarization axis 4a of the polarizer 4
Is approximately the same direction as the center direction of the liquid crystal molecular cone or approximately 90 °
Direction.

【0025】また、偏光子を2枚用いる場合(符号4,
5参照)、それらの偏光軸4a,5aは互いに略平行
に、或いは略90°の角度をなすように配置すれば良
い。
When two polarizers are used (reference numerals 4,
5), the polarization axes 4a and 5a may be arranged substantially parallel to each other or at an angle of about 90 °.

【0026】さらに、前記一軸性位相補償部材3として
は、液晶素子2と同一の方法で作製した同一特性の液晶
素子を用いても良く、ポリカーボネートやポリプロピレ
ンといった材料によるフィルムを積層したものを用いて
も良い。
Further, as the uniaxial phase compensating member 3, a liquid crystal element having the same characteristics and manufactured by the same method as the liquid crystal element 2 may be used. Is also good.

【0027】またさらに、図1に示す装置では、一軸性
位相補償部材3よりも液晶素子2を光照射側に配置した
が、もちろんこれに限られるものではなく、逆でも構わ
ない。
Further, in the apparatus shown in FIG. 1, the liquid crystal element 2 is disposed on the light irradiation side rather than the uniaxial phase compensation member 3, but the present invention is not limited to this, and may be reversed.

【0028】また、上述した一対の基板の少なくとも一
方には、液晶21を配向させるための一軸配向処理を施
すと良い。
Further, at least one of the pair of substrates described above is preferably subjected to a uniaxial alignment process for aligning the liquid crystal 21.

【0029】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。
Next, effects of the present embodiment will be described.

【0030】本実施の形態によれば、白表示状態におけ
る透過率を高く保つことができ、また、黒状態における
透過率をほぼ0に保つことができ、色再現性の良くコン
トラストの高い良好な画像を表示する液晶表示素子が得
られる。
According to the present embodiment, the transmittance in the white display state can be kept high, the transmittance in the black state can be kept almost 0, and good color reproducibility and high contrast can be obtained. A liquid crystal display device for displaying an image is obtained.

【0031】また、θ=22.5°としているため、白
及び黒の両方で、色づきのない表示を実現できる。
Further, since θ is set to 22.5 °, a display without coloring can be realized in both white and black.

【0032】[0032]

【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples.

【0033】<実施例1>本実施例においては、図1に
示す液晶装置1を作製した。
Example 1 In this example, a liquid crystal device 1 shown in FIG. 1 was manufactured.

【0034】本実施例では、液晶素子2にはアクティブ
マトリクス型の液晶パネル(以下、“表示用液晶パネ
ル”とする)を用いた。この表示用液晶パネル2では、
液晶平均分子軸は、電界無印加時には符号21aで示す
位置(単安定状態位置であって、入射偏光方向4aと角
度Θ=22.5°をなす位置)を取り、電界印加時には
符号21bで示す最大開き位置(入射偏光方向4aに対
して逆側に角度θ=22.5°をなす位置)を取り得る
ようにした。
In this embodiment, an active matrix type liquid crystal panel (hereinafter, referred to as "display liquid crystal panel") is used as the liquid crystal element 2. In this display liquid crystal panel 2,
The liquid crystal average molecular axis takes a position indicated by reference numeral 21a when no electric field is applied (a monostable state position and a position forming an angle Θ = 22.5 ° with the incident polarization direction 4a), and is indicated by reference numeral 21b when an electric field is applied. A maximum open position (a position at an angle θ = 22.5 ° opposite to the incident polarization direction 4a) can be taken.

【0035】また、一軸性位相補償部材3には単画素の
液晶パネルを用いた(以下、“位相補償用液晶パネル”
とする)。
A single-pixel liquid crystal panel was used as the uniaxial phase compensation member 3 (hereinafter referred to as a "phase compensation liquid crystal panel").
And).

【0036】これらの液晶パネル2,3は、ラビング方
向が45度になるように配置し、位相補償用液晶パネル
3では、液晶平均分子軸が符号3aに示す位置(すなわ
ち、表示用液晶パネル2の電界印加時の最大開き位置2
1bに対して直交する位置)を取るようにした。
The liquid crystal panels 2 and 3 are arranged so that the rubbing direction is 45 degrees. In the liquid crystal panel 3 for phase compensation, the position of the liquid crystal average molecular axis indicated by reference numeral 3a (that is, the liquid crystal panel 2 for display). Opening position 2 when applying electric field
1b).

【0037】さらに、上記2枚のパネル2,3を挟み込
むように一対の偏光子4,5を配置した。以下、詳細構
成について説明する。
Further, a pair of polarizers 4 and 5 were arranged so as to sandwich the two panels 2 and 3. Hereinafter, the detailed configuration will be described.

【0038】(位相補償用液晶パネルの作製)まず、位
相補償用液晶パネル3の作製について説明する。
(Preparation of Liquid Crystal Panel for Phase Compensation) First, the production of the liquid crystal panel 3 for phase compensation will be described.

【0039】厚さ1.1mの一対のガラス基板を用意
し、各ガラス基板のほぼ全面には、厚さ700ÅのIT
O膜(インジウム・ティン・オキサイド膜)からなる透
明電極を形成した。そして、それらの透明電極を覆うよ
うに、下記の繰り返し単位PI−Aを有するポリイミド
前駆体をスピンコート法により塗布し、80℃の温度で
5分間の前乾燥を行なった後、200℃の温度で1時間
の加熱焼成を施し、膜厚200Åのポリイミド被膜(配
向制御膜)を形成した。
A pair of glass substrates having a thickness of 1.1 m is prepared, and almost all of the glass substrates are covered with a 700-mm-thick IT.
A transparent electrode made of an O film (indium tin oxide film) was formed. Then, a polyimide precursor having the following repeating unit PI-A is applied by a spin coating method so as to cover those transparent electrodes, pre-dried at a temperature of 80 ° C. for 5 minutes, and then heated at a temperature of 200 ° C. For 1 hour to form a polyimide film (alignment control film) having a thickness of 200 °.

【0040】[0040]

【化1】 Embedded image

【0041】続いて、これらのポリイミド膜には、一軸
配向処理としてナイロン布によるラビング処理を施し
た。そのラビング処理には、外周面にナイロン布(NF
−77/帝人製)を貼り付けたラビングロール(径10
cm)を用い、押し込み量0.3m、送り速度10cm
/sec、回転数1000rpm、送り回数4回とし
た。
Subsequently, these polyimide films were subjected to a rubbing treatment with a nylon cloth as a uniaxial orientation treatment. For the rubbing treatment, a nylon cloth (NF
Rubbing roll (diameter 10-77 / Teijin)
cm), the pushing amount is 0.3 m, and the feeding speed is 10 cm.
/ Sec, the number of rotations was 1000 rpm, and the number of times of feeding was 4 times.

【0042】そして、このように電極やポリイミド皮膜
を形成したガラス基板の一方には、平均粒径20μmの
シリカビーズをスペーサーとして散布し、ラビング処理
方向が互いに反平行(アンチパラレル)となるように両
基板を貼り合わせ、均一なギャップのセルを得た。
Then, silica beads having an average particle diameter of 20 μm are sprayed as spacers on one of the glass substrates on which the electrodes and the polyimide film are formed, so that the rubbing directions are antiparallel to each other. The two substrates were bonded to obtain a cell having a uniform gap.

【0043】一方、下記液晶性化合物を混合して液晶組
成物LC−1を調製した。構造式に併記した数値は混合
の際の重量比率である。
On the other hand, the following liquid crystal compound was mixed to prepare a liquid crystal composition LC-1. The numerical values described in the structural formula are weight ratios at the time of mixing.

【0044】[0044]

【化2】 Embedded image

【0045】そして、上記液晶組成物LC−1を等方相
の温度で基板間隙に注入し、液晶をカイラルスメクチッ
ク液晶相を示す温度まで冷却し、この冷却の際、Ch−
SmC*相転移前後において、−5Vのオフセット電圧
(直流)電圧を印加して冷却を行なう処理を施し、位相
補償用液晶パネル3を得た。
Then, the liquid crystal composition LC-1 was injected into the gap between the substrates at a temperature of an isotropic phase, and the liquid crystal was cooled to a temperature showing a chiral smectic liquid crystal phase.
Before and after the SmC * phase transition, a cooling process was performed by applying an offset voltage (DC) voltage of -5 V to obtain a liquid crystal panel 3 for phase compensation.

【0046】このようにして得たパネル3に矩形波電圧
を印加して駆動し、その液晶平均分子軸の移動を偏光顕
微鏡によって観察したところ、電圧に応じた開き角をな
して平均分子軸が移動し、ほぼ所望の液晶パネルを得た
ことを確認した。
The panel 3 obtained as described above was driven by applying a rectangular wave voltage, and the movement of the liquid crystal average molecular axis was observed by a polarizing microscope. It was moved, and it was confirmed that almost the desired liquid crystal panel was obtained.

【0047】(表示用液晶パネルの作製)次に、表示用
液晶パネル2を作製した。この液晶パネル2は、上述し
た位相補償用液晶パネル3と同じ材質の透明電極やポリ
イミド被膜や液晶組成物LC−1によって形成したが、
単画素ではなく多数の画素とし、各画素にはアクティブ
素子を配置した。
(Preparation of Display Liquid Crystal Panel) Next, a display liquid crystal panel 2 was prepared. The liquid crystal panel 2 was formed of a transparent electrode, a polyimide film, and a liquid crystal composition LC-1 of the same material as the above-described phase compensation liquid crystal panel 3,
Instead of a single pixel, a large number of pixels were used, and each pixel was provided with an active element.

【0048】(液晶装置1の駆動)本発明者は、電圧を
印加しない状態及び電圧を印加した状態における表示用
液晶パネル2の液晶平均分子軸の位置を偏光顕微鏡(ク
ロスニコル下の偏光顕微鏡)によって観察した。以下、
この点について説明する。
(Driving of the liquid crystal device 1) The present inventor determined the position of the liquid crystal average molecular axis of the display liquid crystal panel 2 in a state where no voltage was applied and in a state where a voltage was applied by using a polarizing microscope (a polarizing microscope under crossed Nicols). Observed by Less than,
This will be described.

【0049】電界を印加しない状態では、表示用液晶パ
ネル2の液晶平均分子軸は図2に符号21aで示す方位
を取り、位相補償用液晶パネル3の液晶平均分子軸は同
図に符号3aで示す方位を取る。
In the state where no electric field is applied, the liquid crystal average molecular axis of the display liquid crystal panel 2 takes the direction indicated by reference numeral 21a in FIG. 2, and the liquid crystal average molecular axis of the phase compensation liquid crystal panel 3 is indicated by reference numeral 3a in FIG. Take the direction shown.

【0050】この状態で表示用液晶パネル2に電圧を印
加すると、その液晶平均分子軸は45度回転して符号2
1bに示す方位を取ることが確認できた。
When a voltage is applied to the display liquid crystal panel 2 in this state, the liquid crystal average molecular axis is rotated by 45 degrees and the reference numeral 2 is applied.
It was confirmed that the orientation shown in 1b was taken.

【0051】次に、(1)入射光の波長が550nmで
ある場合、(2)550nmよりも小さい場合、(3)
550nmよりも大きい場合における光の挙動を、それ
ぞれ説明する。
Next, (1) when the wavelength of the incident light is 550 nm, (2) when it is smaller than 550 nm, (3)
The behavior of light when it is larger than 550 nm will be described.

【0052】(1)まず入射光の光波長が550nmで
あった場合の光学的挙動について説明する。
(1) First, the optical behavior when the wavelength of the incident light is 550 nm will be described.

【0053】偏光子4に照射された光は、偏光軸4aの
方向の直線偏光となる。
The light applied to the polarizer 4 becomes linearly polarized light in the direction of the polarization axis 4a.

【0054】電界無印加時には、液晶21中の液晶平均
分子軸は符号21aに示す位置を取り、直線偏光はその
位置21aに対し軸対称の方位(符号21cに示す方位
であって、偏光軸4aに対して45度傾く方位)に回転
する。そして、液晶21を通過した光は、位相補償用液
晶パネル3を通過する際、遅相軸3aに対し軸対称の方
位(符号3bに示す方位であって、偏光軸4aに対して
90度傾く方位)に回転する。いま、両方の偏光子4,
5の偏光軸4a,5aが互いに直交している場合には、
位相補償用液晶パネル3を通過した光は偏光子5をも透
過することとなり、白状態を表示することとなる。
When no electric field is applied, the average molecular axis of the liquid crystal in the liquid crystal 21 assumes the position indicated by reference numeral 21a, and the linearly polarized light has an azimuth symmetric with respect to the position 21a (the direction indicated by reference numeral 21c; (A direction inclined by 45 degrees with respect to). When passing through the liquid crystal panel 3 for phase compensation, the light that has passed through the liquid crystal 21 is azimuthally symmetric with respect to the slow axis 3a (the azimuth indicated by reference numeral 3b and tilts 90 degrees with respect to the polarization axis 4a). Rotation). Now, both polarizers 4,
When the polarization axes 4a and 5a of 5 are orthogonal to each other,
The light that has passed through the liquid crystal panel 3 for phase compensation also passes through the polarizer 5, and a white state is displayed.

【0055】これに対して、電界印加時には、液晶平均
分子軸は符号21bに示す位置を取る。ここで、液晶平
均分子軸21bと位相補償用液晶パネル3の遅相軸3a
とは互いに直交するように設定されているため、液晶2
1と位相補償用液晶パネル3の総複屈折量は合わせて0
となる。ここで、入射されてきた光は、偏光子4を通過
することにより直線偏光となり、液晶21及び位相補償
用液晶パネル3を通過する際に回転され、結局、符号4
aの偏光方向の状態で偏光子5に到達する。この偏光子
5の偏光軸5aは偏光方向4aと直交しているため、光
は偏光子5を通過することができず、黒状態を表示する
こととなる。
On the other hand, when an electric field is applied, the liquid crystal average molecular axis takes a position indicated by reference numeral 21b. Here, the liquid crystal average molecular axis 21b and the slow axis 3a of the phase compensation liquid crystal panel 3
Are set so as to be orthogonal to each other.
1 and the total amount of birefringence of the phase compensation liquid crystal panel 3 is 0 in total.
Becomes Here, the incident light becomes linearly polarized light by passing through the polarizer 4, and is rotated when passing through the liquid crystal 21 and the phase compensation liquid crystal panel 3.
The light reaches the polarizer 5 in the state of the polarization direction a. Since the polarization axis 5a of the polarizer 5 is orthogonal to the polarization direction 4a, light cannot pass through the polarizer 5 and a black state is displayed.

【0056】(2)次に、入射光の光波長が550nm
より小さい場合の光学的挙動について説明する。かかる
場合、電界無印加時に液晶21を通過した光は楕円偏光
になるため、直線偏光の回転の観点ではなくポアンカレ
球を用いた偏光解析の観点より説明する。完全偏光した
光をストークスベクトルで表し、極座標表示した際に、
すべての偏光状態が半径1の球上にのる。この球をポア
ンカレ球と呼ぶ(『応用光学』、山口一郎:オーム
社)。また一軸性複屈折媒質による偏光状態の変化はこ
の球上での点の回転で説明される。ここではポアンカレ
球の赤道付近の像を図3に示し、これを用いて説明す
る。
(2) Next, the wavelength of the incident light is 550 nm.
The optical behavior when smaller is described. In such a case, the light that has passed through the liquid crystal 21 when no electric field is applied becomes elliptically polarized light. Therefore, description will be made not from the viewpoint of rotation of linearly polarized light but from the viewpoint of polarization analysis using a Poincare sphere. When fully polarized light is represented by a Stokes vector and displayed in polar coordinates,
All polarization states fall on a sphere of radius 1. This sphere is called the Poincare sphere ("Applied Optics", Ichiro Yamaguchi: Ohmsha). The change in the polarization state due to the uniaxial birefringent medium is explained by the rotation of a point on the sphere. Here, an image near the equator of the Poincare sphere is shown in FIG. 3 and will be described with reference to FIG.

【0057】図3の横軸はポアンカレ球での赤道に対応
しており、該横軸の各数値は方位角を表している。簡単
のため方位角の2倍ではなく、1倍の座標軸とし、はじ
めに光が通過する偏光子4の角度を0°とする。
The horizontal axis in FIG. 3 corresponds to the equator on the Poincare sphere, and each numerical value on the horizontal axis represents the azimuth. For simplicity, it is assumed that the coordinate axis is not twice as large as the azimuth angle but is one time, and the angle of the polarizer 4 through which light first passes is set to 0 °.

【0058】ここで、波長が550nmよりも小さい光
の挙動を説明する前に、波長が550nmの光の挙動を
説明する。
Here, before describing the behavior of light having a wavelength smaller than 550 nm, the behavior of light having a wavelength of 550 nm will be described.

【0059】偏光子4を通過した直後の光の偏光状態は
図3上の点31で示される。この偏光状態にある光は、
液晶平均分子軸21aを表す点32を中心として液晶パ
ネル21の常光と異常光の位相差πラジアンだけ回転
し、符号33に示す偏光状態となる。つまり、表示用液
晶パネル2の複屈折性により偏光子4に対して偏光が4
5度回転した図2中の方位21cに対応する直線偏光に
なる。
The polarization state of the light immediately after passing through the polarizer 4 is shown by a point 31 in FIG. Light in this polarization state
The liquid crystal panel 21 is rotated about the point 32 representing the liquid crystal average molecular axis 21a by the phase difference π radian between the ordinary light and the extraordinary light, and the polarization state indicated by the reference numeral 33 is obtained. That is, due to the birefringence of the display liquid crystal panel 2, the polarization is 4
It becomes a linearly polarized light corresponding to the azimuth 21c in FIG. 2 rotated by 5 degrees.

【0060】その後、この光は、位相補償用液晶パネル
3に対応する点36を中心として位相補償用液晶パネル
3の位相差πラジアンだけ回転し、点34に至る。つま
り、光は、はじめの偏光子4に対し結果として90°回
転した直線偏光になる。よって、クロスニコルならば白
状態、バラニコルならば黒状態を呈する。
Thereafter, the light rotates around the point 36 corresponding to the liquid crystal panel 3 for phase compensation by the phase difference π radians of the liquid crystal panel 3 for phase compensation, and reaches the point 34. That is, the light becomes linearly polarized light that is rotated by 90 ° with respect to the first polarizer 4. Therefore, a cross nicol exhibits a white state, and a balanicol exhibits a black state.

【0061】これに対し、波長が550nmよりも小さ
い光の場合、液晶パネル21の位相差は大きくなるた
め、点32を中心とした回転角度は大きくなる。このと
き、回転によって点33は楕円偏光成分を含みポアンカ
レ球の赤道からはずれ、図3中の35bの方向にずれ
る。しかし、次の位相補償用液晶パネル3の位相差に対
応する回転角も同じ量だけ増加するため、可視光領域で
の波長のずれ程度では、結果として点36を中心とする
回転によって至る点34の移動をキャンセルすることが
出来る。よって、光波長550nmの場合と同様クロス
ニコルならば白状態、バラニコルならば黒状態を呈す
る。
On the other hand, in the case of light having a wavelength smaller than 550 nm, the phase difference of the liquid crystal panel 21 increases, and the rotation angle about the point 32 increases. At this time, the point 33 deviates from the equator of the Poincare sphere by including the elliptically polarized light component due to the rotation, and shifts in the direction of 35b in FIG. However, the rotation angle corresponding to the phase difference of the next phase compensation liquid crystal panel 3 also increases by the same amount. Can be canceled. Therefore, as in the case of the light wavelength of 550 nm, the crossed Nicols exhibit a white state, and the Baranicols exhibit a black state.

【0062】(3)続いて光の波長が550nmよりも
大きい場合を考える。
(3) Next, consider a case where the wavelength of light is larger than 550 nm.

【0063】このとき、表示用液晶パネル21の位相差
は小さくなるため、点32を中心とした回転角度は小さ
くなる。このとき、回転によって点33は図2中の35
aの方向にずれる。しかし、次の位相補償用液晶パネル
3の位相差に対応する回転角も同じ量だけ減少するた
め、結果として点36を中心とする回転によって至る点
34の移動をキャンセルすることが出来る。このため、
光の波長によらず光の偏光方向を90°回転させること
ができ、光波長550nmの場合と同様クロスニコルな
らば白状態、バラニコルならば黒状態を呈する。
At this time, since the phase difference of the display liquid crystal panel 21 becomes smaller, the rotation angle about the point 32 becomes smaller. At this time, the rotation causes the point 33 to be 35 in FIG.
It shifts in the direction of a. However, the rotation angle corresponding to the next phase difference of the phase compensation liquid crystal panel 3 is also reduced by the same amount, and as a result, the movement of the point 34 by the rotation about the point 36 can be canceled. For this reason,
The polarization direction of the light can be rotated by 90 ° regardless of the wavelength of the light. As in the case of the light wavelength of 550 nm, the crossed Nicols exhibit a white state, and the balanicols exhibit a black state.

【0064】また液晶21に電界を印加し、液晶平均分
子軸が21bの位置にある場合の光学応答であるが、任
意の可視領域波長において液晶21と位相補償用液晶パ
ネル3の複屈折量が一致する場合、波長550nmの場
合と同様、液晶21と位相補償用液晶パネル3の総複屈
折量は0となるため、波長にかかわらずクロスニコルな
らば黒状態、パラニコルならば白状態を呈する。
The optical response when an electric field is applied to the liquid crystal 21 and the average molecular axis of the liquid crystal is at the position 21b. The birefringence of the liquid crystal 21 and the phase compensation liquid crystal panel 3 at an arbitrary visible region wavelength is small. If they match, as in the case of the wavelength of 550 nm, the total birefringence of the liquid crystal 21 and the phase compensating liquid crystal panel 3 is 0, so that regardless of the wavelength, the crossed Nicols exhibit a black state and the paranicols exhibit a white state.

【0065】次に、本実施例の効果について説明する。Next, the effect of this embodiment will be described.

【0066】本実施例によれば、設計波長である550
nmのみならず、550nm以上もしくは550nm以
下の光においても、色再現性に優れた良好な画像を得る
ことができる。すなわち、白表示状態における透過率を
高く保つことができ、また、黒状態における透過率をほ
ぼ0に保つことができ、色再現性の良くコントラストの
高い良好な画像を表示する液晶表示素子が得られる。
According to this embodiment, the design wavelength 550 is set.
A good image with excellent color reproducibility can be obtained not only in nm but also in light of 550 nm or more or 550 nm or less. That is, the transmittance in the white display state can be kept high, the transmittance in the black state can be kept almost 0, and a liquid crystal display element that displays a good image with high color reproducibility and high contrast can be obtained. Can be

【0067】偏光顕微鏡とフォトマルシステムによるコ
ントラスト測定では200という結果を得、肉眼で色づ
きのない白状態と黒状態を実現したことを確認した。
A contrast measurement using a polarizing microscope and a photomultiplier system yielded a result of 200, confirming that a white state and a black state without coloring were realized with the naked eye.

【0068】<比較例>本比較例としては、図4に示す
液晶装置を作製した。すなわち、液晶装置を、1枚の液
晶パネル22と、該液晶パネル22を挟み込むように配
置した一対の偏光板24,25と、を積層して構成し、
上記実施例と同様に、電圧無印加時と電圧印加時とにお
ける表示状態を調べた。その結果、コントラストが14
0に低下していることを確認した。また、肉眼で白状態
が色づいて見え、黒状態で光の抜けがあることを確認し
た。
Comparative Example As a comparative example, a liquid crystal device shown in FIG. 4 was manufactured. That is, the liquid crystal device is configured by stacking a single liquid crystal panel 22 and a pair of polarizing plates 24 and 25 disposed so as to sandwich the liquid crystal panel 22,
In the same manner as in the above example, the display state when no voltage was applied and when a voltage was applied were examined. As a result, the contrast is 14
It was confirmed that it had dropped to zero. Further, it was confirmed that the white state was colored by the naked eye, and that there was light leakage in the black state.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
白表示状態における透過率を高く保つことができ、ま
た、黒状態における透過率をほぼ0に保つことができ、
色再現性の良くコントラストの高い良好な画像を表示す
る液晶表示素子が得られる。
As described above, according to the present invention,
The transmittance in the white display state can be kept high, and the transmittance in the black state can be kept almost 0,
A liquid crystal display device that displays a good image with good color reproducibility and high contrast can be obtained.

【0070】また、液晶の平均分子軸の最大チルト角を
略45度としたので、白及び黒の両方で、色づきのない
表示を実現できる。
Further, since the maximum tilt angle of the average molecular axis of the liquid crystal is set to approximately 45 degrees, a display without coloring in both white and black can be realized.

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

【図1】本発明に係る液晶装置の全体構成を示す断面
図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of a liquid crystal device according to the present invention.

【図2】液晶平均分子軸位置等を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a liquid crystal average molecular axis position and the like.

【図3】光の挙動を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the behavior of light.

【図4】従来の液晶装置の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional liquid crystal device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶装置 2 表示用液晶パネル(液晶素子) 20a,20b ガラス基板(基板) 21 スメクチック液晶 3 位相補償用液晶パネル(一軸性位相補
償部材) 4,5 偏光子
Reference Signs List 1 liquid crystal device 2 display liquid crystal panel (liquid crystal element) 20a, 20b glass substrate (substrate) 21 smectic liquid crystal 3 phase compensation liquid crystal panel (uniaxial phase compensation member) 4,5 polarizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棟方 博英 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 浅尾 恭史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 門叶 剛司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H049 BA06 BA46 BB03 BB42 BB48 BC04 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA12X FB02 FD06 FD09 FD10 FD24 GA13 HA12 KA05 KA10 LA17 LA20 4H027 BA06 BD18 BD20 BE02 DE01 DE03 DE09 DH01 5C094 AA08 BA43 EB02 ED14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hirohide Munakata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yoji Asao 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Takeshi Kadoba 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term (reference) 2H049 BA06 BA46 BB03 BB42 BB48 BC04 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA12X FB02 FD06 FD09 FD10 FD24 GA13 HA12 KA05 KA10 LA17 LA20 4H027 BA06 BD18 BD20 BE02 DE01 DE03 DE09 DH01 5C094 AA08 BA43 EB02 ED14

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶素子と一軸性位相補償部材と少なく
とも1枚の偏光子とを備えた液晶装置において、 前記液晶素子が、所定間隙を開けた状態に配置された一
対の基板と、これら一対の基板の間に配置された単安定
若しくは双安定のスメクチック液晶と、該液晶を挟むよ
うに配置されて該液晶に電圧を印加する一対の電極と、
からなり、 前記一軸性位相補償部材の複屈折量と前記液晶の複屈折
量とが略等しくなるように設定され、 前記液晶の平均分子軸の最大チルト角が略45度の角を
なし、 前記液晶が単安定を呈する場合は単安定位置もしくは電
界が印加されている状態における前記液晶の平均分子軸
と前記一軸性位相補償部材の遅相軸とが略90度をな
し、前記液晶が双安定を呈する場合はどちらかの安定位
置と前記一軸性位相補償部材の遅相軸とが略90°の角
を為すように設定され、かつ、 前記偏光子の偏光軸は、液晶分子コーンの中心方向と略
同方向又は略90°の方向である、 ことを特徴とする液晶装置。
1. A liquid crystal device comprising a liquid crystal element, a uniaxial phase compensating member, and at least one polarizer, wherein the liquid crystal element has a pair of substrates arranged with a predetermined gap therebetween, and a pair of the substrates. A monostable or bistable smectic liquid crystal arranged between the substrates, and a pair of electrodes arranged to sandwich the liquid crystal and apply a voltage to the liquid crystal,
The birefringence of the uniaxial phase compensating member and the birefringence of the liquid crystal are set to be substantially equal, and the maximum tilt angle of the average molecular axis of the liquid crystal forms an angle of approximately 45 degrees, When the liquid crystal exhibits monostable, the average molecular axis of the liquid crystal in a monostable position or in a state where an electric field is applied and the slow axis of the uniaxial phase compensating member form substantially 90 degrees, and the liquid crystal is bistable. Is set so that one of the stable positions and the slow axis of the uniaxial phase compensating member make an angle of about 90 °, and the polarizing axis of the polarizer is in the center direction of the liquid crystal molecule cone. A liquid crystal device, wherein the liquid crystal device has a direction substantially the same as that of the liquid crystal or a direction of approximately 90 °.
【請求項2】 前記一軸性位相補償部材が、前記液晶素
子と同一特性の液晶素子である、 ことを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the uniaxial phase compensating member is a liquid crystal element having the same characteristics as the liquid crystal element.
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