JPS6013161B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPS6013161B2 JPS6013161B2 JP15097477A JP15097477A JPS6013161B2 JP S6013161 B2 JPS6013161 B2 JP S6013161B2 JP 15097477 A JP15097477 A JP 15097477A JP 15097477 A JP15097477 A JP 15097477A JP S6013161 B2 JPS6013161 B2 JP S6013161B2
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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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
- G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液晶表示装置に関する。
液晶表示袋燈の動作原理は、平行に配燈された２枚の基
板の闇で形成される液晶層に蝿氏等の外部場を印加する
際に生ずる液晶の光学的諸特性の変化に基づくものであ
り、この光学諸特性の変化は外部錫の無印加時の液晶の
特定な配向（初期配向）が外部場の印加で変形ないいさ
乱されることにより生ずる。本発明はかかる特性の内、
液晶分子が基板電極面に平行に配列される水平液晶分子
配向を持ち、かつ、一方の基板電極面から他方の基板面
へ行く間に任意角度髄万向が模られている液晶分子嬢れ
角を有している液晶セルと偏光子及び検光子からなる偏
光板で構成されるＴＮ方式液晶表示菱贋に関するもので
ある。本発明の目的は、液晶表示装置の全体表示コント
ラストを段階的に任意に缶肘御可能とするものである。
板の闇で形成される液晶層に蝿氏等の外部場を印加する
際に生ずる液晶の光学的諸特性の変化に基づくものであ
り、この光学諸特性の変化は外部錫の無印加時の液晶の
特定な配向（初期配向）が外部場の印加で変形ないいさ
乱されることにより生ずる。本発明はかかる特性の内、
液晶分子が基板電極面に平行に配列される水平液晶分子
配向を持ち、かつ、一方の基板電極面から他方の基板面
へ行く間に任意角度髄万向が模られている液晶分子嬢れ
角を有している液晶セルと偏光子及び検光子からなる偏
光板で構成されるＴＮ方式液晶表示菱贋に関するもので
ある。本発明の目的は、液晶表示装置の全体表示コント
ラストを段階的に任意に缶肘御可能とするものである。
他の目的は１つの表示体の中でコントラスト差のあるパ
ターンを同時表示、且つ、任意制御可能とするものであ
る。更に、他の目的は、光干渉色を利用し、色調差を有
するパターンを表示且つ任意制御可能とするものである
。第１図は従来のＴＮ方式液晶表示袋贋を説明する斜視
図である。
ターンを同時表示、且つ、任意制御可能とするものであ
る。更に、他の目的は、光干渉色を利用し、色調差を有
するパターンを表示且つ任意制御可能とするものである
。第１図は従来のＴＮ方式液晶表示袋贋を説明する斜視
図である。
偏光子１と後光子２の偏光軸は矢印で示す如く、偏光方
向がほぼ直角にクロスで配直され、この偏光液間にＴＮ
方式液晶セルが有り、液晶セルは２枚の透明基板４，５
（−般にはガラスが用いられる）及び鉄透明基板の液晶
面側に設けられた透明導蟹性電極５，６及び液晶分子３
から構成されている。液晶分子３は図示されている如く
分子長軸が基板の面に平行になるような水平液晶分子配
向及び液晶分子が上基板面４から下基板面７までの間で
け／２擦れた液晶分子複れ角度を有するように礎成され
ている。このＴＮ方式液晶表示袋直に於いての表示原理
は、母圧が印加されていない状機では偏光子を透過した
入射光は液晶分子で汀／２旋光されるため、光は検光子
を全部透過するが、透明導電性亀極５．６に外部場より
亀氏を母加すると液晶分子が基板に対し垂直に配向する
ため、汀／２なる複れ角は緩くなり綾光態を失い入射光
は後光子で全部遮断される。すなわち、偏光子を透過し
た入射光をＡ、液晶分子層で綾光される光の角度を８、
検光子を通過する光をＢとすると、Ｂ：池Ｓ（青−８）
＝ＡＳｉｎ８ 側‐‘１１なる関係式で表わされ、電
圧無印加時は０＝竹／２、電圧印加時は０＝０となり第
２図に示す如く、液晶分子を移動させるに十分なる電圧
の強度印加により透明と黒とのコントラスト差でのパタ
ーン表示を可能とする。
向がほぼ直角にクロスで配直され、この偏光液間にＴＮ
方式液晶セルが有り、液晶セルは２枚の透明基板４，５
（−般にはガラスが用いられる）及び鉄透明基板の液晶
面側に設けられた透明導蟹性電極５，６及び液晶分子３
から構成されている。液晶分子３は図示されている如く
分子長軸が基板の面に平行になるような水平液晶分子配
向及び液晶分子が上基板面４から下基板面７までの間で
け／２擦れた液晶分子複れ角度を有するように礎成され
ている。このＴＮ方式液晶表示袋直に於いての表示原理
は、母圧が印加されていない状機では偏光子を透過した
入射光は液晶分子で汀／２旋光されるため、光は検光子
を全部透過するが、透明導電性亀極５．６に外部場より
亀氏を母加すると液晶分子が基板に対し垂直に配向する
ため、汀／２なる複れ角は緩くなり綾光態を失い入射光
は後光子で全部遮断される。すなわち、偏光子を透過し
た入射光をＡ、液晶分子層で綾光される光の角度を８、
検光子を通過する光をＢとすると、Ｂ：池Ｓ（青−８）
＝ＡＳｉｎ８ 側‐‘１１なる関係式で表わされ、電
圧無印加時は０＝竹／２、電圧印加時は０＝０となり第
２図に示す如く、液晶分子を移動させるに十分なる電圧
の強度印加により透明と黒とのコントラスト差でのパタ
ーン表示を可能とする。
この際、パターンの形状は透明鶴亀性電極５，６の外形
形状によって決定される。かかる如く、ＴＮ方止は液晶
層の液晶分子湊れ角８＝灯／２を電圧印加により８＝０
、つまり８；汀／２かり＝０かの点に変化させることに
より、表示コントラスト差を生じせしめている。本発明
はかかるＴＮ方式の原理に着目し、二層以上複数層の液
晶層を配置し「 ８＝汀／２なる液晶分子嫁れ角を各液
晶層の擦れ角に任意分割し「電圧印加により各液晶層総
和の涙れ角ａを０からげ／２の間で任意に制御し、コン
トラスト差を生じせしめるものである。第３図は本発明
による具体的一実施例を示すものである。
形状によって決定される。かかる如く、ＴＮ方止は液晶
層の液晶分子湊れ角８＝灯／２を電圧印加により８＝０
、つまり８；汀／２かり＝０かの点に変化させることに
より、表示コントラスト差を生じせしめている。本発明
はかかるＴＮ方式の原理に着目し、二層以上複数層の液
晶層を配置し「 ８＝汀／２なる液晶分子嫁れ角を各液
晶層の擦れ角に任意分割し「電圧印加により各液晶層総
和の涙れ角ａを０からげ／２の間で任意に制御し、コン
トラスト差を生じせしめるものである。第３図は本発明
による具体的一実施例を示すものである。
偏光子８及び検光子９は従来方式と同様に配置されてお
り、その偏光板の間に液晶層１０及び１１の二層が基板
１２，１４，１７によって挟持されている。又、互々の
液晶層が外部印加電圧によって独立に制御可能の如く、
透明導電性電極１３，１５，１６，１８が該基板に配遺
されている。更に、液晶分子は水平配向処理されている
と共に液晶分子湊れ角に注目すると、第１層の液晶層１
０の振れ角ひ，。と第７層の液晶層１１の振れ角０，．
との総和８＝８，。十ａ，．＝竹／２となるように分割
配置されている。かかる構造に於いて亀圧無印加時は０
１式に於いて０＝ａ，ｏ十８１１＝ｍ／２で入射光は全
て検光子を通過してくる。電圧を透明導電・性電極１３
と１５及び１６と１８間に印加すると‘１｝式に於いて
８＝０・ｏ十８・・＝０となり、入射光は全て検光子で
遮断され、透明と黒とのコントラスト差を生ずる。かか
る表示動作では第１図に示した従来のＴＮ方式と何等異
なる所は無いのであるが、この構造に於いて液晶層１１
、つまり透明導電性電極１６と１８へのみに電圧を印加
すると、偏光子８を通過した入射光は液晶層１０の振れ
角８，。だけ旋行した状態で検光子９に進み、検光子の
偏光軸方向の成分だけが通過する。つまり、Ｂ＝Ａｃｏ
ｓ（ｗ／２−０，。
り、その偏光板の間に液晶層１０及び１１の二層が基板
１２，１４，１７によって挟持されている。又、互々の
液晶層が外部印加電圧によって独立に制御可能の如く、
透明導電性電極１３，１５，１６，１８が該基板に配遺
されている。更に、液晶分子は水平配向処理されている
と共に液晶分子湊れ角に注目すると、第１層の液晶層１
０の振れ角ひ，。と第７層の液晶層１１の振れ角０，．
との総和８＝８，。十ａ，．＝竹／２となるように分割
配置されている。かかる構造に於いて亀圧無印加時は０
１式に於いて０＝ａ，ｏ十８１１＝ｍ／２で入射光は全
て検光子を通過してくる。電圧を透明導電・性電極１３
と１５及び１６と１８間に印加すると‘１｝式に於いて
８＝０・ｏ十８・・＝０となり、入射光は全て検光子で
遮断され、透明と黒とのコントラスト差を生ずる。かか
る表示動作では第１図に示した従来のＴＮ方式と何等異
なる所は無いのであるが、この構造に於いて液晶層１１
、つまり透明導電性電極１６と１８へのみに電圧を印加
すると、偏光子８を通過した入射光は液晶層１０の振れ
角８，。だけ旋行した状態で検光子９に進み、検光子の
偏光軸方向の成分だけが通過する。つまり、Ｂ＝Ａｃｏ
ｓ（ｗ／２−０，。
）Ｆ松ｉｎ８，。 …■の光量が通過可能である。‘２
）式の関係を図示したのが第４図である。つまり、８・
ｏを０からげ／２の間の任意の角度に設定する事により
電圧無印加時・二層の内どちらか一方への電圧印加時‘
二層共に電圧印加時の４状態下での検光子透過光の強度
差、つまりコントラスト差を有する表示パターンを生じ
せしめることが可能である。具体的例を第５図液晶表示
装置断面図及び第６図平面図に示す。偏光子１８と検光
子１９との間に液晶層２０，２１，２２の３層を有して
いる。又「各層はそれぞれ８２ｏ、８２・、８２の液晶
分子振れ角を有し、ａ沙十８２，十８２２＝汀／２の関
係を保持している。透明導電性電極は説明を明確にする
様に◇Ａ・）２ＡＩ◇松の大きさの外形形状を有するパ
ターンで形成されている。この構造の液晶表示装置の各
層に電圧を印加すると、第６図平面図に示す如く４段階
のコントラスト差を持つパターンを形成することができ
る。つまり、｛１）式に於いて、２３の電極パターン部
は８＝０での透過光コントラスト。２４の電極パターン
部は８＝８２。
）式の関係を図示したのが第４図である。つまり、８・
ｏを０からげ／２の間の任意の角度に設定する事により
電圧無印加時・二層の内どちらか一方への電圧印加時‘
二層共に電圧印加時の４状態下での検光子透過光の強度
差、つまりコントラスト差を有する表示パターンを生じ
せしめることが可能である。具体的例を第５図液晶表示
装置断面図及び第６図平面図に示す。偏光子１８と検光
子１９との間に液晶層２０，２１，２２の３層を有して
いる。又「各層はそれぞれ８２ｏ、８２・、８２の液晶
分子振れ角を有し、ａ沙十８２，十８２２＝汀／２の関
係を保持している。透明導電性電極は説明を明確にする
様に◇Ａ・）２ＡＩ◇松の大きさの外形形状を有するパ
ターンで形成されている。この構造の液晶表示装置の各
層に電圧を印加すると、第６図平面図に示す如く４段階
のコントラスト差を持つパターンを形成することができ
る。つまり、｛１）式に於いて、２３の電極パターン部
は８＝０での透過光コントラスト。２４の電極パターン
部は８＝８２。
での透過光コントラスト。２５の電極パターン部は８ェ
８２。
８２。
十８２，での透過光コントラスト。２６の電極パターン
部はａ＝８２ｏ十８ａ＋ａ２２での透過光コントラスト
。
部はａ＝８２ｏ十８ａ＋ａ２２での透過光コントラスト
。
を表示することが可能である。
又、この際、液晶層の湊れ角８と偏光子或し、は検光子
の偏光軸との間に角度差を生ずる為、検光子を通過した
光は干渉色を生じ、その為表示パターンは色が変化し色
相の変調ができる。その色は純粋の単色光とはならない
が、本発明はその干渉色を積極的に表示のバラエティー
として利用活用するものである。つまり、第６図の平面
図表示パターン２３，２４，２５，２６に於いてコント
ラスト差と共に色調差のあるパターンを提示可能とする
。以上本発明の特徴を説明したが、本発明はなにも実施
例に限定されたものでなく、偏光子と検光子間の偏光方
向は直交で無く平行等任意角度でも良く、又、液晶層の
総和液晶分子擬れ角もげ／２に限定されたものでない。
の偏光軸との間に角度差を生ずる為、検光子を通過した
光は干渉色を生じ、その為表示パターンは色が変化し色
相の変調ができる。その色は純粋の単色光とはならない
が、本発明はその干渉色を積極的に表示のバラエティー
として利用活用するものである。つまり、第６図の平面
図表示パターン２３，２４，２５，２６に於いてコント
ラスト差と共に色調差のあるパターンを提示可能とする
。以上本発明の特徴を説明したが、本発明はなにも実施
例に限定されたものでなく、偏光子と検光子間の偏光方
向は直交で無く平行等任意角度でも良く、又、液晶層の
総和液晶分子擬れ角もげ／２に限定されたものでない。
更に、液晶層の液晶分子湊れ角の旋光方向も何等一方向
に統一されておる必要もなく右旋光及び左旋光方向が共
存していても効果は同じである。以上説明したように、
本発明の液晶表示装置は偏光子と検光子の間に複数のＴ
Ｎ液晶層を配し、各層の振れ角の総和を任意に設定して
あるので、各液晶層への駆動電圧の印加により全体コン
トラスト、一つの表示体の中のコントラスト、色調差を
有するパターンを任意に段階的に制御することが可能と
なる。
に統一されておる必要もなく右旋光及び左旋光方向が共
存していても効果は同じである。以上説明したように、
本発明の液晶表示装置は偏光子と検光子の間に複数のＴ
Ｎ液晶層を配し、各層の振れ角の総和を任意に設定して
あるので、各液晶層への駆動電圧の印加により全体コン
トラスト、一つの表示体の中のコントラスト、色調差を
有するパターンを任意に段階的に制御することが可能と
なる。
これによって表示の多機能化がはかられ、液晶表示装置
の応用化を拡大することができる効果を有する。
の応用化を拡大することができる効果を有する。
第１図は従来のＴＮ方式液晶表示装置を説明するための
図。 第２図は印加電圧と透過光との関係を説明するための図
。第３図は本発明のＴＮ方式液晶表示装置を説明するた
めの図。第４図は液晶分子湊れ角と透過光との関係を説
明するための図。第５図、第６図は本発明の一実施例を
説明するための液晶表示装置の断面図及び平面図。１…
・・・偏光子、２・・・・・・検光子、３・・・・・・
液晶層、４，５・・・・・・基板、６，７・・・・・・
透明導電性電極（第１図）、８・・・・・・偏光子、９
…・・・検光子、１０・・・・・・第１液晶層、１１…
…第２液晶層、１２，１４，１７・・・・・・基板、１
３，１５，１６，１８・…・・透明導電性電極（第３図
）。才７図 矛Ｚ図 力う図 才４図 チ５図 才６図
図。 第２図は印加電圧と透過光との関係を説明するための図
。第３図は本発明のＴＮ方式液晶表示装置を説明するた
めの図。第４図は液晶分子湊れ角と透過光との関係を説
明するための図。第５図、第６図は本発明の一実施例を
説明するための液晶表示装置の断面図及び平面図。１…
・・・偏光子、２・・・・・・検光子、３・・・・・・
液晶層、４，５・・・・・・基板、６，７・・・・・・
透明導電性電極（第１図）、８・・・・・・偏光子、９
…・・・検光子、１０・・・・・・第１液晶層、１１…
…第２液晶層、１２，１４，１７・・・・・・基板、１
３，１５，１６，１８・…・・透明導電性電極（第３図
）。才７図 矛Ｚ図 力う図 才４図 チ５図 才６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 偏光子と検光子間に複数のＴＮ液晶層を配置した液
晶表示装置において、前記複数のＴＮ液晶層は各層毎に
定まる液晶分子捩れ角を有し、各液晶層の総和の捩れ角
を各層に印加する電圧の組み合わせに応じて制御するこ
とによって、前記ＴＮ液晶層の総数に対応した段数の濃
淡又は色相を変化させ得るようにしたことを特徴とする
液晶表示装置。 ２ 前記複数のＴＮ液晶層の各層の液晶分子捩れ角の旋
光方向が一方向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 前記各層の液晶分子捩れ角の旋光方向が右旋光と左
旋光の２方向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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15097477A JPS6013161B2 (ja) | 1977-12-15 | 1977-12-15 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15097477A JPS6013161B2 (ja) | 1977-12-15 | 1977-12-15 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5483456A JPS5483456A (en) | 1979-07-03 |
| JPS6013161B2 true JPS6013161B2 (ja) | 1985-04-05 |
Family
ID=15508505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15097477A Expired JPS6013161B2 (ja) | 1977-12-15 | 1977-12-15 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013161B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823014A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-10 | Seiko Epson Corp | 多層液晶表示装置 |
| JPS6095585A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-28 | スタンレー電気株式会社 | ゲスト・ホスト型液晶表示装置 |
| JPS61135323U (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-23 | ||
| JPS62138838A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶光スイツチ |
-
1977
- 1977-12-15 JP JP15097477A patent/JPS6013161B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5483456A (en) | 1979-07-03 |
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