JPH01120538A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH01120538A JPH01120538A JP27745187A JP27745187A JPH01120538A JP H01120538 A JPH01120538 A JP H01120538A JP 27745187 A JP27745187 A JP 27745187A JP 27745187 A JP27745187 A JP 27745187A JP H01120538 A JPH01120538 A JP H01120538A
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- Japan
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- display element
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- 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〕
本発明は液晶表示装置に係り、特に優れた時分割駆動特
性を有し、かつ白黒表示が可能な電気効果型液晶表示装
置に関する。
性を有し、かつ白黒表示が可能な電気効果型液晶表示装
置に関する。
従来のスーパーツイスト液晶表示素子は、背景または表
示部の少なくとも、いずれか一方に色が着く、この解決
策として、素子を二層構造にすることにより無彩色とす
ることが、日経マイクロデバイス、１０月号（１９８７
年）第８４項から第８８項において論じられている。
示部の少なくとも、いずれか一方に色が着く、この解決
策として、素子を二層構造にすることにより無彩色とす
ることが、日経マイクロデバイス、１０月号（１９８７
年）第８４項から第８８項において論じられている。
上記従来技術は、背景と表示部を白色及び黒色にするた
め、素子を二層構造とするが、液晶や液晶のツイスト角
、液晶層の厚さには依存しないとされており、白色及び
黒色最適化、高コントラスト化について考慮されていな
かった。
め、素子を二層構造とするが、液晶や液晶のツイスト角
、液晶層の厚さには依存しないとされており、白色及び
黒色最適化、高コントラスト化について考慮されていな
かった。
本発明の目的は、素子構造を最適化し、液晶材料のΔｎ
−ｄを特定することにより、最適な白色及び黒色表示と
高コントラストを得ることにある。
−ｄを特定することにより、最適な白色及び黒色表示と
高コントラストを得ることにある。
上記目的は、液晶素子を二層構造とし、第一層と第二層
に同じ液晶を用い液晶層の厚さを同等にするか、第一層
と第二層の液晶の屈折率の異方性Δｎと液晶層の厚さｄ
（μｍ）の積Δｎ−ｄを同等とする。その時のΔｎ−ｄ
を０．７（μｍ）以上０．９（μｍ）以下とする。さら
に第一層と第二層の液晶のねじれ角を等しく、ねじれ方
向を互いにし、それぞれの層の視角方向がほぼ直交する
ように重ね、光源に近い第一層のみを高時分割駆動する
ことにより達成される。
に同じ液晶を用い液晶層の厚さを同等にするか、第一層
と第二層の液晶の屈折率の異方性Δｎと液晶層の厚さｄ
（μｍ）の積Δｎ−ｄを同等とする。その時のΔｎ−ｄ
を０．７（μｍ）以上０．９（μｍ）以下とする。さら
に第一層と第二層の液晶のねじれ角を等しく、ねじれ方
向を互いにし、それぞれの層の視角方向がほぼ直交する
ように重ね、光源に近い第一層のみを高時分割駆動する
ことにより達成される。
優れた時分割駆動特性を有する液晶素子のツィステッド
ネマチックタイプと言われるものは、背景または表示部
の少なくともいずれか一方に色が着く、液晶素子を二層
構造とし、素子構造を最適化し、液晶のΔｎ−ｄを特定
することにより、背景及び表示部を無彩色として白黒表
示が可能となる。
ネマチックタイプと言われるものは、背景または表示部
の少なくともいずれか一方に色が着く、液晶素子を二層
構造とし、素子構造を最適化し、液晶のΔｎ−ｄを特定
することにより、背景及び表示部を無彩色として白黒表
示が可能となる。
以下、本発明を実施するに好適な液晶表示素子について
１図面を用いて詳細に説明する。
１図面を用いて詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例になる第一層の液晶の表示素
子を上側から見た場合の液晶分子の配列方向（例えばラ
ビング方向）、液晶分子のねじれ方向、偏光板の吸収軸
（あるいは偏光軸）方向を示している。第３図はそれら
の斜視図である。
子を上側から見た場合の液晶分子の配列方向（例えばラ
ビング方向）、液晶分子のねじれ方向、偏光板の吸収軸
（あるいは偏光軸）方向を示している。第３図はそれら
の斜視図である。
液晶分子１９のねじれ角α１５は、上側電極基板１８の
ラビング方向１３と下側電極基板２０のラビング方向１
２及びネマチック液晶に添加される旋光性物質の種類と
量によって規定される。ねじれ角αは、しきい値近傍に
点灯状態が光を散乱する配向となることから上限が２７
０度とされ。
ラビング方向１３と下側電極基板２０のラビング方向１
２及びネマチック液晶に添加される旋光性物質の種類と
量によって規定される。ねじれ角αは、しきい値近傍に
点灯状態が光を散乱する配向となることから上限が２７
０度とされ。
下限はコントラストの制限から１８０度である。
本実施例では、走査線数が２００本以上でも、コントラ
ストが十分に満足できる白黒表示が可能な液晶素子を提
供することを目的としたので、ねじれ角αは２４０度と
した。
ストが十分に満足できる白黒表示が可能な液晶素子を提
供することを目的としたので、ねじれ角αは２４０度と
した。
第４図は本発明における第二層の液晶素子を上側から見
た場合の液晶分子の配列方向とねじれ方向、偏光体の吸
収軸（あるいは偏光軸）方向を示している。
た場合の液晶分子の配列方向とねじれ方向、偏光体の吸
収軸（あるいは偏光軸）方向を示している。
本実施例では、第一層と第二層に同じ液晶を用い、液晶
層の厚さを同等としたが、第一層と第二層のΔｎ−ｄが
同等になるようにしてもよい、また第一層と第二層のそ
れぞれのツイスト角１５と２４の大きさは同等で、ねじ
れの方向が逆になっている。
層の厚さを同等としたが、第一層と第二層のΔｎ−ｄが
同等になるようにしてもよい、また第一層と第二層のそ
れぞれのツイスト角１５と２４の大きさは同等で、ねじ
れの方向が逆になっている。
第１図は、この２つの液晶層を視角方向１６と２５が直
交するように（その誤差は±１０度程変法される）重ね
た素子構造の斜視図である。偏光板の吸収軸（あるいは
偏光軸）６と１１は±１０度の誤差で互いに垂直あるい
は平行とする。吸収軸が互いに垂直の時、駆動電圧を印
加しない状態で黒色となり、平行の時は逆に白色となる
。
交するように（その誤差は±１０度程変法される）重ね
た素子構造の斜視図である。偏光板の吸収軸（あるいは
偏光軸）６と１１は±１０度の誤差で互いに垂直あるい
は平行とする。吸収軸が互いに垂直の時、駆動電圧を印
加しない状態で黒色となり、平行の時は逆に白色となる
。
本実施例ではビフェニル系液晶とエステルシクロヘキサ
ン系液晶を主成分とするネマチック液晶で、旋光性物質
としてメルク社の８８１１を０．５重量％添加したもの
を用い、Δｎ＝０．１３１液晶層の厚さｄは６．５ｐｍ
とし、Δｎ−ｄ ＝ＯＪ５になるように設定した。
ン系液晶を主成分とするネマチック液晶で、旋光性物質
としてメルク社の８８１１を０．５重量％添加したもの
を用い、Δｎ＝０．１３１液晶層の厚さｄは６．５ｐｍ
とし、Δｎ−ｄ ＝ＯＪ５になるように設定した。
尚１本実施例では光源５として冷陰極管を用いたが、熱
陰極管やエレクトロルミネッセントでもよい。
陰極管やエレクトロルミネッセントでもよい。
第５図は本実施例における背景色及び表示部の色をＣＩ
Ｅ色度座標に示した。二層構造にして光源に近い液晶層
を駆動することにより、−層の時着色していた背景色及
び表示部の色が、ともにＣ光源に翌く無彩色になってお
り、白黒表示になっていることを示している。また、こ
の時の白色表示時の輝度と黒色表示時の輝度との比であ
るコン・トラスト比は３０対１である。
Ｅ色度座標に示した。二層構造にして光源に近い液晶層
を駆動することにより、−層の時着色していた背景色及
び表示部の色が、ともにＣ光源に翌く無彩色になってお
り、白黒表示になっていることを示している。また、こ
の時の白色表示時の輝度と黒色表示時の輝度との比であ
るコン・トラスト比は３０対１である。
尚、本実施例において液晶表示素子のΔｎ−ｄを０．８
５μｍとしたが、Δれ・ｄが０．６ から０．９μｍの
液晶素子を用いた場合でも、同様の白黒表示が得られる
。そしてそのΔｎ−ｄの範囲は、コントラスト比と透過
率及びＯＮ状態の表示色によって制限される。
５μｍとしたが、Δれ・ｄが０．６ から０．９μｍの
液晶素子を用いた場合でも、同様の白黒表示が得られる
。そしてそのΔｎ−ｄの範囲は、コントラスト比と透過
率及びＯＮ状態の表示色によって制限される。
第６図は液晶素子のΔｎ−ｄを変化させた時の素子に印
加する実効値電圧と透過率を示す。Δｎ・ｄの増加に伴
い、透過率は大きくなる。そして。
加する実効値電圧と透過率を示す。Δｎ・ｄの増加に伴
い、透過率は大きくなる。そして。
Δｎ−ｄが０．６μｍ未満では十分な透過率を得ること
はできない、また、０．９μｍでほぼ飽和する。電圧を
印加しない状態の透過率はΔｎ−ｄによらず一定である
が、１／２００デ゛ニーテイーの時分割駆動をした場合
には、○ＦＦ状態の透過率はΔｎ−ｄの影響を受け、Δ
ｎ−ｄが０．６以上ないと、十分なコントラスト比は得
られない。
はできない、また、０．９μｍでほぼ飽和する。電圧を
印加しない状態の透過率はΔｎ−ｄによらず一定である
が、１／２００デ゛ニーテイーの時分割駆動をした場合
には、○ＦＦ状態の透過率はΔｎ−ｄの影響を受け、Δ
ｎ−ｄが０．６以上ないと、十分なコントラスト比は得
られない。
第７図は液晶素子のΔｎ−ｄを変化させた時の素子に印
加する実効値電圧とコントラスト比の関係を示す、第６
図の結果と同様に、Δｎ−ｄの増加によりコントラスト
比は大きくなる。
加する実効値電圧とコントラスト比の関係を示す、第６
図の結果と同様に、Δｎ−ｄの増加によりコントラスト
比は大きくなる。
第８図は、液晶素子のΔｎ−ｄを変化させた時の、１／
２００デユーティ−の時分割駆動時における、ＯＮ状態
の表示色をＣＩＥ色度座標に示した。Δｎ−ｄの変化に
伴い、ＯＮ状態の表示色は青から黄色へと変化し、Δｎ
−ｄが０．６μｍ未満では青色が強すぎ、Δｎ−ｄが０
．９μｍ以上では黄色が強く、いずれの場合も白黒表示
とはならない。
２００デユーティ−の時分割駆動時における、ＯＮ状態
の表示色をＣＩＥ色度座標に示した。Δｎ−ｄの変化に
伴い、ＯＮ状態の表示色は青から黄色へと変化し、Δｎ
−ｄが０．６μｍ未満では青色が強すぎ、Δｎ−ｄが０
．９μｍ以上では黄色が強く、いずれの場合も白黒表示
とはならない。
第６図及び第７図そして第８図の結果より、液晶素子の
Δｎ−ｄの範囲は０．６μｍから０．９μｍまでが最適
である。
Δｎ−ｄの範囲は０．６μｍから０．９μｍまでが最適
である。
以上、説明したように液晶素子を２層構造とし、Δｎ−
ｄの値を最適化したことにより、背景色及び表示部の色
を無彩色とし、白黒表示を可能にした。
ｄの値を最適化したことにより、背景色及び表示部の色
を無彩色とし、白黒表示を可能にした。
本発明によれば、背景及び表示部の色を無彩色にするこ
とができるので、白黒表示が可能になるという効果があ
る。
とができるので、白黒表示が可能になるという効果があ
る。
第１図は本発明の実施例における液晶素子の構成を示す
図、第２図は本発明における第一層液晶素子を上側から
、見た場合の液晶分子の配向方向（例えばラビング方向
）、液晶分子のねじれ方向。 偏光板の吸収軸（あるいは偏光軸）方向を示す図。 第３図は第２図の関係を示す斜視図、第４＠は本発明に
おける第二層液晶素子を上側から見た場合の液晶分子の
配向方向とねじれ方向、偏光板の吸収軸（あるいは偏光
軸）方向を示す図、第５図は本発明における光源に近い
液晶層を駆動した時の、液晶表示素子の背景及び表示部
の色をＣＩＥ色度座標上に示した図、第６図は本発明に
おける、Δｎ−ｄを変化させた時の実効値電圧と透過率
の関係を示す図、第７図は本発明におけるΔｎ−ｄを変
化させた時の実効値電圧とコントラスト比の関係を示す
図、第８図は本発明における１／２００デユーティ−時
分割駆動をした時の、ＯＮ状態の表示色のΔｎ−ｄによ
る変化をＣＩＥ座標上に示した図である。 １・・・上側偏光板、２・・・第二層液晶素子、３・・
・第一層液晶素子、４・・・下側偏光板、５・・・光源
、６゜２１・・・上側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸、
７゜２３・・・第二層液晶素子の下側電極基板のラビン
グ方向、８，２２・・・第二層液晶素子の上側電極基板
のラビング方向、９，１２・・・第一層液晶素子の下側
電極基板のラビング方向、１０．１３・・・第一層液晶
素子の上側電極基板のラビング方向、１１゜１４・・・
下側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸、１５・・・第一層
液晶素子のねじれ角及びその方向、１６・・・第一層液
晶素子の視角方向、１８・・・上側電極基板、１９・・
・液晶分子、２０・・・下側電極基板、２４・・・第二
層液晶素子のねじれ角及びその方向、２５・・・第二層
液晶素子の視角方向。
図、第２図は本発明における第一層液晶素子を上側から
、見た場合の液晶分子の配向方向（例えばラビング方向
）、液晶分子のねじれ方向。 偏光板の吸収軸（あるいは偏光軸）方向を示す図。 第３図は第２図の関係を示す斜視図、第４＠は本発明に
おける第二層液晶素子を上側から見た場合の液晶分子の
配向方向とねじれ方向、偏光板の吸収軸（あるいは偏光
軸）方向を示す図、第５図は本発明における光源に近い
液晶層を駆動した時の、液晶表示素子の背景及び表示部
の色をＣＩＥ色度座標上に示した図、第６図は本発明に
おける、Δｎ−ｄを変化させた時の実効値電圧と透過率
の関係を示す図、第７図は本発明におけるΔｎ−ｄを変
化させた時の実効値電圧とコントラスト比の関係を示す
図、第８図は本発明における１／２００デユーティ−時
分割駆動をした時の、ＯＮ状態の表示色のΔｎ−ｄによ
る変化をＣＩＥ座標上に示した図である。 １・・・上側偏光板、２・・・第二層液晶素子、３・・
・第一層液晶素子、４・・・下側偏光板、５・・・光源
、６゜２１・・・上側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸、
７゜２３・・・第二層液晶素子の下側電極基板のラビン
グ方向、８，２２・・・第二層液晶素子の上側電極基板
のラビング方向、９，１２・・・第一層液晶素子の下側
電極基板のラビング方向、１０．１３・・・第一層液晶
素子の上側電極基板のラビング方向、１１゜１４・・・
下側偏光板の吸収軸あるいは偏光軸、１５・・・第一層
液晶素子のねじれ角及びその方向、１６・・・第一層液
晶素子の視角方向、１８・・・上側電極基板、１９・・
・液晶分子、２０・・・下側電極基板、２４・・・第二
層液晶素子のねじれ角及びその方向、２５・・・第二層
液晶素子の視角方向。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第一層が正の誘電異方性を有し、旋光性物質が添加
されたネマチツク液晶が、対向配置された上下一対の電
極基板に挟持され、その厚さ方向に１８０度から２７０
度の範囲内のねじられたら旋構造を形成し、第二層が第
一層と同等の液晶材料及び液晶層の厚さを持つか、ある
いは液晶の屈折率の異方性Δ＿ｎと液晶層の厚さｄ（μ
ｍ）の積Δ＿ｎ・ｄを第一層と同等にし、対抗配置され
た上下一対の電極基板に挟持され、さらにその厚さ方向
に第一層の液晶のねじれ角と大きさが同等で、かつねじ
れ方向が逆向きのねじられたら旋構造を形成し、この第
一層及び第二層をそれぞれの視角がほぼ直交するように
重ねた二層構造とし、２つの液晶層のら旋構造を挟んで
設けられた一対の偏光板の偏光軸あるいは吸収軸をそれ
ぞれをほぼ直行あるいは平行とし、さらにこの偏光軸あ
るいは吸収軸を隣接する電極基板の液晶分子配列方向と
所定の角度をずらせることを特徴とする液晶表示素子。 ２、液晶の屈折率異方性Δ＿ｎと液晶層の厚さｄ（μｍ
）の積Δ＿ｎ・ｄを０．６μｍから０．９μｍの範囲に
ある特許請求の範囲第１項記載の液晶表示素子。 ３、液晶の屈折率異方性Δ＿ｎと液晶層の厚さｄ（μｍ
）の積Δ＿ｎ・ｄが０．６μｍから０．９μｍの範囲に
ある特許請求の範囲第１項記載の液晶表示素子において
、光源に近い液晶層のみを時分割駆動し、かつ透過型を
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27745187A JPH01120538A (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27745187A JPH01120538A (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01120538A true JPH01120538A (ja) | 1989-05-12 |
Family
ID=17583761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27745187A Pending JPH01120538A (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01120538A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247626A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Asahi Glass Co Ltd | カラー液晶表示素子 |
-
1987
- 1987-11-04 JP JP27745187A patent/JPH01120538A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247626A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Asahi Glass Co Ltd | カラー液晶表示素子 |
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