JPH0895051A - 液晶装置 - Google Patents
液晶装置Info
- Publication number
- JPH0895051A JPH0895051A JP23177294A JP23177294A JPH0895051A JP H0895051 A JPH0895051 A JP H0895051A JP 23177294 A JP23177294 A JP 23177294A JP 23177294 A JP23177294 A JP 23177294A JP H0895051 A JPH0895051 A JP H0895051A
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- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- pixel portion
- crystal device
- crystal molecules
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ネマチック液晶層を一対の電極基板で挟持し
た液晶装置において、前記一対の電極によって構成され
る画素部分とそれ以外の非画素部分とで配向状態を異な
らせ、非画素部分について垂直配向させた。 【効果】 温度に関係なく非画素部分を無彩色化するこ
とができ、美観に優れ色特性の良い、判読性の良好な液
晶装置が得られる。
た液晶装置において、前記一対の電極によって構成され
る画素部分とそれ以外の非画素部分とで配向状態を異な
らせ、非画素部分について垂直配向させた。 【効果】 温度に関係なく非画素部分を無彩色化するこ
とができ、美観に優れ色特性の良い、判読性の良好な液
晶装置が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピューター端
末、画像表示装置、シャッターのようなシステムに使用
される液晶電気光学装置、特に液晶の持つ複屈折効果を
利用した液晶装置に関する。
末、画像表示装置、シャッターのようなシステムに使用
される液晶電気光学装置、特に液晶の持つ複屈折効果を
利用した液晶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶の持つ複屈折効果を利用した従来の
液晶装置として、液晶分子層を１８０°以上のねじれた
らせん構造にし、印加電圧変化に対する液晶分子の立ち
上がり特性を急峻したＳＴＮ(Super Twisted Nematic)
型液晶装置が実用化されている。
液晶装置として、液晶分子層を１８０°以上のねじれた
らせん構造にし、印加電圧変化に対する液晶分子の立ち
上がり特性を急峻したＳＴＮ(Super Twisted Nematic)
型液晶装置が実用化されている。
【０００３】図２にＳＴＮ型液晶装置の縦断面模式図を
示す。９ａ，９ｂはそれぞれ上・下偏光子、１０ａ，１
０ｂは上・下基板、１１ａ，１１ｂは電極、１２ａ，１
２ｂは配向膜、１３は液晶層、１４ａ，１４ｂはシーリ
ング材である。この液晶装置の動作原理を説明すると、
正の誘電異方性を有するネマチック液晶は、分子が基板
面に対して〜１０°のチルト角を与えられ平行に配列
し、上基板から下基板に行く間に、軸方向が１８０°以
上のねじれたらせん構造を形成している。液晶セルの外
側には、一対の偏光子が、基板表面の液晶分子軸と角度
をなすように吸収軸方向をずらして設置されており、液
晶層に入射した光は、分子軸方向に平行および垂直な偏
光面をもつ光に（それぞれ異常光および正常光）に分解
されることになる。これらの光は、液晶中の伝搬速度が
異なるので、出射側の偏光子を通過する際に互いに干渉
し、着色する。さらに、選択電圧が印加されると液晶分
子の長軸は電界方向に向きを変える（すなわち基板に垂
直方向に向きを変える）が、この干渉による着色は、分
子配向のわずかな変化でも大きく変化するので、鋭いし
きい値電圧特性を得ることができる。このように、電圧
印加による急峻な分子配向変形と光学的な複屈折効果を
組合せることによって、優れた表示特性が得られるよう
にしたのがＳＴＮ型液晶装置である。
示す。９ａ，９ｂはそれぞれ上・下偏光子、１０ａ，１
０ｂは上・下基板、１１ａ，１１ｂは電極、１２ａ，１
２ｂは配向膜、１３は液晶層、１４ａ，１４ｂはシーリ
ング材である。この液晶装置の動作原理を説明すると、
正の誘電異方性を有するネマチック液晶は、分子が基板
面に対して〜１０°のチルト角を与えられ平行に配列
し、上基板から下基板に行く間に、軸方向が１８０°以
上のねじれたらせん構造を形成している。液晶セルの外
側には、一対の偏光子が、基板表面の液晶分子軸と角度
をなすように吸収軸方向をずらして設置されており、液
晶層に入射した光は、分子軸方向に平行および垂直な偏
光面をもつ光に（それぞれ異常光および正常光）に分解
されることになる。これらの光は、液晶中の伝搬速度が
異なるので、出射側の偏光子を通過する際に互いに干渉
し、着色する。さらに、選択電圧が印加されると液晶分
子の長軸は電界方向に向きを変える（すなわち基板に垂
直方向に向きを変える）が、この干渉による着色は、分
子配向のわずかな変化でも大きく変化するので、鋭いし
きい値電圧特性を得ることができる。このように、電圧
印加による急峻な分子配向変形と光学的な複屈折効果を
組合せることによって、優れた表示特性が得られるよう
にしたのがＳＴＮ型液晶装置である。
【０００４】また、ＳＴＮ型液晶装置と同様に、液晶の
複屈折効果を利用したものとして、複屈折制御（ＥＣ
Ｂ）効果型の液晶装置が知られている。ＥＣＢ型の液晶
装置には、液晶分子の配列の違いによりいくつかの種類
があるが、基本的には、一対の基板間にネマチック液晶
を特定方向に配列させ、その外側に一対の偏光子を設け
た構造となっている。このような液晶装置では、印加す
る電圧に応じて液晶分子の配列が変化し、それにともな
って液晶層の有効なリタデーション（＝Δｎｄ：液晶の
持つ屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの積）が変化
し、その結果液晶の複屈折効果により液晶セルのリタデ
ーションに応じて特有の着色を呈する。
複屈折効果を利用したものとして、複屈折制御（ＥＣ
Ｂ）効果型の液晶装置が知られている。ＥＣＢ型の液晶
装置には、液晶分子の配列の違いによりいくつかの種類
があるが、基本的には、一対の基板間にネマチック液晶
を特定方向に配列させ、その外側に一対の偏光子を設け
た構造となっている。このような液晶装置では、印加す
る電圧に応じて液晶分子の配列が変化し、それにともな
って液晶層の有効なリタデーション（＝Δｎｄ：液晶の
持つ屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの積）が変化
し、その結果液晶の複屈折効果により液晶セルのリタデ
ーションに応じて特有の着色を呈する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶の複屈折性を利用した液晶装置では、本来無彩
色であることが望ましい非画素部分もを含め、画面全体
が着色してしまう。特に電圧の印加されない非画素部分
は、液晶のリタデーションが温度によっても変化するこ
とから、周囲温度よって色調が大きく変わってしまい、
液晶装置の美観や視認性を著しく損なうという課題を有
していた。
うな液晶の複屈折性を利用した液晶装置では、本来無彩
色であることが望ましい非画素部分もを含め、画面全体
が着色してしまう。特に電圧の印加されない非画素部分
は、液晶のリタデーションが温度によっても変化するこ
とから、周囲温度よって色調が大きく変わってしまい、
液晶装置の美観や視認性を著しく損なうという課題を有
していた。
【０００６】本発明は、この様な課題を解決するために
創案したもので、具体的には判読性や色特性に優れた液
晶装置を提供することを目的としている。
創案したもので、具体的には判読性や色特性に優れた液
晶装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【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、一対の偏光子の内側にネマチック液晶か
らなる液晶層を、対向させた上下一対の電極基板間に挟
持してなる液晶セルにおいて、前記一対の電極によって
構成される画素部分とそれ以外の非画素部分とで液晶分
子の配向状態を異ならせ、非画素部分の液晶分子を電極
基板に対して垂直に配向させたことを特徴とするもので
ある。
にこの発明は、一対の偏光子の内側にネマチック液晶か
らなる液晶層を、対向させた上下一対の電極基板間に挟
持してなる液晶セルにおいて、前記一対の電極によって
構成される画素部分とそれ以外の非画素部分とで液晶分
子の配向状態を異ならせ、非画素部分の液晶分子を電極
基板に対して垂直に配向させたことを特徴とするもので
ある。
【０００８】
【作用】上記のように構成された液晶装置において、非
画素部分に入射した光は、液晶分子が電極基板に対して
垂直方向に配向していることから光の干渉は生ぜず、そ
のまま液晶層を通過する。したがって、非画素部分は無
彩色を呈することになるのである。もちろん、温度によ
る色変化も生じない。
画素部分に入射した光は、液晶分子が電極基板に対して
垂直方向に配向していることから光の干渉は生ぜず、そ
のまま液晶層を通過する。したがって、非画素部分は無
彩色を呈することになるのである。もちろん、温度によ
る色変化も生じない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明の液晶装置の構成を
示す縦断面模式図である。図中の符号１ａ，１ｂは一対
の偏光子で、その内側の一対の基板２ａ，２ｂは、それ
ぞれ電極３ａ，３ｂを有し、液晶分子を所定の方向に配
列するように配向処理４ａ，４ｂが施されている。対向
させた基板間には、正の誘電異方性を有するネマチック
液晶５が挟持されている。
て詳細に説明する。図１は、本発明の液晶装置の構成を
示す縦断面模式図である。図中の符号１ａ，１ｂは一対
の偏光子で、その内側の一対の基板２ａ，２ｂは、それ
ぞれ電極３ａ，３ｂを有し、液晶分子を所定の方向に配
列するように配向処理４ａ，４ｂが施されている。対向
させた基板間には、正の誘電異方性を有するネマチック
液晶５が挟持されている。
【００１０】図３は、本発明に関わる液晶装置に用いら
れる基板の縦断面模式図で、基板６表面に蒸着法・スパ
ッタリング法などにより電極層を設け、エッチングで電
極パタ−ン７を形成した。この基板に、ほぼ水平配向と
なるポリイミド系配向膜８ａを印刷法・スピンコ−ト法
等により塗布・形成し、一方もしくは両方の配向膜にラ
ビングを行い、液晶分子が基板に対して所定の方向に配
向するように処理を施した。さらに、非画素部分は必要
に応じて水平配向膜は除去した上で、ポリイミド系垂直
配向膜８ｂを所定の位置に印刷した。前記４ａ，４ｂ
は、そのようにして形成した配向膜層である。なお、本
実施例では上記のようにポリイミド系の配向膜材料を用
いたが、これに限定されないのはいうまでもない。
れる基板の縦断面模式図で、基板６表面に蒸着法・スパ
ッタリング法などにより電極層を設け、エッチングで電
極パタ−ン７を形成した。この基板に、ほぼ水平配向と
なるポリイミド系配向膜８ａを印刷法・スピンコ−ト法
等により塗布・形成し、一方もしくは両方の配向膜にラ
ビングを行い、液晶分子が基板に対して所定の方向に配
向するように処理を施した。さらに、非画素部分は必要
に応じて水平配向膜は除去した上で、ポリイミド系垂直
配向膜８ｂを所定の位置に印刷した。前記４ａ，４ｂ
は、そのようにして形成した配向膜層である。なお、本
実施例では上記のようにポリイミド系の配向膜材料を用
いたが、これに限定されないのはいうまでもない。
【００１１】本発明に用いられる液晶組成物は、正の誘
電異方性を有するネマチック液晶であり、ねじれ構造を
とるものに関しては、安定に保つためにカイラル剤を添
加している。カイラル剤としては、例えばＢＤＨ社製の
ＣＢ−１５やＭｅｒｃｋ社製のＳ−８１１等を用いるこ
とができる。
電異方性を有するネマチック液晶であり、ねじれ構造を
とるものに関しては、安定に保つためにカイラル剤を添
加している。カイラル剤としては、例えばＢＤＨ社製の
ＣＢ−１５やＭｅｒｃｋ社製のＳ−８１１等を用いるこ
とができる。
【００１２】図４は、図１に示した液晶装置における光
学軸方向を示した図であり、１５は上偏光子１ａの透過
軸方向、１６は上基板２ａの水平配向方向、１７は下基
板２ｂの水平配向方向、１８は下偏光子１ｂの透過軸方
向である。また、１９は液晶分子のねじれ角の大きさ、
２０は上偏光子の透過軸方向１５と上基板の水平配向方
向１６とのなす角度、２１は下基板の水平配向方向１７
と下偏光子の透過軸方向１８とのなす角度を示してい
る。
学軸方向を示した図であり、１５は上偏光子１ａの透過
軸方向、１６は上基板２ａの水平配向方向、１７は下基
板２ｂの水平配向方向、１８は下偏光子１ｂの透過軸方
向である。また、１９は液晶分子のねじれ角の大きさ、
２０は上偏光子の透過軸方向１５と上基板の水平配向方
向１６とのなす角度、２１は下基板の水平配向方向１７
と下偏光子の透過軸方向１８とのなす角度を示してい
る。
【００１３】以下の具体例においては、反時計回りを
「＋」として、それぞれの角度を示す。 ［具体例１］図４において、液晶層のねじれ角１９を約
２４０度の左ねじれとした。液晶層のΔｎｄは、約０．
９μｍである。上偏光子の透過軸方向と上基板の水平配
向方向とのなす角度２０は約＋１２０度、下基板の水平
配向方向と下偏光子とのなす角度２１は約６０度とし
た。
「＋」として、それぞれの角度を示す。 ［具体例１］図４において、液晶層のねじれ角１９を約
２４０度の左ねじれとした。液晶層のΔｎｄは、約０．
９μｍである。上偏光子の透過軸方向と上基板の水平配
向方向とのなす角度２０は約＋１２０度、下基板の水平
配向方向と下偏光子とのなす角度２１は約６０度とし
た。
【００１４】［具体例２］図４において、液晶層のねじ
れ角１９を約９０度の右ねじれとした。液晶層のΔｎｄ
は、約１．０μｍである。上偏光子の透過軸方向と上基
板の水平配向方向とのなす角度２０は約＋４５度、下基
板の水平配向方向と下偏光子とのなす角度２１は約＋４
５度（あるいは約＋１３５度）とした。
れ角１９を約９０度の右ねじれとした。液晶層のΔｎｄ
は、約１．０μｍである。上偏光子の透過軸方向と上基
板の水平配向方向とのなす角度２０は約＋４５度、下基
板の水平配向方向と下偏光子とのなす角度２１は約＋４
５度（あるいは約＋１３５度）とした。
【００１５】［具体例３］図４において、液晶層のねじ
れ角１９をほぼ０度とし平行配向させた。液晶層のΔｎ
ｄは、約２．５μｍである。上偏光子の透過軸方向と上
基板の水平配向方向とのなす角度２０は約＋４５度、下
基板の水平配向方向と下偏光子とのなす角度２１は約＋
４５度（あるいは約＋１３５度）とした。
れ角１９をほぼ０度とし平行配向させた。液晶層のΔｎ
ｄは、約２．５μｍである。上偏光子の透過軸方向と上
基板の水平配向方向とのなす角度２０は約＋４５度、下
基板の水平配向方向と下偏光子とのなす角度２１は約＋
４５度（あるいは約＋１３５度）とした。
【００１６】［具体例４］図４において、上基板に垂直
配向膜を下基板に水平配向膜を設けることによりハイブ
リット配向させた。液晶層のみかけ上のΔｎｄは、約
１．５μｍである。下基板の水平配向方向と下偏光子と
のなす角度２１は約＋４５度とし、上偏光子の透過軸方
向は下偏光子の透過軸方向とほぼ平行（あるいはほぼ垂
直）とした。
配向膜を下基板に水平配向膜を設けることによりハイブ
リット配向させた。液晶層のみかけ上のΔｎｄは、約
１．５μｍである。下基板の水平配向方向と下偏光子と
のなす角度２１は約＋４５度とし、上偏光子の透過軸方
向は下偏光子の透過軸方向とほぼ平行（あるいはほぼ垂
直）とした。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度に関
係なく非画素部分を無彩色化することが可能となり、美
観に優れ色特性の良く、高画質で判読性の良好な液晶装
置を得ることができる。
係なく非画素部分を無彩色化することが可能となり、美
観に優れ色特性の良く、高画質で判読性の良好な液晶装
置を得ることができる。
【図１】本発明の液晶装置の縦断面模式図である。
【図２】従来の液晶装置の縦断面模式図である。
【図３】本発明に関わる基板の縦断面模式図である。
【図４】本発明の液晶装置の光学軸を示した図である。
１ａ 上偏光子 １ｂ 下偏光子 ２ａ、１０ａ 上基板 ２ｂ、１０ｂ 下基板 ３ａ、３ｂ、１１ａ、１１ｂ 電極層 ４ａ、４ｂ、１２ａ、１２ｂ 配向膜層 ５、１３ 液晶層 ６ 基板 ７ 電極 ８ａ 垂直配向膜 ８ｂ 水平配向膜 ９ａ 上偏光子 ９ｂ 下偏光子 １４ａ、１４ｂ シ−リング材 １５ 上偏光子の透過軸方向 １６ 上基板の水平配向膜の配向方向 １７ 下基板の水平配向膜の配向方向 １８ 下偏光子の透過軸方向 １９ 液晶のねじれ角 ２０ 上偏光子の透過軸方向１５と上基板の水平配向
膜の配向方向１６とのなす角度 ２１ 下基板の水平配向膜の配向方向１７と下偏光子
の透過軸方向１８とのなす角度
膜の配向方向１６とのなす角度 ２１ 下基板の水平配向膜の配向方向１７と下偏光子
の透過軸方向１８とのなす角度
Claims (4)
- 【請求項１】 一対の偏光子の内側にネマチック液晶か
らなる液晶層を、対向させた上下一対の電極基板間に挟
持してなる液晶セルにおいて、前記一対の電極によって
構成される画素部分とそれ以外の非画素部分とで液晶分
子の配向状態を異ならせ、前記非画素部分の液晶分子を
前記電極基板に対して垂直に配向させたことを特徴とす
る液晶装置。 - 【請求項２】 前記画素部分の液晶分子がねじれらせん
構造をしていることを特徴とする請求項１記載の液晶装
置。 - 【請求項３】 前記画素部分の液晶分子が少なくとも一
方の前記電極基板対して水平に配向していることを特徴
とする請求項１記載の液晶装置。 - 【請求項４】 前記一対のうち少なくとも一方の偏光板
の吸収軸方向が、隣接する前記電極基板の画素部分の液
晶分子配向方向に対して１０〜８０度の範囲でずれてい
ることを特徴とする請求項２または請求項３記載の液晶
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23177294A JPH0895051A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23177294A JPH0895051A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 液晶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0895051A true JPH0895051A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16928793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23177294A Pending JPH0895051A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0895051A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202005005307U1 (de) * | 2005-04-04 | 2006-08-10 | Aeg Gesellschaft für Moderne Informationssysteme mbH | Flüssigkristallanzeigeelement sowie Flüssigkristallanzeigeanordnung mit einer Mehrzahl von solchen Flüssigkristallanzeigeelementen |
| EP1696260A3 (de) * | 2005-02-08 | 2007-04-25 | AEG Gesellschaft für moderne Informationssysteme mbH | Flüssigkristallanzeigeeinrichtung sowie Flüssigkristallanzeigeanordnung mit einer Mehrzahl von solchen Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen |
| US8854593B2 (en) | 1997-05-22 | 2014-10-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP23177294A patent/JPH0895051A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8854593B2 (en) | 1997-05-22 | 2014-10-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device |
| EP1696260A3 (de) * | 2005-02-08 | 2007-04-25 | AEG Gesellschaft für moderne Informationssysteme mbH | Flüssigkristallanzeigeeinrichtung sowie Flüssigkristallanzeigeanordnung mit einer Mehrzahl von solchen Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen |
| DE202005005307U1 (de) * | 2005-04-04 | 2006-08-10 | Aeg Gesellschaft für Moderne Informationssysteme mbH | Flüssigkristallanzeigeelement sowie Flüssigkristallanzeigeanordnung mit einer Mehrzahl von solchen Flüssigkristallanzeigeelementen |
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