JP3432293B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は染料を用いた液晶表示素
子に関する。
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄型軽量、低消費電力という大き
な利点を持つ液晶表示素子（ＬＣＤ）は、日本語ワード
プロセッサやデスクトップパーソナルコンピュータなど
のパーソナル０Ａ機器の表示装置として積極的に用いら
れており、表示方法都市手は、偏光板を用いた旋光モー
ドや複屈折モード、および染料を用いたＧＨモード、光
散乱効果を利用した反射型散乱モード等がある。
な利点を持つ液晶表示素子（ＬＣＤ）は、日本語ワード
プロセッサやデスクトップパーソナルコンピュータなど
のパーソナル０Ａ機器の表示装置として積極的に用いら
れており、表示方法都市手は、偏光板を用いた旋光モー
ドや複屈折モード、および染料を用いたＧＨモード、光
散乱効果を利用した反射型散乱モード等がある。
【０００３】旋光モードのＬＣＤは例えば９０°ねじれ
た分子配列をもつツイステッドネマティック（ＴＮ）形
液晶であり、原理的に白黒表示で高いコントラスト比を
示すことから、時計や電卓に、また良好な階調性性能を
示し、応答速度が比較的速いことから、単純マトリクス
駆動や、スイッチング素子を各画素ごとに具備したアク
ティブマトリクス駆動を用い、ＴＦＴやＭＩＭ、またカ
ラーフィルターと組み合わせてフルカラー表示の液晶テ
レビや０Ａ機器などに応用されている。
た分子配列をもつツイステッドネマティック（ＴＮ）形
液晶であり、原理的に白黒表示で高いコントラスト比を
示すことから、時計や電卓に、また良好な階調性性能を
示し、応答速度が比較的速いことから、単純マトリクス
駆動や、スイッチング素子を各画素ごとに具備したアク
ティブマトリクス駆動を用い、ＴＦＴやＭＩＭ、またカ
ラーフィルターと組み合わせてフルカラー表示の液晶テ
レビや０Ａ機器などに応用されている。
【０００４】一方、複屈折モードの表示方式のＬＣＤ
は、一般に基板間の液晶分子が９０°以上ねじれた分子
配列をもつスーパーツイスト（ＳＴ）形液晶で、急峻な
電気光学特性をもつため、各画素ごとにスイッチング素
子を設けない単純マトリクス状の電極構造でも時分割駆
動により容易に大容量表示が得られる。
は、一般に基板間の液晶分子が９０°以上ねじれた分子
配列をもつスーパーツイスト（ＳＴ）形液晶で、急峻な
電気光学特性をもつため、各画素ごとにスイッチング素
子を設けない単純マトリクス状の電極構造でも時分割駆
動により容易に大容量表示が得られる。
【０００５】しかしながら、これら偏光板を用いたＬＣ
Ｄは見る角度や、方向によってコントラスト比や表示色
が変化したり、階調表示をした際、表示が反転するとい
う視角依存性があり、また、少なくとも偏光板で入射光
の５０％が吸収されるため表示が暗いといった問題が生
じる。また、視角依存性がある。
Ｄは見る角度や、方向によってコントラスト比や表示色
が変化したり、階調表示をした際、表示が反転するとい
う視角依存性があり、また、少なくとも偏光板で入射光
の５０％が吸収されるため表示が暗いといった問題が生
じる。また、視角依存性がある。
【０００６】これらと比較してＧＨモードのＬＣＤは、
例えば図１１に示すようにフォーカルコニック組織（も
しくはカイラルネメティック）に染料を添加し、染料の
ランダムな配列により暗状態を得て、これと液晶が垂直
に配列した状態にて明状態を得て表示の明暗を得ている
ＧＨ−ＰＣ型ＬＣＤであり、偏光板を全く用いないので
明るい表示性能を得ることができる。しかしながら、暗
状態は染料のランダムな配列による得るものであるか
ら、光の吸収特性は、吸収軸が一様な方向に配列された
偏光板を用いる方式と比較すれば不完全なものとなる。
よって、コントラスト比が低いといった問題が生じる。
これに対して、ホモジニアス配列やＴＮ配列のネマティ
ック組成に染料を添加したＧＨ−ＨＯＭＯ−ＬＣＤや、
ＧＨ−ＴＨ−ＬＣＤは偏光板同様の機能を染料にて実現
した表示モードであるが、この場合、偏光子もしくは検
光子として偏光板１枚を用いる必要があり、前述した偏
光板を用いた液晶表示素子となり、表示が暗いといった
問題かけ生じることになる。また、前記ＧＨ−ＨＯＭＯ
−ＬＣＤを２層化して偏光板を用いない構造も実用化さ
れているが、この場合、基板厚の分の視差が生じるた
め、高精細表示が実現できない。以上のことから明るい
表示を得る目的で考えた場合、従来の技術の中ではＧＨ
−ＰＣ型ＬＣＤが最も実用的といえるがこの方式には前
述したようにコントラスト比が低いといった問題があ
る。
例えば図１１に示すようにフォーカルコニック組織（も
しくはカイラルネメティック）に染料を添加し、染料の
ランダムな配列により暗状態を得て、これと液晶が垂直
に配列した状態にて明状態を得て表示の明暗を得ている
ＧＨ−ＰＣ型ＬＣＤであり、偏光板を全く用いないので
明るい表示性能を得ることができる。しかしながら、暗
状態は染料のランダムな配列による得るものであるか
ら、光の吸収特性は、吸収軸が一様な方向に配列された
偏光板を用いる方式と比較すれば不完全なものとなる。
よって、コントラスト比が低いといった問題が生じる。
これに対して、ホモジニアス配列やＴＮ配列のネマティ
ック組成に染料を添加したＧＨ−ＨＯＭＯ−ＬＣＤや、
ＧＨ−ＴＨ−ＬＣＤは偏光板同様の機能を染料にて実現
した表示モードであるが、この場合、偏光子もしくは検
光子として偏光板１枚を用いる必要があり、前述した偏
光板を用いた液晶表示素子となり、表示が暗いといった
問題かけ生じることになる。また、前記ＧＨ−ＨＯＭＯ
−ＬＣＤを２層化して偏光板を用いない構造も実用化さ
れているが、この場合、基板厚の分の視差が生じるた
め、高精細表示が実現できない。以上のことから明るい
表示を得る目的で考えた場合、従来の技術の中ではＧＨ
−ＰＣ型ＬＣＤが最も実用的といえるがこの方式には前
述したようにコントラスト比が低いといった問題があ
る。
【０００７】反射型散乱モードは、例えば図９に示すよ
うに、それぞれ電極３、４を有する２枚の基板１、２間
の液晶層７中に、層内電極７ａを配置した構成で、液晶
中に染料を添加していない構造からなるＰＣ型ＬＣＤで
あり、これに黒板を背面に設け、液晶が垂直に配列した
状態にて暗状態を得て、フォーカルコニック配列にて光
の後方散乱効果（液晶層による光反射）を得て明状態を
得るものであり、偏光板を用いないため明るい表示性能
を実現する可能性を持っている。しかしながら、表示
を、明暗を得るのに光の透過、吸収といった制御をして
いるのではなく、直進、散乱といった制御しているた
め、入射光が直線光である必要があり、フラットパネル
としては反射型しか実現できないといった制約がある。
うに、それぞれ電極３、４を有する２枚の基板１、２間
の液晶層７中に、層内電極７ａを配置した構成で、液晶
中に染料を添加していない構造からなるＰＣ型ＬＣＤで
あり、これに黒板を背面に設け、液晶が垂直に配列した
状態にて暗状態を得て、フォーカルコニック配列にて光
の後方散乱効果（液晶層による光反射）を得て明状態を
得るものであり、偏光板を用いないため明るい表示性能
を実現する可能性を持っている。しかしながら、表示
を、明暗を得るのに光の透過、吸収といった制御をして
いるのではなく、直進、散乱といった制御しているた
め、入射光が直線光である必要があり、フラットパネル
としては反射型しか実現できないといった制約がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の液晶
表示素子は偏光板を用いて暗い表示になるか、偏光板を
用いない場合、コントラスト比が低下するか、または反
射型にしか応用できないといった問題が生じる。
表示素子は偏光板を用いて暗い表示になるか、偏光板を
用いない場合、コントラスト比が低下するか、または反
射型にしか応用できないといった問題が生じる。
【０００９】本発明はこのような不都合を解決する液晶
表示素子を得るものである。
表示素子を得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、一表面に第１
の電極を有する第１の基板と一表面に第２の電極を有す
る第２の基板とを前記両電極が対向するように設置し、
前記基板間に染料を添加した誘電異方性が正のネマティ
ック液晶組成物からなる液晶層を挟んだ液晶表示素子に
おいて、前記第１の電極は前記第１の基板の表面方向に
電界を形成する電極構成からなり、前記第２の電極は前
記第２の基板の表面方向で、かつ前記第１の基板の電界
方位に交差する方向に電界を形成する電極構成からな
り、前記液晶層の液晶分子配列が前記第１の基板および
第２の基板の表面に対して実質的に垂直な配列をなして
いることを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
の電極を有する第１の基板と一表面に第２の電極を有す
る第２の基板とを前記両電極が対向するように設置し、
前記基板間に染料を添加した誘電異方性が正のネマティ
ック液晶組成物からなる液晶層を挟んだ液晶表示素子に
おいて、前記第１の電極は前記第１の基板の表面方向に
電界を形成する電極構成からなり、前記第２の電極は前
記第２の基板の表面方向で、かつ前記第１の基板の電界
方位に交差する方向に電界を形成する電極構成からな
り、前記液晶層の液晶分子配列が前記第１の基板および
第２の基板の表面に対して実質的に垂直な配列をなして
いることを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
【００１１】さらに、前記第１の電極および第２の電極
が複数の指状片を並列したくし状電極からなり指状片を
交互に入り組ませた構成でなることを特徴とする液晶表
示素子を得るものである。
が複数の指状片を並列したくし状電極からなり指状片を
交互に入り組ませた構成でなることを特徴とする液晶表
示素子を得るものである。
【００１２】さらに、第１の電極および第２の電極が透
明電極からなることを特徴とする液晶表示素子を得るも
のである。
明電極からなることを特徴とする液晶表示素子を得るも
のである。
【００１３】さらに、液晶層の屈折率異方性Δｎと液晶
厚ｄを乗じた値が０．５μｍ未満である液晶表示素子を
得るものである。
厚ｄを乗じた値が０．５μｍ未満である液晶表示素子を
得るものである。
【００１４】
【作用】図４に示すように、本発明の液晶層７は電圧無
印加時に液晶分子８および染料９が上下基板１、２に対
して垂直配列またはチルトを有する垂直配列している。
符号５，６で示す部分は基板の液晶層側に形成する配向
膜であり、垂直配向材料で形成している。液晶層は正の
誘電異方性を持つネマティック液晶に染料を添加した組
成物を用いる。
印加時に液晶分子８および染料９が上下基板１、２に対
して垂直配列またはチルトを有する垂直配列している。
符号５，６で示す部分は基板の液晶層側に形成する配向
膜であり、垂直配向材料で形成している。液晶層は正の
誘電異方性を持つネマティック液晶に染料を添加した組
成物を用いる。
【００１５】また、電極３、４は、図５に一画素分を示
しているが、上基板において、電極３は一対のくし状電
極３ａ、３ｂの各指状片３０、３１を交互に入り組ませ
た構造を有し、同じく下基板の電極４は一対のくし状電
極４ａ、４ｂの各指状片４０、４１を交互に入り組ませ
た構造を有し、、各電極は電源１０により指状片間に電
圧を印加することにより、基板表面方向に電界が印加で
きる構成としている。つまり電界は基板表面に垂直に配
列する液晶分子８に対して直交した方向に印加されるよ
うになっている。図６は図５に示した電極４を用いて基
板２表面の指状片の延長方向に直交する面方向に電界印
加した場合の電界ｅの空間分布を断面的に示したもので
ある。電界強度を適正な値とすることにより、基板近傍
ではほぼ全面的に基板面方向に電界が印加される。
しているが、上基板において、電極３は一対のくし状電
極３ａ、３ｂの各指状片３０、３１を交互に入り組ませ
た構造を有し、同じく下基板の電極４は一対のくし状電
極４ａ、４ｂの各指状片４０、４１を交互に入り組ませ
た構造を有し、、各電極は電源１０により指状片間に電
圧を印加することにより、基板表面方向に電界が印加で
きる構成としている。つまり電界は基板表面に垂直に配
列する液晶分子８に対して直交した方向に印加されるよ
うになっている。図６は図５に示した電極４を用いて基
板２表面の指状片の延長方向に直交する面方向に電界印
加した場合の電界ｅの空間分布を断面的に示したもので
ある。電界強度を適正な値とすることにより、基板近傍
ではほぼ全面的に基板面方向に電界が印加される。
【００１６】電界制御に対して染料９は液晶分子８と同
様の挙動を示するので、電圧を印加した場合と、印加し
ない場合の液晶分子および染料は図７および図８のよう
な配列をとる。図７は電極３、４として例えばアルミの
ような遮光性のある材料を用いた場合の染料の挙動の変
化および光吸収のメカニズムを説明した図である。図８
は電極３、４としてＩＴＯのような透明な材料を用いた
場合で図７同様のものである。
様の挙動を示するので、電圧を印加した場合と、印加し
ない場合の液晶分子および染料は図７および図８のよう
な配列をとる。図７は電極３、４として例えばアルミの
ような遮光性のある材料を用いた場合の染料の挙動の変
化および光吸収のメカニズムを説明した図である。図８
は電極３、４としてＩＴＯのような透明な材料を用いた
場合で図７同様のものである。
【００１７】図７（ａ）および図８（ａ）は電圧を印加
していない場合で、染料９はともに基板表面に垂直配列
（方位ｖ）しており、光はほぼ透過する（明状態）。こ
こで、図７、図８を比較した場合、電極部が透明である
分、図８の構成の方が明るくなる。
していない場合で、染料９はともに基板表面に垂直配列
（方位ｖ）しており、光はほぼ透過する（明状態）。こ
こで、図７、図８を比較した場合、電極部が透明である
分、図８の構成の方が明るくなる。
【００１８】これに対して図７（ｂ）および図８（ｂ）
のように、電源１０から電圧を印加した場合、液晶分子
および染料はともに図示するように液晶層の上半分でも
下半分でもほぼ一様な方向（方位ｈ1 、ｈ2 ）に配列
し、かつその方向は、電極による相互に直交する面方向
電界の方向にしたがい、上半分（方位ｈ1 ）と下半分
（方位ｈ2 ）で直交している。上半分でも下半分でもほ
ぼ一様な方向に配列しているため、上半分でも下半分で
もそれぞれ配列方向の偏光成分は吸収される。また、そ
の方向は上半分と下半分で直交しているので上半分と下
半分で吸収される偏光成分は直交の関係となり、理論上
は入射光の２色性比分の光（染料が２色性を示す波長）
を吸収する。２色性比が仮に無限大であり、染料の色が
黒つまり２色性を示す波長が全可視光に及ぶ場合、光の
透過率は０となる。ここで、図７、図８を比較した場
合、電極上の電界の境界部は染料が基板面方向に配列し
にくいので若干光の吸収度が低下するが、遮光されてい
る分、図７の構成の方が表示が暗くなる。したがって図
８の構成は図７の構成よりもより明るい表示が得られ、
逆に図７の構成は図８の構成よりもより高いコントラス
ト特性が得られる。
のように、電源１０から電圧を印加した場合、液晶分子
および染料はともに図示するように液晶層の上半分でも
下半分でもほぼ一様な方向（方位ｈ1 、ｈ2 ）に配列
し、かつその方向は、電極による相互に直交する面方向
電界の方向にしたがい、上半分（方位ｈ1 ）と下半分
（方位ｈ2 ）で直交している。上半分でも下半分でもほ
ぼ一様な方向に配列しているため、上半分でも下半分で
もそれぞれ配列方向の偏光成分は吸収される。また、そ
の方向は上半分と下半分で直交しているので上半分と下
半分で吸収される偏光成分は直交の関係となり、理論上
は入射光の２色性比分の光（染料が２色性を示す波長）
を吸収する。２色性比が仮に無限大であり、染料の色が
黒つまり２色性を示す波長が全可視光に及ぶ場合、光の
透過率は０となる。ここで、図７、図８を比較した場
合、電極上の電界の境界部は染料が基板面方向に配列し
にくいので若干光の吸収度が低下するが、遮光されてい
る分、図７の構成の方が表示が暗くなる。したがって図
８の構成は図７の構成よりもより明るい表示が得られ、
逆に図７の構成は図８の構成よりもより高いコントラス
ト特性が得られる。
【００１９】このように本発明は液晶表示素子は従来の
染料を用いたＬＣＤと比較して、染料の配列方向を制御
しており、かつその方向が直交した２方位に及んでいる
ので、暗状態を得やすく、高いコントラスト特性が実現
できる。
染料を用いたＬＣＤと比較して、染料の配列方向を制御
しており、かつその方向が直交した２方位に及んでいる
ので、暗状態を得やすく、高いコントラスト特性が実現
できる。
【００２０】また、いずれの構成においても電圧印加時
の旋光性能を決めるパラメータである液晶の複屈折率異
方性Δｎと液晶層厚ｄを乗じた値Δｎｄを０．５μｍ以
下にすれば、さらに優れたコントラスト特性が得られ
る。これにより、液晶層を通過する光の旋光性を制限し
て、遮光性を高める。光の旋光を放置すると、電圧を印
加した状態では、本発明の液晶表示素子はいわゆるＴＮ
分子配列と同等の光学特性を示すために、例えば液晶層
の上半分と下半分で染料分子が直交配列した状態でも、
液晶層内で光が９０°の旋光が生じてしまっては光の吸
収効果は半減してしまうからである。実際は光の波長に
よって旋光性は異なるので、すべての波長に対して９０
°の旋光が生じてしまうことは実用上ない。しかしなが
ら、Δｎｄの値を０．５μｍ以下とすれば、さらにこの
値をより小さければ小くするほど、旋光性は弱くなり優
れたコントラスト特性が得られることとなる。Δｎｄの
値、いいかえると位相差を可視光の平均的波長０．５μ
ｍより小さくすることになるためである。
の旋光性能を決めるパラメータである液晶の複屈折率異
方性Δｎと液晶層厚ｄを乗じた値Δｎｄを０．５μｍ以
下にすれば、さらに優れたコントラスト特性が得られ
る。これにより、液晶層を通過する光の旋光性を制限し
て、遮光性を高める。光の旋光を放置すると、電圧を印
加した状態では、本発明の液晶表示素子はいわゆるＴＮ
分子配列と同等の光学特性を示すために、例えば液晶層
の上半分と下半分で染料分子が直交配列した状態でも、
液晶層内で光が９０°の旋光が生じてしまっては光の吸
収効果は半減してしまうからである。実際は光の波長に
よって旋光性は異なるので、すべての波長に対して９０
°の旋光が生じてしまうことは実用上ない。しかしなが
ら、Δｎｄの値を０．５μｍ以下とすれば、さらにこの
値をより小さければ小くするほど、旋光性は弱くなり優
れたコントラスト特性が得られることとなる。Δｎｄの
値、いいかえると位相差を可視光の平均的波長０．５μ
ｍより小さくすることになるためである。
【００２１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００２２】（実施例１）図１乃至図３は本発明の一実
施例を示し、図１は上下基板表面の電極配置、図２は上
下基板の一画素分の電極構成、図３は下基板の一画素分
の電極構成を示している。
施例を示し、図１は上下基板表面の電極配置、図２は上
下基板の一画素分の電極構成、図３は下基板の一画素分
の電極構成を示している。
【００２３】図において、上基板１の表面に列方向に信
号線１１が並列され、行方向に走査線１２と共通電極１
３とが交互に並置されてマトリクスを形成している。信
号線１１と走査線１２とで囲まれた領域には幅５μｍの
４つの指状片３０をもつアルミの電極体３ａが共通電極
１３を挟んで平面的に相対向し、共通電極１３から上記
指状片３０に交互に入り組み間隙が５μｍになるように
指状片３１が列方向に延びて対向電極３ｂを形成する。
これら電極の厚みは３０００オングストロームで、不透
明になっている。
号線１１が並列され、行方向に走査線１２と共通電極１
３とが交互に並置されてマトリクスを形成している。信
号線１１と走査線１２とで囲まれた領域には幅５μｍの
４つの指状片３０をもつアルミの電極体３ａが共通電極
１３を挟んで平面的に相対向し、共通電極１３から上記
指状片３０に交互に入り組み間隙が５μｍになるように
指状片３１が列方向に延びて対向電極３ｂを形成する。
これら電極の厚みは３０００オングストロームで、不透
明になっている。
【００２４】電極体３ａのそれぞれは信号線１１と走査
線１２の交差部分にＴＦＴスイッチング素子１４（図
中、○印で表示）を有して、この素子を介して上記各線
に接続されている。共通電極１３は各行ごとに、行方向
に対向電極体３ｂを貫くようにこれらと一体に形成され
ている。一対の電極体３ａを含む領域が一画素領域とな
るが、実際の動作上は特定の信号線１１および走査線１
２にスイッチング素子を介して接続されている電極同志
が共通画素として働く。例えば図では走査線１２を境に
互いに背をむけて配置された電極体３a1、３b1およびス
イッチング素子１４1 、１４2 の領域（斜線領域）が一
画素領域になる。基板上の全画素数は６４０×４８０で
ある。
線１２の交差部分にＴＦＴスイッチング素子１４（図
中、○印で表示）を有して、この素子を介して上記各線
に接続されている。共通電極１３は各行ごとに、行方向
に対向電極体３ｂを貫くようにこれらと一体に形成され
ている。一対の電極体３ａを含む領域が一画素領域とな
るが、実際の動作上は特定の信号線１１および走査線１
２にスイッチング素子を介して接続されている電極同志
が共通画素として働く。例えば図では走査線１２を境に
互いに背をむけて配置された電極体３a1、３b1およびス
イッチング素子１４1 、１４2 の領域（斜線領域）が一
画素領域になる。基板上の全画素数は６４０×４８０で
ある。
【００２５】下基板２の電極は、上基板同様に、くし状
電極構成からなるが、その指状片の方向は上基板の電極
の指状片３０、３１の方向と直交している。すなわち下
基板２の表面に列方向に信号線１１が並列され、行方向
に走査線１２と共通電極１３とが交互に並置されてマト
リクスを形成している。信号線１１と走査線１２とで囲
まれた領域には行方向に延びる３つの指状片４０をもつ
電極体４ａが共通電極１３の両側に平面的に横並びで相
対向している。さらに共通電極１３に接続され、上記指
状片４０に交互に入り組むように２つの指状片４１が行
方向に延びて対向電極４ｂを形成する。
電極構成からなるが、その指状片の方向は上基板の電極
の指状片３０、３１の方向と直交している。すなわち下
基板２の表面に列方向に信号線１１が並列され、行方向
に走査線１２と共通電極１３とが交互に並置されてマト
リクスを形成している。信号線１１と走査線１２とで囲
まれた領域には行方向に延びる３つの指状片４０をもつ
電極体４ａが共通電極１３の両側に平面的に横並びで相
対向している。さらに共通電極１３に接続され、上記指
状片４０に交互に入り組むように２つの指状片４１が行
方向に延びて対向電極４ｂを形成する。
【００２６】電極体４ａのそれぞれは信号線１１と走査
線１２の交差部分にＴＦＴスイッチング素子１５（図
中、○印で表示）を有して、この素子を介して上記各線
に接続されている。共通電極１３は各行ごとに、行方向
に対向電極体４ｂを貫くようにこれらと一体に形成され
ている。一対の電極体４ａを含む領域が一画素領域とな
るが、実際の動作上は特定の信号線１１および走査線１
２にスイッチング素子を介して接続されている電極同志
が共通画素として働き、例えば図では斜線領域が一画素
領域になる。
線１２の交差部分にＴＦＴスイッチング素子１５（図
中、○印で表示）を有して、この素子を介して上記各線
に接続されている。共通電極１３は各行ごとに、行方向
に対向電極体４ｂを貫くようにこれらと一体に形成され
ている。一対の電極体４ａを含む領域が一画素領域とな
るが、実際の動作上は特定の信号線１１および走査線１
２にスイッチング素子を介して接続されている電極同志
が共通画素として働き、例えば図では斜線領域が一画素
領域になる。
【００２７】上下基板１、２の電極側の面に液晶分子配
列が基板面に垂直となる垂直配向膜（図示しない）を形
成し、これら基板で液晶層７を挟持する。配向膜として
商品名ＡＬ−１０５１，（株）日本合成ゴム製）を基板
に塗布し、ＯＤＳアルコール溶液（濃度vol.０．５％、
（株）チッソ製）に浸積して垂直配向処理を施した。基
板間隔ｄを６．２５μｍとし、液晶組成物にΔｎが０．
１３、誘電異方性が正のネマティック液晶（商品名ＺＬ
Ｉ−２２９３、（株）メルクジャパン製）に黒色染料
（商品名Ｓ３４４、三井東圧（株）製）を２ｗｔ％添加
したものを用いて素子とした。
列が基板面に垂直となる垂直配向膜（図示しない）を形
成し、これら基板で液晶層７を挟持する。配向膜として
商品名ＡＬ−１０５１，（株）日本合成ゴム製）を基板
に塗布し、ＯＤＳアルコール溶液（濃度vol.０．５％、
（株）チッソ製）に浸積して垂直配向処理を施した。基
板間隔ｄを６．２５μｍとし、液晶組成物にΔｎが０．
１３、誘電異方性が正のネマティック液晶（商品名ＺＬ
Ｉ−２２９３、（株）メルクジャパン製）に黒色染料
（商品名Ｓ３４４、三井東圧（株）製）を２ｗｔ％添加
したものを用いて素子とした。
【００２８】両基板の電極のそれぞれに５ｖの電圧を印
加したところ、素子の透過率は０．５０％であった。ま
た電圧を印加しない場合は６５．００％であった。した
がってコントラスト比は１３０：１であり、明るく高い
コントラストをもつ表示が得られることがわかった。さ
らに、視角依存性を主観的に評価したところ極めて視角
依存性の少ない表示が得られることがわかった。
加したところ、素子の透過率は０．５０％であった。ま
た電圧を印加しない場合は６５．００％であった。した
がってコントラスト比は１３０：１であり、明るく高い
コントラストをもつ表示が得られることがわかった。さ
らに、視角依存性を主観的に評価したところ極めて視角
依存性の少ない表示が得られることがわかった。
【００２９】（実施例２）実施例１の電極をアルミに代
えて透明ＩＴＯ膜で形成し、他の構成は実施例１と同じ
液晶表示素子を作製した。実施例１同様に２枚の基板双
方の電極のそれぞれを５ｖの電圧で駆動したところ、素
子の透過率は１．０％であった。また電圧を印加しない
場合は透過率が７５％であったので、コントラスト比は
７５：１であり、高コントラストであり、実施例１以上
に明るい表示性能であることがわかった。
えて透明ＩＴＯ膜で形成し、他の構成は実施例１と同じ
液晶表示素子を作製した。実施例１同様に２枚の基板双
方の電極のそれぞれを５ｖの電圧で駆動したところ、素
子の透過率は１．０％であった。また電圧を印加しない
場合は透過率が７５％であったので、コントラスト比は
７５：１であり、高コントラストであり、実施例１以上
に明るい表示性能であることがわかった。
【００３０】また、視角依存性を主観的に評価したとこ
ろ実施例１と同様に極めて視角依存性の少ない表示が得
られることがわかった。
ろ実施例１と同様に極めて視角依存性の少ない表示が得
られることがわかった。
【００３１】（実施例３）基板間隔ｄを４μｍとし、液
晶組成物としてΔｎが０．０４の誘電異方性が正のネマ
ティック液晶（商品名ＺＬＩ−２８０６、（株）メルク
ジャパン製）に黒色染料（商品名Ｓ３４４、三井東圧
（株）製）を２ｗｔ％添加したものとした他は、実施例
２と同じ構成にして本実施例の液晶表示素子を得た。Δ
ｎｄはほぼ０．１６μｍである。実施例１と同様に各電
極の指状片間に５ｖの電圧を印加したところ、素子の透
過率は０．５％であった。また電圧を印加しない場合は
７５％であったので、コントラスト比は１５０：１であ
り、実施例２の素子よりも高コントラストであり、実施
例１の素子以上に明るい表示性能であることがわかっ
た。
晶組成物としてΔｎが０．０４の誘電異方性が正のネマ
ティック液晶（商品名ＺＬＩ−２８０６、（株）メルク
ジャパン製）に黒色染料（商品名Ｓ３４４、三井東圧
（株）製）を２ｗｔ％添加したものとした他は、実施例
２と同じ構成にして本実施例の液晶表示素子を得た。Δ
ｎｄはほぼ０．１６μｍである。実施例１と同様に各電
極の指状片間に５ｖの電圧を印加したところ、素子の透
過率は０．５％であった。また電圧を印加しない場合は
７５％であったので、コントラスト比は１５０：１であ
り、実施例２の素子よりも高コントラストであり、実施
例１の素子以上に明るい表示性能であることがわかっ
た。
【００３２】また、視角依存性を主観的に評価したとこ
ろ実施例１と同様に極めて視角依存性の少ない表示が得
られることがわかった。
ろ実施例１と同様に極めて視角依存性の少ない表示が得
られることがわかった。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば偏光板を使用する必要の
ない、明るく高コントラストな液晶表示素子を実現する
ことができる。カラーフィルターを用いてカラー表示を
行っても、またＴＦＴ等のスイッチング素子を用いて駆
動しても、同様の効果を得ることができることはいうま
でもない。
ない、明るく高コントラストな液晶表示素子を実現する
ことができる。カラーフィルターを用いてカラー表示を
行っても、またＴＦＴ等のスイッチング素子を用いて駆
動しても、同様の効果を得ることができることはいうま
でもない。
【図１】本発明の一実施例を示す部分的斜視図。
【図２】本発明の一実施例の上基板の電極のパターンを
示す平面図。
示す平面図。
【図３】本発明の一実施例の下基板の電極のパターンを
示す平面図。
示す平面図。
【図４】本発明の作用を説明する略断面図。
【図５】本発明の作用を説明する電極の略斜視図。
【図６】本発明の作用を説明する電極により生じる電界
の形状を示す略図。
の形状を示す略図。
【図７】本発明の作用を説明するもので、（ａ）は電圧
無印加時の染料の配列を示す略図、（ｂ）は電圧を印加
した時の染料の配列を示す略図。
無印加時の染料の配列を示す略図、（ｂ）は電圧を印加
した時の染料の配列を示す略図。
【図８】本発明の作用を説明するもので、（ａ）は電圧
無印加時の染料の配列を示す略図、（ｂ）は電圧を印加
した時の染料の配列を示す略図。
無印加時の染料の配列を示す略図、（ｂ）は電圧を印加
した時の染料の配列を示す略図。
【図９】従来素子を説明する略断面図。
１…上基板
２…下基板
３…上電極
４…下電極
５、６…配向膜
７…液晶層
８…液晶分子
９…染料
１０…電源
１１…信号線
１２…走査線
１３…共通電極
１４、１５…ＴＦＴスイッチング素子
３０、３１、４０、４１…指状片
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/137 500
G02F 1/1337
G02F 1/1343
Claims (4)
- 【請求項１】 一表面に第１の電極を有する第１の基板
と一表面に第２の電極を有する第２の基板とを前記両電
極が対向するように設置し、前記基板間に染料を添加し
た誘電異方性が正のネマティック液晶組成物からなる液
晶層を挟んだ液晶表示素子において、 前記第１の電極は前記第１の基板の表面方向に電界を形
成する電極構成からなり、 前記第２の電極は前記第２の基板の表面方向で、かつ前
記第１の基板の電界方位に交差する方向に電界を形成す
る電極構成からなり、 前記液晶層の液晶分子配列が前記第１の基板および第２
の基板の表面に対して実質的に垂直な配列をなしている
ことを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記第１の電極および第２の電極が複数
の指状片を並列したくし状電極からなり指状片を交互に
入り組ませた構成でなることを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 第１の電極および第２の電極が透明電極
からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素
子。 - 【請求項４】 液晶層の屈折率異方性Δｎと液晶厚ｄを
乗じた値が０．５μｍ未満である請求項１に記載の液晶
表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17894794A JP3432293B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17894794A JP3432293B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843861A JPH0843861A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3432293B2 true JP3432293B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=16057438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17894794A Expired - Fee Related JP3432293B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432293B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3347759A4 (en) * | 2015-09-12 | 2019-08-14 | LensVector Inc. | DEVICE FOR CONTROLLING LIQUID CRYSTAL BEAM AND MANUFACTURING |
| US11221539B2 (en) | 2016-09-22 | 2022-01-11 | Lensvector Inc. | Liquid crystal beam control device generating flat-top distribution |
| US11703721B2 (en) | 2015-09-12 | 2023-07-18 | Lensvector Inc. | Liquid crystal beam control device |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6642981B1 (en) * | 1996-09-30 | 2003-11-04 | Fujitsu Display Technologies Corporation | Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode including at least one retardation film |
| KR100248210B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2000-03-15 | 김영환 | 액정 표시 소자 |
| JP4364332B2 (ja) * | 1998-06-23 | 2009-11-18 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP4840962B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2011-12-21 | シャープ株式会社 | 縦または横に表示することのできる３ｄディスプレイ |
| WO2010041491A1 (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| CN102187270A (zh) | 2008-10-14 | 2011-09-14 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
| US20120182512A1 (en) * | 2009-08-07 | 2012-07-19 | Takehisa Sakurai | Liquid crystal display device |
| US20140111561A1 (en) * | 2011-06-27 | 2014-04-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal drive device and liquid crystal display device |
| CN106444201A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-02-22 | 南京华日触控显示科技有限公司 | 一种宾主型液晶显示器及其制备方法 |
| CN110955078B (zh) * | 2018-09-27 | 2024-04-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其驱动方法、显示装置 |
| CN113359358B (zh) * | 2021-06-17 | 2023-03-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板和液晶显示面板的驱动方法 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17894794A patent/JP3432293B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3347759A4 (en) * | 2015-09-12 | 2019-08-14 | LensVector Inc. | DEVICE FOR CONTROLLING LIQUID CRYSTAL BEAM AND MANUFACTURING |
| US11703721B2 (en) | 2015-09-12 | 2023-07-18 | Lensvector Inc. | Liquid crystal beam control device |
| US11221539B2 (en) | 2016-09-22 | 2022-01-11 | Lensvector Inc. | Liquid crystal beam control device generating flat-top distribution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0843861A (ja) | 1996-02-16 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |