JPH0279018A - 液晶表示素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野〉 この発明は複屈折型のセルを２枚重ねた構造の液晶表示
素子に関する。

（従来の技術） 液晶表示素子にはその動作モードによりＴＮ型、ＤＳ型
、ゲスト・ホスト（Ｇ／Ｈ）型、ＤＡＰ型及び熱書き込
み型等の多くの種類が知られているが、実用化されてい
る機種は従来、ＴＮ型が殆どであった。ところが、近年
、液晶表示素子は表示面積の拡大や視認性の改良等の要
求から、特開昭６０−１０７０２０号公報により開示さ
れたＳＢＥ　（スーパーツィステッド・バイアフリジエ
ンス・エフェクト）型等の複屈折型が用いられるように
なった。

また、この仙に、複屈折による＠色をもう一枚の液晶パ
ネルにより補正して白黒表示を可能にする例えば特開昭
５７−９６３１５号公報により開示された多層構造の液
晶表示素子も用いられてきている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この多層構造の液晶表示素子については、実
際に表示を行う駆動用セルに付加する補正セルは、駆動
用セルと同一構成でおるか或いは駆動用セルから電極を
除いた構成であり、液晶分子の捩れ方向が駆動用セルと
逆方向になっている。

これは、駆動用セルから出た光が液晶分子の複屈折性、
捩れ方向及びセル厚によって変調されて着色する（波長
による光強度に差が生じる）ことを防ぐ補正板として、
補正セルを用いるためである。

以上のことから、この補正セルにより白黒表示を可能に
するためには、補正セルと駆動用セルのレタデーション
、特に両者のセルの液晶材料が同じときはセル厚が厳し
く管理されることが必要である。即ち、液晶のツイスト
角を１８０°以上に設定した方式では、補正セルと駆動
用セルのセル厚か概略同一であり、両者のセル厚の差が
ある程度発生すると、非点灯時の着色や点灯時のコント
ラストの低下を１８きやすかった。そして、このセル厚
の差の許容幅が小さいことが原因となって、製品の歩沼
りが低下し、表示品位のばらつきが発生することが多か
った。

この発明はこのような従来の事情に鑑みなされたもので
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、電極が形成された基板間に１８０゜から３
６０°の範囲のツイスト角を有する第１の液晶層（複屈
折率Δｎ１）が挟持されてなる駆動用セルとしての第１
のセル（セル厚ｄ１　　（μｍ））と、塞板間に第１の
液晶層と概略同じツイスト角で逆方向に捩れている第２
の液晶層（複屈折率Δｎ２　）が挟持されてなる補正セ
ルとしての第２のセル（セル厚ｄ２　　（μｍ））とを
、２枚の偏光板の間に挟んでなる多層構造の液晶表示素
子についてのものである。そして、第１及び第２の液晶
層として複屈折率Δｎｌ、八ｎ２が互いに異なるものを
用い、第１及び第２のセルのセル厚ｄ１．ｄ２も互いに
異ならせることにより、レタデーションΔｎ１　・ｄｌ
の値とレタデーションへ１２　・ｄ２の値の差は０．０
６以内にしている。

（作　用） この発明における液晶表示素手では、白黒表示を達成す
るために、駆動用セルと補正セルとで概略同じツイスト
角で互いに反対方向に捩れさせるとともに、両者のセル
のレタデーションを概略等しくする必要がおる。そして
、従来は駆動用セルと補正セルで複屈折率が同じ液晶材
料を用いていため、最初に例えば駆動用セルのレタデー
ションを設定したときは、この復、補正セルのレタデー
ションをこの設定値に等しくなるように補正セルのセル
厚を調整することは、許容幅が小さくて困難であった。

この発明では、駆動用セルと補正セルの一方についてレ
タデーションを設定°した後、他方のセルの液晶層の材
料として、レタデーションを設定した一方のセルの液晶
層の材料より複屈折率が低いものを用いることにより、
他方のセルにおけるセル厚の許容幅を従来に比べ増加さ
せることができる。

（実施例） 以下、この発明の詳細を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。第１
図において、第１のセル１は駆動用セルであり、例えば
ガラスからなる２枚の基板２，３の一主面上にそれぞれ
、例えばＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド）から
なる電極４，５と例えばポリイミドからなる配向膜６，
７が順次形成され、基板２，３の互いの一主面側が対向
するように、６μｍの間隔（セル厚ｄｌ）を空けて組み
立てられている。基板２，３間には例えばメルク社製Ｚ
ＬＩ−２２９３からなる第１の液晶層８が挟持され、そ
の周囲は例えば例えば熱硬化型の接着剤９により封止さ
れている。ここで、第１の液晶層８は複屈折率Δｎ１が
０．１３でおり、その分子軸が左回りのカイラル剤（メ
ルク社製、Ｓ−８１１）の働きにより、１８０°から３
６０°までの範囲例えば２４０°の左回りの捩れを持っ
ている。一方、第２のセル１０は補正セルで必り、第１
のセル１と比較した場合、電極４，５に相当するものが
存在せず、基板２，３間には第１の液晶層８とは異なる
例えばメルク社製ＺＬＩ−３１０３からなる第２の液晶
層１１が挟持されている。ここで、第２の液晶層１１は
複屈折率Δｎ２が０．０７４であり、その分子軸が右回
りのカイラル剤（Ｂ、Ｄ、Ｈ社製、ＣＢ−１５＞の働き
により、第１の液晶層８と概略同じツイスト角で逆方向
、即ち、２４０°の右回りの捩れを持っている。また、
第２のセル′１０のセル厚ｄ２は１０μｍに設定されて
いて、第］のセル１のセル厚ｄ１より大ぎくなっている
。更に、第１の液晶層８のレタデーションΔｎ１　・ｄ
ｌの値が０．７８であるのに対し、第２の液晶層１１の
レタデーションΔｎ２　・ｄ２の値は０．７４であり、
両者の値の差はＯ，Ｏａで概略等しい。そして、第２の
セル１０の他主面側には偏光板１２、第１のセル１の他
主面側には偏光板１３と反射板１４が被着されており、
第１及び第２のセル１，１０を２枚の偏光板１２．１３
間に挟んだ形になっている。

ここで、偏光板１２．１３の配置角度は、偏光板１２．
１３の透過軸が第２のセル１０の基板２の配向方向に対
してそれぞれ右回りに約３０°、左回りに約３０’　と
なるようにしておる。

この実施例では、最初に第１のセル１を作成して、レタ
デーシヨンΔｎ１　・ｄｌの値を０．７８と設定してい
る。続いて、第２のセル１０を作成するか、白黒表示を
可能にづるためには、第２のセル１０はレタデーシヨン
Δｎ２　・ｄ２の０，７２から０゜８４までの範囲にで
る必要がある。このとき、仮に第２の液晶層１１として
第１の液晶層８と同じ林料を用いるとすると、復屈折率
Δｎ１が０１１３であるから、許容できるセル厚ｄ２の
範囲はおよそ５゜６〜６．４（μｍ）である。しかし、
この実施例では、第２の液晶層１′１として複屈折率Δ
ｎ２ｈ＜０゜０７４の材料を用いているため、許容でき
るセル厚ｄ２の範囲はおよそ９．８〜１１．３（μｍ）
となる。

このように、この実施例は従来に比べ、セル厚ｄ２の許
容範囲が広がるため、セル厚ｄ２の変化に伴うコントラ
ストのばらつきが小さくなり、表示状態の均一化がなさ
れた。また、第２のセル１０のセル厚ｄ２が従来より大
きくとれるため、６−１０μｍ径の異物による影響はな
くなり、セル厚ｄ２の許容範囲の拡大と合わせた効果に
より、歩留りが向上する。

いま比較例と（）て、駆動用セルと補正セルで、液晶材
料及びセル厚（６μｍ）が全く同一で、駆動用セルでは
カイラル剤Ｓ−８１１を用いて左回り２４０°の捩れ角
とし、補正セルではカイラル剤ＣＢ−１５を用いて右回
り２４０°の捩れ角としたものを用意覆る。この実施例
と比較例において、補正セルのセル厚が目標値より若干
ずれたときの液晶表示素子のコントラストの変化を、次
の第１表に示す。

同表かられかるように、この実施例は実際に、従来例に
比べ、セル厚の変化に伴うコントラストの変化が少ない
。

なお、今までは、Δｎｉ　＞Δｎ２で必る揚台について
述べたが、最初に補正セルとしての第２のセル１０を作
成してそのレタデーシヨンΔｎ２・ｄ２を設定するとき
は、続いて、Δｎｌ＜八ｎ２となるように第１の液晶層
８の材料を選んで、駆動用セルとしての第１のセル１を
構成すれば、同様の効果を期待できることは言うまでも
ない。

［発明の効果］ この発明は、駆動用セルと補正セルとで用いる液晶材料
の複屈折率を異ならせることにより、両者のセルのレタ
デーションを概略等しくする際の片方のセル厚の許容範
囲が拡大し、液晶表示素子の表示品位と歩留りの向上が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略断面図でおる。 １・・・・・・第１のセル ２．３・・・・・・基板 ４．５・・・・・・電極 ８・・・・・・第１の液晶層 １０・・・・・・第２のセル １１・・・・・・第２の液晶層 １２．１３・・・・・・偏光板 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極が形成された基板間に１８０°から３６０°までの
   範囲のツイスト角を有する第１の液晶層（複屈折率Δｎ
   １）が挟持されてなる第１のセル（セル厚ｄ１（μｍ）
   ）と、基板間に前記第１の液晶層と概略同じツイスト角
   で逆方向に捩れている第２の液晶層（複屈折率Δｎ２）
   が挟持されてなる第２のセル（セル厚ｄ２（μｍ））と
   を、２枚の偏光板の間に挟んでなる液晶表示素子におい
   て、複屈折率Δｎ１と複屈折率Δｎ２の値は異なり且つ
   レタデーションΔｎ１・ｄ１とレタデーシヨンΔｎ２・
   ｄ２の値の差は０．０６以内であることを特徴とする液
   晶表示素子。