JPS6015928B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPS6015928B2 JPS6015928B2 JP50133540A JP13354075A JPS6015928B2 JP S6015928 B2 JPS6015928 B2 JP S6015928B2 JP 50133540 A JP50133540 A JP 50133540A JP 13354075 A JP13354075 A JP 13354075A JP S6015928 B2 JPS6015928 B2 JP S6015928B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display device
- crystal display
- voltage
- crystal cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液晶表示装置の改良に関する。
従来、正の誘電率異方性を有するネマティツク液晶と光
学活性物質との混合液晶を、基板表面において液晶分子
長軸がほぼ基板面に垂直に配向するような表面処理を施
した一組の相対向する透明電極板間にはさみ、電圧を印
加した場合には次のような電気光学効果が観察されるこ
とが知られている。すなわち電圧を印加しない初期状態
では、液晶分子は渦状組織とよばれる構造をとっており
、．この構造では分子軸はらせん構造をとり、そのらせ
ん軸は電極基板の近傍を除いてほぼ電極基板に垂直の方
向に配向している。この状態は肉眼ではほぼ透明に見え
る。次に電圧を印加し、印加電圧を次第に増してゆくと
、あるしきし、電圧ＶＦ以上の電圧で液晶はフオーカル
コニック組織とよばれる光散乱状態となり白く見えるよ
うになる。さらに電圧を増してゆくと、別のしきし、電
圧ＶＨ以上の電圧で液晶はホメオトロピック構造となり
、この状態は透明にみえる。この状態で電圧を除去する
と液晶は一瞬光散乱を呈した後、最初の渦状組織に戻り
再び透明になる。なお、ＶＦ以上、ＶＨ以下の電圧印加
の下で光散乱状態にある液晶はこの状態で電圧を除去し
ても渦状組織には戻らずにフオーカルコニツク組織によ
る光散乱状態が蓄積される。すなわちこの蓄積型電気光
学効果を利用した表示装置においては、渦状組織の透明
状態とフオーカルコニック組織の光散乱状態とによって
画像が表示される。蓄積された表示画像の消去は全電極
に一旦ＶＨ以上の電圧を印加してホメオトロピツク構造
にしてから電圧を除去してやればよい。しかしながら蓄
積された表示画像のコントラストは１０：１程度であり
、充分であるとはいえない。本発明の目的は蓄積型の画
像表示において、高コントラストの得られる液晶表示装
置を提供することにある。本発明の液晶表示装置は基板
表面において液晶分子長軸がほぼ基板面に垂直に配向す
るような表面処理を施した一組の相対向する透明電極基
板の間隙に、正の譲弦率異方性を有するネマティツク液
晶と光学活性物質との漁合液晶を充填した液晶セルと、
その前後に取り付けた一対の偏光板と、その背後に取り
付けた単色フィルターとから構成される。
学活性物質との混合液晶を、基板表面において液晶分子
長軸がほぼ基板面に垂直に配向するような表面処理を施
した一組の相対向する透明電極板間にはさみ、電圧を印
加した場合には次のような電気光学効果が観察されるこ
とが知られている。すなわち電圧を印加しない初期状態
では、液晶分子は渦状組織とよばれる構造をとっており
、．この構造では分子軸はらせん構造をとり、そのらせ
ん軸は電極基板の近傍を除いてほぼ電極基板に垂直の方
向に配向している。この状態は肉眼ではほぼ透明に見え
る。次に電圧を印加し、印加電圧を次第に増してゆくと
、あるしきし、電圧ＶＦ以上の電圧で液晶はフオーカル
コニック組織とよばれる光散乱状態となり白く見えるよ
うになる。さらに電圧を増してゆくと、別のしきし、電
圧ＶＨ以上の電圧で液晶はホメオトロピック構造となり
、この状態は透明にみえる。この状態で電圧を除去する
と液晶は一瞬光散乱を呈した後、最初の渦状組織に戻り
再び透明になる。なお、ＶＦ以上、ＶＨ以下の電圧印加
の下で光散乱状態にある液晶はこの状態で電圧を除去し
ても渦状組織には戻らずにフオーカルコニツク組織によ
る光散乱状態が蓄積される。すなわちこの蓄積型電気光
学効果を利用した表示装置においては、渦状組織の透明
状態とフオーカルコニック組織の光散乱状態とによって
画像が表示される。蓄積された表示画像の消去は全電極
に一旦ＶＨ以上の電圧を印加してホメオトロピツク構造
にしてから電圧を除去してやればよい。しかしながら蓄
積された表示画像のコントラストは１０：１程度であり
、充分であるとはいえない。本発明の目的は蓄積型の画
像表示において、高コントラストの得られる液晶表示装
置を提供することにある。本発明の液晶表示装置は基板
表面において液晶分子長軸がほぼ基板面に垂直に配向す
るような表面処理を施した一組の相対向する透明電極基
板の間隙に、正の譲弦率異方性を有するネマティツク液
晶と光学活性物質との漁合液晶を充填した液晶セルと、
その前後に取り付けた一対の偏光板と、その背後に取り
付けた単色フィルターとから構成される。
次に図面を参騒して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の液晶表示装置の一実施例の断面図であ
る。１はガラス坂上に酸化インジウムを義着した一組の
透明電極基板であり、テフロンフィルムによって間隔が
１５仏のに保持された電極基板の間には正の誘電率異方
性を有するネマティック液晶のパラブトキシベンジリデ
ンーバラシアノアニリンとパラメトキシベンジリデンー
パラブチルアニリンと光学活性物質であるコレステリッ
ク−クロラィドとを重量比で２０：斑：１２の割合で混
合した混合液晶２が充填されている。
る。１はガラス坂上に酸化インジウムを義着した一組の
透明電極基板であり、テフロンフィルムによって間隔が
１５仏のに保持された電極基板の間には正の誘電率異方
性を有するネマティック液晶のパラブトキシベンジリデ
ンーバラシアノアニリンとパラメトキシベンジリデンー
パラブチルアニリンと光学活性物質であるコレステリッ
ク−クロラィドとを重量比で２０：斑：１２の割合で混
合した混合液晶２が充填されている。
３は一対の偏光板で偏光方向は互いに３０ｏの角度をな
している。
している。
４は波長６３紬ｍの単色光だけを透過する単色フィル夕
である。
である。
５は電圧を印加する電源である。
なお、透明電極基板１の内面は表面処理剤ＦＳ−１５０
を用いて液晶分子長軸が基板表面においてほぼ基板面に
垂直に配向するような表面処理が施されている。第２図
は第１図の液晶表示装置において、一対の偏光板と単色
フィルターを取り外してた従来の液晶表示装置に白色光
を照射して測定した蓄積型の電気光学効果を示す図であ
る。すなわち従釆の液晶表示装置は第２図のＡ点とＢ点
とに対応する光透過率の差によって画像表示を行なうの
で、透過光コントラストは１０：１程度であつた。本発
明は発明者達が見出した次のような実験事実に基づいて
いる。
を用いて液晶分子長軸が基板表面においてほぼ基板面に
垂直に配向するような表面処理が施されている。第２図
は第１図の液晶表示装置において、一対の偏光板と単色
フィルターを取り外してた従来の液晶表示装置に白色光
を照射して測定した蓄積型の電気光学効果を示す図であ
る。すなわち従釆の液晶表示装置は第２図のＡ点とＢ点
とに対応する光透過率の差によって画像表示を行なうの
で、透過光コントラストは１０：１程度であつた。本発
明は発明者達が見出した次のような実験事実に基づいて
いる。
第３図は９５重量％のパラメトキシベンジリデンーパラ
ブチルアニリンと５重量％のコレステリルノナノェイト
との混合液晶をはさみ、液晶分子がらせん構造をとり、
そのらせん軸が電極基板に垂直になるようにした電極基
板間隔が２５仏のの液晶セルに偏光板を通して直線偏光
とした白色光を照射し、前記偏光板と２ぴの角度をなす
ように設置した別の偏光板を通した透過光強度の分光ス
ペクトルを測定した結果である。次に、入射光側の偏光
板を固定したままで透過光側の偏光板を回転して同じ測
定を行なうと、二枚の偏光板のなす角度０の変化に従っ
て分光スペクトルのピークを示す波長入が遷移すること
が見出された。第４図はピーク波長＾と偏光板角度ひと
の関係を示す図である。この実験に用いた液晶材料は負
の誘電率異方性を有しているが、第３図および第４図の
実験事実は液晶材料の電気的性質によるものではなく幾
何学的な液晶分子配同機造によるものである。また本発
明の液晶表示装置に用いられる正の譲軍率異方性を有す
る混合液晶をはさむ液晶セルは渦状組織においては前述
の如く液晶分子はらせん構造をとり、そのらせん軸は電
極基板近傍を除いてほぼ電極基板に垂直となり、第３図
、第４図の結果を得た実験に用いた液晶セルと幾何学的
な液晶分子配向構造においては極似している。従って、
本発明に用いられる液晶セルにおいても第３図、第４図
の実験事実は成立するものと考えられ、肉眼による観察
ではその事実が確認された。すなわち第１図において単
色フィル夕４を取り外した構造の液晶セルにおいては、
電圧を印加しない状態で液晶分子配向は渦状組織となり
、３０度の角度をなす偏光板３にはさまれた状態では赤
色に見える。この状態で偏光板の一枚を回転すると第４
図の実験結果と同様に色相が連続的に赤から紫まで変化
することが観察された。次にこの液晶セルに前述のＶＦ
以上、ＶＨ以下の電圧を印如すると液晶セルは光散乱を
呈し、偏光板のなす角度にかかわらず白色に見える。従
って、第１図の構成の液晶表示装置において、単色フィ
ル夕の透過光波長と、二枚の偏光板ではさまれた液晶セ
ルの透過光分光スペクトルのピーク波長とが−致するよ
うに二枚の偏光板のなす角度を設定しておくならば、液
晶分子配向が渦状組織をとる場合には液晶セルへの入射
光がほとんど損失なく透過される。一方電圧を印加して
液晶分子配向がフオーカルコニツク組織をとるようにす
ると散乱光の一偏光方向成分だけが透過されることにな
るから、単色フィル夕、二枚の偏光板を有しない従来の
液晶セルの場合に比べて高いコントラストを得ることが
できる。第１図の実施例の場合には透過光コントラスト
が１５：１となり、前述のコントラスト１０：１に比べ
て改善されることが確かめられた。本発明の液晶表示装
置においては、電極パターンは任意の形状にすることが
できるし、セグメント形式やマトリクス形式の表示パタ
ーンが可能であることは言うまでもない。また本発明の
液晶表示装置の背後に照明器具を設置することが表示の
高コントラストを得るために有効であることはもちろん
である。なお実施例においては単色フィル夕を用いる場
合について述べたが、単色フィル夕を取り外して背後に
単色光源を設置した構成の液晶表示装置であってもよい
。以上に述べたように本発明の液晶表示装置によると、
高コントラストの良質な蓄積型画像表示を得ることがで
きる。
ブチルアニリンと５重量％のコレステリルノナノェイト
との混合液晶をはさみ、液晶分子がらせん構造をとり、
そのらせん軸が電極基板に垂直になるようにした電極基
板間隔が２５仏のの液晶セルに偏光板を通して直線偏光
とした白色光を照射し、前記偏光板と２ぴの角度をなす
ように設置した別の偏光板を通した透過光強度の分光ス
ペクトルを測定した結果である。次に、入射光側の偏光
板を固定したままで透過光側の偏光板を回転して同じ測
定を行なうと、二枚の偏光板のなす角度０の変化に従っ
て分光スペクトルのピークを示す波長入が遷移すること
が見出された。第４図はピーク波長＾と偏光板角度ひと
の関係を示す図である。この実験に用いた液晶材料は負
の誘電率異方性を有しているが、第３図および第４図の
実験事実は液晶材料の電気的性質によるものではなく幾
何学的な液晶分子配同機造によるものである。また本発
明の液晶表示装置に用いられる正の譲軍率異方性を有す
る混合液晶をはさむ液晶セルは渦状組織においては前述
の如く液晶分子はらせん構造をとり、そのらせん軸は電
極基板近傍を除いてほぼ電極基板に垂直となり、第３図
、第４図の結果を得た実験に用いた液晶セルと幾何学的
な液晶分子配向構造においては極似している。従って、
本発明に用いられる液晶セルにおいても第３図、第４図
の実験事実は成立するものと考えられ、肉眼による観察
ではその事実が確認された。すなわち第１図において単
色フィル夕４を取り外した構造の液晶セルにおいては、
電圧を印加しない状態で液晶分子配向は渦状組織となり
、３０度の角度をなす偏光板３にはさまれた状態では赤
色に見える。この状態で偏光板の一枚を回転すると第４
図の実験結果と同様に色相が連続的に赤から紫まで変化
することが観察された。次にこの液晶セルに前述のＶＦ
以上、ＶＨ以下の電圧を印如すると液晶セルは光散乱を
呈し、偏光板のなす角度にかかわらず白色に見える。従
って、第１図の構成の液晶表示装置において、単色フィ
ル夕の透過光波長と、二枚の偏光板ではさまれた液晶セ
ルの透過光分光スペクトルのピーク波長とが−致するよ
うに二枚の偏光板のなす角度を設定しておくならば、液
晶分子配向が渦状組織をとる場合には液晶セルへの入射
光がほとんど損失なく透過される。一方電圧を印加して
液晶分子配向がフオーカルコニツク組織をとるようにす
ると散乱光の一偏光方向成分だけが透過されることにな
るから、単色フィル夕、二枚の偏光板を有しない従来の
液晶セルの場合に比べて高いコントラストを得ることが
できる。第１図の実施例の場合には透過光コントラスト
が１５：１となり、前述のコントラスト１０：１に比べ
て改善されることが確かめられた。本発明の液晶表示装
置においては、電極パターンは任意の形状にすることが
できるし、セグメント形式やマトリクス形式の表示パタ
ーンが可能であることは言うまでもない。また本発明の
液晶表示装置の背後に照明器具を設置することが表示の
高コントラストを得るために有効であることはもちろん
である。なお実施例においては単色フィル夕を用いる場
合について述べたが、単色フィル夕を取り外して背後に
単色光源を設置した構成の液晶表示装置であってもよい
。以上に述べたように本発明の液晶表示装置によると、
高コントラストの良質な蓄積型画像表示を得ることがで
きる。
第１図は本発明の液晶表示装置の一実施例の構造を示す
断面図であり、１は透明電極基板、２は液晶層、３は偏
光板、４は単色フィル夕−、５は電圧を印加する電源で
ある。 第２図は従来の液晶セルの蓄積型電気光学効果を示す図
である。第３図は２０ｏの角度をなす二枚の偏光板には
さまれた液晶層を透過する光の分光スペクトルである。
第４図は分光スペクトルのピークを示す波長と二枚の偏
光板のなす角度との関係を示す図である。オー図オ２図
才３図 才４図
断面図であり、１は透明電極基板、２は液晶層、３は偏
光板、４は単色フィル夕−、５は電圧を印加する電源で
ある。 第２図は従来の液晶セルの蓄積型電気光学効果を示す図
である。第３図は２０ｏの角度をなす二枚の偏光板には
さまれた液晶層を透過する光の分光スペクトルである。
第４図は分光スペクトルのピークを示す波長と二枚の偏
光板のなす角度との関係を示す図である。オー図オ２図
才３図 才４図
Claims (1)
- １ 液晶分子長軸がほぼ基板面に垂直に配向するような
表面処理を施した一組の相対向する透明電極基板の間隙
に正の誘電率異方性を有するネマテイツク液晶と光学活
性物質との混合液晶を充填した液晶セルと、その前後に
設けた一対の偏光板と、その背後に設けた単色フイルタ
とから成り、前記一対の偏光板と前記液晶セルとを通過
する光のピーク波長の一つが前記単色フイルタの透過光
波長に一致するように設定したことを特徴とする液晶表
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50133540A JPS6015928B2 (ja) | 1975-11-05 | 1975-11-05 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50133540A JPS6015928B2 (ja) | 1975-11-05 | 1975-11-05 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5256900A JPS5256900A (en) | 1977-05-10 |
| JPS6015928B2 true JPS6015928B2 (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=15107190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50133540A Expired JPS6015928B2 (ja) | 1975-11-05 | 1975-11-05 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015928B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61149727U (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-16 | ||
| JPH0541928Y2 (ja) * | 1986-06-26 | 1993-10-22 |
-
1975
- 1975-11-05 JP JP50133540A patent/JPS6015928B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61149727U (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-16 | ||
| JPH0541928Y2 (ja) * | 1986-06-26 | 1993-10-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5256900A (en) | 1977-05-10 |
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