JPH02308219A - 液晶電気光学素子 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は液晶電気光学素子に関する。

［従来の技術］ 従来のホモジニアス方式のＥＣＢモードは、液晶の複屈
折を制御して表示を行なっているために、表示の色づき
が避けられない。この色づきを解消する目的で、液晶セ
ルとは別に、光学的異方体を備えることが従来から提案
されている。また本出願人が先に特願昭６３−１９８５
０６号で提案したように、屈折率Ｎ３ｅが屈折率Ｎ１ｏ
、Ｎ２ｏよりも小さく、かつその屈折率Ｎ３ｅに対応す
る軸が、液晶セルの基板表面に対してほぼ水平な方向に
ある光学的異方体を用いることで、より広い視角の表示
が可能である。

第５図に、従来のＥＣＢモードを利用した液晶電気光学
素子の断面図を示す。図中、５０１は上側偏光板、５０
２は液晶セル、５０３は光学的異方体、５０４は下側偏
光板である。

液晶セルには、チッソ社製の液晶（Δｎ＝０゜１５）を
用いて、２枚の透明電極基板間にホモジニアス配向させ
た。また液晶層厚ｄは、リターデーションΔｎｄが０．
９０μｍになるよう、６゜０μｍに設定した。一方、光
学的異方体には、住友化学工業社製の一軸延伸フィルム
を用いた。この−軸延伸フィルムはポリカーボネイトを
主成分とする高分子フィルムであり、そのリタデーショ
ンは０．９０μｍである。

以上の条件で作製した、従来の液晶電気光学素子を用い
た液晶電気光学装置は、極めて色づきの少ない電気光学
特性が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のＥＣＢモードを利用した液晶電気
光学素子は、バックライトを備えたときに次に示すよう
な課題があった。

バックライトの発生する熱は、液晶電気光学素子の温度
上昇を引き起こす。第４図に示すように液晶には、温度
の上昇とともに複屈折率Δｎが小さくなる性質がある。

光学的異方体も同様に温度の上昇とともにΔｎは小さく
なるが、液晶のΔｎの温度変化に比べるとはるかに小さ
な変化である。

このため、温度が高いと液晶セルの方が光学的異方体よ
りもΔｎｄが小さくなる。

第３図に、液晶電気光学素子の温度が一２０°Ｃ（曲線
３０１）から０℃（曲線３０２）、２５°Ｃ（曲線３０
３）、５０℃（曲線３０４）、７５℃（曲線３０５）と
変化したときの、電圧透過率特性の変化を示した。２５
℃のとき液晶セルのΔｎｄと光学的異方体のΔｎｄは一
致して完全に補償されている。温度が低くなると液晶セ
ルのΔｎｄは光学的異方体のΔｎｄよりも大きくなり完
全な補償はできないが常にオフ時の漏れ光が極小になる
印加電圧が存在することがこの図から解る。従って、印
加電圧を調整することにより、光学的異方体の温度とは
関係なく、常に充分なコントラストを得ることが可能で
ある。　　一方、温度が高くなると液晶セルのΔｎｄは
光学的異方体のΔｎｄよりも小さくなり完全な補償はで
きなくなる、しかもオフ時の漏れ光は極小を持たないか
らどのように印加電圧を調整しても充分なコントラスト
を得ることは不可能である。

そこで本発明では、液晶セルのΔｎｄを光学的異方体の
Δｎｄよりも大きな値に設定をすることで、バックライ
トの発生する熱に表示特性が影響されない液晶電気光学
素子を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の液晶電気光学装置は、対向する２枚の電極基板
間にホモジニアス配向した液晶を挟持してなる液晶セル
と、前記液晶に少なくとも一層の光学的異方体と、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、前記液晶セルのリタデーショ
ンΔｎｄが７゛５°Ｃ以下の温度において前記光学的異
方体のリタデーションΔｎｄよりも大きな値であること
を特徴とする。

また、前記光学的異方体が有する３つの主要な屈折率Ｎ
　１ｏ、Ｎ　２ｏ、　　Ｎ　３ｅの内、ある１つの屈折
率Ｎ３ｅが他の２つの屈折率Ｎ　１ｏ、　　Ｎ　２ｏよ
りも小さく、かつその屈折率Ｎ３ｅに対応する軸が、前
記液晶セルの基板表面に対してほぼ水平な方向にあるこ
とを特徴とする。

また、前記光学的異方体が、延伸された高分子フィルム
であることを特徴とする。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の詳細を示す。

第１図に、本発明の一実施例における液晶電気光学素子
の断面図を示す。図中、１０１は上側偏光板、１０２は
液晶セル、１０３は光学的異方体、１０４は下側偏光板
である。

液晶セルには、チッソ社製の液晶（Δｎ＝０゜１５）を
用いて、２枚の透明電極間にホモジニア・ス配向させた
。また液晶層厚ｄは、Δｎｄが０゜９０μｍになるよう
に、６．０μｍに設定した。

一方、光学的異方体には、ポリα−フルオロアクリル酸
メチル（ＰＭＦＡ）を、１００℃に保ったシリコンオイ
ル中で延伸して得た一軸延伸フイルムを用いた。通常の
高分子フィルムは、延伸を行なうと延伸方向の屈折率が
増加する性質があるが、ＰＭＦＡやポリメタクリル酸メ
チル（ＰＭＭＡ）等は、逆に延伸方向の屈折率が減少す
る性質を持っている。この−軸延伸フィルムの屈折率は
、Ｎ１ｏ＝　１．　５３４、Ｎ２ｏ＝１．　５３８、Ｎ
３ｅ　＝１゜５０２である。膜厚は２３μｍであるので
、Δｎｄは、　０．８３μｍとなる。

第２図に、本発明の実施例における液晶電気光学素子の
温度が一２０℃（曲線２０１）、０°Ｃ（曲線２０２）
、２５℃（曲線２０３）、５０℃（曲線２０４）、７５
℃（曲線２０５）と変化したときの、電圧透過率特性の
変化を示した。液晶セルのΔｎｄと光学的異方体として
の高分子フィルムのΔｎｄの差は、温度の上昇とともに
小さくなるが、液晶セルのΔｎｄが光学的異方体のΔｎ
ｄよりも大きい限り、常にオフ時の漏れ光が極小になる
電圧が存在することがこの図から解る。従って、印加電
圧を調整することにより、温度とは関係なく、常に充分
なコントラストを得ることが可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、液晶セルのΔｎｄを
光学的異方体のΔｎｄよりも大きな値に設定をすること
で、バックライトの発生する熱が、表示特性に及ぼす影
響を最小限に抑える効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における液晶電気光学素子
の断面図である。 第２図は、本発明の液晶電気光学素子における電圧透過
率曲線の温度依存性を示す図である。 第３図は、従来の液晶電気光学素子における電圧透過率
曲線の温度依存性を示す図である。 第４図は、液晶の複屈折率Δｎの温度依存性の一例を示
す図である。 第５図は、従来の液晶電気光学素子の断面図である。 なお、第１図、第５図において、液晶セルの配向層、絶
縁層等は、図が煩雑になるので省略した。 １０１・・・・・上側偏光板 １０２・・・・・液晶セル １０３・・・・・光学的異方体 １０４・・・・・下側偏光板 １２１・・・・・上側透明基板 １２２・・・・・液晶セルの液晶 １２３・・・・・透明電極 １２４・・・・・下側透明基板 ２０１・・・・・液晶電気光学素子の一２０℃のときの
電圧透過率曲線。 ２０２・・・・・液晶電気光学素子の０°Ｃのときの電
圧透過率曲線。 ２０３・・・・・液晶電気光学素子の２５℃のときの電
圧透過率曲線。 ２０４・・・・・液晶電気光学素子の５０°Ｃのときの
電圧透過率曲線。 ２０５・・・・・液晶電気光学素子の７５°Ｃのときの
電圧透過率曲線。 ３０１・・・・・液晶電気光学素子の一２０°Ｃのとき
の電圧透過率曲線。 ３０２・・・・・液晶電気光学素子の０°Ｃのときの電
圧透過率曲線。 ３０３・・・・・液晶電気光学素子の２５℃のときの電
圧透過率曲線。 ３０４・・・・・液晶電気光学素子の５０°Ｃのときの
電圧透過率曲線。 ３０５・・・・・液晶電気光学素子の７５°Ｃのときの
電圧透過率曲線。 ５０１・・・・・上側偏光板 ５０２・・・・・液晶セル ５０３・・・・・光学的異方体 ５０４・・・・・下側偏光板 ５２１・・・・・上側透明基板 ５２２・・・・・液晶セルの液晶 ５２３・・・・・透明電極 ５２４・・・・・下側透明基板 第１図 印加電圧（Ｖ） 第２図 印加電圧（Ｖ） 第３図 温度（’Ｃ） 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する２枚の電極基板間にホモジニアス配向し
   た液晶を挟持してなる液晶セルと、前記液晶に少なくと
   も一層の光学的異方体と、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
   、前記液晶セルのリタデーションΔｎｄが７５℃以下の
   温度において前記光学的異方体のリタデーションΔｎｄ
   よりも大きな値であることを特徴とする液晶電気光学素
   子。
2. （２）前記光学的異方体が有する３つの主要な屈折率Ｎ
   １ｏ、Ｎ２ｏ、Ｎ３ｅの内、ある１つの屈折率Ｎ３ｅが
   他の２つの屈折率Ｎ１ｏ、Ｎ２ｏよりも小さく、かつそ
   の屈折率Ｎ３ｅに対応する軸が、前記液晶セルの基板表
   面に対してほぼ水平な方向に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）前記光学的異方体が、延伸された高分子フィルム
   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。