JP2584792B2 - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
- Publication number
- JP2584792B2 JP2584792B2 JP62235990A JP23599087A JP2584792B2 JP 2584792 B2 JP2584792 B2 JP 2584792B2 JP 62235990 A JP62235990 A JP 62235990A JP 23599087 A JP23599087 A JP 23599087A JP 2584792 B2 JP2584792 B2 JP 2584792B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- state
- transmitted light
- ferroelectric liquid
- crystal device
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強誘電性液晶素子に関し、詳しくは、分子の
配列状態に合わせて最適な偏光板の配置を考慮した強誘
電性液晶素子に関する。
配列状態に合わせて最適な偏光板の配置を考慮した強誘
電性液晶素子に関する。
〔従来の技術〕 従来、強誘電性液晶素子における偏光板（クロスニコ
ル）の配置は、メモリー状態での最暗が得られる位置、
もしくは、電界印加時に最暗が得られる位置、もしく
は、それら両者の中間の位置に偏光子を配置すること
が、一般に行われていた。
ル）の配置は、メモリー状態での最暗が得られる位置、
もしくは、電界印加時に最暗が得られる位置、もしく
は、それら両者の中間の位置に偏光子を配置すること
が、一般に行われていた。
一方分子の配列が極めて良好な一軸性を有する場合、
例えばSiO等の斜め蒸着による配向膜を有する液晶素子
では分子のダイレクターの方向（光軸）は基板面と平行
でなく、２つのメモリー状態で異る傾きをもつ。
例えばSiO等の斜め蒸着による配向膜を有する液晶素子
では分子のダイレクターの方向（光軸）は基板面と平行
でなく、２つのメモリー状態で異る傾きをもつ。
しかし、今まで、上記のごとく、分子の配列が良好な
一軸性を示し、２つのメモリー状態で分子のダイレクタ
ーの方向が基板面に対し異なる液晶層を有する液晶素子
に対して、よりコントラスト及び表示画面全体をより明
るくするという改善された偏光板の配置を考慮した液晶
素子は得られていない。
一軸性を示し、２つのメモリー状態で分子のダイレクタ
ーの方向が基板面に対し異なる液晶層を有する液晶素子
に対して、よりコントラスト及び表示画面全体をより明
るくするという改善された偏光板の配置を考慮した液晶
素子は得られていない。
よって本発明は２つのメモリー状態で分子のダイレク
ターの方向が基板面に対し傾きをもつ液晶層を有する強
誘電性液晶素子であって、偏光板をより最適な位置に配
置し、コントラスト及び表示面の輝度を改善した強誘電
性液晶素子を得ることを目的とする。
ターの方向が基板面に対し傾きをもつ液晶層を有する強
誘電性液晶素子であって、偏光板をより最適な位置に配
置し、コントラスト及び表示面の輝度を改善した強誘電
性液晶素子を得ることを目的とする。
よって本発明は、二枚の電極基板間に強誘電性液晶を
配置した強誘電性液晶素子において、非電界印加時にお
ける液晶分子の２つの安定状態をS1,S2とすると、該S1
状態における液晶分子長軸の平均的方向と基板とのなす
角度と、該S2状態における液晶分子長軸の平均的方向と
基板とのなす角度とが互いに異なり、S1状態における分
子長軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設定した
場合のS2状態の透過光量I2と、S2状態における分子長軸
の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設定した場合の
S1状態の透過光量IS1とを比較して、より透過光量が大
きい方の状態にクロスニコルの吸収軸を合わせ、更にこ
のようにして選択した軸の位置を基準として、該選択位
置よりクロスニコルの吸収軸をθ回転させ、該回転軸の
クロスニコルの設定における非電界印加時における透過
光量より、回転後の設定クロスニコルの設定における透
過光量が大きくなるように、偏光板を回転させて配置し
たことを特徴とする強誘電性液晶素子を提供するもので
ある。
配置した強誘電性液晶素子において、非電界印加時にお
ける液晶分子の２つの安定状態をS1,S2とすると、該S1
状態における液晶分子長軸の平均的方向と基板とのなす
角度と、該S2状態における液晶分子長軸の平均的方向と
基板とのなす角度とが互いに異なり、S1状態における分
子長軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設定した
場合のS2状態の透過光量I2と、S2状態における分子長軸
の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設定した場合の
S1状態の透過光量IS1とを比較して、より透過光量が大
きい方の状態にクロスニコルの吸収軸を合わせ、更にこ
のようにして選択した軸の位置を基準として、該選択位
置よりクロスニコルの吸収軸をθ回転させ、該回転軸の
クロスニコルの設定における非電界印加時における透過
光量より、回転後の設定クロスニコルの設定における透
過光量が大きくなるように、偏光板を回転させて配置し
たことを特徴とする強誘電性液晶素子を提供するもので
ある。
以下、本発明を図面に従って説明する。
本発明者によると、本発明の強誘電性液晶素子は、該
液晶素子中の強誘電性液晶層における２つのメモリー状
態の分子のダイレクターの方向が基板に対し互い異なっ
ているため、明状態での透過光量の差に着目し、偏光板
の配置を改善することで、よりコントラスト及び表示面
の輝度が良好となる液晶素子が得られる。つまり、それ
は一軸性が良好なために、暗状態は、比較的作り易いこ
とと、逆に分子方向が基板から傾いていること、もしく
は、液晶層が基板から傾いていることで、明状態での透
過光量と差異が生じるためである。
液晶素子中の強誘電性液晶層における２つのメモリー状
態の分子のダイレクターの方向が基板に対し互い異なっ
ているため、明状態での透過光量の差に着目し、偏光板
の配置を改善することで、よりコントラスト及び表示面
の輝度が良好となる液晶素子が得られる。つまり、それ
は一軸性が良好なために、暗状態は、比較的作り易いこ
とと、逆に分子方向が基板から傾いていること、もしく
は、液晶層が基板から傾いていることで、明状態での透
過光量と差異が生じるためである。
本発明で用いる強誘電性液晶素子の一実施例断面図を
第１図に示す。
第１図に示す。
該図で示す通り、１は偏光板、２はガラス基板、３は
透明電極、４は絶縁膜、５は配向膜、６は強誘電性液晶
層である。
透明電極、４は絶縁膜、５は配向膜、６は強誘電性液晶
層である。
上記強誘電性液晶素子で例えば配向制御膜５にSiO等
の斜め蒸着膜を形成させると、このような配向膜を用い
た場合層が基板面から傾き、非電界印加時における
２つのメモリー状態S1,S2における分子の光軸が各々、
基板と異なる角度で存在することがわかった。さらに、
配向状態は一般にユニホーム状態と言われているものに
非常に近く、コノスコープによっても１軸性の良好なこ
とが確認し得る。
の斜め蒸着膜を形成させると、このような配向膜を用い
た場合層が基板面から傾き、非電界印加時における
２つのメモリー状態S1,S2における分子の光軸が各々、
基板と異なる角度で存在することがわかった。さらに、
配向状態は一般にユニホーム状態と言われているものに
非常に近く、コノスコープによっても１軸性の良好なこ
とが確認し得る。
このような配向においては、クロスニコル下での透過
光量は一般に次式で表わされる。
光量は一般に次式で表わされる。
θは層垂線から分子軸の傾き：チルト角 Δｎは屈折率異方性 αはセル厚 λは特定波長 I0は入射光量 式において、Δｎの値は分子，層の傾きによって大
きく影響を受ける。近似的には光軸方向と光の進路方向
との傾きをθ０とすると Δneff＝Δｎ・sin2θ０ … で表わされる。分子が基板と平行なときは、θ０＝π/2
でΔneffはΔｎと一致するので問題はないが、 のとき、さらにS1,S2でθ０が異なった値をもつときに
は、Ｉ自身の値が異なってくる。
きく影響を受ける。近似的には光軸方向と光の進路方向
との傾きをθ０とすると Δneff＝Δｎ・sin2θ０ … で表わされる。分子が基板と平行なときは、θ０＝π/2
でΔneffはΔｎと一致するので問題はないが、 のとき、さらにS1,S2でθ０が異なった値をもつときに
は、Ｉ自身の値が異なってくる。
そして上記のような一軸性の良いセルにおいて、S1と
S2の状態でＩの値がそれぞれ違う時、Ｉの値が大きい方
を選ぶと、コントラストがより向上した液晶素子が得ら
れる。
S2の状態でＩの値がそれぞれ違う時、Ｉの値が大きい方
を選ぶと、コントラストがより向上した液晶素子が得ら
れる。
しかし式でも示してある通り、Ｉの透過光量をあげ
るには、セル厚も関与しているが、現在の強誘電性液晶
は１〜３μｍという薄いセル厚でしか良い配向が得られ
ておらず、TN等の他の表示モードと比較した場合には、
強誘電性液晶の素子では絶対透過光量がかなり低い液晶
素子となってしまうというのが現状である。
るには、セル厚も関与しているが、現在の強誘電性液晶
は１〜３μｍという薄いセル厚でしか良い配向が得られ
ておらず、TN等の他の表示モードと比較した場合には、
強誘電性液晶の素子では絶対透過光量がかなり低い液晶
素子となってしまうというのが現状である。
そこで、非電界印加時における２つの安定状態S1,S2
とすると、該S1,S2の２状態が等価でない場合に、S1状
態における分子長軸の平均的方向に、クロスニコルの吸
収軸を設定した場合のS2状態の透過光量IS2と、S2状態
における分子長軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸
を設定した場合のS1状態の透過光量IS1とを比較して、
より透過光量が大きくなる方にクロスニコルの吸収軸を
合わせた後に、さらにこのようにして選んだ選択点を基
準として、該選択点よりクロスニコルの吸収軸をθだけ
回転させて、該回転前における非電界印加時の透過光量
より回転後の電界印加時における透過光量をより大きく
するよう偏光板を回転させ配置させると、コントラスト
が良い上にさらに表示画面自体が明るく、表示をより識
別しやすくした強誘電性液晶素子が得られる。
とすると、該S1,S2の２状態が等価でない場合に、S1状
態における分子長軸の平均的方向に、クロスニコルの吸
収軸を設定した場合のS2状態の透過光量IS2と、S2状態
における分子長軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸
を設定した場合のS1状態の透過光量IS1とを比較して、
より透過光量が大きくなる方にクロスニコルの吸収軸を
合わせた後に、さらにこのようにして選んだ選択点を基
準として、該選択点よりクロスニコルの吸収軸をθだけ
回転させて、該回転前における非電界印加時の透過光量
より回転後の電界印加時における透過光量をより大きく
するよう偏光板を回転させ配置させると、コントラスト
が良い上にさらに表示画面自体が明るく、表示をより識
別しやすくした強誘電性液晶素子が得られる。
コントラストという意味では、上記に示すθを回転さ
せる前の偏光板位置に設定した液晶素子の方が、より明
状態と暗状態での差があるものが得られる。しかし、θ
だけ回転させた後の偏光板の配置を有する液晶素子には
以下の特徴がある。
せる前の偏光板位置に設定した液晶素子の方が、より明
状態と暗状態での差があるものが得られる。しかし、θ
だけ回転させた後の偏光板の配置を有する液晶素子には
以下の特徴がある。
第４図は本発明の液晶素子を説明するための図で、符
号14は本発明の比較例１に従う結果を示したもので、よ
り透過光量が大きかったS1状態（吸収軸はS2状態の分子
軸を規準に設定してある）を選択した時のスイッチング
にともなうS1状態の透過光量変化を測定した結果であ
る。
号14は本発明の比較例１に従う結果を示したもので、よ
り透過光量が大きかったS1状態（吸収軸はS2状態の分子
軸を規準に設定してある）を選択した時のスイッチング
にともなうS1状態の透過光量変化を測定した結果であ
る。
符号13は本発明実施例１に従うもので、上記比較例１
で設定していたS2状態の分子軸にあわせていた偏光板の
位置を10゜ずらした時のスイッチングにともなうS1状態
の透過光量変化を測定した結果である。
で設定していたS2状態の分子軸にあわせていた偏光板の
位置を10゜ずらした時のスイッチングにともなうS1状態
の透過光量変化を測定した結果である。
この図で示すように、14の結果の方が明暗のコントラ
ストは大きい。しかし、偏光板をずらすことにより14の
結果より暗状態が多少明るくなっても、それにともない
明状態もより明るく形成でき、明状態と暗状態での透過
光量の差は偏光板をずらす前とほとんどかわらない値と
なっている。それでいて、全体の透過光量は増している
ので、表示画面として考えると、明暗の差がはっきりし
ていて（コントラストがよい）、なおかつ画面全体が明
るくなり、背景の白をより白くし、文字の見やすいもの
となっている。
ストは大きい。しかし、偏光板をずらすことにより14の
結果より暗状態が多少明るくなっても、それにともない
明状態もより明るく形成でき、明状態と暗状態での透過
光量の差は偏光板をずらす前とほとんどかわらない値と
なっている。それでいて、全体の透過光量は増している
ので、表示画面として考えると、明暗の差がはっきりし
ていて（コントラストがよい）、なおかつ画面全体が明
るくなり、背景の白をより白くし、文字の見やすいもの
となっている。
偏光板の配置の仕方を第２図で説明する。第２図は本
願発明の液晶素子を上から見た時の平面図である。
願発明の液晶素子を上から見た時の平面図である。
第２図中、符号７は液晶層,8は液晶分子,9は液晶セ
ル,10は偏光板を示す。図で示すとおり非電界印加時にS
1とS2の２つの状態が存在する際、例えばS1状態を規準
に偏光板10を合わせる時には、該図のようにS1状態にお
ける分子長軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設
定するようにする。
ル,10は偏光板を示す。図で示すとおり非電界印加時にS
1とS2の２つの状態が存在する際、例えばS1状態を規準
に偏光板10を合わせる時には、該図のようにS1状態にお
ける分子長軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設
定するようにする。
さらに本発明では、上記設定した点から、θだけずら
して偏光板を回転した後の透過光量が、より大きくなる
ようにするが、この場合θは０θ45゜±20゜の範囲
内でずらせることがわかった。
して偏光板を回転した後の透過光量が、より大きくなる
ようにするが、この場合θは０θ45゜±20゜の範囲
内でずらせることがわかった。
以下具体例によりさらに説明する。
第１図に示す強誘電性液晶素子を作成した。
ガラス基板２上にITO（Indium−Tin−Oxide）膜より
なる透明電極３、及び絶縁膜４として厚さ550ÅのSiO2
膜をスパツタリングにより形成した。次いで、その上に
ガラス基板面から約５゜〜10゜の入射角で、1000Åの厚
みにSiOを蒸着した（２×10-6Torr.12Å/s）もの５を用
い、液晶６としては、チツソ社製（CS−1014）を用い
て、セル厚を1.0μｍとした。
なる透明電極３、及び絶縁膜４として厚さ550ÅのSiO2
膜をスパツタリングにより形成した。次いで、その上に
ガラス基板面から約５゜〜10゜の入射角で、1000Åの厚
みにSiOを蒸着した（２×10-6Torr.12Å/s）もの５を用
い、液晶６としては、チツソ社製（CS−1014）を用い
て、セル厚を1.0μｍとした。
この液晶素子を用いてS2状態の分子長軸に偏光板の吸
収軸を合わせた場合のS1での透過光量の変化を以下の条
件で測定したところ、第３図の11で示される結果となっ
た。
収軸を合わせた場合のS1での透過光量の変化を以下の条
件で測定したところ、第３図の11で示される結果となっ
た。
次にS1状態の分子長軸に偏光板の吸収軸を合わせた場
合のS2での透過光量の変化を以下に示す条件で測定し、
第３図12の結果を得た。
合のS2での透過光量の変化を以下に示す条件で測定し、
第３図12の結果を得た。
第５図に示す装置を用いて第３図及び第４図の結果を
得た。
得た。
第５図中、符号15はオリンパスBH−２の偏光顕微鏡,1
6はテクトロ2430のデジタルストレージオシロスコープ,
17はHP−214Bのパルスジエネレーターである。
6はテクトロ2430のデジタルストレージオシロスコープ,
17はHP−214Bのパルスジエネレーターである。
又、18の入力条件は0.2ms/Div,20V/Divである。
よって、以下この液晶素子においては、S2状態の分子
長軸の平均的方向に偏光板の吸収軸を合わせる基準を設
定した。（その方がよりコントラストが良好な液晶素子
とすることができる。） 〔実施例１〕 参考例で示してある液晶素子を用い、S2状態の分子長
軸の平均的方向に偏光板の吸収軸を合わせた。その選択
点より10゜ずらした時のS1状態の透過光量変化を第４図
13に示した。
長軸の平均的方向に偏光板の吸収軸を合わせる基準を設
定した。（その方がよりコントラストが良好な液晶素子
とすることができる。） 〔実施例１〕 参考例で示してある液晶素子を用い、S2状態の分子長
軸の平均的方向に偏光板の吸収軸を合わせた。その選択
点より10゜ずらした時のS1状態の透過光量変化を第４図
13に示した。
〔比較例１〕 参考例で示してある液晶素子を用い、S2状態の分子長
軸の平均的方向に偏光板の吸収軸に合わせた時のS1状態
の透過光量変化を第４図14に示した。
軸の平均的方向に偏光板の吸収軸に合わせた時のS1状態
の透過光量変化を第４図14に示した。
本発明により、コントラスト及び表示画面の明るさが
より改善された液晶素子、特に背景の白さより白くし、
文字を見やすくした表示品位を向上させた液晶素子が得
られた。
より改善された液晶素子、特に背景の白さより白くし、
文字を見やすくした表示品位を向上させた液晶素子が得
られた。
第１図は本発明の強誘電性液晶素子の一実施例図、 第２図は本発明の偏光板配置を示す図、 第３図は本発明の参考例の結果を示す図、 第４図は本発明の実施例及び比較例の結果を示す図、 第５図は測定装置の概略図である。 符号１は偏光板,2はガラス基板,3は透明電極,4は絶縁
膜,5は配向膜,6は強誘電性液晶層,7は液晶層,8は液晶分
子,9は液晶セル,10は偏光板。
膜,5は配向膜,6は強誘電性液晶層,7は液晶層,8は液晶分
子,9は液晶セル,10は偏光板。
Claims (3)
- 【請求項１】二枚の電極基板間に強誘電性液晶を配置し
た強誘電性液晶素子において、非電界印加時における液
晶分子の２つの安定状態をS1・S2とすると、該S1状態に
おける液晶分子長軸の平均的方向と基板とのなす角度
と、該S2状態における液晶分子長軸の平均的方向と基板
とのなす角度とが互いに異なり、S1状態における分子長
軸の平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設定した場合
のS2状態の透過光量IS2と、S2状態における分子長軸の
平均的方向にクロスニコルの吸収軸を設定した場合のS1
状態の透過光量IS1とを比較して、より透過光量が大き
い方の状態にクロスニコルの吸収軸を合わせ、更にこの
ようにして選択した軸の位置を基準として、該選択位置
よりクロスニコルの吸収軸をθ回転させ、該回転前のク
ロスニコルの設定における非電界印加時における透過光
量より、回転後の設定クロスニコルの設定における透過
光量が大きくなるように、偏光板を回転させて配置した
ことを特徴とする強誘電性液晶素子。 - 【請求項２】前記θが０≦θ≦45゜±20゜であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の強誘電性液晶素
子。 - 【請求項３】前記強誘電性液晶素子がSiOの斜め蒸着に
より形成された配向膜を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62235990A JP2584792B2 (ja) | 1987-09-19 | 1987-09-19 | 強誘電性液晶素子 |
| US07/593,350 US5016989A (en) | 1987-09-18 | 1990-10-03 | Liquid crystal element with improved contrast and brightness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62235990A JP2584792B2 (ja) | 1987-09-19 | 1987-09-19 | 強誘電性液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6478236A JPS6478236A (en) | 1989-03-23 |
| JP2584792B2 true JP2584792B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16994177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62235990A Expired - Fee Related JP2584792B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-19 | 強誘電性液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584792B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001091736A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Nitto Denko Corp | 偏光フィルム及び偏光板 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6183522A (ja) * | 1985-08-22 | 1986-04-28 | Canon Inc | 光量制御法 |
-
1987
- 1987-09-19 JP JP62235990A patent/JP2584792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6478236A (en) | 1989-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6181402B1 (en) | Liquid crystal display | |
| US7209205B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| US5710609A (en) | Liquid crystal projection-type display device specific liquid crystal layer retardation and two alignment films having orientation directions 180 degrees different | |
| US7804568B2 (en) | Homeotropic alignment type liquid crystal display device | |
| US5495351A (en) | Liquid crystal device with two monostable liquid crystal cells | |
| JPH1083000A (ja) | ツイステッドネマティック液晶装置 | |
| US6067142A (en) | Vertically aligned pi-cell LCD having on-state with mid-plane molecules perpendicular to the substrates | |
| US4792211A (en) | Ferroelectric liquid crystal electro-optical device having high water repellent alignment layer | |
| CN101548223A (zh) | 自补偿准垂直液晶器件 | |
| JP4357622B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| EP1172685A1 (en) | Liquid crystal display element and method for fabricating the same | |
| JP2584792B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| US5016989A (en) | Liquid crystal element with improved contrast and brightness | |
| US5557435A (en) | Liquid crystal device and display apparatus | |
| KR100232690B1 (ko) | 액정 표시 장치 | |
| JP2584790B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP2953720B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2584789B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP3342940B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| KR100308158B1 (ko) | 멀티도메인액정표시소자 | |
| JPH1096894A (ja) | 液晶の表示、スイッチあるいは画像処理の装置 | |
| JPH09222604A (ja) | 液晶表示パネル | |
| JP2973321B2 (ja) | 液晶電気光学素子 | |
| JPH035721A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH10161127A (ja) | 垂直配向型の液晶表示デバイス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |