JPH024220A - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

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JPH024220A
JPH024220A JP63152914A JP15291488A JPH024220A JP H024220 A JPH024220 A JP H024220A JP 63152914 A JP63152914 A JP 63152914A JP 15291488 A JP15291488 A JP 15291488A JP H024220 A JPH024220 A JP H024220A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
refractive index
polarized light
crystal device
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JP63152914A
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English (en)
Inventor
Mitsuyoshi Hara
光義 原
Takayoshi Hanami
孝義 葉波
Kokichi Ito
伊藤 耕吉
Koji Iwasa
浩二 岩佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Publication of JPH024220A publication Critical patent/JPH024220A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2413/00Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/01Number of plates being 1

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、コンピュータ一端末、画像表示装置、シャ
ッターのようなシステムに使用される液晶を用いた電気
光学装置、特に強誘電性液晶を用いた液晶装置において
1表示特性を改善した液晶装置に関するものである。
[発明の概要] この発明は液晶装置に関し、詳しくは一対の平行基板と
、前記一対の平行基板の面に対して垂直な複数の層を形
成している分子の配列を持つ強誘電性液晶とを有し、か
つ前記平行基板の外側に一対の偏光板をそなえた液晶装
置において、屈折率の異方性を持った層が前記一対の偏
光板の内側に1層以上あることにより、液晶表示装置の
透過スペクトルを可視光域においてニュートラルにし、
背景色を白色に、表示色を黒色に近づけることにより画
質の向上を狙ったものである。
[従来の技術] 強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用して偏光素子と
の組合せにより透過光線を制御する型の表示装置がC1
arkおよびLagerwallにより提案されている
(特開昭56−107218号公報、米国特許4367
924号明細書等)。この強誘電性液晶は、一般に特定
の温度域において、カイラルスメクチックC相(SmC
ゞ)を有し、この状態において、印加される電界に対し
て2つの光学的安定状態をとり、かつ電界の印加されな
いときはその状態を保持する性質(双安定性)を有し、
表示装置としての広い利用が期待されている。
ところで強誘電性液晶の配向方法としては、ラビング処
理や斜方蒸着処理などによる一軸配向処理を用いる方法
が知られている。
しかし前述した配向制御膜をC1a rkらによって発
表された双安定性を示す非螺旋構造の強誘電性液晶に対
する配向制御に適用した場合には、下達のような課題を
有していた。
[発明が解決しようとする課題] 第5図に従来の液晶装置の断面図を示す。51a。
sibは透明基板、52a、52bは透明導電膜、53
a。
53bは一軸配向膜、54は液晶分子層、55はチルト
角、58は光源、59aは偏光子、59bは検光子、5
A、5Bはシーリング剤である。
ここで従来の配向制御膜によって配向させて得られた非
螺旋構造の強誘電性液晶でのチルト角が小さいため液晶
分子は透明基板に対して平行に並ばず、液晶分子層は「
くの字」になる。
そのため第5図中51a、51bの偏光板の透過軸方向
をコントラスト比が最大になるように設置しても、十分
なコントラスト比と遮光性が得られず、視認性を低下さ
せていた。
[課題を解決するための手段] 上記問題を解決するためにこの発明は一対の平行基板と
、その平行基板の面に対して垂直な複数のJt’Jを形
成している分子の配列を持つ強誘電性液晶とを有し、か
つ平行基板の外側に一対の偏光板をそなえた液晶装置に
おいて、屈折率の異方性を持った層が一対の偏光板の内
側に1層以上ある様に決められていることを特徴とする
ものである。
[作用] 第6図は位相補正板を持つ液晶装置の動作原理にもとず
く作用を説明する図で、61は光源、62は偏光子、6
3は液晶駆動電圧が印加される液晶パネル、64は位相
補償板、65は検光子である。偏光子と検光子の透過軸
方向はコントラスト比が最大になるように決められてい
る。
光源からの光は62の偏光子を通り直線偏光しさらに6
3の液晶パネル内の液晶の屈折率異方性により楕円偏光
になる。この屈折率異方性が波長により異なるため出て
くる楕円偏光の度合いが異なるが、64のように位相補
正板を置き、各波長光ともほぼ直線偏光に戻るようにす
る。この偏光方向に対し直角方向に65の一検光子を設
置すればほとんど光は通さなくなり、黒色になる。
63の液晶パネルに電圧が印加されると楕円偏光補償の
バランスがくずれるため補償できない光が検光子からも
れ、これにより表示を行なう。
[実施例] 以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明す
る。
第1図は本発明に係る液晶装置で1図中性号11a、l
lbは液晶分子を挟持するためのガラス、プラスチック
等の透明基板で、表面に透明電極層12a、12bと、
さらに印刷、ディッピング、蒸着等によって、ポリイミ
ド、テフロン等の薄膜を形成し配向処理をした一軸性配
向膜層13a、 13bが設けられている。基板11a
とllbはその配向膜層どおしを対向させ、強誘電性液
晶分子14が一軸配向状態をとるようになっている。透
明電極層12a、12bには液晶駆動電圧が印加される
。17は位相補償板で屈折率の異方性を有する層を1層
以上積層している。18は光源、19aは偏光子、19
bは検光子である。LA、1Bは液晶分子を封入するた
めのシーリングである。
ここで本発明になる液晶装置の具体的実施例と測定結果
を説明する。
第2図は第1図で示した液晶装置における光学軸方向を
示した図であり、21は上偏光板透過軸方向、22は下
偏光板透過軸方向、23は屈折率の異方性を有する層に
おける屈折率の最大方向、24は強誘電性液晶の液晶分
子層方向である。25は下偏光板透過軸方向から液晶分
子層方向までの角度(以下[I]と略す)、26は下偏
光板透過軸方向から屈折率の異方性を有する層における
屈折率の最大方向までの角度(以下[D]と略す)、2
7は下偏光板透過軸方向から上偏光板透過軸方向までの
角度(以下[H]と略す)である。
測定には屈折率の異方性を有する層としてポリカーボネ
イト系の一軸延伸フィルムを使用した。
角度の方向は時計回りを「十Jとした。
強誘電性液晶はピリミジン系の組成物を使用した。透明
基板に対し法線方向の液晶層の厚み(d)と強誘電性液
晶組成物の屈折率異方性(Δn)の積はΔn X d 
=0.25μmである。
また位相補正板の一軸延伸フィルムのリタデーションは
0.14μInである。
(実施例1) ここでは背景が暗状態の場合、すなわちネガ・モードの
例を示す。
[I]=90’、[D]=O’、[H] = 35@で
ある。
第3図は本発明による液晶装置の電圧印加時の透過スペ
クトルで、1/400デユーティ−の駆動波形印加時で
ある。31は明状態の電圧が印加−されている時、32
は暗状態の電圧が印加されている時のスペクトルである
また第4図は従来の強誘電性液晶装置の透過スペクトル
である。上・下偏光板の透過軸方向は、第3図に示した
実施例と明状態の電圧が印加されている時のスペクトル
がほぼ一致するように設置した。41は明状態の電圧が
印加されている時、42は暗状態の電圧が印加されてい
る時のスペクトルである。
第3図、第4図の暗状態の電圧が印加されている場合の
透過率(550nm)は表1のようになる。
表1から明らかなように550nmにおける遮光性は、
従来の液晶装置と比較して上昇していることが解る。
(実施例2) ここでは背景が明状態の場合、すなわちポジ・モードの
例を示す。
[I]=35° [D] 、110@[H] =100
0である。
この場合(実施例1)と同様の効果があった。
実施例では第1図に示したように、液晶装置の背面に光
源を配置した状態で測定しているが、光源の代わりに反
射板を使用すれば、反射型の液晶表示装置として使用す
ることができる。
(実施例1)、(実施例2)では角度を固定した場合の
結果を示したが、角度[I]、[D]、[H]をそれぞ
れ−30″〜+30’ずらしても同様の効果が得られる
また液晶パネル、延伸フィルムのΔndを固定した場合
の結果を示したが、Δndを−0,1〜+0.1(μm
)変化させても、液晶パネルと延伸フィルムのΔndを
最適の値になるよう変化させれば同様の効果が得られる
実施例では強誘電性液晶としてピリミジン系の組成物を
使用したが他の系でも液晶パネルと延伸フィルムのΔn
d、光学軸方向を最適の値になるよう変化させれば同様
の効果が得られる。
(実施例3) 前記実施例と同じ液晶装置の構成で、材質の異なる屈折
率異方性を有する層について効果を調べた。その結果、 セロハン、サクサンセルロース、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフ
タレート、ナイロン、塩酸ゴム、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリイミドのフィルムにおいてもフィルムのΔ
ndが前記実施例と同一であれば同様の効果が得られた
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、一対の平行基板と
、その平行基板の面に対して垂直な複数の層を形成して
いる分子の配列を持つ強誘電性液晶とを有し、かつ下行
基板の外側に一対の偏光板をそなえた液晶装置において
、屈折率の異方性を持った層が一対の偏光板の内側に1
層以上あることにより、暗状態の遮光性が上昇し、コン
トラスト比を増加させることが可能となり、高画質の液
晶装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の液晶装置の構成図、第2図は
本発明の実施例の液晶装置における光学軸方向を示す図
、第3図は本発明の実施例の液晶装置の透過スペクトル
図、第4図は従来の液晶装置の透過スペクトル図、第5
図は従来の液晶装置の構成図、第6図は液晶補正板を有
する液晶装置の動作原理を説明する図である。 11a 、 llb ・・・・・・・・透明基板12a
 、 12b ・・・・・・・・透明電極層13a 、
 13b ・・・・・・・・配向膜14・・・・・・・
・・・・・液晶分子17・・・・・・・・・・・・屈折
率の異方性を有する層 18・・・・・・・・・・・・光源 19a ・・・・・・・・・・・偏光子19b ・・・
・・・・・・・・検光子IA、 IB・・・・・・・・
・・液晶分子を封入するためのシーリング 出願人 セイコー電子工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の平行基板と、前記一対の平行基板の面に対して垂
    直な複数の層を形成している分子の配列を持つ強誘電性
    液晶とを有し、かつ前記平行基板の外側に一対の偏光板
    をそなえた液晶装置において、屈折率の異方性を持った
    層が前記一対の偏光板の内側に1層以上あることを特徴
    とする液晶装置。
JP63152914A 1988-06-21 1988-06-21 液晶装置 Pending JPH024220A (ja)

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JP63152914A JPH024220A (ja) 1988-06-21 1988-06-21 液晶装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432818A (ja) * 1990-05-30 1992-02-04 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH04186224A (ja) * 1990-11-21 1992-07-03 Canon Inc 光学変調素子

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Patent Citations (3)

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