JP2007514186A - 黒を最適化する双安定ネマチック型スクリーンを有するディスプレー装置および同装置の鮮鋭画定方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
発明の目的
本発明の目的は、セルに課され得る或る種の制約を考慮しながらも、非常に良い品質の黒状態をもった双安定ディスプレー(即ち、この状態において非常に小さな光透過率を有するディスプレー)を得ることにある。
一般に、黒の品質が優勢な光学モードは透過モードであるが、ここで計算する光学構成は、また、トランスフレクティブ又は反射モードで作動するスクリーンを形成するのを可能にする。
本発明で検討する双安定液晶ディスプレーは、電場を印加しなくても安定な(この故に、双安定性)、互いに角度πだけ異なった、2つの組織の間で切り替わるディスプレーである。これらの組織の1つについては、セルの2つの表面上の液晶分子のディレクタ(配向子)が相互になす角度φUは、0〜±20°のオーダーである。分子は互いにほぼ平行なまゝにとどまり、この組織をUと呼ぶ。第2の組織Tはツイスト角φT=φU ± πを呈する。組織T内では、分子はセルの2つの表面の間で約180°(±20°)の回転を行う。
文献[1]は特殊形状の電場パルスを印加することにより2つの組織UとTとの間の切換えを行うようになったディスプレーを記載している。このディスプレーは、いづれか1つのアラインメント表面上の、液晶分子の天頂係留を破壊(アンカー・ブレーク)することに立脚しており(文献[2]および[3])、即ち、分子は一方の側又は他方の側から再落下する前に電場によって持ち上げられて、2つの組織UおよびTを得るのを可能にする。この場合、電場印加に必要な電極の構造は標準的なものであり、TN又はSTN型液晶ディスプレーに使用されているものと同一である。このディスプレーは一般にBiNem(登録商標)と言われている。
添付の図1は前述した形式の液晶ディスプレーを模式的に示すもので、本発明はこの形式の液晶ディスプレーに適用される。
このディスプレーは:
−観察者側の分析偏光子10と、
−ネマチック液晶分子が封入された、距離dだけ距てられた2つのプレート20、30と、
−ディスプレーの後方に(即ち、観察者とは反対側に)配置された偏光子40、
を備えている。
図1には正規直交化参照符号x’、y’、z’を示すが、それらのうちx’、y’は光線の伝播方向に垂直な平面を画定し、z’はこの伝播方向に平行である。
プレート20上の分子のネマチックディレクタ(即ち、このプレート20上の係留方向)は参照番号22で示してある。プレート30上のネマチックディレクタは参照番号32で示してある。
プレート20および30上の係留は、前記文献に記載された公知のモードに従いプレート20および30上に設けた電極に電気信号を印加することにより、2つの安定状態UとT(これらは互いにπのオーダーのツイストだけ相違している)との間でネマチック液晶分子を切換えるのを可能にするようになっている。
−その遅れΔnd(液晶の屈折率差Δnとセルの厚さdとの積)、
−そのツイストφ、
−後方の入力偏光子40又はPおよび出力偏光・分析子10又はA(分析子)が夫々固定基準(図1では偶然に軸線x’に一致)に対してなす角度PおよびA。
観察者の側に位置する出力偏光子10は常に透過型である。光学モードは後方の偏光子40の性質によって定まる。即ち:
−純粋な透過モードでは、スクリーンは透明陽画として働き、光学構成は:光源−スクリーン−観察者。偏光子40は透過型である。
−トランスフレクティブ・モードでは、偏光子40はトランスフレクティブ(即ち、部分反射性:偏光せられた光の一部は透過するが、他の部分は反射される)である。これは、バックライトによって照明される場合にスクリーンが透過モードで作動するのを可能にするか、バックライト照明されない場合に光源として周囲光を用いながらスクリーンが反射モードで作動するのを可能にする。
−反射モードでは、偏光子40は反射型である。この場合にはスクリーンはこの偏光子40によって反射された周囲光のみによって照明される。
文献[8]に記載された式は次の通りである:
ディレクタ32および22が基準x’、y’、z’のx’軸となす角度をφPおよびφAとする。
そうすると、P= α + φP、かつ、A= β + φA(図1参照)
式[1]は、また、αおよびβに代わりにAおよびPの関数としても得ることができる。表記法を簡素化するため、x’に沿った偏光子40側の液晶ディレクタ32を取ってφP=0およびφA=φとしよう。よって:
P= α、かつ、A= β + φ
標準化された輝度は以下のように計算される:
このモード計算は、
−固定値の波長において、πだけ異なる2つの組織について完全な黒と完全な白とを同時に確証する点を求める、および、
−セルのすべてのパラメータは自由である、
という原理に基づいて行われる。
より詳しくは、本発明者は、この方法を実在のセルに適用すること、即ち、例えばいづれかのアラインメント層上のいわゆる“有限”の(即ち、無限に強くない)方位角係留を考慮すること、を提案する。この場合、2つの組織はπより僅かに小さい角度だけ異なる。
.光学的遅れΔndは240±80 nmのオーダーであり、
.光学的遅れΔndは210±50 nmのオーダーであり、
.セルの対応する面上のネマチック・ディレクタに関しての、観察者とは反対側に配置された偏光子の向きは、±(20°〜70°)の広さの範囲に含まれ、ネマチック・ディレクタの同じ参照基準に関しての、観察者の側に配置された偏光子の向きは、±(20°〜70°)の広さの範囲に含まれる。
.2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であり、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−60°;−40°]∪[30°;50°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−50°;−25°]∪[40°;70°]の範囲に含まれる。
.2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であり、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−50°;−30°]∪[40°;60°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−70°;−40°]∪[25°;50°]の範囲に含まれる。
.2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であり、光学的遅れΔnd=280±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−65°;−45°]∪[25°;50°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−50°;−20°]∪[40°;70°]の範囲に含まれる。
.ブラッシング方向が互いになす角度が10°〜15°であり、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−55°;−35°]∪[35°;55°]、好ましくは[−40°;−50°]∪[40°;50°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−45°;−25°]∪[45°;70°]、好ましくは[−45°;−25°]∪[50°;65°]、の範囲に含まれる。
.ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜10°であり、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−65°;−40°]∪[25°;50°]、好ましくは[−60°;−45°]∪[30°;45°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−55°;−25°]∪[35°;65°]、好ましくは[−50°;−30°]∪[40°;60°]、の範囲に含まれる。
.ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜10°であり、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−50°;−25°]∪[40°;65°]、好ましくは[−45°;−30°]∪[45°;60°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−65°;−35°]∪[25°;55°]、好ましくは[−60°;−40°]∪[30°;50°]、の範囲に含まれる。
.ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜5°であり、光学的遅れΔnd=280±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−45°;−20°]∪[45°;70°]、好ましくは[−40°;−25°]∪[50°;65°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−65°;−40°]∪[25°;50°]、好ましくは[−60°;−45°]∪[30°;45°]、の範囲に含まれる。
−光学的遅れΔndとツイストφと波長λとを利用する式を用いて回転力PRを計算する段階と、
−出力偏光子(10)の向きAをP+PR±π/2(Pは観察者とは反対側の偏光子(40)の向きを表し、PRは回転力を表す)に固定する段階と、
−φ±πのオーダーのツイスト値について得られる透過率の最大値を生じるPの値を求める段階と、
−そこからAを控除する段階、
とを包含する。
.得られる白の比色的中性を改善するために偏光子の角度を調整する段階を包含する。
.回転力PRは有限の方位角係留から生じる釈放(DE)を積分したツイスト値に基づいて計算する。
以下では最適化の計算は透過モードについて行う。しかしながら、本発明はトランスフレクティブ又は反射性スクリーンの形成に直接に適用することができ、唯一の相違は後方の偏光子40の性質であり、他のすべては同じである。
先ず最初に、透過モードを特徴づけるのは黒の品質である。黒状態の最適化は、従って、単一の波長に対してなされるのではなく、可視スペクトル全体に対してなされなければならない。固定波長における白状態のための条件T=1は必要ではなく、スクリーンはバックライトによって照明されているので、白状態に対する損失は余りに大きくない限り許容することができる。
本発明者が従う方法は、複数の遅れ値Δndにとって最良の黒を生成する最適モードを計算することからなる。最終的に選ばれる遅れ値は黒の品質と所望の白の品質との間の妥協に依存するであろう。
組織Tは組織Uよりも光学的に安定であり、従って、本発明者は黒を得るために組織Tを選ぶ。
本発明者はポアンカレの理論を使用するもので、彼は、ポアンカレ球と呼ばれる球の上にプロットすることにより、偏光がセル内を伝播する際の可能な種々の偏光状態およびその展開を記載している(文献[9]および[10]参照)。
三次元空間で見ようとする者にとって非常なパワフルなこのツールは、強度にツイストされた組織(πのオーダーのツイスト)について液晶セルの光学的作用を最も良く理解するのを可能にするもので、これは透過モードにおける黒のために使用される。
このツールのお陰で得られる主な結果は、組織T(πのオーダーのツイストφT)は、λ/2(λは可視スペクトルの波長を表す)に等しいかそれ以下のセルの遅れΔndについては、ほぼ完全な回転力PRと等価である、ということである。これは、入力偏光の角度Pが如何様であろうとも、出力偏光Poutは僅かに楕円形(ほぼ線形)であり、この楕円の長軸はPに対して角度PRをなすことを意味している。
出力偏光Pout(先験的には任意のものであり、従って楕円形)は、2つの角度ψおよびωによって特徴づけることができる。ψは楕円の長軸がx’となす角であり、ωは図3に示したような偏光の楕円度を特徴づける。
ψ= P + PR を得る。
楕円度ωを無効にすることはセルを出たところで線形の偏光を得ること(即ち、分析子10を用いて完全な黒又は白を得ることができる構成)と等価的である。
即ち、A= P + PR ± π/2 [5]
楕円度ωを無効にする条件は、
X=π。 即ち:
セルの遅れΔndと所与の波長λについて最適な構成を計算する。
本発明の枠内で最適な構成を計算するための操作態様は好ましくは以下の通りである:
式[6]は選ばれた遅れにとって最適なφの値φoptを計算するのを可能にする。
黒の最適化:
Δndおよびλ0(λ0は可視スペクトル内の選ばれた波長、例えば550 nm)の固定値に基づいて、式[6]に基づいてφT = φoptを決定し、次に、式[3]を用いて回転力PRの正確な値を計算する。セルの遅れの関数としての回転力PRの値は図4に示してある。190 nm〜320 nmの遅れについては、PRは10°〜35°で変化することが分かった。
黒を得るためには、分析子10の向きAは出力偏光Poutに垂直である必要がある(式[5]):
即ち、A= P + PR ± π/2
最良の白の追究:
A(又はβ)は、φU=φT+πとして、式[1]のような透過率の式においてP(又はα)の関数としてのその値で置換される。残る唯一の変数はP(又はα)である。Tの最大値を生じるようなP(又はα)の値を求める。Pが決まったならば、Aの値は式[5]を用いて得られる。
これらの検討から開始するに、従来技術によって推奨されている値に比してセルの遅れΔndを減少させれば、黒の品質を非常にはっきりと改善することが可能になると思われ、支払うべき対価は通過状態(白)に関する損失である。
添付の表2は、前述した方法に従って計算した、可視スペクトル上で最良の黒を得るために最適化された、複数の理論的セットのセルパラメータを示す。
Δnd=193 nmの場合には、コントラストは、白状態に関する20%の損失の犠牲において、表1(従来技術)に示した従来の解決方法に比して3倍になっていることが分かる。
表2に記載したΔnd=193 nmの場合について得られた白状態および黒状態の透過率は波長の関数として図5に示してある。黒のスペクトルは、白状態がより“フラット”でなくなって僅かに青みがかるであろうという犠牲において、青の中で非常に改良されている。
しかし、表2に示した値は理論値に対応している。実際には、液晶セルの工業的製造プロセスは真の係留およびツイストに制約を課すのであり、考慮するのが好ましい。
方位角係留が無限に強い実際の場合には、セルの各面20、30の上のディレクタ22、32は、この面上で使用されるアラインメント層(例えばポリイミド化成品タイプ)のブラッシング方向によって定まる。即ち、無限に強い方位角係留については、液晶のディレクタはブラッシング方向に平行に整列する(図6参照)。この場合には、φの正確な値は、ディスプレー製造装置の上の2つのアラインメント層のブラッシング方向を、それらが互いに角度φをなすように固定することにより得られる。
セルの組立ての便宜又は良好な作動の問題に関し、セルのブラッシング方向の角度は強制することができ、従ってこれはφUおよびφTを強制する。この場合、“白に関する過剰な損失なしに最良の黒”の基準に従ってPおよびAについて最良の構成を計算することは、[1]のような分析式では容易ではない。本発明者が提案する方法はこの計算をより容易に行うことを可能にする。
回転力は強制されたφT値について計算され、次に、前記のように式[5]から得られるPに応じたAの値を強制されたφUについて式[1]に代入し、透過率を最大にするPの値を求める。
例として、φT=−π 即ちφU= 0°(逆平行ブラッシング方向)、かつ、λ=550 nmとする。
この場合、α= P、かつ、β= A
セルの遅れに応じた回転力の計算値を図7に示す。φが最適である図4と比較すると、PRは基本的に遅れの第1近似値に依存していると共に、φの値にも依存していることが分かる。
例1:Δnd= 275 nm
PR= 19.2°かつ β= α + PR ± π/2 と計算した。
φU= 0°について計算した透過率Tを図8に示す。
Tの最大値を生じるαの値は(図8参照):
α= −54°よって β= 55°
α= 36°よって β= −35°
これら2つの構成は等価的である。
白状態および黒状態の光透過率は図9に示してある。この構成の性能は表3に示してある。
例2:Δnd= 193 nm
例1と同様に計算する:
PR= 10.17°
α= −50°よって β= 55°
α= 40°よって β= −40°
白状態および黒状態の光透過率を図10に示す。この構成の性能を表3に示す。
φが強制されているこれら2つの遅れの場合について、自由なφについてと同じ傾向が見出された:白の輝度がより小さくより“フラット”でないという犠牲において、193 nmについて最良の黒。
方位角係留が有限(無限に強くない)の場合には、液晶混合物のキラル・ドーピングに因り表面に近い分子に作用する弾性応力はこれらの分子を“釈放”させようとする(即ち、液晶のディレクタは最早ブラッシング方向に厳密に平行ではないが、“弾性釈放”と呼ばれる角度DEだけオフセットされる)。図解を簡素化するため、単一の係留層だけが有限の方位角係留を有し、他の層は無限に強い方位角係留を有するものと仮定する。釈放は、小さな値のツイストφUの絶対値(これは例えばφU>0のときにφU−DEになる)を減少する方向へ行くと共に、大きな値のツイストφTの絶対値を減少する(これは例えばφT<0のときにφT+DEになる)方向へ行く(図11参照)。
釈放により次式が成立する:
φT−φU = −π+2.DE
弾性釈放は次式に基づく補外長さLazによって特徴づけられる方位角係留力に直接に関連している:
DE = π.Laz/2d
有限の方位角係留は典型的には100〜200 nmのLazを有し、即ちDEは数°〜約15°である。パラメータDEは実験的に測定可能な物理的パラメータであり、従って公知であると仮定する。
本発明者は以下の実施例について5°および15°のDE値を選ぶ。
釈放DEの関数としてのφ*の最適値および対応する光学構成を計算しよう。
夫々の遅れΔndについて、式[6]によって定義したような強いツイストの最適値をφoptと呼ぶ。
強いツイストφTの有効値は(図11参照):
φT = −π + φ* + DE
φT = φoptが望ましいので、
φ* = π + φopt − DE
回転力を(Δnd、φopt)について計算し、次に、AとPとの関係をφU = φ* − DEについて式[1]に代入し、透過率を最大にするPの値をグラフで求める。
Δnd= 193 nmを用いた計算例
φoptの値はこの場合−168.5°であり、11.5°の回転力に対応する。
夫々の釈放値に対応する最適化された構成の計算と性能を表4に示す。
表2のものに近い性能が見られるのであり、これは理に適っている。何故ならば、2つの場合において、φTがφ最適に等しくなるようにセルを構成することができ、これは良好な黒を保証するからである。
Δnd= 275 nmを用いた計算例
φoptの値はこの場合−156°であり、24°の回転力に対応する。
夫々の釈放値に対応する最適化された構成の計算と性能を表5に示す。
遅れがより大きいので、コントラストは良くないが、コントラストは正しい値(>200)を保っている。何故ならば、φTがφ最適に等しくなるようにセルを構成することができるからである。
セルのブラッシング方向φ*は例えば工業的な方法によって強制することができる。
この場合、φTの有効値は(図11と対比):
φT = −π + φ* + DE
対応するφTの値について回転力を計算し、次に、先の場合のように式[5]から得られるPの関数としてAの値をφU = φ* − DEについて式[1]に代入し、透過率を最大にするPの値を求める。遅れ値193 nmおよび275 nmについての結果を、φ*強制が0°に等しい場合について、夫々表6および7に示す。
弾性釈放作用は強いツイスト値φTを減少させており、これはφTを値φoptに近づけている(193 nmの場合については−168.5°で、275 nmについては−156°)。従って、釈放が増加するとコントラストは向上する。193 nmでDE=10°の場合には殆どφoptであり、得られるコントラスト値(896)は従ってφoptによって得られる値(916)に非常に近い。
透過モードについて計算した構成はトランスフレクティブ・モード又は反射モードにも適用される。計算した角度は同じであり、光源P側の偏光子40の性質のみがモードにより異なる。
これらのモードは黒に有利であり、従って、輝度の点において最適化なされない白を有する。
白の比色性を僅かに修正するため、最良の黒を保証する相互連携関係(回転力によって定まる)を遵守することを条件として、偏光子40および10の位置をそれらの計算上の位置の近くへ調節することができる。
回転力PRはツイストφ(πに近い)とセルの遅れの関数である。PRの値に依存するAとPとの間の角度は、従って、大部分セルの遅れ値に依存する。
本発明は勿論液晶が右旋性である場合でも有効である。このような右旋性組織ではφTとφUの記号および回転力PRの記号が反対になる。
この場合には、φTとφUの記号とPRの記号を反対にすることにより等価的な構成が得られる。偏光子40および分析子10の最適な向きは記号PとAを反対にすることにより得られる。例として、左旋性の場合の上記表5、6、7に対応する右旋性の値を夫々表8、9、10に示す。
文献[1]:フランス特許2740894
文献[2]:“単安定表面係留切換えを用いたファースト双安定ネマチック・ディスプレー”Proceeding SID 1997, p41-44
文献[3]:“係留破壊によって切換えられる双安定ネマチック・ディスプレーの最近の改良”SPIE vol. 3015(1997), p61-69
文献[4]:米国特許2003/0076455
文献[5]:“3端子ツイストされたネマチック液晶ディスプレーにおけるダイナミックフロー、破壊された表面係留、および双安定性切換え”Journal of Applied Physics、vol. 90, No. 6, P3121-3123(2001)
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Claims (25)
- 係留破壊によって得られる2つの安定状態を電場なしで呈するネマチック液晶を用いたディスプレー装置であって、2つの安定状態はツイストが絶対値で150°〜180°異なる液晶分子の2つの組織に対応しており、その特徴は、2つの偏光子(10、40)を備え、1つの偏光子(10)は観察者の側に配置され、他の偏光子(40)は液晶セルの反対側の面に配置され、2つの偏光子の向きはセルの回転力±π/2(回転力は最もツイストされた組織の作用に対応する)に等しい値だけオフセットされていることからなるディスプレー装置。
- 請求項1に基づく装置であって、光学的遅れΔndは240±80 nmのオーダーであることを特徴とする装置。
- 請求項1又は2に基づく装置であって、セルの対応する面上のネマチック・ディレクタに関しての、観察者とは反対側に配置された偏光子の向きは、±(20°〜70°)の広さの範囲に含まれ、ネマチック・ディレクタの同じ参照基準に関しての、観察者の側に配置された偏光子の向きは、±(20°〜70°)の広さの範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から3のいづれかに基づく装置であって、左旋性の液晶については、観察者とは反対側に配置された偏光子の向きは−75°〜−40°および20°〜55°の広さの範囲に含まれ、観察者の側に配置された偏光子の向きは−55°〜−20°および35°〜70°の広さの範囲に含まれ、右旋性の液晶については、観察者とは反対側に配置された偏光子の向きは−55°〜−20°および40°〜70°の広さの範囲に含まれ、観察者の側に配置された偏光子の向きは−70°〜−35°および20°〜55°の広さの範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から4のいづれかに基づく装置であって、2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−60°;−40°]∪[30°;50°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−50°;−25°]∪[40°;70°]の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−50°;−30°]∪[40°;60°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−70°;−40°]∪[25°;50°]の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1又は3〜5に従属する請求項6又は7に基づく装置であって、光学的遅れΔndは210±50 nmのオーダーであることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=280±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−65°;−45°]∪[25°;50°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−50°;−20°]∪[40°;70°]の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、2つの安定状態の一方における分子のツイスト角度は0°〜15°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=280±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−50°;−25°]∪[45°;65°]の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−70°;−40°]∪[20°;50°]の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、ブラッシング方向が互いになす角度が10°〜15°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−55°;−35°]∪[35°;55°]、好ましくは[−40°;−50°]∪[40°;50°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−45°;−25°]∪[45°;70°]、好ましくは[−45°;−25°]∪[50°;65°]、の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、ブラッシング方向が互いになす角度が10°〜15°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−35°;−55°]∪[35°;55°]、好ましくは[−40°;−50°]∪[40°;50°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−70°;−45°]∪[25°;45°]、好ましくは[−65°;−50°]∪[25°;45°]、の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜10°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−65°;−40°]∪[25°;50°]、好ましくは[−60°;−45°]∪[30°;45°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−55°;−25°]∪[35°;65°]、好ましくは[−50°;−30°]∪[40°;60°]、の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜10°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=200±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−50°;−25°]∪[40°;65°]、好ましくは[−45°;−30°]∪[45°;60°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−65°;−35°]∪[25°;55°]、好ましくは[−60°;−40°]∪[30°;50°]、の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜5°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=280±40 nmで、左旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−70°;−45°]∪[20°;45°]、好ましくは[−65°;−50°]∪[25°;40°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−50°;−25°]∪[40°;65°]、好ましくは[−45°;−30°]∪[45°;60°]、の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から5のいづれかに基づく装置であって、ブラッシング方向が互いになす角度が0°〜5°であることを特徴とし、光学的遅れΔnd=280±40 nmで、右旋性液晶については、観察者とは反対側の偏光子の向きは[−45°;−20°]∪[45°;70°]、好ましくは[−40°;−25°]∪[50°;65°]、の範囲に含まれ、観察者の側の偏光子の向きは[−65°;−40°]∪[25°;50°]、好ましくは[−60°;−45°]∪[30°;45°]、の範囲に含まれることを特徴とする装置。
- 請求項1から18のいづれかに基づく装置であって、セルの厚さdと液晶分子の自然ピッチp0との比は約0.25 ± 0.1、好ましくは0.25 ± 0.05に等しいことを特徴とする装置。
- 係留破壊によって得られる2つの安定状態を電場なしで呈するネマチック液晶を用いたディスプレー装置において2つの偏光子(10、40)の向きを最適化する方法であって、2つの安定状態はツイストが絶対値で150°〜180°異なる2つの液晶分子組織に対応し、その特徴は、セルの回転力を計算する段階と、一方(10)が観察者の側に配置され他方(40)が液晶セルの反対側の面に配置された2つの偏光子(10、40)を、セルの回転力±π/2(回転力は最もツイストされた組織の作用に対応する)に等しい値だけオフセットされた向きに配置する段階とを包含することからなる方法。
- 請求項18又は19に基づく方法であって、
−光学的遅れΔndとツイストφと波長λとを利用する式を用いて回転力PRを計算する段階と、
−出力偏光子(10)の向きAをP+PR±π/2(Pは観察者とは反対側の偏光子(40)の向きを表し、PRは回転力を表す)に固定する段階と、
−無限の方位角係留の場合にφ±πに等しいツイストについて(又は、弾性釈放を考慮してφ±π−2.DEに等しいツイストについて)得られる透過率の最大値を生じるPの値を求める段階と、
−そこからAを控除する段階、
とを包含することを特徴とする方法。 - 請求項18から22のいづれかに基づく方法であって、回転力PRは方位角係留によって強制されたツイスト値に基づいて計算することを特徴とする方法。
- 請求項18から23のいづれかに基づく方法であって、得られる白の比色的中性を改善するために偏光子の角度を調整する段階を包含することを特徴とする方法。
- 請求項18から24のいづれかに基づく方法であって、回転力PRは有限の方位角係留から生じる釈放(DE)を積分したツイスト値に基づいて計算することを特徴とする方法。
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