JP2615867B2 - 相転移型液晶表示素子 - Google Patents
相転移型液晶表示素子Info
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- JP2615867B2 JP2615867B2 JP15975488A JP15975488A JP2615867B2 JP 2615867 B2 JP2615867 B2 JP 2615867B2 JP 15975488 A JP15975488 A JP 15975488A JP 15975488 A JP15975488 A JP 15975488A JP 2615867 B2 JP2615867 B2 JP 2615867B2
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- Japan
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- liquid crystal
- electrodes
- phase
- crystal display
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 相転移型液晶表示素子に関し、 表示のコントラスト、色彩度の向上を図ることを目的
とし、 一対の透明絶縁性基板上に互いに直交する複数のスト
ライプ電極を形成し、該基板間に相転移型液晶を封入し
た液晶表示素子に於いて、 前記一対の基板上にそれぞれ配設された電極の隣接電
極間寸法（ｌ）を、直交した上下基板上の電極間に電圧
を印加したそれら電極の側縁部より相転移型液晶のコレ
ステリック相が染み出す距離の２倍以下の寸法に設定し
たことで構成する。
とし、 一対の透明絶縁性基板上に互いに直交する複数のスト
ライプ電極を形成し、該基板間に相転移型液晶を封入し
た液晶表示素子に於いて、 前記一対の基板上にそれぞれ配設された電極の隣接電
極間寸法（ｌ）を、直交した上下基板上の電極間に電圧
を印加したそれら電極の側縁部より相転移型液晶のコレ
ステリック相が染み出す距離の２倍以下の寸法に設定し
たことで構成する。
本発明は相転移型の液晶表示素子に関する。
一対の透明絶縁性基板のそれぞれに、互いに直交する
ストライプ状の透明電極を形成し、該基板間に相転移型
液晶を封入し、該両基板に形成された電極間に印加する
電圧を所定の値に選択することで、前記液晶分子がコレ
ステリック相とネマティック相を呈するように変化さ
せ、前記液晶を透明、或いは散乱の状態に選択して表示
が行えるようにした相転移型液晶表示素子は、単純マト
リックス方式で大容量の表示が可能な液晶表示素子とし
て知られている。
ストライプ状の透明電極を形成し、該基板間に相転移型
液晶を封入し、該両基板に形成された電極間に印加する
電圧を所定の値に選択することで、前記液晶分子がコレ
ステリック相とネマティック相を呈するように変化さ
せ、前記液晶を透明、或いは散乱の状態に選択して表示
が行えるようにした相転移型液晶表示素子は、単純マト
リックス方式で大容量の表示が可能な液晶表示素子とし
て知られている。
従来の単純マトリックス方式の相転移型液晶表示素子
の平面図を第６図に示し、そのVI−VI′線に沿った断面
図を第７図に示す。
の平面図を第６図に示し、そのVI−VI′線に沿った断面
図を第７図に示す。
第６図および第７図に示すように、一対の透明ガラス
基板のうちの一方のガラス基板１は、Ｘ方向（紙面に平
行な方向）に沿って延び、所定のピッチでインジウム・
錫酸化物よりなるストライプ状の透明電極2A,2B,2C…が
形成され、その上に配向膜３が形成されている。また他
方のガラス基板４には、前記透明電極2A,2B,2C…と直交
し、Ｙ方向（紙面に垂直方向）に沿って延びる所定のピ
ッチのストライプ状透明電極5A,5B,5C…が形成され、そ
の上に配向膜６が形成されている。そしてこれらの互い
に直交する電極を有するガラス基板1,4間に相転移型液
晶７を封入して、複数の電極交点に液晶セルが形成され
る。
基板のうちの一方のガラス基板１は、Ｘ方向（紙面に平
行な方向）に沿って延び、所定のピッチでインジウム・
錫酸化物よりなるストライプ状の透明電極2A,2B,2C…が
形成され、その上に配向膜３が形成されている。また他
方のガラス基板４には、前記透明電極2A,2B,2C…と直交
し、Ｙ方向（紙面に垂直方向）に沿って延びる所定のピ
ッチのストライプ状透明電極5A,5B,5C…が形成され、そ
の上に配向膜６が形成されている。そしてこれらの互い
に直交する電極を有するガラス基板1,4間に相転移型液
晶７を封入して、複数の電極交点に液晶セルが形成され
る。
このような構成の液晶表示素子の電極2A,2B…と5A,5B
間に、第10図の横軸に示すような電圧を印加した時に、
それらの電極交点で定まる液晶セルは縦軸に示すような
透過率を示す。
間に、第10図の横軸に示すような電圧を印加した時に、
それらの電極交点で定まる液晶セルは縦軸に示すような
透過率を示す。
つまり、第10図のヒステリシス曲線11の矢印Ａ方向に
沿って該液晶セルに電圧を印加すると、相転移型液晶は
ネマティック相（透明:H状態）を呈するようになり、矢
印Ｂ方向に沿って上記した電圧と同一の電圧を印加する
と、相転移型液晶はコレステリック相（散乱:F状態）を
示す。また電圧を印加しない時は安定な透明のグランジ
ャン（Ｇ）状態を呈する。
沿って該液晶セルに電圧を印加すると、相転移型液晶は
ネマティック相（透明:H状態）を呈するようになり、矢
印Ｂ方向に沿って上記した電圧と同一の電圧を印加する
と、相転移型液晶はコレステリック相（散乱:F状態）を
示す。また電圧を印加しない時は安定な透明のグランジ
ャン（Ｇ）状態を呈する。
液晶セルに電圧を印加した時の液晶の状態図を第８図
（ａ）と第８図（ｂ）に示す。
（ａ）と第８図（ｂ）に示す。
第８図（ａ）は液晶がコレステリック相（散乱）を呈
した都の状態図で液晶セルは斜線部のごとく不透明状態
になる。また第８図（ｂ）は液晶がマネティック相（透
明）を呈した時、液晶セルは空白部のごとく透明状態と
なる。
した都の状態図で液晶セルは斜線部のごとく不透明状態
になる。また第８図（ｂ）は液晶がマネティック相（透
明）を呈した時、液晶セルは空白部のごとく透明状態と
なる。
ところで第８図（ａ）および第８図（ｂ）に示すよう
に、電極2A,2B,2C…と電極5A,5B,5C…間に電圧を印加す
ると、各電極の両側端部からの電界の滲み出しによりコ
レステリック相12が、両電極パターンの側縁部より若干
滲み出すことが判る。この滲み出し領域はコレステリッ
ク相領域12であり、光散乱特性を示す。
に、電極2A,2B,2C…と電極5A,5B,5C…間に電圧を印加す
ると、各電極の両側端部からの電界の滲み出しによりコ
レステリック相12が、両電極パターンの側縁部より若干
滲み出すことが判る。この滲み出し領域はコレステリッ
ク相領域12であり、光散乱特性を示す。
第９図（ａ）は、上記コレステリック相領域12の滲み
出しの状態を拡大した図であり、第９図（ｂ）はそれの
IX−IX′線に沿った断面図を示す。
出しの状態を拡大した図であり、第９図（ｂ）はそれの
IX−IX′線に沿った断面図を示す。
一方、電極パターン2A,2B,2C…と5A,5B,5C…の両側端
部より遠く隔たっていて、電界の滲み出しが及ばない領
域に存在するグランジャン組織領域13は、光透過性を示
し、従ってこの領域13に照射した光は透過する。
部より遠く隔たっていて、電界の滲み出しが及ばない領
域に存在するグランジャン組織領域13は、光透過性を示
し、従ってこの領域13に照射した光は透過する。
このグランジャン組織領域13の寸法は、第９図（ａ）
で示されるように双方の電極パターン2A,2B,2C…,5A,5
B,5C…の配列のピッチの距離Ｂより電極端部に滲み出し
たコレステリック相領域12の寸法（2a＝ａ×２）を差し
引いた数値を示す。なおこの図に於いてｄは液晶７が封
入された上下の電極2A,2B…と5A,5B…間のギャップを示
す。
で示されるように双方の電極パターン2A,2B,2C…,5A,5
B,5C…の配列のピッチの距離Ｂより電極端部に滲み出し
たコレステリック相領域12の寸法（2a＝ａ×２）を差し
引いた数値を示す。なおこの図に於いてｄは液晶７が封
入された上下の電極2A,2B…と5A,5B…間のギャップを示
す。
この電界の滲み出しの及ばないグランジャン組織領域
13を透過する光は、電圧印加の有無による画素の選択、
非選択動作とは無関係に常時上下のガラス基板1,4を透
過するため、表示のコントラストの低下を招く問題点を
生じる。
13を透過する光は、電圧印加の有無による画素の選択、
非選択動作とは無関係に常時上下のガラス基板1,4を透
過するため、表示のコントラストの低下を招く問題点を
生じる。
またこのグランジャン組織領域13を透過する光は、該
表示素子の相転移型液晶のコレステリック相の散乱分散
特性を利用してカラー表示を行う場合には、表示色の色
純度の低下を招く問題点を生じる。
表示素子の相転移型液晶のコレステリック相の散乱分散
特性を利用してカラー表示を行う場合には、表示色の色
純度の低下を招く問題点を生じる。
本発明は上記した問題点を解決し、電圧印加時におけ
る各電極の両側端部より滲み出すコレステリック相領域
が、隣接する電極間に於いて互いに重なるようする。つ
まりグランジャン組織領域を形成しないようにして表示
のコントラストの向上および緑色の色純度低下を防止で
きるようにした液晶表示素子の提供を目的とする。
る各電極の両側端部より滲み出すコレステリック相領域
が、隣接する電極間に於いて互いに重なるようする。つ
まりグランジャン組織領域を形成しないようにして表示
のコントラストの向上および緑色の色純度低下を防止で
きるようにした液晶表示素子の提供を目的とする。
上記目的を達成する本発明の液晶表示素子は、一対の
透明絶性基板上に互いに直交する複数のストライプ電極
を形成し、該基板間に相転移型液晶を封入した液晶表示
素子に於いて、 前記一対の基板上にそれぞれ配設された電極の隣接電
極間寸法（ｌ）を、直交した上下基板上の電極間に電圧
を印加したそれら電極の側縁部より相転移型液晶のコレ
ステリック相が染み出す距離の２倍以下の寸法に設定し
たことで構成する。
透明絶性基板上に互いに直交する複数のストライプ電極
を形成し、該基板間に相転移型液晶を封入した液晶表示
素子に於いて、 前記一対の基板上にそれぞれ配設された電極の隣接電
極間寸法（ｌ）を、直交した上下基板上の電極間に電圧
を印加したそれら電極の側縁部より相転移型液晶のコレ
ステリック相が染み出す距離の２倍以下の寸法に設定し
たことで構成する。
本発明の液晶表示素子は両方の基板に形成されたスト
ライプ状電極の隣接電極間間隔を従来よりも狭くして、
例えばそれら隣接電極に於いて同時に電圧を印加した場
合に、両電極の側端部より滲み出るコレステリック相が
互いに交わるようにする。即ち、グランジャン組織領域
ができないようにして、画素の選択、或いは非選択動作
には無関係に基板間を透過する光が無いようにする。こ
の結果、液晶表示素子のコントラストと、カラー表示に
於ける色彩度の向上が図れる。
ライプ状電極の隣接電極間間隔を従来よりも狭くして、
例えばそれら隣接電極に於いて同時に電圧を印加した場
合に、両電極の側端部より滲み出るコレステリック相が
互いに交わるようにする。即ち、グランジャン組織領域
ができないようにして、画素の選択、或いは非選択動作
には無関係に基板間を透過する光が無いようにする。こ
の結果、液晶表示素子のコントラストと、カラー表示に
於ける色彩度の向上が図れる。
以下、図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細
に説明する。
に説明する。
第１図に本発明を適用した液晶表示パネルの電極パタ
ーン配列を示し、第２図に第１図のＩ−Ｉ′線に沿った
断面図を示す。
ーン配列を示し、第２図に第１図のＩ−Ｉ′線に沿った
断面図を示す。
第１図および第２図に示すように、本実施例の液晶表
示パネルは、一方の透明ガラス基板21上にインジウム・
錫酸化物よりなるＸ方向（紙面に平行）の複数の透明電
極22A,22B,22C…が蒸着、およびホトリソグラフィ法を
用いたエッチング方法によりストライプ状パターンに形
成され、その上に配向膜23が形成されている。
示パネルは、一方の透明ガラス基板21上にインジウム・
錫酸化物よりなるＸ方向（紙面に平行）の複数の透明電
極22A,22B,22C…が蒸着、およびホトリソグラフィ法を
用いたエッチング方法によりストライプ状パターンに形
成され、その上に配向膜23が形成されている。
また他方の透明ガラス基板24上にインジウム・錫酸化
物よりなり、前記電極22A,22B,22C…と直交するＹ方向
の複数の透明電極25A,25B,25C…が同じく蒸着、および
ホトリソグラフィ法を用いたエッチング法によりストラ
イプ状のパターンに形成され、その上に配向膜26が形成
されている。
物よりなり、前記電極22A,22B,22C…と直交するＹ方向
の複数の透明電極25A,25B,25C…が同じく蒸着、および
ホトリソグラフィ法を用いたエッチング法によりストラ
イプ状のパターンに形成され、その上に配向膜26が形成
されている。
また上記両方の基板21,24間に封入される液晶27は、
ネマティック液晶に10数重量％の割合でコレステリック
液晶が混合された液晶を用いている。
ネマティック液晶に10数重量％の割合でコレステリック
液晶が混合された液晶を用いている。
以上の液晶表示素子は隣接電極間の間隔が後述する寸
法に選定される以外は従来例と大差ないものである。第
４図はこの電極間の寸法を選定するための図であり、液
晶セルへの印加電圧と電極の両側端部からのコレステリ
ック相の滲み出し距離との関係を示す図である。図で横
軸は液晶セルを構成する電極22A,22B,22C…と2A,25B,25
c…間の印加電圧を示し、縦軸は電極の側端部からのコ
レステリック相の滲み出し距離ａ（μｍ）を示す。
法に選定される以外は従来例と大差ないものである。第
４図はこの電極間の寸法を選定するための図であり、液
晶セルへの印加電圧と電極の両側端部からのコレステリ
ック相の滲み出し距離との関係を示す図である。図で横
軸は液晶セルを構成する電極22A,22B,22C…と2A,25B,25
c…間の印加電圧を示し、縦軸は電極の側端部からのコ
レステリック相の滲み出し距離ａ（μｍ）を示す。
図の曲線31に示すように、印加電圧（Ｖ）にほぼ比例
してコレステリック相が滲み出している。本実施例の表
示素子では液晶セルの駆動電圧（Vd）を14V程度として
いるので、この素子に用いた液晶では第４図より12μｍ
程度の滲み出し量となることが判る。この滲み出し量は
電極の一方の側端部より滲み出す大きさである。実際の
ストライプ状電極は、量側端部より滲み出しがあるた
め、この一方の側端部からの滲み出し量の２倍の滲み出
し量となる。
してコレステリック相が滲み出している。本実施例の表
示素子では液晶セルの駆動電圧（Vd）を14V程度として
いるので、この素子に用いた液晶では第４図より12μｍ
程度の滲み出し量となることが判る。この滲み出し量は
電極の一方の側端部より滲み出す大きさである。実際の
ストライプ状電極は、量側端部より滲み出しがあるた
め、この一方の側端部からの滲み出し量の２倍の滲み出
し量となる。
さて、駆動電圧14Vの実用時に於けるコレステリック
相の滲み出し距離ａが12μｍとすると、これの２倍の24
μｍ以下の寸法、例えば20μｍの寸法に双方の電極22A,
22B…と25A,25B……の隣接電極間間隔ｌを設定すれば、
この滲み出したコレステリックが隣接電極間に於いて相
互に重なり、結局、滲み出したコレステリック相間に透
光性の隙間が生じないコントラストの向上した液晶表示
素子が得られる。
相の滲み出し距離ａが12μｍとすると、これの２倍の24
μｍ以下の寸法、例えば20μｍの寸法に双方の電極22A,
22B…と25A,25B……の隣接電極間間隔ｌを設定すれば、
この滲み出したコレステリックが隣接電極間に於いて相
互に重なり、結局、滲み出したコレステリック相間に透
光性の隙間が生じないコントラストの向上した液晶表示
素子が得られる。
このように隣接電極間の寸法を設定した本実施例の液
晶表示素子の液晶セルに電圧を印加した状態を第３図
（ａ）と第３図（ｂ）に示す。第３図（ａ）は前記第８
図（ａ）と同様に液晶がコレステリック相（散乱）を呈
している状態を示し、第３図（ｂ）は第８図（ｂ）と同
様に液晶がネマティック相（透明）を呈している状態を
示す。第３図（ａ）と第３図（ｂ）に示すように各電極
パターン（22A,22B……,25A,25B……）の側端部より滲
み出したコレステリック相12は隣接電極間に於いて交互
に交わるために、不要な光が液晶内に導入されることが
無くなり、コントラストの向上した液晶表示素子が得ら
れる。
晶表示素子の液晶セルに電圧を印加した状態を第３図
（ａ）と第３図（ｂ）に示す。第３図（ａ）は前記第８
図（ａ）と同様に液晶がコレステリック相（散乱）を呈
している状態を示し、第３図（ｂ）は第８図（ｂ）と同
様に液晶がネマティック相（透明）を呈している状態を
示す。第３図（ａ）と第３図（ｂ）に示すように各電極
パターン（22A,22B……,25A,25B……）の側端部より滲
み出したコレステリック相12は隣接電極間に於いて交互
に交わるために、不要な光が液晶内に導入されることが
無くなり、コントラストの向上した液晶表示素子が得ら
れる。
更に本発明の効果を表示特性の彩度およびコントラス
トで見ると第５図のようになる。第５図に於ける実施例
では、透明電極のピッチを0.35mmとし、電極幅を0.30,
0.31,0.32,0.33,0.34と変え、その効果を見た。図示す
るように開口率が85％（ｌ＜20μｍ）で本特許の条件を
満たし、表示特性の改善が見られることが判る。
トで見ると第５図のようになる。第５図に於ける実施例
では、透明電極のピッチを0.35mmとし、電極幅を0.30,
0.31,0.32,0.33,0.34と変え、その効果を見た。図示す
るように開口率が85％（ｌ＜20μｍ）で本特許の条件を
満たし、表示特性の改善が見られることが判る。
以上述べたように、本発明の液晶表示素子によれば、
電極間の隙間に於いて、電極の側端部より滲み立て光錯
乱領域となるコレステリック相が相互に交わり、そのた
めグランジャン組織のような電圧の印加、非印加に係わ
らない光透過領域が無くなるので、コントラストの良好
な相転移型液晶表示素子が得られる。
電極間の隙間に於いて、電極の側端部より滲み立て光錯
乱領域となるコレステリック相が相互に交わり、そのた
めグランジャン組織のような電圧の印加、非印加に係わ
らない光透過領域が無くなるので、コントラストの良好
な相転移型液晶表示素子が得られる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、コン
トラスト、および彩度の向上した高信頼度の相転移型液
晶表示素子が得られる効果がある。
トラスト、および彩度の向上した高信頼度の相転移型液
晶表示素子が得られる効果がある。
第１図は本発明の液晶表示素子の電極配列を示す平面
図、 第２図は第１図のＩ−Ｉ′線に沿った断面図、 第３図（ａ）は本発明の素子のコレステリック相（散
乱）状態図、 第３図（ｂ）は本発明の素子のネマティック相（透明）
状態図、 第４図は本発明の素子に於ける印加電圧と滲み出し距離
との関係図、 第５図は本発明の素子に於ける開口率とコントラスト
（彩度）との関係図、 第６図は従来の液晶表示素子の電極配列の示す平面図、 第７図は第６図のVI−VI′線に沿った断面図、 第８図（ａ）は従来の素子のコレステリック相（散乱）
状態図、 第８図（ｂ）は従来の素子のネマティック相（透明）状
態図、 第９図（ａ）は従来の素子に於けるコレステリック相の
滲み出し状態図、 第９図（ｂ）は第９図（ａ）のIX−IX′線に沿った断面
図、 第10図は相転移型液晶のヒステリシス特性図を示す。 図において、 12はコレステリック相、21,24はガラス基板、22A,22B,2
2C…、25A,25B,25C…は電極、23,26は配向膜、27は液
晶、31は印加電圧と滲み出し距離との関係曲線を示す。
図、 第２図は第１図のＩ−Ｉ′線に沿った断面図、 第３図（ａ）は本発明の素子のコレステリック相（散
乱）状態図、 第３図（ｂ）は本発明の素子のネマティック相（透明）
状態図、 第４図は本発明の素子に於ける印加電圧と滲み出し距離
との関係図、 第５図は本発明の素子に於ける開口率とコントラスト
（彩度）との関係図、 第６図は従来の液晶表示素子の電極配列の示す平面図、 第７図は第６図のVI−VI′線に沿った断面図、 第８図（ａ）は従来の素子のコレステリック相（散乱）
状態図、 第８図（ｂ）は従来の素子のネマティック相（透明）状
態図、 第９図（ａ）は従来の素子に於けるコレステリック相の
滲み出し状態図、 第９図（ｂ）は第９図（ａ）のIX−IX′線に沿った断面
図、 第10図は相転移型液晶のヒステリシス特性図を示す。 図において、 12はコレステリック相、21,24はガラス基板、22A,22B,2
2C…、25A,25B,25C…は電極、23,26は配向膜、27は液
晶、31は印加電圧と滲み出し距離との関係曲線を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】一対の透明絶縁性基板（21,24）上に互い
に直交する複数のストライプ電極（22A,22B…、25A,25B
…）を形成し、該基板間に相転移型液晶（27）を封入し
た液晶表示素子に於いて、 前記一対の基板（21,24）上にそれぞれ配設された電極
（22A,22B…、25A,25B…）の隣接電極間寸法（ｌ）を、
直交した上下基板上の電極間に電圧を印加したそれら電
極の側縁部より相転移型液晶のコレステリック相（12）
が染み出す距離の２倍以下の寸法に設定したことを特徴
とする相転移型液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15975488A JP2615867B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 相転移型液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15975488A JP2615867B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 相転移型液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027020A JPH027020A (ja) | 1990-01-11 |
| JP2615867B2 true JP2615867B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15700530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15975488A Expired - Lifetime JP2615867B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 相転移型液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615867B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH075087A (ja) * | 1991-07-25 | 1995-01-10 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 材料試験方法および材料試験装置 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP15975488A patent/JP2615867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027020A (ja) | 1990-01-11 |
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