JPS63271421A - 液晶光学素子 - Google Patents
液晶光学素子Info
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- JPS63271421A JPS63271421A JP10770787A JP10770787A JPS63271421A JP S63271421 A JPS63271421 A JP S63271421A JP 10770787 A JP10770787 A JP 10770787A JP 10770787 A JP10770787 A JP 10770787A JP S63271421 A JPS63271421 A JP S63271421A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
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- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 claims description 8
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- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 22
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Classifications
-
- 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
- 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
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
- G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
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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〕
本発明は光の透過光量を制御する液晶光学素子の構造に
関する。
関する。
従来の液晶の複屈折効果を用いた液晶光学素子の構造は
、例えば液晶セル内において液晶がホモジ二アス配向を
している場合上下基板の外側に、偏光板を液晶のグイレ
フターと偏光軸が４５°の角度を有し、かつ、上下基板
上の偏光板の偏光軸が９０＠の角度をなすように貼った
ものであり、基板内表面の透明電極を介して、液晶層に
電圧を印加、液晶をホメオトロピック配向とすることに
より、光の非透過（以後、ＯＮと書く）を行うというも
のが一般的であった。
、例えば液晶セル内において液晶がホモジ二アス配向を
している場合上下基板の外側に、偏光板を液晶のグイレ
フターと偏光軸が４５°の角度を有し、かつ、上下基板
上の偏光板の偏光軸が９０＠の角度をなすように貼った
ものであり、基板内表面の透明電極を介して、液晶層に
電圧を印加、液晶をホメオトロピック配向とすることに
より、光の非透過（以後、ＯＮと書く）を行うというも
のが一般的であった。
しかし、前述の従来技術では、液晶層に電圧を印加して
も、電圧が十分に高くない場合液晶は理想的なホメオト
ロピック配向とはな・らず、幾分傾いた吠面で配向して
いるためＯＮ伏吠面光の漏れが発生してしまい、コント
ラスト比が低下するという問題を存していた。そこで本
発明の目的とするところは、はぼホモジニアス配向した
ネマチック液晶ををする液晶光学素子において、コント
ラストの高い液晶光学素子を提供することにある。
も、電圧が十分に高くない場合液晶は理想的なホメオト
ロピック配向とはな・らず、幾分傾いた吠面で配向して
いるためＯＮ伏吠面光の漏れが発生してしまい、コント
ラスト比が低下するという問題を存していた。そこで本
発明の目的とするところは、はぼホモジニアス配向した
ネマチック液晶ををする液晶光学素子において、コント
ラストの高い液晶光学素子を提供することにある。
本発明の液晶光学素子は、内面に電極を仔して対向する
一対の基板間にほぼホモジニアス配向をしたネマチック
液晶層を有し、その液晶層の複屈折効果を用いて光の透
過、非透過を行う液晶光学素子において、前記ネマチッ
ク液晶層とは別の複屈折効果を有する補償層を設けたこ
とを特徴とする。
一対の基板間にほぼホモジニアス配向をしたネマチック
液晶層を有し、その液晶層の複屈折効果を用いて光の透
過、非透過を行う液晶光学素子において、前記ネマチッ
ク液晶層とは別の複屈折効果を有する補償層を設けたこ
とを特徴とする。
説明を簡単にするために、液晶がセル内において全くツ
イストしそいないホモジニアス配向をしている場合を例
にとる。
イストしそいないホモジニアス配向をしている場合を例
にとる。
この場合、透過光強度Ｉは、
１＝Ｉｏｓｉｎ’ （πｅΔｎｄ／λ）で与えられる
。ここで１．はセルに入射する光の強度、Δｎは液晶の
屈折異方性、ｄはセルギヤツブ、λは波長である。
。ここで１．はセルに入射する光の強度、Δｎは液晶の
屈折異方性、ｄはセルギヤツブ、λは波長である。
従って、液晶に十分な電界が印加され、完全なホメオト
ロピック配向となった場合、見かけ上Δｎ＝ｏとなるた
め透過光強度はＩ＝０となる。
ロピック配向となった場合、見かけ上Δｎ＝ｏとなるた
め透過光強度はＩ＝０となる。
本発明の上記の構成によれば、液晶に十分な電圧を印加
することができないなどの理由により、完全なホメオト
ロピック状態とならず液晶分子に幾分の傾きが発生し、
見かけ上のΔｎが０でなくなった場合でも、この状態の
液晶層のりターデージ９ンΔｎｄと値が一致する複屈折
効果を持った補償層を、その光軸を液晶の光軸と垂直と
なるように設け、ＯＦＦ状態のりタープ−ジョンＡｎｄ
＝０とすることによって、ホメオトロピック配向と同等
の光学特性が得られ、透過強度が小さくなり、高コント
ラスト比の液晶光学素子を得ることが可能となった。
することができないなどの理由により、完全なホメオト
ロピック状態とならず液晶分子に幾分の傾きが発生し、
見かけ上のΔｎが０でなくなった場合でも、この状態の
液晶層のりターデージ９ンΔｎｄと値が一致する複屈折
効果を持った補償層を、その光軸を液晶の光軸と垂直と
なるように設け、ＯＦＦ状態のりタープ−ジョンＡｎｄ
＝０とすることによって、ホメオトロピック配向と同等
の光学特性が得られ、透過強度が小さくなり、高コント
ラスト比の液晶光学素子を得ることが可能となった。
〔実施例１〕
第１図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面図
であり、３は液晶層で、上下基板間でホモジニアス配向
をしている。（ツイスト角０＠）６−１・６−２はそれ
ぞれ上偏光板・下偏光板、７は補償層であり、−軸延伸
フィルムを用いた。
であり、３は液晶層で、上下基板間でホモジニアス配向
をしている。（ツイスト角０＠）６−１・６−２はそれ
ぞれ上偏光板・下偏光板、７は補償層であり、−軸延伸
フィルムを用いた。
又、第２図は、上下偏光板の偏光軸、液晶分子のグイレ
フターの方向、−軸延伸フィルムの光軸の関係を示した
図である。８−１−８−２はそれぞれ上側偏光板・下側
偏光板の偏光軸であり９０＠の角度をなしている。９は
液晶のグイレフターの方向であり上下偏光板の偏光軸と
それぞれ４５゜の角をなしている。１０は一軸延伸フィ
ルムの光軸の方向であり、液晶のグイレフターの方向９
と垂直になっている。
フターの方向、−軸延伸フィルムの光軸の関係を示した
図である。８−１−８−２はそれぞれ上側偏光板・下側
偏光板の偏光軸であり９０＠の角度をなしている。９は
液晶のグイレフターの方向であり上下偏光板の偏光軸と
それぞれ４５゜の角をなしている。１０は一軸延伸フィ
ルムの光軸の方向であり、液晶のグイレフターの方向９
と垂直になっている。
このセルの液晶層のりターデージ９ンの値は、電圧印加
時は、Δｎｄ＝５０ｎｍであり、補償層が無いときのコ
ントラスト比は１：８であった。
時は、Δｎｄ＝５０ｎｍであり、補償層が無いときのコ
ントラスト比は１：８であった。
しかしΔｎ ｄ ＃ ５０の補償層７を挿入すると、液
晶層と補償層を合わせたときのりタープ−ジョンの値は
、電圧印加時はＡｎｄ物Ｏｎｍとなり、コントラスト比
は、１：５０以上得られ、補償層挿入前と比較すると、
６倍のコントラスト比となった。
晶層と補償層を合わせたときのりタープ−ジョンの値は
、電圧印加時はＡｎｄ物Ｏｎｍとなり、コントラスト比
は、１：５０以上得られ、補償層挿入前と比較すると、
６倍のコントラスト比となった。
〔実施例２〕
第３図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面図
であり、補償層として実施例１におけるフィルムのかわ
りに補償セル２２を用いている。
であり、補償層として実施例１におけるフィルムのかわ
りに補償セル２２を用いている。
補償セル内に挟持された液晶は、上下基板間において、
ホモジ二アス配向をしている。又、実施例１同様上側偏
光板・下側偏光板の偏光軸は９０゜の角度をなし、液晶
３のグイレフターの方向は上下偏光板の偏光軸とそれぞ
れ４５＠の角をなし、補償セル内の液晶１３のグイレフ
ターの方向と９０＠の角をなしている。補償セルのりタ
ーデージ１ンの値は、Δｎｄ＝５０ｎｍであり、これに
より、実施例１同様１：５０以上のコントラスト比が得
られた。
ホモジ二アス配向をしている。又、実施例１同様上側偏
光板・下側偏光板の偏光軸は９０゜の角度をなし、液晶
３のグイレフターの方向は上下偏光板の偏光軸とそれぞ
れ４５＠の角をなし、補償セル内の液晶１３のグイレフ
ターの方向と９０＠の角をなしている。補償セルのりタ
ーデージ１ンの値は、Δｎｄ＝５０ｎｍであり、これに
より、実施例１同様１：５０以上のコントラスト比が得
られた。
〔実施例３〕
ｗＥ４図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面
図であり、補償層として補償セル２２を用いている。補
償セル内に挾持された液晶は、上下基板間においてホモ
ジ二アス配向をし、セルギャップは表示用液晶セル２１
と等しくなっている。
図であり、補償層として補償セル２２を用いている。補
償セル内に挾持された液晶は、上下基板間においてホモ
ジ二アス配向をし、セルギャップは表示用液晶セル２１
と等しくなっている。
又、上下偏光板の偏光軸、液晶３のグイレフターの方向
、液晶１３のダイレクタ−の方向の関係は実施例２と同
じである。補償セルには、常に電圧印加伏ｔ！！（以下
ＯＮ状態という）となっており、印加電圧は表示用セル
のＯＮ伏吠面印加される電圧と等しくなっている。この
横進を持つ液晶光学素子においては、ＯＮ状態で表示用
液晶セルと補償セルのりターデージ。ンの値は等しくな
り、又それぞれのグイレフターの方向は直交しているた
め、表示用セルと補償セルを合わせたりターデーシロン
の値は印加電圧に無関係に常にＡｎ ｄ′＝：０となる
ため透過光量は非常に小さくなり、高いコントラスト比
が得られた。
、液晶１３のダイレクタ−の方向の関係は実施例２と同
じである。補償セルには、常に電圧印加伏ｔ！！（以下
ＯＮ状態という）となっており、印加電圧は表示用セル
のＯＮ伏吠面印加される電圧と等しくなっている。この
横進を持つ液晶光学素子においては、ＯＮ状態で表示用
液晶セルと補償セルのりターデージ。ンの値は等しくな
り、又それぞれのグイレフターの方向は直交しているた
め、表示用セルと補償セルを合わせたりターデーシロン
の値は印加電圧に無関係に常にＡｎ ｄ′＝：０となる
ため透過光量は非常に小さくなり、高いコントラスト比
が得られた。
〔実施例４〕 “
本発明では単なるコントラスト比の向上ばかりではなく
、駆動電圧の低電圧化にも効果を有し、複屈折層を挿入
することにより、従来の約半分の駆動電圧で従来以上の
コントラスト比を得ることもできた。
、駆動電圧の低電圧化にも効果を有し、複屈折層を挿入
することにより、従来の約半分の駆動電圧で従来以上の
コントラスト比を得ることもできた。
実施例１・実施例２においては、液晶３は上下基板間に
おいてホモジニアス配向をして・いるが、ツイストして
いる場合にも効果が仔り、ツイスト角が大きい場合には
、光透過時の光量の低下、色付きが発生するが、ツイス
ト角が３０°以下であれば、光透過時の光量の低下、色
付きの発生が少なく十分な特性が得られることが認めら
れた。また、実施例１１１実施例２では上下偏光板の偏
光軸は９０＠の角をなしているが、平行の場合にも効果
が有ることが認められている。
おいてホモジニアス配向をして・いるが、ツイストして
いる場合にも効果が仔り、ツイスト角が大きい場合には
、光透過時の光量の低下、色付きが発生するが、ツイス
ト角が３０°以下であれば、光透過時の光量の低下、色
付きの発生が少なく十分な特性が得られることが認めら
れた。また、実施例１１１実施例２では上下偏光板の偏
光軸は９０＠の角をなしているが、平行の場合にも効果
が有ることが認められている。
以上述べたように本発明によれば、内面電極を有して対
向する一対の基板間にほぼホモジニアス配向したネマチ
ック液晶層を存しその液晶層の複屈折効果を用いて光の
透過、非透過を行う液晶光学素子において、上記の液晶
層とは別の複屈折効果を有する補償層を設けることによ
り、高いコントラスト比が得られるという効果を有する
。
向する一対の基板間にほぼホモジニアス配向したネマチ
ック液晶層を存しその液晶層の複屈折効果を用いて光の
透過、非透過を行う液晶光学素子において、上記の液晶
層とは別の複屈折効果を有する補償層を設けることによ
り、高いコントラスト比が得られるという効果を有する
。
第１図は本発明の一施例例である液晶光学素子の断面図
。 第２図は第１図の液晶光学素子の上下偏光板の偏光軸、
液晶分子のダインフタ−の方向、ｖＩ屈折層の光軸の関
係を示す図。 第３図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面図
。 第４図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面図
。 １−１・・・・・・上側基板 １−２・・・・・・下側基板 ２・・・・・・シール材 ３・・・・・・液晶層 ４・・・・・・配向膜 ５・・・・・・透明電極 ６−１・・・・・・上側偏光板 ６−２・・・・・・下側偏光板 ７・・・・・・複屈折層 ８−１・・・・・・上側偏光板の偏光軸８−２・・・・
・・下側偏光板の偏光軸９・・・・・・液晶のダイレク
タ−の方向１０・・・・・・複屈折層の光軸の方向１１
−１・・・・・・補償セル用上側基板１１−２・・・・
・・補償セル川下側基板１２・・・・・・補償セルシー
ル材 １３・・・・・・補償セル液晶層 １４・・・・・・補償セル配向膜 １５・・・・・・補償セル透明電極 ２１・・・・・・表示用液晶セル ２２・・・・・・補償セル 以 上 第４図
。 第２図は第１図の液晶光学素子の上下偏光板の偏光軸、
液晶分子のダインフタ−の方向、ｖＩ屈折層の光軸の関
係を示す図。 第３図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面図
。 第４図は本発明の一実施例である液晶光学素子の断面図
。 １−１・・・・・・上側基板 １−２・・・・・・下側基板 ２・・・・・・シール材 ３・・・・・・液晶層 ４・・・・・・配向膜 ５・・・・・・透明電極 ６−１・・・・・・上側偏光板 ６−２・・・・・・下側偏光板 ７・・・・・・複屈折層 ８−１・・・・・・上側偏光板の偏光軸８−２・・・・
・・下側偏光板の偏光軸９・・・・・・液晶のダイレク
タ−の方向１０・・・・・・複屈折層の光軸の方向１１
−１・・・・・・補償セル用上側基板１１−２・・・・
・・補償セル川下側基板１２・・・・・・補償セルシー
ル材 １３・・・・・・補償セル液晶層 １４・・・・・・補償セル配向膜 １５・・・・・・補償セル透明電極 ２１・・・・・・表示用液晶セル ２２・・・・・・補償セル 以 上 第４図
Claims (3)
- （１）内面に電極を有して対向する一対の基板間にほぼ
ホモジニアス配向をしたネマチック液晶層を有し、該ネ
マチック液晶層の複屈折効果を用いて、光の透過、非透
過を行う液晶光学素子において前記ネマチック液晶層と
は別の複屈折効果を有する補償層を設けたことを特徴と
する液晶光学素子。 - （２）前記補償層が一軸延伸フィルムであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の液晶光学素子。 - （３）前記補償層が一対の基板間にネマチック液晶層を
挟持した液晶素子であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の液晶光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10770787A JPS63271421A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 液晶光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10770787A JPS63271421A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 液晶光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63271421A true JPS63271421A (ja) | 1988-11-09 |
Family
ID=14465906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10770787A Pending JPS63271421A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 液晶光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63271421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0498223A (ja) * | 1990-08-17 | 1992-03-30 | Nec Corp | 液晶素子 |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP10770787A patent/JPS63271421A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0498223A (ja) * | 1990-08-17 | 1992-03-30 | Nec Corp | 液晶素子 |
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