JPS6250735A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPS6250735A JPS6250735A JP19078885A JP19078885A JPS6250735A JP S6250735 A JPS6250735 A JP S6250735A JP 19078885 A JP19078885 A JP 19078885A JP 19078885 A JP19078885 A JP 19078885A JP S6250735 A JPS6250735 A JP S6250735A
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- liquid crystal
- ferroelectric liquid
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- crystal display
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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
- G02F1/13—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
- 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
- G02F1/141—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 using ferroelectric liquid crystals
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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】
産業上の利用分野
本発明は強誘電性液晶表示装置に関する。
従来の技術
液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力の点から広く用
いられている。しかし、通常、用いられているネマチッ
ク液晶は応答速度が遅いという問題点があった。
いられている。しかし、通常、用いられているネマチッ
ク液晶は応答速度が遅いという問題点があった。
そのため最近、応答速度の速い強誘電性液晶が注目を浴
びてきている。
びてきている。
以下、図面を参照しながら上述した従来の強誘電性液晶
について説明する。
について説明する。
第２図は強誘電性液晶分子の模式図である。強誘電性液
晶は通常、スメクチック液晶と呼ばれる、層構造を有す
る液晶である。分子は層の垂線方向に対してθだけ傾い
た構造を取っている。
晶は通常、スメクチック液晶と呼ばれる、層構造を有す
る液晶である。分子は層の垂線方向に対してθだけ傾い
た構造を取っている。
また通常、強誘電性液晶はラセミ体でない光学活性な液
晶分子によって構成されている。
晶分子によって構成されている。
第２図に示すように強誘電性液晶分子は分子の長軸に垂
直な方向に自発分極となる永久双極子モーメントを有し
ており、カイラルスメクチックＣ相においては第２図の
円錐形（以下コーンと呼ぶ）の外側を自由に動くことが
できる。またコーンの中心点０より液晶分子に対して下
したベクトルをＣダイレクタ−と呼ぶ。
直な方向に自発分極となる永久双極子モーメントを有し
ており、カイラルスメクチックＣ相においては第２図の
円錐形（以下コーンと呼ぶ）の外側を自由に動くことが
できる。またコーンの中心点０より液晶分子に対して下
したベクトルをＣダイレクタ−と呼ぶ。
カイラルスメクチックＣ相ではこのＣダイレクタ−はコ
ーンの外側を自由に動くことができる。
ーンの外側を自由に動くことができる。
第２図において５は液晶分子、６は永久双極子、７はＣ
ダイレフクー、８はコーン、９は層構造、１０は層法線
方向、１）は傾き角θを示している。
ダイレフクー、８はコーン、９は層構造、１０は層法線
方向、１）は傾き角θを示している。
次に強誘電性液晶における動作原理について図を用いて
説明する。
説明する。
第３図＋ａｌ、 （ｂ）、 （Ｃ）は従来の強誘電性液
晶の動作原理を示すものである。
晶の動作原理を示すものである。
第３図（ａ＋は電圧無印加の状態を強誘電性液晶モノド
メインセルの配向を模式化したものである。
メインセルの配向を模式化したものである。
第３図（ａ）で液晶層１２はある一定の方向に揃ってい
るが、自発分極１３はどちらの方向を向いても自由であ
るため分子１４は層の垂線方向１５に対して＋θまたは
一〇のどちらを向いても安定である。第３図（ｂｌは紙
面に垂直に上から下に電界１６を印加したときの液晶分
子の状態を模式化したものである。
るが、自発分極１３はどちらの方向を向いても自由であ
るため分子１４は層の垂線方向１５に対して＋θまたは
一〇のどちらを向いても安定である。第３図（ｂｌは紙
面に垂直に上から下に電界１６を印加したときの液晶分
子の状態を模式化したものである。
このとき自発分極は電界方向に揃い分子は＋θ力方向全
て傾く、上下の偏光板を９０°に交叉してお（と下側の
偏光子の偏光軸１７は分子に対して平行になっているた
め、偏光子を通った直線偏光は複屈折効果を受けず、そ
のまま方位を変えず直線偏光のまま進み上側の検光子１
８によって遮られる。
て傾く、上下の偏光板を９０°に交叉してお（と下側の
偏光子の偏光軸１７は分子に対して平行になっているた
め、偏光子を通った直線偏光は複屈折効果を受けず、そ
のまま方位を変えず直線偏光のまま進み上側の検光子１
８によって遮られる。
これにより第３図山）で暗状態を得ることができる。
第３図（Ｃ１は紙面に垂直に下から上に電界１９を印加
したときの液晶分子の状態を模式化したものである。こ
のとき分子は第３図（ｂ）とは逆に一θ方向に全て傾く
こととなる、よって偏光子の偏光軸と分子軸は２θだけ
ずれることとなる。この結果、複屈折効果により入射偏
光は一般に楕円偏光となり、下側の検光子を透過するこ
とができる。
したときの液晶分子の状態を模式化したものである。こ
のとき分子は第３図（ｂ）とは逆に一θ方向に全て傾く
こととなる、よって偏光子の偏光軸と分子軸は２θだけ
ずれることとなる。この結果、複屈折効果により入射偏
光は一般に楕円偏光となり、下側の検光子を透過するこ
とができる。
このときの透過光強度Ｉは次式によって与えられる。
１ ＝ Ｉｔ ｓｉｎ”４θ
Ｘ５ｉｎ” （πΔｎｄ／λ） −（１）ここでΔｎ
は強誘電性液晶の屈折率の異方性、１、は偏光子を通っ
た後の入射光強度、λは波長、θは液晶分子の傾き角、
ｄは液晶層の厚みを表している。この表示方式は一般に
複屈折モードと呼ばれている。
は強誘電性液晶の屈折率の異方性、１、は偏光子を通っ
た後の入射光強度、λは波長、θは液晶分子の傾き角、
ｄは液晶層の厚みを表している。この表示方式は一般に
複屈折モードと呼ばれている。
この弐を人間の眼によって感じる明るさの量である輝度
（Ｙ値）表すと次式のようになる。
（Ｙ値）表すと次式のようになる。
Ｙ＝１ ／ Ｋｏ ｌｘ ［Ｓ （λ）・Ｉ（λ）・
ｙ（λ）ｌｄλ□（２） 但し、Ｓ（λ）：光源の分光分布 ■ （λ）−強誘電性液晶パネルの分光分布ｙ（λ）：
視感度曲線 積分範囲： ３８０ｎｍ〜７００ｎｍこのＹ値をＡｎ
ｄ（位相差）に対して計算式によりプロットしたものを
第４図に示す。このとき傾き角θは最も明るい状態をと
るように０ ＝２２．５ ’とした。
ｙ（λ）ｌｄλ□（２） 但し、Ｓ（λ）：光源の分光分布 ■ （λ）−強誘電性液晶パネルの分光分布ｙ（λ）：
視感度曲線 積分範囲： ３８０ｎｍ〜７００ｎｍこのＹ値をＡｎ
ｄ（位相差）に対して計算式によりプロットしたものを
第４図に示す。このとき傾き角θは最も明るい状態をと
るように０ ＝２２．５ ’とした。
第４図より、Ａｎｄ（位相差）によりＹ値が大きく変化
することがわかる。また、このときセル厚むらによる色
差ΔＥ＊（セル厚むらによる色むらを表す）をＡｎｄに
対してプロットしたものを第５図に示す。第５図におい
てセル厚むらは０．２μｍとして計算した。色差の計算
はＣＩ ＥＬＡＢ均等色差空間を用いて次式によって行
った。
することがわかる。また、このときセル厚むらによる色
差ΔＥ＊（セル厚むらによる色むらを表す）をＡｎｄに
対してプロットしたものを第５図に示す。第５図におい
てセル厚むらは０．２μｍとして計算した。色差の計算
はＣＩ ＥＬＡＢ均等色差空間を用いて次式によって行
った。
ΔＥ＊＝［（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ ＊
） ｔ ］ ｌ ／ ２ − （３）但し、 Ｌ ＊ ＝ １）６ （Ｙ／ Ｙｏ ）”’ １６ａ
＊−５００［（Ｘ／Ｘｏ）Ｉ／” （Ｙ／Ｙｏ ）”’］ ｂ ＊ ＝ ２００ ［（Ｙ／ Ｙｏ ）””−（Ｚ／
Ｚｏ ）”’］ ここでＸ。、Ｙｏ、Ｚｏは基準白色面の三刺激値であり
、ｘ、ｙ、ｚは測色物の三刺激値を示している。ΔＬ＊
、Δａ＊、Δｂ＊は異なる測色物における（、＊、
ａ＊、 ｂ＊の差を示しており、ここではあるセル厚
（ｄ）とそれより０．２μｍ厚いセル（ｄ＋０．２μｍ
）との差を示している。第４図、第５図より、最も明る
く、色差（色むら）の小さいΔｎｄ（位相差）は約０．
２８μｍであることがわかる。強誘電性液晶の複屈折の
異方性（Δｎ）は通常、０．１３〜０．１８であるため
セル厚は１．５〜２．２μｍ程度と非常に薄くする必要
があることがわかる。 ′ 次に従来の表示方式を用いたメモリー効果のある強誘電
性液晶パネルにおける一般的な輝度−電圧曲線（以下、
Ｂ−Ｖ曲線とする）を第６図に示す。第６図において横
軸は時間（１）であり、縦軸は電圧（■）、あるいは輝
度（Ｂ）である。上図は印加した電圧波形であり、下図
は対応する輝度曲線である。第６図を電圧波形の順に従
って説明するとまず正極性の電圧が印加されると分子は
一方向に揃い明状態が得られる。次に電圧が無印加（０
■）のときメモリー効果のため輝度は変化せず明状態の
ままである。次に負極性の電圧が印加されると正極性の
電圧が印加されたときと逆方向に分子は揃い暗状態が得
られる。この図より電圧の極性によって明暗が与えられ
ることがわかる。
） ｔ ］ ｌ ／ ２ − （３）但し、 Ｌ ＊ ＝ １）６ （Ｙ／ Ｙｏ ）”’ １６ａ
＊−５００［（Ｘ／Ｘｏ）Ｉ／” （Ｙ／Ｙｏ ）”’］ ｂ ＊ ＝ ２００ ［（Ｙ／ Ｙｏ ）””−（Ｚ／
Ｚｏ ）”’］ ここでＸ。、Ｙｏ、Ｚｏは基準白色面の三刺激値であり
、ｘ、ｙ、ｚは測色物の三刺激値を示している。ΔＬ＊
、Δａ＊、Δｂ＊は異なる測色物における（、＊、
ａ＊、 ｂ＊の差を示しており、ここではあるセル厚
（ｄ）とそれより０．２μｍ厚いセル（ｄ＋０．２μｍ
）との差を示している。第４図、第５図より、最も明る
く、色差（色むら）の小さいΔｎｄ（位相差）は約０．
２８μｍであることがわかる。強誘電性液晶の複屈折の
異方性（Δｎ）は通常、０．１３〜０．１８であるため
セル厚は１．５〜２．２μｍ程度と非常に薄くする必要
があることがわかる。 ′ 次に従来の表示方式を用いたメモリー効果のある強誘電
性液晶パネルにおける一般的な輝度−電圧曲線（以下、
Ｂ−Ｖ曲線とする）を第６図に示す。第６図において横
軸は時間（１）であり、縦軸は電圧（■）、あるいは輝
度（Ｂ）である。上図は印加した電圧波形であり、下図
は対応する輝度曲線である。第６図を電圧波形の順に従
って説明するとまず正極性の電圧が印加されると分子は
一方向に揃い明状態が得られる。次に電圧が無印加（０
■）のときメモリー効果のため輝度は変化せず明状態の
ままである。次に負極性の電圧が印加されると正極性の
電圧が印加されたときと逆方向に分子は揃い暗状態が得
られる。この図より電圧の極性によって明暗が与えられ
ることがわかる。
これは強誘電性液晶の原理からもわかることであ° る
。
。
参考文献（福田敦夫、竹添秀夫１．近藤克己、：強誘電
性液晶を使った高速ディスプレイ、オプトロニクス、９
号、６４頁、１９８３年）発明が解決しようとする問題
点 しかしながら上記の構成の表示パネルでは明るさ、ある
いは色むらを考えると２μｍ程度の非常に薄い均一なセ
ル厚にしなければならないというセル製作上の問題点が
あった。
性液晶を使った高速ディスプレイ、オプトロニクス、９
号、６４頁、１９８３年）発明が解決しようとする問題
点 しかしながら上記の構成の表示パネルでは明るさ、ある
いは色むらを考えると２μｍ程度の非常に薄い均一なセ
ル厚にしなければならないというセル製作上の問題点が
あった。
また表示パネルの明暗は電圧極性によって決るため明暗
それぞれの状態を保持するために同じ極性の電圧を印加
し続けると直流電圧成分がかがり液晶の寿命が短くなる
ため、直流電圧成分を補償するような電圧（リセットパ
ルス）を表示とは別に印加しなければならないという問
題点があった。
それぞれの状態を保持するために同じ極性の電圧を印加
し続けると直流電圧成分がかがり液晶の寿命が短くなる
ため、直流電圧成分を補償するような電圧（リセットパ
ルス）を表示とは別に印加しなければならないという問
題点があった。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するため本発明の液晶表示装置は対向
する基板間で強誘電性液晶がねじれ構造を有していると
いう構成を備えたものである。
する基板間で強誘電性液晶がねじれ構造を有していると
いう構成を備えたものである。
作用
本発明は強誘電性液晶がねじれ構造を有することで複屈
折効果を少なくし、明るく、色むらの少ない強誘電性液
晶パネルを提供するものである。
折効果を少なくし、明るく、色むらの少ない強誘電性液
晶パネルを提供するものである。
以下、カイラルスメクチックＣ相を例にとって本発明の
詳細な説明する。
詳細な説明する。
カイラルスメクチックＣ相において分子は第２図に示し
たようにコーンの回りを自由に動くことができる。この
ため適当な基板配向処理を行うことで基板間でねじれ構
造を取らせることができる。
たようにコーンの回りを自由に動くことができる。この
ため適当な基板配向処理を行うことで基板間でねじれ構
造を取らせることができる。
第１図にこのねじれ構造を示す。
第１図で１は強誘電性液晶分子、２は対向基板を表して
いる。これより、強誘電性液晶分子はコーンの外側を回
りながらねじれており、上基板の分子３と下基板で分子
４は２θ（θは傾き角）だけ方位がずれていることがわ
かる。
いる。これより、強誘電性液晶分子はコーンの外側を回
りながらねじれており、上基板の分子３と下基板で分子
４は２θ（θは傾き角）だけ方位がずれていることがわ
かる。
このようなねじれ構造を有しており、偏光子、検光子の
偏光軸がそれぞれ上下基板の分子に平行に配置している
場合の透過率は次式のように表される。
偏光軸がそれぞれ上下基板の分子に平行に配置している
場合の透過率は次式のように表される。
１＝Ｉ＋ｓｉｎ”［θｏ ｓｉｎ” （１＋ ｕ” ）
””］／ （１＋ ｕ ” ） −（４） 但し、Ｕ−πΔｎ、ｄ／θ。λ ここでθ。はねじれ角（すなわち２θ）、Δｎ０はコー
ンの外側を回るときの液晶分子の傾き角を考慮したとき
の見掛けの複屈折異方性をあられしている。この式より
Δｎｏｄに対して輝度（Ｙ値）をプロットしたものを第
７図に示す。このときねじれ角は９０°として計算した
。またセル厚むらによる色むらであるΔＥ＊をΔｎｏ
ｄに対してプロットしたものを第８図に示す。このとき
セル厚むらは０．２μ°ｍとした。計算方法は式（３）
と同じである。第７図よりΔｎｏ ｄが０．５μｍあた
りとｉ、。
””］／ （１＋ ｕ ” ） −（４） 但し、Ｕ−πΔｎ、ｄ／θ。λ ここでθ。はねじれ角（すなわち２θ）、Δｎ０はコー
ンの外側を回るときの液晶分子の傾き角を考慮したとき
の見掛けの複屈折異方性をあられしている。この式より
Δｎｏｄに対して輝度（Ｙ値）をプロットしたものを第
７図に示す。このときねじれ角は９０°として計算した
。またセル厚むらによる色むらであるΔＥ＊をΔｎｏ
ｄに対してプロットしたものを第８図に示す。このとき
セル厚むらは０．２μ°ｍとした。計算方法は式（３）
と同じである。第７図よりΔｎｏ ｄが０．５μｍあた
りとｉ、。
μｍ以上で明るい領域があることがわかる。また第８図
よりこれらの領域では色差ΔＥ＊も小さいことがわかる
。強誘電性液晶のΔｎ、を約０．１５とするセル厚とし
て適当な厚さは約３．６μｍと６．６μｍ以上というこ
とになり、従来の複屈折方式に比べてより厚いセル厚で
用いることができる。
よりこれらの領域では色差ΔＥ＊も小さいことがわかる
。強誘電性液晶のΔｎ、を約０．１５とするセル厚とし
て適当な厚さは約３．６μｍと６．６μｍ以上というこ
とになり、従来の複屈折方式に比べてより厚いセル厚で
用いることができる。
次に、図を用いて本発明の表示原理を説明する。
第９図ｆａ）は電圧の印加されていない状態のねじれ構
造を有する強誘電性液晶パネルの分子の状態をあられし
ている。強誘電性液晶分子２０はコーン２１にそって上
下基板のあいだで２０だけ一様にねじれている。ここで
は簡単のためねじれ角（２θ）を９０度とする。このと
き偏光子の偏光軸２２を下側の基板２３の液晶分子に並
行に配置する。すると偏光子を通った直線偏光は位相差
（Δｎｏ ｄ）がある程度大きい領域であればねじれに
そって直線偏光のまま伝播していくことになる。（この
領域をｗａｖｅ ｇｕｉｄｅ ｒｅｇｉｍｅと呼ぶ。）
２θだけねじれた直線偏光は上側の基板２４で液晶分子
にそったまま出射される。このとき検光子の偏光軸２５
を上側の基板の液晶分子に並行に置くと直線偏光はその
まま遮られずに出射され明状態を得ることができる。こ
こで偏光子と検光子はねじれ角（２θ）の角度をもつこ
ととなる。
造を有する強誘電性液晶パネルの分子の状態をあられし
ている。強誘電性液晶分子２０はコーン２１にそって上
下基板のあいだで２０だけ一様にねじれている。ここで
は簡単のためねじれ角（２θ）を９０度とする。このと
き偏光子の偏光軸２２を下側の基板２３の液晶分子に並
行に配置する。すると偏光子を通った直線偏光は位相差
（Δｎｏ ｄ）がある程度大きい領域であればねじれに
そって直線偏光のまま伝播していくことになる。（この
領域をｗａｖｅ ｇｕｉｄｅ ｒｅｇｉｍｅと呼ぶ。）
２θだけねじれた直線偏光は上側の基板２４で液晶分子
にそったまま出射される。このとき検光子の偏光軸２５
を上側の基板の液晶分子に並行に置くと直線偏光はその
まま遮られずに出射され明状態を得ることができる。こ
こで偏光子と検光子はねじれ角（２θ）の角度をもつこ
ととなる。
第９図（ｂｌは上基板から下基板に向けて電界２６が印
加されたときの分子の状態を表したものである。
加されたときの分子の状態を表したものである。
強誘電性液晶分子は自発分極性永久双極子２７を有して
いるため電界の向きにそれらは揃おうとする。
いるため電界の向きにそれらは揃おうとする。
そのため上下基板間のねじれはほどかれ第９図（ｂｌの
ように分子は一方向に揃うことになる。このとき偏光子
２３を通った直線偏光は分子に並行に入射し複屈折を受
けずに方位も変えずそのまま進む。
ように分子は一方向に揃うことになる。このとき偏光子
２３を通った直線偏光は分子に並行に入射し複屈折を受
けずに方位も変えずそのまま進む。
そのため出射側の検光子の偏光軸とはねじれ角（２θ＝
９０’）だけずれており９０度の場合にはクロスニコル
となり遮られ暗状態が得られる。
９０’）だけずれており９０度の場合にはクロスニコル
となり遮られ暗状態が得られる。
第９図（Ｃ）は上下基板の下から上に向かう電界２８が
印加された場合の分子の状態を表したものである。この
場合も同様に双極子は電界方向に揃おうとし第９図（ｂ
ｌとは逆の方向に一様にそろうこととなる。この場合偏
光子を通った直線偏光は液晶分子に直角に入射し先程同
様、複屈折を受けずに方位も変えずそのまま進む。その
ため検光子で遮られ暗状態が得られる。
印加された場合の分子の状態を表したものである。この
場合も同様に双極子は電界方向に揃おうとし第９図（ｂ
ｌとは逆の方向に一様にそろうこととなる。この場合偏
光子を通った直線偏光は液晶分子に直角に入射し先程同
様、複屈折を受けずに方位も変えずそのまま進む。その
ため検光子で遮られ暗状態が得られる。
このように電圧の極性に表示の明暗が異存しないため直
流電圧成分を補償するような電圧（リセットパルス）を
表示とは別に設ける必要はない。
流電圧成分を補償するような電圧（リセットパルス）を
表示とは別に設ける必要はない。
実施例
本発明の実施例を図を用いて説明する。
最初に本実施例で用いた強誘電性液晶パネルの構造を第
１０図に示す。ここで２９は上下の偏光板、３０は上下
のガラス基板、３１は透明電極、３２は配向処理を施し
た有機高分子膜、３３は強誘電性液晶相、３４は対向基
板間の距離（セル厚）を一定にさせるためのスペーサー
を表している。このように対向電極間に強誘電性液晶を
封入し強誘電性液晶パネルを作成した。
１０図に示す。ここで２９は上下の偏光板、３０は上下
のガラス基板、３１は透明電極、３２は配向処理を施し
た有機高分子膜、３３は強誘電性液晶相、３４は対向基
板間の距離（セル厚）を一定にさせるためのスペーサー
を表している。このように対向電極間に強誘電性液晶を
封入し強誘電性液晶パネルを作成した。
実験に用いた強誘電性液晶材料はエステル系の温度範囲
がＯ′Ｃ〜５８℃まで強誘電性を示す液晶材料を用いて
行った。下に用いた強誘電性液晶の相転移温度を示す。
がＯ′Ｃ〜５８℃まで強誘電性を示す液晶材料を用いて
行った。下に用いた強誘電性液晶の相転移温度を示す。
Ｃｒ −ｍ−→Ｓ ｍ Ｃ＊ −→Ｃｈ −−一→Ｉ
ｓ 。
ｓ 。
〜０℃ ５８℃ ８８°にこで、Ｃｒ
：結晶相 ＳｍＣ＊：スメクチックＣカイラル相 Ｃｈ ：コレステリノク相 Ｉｓｏ ：等方性液体 また、この液晶の複屈折異方性（Δｎ）はセナルモン型
コンペンセイターを用いて測定したところ０、１４であ
った。
：結晶相 ＳｍＣ＊：スメクチックＣカイラル相 Ｃｈ ：コレステリノク相 Ｉｓｏ ：等方性液体 また、この液晶の複屈折異方性（Δｎ）はセナルモン型
コンペンセイターを用いて測定したところ０、１４であ
った。
配向方法はガラス基板上に設けた有機高分子膜をラビン
グし、液晶注入後、１００°Ｃまでパネルを加熱し等方
性液体とした後、ゆっくりと徐冷する（０．６℃／ｍ１
ｎ）ことによりスメクチックＣカイラル相のモノドメイ
ンを得た。
グし、液晶注入後、１００°Ｃまでパネルを加熱し等方
性液体とした後、ゆっくりと徐冷する（０．６℃／ｍ１
ｎ）ことによりスメクチックＣカイラル相のモノドメイ
ンを得た。
次に本実施例の強誘電性液晶パネルのラビング軸と偏光
板の偏光軸の方向について図を用いて説明する。第１）
図において配向処理は上側の基板に施されたラビング軸
（ｒｌ）３５と下側の基板に施されたラビング軸（ｒｚ
）３６とが（頃き角の２倍（２θ）の角度をなすように
なされている。これはねじれ構造をより安定にするため
に行ったものである。偏光軸の方向は上側の偏光軸（ｐ
、）３７と下側の偏光軸（ｐｇ）３８がクロスニコルと
なるように設定した。このため生じるラビング軸と偏光
軸とのずれ角［α＝（９０°−θ）／２］はそれぞれ上
下で同じになるように設定した。本実施例で用いた強誘
電性液晶材料では傾き角（θ）が４２度（２５℃）であ
ったため上下基板のラビング軸のなす角は８４°とした
。上下の偏光板はクロスニコル（９０＠”）となるよう
に設定したので偏光板の貼り方としては上下の偏光軸が
上下のラビング軸に対してそれぞれ３度ずつ［α＝（９
０＠−２θ）／２］外側にずれるように行った。
板の偏光軸の方向について図を用いて説明する。第１）
図において配向処理は上側の基板に施されたラビング軸
（ｒｌ）３５と下側の基板に施されたラビング軸（ｒｚ
）３６とが（頃き角の２倍（２θ）の角度をなすように
なされている。これはねじれ構造をより安定にするため
に行ったものである。偏光軸の方向は上側の偏光軸（ｐ
、）３７と下側の偏光軸（ｐｇ）３８がクロスニコルと
なるように設定した。このため生じるラビング軸と偏光
軸とのずれ角［α＝（９０°−θ）／２］はそれぞれ上
下で同じになるように設定した。本実施例で用いた強誘
電性液晶材料では傾き角（θ）が４２度（２５℃）であ
ったため上下基板のラビング軸のなす角は８４°とした
。上下の偏光板はクロスニコル（９０＠”）となるよう
に設定したので偏光板の貼り方としては上下の偏光軸が
上下のラビング軸に対してそれぞれ３度ずつ［α＝（９
０＠−２θ）／２］外側にずれるように行った。
実施例、■
Ｂ−Ｖ曲線の測定に用いた光学実験系を第１２図に示す
。第１２図において光源３９より発せられた白色光は偏
光子４０を通り液晶セル４１に直線偏光として入射した
後、検光子４２を通って集光レンズ４３によって集光さ
れ光電子倍増管４４で感知され、ストレージオシロ４５
によりＢ−Ｖ曲線として測定される。なお液晶セルには
プログラマブルパルスジェネレーター４６により任意の
波形を加えることができるようにした。
。第１２図において光源３９より発せられた白色光は偏
光子４０を通り液晶セル４１に直線偏光として入射した
後、検光子４２を通って集光レンズ４３によって集光さ
れ光電子倍増管４４で感知され、ストレージオシロ４５
によりＢ−Ｖ曲線として測定される。なお液晶セルには
プログラマブルパルスジェネレーター４６により任意の
波形を加えることができるようにした。
このような実験系において前述の構成を有する強誘電性
液晶パネルのＢ・−７曲線を測定した。また強誘電性液
晶パネルのセル厚は８μｍのものを用いた。
液晶パネルのＢ・−７曲線を測定した。また強誘電性液
晶パネルのセル厚は８μｍのものを用いた。
得られたＢ−Ｖ曲線を第１３図に示す。第１３図におい
て横軸は時間（１）であり、縦軸は電圧（Ｖ）あるいは
輝度（Ｂ）である。上図は印加した電圧波形であり、下
図は対応する輝度曲線である。第１３図を電圧波形の順
に従って説明するとまずパルス高さ＋ＩＯＶ、幅５０抛
Ｓの電圧が印加されたときに輝度は約１％と少な（暗状
態が得られた。次に電圧が無印加（ＯＶ）のとき輝度は
約２６％と大きく明状態が得られた。次に−１０Ｖ 、
５００ｍ５の電圧が印加されると＋ｌＯ■の電圧が
印加されたときと同様、輝度は約２６％あり明状態が得
られた。
て横軸は時間（１）であり、縦軸は電圧（Ｖ）あるいは
輝度（Ｂ）である。上図は印加した電圧波形であり、下
図は対応する輝度曲線である。第１３図を電圧波形の順
に従って説明するとまずパルス高さ＋ＩＯＶ、幅５０抛
Ｓの電圧が印加されたときに輝度は約１％と少な（暗状
態が得られた。次に電圧が無印加（ＯＶ）のとき輝度は
約２６％と大きく明状態が得られた。次に−１０Ｖ 、
５００ｍ５の電圧が印加されると＋ｌＯ■の電圧が
印加されたときと同様、輝度は約２６％あり明状態が得
られた。
このことより本発明は電圧の極性によらず明暗を表示で
きることがわかる。
きることがわかる。
実施例、２
種々のセル厚の強誘電性液晶パネルの無電界時の輝度を
色彩光度計により測定した。第１４図にセル厚と輝度の
関係を示す。
色彩光度計により測定した。第１４図にセル厚と輝度の
関係を示す。
第１４図よりセル厚が約４μｍ辺りと８μｍ以上で明る
い領域が存在することがわかる。
い領域が存在することがわかる。
これは前述の計算による輝度の曲線（実線）とだいたい
一致しており、このことからセル厚むらによる色らも小
さいことがわかる。
一致しており、このことからセル厚むらによる色らも小
さいことがわかる。
発明の効果
本発明は強誘電性液晶パネルにおいて液晶層が上下基板
間でねじれ構造を有することで複屈折効果を少なくし、
セル厚の厚い領域でも明るく色むらの少ない強誘電性液
晶パネルを実現することができる。また電圧の極性によ
らず明暗を表示できるためリセットパルスを設ける必要
のない強誘電性液晶パネルを実現することができる。
間でねじれ構造を有することで複屈折効果を少なくし、
セル厚の厚い領域でも明るく色むらの少ない強誘電性液
晶パネルを実現することができる。また電圧の極性によ
らず明暗を表示できるためリセットパルスを設ける必要
のない強誘電性液晶パネルを実現することができる。
第１図は強誘電性液晶のねじれ構造を表す模式図、第２
図は強誘電性液晶分子の動作範囲を示すコーンを表す模
式図、第３図は従来の強誘電性液晶の表示方式を表す模
式図、第４図は従来の強誘電性液晶パネルにおいて位相
差（Δｎｄ）に対して輝度をプロットした特性図、第５
図は従来の強誘電性液晶パネルにおいて位相差（Δｎｄ
）に対して色差をプロットした特性図、第６図は従来の
強誘電性液晶パネルにおいて電圧に対する輝度の変化を
表す図、第７図はねじれ構造を有する強誘電性液晶パネ
ルにおいて位相差（ΔｎＱ ｄ）に対して輝度をプロッ
トした特性図、第８図はねじれ構造を有する強誘電性液
晶パネルにおいて位相差（Δｎｏ ａ）に対して色差を
プロットした特性図、第９図はねじれ構造を有する強誘
電性液晶パネルの表示原理を表す原理図、第１０図は実
施例で用いた強誘電性液晶パネルの構造を表す斜視図、
第１）図は実施例の強誘電性液晶パネルのラビング方向
と偏光軸の方向を示す図、第１２図は実施例で用いた光
学測定装置の概略図、第１３図はねじれ構造を有する強
誘電性液晶パネルの電圧に対する輝度の変化を表す図、
第１４図はねじれ構造を有する強誘電性液晶パネルのセ
ル厚に対して測定した輝度をプロットした図である。 １．３．４・・・・・・強誘電性液晶分子、２・・・・
・・対向基板。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 第２図 第３図 ΔＥ（どｌｂす （０Ｌ、υ） 斜
８ｔＮ 〜
（すｏ ５
５ 偽第６図 狩開 ０．２ （Ｊ、４ ６．６ ０．θ
／、０ ／、２第８図 ４７′１侠″２ Ｑ、４ ０．６ １）、８ ｆ、０
／、２ム７ｔａＬｉＯＬ惰２ 第１０図 第１）図 第１２区 第１３図 第１４図 ｃｌ （ｔＬ飢う
図は強誘電性液晶分子の動作範囲を示すコーンを表す模
式図、第３図は従来の強誘電性液晶の表示方式を表す模
式図、第４図は従来の強誘電性液晶パネルにおいて位相
差（Δｎｄ）に対して輝度をプロットした特性図、第５
図は従来の強誘電性液晶パネルにおいて位相差（Δｎｄ
）に対して色差をプロットした特性図、第６図は従来の
強誘電性液晶パネルにおいて電圧に対する輝度の変化を
表す図、第７図はねじれ構造を有する強誘電性液晶パネ
ルにおいて位相差（ΔｎＱ ｄ）に対して輝度をプロッ
トした特性図、第８図はねじれ構造を有する強誘電性液
晶パネルにおいて位相差（Δｎｏ ａ）に対して色差を
プロットした特性図、第９図はねじれ構造を有する強誘
電性液晶パネルの表示原理を表す原理図、第１０図は実
施例で用いた強誘電性液晶パネルの構造を表す斜視図、
第１）図は実施例の強誘電性液晶パネルのラビング方向
と偏光軸の方向を示す図、第１２図は実施例で用いた光
学測定装置の概略図、第１３図はねじれ構造を有する強
誘電性液晶パネルの電圧に対する輝度の変化を表す図、
第１４図はねじれ構造を有する強誘電性液晶パネルのセ
ル厚に対して測定した輝度をプロットした図である。 １．３．４・・・・・・強誘電性液晶分子、２・・・・
・・対向基板。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 第２図 第３図 ΔＥ（どｌｂす （０Ｌ、υ） 斜
８ｔＮ 〜
（すｏ ５
５ 偽第６図 狩開 ０．２ （Ｊ、４ ６．６ ０．θ
／、０ ／、２第８図 ４７′１侠″２ Ｑ、４ ０．６ １）、８ ｆ、０
／、２ム７ｔａＬｉＯＬ惰２ 第１０図 第１）図 第１２区 第１３図 第１４図 ｃｌ （ｔＬ飢う
Claims (6)
- （１）液晶層を対向する電極を有した一対の基板間に挟
持してなる液晶表示装置において前記液晶層が強誘電性
液晶であり、かつ上下の対向基板間でねじれ構造を有す
ることを特徴とする液晶表示装置。 - （２）強誘電性液晶がカイラルスメクチックＣ相または
カイラルスメクチックＩ相あるいはカイラルスメクチッ
クＪ相であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の液晶表示装置。 - （３）液晶層が対向基板の配向制御膜によって基板に対
して一定の方向付けがされ、ねじれ構造を有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置。 - （４）配向制御膜がラビングによってなされることを特
徴とする特許請求の範囲第３項記載の液晶表示装置。 - （５）液晶層のねじれ角が７０°から１００°であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいず
れかに記載の液晶表示装置。 - （６）液晶層が多色性を示す液晶層か、または多色性色
素を溶解させた液晶組成物からなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第３項に記載の液晶表示装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19078885A JPS6250735A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19078885A JPS6250735A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250735A true JPS6250735A (ja) | 1987-03-05 |
Family
ID=16263748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19078885A Pending JPS6250735A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250735A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0611456A1 (en) * | 1991-11-08 | 1994-08-24 | Bell Communications Research, Inc. | Twisted ferroelectric liquid crystal modulator |
| JPH07333616A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-22 | Samsung Electron Devices Co Ltd | 強誘電性液晶表示素子 |
| JP2001100200A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-04-13 | Samsung Sdi Co Ltd | 反射型液晶表示装置 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP19078885A patent/JPS6250735A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0611456A1 (en) * | 1991-11-08 | 1994-08-24 | Bell Communications Research, Inc. | Twisted ferroelectric liquid crystal modulator |
| EP0611456A4 (en) * | 1991-11-08 | 1994-12-14 | Bell Communications Res | MODULATOR WITH BENT FERROELECTRIC LIQUID CRYSTALS. |
| JPH07333616A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-22 | Samsung Electron Devices Co Ltd | 強誘電性液晶表示素子 |
| JP2001100200A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-04-13 | Samsung Sdi Co Ltd | 反射型液晶表示装置 |
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