JP3946281B2 - 光学異方素子を用いた液晶素子 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、表示コントラスト及び表示色の視角特性が改良され、高速表示に優れた液晶表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
日本語ワードプロセッサやディスクトップパソコン等のOA機器の表示装置の主流であるCRTは、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液晶表示素子に変換されてきている。現在普及している液晶表示素子(以下LCDと称す)の多くは、ねじれネマティック液晶を用いている。このような液晶を用いた表示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの2つの方式に大別できる。
【0003】
複屈折モードを用いたLCDは、液晶分子配列のねじれ角90°以上ねじれたもので、急崚な電気光学特性をもつ為、能動素子(薄膜トランジスタやダイオード)が無くても単純なマトリクス状の電極構造でも時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、応答速度が遅く(数百ミリ秒)、諧調表示が困難という欠点を持ち、能動素子を用いた液晶表示素子(TFT−LCDやMIM−LCDなど)の表示性能を越えるまでにはいたらない。
【0004】
TFT−LCDやMIM−LCDには、液晶分子の配列状態が90°ねじれた旋光モードの表示方式(TN型液晶表示素子)が用いられている。この表示方式は、応答速度が数+ミリ秒程度であり、高い表示コントラストを示すことから他の方式のLCDと比較して最も有力な方式である。しかし、ねじれネマティック液晶を用いている為に、表示方式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラストが変化するといった視角特性上の問題があり、CRTの表示性能を越えるまでにはいたらない。
【0005】
TN型LCDに対して、SID’92 Digest p.798などに見られるように、画素を分割し、それぞれ電圧印加時のチルト方向を逆向きにして、視角特性を補償する方法が提案されている。この方法によると、上下方向の階調反転に関する視角特性は改善されるが、コントラストの視角特性はほとんど改善されない。
【0006】
更に、特開平6−75116号、EP0576304A1、および特開平6−214116号公報において、光学的に負の一軸性を示し、その光学軸が傾斜している位相差板を用いることにより、TN型LCDの視角特性を改良する方法が提案されている。
また、特開平6−347742、EP628847A1、特開平7−20434、特開平7−63916などに、液晶性高分子を用いた光学フィルムが提案されている。
これらの方法によれば視野角は従来のものと比べ、改善はされるが、それでもCRT代替を検討するほどの広い視野角は実現困難であった。
【0007】
従来の液晶モード以外に広視野角、高速応答という特徴を有するベンド配向液晶セルがSID‘93 Digest p.273、p.277、US5,410,422などに見られるように提案された。また、’95第42回春の応用物理学会29a−SZC−20などに見られるように、この考え方を反射型LCDに応用したHAN型液晶セルが提案されている。これらの液晶モードでは、光学軸がフィルム法線方向にある負の一軸性の光学異方素子、または、二軸性光学異方素子を用いることによって、広視野角を実現しているが、それでも視野角特性の改善は十分ではなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、正面コントラストを低下させずに、表示コントラスト及び表示色の視角特性が改善され、高速表示に優れた液晶表示素子を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により達成された。
(1)2枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置された2枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子の間に少なくとも1枚の光学異方素子を配置したノーマリーホワイトモードの液晶素子において、該光学異方素子が液晶性高分子を含む層を有し、該液晶性高分子が負の固有複屈折値を有するメソゲン基を有し、該液晶性高分子の光学的チルト角が、該層の厚さ方向で底面から連続的に単調増加し、該光学異方素子のレターデーション値の絶対値が最小となる方向がフィルム法線方向でも面方向でもなく、該液晶セルがベンド配向液晶セルであることを特徴とする液晶素子。
(2)該液晶性高分子が、ディスコティック液晶をメソゲン基として有する(1)に記載の液晶素子。
(3)該光学異方素子が、透明支持体上に液晶性高分子を含む層を設けたものである(1)に記載の液晶素子。
(4)該光学異方素子に、レターデーションが0となる方向が存在していない(1)に記載の液晶素子。
(5)該液晶性高分子の連続的に変化する光学的チルト角の低チルト角側の角度が0°乃至85°であり、高チルト角側の角度が5°乃至90°である(1)に記載の液晶素子。
(6)該液晶性高分子層の複屈折率をΔn3とし、厚みをd3としたときに、Δn3とd3との積の絶対値が20nm以上、1000nm以下である(1)に記載の液晶素子。
(7)該透明支持体が、下記の条件を満足している(3)に記載の液晶素子。
50≦{(nx+ny)/2―nz}×d2≦1000 … (1)
0≦|(nx−ny)×d2|≦200 … (2)
(但し、nx及びnyは支持体の面内の主屈折率を表し、nzは厚み方向の主屈折率を表し、d2は支持体の厚さを表し、そして上記式の単位はnmである)
(8)液晶の複屈折率をΔn1とし、液晶セルのセルギャップをd1としたときに、Δn1とd1との積が300nm、以上3000nm以下である(1)に記載の液晶素子。
【発明の実施の形態】
【0010】
TN−LCDやSTN−LCDの視野角が狭い原因の一つは、見る方向によってレターデーションが異なるというものである。図1に示したように、方向14は液晶の複屈折の比較的大きい方向であるため、レターデーションが大きい。また、方向15は液晶の複屈折が比較的小さい方向であるため、レターデーションが小さい。
【0011】
これに対して、図2に示したベンド配向液晶セルにおいては、見る方向によるレターデーションの違いが比較的小さい。図2に示したように、方向24は下基板23付近では液晶の複屈折が小さく、上基板21付近では液晶の複屈折が大きい。方向25はこの逆であり、方向24と25でレターデーションは等しい。したがって、液晶セルの厚み方向中央部に対して対称となるために自己補償型のセルだということができる。これらの特徴を有するために、ベンド配向液晶セルでは視野角は原理的に広い。反射型LCDとして用いられるHAN型液晶セルの例を図3に示すが、HAN型液晶セルについても同様なことが言える。
【0012】
しかしながら、ベンド配向液晶セル、HAN型反射型LCDにおいても、視角を大きくすることに伴って、黒表示部からの光の透過率が著しく増大し、結果としてコントラストの急激な低下を招いていることになる。本発明は、この様な斜方入射におけるコントラストの低下を防ぎ、視角特性を改善し、同時に、正面のコントラストを改善しようとするものである。
【0013】
もし、黒表示において液晶セルが正の一軸性の光学異方体だとするならば、これを光学的に補償するには、図4に示したように、負の一軸性の光学異方体を用いればよい。そうすることによって、斜めから見た場合の液晶セルによって生じるレターデーションは、負の一軸性の光学異方体によってキャンセルされ、光漏れを抑えることができる。
【0014】
しかし、実際の液晶セルを正の一軸性の光学異方体とし、負の一軸性の光学異方体によって補償するのには限界がある。本発明者らは、鋭意検討した結果、更に大幅な視野角改善をし、CRT代替の可能性を切り開くためには、図5や図6に示したように、黒表示におけるベンド配向液晶セルやHAN型液晶セルと同様な配向状態を負の一軸性の化合物で実現した光学異方素子が必要であることを見出した。
【0015】
本発明における光学異方素子は、液晶性高分子を含む層を含み、好ましくは、該液晶性高分子層は透明支持体上に設ける。さらに配向膜を透明支持体と光学異方層に設けることが好ましい。配向膜は、光学異方層を複数設ける場合は、光学異方層上に設けても良い。また、下塗層(接着層)を透明基板と配向膜との間に設けることが好ましい。保護層を光学異方層上と基板の裏面に設けても良い。
【0016】
本発明における液晶性高分子層は、光学的チルト角が該層の厚さ方向で連続的に変化している。該液晶性高分子層を透明フィルム状に設けた場合、光学的チルト角が厚さ方向で底面から連続的に単調増加していることが好ましい。更に、該液晶性高分子層の光学的チルト角の低チルト角側の角度が0°乃至85°であり、高チルト角側の角度が5°乃至90°であることが好ましい。
【0017】
該液晶性高分子層の複屈折率をΔn3とし、厚みをd3としたときに、Δn3とd3との積の絶対値が20nm以上、1000nm以下であることが好ましい。更に、50nm以上800nm以下であることが好ましく、100nm以上500nm以下であることが特に好ましい。
【0018】
液晶性高分子は一般に、負の固有複屈折値を有するメソゲン基を有するか、あるいはコレステリック相を呈する。本発明の液晶性高分子は、負の固有複屈折値を有するメソゲン基を有する。負の固有複屈折値を有するメソゲン基とは、例えば、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されている、ベンゼン誘導体や、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどが挙げられ、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶と呼ばれるものが含まれる。但し、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。本発明における、負の固有複屈折値を有するメソゲン基を有する液晶性高分子を下記に列挙する。
【0019】
【化1】
【0020】
【化2】
【0021】
参考までに、コレステリック相を呈する液晶性高分子を下記に列挙する。
【0022】
【化3】
【0023】
【化4】
【0024】
本発明の場合、光学的チルト角を厚さ方向で連続的に変化させるためには、下記の処理が必要になる。
一般に、ネマチック液晶を用いた液晶セルの場合、該液晶層の両側を、ラビング処理した配向膜で挟むことにより、液晶分子の光軸が一定の方向へ配向している。すなわち、液晶層の両側にある配向膜の配向規制力により、液晶分子は厚さ方向で均一な配向をしているわけであり、該配向膜の配向規制力を両側でアンバランスにする事により、厚さ方向で連続的に分子の配向を変化させることが出来る。この考え方は、本発明の液晶性高分子にも応用することが出来る。
具体的には、ラビング処理した有機配向膜あるいは無機配向膜の形成された基板に液晶性高分子を塗布し、該液晶層の片側を開放系(空気層)のまま液晶相形成温度まで昇温するか、あるいは前記配向膜と、それとは異なった表面処理を施した配向膜で挟んだまま液晶相形成温度まで昇温することである。但し、上述の配向膜の配向規制力が十分に強い場合には、該液晶性高分子層の片側を解放系(空気層)のままであっても、該液晶性高分子の光学的チルト角が厚さ方向で同じである場合も存在する。
【0025】
これにより該液晶は、光学的チルト角が厚さ方向で連続的に変化した斜め配向をし、その後の冷却により配向を保ったまま、常温では固体状態をとる。この場合、配向膜近傍でのチルト角は、液晶性高分子素材、配向膜素材、ラビング等で、コントロ−ルすることが出来、そのチルト角は、0°乃至85°が好ましく、0°乃至50°が更に好ましい。
また、空気層、あるいは異なった表面処理を施した配向膜近傍のチルト角は、液晶性高分子素材、可塑剤、バインダ−、界面活性剤、等でコントロ−ルすることが出来、更には、これら可塑剤、バインダ−、界面活性剤、等で、チルト角の厚さ方向の配向変化の度合いをコントロ−ルすることも可能である。
【0026】
これら可塑剤の好ましい例としては、使用する液晶性高分子と相溶するものであれば特に制限はなく、耐熱性付与の観点からは、反応性の置換基を有することが好ましい。また、液晶性高分子に対する添加量は、重量比で0.1wt%乃至50wt%が好ましい。
また、バインダ−の好ましい例としては、使用する液晶性高分子の配向を著しく阻害するものでなければ特に制限はなく、市販のポリマ−を使用することが出来る。本発明者の鋭意研究の結果、ディスコティック液晶をメソゲン基として有する液晶性高分子の場合はセルロ−ス系高分子誘導体が極めて好ましいことが見いだされた。
【0027】
液晶相形成温度は構造、あるいは分子量等に固有のものであるが、異なるものを二種以上混合するか、又は前述の可塑剤を混合する事により、任意に調整する事ができる。
本発明に用いる液晶性高分子の液晶相−固相転移温度としては、好ましくは70℃以上、300℃以下、特に好ましくは70℃以上、250℃以下である。
【0028】
上記の有機配向膜として用いるポリマーとしては、ポリイミド、ポリスチレン誘導体など、また水溶性のものとしては、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。これらは全てラビング処理を施すことにより、液晶性高分子を斜めに配向させることができる。
【0029】
LCDの配向膜として広く用いられているポリイミド膜は有機配向膜として好ましく、これはポリアミック酸(例えば、日立化成製 LQ/LXシリーズ、日産化学製 SEシリーズ等)を基板面に塗布し100〜300℃で0.5〜1時間焼成の後ラビングする事により得られる。
【0030】
また、前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く普及しているものと同一な工程であり、配向膜の表面を紙やガーゼ,フェルト,ラバー、或いはナイロン,ポリエステル繊維などを用いて一定方向にこすることにより配向を得る方法である。一般的には長さと太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行う。
【0031】
また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質としてはSiOを代表としTiO2、MgF2、ZnO2等の金属酸化物やフッ化物、Au,Al等の金属が挙げられる。尚、金属酸化物は高誘電率のものであれば斜方蒸着物質として用いることができ、上記に限定されるものではない。
【0032】
本発明における透明支持体の材料としては、透明である限りどのような材料でも使用することができる。光透過率が80%以上を有する材料が好ましい。
このような材料としては、ゼオネックス(日本ゼオン(株)製)、ARTON(日本合成ゴム(株)製)及びフジタック(富士写真フイルム(株)製)などの市販品を使用することができる。本発明においては、透明支持体の複屈折率Δn2のαが1.0以上1.3以下であることが好ましく、そのような材料としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポリエーテルスルホンなども使用することが好ましい。
【0033】
透明支持体(フィルム)面内の主屈折率をnx、ny、厚み方向の主屈折率をnz、フィルムの厚さをdとしたとき、三軸の主屈折率の中でnzが一番小さく、式(1)において{(nx+ny)/2―nz}×d2で表されるレターデーションが、50〜1000nmであることが好ましい。100〜800nmであることが好ましく、更に、100〜500nmであることが好ましい。
また、式(2)における透明支持体の法線方向のレターデーションの絶対値|(nx−ny)×d2|は、0〜200nmであることが好ましい。0〜150nmであることが好ましく、更に、0〜100nmであることが好ましい。
【0034】
本発明における光学異方素子は、液晶素子において、液晶セルによる複屈折を補償するものであるから、光学異方層の波長分散は、液晶セルと等しいことが好ましい。光学異方層の450nm、600nmの光によるレターデーションをそれぞれR(450nm)、R(600nm)とすれば、波長分散を表すR(450nm)/R(600nm)値は、1.0以上であることが好ましく、更に、1.0〜1.3であることが好ましい。
【0035】
本発明における液晶素子とは、表示のために用いられる直視型、投写型の素子、光変調素子として用いられる素子などを含む。
【0036】
本発明においては、セル中央部にねじれ配向が存在する液晶セルを含むベンド配向液晶セル、または、HAN型液晶セルを用いる。液晶の屈折率異方性Δn1と、液晶セルにおける液晶層の厚みd1との積Δn1・d1は、輝度と視野角を両立させるために、300nm〜3000nmであることが好ましい。ベンド配向液晶セルにおいては、700nm〜2000nmであることが更に好ましく、800nm〜1800nmであることが特に好ましい。HAN型液晶セルにおいては、350nm〜1000nmであることが更に好ましく、400nm〜900nmであることが特に好ましい。
【0037】
本発明における液晶素子は、ノーマリーホワイトモード(以下、NWモード)で用いることができる。ノーマリーブラックモード(NBモード)においては、視角が大きくなるにしたがって、色味変化が大きくなることから、NWモードで用いる。
【0038】
電界による液晶分子の配列の欠陥(ディスクリネーション)を少なくするため、液晶分子にあらかじめプレチルト角を与えておく事が好ましい。
【0039】
本発明において透明フィルム上に液晶性高分子を含む層を設けた場合、液晶セルに該光学異方素子を装着する時に、液晶性高分子層を液晶セル寄りに配置する場合と、透明フィルムを液晶セル寄りに配置する場合があるが、本発明においては、どちらに配置しても構わない。しかし、補償能を最大限に発揮するには、液晶性高分子層を液晶セル寄りに配置する方が好ましい。
【0040】
【実施例】
(ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行う。このような2枚のガラス基板をパラレルの配置で向き合わせ、セルギャップd1を8μmに設定し、メルク社製液晶ZLI1132(Δn1=0.1396)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。Δn1とd1との積が1117nmであった。
【0041】
(HAN型液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行う。ITO電極付きのガラス基板をもう一枚用意し、SiO蒸着膜を配向膜として設けた。この2枚のガラス基板を向き合わせ、セルギャップd1を4μmに設定し、メルク社製液晶ZLI1132(Δn1=0.1396)を注入し、HAN型液晶セルを作製した。Δn1とd1との積が558nmであった。
【0042】
(TN型液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行う。このような2枚のガラス基板をラビング方向が直交するように向き合わせ、セルギャップを5.5μmに設定し、カイラル剤を加えたメルク社製液晶ZLI1646(Δn=0.080)を注入し、90゜左ねじれのTN型液晶セル(Δnとdとの積が440nm)を作製した。
【0043】
(光学異方素子1の作製)
ゼラチン薄膜(0.1μm)を塗設したトリアセチルセルロースの100μm厚フィルム(富士写真フイルム(株)製)上に長鎖アルキル変性ポバール(MP203 :商品名 クラレ製)を塗布し、40℃温風にて乾燥させた後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。面内の主屈折率をnx、ny、厚さ方向の屈折率をnz、厚さをd2とした時、トリアセチルセルロースフィルムは、|nx−ny|×d2=3nm、{(nx+ny)/2−nz}×d2=200nmであり、式(1)、(2)の条件を満たしていた。
【0044】
この配向膜上に、前述した液晶性高分子TE−6 1.6g、フェノ−ルEO変性(n=1)アクリレート(M101 東亜合成) 0.4g、セルロ−スアセテ−トブチレ−ト(CAB531−1 イ−ストマンケミカル) 0.05g、イルガキュアー907 0.01gを3.65gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、ワイヤ−バ−で塗布(#10バ−使用)し、金属の枠に貼りつけて115℃の高温槽中で3分間加熱し、液晶を配向させた後、室温まで急冷して、液晶性高分子を含む層を有する光学異方素子を作成した。
【0045】
このようにして得られた光学異方素子のレターデーションを、ラビング軸を含み位相差板面に垂直な面において、ラビング軸を起点に40°から140°までを5°刻みで、島津製作所製エリプソメーター(AEP−100)を用いて測定したところ、レターデーションが0となる方向は存在しなかった。レターデーション値の絶対値が最小となる方向は、フィルム法線方向でも面方向でもなかった。また、ラビング軸を含み光学異方素子面に垂直な面において、ラビング軸を起点に40°から140°までを5°刻みでレタ−デ−ション値を測定し、更に、測定部分の液晶性高分子を除去した後の支持体の光学特性を同様に測定した。また、液晶性高分子層を厚さ方向に10分割し、この実測値をシミュレ−トしたところ、液晶性高分子層のチルト角は、20°から60°まで連続的に変化していた。液晶性高分子層の複屈折率Δn3と厚みd3の積の絶対値は、160nmであった。
【0046】
(光学異方素子2の作製)
ホスゲンとビスフェノールAの縮合により得られた分子量12万のポリカーボネートを二塩化メチレンに溶解し、18%溶液とした。これをスチールドラム上に流延し、連続的にはぎ取り、二軸延伸しながら乾燥し、厚さd2が60μmのフィルムを得た。このフィルム上に、ポリイミド層を形成しラビング処理を行い、配向膜を形成した。このフィルムをエリプソメーターAEP−100によってレターデーション値を測定し、屈折率に換算したところ、nx=1.540、ny=1.540、nz=1.536であった。nx、nyは面内にあり、nzは法線方向であった。{(nx+ny)/2−nz}×d2=240nmであり、式(1)の条件を満たしていた。|(nx−ny)×d2|=0であり、式(2)の条件を満たしていた。
【0047】
この配向膜上に、光学異方素子1と同様にして液晶性高分子を含む層を有する光学異方素子を作成した。液晶性高分子層のチルト角は、20°から70°まで連続的に変化していた。 液晶性高分子層の複屈折率Δn3と厚みd3の積の絶対値は、160nmであった。
【0048】
実施例1
作製したベンド配向液晶セルに、光学異方素子1をセルを挟むように2枚、高分子液晶層側がセルに近くなるように配置した。その外側に全体を挟むように偏光板をクロスニコルに配置した。
この液晶セルに対して、55Hz矩形波で電圧を印加した。白表示2V、黒表示6VのNWモードとし、透過率の比(白表示)/(黒表示)をコントラスト比として、上下、左右からのコントラスト比測定を大塚電子製LCD−5000にて行った。コントラスト比10の等コントラスト曲線を図7に示す。この曲線の内側がコントラスト比10以上となる。
【0049】
実施例2
作製したHAN型液晶セルに、光学異方素子2を手前側に1枚、液晶性高分子層側がセルに近くなるように配置した。手前側には偏光板を透過軸と液晶セルのラビング方向とのなす角が45゜となるように配置し、偏光板の更に手前側には拡散板を配置した。その反対の面には、ガラス基板の外側にミラーを用い、反射型液晶素子とした。
この反射型液晶素子に法線方向から20゜傾けた方向に光源を置き、光を照射した。液晶セルには55Hz矩形波で電圧を印加した。白表示2V、黒表示6VのNWモードとし、透過率の比(白表示)/(黒表示)をコントラスト比として、上下、左右からのコントラスト比測定をTOPCON製bm−7にて行った。コントラスト比10の等コントラスト曲線を図8に示す。この曲線の内側がコントラスト比10以上となる。
【0050】
比較例1
作製したTN型液晶セルに、偏光板2枚を液晶セルを挟むように、透過軸と液晶セルのラビング方向とのなす角が90゜となるように配置し、透過型液晶素子を作製した。この液晶セルに55Hz矩形波で電圧を印加し、白表示2V、黒表示5VのNWモードとし、実施例1と同様にコントラスト比測定を行った。コントラスト比10の等コントラスト曲線を図9に示す。この曲線の内側がコントラスト比10以上となる。
【0051】
本発明である実施例1〜2は、比較例1に比べて、大幅に視野角特性が改善されていることがわかる。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、視角特性が改善され、視認性にすぐれ、高速表示が可能な高品位表示の液晶素子を提供することができる。また、本発明をTFTやMIMなどの3端子、2端子素子を用いたアクティブマトリクス液晶素子に応用しても優れた効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のTN型液晶セルの配向状態を模式的に示した図である。
【図2】ベンド配向液晶セルの配向状態を模式的に示した図である。
【図3】HAN型液晶セルの配向状態を模式的に示した図である。
【図4】正の一軸性を仮定した場合の液晶セルが、負の一軸性光学異方体によって視角特性が改善される原理を示した模式図である。
【図5】本発明のベンド配向液晶セルの光学補償を模式的に示した図である。
【図6】本発明のHAN型液晶セルの光学補償を模式的に示した図である。
【図7】実施例1の等コントラスト曲線(コントラスト比10)を説明する図である。
【図8】実施例2の等コントラスト曲線(コントラスト比10)を説明する図である。
【図9】比較例2の等コントラスト曲線(コントラスト比10)を説明する図である。
【符号の説明】
11−−−−−−−−液晶セルの上基板
12−−−−−−−−TN型液晶
13−−−−−−−−液晶セルの下基板
14、15−−−−−光の進む方向
21−−−−−−−−液晶セルの上基板
22−−−−−−−−ベンド配向液晶
23−−−−−−−−液晶セルの下基板
24、25−−−−−光の進む方向
31−−−−−−−−液晶セルの上基板
32−−−−−−−−HAN型液晶
33−−−−−−−−液晶セルの下基板
34−−−−−−−−入射光
35−−−−−−−−反射光
41−−−−−−−−負の一軸性の光学異方素子の屈折率楕円体
42−−−−−−−−負の一軸性の光学異方素子
43−−−−−−−−正の一軸性の液晶セル
44−−−−−−−−正の一軸性の液晶セルの屈折率楕円体
51−−−−−−−−負の一軸性を積層した光学異方素子
52−−−−−−−−ベンド配向液晶セル
61―――−−−−−負の一軸性を積層した光学異方素子
62−−−−−−−−HAN型液晶セル
Claims (8)
- 2枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液晶セルと、その両側に配置された2枚の偏光素子と、該液晶セルと該偏光素子の間に少なくとも1枚の光学異方素子を配置したノーマリーホワイトモードの液晶素子において、該光学異方素子が液晶性高分子を含む層を有し、該液晶性高分子が負の固有複屈折値を有するメソゲン基を有し、該液晶性高分子の光学的チルト角が、該層の厚さ方向で底面から連続的に単調増加し、該光学異方素子のレターデーション値の絶対値が最小となる方向がフィルム法線方向でも面方向でもなく、該液晶セルがベンド配向液晶セルであることを特徴とする液晶素子。
- 該液晶性高分子が、ディスコティック液晶をメソゲン基として有する請求項1に記載の液晶素子。
- 該光学異方素子が、透明支持体上に液晶性高分子を含む層を設けたものである請求項1に記載の液晶素子。
- 該光学異方素子に、レターデーションが0となる方向が存在していない請求項1に記載の液晶素子。
- 該液晶性高分子の連続的に変化する光学的チルト角の低チルト角側の角度が0°乃至85°であり、高チルト角側の角度が5°乃至90°である請求項1に記載の液晶素子。
- 該液晶性高分子層の複屈折率をΔn3とし、厚みをd3としたときに、Δn3とd3との積の絶対値が20nm以上、1000nm以下である請求項1に記載の液晶素子。
- 該透明支持体が、下記の条件を満足している請求項3に記載の液晶素子。
50≦{(nx+ny)/2―nz}×d2≦1000 … (1)
0≦|(nx−ny)×d2|≦200 … (2)
(但し、nx及びnyは支持体の面内の主屈折率を表し、nzは厚み方向の主屈折率を表し、d2は支持体の厚さを表し、そして上記式の単位はnmである) - 液晶の複屈折率をΔn1とし、液晶セルのセルギャップをd1としたときに、Δn1とd1との積が300nm、以上3000nm以下である請求項1に記載の液晶素子。
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