JPH0769536B2 - 液晶セル - Google Patents
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- JPH0769536B2 JPH0769536B2 JP62046621A JP4662187A JPH0769536B2 JP H0769536 B2 JPH0769536 B2 JP H0769536B2 JP 62046621 A JP62046621 A JP 62046621A JP 4662187 A JP4662187 A JP 4662187A JP H0769536 B2 JPH0769536 B2 JP H0769536B2
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description
【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、電気制御複屈折効果を利用した液晶セルに関
するものであり、特にマトリクススクリーン等のデータ
ディスプレイ装置の製造に適用し、より具体的にはカラ
ーディスプレイ用複合スクリーンの作製を目的とするも
のである。
するものであり、特にマトリクススクリーン等のデータ
ディスプレイ装置の製造に適用し、より具体的にはカラ
ーディスプレイ用複合スクリーンの作製を目的とするも
のである。
(従来技術) 電気制御複屈折効果を利用した液晶セルは、既に周知で
ある。この効果は、既に液晶マトリクススクリーンの開
発を可能にし、IEEE Transaction on Electron Device,
vol.Ed26,No.8,August1979に掲載されたJ.ROBERTの技術
論文“T.V.image with L.C.D."並びに雑誌Display′s,O
ctober1981に掲載されたJ.F.Clercの論文“Electroopti
cal limits of the E.C.B.effect in nematic liquid c
rystals"に紹介されている。
ある。この効果は、既に液晶マトリクススクリーンの開
発を可能にし、IEEE Transaction on Electron Device,
vol.Ed26,No.8,August1979に掲載されたJ.ROBERTの技術
論文“T.V.image with L.C.D."並びに雑誌Display′s,O
ctober1981に掲載されたJ.F.Clercの論文“Electroopti
cal limits of the E.C.B.effect in nematic liquid c
rystals"に紹介されている。
電気制御複屈折効果を利用した液晶セルは、従来技術に
よれば、例えば透明電極が設けられた2枚のガラス板の
間にネマチック液晶を入れている。このようにして得ら
れた組立体の両側に、それぞれ1つの偏光手段、例えば
直交直線偏光体がそれぞれ配置される。電極間に電圧が
印加されていないときは、液晶の分子は“ホメオトロピ
ー方向”と呼ばれる方向に対して略平行で、ガラス板に
対して垂直になっており、入射光はセルを通過すること
ができない。電極間に適切な電圧が印加されると、液晶
の分子はホメオトロピー方向に対してある角度をなす方
向に略向き、その角度は印加電圧又は励起電圧によって
決まる。そして少なくとも一部の入射光がセルを通過で
き、従ってセルを通過する光の強度を電気的に制御する
ことができ、この光強度は印加電圧の関数である。
よれば、例えば透明電極が設けられた2枚のガラス板の
間にネマチック液晶を入れている。このようにして得ら
れた組立体の両側に、それぞれ1つの偏光手段、例えば
直交直線偏光体がそれぞれ配置される。電極間に電圧が
印加されていないときは、液晶の分子は“ホメオトロピ
ー方向”と呼ばれる方向に対して略平行で、ガラス板に
対して垂直になっており、入射光はセルを通過すること
ができない。電極間に適切な電圧が印加されると、液晶
の分子はホメオトロピー方向に対してある角度をなす方
向に略向き、その角度は印加電圧又は励起電圧によって
決まる。そして少なくとも一部の入射光がセルを通過で
き、従ってセルを通過する光の強度を電気的に制御する
ことができ、この光強度は印加電圧の関数である。
電気制御複屈折効果を利用した液晶セルは、斜めから見
たときにセルのコントラストが悪くなり、観察角度が大
きくなるにつれて更に悪くなり、観察角度によってはコ
ントラストが逆転することさえあるという欠点を持って
いる。
たときにセルのコントラストが悪くなり、観察角度が大
きくなるにつれて更に悪くなり、観察角度によってはコ
ントラストが逆転することさえあるという欠点を持って
いる。
フランス特許出願第8407767号(1984年5月18日)に
は、この欠点を解消しようとする電気制御複屈折効果を
利用した液晶セルが開示されている。
は、この欠点を解消しようとする電気制御複屈折効果を
利用した液晶セルが開示されている。
しかし、このセルにもいくつかの難点がある。即ち、一
定の厚みの液晶層を必要とし、光の2つの入射面とその
近傍の液晶層の複屈折しか有効に補償することができ
ず、また色度欠陥があり、特定の光波長では他の光波長
に比べて消光が十分に行なわれない。
定の厚みの液晶層を必要とし、光の2つの入射面とその
近傍の液晶層の複屈折しか有効に補償することができ
ず、また色度欠陥があり、特定の光波長では他の光波長
に比べて消光が十分に行なわれない。
(発明の概要) 本発明は、前記の諸難点を解消することを目的とする。
従って、本発明は、電気制御復屈折効果を利用し、一方
の側が入射光に面していると共に等間隔に配置された両
側を有する1つの液晶セル組立体を備える液晶セルにお
いて、液晶セル組立体は、正光学異方性のネマチック液
晶層と、少なくとも2つの電極と、入射光を偏光するた
めの少なくとも1つの偏光手段と、ネマチック液晶層の
複屈折を補償するための少なくとも1つの補償媒体層と
を備え、少なくとも2つの電極のそれぞれはネマチック
液晶層の両側に配置され、入射光に面した一方の側に配
置された電極は透明であり、電極間に電圧が印加されて
いない時はネマチック液晶層の分子が略ホメオトロピッ
ク方向に向いており、少なくとも1つの偏光手段は入射
光に面した側に配置されており、少なくとも1つの補償
媒体層は、斜めからの観察を向上させるためのホメオト
ロピック構造体であり、少なくとも1つの補償媒体層は
3つの主屈折率を有し、それぞれの主屈折率はそれぞれ
に対応した軸を有し、主屈折率の1つは他の2つの主屈
折率よりも小さく、この最小主屈折率に対応した軸はホ
メオトロピック方向と平行になっている液晶セルに関す
るものである。
の側が入射光に面していると共に等間隔に配置された両
側を有する1つの液晶セル組立体を備える液晶セルにお
いて、液晶セル組立体は、正光学異方性のネマチック液
晶層と、少なくとも2つの電極と、入射光を偏光するた
めの少なくとも1つの偏光手段と、ネマチック液晶層の
複屈折を補償するための少なくとも1つの補償媒体層と
を備え、少なくとも2つの電極のそれぞれはネマチック
液晶層の両側に配置され、入射光に面した一方の側に配
置された電極は透明であり、電極間に電圧が印加されて
いない時はネマチック液晶層の分子が略ホメオトロピッ
ク方向に向いており、少なくとも1つの偏光手段は入射
光に面した側に配置されており、少なくとも1つの補償
媒体層は、斜めからの観察を向上させるためのホメオト
ロピック構造体であり、少なくとも1つの補償媒体層は
3つの主屈折率を有し、それぞれの主屈折率はそれぞれ
に対応した軸を有し、主屈折率の1つは他の2つの主屈
折率よりも小さく、この最小主屈折率に対応した軸はホ
メオトロピック方向と平行になっている液晶セルに関す
るものである。
セルの斜め観察用のホメオトロピック構造のネマチック
液晶層の複屈折を補償するために、この媒体層を用いれ
ば、最高70度という大きい角度での観察でも高いコント
ラストを確保することができる。更に、本発明によるセ
ルは、前述の色度欠陥がなく、いかなる光入射面におい
ても複屈折を効果的に補償し、複合スクリーンの製造に
要求される非常に大きい厚みを含めて任意の液晶厚みの
セルとすることができる(補償媒体層の厚みは、液晶層
の厚みの関数として最適補償が確保できるように調節さ
れる)。更に、本発明のセルは、任意の偏光手段(直
線、円又は楕円偏光)と適合する利点がある。
液晶層の複屈折を補償するために、この媒体層を用いれ
ば、最高70度という大きい角度での観察でも高いコント
ラストを確保することができる。更に、本発明によるセ
ルは、前述の色度欠陥がなく、いかなる光入射面におい
ても複屈折を効果的に補償し、複合スクリーンの製造に
要求される非常に大きい厚みを含めて任意の液晶厚みの
セルとすることができる(補償媒体層の厚みは、液晶層
の厚みの関数として最適補償が確保できるように調節さ
れる)。更に、本発明のセルは、任意の偏光手段(直
線、円又は楕円偏光)と適合する利点がある。
本発明は、液晶の厚みが相当に厚く、従って多重度が高
く、かつ色収差がなく、従って斜めに見たときの表示さ
れた色の純粋性と安定性を維持することのできるディス
プレイ装置を作製することができる。
く、かつ色収差がなく、従って斜めに見たときの表示さ
れた色の純粋性と安定性を維持することのできるディス
プレイ装置を作製することができる。
本発明の一実施態様としてのセルにおいては、2つの電
極は透明であり、電極の両方の側に配置された2つの相
補型偏光手段を有し、補償媒体層は偏光手段の少なくと
も1つと偏光手段に隣接した電極との間に配置されてい
る。
極は透明であり、電極の両方の側に配置された2つの相
補型偏光手段を有し、補償媒体層は偏光手段の少なくと
も1つと偏光手段に隣接した電極との間に配置されてい
る。
“相補型偏光手段”なる語は、例えば2つの直交直線偏
光体、又は2つの相補型楕円偏光体、円偏光体を意味
し、それはホメオトロピー方向における入射平面光波に
関して互いに、あるいは前記光波の左右に関してそれぞ
れ相補的である。
光体、又は2つの相補型楕円偏光体、円偏光体を意味
し、それはホメオトロピー方向における入射平面光波に
関して互いに、あるいは前記光波の左右に関してそれぞ
れ相補的である。
一実施態様においては、2つの偏光手段は、直交直線偏
光体であり、補償媒体層は、ホメオトロピック方向に対
して平行な対称軸と、この対称軸に対して平行な異常軸
とを有する負光学異方性の一軸媒体である。
光体であり、補償媒体層は、ホメオトロピック方向に対
して平行な対称軸と、この対称軸に対して平行な異常軸
とを有する負光学異方性の一軸媒体である。
本発明の他の実施態様においては、補償媒体層はポリマ
ー材料から作製され、また、ポリマー材料は熱可塑性で
あることが好ましい。以下に述べるように、このポリマ
ーにより、複屈折を補償することが出きるだけでなく、
それが配置された両側のセル構成要素を互いに接着する
層を比較的簡単な方法で形成することができる。
ー材料から作製され、また、ポリマー材料は熱可塑性で
あることが好ましい。以下に述べるように、このポリマ
ーにより、複屈折を補償することが出きるだけでなく、
それが配置された両側のセル構成要素を互いに接着する
層を比較的簡単な方法で形成することができる。
本発明のセルをカラーディスプレイ用に用いる場合、ポ
リマー材料は、さらに少なくとも1つの色フィルタを備
えた基板を有し、この基板は、熱可塑性ポリマー層によ
って固定されている場合、その基板は前記熱可塑性ポリ
マーの層によって効果的に固定、保持され得る。
リマー材料は、さらに少なくとも1つの色フィルタを備
えた基板を有し、この基板は、熱可塑性ポリマー層によ
って固定されている場合、その基板は前記熱可塑性ポリ
マーの層によって効果的に固定、保持され得る。
他の実施態様によれば、2つの偏光手段は、直交直線偏
光体であり、補償媒体層は、二軸媒体であり、最小主屈
折率の軸は、ホメオトロピック方向に対して平行であ
る。
光体であり、補償媒体層は、二軸媒体であり、最小主屈
折率の軸は、ホメオトロピック方向に対して平行であ
る。
好ましくは、補償媒体層の各層の厚みと補償媒体層の他
の2つの主屈折率の差の絶対値との積が約0.125μmと
し、その結果、可視領域において前記層を四分の一波長
遅延板に類似のものとして構成することができる。
の2つの主屈折率の差の絶対値との積が約0.125μmと
し、その結果、可視領域において前記層を四分の一波長
遅延板に類似のものとして構成することができる。
電極を透明にした本発明の一実施態様においては、補償
媒体層は、さらに光学反射層を有し、この光学反射層
は、入射光に面した側とは反対のセルの側に配置されて
いる。
媒体層は、さらに光学反射層を有し、この光学反射層
は、入射光に面した側とは反対のセルの側に配置されて
いる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
第1図は、本発明の第1の実施態様に対応する液晶セル
の分解図である。このセルは、下プレート4と上プレー
ト6との間に液晶層2を有し、その上下プレートは平行
でかつ透明であり、例えばガラスからできている。プレ
ート4,6の互いに対向する面にそれぞれ透明電極8及び1
0が設けられている。
の分解図である。このセルは、下プレート4と上プレー
ト6との間に液晶層2を有し、その上下プレートは平行
でかつ透明であり、例えばガラスからできている。プレ
ート4,6の互いに対向する面にそれぞれ透明電極8及び1
0が設けられている。
第1及び第2の直交直線偏光体12,14が、液晶層2及び
2つのプレート4,6によって構成された組立体の両側に
配置されている。第1の偏光体12はプレート6側に、ま
た第2の偏光体14はプレート4側にある。セルは、第1
の偏光体12から光が入射し、第2の偏光体14を通して観
察するように意図されている。これらの2つの偏光体
は、プレート4及び6に平行な板状をしている。
2つのプレート4,6によって構成された組立体の両側に
配置されている。第1の偏光体12はプレート6側に、ま
た第2の偏光体14はプレート4側にある。セルは、第1
の偏光体12から光が入射し、第2の偏光体14を通して観
察するように意図されている。これらの2つの偏光体
は、プレート4及び6に平行な板状をしている。
セルは又、下プレート4と第2の偏光体14との間に位置
しこれらと平行な補償媒体の板又はシート16を有する。
これについては後述する。
しこれらと平行な補償媒体の板又はシート16を有する。
これについては後述する。
以上述べたセルは、透過モードで使用する。第2の偏光
体14に関して補償板16とは反対側に、それらと平行に光
学反射層18を付加し、第1の偏光体12を通して観察すれ
ば、反射モードで使用することもできる。
体14に関して補償板16とは反対側に、それらと平行に光
学反射層18を付加し、第1の偏光体12を通して観察すれ
ば、反射モードで使用することもできる。
使用する液晶層は、負誘電異方性のネマチック液晶層で
あり、その分子は、電極間に電圧が印加されていないと
きは、本質的に、ホメオトロピー方向と呼ばれるプレー
ト4,6に垂直な方向Dに向いている。このネマチック液
晶層は又、正の光学異方性一軸媒体であり、その媒体の
異常屈折率NeClは常屈折率NoClより大きい。この媒体の
屈折率の楕円面は対称軸を持っており、この対称軸は強
屈折率軸(この場合はNeCl)で、電極間に電圧が印加さ
れていないときの液晶分子の主軸及びホメオトロピー方
向に対して平行である。
あり、その分子は、電極間に電圧が印加されていないと
きは、本質的に、ホメオトロピー方向と呼ばれるプレー
ト4,6に垂直な方向Dに向いている。このネマチック液
晶層は又、正の光学異方性一軸媒体であり、その媒体の
異常屈折率NeClは常屈折率NoClより大きい。この媒体の
屈折率の楕円面は対称軸を持っており、この対称軸は強
屈折率軸(この場合はNeCl)で、電極間に電圧が印加さ
れていないときの液晶分子の主軸及びホメオトロピー方
向に対して平行である。
補償板16は、負光学異方性一軸媒体であり、その異常屈
折率はNe1は常屈折率No1より小さい。この媒体の屈折率
の楕円面は対称軸を持っており、この対称軸は弱屈折率
軸(この場合はNe1)でホメオトロピー方向に対して平
行である。
折率はNe1は常屈折率No1より小さい。この媒体の屈折率
の楕円面は対称軸を持っており、この対称軸は弱屈折率
軸(この場合はNe1)でホメオトロピー方向に対して平
行である。
一例として、液晶層2は、MERCKからZLI 1936(NeCl−N
oCl=0.19)の商品名で発売されている材料を素材とす
る厚み5μmの液晶層とし、一方、補償板16は、Dupont
de NemoursからSURLYNの商品名で発売されている熱可
塑性ポリマーを素材とする15の積層とし、それぞれのシ
ートの厚さは、50μmである。
oCl=0.19)の商品名で発売されている材料を素材とす
る厚み5μmの液晶層とし、一方、補償板16は、Dupont
de NemoursからSURLYNの商品名で発売されている熱可
塑性ポリマーを素材とする15の積層とし、それぞれのシ
ートの厚さは、50μmである。
補償板16の最適厚みは、実際には液晶層の厚みに左右さ
れ(正比例)、液晶層の厚みを設定し、それに従って特
定の観察角度で最適なコントラストが得られるように補
償板16の厚みを探して実験的に決定される。なお、補償
板16は、プレート4と偏光体14の間ではなく、プレート
6と偏光体12の間に入れることもできる。
れ(正比例)、液晶層の厚みを設定し、それに従って特
定の観察角度で最適なコントラストが得られるように補
償板16の厚みを探して実験的に決定される。なお、補償
板16は、プレート4と偏光体14の間ではなく、プレート
6と偏光体12の間に入れることもできる。
より一般的には、補償板16を複数層とし、そのいくつか
をプレート6と偏光体12の間に入れ、残余をプレート4
と偏光体14の間に入れて、それらの層のトータルの厚み
を補償板16の厚みと等しくすることができる。
をプレート6と偏光体12の間に入れ、残余をプレート4
と偏光体14の間に入れて、それらの層のトータルの厚み
を補償板16の厚みと等しくすることができる。
第2図は、本発明の第2の実施態様の分解図である。こ
のセルは、透明電極8,10を備えた2枚のガラス板4,6間
に液晶層2を有し、又2つの直行直線偏光体12,14と、
必要に応じて光学反射層18(反射モードでは、偏光体12
に光が入射し、その偏光体12を通して観察する)を、第
1図に示したと同様の位置に備えている。
のセルは、透明電極8,10を備えた2枚のガラス板4,6間
に液晶層2を有し、又2つの直行直線偏光体12,14と、
必要に応じて光学反射層18(反射モードでは、偏光体12
に光が入射し、その偏光体12を通して観察する)を、第
1図に示したと同様の位置に備えている。
第2図に示すセルは又、プレート6と偏光体12の間にプ
レート20を、プレート4と偏光体14の間にプレート22を
それぞれ有し、それらのプレート20及び22はプレート4,
6に平行である。ネマチック液晶層2の光学特性は第1
図の場合と同じである。
レート20を、プレート4と偏光体14の間にプレート22を
それぞれ有し、それらのプレート20及び22はプレート4,
6に平行である。ネマチック液晶層2の光学特性は第1
図の場合と同じである。
各プレート20,22はそれぞれ略同じ値の2つの主要屈折
率N1o,N2oと、N1o,N2oより小さい第3の屈折率N3eとを
有する二軸媒体であり、弱屈折率軸N3eはホメオトロピ
ック方向に対して平行である。
率N1o,N2oと、N1o,N2oより小さい第3の屈折率N3eとを
有する二軸媒体であり、弱屈折率軸N3eはホメオトロピ
ック方向に対して平行である。
好ましくは、プレート20及び22の厚みが略等しく、(N1
o−N2o)の絶対値とプレートの何れか一方の厚みとの積
が0.125μmに非常に近くなるように選び(条件1)、
これを可視領域における準四分の一波遅延板として構成
する。0.125μmという値は、第2図のセルの励起電圧
印加時に対応する“白”状態での最高輝度に相当する。
o−N2o)の絶対値とプレートの何れか一方の厚みとの積
が0.125μmに非常に近くなるように選び(条件1)、
これを可視領域における準四分の一波遅延板として構成
する。0.125μmという値は、第2図のセルの励起電圧
印加時に対応する“白”状態での最高輝度に相当する。
各プレート20,22の最適厚み(特定の観察角度と特定の
液晶セルで最適コントラストを確保するための)は、設
定された液晶層の厚みの関数として実験的に決定するこ
とができる。プレート6と偏光体12との間か又はプレー
ト4と偏光体14との間に位置させた1つの補償板のみを
使用することもでき、その場合の単一のプレートには、
液晶層の厚みの関数として決定されたプレート20と22の
厚みの和に等しい厚みを持たせる。
液晶セルで最適コントラストを確保するための)は、設
定された液晶層の厚みの関数として実験的に決定するこ
とができる。プレート6と偏光体12との間か又はプレー
ト4と偏光体14との間に位置させた1つの補償板のみを
使用することもでき、その場合の単一のプレートには、
液晶層の厚みの関数として決定されたプレート20と22の
厚みの和に等しい厚みを持たせる。
しかし、上に示した実施態様においては、プレート20及
び22の厚みが条件1によって既に固定されているため、
液晶層の複屈折の最適補償は、その補償に対する最適異
常屈折率N3eを有するプレート20及び22の構成材料を選
択することにより決定される。
び22の厚みが条件1によって既に固定されているため、
液晶層の複屈折の最適補償は、その補償に対する最適異
常屈折率N3eを有するプレート20及び22の構成材料を選
択することにより決定される。
一例として、液晶層は、MERCKよりZLI 1936(NeCl−NoC
l=0.19)の商品名で発売されている材料を素材とする
4〜6μmの厚みの層とし、一方、プレート20及び22
は、Rhone Poulencから発売され、約3.5〜4μmの厚み
を有し、屈折率がN1o=1.660、N2o=1.6425、N3e=1.50
00のセロハンシートとする。
l=0.19)の商品名で発売されている材料を素材とする
4〜6μmの厚みの層とし、一方、プレート20及び22
は、Rhone Poulencから発売され、約3.5〜4μmの厚み
を有し、屈折率がN1o=1.660、N2o=1.6425、N3e=1.50
00のセロハンシートとする。
第3図は、本発明の第3の実施態様を示したものであ
り、透明電極8及び10をそれぞれ備えたガラス板4,6の
間に液晶層2を有する。これらの要素の配置は第1図の
ものと同一である。また、液晶層2の光学的特性も第1
図のセルの場合と同じである。
り、透明電極8及び10をそれぞれ備えたガラス板4,6の
間に液晶層2を有する。これらの要素の配置は第1図の
ものと同一である。また、液晶層2の光学的特性も第1
図のセルの場合と同じである。
第3図に示すセルは又、プレート4,6及び液晶層2で構
成される組立体の両側に第1の円偏光体24と第2の円偏
光体26とを有し、第1の偏光体24はプレート6側にあっ
て入射光を受け、他方、第2の偏光体26はプレート4側
にある。偏光体24,26はプレート4及び6に平行で、セ
ルは偏光体26を通して観察される。偏光体24,26はまた
互いに相補型で、即ち入射光に対して偏光体の一方が左
方向、他方が右方向である。
成される組立体の両側に第1の円偏光体24と第2の円偏
光体26とを有し、第1の偏光体24はプレート6側にあっ
て入射光を受け、他方、第2の偏光体26はプレート4側
にある。偏光体24,26はプレート4及び6に平行で、セ
ルは偏光体26を通して観察される。偏光体24,26はまた
互いに相補型で、即ち入射光に対して偏光体の一方が左
方向、他方が右方向である。
前述のように、反射モードとして使用するときは、光学
反射層18を偏光体26に関してプレート4とは反対側に設
けることができ、この場合、セルは偏光体24を通して観
察される。
反射層18を偏光体26に関してプレート4とは反対側に設
けることができ、この場合、セルは偏光体24を通して観
察される。
偏光体24は、四分の一波板30が組み合わされた直線偏光
体28で構成されている。四分の一波板30は正の光学異方
性一軸媒体で、その主軸は偏光体28の面内(即ちホメオ
トロピー方向に対して垂直方向)にあり、偏光体28の偏
光方向と45度の角度をなしている。第2の円偏光体26は
第1の偏光体24と同一で、偏光体24及び26の四分の一波
板30はそれぞれプレート6及び4に対面している。
体28で構成されている。四分の一波板30は正の光学異方
性一軸媒体で、その主軸は偏光体28の面内(即ちホメオ
トロピー方向に対して垂直方向)にあり、偏光体28の偏
光方向と45度の角度をなしている。第2の円偏光体26は
第1の偏光体24と同一で、偏光体24及び26の四分の一波
板30はそれぞれプレート6及び4に対面している。
第3図に示すセルは又、負光学異方性を持つ一軸材料か
らなる少なくとも1つのプレートを備えており、その光
学的特性は、第1図で述べたプレート16のそれと同じで
ある。そのプレートは、プレート4と6に平行で、プレ
ート4,6の1つと円偏光体の1つとの間に配置される。
らなる少なくとも1つのプレートを備えており、その光
学的特性は、第1図で述べたプレート16のそれと同じで
ある。そのプレートは、プレート4と6に平行で、プレ
ート4,6の1つと円偏光体の1つとの間に配置される。
第3図の場合のセルは、そのようなプレート32及び34を
2つ持っており、プレート32はプレート6と偏光体24と
の間に、プレート34はプレート4と偏光体26との間にそ
れぞれ位置している。
2つ持っており、プレート32はプレート6と偏光体24と
の間に、プレート34はプレート4と偏光体26との間にそ
れぞれ位置している。
単一のプレート32又は34の(特性観察角度における最適
コントラストを得るための)最適厚み、又はプレート32
及び34の最適トータル厚みは、液晶層2の厚みの関数と
して決定される。第3図のセルに1つ又は複数の負光学
異方性一軸材料のプレートを使用すると、液晶層を通過
する光波の可視領域全体の略円形楕円率(almost circu
lar ellipticity;これはセルの白状態での発光効率を向
上させる)と、前記負光学異方性一軸材料のプレートと
2つの円偏光体とで構成されるシステムの補償挙動(こ
の補償は前記プレートの製作状態に依存する)とをそれ
ぞれ別個に制御することができる。
コントラストを得るための)最適厚み、又はプレート32
及び34の最適トータル厚みは、液晶層2の厚みの関数と
して決定される。第3図のセルに1つ又は複数の負光学
異方性一軸材料のプレートを使用すると、液晶層を通過
する光波の可視領域全体の略円形楕円率(almost circu
lar ellipticity;これはセルの白状態での発光効率を向
上させる)と、前記負光学異方性一軸材料のプレートと
2つの円偏光体とで構成されるシステムの補償挙動(こ
の補償は前記プレートの製作状態に依存する)とをそれ
ぞれ別個に制御することができる。
第3図のセルで用いられる各補償板は、第1図のセルで
用いられるものと同様な方法で作製され、(第1図のセ
ルの各プレートと同様に)後述するように、セルの封止
工程と一体化することができる。
用いられるものと同様な方法で作製され、(第1図のセ
ルの各プレートと同様に)後述するように、セルの封止
工程と一体化することができる。
液晶層の厚みが同じ場合、第3図のセルを作製するに必
要な負光学異方性一軸材料の厚みは、ここでは四分の一
波遅延板を使用するため、第1図に示すセルを作製する
に必要な材料厚みより小さい。
要な負光学異方性一軸材料の厚みは、ここでは四分の一
波遅延板を使用するため、第1図に示すセルを作製する
に必要な材料厚みより小さい。
一例として、第3図のセルは、MERCKからZLI 1936(NeC
l−NoCl=0.19)の商品名で発売されている材料を素材
とする厚み5μmの液晶層を有し、各円偏光体は、POLA
ROIDからHCP37の商品名で発売されている偏光体とし、
また各プレート32及び34は、Dupont de NemoursからSUR
LYNの商品名で発売されているシート(1枚の厚み80μ
m)5枚重ねの積層体によって構成されている。
l−NoCl=0.19)の商品名で発売されている材料を素材
とする厚み5μmの液晶層を有し、各円偏光体は、POLA
ROIDからHCP37の商品名で発売されている偏光体とし、
また各プレート32及び34は、Dupont de NemoursからSUR
LYNの商品名で発売されているシート(1枚の厚み80μ
m)5枚重ねの積層体によって構成されている。
第4図は、層に対して垂直な対称軸を有する負光学異方
性の一軸材料からなる層の製造工程を示したもので、そ
の層の弱屈折率軸は前記対称軸に平行である。このよう
な層は第1図、第3図に示すセルの作製に使用すること
ができる。
性の一軸材料からなる層の製造工程を示したもので、そ
の層の弱屈折率軸は前記対称軸に平行である。このよう
な層は第1図、第3図に示すセルの作製に使用すること
ができる。
この工程によれば、硬く、平坦で透明な2枚の基板間
に、1又は複数の熱可塑性材料からなるシート40、例え
ばDupont de NemoursからSURLYNの商品名で発売されて
いるシートを入れる。その材料は、常温ではガラス質状
であるが、その履歴に依存する複屈折性を有する。この
材料は、適切な温度に加熱すると、ガラス質状から等方
性状になり、複屈折性がなくなる。
に、1又は複数の熱可塑性材料からなるシート40、例え
ばDupont de NemoursからSURLYNの商品名で発売されて
いるシートを入れる。その材料は、常温ではガラス質状
であるが、その履歴に依存する複屈折性を有する。この
材料は、適切な温度に加熱すると、ガラス質状から等方
性状になり、複屈折性がなくなる。
基板36及び38は、例えば第1図のセルに使用されたプレ
ート4,6と同様な2枚のガラス板である。
ート4,6と同様な2枚のガラス板である。
1又は複数のシートを基板間に入れた状態で、各基板に
均一な圧力をかける。この方法として、シートと基板か
らなる組立体をプラスチックバッグ42に入れる。このバ
ッグは、後述する理由でオーブンにも入れることができ
るものである。バッグ内を真空にし、加熱封止した後大
気圧に等しい均一な圧力を各基板にかける。
均一な圧力をかける。この方法として、シートと基板か
らなる組立体をプラスチックバッグ42に入れる。このバ
ッグは、後述する理由でオーブンにも入れることができ
るものである。バッグ内を真空にし、加熱封止した後大
気圧に等しい均一な圧力を各基板にかける。
続いて、組立体を含むバッグを例えばオーブン内で加熱
し、熱可塑性材料をガラス質状態から等方性状態に変化
させ、その後バッグをオーブンから取り出して開ける。
し、熱可塑性材料をガラス質状態から等方性状態に変化
させ、その後バッグをオーブンから取り出して開ける。
次に、材料を冷まして収縮させる。2つの基板に対して
垂直な一方向にしか収縮しない。このようにして、ガラ
ス質状態に戻ると複屈折状態を回復する前記材料に、前
記方向に対して垂直な対称軸Sが生じる。かくして、層
に対して垂直な対称軸を有し、媒体の異常屈折率を含ん
でいる負光学異方性の一軸材料の層が得られる。
垂直な一方向にしか収縮しない。このようにして、ガラ
ス質状態に戻ると複屈折状態を回復する前記材料に、前
記方向に対して垂直な対称軸Sが生じる。かくして、層
に対して垂直な対称軸を有し、媒体の異常屈折率を含ん
でいる負光学異方性の一軸材料の層が得られる。
第4図を参照して上に述べた工程は、本発明による液晶
セルの製造工程、特にセルの封止工程と効果的な方法で
直接結合することができる。封止は、セルに液晶を導入
する前に加熱、低圧で行なう。
セルの製造工程、特にセルの封止工程と効果的な方法で
直接結合することができる。封止は、セルに液晶を導入
する前に加熱、低圧で行なう。
第5図は、この結合を示したものである。図示しない透
明電極と封止手段44とを備え、後でその間に液晶を導入
する2枚のガラス板4,6を考えて、ガラス板4,6の一方と
透明基板48との間に1又は複数の熱可塑性ポリマーシー
ト46を入れる。透明基板48は、セルの偏光体の1つ又は
セルをカラーディスプレイとして考える場合は色フィル
タになるガラス板にすることができる。そこでガラス板
6と基板48は、第4図における基板36,38と同様に作用
する。
明電極と封止手段44とを備え、後でその間に液晶を導入
する2枚のガラス板4,6を考えて、ガラス板4,6の一方と
透明基板48との間に1又は複数の熱可塑性ポリマーシー
ト46を入れる。透明基板48は、セルの偏光体の1つ又は
セルをカラーディスプレイとして考える場合は色フィル
タになるガラス板にすることができる。そこでガラス板
6と基板48は、第4図における基板36,38と同様に作用
する。
具体的には、基板4,6及び48と1又は複数の層46からな
る組立体をオーブンに入れることのできるバッグに入れ
た後、バッグ内を真空にしてそれをオーブンに入れる。
熱可塑性材料が遷移温度(その材料の遷移温度は既知と
する)に達した後、バッグをオーブンから取り出し、開
ける。前述のように、後工程の冷却の間に、シート又は
熱処理によって互いに積層されたシートのグループが垂
直な対称軸と媒体又は材料の異常軸をもつ負光学異方性
の一軸材料の1つの層となる。さらに、熱と圧力によっ
て、得られた層がプレート6と基板48とを互いに接着す
ることになる。
る組立体をオーブンに入れることのできるバッグに入れ
た後、バッグ内を真空にしてそれをオーブンに入れる。
熱可塑性材料が遷移温度(その材料の遷移温度は既知と
する)に達した後、バッグをオーブンから取り出し、開
ける。前述のように、後工程の冷却の間に、シート又は
熱処理によって互いに積層されたシートのグループが垂
直な対称軸と媒体又は材料の異常軸をもつ負光学異方性
の一軸材料の1つの層となる。さらに、熱と圧力によっ
て、得られた層がプレート6と基板48とを互いに接着す
ることになる。
なお、SURLYNタイプの材料の場合は、約105Pa〜2・105
Paの均一な圧力、少なくとも100℃の温度をかけ、材料
の遷移温度は約90℃である。
Paの均一な圧力、少なくとも100℃の温度をかけ、材料
の遷移温度は約90℃である。
このようにして、1又は複数層の負光学異方性一軸材料
層の形成工程と、その材料層を使用する本発明によるセ
ルの製造工程とを明らかに一体化することができるもの
である。
層の形成工程と、その材料層を使用する本発明によるセ
ルの製造工程とを明らかに一体化することができるもの
である。
第6図も又この一体化の可能性を示したものである。例
えば、カラーディスプレイ装置に適用する本発明のセル
の製造を考えてみる。この目的のために、下プレート4
と偏光体14の間に、それに平行な3色フィルタ50を備え
た、第1図に示すタイプのセルを製造することができ
る。液晶層の両側の電極の数や形態は、当然フィルタに
合せる。
えば、カラーディスプレイ装置に適用する本発明のセル
の製造を考えてみる。この目的のために、下プレート4
と偏光体14の間に、それに平行な3色フィルタ50を備え
た、第1図に示すタイプのセルを製造することができ
る。液晶層の両側の電極の数や形態は、当然フィルタに
合せる。
第3図に示すセルの場合は、第1図に示した熱可塑性ポ
リマー板(補償板)16及びその設定された最適厚みが、
補償板16と同性質の3つの層52に置き換えられている。
しかしそのトータルの厚みは補償板16の厚みに等しい。
リマー板(補償板)16及びその設定された最適厚みが、
補償板16と同性質の3つの層52に置き換えられている。
しかしそのトータルの厚みは補償板16の厚みに等しい。
第5図の場合と同一工程(偏光体12及び14に均一な圧力
をかけ、その加圧状態で熱可塑性ポリマーの遷移温度に
なるまで加熱し、遷移温度に達した後、熱及び圧力を除
く)によって、プレート4,6間に液晶層が入れられるセ
ルの組立体を得ることができる。
をかけ、その加圧状態で熱可塑性ポリマーの遷移温度に
なるまで加熱し、遷移温度に達した後、熱及び圧力を除
く)によって、プレート4,6間に液晶層が入れられるセ
ルの組立体を得ることができる。
本発明によるセルの実施態様はこの他にも可能であり、
例えば、入射光が当る側から順に円偏光体、負光学異方
性一軸材料板、第1のガラス板、ネマチック液晶層及び
第2のガラス板を備え、第1ガラス板には液晶層に対面
している透明電極が設けられており、第2のガラス板に
は液晶層に対面している光学反射層が設けられているも
のなどである。
例えば、入射光が当る側から順に円偏光体、負光学異方
性一軸材料板、第1のガラス板、ネマチック液晶層及び
第2のガラス板を備え、第1ガラス板には液晶層に対面
している透明電極が設けられており、第2のガラス板に
は液晶層に対面している光学反射層が設けられているも
のなどである。
第1図は、本発明の第1の実施態様のセルの分解図、第
2図は本発明の第2の実施態様のセルの分解図、第3図
は、本発明の第3の実施態様のセルの分解図、第4図
は、本発明のセルに用いる負光学異方性を有する一軸媒
体の層を製造する工程の本発明の一実施態様を示す図、
第5図は、本発明により製造されるセルの封止工程と第
4図の工程との一体化を示す図、第6図は、本発明のセ
ルに用いる複数の負光学異方性一軸媒体層の製造とセル
の封止工程とを一体化した製法により作るセルの分解図
である。 2……液晶層、4,6……プレート(透明ガラス板)、8,1
0……電極、12,14,28……直線偏光体、16……補償板、1
8……光学反射層、24,26……円偏光体、30……四分の一
波板、32,34……プレート(補償板)、44……封止手
段、50……3色フィルタ。
2図は本発明の第2の実施態様のセルの分解図、第3図
は、本発明の第3の実施態様のセルの分解図、第4図
は、本発明のセルに用いる負光学異方性を有する一軸媒
体の層を製造する工程の本発明の一実施態様を示す図、
第5図は、本発明により製造されるセルの封止工程と第
4図の工程との一体化を示す図、第6図は、本発明のセ
ルに用いる複数の負光学異方性一軸媒体層の製造とセル
の封止工程とを一体化した製法により作るセルの分解図
である。 2……液晶層、4,6……プレート(透明ガラス板)、8,1
0……電極、12,14,28……直線偏光体、16……補償板、1
8……光学反射層、24,26……円偏光体、30……四分の一
波板、32,34……プレート(補償板)、44……封止手
段、50……3色フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シルヴィ ベイ フランス共和国 38100 グルノーブル, クレマーソウ 2 ブデ (56)参考文献 特開 昭60−256121(JP,A) 特開 昭50−92756(JP,A) 特開 昭49−21167(JP,A) 特開 昭55−600(JP,A)
Claims (13)
- 【請求項1】電気制御複屈折効果を利用し、一方の側が
入射光に面していると共に等間隔に配置された両側を有
する1つの液晶セル組立体を備える液晶セルにおいて、 前記液晶セル組立体は、 正光学異方性のネマチック液晶層と、 少なくとも2つの電極と、 入射光を偏光するための少なくとも1つの偏光手段と、 前記ネマチック液晶層の複屈折を補償するための少なく
とも1つの補償媒体層とを備え、 前記少なくとも2つの電極のそれぞれは前記ネマチック
液晶層の両側に配置され、入射光に面した前記一方の側
に配置された電極は透明であり、 前記電極間に電圧が印加されていない時は前記ネマチッ
ク液晶層の分子が略ホメオトロピック方向に向いてお
り、 前記少なくとも1つの偏光手段は前記入射光に面した側
に配置されており、 前記少なくとも1つの補償媒体層は、斜めからの観察を
向上させるためのホメオトロピック構造体であり、前記
少なくとも1つの補償媒体層は3つの主屈折率を有し、
それぞれの主屈折率はそれぞれに対応した軸を有し、前
記主屈折率の1つは他の2つの主屈折率よりも小さく、
この最小主屈折率に対応した軸は前記ホメオトロピック
方向と平行になっていることを特徴とする液晶セル。 - 【請求項2】前記2つの電極は透明であり、前記電極の
両方の側に配置された2つの相補型偏光手段を有し、前
記補償媒体層は前記偏光手段の少なくとも1つと前記偏
光手段に隣接した前記電極との間に配置されていること
を特徴とする請求項1に記載の液晶セル。 - 【請求項3】前記2つの偏光手段は、直交直線偏光体で
あり、前記補償媒体層は、ホメオトロピック方向に対し
て平行な対称軸と、この対称軸に対して平行な異常軸と
を有する負光学異方性の一軸媒体であることを特徴とす
る請求項2に記載の液晶セル。 - 【請求項4】前記補償媒体層はポリマー材料から作製さ
れていることを特徴とする請求項3に記載の液晶セル。 - 【請求項5】前記ポリマー材料は熱可塑性であることを
特徴とする請求項4に記載の液晶セル。 - 【請求項6】前記ポリマー材料は、さらに少なくとも1
つの色フィルタを備えた基板を有し、この基板は、熱可
塑性ポリマー層によって固定されていることを特徴とす
る請求項5に記載の液晶セル。 - 【請求項7】前記2つの偏光手段は、相補型円形偏光体
であり、前記補償媒体層は、ホメオトロピック方向に対
して平行な対称軸と、この対称軸に対して平行な異常軸
とを有する負光学異方性の一軸媒体であることを特徴と
する請求項2に記載の液晶セル。 - 【請求項8】前記補償媒体層はポリマー材料から形成さ
れていることを特徴とする請求項7に記載の液晶セル。 - 【請求項9】前記ポリマー材料は熱可塑性であることを
特徴とする請求項8に記載の液晶セル。 - 【請求項10】前記ポリマー材料は、さらに少なくとも
1つの色フィルタを備えた基板を有し、この基板は、熱
可塑性ポリマー層によって固定されていることを特徴と
する請求項9に記載の液晶セル。 - 【請求項11】前記2つの偏光手段は、直交直線偏光体
であり、前記補償媒体層は、二軸媒体であり、前記最小
主屈折率の軸は、ホメオトロピック方向に対して平行で
あることを特徴とする請求項2に記載の液晶セル。 - 【請求項12】前記補償媒体層の各層の厚みと前記補償
媒体層の他の2つの主屈折率の差の絶対値との積が約0.
125μmであることを特徴とする請求項11に記載の液晶
セル。 - 【請求項13】前記補償媒体層は、さらに光学反射層を
有し、この光学反射層は、入射光に面した側とは反対の
セルの側に配置されていることを特徴とする請求項1に
記載の液晶セル。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8602855A FR2595156B1 (fr) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Cellule a cristal liquide utilisant l'effet de birefringence controlee electriquement et procedes de fabrication de la cellule et d'un milieu uniaxe d'anisotropie optique negative, utilisable dans celle-ci |
FR8602855 | 1986-02-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62210423A JPS62210423A (ja) | 1987-09-16 |
JPH0769536B2 true JPH0769536B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=9332652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62046621A Expired - Lifetime JPH0769536B2 (ja) | 1986-02-28 | 1987-02-28 | 液晶セル |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4889412A (ja) |
EP (1) | EP0239433B1 (ja) |
JP (1) | JPH0769536B2 (ja) |
DE (1) | DE3789822T2 (ja) |
FR (1) | FR2595156B1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
WO2011118845A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Fujifilm Corporation | Polyester resin, and optical materials, films and image display devices using the same |
US8169574B2 (en) | 2008-08-04 | 2012-05-01 | Stanley Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display with viewing angle compensators |
US8248561B2 (en) | 2008-09-01 | 2012-08-21 | Stanley Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display having particular viewing angle compensators |
US8269929B2 (en) | 2006-09-28 | 2012-09-18 | Stanley Electric Co., Ltd. | Vertically aligned liquid crystal display device with visual angle compensation |
US8339547B2 (en) | 2006-05-09 | 2012-12-25 | Stanley Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display |
US9195110B2 (en) | 2011-12-28 | 2015-11-24 | Stanley Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display device and process for producing the same |
Families Citing this family (159)
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JPH0194317A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
EP0311339B1 (en) * | 1987-10-07 | 1995-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display |
JPH01188831A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
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