JPH0786622B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH0786622B2 JPH0786622B2 JP2298057A JP29805790A JPH0786622B2 JP H0786622 B2 JPH0786622 B2 JP H0786622B2 JP 2298057 A JP2298057 A JP 2298057A JP 29805790 A JP29805790 A JP 29805790A JP H0786622 B2 JPH0786622 B2 JP H0786622B2
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Description
複屈折機能を電圧で制御する型の液晶表示装置に関す
る。
ピック液晶表示装置の例を示す。
の構成を概略的に示す。一対のガラス基板21、25の表面
に、2組の透明電極22、24が形成されている。これらの
電極22、24は、それぞれy方向、x方向に沿って延在し
ている。このような一対のガラス基板21、25の間に、液
晶分子23が挾まれ、液晶セル20を構成する。液晶分子23
は、電界が印加されていない時、基板21、25の表面にほ
ぼ垂直に配向するホメオトロピック配向を示す。液晶分
子23は、細長い形状を有し、その軸方向に高い屈折率を
有する。また、液晶分子23は、その軸方向と直交する方
向に電気的ダイポールを有する。このため、2組の電極
22、24間に電圧を印加すると電界の作用により、液晶分
子23は基板表面と平行な方向に傾く。この傾きの方向を
制御するために、基板21、25および電極22、24の表面は
配向処理されている。配向処理の方向は、y方向に沿っ
てなされている。このため、電界が印加されていない時
には、液晶分子は僅かにy方向に傾いたプリチルトを有
し、電界が印加されると液晶分子はy方向に沿って倒れ
るように傾く。
れている。これらの偏光子10、30の偏光軸P1、P2は、第
2図(B)に示すように、x軸、y軸に対して45度の角
度をなす方向に配置されている。
と、液晶分子の複屈折性により、一方の偏光子10を透過
した光は、液晶層によって偏光解消され、他方の偏光子
30を透過するようになる。
は、液晶分子の複屈折性は透過光に作用を及ぼさず、一
方の偏光子を透過した光は、その偏光状態を維持したま
ま他方の偏光子に到達し、直交偏光子の作用により遮断
され、暗状態を呈する。
については、たとえば、SID′89「Homeotropic−Alignm
ent Full−Color LCD」を参照されたい。
液晶表示装置の構成を概略的に示す。
これら基板上に直交する電極40、41が形成されている。
これら直交電極の一方40には他方の電極のエッジに平行
に縦長のスリット42が開口されている。また、液晶セル
の両側には一対の直交偏光子が配置されている。これら
偏光子の偏光軸P1、P2は、第2図の液晶表示装置同様、
電極の方向であるx方向、y方向に対し、それぞれ45度
の角度をなす方向に配置されている。
され始めた時、スリット42の存在により、両電極間の電
界は主として、x方向に傾いて形成される。このため、
液晶分子43は、ほぼx方向に傾くことになる。このよう
にして、広い面積で均質な表示が得られる。
57783を参照されたい。
光子の偏光軸P1、P2は、電極の延在方向に対して45度の
角度をなして配置されている。電極間に電圧を印加しな
い状態においては、液晶分子はほぼ基板に垂直なホメオ
トロピック配置をとり、一方の偏光子を通過した光は、
液晶層によって影響を受けず、他方の偏光子に到達し、
そこで遮断される。両電極間に電圧を印加した状態にお
いては、一方の偏光子を通過した光が液晶層によって偏
光解消され、他方の偏光子を通過するようになる。
ッジ部分においては、フリンジ電界が発生する。このフ
リンジ電界は、電極のエッジに垂直な方向の成分を有す
る。このため、電極中央部に比べ、電極のエッジに近接
する領域においては、液晶分子はより大きな力を受け、
電極のエッジに垂直な方向に倒れ込む。液晶分子が電極
のエッジに垂直な方向に配向されると、一方の偏光子を
通過した光がそこで偏光解消され、他方の偏光子を通過
するようになる。この現象は電極のエッジ部分におい
て、優先的に生じる。すなわち、ピクセル周辺部では中
央部よりも低電圧で液晶分子が傾き始め、結果としてコ
ントラストを低下させてしまう。
るのは、電圧を印加した状態において、液晶分子のチル
ト方向がy方向に揃う場合である。このためには初期配
向において、液晶分子に大きなプリチルトを与えること
が有効となる。その場合、電圧−透過率特性は、急崚で
はなくなってしまう。
する液晶表示装置を得ることがむずかしかった。
低下を防止した液晶表示装置を提供することである。
と、一対の基板上に設けられ、互いにほぼ直交する2組
の電極と、ほぼ直交する2組の電極と同一の方向に偏光
軸が配置された一対の直交偏光子と、2組の電極間に電
圧が印加されていく時、対向する電極間の主領域で液晶
分子を直交偏光子の偏光軸の中間の方向にチルトさせる
液晶分子配向手段とを有する。
る。このため、電圧印加初期において、電極エッジ付近
において、フリンジ電界によって液晶分子が電極のエッ
ジに対して垂直な方向に配向されても、偏光解消を生じ
ることがない。このため、電圧印加初期におけるコント
ラストの低下が防止される。
光子の偏光軸の中間方向に配向されるため、一方の偏光
子を通過した光は、液晶分子によって偏光解消され、他
方の偏光子を通過する。
説明する。
す。
向、y方向に沿って配置されている。また、これら基板
の外側には、直交する偏光軸を有する偏光子が配置され
ている。これら直交偏光子の偏光軸P1、P2は、それぞれ
x方向、y方向に沿って配置されている。なお、液晶分
子は電圧は印加した状態において、偏光軸の中間の方向
に配向するように、基板上に配向処理がされている。
トを説明するための図である。
ロピック配向をしており、図中中央の液晶分子Mcに示す
ように電極面に垂直に配置され、偏光子を通過した光に
対して何の作用も及ぼさない。電極1、2間に、電圧が
印加され始めると、電極のエッジ部分においては、フリ
ンジ電界Ex、Eyが生じる。これらの電界により、電極の
エッジ部分においては、液晶分子がMx、Myに示すよう
に、電極のエッジに対して垂直な方向に倒れるように配
向される。このように配向された液晶分子は、入射光に
対して影響を与える機能を有するが、その向きが偏光軸
と平行または垂直に配置されているため、入射光はその
偏光方向を保つかまたは遮断される。偏光方向を保って
透過した光は、他方の偏光子において、遮断される。し
たがって、電極エッジ部分において、液晶分子が配向を
始めても、それらの部分において透過光は発生せず、表
示上はオフ状態を保つ。やがて電極中央部において、液
晶分子Mcが第1図(A)に示すように、偏光軸に対して
傾いた方向に配向されると、一方の偏光子を通過した光
が液晶分子の影響を受け、他方の偏光軸方向の成分を有
するようになり、透過光が発生し、オン状態の表示がな
される。
装置のセルを概略的に示す。
れ、液晶セルを挾んで一対の偏光子が、その偏光軸P1、
P2を電極1、2の方向に平行に配置されている。電極お
よび基板表面は、配向処理されており、液晶分子は図
中、上下方向に僅かに傾いたプリチルト角を有する。図
中、縦方向の破線5によってプリチルト方向を示す。電
極のエッジにおいては、フリンジ電界によってエッジと
垂直方向の電界4が発生する。すなわち、電極の主要部
においては、電界印加の初期において電界4の方向とプ
リチルト5の方向とが合成され、ほぼ2つの偏光軸P1と
P2の中間の配向8をとる。
液晶分子が電界4の方向に配向されたとしても、これら
の液晶分子は偏光軸P1に沿った偏光にとっては何の作用
も及ぼさず、偏光軸P2にしたがった偏光に対しては、遮
蔽効果を有するのみである。したがって、電界印加初期
における液晶分子の配向によって、洩れ光が発生するこ
とがない。このようにしてコントラストの高い表示が提
供される。
向に配置させるために、電界とプリチルトの合成効果を
利用した。その他の効果を混合利用することにより、同
様の効果を得ることができる。
晶セルを概略的に示す。
の外側において、直交偏光子は電極1と2に平行な偏光
軸P1とP2とを有して配置される。電極2には、電極1の
エッジに平行な方向に細長い開口3が形成されている。
前述のように、電極のエッジ部分においては、電極のエ
ッジに垂直な方向に電界が形成される。この電界は電極
1のエッジ部分においては、図中、上下方向に向いてお
り、電極2のエッジ部分においては、水平方向に向いて
いる。また、電極2に形成した開口3の細長い辺におい
ては、電界方向は図中、上下方向に向いている。このた
め、電極交差部分中央位置においては、合成電界は図
中、縦方向を向き、両端部分においては、図中、水平方
向を向く。これらの中間部分においては、合成電界はそ
れらの中間方向、すなわち2つの偏光軸P1、P2の中間の
方向9に配向される。したがって、電界印加によって液
晶分子はこれら合成電界の方向にしたがって配向され
る。
ジを含む)においては、液晶分子はエッジに垂直な方向
に配向されるが、これらの方向は偏光子の偏光軸と平行
ないしは垂直な方向であり、洩れ光を生じてコントラス
トを低下させることはない。
成された。開口はこの型に限らない。
晶セルを概略的に示す。
にもそのエッジに垂直な方向に細長い開口6が形成され
ている。この開口6においても、開口のエッジにおいて
は、エッジと垂直な方向に電界が形成される。このよう
にして、電極の交差部分においては、電界と電界の合成
により、両偏光子の偏光軸の中間方向に配向がなされ
る。このため、電圧印加時には、電極交差部の大部分に
おいて、液晶分子は偏光軸の中間の方向に配向され、オ
ン状態を呈する。また、電極印加初期においては、液晶
分子はエッジと垂直な方向に配向されるが、これらの方
向は偏光子の偏光軸に平行または垂直であり、洩れ光を
生じることはない。
る。
技術による構造例との透過率特性を比較して示すグラフ
である。
した光の透過率を縦軸にとる。電圧印加初期において
は、従来の技術の場合、エッジからの光洩れにより透過
率が上昇していたが、本発明の実施例による場合、電圧
印加初期における透過率は低く押さえられている。この
ため、高いコントラストの表示が提供される。
らに制限されるものではない。たとえば、プリチルトを
与える配向構造、一対の基板上の電極の配置、電極内に
設ける開口の形状等は目的に応じ、任意に選択すること
ができる。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が
可能なことは当業者に自明であろう。
印加する初期の段階においても、洩れ光の少ない液晶表
示装置が提供される。
ための図であり、第1図(A)は構成を示す概略図、第
1図(B)は電圧印加初期の液晶分子チルトを説明する
ための概略平面図、 第2図(A)、(B)は、従来の技術により液晶表示装
置を説明するための図であり、第2図(A)は液晶セル
の構成を示す斜視図、第2図(B)は偏光軸と配向方向
との配置を示すグラフ、 第3図は、本出願人の先の提案による液晶表示装置を説
明するための概略図、 第4図は、本発明のより具体的な実施例による液晶表示
装置を説明するための概略図、 第5図は、本発明の他の実施例による液晶表示装置を説
明するための概略図、 第6図は、本発明の他の実施例による液晶表示装置を説
明するための概略図、 第7図は、本発明の実施例による構造例と、従来技術の
構造例による性能を比較して示すグラフである。 図において、 1、2……電極 3、6……開口 4……電界 5……プリチルト P1、P2……偏光子の偏光方向
Claims (3)
- 【請求項1】対向配置された一対の基板と、 前記一対の基板上に設けられ、互いにほぼ直交する2組
の電極と、 前記ほぼ直交する2組の電極と同一の方向に偏光軸が配
置された一対の直交偏光子と、 前記2組の電極間に電圧が印加されていく時、対向する
電極間の主領域で液晶分子を前記直交偏光子の偏光軸の
中間の方向にチルトさせる液晶分子配向手段と を有する液晶表示装置。 - 【請求項2】請求項1記載の液晶表示装置において、前
記液晶分子配向手段は、対向する電極間に電圧を印加し
ていく時、電極間のフリンジ電界が対向電極中央部まで
及ぶように対向する電極の少なくとも一方に開口を形成
した前記2組の電極である液晶表示装置。 - 【請求項3】請求項1記載の液晶表示装置において、前
記液晶分子配向手段は、対向する電極間に電圧を印加し
ていく時、電極間のフリンジ電界とプリチルトの影響の
合成が電極間の主領域で液晶分子を前記中間の方向にチ
ルトさせるように設定された前記2組の電極と、電極な
いし基板表面で液晶分子をプリチルトさせる配向構造と
である液晶表示装置。
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JP2298057A JPH0786622B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 液晶表示装置 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP2298057A Expired - Fee Related JPH0786622B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 液晶表示装置 |
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