JP3134555B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に反射型と呼ばれ
る液晶表示素子に関するものである。
る液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射型と呼ばれる液晶表示素子は、液晶
セルの裏面側に反射板を配置したもので、この反射型の
液晶表示素子は、次のような構成となっている。
セルの裏面側に反射板を配置したもので、この反射型の
液晶表示素子は、次のような構成となっている。
【０００３】図４は従来の反射型液晶表示素子の断面図
であり、液晶セル１０は、透明電極１３と配向膜１５と
を形成した透明基板１１と、透明電極１４と配向膜１６
とを形成した透明基板１２とを枠状のシール材１７を介
して接合し、この両基板１１，１２間に液晶１８を封入
して構成されている。この液晶１８は誘電異方性が正の
ネマティック液晶であり、この液晶１８の分子は、両基
板１１，１２側での配向方向を配向膜１５，１６によっ
て規制され、両基板１１，１２間において所定のツイス
ト角でツイスト配列されている。
であり、液晶セル１０は、透明電極１３と配向膜１５と
を形成した透明基板１１と、透明電極１４と配向膜１６
とを形成した透明基板１２とを枠状のシール材１７を介
して接合し、この両基板１１，１２間に液晶１８を封入
して構成されている。この液晶１８は誘電異方性が正の
ネマティック液晶であり、この液晶１８の分子は、両基
板１１，１２側での配向方向を配向膜１５，１６によっ
て規制され、両基板１１，１２間において所定のツイス
ト角でツイスト配列されている。
【０００４】そして、上記液晶セル１０の表面と裏面に
は、それぞれ偏光板２１，２２が貼付けられており、さ
らに裏面側の偏光板２２の裏面には反射板２３が貼付け
られている。
は、それぞれ偏光板２１，２２が貼付けられており、さ
らに裏面側の偏光板２２の裏面には反射板２３が貼付け
られている。
【０００５】なお、この液晶表示素子は一般にＴＮ型と
されており、ＴＮ型の液晶表示素子では、液晶セル１０
の液晶分子のツイスト角をほぼ９０°とするとともに、
上記偏光板２１，２２を、その透過軸の方向を互いにほ
ぼ直交させるかあるいはほぼ平行にして配置している。
されており、ＴＮ型の液晶表示素子では、液晶セル１０
の液晶分子のツイスト角をほぼ９０°とするとともに、
上記偏光板２１，２２を、その透過軸の方向を互いにほ
ぼ直交させるかあるいはほぼ平行にして配置している。
【０００６】上記液晶表示素子は、その表面側から入射
する光を図に矢線で示すように裏面側の反射板２３で反
射させて表示するもので、液晶表示素子にその表面側か
ら入射する光は、表面側の偏光板２１により直線偏光さ
れて液晶セル１０に入射し、液晶セル１０を通って裏面
側の偏光板２２に入射する。また、この裏面側偏光板２
２を透過した光は、その裏面の反射板２３で反射され、
裏面側偏光板２２、液晶セル１０、表面側偏光板２１を
通って表面側に出射する。
する光を図に矢線で示すように裏面側の反射板２３で反
射させて表示するもので、液晶表示素子にその表面側か
ら入射する光は、表面側の偏光板２１により直線偏光さ
れて液晶セル１０に入射し、液晶セル１０を通って裏面
側の偏光板２２に入射する。また、この裏面側偏光板２
２を透過した光は、その裏面の反射板２３で反射され、
裏面側偏光板２２、液晶セル１０、表面側偏光板２１を
通って表面側に出射する。
【０００７】そして、液晶セル１０の液晶分子の配向状
態は、電極１３，１４間へのオン電圧の印加によって変
化し、この液晶分子の配向状態に応じて液晶層を通る光
の偏光状態が変化するため、液晶セル１０のオン電圧印
加部分を通った光と、他の部分、つまり電圧無印加部分
を通った光とのうち、いずれかの光が裏面側偏光板２２
で吸収され、この裏面側偏光板２２を透過した光だけ
が、反射板２３で反射されて上記経路で出射する。この
ため、液晶セル１０へのオン電圧の印加により明表示と
暗表示とを制御して表示を行なうことができる。
態は、電極１３，１４間へのオン電圧の印加によって変
化し、この液晶分子の配向状態に応じて液晶層を通る光
の偏光状態が変化するため、液晶セル１０のオン電圧印
加部分を通った光と、他の部分、つまり電圧無印加部分
を通った光とのうち、いずれかの光が裏面側偏光板２２
で吸収され、この裏面側偏光板２２を透過した光だけ
が、反射板２３で反射されて上記経路で出射する。この
ため、液晶セル１０へのオン電圧の印加により明表示と
暗表示とを制御して表示を行なうことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示素子は、明表示の輝度が低く、したがって
画面が暗いという問題をもっていた。
来の液晶表示素子は、明表示の輝度が低く、したがって
画面が暗いという問題をもっていた。
【０００９】これは、明表示が、表面側偏光板２１と裏
面側偏光板２２とをそれぞれ２回ずつ（計４回）通った
光で表示されるためであり、上記液晶表示素子では、そ
の表面側から入射する光の強度が、まず表面側偏光板２
１を通って直線偏光される際にほぼ１／２に減少し、次
いで裏面側偏光板２２を２回通ってその都度光強度を減
少するとともに、この後、表面側偏光板２１を再び通っ
てさらに光強度を減少する。
面側偏光板２２とをそれぞれ２回ずつ（計４回）通った
光で表示されるためであり、上記液晶表示素子では、そ
の表面側から入射する光の強度が、まず表面側偏光板２
１を通って直線偏光される際にほぼ１／２に減少し、次
いで裏面側偏光板２２を２回通ってその都度光強度を減
少するとともに、この後、表面側偏光板２１を再び通っ
てさらに光強度を減少する。
【００１０】そして、前記裏面側偏光板２２での光強度
の減少と、出射時における表面側偏光板２１での光強度
の減少とは、入射時における表面側偏光板２１での減少
に比べればかなり小さいが、上記液晶表示素子では、表
面側偏光板２１により直線偏光されて入射した光が、裏
面側偏光板２２を２回通り、さらに表面側偏光板２１を
１回通って出射するため、出射光が光強度の弱い光とな
って、明表示の輝度が低くなってしまう。
の減少と、出射時における表面側偏光板２１での光強度
の減少とは、入射時における表面側偏光板２１での減少
に比べればかなり小さいが、上記液晶表示素子では、表
面側偏光板２１により直線偏光されて入射した光が、裏
面側偏光板２２を２回通り、さらに表面側偏光板２１を
１回通って出射するため、出射光が光強度の弱い光とな
って、明表示の輝度が低くなってしまう。
【００１１】本発明は、反射型のものでありながら、明
表示の輝度を高くして十分な明るさの表示を得ることが
できる液晶表示素子を提供することを目的としたもので
ある。
表示の輝度を高くして十分な明るさの表示を得ることが
できる液晶表示素子を提供することを目的としたもので
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、透明電極と配向膜とを形成した一対の透明基板間に
液晶を封入するとともにこの液晶の分子を両基板間にお
いてツイスト配列させた液晶セルと、この液晶セルの表
面側にのみ配置された１枚の偏光板と、前記液晶セルの
裏面側に配置された反射板とからなり、かつ前記液晶セ
ルの液晶分子のツイスト角を２８０〜３５０°の範囲と
し、液晶層の層厚ｄと前記液晶の異常光に対する屈折率
ｎe と正常光に対する屈折率ｎo との差との積（ｎe −
ｎo ）ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲にするとと
もに、前記偏光板の透過軸の方向を前記液晶セルのいず
れか一方の基板側における液晶配向方向とほぼ平行にし
たことを特徴とするものである。
は、透明電極と配向膜とを形成した一対の透明基板間に
液晶を封入するとともにこの液晶の分子を両基板間にお
いてツイスト配列させた液晶セルと、この液晶セルの表
面側にのみ配置された１枚の偏光板と、前記液晶セルの
裏面側に配置された反射板とからなり、かつ前記液晶セ
ルの液晶分子のツイスト角を２８０〜３５０°の範囲と
し、液晶層の層厚ｄと前記液晶の異常光に対する屈折率
ｎe と正常光に対する屈折率ｎo との差との積（ｎe −
ｎo ）ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲にするとと
もに、前記偏光板の透過軸の方向を前記液晶セルのいず
れか一方の基板側における液晶配向方向とほぼ平行にし
たことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】この液晶表示素子においては、液晶セルの表面
側にだけ１枚の偏光板を配置しているため、前記偏光板
により直線偏光されて液晶セルに入射した光は、液晶セ
ルを通ってその裏面側の反射板で反射され、再び液晶セ
ルを通って前記偏光板に入射する。
側にだけ１枚の偏光板を配置しているため、前記偏光板
により直線偏光されて液晶セルに入射した光は、液晶セ
ルを通ってその裏面側の反射板で反射され、再び液晶セ
ルを通って前記偏光板に入射する。
【００１４】そして、液晶セルの電極間にオン電圧を印
加すると、この電圧印加部分の液晶分子が立上り配向す
るため、液晶セルに入射した光の偏光状態は、液晶セル
をその裏面側に向かって透過するときも、また表面側に
向かって透過するときもほとんど変化せず、したがって
液晶セルの電圧印加部分を通った光は前記偏光板を透過
して出射する。
加すると、この電圧印加部分の液晶分子が立上り配向す
るため、液晶セルに入射した光の偏光状態は、液晶セル
をその裏面側に向かって透過するときも、また表面側に
向かって透過するときもほとんど変化せず、したがって
液晶セルの電圧印加部分を通った光は前記偏光板を透過
して出射する。
【００１５】一方、液晶セルの他の部分、つまり液晶分
子がツイスト配列状態にある電圧無印加部分では、液晶
セルに入射した光の偏光状態が、液晶セルをその裏面側
に向かって透過するときと、表面側に向かって透過する
ときとでそれぞれ変化し、最終的に入射時の直線偏光と
は異なる偏光状態になって前記偏光板に入射するが、液
晶セルの液晶分子のツイスト角を上記の範囲にし、液晶
層厚ｄと、液晶の異常光と正常光とに対する屈折率
ｎe ，屈折率ｎo の差との積（ｎe −ｎo ）ｄの値を上
記の範囲にするとともに、偏光板の透過軸の方向を液晶
セルのいずれか一方の基板側における液晶配向方向とほ
ぼ平行にしておけば、液晶セルの電圧無印加部分を通っ
た光は前記偏光板で吸収される。
子がツイスト配列状態にある電圧無印加部分では、液晶
セルに入射した光の偏光状態が、液晶セルをその裏面側
に向かって透過するときと、表面側に向かって透過する
ときとでそれぞれ変化し、最終的に入射時の直線偏光と
は異なる偏光状態になって前記偏光板に入射するが、液
晶セルの液晶分子のツイスト角を上記の範囲にし、液晶
層厚ｄと、液晶の異常光と正常光とに対する屈折率
ｎe ，屈折率ｎo の差との積（ｎe −ｎo ）ｄの値を上
記の範囲にするとともに、偏光板の透過軸の方向を液晶
セルのいずれか一方の基板側における液晶配向方向とほ
ぼ平行にしておけば、液晶セルの電圧無印加部分を通っ
た光は前記偏光板で吸収される。
【００１６】このため、液晶表示素子をその表面側から
見ると、液晶セルのオン電圧印加部分に対応する領域は
明るく見え、電圧無印加部分に対応する領域は暗く見え
るから、偏光板が１枚だけであっても、液晶セルへのオ
ン電圧の印加により明表示と暗表示とを制御して表示を
行なうことができる。
見ると、液晶セルのオン電圧印加部分に対応する領域は
明るく見え、電圧無印加部分に対応する領域は暗く見え
るから、偏光板が１枚だけであっても、液晶セルへのオ
ン電圧の印加により明表示と暗表示とを制御して表示を
行なうことができる。
【００１７】そして、この液晶表示素子では、液晶セル
の表面側にだけ１枚の偏光板を配置しているため、偏光
板による光強度の減少は、液晶表示素子への入射光が前
記偏光板を通って直線偏光される際の減少と、液晶セル
を往復透過した光が前記偏光板を透過して出射する際の
減少との２回だけであり、したがって、明表示の輝度を
高くすることができる。
の表面側にだけ１枚の偏光板を配置しているため、偏光
板による光強度の減少は、液晶表示素子への入射光が前
記偏光板を通って直線偏光される際の減少と、液晶セル
を往復透過した光が前記偏光板を透過して出射する際の
減少との２回だけであり、したがって、明表示の輝度を
高くすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１および図
２を参照して説明する。図１は液晶表示素子の断面図、
図２は前記液晶表示素子の偏光板の透過軸方向と液晶セ
ルの液晶分子配向方向とを示す図である。
２を参照して説明する。図１は液晶表示素子の断面図、
図２は前記液晶表示素子の偏光板の透過軸方向と液晶セ
ルの液晶分子配向方向とを示す図である。
【００１９】まず、液晶セル３０について説明すると、
この液晶セル３０は図１に示すように、透明電極３３と
配向膜３５とを形成した透明基板３１と、透明電極３４
と配向膜３６とを形成した透明基板３２とを枠状のシー
ル材３７を介して接合し、この両基板３１，３２間に液
晶３８を封入して構成されている。
この液晶セル３０は図１に示すように、透明電極３３と
配向膜３５とを形成した透明基板３１と、透明電極３４
と配向膜３６とを形成した透明基板３２とを枠状のシー
ル材３７を介して接合し、この両基板３１，３２間に液
晶３８を封入して構成されている。
【００２０】この液晶３８は誘電異方性が正のネマティ
ック液晶であり、この液晶３８の分子は、両基板３１，
３２側での配向方向を配向膜３５，３６によって規制さ
れ、両基板３１，３２間においてツイスト配列されてい
る。
ック液晶であり、この液晶３８の分子は、両基板３１，
３２側での配向方向を配向膜３５，３６によって規制さ
れ、両基板３１，３２間においてツイスト配列されてい
る。
【００２１】上記液晶セル３０の表面には１枚の偏光板
４１が貼付けられている。また、液晶セル３０の裏面側
には偏光板はなく、反射板４２だけが液晶セル３０の裏
面に貼付けて配置されている。
４１が貼付けられている。また、液晶セル３０の裏面側
には偏光板はなく、反射板４２だけが液晶セル３０の裏
面に貼付けて配置されている。
【００２２】そして、この液晶表示素子では、液晶セル
３０の液晶分子のツイスト角を２８０〜３５０°の範囲
とし、液晶層の層厚ｄと液晶３８の異常光に対する屈折
率ｎe と正常光に対する屈折率ｎo との差との積（ｎe
−ｎo ）ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲にすると
ともに、上記偏光板４１の透過軸の方向を液晶セル３０
のいずれか一方の基板側における液晶配向方向とほぼ平
行にしている。
３０の液晶分子のツイスト角を２８０〜３５０°の範囲
とし、液晶層の層厚ｄと液晶３８の異常光に対する屈折
率ｎe と正常光に対する屈折率ｎo との差との積（ｎe
−ｎo ）ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲にすると
ともに、上記偏光板４１の透過軸の方向を液晶セル３０
のいずれか一方の基板側における液晶配向方向とほぼ平
行にしている。
【００２３】すなわち、図２において、（ａ）は上記偏
光板４１の透過軸方向４１ａを示し、（ｂ）は液晶セル
３０の両基板３１，３２面（配向膜３５，３６面）にお
ける液晶分子配向方向３１ａ，３２ａを示しており、こ
の実施例では、偏光板４１の透過軸方向４１ａを、液晶
セル３０の裏面側基板３２面における液晶分子配向方向
３２ａとほぼ平行にしている。
光板４１の透過軸方向４１ａを示し、（ｂ）は液晶セル
３０の両基板３１，３２面（配向膜３５，３６面）にお
ける液晶分子配向方向３１ａ，３２ａを示しており、こ
の実施例では、偏光板４１の透過軸方向４１ａを、液晶
セル３０の裏面側基板３２面における液晶分子配向方向
３２ａとほぼ平行にしている。
【００２４】また、図２（ｂ）のように、液晶セル３０
の表面側基板３１面における液晶分子配向方向３１ａ
と、裏面側基板３２面における液晶分子配向方向３２ａ
とは、２８０〜３５０°ずれており、液晶分子は、両基
板３１，３２間において、その液晶分子配向方向３１
ａ，３２ａのずれ角に応じたツイスト角ψ（ψ＝２８０
〜３５０°）でツイスト配向されている。
の表面側基板３１面における液晶分子配向方向３１ａ
と、裏面側基板３２面における液晶分子配向方向３２ａ
とは、２８０〜３５０°ずれており、液晶分子は、両基
板３１，３２間において、その液晶分子配向方向３１
ａ，３２ａのずれ角に応じたツイスト角ψ（ψ＝２８０
〜３５０°）でツイスト配向されている。
【００２５】さらに、上記液晶セル３０の液晶層厚ｄ、
つまり両基板３１，３２間の間隙（セルギャップ）は、
使用する液晶３８の屈折率異方性に応じて、この液晶３
８の異常光に対する屈折率ｎe と正常光に対する屈折率
ｎo との差（ｎe −ｎo ）と、液晶層厚ｄとの積（ｎe
−ｎo ）ｄの値が、０．９５〜１．０μｍの範囲になる
ように設定してある。
つまり両基板３１，３２間の間隙（セルギャップ）は、
使用する液晶３８の屈折率異方性に応じて、この液晶３
８の異常光に対する屈折率ｎe と正常光に対する屈折率
ｎo との差（ｎe −ｎo ）と、液晶層厚ｄとの積（ｎe
−ｎo ）ｄの値が、０．９５〜１．０μｍの範囲になる
ように設定してある。
【００２６】上記液晶表示素子は、その表面側から入射
する光を図に矢線で示すように裏面側の反射板４２で反
射させて表示するもので、この液晶表示素子において
は、液晶セル３０の表面側にだけ１枚の偏光板４１を配
置しているため、前記偏光板４１により直線偏光されて
液晶セル３０に入射した光は、液晶セル３０を通ってそ
の裏面側の反射板４２で反射され、再び液晶セル３０を
通って前記偏光板４１に入射する。
する光を図に矢線で示すように裏面側の反射板４２で反
射させて表示するもので、この液晶表示素子において
は、液晶セル３０の表面側にだけ１枚の偏光板４１を配
置しているため、前記偏光板４１により直線偏光されて
液晶セル３０に入射した光は、液晶セル３０を通ってそ
の裏面側の反射板４２で反射され、再び液晶セル３０を
通って前記偏光板４１に入射する。
【００２７】そして、液晶セル３０の電極３３，３４間
に液晶３８のしきい値電圧より高いオン電圧を印加する
と、この電圧印加部分の液晶分子が立上り配向するた
め、偏光板４１により直線偏光されて液晶セル３０に入
射した光の偏光状態は、液晶セル３０をその裏面側に向
かって透過するときも、また表面側に向かって透過すと
きもほとんど変化せず、したがって、液晶セル３０の電
圧印加部分を通った光は、前記偏光板４１を透過して出
射する。
に液晶３８のしきい値電圧より高いオン電圧を印加する
と、この電圧印加部分の液晶分子が立上り配向するた
め、偏光板４１により直線偏光されて液晶セル３０に入
射した光の偏光状態は、液晶セル３０をその裏面側に向
かって透過するときも、また表面側に向かって透過すと
きもほとんど変化せず、したがって、液晶セル３０の電
圧印加部分を通った光は、前記偏光板４１を透過して出
射する。
【００２８】一方、液晶セル３０の他の部分、つまり液
晶分子がツイスト配列状態にある電圧無印加部分では、
偏光板４１により直線偏光されて液晶セル３０に入射し
た光の偏光状態が、液晶セル３０をその裏面側に向かっ
て透過するときと、表面側に向かって透過するときとで
それぞれ変化し、最終的に、入射時の直線偏光とは異な
る偏光状態になって偏光板４１に入射するが、液晶セル
３０の液晶分子のツイスト角ψを２８０〜３５０°の範
囲にし、液晶層厚ｄと、液晶の異常光と正常光とに対す
る屈折率ｎe ，屈折率ｎo の差との積（ｎe −ｎo ）ｄ
の値を０．９５〜１．０μｍの範囲にするとともに、偏
光板４１の透過軸４１ａの方向を液晶セル３０のいずれ
か一方の基板側における液晶配向方向とほぼ平行にとほ
ぼ平行にしておけば、液晶セル３０の電圧無印加部分を
通った光は前記偏光板４１で吸収される。
晶分子がツイスト配列状態にある電圧無印加部分では、
偏光板４１により直線偏光されて液晶セル３０に入射し
た光の偏光状態が、液晶セル３０をその裏面側に向かっ
て透過するときと、表面側に向かって透過するときとで
それぞれ変化し、最終的に、入射時の直線偏光とは異な
る偏光状態になって偏光板４１に入射するが、液晶セル
３０の液晶分子のツイスト角ψを２８０〜３５０°の範
囲にし、液晶層厚ｄと、液晶の異常光と正常光とに対す
る屈折率ｎe ，屈折率ｎo の差との積（ｎe −ｎo ）ｄ
の値を０．９５〜１．０μｍの範囲にするとともに、偏
光板４１の透過軸４１ａの方向を液晶セル３０のいずれ
か一方の基板側における液晶配向方向とほぼ平行にとほ
ぼ平行にしておけば、液晶セル３０の電圧無印加部分を
通った光は前記偏光板４１で吸収される。
【００２９】このため、液晶表示素子をその表面側から
見ると、液晶セル３０のオン電圧印加部分に対応する領
域は明るく見え、電圧無印加部分に対応する領域は暗く
見えるから、偏光板４１が１枚だけであっても、液晶セ
ル３０へのオン電圧の印加により明表示と暗表示とを制
御して表示を行なうことができる。
見ると、液晶セル３０のオン電圧印加部分に対応する領
域は明るく見え、電圧無印加部分に対応する領域は暗く
見えるから、偏光板４１が１枚だけであっても、液晶セ
ル３０へのオン電圧の印加により明表示と暗表示とを制
御して表示を行なうことができる。
【００３０】なお、この液晶表示素子において、液晶セ
ル３０の液晶分子のツイスト角ψを２８０〜３５０°の
範囲にし、液晶層厚ｄと、液晶の異常光と正常光とに対
する屈折率ｎe ，屈折率ｎo の差との積（ｎe −ｎo ）
ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲にしているのは、
オン電圧の印加に対する出射光強度の変化を急峻にして
コントラスト（明暗比）を高くするためである。すなわ
ち、上記構成の液晶表示素子において出射光の強度が０
になる条件は、ジョーンズ行列を解くことにより、次の
(1)式で与えられる。
ル３０の液晶分子のツイスト角ψを２８０〜３５０°の
範囲にし、液晶層厚ｄと、液晶の異常光と正常光とに対
する屈折率ｎe ，屈折率ｎo の差との積（ｎe −ｎo ）
ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲にしているのは、
オン電圧の印加に対する出射光強度の変化を急峻にして
コントラスト（明暗比）を高くするためである。すなわ
ち、上記構成の液晶表示素子において出射光の強度が０
になる条件は、ジョーンズ行列を解くことにより、次の
(1)式で与えられる。
【００３１】
【数１】 そして、上記 (1)式を満たすツイスト角ψと（ｎe −ｎ
o ）ｄの値は、 Ａ． ψ＝６３．６° （ｎe −ｎo ）ｄ＝０．１９
４μｍ Ｂ． ψ＝１９０．９° （ｎe −ｎo ）ｄ＝０．５８
３μｍ Ｃ． ψ＝３１８．２° （ｎe −ｎo ）ｄ＝０．９７
２μｍ
o ）ｄの値は、 Ａ． ψ＝６３．６° （ｎe −ｎo ）ｄ＝０．１９
４μｍ Ｂ． ψ＝１９０．９° （ｎe −ｎo ）ｄ＝０．５８
３μｍ Ｃ． ψ＝３１８．２° （ｎe −ｎo ）ｄ＝０．９７
２μｍ
【００３２】などである。なお、上記 (1)式を満たすツ
イスト角ψと（ｎe −ｎo ）ｄの値（演算値）には、さ
らに大きい値もあるが、ツイスト角ψを３６０°以上に
すると液晶分子のツイスト配列の安定性が悪くなってし
まうため、ψ＝３６０°以上の値は不適である。
イスト角ψと（ｎe −ｎo ）ｄの値（演算値）には、さ
らに大きい値もあるが、ツイスト角ψを３６０°以上に
すると液晶分子のツイスト配列の安定性が悪くなってし
まうため、ψ＝３６０°以上の値は不適である。
【００３３】そして、ツイスト角ψと（ｎe −ｎo ）ｄ
を上記Ａ，Ｂ，Ｃのいずれの値にしても、電圧無印加状
態での出射光強度は０になるが、これらのうち、液晶表
示素子の電圧−光強度特性が十分に急峻なるのは、Ｃの
値である。図３はツイスト角ψと（ｎe −ｎo ）ｄを上
記Ａ，Ｂ，Ｃの値にした３種類の液晶表示素子の電圧−
光強度特性を示している。
を上記Ａ，Ｂ，Ｃのいずれの値にしても、電圧無印加状
態での出射光強度は０になるが、これらのうち、液晶表
示素子の電圧−光強度特性が十分に急峻なるのは、Ｃの
値である。図３はツイスト角ψと（ｎe −ｎo ）ｄを上
記Ａ，Ｂ，Ｃの値にした３種類の液晶表示素子の電圧−
光強度特性を示している。
【００３４】この図３のように、上記Ａの値［ψ＝６
３．６°，（ｎe −ｎo ）ｄ＝０．１９４μｍ］の素子
は、オン電圧の印加に対する出射光強度の変化がなだら
かであり、したがって、コントラストの良い表示が得ら
れない。また、Ｂの値［ψ＝１９０．９°，（ｎe −ｎ
o ）ｄ＝０．５８３μｍ］の素子は、上記Ａの値の素子
に比べれば電圧−光強度特性はある程度急峻であるが、
その急峻性が十分とはいえず、したがってコントラスト
が不十分である。
３．６°，（ｎe −ｎo ）ｄ＝０．１９４μｍ］の素子
は、オン電圧の印加に対する出射光強度の変化がなだら
かであり、したがって、コントラストの良い表示が得ら
れない。また、Ｂの値［ψ＝１９０．９°，（ｎe −ｎ
o ）ｄ＝０．５８３μｍ］の素子は、上記Ａの値の素子
に比べれば電圧−光強度特性はある程度急峻であるが、
その急峻性が十分とはいえず、したがってコントラスト
が不十分である。
【００３５】これに対して、上記Ｃの値［ψ＝３１８．
２°，（ｎe −ｎo ）ｄ＝０．９７２μｍ］の素子は、
電圧−光強度特性が十分な急峻性をもっており、したが
って高コントラストの表示を得ることができる。
２°，（ｎe −ｎo ）ｄ＝０．９７２μｍ］の素子は、
電圧−光強度特性が十分な急峻性をもっており、したが
って高コントラストの表示を得ることができる。
【００３６】なお、ここでは、ψ＝３１８．２°，（ｎ
e −ｎo ）ｄ＝０．９７２μｍとしたが、ツイスト角ψ
を２８０〜３５０°が範囲であり、（ｎe −ｎo ）ｄの
値が０．９５〜１．０μｍの範囲であれば、電圧−光強
度特性を十分急峻にしてコントラストを高くすることが
できる。
e −ｎo ）ｄ＝０．９７２μｍとしたが、ツイスト角ψ
を２８０〜３５０°が範囲であり、（ｎe −ｎo ）ｄの
値が０．９５〜１．０μｍの範囲であれば、電圧−光強
度特性を十分急峻にしてコントラストを高くすることが
できる。
【００３７】そして、上記液晶表示素子では、液晶セル
３０の表面側にだけ１枚の偏光板４１を配置しているた
め、偏光板による光強度の減少は、液晶表示素子への入
射光が前記偏光板４１を通って直線偏光される際の減少
と、液晶セル３０を往復透過した光が前記偏光板４１を
透過して出射する際の減少との２回だけであり、したが
って、液晶セルの両面側に偏光板を配置している図４に
示した従来の液晶表示素子に比べて偏光板による光強度
の減少を大幅に少なくすることができるから、明表示の
輝度を高くして、十分な明るさの表示を得ることができ
る。
３０の表面側にだけ１枚の偏光板４１を配置しているた
め、偏光板による光強度の減少は、液晶表示素子への入
射光が前記偏光板４１を通って直線偏光される際の減少
と、液晶セル３０を往復透過した光が前記偏光板４１を
透過して出射する際の減少との２回だけであり、したが
って、液晶セルの両面側に偏光板を配置している図４に
示した従来の液晶表示素子に比べて偏光板による光強度
の減少を大幅に少なくすることができるから、明表示の
輝度を高くして、十分な明るさの表示を得ることができ
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明の液晶表示素子によれば、液晶分
子をツイスト配列させた液晶セルの表面側にのみ１枚の
偏光板を配置し、かつ前記液晶セルの液晶分子のツイス
ト角を２８０〜３５０°の範囲とし、液晶層の層厚ｄと
液晶の異常光に対する屈折率ｎe と正常光に対する屈折
率ｎo との差との積（ｎe −ｎo ）ｄの値を０．９５〜
１．０μｍの範囲にするとともに、前記偏光板の透過軸
の方向を液晶セルのいずれか一方の基板側における液晶
配向方向とほぼ平行にしているため、裏面側に反射板を
備えた反射型のものでありながら、明表示の輝度を高く
して十分な明るさの表示を得ることができる。
子をツイスト配列させた液晶セルの表面側にのみ１枚の
偏光板を配置し、かつ前記液晶セルの液晶分子のツイス
ト角を２８０〜３５０°の範囲とし、液晶層の層厚ｄと
液晶の異常光に対する屈折率ｎe と正常光に対する屈折
率ｎo との差との積（ｎe −ｎo ）ｄの値を０．９５〜
１．０μｍの範囲にするとともに、前記偏光板の透過軸
の方向を液晶セルのいずれか一方の基板側における液晶
配向方向とほぼ平行にしているため、裏面側に反射板を
備えた反射型のものでありながら、明表示の輝度を高く
して十分な明るさの表示を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例による液晶表示素子の断面
図。
図。
【図２】偏光板の透過軸方向と液晶セルの液晶分子配向
方向とを示す図。
方向とを示す図。
【図３】液晶分子ツイスト角ψと（ｎe −ｎo ）ｄを
Ａ，Ｂ，Ｃの値にした３種類の液晶表示素子の電圧−光
強度特性図。
Ａ，Ｂ，Ｃの値にした３種類の液晶表示素子の電圧−光
強度特性図。
【図４】従来の液晶表示素子の断面図。
３０…液晶セル ３１，３２…基板 ３３，３４…電極 ３５，３６…配向膜 ３７…シール材 ３８…液晶 ４１…偏光板 ４２…反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 G02F 1/1335
Claims (1)
- 【請求項１】透明電極と配向膜とを形成した一対の透明
基板間に液晶を封入するとともにこの液晶の分子を両基
板間においてツイスト配列させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側にのみ配置された１枚の偏光板と、前記液
晶セルの裏面側に配置された反射板とからなり、かつ前
記液晶セルの液晶分子のツイスト角を２８０〜３５０°
の範囲とし、液晶層の層厚ｄと、前記液晶の異常光に対
する屈折率ｎe と正常光に対する屈折率ｎo との差との
積（ｎe −ｎo ）ｄの値を０．９５〜１．０μｍの範囲
にするとともに、前記偏光板の透過軸の方向を前記液晶
セルのいずれか一方の基板側における液晶配向方向とほ
ぼ平行にしたことを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04306896A JP3134555B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04306896A JP3134555B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160837A JPH06160837A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3134555B2 true JP3134555B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=17962569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04306896A Expired - Fee Related JP3134555B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134555B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9404992B2 (en) | 2011-04-27 | 2016-08-02 | The University Of Manchester | Sensors |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP04306896A patent/JP3134555B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9404992B2 (en) | 2011-04-27 | 2016-08-02 | The University Of Manchester | Sensors |
| US10144987B2 (en) | 2011-04-27 | 2018-12-04 | The University Of Manchester | Sensors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06160837A (ja) | 1994-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |