JPH03163417A - 液晶装置 - 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】

この発明は、コンピュータ一端末、画像表示装置、シャ
ッターのようなシステムに使用される液晶を用いた電気
光学装置に関する． 〔発明の概要】 この発明は液晶装置に関し、詳しくは一対の透明基板間
に液晶が挟持され、その厚さ方向にホメオト口ビック配
向した構造をした液晶装置において，液晶中にら旋構造
を持った光学活性物質が添加されていることにより、電
圧が印加されたとき，一定方向に液晶分子が傾く様にし
、いわゆるリバースティルトが発生しない様にしたもの
である． ｛従来の技術ｌ ドットマトリクスタイプの表示装置として，薄型、軽量
，低消費電力の特徴を生かした液晶表示装置が注目され
ている． 従来の液晶表示装置のツイストネマツチクタイプは，液
晶分子層が９０゜ねじれたら旋構造を有するものであっ
た．近年，印加電圧変化に対する液晶分子の立ち上がり
特性を急峻にするため，液晶分子層を１８０°以上ねじ
ったら旋構造を持つＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ　　Ｔｗｉｓｔ
ｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｅ）型液晶表示装置が考案され、
大容量、高コントラストの液晶表示装置として，実用化
されている． しかしＳＴＮ型液晶表示装置は液晶分子がねじれＥ４旋
構造のため，ツイスト角度違いが発生しやすく，表示内
容を切り換える際の応答速度が遅いという問題があった
．またＳＴＮ型液晶表示装置は複屈折効果を使い表示を
行なうため、液晶層の厚みを±０．０５ｕｍ以下の精度
で制御する必要があり、生産効率が悪いという問題もあ
った．そこで液晶分子をホメオト口ビック配向させ表示
を行なう方法が考案されている．このホメオトロピック
配向液晶装置を第３図に示す．３１ａ、３ｌｂは透明基
板，３２ａ、３２ｂはシーリング材である．３３はｔｉ
ｔｉ率異方性△ε〈０でホメオト口ビック配向した液晶
分子層，３４ａ、３４ｂは配向膿層，３５ａ．３５ｂは
透明導［１１Ｉ層、３６は偏光子，３７は検光子、３８
は光源である．第４図は第３図の液晶装置における光学
軸方向すなわち偏光板の透過軸方向及びラビング方向を
示した図である．図中４１は上基板上のラビング方向，
４２は下基板上のラビング方向，４３は上基板上の検光
子の透過軸方向、４４は下基板上の偏光子の透過軸方向
である．４１と４２は逆方向、すなわちなす角度が１８
０゜　（図中４５冫である．また４３と４４は、なす角
度が９０゜　（図中４６）である．さらに４ｌと４３の
なす角度は土４５゜もしくは−４５゜　｛図中４７）と
なっている． 〔発明がＭ決しようとする問題点】 第３図の様なホメオトロピック配向液晶装置では、電圧
が印加されたとき，いろいろな方向に液晶分子が傾く状
態が発生してしまう． 第５図はリバースティルトの様子を示したモデル図であ
る．電圧が印加されると液晶分子の傾く方向が部分によ
り異なる．図中液晶分子は楕円のモデルで示してあり．
５１と５２の分子では傾く角度が異なっている．５３ａ
，５３ｂは第３図中の配向膜層の表面を示している． これはホメオト口ビック配向の場合液晶分子が基板に対
じ法綴方向に並ぶため不安定な構造をしているからであ
る．温度が高くなるほど、また液晶分子層が薄くなるほ
どこの不安定性は発生しやすくなる． これを防ぐために．配向膜をラビングし、一方向に液晶
分子が倒れるようにする方法があるが，しかしこの場合
ラビング方向に対し二方向に液晶分子が倒れてしまう、
いわゆるリバースティルトが発生するため，コントラス
ト比が低下してしまい、表示品質の低下になるという問
題があった．

【課題を解決するための手段】

上記問題を解決するためにこの発明は、一対の透明基板
間に液晶が挟持され，その厚さ方向にホメオト口ビック
配向した構造を持った液晶装置において、液晶中にら旋
構造を持った光学活性物質が添加されていることを特徴
とするちのである．

【作用】

ら旋構造を持った光学活性物質が液晶中に添加されてい
ると，電圧が印加され液晶分子が傾いたとき一方向に液
晶分子が並ぶため、リバースティルトをなくすことがで
きる．

【実施例】

以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明す
る． 第１図は本発明の液晶装置で図中符号１１ａ．１ｌｂは
液晶分子を挟持するためのガラス、プラスチック等の透
明基板で，表面に透明電極層ｌ２ａ，１２ｂと配向膿層
１３ａ．１３ｂが設けられている．この配向膿層１３ａ
、１３ｂは，長鎖アルキルを有するシランカツブリング
剤を，印刷、ディッピング、スビンナー等によって薄膜
を形成したり、蒸着によってＳｉＯの薄膜を形成したり
、高分子配向剤に一塩基クロム錯体を１％から１０％添
加する方法がとられる．さらに電圧が印加された際，液
晶分子が一定方向へ均一に傾く様に一方向にラビング処
理をする場合らある．基板１１ａとｌｌｂはその配向膜
層とおしを対向させ、間には液晶分子１４ａ．ら旋構造
を持った光学活性物質１４ｂを挟持する様な構造をとる
．液晶分子は配向膜により、その分子軸方向が基板に対
しほぼ法線方向をとる様な層構造，すなわちホメオトロ
ピック配向をとる様になっている．また１４ａは数種類
の液晶分子からなり，全体でネマチック液晶となる様な
組成で、誘電率異方性ΔεくＯの液晶材料である．１５
は光源．１６ａは偏光子．１６ｂは検光子である．１８
ａ．１８ｂは液晶分子を封入するためのシーリングであ
る．次に使用した液晶パネルについて説明する．液晶屈
折率異方性Δｎ＝０．１５、液晶層の犀みが５　７μで
ある．液晶中に０．０５％からＯｌ％のら旋構造を持っ
た光学活性物質を添加した．液晶パネルに使用した光学
活性物質はＥ．ＭＥＲＣＫ社のＳ−８１１である． 測定には垂直配向膜として長鎖アルキル（炭素数＝１８
）を有するシランカップリング剤を使用した． この液晶パネルに電圧を徐々に印加し、顕微鏡で観察し
たところドメイン、散乱等の不安定な状態は観察されな
くなった． 第２図は液晶分子が均一に一方向に傾いている様子をモ
デルで表している．図中液晶分子は楕円のモデルで示し
てあり、２１は液晶分子、２２はら旋構造を持った光学
活性物質、２３ａ、２３ｂは第１図中の配向膜層の表面
を示している．本実施例では光学活性物質の添加量を０
．０５％から０．１％まで変化させたが同様の効果が得
られた．しかし添加量がこれ以上多くなると電圧が−印
加された場合、散乱状態が発生してしまう．またこれよ
り少ない場合には効果はなかった．また本実施例では左
ら旋構造を持ったＳ−８　Ｌｌを使用したが、右ら旋構
造を持ったＥ．ＭＥＲＣＫ社のＣＢ−１５を添加した場
合、固有ピッチが同じ値になる様に添加量を調整すれば
同様の効果が得られた．これは他のら旋構造を持った光
学活性物質について６言えることである．実施例で示し
た液晶屈折率異方性と液晶層の厚みの積は、０　８６μ
ｍであるが、０　５から１．０ｕｍの範囲であれば同様
の効果が得られた． 実施例では第１図に示したように，液晶装置の背面に光
源を配置した状態で測定しているが，光源の代わりに反
射板を使用すれば、反射型の液晶表示装置として使用す
ることができる．実施例では偏光板の角度を９０゜，配
向膜のラビング方向を１８０゜に固定した場合の結果を
示したが、角度を５゜程度ずらしてち同様の効果が得ら
れる． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば，一対の透明基板間
に液晶が挟持され、その厚さ方向にホメオト口ビック配
向構造を持った液晶装置において、液晶中にら旋構造を
持った光学活性物質が添加されていることにより、電圧
が印加されたとき一定方向に液晶分子が傾き，いわゆる
リバースティルトが発生しないので，高画質の液晶装置
が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶装置の断面図、第２図は液晶分子
が均一に一方向に傾いている様子を示したモデル図，第
３図は従来の液晶装置の断面図、第４図は液晶装置の光
学軸方向を示す図、第５図はリバースティルトの様子を
示したモデル図である． １１ａ．１ｌｂ・・・透明基板 １２ａ．１２ｂ・・・透明電極層 １３ａ．１３ｂ−　・−配向膜 １４ａ−”・・・・・液晶分子 １４ｂ・・・・・・・光学活性物質 １５・・・・・・・・光源 １６ａ・・・・・・・偏光子 １６ｂ・・・・・・・検光子 １８ａ・・・・・・・シーリング材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の透明基板間に液晶が挟持され、その厚さ方向にホ
   メオトロピック配向した構造の液晶装置において、前記
   液晶中にら旋構造を持った光学活性物質が添加されてい
   ることを特徴とする液晶装置。