JPH0449095B2 - - Google Patents
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- JPH0449095B2 JPH0449095B2 JP58180290A JP18029083A JPH0449095B2 JP H0449095 B2 JPH0449095 B2 JP H0449095B2 JP 58180290 A JP58180290 A JP 58180290A JP 18029083 A JP18029083 A JP 18029083A JP H0449095 B2 JPH0449095 B2 JP H0449095B2
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
- G02F1/1397—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は時分割駆動液晶表示素子に係り、特に
優れた時分割駆動特性を有するツイステツドネマ
チツク（TN）型時分割駆動液晶表示素子に関す
る。
優れた時分割駆動特性を有するツイステツドネマ
チツク（TN）型時分割駆動液晶表示素子に関す
る。
〔発明の背景〕
液晶表示素子において、２枚の電極基板間で液
晶分子がらせん状構造をなすように配向させるに
は、例えば電極基板の液晶に接する表面を布など
で一方向にこする方法、いわゆるラビング法によ
つてなされる。このようにして配向処理された２
枚の電極基板をそれぞれのラビング方向、即ち、
配向方向が例えば互にほぼ90度に交差するように
対向させ、２枚の電極基板をシール材により接着
し、その間隙に正の誘電異方性をもつたネマチツ
ク液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間
でほぼ90度回転したらせん状構造の分子配列をす
る。
晶分子がらせん状構造をなすように配向させるに
は、例えば電極基板の液晶に接する表面を布など
で一方向にこする方法、いわゆるラビング法によ
つてなされる。このようにして配向処理された２
枚の電極基板をそれぞれのラビング方向、即ち、
配向方向が例えば互にほぼ90度に交差するように
対向させ、２枚の電極基板をシール材により接着
し、その間隙に正の誘電異方性をもつたネマチツ
ク液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間
でほぼ90度回転したらせん状構造の分子配列をす
る。
このようにして構成された液晶セルの上下には
偏光板が設けられる。この偏光板はその吸収軸あ
るいは偏光軸を上下２枚の電極基板のラビング方
向にそれぞれほぼ一致して配設する。
偏光板が設けられる。この偏光板はその吸収軸あ
るいは偏光軸を上下２枚の電極基板のラビング方
向にそれぞれほぼ一致して配設する。
第１図はかかる従来のTN型液晶表示素子のラ
ビング方向１，２と偏光板の軸３，４の関係をモ
デル的に示したものである。同図において、１は
上側電極基板のラビング方向、２は下側電極基板
のラビング方向、３は上側偏光板の吸収軸あるい
は偏光軸、４は下側偏光板の吸収軸あるいは偏光
軸、５は液晶分子のねじれ方向および角度をそれ
ぞれ示す。
ビング方向１，２と偏光板の軸３，４の関係をモ
デル的に示したものである。同図において、１は
上側電極基板のラビング方向、２は下側電極基板
のラビング方向、３は上側偏光板の吸収軸あるい
は偏光軸、４は下側偏光板の吸収軸あるいは偏光
軸、５は液晶分子のねじれ方向および角度をそれ
ぞれ示す。
このように、従来のTN型液晶表示素子のラビ
ング方向と偏光板の軸の関係は、第１図に示すよ
うな構成をとつているが、近年、液晶表示素子の
電気光学特性、特に時分割駆動特性に対する要求
が厳しくなつており、第１図に示す構成では要求
仕様を満足できない状況に到つている。
ング方向と偏光板の軸の関係は、第１図に示すよ
うな構成をとつているが、近年、液晶表示素子の
電気光学特性、特に時分割駆動特性に対する要求
が厳しくなつており、第１図に示す構成では要求
仕様を満足できない状況に到つている。
本発明の目的は、液晶分子のねじれ角と偏光板
の軸の配置の改良によつて優れた時分割駆動特性
を持つた時分割駆動液晶表示素子を提供すること
にある。
の軸の配置の改良によつて優れた時分割駆動特性
を持つた時分割駆動液晶表示素子を提供すること
にある。
本発明は、ネマチツク液晶に旋光性物質を添加
することにより、ねじれ角をほぼ270度とし、一
対の偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす角度を
ほぼ90度とし、これらの偏光板の吸収軸あるいは
偏光軸が上下２枚の電極基板の液晶配向方向のな
す角をそれぞれ２等分する方向とほぼ一致するよ
うに構成してなることを特徴とする。
することにより、ねじれ角をほぼ270度とし、一
対の偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす角度を
ほぼ90度とし、これらの偏光板の吸収軸あるいは
偏光軸が上下２枚の電極基板の液晶配向方向のな
す角をそれぞれ２等分する方向とほぼ一致するよ
うに構成してなることを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明す
る。上側電極基板界面の液晶分子配向は上側電極
基板のラビング方向１１とほぼ一致しており、下
側電極基板界面の液晶分子配向は下側電極基板の
ラビング方向１２とほぼ一致している。ただし、
ラビング方向１１と１２はそれぞれほぼ直交して
いる。ここでネマチツク液晶に旋光性物質を添加
し、その混合液晶のらせんのピツチＰが液晶層厚
さｄより大きく、2dより小さくすることによつ
て、液晶分子は矢印１５に示す如くほぼ270度ね
じれた構造をとる。
る。上側電極基板界面の液晶分子配向は上側電極
基板のラビング方向１１とほぼ一致しており、下
側電極基板界面の液晶分子配向は下側電極基板の
ラビング方向１２とほぼ一致している。ただし、
ラビング方向１１と１２はそれぞれほぼ直交して
いる。ここでネマチツク液晶に旋光性物質を添加
し、その混合液晶のらせんのピツチＰが液晶層厚
さｄより大きく、2dより小さくすることによつ
て、液晶分子は矢印１５に示す如くほぼ270度ね
じれた構造をとる。
上側偏光板の吸収軸１３と下側偏光板の吸収軸
１４はそれぞれほぼ直交している。またこれらの
偏光板の吸収軸１３，１４は上下２枚の電極基板
のラビング方向１１，１２がなす角を図の如くそ
れぞれ２等分する方向とほぼ一致している。な
お、偏光板の軸は吸収軸のかわりに偏光軸を使つ
てもよい。
１４はそれぞれほぼ直交している。またこれらの
偏光板の吸収軸１３，１４は上下２枚の電極基板
のラビング方向１１，１２がなす角を図の如くそ
れぞれ２等分する方向とほぼ一致している。な
お、偏光板の軸は吸収軸のかわりに偏光軸を使つ
てもよい。
次にかかる構成によりなる時分割駆動液晶表示
素子の効果を説明するために、時分割駆動特性を
表わす量の定義をする。
素子の効果を説明するために、時分割駆動特性を
表わす量の定義をする。
第３図はTN型液晶表示素子の典型的な電圧−
輝度特性を示す。同図において、角度φは液晶表
示素子表面の法線と観測方向のなす角度であり、
コントラストが大きくなる方向で定義する。そし
て、角度φ＝10°の輝度が50％になる電圧をVsat、
角度φ＝40°の輝度が90％になる電圧をVthとし
たとき、時分割駆動特性を表わす量ｍをｍ＝
Vth／Vsatとして定義する。ｍは１以下の値を持ち、 １に近づくほど時分割特性が良いことを表わして
いる。
輝度特性を示す。同図において、角度φは液晶表
示素子表面の法線と観測方向のなす角度であり、
コントラストが大きくなる方向で定義する。そし
て、角度φ＝10°の輝度が50％になる電圧をVsat、
角度φ＝40°の輝度が90％になる電圧をVthとし
たとき、時分割駆動特性を表わす量ｍをｍ＝
Vth／Vsatとして定義する。ｍは１以下の値を持ち、 １に近づくほど時分割特性が良いことを表わして
いる。
そこで、エステルシクロヘキサン（ECH）系
とビフエニル系液晶を主成分とした同じ混合液晶
を用いて、液晶の屈折率異方性△ｎと液晶層厚さ
ｄ（μｍ）との積△ｎ・ｄが0.6μｍの条件で前記
ｍを測定したところ、従来のTN型液晶表示素子
は0.81であり、本発明による時分割駆動液晶表示
素子は0.92であつた。このように、本発明になる
時分割駆動液晶表示素子は時分割特性が著しく改
善される。また本発明になる時分割駆動液晶表示
素子は従来の時分割駆動液晶表示素子に比較して
広い視野角度範囲で高いコントラストを示すこと
が確認できた。
とビフエニル系液晶を主成分とした同じ混合液晶
を用いて、液晶の屈折率異方性△ｎと液晶層厚さ
ｄ（μｍ）との積△ｎ・ｄが0.6μｍの条件で前記
ｍを測定したところ、従来のTN型液晶表示素子
は0.81であり、本発明による時分割駆動液晶表示
素子は0.92であつた。このように、本発明になる
時分割駆動液晶表示素子は時分割特性が著しく改
善される。また本発明になる時分割駆動液晶表示
素子は従来の時分割駆動液晶表示素子に比較して
広い視野角度範囲で高いコントラストを示すこと
が確認できた。
なお、上下の偏光板の軸１３，１４のなす角度
は着色およびコントラストの観点から90±20度の
範囲内にあることが望ましい。また同様の理由か
ら２等分する方向からのずれも±20度以内にする
ことが望ましい。また前記△ｎ・ｄは着色の観点
から0.5〜0.9μｍの範囲内にあることが望ましい。
は着色およびコントラストの観点から90±20度の
範囲内にあることが望ましい。また同様の理由か
ら２等分する方向からのずれも±20度以内にする
ことが望ましい。また前記△ｎ・ｄは着色の観点
から0.5〜0.9μｍの範囲内にあることが望ましい。
本発明によれば、ネマチツク液晶に旋光性物質
を添加することにより、ねじれ角をほぼ270度と
し、一対の偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす
角度をほぼ90度とし、これらの偏光板の吸収軸あ
るいは偏光軸が上下２枚の電極基板の液晶配向方
向のなす角をそれぞれ２等分する方向とほぼ一致
するように構成してなるので、時分割特性が優
れ、かつ視野角が広い時分割駆動液晶表示素子が
得られる。
を添加することにより、ねじれ角をほぼ270度と
し、一対の偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす
角度をほぼ90度とし、これらの偏光板の吸収軸あ
るいは偏光軸が上下２枚の電極基板の液晶配向方
向のなす角をそれぞれ２等分する方向とほぼ一致
するように構成してなるので、時分割特性が優
れ、かつ視野角が広い時分割駆動液晶表示素子が
得られる。
第１図は従来のTN型液晶表示素子のラビング
方向と偏光板の軸の関係を示す説明図、第２図は
本発明になる時分割駆動液晶表示素子のラビング
方向と偏光板の関係の一実施例を示す説明図、第
３図は時分割特性の定義に用いる液晶表示素子の
電圧−輝度特性を示す説明図である。 １，１１……上側電極基板のラビング方向、
２，１２……下側電極基板のラビング方向、３，
１３……上側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸、
４，１４……下側偏光板の吸収軸あるいは偏光
軸、５，１５……液晶分子のねじれ方向および角
度。
方向と偏光板の軸の関係を示す説明図、第２図は
本発明になる時分割駆動液晶表示素子のラビング
方向と偏光板の関係の一実施例を示す説明図、第
３図は時分割特性の定義に用いる液晶表示素子の
電圧−輝度特性を示す説明図である。 １，１１……上側電極基板のラビング方向、
２，１２……下側電極基板のラビング方向、３，
１３……上側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸、
４，１４……下側偏光板の吸収軸あるいは偏光
軸、５，１５……液晶分子のねじれ方向および角
度。
Claims (1)
- １ 対向する２枚の電極基板間にねじれ配向した
ネマチツク液晶を挟持し、かつ前記両電極基板の
外側にそれぞれ偏光板を配置した液晶表示素子に
おいて、前記ネマチツク液晶に旋光性物質を添加
することにより、ねじれ角をほぼ270度とし、前
記一対の偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす角
度をほぼ90度とし、これらの偏光板の吸収軸ある
いは偏光軸を上下２枚の電極基板の液晶配向方向
のなす角をそれぞれ２等分する方向とほぼ一致さ
せ、前記ネマチツク液晶の屈折率異方性△ｎと前
記ネマチツク液晶の層厚ｄとの積△ｎ・ｄを0.5
〜0.9μｍの範囲内としたことを特徴とする時分割
駆動液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18029083A JPS6073525A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18029083A JPS6073525A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 液晶表示素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119838A Division JPH03264920A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 時分割駆動液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073525A JPS6073525A (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0449095B2 true JPH0449095B2 (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=16080621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18029083A Granted JPS6073525A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073525A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05150215A (ja) * | 1985-09-27 | 1993-06-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示器 |
| JPS62174725A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示器 |
| JPS62247329A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-10-28 | Seiko Epson Corp | 液晶表示素子 |
| JP2676508B2 (ja) * | 1986-09-12 | 1997-11-17 | コニカ株式会社 | 液晶表示装置 |
| ES2028833T3 (es) * | 1986-09-12 | 1992-07-16 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Celula indicadora de cristal liquido. |
| US5082353A (en) * | 1988-05-11 | 1992-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid-crystal display apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134349A (ja) * | 1973-04-25 | 1974-12-24 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18029083A patent/JPS6073525A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134349A (ja) * | 1973-04-25 | 1974-12-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6073525A (ja) | 1985-04-25 |
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