JPS5917537A - 透過型液晶表示素子 - Google Patents
透過型液晶表示素子Info
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- JPS5917537A JPS5917537A JP12732782A JP12732782A JPS5917537A JP S5917537 A JPS5917537 A JP S5917537A JP 12732782 A JP12732782 A JP 12732782A JP 12732782 A JP12732782 A JP 12732782A JP S5917537 A JPS5917537 A JP S5917537A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—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
- G02F1/01—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
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- G02F1/137—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
- G02F1/139—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
- G02F1/1396—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 liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
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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】
本発明は、ツィスティッドネマティック型（以下ＴＩＩ
Ｊ型と省略する）電界効果モードを利用してネガティブ
表示する透過型液晶表示素子に関する。
Ｊ型と省略する）電界効果モードを利用してネガティブ
表示する透過型液晶表示素子に関する。
透過型液晶表示素子は、ラジオカセットテープレコーダ
ー、ステレオ等の音響機器や計４１１１器、さらに最近
では自転車やオートバイ、乗用車に至る壕で使用され、
’ｉ；ｉは使用が検討されている。かかる分野は、表示
の高速応答性、信頼性、さらに装飾性が要求され、ネガ
ティブ表示されることが多い。従来、液晶表示素子１は
上記分野の要求を満たすために、セル厚を厚くして非点
灯部の光漏れを減小させ、装飾性を向上させる等したが
、逆に表示の応答スピードが落ちる等の欠点を生じた。
ー、ステレオ等の音響機器や計４１１１器、さらに最近
では自転車やオートバイ、乗用車に至る壕で使用され、
’ｉ；ｉは使用が検討されている。かかる分野は、表示
の高速応答性、信頼性、さらに装飾性が要求され、ネガ
ティブ表示されることが多い。従来、液晶表示素子１は
上記分野の要求を満たすために、セル厚を厚くして非点
灯部の光漏れを減小させ、装飾性を向上させる等したが
、逆に表示の応答スピードが落ちる等の欠点を生じた。
本発明の目的（は、このような従来の液晶表示素子の欠
点を除去し、応答スピードが速く、コントラスト比が太
きく、外観性も良い液晶表示素子を提供することにある
。
点を除去し、応答スピードが速く、コントラスト比が太
きく、外観性も良い液晶表示素子を提供することにある
。
第１図は、本発明の液晶表示素子Ａを使用した液晶表示
装置の概略断面図であり、第２図は平面図である。本発
明の液晶表示素子Ａは、ガラスやプラスチック材料の上
下基＠４−１．４−２間に液晶層２を挾み、上下偏光８
ｉ１．２が基鈑４−１゜４−２の上下に配されている。
装置の概略断面図であり、第２図は平面図である。本発
明の液晶表示素子Ａは、ガラスやプラスチック材料の上
下基＠４−１．４−２間に液晶層２を挾み、上下偏光８
ｉ１．２が基鈑４−１゜４−２の上下に配されている。
液晶層２の配向方向と偏光板１，５の偏光軸の方向は、
ネガティブ表示される様に公知の方法によシ所定の向き
に方向が揃えられている。この様に構成さね六本発明の
液晶表示素子Ａの下には拡散板６とフィルター５、白熱
電球や螢光燈のバックライト７が配される。拡散８ｉ６
はバックライト７から液晶表示素子Ａへの光を均一化す
るためのものである。
ネガティブ表示される様に公知の方法によシ所定の向き
に方向が揃えられている。この様に構成さね六本発明の
液晶表示素子Ａの下には拡散板６とフィルター５、白熱
電球や螢光燈のバックライト７が配される。拡散８ｉ６
はバックライト７から液晶表示素子Ａへの光を均一化す
るためのものである。
本発明は、液晶層２のリターデーションＲ（Ｒθ−ｔａ
ｒｄａｔｉｏｎ ’） に着目して前記目的を達成し
た。
ｒｄａｔｉｏｎ ’） に着目して前記目的を達成し
た。
第１図において、バックライト７として可視光線での強
度が各波長によってほぼ一定な光源（例えば色温度ｓ
ｏ ｏ ｏ’にの白熱電球）を使用し、液晶層２のリタ
ーデーションＲを液晶層２の厚さと複屈折率を変化させ
てバックグラリバンド７Ｖｃおける透過光の強度を人間
の視感度と一致させた光強度針によって調べた。この結
果、リターデーションＲと透過光強度が第３図のような
関係にあることがわかった。
度が各波長によってほぼ一定な光源（例えば色温度ｓ
ｏ ｏ ｏ’にの白熱電球）を使用し、液晶層２のリタ
ーデーションＲを液晶層２の厚さと複屈折率を変化させ
てバックグラリバンド７Ｖｃおける透過光の強度を人間
の視感度と一致させた光強度針によって調べた。この結
果、リターデーションＲと透過光強度が第３図のような
関係にあることがわかった。
なお、リターデーションＲは、液晶層２のセル厚と複屈
折率の積であシ、セル厚と複屈折率のどちらか一方の値
を固定して、他方を変化させたとき、又は双方の値を共
に変化させたとき、のいずれの場合についても、第６図
に示す関係が得られた。
折率の積であシ、セル厚と複屈折率のどちらか一方の値
を固定して、他方を変化させたとき、又は双方の値を共
に変化させたとき、のいずれの場合についても、第６図
に示す関係が得られた。
第５図から
Ｒ＝５００ｍμ
Ｒ＝１１００ｍμ
Ｒ，＞１７００ｙｎμ
において、バックグラウンド８における光の漏れが十分
小さく彦っていることがわかる。
小さく彦っていることがわかる。
Ｒ）１７００ｍ／ｊ
の条件は、従来知られてい′ｆ？：、Ｒを十分大きくす
ると光の漏れが小さくなることに対応している。更に Ｒ＝５００ｍμ Ｒ＝１ １ ０ ０ｍμ における透過光の可視域での強度の分光分布を調べてみ
ると、液晶パネルの波長−透過強度特性はそれぞれ、Ｒ
＝５００ｍμのときには第４図のように、：Ｒ＝１１０
０ｍμのときには第５図のようになった。即ち、上記条
件において、視感度の最も強い５５０〜５６０ｍμで透
過光強度が０になっていることがわかった。
ると光の漏れが小さくなることに対応している。更に Ｒ＝５００ｍμ Ｒ＝１ １ ０ ０ｍμ における透過光の可視域での強度の分光分布を調べてみ
ると、液晶パネルの波長−透過強度特性はそれぞれ、Ｒ
＝５００ｍμのときには第４図のように、：Ｒ＝１１０
０ｍμのときには第５図のようになった。即ち、上記条
件において、視感度の最も強い５５０〜５６０ｍμで透
過光強度が０になっていることがわかった。
そこで第１図に示す本発明の液晶表示素子は、液晶層２
のリターデーションＲを ４００ ｍ μ〈 Ｒく ６ ロ ＯｒｒＬ μ９５０
ｍμ（Ｒ（１２５０ｍμ になる様に、セル厚と液晶材料の両者を決定することに
より構成した。
のリターデーションＲを ４００ ｍ μ〈 Ｒく ６ ロ ＯｒｒＬ μ９５０
ｍμ（Ｒ（１２５０ｍμ になる様に、セル厚と液晶材料の両者を決定することに
より構成した。
このようにすることにより、第１図に示す本発明の液晶
表示素子は反射型液晶表示素子にない■ 自発光型表示
素子と同じ表示効果が得られる。
表示素子は反射型液晶表示素子にない■ 自発光型表示
素子と同じ表示効果が得られる。
■ フィルタ５を使用すると、色表示・多色表示が簡単
に得られる。
に得られる。
効果をもった。
更に、バックグラウンド８の光漏れを彦〈す為に、従来
液晶層２の厚さを十分大きくする方法がとられていたが
、液晶層２の厚さを大きくすると、液晶表示素子４のレ
スポンススピードが遅くなってしまい、表示素子として
の機能が不十分になった。しかし、本発明の液晶表示素
子は、液晶層２の厚さを薄くした場合は、その薄くした
セル厚に対応した複屈折率を持つ液晶材料を選定または
製 ５− 造し、リターデーションＲを所定の値にすれば良いので
、レスポンススピードが十分速く、かつ、光漏れのない
表示素子を提供できる。
液晶層２の厚さを十分大きくする方法がとられていたが
、液晶層２の厚さを大きくすると、液晶表示素子４のレ
スポンススピードが遅くなってしまい、表示素子として
の機能が不十分になった。しかし、本発明の液晶表示素
子は、液晶層２の厚さを薄くした場合は、その薄くした
セル厚に対応した複屈折率を持つ液晶材料を選定または
製 ５− 造し、リターデーションＲを所定の値にすれば良いので
、レスポンススピードが十分速く、かつ、光漏れのない
表示素子を提供できる。
また、従来、液晶層２の液晶の複屈折性を大きくするこ
とによって、液晶層２の１）タープ−ジョンＲを十分大
きくし、光漏れをなくす方法があった。これは、本発明
で説明しｆｃＲ：）１７００ｍμの条件に一致している
。しかし、現在知られている広い温度範囲で液晶状態を
保ち、低温でレスポンススピードの速い液晶は、複屈折
率が０．１〜０．２と比較的小さい。即ち、複屈折率の
大きなものを使用すると、表示素子としての使用温度範
囲が狭くなっタリ、レスポンススピードが遅くなっタリ
した。しかるに本発明の液晶表示素子は、複屈折率が大
きく使用温度範囲が狭い液晶を使用する必要がなく、複
屈折率が例えば０．１〜０．２と比較的小さく、使用温
度範囲が広い。これは自動車の計器表示等、広い使用温
度範囲が要求される分野での応用に関し重要な事柄であ
る。
とによって、液晶層２の１）タープ−ジョンＲを十分大
きくし、光漏れをなくす方法があった。これは、本発明
で説明しｆｃＲ：）１７００ｍμの条件に一致している
。しかし、現在知られている広い温度範囲で液晶状態を
保ち、低温でレスポンススピードの速い液晶は、複屈折
率が０．１〜０．２と比較的小さい。即ち、複屈折率の
大きなものを使用すると、表示素子としての使用温度範
囲が狭くなっタリ、レスポンススピードが遅くなっタリ
した。しかるに本発明の液晶表示素子は、複屈折率が大
きく使用温度範囲が狭い液晶を使用する必要がなく、複
屈折率が例えば０．１〜０．２と比較的小さく、使用温
度範囲が広い。これは自動車の計器表示等、広い使用温
度範囲が要求される分野での応用に関し重要な事柄であ
る。
また、従来、光漏れをなくすために偏光板１及 ６−
び３の透過率の低いものを使用する方法もとられた。し
かし、この方法は、バックライト７の光強度を−ヒげて
所定の表示コントラストを得る必要性が生じ、バックラ
イト７に負担がががった。本発明の液晶表示素子にかが
る欠点もなく、従ってバックライト７の寿命を低下させ
、消費電力を増大させる欠点を生じない。
かし、この方法は、バックライト７の光強度を−ヒげて
所定の表示コントラストを得る必要性が生じ、バックラ
イト７に負担がががった。本発明の液晶表示素子にかが
る欠点もなく、従ってバックライト７の寿命を低下させ
、消費電力を増大させる欠点を生じない。
また、光漏れをな（すために、従来、液晶層２０表面で
の液晶分子の軸方向と偏光板１又は３の偏光軸の方向を
正確に０°又は９０°にする方法もとられた。しかしこ
の方法によっても光漏れを防ぐには不十分であり、かつ
正確な位置関係が要求される為、製造上困雌であった。
の液晶分子の軸方向と偏光板１又は３の偏光軸の方向を
正確に０°又は９０°にする方法もとられた。しかしこ
の方法によっても光漏れを防ぐには不十分であり、かつ
正確な位置関係が要求される為、製造上困雌であった。
本発明の液晶表示素子は光漏れ全十分防ぐことができ、
かつ製造上容易である。
かつ製造上容易である。
このように、本発明の液晶表示素子は従来の液晶表示素
子の欠点を除去し、応答スピードが速く、コントラスト
比が太きく、外観性も良い表示素子を提供できる。
子の欠点を除去し、応答スピードが速く、コントラスト
比が太きく、外観性も良い表示素子を提供できる。
実施例１゜
本発明の実施をするために、下表の液晶を使用した。
上記液晶は、鋤作温度範囲が一３０℃〜８０℃であシ、
広温度範囲で自動車用にも充分使用できる。この液晶の
複屈折率は０．１４だった。十分光をさえぎるため、従
来のセル厚を厚くする方法に従い液晶層２の厚さを１５
μにしたところ、レスポンススピードは２５℃において
２５０ｍＥＩと非常に遅くなってしまった。そこで、本
液晶を使用し、８μのスペーサを使用して液晶セルを製
作したところ、液晶層２の厚さが７．８μ±０．１μで
あつた。この時のりタープ−ジョンＲは Ｒ＝ ７．８ ／ｊ Ｘα１４＝１０９２ｍμであった
。そして光漏れの小さな表示素子ができた。壕だ、この
表示素子のレスポンススピードは、２５℃において７０
９ＦＬＳ、−３０℃において１０１００Ｏであつｆ？：
、。
広温度範囲で自動車用にも充分使用できる。この液晶の
複屈折率は０．１４だった。十分光をさえぎるため、従
来のセル厚を厚くする方法に従い液晶層２の厚さを１５
μにしたところ、レスポンススピードは２５℃において
２５０ｍＥＩと非常に遅くなってしまった。そこで、本
液晶を使用し、８μのスペーサを使用して液晶セルを製
作したところ、液晶層２の厚さが７．８μ±０．１μで
あつた。この時のりタープ−ジョンＲは Ｒ＝ ７．８ ／ｊ Ｘα１４＝１０９２ｍμであった
。そして光漏れの小さな表示素子ができた。壕だ、この
表示素子のレスポンススピードは、２５℃において７０
９ＦＬＳ、−３０℃において１０１００Ｏであつｆ？：
、。
実施例２
実施例１における液晶を使用し、４μのスペーサを使用
して液晶セルを製作したところ、液晶層２の厚さが６．
８μになった。この時のりタープ−ジョンＲは Ｒ＝ ５．８μＸ０．１４＝５３２ｍμと計算された。
して液晶セルを製作したところ、液晶層２の厚さが６．
８μになった。この時のりタープ−ジョンＲは Ｒ＝ ５．８μＸ０．１４＝５３２ｍμと計算された。
このようにして製作した液晶表示素子は、バックグラウ
ンド８から漏れる透過光は紫色をしているが、実用上十
分に光をさえぎっていた。ｔ′ｆｃこの表示素子のレス
ポンススピードは２５℃において約２０ ｔｒｔ １３
と非常に高速であった。
ンド８から漏れる透過光は紫色をしているが、実用上十
分に光をさえぎっていた。ｔ′ｆｃこの表示素子のレス
ポンススピードは２５℃において約２０ ｔｒｔ １３
と非常に高速であった。
又、−３０℃においても約３００ ｍ Ｂと高速であっ
た。
た。
本発明の液晶表示素子は、一般の電卓や時計に ９−
使用される液晶セル厚約１０μｍの液晶表示素子に対し
ても、複屈折率が適当力値をとる液晶材料を選択するこ
とにより光漏れを防止する十分な効果を与える。
ても、複屈折率が適当力値をとる液晶材料を選択するこ
とにより光漏れを防止する十分な効果を与える。
１１り、自動車のダツシュボードに液晶を使用する際に
は、広温度範囲の動作を保証する液晶と速いレスポンス
スピードが要求される。広温度範囲の動作を保証する液
晶は、実施例１，２で示したように、複屈折率が０．１
〜０．２の一般の液晶に比べて小さい値をとる液晶が一
般に使用される。また、速いレスポンススピードは、液
晶のセル厚を薄くすることにより実現される。液晶のレ
スポンススピードはセル厚の自乗の比に比例するので、
セル厚が半分になるとスピードは４分の１に高速化され
る。自動車のダツシュボード等スピードを要求される分
野では、セル厚を一般の表示素子のセル厚の１０μｍよ
シ小さくすることが有利である。しかし、セル厚を小さ
くすると光漏れは増加する。ここで実施例１，２に示し
た様に、セル厚を薄くし、複屈折率が１１〜０．２内、
−！たはそれ−１０− 以下の一般の液晶に比べ比較的小さい値をとる液晶材料
を選定し、セル厚と複屈折率とを適当な値に調整するこ
とにより、広温度の動作範囲を保証し、レスポンススピ
ードも速い液晶表示素子が実現できた。かかる液晶表示
素子は、自動車用のダツシュボードとしては最適である
。又、自動車に限らず、広温度動作範囲と速いレスポン
ススピードを要求される分野への液晶の応用に際し、表
示素子として有効な特性を有する液晶表示素子を提供す
ることが可能である。
は、広温度範囲の動作を保証する液晶と速いレスポンス
スピードが要求される。広温度範囲の動作を保証する液
晶は、実施例１，２で示したように、複屈折率が０．１
〜０．２の一般の液晶に比べて小さい値をとる液晶が一
般に使用される。また、速いレスポンススピードは、液
晶のセル厚を薄くすることにより実現される。液晶のレ
スポンススピードはセル厚の自乗の比に比例するので、
セル厚が半分になるとスピードは４分の１に高速化され
る。自動車のダツシュボード等スピードを要求される分
野では、セル厚を一般の表示素子のセル厚の１０μｍよ
シ小さくすることが有利である。しかし、セル厚を小さ
くすると光漏れは増加する。ここで実施例１，２に示し
た様に、セル厚を薄くし、複屈折率が１１〜０．２内、
−！たはそれ−１０− 以下の一般の液晶に比べ比較的小さい値をとる液晶材料
を選定し、セル厚と複屈折率とを適当な値に調整するこ
とにより、広温度の動作範囲を保証し、レスポンススピ
ードも速い液晶表示素子が実現できた。かかる液晶表示
素子は、自動車用のダツシュボードとしては最適である
。又、自動車に限らず、広温度動作範囲と速いレスポン
ススピードを要求される分野への液晶の応用に際し、表
示素子として有効な特性を有する液晶表示素子を提供す
ることが可能である。
以上の如く、本発明は産業上有益であり、自動車のダツ
シュボード、その他の分野に液晶が使用されるに際し、
表示素子として有益な効果を与えるものである。
シュボード、その他の分野に液晶が使用されるに際し、
表示素子として有益な効果を与えるものである。
第１図は、本発明の液晶表示素子を使用した液晶表示装
置の構造断面図であり、第２図は正面図、第５図は、本
発明の液晶表示素子を作成する際の設計指針となるリタ
ーデーションＲと透過光強度の相関図を示し、第４図は
、リターデーションＲが５００ｍμ近傍における透過光
強度の可視域の分光分布特性を、第５図は、リターデー
ションＲが１１００？７１μ近傍における透過光強度の
可視域の分光分布特性を示す。 １及び６・・・偏光板 ２・・・液晶層４−１．
４−２・・・上、下偏光板 ５・・・フィルタ ６・・・拡散板７・・・
光 源 ８°°・バックグランド部 ９・・・非点灯部１０・・
・点灯部 Ａ・・・本発明の液晶表示素子 以 上 第２図 第３図
置の構造断面図であり、第２図は正面図、第５図は、本
発明の液晶表示素子を作成する際の設計指針となるリタ
ーデーションＲと透過光強度の相関図を示し、第４図は
、リターデーションＲが５００ｍμ近傍における透過光
強度の可視域の分光分布特性を、第５図は、リターデー
ションＲが１１００？７１μ近傍における透過光強度の
可視域の分光分布特性を示す。 １及び６・・・偏光板 ２・・・液晶層４−１．
４−２・・・上、下偏光板 ５・・・フィルタ ６・・・拡散板７・・・
光 源 ８°°・バックグランド部 ９・・・非点灯部１０・・
・点灯部 Ａ・・・本発明の液晶表示素子 以 上 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ツィスティッドネマティック型電界効果モードを利用し
た液晶表示素子において、液晶層のりタープ−ジョンＲ
が ４００ｍμ〈Ｒく６０１］ｍμ であることを特徴とするネガティブ表示の透過型液晶表
示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12732782A JPS5917537A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 透過型液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12732782A JPS5917537A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 透過型液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917537A true JPS5917537A (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=14957183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12732782A Pending JPS5917537A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 透過型液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917537A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6600545B1 (en) * | 1999-11-22 | 2003-07-29 | Stanley Electric Co., Ltd. | Twist-nematic liquid-crystal display with electrodes surrounded by background |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740229A (en) * | 1980-06-19 | 1982-03-05 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystal display element |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12732782A patent/JPS5917537A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740229A (en) * | 1980-06-19 | 1982-03-05 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystal display element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6600545B1 (en) * | 1999-11-22 | 2003-07-29 | Stanley Electric Co., Ltd. | Twist-nematic liquid-crystal display with electrodes surrounded by background |
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