JPH07152025A - 表示装置 - Google Patents
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- JPH07152025A JPH07152025A JP5298315A JP29831593A JPH07152025A JP H07152025 A JPH07152025 A JP H07152025A JP 5298315 A JP5298315 A JP 5298315A JP 29831593 A JP29831593 A JP 29831593A JP H07152025 A JPH07152025 A JP H07152025A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 短ピッチコレステリック液晶層は、特定波長
（例えば赤）の所定回転方向の円偏光した光のみを高効
率で反射させる反射層１となる。この光を近接配置され
た１／４波長層２、１／２波長層の役目をする状態と１
／２波長層の役目を果たさない状態をとる光学層３、偏
光子４の積層体に導く。光学層はいそう板や液晶層で構
成できる。 【効果】 これにより光の利用効率が高く、しかもコン
トラストの鮮やかな表示を行い得る表示装置を提供でき
る。
（例えば赤）の所定回転方向の円偏光した光のみを高効
率で反射させる反射層１となる。この光を近接配置され
た１／４波長層２、１／２波長層の役目をする状態と１
／２波長層の役目を果たさない状態をとる光学層３、偏
光子４の積層体に導く。光学層はいそう板や液晶層で構
成できる。 【効果】 これにより光の利用効率が高く、しかもコン
トラストの鮮やかな表示を行い得る表示装置を提供でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は波長選択性を利用した表
示装置に関する。
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より消費電力が小さく薄型の表示器
として、代表的には電界効果型の液晶表示装置があり、
例えば特公昭５１−１３６６６号公報に示されるような
９０度捩れ角のツイストネマティック液晶層を直交ニコ
ルで挾持するものや、特開昭６０−１０７０２０号公報
に示されるような大きな捩れ角のカイラルネマティック
液晶層を偏光軸選択で表示に利用するものがある。
として、代表的には電界効果型の液晶表示装置があり、
例えば特公昭５１−１３６６６号公報に示されるような
９０度捩れ角のツイストネマティック液晶層を直交ニコ
ルで挾持するものや、特開昭６０−１０７０２０号公報
に示されるような大きな捩れ角のカイラルネマティック
液晶層を偏光軸選択で表示に利用するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、ネマティッ
ク液晶を用いた電界効果型の液晶表示器は偏光板と液晶
分子の螺旋構造により光の利用効率が低く、また視角依
存性が大きく高いコントラストを得るための視角が狭
い。コントラストを上げるために背面照明を用いると消
費電力が著しく大きくなる。
ク液晶を用いた電界効果型の液晶表示器は偏光板と液晶
分子の螺旋構造により光の利用効率が低く、また視角依
存性が大きく高いコントラストを得るための視角が狭
い。コントラストを上げるために背面照明を用いると消
費電力が著しく大きくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な点に鑑
みて、特定の波長を極めて効率よく反射する、表示制御
のための電界印加手段を持たない、コレステリック液晶
層を利用することを検討し成されたもので、選択された
波長の円偏光した光を反射する硬化されたコレステリッ
ク液晶からなる反射層と、該反射層の上方に設けられた
１／４波長層及び光学層を有し、その光学層は１／２波
長層の役目をする状態と１／２波長層の役目を果たさな
い状態をとる様にしたものである。
みて、特定の波長を極めて効率よく反射する、表示制御
のための電界印加手段を持たない、コレステリック液晶
層を利用することを検討し成されたもので、選択された
波長の円偏光した光を反射する硬化されたコレステリッ
ク液晶からなる反射層と、該反射層の上方に設けられた
１／４波長層及び光学層を有し、その光学層は１／２波
長層の役目をする状態と１／２波長層の役目を果たさな
い状態をとる様にしたものである。
【０００５】
【作用】これにより、反射層の円偏光子された光は１／
４波長層と光学層により実質的に選択可能な位相がπ異
なる２つの状態を取ることが出来、損失がなくコントラ
ストの高い表示ができる。
４波長層と光学層により実質的に選択可能な位相がπ異
なる２つの状態を取ることが出来、損失がなくコントラ
ストの高い表示ができる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明における表示装置の原理図であ
る。図に於て、１は選択された波長の円偏光した光を反
射する硬化されたコレステリック液晶からなる反射層、
２は反射層１の上方に設けられた１／４波長層、３は１
／２波長層の役目をする状態と１／２波長層の役目を果
たさない状態をとる光学層、４は偏光子である。光学層
３は巻き付けローラーに１端が取りつけられ、他端がワ
イヤーを介してテンションローラーに巻き付けられた樹
脂シートである。
る。図に於て、１は選択された波長の円偏光した光を反
射する硬化されたコレステリック液晶からなる反射層、
２は反射層１の上方に設けられた１／４波長層、３は１
／２波長層の役目をする状態と１／２波長層の役目を果
たさない状態をとる光学層、４は偏光子である。光学層
３は巻き付けローラーに１端が取りつけられ、他端がワ
イヤーを介してテンションローラーに巻き付けられた樹
脂シートである。
【０００７】このような構成において、反射層１によっ
て円偏光子した光、例えば右にπ／２進む光は、１／４
波長層２でπ進む直線偏光の光に変換され、光学層３の
１／２波長層状態によって２π進む光となって、これが
偏光子４の偏光軸と一致していれば反射層１で選択され
た特定の色の光が観察されることになる。それに対して
光学層３が１／２波長層の役目を果たさない状態におい
ては、１／４波長層２の出力であるπ進んだ光はそのま
ま光学層７を透過し、その状態では位相に変化がないの
で偏光子４の偏光軸と直交するため光が透過せず、黒色
が観察されることとなる。この時各層は光の進行速度つ
まり位相に変化を与えるものの光吸収は著しく低く、最
後に用いる偏光子は光の一部を選択するものではなく振
動方向に一致した光は全て透過するので、明るくコント
ラストの高い表示を行うことができる。この様に位相差
がπある光は極めて精度良く遮光透過の選択ができる。
て円偏光子した光、例えば右にπ／２進む光は、１／４
波長層２でπ進む直線偏光の光に変換され、光学層３の
１／２波長層状態によって２π進む光となって、これが
偏光子４の偏光軸と一致していれば反射層１で選択され
た特定の色の光が観察されることになる。それに対して
光学層３が１／２波長層の役目を果たさない状態におい
ては、１／４波長層２の出力であるπ進んだ光はそのま
ま光学層７を透過し、その状態では位相に変化がないの
で偏光子４の偏光軸と直交するため光が透過せず、黒色
が観察されることとなる。この時各層は光の進行速度つ
まり位相に変化を与えるものの光吸収は著しく低く、最
後に用いる偏光子は光の一部を選択するものではなく振
動方向に一致した光は全て透過するので、明るくコント
ラストの高い表示を行うことができる。この様に位相差
がπある光は極めて精度良く遮光透過の選択ができる。
【０００８】この場合の１／４波長層２と、光学層３は
例えばともに一軸延伸樹脂膜または板で構成することが
でき、電気的に操作することで光学層３を着脱できるよ
うに構成すればよい。然し乍ら、例えば光学層３を回転
体に貼付して表示のＯＮ／ＯＦＦに応じて回転させるに
しても、また短冊状のシートを多数平面状に並べ、表示
のＯＮ／ＯＦＦに応じて摺動させるにしても、何らかの
機械的な手段を伴うことになる。従って電気光学的に複
屈折率が変化するもの、例えばＰＺＴ、ＰＺＬＴ、ネマ
ティック液晶、強誘電液晶等を光学層３に利用すること
が好ましい。
例えばともに一軸延伸樹脂膜または板で構成することが
でき、電気的に操作することで光学層３を着脱できるよ
うに構成すればよい。然し乍ら、例えば光学層３を回転
体に貼付して表示のＯＮ／ＯＦＦに応じて回転させるに
しても、また短冊状のシートを多数平面状に並べ、表示
のＯＮ／ＯＦＦに応じて摺動させるにしても、何らかの
機械的な手段を伴うことになる。従って電気光学的に複
屈折率が変化するもの、例えばＰＺＴ、ＰＺＬＴ、ネマ
ティック液晶、強誘電液晶等を光学層３に利用すること
が好ましい。
【０００９】図２はこの様な電気光学的に複屈折が制御
できるものを利用して光学層３を構成した表示装置の断
面図である。図に於て、５は第１の基板で、板ガラス等
からなる基台５１の上に、選択された波長の円偏光した
光を反射する硬化されたコレステリック液晶からなる反
射層１１を、必要に応じて下地層５２と保護層５３で挾
持する様に設けてある。２２はその反射層１１の上方に
設けられた１／４波長層で、特定の波長に対して１／４
波長板の役目を果たし、他の可視光域の波長に対して略
１／４波長板の役目をする様に、高分子液晶を硬化させ
て得られたネマティック液晶などからなる位相層として
形成したものである。５４はその１／４波長層２２の上
方に設けられた電極層で、第２の基板の電極とマトリク
スを組むためにストライプ状の透明電極膜（ＩＴＯ）が
平行して複数本設けられている。５５はその電極層５４
の上方に設けられた液晶分子の配向層である。
できるものを利用して光学層３を構成した表示装置の断
面図である。図に於て、５は第１の基板で、板ガラス等
からなる基台５１の上に、選択された波長の円偏光した
光を反射する硬化されたコレステリック液晶からなる反
射層１１を、必要に応じて下地層５２と保護層５３で挾
持する様に設けてある。２２はその反射層１１の上方に
設けられた１／４波長層で、特定の波長に対して１／４
波長板の役目を果たし、他の可視光域の波長に対して略
１／４波長板の役目をする様に、高分子液晶を硬化させ
て得られたネマティック液晶などからなる位相層として
形成したものである。５４はその１／４波長層２２の上
方に設けられた電極層で、第２の基板の電極とマトリク
スを組むためにストライプ状の透明電極膜（ＩＴＯ）が
平行して複数本設けられている。５５はその電極層５４
の上方に設けられた液晶分子の配向層である。
【００１０】また、６は電極層６４と配向層６５とを有
する第２の基板である。そして３３は第１、第２の基板
５、６の間に充填され配向層５５、６５で配向された液
晶層であり、いわゆる電界によって液晶分子の配列が制
御でき、それに伴って光学特性が変化するものである。
この液晶層３３としては、例えば２６０度等の大きな捩
れ配向をもつネマティック液晶層（ＳＴＮ）などの電界
効果型液晶が利用できる。そして４４は、基板６の外側
に配置された偏光子である。
する第２の基板である。そして３３は第１、第２の基板
５、６の間に充填され配向層５５、６５で配向された液
晶層であり、いわゆる電界によって液晶分子の配列が制
御でき、それに伴って光学特性が変化するものである。
この液晶層３３としては、例えば２６０度等の大きな捩
れ配向をもつネマティック液晶層（ＳＴＮ）などの電界
効果型液晶が利用できる。そして４４は、基板６の外側
に配置された偏光子である。
【００１１】このような構成において、反射層１１は特
定な波長に対する右旋（または左旋）円偏光発生手段で
あって、先の図１の説明の反射層１、１／４波長層２２
は図１の１／４波長層２、液晶層３３は図１の光学層
３、偏光子は光の振動方向選択板であって図１の偏光子
４に対応する。液晶層３３はマトリクス駆動においては
非選択電圧を印加したときは２π進む光を生成する１／
２波長層となり、選択電圧の印加によって、図示してい
ないが螺旋構造を取っていた液晶分子は基板面に略垂直
に配向し１／２波長板の役目をしないので、１／４波長
層２２の出力であるπ進んだ光はそのまま液晶層３３を
透過する。従って反射層１１として、選択する波長が周
期的に変わるように配置され、その波長が各々赤、緑、
青に対応していれば、カラー表示が行えることとなる。
なお偏光子の偏光軸を回転させることで、ネガ・ポジの
関係に逆転させることができる。
定な波長に対する右旋（または左旋）円偏光発生手段で
あって、先の図１の説明の反射層１、１／４波長層２２
は図１の１／４波長層２、液晶層３３は図１の光学層
３、偏光子は光の振動方向選択板であって図１の偏光子
４に対応する。液晶層３３はマトリクス駆動においては
非選択電圧を印加したときは２π進む光を生成する１／
２波長層となり、選択電圧の印加によって、図示してい
ないが螺旋構造を取っていた液晶分子は基板面に略垂直
に配向し１／２波長板の役目をしないので、１／４波長
層２２の出力であるπ進んだ光はそのまま液晶層３３を
透過する。従って反射層１１として、選択する波長が周
期的に変わるように配置され、その波長が各々赤、緑、
青に対応していれば、カラー表示が行えることとなる。
なお偏光子の偏光軸を回転させることで、ネガ・ポジの
関係に逆転させることができる。
【００１２】より具体的に説明すると、反射層１１は、
例えば特開昭５７−１６５４８０号公報や特開昭６１−
１３７１３３号公報に示される様な、シロキサンリング
に他のリングとの結合を行う例えばアクリル基とコレス
テリック液晶が交互に周囲に結合されたものを利用す
る。この場合、このコレステリック液晶には表示中に電
界を印加しないといってもコレステリックの螺旋方向が
光軸に沿っていなければならないので、反射層１１を基
板５１に形成するに当って、コレステリック高分子液晶
を溶媒に溶解した状態で予め配向処理を行った基台５１
に塗布し、保護膜５３で覆ってから熱処理を行い、その
後架橋させる。この架橋させる前の熱処理において反射
層１１としての選択波長を所定の値に選択することがで
き、架橋することでその特性が固定される。また１／４
波長層２２も同様に、例えばポリシロキサンを主鎖とし
側鎖にネマティック液晶を有し、適宜紫外線によって架
橋する活性基を有したネマティック高分子液晶を溶媒に
希釈し、反射層１１若しくはその上の保護層５３の上に
塗布し、紫外線を照射して硬化させる。このような１／
４波長層２２は主鎖形高分子液晶よりも側鎖形高分子液
晶が好ましく、硬化架橋した後は高分子樹脂としての性
格をもち、例えばネマティック液晶としてのΔｎが０．
１５であれば厚みは１μｍでよい。電極層５４や配向層
５５は液晶層３３に何を用いるかによって選択でき、例
えばＴＮ用配向剤、ＳＴＮ用の配向剤、若しくは強誘電
液晶用の配向剤等が用いられる。そして液晶層３３は上
述したように基本的には１／２波長板として作用するか
等方性の層として働くかを制御するものであるが、これ
は可視光の略全領域をカバーするものが好ましい。例え
ば強誘電液晶を用いるとすれば、電界の有無に係わらず
一軸配向であるから、反射層１１と１／４波長層２２と
を別々の基板に設けてもよい。またネマティック液晶を
用いた電界効果型の液晶を用いる場合には、液晶分子の
螺旋構造が与える影響は円偏光の光に対するよりも直線
偏光の光の方が少ないことを考慮して、図２のような順
に積層するのが好ましい。
例えば特開昭５７−１６５４８０号公報や特開昭６１−
１３７１３３号公報に示される様な、シロキサンリング
に他のリングとの結合を行う例えばアクリル基とコレス
テリック液晶が交互に周囲に結合されたものを利用す
る。この場合、このコレステリック液晶には表示中に電
界を印加しないといってもコレステリックの螺旋方向が
光軸に沿っていなければならないので、反射層１１を基
板５１に形成するに当って、コレステリック高分子液晶
を溶媒に溶解した状態で予め配向処理を行った基台５１
に塗布し、保護膜５３で覆ってから熱処理を行い、その
後架橋させる。この架橋させる前の熱処理において反射
層１１としての選択波長を所定の値に選択することがで
き、架橋することでその特性が固定される。また１／４
波長層２２も同様に、例えばポリシロキサンを主鎖とし
側鎖にネマティック液晶を有し、適宜紫外線によって架
橋する活性基を有したネマティック高分子液晶を溶媒に
希釈し、反射層１１若しくはその上の保護層５３の上に
塗布し、紫外線を照射して硬化させる。このような１／
４波長層２２は主鎖形高分子液晶よりも側鎖形高分子液
晶が好ましく、硬化架橋した後は高分子樹脂としての性
格をもち、例えばネマティック液晶としてのΔｎが０．
１５であれば厚みは１μｍでよい。電極層５４や配向層
５５は液晶層３３に何を用いるかによって選択でき、例
えばＴＮ用配向剤、ＳＴＮ用の配向剤、若しくは強誘電
液晶用の配向剤等が用いられる。そして液晶層３３は上
述したように基本的には１／２波長板として作用するか
等方性の層として働くかを制御するものであるが、これ
は可視光の略全領域をカバーするものが好ましい。例え
ば強誘電液晶を用いるとすれば、電界の有無に係わらず
一軸配向であるから、反射層１１と１／４波長層２２と
を別々の基板に設けてもよい。またネマティック液晶を
用いた電界効果型の液晶を用いる場合には、液晶分子の
螺旋構造が与える影響は円偏光の光に対するよりも直線
偏光の光の方が少ないことを考慮して、図２のような順
に積層するのが好ましい。
【００１３】
【発明の効果】以上の如く、本発明にあっては特定の波
長域の光に着目してその波長域の光を有効に利用し、し
かもＯＮ／ＯＦＦによって位相がπずれる光を利用する
ので、光の利用率が高いばかりか表示品位も高い表示装
置を提供できる。
長域の光に着目してその波長域の光を有効に利用し、し
かもＯＮ／ＯＦＦによって位相がπずれる光を利用する
ので、光の利用率が高いばかりか表示品位も高い表示装
置を提供できる。
【図１】本発明の実施例における表示装置の原理図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例に係る表示装置の断面図であ
る。
る。
１ 反射層 １１ 反射層 ２ １／４波長層 ２２ １／４波長層（位相層） ３ 光学層 ３３ 液晶層 ４ 偏光子 ５ 第１の基板 ６ 第２の基板
フロントページの続き (72)発明者 須崎 剛 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 鈴木 淑雄 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 選択された波長の円偏光した光を反射す
る硬化されたコレステリック液晶からなる反射層と、該
反射層の上方に設けられた１／４波長層及び光学層を有
し、その光学層は１／２波長層の役目をする状態と１／
２波長層の役目を果たさない状態をとることを特徴とす
る表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298315A JPH07152025A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298315A JPH07152025A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07152025A true JPH07152025A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17858059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298315A Pending JPH07152025A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07152025A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019247A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
| JP2003107475A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶素子 |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP5298315A patent/JPH07152025A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019247A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
| US7079202B2 (en) | 2001-08-24 | 2006-07-18 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
| US7764354B2 (en) | 2001-08-24 | 2010-07-27 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
| JP2003107475A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶素子 |
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