JPH02108020A - 液晶表示素子 - Google Patents

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〕 本発明は液晶表示素子に関し、特に正の誘電異方性を有
する液晶をホモジニアス配向させたＥＣＢ（ｅｌｅｃｔ
ｒｉｃａｌｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｉｒｅｆｒ
ｉｎｇｅｎｃｅ）型液晶表示素子に関するものである。

〔従来の技術〕

電気的に制御される複屈折効果を利用したいわゆるＥＣ
Ｂ型液晶素子は、上下基板間に液晶分子がホモジニアス
配向するように液晶層を挾持した液晶セルを有し、この
液晶セルの両側に、液晶層に近接した偏光子の透過軸ま
たは吸収軸と液晶分子の配向方向をずらして前記偏光子
が配設され、液晶分子の複屈折性を利用して液晶セルが
着色するような構成となっている。そして液晶層に電圧
を印加して液晶層の配向状態により表示色を変化させて
いる。例えば、特開昭６２−２７５２２７号公報には、
垂直配向させた液晶層に電圧を印加し、液晶層の複屈折
の大きさを変化させて光変調を行うＤＡＰ方式のＥＣＢ
型液晶表示素子が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のＥＣＢ型液晶表示素子では、観察
する光が実際に通ってくる液晶層内の距離が視角によっ
て変化すること、みかけの複屈折の大きさが液晶分子の
配向方向と視角方向の相対角によって変化することなど
により、視角方向の違いにより表示色が大きく変化して
しまうという問題があった。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、視覚によ
る表示色の変化が著しく低減され、表示品質の優れたＥ
ＣＢ型液晶表示素子を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するため、本発明によれば、正の誘電異方性を有する液
晶組成物からなる液晶層が、電極を備えた一対の基板間
でホモジニアス配向するように構成された液晶セルと、
該液晶層を挾むようにして設けられた一対の偏光子を有
する液晶表示素子において、上記液晶層と両偏光子との
間の少なくとも一方に複屈折層が配設され、該複屈折層
面内の最大屈折率方向と上記複屈折層に近接した偏光子
の透過軸または吸収軸方向との成す角が５０以内である
ことを特徴とする液晶表示素子が提供される。

本発明では、ＥＣＢ型液晶表示素子の視角依存性を、複
屈折層面内の最大屈折率方向と、近接する偏光子の透過
軸または吸収軸方向との成す角が５゜以下となるように
前記複屈折層を配設することによって、低減させている
が、この角度が５０より大きくなると表示コントラスト
が低下したり、表示色が変わったりするので、５０以下
に規定する必要がある。

また上記のような複屈折層は１例えば、液晶Ｊｅｔと両
偏光子の間の少なくとも一方に設置されたポリマー層に
より実現される。また、２つの基板のうちの少なくとも
一方に複屈折性を持たせ、その複屈折性基板が上記関係
を満足するようにしてもよい。このようにすると工程数
を増やさずにしかもセル厚も従来のままで視角依存性を
低減できる。

さらに、一対の偏光子のうちの少なくとも一方に複屈折
性を持たせるようにしてもよい。具体的には、例えば、
偏光子を２枚の偏光子用基板で構成し、その間に二色性
偏光膜を挾み、かつ、液晶層側の偏光子用基板に複屈折
性を持たせるようにする。このようにしても上記と同様
工程数を増やさ一 ずにしかもセル厚を従来のままで視角依存性を低減でき
る。

次に、本発明を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の液晶表示素子の構成例を示す断面図で
ある。透明電極１２．２２および配向膜１１，２］が形
成された上下両基板１３．２３の間に液晶層３０が挾持
されており、シール材３１によって外界と隔離されて液
晶セルが形成されている。液晶層３０の液晶分子は、配
向膜１１，２１によって基板１３．２３に対して略水平
方向になっており、これら上下基板１３，２３間でホモ
ジニアス配向している。なお、必要に応じて液晶層３０
またはシール材３１に液晶層３０の厚さを一定に保つた
めのギャップ材を混入してもより）。

上記のように形成された液晶セルの最も外側に偏光子１
４．２４が配設されるが、本構成例では、上側偏光子２
４と上側基板２３の間に上述の関係を満足するように複
屈折層３２を配置した。

ここで複屈折層３２の作用効果を説明するために、第２
図のように角度の定義を行う。すなわち、液晶セル乎面
ｃｐに垂直な方向と入射光ＩＬの成す角度をθ、液晶分
子配向方向をＨ１入射光方向の基板平面への射影方向と
Ｈ方向の成す角をφとする。

また、複屈折層面内の最大屈折率をｎｚ、最小屈折率を
ｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとする。

液晶セルを正面から見たとき（θ＝０°）の色度座標（
ｕ、ｖ）のＵの値と、斜め方向から見たとき（Ｏ＝４０
°）のＵの値の差をΔＵとし、ｎχ＋ｎｙを固定してｎ
ｚを変えた時のΔＵのｎｚ依存性を第３図に示す。図中
、丸印（０）はφ＝０°、三角印（Δ）はφ＝９０°の
場合である。また液晶セルのパラメータおよびｎえ＋ｎ
Ｊ／の値は以下に示す通りである。

表−１ 上下偏光子の透過軸方向の成す角　　　　Ｏ。

複屈折層面内最大屈折率ｎχ 複屈折層面内最小屈折率ｎｙ １．６９ １．５９ 第３図においてＡおよびＢはそれぞれ複屈折層３２が無
い場合のφ＝９０°、φ＝０８におけるΔＵを示してお
り、この図から複屈折ＷＪ３２がある場合には△Ｕの大
きさが小さくなり、視角による色変化が小さくなること
がわかる。

第４図は本発明による液晶表示素子の別の構成例を示す
断面図である。同図中、第１図と同様な要素には同一符
号を付しである。この構成例は第４図を見る限り外見上
従来の液晶表示素子と同様の構成であるが、偏光子１４
．２４の構造が従来のものとは異なっている。すなわち
、第５図に示すように、偏光子１４　、２４は、２枚の
偏光子用基板４１．４２の間に二色性偏光膜４０を挾ん
だ構造となっている。

そしてこの２枚の偏光子用基板４１．４２のうち液晶層
３０側の基板に、前述と同様の複屈折性を有するポリマ
ー層を用いることにより、上記と同様の効果を得ること
ができる。

また、第４図の構成で、偏光子１４．２４については第
１図の素子と同様のものを用い、その代わりに液晶セル
に用いている基板１３．２３のうちの少なくとも一方を
前述と同様の複屈折性を有するポリマー層で構成するよ
うにしても、上記と同様の効果を得ることができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例につき説明するが、本発明はこれら
実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１） ストライプ状の透明電極を形成したガラス基板にポリイ
ミド系配向膜を形成し、ラビング処理を施し、これを２
枚貼り合わせてその間にメルク社製ネマティック液晶Ｚ
ＬＩ−２２９３を封入し、液晶セルを形成した。セルパ
ラメータは前記衣−１の通りにした。この液晶セルを観
察したところ、見る方向によりセルの色が著しく変化し
た。

上記と同様にして形成した液晶セルの両側に一対の偏光
板を配設する際、上側偏光板と液晶セルの上側基板との
間に一軸延伸ポリエステルフィルムを、その面内の最大
屈折率方向が偏光板の透過軸と一致するように挾んでＥ
ＣＢ型液晶表示素子を作製した。この素子を観察したと
ころ、セルの色の視角依存性は大幅に改善された。

実施例２ 実施例１の液晶セルの２枚のガラス基板のうちの一方を
複屈折性ポリマー層として液晶セルを形成し、該液晶セ
ルを２枚の偏光板に挾んで液晶表示素子を作製して観察
を行ったところ、他に何の手段も用いずに、セルの色の
視角依存性が低減できた。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、上記基板
間にホモジニアス配向した液晶層を有するＥＣＢ型液晶
表示素子において、液晶層と偏光子の間に複屈折層を配
設したので、表示色の視角依存性を大幅に改善すること
ができ、表示品質の優れた液晶表示素子を提供すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示素子の構成例を示す断面図、
第２図は本発明の液晶表示素子における複屈折層の作用
効果を説明するための角度の定義を示す図、第３図は液
晶表示素子を正面から見たときの色と斜め方向から見た
ときの色の差△Ｕのｎｚ依存性を示すグラフ、第４図は
本発明の液晶表示素子の別の構成例を示す断面図、第５
図は第４図の偏光子の構造を示す断面図である。 １１．２１・・・配向膜　　　　　　　１２，２２・・
・透明電極１３．２３・・基板　　　　　　　　１４．
２４・・・偏光子３０・・・液晶層　　　　　　　　　
３１・・シール材３２・・・複屈折層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）正の誘電異方性を有する液晶組成物からなる液晶
   層が、電極を備えた一対の基板間でホモジニアス配向す
   るように構成された液晶セルと、該液晶層を挾むように
   して設けられた一対の偏光子を有する液晶表示素子にお
   いて、 上記液晶層と両偏光子との間の少なくとも一方に複屈折
   層が配設され、 該複屈折層面内の最大屈折率方向と上記複屈折層に近接
   した偏光子の透過軸または吸収軸方向との成す角が５０
   以内であることを特徴とする液晶表示素子。