JPH0498221A - 液晶素子 - 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、液晶素子に関するものである。

（従来の技術） 液晶表示装置の開発が各所において行われている。この
中で、電界制御複屈折モードと言われるモードがいくつ
が提案されている。これは、直交した偏光板間に液晶セ
ルを挿入し、印加電圧により液晶セルの複屈折を変化さ
せて透過光量変化により表示を得るものである。

この中でも特に従来、ハイブリッド構造と言われる液晶
セル構造が発表されている。（松本、角田：液晶の最新
技術、工業調査会　１９８６年３８頁）これは、一方の
ガラス基板に平行配向処理を施し他方のガラス基板に垂
直配向を施し、内基板間にネマチック液晶を封入するも
のである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記のハイブリッド構造の液晶セルは視角依
存性があり、斜めから見た場合表示を認識することが困
難であるという問題点を有口ていた。

ハイブリッド構造の液晶素子は、第３図（ａ）に示すよ
うに基板面内の一方向にプレチルト角を有する平行処理
基板と垂直処理を施した基板を張り合わせ、この内幕板
間にネマチック液晶を封入することによって得られる。

このハイブリッド液晶セルを直交した偏光板間に挿入し
た場合、前記ハイブリッド液晶セルの複屈折量に対応し
た透過光量が得られる。一方、液晶層の複屈折量は光線
と液晶分子長軸のなす角度によって決まる。光線と液晶
分子長軸のなす角度が小さければ得られる複屈折量は小
さく、また大きければ得られる複屈折量は大きくなる。

このため、第３図（ａ）に示すように光線方向が基板の
法線方向から傾くにつれて、液晶分子長軸とのなす角度
が変化するため複屈折量が変化する。従って、第３図（
ａ）のハイブリッド液晶セルに対しては第３図（ｂ）に
示すように複屈折量は変化する。このようにハイブリッ
ド液晶セルでは視角依存性が強い。

また、ハイブリッド液晶セルの向きをかえて、第３図（
ｅ）のように配置した場合にも同図（ｄ）に示すように
視角依存性がある。

本発明の目的は、ハイブリッド構造の液晶セルの視角依
存性を解消した液晶素子を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 第１の本発明の液晶素子は、基板面内の一方向にプレチ
ルト角を有する平行配向処理を施した基板と、垂直配向
処理を施した基板と、この２枚の基板間に挟まれた液晶
層とからなる液晶セルを有し、各々の液晶セルを基板法
線方向の回りに１８０°回転させて設置したことから構
成される。

第２の本発明の液晶素子は、基板面内の一方向にプレチ
ルト角を有する平行配向処理基板を施した基板と、垂直
配向処理を施した基板と、この２枚の基板間に挟まれた
液晶層とからなる液晶セルと、前記平行配向処理の方向
と垂直配向でかつ基板面と平行な方向に光学軸を有する
光学補償手段とからなることから構成される。

（作用） 第１図を用いて第１の発明について説明する。本発明に
おいては、２つのハイブリッド液晶セルを第１図に示す
ように設置する。第１図の設置は第１のハイブリッド液
晶セル１０１と、第２のハイブリッド液晶セル１０２を
１８０°回転した配置したものを用いる。

本配置においては、光線１０３が基板の法線方向から傾
くにつれて以下のように変化する。光線１０３が基板法
線から左に傾いた場合、第１のハイブリッド液晶セル１
０１の複屈折量は減少し、第２のハイブリッド液晶セル
１０２の複屈折量は増加する。このため、２層の合計の
複屈折量は大きな変化を示さない。

方光線１０３が基板法線から右に傾いた場合、第１のハ
イブリッド液晶セル１０１の複屈折量は増加し第２のハ
イブリット液晶セル１０２の複屈折量は減少する。この
ため、やはり２層の合計の複屈折量の合計は光線１０３
の傾きに対して大きな変化を示さない。

以上述べたように第１の発明の液晶素子は視角依存性が
少ない。

次に第２の発明の液晶素子について第２図（ａ）を用い
て説明する。本発明においては、ハイブリッド液晶セル
３０１と平行配向液晶セル２０２から構成される。ハイ
ブリッド液晶セル２０１は基板面内の一方向にプレチル
ト角を有する平行配向処理基板と垂直配向処理基板を用
いて構成される。一方、平行配向液晶セル２０２は一方
向にプレチルト角を有する平行配向処理基板同士を張り
合わぜ液晶を封入したものである。本発明においては、
ハイブリッド液晶セル２０１と平行配向液晶セル２０２
の基板面内平行配向方向を互いに直交させて配置する。

本発明においては第２図（ｂ）に示すように光線方向２
０３が基板法線から傾いた場合、ハイブリッド液晶セル
２０１の複屈折量は増加する。一方、平行配向液晶セル
２０２の複屈折量は減少する。このため、２層の合計の
複屈折量は光線が傾いても大きな変化を示さない。

以上述べたように、本発明においては視角依存性が少な
い。

（実施例） 以下では初めに本発明の実施例に用いた液晶セルの作成
工程について述べる。ガラス基板を界面活性剤により洗
浄後、２組に分は第１組に垂直配向処理、第２組に平行
配向処理を施した。垂直配向処理は、シランカップリン
グ剤の２％メタノール溶液にガラス基板を浸した後１２
０°Ｃの焼成を施すことにより行った。また平行配向処
理は、ポリイミド膜をスピン塗布後２００°Ｃで焼成し
ラビング処理を施した。前記工程の後、平行配向処理基
板と垂直配向処理基板を５／ｉｍ径のガラス球のスペー
サを介して、熱硬化接着剤をシール剤として用いて張り
合わせハイブリッド液晶セルを作成した。また、平行処
理基板同士を同様に５ｐｍ径のカラス球のスペーサを介
して張り合わせ、平行配向液晶セルを作成した。但し、
シール剤のパターンの一部に開口部を用意し液晶注入孔
とした。前記工程の後、張り合わせた液晶セルを真空槽
内に搬入した。真空排気後、液晶を液晶注入孔より注入
した。前記工程の後、大気外に搬出し液晶注入孔を熱硬
化接着剤により封止した。ここで注入した液晶はΔｎ＝
ｏ、］のネマチック液晶を用いた。

以上の工程により作成した試料である液晶セルを第４図
に示す測定系を用いて視角依存性を測定した。光源のＨ
ｅ−Ｎｅレーザー４０１からの光が偏光板４０２を通過
後、回転ステージ４０３上の試料である液晶セル４０４
に入射する。ここで試料である液晶セルを回転ステージ
上に設置した。光は液晶セルを通過後検光子４０５を通
過後、シリコンフォトディテクタ４０６で検出される。

ここで、偏光子４０２と検光子４０５は直交している。

以上のような設定後、回転ステージ４０３を回転させる
ことにより液晶セル４０４への光の入射角を変化させて
、シリコンフォトディテクタ４０６の信号を記録した。

以下では第１の発明の実施例について述べる。前記の工
程により作成したハイブリッド液晶セルを第５図（ａ）
に示すように配置した。第５図（ａ）においては、第１
ハイブリツド液晶セル５０１と第２ハイブリツド液晶セ
ル５０２とは１８０°回転して設置しである。この２層
の液晶セルを第４図に示す測定系を用いて光の入射角変
化に対する透過光量変化を測定した。

測定結果を第５図（ｂ）に示す。比較のために第５図（
ｂ）に第１ハイブリッド液晶セル５０１単層の場合の測
定結果も同時に示す。第５図（ｂ）より本発明の実施例
においては、透過光の入射角依存性が減少１．、視角特
性が改善されていることが分かる。

以下では第２の本発明の実施例について述べる。

前記工程により作成したハイブリッド液晶セルと平行配
向液晶セルを用いて第６図（ａ）に示すように配置した
。第６図（ａ）においては、ハイブリッド液晶セル６０
１と平行配向液晶セル６０２を、それぞれの平行配向方
向が直交するように配置しである。この２層の液晶セル
を第４図に示す測定系を用いて光の入射角変化に対する
透過光量変化を測定した。測定結果を第６図（ｂ）に示
す。比較のためにハイブリッド液晶セル６０１単層の場
合の測定結果についても同時に第６図（ｂ）に示す。第
６図（ｂ）に示すように本発明の実施例においては、透
過光の入射角依存性が減少し、視角依存性が改善されて
いることがわかる。

以下では第１と第２の発明を組み合せた実施例について
述べる。前記工程により作成したハイブリッド液晶セル
と平行配向液晶セルを第７図（ａ）に示すように配置し
た。第７図（ａ）においては、第１ハイブリツド液晶セ
ルフ０１と第２ハイブリツド液晶セルフ０２を１８０°
回転して配置しである。さらに、平行配向液晶セルフ０
３を各ハイブリッド液晶セルの平行配向処理方向に直交
する様に配置しである。この３層の液晶セルを第４図に
示す測定系を用いて光の入射各便化に対する透過光量変
化を測定した。測定結果を第７図（ｂ）に示す。比較の
ために第１ハイフリット液晶セルフ０１単層の場合の測
定結果についても第７図（ｂ）に示す。第７図（ｂ）に
示すよう本発明の実施例においては、透過光の入射角依
存性が減少し、視角依存性が改善されていることが分か
る。また、同様にして第７図（ａ）に示す液晶素子の紙
面と垂直方向の光の入射角依存性を測定した結果を第７
図（ｅ）に示す。以上から分かるように、本実施例では
、液晶素子の左右、上下同方向の視角依存性を改善する
ことができる。

（発明の効果） 以上水したように本発明の液晶素子を用いれば視野角依
存性の少ない液晶表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の本発明の液晶素子を説明するための図
。第２図は第２図の本発明の液晶素子を説明するための
図。第３図は、従来のハイブリッド液晶表示装置を説明
するための図。第４図は本発明の実施例に用いた測定系
を説明するだめの図。第５図は、第１の本発明の詳細な
説明するための図。第６図と第７図は、第２の本発明の
詳細な説明するための図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板面内の一方向にプレチルト角を有する平行配
   向処理を施した基板と、垂直配向処理を施した基板と、
   この２枚の基板間に挟まれた液晶層とからなる液晶セル
   を２つ有し、各々の液晶セルを基板法線方向の回りに１
   ８０゜回転させて設置したことを特徴とする液晶素子。
2. （２）基板面内の一方向にプレチルト角を有する平行配
   向処理基板を施した基板と、垂直配向処理を施した基板
   と、この２枚の基板間に挟まれた液晶層とからなる液晶
   セルと、前記平行配向処理の方向と垂直配向でかつ基板
   面と平行な方向に光学軸を有する光学補償手段とからな
   ることを特徴とする素子。