JP5816573B2 - 液晶レンズ及び表示装置 - Google Patents
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Description
それぞれY軸に沿って延在し、前記Y軸に直交したX軸に沿った方向に互いに隙間を置いて交互に並べられた複数の第1電極及び複数の第2電極を有した第1基板と、
前記複数の第1電極及び複数の第2電極に対向配置された対向電極を有した第2基板と、
前記第1基板及び第2基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記液晶層に利用する液晶のスプレイ弾性定数をk11、前記液晶のベンド弾性定数をk33とすると、k33/k11は1.28以下であり、
前記液晶の誘電率異方性をΔε、前記液晶の液晶分子の長軸に垂直な方向の誘電率をε ⊥ とすると、(k33/k11)/(Δε/ε ⊥ )は0.65以下である。
それぞれY軸に沿って延在し、前記Y軸に直交したX軸に沿った方向に互いに隙間を置いて交互に並べられた複数の第1電極及び複数の第2電極を有した第1基板と、前記複数の第1電極及び複数の第2電極に対向配置された対向電極を有した第2基板と、前記第1基板及び第2基板間に挟持された液晶層と、を備えた液晶レンズと、
前記液晶レンズの前記第1基板に対向配置された表示パネルと、を備え、
前記液晶層に利用する液晶のスプレイ弾性定数をk11、前記液晶のベンド弾性定数をk33とすると、k33/k11は1.28以下であり、
前記液晶の誘電率異方性をΔε、前記液晶の液晶分子の長軸に垂直な方向の誘電率をε ⊥ とすると、(k33/k11)/(Δε/ε ⊥ )は0.65以下である。
図1に示すように、液晶表示装置は、表示パネルとしての液晶表示パネルPと、液晶表示パネルによって表示される画像を透過させて平面画像又は立体画像を形成する液晶レンズLと、制御部C(駆動部)とを備えている。液晶表示装置が表示する画像は、液晶レンズLにより、平面(2D)画像又は立体(3D)画像に切替えられる。
カラーフィルタ50上に、ITO等の透明な導電膜により対向電極22が形成されている。対向電極22上には配向膜23が形成されている。
ここで、液晶レンズLの液晶層3に利用する液晶のスプレイ弾性定数をk11、上記液晶のベンド弾性定数をk33、上記液晶の弾性定数比をk33/k11とする。また、上記液晶の誘電率異方性をΔε、上記液晶の液晶分子の長軸に垂直な方向の誘電率をε⊥、上記液晶の誘電率比をΔε/ε⊥、上記液晶の弾性定数比と誘電率比との比を(k33/k11)/(Δε/ε⊥)とする。
実施例1において、k11=14.1、k33=16.2、Δε=7、ε⊥=3.7である。図8に示すように、k33/k11=1.15である。図9に示すように、(k33/k11)/(Δε/ε⊥)=0.61である。ここで、本願発明者等が第2電極6aに重なった領域に発生するディスクリネーションを観察したところ、ディスクリネーションは、第2電極6aと平行に現われ、全域に亘って蛇行形状は見られなかった。
実施例2において、実施例1と異なるNp液晶を液晶層3に利用している。k11=14.7、k33=18.8、Δε=7.5、ε⊥=3.8である。図8に示すように、k33/k11=1.28である。図9に示すように、(k33/k11)/(Δε/ε⊥)=0.65である。ここで、本願発明者等が第2電極6aに重なった領域に発生するディスクリネーションを観察したところ、ディスクリネーションの蛇行形状は、液晶層3のほぼ全域において見られなかったが、極小域において見られた。ディスクリネーションの蛇行が無かった領域は、第2電極6aの本数に対し80%であった。
比較例1において、実施例1、2と異なるNp液晶を液晶層3に利用している。k11=14.4、k33=22.4、Δε=7.6、ε⊥=3.8である。図8に示すように、k33/k11=1.56である。図9に示すように、(k33/k11)/(Δε/ε⊥)=0.78である。ここで、本願発明者等が第2電極6aに重なった領域に発生するディスクリネーションを観察したところ、ディスクリネーションの蛇行形状は、液晶層3の大部分において見られた。
比較例2において、実施例1、2及び比較例1と異なるNp液晶を液晶層3に利用している。k11=12.2、k33=19.3、Δε=6.9、ε⊥=3.8である。図8に示すように、k33/k11=1.58である。図9に示すように、(k33/k11)/(Δε/ε⊥)=0.87である。ここで、本願発明者等が第2電極6aに重なった領域に発生するディスクリネーションを観察したところ、ディスクリネーションの蛇行形状は、液晶層3の全域に亘って発生していた。
この発明の実施形態は、液晶表示装置に限定されるものではなく、種々変形可能であり、各種の表示装置に適用することができる。上記表示装置は、液晶レンズと、液晶表示パネル以外の表示パネルを備えていれば上述した効果を得ることができる。
Claims (5)
- それぞれY軸に沿って延在し、前記Y軸に直交したX軸に沿った方向に互いに隙間を置いて交互に並べられた複数の第1電極及び複数の第2電極を有した第1基板と、
前記複数の第1電極及び複数の第2電極に対向配置された対向電極を有した第2基板と、
前記第1基板及び第2基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記液晶層に利用する液晶のスプレイ弾性定数をk11、前記液晶のベンド弾性定数をk33とすると、k33/k11は1.28以下であり、
前記液晶の誘電率異方性をΔε、前記液晶の液晶分子の長軸に垂直な方向の誘電率をε⊥とすると、(k33/k11)/(Δε/ε⊥)は0.65以下である液晶レンズ。 - 前記液晶層は、ポジ型のネマチック液晶を利用し、液晶分子が前記X軸に略平行に初期配向するホモジニアス配向を採る請求項1に記載の液晶レンズ。
- 前記第1基板は、前記第2基板と対向する面に配置され、前記X軸に平行である第1方向にラビングが施された第1配向膜をさらに有し、
前記第2基板は、前記第1基板と対向する面に配置され、前記X軸に平行であり前記第1方向と逆向きである第2方向にラビングが施された第2配向膜をさらに有している請求項1に記載の液晶レンズ。 - 請求項1乃至3の何れか1項に記載の液晶レンズと、
前記液晶レンズの前記第1基板に対向配置された表示パネルと、を備えている表示装置。 - 前記複数の第1電極、複数の第2電極及び対向電極の全てを同電位に設定し、それぞれ前記X軸及びY軸に沿った方向において前記液晶層に均一な屈折率を持たせる第1状態と、前記複数の第1電極及び対向電極を同電位に設定し、前記複数の第2電極を前記複数の第1電極及び対向電極と異なる電位に設定し、前記Y軸に沿った方向において前記液晶層に均一な屈折率を持たせ、前記X軸に沿った方向において前記液晶層に屈折率分布を持たせる第2状態と、の何れかに切替える制御部をさらに備えている請求項4に記載の表示装置。
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