JPH06509666A - 表示装置 - 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】 本発明は表示装置、特に、強誘電性液晶表示装置に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の多くは、２つの偏光子によって、スイッチされお よびスイッチされない領域間の差異が可視となるようにしている。これらの偏光 子はＬＣセルの各側に配置されている。表示装置の見え方は、これらの偏光子の 性能と整列性（ａｌ　ｉｇｎｍｅｎｔ）に大きく依存する。

例えば、ツイスト型ネマチック（【町５ｔｅｄ　ｎｅｍａｔｉｅ）　Ｌ　ＣＤで は、一方の偏光子は、その吸光軸か隣接するセルの壁土の液晶分子（ディレクタ ー）の整列方向に対して平行若しくは直角のいづれかとなるよう整列される。も う一方の偏光子は、この第１の偏光子に対して平行（暗いＯＦＦ状ｆｌ）若しく は直角（明るいＯＦＦ状！りのいづれかに整列されて、セルの第２の壁上に配置 される。このような構成は従来でもよく知られたものである。

強誘電性ＬＣＤでは、それはＬＣ層のＬＣディレクターをスイッチングすること によって作動し、これらの偏光子は、一般に、ＬＣディレクターに平行な１つの 偏光子軸と表示状態の１つで交差するように設定される。偏光子をこのように整 列させることにより、伝達における調査に適し、当業者にもよく知られた、ハイ コントラストを持つ表示が提供される。

反射ＬＣＤも同一の方法で構成されるが、後部偏光子の後ろ側に配置された付加 的な反射層（一般には、非鏡面的な（ｎｏｎ−ｓｐｅｃｕｌａｒ））を存する。

故に、光は、偏光子／ＬＣセル／偏光子の組合せを通じて反対方向に２回通過す る。上述の従来の方法を用いて構成された表示装置は、非常にぼんやりとして読 みに（いものであることが分かっている。これらの表示装置はハイコントラスト を維持するが、表示装置を通じて光が２回通過することから、いわゆる「明るい 」状態は実際にはむしろ暗いものであって、それらの使用を困難なものとしてい る。

本発明の目的は、改善された反射強誘電性液晶表示装置を提供することにある。

本発明によれば、強誘電性液晶セルと、光源からの光がセルを通過する前に通過 する第１偏光子と、セルを通過した後に光が通過する第２偏光子と、オブザーバ −による調査のために、第２偏光子、セル、第１偏光子をこの順番で通過するよ うにして光を反射させる手段と、を備えた反射液晶表示装置か提供され、第１お よび第２偏光子は、それぞれ、整列方向に関してα、βの角度で、それらの偏光 方向を用いて配向され、ここでα＋βの値が次の公式、から決定され、該公式に おいて、液晶物質の２つのスイッチング状態における光学軸はそれぞれ整列方向 に対して＋００．−〇。である。

第２図は本発明に関連する角度を示す。

第１図を参照すれば明かなように、反射液晶表示装置１は、それらの間に強誘電 性液晶物質のＦｆｊ７を含んだ基層３および５を備える。基層３および５の内部 表面９．１１はそれぞれ所定の整列方向で摩擦され、その方向はこれらの基層の 両方で同一である。第４図に示されているように、第１の偏光子１３は基層３の 上部表面に配置され、第２の偏光子（アナライザー）１５は基層５の下部表面に 配置される。反射層１７は偏光子１５の下側に配置される。

装ｆｌｌの使用時に、光は矢印１９によって表示されるように、偏光子１３、基 １ｉｉ２、液晶層７、基層５、偏光子１５を通過し、層１７によって反射され、 そうして、これらの素″ｒを通じて戻されてオブザーバ−２１に到達する。基層 に付与された適当な電極（図示していない）を用いて電界をそこへ与えることに より、液晶物質は明るい状態と暗い状態の間でスイッチされる。

この種の既知の表示装置は、一般に、ハイコントラスト比に関して調節される。

コントラス（・比、Ｒ１は、明るい状態の伝送であるＴ１と暗い状態の伝送であ るＴ、の比である。これらの伝送は人間の目の反応曲線のピークと整合させるよ う、例えば５５０ｎｍのような単一波長で採用され、若しくは、好ましくは目が 反応するような波長の範囲における積分として採用される。ＬＣＤの輝度伝送（ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）　Ｙは、以下の式で引き出さ れるのが一般的である。

ここで、Ｔ（λ）は伝送スペクトルであり、Ｓ（λ）は表示を調査するために使 用される光源のスペクトル強度分布であり、ｙ（λ）は目の反応関数と等しい１ ９３１ＣＩＥ力ラー整合関数であり、ｋは、によって付与される正規化ファクタ である。

暗い状態の輝度伝送、Ｙ、に対する明るい状態の輝度伝送、Ｙｌの比が輝度コン トラスト比である。それは通常最適化される。

簡単な概念上の強誘電性液晶表示装置ては、装置は５５０ｎｍにおいて！／２− 波長のプレートとして作用し、装置の光学軸は４５°、つまり、２２．５°のス メクチック状態のＣ円錐角度θ。の２倍、を通じてスイッチされる。この装置は 光学軸を有する直交偏光子の間に、偏光子と整列された１つの状態で位置付けら れる。これは理想的な装置を提供し、この状態はハード駆動車のシャッターセル によって解決することができる。他方の十の多重化されたＦＬＣＤは、４５゜を 通じてスイッチしない。実際、多くの場合、スイッチング角度は１５°のような 低い切換角度であり、つまり、効率的な円錐角度θ１はほぼ８°である。このよ うなセルか上述の直交偏光子の間に位置付けられた場合、明るい状態の反射能は 、実際に得られる偏光子を用いたときでもたったの約１．　２％であろう（つま り、理論的に理想的な偏光子ではない）。このような装置は非常に暗く、はとん と許容不可能な表示を作り出す。

しかしながら、本発明によれば異なる形態が使用される。図の第２図を参照すれ ば明かなように、強誘電性液晶物質のディレクターは、ライン２３や２５でそれ ぞれ示されているように、その２つのスイッチング状態において摩擦（整列）方 向２７に対して角度十θＣとθＣて配向される。第１の偏光子１３はライン２９ によって示されているように、その光学軸か摩擦方向に対して角度αとなるよう 配向され、第２の偏光子１５はライン３１によって示されているように、その光 学軸か摩擦方向に対して角度βとなるよう配向される。

角度の値は以下の公式に従って決定される。

上述の８°の円錐角θ。を仮定すれば、α＋βは３１°、明るい反射能は１７゜ ８％であり、明るく明瞭な像を与える。

異なる装置の実施例では、円錐角は１５°であるかもしれない。本発明に従って 決定された配向を用いれば、２０．２５％の明るい状態の反射能が得ら托これは 達成し得る最大のものの０．２５％の範囲内である。これは非常に明るい表示を 与える。従来の配向を用いた場合、明るい状態の反射能の１１．５％しか得るこ とができない。

上述の強誘電性液晶物質の代わりに強誘電性液晶ポリマーを使用することもでき る。この場合、整列方向はいまだ、所定の同一の整列表面をネマチック状態の液 晶物質が整列させるような方向であろう。

国際調査報告 １１１１１ＲＩＩＩ。Ａｌｌ　ＡＩｐｌａｌｌい。　ＰＣＴ／ＧＢ　９３１００ ９８９フロントページの続き （７２）発明者　イオー　コリン　チック　フーイイギリス　ロンドン　エフダ ブリュー１０フイーエル　アビーフィールズ　クローズ（７２）発明者　チャー ズリ−マーク　フレイザー　ウィリアム イギリス　ハートフォードシャー　ニスジー５２ビーエヌ　ヒラチン　ストット フォールド　メト−ウェイ１　（ビー）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．反射液晶表示装置において、該装置は、強誘電性液晶セル（７）と、光源か らの光（１９）がセルを通過する前に通過する第１偏光子（１３）と、セルを通 過した後に前記光が通過する第２偏光子（１５）と、オブザーバ−（２１）によ る調査のために、前記第２偏光子、セル、前記第１偏光子をこの順番で通過する ようにして前記光を反射し戻す手段（１７）と、を備え、前記第１および第２偏 光子は、それぞれ、整列方向（２７）に関してα，βの角度で、それらの偏光方 向を用いて配向され、ここでα＋βの値が次の公式、▲数式、化学式、表等があ ります▼ から決定され、該公式において、液晶物質の２つのスイッチング状態における光 学軸はそれぞれ、整列方向に対して＋θｃ，−θｃであることを特徴とする装置 。
2. ２．請求項１記載の装置において、前記整列方向（２７）は強誘電性液晶物質（ ７）と接触する整列表面（９，１１）の摩擦の方向によって決定される装置。