JPH052166A - 液晶装置 - Google Patents
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- JPH052166A JPH052166A JP3256550A JP25655091A JPH052166A JP H052166 A JPH052166 A JP H052166A JP 3256550 A JP3256550 A JP 3256550A JP 25655091 A JP25655091 A JP 25655091A JP H052166 A JPH052166 A JP H052166A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光輝度の表示を可能にした液晶装置を提供す
ること。 【構成】 ａ．一対の電極と該一対の電極間に配置した
液晶とによって形成した画素を、複数の行及び列に沿っ
て配置した液晶セルと、 ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率差を
もって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配置す
るとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配置し
た光学手段と、を有する液晶装置。
ること。 【構成】 ａ．一対の電極と該一対の電極間に配置した
液晶とによって形成した画素を、複数の行及び列に沿っ
て配置した液晶セルと、 ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率差を
もって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配置す
るとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配置し
た光学手段と、を有する液晶装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バックライトと特に強
誘電性液晶とを備えた液晶装置に関する。
誘電性液晶とを備えた液晶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から液晶の電気光学効果を画素表示
に利用した表示素子として液晶表示素子が開発されてい
る。その１つとして強誘電性液晶（ＦＬＣ）がその高速
応答性により様々な応用が期待されている。それらの応
用例としては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）／ＦＬＣの
組合わせによって中間調を得る試みとして、フィリップ
ス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）社によって提案された、画素電極
へ注入する電荷量をコントロールすることによりドメイ
ン反転する面積を変化させるというドメイン変調方式が
ある（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４８４０４６２）。しか
し、この方式では双安定ＦＬＣを使用しているため、必
ず黒リセット処置が必須であり、特にテレビ駆動の場
合、信号処理が繁雑になるという点や、微小画素になっ
た時、白に反転した最少ドメインサイズの大きさによっ
て使える階調レベルが決まってしまうという欠点を有し
ていた。
に利用した表示素子として液晶表示素子が開発されてい
る。その１つとして強誘電性液晶（ＦＬＣ）がその高速
応答性により様々な応用が期待されている。それらの応
用例としては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）／ＦＬＣの
組合わせによって中間調を得る試みとして、フィリップ
ス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）社によって提案された、画素電極
へ注入する電荷量をコントロールすることによりドメイ
ン反転する面積を変化させるというドメイン変調方式が
ある（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４８４０４６２）。しか
し、この方式では双安定ＦＬＣを使用しているため、必
ず黒リセット処置が必須であり、特にテレビ駆動の場
合、信号処理が繁雑になるという点や、微小画素になっ
た時、白に反転した最少ドメインサイズの大きさによっ
て使える階調レベルが決まってしまうという欠点を有し
ていた。
【０００３】さらに、ＴＦＴ／ＦＬＣ方式による別な試
みとして、ら旋ピッチを持ったＦＬＣを用い、ら旋を巻
いた散乱状態と電圧印加による透明状態をスイッチング
させるという方式も提案されている（Ｐ．１７４．Ｊａ
ｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ’８９（１９８９））。しか
しこの方式も、ら旋を巻く時とほどく時の電圧が異なる
ために、Ｖ−Ｔ（電圧−透過率）特性にヒステリシスが
生じるという欠点が存在する。
みとして、ら旋ピッチを持ったＦＬＣを用い、ら旋を巻
いた散乱状態と電圧印加による透明状態をスイッチング
させるという方式も提案されている（Ｐ．１７４．Ｊａ
ｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ’８９（１９８９））。しか
しこの方式も、ら旋を巻く時とほどく時の電圧が異なる
ために、Ｖ−Ｔ（電圧−透過率）特性にヒステリシスが
生じるという欠点が存在する。
【０００４】一方、クラークおよびラガウォールらによ
って提案された表面安定化ＦＬＣ素子（ＳＳＦＬＣ素子
と略す、ＵＳＰ４，３６７，９２４参照）は安定な配向
状態が２状態ある双安定なＦＬＣ素子である。そして、
この双安定ＦＬＣセルでは電圧印加によって反対の状態
に反転してしまうために、中間段階での表示は前述のフ
ィリップス社の例のようなドメイン階調方式を除いて難
しい。
って提案された表面安定化ＦＬＣ素子（ＳＳＦＬＣ素子
と略す、ＵＳＰ４，３６７，９２４参照）は安定な配向
状態が２状態ある双安定なＦＬＣ素子である。そして、
この双安定ＦＬＣセルでは電圧印加によって反対の状態
に反転してしまうために、中間段階での表示は前述のフ
ィリップス社の例のようなドメイン階調方式を除いて難
しい。
【０００５】また、上下基板を非対称な配向処理を施す
ことによって単安定モノドメインＦＬＣセルが得られ、
そして、このセルに自発分極のダイポールが反転するよ
うにＤＣ電圧をかけると、その電圧によって分子軸が一
定の位置まで回転するという現象が知られている。これ
によれば、分子軸の回転の過程でドメインの反転は全く
起こらないため、完全な中間調を得ることが可能であ
る。ただし、単安定では書込みパルスが終るとすぐに元
の状態に戻ってしまうため、そのままでは実際のパネル
で絵を出すことは不可能である。この場合、例えば薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）のようなアクティブ型スイッチ
ング素子と組み合わせることによって、ある時間適当な
ＤＣ電界を創生すれば、所望の画像が得られる。すなわ
ちこの技術は、安定な配向状態が１つしか存在しない強
誘電性液晶素子（以下、これを単安定ＦＬＣ素子とい
う）に、所定の電圧が印加されるとＦＬＣ分子の分子軸
がその電圧に応じて変化し、電圧が除去されると自らの
配向力によって元の安定状態に戻るという原理に基づい
ている。
ことによって単安定モノドメインＦＬＣセルが得られ、
そして、このセルに自発分極のダイポールが反転するよ
うにＤＣ電圧をかけると、その電圧によって分子軸が一
定の位置まで回転するという現象が知られている。これ
によれば、分子軸の回転の過程でドメインの反転は全く
起こらないため、完全な中間調を得ることが可能であ
る。ただし、単安定では書込みパルスが終るとすぐに元
の状態に戻ってしまうため、そのままでは実際のパネル
で絵を出すことは不可能である。この場合、例えば薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）のようなアクティブ型スイッチ
ング素子と組み合わせることによって、ある時間適当な
ＤＣ電界を創生すれば、所望の画像が得られる。すなわ
ちこの技術は、安定な配向状態が１つしか存在しない強
誘電性液晶素子（以下、これを単安定ＦＬＣ素子とい
う）に、所定の電圧が印加されるとＦＬＣ分子の分子軸
がその電圧に応じて変化し、電圧が除去されると自らの
配向力によって元の安定状態に戻るという原理に基づい
ている。
【０００６】この技術をさらに詳述する。
【０００７】図１２は、この技術に係る液晶ライトバル
ブ装置の液晶セルの断面図である。この液晶セルにおい
ては、透明導電膜１２１１を備えた液晶用ガラス基板１
２１０に、上下電極間のショート防止のために絶縁膜１
２１２がＲＦスパッタ法で形成され、さらにポリイミド
を厚さが約５０Åとなるようにスピンナー塗布し、焼成
することにより配向膜１２１３が形成されている。配向
膜１２１３には、焼成後、常法に従いラビング処理を施
してある。
ブ装置の液晶セルの断面図である。この液晶セルにおい
ては、透明導電膜１２１１を備えた液晶用ガラス基板１
２１０に、上下電極間のショート防止のために絶縁膜１
２１２がＲＦスパッタ法で形成され、さらにポリイミド
を厚さが約５０Åとなるようにスピンナー塗布し、焼成
することにより配向膜１２１３が形成されている。配向
膜１２１３には、焼成後、常法に従いラビング処理を施
してある。
【０００８】他方の基板１２２２上には、ゲート電極１
２１７、ゲート絶縁膜１２１８、ソース電極１２２０、
ドレイン電極１２２１およびａ−Ｓｉ半導体層１２１９
より成る薄膜トランジスタと、これに接続された表示用
電極１２１６が配置されている。そしてこの上に、トラ
ンジスタ部のチャネル保護の目的で絶縁膜１２１５を配
し、さらにこの上にポリイミドを厚さが約５０Åとなる
ようにスピンナーにて塗布し、焼成することによって液
晶用配向膜１２１４を形成してある。液晶用配向膜１２
１４には、焼成後、常法にてラビング処理を施してあ
る。セルギャップは粒系約１．７μｍのスペーサー１２
２３を配して保持している。
２１７、ゲート絶縁膜１２１８、ソース電極１２２０、
ドレイン電極１２２１およびａ−Ｓｉ半導体層１２１９
より成る薄膜トランジスタと、これに接続された表示用
電極１２１６が配置されている。そしてこの上に、トラ
ンジスタ部のチャネル保護の目的で絶縁膜１２１５を配
し、さらにこの上にポリイミドを厚さが約５０Åとなる
ようにスピンナーにて塗布し、焼成することによって液
晶用配向膜１２１４を形成してある。液晶用配向膜１２
１４には、焼成後、常法にてラビング処理を施してあ
る。セルギャップは粒系約１．７μｍのスペーサー１２
２３を配して保持している。
【０００９】図１３は、この装置における駆動波形の一
例を示す。この例ではゲートパルスＶGがオンしている
間に情報信号ＶOPがＴＦＴを通してセルに充電される。
この電圧ＶOPは液晶層の抵抗などによってディケイ（ｄ
ｅｃａｙ）するが、この電圧ＶOPに応じて液晶分子軸が
動いて光が透過し、そして情報信号ＶOPが０ボルトにな
ると再び閉ざされる。
例を示す。この例ではゲートパルスＶGがオンしている
間に情報信号ＶOPがＴＦＴを通してセルに充電される。
この電圧ＶOPは液晶層の抵抗などによってディケイ（ｄ
ｅｃａｙ）するが、この電圧ＶOPに応じて液晶分子軸が
動いて光が透過し、そして情報信号ＶOPが０ボルトにな
ると再び閉ざされる。
【００１０】図１４は、電圧をかけない安定な配向状態
におけるＦＬＣと偏光子との関係を示す説明図である。
偏光子Ｐと検光子Ａの偏光軸をそれぞれ直交させ、かつ
安定状態の分子方向と偏光子Ｐの方向とを一致させる
と、電圧なし、または負の時に黒状態が得られる。次に
正電圧をかけると、その電圧に応じて破線で示す任意の
位置まで液晶分子がスムーズに動き、偏光による複屈折
を生じて光が透過する。
におけるＦＬＣと偏光子との関係を示す説明図である。
偏光子Ｐと検光子Ａの偏光軸をそれぞれ直交させ、かつ
安定状態の分子方向と偏光子Ｐの方向とを一致させる
と、電圧なし、または負の時に黒状態が得られる。次に
正電圧をかけると、その電圧に応じて破線で示す任意の
位置まで液晶分子がスムーズに動き、偏光による複屈折
を生じて光が透過する。
【００１１】この中間透過率を示す範囲においては、い
かなるドメインの反転も起こっておらず、完全な中間調
が得られることがわかる。また印加電圧をゼロにする
と、元々の配向状態が単安定のため数ミリ秒以下の時間
で安定状態である黒に戻ってしまう。また、複屈折セル
での絶対透過率Ｔは次式で与えられる。
かなるドメインの反転も起こっておらず、完全な中間調
が得られることがわかる。また印加電圧をゼロにする
と、元々の配向状態が単安定のため数ミリ秒以下の時間
で安定状態である黒に戻ってしまう。また、複屈折セル
での絶対透過率Ｔは次式で与えられる。
【００１２】
【外１】
【００１３】ここで、θは開き角（図５参照）、Δｎは
屈折率異方性、ｄはセル厚、λは光の波長を示し、Δｎ
・ｄ／２≒１／２である。 ∴Ｔ≒ｓｉｎ2２θ
屈折率異方性、ｄはセル厚、λは光の波長を示し、Δｎ
・ｄ／２≒１／２である。 ∴Ｔ≒ｓｉｎ2２θ
【００１４】この例での最大の透過率を得た点での開き
角θは３６°であったので、液晶部分での絶対透過率
Ｔ′は下式より約９０％であることがわかる。 Ｔ′＝ｓｉｎ2（２×３６°）＝０．９０５
角θは３６°であったので、液晶部分での絶対透過率
Ｔ′は下式より約９０％であることがわかる。 Ｔ′＝ｓｉｎ2（２×３６°）＝０．９０５
【００１５】また、黒状態では負の電圧印加によっても
開き角がよりマイナス側に広がることはない。
開き角がよりマイナス側に広がることはない。
【００１６】ところが、図１３に示した波形で駆動を行
なうと、正電圧ＶLCのみを液晶セル部分に印加した場
合、最初に到達した輝度レベルの平均値が時間（ゲート
パルス周期よりも長い時間）と共に大きくディケイする
ことがわかっている。このディケイは、図１３で示した
情報信号電圧がＶOPが液晶層の抵抗などによってディケ
イするものとは別現象である。
なうと、正電圧ＶLCのみを液晶セル部分に印加した場
合、最初に到達した輝度レベルの平均値が時間（ゲート
パルス周期よりも長い時間）と共に大きくディケイする
ことがわかっている。このディケイは、図１３で示した
情報信号電圧がＶOPが液晶層の抵抗などによってディケ
イするものとは別現象である。
【００１７】上記の従来例におけるような輝度レベルが
時間と共に大きくディケイするという問題点を軽減する
方法として、電圧印加手段によって、表示信号と非表示
信号（接地電位または表示信号と極性が異なる電位）と
を一定周期かつ一定期間で交互に印加する方法が考えら
れる。ただし、ここで表示信号とは映像信号に対応して
表示画素に印加される電圧である。また、非表示信号
は、映像とは無関係の信号電圧とする。
時間と共に大きくディケイするという問題点を軽減する
方法として、電圧印加手段によって、表示信号と非表示
信号（接地電位または表示信号と極性が異なる電位）と
を一定周期かつ一定期間で交互に印加する方法が考えら
れる。ただし、ここで表示信号とは映像信号に対応して
表示画素に印加される電圧である。また、非表示信号
は、映像とは無関係の信号電圧とする。
【００１８】しかしながら、前記非表示信号部を有する
白黒交互駆動を特にテレビなどに用いる場合には、１画
素において黒表示の時間が半分を占めることになる。そ
のため１画面の時間平均で考えると、非表示信号部を有
する場合は、非表示信号部をもたない駆動によるパネル
透過率（従来例）に対して１／２の透過率になるという
欠点がある。
白黒交互駆動を特にテレビなどに用いる場合には、１画
素において黒表示の時間が半分を占めることになる。そ
のため１画面の時間平均で考えると、非表示信号部を有
する場合は、非表示信号部をもたない駆動によるパネル
透過率（従来例）に対して１／２の透過率になるという
欠点がある。
【００１９】また、前記双安定型の強誘電性液晶素子は
液晶層を挟む両側の板の液晶層側にラビングなどにより
形成される配向作用面の軸方向（ラビング方向など）に
対し、ある一定角度異なった方向において２つの安定状
態を示す。この角度をコーン角（以後θCで表す）とい
う。前記素子の液晶層面に垂直な方向に電圧を印加する
と、強誘電性液晶は一方の安定状態から他方の安定状態
へ移る。この変化は屈折率異方性を有する材料の光学軸
を角度２θCだけ回転させることに対応している。した
がって、１／２波長板の作用に相当する厚みを有する前
記強誘電性液晶素子に対し、偏光光が入射した場合、双
安定の２つの状態による入射偏光光に対する偏光回転作
用は互いに４θCだけ異なる。クロスニコルあるいは平
行ニコル配置の偏光素子（偏光板など）で前記強誘電性
液晶素子を挟むと、４θC＝９０°（θC＝２２．５°）
のとき、両双安定状態における透過光量のオン・オフ比
（透過率比、コントラスト）は最も高くなる。
液晶層を挟む両側の板の液晶層側にラビングなどにより
形成される配向作用面の軸方向（ラビング方向など）に
対し、ある一定角度異なった方向において２つの安定状
態を示す。この角度をコーン角（以後θCで表す）とい
う。前記素子の液晶層面に垂直な方向に電圧を印加する
と、強誘電性液晶は一方の安定状態から他方の安定状態
へ移る。この変化は屈折率異方性を有する材料の光学軸
を角度２θCだけ回転させることに対応している。した
がって、１／２波長板の作用に相当する厚みを有する前
記強誘電性液晶素子に対し、偏光光が入射した場合、双
安定の２つの状態による入射偏光光に対する偏光回転作
用は互いに４θCだけ異なる。クロスニコルあるいは平
行ニコル配置の偏光素子（偏光板など）で前記強誘電性
液晶素子を挟むと、４θC＝９０°（θC＝２２．５°）
のとき、両双安定状態における透過光量のオン・オフ比
（透過率比、コントラスト）は最も高くなる。
【００２０】しかしながら、前記コーン角は液晶材料お
よび配向作用面の特性に強く依存しており、未だ十分な
コーン角を有する強誘電性液晶素子は実現されておら
ず、光学変調素子として用いる場合、その変調度は不十
分である。
よび配向作用面の特性に強く依存しており、未だ十分な
コーン角を有する強誘電性液晶素子は実現されておら
ず、光学変調素子として用いる場合、その変調度は不十
分である。
【００２１】上記の問題点を解決する方式として、光学
変調可能な２枚の強誘電性液晶素子と、さらに１枚の１
／２波長板を組み合わせた方式が知られている。
変調可能な２枚の強誘電性液晶素子と、さらに１枚の１
／２波長板を組み合わせた方式が知られている。
【００２２】この方式を用いればθC＝１１．２５°の
コーン角で透過光量のオン・オフ比（透過率比、コント
ラスト）を最大にすることができる。これは、特願平２
−７４６５４号（’９０．３．２３）に記載されてい
る。
コーン角で透過光量のオン・オフ比（透過率比、コント
ラスト）を最大にすることができる。これは、特願平２
−７４６５４号（’９０．３．２３）に記載されてい
る。
【００２３】しかしながら、画素密度の高い表示素子を
構成する場合、変調可能な液晶素子が２個必要な上記従
来例においては、第１、第２の液晶素子は各々液晶を透
明の板（通常１ｍｍ程度のガラス板）で挟むため、互い
の液晶層の距離が画素サイズ（例えばＥＤＴＶ用投写型
表示装置用に対角３インチの液晶素子を用いた場合、１
画素サイズは約６０μｍ角となる）に比べて大きくな
り、実効開口率の低下や、他画素への光のもれ込み（画
素間クロストーク）に改善すべき点がある。また、１／
２波長板の厚みも同様の改善点がある。
構成する場合、変調可能な液晶素子が２個必要な上記従
来例においては、第１、第２の液晶素子は各々液晶を透
明の板（通常１ｍｍ程度のガラス板）で挟むため、互い
の液晶層の距離が画素サイズ（例えばＥＤＴＶ用投写型
表示装置用に対角３インチの液晶素子を用いた場合、１
画素サイズは約６０μｍ角となる）に比べて大きくな
り、実効開口率の低下や、他画素への光のもれ込み（画
素間クロストーク）に改善すべき点がある。また、１／
２波長板の厚みも同様の改善点がある。
【００２４】［発明の概要］本発明は、上述の問題点に
鑑みてなされたもので、輝度レベルの経時劣化を、上記
非表示信号部をもたない従来例の初期状態における輝度
を損なうことなく防止した表示装置を構成し得る光学変
調素子を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、輝度レベルの経時劣化を、上記
非表示信号部をもたない従来例の初期状態における輝度
を損なうことなく防止した表示装置を構成し得る光学変
調素子を提供することを目的とする。
【００２５】本発明の別の目的は、光もれを防止した液
晶装置を提供することにある。
晶装置を提供することにある。
【００２６】本発明の別の目的は、光利用率の高い液晶
装置を提供することにある。
装置を提供することにある。
【００２７】本発明は第１にａ．無電界時に、単一の安
定なカイラルスメクチック液晶の分子配向状態を生じ、
一方極性電圧の印加によって、無電界時の分子配向状態
とは異なる分子配向状態を生じ、他方極性電圧又はゼロ
電圧の印加によって、もとの安定な分子配向状態を生じ
るセルを２種有し、一方のセル及び他方のセルにおける
安定な分子配向状態の配向方向をほぼ等しく、且つ一方
及び他方のセルにおける前記異なる分子配向状態の配向
方向をほぼ等しくした２種のセルと、ｂ．前記２つの分
子配向状態のうち、一方の分子配向状態における配向方
向とほぼ平行な光軸の偏光子及び該光軸と交差した光軸
の検光子と、ｃ．一方のセルに一方極性電圧を印加し、
該一方極性電圧を印加している期間中、他方のセルに他
方極性電圧又はゼロ電圧を印加する電圧印加手段と、を
有する液晶装置に第１の特徴を有し、第２にａ．一対の
電極と、該一対の電極間に配置した液晶とによって形成
した画素を、複数の行及び列に沿って配置した液晶セル
と、ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率
差をもって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配
置するとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配
置した光学手段と、を有する液晶装置に第２の特徴があ
り、第３に電極を設けた一対の基板であって、それぞれ
一方向に一軸配向処理を施した一対の基板及び該一対の
基板間に配置したカイラルスメクチック液晶を備えた第
１のセル、電極を設けた一対の基板であって、それぞ
れ、前記一軸配向処理の方向に対して交差する方向に一
軸配向処理を施した一対の基板及び該一対の基板間に配
置したカイラルスメクチック液晶を備えた第２のセル並
びに、検光子及び偏光子からなる光学的識別手段を有す
る液晶装置に第３の特徴がある。
定なカイラルスメクチック液晶の分子配向状態を生じ、
一方極性電圧の印加によって、無電界時の分子配向状態
とは異なる分子配向状態を生じ、他方極性電圧又はゼロ
電圧の印加によって、もとの安定な分子配向状態を生じ
るセルを２種有し、一方のセル及び他方のセルにおける
安定な分子配向状態の配向方向をほぼ等しく、且つ一方
及び他方のセルにおける前記異なる分子配向状態の配向
方向をほぼ等しくした２種のセルと、ｂ．前記２つの分
子配向状態のうち、一方の分子配向状態における配向方
向とほぼ平行な光軸の偏光子及び該光軸と交差した光軸
の検光子と、ｃ．一方のセルに一方極性電圧を印加し、
該一方極性電圧を印加している期間中、他方のセルに他
方極性電圧又はゼロ電圧を印加する電圧印加手段と、を
有する液晶装置に第１の特徴を有し、第２にａ．一対の
電極と、該一対の電極間に配置した液晶とによって形成
した画素を、複数の行及び列に沿って配置した液晶セル
と、ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率
差をもって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配
置するとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配
置した光学手段と、を有する液晶装置に第２の特徴があ
り、第３に電極を設けた一対の基板であって、それぞれ
一方向に一軸配向処理を施した一対の基板及び該一対の
基板間に配置したカイラルスメクチック液晶を備えた第
１のセル、電極を設けた一対の基板であって、それぞ
れ、前記一軸配向処理の方向に対して交差する方向に一
軸配向処理を施した一対の基板及び該一対の基板間に配
置したカイラルスメクチック液晶を備えた第２のセル並
びに、検光子及び偏光子からなる光学的識別手段を有す
る液晶装置に第３の特徴がある。
【００２８】
【発明の態様の詳細な説明】上記目的を達成するため、
本発明では、電界を印加してその特性を制御することに
より、光の偏光状態、散乱状態あるいは透過状態を変え
る光学変調素子において、上記光学変調素子の被制御部
（光学変調層）を２層構成とし、各層を、表示信号と非
表示信号とを一定周期かつ一定期間で交互に、かつそれ
ぞれの層が逆位相となるように加えることによって制御
する電圧印加手段を設けている。ただし、ここで表示信
号とは表示画素に加える映像信号に対応した電圧をい
う。また、非表示信号とは映像とは無関係の信号電圧と
する。
本発明では、電界を印加してその特性を制御することに
より、光の偏光状態、散乱状態あるいは透過状態を変え
る光学変調素子において、上記光学変調素子の被制御部
（光学変調層）を２層構成とし、各層を、表示信号と非
表示信号とを一定周期かつ一定期間で交互に、かつそれ
ぞれの層が逆位相となるように加えることによって制御
する電圧印加手段を設けている。ただし、ここで表示信
号とは表示画素に加える映像信号に対応した電圧をい
う。また、非表示信号とは映像とは無関係の信号電圧と
する。
【００２９】本発明の光学変調層としては、対向する一
組の基板間に液晶を挟持したものを用いることができ
る。
組の基板間に液晶を挟持したものを用いることができ
る。
【００３０】この様な構成をとることにより非表示信号
部をもたない駆動による映像と同様の明るさの映像の再
生が可能となり、かつ光学変調層、例えば液晶層の光学
応答の輝度レベル平均値の時間的ディケイを減らすこと
ができる。
部をもたない駆動による映像と同様の明るさの映像の再
生が可能となり、かつ光学変調層、例えば液晶層の光学
応答の輝度レベル平均値の時間的ディケイを減らすこと
ができる。
【００３１】図１は、本発明の一実施例に係わる液晶セ
ルの構成の構成を示す。同図のセルは、入射光側より透
明なガラス基板４０（厚み約１ｍｍ）、電極作用をする
透明なＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）膜４
１（厚み約１５００Å）、対向電極４８との短絡を避け
るための絶縁膜（ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5）４２
（厚み約１２００Å）、液晶（ＦＬＣ）４５を配向させ
るためのラビング処理を施したポリイミド膜４３（厚み
約２００Å）、ＴＦＴの凸部４４、不図示の径１〜２μ
ｍのスペーサーにより保持された間隙に注入された液晶
層４５、ポリイミド膜４３と同様のポリイミド膜４６、
対向電極４１との短絡を避けるための絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ2，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5）４７、ＩＴＯ膜４１に対する
対向電極４８、２層の液晶層４５と４５ａに挟まれた透
明なガラス基板４９（厚み約１ｍｍ）、上記４１〜４８
で構成される第１の液晶素子１００と同様に構成された
第２の液晶素子１０１、第１の液晶層４５を制御するた
めの交流電源５０、第２の液晶層４５ａを制御するため
の交流電源５０とは逆位相の交流電源５１の各部から構
成されている。
ルの構成の構成を示す。同図のセルは、入射光側より透
明なガラス基板４０（厚み約１ｍｍ）、電極作用をする
透明なＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）膜４
１（厚み約１５００Å）、対向電極４８との短絡を避け
るための絶縁膜（ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5）４２
（厚み約１２００Å）、液晶（ＦＬＣ）４５を配向させ
るためのラビング処理を施したポリイミド膜４３（厚み
約２００Å）、ＴＦＴの凸部４４、不図示の径１〜２μ
ｍのスペーサーにより保持された間隙に注入された液晶
層４５、ポリイミド膜４３と同様のポリイミド膜４６、
対向電極４１との短絡を避けるための絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ2，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5）４７、ＩＴＯ膜４１に対する
対向電極４８、２層の液晶層４５と４５ａに挟まれた透
明なガラス基板４９（厚み約１ｍｍ）、上記４１〜４８
で構成される第１の液晶素子１００と同様に構成された
第２の液晶素子１０１、第１の液晶層４５を制御するた
めの交流電源５０、第２の液晶層４５ａを制御するため
の交流電源５０とは逆位相の交流電源５１の各部から構
成されている。
【００３２】図２は、図１のセルの駆動波形を示す。図
２において、ＶGはＴＦＴのゲート電圧、ＶOPは第１
の液晶層にかかる情報信号電圧、ＶOPは第２の液晶層
にかかる情報信号電圧である。ここで情報信号電圧ＶOP
のＡ〜Ｂの区間を表示信号、Ｂ〜Ｃの区間を非表示信
号とする。
２において、ＶGはＴＦＴのゲート電圧、ＶOPは第１
の液晶層にかかる情報信号電圧、ＶOPは第２の液晶層
にかかる情報信号電圧である。ここで情報信号電圧ＶOP
のＡ〜Ｂの区間を表示信号、Ｂ〜Ｃの区間を非表示信
号とする。
【００３３】図２で示されるように、一定周期でＴＦＴ
のゲート電圧ＶGがオンするが、Ａのタイミングに合わ
せて第１の液晶層４５の或る表示画素に対応する領域に
は情報信号電圧ＶOP＝＋ＶOPが表示信号期間として印
加され、その電圧値ＶOPに対応する光変調率で前期表示
画素の最終的透過率が決定される。また、同じＡのタイ
ミングに合わせて第２の液晶層４５ａの前記表示画素に
対応する領域には非表示信号期間として電圧ＶOP＝−
ＶOPが印加され、光変調率が０の状態をつくる。次にＢ
のタイミングに合わせて第１および第２の液晶層４５、
４５ａに上記の印加電圧を入れ換えて印加し、第２の液
晶層の前記表示画素の交変調率が前記表示画素の最終的
透過率を決定するようにする。このように液晶層１層だ
けで非表示信号期間を有する白黒交互駆動を行った場合
には、時間平均でみたパネルの透過率は１／２であった
ものが液晶層２層を用いて本実施例の駆動法を行うこと
で時間平均でみたパネル透過率は１に近い値とすること
が可能になる。また、液晶層各層に対しては白黒交互駆
動であるため、最初に到達した輝度レベル平均値が時間
と共にディケイすることなく、与えられた信号に対して
一定量の透過率が長時間にわたって得られる。また、上
記実施例で図２で示されたＶOPおよびＶOPの電圧を
図３で示された電圧、すなわち、非表示期間の電圧をＧ
ＮＤレベル（＝０）と置き換えても同様の効果が得られ
る。
のゲート電圧ＶGがオンするが、Ａのタイミングに合わ
せて第１の液晶層４５の或る表示画素に対応する領域に
は情報信号電圧ＶOP＝＋ＶOPが表示信号期間として印
加され、その電圧値ＶOPに対応する光変調率で前期表示
画素の最終的透過率が決定される。また、同じＡのタイ
ミングに合わせて第２の液晶層４５ａの前記表示画素に
対応する領域には非表示信号期間として電圧ＶOP＝−
ＶOPが印加され、光変調率が０の状態をつくる。次にＢ
のタイミングに合わせて第１および第２の液晶層４５、
４５ａに上記の印加電圧を入れ換えて印加し、第２の液
晶層の前記表示画素の交変調率が前記表示画素の最終的
透過率を決定するようにする。このように液晶層１層だ
けで非表示信号期間を有する白黒交互駆動を行った場合
には、時間平均でみたパネルの透過率は１／２であった
ものが液晶層２層を用いて本実施例の駆動法を行うこと
で時間平均でみたパネル透過率は１に近い値とすること
が可能になる。また、液晶層各層に対しては白黒交互駆
動であるため、最初に到達した輝度レベル平均値が時間
と共にディケイすることなく、与えられた信号に対して
一定量の透過率が長時間にわたって得られる。また、上
記実施例で図２で示されたＶOPおよびＶOPの電圧を
図３で示された電圧、すなわち、非表示期間の電圧をＧ
ＮＤレベル（＝０）と置き換えても同様の効果が得られ
る。
【００３４】図１に示す液晶層を単安定型ＦＬＣの場合
に限定した例を図４に示す。図４は液晶の分子軸と偏光
子との関係を示す説明図である。図４において、６０は
第１の液晶層、６１は電圧無印加時の液晶層６０中の配
向の分子安定状態、６２は或る電圧印加時の液晶層６０
中の分子安定状態（分子軸の回転角θ1）７０は第２の
液晶層、７１は電圧無印加時の液晶層７０中の配向分子
安定状態、７２は或る電圧印加時の液晶層７０中の電圧
無印加時の配向分子安定状態（分子軸の回転角θ2）を
示す。
に限定した例を図４に示す。図４は液晶の分子軸と偏光
子との関係を示す説明図である。図４において、６０は
第１の液晶層、６１は電圧無印加時の液晶層６０中の配
向の分子安定状態、６２は或る電圧印加時の液晶層６０
中の分子安定状態（分子軸の回転角θ1）７０は第２の
液晶層、７１は電圧無印加時の液晶層７０中の配向分子
安定状態、７２は或る電圧印加時の液晶層７０中の電圧
無印加時の配向分子安定状態（分子軸の回転角θ2）を
示す。
【００３５】偏光子Ｐの透過軸方向と２つ液晶６０，７
０の電圧無印加時の配向の分子安定状態６１，７１の方
向が等しい時、液晶層の或る画素に対する印加電圧が図
２または図３のタイミングＢの時、図４中、偏光子Ｐを
透過した入射偏光は分子安定状態が６１にある第１の液
晶層６０を、偏光回転を受けずに透過し、次に、分子安
定状態が７２にある第２の液晶層７０で、２θ2の偏光
回転作用を受けた後、その偏光の検光子Ａの透過軸方向
成分の光が出射偏光となる。ただし、この場合偏光子Ｐ
と検光子Ａの透過軸方向はクロスニコル状態とする。最
終的液晶セルの透過率は第２の液晶層が表示信号期間に
加わる印加電圧＋ＶOPの大きさで決まる。また、印加
電圧がタイミングＣの場合には、第１の液晶層６０およ
び第２の液晶層７０は共に、点線のような分子安定状態
に移り、液晶セル内で−２θ1の偏光回転をうけ最終的
液晶セルの透過率は第１の液晶層が表示信号期間に加わ
る印加電圧＋ＶOPの大きさで決まる。以上のように本実
施例では第１実施例と同様の効果が得られる。ただし、
偏光子Ｐと検光子Ａの透過軸方向はクロスニコル状態に
限らず、また２つの液晶の電圧無印加時の配向の分子安
定状態の方向、分子軸回転方向も本実施例で限定される
ものではない。
０の電圧無印加時の配向の分子安定状態６１，７１の方
向が等しい時、液晶層の或る画素に対する印加電圧が図
２または図３のタイミングＢの時、図４中、偏光子Ｐを
透過した入射偏光は分子安定状態が６１にある第１の液
晶層６０を、偏光回転を受けずに透過し、次に、分子安
定状態が７２にある第２の液晶層７０で、２θ2の偏光
回転作用を受けた後、その偏光の検光子Ａの透過軸方向
成分の光が出射偏光となる。ただし、この場合偏光子Ｐ
と検光子Ａの透過軸方向はクロスニコル状態とする。最
終的液晶セルの透過率は第２の液晶層が表示信号期間に
加わる印加電圧＋ＶOPの大きさで決まる。また、印加
電圧がタイミングＣの場合には、第１の液晶層６０およ
び第２の液晶層７０は共に、点線のような分子安定状態
に移り、液晶セル内で−２θ1の偏光回転をうけ最終的
液晶セルの透過率は第１の液晶層が表示信号期間に加わ
る印加電圧＋ＶOPの大きさで決まる。以上のように本実
施例では第１実施例と同様の効果が得られる。ただし、
偏光子Ｐと検光子Ａの透過軸方向はクロスニコル状態に
限らず、また２つの液晶の電圧無印加時の配向の分子安
定状態の方向、分子軸回転方向も本実施例で限定される
ものではない。
【００３６】図１に示す液晶セル構成において、２層の
液晶層の間に表示画素から他画素への光の漏れ込みおよ
び表示画素の実効開口率低下をなくすための光学手段を
形成した例を図５に示す。同図において、８０は各表示
画素に対応する領域ごとに設けられていた低屈折率部８
１、高屈折率部８２からなるフィルム状ファイバプレー
トである。
液晶層の間に表示画素から他画素への光の漏れ込みおよ
び表示画素の実効開口率低下をなくすための光学手段を
形成した例を図５に示す。同図において、８０は各表示
画素に対応する領域ごとに設けられていた低屈折率部８
１、高屈折率部８２からなるフィルム状ファイバプレー
トである。
【００３７】液晶パネル（図１全系）とは別に設けられ
た照明装置からの光源光は透明なガラス基板４０に０ま
たは微小な入射角で入射する。第１の液晶層１００の或
る表示画素に対応する領域を通過した光線は、フィルム
状ファイバプレート８０の前記表示画素に対応する領域
に入射し、高屈折率部８２と低屈折率部８１の界面にお
いて全反射を繰り返し、高屈折率部８２内を通過する。
同様にしてフィルム状ファイバプレート８０を出射した
前記入射光は、第２の液晶層１０１の前記表示画素に対
応する領域を通過し、最終的には前記表示画素から他画
素への光の漏れ込み（画素間クロストーク）はほとんど
ないまま、透明な出射側ガラス基板４０ａを出射する。
た照明装置からの光源光は透明なガラス基板４０に０ま
たは微小な入射角で入射する。第１の液晶層１００の或
る表示画素に対応する領域を通過した光線は、フィルム
状ファイバプレート８０の前記表示画素に対応する領域
に入射し、高屈折率部８２と低屈折率部８１の界面にお
いて全反射を繰り返し、高屈折率部８２内を通過する。
同様にしてフィルム状ファイバプレート８０を出射した
前記入射光は、第２の液晶層１０１の前記表示画素に対
応する領域を通過し、最終的には前記表示画素から他画
素への光の漏れ込み（画素間クロストーク）はほとんど
ないまま、透明な出射側ガラス基板４０ａを出射する。
【００３８】本実施例の効果としては、第１実施例と同
様の効果の他に、２つの液晶層間に１ｍｍ程度の透明な
板を挟む液晶２層型パネル構成において避けがたい、表
示画素から他画素への光の漏れ込み（画素間クロストー
ク）および表示画素の実効開口率低下の防止を挙げるこ
とができる。
様の効果の他に、２つの液晶層間に１ｍｍ程度の透明な
板を挟む液晶２層型パネル構成において避けがたい、表
示画素から他画素への光の漏れ込み（画素間クロストー
ク）および表示画素の実効開口率低下の防止を挙げるこ
とができる。
【００３９】図６は本発明の一実施例に係る液晶表示素
子の構成を示す。また、図７は前記構成の一部斜視図で
ある。
子の構成を示す。また、図７は前記構成の一部斜視図で
ある。
【００４０】図６の素子は、入射光側より透明なガラス
基板６０１（厚み約１ｍｍ）、電極作用する透明なＩＴ
Ｏ（インジウム・ティン・オキサイド）膜４０２（厚み
約１０００Å〜２０００Å）、対向電極との短絡を避け
るための絶縁膜４０３（厚み約１０００Å〜２０００Å
のＳｉＯ2膜、Ｔａ2Ｏ5膜、ＴｉＯ2膜など）、強誘電性
液晶を配向させるためのラビング処理を施したポリイミ
ド膜４０４（厚み約２００Å）、不図示の径１〜２μｍ
のビーズにより保持された間隙に注入された強誘電性液
晶層４０５、ポリイミド膜４０４と同様のポリイミド膜
４０６、対向電極との短絡を避けるための絶縁膜４０７
（厚み約１０００Å〜２０００ÅのＳｉＯ2膜、Ｔａ2Ｏ
5膜、ＴｉＯ2膜など）、ＩＴＯ膜４０２に対する対向電
極４０８（厚み約１０００Å〜２０００Å）、ファイバ
プレート９０１、屈折率異方性をもち１／２波長板相当
の作用を行う高分子液晶９０２（厚み２μｍ以下）、高
分子液晶の配向を容易にするためにラビング処理を施し
たポリイミド膜１０３（厚み約２００Å）、ファイバプ
レート１０４、４０２と同様なＩＴＯ膜４１３、４０３
と同様な絶縁膜４１４、４０４と同様なポリイミド膜４
１５、４０５と同様な強誘電性６液晶層４１６、４０６
と同様なポリイミド膜４１７、４０３と同様な絶縁膜４
１８、ＩＴＯ膜４１３に対する対向電極４１９、および
ガラス基板４２０（厚み約１ｍｍ）の各部から構成され
ている。また、１０５はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）に
よる凸部である。
基板６０１（厚み約１ｍｍ）、電極作用する透明なＩＴ
Ｏ（インジウム・ティン・オキサイド）膜４０２（厚み
約１０００Å〜２０００Å）、対向電極との短絡を避け
るための絶縁膜４０３（厚み約１０００Å〜２０００Å
のＳｉＯ2膜、Ｔａ2Ｏ5膜、ＴｉＯ2膜など）、強誘電性
液晶を配向させるためのラビング処理を施したポリイミ
ド膜４０４（厚み約２００Å）、不図示の径１〜２μｍ
のビーズにより保持された間隙に注入された強誘電性液
晶層４０５、ポリイミド膜４０４と同様のポリイミド膜
４０６、対向電極との短絡を避けるための絶縁膜４０７
（厚み約１０００Å〜２０００ÅのＳｉＯ2膜、Ｔａ2Ｏ
5膜、ＴｉＯ2膜など）、ＩＴＯ膜４０２に対する対向電
極４０８（厚み約１０００Å〜２０００Å）、ファイバ
プレート９０１、屈折率異方性をもち１／２波長板相当
の作用を行う高分子液晶９０２（厚み２μｍ以下）、高
分子液晶の配向を容易にするためにラビング処理を施し
たポリイミド膜１０３（厚み約２００Å）、ファイバプ
レート１０４、４０２と同様なＩＴＯ膜４１３、４０３
と同様な絶縁膜４１４、４０４と同様なポリイミド膜４
１５、４０５と同様な強誘電性６液晶層４１６、４０６
と同様なポリイミド膜４１７、４０３と同様な絶縁膜４
１８、ＩＴＯ膜４１３に対する対向電極４１９、および
ガラス基板４２０（厚み約１ｍｍ）の各部から構成され
ている。また、１０５はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）に
よる凸部である。
【００４１】図７において、３０３はマトリクス状のア
ルミニウムやクロムなどの金属膜で形成した遮光部、３
０１はファイバプレート９０１における高屈折率部、３
０２は前記ファイバプレート９０１における低屈折率部
であり、図中ｄは１画素を含む表示単位領域幅を示して
いる。
ルミニウムやクロムなどの金属膜で形成した遮光部、３
０１はファイバプレート９０１における高屈折率部、３
０２は前記ファイバプレート９０１における低屈折率部
であり、図中ｄは１画素を含む表示単位領域幅を示して
いる。
【００４２】また３０１の分布は立方体とし、正方形一
辺の長さｌは、同図中のＤに相当する長さとする。
辺の長さｌは、同図中のＤに相当する長さとする。
【００４３】図６および図７を参照にして本実施例をさ
らに説明する。液晶パネル（図６全系）とは別に設けら
れた不図示の照明装置からの光源光は透明なガラス基板
４０１に０または微小な角度で入射する。強誘電性液晶
４０５の或る表示画素に対応する領域を通過した光線
は、ファイバプレート９０１の前記表示画素に対応する
領域に入射し、高屈折率部３０１と低屈折率部３０２の
界面において全反射を繰り返し、高屈折率部３０１内を
通過する。同様にして、ファイバプレート９０４を出射
した前記入射光は、強誘電性液晶４１６の前記表示画素
に対応する領域を通過し、最終的には前記表示画素他画
素への光のもれ込み（画素間クロストーク）は、ほとん
どないまま、透明なガラス基板４２０を出射する。
らに説明する。液晶パネル（図６全系）とは別に設けら
れた不図示の照明装置からの光源光は透明なガラス基板
４０１に０または微小な角度で入射する。強誘電性液晶
４０５の或る表示画素に対応する領域を通過した光線
は、ファイバプレート９０１の前記表示画素に対応する
領域に入射し、高屈折率部３０１と低屈折率部３０２の
界面において全反射を繰り返し、高屈折率部３０１内を
通過する。同様にして、ファイバプレート９０４を出射
した前記入射光は、強誘電性液晶４１６の前記表示画素
に対応する領域を通過し、最終的には前記表示画素他画
素への光のもれ込み（画素間クロストーク）は、ほとん
どないまま、透明なガラス基板４２０を出射する。
【００４４】ここで具体的な数値例として、ファイバプ
レート９０１内において入射光線が光軸となす最大の角
度を±３°とした時の場合を考える。高屈折率部３０１
の屈折率をｎｈ、低屈折率部３０２の屈折率をｎｅとす
ると、全反射の条件より０＜ｎｅ／ｎｈ≦ｓｉｎ８７°
の式を満たすような屈折率分布をファイバプレート９０
１にもたせることで上記のような効果を得ることが可能
となる。
レート９０１内において入射光線が光軸となす最大の角
度を±３°とした時の場合を考える。高屈折率部３０１
の屈折率をｎｈ、低屈折率部３０２の屈折率をｎｅとす
ると、全反射の条件より０＜ｎｅ／ｎｈ≦ｓｉｎ８７°
の式を満たすような屈折率分布をファイバプレート９０
１にもたせることで上記のような効果を得ることが可能
となる。
【００４５】前記ファイバプレートの材質としては、上
記屈折率差をもたせることが可能なガラスなどが考えら
れるが、同じ機能を有するものならプラスチック材また
はその他のものでもかまわない。
記屈折率差をもたせることが可能なガラスなどが考えら
れるが、同じ機能を有するものならプラスチック材また
はその他のものでもかまわない。
【００４６】また、高屈折率部３０１の分布形状として
は円の直径ｌをＤ＜ｌ＜ｄとした円柱体も使用可能であ
る。この場合、画素間クロストーク低減や実効開口率向
上の効果としては、分布形状が立方体の時よりも多少劣
ることになるが、従来例と比較すれば、特に画素間クロ
ストーク低減させる効果は充分である。
は円の直径ｌをＤ＜ｌ＜ｄとした円柱体も使用可能であ
る。この場合、画素間クロストーク低減や実効開口率向
上の効果としては、分布形状が立方体の時よりも多少劣
ることになるが、従来例と比較すれば、特に画素間クロ
ストーク低減させる効果は充分である。
【００４７】前記ファイバプレートの製法の例として以
下の製法が挙げられる。パイプロッド法などでシングル
ファイバを目的の直径とし、これらを多数本金属や炭素
などでできた型内に積み重ね、高温高圧を加える。高温
高圧により相互に溶着されたものを冷却後、型より取り
出し通常のガラス同様に切断研磨をして本発明の光学手
段であるファイバプレートとすることができる。シング
ルファイバとしては、クラッド形ファイバまたは光集束
性ファイバ等と同様のものを用いることができる。な
お、製法としては上記製法例に限定するものではない。
下の製法が挙げられる。パイプロッド法などでシングル
ファイバを目的の直径とし、これらを多数本金属や炭素
などでできた型内に積み重ね、高温高圧を加える。高温
高圧により相互に溶着されたものを冷却後、型より取り
出し通常のガラス同様に切断研磨をして本発明の光学手
段であるファイバプレートとすることができる。シング
ルファイバとしては、クラッド形ファイバまたは光集束
性ファイバ等と同様のものを用いることができる。な
お、製法としては上記製法例に限定するものではない。
【００４８】本実施例の効果としては、他画素への光も
れ込み（画素間クロストーク）および実効開口率の低下
を防ぐ他に、重要な点として次のことが挙げられる。す
なわち、通常の屈折率分布レンズは結像作用をもたせる
必要があるため、屈折率分布を精密に制御する必要があ
るが、本発明は全反射条件だけを満たせばよいので製造
が非常に容易となる点である。
れ込み（画素間クロストーク）および実効開口率の低下
を防ぐ他に、重要な点として次のことが挙げられる。す
なわち、通常の屈折率分布レンズは結像作用をもたせる
必要があるため、屈折率分布を精密に制御する必要があ
るが、本発明は全反射条件だけを満たせばよいので製造
が非常に容易となる点である。
【００４９】上記ファイバプレートは本実施例以外の実
施例に於ても同様なものであるとする。
施例に於ても同様なものであるとする。
【００５０】図８は、本発明の別の実施例に係る液晶表
示素子の構成説明図である。この例は、本発明を反射型
の液晶表示素子に適用した例を示す。つまり、この例
は、図６、図７の構成を反射型に変えたもので、２０１
は屈折率異方性をもち１／４波長板（往復で１／２波長
板）相当の作用を行う高分子液晶（厚み１μｍ以下）、
２０２はＩＴＯ４０２に対する対向電極作用および光の
反射作用を兼ねたアルミニウム蒸着膜とする。同図は図
６と共通番号を用いており、ここに上記したもの以外の
名称については図６で示した通りである。
示素子の構成説明図である。この例は、本発明を反射型
の液晶表示素子に適用した例を示す。つまり、この例
は、図６、図７の構成を反射型に変えたもので、２０１
は屈折率異方性をもち１／４波長板（往復で１／２波長
板）相当の作用を行う高分子液晶（厚み１μｍ以下）、
２０２はＩＴＯ４０２に対する対向電極作用および光の
反射作用を兼ねたアルミニウム蒸着膜とする。同図は図
６と共通番号を用いており、ここに上記したもの以外の
名称については図６で示した通りである。
【００５１】本実施例の構成においてファイバプレート
は実施例１と同様の作用を施し、前記ファイバプレート
を光学手段として用いることによって実施例１と同様の
効果が得られる。
は実施例１と同様の作用を施し、前記ファイバプレート
を光学手段として用いることによって実施例１と同様の
効果が得られる。
【００５２】図９は、第３の実施例に係る液晶表示素子
の構成説明図である。同図は、図６の共通番号を用いて
おり、名称については図６で示したとおりである。配向
方向の異なる２つの強誘電性液晶層を有した液晶表示体
において、第１の強誘電性液晶層４０５の液晶分子と第
２の強誘電性液晶層４１６の液晶分子の駆動回転方向が
お互いに逆になるようにすると共に、それぞれの配向方
向を９０°異なるようにした液晶表示体に実施例１と同
様な作用をするファイバプレート９０１を設けている。
の構成説明図である。同図は、図６の共通番号を用いて
おり、名称については図６で示したとおりである。配向
方向の異なる２つの強誘電性液晶層を有した液晶表示体
において、第１の強誘電性液晶層４０５の液晶分子と第
２の強誘電性液晶層４１６の液晶分子の駆動回転方向が
お互いに逆になるようにすると共に、それぞれの配向方
向を９０°異なるようにした液晶表示体に実施例１と同
様な作用をするファイバプレート９０１を設けている。
【００５３】本実施例においては、実施例１と同様にθ
C＝１１．２５°のコーン角で透過光量のオン・オフ比
を最大にすることができる構成であり、ファイバプレー
ト９０１を設けることにより前記ファイバプレートが図
６と同様の作用を遂行し、本実施例は図６の実施例と同
様の効果が得られる。
C＝１１．２５°のコーン角で透過光量のオン・オフ比
を最大にすることができる構成であり、ファイバプレー
ト９０１を設けることにより前記ファイバプレートが図
６と同様の作用を遂行し、本実施例は図６の実施例と同
様の効果が得られる。
【００５４】以上の実施例においては、強誘電性液晶を
用いた例について述べたが、本発明は以上の実施例に限
定されるものではなく、例えば、複数の表示単位領域で
構成された光学変調素子を２枚以上組み合わせた表示装
置に対して、前記ファイバプレートを形成することによ
っても、同様の効果をあげることができる。
用いた例について述べたが、本発明は以上の実施例に限
定されるものではなく、例えば、複数の表示単位領域で
構成された光学変調素子を２枚以上組み合わせた表示装
置に対して、前記ファイバプレートを形成することによ
っても、同様の効果をあげることができる。
【００５５】図１０は、本発明の一実施例に係るＦＬＣ
デバイスの層構成図である。同図において、４は第１の
ＦＬＣ層、１０は第２のＦＬＣ層であり、それぞれλ／
２板相当の厚みを有している。ＦＬＣ層４は配向膜３、
５と駆動用のＩＴＯ電極２、６で挟み込まれ、ＦＬＣ層
１０は配向膜９、１１と駆動用のＩＴＯ電極８、１２で
挟み込まれている。これらの配向膜およびＩＴＯ電極
は、配向膜３とＩＴＯ電極２がガラス基板１の表面上
に、配向膜５、９とＩＴＯ電極６、８がガラス基板７の
表面上に、そして配向膜１１とＩＴＯ電極１２がガラス
基板１３の表面上に、それぞれ形成されている。さらに
ガラス基板１と１３の外側にはポラライザ２０とアナラ
イザ２１が配設されている。また、第１のＦＬＣ層４と
第２のＦＬＣ層１０はその配向膜３、５と９、１１との
ラビング方向を異ならせることによって、各層のＦＬＣ
の電界非印加時の配向方向が、第１のＦＬＣ層４につい
ては図１１、１４の方向に、第２のＦＬＣ層１０につい
て図２、１５の方向（１４と直角方向）に設定されてい
る。ポラライザ２０の偏光透過方向は前記１４の方向
に、アナライザ２１のそれは前記１５の方向に設定され
ている。
デバイスの層構成図である。同図において、４は第１の
ＦＬＣ層、１０は第２のＦＬＣ層であり、それぞれλ／
２板相当の厚みを有している。ＦＬＣ層４は配向膜３、
５と駆動用のＩＴＯ電極２、６で挟み込まれ、ＦＬＣ層
１０は配向膜９、１１と駆動用のＩＴＯ電極８、１２で
挟み込まれている。これらの配向膜およびＩＴＯ電極
は、配向膜３とＩＴＯ電極２がガラス基板１の表面上
に、配向膜５、９とＩＴＯ電極６、８がガラス基板７の
表面上に、そして配向膜１１とＩＴＯ電極１２がガラス
基板１３の表面上に、それぞれ形成されている。さらに
ガラス基板１と１３の外側にはポラライザ２０とアナラ
イザ２１が配設されている。また、第１のＦＬＣ層４と
第２のＦＬＣ層１０はその配向膜３、５と９、１１との
ラビング方向を異ならせることによって、各層のＦＬＣ
の電界非印加時の配向方向が、第１のＦＬＣ層４につい
ては図１１、１４の方向に、第２のＦＬＣ層１０につい
て図２、１５の方向（１４と直角方向）に設定されてい
る。ポラライザ２０の偏光透過方向は前記１４の方向
に、アナライザ２１のそれは前記１５の方向に設定され
ている。
【００５６】ここで、図１０中で上側より入射光が入る
と、まずポラライザ２０で１４方向の直線偏光に変換さ
れ、第１のＦＬＣ層４に入る。ここではＦＬＣの配向方
向が入射光の偏光方向に同じであるため、複屈折による
旋光作用を受けずそのまま通過し、第２のＦＬＣ層１０
に入る。ここでのＦＬＣは１５方向つまりこの入射偏光
方向に対して直角方向に配向しているため、やはり旋光
作用をこの入射光に及ぼさない、よって該入射光はここ
をもそのまま通過し、アナライザ２１に至る。アナライ
ザ２１の偏光透過方向は１５方向であり、この入射光の
偏光方向と直角であるので、該入射光はここでシャット
アウトされる。つまり、電界非印加のこの場合はオフ状
態となる。
と、まずポラライザ２０で１４方向の直線偏光に変換さ
れ、第１のＦＬＣ層４に入る。ここではＦＬＣの配向方
向が入射光の偏光方向に同じであるため、複屈折による
旋光作用を受けずそのまま通過し、第２のＦＬＣ層１０
に入る。ここでのＦＬＣは１５方向つまりこの入射偏光
方向に対して直角方向に配向しているため、やはり旋光
作用をこの入射光に及ぼさない、よって該入射光はここ
をもそのまま通過し、アナライザ２１に至る。アナライ
ザ２１の偏光透過方向は１５方向であり、この入射光の
偏光方向と直角であるので、該入射光はここでシャット
アウトされる。つまり、電界非印加のこの場合はオフ状
態となる。
【００５７】次に、ＩＴＯ２、６間とＩＴＯ８、１２に
お互いに逆方向の電界（所定値）を印加すると、第１層
のＦＬＣ層４のＦＬＣ分子と第２層のＦＬＣ層１０のＦ
ＬＣ分子は互いに逆方向に駆動され、チルトする。本実
施例では、この駆動角θTが２２．５°のＦＬＣ材料お
よび配向膜などを採用している。したがって、このよう
に電界印加すると、例えば第１のＦＬＣ層４のＦＬＣは
１４の配向方向から１４′の配向方向まで右回りにθT
（＝２２．５°）チルトし、第２のＦＬＣ層１０のＦＬ
Ｃは１５の配向方向から１５′の配向方向まで左回りに
θT（＝２２．５°）チルトする。
お互いに逆方向の電界（所定値）を印加すると、第１層
のＦＬＣ層４のＦＬＣ分子と第２層のＦＬＣ層１０のＦ
ＬＣ分子は互いに逆方向に駆動され、チルトする。本実
施例では、この駆動角θTが２２．５°のＦＬＣ材料お
よび配向膜などを採用している。したがって、このよう
に電界印加すると、例えば第１のＦＬＣ層４のＦＬＣは
１４の配向方向から１４′の配向方向まで右回りにθT
（＝２２．５°）チルトし、第２のＦＬＣ層１０のＦＬ
Ｃは１５の配向方向から１５′の配向方向まで左回りに
θT（＝２２．５°）チルトする。
【００５８】この状態で、該デバイスに上側より入射光
が入ると、前記と同様にまずポラライザ２０にて１４方
向の直線偏光に変換され、第１のＦＬＣ層４に至る。こ
こでは、ＦＬＣの配向が１４方向から右回りにθT（＝
２２．５°）傾いた１４′方向に変化しているため、入
射偏光光はＦＬＣ層４で複屈折作用を受け、ここを通過
すると共にその偏光面を右回りに２×θT（＝４５°）
回転する。つまり、図１１の１６方向に偏光面が回転
し、第２のＦＬＣ層１０に入っていく。ここでは、ＦＬ
Ｃの配向が１５方向から１５′方向に変わっているた
め、該入射偏光光はこの層の通過とともに、やはり複屈
折により２×｛（９０°−２θT）−θT｝つまり２×θ
T（＝４５°）右にその偏光面を回転する。結局、ＦＬ
Ｃ層１０からの出射光はこの回転により偏光面が１５方
向の偏光光となり、したがって、アナライザ２１をその
まま通過する。このような過程により、本デバイスは電
界印加時にオン状態となる。このように、本実施例によ
れば、各ＦＬＣ層４と１０の駆動角が２２．５°と小さ
いにも拘らず、直線偏光を９０°旋光変調することが可
能となり、複屈折モードでの最大の光利用率を得ること
ができる。
が入ると、前記と同様にまずポラライザ２０にて１４方
向の直線偏光に変換され、第１のＦＬＣ層４に至る。こ
こでは、ＦＬＣの配向が１４方向から右回りにθT（＝
２２．５°）傾いた１４′方向に変化しているため、入
射偏光光はＦＬＣ層４で複屈折作用を受け、ここを通過
すると共にその偏光面を右回りに２×θT（＝４５°）
回転する。つまり、図１１の１６方向に偏光面が回転
し、第２のＦＬＣ層１０に入っていく。ここでは、ＦＬ
Ｃの配向が１５方向から１５′方向に変わっているた
め、該入射偏光光はこの層の通過とともに、やはり複屈
折により２×｛（９０°−２θT）−θT｝つまり２×θ
T（＝４５°）右にその偏光面を回転する。結局、ＦＬ
Ｃ層１０からの出射光はこの回転により偏光面が１５方
向の偏光光となり、したがって、アナライザ２１をその
まま通過する。このような過程により、本デバイスは電
界印加時にオン状態となる。このように、本実施例によ
れば、各ＦＬＣ層４と１０の駆動角が２２．５°と小さ
いにも拘らず、直線偏光を９０°旋光変調することが可
能となり、複屈折モードでの最大の光利用率を得ること
ができる。
【００５９】なお、本実施例は、電界強度または駆動パ
ルス幅などの駆動条件によりＦＬＣの駆動角が２２．５
°以下の中間段階をも取り得るモードのＦＬＣ（但し、
最大駆動角は２２．５°）に対しても、そのまま応用で
き、この場合にはその駆動角により前記オンとオフおよ
びそれらの間の光透過率が得られる。
ルス幅などの駆動条件によりＦＬＣの駆動角が２２．５
°以下の中間段階をも取り得るモードのＦＬＣ（但し、
最大駆動角は２２．５°）に対しても、そのまま応用で
き、この場合にはその駆動角により前記オンとオフおよ
びそれらの間の光透過率が得られる。
【００６０】なお、本発明は、上述の実施例に限定され
ることなく適宜変形して実施することができる。例え
ば、上述の実施例は次のように変形、発展させても構わ
ない。
ることなく適宜変形して実施することができる。例え
ば、上述の実施例は次のように変形、発展させても構わ
ない。
【００６１】１．第１のＦＬＣ層と第２のＦＬＣ層を別
デバイスにて構成し、これらを重ねて使用する。
デバイスにて構成し、これらを重ねて使用する。
【００６２】２．第１のＦＬＣ層と第２のＦＬＣ層の駆
動系を共通化する。例えば、ＩＴＯ電極２とＩＴＯ電極
１２とを接続して共通電極とし、ＩＴＯ電極６とＩＴＯ
電極８とをスルーホールで結んで画素電極とし、この画
素電極をＴＦＴにて駆動する。
動系を共通化する。例えば、ＩＴＯ電極２とＩＴＯ電極
１２とを接続して共通電極とし、ＩＴＯ電極６とＩＴＯ
電極８とをスルーホールで結んで画素電極とし、この画
素電極をＴＦＴにて駆動する。
【００６３】以上説明したように、本発明によれば、電
界を印加してその特性を制御することにより光の偏光状
態、散乱状態あるいは透過状態を変える光学変調素子に
おいて、その光学変調素子の被制御部を２層とし、各層
への印加電圧として表示信号と非表示信号とが一定周期
かつ一定期間で交互に加わるようにし、かつ該印加電圧
がそれぞれの層で逆位相となるようにしたため、従来の
非表示信号部をもたない駆動による映像と同様の明るさ
の映像の再生を可能にし、かつ液晶層輝度レベル平均値
の時間的ディケイを減らす効果が得られる。
界を印加してその特性を制御することにより光の偏光状
態、散乱状態あるいは透過状態を変える光学変調素子に
おいて、その光学変調素子の被制御部を２層とし、各層
への印加電圧として表示信号と非表示信号とが一定周期
かつ一定期間で交互に加わるようにし、かつ該印加電圧
がそれぞれの層で逆位相となるようにしたため、従来の
非表示信号部をもたない駆動による映像と同様の明るさ
の映像の再生を可能にし、かつ液晶層輝度レベル平均値
の時間的ディケイを減らす効果が得られる。
【００６４】また、本発明を単安定ＦＬＣに適用するこ
とにより、高透過率、高速、高密度多階調の素子が得ら
れる。
とにより、高透過率、高速、高密度多階調の素子が得ら
れる。
【００６５】また本発明によると、配向方向が異なるＦ
ＬＣ層を２層設けたため、各層のＦＬＣ分子を反対方向
にチルト駆動することにより、デバイス全体としての駆
動（チルト）角を最大で２つのＦＬＣ層の駆動角の和に
まで高めることができ、この和の駆動角を４５°または
４５°にできるだけ近く設定することにより、光利用率
を複屈折モードでの最大値またはそれに近い値まで高め
ることが可能となる。特に、配向方向が９０°異なるＦ
ＬＣ層を２層設け、各ＦＬＣを反対方向にチルト駆動す
るデバイスを構成した場合、光利用率を複屈折モードで
の最大値まで高めることが可能となる。
ＬＣ層を２層設けたため、各層のＦＬＣ分子を反対方向
にチルト駆動することにより、デバイス全体としての駆
動（チルト）角を最大で２つのＦＬＣ層の駆動角の和に
まで高めることができ、この和の駆動角を４５°または
４５°にできるだけ近く設定することにより、光利用率
を複屈折モードでの最大値またはそれに近い値まで高め
ることが可能となる。特に、配向方向が９０°異なるＦ
ＬＣ層を２層設け、各ＦＬＣを反対方向にチルト駆動す
るデバイスを構成した場合、光利用率を複屈折モードで
の最大値まで高めることが可能となる。
【００６６】さらに、本発明によると、表示単位領域ご
とに屈折率分布をもったファイバプレートのような光学
手段を形成することにより、表示画素他画素への光のも
れ込み（画素間クロストーク）および実効開口率低下を
防ぐことができる。
とに屈折率分布をもったファイバプレートのような光学
手段を形成することにより、表示画素他画素への光のも
れ込み（画素間クロストーク）および実効開口率低下を
防ぐことができる。
【００６７】特に図１０及び図１１に示す装置によれ
ば、２つのＦＬＣ層の配向方向と駆動方向を適宜に設定
することにより、デバイス全体としての駆動角を最大で
２つのＦＬＣ層の駆動角の和にすることができる。した
がって、例えば各ＦＬＣ層の駆動角θTが２２．５°以
上であれば、２つのＦＬＣ層を用いて４５°の駆動角を
得ることができ、偏光面の回転角を９０°として最大の
光利用率を達成することができる。すなわち、この場合
１つのＦＬＣ層の駆動角の限界にも拘らず、光利用率を
複屈折モードでの最大にまで向上せしめることができ
る。また、１つのＦＬＣ層では駆動角θTが２２．５°
未満であっても２つのＦＬＣ層では４５°に近い駆動角
を得ることができ、複屈折モードでの光利用率を複屈折
モードでの最大に近いレベルにまで向上させることがで
きる。
ば、２つのＦＬＣ層の配向方向と駆動方向を適宜に設定
することにより、デバイス全体としての駆動角を最大で
２つのＦＬＣ層の駆動角の和にすることができる。した
がって、例えば各ＦＬＣ層の駆動角θTが２２．５°以
上であれば、２つのＦＬＣ層を用いて４５°の駆動角を
得ることができ、偏光面の回転角を９０°として最大の
光利用率を達成することができる。すなわち、この場合
１つのＦＬＣ層の駆動角の限界にも拘らず、光利用率を
複屈折モードでの最大にまで向上せしめることができ
る。また、１つのＦＬＣ層では駆動角θTが２２．５°
未満であっても２つのＦＬＣ層では４５°に近い駆動角
を得ることができ、複屈折モードでの光利用率を複屈折
モードでの最大に近いレベルにまで向上させることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る光学変調素子の基本構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
【図２】図１の素子における印加電圧の一例を示す波形
図。
図。
【図３】図１の素子における印加電圧の他の例を示す波
形図。
形図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る光学変調素子の説
明図。
明図。
【図５】本発明の第３の実施例に係る光学変調素子の基
本構成を示す断面図。
本構成を示す断面図。
【図６】本発明の一実施例に係る液晶表示素子の基本構
成説明図。
成説明図。
【図７】図６の素子の一部斜視図。
【図８】本発明の第２の実施例に係る液晶表示素子の基
本構成説明図。
本構成説明図。
【図９】本発明の第３の実施例に係る液晶表示素子の基
本構成説明図。
本構成説明図。
【図１０】本発明の一実施例に係るＦＬＣデバイスの層
構成図。
構成図。
【図１１】図１０のＦＬＣデバイスの動作原理説明図。
【図１２】従来の光学変調素子の基本構成を示す断面
図。
図。
【図１３】図１２の素子における印加電圧の一例を示す
波形図。
波形図。
【図１４】図１２の素子の配向状態を示す説明図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 榑松 克巳
東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ
ン株式会社内
Claims (21)
- 【請求項１】 ａ．無電界時に、単一の安定なカイラル
スメクチック液晶の分子配向状態を生じ、一方極性電圧
の印加によって、無電界時の分子配向状態とは異なる分
子配向状態を生じ、他方極性電圧又はゼロ電圧の印加に
よって、もとの安定な分子配向状態を生じるセルを２種
有し、一方のセル及び他方のセルにおける安定な分子配
向状態の配向方向をほぼ等しく、且つ一方及び他方のセ
ルにおける前記異なる分子配向状態の配向方向をほぼ等
しくした２種のセルと、 ｂ．前記２つの分子配向状態のうち、一方の分子配向状
態における配向方向とほぼ平行な光軸の偏光子及び該光
軸と交差した光軸の検光子と、 ｃ．一方のセルに一方極性電圧を印加し、該一方極性電
圧を印加している期間中、他方のセルに他方極性電圧又
はゼロ電圧を印加する電圧印加手段と、を有する液晶装
置。 - 【請求項２】 前記電圧印加手段が一方のセルに交流電
圧を印加する手段を有している請求項１に記載の液晶装
置。 - 【請求項３】 前記電圧印加手段が一方及び他方のセル
に交流電圧を印加する手段を有している請求項１に記載
の液晶装置。 - 【請求項４】 前記カイラルスメクチック液晶がらせん
構造を形成していない液晶である請求項１の液晶装置。 - 【請求項５】 ａ．無電界時に、単一の安定なカイラル
スメクチック液晶の分子配向状態を生じ、一方極性電圧
の印加によって、無電界時の分子配向状態とは異なる分
子配向状態を生じ、他方極性電圧又はゼロ電圧の印加に
よって、もとの安定な分子配向状態を生じるセルを２種
有し、一方のセル及び他方のセルにおける安定な分子配
向状態の配向方向をほぼ等しく、且つ一方及び他方のセ
ルにおける前記異なる分子配向状態の配向方向をほぼ等
しくした２種のセルであって、複数の行及び列に沿って
配列した複数の薄膜トランジスタ、行に沿って配列した
複数の薄膜トランジスタのゲートを共通に接続したゲー
ト線、列に沿って配列した複数の薄膜トランジスタのソ
ースを共通に接続したソース線、並びに薄膜トランジス
タ毎のドレインと接続したドレイン電極を備えた第１の
基板と、該ドレイン電極に対向させて配置した透明電極
を備えた第２の基板と、該第１の基板と第２の基板との
間に配置したカイラルスメクチック液晶とを有した２種
のセルと、 ｂ．前記２つの分子配向状態のうち、一方の分子配向状
態における配向方向とほぼ平行な光軸の偏光子及び該光
軸と交差した光軸の検光子と、 ｃ．一方及び他方のセルに設けた前記ゲート線にゲート
・オン・パルスを印加し、一方のセルに設けたソース線
にゲート・オン・パルスと同期して一方極性電圧を印加
し、他方のセルに設けたソース線にゲート・オン・パル
スと同期して他方極性電圧又はゼロ電圧を印加する電圧
印加手段と、を有する液晶装置。 - 【請求項６】 前記薄膜トランジスタがアモルファス・
シリコン膜を有している請求項５の液晶装置。 - 【請求項７】 前記薄膜トランジスタがポリシリコン膜
を有している請求項５の液晶装置。 - 【請求項８】 前記電圧印加手段が一方のセルに設けた
ソース線に交流電圧を印加する手段を有している請求項
５の液晶装置。 - 【請求項９】 前記電圧印加手段が一方及び他方のセル
に設けたソース線に交流電圧を印加する手段を有してい
る請求項５の液晶装置。 - 【請求項１０】 前記カイラルスメクチック液晶がらせ
ん構造を形成していない液晶である請求項５の液晶装
置。 - 【請求項１１】 ａ．一対の電極と、該一対の電極間に
配置した液晶とによって形成した画素を、複数の行及び
列に沿って配置した液晶セルと、 ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率差を
もって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配置す
るとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配置し
た光学手段と、を有する液晶装置。 - 【請求項１２】 前記液晶がカイラルスメクチック液晶
である請求項１１の液晶装置。 - 【請求項１３】 ａ．一対の電極と、該一対の電極間に
配置した液晶とによって形成した画素を、複数の行及び
列に沿って配置した２種の液晶セルと、 ｂ．前記２種の液晶セル間に配置された光学手段であっ
て、入射光が全反射する条件を満たすような屈折率差を
もって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配置す
るとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配置し
た光学手段と、を有する液晶装置。 - 【請求項１４】 前記液晶がカイラルスメクチック液晶
である請求項１３の液晶装置。 - 【請求項１５】 ａ．一対の電極と、該一対の電極間に
配置した液晶とによって形成した画素を、複数の行及び
列に沿って配置し、該画素毎に薄膜トランジスタを接続
した液晶セルと、 ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率差を
もって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配置し
た光学手段と、を有する液晶装置。 - 【請求項１６】 前記液晶がカイラルスメクチック液晶
である請求項１５の液晶装置。 - 【請求項１７】 ａ．一対の電極と、該一対の電極間に
配置した液晶とによって形成した画素を、複数の行及び
列に沿って配置した液晶セルと、 ｂ．入射光が全反射する条件を満たすような屈折率差を
もって高屈折率部と低屈折率部とを並列的に隣接配置す
るとともに、前記画素に対応させて高屈折率部を配置し
た光学手段と、 ｃ．入射光が反射する様に、前記光学手段の背後に配置
した反射手段と、を有する液晶装置。 - 【請求項１８】 前記液晶がカイラルスメクチック液晶
である請求項１７の液晶装置。 - 【請求項１９】 電極を設けた一対の基板であって、そ
れぞれ一方向に一軸配向処理を施した一対の基板及び該
一対の基板間に配置したカイラルスメクチック液晶を備
えた第１のセル、電極を設けた一対の基板であって、そ
れぞれ、前記一軸配向処理の方向に対して交差する方向
に一軸配向処理を施した一対の基板及び該一対の基板間
に配置したカイラルスメクチック液晶を備えた第２のセ
ル並びに、検光子及び偏光子からなる光学的識別手段、
を有する液晶装置。 - 【請求項２０】 前記第１のセルと第２のセルに施した
一軸配向処理の方向が９０°の角度ν交差している請求
項１９の液晶装置。 - 【請求項２１】 前記第１のセルと第２のセルに施した
一軸配向処理の方向が９０°の角度ν交差し、第１のセ
ルと第２のセルの駆動回転方向が互いに逆向きとなって
いる請求項１９の液晶装置。
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