JPH1096894A - 液晶の表示、スイッチあるいは画像処理の装置 - Google Patents
液晶の表示、スイッチあるいは画像処理の装置Info
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Abstract
するDHFセルを備えた、液晶、スイッチあるいは画像
処理の装置を提供する。 【解決手段】強誘電体でキラル・スメクティック複屈折
性の液晶層11を含むセル10と、少なくとも一つの偏
光子15,16と、液晶層11中に電界を発生する電気
制御手段とを備え、前記セル10が液晶層11を含む一
対の板13,14を有し、各板が液晶層11の分子を揃
える表面構造と電界を発生する電極17,18を有し、
画像点を表すためセル10と少なくとも一つの電極17
をセグメントに分割し、各セグメントに対する表示装置
10を作動させる時に光の透過度の変調に使用され、U
=0とU=|Umax|で限定される電圧範囲内に予め
ある制御電圧を発生するように、前記電気制御手段を構
成し、液晶層11が印加電圧に依存するスイッチング角
α(U)を有し、その最大値α(U=|Umax|)が
電圧U=0とU=|Umax|の間の光軸の角度に等し
い。
Description
ル・スメクティック複屈折性の液晶層を含むセルと、少
なくとも一つの偏光子と、液晶層中に電界を発生する電
気制御手段とを備え、前記セルが液晶層を含む一対の板
を有し、各板が液晶層の分子を揃える表面構造と電界を
発生する電極を有し、画像点を表すためセルと少なくと
も一つの電極をセグメントに分割し、各セグメントに対
する表示装置を作動させる時に光の透過度の変調に使用
され、U=0とU=|Umax |で限定される電圧範囲内
に予めある制御電圧を発生するように、前記電気制御手
段を構成し、液晶層が印加電圧に依存するスイッチング
角α(U)を有し、その最大値α(U=|Umax |)が
電圧U=0とU=|Umax |の間の光軸の角度に等しい
液晶、スイッチあるいは画像処理の装置に関する。
層とも称する液晶層を有する。この層のラセン構造は液
晶の光学的な非等方性が変わるように電界の作用で影響
される。電界による結晶構造の変化は、例えば“Advanc
e in Liquid Crystal Researchand Applications, Oxfo
rd/Budapest, 1980, pp. 469"に記載され、この文献で
は時々記号DHF (Deformed Helix Ferroelectric) と
短縮されている。
対する投影表示、つまり液晶表示セルを有する表示装置
を有する。ラセン液晶構造の変形に基づく周知の液晶表
示セルは欧州特許第 0 309 774号明細書により知られて
いる。この公開公報により周知のDHFとも記す表示セ
ルには一対の透明な板がある。両方の板はSc * 層を閉
じ込め、Sc * 層の分子を揃える各一つの表面構造と、
液晶中に電界を発生する電極と、各一つの偏光子を備え
ている。
晶分子に方向性作用を及ぼす。DHFセルとして使用さ
れる液晶は、主に種々の化学化合物の混合物であり、ス
メクティック層に属し、互いにほぼ平行に配置された分
子がスメクティック面に垂直ではなく、面の法線に対し
てスメクティック傾斜角θに配置されている点に特徴が
ある。Sc * 層のキラル性は更に液晶分子の軸が層毎に
捩れるので、ピッチpのネジ状のラセン体が形成され
る。
ないと、DHF層は一定の光透過性を有する。電極に電
圧が印加されると、Sc * 層に分子の再配置、従って個
々のスメクティック層の再配列を与える電界が生じる。
つまり、電圧の印加によりS c * 層のラセン体が変形
し、これが光透過性を変える。DHF表示に基づく上記
電光効果は当業者には周知である。この場合、短いピッ
チpの液晶構造を前提としている。ピッチpは光がラセ
ン体の壁により平均化される、つまり平均化された屈折
率を受けるように選択される。乱れていないラセン体に
対して、ラセン軸に平行な光軸の複屈折層が得られる。
両方の板の電極の間に電圧を印加すると、個々のスメク
ティック層にトルクが作用する。このトルクはラセン体
に所謂変形を与え、液晶を仕切る板に平行な面内で光軸
の回転も与える。印加電圧に応じた光軸の回転は、実際
にはスイッチング角度α(U) で決まる。最大のスイッ
チング角度α(U=Umax ) はDHF層の特性であり、
二つの電圧状態U = 0とU =|Umax |の間の光軸の回
転角度に対応する。
調度を有する白黒表示器を作製することが前提となる。
しかし、各画像点を決める電極セグメントを三つの下部
電極に分割し、赤色、緑色および青色に対して適当なカ
ラーフィルタを設けると、周知のようにカラーDHF表
示器を作製できる。この表示器では、電圧源により赤、
緑、青のカラー点を暗から明まで制御できる。
造は現在まで殆ど行われていない。これは特に必要なD
HFセルが約 1.4から 2.8μm の厚さの液晶層を持つ必
要があるからである。これはコストのかかる複雑な製造
方法を必要とする。
知のDHFセルの液晶層より厚い液晶層を有するDHF
セルを備えた表示装置または画像処理装置を提供するこ
とにある。
により、冒頭に述べた種類の液晶、スイッチあるいは画
像処理の装置にあって、この装置を動作させるとスイッ
チング角α(U=|U max |)が少なくとも 30 °であ
り、ラセン体の軸と偏光子の偏光方向のなす角度が 45
°になるように液晶層を配置し、U=0の時に複屈折率
Δnと光が液晶中を通過する距離deff に対して以下の
関係式、 200 nm <Δn・deff < 350nm となること
によって解決されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
の事実を示すモデル計算と実験に基づいている。即ち、
DHF表示器の屈折率の平均値を複屈折率の板で説明で
きるので、DHFセルの電極に電圧を印加した時に光軸
が回転するだけでなく、複屈折率Δnも変わることであ
る。
の板で説明できると言う認識を前提として、特に大きな
スイッチング角度αを有するDHF表示器に対して複屈
折率Δnの値がDHFセルに対して典型的な電圧範囲内
で著しく変化することも確認された。それ故、この発明
はΔnの電圧依存性による第二効果を利用し、DHFセ
ルの作製を著しく容易にする。
よりこの発明をより詳しく説明する。Sc * 層の傾斜角
θはDHF表示特性に対して重要な役目を演ずる。これ
は図1と図2を用いて説明できる。図1は上と下のガラ
ス板2と3で仕切られるSc * 層のラセン状の液晶構造
1を示す。液晶構造1のスメクティック層4は板2と3
に対して垂直になり、既に冒頭で述べたように、互いに
回転している。図2から分かるように、各層4の互いに
平行に配置された分子5は面法線6あるいは板2と3に
平行なランセ軸7に対して図示する実施例の場合XY面
内にある傾斜角θほど傾いている。この構造を完全に特
徴付けるためには、YZ面内にある角度δも使用され
る。キラル・スメクティック相に対してこの角度δは一
定でなく、層毎に増加する。それ故、面法線6のX方向
に進むと、個々の層4の分子5は円錐上を移動し、所謂
ラセン体を形成する。
共にずれるので、これにより誘起するラセン状の構造の
ピッチpは可視光の波長より短い、つまり約 500 nm 以
下である。従って、光はこの構造に付いて平均化する。
変形しないラセンに対して、これは、既に説明したよう
に、ランセ軸7に平行な光軸を有する複屈折層を与え
る。
く、この発明によるDHFセルを用いて発生できる電光
効果を実施例に基づき説明する前に、直視表示器に組み
込むためにあるカラーDHFセルの一般的な構造を詳し
く説明する。以下で詳しく説明する第一実施例にもこの
ようなセル構造を基礎にしている。図3と図4 に示す全
体に記号10を付けたDHFセルは厚さdのSc * 層1
1を有する。この層は透光性材料、例えばガラスあるい
はアクリルガラスから成る互いに平行な板13と14の
間に配置されている。このDHFセルは直視表示器のセ
ルであるので、液晶内で光の進む距離deff は膜厚dに
等しい。
の偏光子は好ましくは板13に接続し、例えばこの板1
3に接着されている。同じように下板14 には偏光子1
6が付属している。液晶層11に対向する表面には板1
3と14は透明電極17と18を有し、これ等の電極は
文字や画像点を表示するためにある電極セグメントを形
成する。ここに示すDHFセルの一部には個々の電極セ
グメントの要素のみ示してある。つまり、電極17の上
部分は三つの下電極17a,17b と17c に分割され、
場合によってセグメントにされている対向する電極18
の部分には個々の下電極17a,17b と17c に付属す
るカラーフィルター19,20と21がある。各下電極
17a,17b と17c には、薄膜トランジスタ等のよう
な電子部品22,23と24も付属している。これ等の
電子部品は原色に対応する下電極17a,17bと17c
を互いに無関係に制御する駆動電子回路25と共に特許
請求の範囲第1項に規定する電子制御手段を形成する。
表面は、隣接する液晶分子に対して、従って全液晶層に
対して方向性作用を与えて、配向ベクトルの方向を決め
るように処理される。この処理は、例えば高分子層の被
膜と一方方向の表面摩擦である。他の可能性は配向性の
層の斜め蒸着である。このような層は図3に示しあり、
符号26と27が付けてある。このような処理の結果は
以下で表面配向とも称する。両方の板13と14上の表
面方位は矢印28で示してある。この場合、上板13の
表面方位は下板14の表面方位に平行である。
が表面方位の方向あるいはラセン軸7に対して角度βを
なすように配置される。これに反して、下板14に属す
る偏光子16は偏光方向が上偏光子15の偏光方向に対
して 90 °ほど回転しているように配置されている。偏
光子15と16のこの指向方向は好適実施例を表す。同
じように良好な結果を得ることのできる他の偏光配置も
可能である。そのようは配置は簡単な最適化により簡単
に決定できる。
DHF表示器の屈折率の平均値が複屈折板のそれで記述
できるので、DHFのセルの電極に電圧を印加すると光
軸が回転するだけでなく、複屈折率Δnの値も変わる。
図5は、ラセン体の変形により影響を受ける電極を流れ
る電荷Qの一部に依存するスイッチング角度αに対する
このようなモデル計算の模式的な結果を示す。更に、図
6はこれに属スル同じようにQに関連する複屈折率Δn
の結果を示す。これから分かるよに、スイッチング角度
αはQと共に直線状に増加する。これは、特に約 30 °
以下の傾斜角θに対して当てはまる。この傾斜角度範囲
では、複屈折率Δnも電荷Qに僅かに依存し、印加電圧
にも僅かに依存するだけである。傾斜角度が大きくなる
と、スイッチング角度αはQに対して直線的でなく、Δ
nはQ=0に対して、従ってU=0に対しても小さい。
に交差する二つの偏光子間の光透過率Tは式 (1)により
角度に依存する因子と複屈折率に依存する因子の積に比
例する。 T〜 sin2(2γ)・sin2(π・Δn・d/λ) (1) 式 (1)では、γが二つの偏光方向の一方に対する光軸の
角度であり、Δnが複屈折率、dが液晶層の厚さ、λが
光の波長である。透過率Tは偏光方向に関して複屈折性
の液晶層の光軸の方向と複屈折率Δnの値にも依存す
る。符号 "〜" はここでも以下でも "に比例する" であ
る。DHF表示はγにも印加電圧Uにも依存する。つま
り、γ=f1(U) とΔn=f2(U) となる。更に、分散
のためΔnは波長λにも依存するので、複屈折率にはΔ
n=f2(U,λ)が完全に当てはまる。
プではβ=0,つまりラセン体の軸7は偏光子の偏光方
向に平行である。式 (1)の透過率TもU=0でゼロであ
る。何故なら、γもDHFセルの静止状態でゼロである
からである。|U|>0では透過率Tは因子sin2(2γ)
のために上昇し、γの最大値に達するまで上昇する。こ
の最大値は回転角θより必ず小さい。ラセン体は高電圧
で巻くので 2γは 35°の比較的大きい回転角に対して
も約 60 °に達する。つまり、透過率Tは因子sin2(2
γ) に支配される。図6に示すように、第二因子 sin
2(π・Δn・d/λ)は小さい回転角と小さいスイッチング
角度に対して小さな電圧依存性を示すので、液晶層の厚
さdを適当に選ぶと最適になる。周知の構造様式のカラ
ーDHFセルに対して、最大電圧とλ= 560 nm で以下
の関係、 Δn・d/λ≒ 0,5 (2) が当てはまるように因子Δn・d/λを設定すると効果的
である。
場合λ/2となるので、そのようなDHFセルを“λ/2”
DHFセルとも称する。更にΔnは大体 0,1〜 0,2の間
にあるので、液晶層の最適な厚さdは 1,4〜 2,8の間に
あることになる。従って、液晶層の厚さは非常に小さ
い。このように小さい電極間隔は、既に述べたように、
DHF表示器の製造を非常に困難にしている。これは短
絡の恐れや安全性、このようなDHFセルを製造する場
合に極端なクリーンルーム条件と膜厚dに対する狭い許
容公差を維持する必要がある。
(Twisted Nematic), あるいはSBE(Super Birefrin
gence Effect),あるいはOMI(Optical Mode Interfe
rence)タイプの液晶表示セルの製造に使用される装置は
厚さが 5〜 6μm の液晶層を形成できるにすぎない。こ
れに対して膜厚dが 1.4〜 2.8μm のDHF表示器の製
造は非常に技術経費の掛かる新しい製造設備が前提にな
る。 5μm のDHF表示器を作製できる可能性はDHF
技術を実現する過程の非常に重要なステップとなる。
よび式 (1)で説明したDHFセルの特性に基づいてい
る。このDHFセルの主要な利点は、現在までに知られ
ているDHFセルより著しく大きな電極間隔を有する点
にある。この発明で重要なことは「負のコントラスト」
のDHFセルにある。つまり対応する表示はU=0で明
るく、|U|>0で暗い。これは、上に説明したタイプ
のDHFセルの場合、ランセ軸が偏光子の偏光方向と 4
5 °の角度をなすことを意味する。電圧U=0の場合で
はγ= 45 °(一般にγ= 45 °+α(U)となる)で
あり、式 (1)の第一因子は1に等しい。この発明による
DHFセルの他の特徴は液晶中を光が進む距離deff に
対する複屈折率Δnの関係式により与えられる。この関
係式には以下の条件、200 nm<Δn・d/λ< 350 nm が
当てはまる。
る。これにはdeff =dであることが当てはまる。更
に、この実施例では複屈折率Δnと液晶層の厚さdはλ
= 560 nm に対してΔn(U=0,λ)・d/λ= 0.5が成
立するように選択される。非常に似ている式 (2)とは異
なり、ここでは電圧U= 0に対して表示Δn・d/λが確
定する。
グ角度(α> 30 °)の場合、Δnの値は最大印加電圧
の場合より 2〜 3分の 1ほど小さい。それ故、このよう
な構造にされたDHF表示器は、例えば周知のDHF表
示器より 2〜 3倍厚い。このことは、既に先に説明した
ように、DHF表示器の製造を著しく簡単にする。この
場合に重要なことは、上に説明したセル構造の選択では
式 (1)の二つの因子は電圧|U|の増加と共に小さくな
る。つまり、スイッチング角度が正確に± 45°になら
ない場合でも、透過率Tが著しく低下する。
問題にするなら、以下のことも配慮する必要がある。式
(1)の第一因子は三原色全てに対して等しい。それ故、
電圧が同じであれば全ての原色に対しても最大透過率T
に達する。つまり、DHFセルは電圧の関数として状
態、白、灰および黒を経由し、カラーを示さない。上に
示したように、このことは大きな傾斜角θ(θ> 35
°)あるいは大きなスイッチング角度α(α> 30 °)
に対して当てはまらない。式 (1)の因子 sin2 (2γ) は
電圧が低い時に支配的である。しかし、電圧が高くなる
と第二因子 sin2 (π・d/λ) が透過率Tをほぼ決定す
るようにΔnの電圧依存性が強くなる。しかし、この因
子は波長に依存しないので、電圧が変わると種々の色に
対してDHF表示器が暗状態となる。この結果、個々の
原色に対する制御電圧を個別に調整する必要がある。
造を模式的に示す。液晶層を閉じ込めている二つの板に
再び記号13と14を付ける。図示していないラセン体
の軸は同じように図示していない二つの偏光子に対して
45 °をなしている。画素を示すために使用されるセル
のセグメントは赤色、緑色および青色に対してそれぞれ
一つの下部電極30,31と32を有する三原色画素に
区分される。専門用語でアクティブ・マトリックスとも
称される駆動電子回路は、この発明により、互いに独立
に制御できる三つの電圧源33,34と35で構成され
ている。DHFセルに入射する光ビームは矢印36で示
してある。この発明によれば、電圧源33,34と35
で発生する電圧は種々の電圧値をとる。この場合、U
max,Rot >Umax,Grun>Umax,Blauとなる(ここで Ro
t: 赤色、Grun: 緑色、Blau: 青色)。最大電圧U
max,Rot , Umax,Grun, Umax,Blauが同時に対応するカ
ラー点、所謂カラー画素に印加すると、三カラー画素で
形成される画素が最大に暗くなり、ほぼ黒色になる。U
max,Rot , Umax,Grun, Umax,Blauでは、対応するカラ
ーに対してDHF表示器の応答差は波長にほぼ等しくな
るので、この表示を「負コントラスト」λDHF表示と
称する。
厚さdをカラー画素で異なるように選択することもでき
る。これはカラーフィルターの厚さを変えて形成するこ
とにより達成できる。その場合、青色フィルターを最も
厚く、赤色フィルターを最も薄く選ぶ。膜厚が厚いこの
重要な利点の外に、この「負コントラスト」λDHF表
示は以下の利点も有する。即ち、この暗い状態はα=0
で暗い状態となる上に述べた種類のλ/2DHF表示より
壁の向きのずれに関して著しく小さい感度である点にあ
る。つまりγ=0ではラセン体の向き小さな変動はγ<
>0の領域を与える。即ち望ましくない透過率と、λ/2
DHF表示のコントラストの低減を与える。これとは異
なり、「負コントラスト」λDHF表示では等式 (1)の
二つの因子は非常に小さい。これは取り分け方位の変動
に影響される第一因子の変化に関する感度を著しく低減
する。それ故、方向の不正な「負コントラスト」λDH
F表示器でも高いコントラストを有する。明るい状態は
方向の誤差に敏感でないので、「負コントラスト」λD
HF表示器の特性が著しく改善され、セルのパラメータ
に余り影響されない。
点はDHFセルの電気制御のタイプに関連がある。DH
Fセルの帯電とこれに関連するビデオ表示での「ゴース
ト像」の発生を避けるため、DHFセルに印加する電圧
の極性を周期的に変える。これは、実際の画像信号の前
に次の画像の極性の大きなリセットパルスを印加シテ効
果的に達成できる。「負コントラスト」λDHF表示の
利点はリセット状態は暗いということである。これによ
り比較的長いリセットパルスを使用でき、λDHF表示
器のコントラストがそれ以下になることはない。
互いに段を付けた駆動電圧を使用すると、DHFセルの
電力消費を著しく低減する。これは、ラップトップ、ヒ
デオカメラおよび小型テレビジョンのような携帯可能な
電子装置に対して特に有利である。この発明によるタイ
プのDHFセルは投影表示器内にも使用できる。つまり
第二実施例、つまり投影表示器に使用されるDHFセル
は第8図に模式的に示してある。対応する表示器の周知
の機能は図9に示してある。
ルは、上に説明したDHFセル10のように膜厚dのS
C * 層を有し、この層は互いに平行なガラス板113と
114の間に配置されている。液晶層111に対向する
表面上には、板113と114は透光電極117と11
8を有し、これ等の電極は通常文字や画像点を表すあめ
にある電極セグメントを形成する。
向層119あるいは120が既に述べたように、配置さ
れている。更に、図8から明らかなように、上記特別な
目的に関してDHFセル101が特別な目的のために、
反射投影表示器に対して周知のように、光吸収性の光導
体121と誘電性の鏡122を備えている。動作状態で
は、DHFセル101は書込光130がガラス基板11
3を、また読取光140がガラス基板114を通過する
ように配置されている。投影表示器を動作させる場合、
像160はレンズ161を経由してDHFセル101の
光導体121に投影され、この導体に吸収される。書込
光130は光導体121上に画像情報に相当する導電率
の変調を与える。電極117と118に接続する電源に
より、この変調は液晶を介して電圧変調に変換されるの
で、液晶はそれに応じて変形する。
0はビームスプリッタ162により偏光され、誘電鏡1
22で反射される。このように反射された読取光は変調
された偏光を伴う光として新たにビームスプリッタ16
2へ入射する。これは反射した光に対して検光子として
働き、入射した光に垂直な偏光成分のみを反射する。即
ち、このビームスプリッタは直交偏光の機能を有する。
ビームスプリッタ162から反射した光は最後にレンズ
163を有する適当な光学系によりスクリーン164に
投影される。
は、光源165で発生し、レンズ166とビームスプリ
ッタ162を経由してDHFセル101へ入射する光が
複屈折性の液晶層111を二度通過し、全ての反射表示
器の場合と同じである。つまり読取光140と変調光1
50として通過する。従って、液晶中の光が通過する距
離deff は液晶層の厚さdの二倍、つまり 2dとなる。
その外、この装置では光源165が書込光130より著
しく強い。その結果、装置全体が光増幅器として働く。
つまり、上に説明したこの発明のDHFセルあるいは表
示装置は可能性のある多数のDHFセルや電光装置の一
つの選択に過ぎず、この発明のDHFセルあるいはDH
F表示器は直視表示器あるいは反射投影表示器としてだ
けでなく、反射表示器としてあるいは所謂「ヘッド・マ
ウント・ディスプレ」として形成できる。
器は電極を3部品セグメントにする代わりに、単品電極
セグメントも有する。これ等のセグメントは赤、緑、青
の光に対して所定の時間間隔内で交互に駆動される。こ
の場合、個々のセグメントに属する信号をこの時間間隔
にわたり平均化して画像点が生じる。最後に、他の光学
および電光装置にもこの発明の種類のDHFセルを装備
できる。例えば "Applied Optics 27, 1727 (1988), K.
M. Johnson et al."により周知のような光スイッチ、あ
るいは画像ないしはパターン認識装置である。最後の装
置は "Applied Optics 5, 1248 (1966), C.S. Weaver e
t al."あるいは "Optics Communications 76, 97 (199
0), D.A. Jared et al." により周知であり、例えば人
の指紋を指紋の一覧表と比較するために使用される。
と報告を与える。この発明の目的のために使用できる液
晶混合物としては、ロリック株式会社、バーゼル(Roli
c AG, Basel)の液晶混合物 FLC 10827が適している。こ
の混合物の物理特性を表Iに、また化学組成を表 II に
示す。
ウム錫酸化物の透明電極を付け、絶縁性のイオン阻止層
と平行な摩擦方向の摩擦ポリイミド層を備えている。こ
のセルは 100℃で毛細管作用により充填し、電場(10 V
/ μm の矩形波で 10 〜1000 Hzで可変)を印加してゆ
っくりと冷却した。後者はオプションであるが、コント
ラストを改善した。
同じ最大透過率となるように膜厚dを選んだ。図10は
青色、緑色および赤色の光に対する 5.3μm 厚さの「負
のコントラス」λDHFセルの透過率と電圧の曲線を示
す。これ等の曲線の透過率の値は規格化スペクトルで割
り算されている。規格化スペクトルは互いに平行に位置
決めされた偏光子とラセン軸を持った同じセルの透過率
である。これ等の曲線の最も重要な特徴は最小値が赤色
(630 nm) に対して約± 19 V で、緑色(550 nm) に対
して約± 15 V で、そして青色(450 nm) に対して約±
10 V で達成される点にある。
る光スイッチ この発明によるタイプのDHFセルを有する光スイッチ
には、周知の強誘電スイッチに比べて、このスイッチが
セルに印加する電圧を変えて他の波長ヘ再プログラム化
でき、周期的に極性を切り換えて直流電圧のない動作が
可能になるという利点がある。
置は、実質上二つのレンズをフーリエ変換に使用するJ
FT(Joint Fourier Transform)技術に基づいている。
この場合、隣接する二つの画像を第一レンズでフーリエ
変換する。このフーリエ変換はこの発明によるタイプの
DHFセル、例えば反射型SLM−DHFセル(SLM
は Spacial Light Modulatorを意味する)により目視可
能になり、このようにして得られた画像を第二レンズで
新たにフーリエ変換する。こうして二つの画像の相互相
関関数が求まり、この関数は二つの画像が一致すると明
るい点になる。光学JFT法は、電子画像処理に比べて
非常に高速であるといる著しい利点を有する。
Fセルにより周知のDHFセルの液晶層より厚い液晶層
を提供できる。
層の拡大模式図、
斜視図、
化Qの一部とスイッチング角度αの依存性を示すグラ
フ、
化Qの一部に対するΔnの依存性を示すグラフ、
た「負のコントラスト」のDHFセルの光透過率T。
Claims (5)
- 【請求項1】 強誘電体でキラル・スメクティック複屈
折性の液晶層(11)を含むセル(10)と、少なくと
も一つの偏光子(15,16)と、液晶層(11)中に
電界を発生する電気制御手段とを備え、 前記セル(10)が液晶層(11)を含む一対の板(1
3,14)を有し、各板が液晶層(11)の分子を揃え
る表面構造と電界を発生する電極(17,18)を有
し、 画像点を表すためセル(10)と少なくとも一つの電極
(17)をセグメントに分割し、各セグメントに対する
表示装置(10)を作動させる時に光の透過度の変調に
使用され、U=0とU=|Umax |で限定される電圧範
囲内に予めある制御電圧を発生するように、前記電気制
御手段を構成し、 液晶層(11)が印加電圧に依存するスイッチング角α
(U)を有し、その最大値α(U=|Umax |)が電圧
U=0とU=|Umax |の間の光軸の角度に等しい、液
晶、スイッチあるいは画像処理の装置において、 この装置を動作させるとスイッチング角α(U=|U
max |)が少なくとも 30 °であり、ラセン体の軸と偏
光子の偏光方向のなす角度が 45 °になるように液晶層
を配置し、U=0の時に複屈折率Δnと光が液晶中を通
過する距離deffに対して以下の関係式、 200 nm <Δ
n・deff < 350 nm となることを特徴とする装置。 - 【請求項2】 白色光から赤、緑およひ青の光ビームを
発生するカラーフィルタ(19,20,21)を備え、
表示セル(10)とカラー画像点を表す少なくとも一つ
の電極(17)を赤、緑と青の原色に対するそれぞれ3
つのカラー画素を有するセグメントに分割し、これ等の
電極セグメントがそれぞれ三つの下部電極(17a,17
b,17c )を有し、各一つの下部電極が一つのカラー画
素に付属している請求項1の表示装置において、各電極
セグメントの下部電極(17a,17b,17c )がそれぞ
れ電圧URot,UGrun, UBlauを有する独立した電源に接
続し、赤、緑と青のカラー画素の電圧範囲が異なった大
きさであり、赤原色の電圧範囲が最も広く、青原色の電
圧範囲が最も狭いことを特徴とする表示装置。 - 【請求項3】 直視で使用するため、動作状態でdeff
に等しい厚さdの液晶層(11)を備えた表示セル(1
0)を設けていることを特徴とする請求項1または2に
記載の標示装置。 - 【請求項4】 液晶層の厚さは 2.8〜 6μm であること
を特徴とする請求項3に記載の標示装置。 - 【請求項5】 光を反射するため、動作状態でdeff /2
に等しい厚さdの液晶層(11)を備えた表示セル(1
01)を設けていることを特徴とする請求項1または2
に記載の標示装置。
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