JPS6018078B2 - 電気光学的表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直線偏光子と４分の１ラムダ板との間に液晶
パネルを設置し、上誌４分の１ラムダ板の後にコレステ
リック液晶の簿層を設け、上記液晶パネルに電圧を印加
して円偏光を制御することにより、影像を形成して表示
作用を行なわせることを特徴とする電気光学的表示装置
に関するものである。

コレステリック液晶は、分子配列が特異な螺旋構造を有
する旋光性物質であって、特定の波長の光のみを一定方
向に反射する選択反射性およびある波長領域で円偏光の
一成分は減衰ないこ、この液晶膜を通過するが、他成分
は反射を受け透過光量を箸るしく減衰するところの円偏
光２色性などの特異な光学特性を有している。

本発明は、コレステリツク液晶の上記性質を電気的に光
学影像を形成する要素として活用し、かっこの液晶膜の
反射光の純度の高い色がもつ付加価値を付与した電気光
学的表示装置を提供しようとするものである。

以下、図面を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明
する。

第１図は、本発明の技術に基ずく反射形の電気光学的表
示装置の基本構成を示す図である。

４は偏光子、２は液晶パネル、３は４分の１ラムダ板、
４はコレステリツク液晶の薄層、机ま光吸収体、６は液
晶パネル２に電圧を印加する手段である。

上記液晶パネル２には、正の誘電異方性を有するネマチ
ツク液晶が収められ、この液晶分子は、保持板の板面に
垂直な方向にねじれ構造を有し、かつ板の表面に壁方位
付けられており、電圧の印加で偏光を制御して表示作用
が行え‐る液晶パネルを配置する。

この液晶パネル２としては、液晶層のねじ角がおよそ９
０ｏの螺旋構造を呈する液晶パネルを利用する。

この液晶パネル２は、２枚の保持板が、それぞれ液晶分
子の最軸を一方向に平行に方向付ける（壁方位軸を有す
る）作用表面を有し、各々の保持板の壁方位鞠が互いに
直角となるように配置して組立てられる。

この液晶パネル２は、偏光を入射すれば〜電圧非印加状
態では、液晶層を通過するとき、偏光面の向きが９０ｏ
回転して透過する。

電圧印加状態では、液晶層のねじれ構造は消失して、液
晶分子の長藤の向きは、板面に垂直となり、ｔこの液晶
層をそのまま透過する。偏光子１と液晶パネル２とは、
偏光子１の偏光面の向きと液晶パネル２を構成する２枚
の保持板のいずれか一方の壁方位軸とが互いに平行とな
るように配置し、また偏光子１の偏光面の向きと４分の
１ラムダ板３の光軸の向きとは、互いに４？の角度をな
すように配置する。

この配置において、偏光子１の前から白色光を入射する
と４分の１ラムダ板３を透過してくる光は円偏光となっ
て出てくる。

液晶パネル２に電圧を印加すると、偏光面は９０ｏ回転
して通過するので電圧非印加時と電圧印加時とでは、４
分の１ラムダ板３を透過する光は、左右逆の旋光を示す
。

ところで、コレステリック液晶４が、右旋性（らせんの
回りが右回りである）であるときに、このコレステリツ
ク液晶膜４に左円偏光を入射すると、ある波長領域の光
を左円偏光で選択反射し、右円偏光を入射すれば、前者
と補色の光を右円偏光で透過する。

また、同様にして、左旋性の（らせんの回りが左回りで
ある）コレステリック液晶膜４に右円偏光あるいは左円
偏光を入射すれば、右旋性の液晶膜の場合に対応した反
射あるし、透過がなされる。

コレステリック液晶膜４は、その後に光吸収体５（例え
ば黒色の紙など）を置き、白色光を照明すると、その選
択反射性により、純度の高い彩やかな色が付いて見える
。この色は、表示等の目的に使用するとき、その応用装
置の付加価値を高めるためのものである。

また、この色は、光の入射角度、観測者の観測角度ある
いは温度などで変わる性質があり、コレステリック液晶
の数種類を混合したり、その組成比を選べば、呈色温度
範囲の異なる液晶を調合するることができる。一般に赤
〜緑の範囲は、わずかの温度変化で色が変わり、緑〜青
の範囲は、色の変わる温度の幅は広い。このような色の
温度変化の温度目的によっては、また応用装置に付加価
値を与えることができる。ところで、上記本発明の反射
形の電気光学的表示装置において、コレステリツク液晶
の薄層４に、例えば、コレステリルクロリドとコレステ
リルアセテートとコレステリルノナノェートとを混合し
室温で、反射光が緑色を呈するようにしておく。

このコレステリック液晶の薄層４の前に、上記偏光子１
と液晶パネル２と４分の１ラムダ板３を配置し、この光
学系を反射してくる光の色が緑に見えるように置く。

この状態において液晶パネル２に電圧を印加すれば、印
加部分のパターンは暗くなって見える。

直線偏光子１を９０ｏ回転して、上記光学系を反射して
くる光が暗くなるように調整し、液晶パネル２に電圧を
印加して緑の色を表示するようにもすることができる。
本発明の装置は、コレステリック液晶の薄層が右旋性あ
るいは左旋性であることにかかわらず、上記光学系を調
整することによって、電液晶パネルを電子制御して光学
影像を形成することができる。

第２図および第３図は、本発明に基ずく透過形の電気光
学的装置の構成を示す図である。

それぞれの参照記号は第１図に示す同様の素子に対応す
る。第２図は、透過形の基本構成を示す図である。

この装置に白色光を入射すれば光学系１〜３の透過光は
、光学系の調整具合に従って、右円偏光あるいは左円偏
光となり、コレステリック液晶に右旋性のものを用い光
学系の調整により右円偏光を照射するようにするか、コ
レステリック液晶に左旋性のものを用いた左円偏光が透
過するように調整すればコレステリック液晶に光が透過
し、コレステリック液晶特有の色が見える。一方、コレ
ステリック液晶に右旋性のものを用い、左円偏光を照射
するように光学系を調整すると、特定の波長領域の光が
選択反射され、コレステリック液晶に左旋性のものを用
い、右円偏光を照射するように光学系を調整すれば、同
様に特定の波長領域の光が選択反射される。この系に生
ずる透過光の色と反射光の色とはたがいに補色関係にあ
る。ここで代表として透過表示の場合を具体的に説明す
ると、電圧印加時に、コレステリック液晶膜４の色が透
過光として見える場合に液晶パネル２に電圧を印加する
と、光学系を透過した円偏光成分は、逆まわりの円偏光
成分となり、コレステリック液晶により反射を受けるこ
ととなるので、印加部分のパターンは賭視野となって影
響が形成される。また、直線偏光子１の偏光面の向きを
９０ｏ回転して、電圧非印加時に、透過光を階視野とし
、液晶パネル２に電圧を印加して、コレステリック液晶
膜４の透過光の色によって影響を表示することもできる
。第３図のように、円偏光子７あるいは、４分の１ラム
ダ板３と直線偏光子１を重ね合わせたものあるいは直線
偏光子１を配置すると、影像のコントラストを高めるこ
とができる。

以上本文に記載するように、本発明の装置は、コレステ
リック液晶の旋光性を活用し、液晶パネルを用いて円偏
光を制御して光学影像を形成する従来にない電気光学的
装置であり、コレステＩＪック液晶が示す純度の高い色
を表示に活用できる。

などの特徴を有し、電卓や電子時計などの数字表示、そ
の他各種の文字、図形等の表示に利用できる。コレステ
リック液晶の配合により、各種の色を選ぶことができ、
その色の純度が高いので、応用装置の付加価値が高まる
。

また遮光器として利用することもできることは自明であ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に基ずく一実施例の反射形の電気光学
的装置の基本構成を示す横断面図、第２図および第３図
は、本発明の技術に基ずく他の実施例の電気光学的装置
の基本構成を示す横断面図である。 １・・・…直線偏光子、２・・・・・・液晶パネル、３
・・・・・・４分の１ラムダ板、４……コレステリック
液晶の薄層。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直線偏光子と４分の１ラムダ板との間に液晶パネル
   を配設し、上記ラムダ板の後にコレステリツク液晶の薄
   層を設け、上記液晶パネルに外部から電圧を印加し、円
   偏光を制御することにより光学影像を形成し表示作用を
   行なわせることを特徴とする電気光学的表示装置。