JPS626225A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPS626225A JPS626225A JP60144898A JP14489885A JPS626225A JP S626225 A JPS626225 A JP S626225A JP 60144898 A JP60144898 A JP 60144898A JP 14489885 A JP14489885 A JP 14489885A JP S626225 A JPS626225 A JP S626225A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
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- G02F1/139—Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
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- G—PHYSICS
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/02—Function characteristic reflective
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】
「発明の利用分野」
この発明は、反射型の表示装置に関するものであって、
スメクチック液晶特に例えば強誘電性液晶(以下FLC
という)を用いた表示パネルを設けることにより、マイ
クロコンピュータ、ワードプロセッサまたはテレビ等の
表示部の薄膜化を図る液晶表示装置に関するものである
。
スメクチック液晶特に例えば強誘電性液晶(以下FLC
という)を用いた表示パネルを設けることにより、マイ
クロコンピュータ、ワードプロセッサまたはテレビ等の
表示部の薄膜化を図る液晶表示装置に関するものである
。
「従来の技術」
固体表示パネルは各絵素を独立に制御する方式が大面積
用として有効である。このようなパネルとして、従来は
、二周波液晶例えばツウイスティック・ネマチック液晶
(以下TN液晶という)を用い、横力向400素子また
縦方向200素子とするA4判サイズの単純マトリック
ス構成にマルチプレキシング駆動方式を用いた表示装置
が知られている。
用として有効である。このようなパネルとして、従来は
、二周波液晶例えばツウイスティック・ネマチック液晶
(以下TN液晶という)を用い、横力向400素子また
縦方向200素子とするA4判サイズの単純マトリック
ス構成にマルチプレキシング駆動方式を用いた表示装置
が知られている。
しかし、かかるTN液晶を用いて反射型液晶表示装置を
作らんとする場合、偏向板を2枚一対の基板の外側に互
いに90°回転して配設しなければならない。さらに反
射板はこの偏向板の外側(光入射光に対して最も奥側)
に配設しなければならない。即ち、光の経路を示すと、
入射光は第1の偏向板、対抗ガラス、対抗透光性導電膜
、TN液晶、透光性導電膜、ガラス基板、第2の偏向板
、アルミニューム反射基板、さらにここでの反射光はこ
の逆に第2の偏向板を経て入射光側に反射される。
作らんとする場合、偏向板を2枚一対の基板の外側に互
いに90°回転して配設しなければならない。さらに反
射板はこの偏向板の外側(光入射光に対して最も奥側)
に配設しなければならない。即ち、光の経路を示すと、
入射光は第1の偏向板、対抗ガラス、対抗透光性導電膜
、TN液晶、透光性導電膜、ガラス基板、第2の偏向板
、アルミニューム反射基板、さらにここでの反射光はこ
の逆に第2の偏向板を経て入射光側に反射される。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしかかるTN液晶を用いると、
(1)2枚の偏向板を用いるため、反射光量が減少する
(2)ガラス基板での光の吸収損失が見られる(3)反
射板のアルミニュームが大気により徐々に酸化され、曇
ってきて反射率の低下を誘発してしまう (4)アクティブ素子を基板側に設けるとこの周辺の有
機樹脂により吸収損失を与えてしまう等の多くの欠点を
有する。
射板のアルミニュームが大気により徐々に酸化され、曇
ってきて反射率の低下を誘発してしまう (4)アクティブ素子を基板側に設けるとこの周辺の有
機樹脂により吸収損失を与えてしまう等の多くの欠点を
有する。
本発明はかかる問題点を解くものである。
「問題を解決するための手段」
かかる問題を解決するため、液晶材料としてスメクチッ
クC相(SmC”)を呈する強誘電性液晶を用いた。即
ちセルの間隔を4μmまたはそれ以下とすることにより
双安定状態を得ることができる。
クC相(SmC”)を呈する強誘電性液晶を用いた。即
ちセルの間隔を4μmまたはそれ以下とすることにより
双安定状態を得ることができる。
そしてかかる薄いセルに等方性の液晶状態で液晶を混入
し、温度降下させ、SmAを得、さらに双安定なSmシ
になる。するとらせん構造をとくことができる。かかる
SmC”に電圧を印加すると、分子が一方向に並びその
角度は約45度を得ることができる。また逆の電圧を印
加すると、逆に約−45度(45度±5度以内)を得る
ことができる。そしてこの2つの状態は電圧を切っても
ほとんど変化しない不揮発性を有し、かつ互いに約90
度(±10度以内)の角度を有する。このため偏向板は
1枚で光の透過、不透過を成就することができることが
わかった。このため、本発明はセルを構成する一対の基
板(光の入射側を対抗電極、反射側を単に基板という)
とその内側に接続する電極(光の入射側の電極を対抗電
極、内部側を単に電極という)さらにその間に封入され
たFLCを有する。そして偏向板を入射光側に1枚配設
した。
し、温度降下させ、SmAを得、さらに双安定なSmシ
になる。するとらせん構造をとくことができる。かかる
SmC”に電圧を印加すると、分子が一方向に並びその
角度は約45度を得ることができる。また逆の電圧を印
加すると、逆に約−45度(45度±5度以内)を得る
ことができる。そしてこの2つの状態は電圧を切っても
ほとんど変化しない不揮発性を有し、かつ互いに約90
度(±10度以内)の角度を有する。このため偏向板は
1枚で光の透過、不透過を成就することができることが
わかった。このため、本発明はセルを構成する一対の基
板(光の入射側を対抗電極、反射側を単に基板という)
とその内側に接続する電極(光の入射側の電極を対抗電
極、内部側を単に電極という)さらにその間に封入され
たFLCを有する。そして偏向板を入射光側に1枚配設
した。
特に本発明はこの可視光領域の光を反射する層を1つの
電極即ち基板上の電極により構成せしめた。
電極即ち基板上の電極により構成せしめた。
その場合、入射光の経路は偏向板、対抗基板、対抗電極
、FLC、電極、さらにここで反射され、逆の経路をた
どる。
、FLC、電極、さらにここで反射され、逆の経路をた
どる。
また本発明でも残された問題点の使用温度範囲は、現在
複数の異なったFLCを組合わせて(ブレンドして)0
〜50℃において使用が可能となっている。このため実
用上はそれほど問題とならず、また階調に関してはカラ
ーも8色までとするならば階調が不要であり、マイクロ
コンピュータ等のディスプレイとしては十分実用が可能
であることが判明した。
複数の異なったFLCを組合わせて(ブレンドして)0
〜50℃において使用が可能となっている。このため実
用上はそれほど問題とならず、また階調に関してはカラ
ーも8色までとするならば階調が不要であり、マイクロ
コンピュータ等のディスプレイとしては十分実用が可能
であることが判明した。
「作用」
かくすることにより、
(1)偏向板が1枚のため光の損失を少なくできる。
(2)反射光用電極が大気に触れないため、酸化される
ことなく、反射率を高く保つことができる。
ことなく、反射率を高く保つことができる。
(3)部品点数が少ない。
(4) FLCを用いるため視野角が大きく、かつ省エ
ネルギである。
ネルギである。
(5)非線型素子の厚さによりその吸収損失、開口率の
減少がまったくない。
減少がまったくない。
さらに、非線型素子(NE)と強誘電性液晶(FLC)
とを直列にして各画素を構成せしめる場合、A4版また
はそれ以上の大面積のマトリックス化にそれぞれの画素
間のクロストークを除去し、初めて成就せしめることが
可能となった。
とを直列にして各画素を構成せしめる場合、A4版また
はそれ以上の大面積のマトリックス化にそれぞれの画素
間のクロストークを除去し、初めて成就せしめることが
可能となった。
強誘電性液晶の他方のX配線に対応して赤(Rという)
、緑(Gという)、青(Bという)のフィルタを通すこ
とにより、カラー表示も可能となるという特徴を有する
。
、緑(Gという)、青(Bという)のフィルタを通すこ
とにより、カラー表示も可能となるという特徴を有する
。
以下に実施例に従って本発明を説明する。
「実施例1」
第1図はパッシブ型の液晶表示装置に本発明を用いた平
面図(A)及びA−A’の縦断面図(B)を示す。
面図(A)及びA−A’の縦断面図(B)を示す。
図面より明らかなごとく、Y方向の線状パターン(2−
1)、(2−2) ・・・(2−n)よりなる(2)
とX方向の線状パターン(3−1) 、 (3−2)
・・・(3−m)よりなる(3)を有し、その交点が
1つのドツト(9)(例えば2−2.3−1の交点)を
構成する。それぞれの線状パターンは第2の基板(1′
)、第1の基板(1)に設けられている。またそれぞれ
の線状パターンは外部接続端子(11) 、(11’)
(11’)を有し、この領域により周辺回路と連結され
る。
1)、(2−2) ・・・(2−n)よりなる(2)
とX方向の線状パターン(3−1) 、 (3−2)
・・・(3−m)よりなる(3)を有し、その交点が
1つのドツト(9)(例えば2−2.3−1の交点)を
構成する。それぞれの線状パターンは第2の基板(1′
)、第1の基板(1)に設けられている。またそれぞれ
の線状パターンは外部接続端子(11) 、(11’)
(11’)を有し、この領域により周辺回路と連結され
る。
それぞれの電極は周辺部をシール材(4)で封止され内
部にはスメクチック相を有する液晶(7)が充填されて
いる。
部にはスメクチック相を有する液晶(7)が充填されて
いる。
さらに第1の基板(1)の内側には反射性電極(2)。
を有し、実用上はアルミニュームの真空蒸着法により作
製した。
製した。
他方の第2の基板(1゛)はその上面に偏光板(8)を
有している。第1図はカラー表示の構成を示す。
有している。第1図はカラー表示の構成を示す。
ここではフィルタ(4)を基板(1゛)の内側に密接し
て設け、各ドツトがR(赤)、G(緑)、B(青)を交
互に繰り返すように配列させている。
て設け、各ドツトがR(赤)、G(緑)、B(青)を交
互に繰り返すように配列させている。
このフィルタ(4)の保護用の被膜(5)(ポリイミド
系をここでは使用)をこれらの上面に設け、その表面(
5゛)を平坦にしている。 さらにこの上面(図面では
下面)に密接して透光性電極(3)をX軸方向に線状に
設けている。この電極はCTF (導電膜透光性膜)よ
りなり、具体的にはITO(酸化インジュームスズ)を
スパッタ法により形成して設けた。
系をここでは使用)をこれらの上面に設け、その表面(
5゛)を平坦にしている。 さらにこの上面(図面では
下面)に密接して透光性電極(3)をX軸方向に線状に
設けている。この電極はCTF (導電膜透光性膜)よ
りなり、具体的にはITO(酸化インジュームスズ)を
スパッタ法により形成して設けた。
この一対の電極(2) 、(3)の内側表面には非対称
配向層を形成した。
配向層を形成した。
非対称配向層の一方の非ラビング層(ラビング処理を行
わない層)として1.1.1. )リメチルシラザン(
1,1,1,trimethylsilazane)を
1χにメタノール(Methonol)溶解して1分子
塗布法により塗布乾燥させて形成した。
わない層)として1.1.1. )リメチルシラザン(
1,1,1,trimethylsilazane)を
1χにメタノール(Methonol)溶解して1分子
塗布法により塗布乾燥させて形成した。
他方のラビング層はCTF上に同様の1.1.1. ト
リメチルシラザンを塗布乾燥せしめ、さらにこの上面に
b−ナイロン(b−Nylone)を1χに60χm−
クレゾール(m−cresol)と40χメタノール(
methanol)の希釈溶液にて希釈してスピン法に
より塗布して形成した。
リメチルシラザンを塗布乾燥せしめ、さらにこの上面に
b−ナイロン(b−Nylone)を1χに60χm−
クレゾール(m−cresol)と40χメタノール(
methanol)の希釈溶液にて希釈してスピン法に
より塗布して形成した。
このb−ナイロンではな(PAN(ポリアクリルニトリ
ル)、PVA(ポリビニールアルコール)を約0.1
μの厚さにスピン法により設け、公知のラビング処理を
した。ラビング処理の一例として、ナイロンをラビング
装置に900 PPMで回転させ、その表面を2m/分
の速度で基板を移動させて形成した。即ち一方の電極(
2)上には非ラビング処理膜を形成してラビング処理を
行わない配向膜とし、他方の電極(3)には前記した有
機化合物の膜を形成しラビング処理を行った。この非ラ
ビング層をCTF (3)の内側表面としてもよい。さ
らにこの配向処理層間にはFLC例えばS8(オクチル
・オキシ・ベンジリデン・アミノ・メチル・ブチル・ベ
ンゾエイト)を充填した。これ以外でもBOBAMBC
等のFLCまたは複数のブレンドを施したFLCを充填
し得る。この画素のしきい値特性例を第2図に示す。図
面でも±5v加えることにより、曲線(13) 、 (
13’)を得、透過、非透過をさせ得、十分反転させる
とともにメモリ効果を示すヒステリシスを得ることが判
明した。第2図において縦軸は透過率である。
ル)、PVA(ポリビニールアルコール)を約0.1
μの厚さにスピン法により設け、公知のラビング処理を
した。ラビング処理の一例として、ナイロンをラビング
装置に900 PPMで回転させ、その表面を2m/分
の速度で基板を移動させて形成した。即ち一方の電極(
2)上には非ラビング処理膜を形成してラビング処理を
行わない配向膜とし、他方の電極(3)には前記した有
機化合物の膜を形成しラビング処理を行った。この非ラ
ビング層をCTF (3)の内側表面としてもよい。さ
らにこの配向処理層間にはFLC例えばS8(オクチル
・オキシ・ベンジリデン・アミノ・メチル・ブチル・ベ
ンゾエイト)を充填した。これ以外でもBOBAMBC
等のFLCまたは複数のブレンドを施したFLCを充填
し得る。この画素のしきい値特性例を第2図に示す。図
面でも±5v加えることにより、曲線(13) 、 (
13’)を得、透過、非透過をさせ得、十分反転させる
とともにメモリ効果を示すヒステリシスを得ることが判
明した。第2図において縦軸は透過率である。
第1図において、可視光領域の光を反射するには入射光
(10)が偏光板(8)より第2の透光性基板(1”)
、フィルタ(4)、保護膜(5)、透光性導電膜(6)
。
(10)が偏光板(8)より第2の透光性基板(1”)
、フィルタ(4)、保護膜(5)、透光性導電膜(6)
。
非対称配向処理層(図示せず)、スメクチック液晶(7
)1反射性電極(2)となり、またここで逆の光路をへ
て反射光(10’)として放出される。
)1反射性電極(2)となり、またここで逆の光路をへ
て反射光(10’)として放出される。
この場合、フィルタ(4)、保護膜(5)に何等かの媒
体の色が存在する場合、また全体を一定の色調にせんと
するならば、反射性電極(2)の上面は光の干渉膜とし
てCTFを300〜1500人の厚さの範囲で可変して
形成してもよい。
体の色が存在する場合、また全体を一定の色調にせんと
するならば、反射性電極(2)の上面は光の干渉膜とし
てCTFを300〜1500人の厚さの範囲で可変して
形成してもよい。
図面より明らかなごとく、スメクチック相を有する液晶
特にSmC”層を用いるならば液晶がメモリ作用を有し
、またそのチルト角を約45°とすることにより偏光板
を1枚用いるのみで光の「ON」rOFF Jの制御が
可能であるということである。
特にSmC”層を用いるならば液晶がメモリ作用を有し
、またそのチルト角を約45°とすることにより偏光板
を1枚用いるのみで光の「ON」rOFF Jの制御が
可能であるということである。
またその結果、反射板を従来より公知のTN液晶で第1
の基板の外側に設ける必要がない。そして1つの電極を
反射性電極−とすればよい。
の基板の外側に設ける必要がない。そして1つの電極を
反射性電極−とすればよい。
「効果」
さらに重要なことは、この液晶は4μ以下の厚さく一般
には1〜2μ)しか有さない。そのため入射光(10)
と反射光(10’)は同一フィルタを2回透過すること
である。そのため従来より公知のTN液晶で用いた如く
、裏面基板の外側(図面で対応させるならば第1の基板
の下側)に反射板を配した場合は入射光がフィルタを通
り、例えば赤であり、反射光が隣の緑のフィルタを通り
得る。するとその光は赤でも緑でもない他の色となり、
それらの混合により白色の色調となってしまう。
には1〜2μ)しか有さない。そのため入射光(10)
と反射光(10’)は同一フィルタを2回透過すること
である。そのため従来より公知のTN液晶で用いた如く
、裏面基板の外側(図面で対応させるならば第1の基板
の下側)に反射板を配した場合は入射光がフィルタを通
り、例えば赤であり、反射光が隣の緑のフィルタを通り
得る。するとその光は赤でも緑でもない他の色となり、
それらの混合により白色の色調となってしまう。
しかし本発明においてはフィルタ(4)と反射性電極(
2)との距離が10μ以下であるため、かかる隣のドツ
トの色が混合しないという大きな特色を有する。
2)との距離が10μ以下であるため、かかる隣のドツ
トの色が混合しないという大きな特色を有する。
本発明の第1図はセグメントは6×6であるが、それは
実験で用いた100 X100のマトリックスの一部を
示したものである。しかしごのドツト数は640 X4
00(カラーの場合は1920 X 400) 、 7
20 X 400その他の構成を有しえる。
実験で用いた100 X100のマトリックスの一部を
示したものである。しかしごのドツト数は640 X4
00(カラーの場合は1920 X 400) 、 7
20 X 400その他の構成を有しえる。
第1図は本発明のパッシブ型の液晶表示パネルの平面図
および縦断面図を示す。 第2図は本発明に用いた強誘電性液晶の動作を示す。 g1口 11頁の続き )発 明 者 坂 間 光 範 東京都世田谷区
北烏田ネルギー研究所内 か発 明 者 浜 谷 敏 次 東京都世田谷区
北烏田ネルギー研究所内 か発 明 者 宮 崎 稔 東京都世田谷
区北烏1ネルギー研究所内 り発 明 者 小柳 かお る 東京都世田谷区
北烏山ネルギー研究所内 )発 明 者 山 口 利 治 東京都世田谷区
北烏山ネルギー研究所内 7丁目21番21号 株式会社半導体エフ丁目21番2
1号 株式会社半導体エフ丁目21番21号 株式会社
半導体エフ丁目21番21号 株式会社半導体エフ丁目
21番21号 株式会社半導体工手続補正書印釦 昭和60年8月6日 1、事件の表示 昭和60年特許願第144898号 2、発明の名称 液晶表示装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都世田谷区北鳥山7丁目21番21号明細書
全文 5、補正の内容 別紙の通り 明 細 書 1、発明の名称 示装置 L −1”r mT ++HjKの範囲1、電極を互い
に有する一対の基板を電極を有する面を内側にして対向
させた液晶セルと、前記基板間にある染料が添加された
スメクチック液晶と、1枚の偏向板と、少なくとも可視
光領域の光を反射する層より構成されることを特徴とす
る液晶表示装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記添加さ料とし
てアントラキノン系、アゾ系等 比(CR) = 8以上である二色性染料より
゛とを特徴とする液晶表示装置。 求の範囲第1項において、前記スメク チック液晶としては、強88 itt性を有するスメク
チックC相を呈するものであり、チルト角は約45°を
有することを特徴とする液晶表示1主ラフ 細な説明 「発明の利用分野」 この発明は、反射型の表示装置に関するものであって、
染料が添加されたスメクチック液晶特に例えばゲスト・
ホスト型の強誘電性液晶(以下FLCという)を用いた
表示パネルを設けることにより、マイクロコンピュータ
、ワードプロセッサまたはテレビ等の表示部の薄膜化を
図る液晶表示装置に関するものである。 「従来の技術」 固体表示パネルは各絵素を独立に制御する方式が大面積
用として有効である。このようなパネルとして、従来は
、二周波液晶例えばツウイスティック・ネマチック液晶
(以下TN液晶という)を用い、横方向400素子また
縦方向200素子とする44判サイズの単純マトリック
ス構成にマルチプレキシング駆動方式を用いた表示装置
が知られている。 しかし、かかるTN液晶を用いて反射型液晶表示装置を
作らんとする場合、偏向板を2枚一対の基板の外側に互
いに90°回転して配設しなければならない。さらに反
射板はこの偏向板の外側(光入射光に対して最も奥側)
に配設しなければならない。即ち、光の経路を示すと、
入射光は第1の偏向板、対抗ガラス、対抗透光性導電膜
、TN液晶、透光性導電膜、ガラス基板、第2の偏向板
、アルミニューム反射基板、さらにここでの反射光はこ
の逆に第2の偏向板を経て入射光側に反射される。 [発明が解決しようとする問題点」 しかしかかるTN液晶を°用いると、 (1)2枚の偏向板を用いるため、反射光量が減少する (2)ガラス基板での光の吸収損失が見られる(3)反
射板のアルミニュームが大気により徐々に酸化され、曇
ってきて反射率の低下を誘発してしまう (4)アクティブ素子を基板側に設けるとこの周辺の有
機樹脂により吸収損失を与えてしまう等の多くの欠点を
有する。 本発明はかかる問題点を解くものである。 「問題を解決するための手段」 かかる問題を解決するため、液晶材料としてカイラス(
キラルともいう)スメクチックC相(SmC”)を呈す
る強誘電性液晶を用い、同時にアゾ系、アントラキノン
系等の液晶に溶融し得る染料をも用いたものである。即
ち、非対称配向処理等の配向処理を一対の電極の面に施
し、それらを張り合わせてセルの間隔を4μmまたはそ
れ以下とした。 そしてかかる薄いセルにSmC”となる温度範囲に保持
することによりらせん構造を保持せしめ、双安定なSm
C”を作ることができる。かかるSmC”の多極子が一
方向に揃った状態でこのFLCに電圧を印加すると、分
子が一方向に並びその角度は約45度を得ることができ
る。また逆の電圧を印加すると、逆に約−45度(45
度±5度以内)を得ることができる。そしてこの2つの
状態は電圧を切ってもほとんど変化しない不揮発性を有
し、かつ互いに約90度(±10度以内)の角度を有す
る。このため偏向板は1枚で光の透過、不透過を成就す
ることができることがわかった。このため、本発明はセ
ルを構成する一対の基板(光の入射側を対抗電極、反射
側を単に基板という)とその内側に接続する電極(光の
入射側の電極を対抗電極、内部側を単に電極という)さ
らにその間に封入されたFLCを有する。そして偏向板
を入射光側に1枚配設した。 特に本発明はこの可視光領域の光を反射する層を1つの
電極即ち基板上の電極により構成せしめた。 その場合、入射光の経路は偏向板、対抗基板、対抗電極
、FLC、電極、さらにここで反射され、逆の経路をた
どる。 また本発明でも残された問題点の使用温度範囲は、現在
複数の異なったFLCを組合わせて(ブレンドして)0
〜50℃において使用が可能となっている。このため実
用上はそれほど問題とならず、また階調に関してはカラ
ーも8色までとするならば階調が不要であり、マイクロ
コンビュ、−夕等のディスプレイとしては十分実用が可
能であることが判明した。 「作用」 かくすることにより、 (1)偏向板が1枚のため光の損失を少なくできる。 (2)反射光用電極が大気に触れないため、酸化される
ことなく、反射率を高く保つことができる。 (3)部品点数が少ない。 (4) FLCを用いるため視野角が大きく、かつ省エ
ネルギである。 (5)非線型素子の厚さによりその吸収損失、開口率の
減少がまったくない。 さらに、非線型素子(NE)と強誘電性液晶(FCC)
とを直列にして各画素を構成せしめる場合、A4版また
はそれ以上の大面積のマトリックス化にそれぞれの画素
間のクロストークを除去し、初めて成就せしめることが
可能となった。 強誘電性液晶の他方のX配線に対応して赤(Rという)
、緑(Gという)、青(Bという)のフィルタを通すこ
とにより、カラー表示も可能となるという特徴を有する
。 以下に実施例に従って本発明を説明する。 「実施例1」 第1図はパッシブ型の液晶表示装置に本発明を用いた平
面図(^)及びA−A′の縦断面図(B)を示す。 図面より明らかなごとく、Y方向の線状パターン(2−
1)、(2−2) ・・・(2−n)よりなる(2)
とX方向の線状パターン(3−1) 、 (3−2)
・・・(3−m)よりなる(3)を有し、その交点が
1つのドツト(9)(例えば2m2.3−1の交点)を
構成する。それぞれの線状パターンは第2の基板(1゛
)、第1の基板(1)に設けられている。またそれぞれ
の線状パターンは外部接続端子(11)、(11”)を
有し、この領域により周辺回路と連結される。 それぞれの電極は周辺部をシール材(4)で封止され内
部にはスメクチック相を有する液晶(7)が充填されて
いる。 さらに第1の基板(1)の内側には反射性電極(2)を
有し、実用上はアルミニュームの真空蒸着法により作製
した。 他方の第2の基板(1゛)はその上面に偏光板(8)を
有している。第1図はカラー表示の構成を示す。 ここではフィルタ(4)を基板(1“)の内側に密接し
て設け、各ドツトがR(赤)、G(緑)、B(青)を交
互に繰り返すように配列させている。 このフィルタ(4)の保護用の被膜(5)(ポリイミド
系をここでは使用)をこれらの上面に設け、その表面(
5′)を平坦にしている。 さらにこの上面(図面では
下面)に密接して透光性電極(3)をX軸方向に線状に
設けている。この電極はCTF (導電膜透光性膜)よ
りなり、具体的にはITO(酸化インジュームスズ)を
スパッタ法により形成して設けた。 この一対の電極(2) 、 (3)の内側表面には非対
称配向層を形成した。 非対称配向層の一方の非ラビングN(ラビング処理を行
わない層)として1.1.1. トリメチルシラザン(
1,1,1,trimethylsilazane)を
1χにメタノール(Methonol)溶解して1分子
塗布法により塗布乾燥させて形成した。 他方のラビング層はCTF上に同様の1.1.1. )
リメチルシラザンを塗布乾燥せしめ、さらにこの上面に
b−ナイロン(b−Ny 1one)を1χに60χm
−クレゾール(m−cresol)と40χメタノール
(methanol)の希釈溶液にて希釈してスピン法
により塗布して形成した。 このb−ナイロンではな(PAN(ポリアクリルニトリ
ル) 、 PVA (ポリビニールアルコール)を約0
.1 μの厚さにスピン法により設け、公知のラビング
処理をした。ラビング処理の一例として、ナイロンをラ
ビング装置に900 PPMで回転させ、その表面を2
+m/分の速度で基板を移動させて形成した。即ち一方
の電極(2)上には非ラビング処理膜を形成してラビン
グ処理を行わない配向膜とし、他方の電極(3)には前
記した有機化合物の膜を形成しラビング処理を行った。 この非うビング相をCTF (3)の内側表面としても
よい。さらにこの配向処理層間にはアントラキノン系二
色性色素を3重量%添加した強誘電性液晶のFLCまた
は複数のブレンドを施したFLCを充填し得る。かくし
てゲスト・ホスト型強誘電性液晶を有せしめた。この画
素のしきい値特性例を第2図に示す。図面でも±5v加
えることにより、曲線(13) 、 (13’)を得、
透過、非透過をさせ得、十分反転させるとともにメモリ
効果を示すヒステリシスを得ることが判明した。第2図
において縦軸は透過率である。 第1図において、可視光領域の光を反射するには入射光
(10)が偏光板(8)より第2の透光性基板(1’L
フィルタ(4)、保護膜(5)、透光性導電膜(6)
。 非対称配向処理層(図示せず)、スメクチック液晶(7
)9反射性電極(2)となり、またここで逆の光路をへ
て反射光(10’)として放出される。 この場合、フィルタ(4)、保護膜(5)に何等かの媒
体の色が存在する場合、また全体を一定の色調にせんと
するならば、反射性電極(2)の上面は光の干渉膜とし
てCTFを300〜1500人の厚さの範囲で可変して
形成してもよい。 図面より明らかなごとく、スメクチック相を有する液晶
特にSmC”層を用いるならば液晶がメモリ作用を有し
、またそのチルト角を約45″とすることにより偏光板
を1枚用いるのみで光の「ON」rOFF Jの制御が
可能であるということである。 またその結果、反射板を従来より公知のTN液晶で第1
の基板の外側に設ける必要がない。そして1つの電極を
反射性電極とすればよい。 「効果」 さらに重要なことは、この液晶は4μ以下の厚さく一般
には1〜2μ)しか有さない。そのため入射光(lO)
と反射光(10”)は同一フィルタを2回透過すること
である。そのため従来より公知のTN液晶で用いた如く
、裏面基板の外側(図面で対応させるならば第1の基板
の下側)に反射板を配した場合は入射光がフィルタを通
り、例えば赤であり、反射光が隣の緑のフィルタを通り
得る。するとその光は赤でも緑でもない他の色となり、
それらの混合により白色の色調となってしまう。 しかし本発明においてはフィルタ(4)と反射性電極(
2)との距離が10μ以下であるため、かかる隣のドツ
トの色が混合しないという大きな特色を有する。 本発明の第1図はセグメントは6×6であるが、それは
実験で用いた100 X100のマトリックスの一部を
示したものである。しかしこのドツト数は640 X4
00(カラーの場合は1920 x 400) 、 7
20 x 400その他の構成を有しえる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明のパッシブ型の液晶表示パネルの平面図
および縦断面図を示す。 第2図は本発明に用いた強誘電性液晶の動作を示す。
および縦断面図を示す。 第2図は本発明に用いた強誘電性液晶の動作を示す。 g1口 11頁の続き )発 明 者 坂 間 光 範 東京都世田谷区
北烏田ネルギー研究所内 か発 明 者 浜 谷 敏 次 東京都世田谷区
北烏田ネルギー研究所内 か発 明 者 宮 崎 稔 東京都世田谷
区北烏1ネルギー研究所内 り発 明 者 小柳 かお る 東京都世田谷区
北烏山ネルギー研究所内 )発 明 者 山 口 利 治 東京都世田谷区
北烏山ネルギー研究所内 7丁目21番21号 株式会社半導体エフ丁目21番2
1号 株式会社半導体エフ丁目21番21号 株式会社
半導体エフ丁目21番21号 株式会社半導体エフ丁目
21番21号 株式会社半導体工手続補正書印釦 昭和60年8月6日 1、事件の表示 昭和60年特許願第144898号 2、発明の名称 液晶表示装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都世田谷区北鳥山7丁目21番21号明細書
全文 5、補正の内容 別紙の通り 明 細 書 1、発明の名称 示装置 L −1”r mT ++HjKの範囲1、電極を互い
に有する一対の基板を電極を有する面を内側にして対向
させた液晶セルと、前記基板間にある染料が添加された
スメクチック液晶と、1枚の偏向板と、少なくとも可視
光領域の光を反射する層より構成されることを特徴とす
る液晶表示装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記添加さ料とし
てアントラキノン系、アゾ系等 比(CR) = 8以上である二色性染料より
゛とを特徴とする液晶表示装置。 求の範囲第1項において、前記スメク チック液晶としては、強88 itt性を有するスメク
チックC相を呈するものであり、チルト角は約45°を
有することを特徴とする液晶表示1主ラフ 細な説明 「発明の利用分野」 この発明は、反射型の表示装置に関するものであって、
染料が添加されたスメクチック液晶特に例えばゲスト・
ホスト型の強誘電性液晶(以下FLCという)を用いた
表示パネルを設けることにより、マイクロコンピュータ
、ワードプロセッサまたはテレビ等の表示部の薄膜化を
図る液晶表示装置に関するものである。 「従来の技術」 固体表示パネルは各絵素を独立に制御する方式が大面積
用として有効である。このようなパネルとして、従来は
、二周波液晶例えばツウイスティック・ネマチック液晶
(以下TN液晶という)を用い、横方向400素子また
縦方向200素子とする44判サイズの単純マトリック
ス構成にマルチプレキシング駆動方式を用いた表示装置
が知られている。 しかし、かかるTN液晶を用いて反射型液晶表示装置を
作らんとする場合、偏向板を2枚一対の基板の外側に互
いに90°回転して配設しなければならない。さらに反
射板はこの偏向板の外側(光入射光に対して最も奥側)
に配設しなければならない。即ち、光の経路を示すと、
入射光は第1の偏向板、対抗ガラス、対抗透光性導電膜
、TN液晶、透光性導電膜、ガラス基板、第2の偏向板
、アルミニューム反射基板、さらにここでの反射光はこ
の逆に第2の偏向板を経て入射光側に反射される。 [発明が解決しようとする問題点」 しかしかかるTN液晶を°用いると、 (1)2枚の偏向板を用いるため、反射光量が減少する (2)ガラス基板での光の吸収損失が見られる(3)反
射板のアルミニュームが大気により徐々に酸化され、曇
ってきて反射率の低下を誘発してしまう (4)アクティブ素子を基板側に設けるとこの周辺の有
機樹脂により吸収損失を与えてしまう等の多くの欠点を
有する。 本発明はかかる問題点を解くものである。 「問題を解決するための手段」 かかる問題を解決するため、液晶材料としてカイラス(
キラルともいう)スメクチックC相(SmC”)を呈す
る強誘電性液晶を用い、同時にアゾ系、アントラキノン
系等の液晶に溶融し得る染料をも用いたものである。即
ち、非対称配向処理等の配向処理を一対の電極の面に施
し、それらを張り合わせてセルの間隔を4μmまたはそ
れ以下とした。 そしてかかる薄いセルにSmC”となる温度範囲に保持
することによりらせん構造を保持せしめ、双安定なSm
C”を作ることができる。かかるSmC”の多極子が一
方向に揃った状態でこのFLCに電圧を印加すると、分
子が一方向に並びその角度は約45度を得ることができ
る。また逆の電圧を印加すると、逆に約−45度(45
度±5度以内)を得ることができる。そしてこの2つの
状態は電圧を切ってもほとんど変化しない不揮発性を有
し、かつ互いに約90度(±10度以内)の角度を有す
る。このため偏向板は1枚で光の透過、不透過を成就す
ることができることがわかった。このため、本発明はセ
ルを構成する一対の基板(光の入射側を対抗電極、反射
側を単に基板という)とその内側に接続する電極(光の
入射側の電極を対抗電極、内部側を単に電極という)さ
らにその間に封入されたFLCを有する。そして偏向板
を入射光側に1枚配設した。 特に本発明はこの可視光領域の光を反射する層を1つの
電極即ち基板上の電極により構成せしめた。 その場合、入射光の経路は偏向板、対抗基板、対抗電極
、FLC、電極、さらにここで反射され、逆の経路をた
どる。 また本発明でも残された問題点の使用温度範囲は、現在
複数の異なったFLCを組合わせて(ブレンドして)0
〜50℃において使用が可能となっている。このため実
用上はそれほど問題とならず、また階調に関してはカラ
ーも8色までとするならば階調が不要であり、マイクロ
コンビュ、−夕等のディスプレイとしては十分実用が可
能であることが判明した。 「作用」 かくすることにより、 (1)偏向板が1枚のため光の損失を少なくできる。 (2)反射光用電極が大気に触れないため、酸化される
ことなく、反射率を高く保つことができる。 (3)部品点数が少ない。 (4) FLCを用いるため視野角が大きく、かつ省エ
ネルギである。 (5)非線型素子の厚さによりその吸収損失、開口率の
減少がまったくない。 さらに、非線型素子(NE)と強誘電性液晶(FCC)
とを直列にして各画素を構成せしめる場合、A4版また
はそれ以上の大面積のマトリックス化にそれぞれの画素
間のクロストークを除去し、初めて成就せしめることが
可能となった。 強誘電性液晶の他方のX配線に対応して赤(Rという)
、緑(Gという)、青(Bという)のフィルタを通すこ
とにより、カラー表示も可能となるという特徴を有する
。 以下に実施例に従って本発明を説明する。 「実施例1」 第1図はパッシブ型の液晶表示装置に本発明を用いた平
面図(^)及びA−A′の縦断面図(B)を示す。 図面より明らかなごとく、Y方向の線状パターン(2−
1)、(2−2) ・・・(2−n)よりなる(2)
とX方向の線状パターン(3−1) 、 (3−2)
・・・(3−m)よりなる(3)を有し、その交点が
1つのドツト(9)(例えば2m2.3−1の交点)を
構成する。それぞれの線状パターンは第2の基板(1゛
)、第1の基板(1)に設けられている。またそれぞれ
の線状パターンは外部接続端子(11)、(11”)を
有し、この領域により周辺回路と連結される。 それぞれの電極は周辺部をシール材(4)で封止され内
部にはスメクチック相を有する液晶(7)が充填されて
いる。 さらに第1の基板(1)の内側には反射性電極(2)を
有し、実用上はアルミニュームの真空蒸着法により作製
した。 他方の第2の基板(1゛)はその上面に偏光板(8)を
有している。第1図はカラー表示の構成を示す。 ここではフィルタ(4)を基板(1“)の内側に密接し
て設け、各ドツトがR(赤)、G(緑)、B(青)を交
互に繰り返すように配列させている。 このフィルタ(4)の保護用の被膜(5)(ポリイミド
系をここでは使用)をこれらの上面に設け、その表面(
5′)を平坦にしている。 さらにこの上面(図面では
下面)に密接して透光性電極(3)をX軸方向に線状に
設けている。この電極はCTF (導電膜透光性膜)よ
りなり、具体的にはITO(酸化インジュームスズ)を
スパッタ法により形成して設けた。 この一対の電極(2) 、 (3)の内側表面には非対
称配向層を形成した。 非対称配向層の一方の非ラビングN(ラビング処理を行
わない層)として1.1.1. トリメチルシラザン(
1,1,1,trimethylsilazane)を
1χにメタノール(Methonol)溶解して1分子
塗布法により塗布乾燥させて形成した。 他方のラビング層はCTF上に同様の1.1.1. )
リメチルシラザンを塗布乾燥せしめ、さらにこの上面に
b−ナイロン(b−Ny 1one)を1χに60χm
−クレゾール(m−cresol)と40χメタノール
(methanol)の希釈溶液にて希釈してスピン法
により塗布して形成した。 このb−ナイロンではな(PAN(ポリアクリルニトリ
ル) 、 PVA (ポリビニールアルコール)を約0
.1 μの厚さにスピン法により設け、公知のラビング
処理をした。ラビング処理の一例として、ナイロンをラ
ビング装置に900 PPMで回転させ、その表面を2
+m/分の速度で基板を移動させて形成した。即ち一方
の電極(2)上には非ラビング処理膜を形成してラビン
グ処理を行わない配向膜とし、他方の電極(3)には前
記した有機化合物の膜を形成しラビング処理を行った。 この非うビング相をCTF (3)の内側表面としても
よい。さらにこの配向処理層間にはアントラキノン系二
色性色素を3重量%添加した強誘電性液晶のFLCまた
は複数のブレンドを施したFLCを充填し得る。かくし
てゲスト・ホスト型強誘電性液晶を有せしめた。この画
素のしきい値特性例を第2図に示す。図面でも±5v加
えることにより、曲線(13) 、 (13’)を得、
透過、非透過をさせ得、十分反転させるとともにメモリ
効果を示すヒステリシスを得ることが判明した。第2図
において縦軸は透過率である。 第1図において、可視光領域の光を反射するには入射光
(10)が偏光板(8)より第2の透光性基板(1’L
フィルタ(4)、保護膜(5)、透光性導電膜(6)
。 非対称配向処理層(図示せず)、スメクチック液晶(7
)9反射性電極(2)となり、またここで逆の光路をへ
て反射光(10’)として放出される。 この場合、フィルタ(4)、保護膜(5)に何等かの媒
体の色が存在する場合、また全体を一定の色調にせんと
するならば、反射性電極(2)の上面は光の干渉膜とし
てCTFを300〜1500人の厚さの範囲で可変して
形成してもよい。 図面より明らかなごとく、スメクチック相を有する液晶
特にSmC”層を用いるならば液晶がメモリ作用を有し
、またそのチルト角を約45″とすることにより偏光板
を1枚用いるのみで光の「ON」rOFF Jの制御が
可能であるということである。 またその結果、反射板を従来より公知のTN液晶で第1
の基板の外側に設ける必要がない。そして1つの電極を
反射性電極とすればよい。 「効果」 さらに重要なことは、この液晶は4μ以下の厚さく一般
には1〜2μ)しか有さない。そのため入射光(lO)
と反射光(10”)は同一フィルタを2回透過すること
である。そのため従来より公知のTN液晶で用いた如く
、裏面基板の外側(図面で対応させるならば第1の基板
の下側)に反射板を配した場合は入射光がフィルタを通
り、例えば赤であり、反射光が隣の緑のフィルタを通り
得る。するとその光は赤でも緑でもない他の色となり、
それらの混合により白色の色調となってしまう。 しかし本発明においてはフィルタ(4)と反射性電極(
2)との距離が10μ以下であるため、かかる隣のドツ
トの色が混合しないという大きな特色を有する。 本発明の第1図はセグメントは6×6であるが、それは
実験で用いた100 X100のマトリックスの一部を
示したものである。しかしこのドツト数は640 X4
00(カラーの場合は1920 x 400) 、 7
20 x 400その他の構成を有しえる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明のパッシブ型の液晶表示パネルの平面図
および縦断面図を示す。 第2図は本発明に用いた強誘電性液晶の動作を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電極を互いに有する一対の基板を電極を有する面を
内側にして対向させた液晶セルと、前記基板間にあるス
メクチック液晶と、1枚の偏向板と、少なくとも可視光
領域の光を反射する層より構成されることを特徴とする
液晶表示装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記可視光領域の
光を反射する層は前記電極の一方を兼ねていることを特
徴とする液晶表示装置。 3、特許請求の範囲第1項において、前記スメクチック
液晶としては、強誘電性を有するスメクチックC相を呈
するものであり、チルト角は約45°を有することを特
徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60144898A JPS626225A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 液晶表示装置 |
DE3689720T DE3689720T2 (de) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Flüssigkristallanzeigeanordnung. |
US07/034,165 US4799776A (en) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Ferroelectric liquid crystal display device having a single polarizer |
EP86904353A EP0228472B1 (en) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Liquid crystal display device |
PCT/JP1986/000329 WO1987000301A1 (en) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60144898A JPS626225A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS626225A true JPS626225A (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=15372889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60144898A Pending JPS626225A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4799776A (ja) |
EP (1) | EP0228472B1 (ja) |
JP (1) | JPS626225A (ja) |
DE (1) | DE3689720T2 (ja) |
WO (1) | WO1987000301A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5721600A (en) * | 1995-10-06 | 1998-02-24 | Nec Corporation | Reflective liquid crystal display with optical compensation plates |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3172167B2 (ja) * | 1990-07-12 | 2001-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置および電気光学装置の製造方法 |
KR0181985B1 (ko) * | 1993-06-07 | 1999-05-01 | 가시오 가즈오 | 액정표시소자 |
DE69410890T2 (de) * | 1993-08-03 | 1998-12-17 | Canon Kk | Flüssigkristallvorrichtung |
US5764329A (en) * | 1996-05-17 | 1998-06-09 | Motorola, Inc. | Chiral smectic liquid crystal phase spatial light modulator for unpolarized light in which a reflector is at an angle to the output surface of the liquid crystal cell |
EP0823654A3 (en) * | 1996-08-06 | 1998-11-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Reflection-type liquid crystal apparatus |
KR19980033500A (ko) * | 1998-04-18 | 1998-07-25 | 이신두 | 반사형 쌍안정 네마틱 액정 표시 장치 |
US6108131A (en) * | 1998-05-14 | 2000-08-22 | Moxtek | Polarizer apparatus for producing a generally polarized beam of light |
US6208463B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-03-27 | Moxtek | Polarizer apparatus for producing a generally polarized beam of light |
JP3881175B2 (ja) * | 1998-12-18 | 2007-02-14 | 日本化薬株式会社 | 液晶プロジェクタ用支持体付カラー偏光板及びカラー液晶プロジェクタ |
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