JPH04174821A - 強誘電性液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

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］ 本発明は、強誘電性液晶を利用したディスプレイ装置に
関するものであり、特にコントラスト調整機能を備えた
強誘電性液晶ディスプレイ装置に関するものである。

［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素子がクラ
ーク（Ｃ１ａｒｋ）及びラガーウオール（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌ　１）により提案されている（特開昭５６−１０７
．２１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等
）。この表示素子に用いられている強誘電性液晶は、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”　）又はＨ相（ＳｍＨ”　）を有し、この状態
において、加えられる電界に応答して第１の光学的安定
状態と第２の光学的安定状態のいずれかをとり、且つ電
界の印加のないときはその状態を維持する性質、すなわ
ち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速や
かであり、高速ならびに記憶型の表示素子用として広い
利用が期待されている。

［発明が解決しようとしている課題］ かかる光学的に安定な２状態を有する強誘電性液晶のコ
ントラスト調整装置においては、■駆動波形の電圧又は
周波数を変化させることによって得られるコントラスト
の変化量は極めて小さいため十分な調整幅が得られず、
また、２強誘電性液晶ディスプレイ装置を構成する前言
己１組の偏光板をクロスニコル状態を保持したまま偏光
軸の方向を回転する方法は、十分な調整範囲は得られる
が、２枚の偏光板を可動させるため構造が複雑になると
いう欠点があった。

本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
構造が簡略で、且つ、十分な幅のコントラスト調整機能
を有する強誘電性液晶ディスプレイ装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため本発明では、電極および配向膜
を有する一対の基板間に強誘電性液晶を挟持した強誘電
性液晶セル、強誘電性液晶セルの両側に配置した一組の
偏光板、および強誘電性液晶を駆動するために電極に電
圧を印加する手段を備える強誘電性液晶ディスプレイ装
置において、−組の偏光板のうちいずれか一方の偏光軸
の方向を変化させる手段を有するようにしている。

［作用］ この構成において、明状態の透過率と暗状態の透過率と
の比であるコントラストが最大となるように各偏光板を
配置した状態から、いずれか一方の偏光板の偏光軸のみ
をこれら偏光軸を含む平面内において例えば反時計方向
に１０°回転させると、その間にコントラストは、例え
ば最大値の約３４％にまで変化する。すなわち、偏光軸
方向を変化させる手段を設けるだけで、十分な幅のコン
トラスト調整が行なわれる。

［実施例コ 実施例１ 本実施例に係る強誘電性液晶ディスプレイは、一対のガ
ラス基板上にＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド
）の透明電極を形成し、その上に透明誘電体膜、さらに
ポリイミド膜を形成し、ラビング法により一軸配向処理
を行なった後、基板間隔を１．５μｍに保持して圧着す
ることにより形成される、画素数１，１２０（走査電極
数）×１．２８０　（信号電極数）のセルに強誘電性液
晶を注入して作成される液晶パネルを備える。

この注入される液晶材の相変化は次のようである。

−３，５℃　　５０．８℃　　７５．２℃　７８．９℃
Ｃｒｙｓ　ｔ　−−＊　Ｓｍ″Ｃ−−＋　Ｓ　ｔｎ＾□
−Ｃｈ−→Ｉ　ｓ　。

ＳｍＡ：スメクチックＡ相 Ｃｈ　：コレステリック相 Ｉｓｏ：等方相 そして、この液晶パネルを、−組の偏光板の間に配置し
、液晶を駆動するために前記透明電極に電圧を印加する
手段、およびアナライザを回転させる手段を設けること
により強誘電性液晶ディスプレイ装置が構成される。

！１図は、このディスプレイ装置の偏光板の偏光軸の方
向と液晶の層法線方向との関係を示す図である。同図に
おいて、１１は観測者の目に近い側の偏光板であるとこ
ろのアナライザの偏光軸、１２は観測者の目から遠い側
の偏光板であるところのポラライザの偏光軸、１３は液
晶の層法線方向、１４は液晶分子の第１の安定な配向方
向、１５は第２の安定な配向方向を表わす。

ここでは、層法線方向１３と′ｉ４１の安定な配向方向
１４とのなす角であるところの見かけのチルト角θ１は
２５℃において１１°である。

この構成において、２５℃において駆動電圧（ＶＯＰ）
を２４．８Ｖに固定し、また液晶パネル全面に均一な表
示が可能な１ライン走査時間（ＩＨ）の幅の中央値３２
４μｓｅｃに駆動条件を固定して、以下の検討を行なっ
た。

すなわち、アナライザとポラライザの偏光軸１１と１２
を、７４１図で示されるようなりロスニコルの状態とし
、さらにポラライザの偏光軸１２を第１の安定な配向方
向１４と一致させた状態、すなわち明状態の透過ｉ＜Ｔ
ｗと暗状態の透過率ＴＢとの比であるコントラスト（Ｔ
ｗ／Ｔａ）が最大となる状態から、アナライザの偏光軸
１１のみを反時計方向に回転させてコントラストの変化
を測定したところ、３４２図に示す結果が得られている
。この結果から、アナライザの偏光軸１１を１０”回転
させることによってコントラストは、最大値の約３４％
に変化させうろことがわかる。

尚、上記条件において、アナライザの偏光軸１１を時計
方向に回転させて同様の測定を行なフた場合は、コント
ラストの変化は得られるが、特に明状態の透過率Ｔｗが
減少傾向を示すため、実用上は反時計方向に回転させる
方が好ましい。

実施例２ ポラライザの偏光軸１２を回転させるようにした以外は
実施例１と同様の構成において、コントラスト最大の状
態からポラライザの偏光軸１２のみを反時計方向に回転
させてコントラストの測定を行なったところ、第３図に
示す結果が得られている。これによれば、偏光板（ポラ
ライザ）の回転角度とコントラストの変化との関係は実
施例１の場合と同様であることがわかる。

さらにポラライザの偏光軸１２を逆に時計方向に回転さ
せて同様の測定を行なったところ、特に明状態の透過率
Ｔｗが減少傾向を示すので、実用上は、反時計方向への
回転が好ましい。

尚、ポラライザの偏光軸１２を、第２の安定な配向方向
１５に一致させてコントラスト最大とし、実施例１およ
び実施例２と同様な方法でポラライザ又はアナライザの
偏光軸を時計方向に回転させても同様な効果が得られる
ことは液晶分子の配向方向と偏光軸の関係から明らかで
ある。

比較例 上述のように、２５℃において、アナライザとポラライ
ザをクロスニコルの状態とし、さらにポラライザの偏光
軸１２を液晶分子の第１の安定な配向方向１４と一致さ
せた状態、すなわちコントラストの最大値が得られる状
態において、強誘電液晶パネルの駆動電圧Ｖ□ｐを２４
．８Ｖで固定し、１ラインの走査時間を変化させて、コ
ントラストの測定を行なうと、第４図に示すような結果
となる。

これによれば、液晶パネル全面に均一な表示が可能な１
ライン走査時間の駆動マージンである２５２〜４０８μ
ｓｅｃにおいて、コントラストの最大値に対する最小値
の比は約６８％であり実施例１および２と比較してコン
トラスト調整幅は小さいことがわかる。

［発明の効果コ 本発明によれば、強誘電液晶ディスプレイ装置において
、一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の偏光軸
を回転させるようにしたため、簡単な構成で、十分な幅
のコントラスト調整機能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例１に係る液晶分子と偏光板の
偏光軸との関係を示す説明図、第２図は、実施例１にお
いて測定した偏光軸の回転角とコントラストの関係を示
すグラフ、第３図は、本発明の実施例２において測定し
た偏光軸の回転角とコントラストの関係を示すグラフ、
そして 第４図は、比較例において測定した１ライン走査時間と
コントラストの関係を示すグラフである。 １１：アナライザの偏光軸、１２：ポラライザの偏光軸
、１３：強誘電性液晶の層法線方向、１４：液晶分子の
第１の安定な配向方向、１５：液晶分子の′ｆＳ２の安
定な配向方向、θ１　：みかけのチルト角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極および配向膜を有する一対の基板間に強誘電
   性液晶を挟持した強誘電性液晶セル、強誘電性液晶セル
   の両側に配置した一組の偏光板、および強誘電性液晶を
   駆動するために電極に電圧を印加する手段を備える強誘
   電性液晶ディスプレイ装置において、 一組の偏光板のうちいずれか一方の偏光軸の方向を変化
   させる手段を具備することを特徴とする強誘電性液晶デ
   ィスプレイ装置。