JPS62144134A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JPS62144134A JPS62144134A JP60285103A JP28510385A JPS62144134A JP S62144134 A JPS62144134 A JP S62144134A JP 60285103 A JP60285103 A JP 60285103A JP 28510385 A JP28510385 A JP 28510385A JP S62144134 A JPS62144134 A JP S62144134A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- angle
- degrees
- polarizing plate
- range
- 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.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶表示素子に係わり、特に時分割特性を向上
させたツィステッドネマチック（ＴＮ）形液晶表示素子
に関する。
させたツィステッドネマチック（ＴＮ）形液晶表示素子
に関する。
［従来の技術］
一般に液晶表示素子において、２枚の電極基板間で液晶
分子がらせん状溝・宜をなすように配向させるには、例
えば電極基板の液晶に接触する表面を布などで一方向に
こする方法、いわゆるラビング法によってなされる。こ
のようにして配向処理された２枚の゛電極基板をそれぞ
れのラビング方向すなわち配向方向に例えば互いにほぼ
９０囲に交差するように対向させ、２枚の電極基板をシ
ール剤により接層し、その間隙に正の誘電異方性金もっ
たネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその社極間
をほぼ９０度回転したらせん状構造の分子配列をする。
分子がらせん状溝・宜をなすように配向させるには、例
えば電極基板の液晶に接触する表面を布などで一方向に
こする方法、いわゆるラビング法によってなされる。こ
のようにして配向処理された２枚の゛電極基板をそれぞ
れのラビング方向すなわち配向方向に例えば互いにほぼ
９０囲に交差するように対向させ、２枚の電極基板をシ
ール剤により接層し、その間隙に正の誘電異方性金もっ
たネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその社極間
をほぼ９０度回転したらせん状構造の分子配列をする。
このように構造された液晶セルの上下には偏光板が設け
られるが、このイ屍光板の光吸収軸あるいは偏光軸は上
下２枚のｔ極基板のラビング方向にそれぞれほぼ一致し
ている。
られるが、このイ屍光板の光吸収軸あるいは偏光軸は上
下２枚のｔ極基板のラビング方向にそれぞれほぼ一致し
ている。
第２図は前述した従来のＴＮ形液晶表示素子のラビング
方向と偏光板の軸との関係についてモデル的に示した図
である。同図において、１は上側１億基版のラビング方
向、２は下側電極基板のラビング方向、３は下側偏光板
の光吸収軸あるいは偏光畑、４は下側偏光板の光吸収軸
あるいは偏光軸、５は液晶分子のねじれ方向および角度
である。
方向と偏光板の軸との関係についてモデル的に示した図
である。同図において、１は上側１億基版のラビング方
向、２は下側電極基板のラビング方向、３は下側偏光板
の光吸収軸あるいは偏光畑、４は下側偏光板の光吸収軸
あるいは偏光軸、５は液晶分子のねじれ方向および角度
である。
このように構造されるＴＮ形液晶表示装置は、近年、液
晶表示装置の電気光学特性、籍に時分割駆動特性に対す
る要求度が厳しくなっており、このような要求仕様に対
して十分に満足できない状況に至っている。
晶表示装置の電気光学特性、籍に時分割駆動特性に対す
る要求度が厳しくなっており、このような要求仕様に対
して十分に満足できない状況に至っている。
液晶表示装置ｔにおいて、デユティ比１／１００以下の
低デユティ駆動になると、充分なコントラストが得られ
ず、問題となる。
低デユティ駆動になると、充分なコントラストが得られ
ず、問題となる。
本発明の表示装置は、このように問題を解決するために
、液晶分子のねじれ角を２０ｎ度以上の範囲とし、一対
の偏光板の光吸収軸あるいは偏光軸のなす角が０度から
３０度までの範囲とし液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層
の厚さｄ（μｍ）との撰Δｎｄが［１２μ倶からα７μ
ｍの範囲内にあることを特徴としている。
、液晶分子のねじれ角を２０ｎ度以上の範囲とし、一対
の偏光板の光吸収軸あるいは偏光軸のなす角が０度から
３０度までの範囲とし液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層
の厚さｄ（μｍ）との撰Δｎｄが［１２μ倶からα７μ
ｍの範囲内にあることを特徴としている。
本発明によって、デユティ比１／１０ｏ以下の時分割駆
動において、充分なコントラストが得られる。
動において、充分なコントラストが得られる。
第１ ｋｌ （ａ）（ｂ） （ｃ）は本発明による液晶
表示素子の一例を説明するための液晶表示素子のラビン
グ方向と偏光板の軸との関係を示すモデル図である。同
図において、６は上側電極基板のラビング方向、７は下
側ＩＩＬ極基板のラビング方向、８は上側偏光板の吸収
軸あるいは偏光軸、９は下側偏光板の吸収軸あるいは偏
光軸、１０は液晶分子のねじれ方向および角度、１１は
上、下側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす角を示し
たものである。ナなわち、上側電極基板のラビング方向
６と液晶分子配向とがはトチ一致し、下側電極基板のラ
ビング方向７と液晶分子配向とがほぼ一致し、そして、
液晶分子のねじれ方向および角度１０が２００度以上の
範囲となるように上側を極基板と下側電極基板とが対向
配置される。この場合、この液晶分子のねじれ方向およ
び角度１０は上、下１を極基板の間に挾持させるネマチ
ック液晶に、液晶分子のねじれ方向および角度１０の誘
起する飾光性物質を厳刀口し、その混合液晶のらせんの
ピッチＰが液晶層の厚さｄと少なくとも、Ｐ（ｊｄの関
係をもつようにすることにより、液晶分子は２００度以
上の範囲にねじれ構造をとることができる。一方、上側
偏光板の吸収相８と下側偏光板の吸収軸９となす角１１
は、０朋から５０度までの範囲となるように上側偏光板
は下側電極基板の外面に、下側偏光板は下側電極基板の
外面にそれぞれ配置されている。なお、偏光板の皓は吸
収軸の代りに偏光軸を使用してもよい。
表示素子の一例を説明するための液晶表示素子のラビン
グ方向と偏光板の軸との関係を示すモデル図である。同
図において、６は上側電極基板のラビング方向、７は下
側ＩＩＬ極基板のラビング方向、８は上側偏光板の吸収
軸あるいは偏光軸、９は下側偏光板の吸収軸あるいは偏
光軸、１０は液晶分子のねじれ方向および角度、１１は
上、下側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす角を示し
たものである。ナなわち、上側電極基板のラビング方向
６と液晶分子配向とがはトチ一致し、下側電極基板のラ
ビング方向７と液晶分子配向とがほぼ一致し、そして、
液晶分子のねじれ方向および角度１０が２００度以上の
範囲となるように上側を極基板と下側電極基板とが対向
配置される。この場合、この液晶分子のねじれ方向およ
び角度１０は上、下１を極基板の間に挾持させるネマチ
ック液晶に、液晶分子のねじれ方向および角度１０の誘
起する飾光性物質を厳刀口し、その混合液晶のらせんの
ピッチＰが液晶層の厚さｄと少なくとも、Ｐ（ｊｄの関
係をもつようにすることにより、液晶分子は２００度以
上の範囲にねじれ構造をとることができる。一方、上側
偏光板の吸収相８と下側偏光板の吸収軸９となす角１１
は、０朋から５０度までの範囲となるように上側偏光板
は下側電極基板の外面に、下側偏光板は下側電極基板の
外面にそれぞれ配置されている。なお、偏光板の皓は吸
収軸の代りに偏光軸を使用してもよい。
第５図は、一対の偏光板の吸収！ＩＩＩのなす角度が９
０度であるＴＮ形液晶表示素子の鉛直方向の電圧−輝度
特性を示したものである。同図において輝度が１０％に
なる電圧をＶ、。、９０％になる電圧をＶ、。とすると
き、時分割駆動特性を表わす量βを β＝ Ｖ、。／ｖ１゜ と定義する。セしてβは１以上の値を示□し、１に近づ
く程時分割駆動特性が良いことを表わしている。
０度であるＴＮ形液晶表示素子の鉛直方向の電圧−輝度
特性を示したものである。同図において輝度が１０％に
なる電圧をＶ、。、９０％になる電圧をＶ、。とすると
き、時分割駆動特性を表わす量βを β＝ Ｖ、。／ｖ１゜ と定義する。セしてβは１以上の値を示□し、１に近づ
く程時分割駆動特性が良いことを表わしている。
まず、エステルミクロヘキサ、／（ＫＣＨ）系液晶を主
成分とした混合液晶を使用して、Δｎｄご０．５μｔＴ
％液晶分子のねじれ角９０度と２４０度の条件で、電圧
に対するセルの容ｔ Ｃの変化を測定したところ、第４
図に示すような結果が得られた。
成分とした混合液晶を使用して、Δｎｄご０．５μｔＴ
％液晶分子のねじれ角９０度と２４０度の条件で、電圧
に対するセルの容ｔ Ｃの変化を測定したところ、第４
図に示すような結果が得られた。
曲線ａはねじれ角９０度、曲線すはねじれ角２４０度の
場合である。
場合である。
第４図より明らかなように液晶分子のねじれ角が９０式
に比べ２４０度の万が容量Ｃの急しゅん性が現われ、多
安定性を示した。このような急しゅん性は２００度以上
でけんちよになる。
に比べ２４０度の万が容量Ｃの急しゅん性が現われ、多
安定性を示した。このような急しゅん性は２００度以上
でけんちよになる。
更にΔｎ ｄ”’ （Ｌ ５μｍ、一対の偏光板の吸収
軸のなす角度が９０度の条件で、液晶分子のねじれ角と
時分割特性値βを測定したところ、第５図に示すような
結果が得られた。
軸のなす角度が９０度の条件で、液晶分子のねじれ角と
時分割特性値βを測定したところ、第５図に示すような
結果が得られた。
第５図より明らかなように液晶分子のねじれ角が２００
度以上でねじれ角９０度より良い値を示した。このいず
れの値もデユティ比＋ ／ １ ｎ Ｏの実効電比１．
１ ｎ ５を下１わり、デユーティ比１／１００Ｊ［ｌ
ｌでスタテック駆動並のコントラストが得られるＯ また（にΔｎｄユｃＬ５μ惰、液晶分子のねじれ角が２
４ａ２の条件で、上偏光板の吸収軸と上側基板のラビン
グ方向を一致させると一対の偏光板の吸収軸のなす角に
対する選択部の透過率を測定したところ、第６柵に示す
ような結果が得られた。
度以上でねじれ角９０度より良い値を示した。このいず
れの値もデユティ比＋ ／ １ ｎ Ｏの実効電比１．
１ ｎ ５を下１わり、デユーティ比１／１００Ｊ［ｌ
ｌでスタテック駆動並のコントラストが得られるＯ また（にΔｎｄユｃＬ５μ惰、液晶分子のねじれ角が２
４ａ２の条件で、上偏光板の吸収軸と上側基板のラビン
グ方向を一致させると一対の偏光板の吸収軸のなす角に
対する選択部の透過率を測定したところ、第６柵に示す
ような結果が得られた。
第６図より明らかなように一対の偏光板の吸収軸のなす
角が９０度付近で選択部の透過率が最も大きくなり、コ
ントラスト比が良くなる。しかし一対の偏光板の吸収軸
のなす角が５０度以上では透過率が７０１％以下になり
充分なコントラスト比が取れない。したがって、一対の
偏光板の吸収軸のなす角がｎ Ｌｆｌから３０度までの
範囲が好ましい。
角が９０度付近で選択部の透過率が最も大きくなり、コ
ントラスト比が良くなる。しかし一対の偏光板の吸収軸
のなす角が５０度以上では透過率が７０１％以下になり
充分なコントラスト比が取れない。したがって、一対の
偏光板の吸収軸のなす角がｎ Ｌｆｌから３０度までの
範囲が好ましい。
また下偏光板の吸収軸と、上側基板のラビング方向のな
す角が０度から３０度が最もコントラストが良い。
す角が０度から３０度が最もコントラストが良い。
第７図に本発明の構造の一例を示す。ラビングによって
配向処理した上下のｉ＃！、基板１００゜１０１を対向
させ、上下のｔ極基板１００，１０１をシール剤により
接着し、その間隙上正の節電異方性をもったＫＣＨ系ネ
ラネマチック液晶１０２入し、上下偏光板１０５，１０
４をそれぞれ上下電極基板１００，１０１の外面に配置
させた。更に上偏光板１０５の吸収軸１０５は上電極基
板１００のラビング方向１０６に一致させている。
配向処理した上下のｉ＃！、基板１００゜１０１を対向
させ、上下のｔ極基板１００，１０１をシール剤により
接着し、その間隙上正の節電異方性をもったＫＣＨ系ネ
ラネマチック液晶１０２入し、上下偏光板１０５，１０
４をそれぞれ上下電極基板１００，１０１の外面に配置
させた。更に上偏光板１０５の吸収軸１０５は上電極基
板１００のラビング方向１０６に一致させている。
下偏光板１０４の吸収軸１０７は、上偏光板１０３の吸
収軸１０５と平行になっている。液晶分子のねじれ角は
２４０度である。
収軸１０５と平行になっている。液晶分子のねじれ角は
２４０度である。
第７図にて上側より上偏光板１０５に鉛直方向に入った
光は、上偏光板１０３に通ると直線偏光になシ、ＴＮ液
晶層を通過することにより、だ円偏光になる。更に、液
晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの櫨ΔｎｃＬば
、α７μ鴨以下になると、だ同率がやや大きくなり、液
晶のねじれに追ずいできないため、だ円の長軸方向が上
電極基板１００のラビング方向１０６と約９０度なす方
向になり、下偏光板１０４の吸収軸１０７の方向と垂直
になる。すなわち電圧印加のない状態では、暗くなる。
光は、上偏光板１０３に通ると直線偏光になシ、ＴＮ液
晶層を通過することにより、だ円偏光になる。更に、液
晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの櫨ΔｎｃＬば
、α７μ鴨以下になると、だ同率がやや大きくなり、液
晶のねじれに追ずいできないため、だ円の長軸方向が上
電極基板１００のラビング方向１０６と約９０度なす方
向になり、下偏光板１０４の吸収軸１０７の方向と垂直
になる。すなわち電圧印加のない状態では、暗くなる。
ところが電圧印加すると、液晶分子は立ち、上偏光板１
０３を通過した直線偏光はその′！１下偏光板１０４の
吸収軸１０７を通過する。
０３を通過した直線偏光はその′！１下偏光板１０４の
吸収軸１０７を通過する。
すなわち電圧印加の状態では、明るくなる。液晶の屈折
率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの横Δｎｄがα２μｍ以
Ｆになると、だ円の長軸方向が上電極基板１００のラビ
ング方向１０６となす角が小さくなり明るくなる。した
がって液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの噴Δ
ｎａは、［Ｌ２μｍからｃＬ７μｍ＝ｔでの範囲が好ブ
しい。
率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの横Δｎｄがα２μｍ以
Ｆになると、だ円の長軸方向が上電極基板１００のラビ
ング方向１０６となす角が小さくなり明るくなる。した
がって液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの噴Δ
ｎａは、［Ｌ２μｍからｃＬ７μｍ＝ｔでの範囲が好ブ
しい。
以上説明したように本発明によｎば、時分割駆動特性の
優れた液晶表示素子が実現できる。
優れた液晶表示素子が実現できる。
第１１図（龜−遍零匝は本発明による液晶表示素子のラ
ビング方向と偏光板の軸との関係を示した説明図、第２
図は従来のＴＮ形液晶表示素子のラビング方向と偏光軸
との関係を示した説明図、第３図は時分割駆動特性の定
義に用いられる液晶表示素子の電圧−輝度特性を示す説
明図、第４図は本発明の実施例の容着Ｃと印加電圧の関
係を示す説明図、第５図は本発明の実施例の液晶分子の
ねじれ角と時分割駆動特性との関係を示す説明図、第択
部の透過率の関係を示す説明図、第７ジぐ本発明の実施
例の液晶表示素子の構ａを示す説明図である。 以 上 第３図 ｈ ｔｒ＋η口電４圧 電４圧 ／３５ ／陀 ２２５ ３
６０ ４０５看晶什弓のねＣ′八へ （度） 第５図 逼尤板のσ攻り又軸のｆＪ１角 （度）（Ｏ）
（七）） （Ｃ）
ビング方向と偏光板の軸との関係を示した説明図、第２
図は従来のＴＮ形液晶表示素子のラビング方向と偏光軸
との関係を示した説明図、第３図は時分割駆動特性の定
義に用いられる液晶表示素子の電圧−輝度特性を示す説
明図、第４図は本発明の実施例の容着Ｃと印加電圧の関
係を示す説明図、第５図は本発明の実施例の液晶分子の
ねじれ角と時分割駆動特性との関係を示す説明図、第択
部の透過率の関係を示す説明図、第７ジぐ本発明の実施
例の液晶表示素子の構ａを示す説明図である。 以 上 第３図 ｈ ｔｒ＋η口電４圧 電４圧 ／３５ ／陀 ２２５ ３
６０ ４０５看晶什弓のねＣ′八へ （度） 第５図 逼尤板のσ攻り又軸のｆＪ１角 （度）（Ｏ）
（七）） （Ｃ）
Claims (2)
- （１）対向して配置する２枚の電極基板間にねじれ配向
したネマチック液晶を挾持してなる液晶セルと前記液晶
セルを挾んで両側に配置された一対の偏光板とを備え、
前記ネマチック液晶はねじれ角が２００度以上の範囲を
有し、前記一対の偏光板の吸収軸あるいは偏光軸のなす
角が０度から３０度までの範囲を有し、前記ネマチック
液晶の屈折率異方性Δｎと該液晶層の厚さｄとの積Δｎ
・ｄが０．２μｍから０．７μｍまでの範囲内となるよ
うに設定したことを特徴とする液晶表示素子。 - （２）前記ネマチック液晶のねじれ角が２２０度から２
６０度までの範囲を有することを特徴とする特許請求の
範囲第一項の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60285103A JPS62144134A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60285103A JPS62144134A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62144134A true JPS62144134A (ja) | 1987-06-27 |
Family
ID=17687161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60285103A Pending JPS62144134A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62144134A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5058998A (en) * | 1988-09-16 | 1991-10-22 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display devide with a twisted alignment state |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60107020A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-06-12 | ビ−ビ−シ− アクチエンゲゼルシヤフト ブラウン ボヴエリ ウント コムパニ− | 液晶デイスプレイ |
| JPS61256324A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-13 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP60285103A patent/JPS62144134A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60107020A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-06-12 | ビ−ビ−シ− アクチエンゲゼルシヤフト ブラウン ボヴエリ ウント コムパニ− | 液晶デイスプレイ |
| JPS61256324A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-13 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5058998A (en) * | 1988-09-16 | 1991-10-22 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display devide with a twisted alignment state |
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