JPH01219720A - 液晶電気光学素子 - Google Patents

液晶電気光学素子

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JPH01219720A JP4496288A JP4496288A JPH01219720A JP H01219720 A JPH01219720 A JP H01219720A JP 4496288 A JP4496288 A JP 4496288A JP 4496288 A JP4496288 A JP 4496288A JP H01219720 A JPH01219720 A JP H01219720A
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治 奥村
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶電気光学素子に関する。
［従来の技術］ 従来のニューツィステッドネマチックモード（以下ＮＴ
Ｎモードと呼ぶ）は、従来のスーパーツィステッドネマ
チックモードに特許■の、素子の外観の色づきを解消し
たもので、特願昭６２−１２１７０１号で提案されてい
るように、一対の偏光板の間に、表示を行う液晶セル（
以下表示セルと呼ぶ）と、それとは別に光学的異方体を
備えている。
第９図と第１０図に、それぞれ従来のＮＴＮモードを利
用した液晶電気光学素子の断面図と各軸の関係図を示す
。
第９図において、１は上側偏光板、２は表示セル、３は
光学的異方体、５は下側偏光板である。
３の光学的異方体として、ここではねじれ配向した液晶
セル（以下補償セルと呼ぶ）を用いたが、高分子の延伸
フィルム等を用いて同様の効果を持たせることもできる
。
また第１０図において、表示セルの液晶のねじれ角４１
を左２１０度、補償セルの液晶のねじれ角４３を右２１
０度、角度４０と角度４４をそれぞれ左４５度、角度４
２を９０度に設定する。
表示セル及び補償セルには、いずれもチッソ社製の液晶
５Ｓ−４００８（Δｎ−＝０．１５）を用い、カイラル
ドーパントでツイスト角を調整した。表示セルと補償セ
ルは液晶層厚ｄも等しくし、両者のΔｎｘｄをいずれも
０．９μｍにした。
以上の条件のもとで作製した、従来のＮＴＮモードを利
用した液晶電気光学素子は、パネル面に垂直な方向から
測定すると、第１１図に示すような電気光学特性が得ら
れる。この特性は非常に急峻であるために、デユーティ
比１／１１０のマルチプレックス駆動でも、３０以上の
コントラスト比が取れる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のＮＴＮモードを利用した液晶電気
光学素子には、表示が良好に視認できる視角範囲（以下
、単純に視角と呼ぶ）が狭いという課題がある。
第１２図に、従来のＮＴＮモードを利用した液晶電気光
学素子の視角特性を示す。図の中心は、パネル面に垂直
な方向を、またその外側の円は、内から順に垂直方向か
らの傾き角１０’、２０°、３０°、４０°の方向を示
している。また、図中の上下左右４方向は、第１Ｏ図に
示した４方向と一致している。２０．２１．２２．２３
は、各々デユーティ比１／１１０でマルチプレックス駆
動した際の、コントラスト比１．５．１０．２０の等コ
ントラスト線である。
第１２図かられかるように、従来のＮＴＮモードは、特
に上方向の視角が狭く、しかも比較的浅い角度でコント
ラスト比が１よりも小さくなって表示が反転する。この
表示の反転は、心理的に視角を狭く感じさせる大きな要
因となっている。
本発明はこのような課題を解決するもので、その目的と
するところは、表示の反転が起こりにくく、視角の広い
液晶電気光学素子を提供するところにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の液晶電気光学素子は、対向する２枚の電極基板
間にねじれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液晶
セルと、前記ネマチック液晶以外の光学的異方体と、そ
れらを挟んで両側に配置された一対の偏光板とを備えた
液晶電気光学素子において、前記光学的異方体が、前記
液晶セルの基板表面に対してほぼ垂直な方向に光軸を有
する層と、ほぼ水平な方向に光軸を有する層の少なくと
も２層からなることを特徴とする。
また、前記光学的異方体の内、前記液晶セルの基板表面
に対してほぼ垂直な方向に光軸を持つ層が、対向する２
枚の基板間に挟持され、垂直配向した液晶であることを
特徴とする。
また、前記光学的異方体の内、前記液晶セルの基板表面
に対してほぼ水平な方向に光軸を持つ層が、対向する２
枚の基板間に挟持され、ねじれ配向した液晶であること
を特徴とする。
さらに、前記光学的異方体の内、前記液晶セルの基板表
面に対してほぼ水平な方向に光軸を持つ層が、フィルム
状高分子であることを特徴とする。
［作用］ 従来のＮＴＮモードの補償セルは、パネル面に垂直な方
向の光学補償を主眼として設計されたものであって、そ
れ以外の方向については、充分な補償がなされていなか
った。本発明では、より広い視角範囲にわたって光学補
償を行うために、従来の補償セルとは別に、液晶分子が
基板に対してほぼ垂直に配向した液晶セル（以下垂直補
償セルと呼ぶ）を備えている。
この垂直補償セルは、パネル面に垂直な方向に光軸を有
するために、パネルを正面から見た場合には複屈折が無
く、斜め方向から見るに連れて複屈折性を増すという特
徴がある。従って、パネル面に垂直な方向では、従来の
Ｎ　Ｔ　Ｎモードの優れた電気光学特性を損なうことが
なく、しかもそれ以外の方向では、垂直補償セルのりタ
ープ−ジョンを最適化することによって、光学補償を行
うことが出来る。本発明は、この垂直補償セルの働きに
よって、従来顕著に見られた表示の反転を抑え、より広
い視角を得ることが可能となった。
［実施例］ 以下、実施例により本発明の詳細を示す。
（実施例１） 第１図と第１０図に、それぞれ本発明の実施例１におけ
る液晶電気光学素子の断面図と各軸の関係図を示す。
第１図において、１は上側偏光板、２は表示セル、３は
補償セル、４は垂直補償セル、５は下側偏光板である。
表示セル及び補償セルは、従来のＮＴＮモードと同様、
ねじれ配向した液晶セルである。一方、垂直補償セルは
垂直配向した液晶セルであり、その配向は基板表面に有
機シランを塗布することによって得た。
表示セル及び補償セルには、いずれもチッソ社製の液晶
５Ｓ−４００８（Δｎ＝０．１５）にカイラルドーパン
トを添加して用い、垂直補償セルには、メルク社製の液
晶ＺＬＩ−２８０６（△ｎ＝０．０４３７）を用いた。
液晶層厚は、表示セル及び補償セルがいずれも６．０μ
ｍで、垂直補償セルが、　６．８μｍである。
表示セルと補償セル、偏光板の相関係は従来と同様であ
り、第１０図において、表示セルの液晶のねじれ角４１
を左２１０度、補償セルの液晶のねじれ角４３を右２１
０度、角度４０と角度４４をそれぞれ左４５度、角度４
２を９０度に設定した。
本発明の電気光学特性は、第１１図に示す従来のＮＴＮ
モードの場合と同じである。これは、垂直補償セルが、
パネル正面方向に複屈折性を示さないためである。
第２図に、実施例１における液晶電気光学素子の視角特
性を示す。図中の２０．２１．２２．２３は、第１２図
の従来技術の場合と同様に、各々デユーティ比１／１１
０でマルチプレックス駆動した際の、コントラスト比１
．５．１０．２０の等コントラスト線を示している。
第２図を第１２図と比較すると、コントラスト比の高い
視野領域は、上方向から右方向にかけて従来よりも広が
ったものの、下方向と左方向では逆に狭まっている。し
かしながら、従来上方向に広く存在していたコントラス
ト比が１以下になる領域、即ち表示が反転する領域が、
本実施例においては高角側に後退し、しかも狭くなって
いるために、視角は従来よりも広く感じられるようにな
った。
（実施例２） 実施例１では、垂直補償セルが上側偏光板と表示セルの
間に置かれたが、他の配置も可能である。
第３図に本発明の実施例２における液晶電気光学素子の
断面図を示す。垂直補償セル４は、表示セル２と補償セ
ル３の間に置いた。配置の違いを除く他の諸条件は、全
て実施例１と同様である。
第４図に、実施例２における液晶電気光学素子の視角特
性を示す。
本実施例においては、上方向から左方向にかけて、従来
よりも高コントラスト領域が広がっているが、他の方向
では逆に狭まっている。しかしながら本実施例において
も、表示が反転する領域は、従来よりも狭くなっており
、視角を広く感じさせている。
（実施例３） 実施例３では、垂直補償セル４を、補償セル３と下側偏
光板５の間に置いた。
第５図に本発明の実施例３における液晶電気光学素子の
断面図を示す。配置の違いを除く他の諸条件は、全て実
施例１と同様である。
第６図に、実施例３における液晶電気光学素子の視角特
性を示す。
本実施例の視角特性も実施例１と同様に、上方向から右
方向にかけて、従来よりも高コントラスト領域が広がり
、他の方向では狭まっている。また、表示が反転する領
域は、本実施例においても狭くなっており、視角を広く
感じさせている。
（実施例４） 実施例４では、２枚の垂直補償セル４を用い、上側偏光
板ｌと表示セル２の間、及び補償セル３と下側偏光板５
の間に置いた。
第７図に本発明の実施例４における液晶電気光学素子の
断面図を示す。２つの垂直補償セルの液晶層厚を、それ
ぞれ３．４μｍにしたが、他の諸条件は、全て実施例１
と同様に設定した。
第８図に、実施例４における液晶電気光学素子の視角特
性を示すが、本実施例の視角も、実施例１、実施例３と
ほぼ同様に広がっている。
以上述べた実施例においては、表示セルと補償セルのΔ
ｎｄを等しくし、ねじれ角を逆ねじれで等しい大きさに
設定し六が、必ずしもこの条件に限定されるものではな
い。また、補償セルの代わりに高分子の延伸フィルム等
を用いても、ほぼ同等の効果が得られる。
［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、液晶セルの基板表
面に対してほぼ垂直な方向に光軸を有する光学的異方体
を備えることによって、ＮＴＮモードの表示の反転を抑
えて、視角を広くするという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例１における液晶電気光学素子
の断面図である。 第２図は、本発明の実施例１における液晶電気光学素子
の視角特性を示す図である。 第３図は、本発明の実施例２における液晶電気光学素子
の断面図である。 第４図は、本発明の実施例２における液晶電気光学素子
の視角特性を示す図である。 第５図は、本発明の実施例３における液晶電気光学素子
の断面図である。 第６図は、本発明の実施例３における液晶電気光学素子
の視角特性を示す図である。 第７図は、本発明の実施例４における液晶電気光学素子
の断面図である。 第８図は、本発明の実施例４における液晶電気光学素子
の視角特性を示す図である。 第９図は、従来技術における液晶電気光学素子の断面図
である。 第１０図は、従来技術及び本発明における液晶電気光学
素子の各軸の関係図である。 第１１図は、従来技術及び本発明における液晶電気光学
素子の、パネル面に垂直な方向の電気光学特性を示す図
である。 第１２図は、従来技術における液晶電気光学素子の視角
特性を示す図である。 １、上側偏光板 ２、表示セル ３、補償セル ４、垂直補償セル ５、下側偏光板 ６、透明電極 ７、水平配向層 ８、垂直配向層 ９、表示セル２の液晶（ねじれ配向） １０、補償セル３の液晶（ねじれ配向）１１、垂直補償
セル４の液晶（垂直配向）２０、コントラスト比１の等
コントラスト線２１、コントラスト比５の等コントラス
ト線２２、コントラスト比１０の等コントラスト線２３
、コントラスト比２０の等コントラスト線３０、上側偏
光板１の偏光軸（吸収軸）の方向３１、表示セル２の上
側基板のラビング方向３２、表示セル２の下側基板のラ
ビング方向３３、補償セル３の上側基板のラビング方向
３４．補償セル３の下側基板のラビング方向３５、下側
偏光板５の偏光軸（吸収軸）の方向４０、上側偏光板の
偏光軸の方向３０が、表示セルの上側基板のラビング方
向３１となす角度。 ４１、表示セルの液晶９のねじれ角。 ４２、表示セルの下側基板のラビング方向３２と、補償
セルの上側基板のラビング方向３３とのなす角度。 ４３、補償セルの液晶１０のねじれ角。 ４４、下側偏光板の偏光軸の方向３５が、補償セルの下
側基板のラビング方向３４となす角度。 以上 出願人　セイヨーエプソン株式会社 代理人　弁理士　最上　務（他１名） 第１図 下　　　− 弔９図 弔７０図 弔１１図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）対向する２枚の電極基板間にねじれ配向したネマ
    チック液晶を挟持してなる液晶セルと、前記ネマチック
    液晶以外の光学的異方体と、それらを挟んで両側に配置
    された一対の偏光板とを備えた液晶電気光学素子におい
    て、前記光学的異方体が、前記液晶セルの基板表面に対
    してほぼ垂直な方向に光軸を有する層と、ほぼ水平な方
    向に光軸を有する層の少なくとも２層からなることを特
    徴とする液晶電気光学素子。
  2. （２）前記光学的異方体の内、前記液晶セルの基板表面
    に対してほぼ垂直な方向に光軸を持つ層が、対向する２
    枚の基板間に挟持され、垂直配向した液晶であることを
    特徴とする請求項１記載の液晶電気光学素子。
  3. （３）前記光学的異方体の内、前記液晶セルの基板表面
    に対してほぼ水平な方向に光軸を持つ層が、対向する２
    枚の基板間に挟持され、ねじれ配向した液晶であること
    を特徴とする請求項１記載の液晶電気光学素子。
  4. （４）前記光学的異方体の内、前記液晶セルの基板表面
    に対してほぼ水平な方向に光軸を持つ層が、フィルム状
    高分子であることを特徴とする請求項１記載の液晶電気
    光学素子。
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