JPH0254530B2 - - Google Patents
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- JPH0254530B2 JPH0254530B2 JP57115618A JP11561882A JPH0254530B2 JP H0254530 B2 JPH0254530 B2 JP H0254530B2 JP 57115618 A JP57115618 A JP 57115618A JP 11561882 A JP11561882 A JP 11561882A JP H0254530 B2 JPH0254530 B2 JP H0254530B2
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は液晶表示装置、更に具体的に云え
ば、反射光又は透過光のいずれかに応答して、作
動状態では、明るい、目に見える区域を持つ様な
新規な透過反射形液晶表示装置に関する。
ば、反射光又は透過光のいずれかに応答して、作
動状態では、明るい、目に見える区域を持つ様な
新規な透過反射形液晶表示装置に関する。
液晶表示装置を用いて、直接的に昼間の光の中
で見た時、消えない様な消費電力の小さい表示装
置を作ることがよく知られている。ザ・ジヤーナ
ル・オブ・アプライド・フイズイツクス誌、第45
巻第4718頁（1974年）所載のホワイト及びテーラ
ーの論文に記載されている様に、ゲスト・ダイク
ロイツク染料と共にコレステリツクのホスト液晶
材料を利用することにより、明るさが明るく且つ
許容し得るコントラスト比を持つ表示装置を作る
ことが出来る。この形式の表示装置は、周囲光の
レベルが中位から高い状態でまともに見ることが
出来、周囲光レベルが低い状況では、表示装置が
見える様にするには外部光源を必要とするのが典
型的である。外部照明方法として２つの方法、即
ちくさび形照明及び裏側照明が知られている。第
１の方法では、光源を表示セルの１つの縁の前側
に配置し、表示装置の前に配置した硝子又はプラ
スチツクのくさび形板を介して、光線を表示セル
に差し向ける。全般的に光線は約15乃至20゜のか
すめる様な角度で表示装置に落射する。この入射
角では、光の或る成分が作動状態にある分子によ
つて吸収され、この為コントラストを悪くする。
更に、くさび形照明方法は比較的費用がかかつて
厄介である。裏側照明は、光が表示装置を反射に
よつて２回通過し、透過は１回だけであるから、
これまで猶更成功しなかつた。表示装置が十分な
明るさを持つ様に設計するとしても、透過及び反
射様式の両方で十分なコントラスト比及び明るさ
をもつて、透過でも反射でも、コレステリツク表
示セルの様なゲスト−ホスト形液晶表示セルを見
るのに利用し得る実用的な方式がこれまでなかつ
た。この為、透過反射形、即ち透過並びに反射の
両方で、十分なコントラスト比及び明るさをもつ
て見ることが出来、許容し得る様な可視特性を持
つ表示装置を提供することが必常に望ましい。
で見た時、消えない様な消費電力の小さい表示装
置を作ることがよく知られている。ザ・ジヤーナ
ル・オブ・アプライド・フイズイツクス誌、第45
巻第4718頁（1974年）所載のホワイト及びテーラ
ーの論文に記載されている様に、ゲスト・ダイク
ロイツク染料と共にコレステリツクのホスト液晶
材料を利用することにより、明るさが明るく且つ
許容し得るコントラスト比を持つ表示装置を作る
ことが出来る。この形式の表示装置は、周囲光の
レベルが中位から高い状態でまともに見ることが
出来、周囲光レベルが低い状況では、表示装置が
見える様にするには外部光源を必要とするのが典
型的である。外部照明方法として２つの方法、即
ちくさび形照明及び裏側照明が知られている。第
１の方法では、光源を表示セルの１つの縁の前側
に配置し、表示装置の前に配置した硝子又はプラ
スチツクのくさび形板を介して、光線を表示セル
に差し向ける。全般的に光線は約15乃至20゜のか
すめる様な角度で表示装置に落射する。この入射
角では、光の或る成分が作動状態にある分子によ
つて吸収され、この為コントラストを悪くする。
更に、くさび形照明方法は比較的費用がかかつて
厄介である。裏側照明は、光が表示装置を反射に
よつて２回通過し、透過は１回だけであるから、
これまで猶更成功しなかつた。表示装置が十分な
明るさを持つ様に設計するとしても、透過及び反
射様式の両方で十分なコントラスト比及び明るさ
をもつて、透過でも反射でも、コレステリツク表
示セルの様なゲスト−ホスト形液晶表示セルを見
るのに利用し得る実用的な方式がこれまでなかつ
た。この為、透過反射形、即ち透過並びに反射の
両方で、十分なコントラスト比及び明るさをもつ
て見ることが出来、許容し得る様な可視特性を持
つ表示装置を提供することが必常に望ましい。
この発明では、液晶表示装置がコレステリツク
のダイクロイツク液晶表示セルを利用する。この
表示セルは、周囲光があれば、それを受取る前面
を持つと共に、セルの後面の背後に逐次的に配置
された、部分的に透過性の偏光解消作用を持たな
い拡散反射要素、四分の一波長遅延要素、直線偏
光要素、及び偏光子、遅延装置、反射器及びセル
を透過する様な光を選択的に供給する手段を持つ
ている。セルの前面は、セルが作動された時は、
明るい状態になり、セルが不作動である時には暗
い状態になり、この為表示セルは、十分な周囲光
が存在する時には、反射で見ることが出来ると共
に、セルを正常に見るのに十分な周囲光を供給す
ることが出来ない様な環境では、透過によつて見
ることが出来る。
のダイクロイツク液晶表示セルを利用する。この
表示セルは、周囲光があれば、それを受取る前面
を持つと共に、セルの後面の背後に逐次的に配置
された、部分的に透過性の偏光解消作用を持たな
い拡散反射要素、四分の一波長遅延要素、直線偏
光要素、及び偏光子、遅延装置、反射器及びセル
を透過する様な光を選択的に供給する手段を持つ
ている。セルの前面は、セルが作動された時は、
明るい状態になり、セルが不作動である時には暗
い状態になり、この為表示セルは、十分な周囲光
が存在する時には、反射で見ることが出来ると共
に、セルを正常に見るのに十分な周囲光を供給す
ることが出来ない様な環境では、透過によつて見
ることが出来る。
従つて、この発明の目的は光の反射又は透過に
よつて動作し得る新規な液晶表示装置を提供する
ことである。
よつて動作し得る新規な液晶表示装置を提供する
ことである。
この発明の上記並びにその為の目的は、以下図
面について詳しく説明する所から、明らかになろ
う。
面について詳しく説明する所から、明らかになろ
う。
最初に第１ａ図について説明すると、この発明
の透過反射形液晶表示装置１０が液晶表示セル１
１を含む。表示セルは硝子等の様な略透明材料の
前側基板１２及び後側基板１４を持つている。上
側前側電極１６ａ及び下側前側電極１６ｂの様
な、小なくとも１つ略透明な導電前側電極１６が
前側基板１２の内面の上に作られ、上側後側電極
１８ａ及び下側後側電極１８ｂの様な少なくとも
１つの略透明な導電後側電極１８が後側基板１４
の内面の上に作られる。公知の様に、電極１６，
１８は酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム
錫等で得ることが出来る。前側及び後側基板１
２，１４の内部を向いた電極担持面の間には液晶
材料の層２０が（図に示していない密封手段によ
り）収容されている。層２０はダイクロイツク液
晶材料であるのが有利であり、ダイクロイツク染
料分子２０ａがホスト液晶材料２０ｂ内のゲスト
となる。例として、液晶材料はコレステリツク形
であり、この時、セルが不作動状態にある時（前
側及び後側電極１６，１８の間に電界が存在しな
い時）即ち、前側及び後側電極１６，１８の間に
スイツチング手段２４を介して電源２２が有効に
接続されていない時、液晶分子２０ｂは螺旋形の
配向となり、分子はセルの壁に対して略平向であ
つて且つ捩れている。スイツチング手段２４が開
いていると、液晶材料の分子２０ｂは正常の配
向、例として云えば螺旋形のコレステリツクを配
向をとり、この為ゲストダイクロイツク染料分子
２０ａも螺旋形の配向を持つ。励振されていない
状態が、図示のセルの上側電極１６ａ，１８ａの
間にある上側部分にあるホスト液晶分子及びゲス
ト・ダイクロイツク染料分子によつて示されてい
る。
の透過反射形液晶表示装置１０が液晶表示セル１
１を含む。表示セルは硝子等の様な略透明材料の
前側基板１２及び後側基板１４を持つている。上
側前側電極１６ａ及び下側前側電極１６ｂの様
な、小なくとも１つ略透明な導電前側電極１６が
前側基板１２の内面の上に作られ、上側後側電極
１８ａ及び下側後側電極１８ｂの様な少なくとも
１つの略透明な導電後側電極１８が後側基板１４
の内面の上に作られる。公知の様に、電極１６，
１８は酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム
錫等で得ることが出来る。前側及び後側基板１
２，１４の内部を向いた電極担持面の間には液晶
材料の層２０が（図に示していない密封手段によ
り）収容されている。層２０はダイクロイツク液
晶材料であるのが有利であり、ダイクロイツク染
料分子２０ａがホスト液晶材料２０ｂ内のゲスト
となる。例として、液晶材料はコレステリツク形
であり、この時、セルが不作動状態にある時（前
側及び後側電極１６，１８の間に電界が存在しな
い時）即ち、前側及び後側電極１６，１８の間に
スイツチング手段２４を介して電源２２が有効に
接続されていない時、液晶分子２０ｂは螺旋形の
配向となり、分子はセルの壁に対して略平向であ
つて且つ捩れている。スイツチング手段２４が開
いていると、液晶材料の分子２０ｂは正常の配
向、例として云えば螺旋形のコレステリツクを配
向をとり、この為ゲストダイクロイツク染料分子
２０ａも螺旋形の配向を持つ。励振されていない
状態が、図示のセルの上側電極１６ａ，１８ａの
間にある上側部分にあるホスト液晶分子及びゲス
ト・ダイクロイツク染料分子によつて示されてい
る。
スイツチング手段２４を閉じると、前側及び後
側電極の間に電界が形成され、液晶分子はホメオ
トロピツク配向をとり、その方向子（長軸）は前
側及び後側電極１６，１８の平面に対して略垂直
である。作動状態がセル１１の前側及び後側電極
１６ｂ，１８ｂの間にある下側部分に示されてい
る。ホメオトロピツク配向をとると、液晶分子２
０b′はゲスト・ダイクロイツク染料分子２０a′に
もホメオトロピツク配向をとらせ、その細長い方
向子の軸線はやはり電極の平面に対して略垂直で
ある。
側電極の間に電界が形成され、液晶分子はホメオ
トロピツク配向をとり、その方向子（長軸）は前
側及び後側電極１６，１８の平面に対して略垂直
である。作動状態がセル１１の前側及び後側電極
１６ｂ，１８ｂの間にある下側部分に示されてい
る。ホメオトロピツク配向をとると、液晶分子２
０b′はゲスト・ダイクロイツク染料分子２０a′に
もホメオトロピツク配向をとらせ、その細長い方
向子の軸線はやはり電極の平面に対して略垂直で
ある。
後側基板の外面１４ａの背後には拡散トランス
フレクタ３０が配置されている。これは金属材料
で形成することが好ましく、完成反射ではない
が、高い反射率を持つと共に低い透過率を持つて
いる。典型的には、トランスフレクタ手段３０が
通る光の透過率は約５乃至約10％であるのが望ま
しい。四分の一波長遅延手段４０がトランスフレ
クタ手段３０及び直線偏光手段５０の間に挾まれ
ている。四分の一波長遅延手段の光軸４０ａは直
線偏光手段５０の直線偏光軸線５０ａに対して約
45゜の角度に設定する。四分の一波長遅延手段４
０は直線偏光手段５０に対して、右廻り又は左廻
りの円偏光を生ずる２つの状態の内のいずれかの
状態で、約45の角度に配置することが出来る。遅
延手段の右廻り又は左廻りの向きは、表示装置の
中を進行する光線の方向に見て、コレステリツク
液晶ホスト分子の螺施形の捩れの向きと反対であ
る。透過光源６０が直線偏光手段５０の背後に配
置され、これがセル１１から一番遠い表示装置１
０の要素である（第１ｂ図参照）。
フレクタ３０が配置されている。これは金属材料
で形成することが好ましく、完成反射ではない
が、高い反射率を持つと共に低い透過率を持つて
いる。典型的には、トランスフレクタ手段３０が
通る光の透過率は約５乃至約10％であるのが望ま
しい。四分の一波長遅延手段４０がトランスフレ
クタ手段３０及び直線偏光手段５０の間に挾まれ
ている。四分の一波長遅延手段の光軸４０ａは直
線偏光手段５０の直線偏光軸線５０ａに対して約
45゜の角度に設定する。四分の一波長遅延手段４
０は直線偏光手段５０に対して、右廻り又は左廻
りの円偏光を生ずる２つの状態の内のいずれかの
状態で、約45の角度に配置することが出来る。遅
延手段の右廻り又は左廻りの向きは、表示装置の
中を進行する光線の方向に見て、コレステリツク
液晶ホスト分子の螺施形の捩れの向きと反対であ
る。透過光源６０が直線偏光手段５０の背後に配
置され、これがセル１１から一番遠い表示装置１
０の要素である（第１ｂ図参照）。
動作について説明すると、第１ａ図の反射様式
では、周囲光７０が表示装置１０のセル１１の前
側基板１２に入る。周囲光７０は無偏光ベクトル
７０ａで示す様に、その偏光が不規則である。不
作動状態では、セル１１のダイクロイツク染料分
子２０ａは螺旋形に捩れた構造となつて、コレス
テリツクのホスト液晶分子２０ｂと協働して整合
し、入射光７０を実質的に吸収する。選択的に光
７２の内、セルの後面１４ａから出て来る部分は
幾分楕円偏光又は円偏光している。減衰した光７
２がその後で出合う拡散トランスフレクタ手段３
０によつて実質的に反射され且つ拡散される。反
射光線７４は、今度は光線７２とは反対の廻り方
であるが、再びセルに入り、螺旋形に整合したダ
イクロイツク染料分子によつて再び実質的に減衰
させられる。入つて来る光線７０がセル１１を順
方向及び逆方向に通過する際に受ける吸収量は、
光を略完全に吸収する位であつて、出て行く光線
７６が実質的にゼロの振幅である様にするのが有
利である。従つて、見る者は表示装置の下作動の
部分を暗い状態で見る。
では、周囲光７０が表示装置１０のセル１１の前
側基板１２に入る。周囲光７０は無偏光ベクトル
７０ａで示す様に、その偏光が不規則である。不
作動状態では、セル１１のダイクロイツク染料分
子２０ａは螺旋形に捩れた構造となつて、コレス
テリツクのホスト液晶分子２０ｂと協働して整合
し、入射光７０を実質的に吸収する。選択的に光
７２の内、セルの後面１４ａから出て来る部分は
幾分楕円偏光又は円偏光している。減衰した光７
２がその後で出合う拡散トランスフレクタ手段３
０によつて実質的に反射され且つ拡散される。反
射光線７４は、今度は光線７２とは反対の廻り方
であるが、再びセルに入り、螺旋形に整合したダ
イクロイツク染料分子によつて再び実質的に減衰
させられる。入つて来る光線７０がセル１１を順
方向及び逆方向に通過する際に受ける吸収量は、
光を略完全に吸収する位であつて、出て行く光線
７６が実質的にゼロの振幅である様にするのが有
利である。従つて、見る者は表示装置の下作動の
部分を暗い状態で見る。
セルが反射様式で作動状態にある時（第１ａ図
の下側部分）、入射光線７０′が光線の進行方向に
整合したダイクロイツク染料分子２０′と出合い、
この為ビーム７０′の減衰は最小限になる。従つ
て、不規則に偏光した出て行くビーム７２′は、
セルが不作動の場合のビーム７２により振幅が実
質的に大きい。ビーム７２′がトランスフレクタ
要素３０によつて反射並びに拡散され、実質的な
振幅を持つビーム７４′として戻る。ビーム７４
が再びセル１１に入り、実質的な減衰なしにその
中を通過し、明るいビーム７６′として出て行く。
これはセルの前側基板１２の前に居る観る者が見
ることが出来る。従つて、作動された表示セル１
１は（作動されなかつた部分の）暗い背景に対し
て明るく見え、観る者から見るとコントラストが
強い。トランスフレクタ３０は拡散装置として作
用し、明るい部分がセルの前側基板の面に対する
法線に対して大きな視角にわたつて見ることが出
来る。
の下側部分）、入射光線７０′が光線の進行方向に
整合したダイクロイツク染料分子２０′と出合い、
この為ビーム７０′の減衰は最小限になる。従つ
て、不規則に偏光した出て行くビーム７２′は、
セルが不作動の場合のビーム７２により振幅が実
質的に大きい。ビーム７２′がトランスフレクタ
要素３０によつて反射並びに拡散され、実質的な
振幅を持つビーム７４′として戻る。ビーム７４
が再びセル１１に入り、実質的な減衰なしにその
中を通過し、明るいビーム７６′として出て行く。
これはセルの前側基板１２の前に居る観る者が見
ることが出来る。従つて、作動された表示セル１
１は（作動されなかつた部分の）暗い背景に対し
て明るく見え、観る者から見るとコントラストが
強い。トランスフレクタ３０は拡散装置として作
用し、明るい部分がセルの前側基板の面に対する
法線に対して大きな視角にわたつて見ることが出
来る。
透過様式（第１ｂ図）では、セルの前側基板１
２に周囲光が入らない。表示装置は後側の光源６
０から出て来る光によつて照明される。セルの不
作動状態（セル１１の上側部分）では、源６０か
らの光ビーム８０は、光の電界ベクトル８０ａで
示す様に、最初は不規則に偏光している。ビーム
８０が直線偏光手段５０を通過することにより、
出て行くビーム８２は実質的に直線偏光になり、
電界ベクトル８２ａは手段５０の偏光ベクトル５
０ａに対して平行な方向にのみある。図示の実施
例では、偏光ベクトル８２ａは垂直である。垂直
偏光のビーム８２が四分の一波長遅延手段を通過
し、円偏光ベクトル８４ａを持つビーム８４とし
て出て行く。円偏光ビーム８４が部分的に透過性
のトランスフレクタ手段３０を通過し、依然とし
て円偏光ベクトル８６ａを持つ幾分減衰したビー
ム８６として出て行く。円偏光の光ビーム８６が
セル１１に入り、螺旋形配向のダイクロイツク染
料分子２０ａと出合う。円偏光の光ビーム８６
は、ダイクロイツク染料とコレステリツク・ホス
ト液晶との混合物の螺旋形の捩れの向きとは反対
向きである。不作動状態のセルで、染料分子２０
ａがビーム８６を実質的に吸収する。従つて、出
て行くビーム８８は実質的に振幅がゼロであり、
この為、透過様式の動作では、観る者にとつて、
セル１１の上側部分は暗く見える。透過様式で
は、トランスフレクタ手段３０に於ける減衰は、
反射様式でセルを１回通過したことによる減衰
と、トランスフレクタ手段の反射損失との和に大
体等しくすべきであることが理解されよう。
２に周囲光が入らない。表示装置は後側の光源６
０から出て来る光によつて照明される。セルの不
作動状態（セル１１の上側部分）では、源６０か
らの光ビーム８０は、光の電界ベクトル８０ａで
示す様に、最初は不規則に偏光している。ビーム
８０が直線偏光手段５０を通過することにより、
出て行くビーム８２は実質的に直線偏光になり、
電界ベクトル８２ａは手段５０の偏光ベクトル５
０ａに対して平行な方向にのみある。図示の実施
例では、偏光ベクトル８２ａは垂直である。垂直
偏光のビーム８２が四分の一波長遅延手段を通過
し、円偏光ベクトル８４ａを持つビーム８４とし
て出て行く。円偏光ビーム８４が部分的に透過性
のトランスフレクタ手段３０を通過し、依然とし
て円偏光ベクトル８６ａを持つ幾分減衰したビー
ム８６として出て行く。円偏光の光ビーム８６が
セル１１に入り、螺旋形配向のダイクロイツク染
料分子２０ａと出合う。円偏光の光ビーム８６
は、ダイクロイツク染料とコレステリツク・ホス
ト液晶との混合物の螺旋形の捩れの向きとは反対
向きである。不作動状態のセルで、染料分子２０
ａがビーム８６を実質的に吸収する。従つて、出
て行くビーム８８は実質的に振幅がゼロであり、
この為、透過様式の動作では、観る者にとつて、
セル１１の上側部分は暗く見える。透過様式で
は、トランスフレクタ手段３０に於ける減衰は、
反射様式でセルを１回通過したことによる減衰
と、トランスフレクタ手段の反射損失との和に大
体等しくすべきであることが理解されよう。
スイツチング手段２４を閉じてセルを作動する
と、第１ｂ図のセル１１の下側部分に示す様に、
不規則な偏光を持つ入つて来る光線８０′はやは
り直線偏光手段５０を通過することによつて直線
偏光になる。出て行く直線偏光の光線８２′が四
分の一波長遅延手段４０を通り、円偏光ビーム８
４′として出て行く。部分的に透過性のトランス
フレクタ手段３０を通過した後、幾分減衰した円
偏光ビーム８６′がセル１１に入る。セルが作動
されているから、ホスト液晶材料及びゲスト・ダ
イクロイツク染料分子は全てホメオトロピツク配
向に実質的に整合しており、セルの壁に対して略
垂直である。従つて、円偏光の光線８６′は減衰
が比較的僅かで、液晶セルを通過し、ゼロ以外の
振幅を持つ円偏光の光線８８′として出て行く。
光線８８′が観る者に見える。
と、第１ｂ図のセル１１の下側部分に示す様に、
不規則な偏光を持つ入つて来る光線８０′はやは
り直線偏光手段５０を通過することによつて直線
偏光になる。出て行く直線偏光の光線８２′が四
分の一波長遅延手段４０を通り、円偏光ビーム８
４′として出て行く。部分的に透過性のトランス
フレクタ手段３０を通過した後、幾分減衰した円
偏光ビーム８６′がセル１１に入る。セルが作動
されているから、ホスト液晶材料及びゲスト・ダ
イクロイツク染料分子は全てホメオトロピツク配
向に実質的に整合しており、セルの壁に対して略
垂直である。従つて、円偏光の光線８６′は減衰
が比較的僅かで、液晶セルを通過し、ゼロ以外の
振幅を持つ円偏光の光線８８′として出て行く。
光線８８′が観る者に見える。
セルの不作動状態では、表示装置１０のセルの
各部分は反射様式又は透過様式のいずれであつて
も、観み者にとつて暗く見え、これに対して表示
装置のセルの作動された各部分は、いずれの様式
でも、観る者にとつて明るい区域に見える。
各部分は反射様式又は透過様式のいずれであつて
も、観み者にとつて暗く見え、これに対して表示
装置のセルの作動された各部分は、いずれの様式
でも、観る者にとつて明るい区域に見える。
円偏光の光並びにコレステリツク液晶組成物の
捩れの方向は、透過様式の場合にだけ重要であ
る。この時、円偏光は、セルの後側から観察し得
る前面までの光の透過方向に見て、互いに反対に
なる様になつている。即ち、図示例では、光線８
６は進行方向に対して左廻り（反時計廻り）の偏
光であり、これに対して液晶分子２０ｂは、コレ
ステリツクのダイクロイツク液晶層に捩れを加え
るキラル（chiral）添加剤等により、「反対向き」
の円、即ち後側基板１４から前側基板１２に向う
方向に見て、右廻り又は時計廻りの捩れを持つ様
にする。この条件により、光は染料分子ね長軸を
横切つて伝搬し、この為その中での実質的な光の
吸収が保証される。この為、反射及び透過様式の
いずれに於ても、無偏光の入射光は吸収される
が、透過様式の作動状態にある、ホメオトピツク
に整合したダイクロイツク液晶材料では、円偏光
の光の強度は実質的に駅響を受けない。
捩れの方向は、透過様式の場合にだけ重要であ
る。この時、円偏光は、セルの後側から観察し得
る前面までの光の透過方向に見て、互いに反対に
なる様になつている。即ち、図示例では、光線８
６は進行方向に対して左廻り（反時計廻り）の偏
光であり、これに対して液晶分子２０ｂは、コレ
ステリツクのダイクロイツク液晶層に捩れを加え
るキラル（chiral）添加剤等により、「反対向き」
の円、即ち後側基板１４から前側基板１２に向う
方向に見て、右廻り又は時計廻りの捩れを持つ様
にする。この条件により、光は染料分子ね長軸を
横切つて伝搬し、この為その中での実質的な光の
吸収が保証される。この為、反射及び透過様式の
いずれに於ても、無偏光の入射光は吸収される
が、透過様式の作動状態にある、ホメオトピツク
に整合したダイクロイツク液晶材料では、円偏光
の光の強度は実質的に駅響を受けない。
１実施例では、セル１１の基板の間の間隔は12
ミクロン程度であり、電極面にホメオトロピツク
境界状態が設定される。セルに黒色のコレステリ
ツク・ダイクロイツク液晶混合物２０を導入し
た。液晶混合物のピツチは約3.3ミクロンであつ
た。トランスフレクタ手段３０は約５％の透過率
を持つ拡散金属銀被覆であり、後側基板の外面１
４ａの上に直接的に形成された。このトランスフ
レクタの背後に、四分の一波長遅延装置４０及び
直線偏光手段５０を逐次的に配置した。このセル
では、反射様式では、セルの前面に対する法線に
対して光源を20゜の角度に置いて、12.1のコント
ラスト比及び49％の反射率が得られ、光源をセル
の前側基板の面の法線に対して30゜の角度におい
て、11.8のコントラスト比及び37％の反射率が得
られた。透過様式では、6.8のコントラスト比が
得られた（四分の一波長遅延手段４０をのぞいた
時、これが約3.1のコントラストに低下した）。透
過様式で動作する表示装置の明るさが、光源６０
の強度によつて設定されることが理解されよう。
更にコントラスト比は、透過様式で四分の一波長
遅延手段４０が存在する時、著しく改善されるこ
とが判る。
ミクロン程度であり、電極面にホメオトロピツク
境界状態が設定される。セルに黒色のコレステリ
ツク・ダイクロイツク液晶混合物２０を導入し
た。液晶混合物のピツチは約3.3ミクロンであつ
た。トランスフレクタ手段３０は約５％の透過率
を持つ拡散金属銀被覆であり、後側基板の外面１
４ａの上に直接的に形成された。このトランスフ
レクタの背後に、四分の一波長遅延装置４０及び
直線偏光手段５０を逐次的に配置した。このセル
では、反射様式では、セルの前面に対する法線に
対して光源を20゜の角度に置いて、12.1のコント
ラスト比及び49％の反射率が得られ、光源をセル
の前側基板の面の法線に対して30゜の角度におい
て、11.8のコントラスト比及び37％の反射率が得
られた。透過様式では、6.8のコントラスト比が
得られた（四分の一波長遅延手段４０をのぞいた
時、これが約3.1のコントラストに低下した）。透
過様式で動作する表示装置の明るさが、光源６０
の強度によつて設定されることが理解されよう。
更にコントラスト比は、透過様式で四分の一波長
遅延手段４０が存在する時、著しく改善されるこ
とが判る。
同様な12ミクロンの表示セルを作り、別の黒色
ダイクロイツク液晶材料を充填した。この場合、
後側基板及び電極はポリイミド表面活性剤で被覆
し、平行表面の境界条件が得られる様に擦り減ら
した。前側表面は適当な表面活性剤を使うことに
よつてホメオトロピツクにし、同じトランスフレ
クタ構造をセルの背後に配置した。この特然の液
晶材料はピツチが約８ミクロンであつた。反射様
式では、光源をセルの前面の法線に対して20゜の
角度に配置した時、10.3のコントラスト比及び49
％の反射率が測定された。透過様式では、5.9の
コントラスト比が測定された。四分の一波長遅延
手段を除去し、偏光手段５０を、セルの後面に於
ける平行境界条件の光を偏光させる整合状態に対
して略垂直になる様な向きにした。この形式にす
ると、3.1のコントラスト比が得られたが、これ
は透過様式に於ける光の円偏光が、単に直交偏光
子を使う場合より、コントラスト比を一層大きく
することを実証している。
ダイクロイツク液晶材料を充填した。この場合、
後側基板及び電極はポリイミド表面活性剤で被覆
し、平行表面の境界条件が得られる様に擦り減ら
した。前側表面は適当な表面活性剤を使うことに
よつてホメオトロピツクにし、同じトランスフレ
クタ構造をセルの背後に配置した。この特然の液
晶材料はピツチが約８ミクロンであつた。反射様
式では、光源をセルの前面の法線に対して20゜の
角度に配置した時、10.3のコントラスト比及び49
％の反射率が測定された。透過様式では、5.9の
コントラスト比が測定された。四分の一波長遅延
手段を除去し、偏光手段５０を、セルの後面に於
ける平行境界条件の光を偏光させる整合状態に対
して略垂直になる様な向きにした。この形式にす
ると、3.1のコントラスト比が得られたが、これ
は透過様式に於ける光の円偏光が、単に直交偏光
子を使う場合より、コントラスト比を一層大きく
することを実証している。
この発明では、４乃至８ミクロン程度の比較的
長いピツチを持つ液晶組成物では、遅延手段４０
によつて発生される位相の遅延の程度には、楕円
偏光の光が得られ、その結果表示のコントラスト
が最適になる様な或る最適の遅延の値がある様に
思われることが判つた。然し、適正な向きの円偏
光の光は、直線偏光又は無偏光の光に較べて、コ
ントラスト比を改善することが判つた。例えば、
市場で入手し得るCB−15添加剤の様な光学作用
を有するシアノビフエニル化合物を使つた時、第
１の向きの円偏光が達成されれる。ノナン酸コレ
ステラルの様な他の添加剤を使つた時、液晶組成
物のピツチは反対向きに捩れ、コントラストを改
善する為には、遅延手段４０ｂを調節して、反対
廻りの円偏光の光を発生する必要がある。この
為、適正な遅延手段４０及び／又は偏光手段５０
を選ぶことにより、表示装置１０には、いずれの
捩れの向きを持つ、コレステリツク・ダイクロイ
ツク液晶材料の位相変化表示セルも使うことが出
来る。
長いピツチを持つ液晶組成物では、遅延手段４０
によつて発生される位相の遅延の程度には、楕円
偏光の光が得られ、その結果表示のコントラスト
が最適になる様な或る最適の遅延の値がある様に
思われることが判つた。然し、適正な向きの円偏
光の光は、直線偏光又は無偏光の光に較べて、コ
ントラスト比を改善することが判つた。例えば、
市場で入手し得るCB−15添加剤の様な光学作用
を有するシアノビフエニル化合物を使つた時、第
１の向きの円偏光が達成されれる。ノナン酸コレ
ステラルの様な他の添加剤を使つた時、液晶組成
物のピツチは反対向きに捩れ、コントラストを改
善する為には、遅延手段４０ｂを調節して、反対
廻りの円偏光の光を発生する必要がある。この
為、適正な遅延手段４０及び／又は偏光手段５０
を選ぶことにより、表示装置１０には、いずれの
捩れの向きを持つ、コレステリツク・ダイクロイ
ツク液晶材料の位相変化表示セルも使うことが出
来る。
この発明の特定の実施例を詳しく説明したが、
当業者にはいろいろな変形が考えられよう。例え
ば長いピツチを持ち、負の異方性を持つホスト・
コレステリツクを使つて、明るい背景に対して暗
い記号を表示することが出来る。着色フイルタ、
等方性染料、又はその遷移モーメントが長軸に対
して垂直な染料、及び同様な変形もこの発明の一
部分として考えられる。従つて、この発明は以上
の具体的な説明に制約されるものではなく、特許
請求の範囲の記載のみによつて限定されることを
承知されたい。
当業者にはいろいろな変形が考えられよう。例え
ば長いピツチを持ち、負の異方性を持つホスト・
コレステリツクを使つて、明るい背景に対して暗
い記号を表示することが出来る。着色フイルタ、
等方性染料、又はその遷移モーメントが長軸に対
して垂直な染料、及び同様な変形もこの発明の一
部分として考えられる。従つて、この発明は以上
の具体的な説明に制約されるものではなく、特許
請求の範囲の記載のみによつて限定されることを
承知されたい。
第１ａ図及び第１ｂ図は夫々反射動作様式及び
透過動作様式に於けるこの発明の表示装置の動作
を例示する部分的な斜視図である。 主な符号の説明、１１：表示セル、１２：前側
基板、１４：後側基板、３０：トランスフレク
タ、４０：四分の一波長遅延装置、５０：直線偏
光手段。
透過動作様式に於けるこの発明の表示装置の動作
を例示する部分的な斜視図である。 主な符号の説明、１１：表示セル、１２：前側
基板、１４：後側基板、３０：トランスフレク
タ、４０：四分の一波長遅延装置、５０：直線偏
光手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反射光又は透過光によつて見ることの出来る
表示装置に於て、観察者が見ることが出来る第１
の面及び該第１の面と向い合つた第２の面を持つ
ていて、作動状態では任意の偏光を持つ通過光の
減衰が比較的小さく、且つ不作動状態では、少な
くとも不規則な偏光並びに第１の向きの円偏光を
持つ通過光が実質的に減衰する様な液晶表示セル
と、該セルの第２の面に隣接していて、該セルか
ら入射する光の比較的大きな部分を前記セルに反
射すると共に、前記セルの方向とは反対の方向か
ら到達する光の相対的に一層少ない部分を透過す
るトランスフレクタ手段と、前記表示セルに対し
て前記トランスフレクタ手段の先に配置されてい
て、光を第１の向きに直線偏光させる手段と、前
記トランスフレクタ手段及び前記偏光手段の間に
配置されていて、前記偏光手段から到達し且つ前
記トランスフレクタ手段に向つて進行する直線偏
光の光に円偏光を加える手段とを有し、該円偏光
を加える手段が前記光に対し、前記不作動状態に
あるセル内のゲスト−ホスト分子の捩れの向きと
は反対の向きの捩れを加え、前記セルは、不作動
状態にある時、光が表示装置を透過し及は表示装
置によつて反射される時には暗く見え、作動状態
にある時には、光が表示装置を透過し又は表示装
置によつて反射される時、明るい状態になる様に
した表示装置。 ２ 特許請求の範囲１に記載した表示装置に於
て、前記表示セルに対して前記偏光手段の先に配
置された光源を有する表示装置。 ３ 特許請求の範囲１に記載した表示装置に於
て、前記円偏光手段が四分の一波長遅延装置であ
る表示装置。 ４ 特許請求の範囲３に記載した表示装置に於
て、四分の一波長遅延装置が前記偏光手段の偏光
軸線に対して45゜の角度で整合した光軸を持つて
いる表示装置。 ５ 特許請求の範囲１に記載した表示装置に於
て、前記トランスフレクタ手段が拡散金属部材で
ある表示装置。 ６ 特許請求の範囲１又は５に記載した表示装置
に於て、前記トランスフレクタ手段が入射光の約
５％を透過させる表示装置。 ７ 特許請求の範囲１に記載した表示装置に於
て、前記セルがホスト液晶材料中に溶解したゲス
ト・ダイクロイツク染料を含んでいる表示装置。 ８ 特許請求の範囲７に記載した表示装置に於
て、前記液晶材料がコレステリツク材料である表
示装置。 ９ 特許請求の範囲１に記載した表示装置に於
て、前記トランスフレクタ手段が偏光解消作用を
持たない表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/280,582 US4398805A (en) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | Transflective liquid crystal display |
| US280582 | 1981-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5824122A JPS5824122A (ja) | 1983-02-14 |
| JPH0254530B2 true JPH0254530B2 (ja) | 1990-11-21 |
Family
ID=23073707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57115618A Granted JPS5824122A (ja) | 1981-07-06 | 1982-07-05 | 表示装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4398805A (ja) |
| JP (1) | JPS5824122A (ja) |
| CA (1) | CA1174345A (ja) |
| DE (1) | DE3224523A1 (ja) |
| FR (1) | FR2509074B1 (ja) |
| GB (1) | GB2101347B (ja) |
| HK (1) | HK101785A (ja) |
| SG (1) | SG83685G (ja) |
Families Citing this family (110)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3140078A1 (de) * | 1980-10-08 | 1982-04-22 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo | Optische fluessigkristalleinrichtung und drucker, der eine solche optische einrichtung als lichtventil benutzt |
| US4541692A (en) * | 1983-05-31 | 1985-09-17 | General Electric Company | Transflective liquid crystal display with enhanced contrast ratio |
| GB8318863D0 (en) * | 1983-07-12 | 1983-08-10 | Secr Defence | Thermochromic liquid crystal displays |
| FR2565369B1 (fr) * | 1984-05-30 | 1986-08-22 | Commissariat Energie Atomique | Afficheur dichroique a cristal liquide a fort contraste lumineux |
| JPS61210324A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| JPH0656459B2 (ja) * | 1985-04-05 | 1994-07-27 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示素子 |
| DE3674757D1 (de) * | 1985-12-12 | 1990-11-08 | Hitachi Ltd | Optischer schalter. |
| JPS6389547A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-20 | Bridgestone Corp | 寒冷地用空気入りタイヤ |
| US4791418A (en) * | 1986-04-30 | 1988-12-13 | Taliq Corporation | Signal light |
| EP0246842B1 (en) * | 1986-05-19 | 1998-09-23 | Seiko Epson Corporation | A liquid crystal display device |
| JPS6325626A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
| USRE36654E (en) * | 1989-03-28 | 2000-04-11 | In Focus Systems, Inc. | Stacked LCD color display |
| US5066108A (en) * | 1989-12-22 | 1991-11-19 | Hughes Aircraft Company | High throughput contrast enhancement for polarized displays |
| US5107356A (en) * | 1989-12-26 | 1992-04-21 | General Electric Company | Liquid crystal display device with birefringent films |
| US6795929B2 (en) * | 1990-03-23 | 2004-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Data processing apparatus |
| US5221982A (en) * | 1991-07-05 | 1993-06-22 | Faris Sadeg M | Polarizing wavelength separator |
| US5412492A (en) * | 1991-11-05 | 1995-05-02 | Magnascreen Corporation | Electro-optical lens assembly |
| US5910854A (en) | 1993-02-26 | 1999-06-08 | Donnelly Corporation | Electrochromic polymeric solid films, manufacturing electrochromic devices using such solid films, and processes for making such solid films and devices |
| US5668663A (en) | 1994-05-05 | 1997-09-16 | Donnelly Corporation | Electrochromic mirrors and devices |
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