JPS63291031A - 電気光学素子 - Google Patents
電気光学素子Info
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- JPS63291031A JPS63291031A JP12741087A JP12741087A JPS63291031A JP S63291031 A JPS63291031 A JP S63291031A JP 12741087 A JP12741087 A JP 12741087A JP 12741087 A JP12741087 A JP 12741087A JP S63291031 A JPS63291031 A JP S63291031A
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- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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、電気光学素子に関する。
従来のツイストネマチックモードC以下本文中において
はTNモードと略記する)を利用した電気光学素子は、
対向する2枚の電極基体間に正の誘電異方性を有するネ
マチック液晶を挟持し、配向処理により規定される90
°ねじれたらせん構造を有し、かつ両電極基体の外側に
偏光板を配置したものである。
はTNモードと略記する)を利用した電気光学素子は、
対向する2枚の電極基体間に正の誘電異方性を有するネ
マチック液晶を挟持し、配向処理により規定される90
°ねじれたらせん構造を有し、かつ両電極基体の外側に
偏光板を配置したものである。
しかし、近年、電気光学素子の電気光学特性、特に時分
割駆動特性に対する要求が厳しくなっており、従来のT
Nモードでは急峻性が悪いため要求特性を満足できない
状態に到っている。
割駆動特性に対する要求が厳しくなっており、従来のT
Nモードでは急峻性が悪いため要求特性を満足できない
状態に到っている。
そこで、ネマチック液晶に旋光性物質を添加することに
より素子の厚さ方向に従来より大きなねじれらせん構造
を有するモード(以下本文中においてはSTNモードと
略記する)により時分割駆動特性を向上させる技術が例
えば特開昭60−50511号、52827号、735
25号公報などで開示されている。
より素子の厚さ方向に従来より大きなねじれらせん構造
を有するモード(以下本文中においてはSTNモードと
略記する)により時分割駆動特性を向上させる技術が例
えば特開昭60−50511号、52827号、735
25号公報などで開示されている。
従来の、STNモードを用いた電気光学素子では、電圧
無印加状態及び選択電圧印加vS態で着色してしまうた
め、そのままでフルカラー化を試みても、三原色のバラ
ンスを取る事は困難で、色バランス並びに色純度の良い
フルカラー電気光学素子の実現はたいへんむずかしい問
題であった。
無印加状態及び選択電圧印加vS態で着色してしまうた
め、そのままでフルカラー化を試みても、三原色のバラ
ンスを取る事は困難で、色バランス並びに色純度の良い
フルカラー電気光学素子の実現はたいへんむずかしい問
題であった。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、対向して配置する2枚の電極基
体間にねじれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液
晶セルと、前記液晶セルを挟んで両側に配置された一対
の偏光板を備える電気光学素子において、前記液晶セル
内で液晶層の厚さを段階的に変化させることにより、
フルカラーを示す電気光学素子を提供する。
の目的とするところは、対向して配置する2枚の電極基
体間にねじれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液
晶セルと、前記液晶セルを挟んで両側に配置された一対
の偏光板を備える電気光学素子において、前記液晶セル
内で液晶層の厚さを段階的に変化させることにより、
フルカラーを示す電気光学素子を提供する。
本発明の電気光学素子は、対向する2枚の電極基体間に
ねじれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液晶セル
と、前記液晶セルを挟んで両側に配置された一対の偏光
板を備え、前記ネマチック液晶に旋光性物質を添加する
ことにより、素子の厚さ方向に90度より大きく360
度未満のねじれ角を有する電気光学素子において、前記
液晶セル内で液晶層の厚さが、段階的に変化することを
特徴とする。
ねじれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液晶セル
と、前記液晶セルを挟んで両側に配置された一対の偏光
板を備え、前記ネマチック液晶に旋光性物質を添加する
ことにより、素子の厚さ方向に90度より大きく360
度未満のねじれ角を有する電気光学素子において、前記
液晶セル内で液晶層の厚さが、段階的に変化することを
特徴とする。
〔実施例−1〕
第1図は、本発明の電気光学素子の各軸の関係の一例を
示した図である。同図において、101はセルの下側電
極基体のラビング方向、102はセルの上側電極基体の
ラビング方向、103は下側偏光板の偏光軸(吸収軸)
の方向、104は上側偏光板の偏光軸(吸収軸)の方向
、105はセル内の液晶分子が上から下に向かってねじ
れた方向とその角度、 106はセルの下側電極基体
のラビング方向101に対する下側偏光板の偏光軸(吸
収軸)の方向103のなず角度、107はセルの上側電
極基体のラビング方向102に対する上側偏光板の偏光
軸(吸収軸)の方向104のなす角度を示している。こ
こでは左回りを正とじている。以下の全実施例について
同様に示す。
示した図である。同図において、101はセルの下側電
極基体のラビング方向、102はセルの上側電極基体の
ラビング方向、103は下側偏光板の偏光軸(吸収軸)
の方向、104は上側偏光板の偏光軸(吸収軸)の方向
、105はセル内の液晶分子が上から下に向かってねじ
れた方向とその角度、 106はセルの下側電極基体
のラビング方向101に対する下側偏光板の偏光軸(吸
収軸)の方向103のなず角度、107はセルの上側電
極基体のラビング方向102に対する上側偏光板の偏光
軸(吸収軸)の方向104のなす角度を示している。こ
こでは左回りを正とじている。以下の全実施例について
同様に示す。
第2図は本発明の電気光学素子の構造をモデル的に示し
た断面図である。 同図において、201は上側偏光板
、202は液晶セル、203は上側基板、204は上側
電極、205は液晶層、206は下側電極、207段差
層、208は下側基板、209は下側偏光板を示したも
のである。また第2図においてIは段差層の厚さが最も
厚い部分、■は段差層の厚さが中間の部分、■は段差層
の厚さが最も薄い部分、d、は部分■の液晶層の厚さく
セル厚)、 d、は部分Hの液晶層の厚さくセル層)、
d、は部分■の液晶層の厚さくセル層)、d4は部分■
の段差層の厚さを示したものである(以下の図において
も同様に示す)。
た断面図である。 同図において、201は上側偏光板
、202は液晶セル、203は上側基板、204は上側
電極、205は液晶層、206は下側電極、207段差
層、208は下側基板、209は下側偏光板を示したも
のである。また第2図においてIは段差層の厚さが最も
厚い部分、■は段差層の厚さが中間の部分、■は段差層
の厚さが最も薄い部分、d、は部分■の液晶層の厚さく
セル厚)、 d、は部分Hの液晶層の厚さくセル層)、
d、は部分■の液晶層の厚さくセル層)、d4は部分■
の段差層の厚さを示したものである(以下の図において
も同様に示す)。
第1図に示した各軸の関係については、セルの:良品の
ねじれ角105を約2101&とし、角度106を一5
度から+5度の範囲、角度107を一85度から一95
度の範囲とした。更に第2図におけるd、〜d、と液晶
の屈折率異方性Δnとの積は、Δn@d、を約0.64
〜0.74μmの範囲、Δnsd、を約0.81〜0.
91 ttrnの範囲、八na d 、を約0.99〜
1.09μmの範囲とし、d、=1.0μmとした。
ねじれ角105を約2101&とし、角度106を一5
度から+5度の範囲、角度107を一85度から一95
度の範囲とした。更に第2図におけるd、〜d、と液晶
の屈折率異方性Δnとの積は、Δn@d、を約0.64
〜0.74μmの範囲、Δnsd、を約0.81〜0.
91 ttrnの範囲、八na d 、を約0.99〜
1.09μmの範囲とし、d、=1.0μmとした。
また、段差層207の好ましい作成法の一つは、フォト
リングラフにより異なる厚さの透明を機薄膜を所定の位
置に形成する方法である。そして前記透明仔機薄膜とし
ては紫外線硬化型アクリル樹脂等があげられる。
リングラフにより異なる厚さの透明を機薄膜を所定の位
置に形成する方法である。そして前記透明仔機薄膜とし
ては紫外線硬化型アクリル樹脂等があげられる。
本実施例の電気光学素子の外観のスペクトルを第3図に
示す。第3図において、カーブIは電圧無印加状態、カ
ーブ■は1/100dutsr駆動による選択電圧印加
状態でのスペクトルであることを示す。更に電圧無印加
状態での部分■、■、■各々のスペクトルを第4図に示
す。ここでカーブ■は部分Iのスペクトル、カーブ■は
部分Hのスペクトル、カーブ■は部分■のスペクトルを
示す(以下の図においても同様に示す)。
示す。第3図において、カーブIは電圧無印加状態、カ
ーブ■は1/100dutsr駆動による選択電圧印加
状態でのスペクトルであることを示す。更に電圧無印加
状態での部分■、■、■各々のスペクトルを第4図に示
す。ここでカーブ■は部分Iのスペクトル、カーブ■は
部分Hのスペクトル、カーブ■は部分■のスペクトルを
示す(以下の図においても同様に示す)。
このように、電圧無印加状態で赤―緑・青色を色バラン
ス良く示し、選択電圧印加状態では黒色となる。
ス良く示し、選択電圧印加状態では黒色となる。
更に、従来のTNモードの急峻性βが約1.50であっ
たのに対して、 本実施例−1はSTNモードを用いた
事によりβが1.09とたいへん改良されている。
たのに対して、 本実施例−1はSTNモードを用いた
事によりβが1.09とたいへん改良されている。
尚、本実施例では液晶のねじれ角を約210度で実施し
たが、他の角度の場合も同様に可能であり、その場合各
角度に応じて赤・緑・青色が色バランス良く出るように
Δn@d、、ΔnIId1、Δn・d、を調整するとき
が必要である。
たが、他の角度の場合も同様に可能であり、その場合各
角度に応じて赤・緑・青色が色バランス良く出るように
Δn@d、、ΔnIId1、Δn・d、を調整するとき
が必要である。
〔実施例−2〕
第5図は、本発明の電気光学素子の構造をモデル的に示
した断面図である。 同図において、501は上側偏光
板、502は液晶セル、503は上側基板、504は上
側電極、505は液晶層、506は下側電極、507は
段差層、 508はカラーフィルター (赤・緑・青が
順に並んでいる)、509は下側基体、510は下側偏
光板を示したものである。
した断面図である。 同図において、501は上側偏光
板、502は液晶セル、503は上側基板、504は上
側電極、505は液晶層、506は下側電極、507は
段差層、 508はカラーフィルター (赤・緑・青が
順に並んでいる)、509は下側基体、510は下側偏
光板を示したものである。
第1図に示した各軸の関係については、セルの液晶のね
じれ角105を約195度とし、角度106を一40度
から一60度の範囲、角度107を+40度から+50
度の範囲とした。更に第5図におけるd、とΔnの積Δ
n*cLを約0.67〜0.7’7μmの範囲、Δn
* d tを約0.84〜0.94μmの範囲、 Δn
@ dsを0.94〜1.04μmの範囲とし、da
=1.0μmとした。
じれ角105を約195度とし、角度106を一40度
から一60度の範囲、角度107を+40度から+50
度の範囲とした。更に第5図におけるd、とΔnの積Δ
n*cLを約0.67〜0.7’7μmの範囲、Δn
* d tを約0.84〜0.94μmの範囲、 Δn
@ dsを0.94〜1.04μmの範囲とし、da
=1.0μmとした。
実施例−1では、カラーフィルターが不要な条件を選び
フルカラー化を行った。 その結果、かなり色バランス
の良いものが得られたが、更にSTNモードのいかなる
条件に関しても色バランス及び色純度の良いフルカラー
化を可能にするために、カラーフィルターを一層備える
ことを特徴としている。このカラーフィルターの好まし
い作成法の一つは染色により赤拳緑・青を染め分ける方
法である。
フルカラー化を行った。 その結果、かなり色バランス
の良いものが得られたが、更にSTNモードのいかなる
条件に関しても色バランス及び色純度の良いフルカラー
化を可能にするために、カラーフィルターを一層備える
ことを特徴としている。このカラーフィルターの好まし
い作成法の一つは染色により赤拳緑・青を染め分ける方
法である。
本実施例の電気光学素子の外観のスペクトルを第6図に
示す。更に電圧無印加状態での赤・緑・青色臼々のスペ
クトルを第7図に示す。
示す。更に電圧無印加状態での赤・緑・青色臼々のスペ
クトルを第7図に示す。
このように、更に色純度及び色バランスの良いフルカラ
ー化ができる。
ー化ができる。
〔実施例−3〕
構造は実施例−2と同様である。
第1図に示した各軸の関係については、セルの液晶のね
じれ角105を約180度とし、角度106を一40度
から一50度の範囲、角度107を+40度から+50
度の範囲とした。更に第5図におけるd、とΔnの積Δ
n@dlを約0.70〜0.80μmの範囲、八〇@d
、を約0.87〜0.97μmの範囲、Δn@d、を約
1.06〜1.16μmの範囲とし、da =1.0a
mとした。
じれ角105を約180度とし、角度106を一40度
から一50度の範囲、角度107を+40度から+50
度の範囲とした。更に第5図におけるd、とΔnの積Δ
n@dlを約0.70〜0.80μmの範囲、八〇@d
、を約0.87〜0.97μmの範囲、Δn@d、を約
1.06〜1.16μmの範囲とし、da =1.0a
mとした。
本実施例は、セルの液晶のねじれ角を実施例−1と変え
ていることを特徴としている。
ていることを特徴としている。
本実施例の電気光学素子の外観のスペクトルを第8図に
示す。更に電圧無印加状態での赤・緑・青色臼々のスペ
クトルを第9図に示す。
示す。更に電圧無印加状態での赤・緑・青色臼々のスペ
クトルを第9図に示す。
本実施例は、実施例−1とセルの液晶のねじれ角を変え
たにもかかわらず、第8図、第9図に示すように、実施
例−1と同様の効果が得られた。
たにもかかわらず、第8図、第9図に示すように、実施
例−1と同様の効果が得られた。
尚、各実施例において段差層上の下側電極膜厚は従来と
同様に1000〜1500人形成した。
同様に1000〜1500人形成した。
以上述べたように本発明によれば、電気光学素子をフル
カラー化できるという極めて有用な効果が得られる。
カラー化できるという極めて有用な効果が得られる。
第1図は、本発明の電気光学素子の各軸の関係を示した
図。 第2図は、本発明の実施例−1の電気光学素子の構造を
モデル的に示した断面図。 第3図は、本発明の実施例−1の電気光学素子の外観の
波長と透過率特性の関係を示した図。 第4図は、本発明の実施例−1の電気光学素子の赤・緑
拳青色光の外観の波長と透過率特性の関係を示した図。 第5図は、本発明の実施例−2,3の電気光学素子の構
造をモデル的に示した断面図。 第6図は、本発明の実施例−2の電気光学素子の外観の
波長と透過率特性の関係を示した図。 第7図は、本発明の実施例−2の電気光学素子の赤・緑
・青色光の外観の波長と透過率特性の関係を示した図。 第8図は、本発明の実施例−3の電気光学素子の外観の
波長と透過率特性の関係を示した図。 第9図は、本発明の実施例−3の電気光学素子の赤・緑
・青色光の外観の波長と透過率特性の関係を示した図。 101・・・セルの下側電極基板のラビング方向102
・・セルの上側電極基板のラビング方向103・・・下
側偏光板の偏光軸(吸収軸)の方向104・・・上側偏
光板の偏光軸(吸収軸)の方向105・・・セル内の液
晶分子か上から下に向かってねじれた方向とその角度 106・・・セルの下側電極基体のラビング方向101
に対する下側偏光板の偏光軸 (吸収軸)の方向103
のなす角度 107・・・セルの下側電極基体のラビング方向102
に対する上側偏光板の偏光軸 (吸収軸)の方向104
のなず角度 201・・・」−側偏光板 202・・・液晶セル 203・・・上側基板 204・・・上側電極 205・・・液晶層 20G・・・下側電極 207・・・段差層 208・・・下側基板 209・・・下側偏光板 501・・・上側偏光板 502・・液晶セル 503・・・上側基板 504・・」二側基板 505・・・液晶層 506・・・下側電極 507・・・段差層 508・・・カラーフィルター 509・・・下側基体 510・・・下側偏光板 (Z) :LL (nm) 第3)叉 丈長(nm) !41園
図。 第2図は、本発明の実施例−1の電気光学素子の構造を
モデル的に示した断面図。 第3図は、本発明の実施例−1の電気光学素子の外観の
波長と透過率特性の関係を示した図。 第4図は、本発明の実施例−1の電気光学素子の赤・緑
拳青色光の外観の波長と透過率特性の関係を示した図。 第5図は、本発明の実施例−2,3の電気光学素子の構
造をモデル的に示した断面図。 第6図は、本発明の実施例−2の電気光学素子の外観の
波長と透過率特性の関係を示した図。 第7図は、本発明の実施例−2の電気光学素子の赤・緑
・青色光の外観の波長と透過率特性の関係を示した図。 第8図は、本発明の実施例−3の電気光学素子の外観の
波長と透過率特性の関係を示した図。 第9図は、本発明の実施例−3の電気光学素子の赤・緑
・青色光の外観の波長と透過率特性の関係を示した図。 101・・・セルの下側電極基板のラビング方向102
・・セルの上側電極基板のラビング方向103・・・下
側偏光板の偏光軸(吸収軸)の方向104・・・上側偏
光板の偏光軸(吸収軸)の方向105・・・セル内の液
晶分子か上から下に向かってねじれた方向とその角度 106・・・セルの下側電極基体のラビング方向101
に対する下側偏光板の偏光軸 (吸収軸)の方向103
のなす角度 107・・・セルの下側電極基体のラビング方向102
に対する上側偏光板の偏光軸 (吸収軸)の方向104
のなず角度 201・・・」−側偏光板 202・・・液晶セル 203・・・上側基板 204・・・上側電極 205・・・液晶層 20G・・・下側電極 207・・・段差層 208・・・下側基板 209・・・下側偏光板 501・・・上側偏光板 502・・液晶セル 503・・・上側基板 504・・」二側基板 505・・・液晶層 506・・・下側電極 507・・・段差層 508・・・カラーフィルター 509・・・下側基体 510・・・下側偏光板 (Z) :LL (nm) 第3)叉 丈長(nm) !41園
Claims (2)
- (1)対向する2枚の電極基体間にねじれ配向したネマ
チック液晶を挟持してなる液晶セルと、前記液晶セルを
挟んで両側に配置された一対の偏光板を備え、前記ネマ
チック液晶に旋光性物質を添加することにより、素子の
厚さ方向に90度より大きく360度未満のねじれ角を
有する電気光学素子において、前記液晶セル内で液晶層
の厚さが、段階的に変化するこをと特徴とする電気光学
素子。 - (2)少なくとも一層のカラーフィルターを備えること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気光学素子
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12741087A JPS63291031A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12741087A JPS63291031A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 電気光学素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63291031A true JPS63291031A (ja) | 1988-11-28 |
Family
ID=14959284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12741087A Pending JPS63291031A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 電気光学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63291031A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5095378A (en) * | 1989-07-28 | 1992-03-10 | International Business Machines Corporation | Uniform contrast liquid crystal display with varied liquid crystal thickness |
US5237437A (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-17 | Honeywell Inc. | Apparatus and method for a high contrast, wide angle, color, flat panel, liquid crystal display |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP12741087A patent/JPS63291031A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5095378A (en) * | 1989-07-28 | 1992-03-10 | International Business Machines Corporation | Uniform contrast liquid crystal display with varied liquid crystal thickness |
US5237437A (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-17 | Honeywell Inc. | Apparatus and method for a high contrast, wide angle, color, flat panel, liquid crystal display |
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