JPS5849915A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Publication number
JPS5849915A
JPS5849915A JP56141482A JP14148281A JPS5849915A JP S5849915 A JPS5849915 A JP S5849915A JP 56141482 A JP56141482 A JP 56141482A JP 14148281 A JP14148281 A JP 14148281A JP S5849915 A JPS5849915 A JP S5849915A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
electrode
crystal cell
polarizing plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP56141482A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Kawamura
河村 孝夫
Akihiko Sugimura
明彦 杉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Priority to US06/409,848 priority patent/US4645304A/en
Priority to DE19823231285 priority patent/DE3231285A1/de
Publication of JPS5849915A publication Critical patent/JPS5849915A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134327Segmented, e.g. alpha numeric display

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】 本発明は液晶の電気光学効果を利用した表示装置の改良
【関し、より詳細には液晶分子の持つ二色性、即ち、液
晶分子の長軸方向とそれに直交する方向とで光の吸収率
が異な8特性を利用した表示装置に関するものである。
近時、液晶装置は液晶が示す電気光学効果を応用し、腕
時計や電卓等の数字表示パネルの表示デバイスとして多
用されている。
しかしながら、従来の液晶装置を電気光学効果を用いて
表示動作を行わせる場合、相対向する電極間に電界を印
加し、両電極間に介在する液晶分子の配列を強制的に変
化させているが、電界を印加しないときの液晶分子配列
は初期の分子配向えのみ依存しているため、その応答速
度が数十〜数百m@ ときわめて遅く、敏速な表示が得
られないという欠点を有していた。
そこで、従来の液晶装置の応答速度の欠点を改良するた
め、液晶セ★の相対向する電極の一方を―潜とした3電
極構造のものがチャニン【より提案された。
このチャニンの3電極構造の液晶セルを使用し、液晶表
示装置を構成した場合、その構造は第1図(4)、@)
に示すように偏光軸が互いに直交する2枚の偏光板P@
、Aa  間に液晶セル1を、該液晶セルlの櫛形電極
L・、 L2  の長さ方向(y軸方向)が両偏光板P
o、ムlの偏光軸に対して45°の傾きをもつよう【配
置された構造となり、その表示は液晶分子の光学的異方
性によるレタデーシーンを利用したもので、前記液晶セ
ル1の対向する電極L・ど!4\−間に電、a:v・を
印1す・・る・t411分子は垂直配向(III図tB
)の音軸方向)シ、光はそのまま液晶セルを通過するた
め、光は偏光軸が互いに直交する2枚の偏光板Pe、A
nlCより完全に連断され光の通過のOFF状態となり
、また−万機形電極Lo、とL2の間に電圧Vdを印加
すると液晶分子は平行配向(第1図1)X軸方向)し、
X軸方向(光軸な持つl軸性結晶と同じ光学的特性とな
って、光軸が2枚の偏光板と45°の傾きを一つものと
なるため光は次式で示される強度で通過し、光の通過の
ON状態となる。
1 = IoSin’ 2*Sim’ A式中、IO:
  偏光板Pa、ムnを通過する際の損失を差し引いた
後の光の強さ S 二 入射光の偏光方向と液晶分子軸方向となす角 
@=4S@ δ:1g!晶セI−・中での常光線と異常光線との位相
差 かくして、光の通過のON、 OFF状−が電圧Va。
Vd の印加切換え【より制御され表示が行なわれる。
この3電極構造の液晶セルな使用し′た液晶表示装置は
光の通過のON、OFF 状態を形成するための液晶配
向かいずれも電圧Ve、Vdの印加(よる強制的な−の
であるため、数tos  という早い応答速度が得られ
敏速な表示が可能となる。
しかしながら、このチャニンの3電極構造の液晶セルを
用いた液晶表示装置は光の通過のON、OFF状態を形
成するのに偏光板が必ず2枚必要であるため、この2枚
の偏光板(より通過する光が損失され、光の通過のON
状態でも通過する光は極めテst<、光の通過の01’
(OFF状態のコントラスト比が極めて低く表示が不鮮
明になる欠点を有していた。また同時に高価な偏光板を
2枚必要とするため装置が大型化するとともに高コスト
となる欠点も有していた。    ゛ 本発明は、上記従来の欠点の解消のためになされたもの
で、その目的は応答速度が早く、且つ鮮明な表示が可能
であり、しかも小mcして低コストな液晶表示装置*襲
供する。こ、hCある。
本発明の液晶表示装置は櫛形電極を有する透明基板と、
封向電極を有する透明基板を両電極が相灼向するように
近接配置し、且つ両透明基板関に液晶を封入した液晶セ
ルと、前記液晶セルの櫛形電極の電界による液晶の配向
方向と平行・となる偏光軸を有する偏光板とから成るこ
とを特徴とするものである。
以下、本発明を添付図面に基づぎ詳aに説明する。
第2回連)、(B)は本発明の液晶表示装置の基本構成
を示し、口寡液晶セル、Peは偏光板である。
液晶セルlは内面に櫛形の電極Lo、L2を有する透明
基板2と内面に対向電極Ll  を有する透明基板3を
、内幕板間に所定間隙を形成するようにスペーサ4を介
して近接配電し、該間隙内に正の鍔電異方性を示す液晶
5を封入したものである。
前記透明基板Z、3の内@@W−は、分子配向処理が施
してあり、液晶5の分子が基板に対し平行もしくは垂直
になるように処理されている。
前記櫛形電極L・、L2及び対向電極L1は酸化スズ、
酸化インジウム等の透明導電材料から成り、従来周知の
薄膜手法及びエツチング加工法を採用すること(より形
成される。
前記II形電極は第3図に示す、C5[凹状の電極L@
lC凸状の電極L2を嵌入させた形状を有しており、凹
状の電極Loは共通電極として接地されており、凸状の
電極りは、駆動電極として外部電源(不図示)W−接続
されている。この櫛形電極Lo、 L2間に、駆動電圧
vdが印加されると液晶5は液晶セル10基板2.3I
c対し強制的に平行に配向される。
また、前記対向電極L!は制御電極として外部電II(
不図示)C1l絖されており、前記共通接地電極Loと
の間で制御電圧v6が印加されると液晶6は基板2.3
c対し垂直【強制的に配向される・尚、前記櫛形電極L
・、L2の歯数は第3図【示す3個のものc4I定され
るものではなく、液晶セル19大きさ等に応じ、その歯
数な任意に変更することが可能である・ 前記偏光板P・は液晶セル1の後部、すなわち光の出射
側(配置されており、その偏光軸は液晶セ#1の櫛形電
極L・、 IJの方向と直交する方向、換言すれば、櫛
形電極間の電界による液晶5の配向方向と平行となって
いる。
かくして、本発明の液晶表示装置において、液晶セルl
の前部すなわち光の入射1lIc光源としてタングステ
ンを発光エレメントとする豆ランプを配置し、皺液晶セ
ル1の揄形電@L・、I4間に駆動電圧Vd を印加し
た場合、液晶Sの分子は液晶セルlの基板に対し平行(
第2図(B)のX軸方向)(配向し、通過する平行方向
CX軸方向)の光を強く吸収して、垂直方向(y軸方向
)の光のみを通過させる。この液晶セル1を通過した垂
直方向(y軸方向)の光tよ、液晶セルIW−近接して
配置された偏光軸が液晶セル1の平行方向(X軸方■と
同方向の偏光板Po[より吸収され、偏j!fP・を通
過することはなく完全に適所され、光の通過のOFF状
態が形成される。
また、液晶セル1の対向電極L1と接地電極L・関に制
御電圧V・を印加した場合、液晶50分子は液晶セルl
の基板に対し垂直方向(第2図中)電輪方向)C配向し
、光は液晶5cよる吸収を受けることはなく、そのまま
液晶セルlを通過する。
この液晶セル1を通過した光は、液晶セルIIC近接し
て配置された偏光[Po1Cより、偏光板Poの偏光軸
以外の光は吸収されるものの偏光軸に平行な光はそのま
ま通過し、光の通過のON状郭が形成される。これによ
り光の通過のON、 OFF 状態が形成され衰示装置
として機能する。
なお、本発明においては偏光板Poを液晶セルlの前部
、すなわち光の入射側に配置しても前述した構成と同一
の動作をすることは当業者Cは容易c11解されよう。
次(、本発明の作用効果を以下に示す実施例に基づき説
明する。
下記の実施例におい℃は液晶セル及び1I−J#、歌を
第2図に示すように配置するとともに、櫛形電極は第3
図に示す形状とした。そして光源としてはHe−N・レ
ーザー(入=6328人)を使用し、各液晶セルに駆動
電圧(Vd)、制御電圧(v6)をそれぞれ印加して液
晶表示装置としての応答速度位上り時間及び立下り時間
)及び表示の鮮明度としてのコントラスト比を測定した
尚、応答速度としての立上り時間(Twrite)、立
下り時間(7srase)  及びコントラスト比は次
式により規定する。
’17vrjte e=Tdelay  +”l:ri
ss+)rl・= ’17dea亀y 式中、てd・1ay=透過光強度の最小値から透過光強
度の最大値の10チ( なるまでの立上り時間 )iS・=透過光強度の最大値の10嘔から9014 
Cなるまでの時間 ]・軸y=透過光強度の最大値の90%からto−にな
るまでの時間 コントラスト比= −’jmヲ8 Tmt塾 式中、’l’max :透過光強度の最大値Twin:
透過光強度の最小値 〔実施例!〕 液晶セル及び偏光板を下記のものより構成し、制御電圧
(V・)として3SV(r−m・烏)%駆動電圧(Vd
)として!AV(r−m−*) を印加し応答速度及び
コントラスト比を測定した。
液晶セル 使用液晶: ZLI −1557(lsy社m)透明基
板ニガラス基板 電極材料二酸化インジウム 透明基板間!I(液晶層厚) : IL5pm偏光板 KN −38(ポラロイド社m1) (測定結果) 応答速度 立上り時間 (Tyrics) =x O,85va 
sea立下り時間 (”’[d@5ay) == 0.
HI m ssc〔実施例2〕 実施例1の透明基板間II(液晶層厚)を9.0pmと
した液晶セルを用い、制御電圧(v6)として5sV(
r−ys)、駆動電圧(va)として35V(r−m−
s)を印加し実施例1と同一方法で応答速度及びコント
ラスト比を測定した。
(測定結果) 応答速度 立上り時間(Twrits) = 0.33 ts s
ea立下り時間(T′d@aay) = 0.as m
 sse〔実施例3〕 実施例1の透明基板間II(液晶層厚)をS、Oμmと
した液晶セルを用い、制御電圧(v6)として35v(
「・m−m)駆動電圧(Vd)として50V(r−m−
s)を印加し実施例1と同一方法で応答速度及びコント
ラスト比を測定した◎ (測定結果) 応答速度 立上り時間(”’[’−writ+e) = 0.27
1ame。
立下り時間(Tdeeay) = 0−3IQ m a
ge〔比較例〕 実施例1の液晶セル及び2枚の偏光板をwi1図(示す
ように配置し、制御電圧(v6)としてssV(r−m
−a)、駆動電圧(Vd)として35V(r−m−s)
を印加し応答速度及びスントラスト比を測定した。
(測定結JjL) 応答速度 立上り時間(Tvrit・) = 1.!l  論−6
6立下り時間(Tdeeay) = 0.351111
1@6本発明の液晶表示装置によれば、上記実施例及び
比較例の測定結果からも判る□ように、液晶セルと1枚
の偏光板を、液晶セルの櫛型電極間の電界による液晶の
配向方向と偏光板の偏光軸が平行となるように配置する
ことにより、従来の液晶表示装置に比し、極めて応答速
度が早く、特に立上り時間が顕著に改良され、且つ高コ
ントラスト比で表示の鮮明度が高い液晶表示装置が得ら
れる。
また、本発明によれば高価な偏光板は1枚しか使用しな
いため、装置の小型化、低コスト化が達成される。
なお、本発明は上述した実施例(限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更
は可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)(B)は従来の液晶表示装置の構造を説明
するための図、第2図(A)(B)は本発明の液晶表示
1、装置の構造を説明するための図、ggs図は櫛形電
極の一例を示す平面図である。 l:液晶セル   2.3:透明基板 5:液  晶   Lo%L2:櫛形電極Ll:対向電
極   Po%An:偏 元板特許出願人 京都セラミック株式会社 代表者稲盛和夫 同 河  村  孝  夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (2)彫電極を有する透明基板と、対向電極を有する透
    明基板とを両電極が相対向するように近接配置し、且つ
    両透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、前記櫛形電
    極間の電界による液晶の配向方向と平行となる偏光軸を
    有する偏光板とから成る液晶p水側し
JP56141482A 1981-08-25 1981-09-07 液晶表示装置 Pending JPS5849915A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56141482A JPS5849915A (ja) 1981-09-07 1981-09-07 液晶表示装置
US06/409,848 US4645304A (en) 1981-08-25 1982-08-20 Liquid crystal device having interdigitated electrodes with shade member
DE19823231285 DE3231285A1 (de) 1981-08-25 1982-08-23 Fluessigkristallvorrichtung, insbesondere fuer die numerische anzeige

Applications Claiming Priority (1)

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JP56141482A JPS5849915A (ja) 1981-09-07 1981-09-07 液晶表示装置

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