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
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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、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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