JPH1055003A - ツイステッド液晶装置、アセンブリおよび液晶装置 - Google Patents
ツイステッド液晶装置、アセンブリおよび液晶装置Info
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- JPH1055003A JPH1055003A JP9170700A JP17070097A JPH1055003A JP H1055003 A JPH1055003 A JP H1055003A JP 9170700 A JP9170700 A JP 9170700A JP 17070097 A JP17070097 A JP 17070097A JP H1055003 A JPH1055003 A JP H1055003A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/1393—Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より良好な無彩色を実現することができ、高
速切り替え可能なツイステッド液晶装置を提供する。 【解決手段】 ツイステッド液晶装置は、液晶層１１２
と、液晶層１１２の両側に配置された第１および第２の
配向層１０８、１１０とを備えている。第１および第２
の配向層１０８、１１０の配向方向１２６、１２８は互
いに対して傾いている。第１の直線偏光子１１４は、第
１の配向層１０８の液晶層１１２に対して反対側の面に
配置されている。電極１０４、１０６は、ツイステッド
液晶構造を有する液晶層１１２に可変電圧を印加する。
液晶層１１２は、表面スイッチングモードで動作するよ
うに構成されており、配向層１０８、１１０に隣接する
液晶層１１２の第１および第２の領域１１２ａ、１１２
ｂは、液晶層１１２内に互いに傾いた光学軸を有する一
対の分離したアクティブ光学リターダを規定するように
互いに光学的に分離されている。
速切り替え可能なツイステッド液晶装置を提供する。 【解決手段】 ツイステッド液晶装置は、液晶層１１２
と、液晶層１１２の両側に配置された第１および第２の
配向層１０８、１１０とを備えている。第１および第２
の配向層１０８、１１０の配向方向１２６、１２８は互
いに対して傾いている。第１の直線偏光子１１４は、第
１の配向層１０８の液晶層１１２に対して反対側の面に
配置されている。電極１０４、１０６は、ツイステッド
液晶構造を有する液晶層１１２に可変電圧を印加する。
液晶層１１２は、表面スイッチングモードで動作するよ
うに構成されており、配向層１０８、１１０に隣接する
液晶層１１２の第１および第２の領域１１２ａ、１１２
ｂは、液晶層１１２内に互いに傾いた光学軸を有する一
対の分離したアクティブ光学リターダを規定するように
互いに光学的に分離されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置に関し、特
に、テレビ、コンピュータの画面、３Ｄディスプレイ、
バーチャルリアリティディスプレイなどの液晶ディスプ
レイ、および高速な偏光状態の切り替えを必要とする光
学系、空間光変調器または光シャッター（例えば光通信
用）に関する。
に、テレビ、コンピュータの画面、３Ｄディスプレイ、
バーチャルリアリティディスプレイなどの液晶ディスプ
レイ、および高速な偏光状態の切り替えを必要とする光
学系、空間光変調器または光シャッター（例えば光通信
用）に関する。
【０００２】
【従来の技術】複屈折板を色収差がないように組み合わ
せたものを無色の円偏光子に用いた例がProc. Ind. Acd
Sci., 1955, 41a,第１３０頁に開示されており、また
第１３７頁には色収差がないように組み合わせた複屈折
板を無色の１／４波長板を形成するのに用いた例が開示
されている。これらの無色の、つまり色収差のないリタ
ーダは光学軸が固定された（つまり光学軸の向きが可変
ではない）光学リターダをそれらの光学軸の方位角の方
位が異なるように組み合わせることによって形成され
る。必要なリタデーションと角度とを計算する方法も与
えられている。前者の論文には、２つの１／２波長板と
１つの１／４波長板とを用いてパッシブな色収差のない
円偏光子を構成することが詳細に記載されている。これ
らは、パンキャラットナム（Pancharatnam）またはコン
ビネーションリターダとして知られている。
せたものを無色の円偏光子に用いた例がProc. Ind. Acd
Sci., 1955, 41a,第１３０頁に開示されており、また
第１３７頁には色収差がないように組み合わせた複屈折
板を無色の１／４波長板を形成するのに用いた例が開示
されている。これらの無色の、つまり色収差のないリタ
ーダは光学軸が固定された（つまり光学軸の向きが可変
ではない）光学リターダをそれらの光学軸の方位角の方
位が異なるように組み合わせることによって形成され
る。必要なリタデーションと角度とを計算する方法も与
えられている。前者の論文には、２つの１／２波長板と
１つの１／４波長板とを用いてパッシブな色収差のない
円偏光子を構成することが詳細に記載されている。これ
らは、パンキャラットナム（Pancharatnam）またはコン
ビネーションリターダとして知られている。
【０００３】Sov. J. Quant. Electron., 1973, 3、第
７８〜７９頁には、平行（または反平行）に配向された
液晶分子を高電界で切り替える配向された液晶膜におけ
る電気光学スイッチングが開示されている。高速応答
は、高い電界によって再配向される表面領域の高速なリ
ラクゼーションによって実現される。したがって、この
開示は、いわゆる「表面スイッチングモード」の液晶に
関連している。
７８〜７９頁には、平行（または反平行）に配向された
液晶分子を高電界で切り替える配向された液晶膜におけ
る電気光学スイッチングが開示されている。高速応答
は、高い電界によって再配向される表面領域の高速なリ
ラクゼーションによって実現される。したがって、この
開示は、いわゆる「表面スイッチングモード」の液晶に
関連している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,385,806
号には、視野角および応答速度が向上された液晶ディス
プレイが開示されている。応答速度の向上は、反平行に
配向されており、かつ、液晶層の表面領域、つまりセル
の配向表面付近の液晶層領域の再配向を引き起こすよう
に高電圧で駆動されるディスプレイによって達成され
る。米国特許第4,385,806号のディスプレイの配向表面
は、これらの表面領域で同じ方位角方向に液晶分子を配
向させている。セルは、互いに直交する（クロスした）
偏光軸を有する２つの直線偏光子の間に配置されてお
り、さらに互いに直交する遅軸を有する光学軸が固定さ
れた２つのリタデーション板も設けられている。各リタ
デーション板の遅軸は対応する偏光子の偏光軸に平行で
ある。しかしながら、このような装置は２つの平行に配
置された偏光子の間で用いられたり、あるいは反射モー
ドで用いられるときには、暗状態のセルに強く色（青
色）が着くので好ましくない。したがって、そのような
用途には特にふさわしくない。
号には、視野角および応答速度が向上された液晶ディス
プレイが開示されている。応答速度の向上は、反平行に
配向されており、かつ、液晶層の表面領域、つまりセル
の配向表面付近の液晶層領域の再配向を引き起こすよう
に高電圧で駆動されるディスプレイによって達成され
る。米国特許第4,385,806号のディスプレイの配向表面
は、これらの表面領域で同じ方位角方向に液晶分子を配
向させている。セルは、互いに直交する（クロスした）
偏光軸を有する２つの直線偏光子の間に配置されてお
り、さらに互いに直交する遅軸を有する光学軸が固定さ
れた２つのリタデーション板も設けられている。各リタ
デーション板の遅軸は対応する偏光子の偏光軸に平行で
ある。しかしながら、このような装置は２つの平行に配
置された偏光子の間で用いられたり、あるいは反射モー
ドで用いられるときには、暗状態のセルに強く色（青
色）が着くので好ましくない。したがって、そのような
用途には特にふさわしくない。
【０００５】高速液晶光学切り替え装置に用いるため
の、いわゆるパイセルは、Mol. Cryst. Liq. Cryst.、1
984、113、第329〜339頁に開示されている。パイセル
は、平行にラビングされた表面によって配向された液晶
から形成され、ある一定の閾値電圧を超える電圧で動作
する。この一定の閾値電圧を超えると液晶のディレクタ
がＶ状態と称される配置をとることが、エネルギー的に
好ましい。セルの中心におけるディレクタ構造は、高電
圧で以下の点で他の液晶セルといくぶん類似している。
電界を上昇させると、セル表面近傍の領域において液晶
ディレクタの再配向（切り替え）が生じる。従って、セ
ル中心にあるディレクタはホメオトロピック（すなわ
ち、基板に対して実質的に垂直）であると考えられ得
る。パイセルの応答速度は、ツイステッドネマティック
装置と比較すると、非常に高速（ミリ秒以下）である。
しかし、以下でさらに詳細に記載されるように、このよ
うなパイセルは、２つの平行に配置された偏光子の間で
用いられると（あるいは、単一の偏光子を用いる反射モ
ードで用いられると）、暗状態のセルに強く色（青色）
がつくので好ましくない。
の、いわゆるパイセルは、Mol. Cryst. Liq. Cryst.、1
984、113、第329〜339頁に開示されている。パイセル
は、平行にラビングされた表面によって配向された液晶
から形成され、ある一定の閾値電圧を超える電圧で動作
する。この一定の閾値電圧を超えると液晶のディレクタ
がＶ状態と称される配置をとることが、エネルギー的に
好ましい。セルの中心におけるディレクタ構造は、高電
圧で以下の点で他の液晶セルといくぶん類似している。
電界を上昇させると、セル表面近傍の領域において液晶
ディレクタの再配向（切り替え）が生じる。従って、セ
ル中心にあるディレクタはホメオトロピック（すなわ
ち、基板に対して実質的に垂直）であると考えられ得
る。パイセルの応答速度は、ツイステッドネマティック
装置と比較すると、非常に高速（ミリ秒以下）である。
しかし、以下でさらに詳細に記載されるように、このよ
うなパイセルは、２つの平行に配置された偏光子の間で
用いられると（あるいは、単一の偏光子を用いる反射モ
ードで用いられると）、暗状態のセルに強く色（青色）
がつくので好ましくない。
【０００６】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、より良好な無彩色を実現する
ことができ、従来のパイセルよりも色度が低い高速切り
替えツイステッド液晶装置を提供することである。
ものであり、その目的は、より良好な無彩色を実現する
ことができ、従来のパイセルよりも色度が低い高速切り
替えツイステッド液晶装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、液晶層
と、液晶層の両側の面に配置された第１の配向層および
第２の配向層であって、互いに傾斜している配向方向を
有する、第１の配向層および第２の配向層と、第１の配
向層の液晶層に対して反対側の面に配置された第１の直
線偏光子と、液晶層に可変電圧を印加する手段と、を備
えたツイステッド液晶装置が提供される。液晶層はツイ
ステッドネマティック液晶構造を有し、表面切り替えモ
ードで動作するように構成されている。第１の配向層お
よび第２の配向層に隣接する液晶層の第１の領域および
第２の領域は、使用時には、互いに傾斜した光学軸（遅
軸）を有する第１および第２のアクティブ光学リターダ
のように動作する。
と、液晶層の両側の面に配置された第１の配向層および
第２の配向層であって、互いに傾斜している配向方向を
有する、第１の配向層および第２の配向層と、第１の配
向層の液晶層に対して反対側の面に配置された第１の直
線偏光子と、液晶層に可変電圧を印加する手段と、を備
えたツイステッド液晶装置が提供される。液晶層はツイ
ステッドネマティック液晶構造を有し、表面切り替えモ
ードで動作するように構成されている。第１の配向層お
よび第２の配向層に隣接する液晶層の第１の領域および
第２の領域は、使用時には、互いに傾斜した光学軸（遅
軸）を有する第１および第２のアクティブ光学リターダ
のように動作する。
【０００８】本明細書において用いられる用語「配向方
向」は、考慮されている配向層の表面におけるディレク
タの配向方向（すなわち、液晶分子の配向方向）に関す
る。空間中のいずれもの点における液晶分子の配向は、
ディレクタと称されるユニットベクトルによって一般的
に説明される。
向」は、考慮されている配向層の表面におけるディレク
タの配向方向（すなわち、液晶分子の配向方向）に関す
る。空間中のいずれもの点における液晶分子の配向は、
ディレクタと称されるユニットベクトルによって一般的
に説明される。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここで、ｎx、ｎyおよびｎzは、それぞ
れ、実験フレームの互いに直交する３つの軸ｘ、ｙおよ
びｚ上のベクトルであり、ｘおよびｙは配向層の平面内
にあり、ｚは配向層の平面の法線方向に平行である。
れ、実験フレームの互いに直交する３つの軸ｘ、ｙおよ
びｚ上のベクトルであり、ｘおよびｙは配向層の平面内
にあり、ｚは配向層の平面の法線方向に平行である。
【００１１】同様に、表面における液晶ディレクタは次
の式のように定義され得る。
の式のように定義され得る。
【００１２】
【数２】
【００１３】従って、ｚ軸と平行な定義された表面−法
線については、セル内の各配向方向は以下の様に与えら
れる。
線については、セル内の各配向方向は以下の様に与えら
れる。
【００１４】
【数３】
【００１５】ここで、
【００１６】
【外１】
【００１７】は配向表面から液晶層に垂直に延びる、ユ
ニット表面−法線ベクトルである。
ニット表面−法線ベクトルである。
【００１８】プレチルトが無い特別の場合（ｎzs＝
０）、等価構成である
０）、等価構成である
【００１９】
【数４】
【００２０】が得られる。
【００２１】例えば、バフ研磨手段を用いるラビングに
よって液晶表面が配向されると、配向方向は、形成され
るプレチルト角と等しい量だけ表面から傾いた、バフ研
磨手段が配向層との初期接触点から配向表面を移動する
方向によって与えられる。
よって液晶表面が配向されると、配向方向は、形成され
るプレチルト角と等しい量だけ表面から傾いた、バフ研
磨手段が配向層との初期接触点から配向表面を移動する
方向によって与えられる。
【００２２】光学リターダに関して本明細書において用
いられる用語「アクティブ」は、光学リタデーションが
固定されるパッシブ光学リタデーション板とは異なり、
（液晶層への印加電圧を変化させることによって）光学
リタデーションが変わり得ることを意味するものとす
る。
いられる用語「アクティブ」は、光学リタデーションが
固定されるパッシブ光学リタデーション板とは異なり、
（液晶層への印加電圧を変化させることによって）光学
リタデーションが変わり得ることを意味するものとす
る。
【００２３】互いに直交する直線偏光子の間の動作のた
めにゼロのリタデーションと１／２波長（λ／２）のリ
タデーションとの間でセルの全光学リタデーションを切
り替えることによって、パイセルが広視野角高速切り替
え白／黒装置として用いられ得ることが公知である。し
かし、１／２波長のリタデーションを生じさせる条件は
１つの波長（λ）の光についてのみ満たされ、液晶層を
通過する光の透過性（すなわち、液晶の光学的分散）の
波長依存性と組み合わせられる。その結果、１／２波長
条件では外観が好ましくない着色（１／２波長条件が選
択された波長に依存して、直交する（クロスする）偏光
子の間では黄、平行な偏光子の間では青）を呈し得る。
本発明による装置は高速切り替えではパイセルモードの
利点を維持しつつ、装置の製造を複雑にせずにさらに色
消し効果が得られる。
めにゼロのリタデーションと１／２波長（λ／２）のリ
タデーションとの間でセルの全光学リタデーションを切
り替えることによって、パイセルが広視野角高速切り替
え白／黒装置として用いられ得ることが公知である。し
かし、１／２波長のリタデーションを生じさせる条件は
１つの波長（λ）の光についてのみ満たされ、液晶層を
通過する光の透過性（すなわち、液晶の光学的分散）の
波長依存性と組み合わせられる。その結果、１／２波長
条件では外観が好ましくない着色（１／２波長条件が選
択された波長に依存して、直交する（クロスする）偏光
子の間では黄、平行な偏光子の間では青）を呈し得る。
本発明による装置は高速切り替えではパイセルモードの
利点を維持しつつ、装置の製造を複雑にせずにさらに色
消し効果が得られる。
【００２４】使用時に第１の領域および第２の領域が、
光学的には実施的に結合されていない一対の光学リター
ダのように動作するように、装置が配置されることが好
ましい。これら第１および第２の領域は、第１の領域と
第２の領域との間の液晶層の中間領域における液晶ディ
レクタ（すなわち、液晶分子の分子長軸の平均化された
配向方向（orientation））が、第１の配向膜および第
２の配向膜に対して６０度を超えるチルト角を形成する
ように傾いているときに、十分に分離される。本発明に
よる装置における液晶層の第１の領域と第２の領域との
このような光学的分離は、液晶層に十分な電圧を印加し
て、中間領域における液晶ディレクタチルト角を６０度
を超える角度にすることによって実現され得る。このよ
うなチルト角を生じさせる電圧は、液晶材料の物理的特
性および液晶セルの構成によって決定される。光路差
（ｄ・Δｎ：この場合、ｄは厚さ、Δｎは液晶層の複屈
折率）は決定因子である。低複屈折率を有する材料（例
えば、メルク社製のＺＬＩ−４７９２、Δｎ＝0.097）
を用いたときに第１の領域および第２の領域において所
望の光学リタデーションを実際に達成するためには、電
界ゼロで（５８９ｎｍの光に対する）液晶層のｄ・Δｎ
が約１．０μｍを超えることが好ましい。高複屈折率を
有する液晶材料（例えば、メルク社製のBL037Δｎ＝0.2
8）を用いるときには、少なくとも約１．４μｍのｄ・
Δｎが適切である。液晶層の厚さ（ｄ）（すなわち、セ
ル厚）から見ると、高複屈折率を有する材料については
ｄ＞約５μｍ（より好ましくは、＞約７μｍ）であり、
低複屈折率を有する材料についてはｄ＞約１０μｍ（よ
り好ましくは、＞約１５μｍ）である。
光学的には実施的に結合されていない一対の光学リター
ダのように動作するように、装置が配置されることが好
ましい。これら第１および第２の領域は、第１の領域と
第２の領域との間の液晶層の中間領域における液晶ディ
レクタ（すなわち、液晶分子の分子長軸の平均化された
配向方向（orientation））が、第１の配向膜および第
２の配向膜に対して６０度を超えるチルト角を形成する
ように傾いているときに、十分に分離される。本発明に
よる装置における液晶層の第１の領域と第２の領域との
このような光学的分離は、液晶層に十分な電圧を印加し
て、中間領域における液晶ディレクタチルト角を６０度
を超える角度にすることによって実現され得る。このよ
うなチルト角を生じさせる電圧は、液晶材料の物理的特
性および液晶セルの構成によって決定される。光路差
（ｄ・Δｎ：この場合、ｄは厚さ、Δｎは液晶層の複屈
折率）は決定因子である。低複屈折率を有する材料（例
えば、メルク社製のＺＬＩ−４７９２、Δｎ＝0.097）
を用いたときに第１の領域および第２の領域において所
望の光学リタデーションを実際に達成するためには、電
界ゼロで（５８９ｎｍの光に対する）液晶層のｄ・Δｎ
が約１．０μｍを超えることが好ましい。高複屈折率を
有する液晶材料（例えば、メルク社製のBL037Δｎ＝0.2
8）を用いるときには、少なくとも約１．４μｍのｄ・
Δｎが適切である。液晶層の厚さ（ｄ）（すなわち、セ
ル厚）から見ると、高複屈折率を有する材料については
ｄ＞約５μｍ（より好ましくは、＞約７μｍ）であり、
低複屈折率を有する材料についてはｄ＞約１０μｍ（よ
り好ましくは、＞約１５μｍ）である。
【００２５】液晶層の第１の領域と第２の領域とを物理
的に分離し、それによって使用時にアクティブ光学リタ
ーダの光学的な分離を補助する透明なデバイダ（例え
ば、透明薄膜）を設けてもよい。プレチルト角ゼロ（平
行配向）あるいはプレチルト角９０度（ホメオトロピッ
ク配向）を提供するために、デバイダの少なくとも一方
の表面はラビング処理されるか、配向処理され得る。実
行が容易なために配向処理を行うことが好ましい。デバ
イダの少なくとも一方の表面上の配向方向は、対向する
配向層の配向方向と平行であるか反平行であり、それに
よってフレデリクスセル構造あるいはパイセル構造が形
成され得る。
的に分離し、それによって使用時にアクティブ光学リタ
ーダの光学的な分離を補助する透明なデバイダ（例え
ば、透明薄膜）を設けてもよい。プレチルト角ゼロ（平
行配向）あるいはプレチルト角９０度（ホメオトロピッ
ク配向）を提供するために、デバイダの少なくとも一方
の表面はラビング処理されるか、配向処理され得る。実
行が容易なために配向処理を行うことが好ましい。デバ
イダの少なくとも一方の表面上の配向方向は、対向する
配向層の配向方向と平行であるか反平行であり、それに
よってフレデリクスセル構造あるいはパイセル構造が形
成され得る。
【００２６】あるいは、デバイダの少なくとも１つの表
面上の配向方向は、第１の配向層の配向方向および第２
の配向層の配向方向が互いに対して傾いているのと同様
に、対向する配向層の配向方向に対してそれぞれ傾いて
いてもよい。このように構成すれば、２つのアクティブ
駆動されるセルを必要とせずに、１つの装置内で良好な
色度を達成することができる。
面上の配向方向は、第１の配向層の配向方向および第２
の配向層の配向方向が互いに対して傾いているのと同様
に、対向する配向層の配向方向に対してそれぞれ傾いて
いてもよい。このように構成すれば、２つのアクティブ
駆動されるセルを必要とせずに、１つの装置内で良好な
色度を達成することができる。
【００２７】透過モードにおいて動作させたい装置で
は、装置は、第２の配向層の液晶層に対して反対側の面
に配置され、かつ、第２の配向層の配向方向に対して傾
斜して配置された偏光軸を有する第２の直線偏光子がさ
らに設けられている。このような装置は、使用時には、
好ましくは２つの有限電圧で、または２つの有限電圧の
間で動作させられる。一方の有限電圧は、装置を通過す
る光に対して３λ／４〜λ／４の範囲内の、好ましく
は、実質的にλ／２（実質的に１／２波長リタデーショ
ン）である、光学リタデーションを効果的に生じさせ、
他方の有限電圧は、そのような光についてゼロに近い光
学リタデーションを事実上生じさせる。
は、装置は、第２の配向層の液晶層に対して反対側の面
に配置され、かつ、第２の配向層の配向方向に対して傾
斜して配置された偏光軸を有する第２の直線偏光子がさ
らに設けられている。このような装置は、使用時には、
好ましくは２つの有限電圧で、または２つの有限電圧の
間で動作させられる。一方の有限電圧は、装置を通過す
る光に対して３λ／４〜λ／４の範囲内の、好ましく
は、実質的にλ／２（実質的に１／２波長リタデーショ
ン）である、光学リタデーションを効果的に生じさせ、
他方の有限電圧は、そのような光についてゼロに近い光
学リタデーションを事実上生じさせる。
【００２８】一般的に、透過モードの装置について、好
ましくは第１の偏光子の偏光方向および第２の偏光子の
偏光方向が互いに平行である場合には、βが第１の直線
偏光子の偏光軸または吸収軸と第１の配向層の配向方向
との間の角度であるときに、第２の配向層の配向方向は
第１の直線偏光子の偏光軸あるいは吸光軸に対して実質
的に３βの角度を成している。
ましくは第１の偏光子の偏光方向および第２の偏光子の
偏光方向が互いに平行である場合には、βが第１の直線
偏光子の偏光軸または吸収軸と第１の配向層の配向方向
との間の角度であるときに、第２の配向層の配向方向は
第１の直線偏光子の偏光軸あるいは吸光軸に対して実質
的に３βの角度を成している。
【００２９】反射モードで動作させたい装置では、反射
板が、第２の配向層の液晶層に対して反対側の面に配置
される。そのような装置は、使用時には、好ましくは２
つの有限電圧で、または２つの有限電圧の間で動作させ
られる。一方の有限電圧は、第１の直線偏光子と反射板
との間で各方向に通過する光について、３λ／８〜λ／
８の範囲内の、好ましくは、実質的にλ／４（実質的に
１／４波長リタデーション）である、最終的な光学リタ
デーションを事実上生じさせ、他方の有限電圧は、その
ような光のゼロに近い光学リタデーションを事実上生じ
させる。反射板は、電圧印加手段の一部としても動作し
得る。
板が、第２の配向層の液晶層に対して反対側の面に配置
される。そのような装置は、使用時には、好ましくは２
つの有限電圧で、または２つの有限電圧の間で動作させ
られる。一方の有限電圧は、第１の直線偏光子と反射板
との間で各方向に通過する光について、３λ／８〜λ／
８の範囲内の、好ましくは、実質的にλ／４（実質的に
１／４波長リタデーション）である、最終的な光学リタ
デーションを事実上生じさせ、他方の有限電圧は、その
ような光のゼロに近い光学リタデーションを事実上生じ
させる。反射板は、電圧印加手段の一部としても動作し
得る。
【００３０】一般的に、反射モードの装置については、
βが直線偏光子の偏光軸または吸収軸と第１の配向層の
配向方向との間の角度であるならば、第２の配向層の配
向方向は、直線偏光子の偏光軸または吸収軸に対して実
質的に（２β＋４５度）であることが好ましい。
βが直線偏光子の偏光軸または吸収軸と第１の配向層の
配向方向との間の角度であるならば、第２の配向層の配
向方向は、直線偏光子の偏光軸または吸収軸に対して実
質的に（２β＋４５度）であることが好ましい。
【００３１】第１の領域および第２の領域における液晶
分子は、等しいプレチルト角を有していても、異なるプ
レチルト角を有していてもよい。従って、第１の領域お
よび第２の領域が等しい光学的リタデーションを有する
ように動作される代わりに、一方の領域は１／２波長
（λ／２）の光学リタデーションを有し、他方の領域は
１／４波長（λ／４）の光学リタデーションを有してい
てもよい。このような組み合わせは、例えば、反射モー
ドで液晶ディスプレイを動作させるために用いられる。
異なるプレチルト角は、例えば、異なる材料の配向層を
形成すること、および／または２つの配向層に異なるラ
ビング処理あるいはその他の配向処理を行うことによっ
て実現することができる。
分子は、等しいプレチルト角を有していても、異なるプ
レチルト角を有していてもよい。従って、第１の領域お
よび第２の領域が等しい光学的リタデーションを有する
ように動作される代わりに、一方の領域は１／２波長
（λ／２）の光学リタデーションを有し、他方の領域は
１／４波長（λ／４）の光学リタデーションを有してい
てもよい。このような組み合わせは、例えば、反射モー
ドで液晶ディスプレイを動作させるために用いられる。
異なるプレチルト角は、例えば、異なる材料の配向層を
形成すること、および／または２つの配向層に異なるラ
ビング処理あるいはその他の配向処理を行うことによっ
て実現することができる。
【００３２】１つの有用な実施形態においては、透過モ
ードで動作させるために、第１および第２の配向層の配
向方向は互いに対して４５度±約１２．５度または１３
５度±約１２．５度に傾くように設定され、第１の配向
層に隣接する液晶分子と第２の配向層に隣接する液晶分
子とで、プレチルト角は実質的に同じである。そして、
装置は、各光学リターダがある電圧で１／２波長リター
ダとなるように動作させられる。本実施の形態における
一方の配向層の配向方向は、最も好ましくは、第１の直
線偏光子の偏光軸あるいは吸光軸に対して約２２．５度
の角度をなすように配置される。透過モードでは、使用
時に第１の領域および第２の領域によって生じる実効光
学リタデーション比は、好ましい値１から±２５％を超
えては変化しない（すなわち、０．７５から１．２５ま
でである）。これは、それぞれのプレチルト角が十分に
近い値を有することを確実にすることによって達成され
得る。
ードで動作させるために、第１および第２の配向層の配
向方向は互いに対して４５度±約１２．５度または１３
５度±約１２．５度に傾くように設定され、第１の配向
層に隣接する液晶分子と第２の配向層に隣接する液晶分
子とで、プレチルト角は実質的に同じである。そして、
装置は、各光学リターダがある電圧で１／２波長リター
ダとなるように動作させられる。本実施の形態における
一方の配向層の配向方向は、最も好ましくは、第１の直
線偏光子の偏光軸あるいは吸光軸に対して約２２．５度
の角度をなすように配置される。透過モードでは、使用
時に第１の領域および第２の領域によって生じる実効光
学リタデーション比は、好ましい値１から±２５％を超
えては変化しない（すなわち、０．７５から１．２５ま
でである）。これは、それぞれのプレチルト角が十分に
近い値を有することを確実にすることによって達成され
得る。
【００３３】別の有用な実施形態においては、反射モー
ドでの動作のために、第１および第２の配向層の配向方
向は互いに対して６０度±約１５度または１２０度±約
１５度に傾くように配置され、第１の配向層に隣接する
液晶分子と第２の配向層に隣接する液晶分子とではプレ
チルト角は異なる。この実施形態では、小さい方のプレ
チルト角を有する液晶分子によって規定される光学リタ
ーダが１／２波長リターダのように機能し、大きいプレ
チルト角を有する液晶分子によって規定される光学リタ
ーダが１／４波長リターダのように機能するように、装
置は動作させられる。１／２波長リターダと関連づけら
れた配向層の配向方向は、最も好ましくは、第１の直線
偏光子の偏光軸または吸収軸に対して１５度±約１０度
の角度で配置される。反射モードでは、使用時において
第１の領域および第２の領域によって生じる実効光学リ
タデーション比は、好ましい値２から±２５％を超えて
は変化しない（すなわち、１．５から２．５までであ
る）。これは、それぞれのプレチルト角が十分な程度に
異なる値を確実に有することによって達成され得る。
ドでの動作のために、第１および第２の配向層の配向方
向は互いに対して６０度±約１５度または１２０度±約
１５度に傾くように配置され、第１の配向層に隣接する
液晶分子と第２の配向層に隣接する液晶分子とではプレ
チルト角は異なる。この実施形態では、小さい方のプレ
チルト角を有する液晶分子によって規定される光学リタ
ーダが１／２波長リターダのように機能し、大きいプレ
チルト角を有する液晶分子によって規定される光学リタ
ーダが１／４波長リターダのように機能するように、装
置は動作させられる。１／２波長リターダと関連づけら
れた配向層の配向方向は、最も好ましくは、第１の直線
偏光子の偏光軸または吸収軸に対して１５度±約１０度
の角度で配置される。反射モードでは、使用時において
第１の領域および第２の領域によって生じる実効光学リ
タデーション比は、好ましい値２から±２５％を超えて
は変化しない（すなわち、１．５から２．５までであ
る）。これは、それぞれのプレチルト角が十分な程度に
異なる値を確実に有することによって達成され得る。
【００３４】装置は１つ以上のパッシブ（すなわち、固
定）光学リターダを備えていてもよい。さらに／あるい
は、色消し効果をさらに改善し、また、考えられること
として視野角および動作電圧をさらに改善するために、
本発明による２以上の色消しのツイステッド表面モード
装置を直列に設けたものを用いてもよい。パッシブ光学
リターダは、上述の透明デバイダによって規定され得
る。
定）光学リターダを備えていてもよい。さらに／あるい
は、色消し効果をさらに改善し、また、考えられること
として視野角および動作電圧をさらに改善するために、
本発明による２以上の色消しのツイステッド表面モード
装置を直列に設けたものを用いてもよい。パッシブ光学
リターダは、上述の透明デバイダによって規定され得
る。
【００３５】反射モード装置がパッシブ光学リターダを
含む場合には、３つの光学リターダの光学軸は、第１の
直線偏光子の偏光軸または吸光軸に対してそれぞれ角度
ａ、ｂおよびｃで傾斜するように配置され得る。この場
合、角度ａは、２度〜２５度の範囲内であり、角度ｂ
は、ｘが１〜１０の範囲内にあるときの（ｘ・ａ）度で
あり、角度ｃは（２（ｂ−ａ）＋４５）度である。好ま
しくは、角度ａは６．９度であり、ｘ＝５である。
含む場合には、３つの光学リターダの光学軸は、第１の
直線偏光子の偏光軸または吸光軸に対してそれぞれ角度
ａ、ｂおよびｃで傾斜するように配置され得る。この場
合、角度ａは、２度〜２５度の範囲内であり、角度ｂ
は、ｘが１〜１０の範囲内にあるときの（ｘ・ａ）度で
あり、角度ｃは（２（ｂ−ａ）＋４５）度である。好ま
しくは、角度ａは６．９度であり、ｘ＝５である。
【００３６】さらに別のパッシブ光学リターダを提供す
ることも本発明の範囲内である。この別のパッシブ光学
リターダは、負の複屈折タイプ、すなわち、リターダの
平面に直交する光学軸を有しているタイプのパッシブ光
学リターダである。このようなリターダは、切り替えさ
れたアクティブ液晶セルの面外成分の一部を補償するこ
とができ、それによって視野角を改善することができ
る。
ることも本発明の範囲内である。この別のパッシブ光学
リターダは、負の複屈折タイプ、すなわち、リターダの
平面に直交する光学軸を有しているタイプのパッシブ光
学リターダである。このようなリターダは、切り替えさ
れたアクティブ液晶セルの面外成分の一部を補償するこ
とができ、それによって視野角を改善することができ
る。
【００３７】本発明の装置は、階調表示が必要とされる
場合は、一般的にパッシブマトリックス駆動よりもアク
ティブマトリックス駆動に適していると考えられる。ア
クティブマトリックス駆動は、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）からなるか、あるいは金属−絶縁体−金属（ＭＩ
Ｍ）タイプの素子からなるスイッチング素子を用いて行
われ得る。反射モードの装置においては、ＴＦＴあるい
はＭＩＭ素子が、好ましくは、装置の開口率を最大にす
るために、ＬＣＤセルとは反対側の反射板の面に配置さ
れている。
場合は、一般的にパッシブマトリックス駆動よりもアク
ティブマトリックス駆動に適していると考えられる。ア
クティブマトリックス駆動は、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）からなるか、あるいは金属−絶縁体−金属（ＭＩ
Ｍ）タイプの素子からなるスイッチング素子を用いて行
われ得る。反射モードの装置においては、ＴＦＴあるい
はＭＩＭ素子が、好ましくは、装置の開口率を最大にす
るために、ＬＣＤセルとは反対側の反射板の面に配置さ
れている。
【００３８】装置は、より改善された着色のない暗状態
を有するカラーディスプレイを実現するために、ＬＣＤ
カラー表示装置用に知られているカラーフィルタを備え
得る。
を有するカラーディスプレイを実現するために、ＬＣＤ
カラー表示装置用に知られているカラーフィルタを備え
得る。
【００３９】液晶層は、ツイステッド（またはカイラ
ル）ネマティック液晶分子によって構成されてもよい。
または、ねじれ構造のある状態に対して別のねじれ状態
を安定化させるために、カイラルドーパントを液晶層に
添加してもよい。正の誘電異方性を有する液晶材料のい
ずれを添加してもよい。より小さいセル厚を実現するた
めに、より高い複屈折率を有する材料が好ましい。この
ような材料として、非ＴＦＴタイプの材料を用いてもＴ
ＦＴタイプの材料を用いてもよい。非ＴＦＴタイプの材
料としては、例えば、ＢＬ０３７（メルク社）を用いる
ことができる。また、ＴＦＴタイプの材料としては、例
えばＴＬ２１３（メルク社）がある。
ル）ネマティック液晶分子によって構成されてもよい。
または、ねじれ構造のある状態に対して別のねじれ状態
を安定化させるために、カイラルドーパントを液晶層に
添加してもよい。正の誘電異方性を有する液晶材料のい
ずれを添加してもよい。より小さいセル厚を実現するた
めに、より高い複屈折率を有する材料が好ましい。この
ような材料として、非ＴＦＴタイプの材料を用いてもＴ
ＦＴタイプの材料を用いてもよい。非ＴＦＴタイプの材
料としては、例えば、ＢＬ０３７（メルク社）を用いる
ことができる。また、ＴＦＴタイプの材料としては、例
えばＴＬ２１３（メルク社）がある。
【００４０】本発明による少なくとも１つの装置を別の
ＬＣＤ装置と組み合わせたアセンブリを提供することも
本発明の範囲内である。このアセンブリは、パイセル、
フレデリクスセル、ＨＡＮセル、およびＴＮセルを含み
得る。
ＬＣＤ装置と組み合わせたアセンブリを提供することも
本発明の範囲内である。このアセンブリは、パイセル、
フレデリクスセル、ＨＡＮセル、およびＴＮセルを含み
得る。
【００４１】本発明は、第１の液晶層と、第２の液晶層
と、各液晶層に可変電圧を印加するための手段とを備え
た液晶装置に関する。第１の液晶層および第２の液晶層
は、使用時に、互いに傾斜した光学軸を有する第１のア
クティブ光学リターダおよび第２のアクティブ光学リタ
ーダのように機能するように、電気的に制御可能な複屈
折率を有する。
と、各液晶層に可変電圧を印加するための手段とを備え
た液晶装置に関する。第１の液晶層および第２の液晶層
は、使用時に、互いに傾斜した光学軸を有する第１のア
クティブ光学リターダおよび第２のアクティブ光学リタ
ーダのように機能するように、電気的に制御可能な複屈
折率を有する。
【００４２】第１の液晶層および第２の液晶層は、パイ
セル、フレデリクスセル、ＨＡＮセルおよびＴＮセルの
うちから独立して選択される液晶セルによってそれぞれ
規定され得る。
セル、フレデリクスセル、ＨＡＮセルおよびＴＮセルの
うちから独立して選択される液晶セルによってそれぞれ
規定され得る。
【００４３】上記の特徴および構成のうちのいくつか
は、他の特徴および構成を規定する添付の請求項におい
て規定される。
は、他の特徴および構成を規定する添付の請求項におい
て規定される。
【００４４】本発明の利点のさらなる利点は、添付の図
面を参照しながら以下の記載から明らかになる。
面を参照しながら以下の記載から明らかになる。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の液晶装置を説明する。なお各図面において、装置中
の様々な層は正確な縮尺率で示されていない。しかし、
これらの図面は、本発明の特徴および従来のパイセルに
対する利点をより明確に示すように作製されている。
明の液晶装置を説明する。なお各図面において、装置中
の様々な層は正確な縮尺率で示されていない。しかし、
これらの図面は、本発明の特徴および従来のパイセルに
対する利点をより明確に示すように作製されている。
【００４６】図１および図２を参照しながら、これらの
図に示されている従来の液晶装置を説明する。従来の液
晶装置は、互いに平行に配置された第１および第２のガ
ラス基板１００および１０２によって規定されるパイセ
ルを有している。第１および第２のガラス基板１００お
よび１０２の向かい合う表面には、電極１０４および１
０６がそれぞれ形成されている。第１のガラス基板１０
０上には第１の配向層１０８が設けられており、第２の
ガラス基板１０２上には第２の配向層１１０が設けられ
ており、これらは対応する電極１０４および１０６を覆
うように形成されている。配向層１０８および１１０の
間のギャップには液晶層１１２が封入されている。この
ような構成のパイセルの両側には、第１の直線偏光子１
１４と第２の直線偏光子１１６とがそれぞれ設けられて
いる。これらの直線偏光子１１４および１１６の偏光軸
１２０および１２２は図２に示されるように互いに直交
するように配置されてもよく、あるいは互いに平行に配
置されてもよい。いずれの偏光軸配置を採用するかは液
晶装置の動作タイプの選び方に応じて決定される。配向
層１０８および１１０は配向方向１２４（図２参照）が
形成されるようにラビングされている。配向方向１２４
は、図２に示すように、偏光子１１４の偏光軸１２０に
対して４５度の角度をなす方向である。
図に示されている従来の液晶装置を説明する。従来の液
晶装置は、互いに平行に配置された第１および第２のガ
ラス基板１００および１０２によって規定されるパイセ
ルを有している。第１および第２のガラス基板１００お
よび１０２の向かい合う表面には、電極１０４および１
０６がそれぞれ形成されている。第１のガラス基板１０
０上には第１の配向層１０８が設けられており、第２の
ガラス基板１０２上には第２の配向層１１０が設けられ
ており、これらは対応する電極１０４および１０６を覆
うように形成されている。配向層１０８および１１０の
間のギャップには液晶層１１２が封入されている。この
ような構成のパイセルの両側には、第１の直線偏光子１
１４と第２の直線偏光子１１６とがそれぞれ設けられて
いる。これらの直線偏光子１１４および１１６の偏光軸
１２０および１２２は図２に示されるように互いに直交
するように配置されてもよく、あるいは互いに平行に配
置されてもよい。いずれの偏光軸配置を採用するかは液
晶装置の動作タイプの選び方に応じて決定される。配向
層１０８および１１０は配向方向１２４（図２参照）が
形成されるようにラビングされている。配向方向１２４
は、図２に示すように、偏光子１１４の偏光軸１２０に
対して４５度の角度をなす方向である。
【００４７】可変電圧ドライバ１１８は、電圧１０４お
よび１０６を介して液晶層１１２に電圧を印加すること
ができるように設けられている。電極１０４および１０
６は液晶層１１２の１以上のいずれかの部分に電圧を印
加するように構成されてもよく、あるいは液晶層１１２
の全体にわたって電圧を印加するように構成されてもよ
い。電極１０４および１０６の配置は、液晶装置をどの
ように使用したいかに応じて決定される。
よび１０６を介して液晶層１１２に電圧を印加すること
ができるように設けられている。電極１０４および１０
６は液晶層１１２の１以上のいずれかの部分に電圧を印
加するように構成されてもよく、あるいは液晶層１１２
の全体にわたって電圧を印加するように構成されてもよ
い。電極１０４および１０６の配置は、液晶装置をどの
ように使用したいかに応じて決定される。
【００４８】使用時には、パイセルは電極１０４および
１０６を介してドライバ１１８によって駆動されるよう
に構成されている。ある電圧レベルでは、ゼロの光学リ
タデーションが液晶層１１２で生じる。このとき、直線
偏光子１１４および１１６の偏光軸１２０および１２２
が互いに直交するように配置されている場合には、液晶
装置を透過する光の透過率は最小となる。しかし、偏光
軸１２０および１２２が互いに平行に配置されていれ
ば、光の透過率は最大となる。他の電圧レベルでは、液
晶層１１２にかかる電圧は正味１／２波長の光学リタデ
ーションを生じる。この電圧レベルを変化させることに
よって、光学リタデーションが生じる波長を変えること
ができる。このとき、直線偏光子１１４および１１６が
偏光軸が互いに直交するように配置されていれば液晶装
置の光の透過率は最大となる。一方、直線偏光子１１４
および１１６の偏光軸の配置が平行であれば、光の透過
率は最小であるとみなされる。
１０６を介してドライバ１１８によって駆動されるよう
に構成されている。ある電圧レベルでは、ゼロの光学リ
タデーションが液晶層１１２で生じる。このとき、直線
偏光子１１４および１１６の偏光軸１２０および１２２
が互いに直交するように配置されている場合には、液晶
装置を透過する光の透過率は最小となる。しかし、偏光
軸１２０および１２２が互いに平行に配置されていれ
ば、光の透過率は最大となる。他の電圧レベルでは、液
晶層１１２にかかる電圧は正味１／２波長の光学リタデ
ーションを生じる。この電圧レベルを変化させることに
よって、光学リタデーションが生じる波長を変えること
ができる。このとき、直線偏光子１１４および１１６が
偏光軸が互いに直交するように配置されていれば液晶装
置の光の透過率は最大となる。一方、直線偏光子１１４
および１１６の偏光軸の配置が平行であれば、光の透過
率は最小であるとみなされる。
【００４９】図３は、上述した液晶装置において、各波
長について測定された透過率を示している。ここでは直
線偏光子１１４および１１６の偏光軸１２０および１２
２を互いに平行としており、かつ液晶層１１２にかかる
電圧を、透過光が消滅するとみなされる１／２波長の光
学リタデーションを生じさせる電圧としている。しか
し、図３からわかるように、透過率は約４７０〜５３０
ｎｍの範囲の波長の光に対してのみゼロに近づくが、そ
れよりも長波長側およびそれよりも短波長側の光に対し
てはかなりの光の透過がある。したがって、暗状態はか
なり着色（青色）してしまう。
長について測定された透過率を示している。ここでは直
線偏光子１１４および１１６の偏光軸１２０および１２
２を互いに平行としており、かつ液晶層１１２にかかる
電圧を、透過光が消滅するとみなされる１／２波長の光
学リタデーションを生じさせる電圧としている。しか
し、図３からわかるように、透過率は約４７０〜５３０
ｎｍの範囲の波長の光に対してのみゼロに近づくが、そ
れよりも長波長側およびそれよりも短波長側の光に対し
てはかなりの光の透過がある。したがって、暗状態はか
なり着色（青色）してしまう。
【００５０】図４および図５を参照しながら、本発明の
ＡＴＳＭ ＬＣＤを説明する。本発明のＡＴＳＭ ＬＣ
Ｄは図１の装置と類似した基本構成を有しており、同様
の部分には同じ参照符号をつけている。しかしこの装置
では、配向層１０８および１１０には、それらの配向方
向１２６および１２８が角度α（図５参照）をなすよう
に配向処理、例えばラビング処理が施されている。この
実施例では、角度αは約４５度であり、配向層１０８の
配向方向１２６は直線偏光子１１４の偏光軸１２０また
は吸収軸に対して約２２．５度とされている。光は、装
置内を図４において左から右の方向に透過する。つまり
第２の直線偏光子１１６は検光子を構成する。しかし、
印加電圧ゼロのときの液晶層１１２における液晶分子の
ツイスト角が４５度または１３５度となるように、配向
方向の配置を図５の左下側に示されている配置としても
よい。
ＡＴＳＭ ＬＣＤを説明する。本発明のＡＴＳＭ ＬＣ
Ｄは図１の装置と類似した基本構成を有しており、同様
の部分には同じ参照符号をつけている。しかしこの装置
では、配向層１０８および１１０には、それらの配向方
向１２６および１２８が角度α（図５参照）をなすよう
に配向処理、例えばラビング処理が施されている。この
実施例では、角度αは約４５度であり、配向層１０８の
配向方向１２６は直線偏光子１１４の偏光軸１２０また
は吸収軸に対して約２２．５度とされている。光は、装
置内を図４において左から右の方向に透過する。つまり
第２の直線偏光子１１６は検光子を構成する。しかし、
印加電圧ゼロのときの液晶層１１２における液晶分子の
ツイスト角が４５度または１３５度となるように、配向
方向の配置を図５の左下側に示されている配置としても
よい。
【００５１】使用時には、図４および図５に示す本発明
の液晶装置は、表面スイッチングモードで２つの有限の
電圧で、または２つの有限の電圧の間で動作し、液晶層
１１２のうちの第１の配向層１１４に隣接する第１の領
域１１２ａと第２の配向層１１６に隣接する第２の領域
１１２ｂとは、光学的に実質的に結合されない（つまり
液晶層１１２の中間の領域１１２ｃにおける液晶ディレ
クタの最大チルト角は６０度より大きくなり、好ましく
は９０度に近づく）だけではなく、互いに傾いている。
したがって、これらの領域１１２ａおよび１１２ｂは、
実際には、光学軸が互いに対して傾いている２つの別々
のアクティブな（つまり、光学軸が可変または調整可能
である）一軸光学リターダのように機能する。ある特定
の電圧では、これらのアクティブ光学リターダは、特定
の波長の光に対する１／２波長の光学リターダとなる。
ただし、このとき第１および第２の領域１１２ａおよび
１１２ｂは、完全に光学的に結合されていない一軸１／
２波長光学リターダとして正確に機能するわけではな
い。それには、第１の領域１１２ａにおけるすべての液
晶ディレクタが揃っていて、かつ第２の領域１１２ｂに
おける全ての液晶ディレクタが揃っていて、かつ領域１
１２ｃにおける液晶ディレクタがホメオトロピックであ
ることが要求されるからである。このような状態を実現
することは実際には不可能であるが、光学軸がそれぞれ
配向方向１２６および１２８と揃っている２つの一軸光
学リターダの利点を得るのに十分な程度まで近づけるこ
とは可能である。したがって、ここでは、第１および第
２の領域１１２ａおよび１１２ｂを、実用上、互いに対
して傾いている光学軸を有する第１および第２のアクテ
ィブ光学リターダのように機能するものとして説明す
る。
の液晶装置は、表面スイッチングモードで２つの有限の
電圧で、または２つの有限の電圧の間で動作し、液晶層
１１２のうちの第１の配向層１１４に隣接する第１の領
域１１２ａと第２の配向層１１６に隣接する第２の領域
１１２ｂとは、光学的に実質的に結合されない（つまり
液晶層１１２の中間の領域１１２ｃにおける液晶ディレ
クタの最大チルト角は６０度より大きくなり、好ましく
は９０度に近づく）だけではなく、互いに傾いている。
したがって、これらの領域１１２ａおよび１１２ｂは、
実際には、光学軸が互いに対して傾いている２つの別々
のアクティブな（つまり、光学軸が可変または調整可能
である）一軸光学リターダのように機能する。ある特定
の電圧では、これらのアクティブ光学リターダは、特定
の波長の光に対する１／２波長の光学リターダとなる。
ただし、このとき第１および第２の領域１１２ａおよび
１１２ｂは、完全に光学的に結合されていない一軸１／
２波長光学リターダとして正確に機能するわけではな
い。それには、第１の領域１１２ａにおけるすべての液
晶ディレクタが揃っていて、かつ第２の領域１１２ｂに
おける全ての液晶ディレクタが揃っていて、かつ領域１
１２ｃにおける液晶ディレクタがホメオトロピックであ
ることが要求されるからである。このような状態を実現
することは実際には不可能であるが、光学軸がそれぞれ
配向方向１２６および１２８と揃っている２つの一軸光
学リターダの利点を得るのに十分な程度まで近づけるこ
とは可能である。したがって、ここでは、第１および第
２の領域１１２ａおよび１１２ｂを、実用上、互いに対
して傾いている光学軸を有する第１および第２のアクテ
ィブ光学リターダのように機能するものとして説明す
る。
【００５２】光学軸が互いに対して４５度傾いている２
つの１／２波長光学リターダは、直線偏光の偏光方向を
入射時の偏光方位角にかかわらず９０度回転させる。も
し第１の１／２波長光学リターダの光学軸が入射光の偏
光方向に対して２２．５度の角度をなしていれば、単一
の１／２波長リターダと比較してもっとも良好な色消し
効果が得られる（ただし偏光軸が互いに平行になるか直
交するように配置されている偏光子の間に挟まれている
ものとする）。第１の１／２波長光学リターダの光学軸
が入射直線偏光に対して６７．５度の角度をなしてお
り、かつ第２の１／２波長光学リターダが２２．５度の
角度をなしているときにも同様である。つまり、図５に
示す配向方向１２６および１２８は入れ替えることもで
きる。
つの１／２波長光学リターダは、直線偏光の偏光方向を
入射時の偏光方位角にかかわらず９０度回転させる。も
し第１の１／２波長光学リターダの光学軸が入射光の偏
光方向に対して２２．５度の角度をなしていれば、単一
の１／２波長リターダと比較してもっとも良好な色消し
効果が得られる（ただし偏光軸が互いに平行になるか直
交するように配置されている偏光子の間に挟まれている
ものとする）。第１の１／２波長光学リターダの光学軸
が入射直線偏光に対して６７．５度の角度をなしてお
り、かつ第２の１／２波長光学リターダが２２．５度の
角度をなしているときにも同様である。つまり、図５に
示す配向方向１２６および１２８は入れ替えることもで
きる。
【００５３】（実施例１）図４に示す概略構成を有する
ＬＣＤにおいて、配向層１０８および１１０が約６度の
プレチルト角を与えるようなポリイミドで形成し、かつ
配向層１０８および１１０を互いに対して４５度の角度
で（つまり、４５度でかつ実質的に同じ方向に）ラビン
グしたものを作製した。配向層１０８および１１０の間
のギャップは１０μｍとし、このギャップにメルク社製
のネマティック液晶材料ＢＬ０３７を封入した。このよ
うな液晶材料を封入して液晶層１１２を形成すると、液
晶分子は配向層１０８と配向層１１０との間で４５度の
ツイスト角を有し、液晶ディレクタはスプレイ形状とな
った。図６は、このように作製したセルを偏光軸が互い
に平行になるように配置した直線偏光子１１４および１
１６の間に配置し、約３．７ボルトの電圧をかけたとき
の透過率をさまざまな波長について示している。ここ
で、約３．７ボルトの電圧は５１５ｎｍの波長の光に全
体で１／２波長のリタデーションを与えるのに必要な電
圧に相当する。図６に示す結果を図３に示す従来のパイ
セルに関して同じように測定されたさまざまな波長に対
する透過率と比較すると、図６においては透過光の強度
がかなり小さくなっており、図３に示す結果と比べて色
消しの効果がかなり向上していることが分かる。
ＬＣＤにおいて、配向層１０８および１１０が約６度の
プレチルト角を与えるようなポリイミドで形成し、かつ
配向層１０８および１１０を互いに対して４５度の角度
で（つまり、４５度でかつ実質的に同じ方向に）ラビン
グしたものを作製した。配向層１０８および１１０の間
のギャップは１０μｍとし、このギャップにメルク社製
のネマティック液晶材料ＢＬ０３７を封入した。このよ
うな液晶材料を封入して液晶層１１２を形成すると、液
晶分子は配向層１０８と配向層１１０との間で４５度の
ツイスト角を有し、液晶ディレクタはスプレイ形状とな
った。図６は、このように作製したセルを偏光軸が互い
に平行になるように配置した直線偏光子１１４および１
１６の間に配置し、約３．７ボルトの電圧をかけたとき
の透過率をさまざまな波長について示している。ここ
で、約３．７ボルトの電圧は５１５ｎｍの波長の光に全
体で１／２波長のリタデーションを与えるのに必要な電
圧に相当する。図６に示す結果を図３に示す従来のパイ
セルに関して同じように測定されたさまざまな波長に対
する透過率と比較すると、図６においては透過光の強度
がかなり小さくなっており、図３に示す結果と比べて色
消しの効果がかなり向上していることが分かる。
【００５４】改変例として、パッシブ光学リターダ（本
実施の形態では光学リタデーションが約７５ｎｍのもの
を用いたが、リタデーション値はここでは重要でない）
を液晶装置に対して直列に追加し、かつその光学軸を入
射側の直線偏光子１１４の偏光軸１２０に対して−４５
度に傾けた。これによって液晶装置の全体のリタデーシ
ョンは事実上低減され、２つの有限な電圧を用いて１／
２波長の光学リタデーションとゼロの光学リタデーショ
ンとの間でのスイッチングが可能となった。トータルの
応答速度を測定したところ、約１０ｍｓであった。
実施の形態では光学リタデーションが約７５ｎｍのもの
を用いたが、リタデーション値はここでは重要でない）
を液晶装置に対して直列に追加し、かつその光学軸を入
射側の直線偏光子１１４の偏光軸１２０に対して−４５
度に傾けた。これによって液晶装置の全体のリタデーシ
ョンは事実上低減され、２つの有限な電圧を用いて１／
２波長の光学リタデーションとゼロの光学リタデーショ
ンとの間でのスイッチングが可能となった。トータルの
応答速度を測定したところ、約１０ｍｓであった。
【００５５】（実施例２）実施例１のサンプルを数分間
高電圧（本実施の形態では１０Ｖとしたが、５Ｖよりも
大きければどのような値としてもよい）を印加した。電
圧を除去したところ、液晶は１３５度のツイスト角を有
し、スプレイ形状をとっていない構造に変形されてい
た。約３．２Ｖの電圧を印加すると、液晶は、再び、第
１および第２の領域１１２ａおよび１１２ｂが実質的に
結合されてはおらず、かつ適切な厚さの１／２波長光学
リタデーションを有している状態になった。実施例１の
サンプルと比較したときのこの状態の安定性は、第１お
よび第２の領域１１２ａおよび１１２ｂにおける液晶分
子のプレチルト角と、使用されている液晶材料の物性に
影響される。
高電圧（本実施の形態では１０Ｖとしたが、５Ｖよりも
大きければどのような値としてもよい）を印加した。電
圧を除去したところ、液晶は１３５度のツイスト角を有
し、スプレイ形状をとっていない構造に変形されてい
た。約３．２Ｖの電圧を印加すると、液晶は、再び、第
１および第２の領域１１２ａおよび１１２ｂが実質的に
結合されてはおらず、かつ適切な厚さの１／２波長光学
リタデーションを有している状態になった。実施例１の
サンプルと比較したときのこの状態の安定性は、第１お
よび第２の領域１１２ａおよび１１２ｂにおける液晶分
子のプレチルト角と、使用されている液晶材料の物性に
影響される。
【００５６】図４および図５を参照しながら説明した構
成と同様の構成の直線偏光子１１４および１１６を用い
ると、本実施例のサンプルの透過率は図７に示すように
なる。これは図６に示すものと非常に似ている。わずか
な違いは、本実施例と実施例１との液晶ディレクタのプ
ロファイルの違いによるものである。本実施例は、９０
度を超えるツイスト角を有するツイステッドＬＣＤを作
製するより一般的な方法に対して、このような大きなツ
イスト角を実現するのにドーパントを用いる必要がない
という利点を有している。ドーパントを用いないことに
よって、ツイストのプロファイルはセルの中心部でより
急激にツイストが変化するようなものとなり、それによ
ってより良好に液晶層の第１および第２の領域１１２ａ
および１１２ｂを分離することができる。しかしなが
ら、例えばある特定のツイスト状態を動作モードとして
用いたい場合等には、配向方向の相対的な方向に応じ
て、右旋回性または左旋回性のカイラルドーパントをネ
マティック液晶材料に加えて、そのツイスト状態を他の
ツイスト状態に対して安定にしてもよい。本実施例のサ
ンプルの応答速度を実施例１のサンプルと同様にして測
定したところ、同様の応答速度が得られた。
成と同様の構成の直線偏光子１１４および１１６を用い
ると、本実施例のサンプルの透過率は図７に示すように
なる。これは図６に示すものと非常に似ている。わずか
な違いは、本実施例と実施例１との液晶ディレクタのプ
ロファイルの違いによるものである。本実施例は、９０
度を超えるツイスト角を有するツイステッドＬＣＤを作
製するより一般的な方法に対して、このような大きなツ
イスト角を実現するのにドーパントを用いる必要がない
という利点を有している。ドーパントを用いないことに
よって、ツイストのプロファイルはセルの中心部でより
急激にツイストが変化するようなものとなり、それによ
ってより良好に液晶層の第１および第２の領域１１２ａ
および１１２ｂを分離することができる。しかしなが
ら、例えばある特定のツイスト状態を動作モードとして
用いたい場合等には、配向方向の相対的な方向に応じ
て、右旋回性または左旋回性のカイラルドーパントをネ
マティック液晶材料に加えて、そのツイスト状態を他の
ツイスト状態に対して安定にしてもよい。本実施例のサ
ンプルの応答速度を実施例１のサンプルと同様にして測
定したところ、同様の応答速度が得られた。
【００５７】（実施例３）２つの配向層１０８および１
１０を互いに対して１３５度に（すなわち、４５度でか
つ実質的に反平行の方向に）ラビングした点と配向層１
０８および１１０が領域１１２ａおよび１１２ｂのうち
の隣接する液晶分子に付与するプレチルト角を約４度と
した点とを除いて、実施例１と同様の手順によりサンプ
ルを作製した。本実施例におけるプレチルト角は典型的
には１度〜６度の範囲内であり、その数値は特に重要で
はない。このように作製したサンプルでは、液晶のツイ
スト角は４５度となったが、液晶ディレクタのプロファ
イルはスプレイ形状にはならなかった。このサンプルの
透過率を実施例１および２と同様にして測定した。その
結果を図８に示す。本実施例では、１／２波長の光学リ
タデーションが得られるように装置を動作させるのに必
要な電圧は約３．５ボルトであった。この電圧のときに
は領域１１２ｃの中央部におけるチルト角は８４度と算
出され、電圧がゼロのときには約４度であった。本実施
例における応答速度のディケイ（decay）を測定したと
ころ約７ｍｓであった。
１０を互いに対して１３５度に（すなわち、４５度でか
つ実質的に反平行の方向に）ラビングした点と配向層１
０８および１１０が領域１１２ａおよび１１２ｂのうち
の隣接する液晶分子に付与するプレチルト角を約４度と
した点とを除いて、実施例１と同様の手順によりサンプ
ルを作製した。本実施例におけるプレチルト角は典型的
には１度〜６度の範囲内であり、その数値は特に重要で
はない。このように作製したサンプルでは、液晶のツイ
スト角は４５度となったが、液晶ディレクタのプロファ
イルはスプレイ形状にはならなかった。このサンプルの
透過率を実施例１および２と同様にして測定した。その
結果を図８に示す。本実施例では、１／２波長の光学リ
タデーションが得られるように装置を動作させるのに必
要な電圧は約３．５ボルトであった。この電圧のときに
は領域１１２ｃの中央部におけるチルト角は８４度と算
出され、電圧がゼロのときには約４度であった。本実施
例における応答速度のディケイ（decay）を測定したと
ころ約７ｍｓであった。
【００５８】（実施例４）反射モードにおいて、単一の
液晶１／４波長光学リターダよりも良好な無色は、入射
光の偏光方向に対して１５度の光学軸を有する１／２波
長光学リターダを１／４波長光学リターダに直列に設
け、１／４波長光学リターダの光学軸を１／２波長光学
リターダの光学軸に対して６０度とする（つまり入射光
の偏光方向に対して７５度とする）ことによって実現さ
れうる。このような配置を、図９および図１０の装置に
概略的に示している。これらの図面では、前述した部分
と同様の部分には同じ参照符号をつけている。図９およ
び図１０に示す装置は、反射モードにおいて用いられる
べく設計されている。したがって、第２の直線偏光子１
１６は省略され、代わりに偏光状態保持反射板（以下、
単に「反射板」とよぶ）が用いられている。この反射板
は、第２のガラス基板１０２上に形成された反射膜１３
０によって構成されている。しかしながら、第２の直線
偏光子１１６を省略せずに残しておき、第２の直線偏光
子１１６の背面に反射板を設ける構成も本発明の範囲内
である。単一の直線偏光子１１４および反射板と、偏光
子と反射板との間にある液晶層１１２によって提供され
る色収差のない光学リターダとを組み合わせたものの反
射率−波長特性は、前述した２枚の１／２波長光学リタ
ーダと同様である。しかし、本実施例の装置は反射モー
ドで用いられるため、図４および図５に関連して説明し
たように配向層１０８と配向層１１０とを入れ替えるこ
とは、不可能である。
液晶１／４波長光学リターダよりも良好な無色は、入射
光の偏光方向に対して１５度の光学軸を有する１／２波
長光学リターダを１／４波長光学リターダに直列に設
け、１／４波長光学リターダの光学軸を１／２波長光学
リターダの光学軸に対して６０度とする（つまり入射光
の偏光方向に対して７５度とする）ことによって実現さ
れうる。このような配置を、図９および図１０の装置に
概略的に示している。これらの図面では、前述した部分
と同様の部分には同じ参照符号をつけている。図９およ
び図１０に示す装置は、反射モードにおいて用いられる
べく設計されている。したがって、第２の直線偏光子１
１６は省略され、代わりに偏光状態保持反射板（以下、
単に「反射板」とよぶ）が用いられている。この反射板
は、第２のガラス基板１０２上に形成された反射膜１３
０によって構成されている。しかしながら、第２の直線
偏光子１１６を省略せずに残しておき、第２の直線偏光
子１１６の背面に反射板を設ける構成も本発明の範囲内
である。単一の直線偏光子１１４および反射板と、偏光
子と反射板との間にある液晶層１１２によって提供され
る色収差のない光学リターダとを組み合わせたものの反
射率−波長特性は、前述した２枚の１／２波長光学リタ
ーダと同様である。しかし、本実施例の装置は反射モー
ドで用いられるため、図４および図５に関連して説明し
たように配向層１０８と配向層１１０とを入れ替えるこ
とは、不可能である。
【００５９】本実施例の装置では、配向層１０８および
１１０は、それぞれに隣接する領域１１２ａおよび１１
２ｂにおいて液晶分子に異なるプレチルト角を付与する
ように作製された。配向層１０８および１１０はともに
ポリイミドから形成され、最初は約２度のプレチルト角
を実現するようにラビングされた。その後、配向層１１
０の表面をEP-A-0467456に記載されているような液晶ゲ
ル層で覆った。EP-A-0467456の開示内容は本明細書中に
援用される。このようなゲル層の厚さは所望のプレチル
ト角を与えるように制御されうる。セル単体でプレチル
ト角を測定すると約３５度という値が得られた。原理的
には、適切なプレチルト角を付与するものであればどの
ような配向処理を行ってもよい。本実施例では、このよ
うなタイプのセルであって、配向方向（ラビング方向）
が互いに対して６０度傾いている配向層１０８および１
１０の間に１０μｍの厚さのギャップが形成されている
セルを形成し、ギャップにメルク社製のネマティック液
晶材料ＢＬ０３７を封入した。ゼロ電界の印加時には、
液晶ディレクタはスプレイ状のディレクタプロファイル
を有する６０度ツイストとなった。これは、約５Ｖの電
圧を印加するとすぐに、スプレイ状ではないチルトプロ
ファイルの１２０度ツイストに変化した。この状態にお
いて測定を行った。原理的には、少量のカイラルドーパ
ントを上述したようにある状態を他の状態に対して安定
化するために添加すれば、どちらの状態も動作モードと
して用いることができる。図１１にこのような装置の反
射率の測定結果を示す。ここで、装置は直線偏光子と反
射板との間に配置され、全体で１／４波長の光学リタデ
ーションを付与するのに必要な電圧、ここでは約３．５
Ｖの電圧が装置に印加された。また図１２には、１／４
波長の光学リタデーションを与える単一の液晶リタデー
ション装置についての同様の反射率測定結果を示してい
る。図１１および図１２の比較からわかるように、本発
明による装置において得られる反射率では、波長分散性
はかなり小さくなっており、本発明による装置において
はかなり良好な無色が得られる。なお、波長５１５ｎｍ
のところでみられる有限オフセットは、２つの領域１１
２ａおよび１１２ｂにおける光学リタデーションの比率
が正確に２：１（つまり１／２波長：１／４波長）とな
ってはいないために生じている。
１１０は、それぞれに隣接する領域１１２ａおよび１１
２ｂにおいて液晶分子に異なるプレチルト角を付与する
ように作製された。配向層１０８および１１０はともに
ポリイミドから形成され、最初は約２度のプレチルト角
を実現するようにラビングされた。その後、配向層１１
０の表面をEP-A-0467456に記載されているような液晶ゲ
ル層で覆った。EP-A-0467456の開示内容は本明細書中に
援用される。このようなゲル層の厚さは所望のプレチル
ト角を与えるように制御されうる。セル単体でプレチル
ト角を測定すると約３５度という値が得られた。原理的
には、適切なプレチルト角を付与するものであればどの
ような配向処理を行ってもよい。本実施例では、このよ
うなタイプのセルであって、配向方向（ラビング方向）
が互いに対して６０度傾いている配向層１０８および１
１０の間に１０μｍの厚さのギャップが形成されている
セルを形成し、ギャップにメルク社製のネマティック液
晶材料ＢＬ０３７を封入した。ゼロ電界の印加時には、
液晶ディレクタはスプレイ状のディレクタプロファイル
を有する６０度ツイストとなった。これは、約５Ｖの電
圧を印加するとすぐに、スプレイ状ではないチルトプロ
ファイルの１２０度ツイストに変化した。この状態にお
いて測定を行った。原理的には、少量のカイラルドーパ
ントを上述したようにある状態を他の状態に対して安定
化するために添加すれば、どちらの状態も動作モードと
して用いることができる。図１１にこのような装置の反
射率の測定結果を示す。ここで、装置は直線偏光子と反
射板との間に配置され、全体で１／４波長の光学リタデ
ーションを付与するのに必要な電圧、ここでは約３．５
Ｖの電圧が装置に印加された。また図１２には、１／４
波長の光学リタデーションを与える単一の液晶リタデー
ション装置についての同様の反射率測定結果を示してい
る。図１１および図１２の比較からわかるように、本発
明による装置において得られる反射率では、波長分散性
はかなり小さくなっており、本発明による装置において
はかなり良好な無色が得られる。なお、波長５１５ｎｍ
のところでみられる有限オフセットは、２つの領域１１
２ａおよび１１２ｂにおける光学リタデーションの比率
が正確に２：１（つまり１／２波長：１／４波長）とな
ってはいないために生じている。
【００６０】本実施例の装置の改変例では、パッシブ光
学リターダ（本実施の形態では光学リタデーションは約
７５ｎｍであるがリタデーションの値は重要ではない）
を液晶層１１２と直列に、かつパッシブ光学リターダの
光学軸が直線偏光子１１４の偏光軸１２０に対して−４
５度傾くように付加した。これによって、全体の光学リ
タデーションは事実上減少され、有限の電圧に関してト
ータルの光学リタデーションを１／４波長の光学リタデ
ーションとゼロの光学リタデーションとの間で切り替え
ることが可能になった。本実施例においても装置のトー
タルの応答速度を測定したところ、７ｍｓよりも小さか
った。
学リターダ（本実施の形態では光学リタデーションは約
７５ｎｍであるがリタデーションの値は重要ではない）
を液晶層１１２と直列に、かつパッシブ光学リターダの
光学軸が直線偏光子１１４の偏光軸１２０に対して−４
５度傾くように付加した。これによって、全体の光学リ
タデーションは事実上減少され、有限の電圧に関してト
ータルの光学リタデーションを１／４波長の光学リタデ
ーションとゼロの光学リタデーションとの間で切り替え
ることが可能になった。本実施例においても装置のトー
タルの応答速度を測定したところ、７ｍｓよりも小さか
った。
【００６１】上記実施例３で示したように、配向層１０
８および１１０の一方または両方の配向方向は逆向き
（つまり１８０度回転させた向き）にしてもよい。垂直
入射時の全般的な光学的な効果は同じであるが、ディレ
クタのプロファイルは、０Ｖのとき、相対的な向きに応
じて６０度ツイストまたは１２０度ツイストとなる。し
かしこれら２つのモードの視野角特性は異なる。
８および１１０の一方または両方の配向方向は逆向き
（つまり１８０度回転させた向き）にしてもよい。垂直
入射時の全般的な光学的な効果は同じであるが、ディレ
クタのプロファイルは、０Ｖのとき、相対的な向きに応
じて６０度ツイストまたは１２０度ツイストとなる。し
かしこれら２つのモードの視野角特性は異なる。
【００６２】次に、図１３および図１４を参照しなが
ら、本発明の他の実施形態による液晶装置を説明する。
この装置は図９および図１０に示されている反射モード
の装置と類似しており、同様の部分には図１３および図
１４において同じ参照符号をつけている。しかしこの実
施形態では、パッシブな１／４波長光学リターダ１３２
（５１５ｎｍの波長の光に対して約１２９ｎｍの光学リ
タデーションを有している）が反射膜１３０と電極１０
６との間に配置されている。配向層１０８は、使用時に
配向層１０８に隣接する領域１１２ａによって規定され
るアクティブな光学リターダの光学軸１２６が直線偏光
子１１４の偏光軸１２０に対して角度ａ（本実施の形態
では６．９度）となるようにラビングされている。ま
た、配向層１１０は、領域１１２ｂによって規定される
アクティブな光学リターダの光学軸１２８が偏光軸１２
０に対して角度ｂ（本実施の形態では、３４．５度）を
なすようにラビングされている。パッシブな光学リター
ダ１３２は、その光学軸１３４が偏光軸１２０に対して
角度ｃ（本実施の形態では１００．２度）をなすように
配置されている。上記説明から、これらの角度は上述し
た角度ａ、ｂおよびｃの好ましい範囲に対応しているこ
とがわかる。つまり６．９度である角度ａは２度〜２５
度の範囲内にあり、３４．５度である角度ｂは、（ｘ・
ａ）度（ただし、ｘは１〜１０までの範囲）で与えられ
る角度のうちｘが５であるときの値である。また、１０
０．２度である角度ｃは、（２（ｂ−ａ）＋４５）度で
与えられる角度である。このような構成によって、実用
上の黒色状態および中間調の両方において全般的に色収
差をより良好になくすことができる。配向層１０８およ
び１１０に隣接する液晶層１１２の領域１１２ａおよび
１１２ｂは分離されており、適切な電圧がドライバ１１
８によって液晶層１１２に印加されると、それぞれが１
／２波長光学リターダとして機能する。したがって、こ
のような電圧を印加したときに５１５ｎｍの波長の光に
対しては、領域１１２ａおよび１１２ｂは約２５８ｎｍ
ほどの光学リタデーションをそれぞれが持っている光学
リターダとして機能する。
ら、本発明の他の実施形態による液晶装置を説明する。
この装置は図９および図１０に示されている反射モード
の装置と類似しており、同様の部分には図１３および図
１４において同じ参照符号をつけている。しかしこの実
施形態では、パッシブな１／４波長光学リターダ１３２
（５１５ｎｍの波長の光に対して約１２９ｎｍの光学リ
タデーションを有している）が反射膜１３０と電極１０
６との間に配置されている。配向層１０８は、使用時に
配向層１０８に隣接する領域１１２ａによって規定され
るアクティブな光学リターダの光学軸１２６が直線偏光
子１１４の偏光軸１２０に対して角度ａ（本実施の形態
では６．９度）となるようにラビングされている。ま
た、配向層１１０は、領域１１２ｂによって規定される
アクティブな光学リターダの光学軸１２８が偏光軸１２
０に対して角度ｂ（本実施の形態では、３４．５度）を
なすようにラビングされている。パッシブな光学リター
ダ１３２は、その光学軸１３４が偏光軸１２０に対して
角度ｃ（本実施の形態では１００．２度）をなすように
配置されている。上記説明から、これらの角度は上述し
た角度ａ、ｂおよびｃの好ましい範囲に対応しているこ
とがわかる。つまり６．９度である角度ａは２度〜２５
度の範囲内にあり、３４．５度である角度ｂは、（ｘ・
ａ）度（ただし、ｘは１〜１０までの範囲）で与えられ
る角度のうちｘが５であるときの値である。また、１０
０．２度である角度ｃは、（２（ｂ−ａ）＋４５）度で
与えられる角度である。このような構成によって、実用
上の黒色状態および中間調の両方において全般的に色収
差をより良好になくすことができる。配向層１０８およ
び１１０に隣接する液晶層１１２の領域１１２ａおよび
１１２ｂは分離されており、適切な電圧がドライバ１１
８によって液晶層１１２に印加されると、それぞれが１
／２波長光学リターダとして機能する。したがって、こ
のような電圧を印加したときに５１５ｎｍの波長の光に
対しては、領域１１２ａおよび１１２ｂは約２５８ｎｍ
ほどの光学リタデーションをそれぞれが持っている光学
リターダとして機能する。
【００６３】（実施例５）本実施例では、図１３および
図１４を参照しながら説明した装置と類似した構成を有
する装置を作製した。液晶層１１２の厚さは上記実施例
で用いられた液晶層と同じの１０μｍとした。配向層１
０８および１１０を、互いに対して１５２．４度（つま
り反平行の方向において２７．６度）の角度をなすよう
にラビングした。配向層１０８および１１０によって領
域１１２ａおよび１１２ｂに付与されるプレチルト角は
約４度とした。本実施例において、液晶分子は配向層１
０８および１１０間で２７．６度ツイストし、ゼロ電界
でスプレイ状ではないディレクタプロファイルを有する
ものとなった。パッシブ光学リターダ１３２としては、
５１５ｎｍの波長の光に対して１／４波長板として機能
するもの、ここでは１２９ｎｍの光学リタデーションを
有するものを用いた。パッシブ光学リターダ１３２の光
学軸１３４は配向方向１２６に対して１００度の角度を
なすように配置した。直線偏光子１１４はその偏光軸１
２０が名目上０度となるように配置した。このような構
成の装置に対して、ドライバ１１８を用いて約３．５Ｖ
の電圧を印加すると、図１５に示すように、約５１５ｎ
ｍで反射強度が最小となった。配向層１０８の配向方向
１２６は偏光軸１２０に対して６．９度の角度をなすよ
うに配置した。図１５からわかるように、この装置は、
約３．５Ｖの電圧を印加したときに波長の広い範囲にわ
たってとても低い反射率を示した。本実施例においても
装置の応答速度を測定したところ、アクティブスイッチ
ング素子が同一であるときに実施例３の装置と同程度で
あった。
図１４を参照しながら説明した装置と類似した構成を有
する装置を作製した。液晶層１１２の厚さは上記実施例
で用いられた液晶層と同じの１０μｍとした。配向層１
０８および１１０を、互いに対して１５２．４度（つま
り反平行の方向において２７．６度）の角度をなすよう
にラビングした。配向層１０８および１１０によって領
域１１２ａおよび１１２ｂに付与されるプレチルト角は
約４度とした。本実施例において、液晶分子は配向層１
０８および１１０間で２７．６度ツイストし、ゼロ電界
でスプレイ状ではないディレクタプロファイルを有する
ものとなった。パッシブ光学リターダ１３２としては、
５１５ｎｍの波長の光に対して１／４波長板として機能
するもの、ここでは１２９ｎｍの光学リタデーションを
有するものを用いた。パッシブ光学リターダ１３２の光
学軸１３４は配向方向１２６に対して１００度の角度を
なすように配置した。直線偏光子１１４はその偏光軸１
２０が名目上０度となるように配置した。このような構
成の装置に対して、ドライバ１１８を用いて約３．５Ｖ
の電圧を印加すると、図１５に示すように、約５１５ｎ
ｍで反射強度が最小となった。配向層１０８の配向方向
１２６は偏光軸１２０に対して６．９度の角度をなすよ
うに配置した。図１５からわかるように、この装置は、
約３．５Ｖの電圧を印加したときに波長の広い範囲にわ
たってとても低い反射率を示した。本実施例においても
装置の応答速度を測定したところ、アクティブスイッチ
ング素子が同一であるときに実施例３の装置と同程度で
あった。
【００６４】本実施例の装置は、実施例４の装置に対し
て数々の利点を有している。まず、本実施例の装置で
は、光学リターダが余分に設けられているのでより良好
な暗状態を実現することができる。第２に、装置の明状
態は、実施例４では光学リタデーションが０ｎｍのとき
に実現されたにもかかわらず、本実施例では８５〜９０
ｎｍ周辺の光学リタデーションで実現される。従って、
第２の固定光学リターダは、装置の動作電圧を低下させ
るためには必要ない。実験的には、１００ｎｍの光学リ
タデーション（見かけはほぼ明状態）を生じさせるのに
必要な電圧は１０Ｖであった。最後に、この装置におい
ては、階調を実現するのに必要である中間のリタデーシ
ョン状態は、実施例４と比べて、より色づきの少ないも
のとなった。これは、実施例４および５の装置において
光学リタデーションを変えたときの反射率−波長特性を
それぞれ示している図１６および図１７からも明らかで
ある。図１６において、０ｎｍの反射率直線は、すべて
の波長に対して１．０の反射率に対応している直線であ
る。
て数々の利点を有している。まず、本実施例の装置で
は、光学リターダが余分に設けられているのでより良好
な暗状態を実現することができる。第２に、装置の明状
態は、実施例４では光学リタデーションが０ｎｍのとき
に実現されたにもかかわらず、本実施例では８５〜９０
ｎｍ周辺の光学リタデーションで実現される。従って、
第２の固定光学リターダは、装置の動作電圧を低下させ
るためには必要ない。実験的には、１００ｎｍの光学リ
タデーション（見かけはほぼ明状態）を生じさせるのに
必要な電圧は１０Ｖであった。最後に、この装置におい
ては、階調を実現するのに必要である中間のリタデーシ
ョン状態は、実施例４と比べて、より色づきの少ないも
のとなった。これは、実施例４および５の装置において
光学リタデーションを変えたときの反射率−波長特性を
それぞれ示している図１６および図１７からも明らかで
ある。図１６において、０ｎｍの反射率直線は、すべて
の波長に対して１．０の反射率に対応している直線であ
る。
【００６５】（実施例６）図１８および図１９に、本発
明の他の実施の形態による液晶装置を示す。本実施の形
態の装置は、図１３および図１４に示したものと類似し
ており、それゆえに同様の部分には同じ参照符号をつけ
ている。しかし本実施の形態では、パッシブ光学リター
ダ１３２は直線偏光子１１４およびアクティブセルとの
間に配置され、１／２波長光学リターダとして構成され
る。また、本実施の形態では、液晶層１１２の領域１１
２ａおよび１１２ｂにおける液晶分子のプレチルト角
は、２：１の比でリタデーションを生じさせるように異
なっている。それによって、液晶層１１２の領域１１２
ａおよび１１２ｂは、特定の波長で、それぞれ１／２波
長リターダおよび１／４波長リターダのように機能す
る。本実施の形態では、軸偏光子１１４の偏光軸１２０
と各軸１２６、１２８および１３４との間の角度ａ、ｂ
およびｃは、それぞれ６．９度、３４．５度および１０
０．２度である。本実施例では、階調レベルのスペクト
ル応答はわずかに異なるが、装置の黒表示状態は実施例
５と同じである。
明の他の実施の形態による液晶装置を示す。本実施の形
態の装置は、図１３および図１４に示したものと類似し
ており、それゆえに同様の部分には同じ参照符号をつけ
ている。しかし本実施の形態では、パッシブ光学リター
ダ１３２は直線偏光子１１４およびアクティブセルとの
間に配置され、１／２波長光学リターダとして構成され
る。また、本実施の形態では、液晶層１１２の領域１１
２ａおよび１１２ｂにおける液晶分子のプレチルト角
は、２：１の比でリタデーションを生じさせるように異
なっている。それによって、液晶層１１２の領域１１２
ａおよび１１２ｂは、特定の波長で、それぞれ１／２波
長リターダおよび１／４波長リターダのように機能す
る。本実施の形態では、軸偏光子１１４の偏光軸１２０
と各軸１２６、１２８および１３４との間の角度ａ、ｂ
およびｃは、それぞれ６．９度、３４．５度および１０
０．２度である。本実施例では、階調レベルのスペクト
ル応答はわずかに異なるが、装置の黒表示状態は実施例
５と同じである。
【００６６】（実施例７）本実施例では、２つ以上のパ
ッシブ光学リターダを有する、本発明によるＡＴＳＭ装
置を用いる様々な方法が記載される。ＡＴＳＭ装置を用
いる方法の一つでは、パッシブ光学リターダが液晶セル
の面にそれぞれ形成されている。従って、例えば、直線
偏光子１１４とセルとの間のパッシブ光学リターダは、
光学軸が偏光子１１４の偏光軸に対して６．９度に配置
された１／２波長光学リターダであり、軸１２６は偏光
軸１２０に対して２７．６度から２０７．６度の角度を
成して配置され、軸１２８は偏光軸１２０に対して１０
２度（または２８２度）の角度で配置される。それに対
して、第２のパッシブ光学リターダは、直線偏光子１１
４の偏光軸１２０に対して２１４．７度に配置された１
／４波長リターダである。別の使用方法では、これらの
角度は、それぞれ６．５度、２５．７度（または２０
５．７度）、６４．３度（または２４４．３度）、およ
び１３５度である。しかし、多くの他の角度の組み合わ
せが可能であることが理解されるべきである。
ッシブ光学リターダを有する、本発明によるＡＴＳＭ装
置を用いる様々な方法が記載される。ＡＴＳＭ装置を用
いる方法の一つでは、パッシブ光学リターダが液晶セル
の面にそれぞれ形成されている。従って、例えば、直線
偏光子１１４とセルとの間のパッシブ光学リターダは、
光学軸が偏光子１１４の偏光軸に対して６．９度に配置
された１／２波長光学リターダであり、軸１２６は偏光
軸１２０に対して２７．６度から２０７．６度の角度を
成して配置され、軸１２８は偏光軸１２０に対して１０
２度（または２８２度）の角度で配置される。それに対
して、第２のパッシブ光学リターダは、直線偏光子１１
４の偏光軸１２０に対して２１４．７度に配置された１
／４波長リターダである。別の使用方法では、これらの
角度は、それぞれ６．５度、２５．７度（または２０
５．７度）、６４．３度（または２４４．３度）、およ
び１３５度である。しかし、多くの他の角度の組み合わ
せが可能であることが理解されるべきである。
【００６７】別の使用においては、これらのパッシブ光
学リターダは、第１のリターダ素子および第２のリター
ダ素子として用いられる。液晶層１１２の領域１１２ａ
および１１２ｂによって提供されるリターダは、第３の
リターダおよび第４のリターダを規定し、実施例４およ
び６に記載されるように２：１のリタデーションを有す
る。より多くのパッシブ光学リターダを用いることによ
って、より良好に色消しを行うことでできる。
学リターダは、第１のリターダ素子および第２のリター
ダ素子として用いられる。液晶層１１２の領域１１２ａ
および１１２ｂによって提供されるリターダは、第３の
リターダおよび第４のリターダを規定し、実施例４およ
び６に記載されるように２：１のリタデーションを有す
る。より多くのパッシブ光学リターダを用いることによ
って、より良好に色消しを行うことでできる。
【００６８】パッシブ光学リターダを有する単一のアク
ティブ切り替え可能液晶層を用いることに加えて、実質
的に同一の効果を達成するために２つ以上の上述した構
成を有する液晶装置を用いることが可能である。各階調
でのより良好な色消しが達成され得る。この技術は、透
過モードの装置および反射モードの装置の両方に適用さ
れる。
ティブ切り替え可能液晶層を用いることに加えて、実質
的に同一の効果を達成するために２つ以上の上述した構
成を有する液晶装置を用いることが可能である。各階調
でのより良好な色消しが達成され得る。この技術は、透
過モードの装置および反射モードの装置の両方に適用さ
れる。
【００６９】このような装置の１つの実施の形態では、
実施例５の構成は、１／４パッシブ光学リターダの代わ
りにパイセルなどのアクティブ切り替え可能装置が用い
られる改変例と共に用いられる。実際には、このディス
プレイの画素は、１セットのドライバから両方の装置が
切り替え可能であるように、本発明による装置と結合さ
れる。さらに、材料および表示パラメータを適切に選択
することによって、同一の印加信号について両方のアク
ティブ層において、同じ割合の光学リタデーション変化
を達成することが可能であると考えられる。
実施例５の構成は、１／４パッシブ光学リターダの代わ
りにパイセルなどのアクティブ切り替え可能装置が用い
られる改変例と共に用いられる。実際には、このディス
プレイの画素は、１セットのドライバから両方の装置が
切り替え可能であるように、本発明による装置と結合さ
れる。さらに、材料および表示パラメータを適切に選択
することによって、同一の印加信号について両方のアク
ティブ層において、同じ割合の光学リタデーション変化
を達成することが可能であると考えられる。
【００７０】あるいは、本発明による２つの装置を直列
に設けられたものを用いることもできる。反射型ディス
プレイについて、実施例７に上記した角度の構成は、こ
れらの直列に設けられた装置の各々に適用され得る。ア
クティブ素子は、実施例１〜３のタイプのうちの一つか
ら構成される（配向方向は適切に設定される）。反射板
に隣接するアクティブサンプルは、（適した配向方向を
有する）実施例４および６に記載されたタイプの装置か
ら構成される。
に設けられたものを用いることもできる。反射型ディス
プレイについて、実施例７に上記した角度の構成は、こ
れらの直列に設けられた装置の各々に適用され得る。ア
クティブ素子は、実施例１〜３のタイプのうちの一つか
ら構成される（配向方向は適切に設定される）。反射板
に隣接するアクティブサンプルは、（適した配向方向を
有する）実施例４および６に記載されたタイプの装置か
ら構成される。
【００７１】次に図２０を参照する。図において、前述
の構成要素と同一の構成要素は、同一の参照符号で示さ
れる。本実施の形態において、２つの部分に分割された
液晶セルが適用される。本実施の形態においては、この
分割は、透明薄膜１４０の形態であるデバイダによって
行われる。このような膜１４０は、完全に切り離しされ
た領域１１２ａおよび１１２ｂを形成するように、液晶
層１１２の中間領域１１２ｃ中の液晶分子のディレクタ
をホメオトロピック配向させ得る。従って、液晶層１１
２の領域１１２ａおよび１１２ｂの分離を行うために、
電圧は使用されない。
の構成要素と同一の構成要素は、同一の参照符号で示さ
れる。本実施の形態において、２つの部分に分割された
液晶セルが適用される。本実施の形態においては、この
分割は、透明薄膜１４０の形態であるデバイダによって
行われる。このような膜１４０は、完全に切り離しされ
た領域１１２ａおよび１１２ｂを形成するように、液晶
層１１２の中間領域１１２ｃ中の液晶分子のディレクタ
をホメオトロピック配向させ得る。従って、液晶層１１
２の領域１１２ａおよび１１２ｂの分離を行うために、
電圧は使用されない。
【００７２】配向層１０８および１１０は液晶分子を適
切な方向に配向させる。異なるプレチルト角は、必要と
される動作モードによっては用いてもよい。上記の、例
えば実施例１〜４および６に記載される構成および動作
モードのいずれを用いてもよい。膜１４０は、パッシブ
光学リターダを規定し得る。図２０の装置の設計によっ
て、著しく薄い液晶層を使用することが可能になり、そ
れによってより速い応答速度が得られる。
切な方向に配向させる。異なるプレチルト角は、必要と
される動作モードによっては用いてもよい。上記の、例
えば実施例１〜４および６に記載される構成および動作
モードのいずれを用いてもよい。膜１４０は、パッシブ
光学リターダを規定し得る。図２０の装置の設計によっ
て、著しく薄い液晶層を使用することが可能になり、そ
れによってより速い応答速度が得られる。
【００７３】図２１に示される装置は、膜１４０がデバ
イダとして設けられている点で図２０の装置と類似して
いる。図２０の構成要素と同一の構成要素は、同一の参
照符号で示される。しかし、本実施の形態では、膜１４
０の互いに反対側の面に形成された配向層１５０および
１５２によって、隣接する液晶ディレクタが非ホメオト
ロピック配向される。電気的に制御可能な複屈折（ＥＣ
Ｂ）タイプの第１の液晶セルＬＣ１および第２の液晶セ
ルＬＣ２はそれぞれ液晶層１５４および１５６を有し、
膜１４０のそれぞれ反対側の面に設けられている。第１
のセルＬＣ１の配向層１０８および１５０、ならびに第
２のセルＬＣ２の配向層１５２および１１０は、液晶層
１５４および１５６中の配向方向が異なるようにラビン
グ処理されるか、あるいは配向処理される。使用時に
は、第１の液晶層１５４および第２の液晶層１５６は、
上記の液晶層１１２の液晶領域１１２ａおよび１１２ｂ
と同様に、互いに対して傾いている光学軸を有する第１
のアクティブ光学リターダおよび第２のアクティブ光学
リターダのように機能するように配置される。セルＬＣ
１およびＬＣ２は、各々、例えば、パイセル、フレデリ
クスセル、ＨＡＮセル、あるいはツイステッドネマティ
ックセルなどの、所望のＥＣＢタイプのいずれであって
もよい。
イダとして設けられている点で図２０の装置と類似して
いる。図２０の構成要素と同一の構成要素は、同一の参
照符号で示される。しかし、本実施の形態では、膜１４
０の互いに反対側の面に形成された配向層１５０および
１５２によって、隣接する液晶ディレクタが非ホメオト
ロピック配向される。電気的に制御可能な複屈折（ＥＣ
Ｂ）タイプの第１の液晶セルＬＣ１および第２の液晶セ
ルＬＣ２はそれぞれ液晶層１５４および１５６を有し、
膜１４０のそれぞれ反対側の面に設けられている。第１
のセルＬＣ１の配向層１０８および１５０、ならびに第
２のセルＬＣ２の配向層１５２および１１０は、液晶層
１５４および１５６中の配向方向が異なるようにラビン
グ処理されるか、あるいは配向処理される。使用時に
は、第１の液晶層１５４および第２の液晶層１５６は、
上記の液晶層１１２の液晶領域１１２ａおよび１１２ｂ
と同様に、互いに対して傾いている光学軸を有する第１
のアクティブ光学リターダおよび第２のアクティブ光学
リターダのように機能するように配置される。セルＬＣ
１およびＬＣ２は、各々、例えば、パイセル、フレデリ
クスセル、ＨＡＮセル、あるいはツイステッドネマティ
ックセルなどの、所望のＥＣＢタイプのいずれであって
もよい。
【００７４】実施例１から４および６のいずれにも記載
されているような、上記の構成および動作モードのいず
れを用いてもよく、図２１の実施の形態に適用され得
る。図２０の装置の設計と同様に、図２１の装置の設計
によって、著しく薄い液晶層を使用することが可能にな
る。図２０の膜１４０と同様に、図２１の膜１４０はパ
ッシブ光学リターダを規定し得る。
されているような、上記の構成および動作モードのいず
れを用いてもよく、図２１の実施の形態に適用され得
る。図２０の装置の設計と同様に、図２１の装置の設計
によって、著しく薄い液晶層を使用することが可能にな
る。図２０の膜１４０と同様に、図２１の膜１４０はパ
ッシブ光学リターダを規定し得る。
【００７５】あるいは、図２１のセルのいずれか、また
は両方が図４、図９、図１３または図１８を参照して上
記したタイプのセルであり得る。この場合、このような
セルは、上述のように、領域１１２ｃによって分離され
た、第１の領域１１２ａおよび第２の領域１１２ｂをそ
れぞれ有する。このような装置は、実施例７に上記され
ている特徴を具現化してもよい。図２２において、この
構成に類似の構成が示されている。この構成において
は、膜１４０が省かれており、別々の配向されたセルは
共通には駆動されずに、それぞれのドライバ１１８によ
って独立して駆動される。
は両方が図４、図９、図１３または図１８を参照して上
記したタイプのセルであり得る。この場合、このような
セルは、上述のように、領域１１２ｃによって分離され
た、第１の領域１１２ａおよび第２の領域１１２ｂをそ
れぞれ有する。このような装置は、実施例７に上記され
ている特徴を具現化してもよい。図２２において、この
構成に類似の構成が示されている。この構成において
は、膜１４０が省かれており、別々の配向されたセルは
共通には駆動されずに、それぞれのドライバ１１８によ
って独立して駆動される。
【００７６】図２１および図２２における素子１５７お
よび１５８は、装置が透過モードで用いられる場合は、
第１の直線偏光子および第２の直線偏光子をそれぞれ構
成する。また、装置が反射モードで用いられる場合は、
素子１５７および１５８は直線偏光子および反射板をそ
れぞれ構成する。
よび１５８は、装置が透過モードで用いられる場合は、
第１の直線偏光子および第２の直線偏光子をそれぞれ構
成する。また、装置が反射モードで用いられる場合は、
素子１５７および１５８は直線偏光子および反射板をそ
れぞれ構成する。
【００７７】次に図２３および図２４を参照すると、こ
れらの図に示されている装置は、図９および図１０の装
置に類似しているが、透過モード装置である点、および
大きい方のプレチルト角を有する第２の配向層１１０
が、固定された、すなわちパッシブ光学リターダとして
も動作する点は異なっている。例えば、インジウム酸化
錫（ＩＴＯ）からなる透明電極１０６で部分的に被覆さ
れている基板１０２は、それ自体が公知の方法で基板上
にスピンコーティングされたポリイミドの薄層１６０を
有している。このポリイミド薄層１６０は、その液晶層
のための上に位置する液晶層１１０用の配向表面を提供
するためにラビングされている。ポリイミド薄層１６０
の上に位置する液晶層１１０は配向層として用いられ
る。次いで、液晶層１１０が以下のようにして形成され
る。まず、ネマティック液晶材料（例えば、メルク社の
Ｅ７）とアクリレートベースの材料（例えば、BDH Limi
tedのＲＭ８２；メルク社のＲＭ２５３；またはメルク
社のＲＭ３０８）の混合物を、ラビング処理されたポリ
イミド層１６０に薄層１１０（代表的には約１００ｎ
ｍ）としてスピンコーティングする。スピンコーティン
グされた混合物のネマティック成分は、ポリイミド層１
６０の表面によって配向され、そのような表面で小さい
プレチルト角（代表的には約３度）を与えられる。薄層
１１０のもう一方の表面（すなわち、液晶層１１２と接
触する表面）は自由表面であり、窒素雰囲気下に維持す
る。この自由表面では、液晶分子は、代表的には７０度
を超える大きいプレチルト角を得る。従って、スピンコ
ーティングされた薄層のネマティック成分は、ポリイミ
ド層１６０の表面で規定される小さいプレチルト角から
自由表面で形成されるはるかに大きいプレチルト角ま
で、厚さ全体にわたって連続的に変化するチルト角を有
する傾向にある。気体／液晶界面での液晶分子によって
形成される実際のプレチルト角は、液晶のタイプ、気体
のタイプ、および外部磁界あるいは電界が存在している
か否かなどに依存する。さらに、このような界面におけ
るプレチルト角は、下に位置するポリイミド層１６０へ
の近さ（すなわち、配向層１１０を形成するスピンコー
ティング層の厚さ）に依存する。層１１０が薄くなる
と、液晶層１１２と接触する表面で形成されるプレチル
ト角が小さくなる。
れらの図に示されている装置は、図９および図１０の装
置に類似しているが、透過モード装置である点、および
大きい方のプレチルト角を有する第２の配向層１１０
が、固定された、すなわちパッシブ光学リターダとして
も動作する点は異なっている。例えば、インジウム酸化
錫（ＩＴＯ）からなる透明電極１０６で部分的に被覆さ
れている基板１０２は、それ自体が公知の方法で基板上
にスピンコーティングされたポリイミドの薄層１６０を
有している。このポリイミド薄層１６０は、その液晶層
のための上に位置する液晶層１１０用の配向表面を提供
するためにラビングされている。ポリイミド薄層１６０
の上に位置する液晶層１１０は配向層として用いられ
る。次いで、液晶層１１０が以下のようにして形成され
る。まず、ネマティック液晶材料（例えば、メルク社の
Ｅ７）とアクリレートベースの材料（例えば、BDH Limi
tedのＲＭ８２；メルク社のＲＭ２５３；またはメルク
社のＲＭ３０８）の混合物を、ラビング処理されたポリ
イミド層１６０に薄層１１０（代表的には約１００ｎ
ｍ）としてスピンコーティングする。スピンコーティン
グされた混合物のネマティック成分は、ポリイミド層１
６０の表面によって配向され、そのような表面で小さい
プレチルト角（代表的には約３度）を与えられる。薄層
１１０のもう一方の表面（すなわち、液晶層１１２と接
触する表面）は自由表面であり、窒素雰囲気下に維持す
る。この自由表面では、液晶分子は、代表的には７０度
を超える大きいプレチルト角を得る。従って、スピンコ
ーティングされた薄層のネマティック成分は、ポリイミ
ド層１６０の表面で規定される小さいプレチルト角から
自由表面で形成されるはるかに大きいプレチルト角ま
で、厚さ全体にわたって連続的に変化するチルト角を有
する傾向にある。気体／液晶界面での液晶分子によって
形成される実際のプレチルト角は、液晶のタイプ、気体
のタイプ、および外部磁界あるいは電界が存在している
か否かなどに依存する。さらに、このような界面におけ
るプレチルト角は、下に位置するポリイミド層１６０へ
の近さ（すなわち、配向層１１０を形成するスピンコー
ティング層の厚さ）に依存する。層１１０が薄くなる
と、液晶層１１２と接触する表面で形成されるプレチル
ト角が小さくなる。
【００７８】ネマティック／アクリレート混合物をＵＶ
露光することによって、アクリレート成分は光化学反応
を起こし、低モル質量アクリレートをポリマーに変え
る。このように形成されたポリマーは、配向層１１０中
の液晶分子の配向およびチルト構造を永続的に固定する
ように機能する。従って、ＵＶ照射を行った結果、ネマ
ティック／ポリマー配向層１１０は、ネマティック分子
の少なくとも一部が固定され、配向層１１０の厚さによ
って決定されたプレチルト角を有する露出表面を有する
ことになる。従って、プレチルト角は所望のように調整
され得る。
露光することによって、アクリレート成分は光化学反応
を起こし、低モル質量アクリレートをポリマーに変え
る。このように形成されたポリマーは、配向層１１０中
の液晶分子の配向およびチルト構造を永続的に固定する
ように機能する。従って、ＵＶ照射を行った結果、ネマ
ティック／ポリマー配向層１１０は、ネマティック分子
の少なくとも一部が固定され、配向層１１０の厚さによ
って決定されたプレチルト角を有する露出表面を有する
ことになる。従って、プレチルト角は所望のように調整
され得る。
【００７９】バルク液晶層１１２にプレチルト角を有す
る配向表面を提供することに加えて、上記のネマティッ
ク／アクリレートポリマー薄層１１０も本質的に複屈折
性であり、それによって上記のように固定された光学リ
ターダとして機能する。これらの特徴の組み合わせは、
第１の配向層１０８および第２の配向層１１０がそれぞ
れ互いに対して９０度またはその他の角度で配置される
場合に有利である。
る配向表面を提供することに加えて、上記のネマティッ
ク／アクリレートポリマー薄層１１０も本質的に複屈折
性であり、それによって上記のように固定された光学リ
ターダとして機能する。これらの特徴の組み合わせは、
第１の配向層１０８および第２の配向層１１０がそれぞ
れ互いに対して９０度またはその他の角度で配置される
場合に有利である。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
より良好な無彩色を実現することができ、従来よりも色
度が低い、高速切り替えツイステッド液晶装置を実現す
ることができる。
より良好な無彩色を実現することができ、従来よりも色
度が低い、高速切り替えツイステッド液晶装置を実現す
ることができる。
【図１】パイセルを用いた従来の液晶装置の概略的な断
面図である。
面図である。
【図２】図１の装置におけるパイセルの配向層の配向方
向と、液晶装置の一部分を構成する偏光子の偏光軸との
関係を示す図である。
向と、液晶装置の一部分を構成する偏光子の偏光軸との
関係を示す図である。
【図３】５１５ｎｍで１／２波長光学リタデーションを
生じさせるなどのためにパイセルの液晶層に電圧を印加
したときの、偏光軸が互いに平行になるように配置され
た直線偏光子の間に設けられた図１の装置について、各
波長に対して測定された透過率の変化を示すグラフであ
る。
生じさせるなどのためにパイセルの液晶層に電圧を印加
したときの、偏光軸が互いに平行になるように配置され
た直線偏光子の間に設けられた図１の装置について、各
波長に対して測定された透過率の変化を示すグラフであ
る。
【図４】透過モード動作のために設計された、本発明に
よる色消しツイステッド表面モード液晶装置（ＡＴＳＭ
ＬＣＤ）の動作を示す概略側面図である。
よる色消しツイステッド表面モード液晶装置（ＡＴＳＭ
ＬＣＤ）の動作を示す概略側面図である。
【図５】図４の装置の一部を形成する直線偏光子の偏光
方向に対する図４の装置の配向層の配向方向を示し、別
の可能な配向方向をさらに示す、図４の装置の端面図で
ある。
方向に対する図４の装置の配向層の配向方向を示し、別
の可能な配向方向をさらに示す、図４の装置の端面図で
ある。
【図６】５１５ｎｍで最終１／２波長光学リタデーショ
ンを生じさせるためなどの液晶層への電圧印加によっ
て、互いに平行な直線偏光板を用いた、図４の装置につ
いての波長に対して測定された透過率を示す図であり、
液晶層中のツイスト角は４５度であり、ディレクタがス
プレイディレクタ配向している。
ンを生じさせるためなどの液晶層への電圧印加によっ
て、互いに平行な直線偏光板を用いた、図４の装置につ
いての波長に対して測定された透過率を示す図であり、
液晶層中のツイスト角は４５度であり、ディレクタがス
プレイディレクタ配向している。
【図７】電界ゼロでのツイスト角は１３５度であり、デ
ィレクタがスプレイ配向していない、図６と類似のグラ
フである。
ィレクタがスプレイ配向していない、図６と類似のグラ
フである。
【図８】電界ゼロでのツイスト角は４５度であり、ディ
レクタがスプレイ配向していない、図６と類似のグラフ
である。
レクタがスプレイ配向していない、図６と類似のグラフ
である。
【図９】反射モードでの動作のために設計された、本発
明によるＡＴＳＭ ＬＣＤの別の実施の形態を示す概略
断面図である。
明によるＡＴＳＭ ＬＣＤの別の実施の形態を示す概略
断面図である。
【図１０】図９の装置の一部を形成する直線偏光子の偏
光方向に対する図４の装置の配向層の配向方向を示し、
別の可能なディレクタの配向方向をさらに示す、図９の
装置の概略端面図である。
光方向に対する図４の装置の配向層の配向方向を示し、
別の可能なディレクタの配向方向をさらに示す、図９の
装置の概略端面図である。
【図１１】例えば、最終１／４波長光学リタデーション
に近いリタデーションを得るための液晶層への印加電圧
で、実施例４に記載されるタイプの装置について波長に
対する測定された反射率を示すグラフである。
に近いリタデーションを得るための液晶層への印加電圧
で、実施例４に記載されるタイプの装置について波長に
対する測定された反射率を示すグラフである。
【図１２】配向層の配向方向が、装置の直線偏光板の偏
光方向に対して４５度である、１／４波長条件でのパイ
セルを備えた従来の装置の反射率を示すグラフである。
光方向に対して４５度である、１／４波長条件でのパイ
セルを備えた従来の装置の反射率を示すグラフである。
【図１３】装置のアクティブ液晶領域と反射板との間で
パッシブ光学リターダを用いる反射モードでの動作のた
めに設計された、本発明によるＡＴＳＭ ＬＣＤの別の
実施の形態の概略断面図である。
パッシブ光学リターダを用いる反射モードでの動作のた
めに設計された、本発明によるＡＴＳＭ ＬＣＤの別の
実施の形態の概略断面図である。
【図１４】図１３の装置の一部を形成する直線偏光子の
偏光方向に対する図１３の装置の配向層の配向方向を示
し、別の可能なディレクタの配向方向をさらに示す、図
１３の装置の概略端面図である。
偏光方向に対する図１３の装置の配向層の配向方向を示
し、別の可能なディレクタの配向方向をさらに示す、図
１３の装置の概略端面図である。
【図１５】例えば、最終１／４波長光学リタデーション
に近いリタデーションを得るための電圧で、実施例５に
記載されるサンプルについて得られる波長に対する測定
された反射率を示すグラフである。
に近いリタデーションを得るための電圧で、実施例５に
記載されるサンプルについて得られる波長に対する測定
された反射率を示すグラフである。
【図１６】（印加電圧変化に等価の）示されたリタデー
ションについての実施例４のサンプルについての、波長
に対する測定された反射率を示すグラフである。
ションについての実施例４のサンプルについての、波長
に対する測定された反射率を示すグラフである。
【図１７】実施例５のサンプルについての、図１６に類
似のグラフである。
似のグラフである。
【図１８】直線偏光子とアクティブ液晶層との間でパッ
シブ光学リターダを用いる、反射モードで用いるために
設計された、本発明によるＡＴＳＭ ＬＣＤの別の実施
の形態の概略断面図である。
シブ光学リターダを用いる、反射モードで用いるために
設計された、本発明によるＡＴＳＭ ＬＣＤの別の実施
の形態の概略断面図である。
【図１９】図１８の装置の一部を形成する直線偏光子の
偏光方向に対する図１８の装置の配向層の配向方向を示
し、別の可能なディレクタの配向方向をさらに示す、図
１８の装置の概略端面図である。
偏光方向に対する図１８の装置の配向層の配向方向を示
し、別の可能なディレクタの配向方向をさらに示す、図
１８の装置の概略端面図である。
【図２０】本発明によるＡＴＳＭ ＬＣＤのさらに別の
実施の形態を示す概略断面図であり、高電界を用いる代
わりに、液晶層の表面切り替え領域を効果的に分離させ
るために透明デバイダが用いられている。
実施の形態を示す概略断面図であり、高電界を用いる代
わりに、液晶層の表面切り替え領域を効果的に分離させ
るために透明デバイダが用いられている。
【図２１】デバイダによって分離された２つの平板な配
向された液晶セルが共通ドライバによって駆動される、
別の液晶装置の概略断面図である。
向された液晶セルが共通ドライバによって駆動される、
別の液晶装置の概略断面図である。
【図２２】２つの平板な配向された液晶セルが独立して
駆動されるさらに別の液晶装置の概略断面図である。
駆動されるさらに別の液晶装置の概略断面図である。
【図２３】本発明による装置の別の実施例の図９に類似
した図である。
した図である。
【図２４】本発明による装置の別の実施例の図１０に類
似した図である。
似した図である。
１０１、１０２ ガラス基板 １０４、１０６ 電極 １０８ 第１の配向層 １１０ 第２の配向層 １１２ 液晶層 １１２ａ 第１の領域 １１２ｂ 第２の領域 １１２ｃ 中間の領域 １１４ 第１の直線偏光子 １１６ 第２の直線偏光子 １１８ ドライバ
Claims (32)
- 【請求項１】 液晶層と、 該液晶層の反対側の面に配置された第１の配向層および
第２の配向層であって、互いに傾斜している配向方向を
有する第１の配向層および第２の配向層と、 該第１の配向層の該液晶層に対して反対側の面に配置さ
れた第１の直線偏光子と、 該液晶層に可変電圧を印加する手段と、を備えたツイス
テッド液晶装置であって、 該液晶層はツイステッド液晶構成を有し、表面スイッチ
ングモードで動作するように配置され、該第１の配向層
および該第２の配向層とそれぞれ隣接する該液晶層の該
第１の領域および該第２の領域は、使用時に、互いに対
して傾いている光学軸を有する第１および第２のアクテ
ィブ光学リターダのように機能する、ツイステッド液晶
装置。 - 【請求項２】 前記ツイステッド液晶装置は、前記液晶
層の中間領域において、液晶分子のチルト角が前記第１
の配向層および前記第２の配向層に対して６０度よりも
大きくなるように該液晶層に電圧を印加するドライバ手
段をさらに備えている、請求項１に記載のツイステッド
液晶装置。 - 【請求項３】 前記第１の領域および前記第２の領域に
おける前記液晶分子は、実質的に同一のプレチルト角を
有している、請求項１または２に記載のツイステッド液
晶装置。 - 【請求項４】 前記ツイステッド液晶装置は、透過モー
ドで用いられるために、前記第２の配向層の前記液晶層
に対して反対側の面に設けられており、かつ該第２の配
向層の前記配向方向に対して傾いている偏光軸を有して
いる第２の直線偏光子をさらに備えており、 該装置は、２つの有限電圧で、または該２つの有限電圧
の間で動作し、該有限電圧の一方は該装置を通過する光
の２分の１波長光学リタデーションを事実上生じさせ、
他方の有限電圧はそのような光のゼロに近い光学リタデ
ーションを事実上生じさせる、請求項３に記載のツイス
テッド液晶装置。 - 【請求項５】 前記第１の偏光子の前記偏光軸または吸
収軸と前記第１の配向層の前記配向方向とがβの角度を
なしているときに、前記第２の配向層の前記配向方向
は、該第１の偏光子の該偏光軸または吸収軸に対して実
質的に３βの角度をなしている、請求項４に記載のツイ
ステッド液晶装置。 - 【請求項６】 前記第１および第２の配向層の前記配向
方向は、４５度±約１２．５度または１３５度±約１
２．５度の角度で互いに対して傾いている、請求項３、
４または５に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項７】 前記第１および第２の配向層のうちの一
方の配向方向は、前記第１の直線偏光子の偏光軸または
吸光軸に対して約２２．５度をなしている、請求項３、
４、５または６に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項８】 前記第１の領域および前記第２の領域に
おける前記液晶分子は、異なるプレチルト角を有してい
る、請求項１または２に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項９】 前記ツイステッド液晶装置は、反射モー
ドで用いられるために、前記第２の配向層の前記液晶層
に対して反対側の面に設けられた反射板をさらに備えて
いる、請求項８に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項１０】 前記ツイステッド液晶装置は、２つの
有限電圧で、または該２つの有限電圧の間で動作し、該
有限電圧の一方は該ツイステッド液晶装置を前記第１の
直線偏光子と前記反射板との間の各方向に通過する光の
最終的な４分の１波長光学リタデーションを事実上生じ
させ、他方の有限電圧はそのような光のゼロに近い光学
リタデーションを事実上生じさせる、請求項９に記載の
ツイステッド液晶装置。 - 【請求項１１】 前記第１の偏光子の前記偏光軸または
吸収軸と前記第１の配向層の前記配向方向とが角度βを
なしているとき、前記第２の配向層の前記配向方向は、
該第１の偏光子の該偏光軸または吸収軸に対して実質的
に（２β＋４５度）の角度をなしている、請求項９また
は１０に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項１２】 前記第１および第２の配向層の前記配
向方向は、６０度±約１５度または１２０度±約１５度
の角度で互いに対して傾いており、 前記ツイステッド液晶装置は、前記有限電圧の一方の電
圧で、前記第１の領域および前記第２の領域のうちで小
さいプレチルト角を有している方が、２分の１波長光学
リターダのように動作し、他方が４分の１波長光学リタ
ーダのように機能するように動作する、請求項９、１０
または１１に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項１３】 前記第１および第２の配向層のうち、
２分の１波長光学リターダのように動作する前記液晶層
の前記第１の領域および前記第２の領域のうちの一方と
関連づけられた方の配向層の配向方向は、前記第１の直
線偏光子の偏光軸または吸収軸に対して１５度±１０度
の角度で配置される、請求項１２に記載のツイステッド
液晶装置。 - 【請求項１４】 前記ツイステッド液晶装置は、前記第
１および第２の配向層の前記配向方向に対して傾いた光
学軸を有する少なくとも１つのパッシブ光学リターダを
さらに備えている、請求項１から１３のいずれかに記載
のツイステッド液晶装置。 - 【請求項１５】 前記パッシブリターダは、前記第１お
よび第２の配向層のうちの１つを規定する、請求項１４
に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項１６】 前記パッシブリターダは、固定状態で
保持された液晶分子を含む液晶層によって規定されてい
る、請求項１４または１５に記載のツイステッド液晶装
置。 - 【請求項１７】 前記液晶分子は、ポリマーマトリック
スによって仕切られている、請求項１６に記載のツイス
テッド液晶装置。 - 【請求項１８】 前記ツイステッド液晶装置は、前記液
晶層中に、該液晶層の前記第１の領域および前記第２の
領域を物理的に互いに分離する透明デバイダをさらに備
えている、請求項１から１７のいずれかに記載のツイス
テッド液晶装置。 - 【請求項１９】 前記ツイステッド液晶装置は、前記液
晶層中に、該液晶層の前記第１の領域および前記第２の
領域を物理的に互いに分離する透明デバイダをさらに備
えており、該透明デバイダは前記パッシブリターダを規
定する、請求項１４に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項２０】 前記透明デバイダの少なくとも一方の
表面が、平行配向またはホモジニアス配向のいずれかを
提供する、請求項１８または１９に記載のツイステッド
液晶装置。 - 【請求項２１】 前記透明デバイダの少なくとも一方の
表面が、ホメオトロピック配向を提供する、請求項１８
または１９に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項２２】 前記デバイダの少なくとも一つの表面
上での前記配向方向は、前記配向層の対応するものの配
向方向に対して傾いている、請求項１８から２１のいず
れかに記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項２３】 前記ツイステッド液晶装置は、前記第
１および第２の配向層の前記配向方向に対して傾いた光
学軸を有する少なくとも１つのパッシブ光学リターダを
さらに備えており、 前記第１および第２の光学リターダおよび該パッシブ光
学リターダの前記光学軸が、前記第１の直線偏光子の前
記偏光軸または吸収軸に対してそれぞれ角度ａ、ｂ、お
よびｃで配置され、角度ａが２度から２５度の範囲にあ
り、ｘが１から１０の範囲であるとき、角度ｂが（ｘ・
ａ）度であり、角度ｃが（２（ｂ−ａ）＋４５度）であ
る、請求項９に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項２４】 前記角度ａは６．９度であり、ｘ＝５
である、請求項２３に記載のツイステッド液晶装置。 - 【請求項２５】 前記パッシブ光学リターダが、前記第
１の直線偏光子と前記液晶層との間に配置されている、
請求項１４、２３、および２４のいずれかに記載のツイ
ステッド液晶装置。 - 【請求項２６】 前記液晶層が、前記第１の直線偏光子
と前記パッシブ光学リターダとの間に配置されている、
請求項１４、２３、および２４のいずれかに記載のツイ
ステッド液晶装置。 - 【請求項２７】 請求項１に記載のツイステッド液晶装
置を少なくとも２つ備えているアセンブリ。 - 【請求項２８】 前記少なくとも２つのツイステッド液
晶装置は、前記第１の領域および前記第２の領域におい
て前記液晶分子が実質的に同一のプレチルト角を有して
いるツイステッド液晶装置を少なくとも１つと、該第１
の領域および該第２の領域において該液晶分子が異なる
プレチルト角を有しているツイステッド液晶装置と、を
含んでいる、請求項２７に記載のアセンブリ。 - 【請求項２９】 請求項１から２６のいずれかに記載の
少なくとも１つのツイステッド液晶装置と、該少なくと
も１つのツイステッド液晶装置と組み合わせられた別の
ＬＣＤ装置とを備えている、アセンブリ。 - 【請求項３０】 前記別のＬＣＤ装置は、パイセル、フ
レデリクスセル、ＨＡＮセル、またはＴＮセルを含む、
請求項２９に記載のアセンブリ。 - 【請求項３１】 第１の液晶層および第２の液晶層と、 該第１の液晶層および該第２の液晶層のそれぞれに可変
電圧を印加する手段と、を備えた液晶装置であって、 該第１の液晶層および該第２の液晶層は、電気的に制御
可能な複屈折率を有しており、互いに傾いた光学軸を有
する第１のアクティブ光学リターダおよび第２のアクテ
ィブ光学リターダのように動作する、液晶装置。 - 【請求項３２】 前記第１の液晶層および前記第２の液
晶層は、パイセル、フレデリクスセル、ＨＡＮセル、ま
たはＴＮセルから独立して選択される液晶セルによって
それぞれ規定される、請求項３１に記載の液晶装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9613354.1 | 1996-06-26 | ||
| GB9613354A GB2314640A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Liquid crystal devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1055003A true JPH1055003A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=10795885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9170700A Withdrawn JPH1055003A (ja) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | ツイステッド液晶装置、アセンブリおよび液晶装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6144433A (ja) |
| EP (1) | EP0816906B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1055003A (ja) |
| DE (1) | DE69714665T2 (ja) |
| GB (1) | GB2314640A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170057872A (ko) * | 2014-09-02 | 2017-05-25 | 수퍼디 컴퍼니 리미티드 | 입체 표시 장치 |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2345979A (en) * | 1999-01-23 | 2000-07-26 | Ibm | High reflectivity bistable liquid crystal display |
| GB2357157A (en) | 1999-12-07 | 2001-06-13 | Sharp Kk | A method of driving a liquid crystal display device |
| US6307607B1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-10-23 | Philips Electronics North America Corporation | Reflective liquid crystal display with integrated compensation for skew angle rotation and birefringence effects |
| WO2002052340A1 (en) | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Optellios, Inc. | Optical power limiting control |
| CN1511271A (zh) * | 2001-04-13 | 2004-07-07 | 康宁股份有限公司 | 应用于电信的高对比度液晶显示器 |
| US20030053017A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-20 | Hongqin Shi | Thin cell gap microdisplays with optimum optical properties |
| US7663718B2 (en) * | 2006-02-27 | 2010-02-16 | Lg Chem, Ltd. | Very thin achromatic quarter wave film laminate for transflective LCD and method for producing the same |
| GB2443649A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-14 | Sharp Kk | Liquid crystal device having splay-twist and splay-bend mode |
| CN108351951B (zh) | 2015-10-26 | 2023-02-07 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 智能隐私系统、设备及其方法 |
| US11079619B2 (en) | 2016-05-19 | 2021-08-03 | Reald Spark, Llc | Wide angle imaging directional backlights |
| EP3622342A4 (en) * | 2017-05-08 | 2021-02-17 | RealD Spark, LLC | OPTICAL STACK FOR DIRECTIVE DISPLAY |
| CN110809732B (zh) | 2017-05-08 | 2025-01-10 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 用于成像定向背光源的光学叠堆 |
| US10126575B1 (en) | 2017-05-08 | 2018-11-13 | Reald Spark, Llc | Optical stack for privacy display |
| TWI878209B (zh) | 2017-09-15 | 2025-04-01 | 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 | 顯示裝置及應用於顯示裝置的視角控制光學元件 |
| US10948648B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-03-16 | Reald Spark, Llc | Backlights having stacked waveguide and optical components with different coefficients of friction |
| US11070791B2 (en) | 2017-11-06 | 2021-07-20 | Reald Spark, Llc | Privacy display apparatus |
| EP3743766B1 (en) | 2018-01-25 | 2026-02-11 | RealD Spark, LLC | Touch screen for privacy display |
| CN115718382A (zh) | 2018-01-25 | 2023-02-28 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 用于防窥显示装置的反射式光学堆叠物 |
| US10935714B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-03-02 | Reald Spark, Llc | Optical waveguide for directional backlight |
| US10955715B2 (en) | 2018-06-29 | 2021-03-23 | Reald Spark, Llc | Optical stack for privacy display |
| US11073735B2 (en) | 2018-07-18 | 2021-07-27 | Reald Spark, Llc | Optical stack for switchable directional display |
| WO2020072643A1 (en) | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Reald Spark, Llc | Privacy display control apparatus |
| CN113167953B (zh) | 2018-11-07 | 2023-10-24 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 定向显示设备 |
| US11287677B2 (en) | 2019-01-07 | 2022-03-29 | Reald Spark, Llc | Optical stack for privacy display |
| US11029566B2 (en) | 2019-02-12 | 2021-06-08 | Reald Spark, Llc | Diffuser for privacy display |
| TWI912252B (zh) | 2019-07-02 | 2026-01-21 | 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 | 定向顯示設備 |
| EP4007930B1 (en) | 2019-08-02 | 2025-10-08 | RealD Spark, LLC | Optical stack for privacy display |
| US11114063B2 (en) | 2019-10-02 | 2021-09-07 | Reald Spark, Llc | Privacy display apparatus |
| CN114846393B (zh) | 2019-11-13 | 2024-12-03 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 离轴显示装置 |
| WO2021118936A1 (en) | 2019-12-10 | 2021-06-17 | Reald Spark, Llc | Control of reflections of a display device |
| EP4078254B1 (en) | 2019-12-18 | 2024-09-25 | RealD Spark, LLC | Control of ambient light for a privacy display |
| US11353752B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-06-07 | Reald Spark, Llc | Directional display apparatus |
| WO2021222615A1 (en) | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Reald Spark, Llc | Directional display apparatus |
| WO2021222598A1 (en) | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Reald Spark, Llc | Directional display apparatus |
| EP4189285A4 (en) | 2020-07-29 | 2024-07-24 | RealD Spark, LLC | BACKLIGHT FOR SWITCHABLE DIRECTIONAL DISPLAY |
| TWI898003B (zh) | 2020-07-29 | 2025-09-21 | 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 | 光瞳照明裝置 |
| US11892717B2 (en) | 2021-09-30 | 2024-02-06 | Reald Spark, Llc | Marks for privacy display |
| CN114035258A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-11 | 佛山纬达光电材料股份有限公司 | 一种可提高摄影原画效果的偏光片结构及其方法 |
| CN113927976A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-01-14 | 佛山纬达光电材料股份有限公司 | 一种可用于拍摄天空蓝的消光片结构及其方法 |
| US11977286B2 (en) | 2022-02-09 | 2024-05-07 | Reald Spark, Llc | Observer-tracked privacy display |
| TW202332973A (zh) | 2022-02-09 | 2023-08-16 | 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 | 具均勻減低偏軸亮度之顯示裝置 |
| US11892718B2 (en) | 2022-04-07 | 2024-02-06 | Reald Spark, Llc | Directional display apparatus |
| TW202441227A (zh) * | 2023-03-29 | 2024-10-16 | 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 | 角度濾光片標記 |
| US12523899B2 (en) | 2023-04-25 | 2026-01-13 | Reald Spark, Llc | Switchable privacy display |
| WO2025030030A2 (en) | 2023-08-03 | 2025-02-06 | Reald Spark, Llc | Privacy displays |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4097128A (en) * | 1975-04-24 | 1978-06-27 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Liquid crystal color display devices |
| JPS5922924B2 (ja) * | 1976-11-19 | 1984-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPS53101296A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-04 | Seiko Epson Corp | Display unit |
| US4385806A (en) * | 1978-06-08 | 1983-05-31 | Fergason James L | Liquid crystal display with improved angle of view and response times |
| US4378955A (en) * | 1979-08-03 | 1983-04-05 | Hughes Aircraft Company | Method of and apparatus for a multimode image display with a liquid crystal light valve |
| US4566758A (en) * | 1983-05-09 | 1986-01-28 | Tektronix, Inc. | Rapid starting, high-speed liquid crystal variable optical retarder |
| AU4117585A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-11 | Kent State University | Light modulating material comprising a liquid crystal dispersion in a synthetic resin matrix |
| JPS63124032A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録装置 |
| US4767190A (en) * | 1986-12-04 | 1988-08-30 | Xerox Corporation | Transient state liquid crystal image bar with contrast enhancement |
| JPH07117664B2 (ja) * | 1987-12-03 | 1995-12-18 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| EP0377757B1 (en) * | 1988-07-14 | 1997-01-08 | Seiko Epson Corporation | Reflection-type liquid crystal electro-optical device and projection-type display device using the same |
| JP2598495B2 (ja) * | 1988-11-21 | 1997-04-09 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置の駆動方法 |
| JP2675158B2 (ja) * | 1988-12-07 | 1997-11-12 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH0289432U (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-16 | ||
| SE8900563D0 (sv) * | 1989-02-16 | 1989-02-16 | B Stebler | A soft-mode liquid crystal device |
| DE69020634T2 (de) * | 1989-04-21 | 1996-04-04 | Idemitsu Kosan Co | Herstellungsverfahren für ein mit einem Film aus flüssigkristallinem Material überzogenes Substrat sowie Verfahren und Gerät zur Herstellung einer optischen Vorrichtung mit einem Flüssigkristall. |
| US5243455A (en) * | 1990-05-11 | 1993-09-07 | The University Of Colorado Foundation, Inc. | Chiral smectic liquid crystal polarization interference filters |
| US5231521A (en) * | 1989-10-30 | 1993-07-27 | The University Of Colorado Foundation, Inc. | Chiral smectic liquid crystal polarization interference filters |
| JPH07109458B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1995-11-22 | スタンレー電気株式会社 | 液晶表示装置 |
| US5343313A (en) * | 1990-03-20 | 1994-08-30 | James L. Fergason | Eye protection system with heads up display |
| US5303075A (en) * | 1990-04-09 | 1994-04-12 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display with phase difference plate having particular .DELTA.Δnxd at 45° angle to surface |
| NL9001444A (nl) * | 1990-06-25 | 1992-01-16 | Philips Nv | Vloeibaar-kristalweergeefinrichting met rotatiesymmetrische iso-kontrastkurven. |
| JP2711585B2 (ja) * | 1990-06-26 | 1998-02-10 | 日本石油株式会社 | アクティブマトリックス液晶表示素子用補償板 |
| NL9001643A (nl) * | 1990-07-19 | 1992-02-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het aanbrengen van een orientatielaag in een vloeibaar kristallijne beeldweergeefcel. |
| JP2502802B2 (ja) * | 1990-10-15 | 1996-05-29 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 液晶表示装置 |
| US5440413A (en) * | 1991-09-30 | 1995-08-08 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device with 2 adjacent biaxial retardation plates having Ny <Nz <Nx |
| EP0600541B1 (en) * | 1992-11-25 | 1997-07-30 | Victor Company Of Japan, Limited | Spatial light modulator |
| JPH06242471A (ja) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Optrex Corp | 液晶表示素子 |
| GB2276730A (en) * | 1993-03-15 | 1994-10-05 | Sharp Kk | Liquid crystal display |
| US5414541A (en) * | 1993-06-01 | 1995-05-09 | Bell Communications Research, Inc. | Optical switch employing first and second ferroelectric cells with alignment layers having alignment directions offset by 45° |
| GB2286056A (en) * | 1994-01-21 | 1995-08-02 | Sharp Kk | Electrically controllable wavelength filter |
| GB9402492D0 (en) * | 1994-02-09 | 1994-03-30 | Secr Defence | Liquid crystal device alignment |
| GB9402513D0 (en) * | 1994-02-09 | 1994-03-30 | Secr Defence | Bistable nematic liquid crystal device |
| JP3732242B2 (ja) * | 1994-02-18 | 2006-01-05 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH07244284A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
| US5680184A (en) * | 1994-04-12 | 1997-10-21 | Casio Computer Co., Ltd. | Color liquid crystal display device |
| US5781262A (en) * | 1994-04-19 | 1998-07-14 | Nec Corporation | Liquid crystal display cell |
| GB2293889A (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-10 | Sharp Kk | Liquid crystal device and method of making a liquid crystal device |
| JP3282986B2 (ja) * | 1996-02-28 | 2002-05-20 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1996
- 1996-06-26 GB GB9613354A patent/GB2314640A/en not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-06-24 US US08/881,138 patent/US6144433A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-25 EP EP97304496A patent/EP0816906B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-25 DE DE69714665T patent/DE69714665T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-26 JP JP9170700A patent/JPH1055003A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170057872A (ko) * | 2014-09-02 | 2017-05-25 | 수퍼디 컴퍼니 리미티드 | 입체 표시 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9613354D0 (en) | 1996-08-28 |
| US6144433A (en) | 2000-11-07 |
| GB2314640A (en) | 1998-01-07 |
| EP0816906A3 (en) | 1998-10-07 |
| DE69714665D1 (de) | 2002-09-19 |
| EP0816906A2 (en) | 1998-01-07 |
| EP0816906B1 (en) | 2002-08-14 |
| DE69714665T2 (de) | 2003-08-07 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |