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JPH0756177A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

Info

Publication number
JPH0756177A
JPH0756177A JP19970293A JP19970293A JPH0756177A JP H0756177 A JPH0756177 A JP H0756177A JP 19970293 A JP19970293 A JP 19970293A JP 19970293 A JP19970293 A JP 19970293A JP H0756177 A JPH0756177 A JP H0756177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
refractive index
light
spacer
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19970293A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ema
弘 江馬
Fumio Ota
文夫 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hosiden Corp
Original Assignee
Hosiden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hosiden Corp filed Critical Hosiden Corp
Priority to JP19970293A priority Critical patent/JPH0756177A/ja
Publication of JPH0756177A publication Critical patent/JPH0756177A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペーサによる光ヌケを防止する。 【構成】 液晶表示素子1は、内面に透明電極の形成さ
れたガラス基板2,3を対向させ、それらの間に微小な
スペーサ4を分散させて貼り合せた後、それら基板間に
液晶5を封入して構成される。この発明では、特に液晶
5及びスペーサ4の屈折率がほぼ等しく選定される。ス
ペーサの屈折率nは、TN形ノーマリ・ホワイトモード
の素子では液晶の通常光に対する屈折率no に、TN形
ノーマリ・ブラックモードの素子では異常光に対する屈
折率ne に、またSTN形ノーマリ・ブラックモードの
素子では上記no とno との間の値(最も好ましくはそ
れらの平均値)にそれぞれ選定するのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は液晶表示素子における
液晶及びスペーサの屈折率の選定に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子1は図1に示すように、内
面に透明電極が形成されたガラス基板2,3を対向さ
せ、それらの間に微小なスペーサ4を分散させて貼り合
せた後、基板間に液晶5が封入されている。ところで、
液晶表示素子1の応答速度、コントラスト、視覚特性な
どは液晶層5の厚みによって変化する。そのため、一般
に液晶材料の光学的特性に合せて液晶層5の厚みを厳密
に設定する必要がある。また、液晶層5に厚みムラがあ
ると表示ムラが発生して、視認性を著しく低下させる。
従って、液晶表示素子1ではスペーサ4の寸法を適宜選
択して、液晶層5の厚みを所望の値に設定している。な
お、6,7はガラス基板2,3の外面に貼り付けらえた
偏光板である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示素子で
は、黒表示の場合、スペーサ内を光が通るため、スペー
サが白点に見え、表示品位を低下させる問題があり、こ
れを解決するため、スペーサとして黒色のものを用いる
などの対策がとられて来た。しかしながら、黒色のスペ
ーサを用いても光ヌケの完全な対策にはならず、なおス
ペーサでの光ヌケが発生し、コントラストや表示品位を
低下させる問題があった。この発明の目的は、スペーサ
による光ヌケを防止しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1の発明は、内面に透明電極が形成された
2枚のガラス基板を対向させ、それらの間に、微小なス
ペーサを分散させて貼り合せた後、それら基板間に液晶
を封入して成る液晶表示素子において、前記液晶及びス
ペーサの屈折率をほぼ等しく選定するものである。
【0005】(2)請求項2の発明は、前記(1)項に
記載の液晶表示素子において、前記スペーサの屈折率
を、前記液晶の通常光(ordinary ligh
t)に対する屈折率no にほぼ等しくした場合である。 (3)請求項3の発明は、前記(1)項に記載の液晶表
示素子において、前記スペーサの屈折率を、前記液晶の
異常光(extraordinary light)に
対する屈折率ne にほぼ等しくした場合である。
【0006】(4)請求項4の発明は、前記(1)項に
記載の液晶表示素子において、前記スペーサの屈折率
を、前記液晶の通常光に対する屈折率no と異常光に対
する屈折率ne との中間の値にした場合である。
【0007】
【実施例】黒色のスペーサを用いても、なおスペーサで
光ヌケが発生する原因を考察した結果、液晶の屈折率と
スペーサの屈折率との間にかなり差があるためであるこ
とが分った。即ち、両者の屈折率が異るため、液晶層へ
入射した光がスペーサの周りで散乱し、その散乱光がガ
ラス基板へ入射するのである。これは丁度、液体の内部
に屈折率の異なる結晶(粉体)を入れると光が散乱して
見えるのに似ている。液晶の屈折率が液体のそれと一致
していれば、結晶表面での光の散乱は生じない。そこ
で、この発明では、液晶及びスペーサの屈折率がほぼ等
しく選定される(請求項1)。
【0008】液晶及びスペーサの屈折率の値が互いに近
付けば近付く程光の散乱はより少くなるはずである。そ
こで液晶の屈折率の値を更に詳しく考察する必要があ
る。そもそも液晶は複屈折性、つまり液晶分子の長軸方
向とそれに垂直な方向で屈折率が異なる特性をもってい
る。液晶分子の長軸(光軸)に直角な方向に振動する光
は通常光(ordinary light)と呼ばれ、
通常光に対する屈折率をno で表示している。また、液
晶分子の長軸方向に振動する光は異常光(extrao
rdinary light)と呼ばれ、異常光に対す
る屈折率をne で表している。液晶の複屈折性(屈折率
異方性)Δnは、 Δn=ne −no … (1) で定義される。ネマティック液晶やスメクティック液晶
はΔn>0であり、光学的に正と言われ、コレステリッ
ク液晶にはΔn<0であり、光学的に負と言われる。ネ
マティック液晶やスメクティック液晶系では、例えばn
e ≒1.5〜1.72;Δn≒0.05〜0.2のもの
がよく知られている。
【0009】(a)TN(Twisted Nemat
ic)形液晶を用い、N/W(ノーマリ・ホワイト)モ
ード(液晶に電圧を印加しない状態で白色表示となる)
表示素子に電圧を印加して黒表示している場合を考える
(図2)。図2には偏光板6,7の偏光方向を,で
示してある。黒表示では液晶5の配向方向はガラス基板
2,3に対しほぼ垂直となっている。液晶層5内に入射
した光Lの偏光方向(偏光板7の偏光方向と同じ)
は、光Lが液晶分子5aの長軸方向に沿って進行する間
変化せず、常に長軸に直角な方向であるので、光Lは液
晶5に対し通常光として作用し、この光Lに対する液晶
の屈折率はno となる。従って、スペーサの屈折率nを
液晶の屈折率no に合せるのがスペーサでの光の散乱を
防止する上で最も理想的となる(請求項2)。
【0010】例をあげると、メルク社製液晶ZLI32
77の場合、ne =1.68,no=1.52であるの
で、例えば積水製ミクロパール(n=1.57)をスペ
ーサに用いるとよい。 (b)TN形液晶を用い、N/B(ノーマリ・ブラッ
ク)モード(液晶に電圧を印加しない状態で黒表示とな
る)の表示素子が黒表示している場合を考える(図
3)。
【0011】黒表示では液晶5の配向方向は基板2,3
に対し水平面上でねじれて配向している。液晶層5内で
は光Lの偏光方向,′は、液晶分子の配向方向(長
軸方向)にほぼ一致する。従って光Lは液晶5に対し異
常光として作用し、この光Lに対する液晶の屈折率はn
e となる。従って、スペーサの屈折率nをne と一致さ
せると、スペーサによる光の散乱を防止する上で最適と
なる(請求項3)。
【0012】メルク社製液晶ZLI1646の場合、n
e =1.56,no =1.48であるので、スペーサと
して積水製ミクロパール(n=1.57)を用いるとよ
い。 (c)STN(Super−Twisted Nema
tic)形液晶を用い、N/Bモードの表示素子が黒表
示している場合を考える(図4)。液晶層5内部では光
Lは楕円偏光となり、偏光状態は液晶の配向方向に沿わ
ない。この場合、スペーサの屈折率を液晶の屈折率
e ,no のいずれに一致させても、何らかの散乱は発
生する。散乱を小さくするには、液晶及びスペーサの屈
折率に大きな差を作らないようにすればよいので、スペ
ーサの屈折率nを液晶の屈折率ne とno の間に(より
好ましくはne とno の平均値の近傍に)設定するのが
妥当である(請求項4)。
【0013】メルク社製液晶ZLI1237の場合、n
e =1.632,no =1.492であり、(ne +n
o )/2=1.562であるので、スペーサとして例え
ば積水製ミクロパール(n=1.57)を用いるとよ
い。以上スペーサの屈折率nを液晶の屈折率no 又はn
e 又はこれらの間に設定する場合を述べたが、液晶の複
屈折性Δn=ne −no は比較的小さい値であるので、
スペーサの屈折率nをne 〜no 付近に設定するだけで
も、液晶とスペーサの屈折率の差に起因する散乱を防止
する上でかなりの効果が期待できる。従って、本願発明
は前記の3つの場合に限定するものではない。
【0014】この発明はアクティブマトリクス形をはじ
めスペーサを使用する全ての液晶表示素子に適用でき
る。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
スペーサの屈折率は液晶の屈折率にほぼ等しく設定され
るので、スペーサの周辺で発生する光の散乱が小さくな
り、よってスペーサでの光ヌケが小さくなり、光ヌケに
よる表示品位の低下やコントラストの低下を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例及び従来例の液晶表示素子の
要部を示す断面図。
【図2】請求項2の発明の実施例を示す図で、Aは断面
図、Bは平面図。
【図3】請求項3の発明の実施例を示す図で、Aは断面
図、Bは平面図。
【図4】請求項4の発明の実施例を示す図で、Aは断面
図、Bは平面図。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面に透明電極の形成された2枚のガラ
    ス基板を対向させ、それらの間に微小なスペーサを分散
    させて貼り合せた後、それら基板間に液晶を封入して成
    る液晶表示素子において、前記液晶及びスペーサの屈折
    率がほぼ等しく選定されていることを特徴とする液晶表
    示素子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の液晶表示素子において、
    前記スペーサの屈折率が、前記液晶の通常光(ordi
    nary light)に対する屈折率noにほぼ等し
    いことを特徴とする。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の液晶表示素子において、
    前記スペーサの屈折率が、前記液晶の異常光(extr
    aordinary light)に対する屈折率ne
    にほぼ等しいことを特徴とする。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の液晶表示素子において、
    前記スペーサの屈折率が、前記液晶の通常光に対する屈
    折率no と異常光に対する屈折率ne との中間の値であ
    ることを特徴とする。
JP19970293A 1993-08-11 1993-08-11 液晶表示素子 Pending JPH0756177A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030826