JPH01230025A - 液晶電気光学素子 - Google Patents
液晶電気光学素子Info
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- JPH01230025A JPH01230025A JP5659288A JP5659288A JPH01230025A JP H01230025 A JPH01230025 A JP H01230025A JP 5659288 A JP5659288 A JP 5659288A JP 5659288 A JP5659288 A JP 5659288A JP H01230025 A JPH01230025 A JP H01230025A
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- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 claims description 2
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- Liquid Crystal (AREA)
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。
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、液晶電気光学素子の応用分野であるデイスプ
レィ、ライトバルブ、光変調器などの装置に関する。
レィ、ライトバルブ、光変調器などの装置に関する。
［従来の技術］
従来の液晶電気光学装置において、ねじれ構造を有する
方式が主流である。
方式が主流である。
ねじれ構造に帰因する分散特性の為、液晶層の層厚ｄと
、光学異方性Δｎとの積、ΔｎＸｄの値を高目に設定し
なければならず、視角特性が劣る傾向がある。
、光学異方性Δｎとの積、ΔｎＸｄの値を高目に設定し
なければならず、視角特性が劣る傾向がある。
また、光学補償板を用いた場合、ねじれ構造を有すると
、ΔｎＸｄの許容下限値が、ねじれ角が大きくなればな
るだけ高くなる為、同一液晶材料（同一なΔｎの液晶材
料）を用いると応答が遅くなる。さらに、ねじれ構造を
有するものは、−軸性の光学補償板では、完全に補償出
来ず充分な特性を得る為には複数の光学補償板を重ねる
とか。
、ΔｎＸｄの許容下限値が、ねじれ角が大きくなればな
るだけ高くなる為、同一液晶材料（同一なΔｎの液晶材
料）を用いると応答が遅くなる。さらに、ねじれ構造を
有するものは、−軸性の光学補償板では、完全に補償出
来ず充分な特性を得る為には複数の光学補償板を重ねる
とか。
液晶パネルを用いる方式が取られており、コストが高く
なっていた。
なっていた。
そこで、本発明の目的とするところは、応答性が早く、
且つ低コストで高いコントラストが得られる液晶電気光
学素子を提供することにある。
且つ低コストで高いコントラストが得られる液晶電気光
学素子を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の第１の液晶電気光学素子は、対向する２枚の基
板上に電極を設け、その電極間にネマティック液晶を挟
持して成る液晶電気光学素子において、かかる液晶層に
おける液晶分子の配列がねじれ構造を有せず、電界無印
加時における液晶分子長軸の方向が、２枚の基板各々の
付近の分子どうしほぼ平行となる配向構造を有し、かつ
液晶層の層厚と、基板と垂直方向に入射する光に対する
実効的な屈折率異方性との積が、０．２μｍから１．０
μｍの間に入る様設定され、さらに偏光軸が互いに直交
するよう配置された２枚の偏光板間に該液晶層を有し、
かつその偏光軸と基板上に投影された液晶分子長軸との
なす角度が、４５゛±１０°の範囲に位置する様設定さ
れた事を特徴とする。
板上に電極を設け、その電極間にネマティック液晶を挟
持して成る液晶電気光学素子において、かかる液晶層に
おける液晶分子の配列がねじれ構造を有せず、電界無印
加時における液晶分子長軸の方向が、２枚の基板各々の
付近の分子どうしほぼ平行となる配向構造を有し、かつ
液晶層の層厚と、基板と垂直方向に入射する光に対する
実効的な屈折率異方性との積が、０．２μｍから１．０
μｍの間に入る様設定され、さらに偏光軸が互いに直交
するよう配置された２枚の偏光板間に該液晶層を有し、
かつその偏光軸と基板上に投影された液晶分子長軸との
なす角度が、４５゛±１０°の範囲に位置する様設定さ
れた事を特徴とする。
また、本発明の第２の液晶電気光学素子は、使用される
液晶材料の誘電率異方性が正であり、電界無印加時に基
板と液晶分子長軸のなす角度（プレティルト角）が４５
°以下である事を特徴とする。
液晶材料の誘電率異方性が正であり、電界無印加時に基
板と液晶分子長軸のなす角度（プレティルト角）が４５
°以下である事を特徴とする。
また１本発明の第３の液晶電気光学素子は、前記液晶層
厚と実効的光学異方性の積に等しいかほぼ等しい光学異
方性を有する複屈折体（光学補償板）を、該液晶層とい
ずれか一方の偏光板との間に、画面全体かあるいは部分
的に、光学異方性に関して相識的な方向をもって設置し
、その表示モードを電界印加時光遮断のポジ型から電界
印加時光透過のネガ型に変換した事を特徴とする。
厚と実効的光学異方性の積に等しいかほぼ等しい光学異
方性を有する複屈折体（光学補償板）を、該液晶層とい
ずれか一方の偏光板との間に、画面全体かあるいは部分
的に、光学異方性に関して相識的な方向をもって設置し
、その表示モードを電界印加時光遮断のポジ型から電界
印加時光透過のネガ型に変換した事を特徴とする。
［実 施 例］
本発明に用いた液晶電気光学装置の構成を第１図に示す
。ここで、１０１は偏光板、１０２はガラス基板、１０
３は透明電極、１０４は液晶を封じ込め、かつセル厚を
所定の値に設定する為のシール部、また、１０５は液晶
分子の配列を模式的に表わすもので、上基板と上基板と
で分子長軸が平行となる様配向処理されている。配向処
理は１０３の透明電極上を薄くポリイミド樹脂で覆い。
。ここで、１０１は偏光板、１０２はガラス基板、１０
３は透明電極、１０４は液晶を封じ込め、かつセル厚を
所定の値に設定する為のシール部、また、１０５は液晶
分子の配列を模式的に表わすもので、上基板と上基板と
で分子長軸が平行となる様配向処理されている。配向処
理は１０３の透明電極上を薄くポリイミド樹脂で覆い。
それを、布で一方的にこするラビング処理により行なっ
た。プレティルト角は約３°セあった。ラビングのこす
り方向を上下基板逆平行とすることにより、上下基板に
接する分子の長軸方向が平行のヤ向を得た。１０６は、
−軸性光学補償板で、高分子の延伸フィルムを用いた。
た。プレティルト角は約３°セあった。ラビングのこす
り方向を上下基板逆平行とすることにより、上下基板に
接する分子の長軸方向が平行のヤ向を得た。１０６は、
−軸性光学補償板で、高分子の延伸フィルムを用いた。
第２図は、第１図の一軸・姓光学補償板１０６を２０１
の補償用液晶パネルで機能させたものである。
の補償用液晶パネルで機能させたものである。
第３図は本発明において用いた構成要素部分の光学的な
〒置を表わし、３０１．３０２は上ないし下側偏光板の
偏光軸で、各々直交するかほぼ直交した配置を有し、さ
らに３０３は液晶の分子長軸方向を基板面へ投影した状
態を表わし３０１と３０２の偏光軸に対しほぼ４５°の
配置を有する。
〒置を表わし、３０１．３０２は上ないし下側偏光板の
偏光軸で、各々直交するかほぼ直交した配置を有し、さ
らに３０３は液晶の分子長軸方向を基板面へ投影した状
態を表わし３０１と３０２の偏光軸に対しほぼ４５°の
配置を有する。
さらに、光学補償板を用いた場合の光軸の方向を第４図
に示す。ここで４０１は補償板の光軸方向を示しており
、３０３の液晶の分子長軸方向の投影方向と直交するか
ほぼ直交の位置に配置されている。
に示す。ここで４０１は補償板の光軸方向を示しており
、３０３の液晶の分子長軸方向の投影方向と直交するか
ほぼ直交の位置に配置されている。
【実施例−１）
光学補償板を用いない、第３図の配置の実施例を示す。
５５０ｎｍの波長における△ｎが００９５で誘電異方性
が＋５３の液晶材料を、セル厚２．９ｕｍの液晶パネル
に封入し、第３図の光学配置に設置しながら、Ｉ ＯＯ
）（□の短形波をＯＶ ｏ−ｐから６Ｖｏ−ｐまで変化
させた時の光学変化の様子を第５図５０１の曲線で表わ
す。この場合電界印加時に黒となるポジ型モードとなる
。
が＋５３の液晶材料を、セル厚２．９ｕｍの液晶パネル
に封入し、第３図の光学配置に設置しながら、Ｉ ＯＯ
）（□の短形波をＯＶ ｏ−ｐから６Ｖｏ−ｐまで変化
させた時の光学変化の様子を第５図５０１の曲線で表わ
す。この場合電界印加時に黒となるポジ型モードとなる
。
応答速度は、室温６Ｖｏ−ｐ駆動で立」二す、立下り共
に５〜７ｍ５ｅｃと、同一条件におけるＴＮ型と比較し
て非常に速い。
に５〜７ｍ５ｅｃと、同一条件におけるＴＮ型と比較し
て非常に速い。
〈実施例−２）
光学補償板を使用した、第４図の配置の実施例を示す。
光学補償板には、高分子の一輔延伸フィルムを使用し、
５５０ ｎ ｍ ＋、：おける△ｎＸｄが０．２８のも
のを使用した。液晶パネルは実施例■のものを使用し第
４図の配置に設置し、対向する電極間にＩ ＯＯＦ（ｚ
の短形波を０Ｖｏ−ｐから６Ｖ ｏ−ｐまで印加したそ
の際の透過率変化を第５図、５０２の曲線に示す。この
場合、電界印加時に白く抜けるネガ型モードとなる。Ｔ
Ｎをの場合のネガＪ−フモードの特性を、５０４に示す
が、電界無印加時、！鼾！レベルの光モレが見られる。
５５０ ｎ ｍ ＋、：おける△ｎＸｄが０．２８のも
のを使用した。液晶パネルは実施例■のものを使用し第
４図の配置に設置し、対向する電極間にＩ ＯＯＦ（ｚ
の短形波を０Ｖｏ−ｐから６Ｖ ｏ−ｐまで印加したそ
の際の透過率変化を第５図、５０２の曲線に示す。この
場合、電界印加時に白く抜けるネガ型モードとなる。Ｔ
Ｎをの場合のネガＪ−フモードの特性を、５０４に示す
が、電界無印加時、！鼾！レベルの光モレが見られる。
この原因は第６図に示す桟な、液晶パネルの透過率波長
依ｑ性に帰因しており、６０１．６０３はそれぞれ本発
明とＴ Ｎ 型のオフ状態である男レベルの波長特性を
表わし、６０２，６０４はそれぞれ、本発明とＴ Ｎ
ｙにおけるオン状態つまり白レベルの波長特性を示して
いる。ここで見られる通り、ＴＮ型のネガモードでは、
黒レベルが波長によって光モレを起こしているのに対し
、本発明の液晶電気光学装置では全波長に渡り均一な遮
光がなされ１１がより、甲くなる結果が得られた。
依ｑ性に帰因しており、６０１．６０３はそれぞれ本発
明とＴ Ｎ 型のオフ状態である男レベルの波長特性を
表わし、６０２，６０４はそれぞれ、本発明とＴ Ｎ
ｙにおけるオン状態つまり白レベルの波長特性を示して
いる。ここで見られる通り、ＴＮ型のネガモードでは、
黒レベルが波長によって光モレを起こしているのに対し
、本発明の液晶電気光学装置では全波長に渡り均一な遮
光がなされ１１がより、甲くなる結果が得られた。
〈実施例−３〉
実施例＝１に用いた液晶パネルを２組使用し、第２図に
示す構成で配置し片方のパネルのみ通電した場合も実施
例−２と全く同一の効果が（１られた。
示す構成で配置し片方のパネルのみ通電した場合も実施
例−２と全く同一の効果が（１られた。
［発明の効果］
以上のように本発明の液晶電気光学素子を用いれば、応
答ならびに表示性能の点で従来のＴＮ方式を上回る性能
を得る事ができる。
答ならびに表示性能の点で従来のＴＮ方式を上回る性能
を得る事ができる。
第１図、及び第２図は本発明における液晶電気光学素子
の構成を示す図である。 第３図、及び第４図は本発明における液晶電気光学素子
の光学要素の配置を示す図である。 第５図は、本発明及び従来のＴＮ方式の電圧−透過率特
性を示す図である。 第６図は１本発明実施例２．３における透過率の波長特
性を、従来のＴＮ方式と比較して示した図である。 ＋０１・・・・・・偏光板 １０２・・・・・・ガラス基鈑 １０３・・・・・・透明電極 １０４・・・・・・シール部 １０５・・・・・・液晶分子 １０６・・・・・・−軸性光学補償板 ２０１・・・・・・補償用液晶パネル ３０１．３０２・・偏光軸 ３０３・・・・・・液晶の分子長軸方向４０１・・・・
・・補償板の光軸方向 ５０１．５０２・・本発明の電気光学素子における電圧
−透過率曲線 ５０３．５０４・・従来のＴＮ型素子における電圧−透
過率曲線 ６０１．６０２・・本発明の液晶電気光学素子における
透過率の波長特性 ６０３．６０４・・従来のＴＮ型素子における透過率の
波長特性 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 ｖ７ 第１ｇ ２ｎ 譜３図 剪４ｍ 術５ｐ 狂Ｃｒｖｒｙｔフ 第４ｍ
の構成を示す図である。 第３図、及び第４図は本発明における液晶電気光学素子
の光学要素の配置を示す図である。 第５図は、本発明及び従来のＴＮ方式の電圧−透過率特
性を示す図である。 第６図は１本発明実施例２．３における透過率の波長特
性を、従来のＴＮ方式と比較して示した図である。 ＋０１・・・・・・偏光板 １０２・・・・・・ガラス基鈑 １０３・・・・・・透明電極 １０４・・・・・・シール部 １０５・・・・・・液晶分子 １０６・・・・・・−軸性光学補償板 ２０１・・・・・・補償用液晶パネル ３０１．３０２・・偏光軸 ３０３・・・・・・液晶の分子長軸方向４０１・・・・
・・補償板の光軸方向 ５０１．５０２・・本発明の電気光学素子における電圧
−透過率曲線 ５０３．５０４・・従来のＴＮ型素子における電圧−透
過率曲線 ６０１．６０２・・本発明の液晶電気光学素子における
透過率の波長特性 ６０３．６０４・・従来のＴＮ型素子における透過率の
波長特性 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 ｖ７ 第１ｇ ２ｎ 譜３図 剪４ｍ 術５ｐ 狂Ｃｒｖｒｙｔフ 第４ｍ
Claims (3)
- （１）対向する２枚の基板上に電極を設け、その電極間
にネマティック液晶を挟持して成る液晶電気光学素子に
おいて、かかる液晶層における液晶分子の配列がねじれ
構造を有せず、電界無印加時における液晶分子長軸の方
向が、２枚の基板各々の付近の分子どうしほぼ平行とな
る配向構造を有し、かつ液晶層の層厚と、基板と垂直方
向に入射する光に対する実効的な屈折率異方性との積が
、０．２μｍから１．０μｍの間に入る様設定され、さ
らに偏光軸が互いに直交するよう配置された２枚の偏光
板間に該液晶層を有し、かつその偏光軸と基板上に投影
された液晶分子長軸とのなす角度が、４５°±１０°の
範囲に位置する様設定された事を特徴とする液晶電気光
学素子。 - （２）請求項１記載の液晶電気光学素子において、使用
される液晶材料の誘電率異方性が正であり、電界無印加
時に基板と液晶分子長軸のなす角度（プレティルト角）
が４５°以下である事を特徴とする液晶電気光学素子。 - （３）請求項１記載の液晶電気光学素子に於て、前記液
晶層厚と実効的光学異方性の積に等しいかほぼ等しい光
学異方性を有する複屈折体（光学補償板）を、該液晶層
といずれか一方の偏光板との間に、画面全体かあるいは
部分的に、光学異方性に関して相減的な方向をもって設
置し、その表示モードを電界印加時光遮断のポジ型から
電界印加時光透過のネガ型に変換した事を特徴とする液
晶電気光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056592A JP2789595B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 液晶電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056592A JP2789595B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 液晶電気光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230025A true JPH01230025A (ja) | 1989-09-13 |
| JP2789595B2 JP2789595B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=13031467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63056592A Expired - Lifetime JP2789595B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 液晶電気光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789595B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02287317A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-27 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
| US5175638A (en) * | 1989-09-12 | 1992-12-29 | Ricoh Company, Ltd. | ECB type liquid crystal display device having birefringent layer with equal refractive indexes in the thickness and plane directions |
| US7561240B2 (en) * | 1998-10-30 | 2009-07-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Common electrode on substrate having non-depressed surface portion overlapping opening in pixel electrode on opposite substrate and depressed portion partially overlapping edge of the pixel electrode |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329726A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
| JPS6370224A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Casio Comput Co Ltd | 液晶光学素子 |
| JPS63149626A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-22 | ゼロックス コーポレーション | 過渡状態型液晶イメージバー |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP63056592A patent/JP2789595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63149626A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-22 | ゼロックス コーポレーション | 過渡状態型液晶イメージバー |
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| US5175638A (en) * | 1989-09-12 | 1992-12-29 | Ricoh Company, Ltd. | ECB type liquid crystal display device having birefringent layer with equal refractive indexes in the thickness and plane directions |
| US7561240B2 (en) * | 1998-10-30 | 2009-07-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Common electrode on substrate having non-depressed surface portion overlapping opening in pixel electrode on opposite substrate and depressed portion partially overlapping edge of the pixel electrode |
| US8780305B2 (en) | 1998-10-30 | 2014-07-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display having wide viewing angle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2789595B2 (ja) | 1998-08-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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