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JPH1172772A - Plasma address liquid crystal device - Google Patents

Plasma address liquid crystal device

Info

Publication number
JPH1172772A
JPH1172772A JP10165744A JP16574498A JPH1172772A JP H1172772 A JPH1172772 A JP H1172772A JP 10165744 A JP10165744 A JP 10165744A JP 16574498 A JP16574498 A JP 16574498A JP H1172772 A JPH1172772 A JP H1172772A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal layer
layer
alignment
degrees
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
JP10165744A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Harald Reinhart Bock
レインハート ボック ハラルド
Edward Peter Raynes
ピーター ラインズ エドワード
Michael John Towler
ジョン タウラー マイケル
Harry Garth Walton
ガース ウォルトン ハリー
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of JPH1172772A publication Critical patent/JPH1172772A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
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    • G02F1/137Devices 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
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the proportion of an electric field applied on a liquid crystal layer of PALC(plasma address liquid crystal device) and to obtain fast switching response by constituting a surface mode liquid crystal device by the cooperation of a liquid crystal layer and first and second surfaces. SOLUTION: An orienting layer 12 comprising two layers is formed on a dielectric layer 3, and the orienting layer 12 gives a pretilt angle of about 80 deg.. Also an orienting layer 15 is formed in the same way on a stripe electrode 9. Substrates 2, 5 are disposed while keeping a space between the orienting layers 12, 15 by a glass spacer 16. The space between the orienting layers 12, 15 is filled with a nematic liquid crystal material to form a liquid crystal layer 1. Since the nematic liquid crystal layer 1 has negative dielectric anisotropy, it is easily oriented in such a manner that the minor axis of molecules is in the same direction as the electric field. The orienting layers 12, 15 show parallel orientation direction to each other. Thereby, liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 1 form a curved arrangement state (bending state) which crosses the thickness direction of the liquid crystal layer 1 when no voltage is applied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマアドレス
型液晶デバイス(PALC)に関し、例えばディスプレ
イとして用いられる。
The present invention relates to a plasma addressed liquid crystal device (PALC), and is used, for example, as a display.

【0002】[0002]

【従来の技術】添付の図1に、周知のタイプのPALC
デバイスを図示する。このPALCデバイスは、ガラス
基板2と誘電体層3との間に設置された液晶材料からな
る層1を有する。液晶層1は、誘電体層3によって、ガ
ス/プラズマが充填された周期的なアレイ状のチャネル
4から分離される。チャネル4はガラス基板5にエッチ
ングによって得られる。カソードおよびアノードとして
それぞれ作用する電極6および7は、チャネル4に沿っ
て延びている。カソード6はアースに接続され、アノー
ド7はストローブ信号生成器の行ドライバ8に接続され
る。ストローブ信号生成器は、デバイスの1行を一度に
リフレッシュするためのアドレス生成器の一部である。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a known type of PALC.
1 illustrates a device. This PALC device has a layer 1 made of a liquid crystal material disposed between a glass substrate 2 and a dielectric layer 3. The liquid crystal layer 1 is separated by a dielectric layer 3 from a periodic array of channels 4 filled with gas / plasma. The channel 4 is obtained by etching a glass substrate 5. The electrodes 6 and 7 acting as the cathode and the anode, respectively, extend along the channel 4. Cathode 6 is connected to ground and anode 7 is connected to row driver 8 of the strobe signal generator. The strobe signal generator is part of the address generator for refreshing one row of the device at a time.

【0003】基板2は下面に帯状電極9を有する。帯状
電極9は錫ドープ酸化インジウムのような透明な導体か
らなり、列電極の周期的なアレイを形成する。列電極9
は、アドレス生成器の一部であるデータ信号生成器の列
ドライバ10に接続される。列電極9とチャネル4は互
いに垂直に延び、上から見たときそれらがオーバーラッ
プしている液晶層1の領域で、画素の周期的なアレイを
形成する。
The substrate 2 has a strip electrode 9 on the lower surface. The strip electrodes 9 comprise a transparent conductor such as tin-doped indium oxide, forming a periodic array of column electrodes. Column electrode 9
Are connected to a column driver 10 of the data signal generator, which is part of the address generator. The column electrodes 9 and the channels 4 extend perpendicular to each other and form a periodic array of pixels in the area of the liquid crystal layer 1 where they overlap when viewed from above.

【0004】動作において、画素の1行をリフレッシュ
するために、データ信号生成器はドライバ10を介して
データ信号を列電極9に供給する。各チャネル4のガス
の状態によって、対応する画素の行に生じる電場が与え
られるかどうかが決まる。列電極9にデータ電圧が与え
られると、実際に画素に生じる電圧はガスの状態に依存
する。ガスの状態は、電導性プラズマか誘電性絶縁体か
のどちらかとして挙動する。
In operation, a data signal generator supplies a data signal to a column electrode 9 via a driver 10 to refresh one row of pixels. The state of the gas in each channel 4 determines whether an electric field is generated that occurs in the corresponding row of pixels. When a data voltage is applied to the column electrode 9, the voltage actually generated in the pixel depends on the gas state. The state of the gas behaves as either a conductive plasma or a dielectric insulator.

【0005】十分に高い電圧がチャネル4の1つである
アノード7に印加されると、チャネル内のガスはイオン
化され、導電性のプラズマ状態となる。画素データ電圧
が、その画素の行に印加され、その結果、その行は新し
い画素データにリフレッシュされる。チャネル4は順々
に、データ電圧の生成と同期して、アドレスまたはスト
ローブされる。従って、表示された画像を一度に1行リ
フレッシュすることができる。全行がリフレッシュされ
ると、画像データの次のフィールドまたはフレームに対
して処理が繰り返される。
[0005] When a sufficiently high voltage is applied to the anode 7, one of the channels 4, the gas in the channel is ionized and enters a conductive plasma state. A pixel data voltage is applied to the row of pixels, so that the row is refreshed with new pixel data. Channel 4 is in turn addressed or strobed in synchronization with the generation of the data voltage. Therefore, the displayed image can be refreshed one line at a time. When all rows have been refreshed, the process is repeated for the next field or frame of image data.

【0006】このタイプのPALCデバイスの欠点は、
液晶層1とチャネル4内のガス/プラズマとの間に誘電
体層またはバリア3を設置する必要があることである。
任意に与えられた電圧が列電極9に印加される場合、電
圧の何割かは誘電体層3で「ドロップ」されるため、そ
の電圧の一部しか液晶層1に生じない。液晶層1と誘電
体層3に生じる電圧の比は、これらの層の誘電率および
厚さの比に依存する。液晶層の厚さdLC、誘電率εLC
よび、誘電体層の厚さdbarrier、誘電率εbar rierとす
ると、液晶層と誘電体層に生じる電圧の比は次式で与え
られる。 (dLC/dbarrier)(εbarrierLC)=(VLC/Vbarrier) WO96/19789に開示されているように、液晶層1に生じ
る印加電圧の割合を最大にするためには、層の厚さの比
(dLC/dbarrier)を最大にすべきである。しかし実
際は、コンピュータスクリーンや平面スクリーンテレビ
のように、大情報容量ディスプレイとして用いられる大
部分の液晶デバイスは、液晶層の厚さが5マイクロメー
タのオーダーに制限されている。また、一般的に、製造
工程において50マイクロメータよりもかなり小さい厚
さを有する、誘電体層(通常ガラスである)の大面積シ
ートの取扱いは非実用的である。
The disadvantages of this type of PALC device are:
It is necessary to provide a dielectric layer or barrier 3 between the liquid crystal layer 1 and the gas / plasma in the channel 4.
When an arbitrarily applied voltage is applied to the column electrode 9, a part of the voltage is “dropped” by the dielectric layer 3, so that only a part of the voltage is generated in the liquid crystal layer 1. The ratio between the voltages generated in the liquid crystal layer 1 and the dielectric layer 3 depends on the ratio between the dielectric constant and the thickness of these layers. Assuming the thickness d LC of the liquid crystal layer, the dielectric constant ε LC , the thickness d barrier of the dielectric layer, and the dielectric constant ε bar rier , the ratio of the voltage generated between the liquid crystal layer and the dielectric layer is given by the following equation. (d LC / d barrier ) (ε barrier / ε LC ) = (V LC / V barrier ) As disclosed in WO96 / 19789, in order to maximize the ratio of the applied voltage generated in the liquid crystal layer 1, The layer thickness ratio (d LC / d barrier ) should be maximized. However, in practice, most liquid crystal devices used as large information capacity displays, such as computer screens and flat screen televisions, have a liquid crystal layer thickness limited to the order of 5 micrometers. Also, it is generally impractical to handle large area sheets of dielectric layer (usually glass) having a thickness much less than 50 micrometers in the manufacturing process.

【0007】厚い液晶層を用いたデバイスは通常電気−
光応答が遅くなるため、液晶層1の厚さを増大させれば
困難が生じる。例えば、多くの液晶デバイスにおける緩
和時間が液晶層の厚さの2乗に比例することは周知であ
る。
Devices using a thick liquid crystal layer are usually
If the thickness of the liquid crystal layer 1 is increased, difficulties arise because the optical response is slow. For example, it is well known that the relaxation time in many liquid crystal devices is proportional to the square of the thickness of the liquid crystal layer.

【0008】動画像は連続した静止画像からなる。静止
画像を統合して連続的に変化する画像とするためには、
静止画像は人間の目にとって十分に高速にアップデート
またはリフレッシュされることが必要である。個々の画
像のアップデートが低速すぎると、所望でないフリッカ
(ちらつき)が見える。目に見えるフリッカをなくすた
め、液晶層1の電気−光スイッチング時間は可能な限り
短くされるべきである。例えば、フリッカをなくすに
は、液晶層が凡そ15ミリ秒以下で応答するように、通
常60Hzまたはそれよりも高速でビデオ画像をアップ
デートする必要がある。
[0008] A moving image is composed of continuous still images. To integrate still images into a continuously changing image,
Still images need to be updated or refreshed fast enough for the human eye. If individual images are updated too slowly, unwanted flicker will be visible. In order to eliminate visible flicker, the electro-optical switching time of the liquid crystal layer 1 should be as short as possible. For example, eliminating flicker requires updating the video image, typically at 60 Hz or faster, so that the liquid crystal layer responds in less than about 15 milliseconds.

【0009】大部分の市販されているアクティブマトリ
クス駆動大情報容量液晶ディスプレイは、周知のツイス
トネマティックモードを用いている。このモードは、液
晶層の厚さが5マイクロメータのデバイスで、典型的に
15ミリ秒より長い応答時間に制限される傾向がある。
そのようなディスプレイの厚さを増加させる試みはどれ
も応答時間をさらに遅れさせる。従って、そのようなデ
ィスプレイは高情報ビデオレートディスプレイ用には非
実用的である。
Most commercially available active matrix driven large information capacity liquid crystal displays use the well-known twisted nematic mode. This mode tends to be limited to response times typically greater than 15 milliseconds in devices with a liquid crystal layer thickness of 5 micrometers.
Any attempt to increase the thickness of such displays further delays response time. Therefore, such displays are impractical for high information video rate displays.

【0010】BerezinらによるSov. J. Quant. Electro
n. Vol 3(1), 1973, 78〜79頁は表面モードの液晶デバ
イスのコンセプトを開示している。このデバイスでは、
全ての分子は、電極と接する薄い層を除いて、与えられ
た電場と同方向に配向される。
[0010] Sov. J. Quant. Electro by Berezin et al.
n. Vol 3 (1), 1973, pp. 78-79, discloses the concept of surface mode liquid crystal devices. With this device,
All molecules, except for the thin layer in contact with the electrodes, are oriented in the same direction as the applied electric field.

【0011】米国特許第4635051号は、piセルとして
周知のタイプの表面液晶デバイスを開示している。この
内容を、参考として本願に援用する。WO97/12275は負
の誘電異方性を有する表面スイッチングネマティック液
晶デバイスを開示している。この内容を、参考として本
願に援用する。MatsumotoらはJournal of Applied Phys
ics, Vol.47,1976,3842〜3845頁の内容を参考として本
願に援用する。この文献は、ネマティック液晶層の一表
面が低いプレチルトを有し、他の表面がホメオトロピッ
ク、すなわち実質的に90度のプレチルトである、ハイ
ブリッド配向性ネマティック(HAN)デバイスを開示
している。
US Pat. No. 4,653,051 discloses a surface liquid crystal device of the type known as a pi cell. This content is incorporated herein by reference. WO 97/12275 discloses a surface switching nematic liquid crystal device having negative dielectric anisotropy. This content is incorporated herein by reference. Matsumoto et al. Journal of Applied Phys
ics, Vol. 47, 1976, pages 3842-3845, which is incorporated herein by reference. This reference discloses a hybrid oriented nematic (HAN) device in which one surface of the nematic liquid crystal layer has a low pretilt and the other surface is homeotropic, ie, substantially 90 degrees pretilt.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
PALCデバイスでは、与えられた電場のうち誘電体層
でドロップする割合を小さく、すなわち液晶層に与えら
れる割合を大きくすることが課題であった。そのために
は、液晶層の厚さを増大させるか、または誘電体層の厚
さを小さくする必要がある。しかし、液晶層が厚くなれ
ば、電気−光応答が遅くなり、誘電体層が薄くなれば、
製造工程における取扱いが困難となる。
As described above, in the conventional PALC device, it is an issue to reduce the ratio of the given electric field to be dropped in the dielectric layer, that is, to increase the ratio given to the liquid crystal layer. there were. For that purpose, it is necessary to increase the thickness of the liquid crystal layer or to reduce the thickness of the dielectric layer. However, the thicker the liquid crystal layer, the slower the electro-optical response, and the thinner the dielectric layer,
Handling in the manufacturing process becomes difficult.

【0013】本発明の目的は、与えられた電場のうち、
PALCデバイスの液晶層に与えられる割合をより大き
くでき、かつ高速スイッチング応答を実現する、大情報
容量ディスプレイとして適用可能なPALCデバイスを
提供することである。
It is an object of the present invention to provide an electric field
An object of the present invention is to provide a PALC device that can be applied as a large information capacity display and can provide a higher ratio to a liquid crystal layer of the PALC device and realize a high-speed switching response.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、プラズ
マアドレス型の構成および第一の表面を含む第一の基板
と、第一の表面と間隔を空けて向かい合う第二の表面を
含む第二の基板と、第一および第二の表面の間に設置さ
れる液晶層とを備え、液晶層と第一および第二の表面と
が協同し表面モード液晶デバイスを形成する、プラズマ
アドレス型液晶デバイスが提供でき、これによって、上
記目的が達成される。
According to the present invention, a first substrate including a plasma-addressed configuration and a first surface, and a first substrate including a second surface spaced apart from the first surface. A plasma addressed liquid crystal comprising a second substrate and a liquid crystal layer disposed between the first and second surfaces, wherein the liquid crystal layer and the first and second surfaces cooperate to form a surface mode liquid crystal device A device can be provided, which achieves the above objectives.

【0015】本願で用いられる「表面モード液晶デバイ
ス」という用語は、オン状態とオフ状態間でスイッチン
グを行う間に、一方または両方の表面近くの液晶層内の
領域で再配向が生じることにより、支配的な光学的変化
が制御されるデバイスを意味する。
As used herein, the term "surface mode liquid crystal device" refers to the fact that during switching between an on state and an off state, reorientation occurs in a region in the liquid crystal layer near one or both surfaces. A device whose dominant optical change is controlled.

【0016】第一の表面は第一の配向層を含み得る。[0016] The first surface may include a first alignment layer.

【0017】第二の表面は第二の配向層を含み得る。[0017] The second surface may include a second alignment layer.

【0018】第一および第二の配向層は平行は配向方向
を有してもよい。
The first and second alignment layers may have parallel alignment directions.

【0019】液晶層はネマティック液晶材料を含み得
る。
The liquid crystal layer may include a nematic liquid crystal material.

【0020】ネマティック液晶は負の誘電異方性を有
し、第一と第二の複屈折モード間で切換が可能であって
もよい。第一と第二の複屈折モードにおいて、液晶層の
中間領域の液晶分子はスプレー状態であり得る。これら
のモードの光学リタデーションの差は、透過型デバイス
の場合では1/2波長の奇数倍、または反射型デバイス
の場合では1/4波長の奇数倍であり得る。
The nematic liquid crystal may have a negative dielectric anisotropy and be switchable between the first and second birefringence modes. In the first and second birefringence modes, liquid crystal molecules in an intermediate region of the liquid crystal layer may be in a spray state. The difference in optical retardation of these modes can be an odd multiple of 波長 wavelength for transmissive devices or an odd multiple of 波長 wavelength for reflective devices.

【0021】第一および第二の配向層は実質的に80度
から90度の範囲内のプレチルトを与え得る。
The first and second alignment layers can provide a pretilt substantially in the range of 80 to 90 degrees.

【0022】ネマティック液晶は正の誘電異方性を有
し、第一と第二の複屈折モード間で切換が可能であって
もよい。第一と第二の複屈折モードにおいて、液晶層の
中間領域の液晶分子は均質な状態であり得る。これらの
モードの光学リタデーションの差は、透過型デバイスの
場合では1/2波長の奇数倍、または反射型デバイスの
場合では1/4波長の奇数倍であり得る。
The nematic liquid crystal may have a positive dielectric anisotropy and be switchable between the first and second birefringence modes. In the first and second birefringence modes, liquid crystal molecules in an intermediate region of the liquid crystal layer may be in a homogeneous state. The difference in optical retardation of these modes can be an odd multiple of 波長 wavelength for transmissive devices or an odd multiple of 波長 wavelength for reflective devices.

【0023】第一および第二の配向層は実質的に1度よ
り大きいプレチルトを与え得る。
The first and second alignment layers can provide a pretilt substantially greater than 1 degree.

【0024】第一および第二の配向層は実質的に10度
より小さいプレチルトを与え得る。
The first and second alignment layers can provide a pretilt substantially less than 10 degrees.

【0025】第一および第二の配向層は実質的に5度よ
り小さいプレチルトを与え得る。
The first and second alignment layers can provide a pretilt substantially less than 5 degrees.

【0026】液晶層の厚さは実質的に6マイクロメータ
以上であり得る。
The thickness of the liquid crystal layer can be substantially 6 micrometers or more.

【0027】第一の基板は、複数の、ガスが充填された
チャネルを含んでもよい。複数のチャネルは実質的に互
いに平行に延び、誘電体層によって液晶層と分離され
る。
The first substrate may include a plurality of gas-filled channels. The plurality of channels extend substantially parallel to each other and are separated from the liquid crystal layer by a dielectric layer.

【0028】誘電体層はガラスを含み得る。[0028] The dielectric layer may include glass.

【0029】誘電体層の厚さは実質的に50マイクロメ
ータ以上であり得る。
[0029] The thickness of the dielectric layer may be substantially 50 micrometers or more.

【0030】第二の基板は、実質的にチャネルと垂直
な、複数の帯状電極を含み得る。
The second substrate may include a plurality of strip electrodes substantially perpendicular to the channel.

【0031】このデバイスは、実質的に液晶層の光学軸
に垂直な光学軸を有する、固定リターダを含み得る。
[0031] The device may include a stationary retarder having an optical axis substantially perpendicular to the optical axis of the liquid crystal layer.

【0032】このデバイスは、液晶層の両面に向かい合
わせに配置された、第一および第二の偏光子を含み得
る。
[0032] The device may include first and second polarizers positioned face to face on the liquid crystal layer.

【0033】第一と第二の偏光子の偏光透過方向は、実
質的に平行または実質的に直交であり得る。
The polarization transmission directions of the first and second polarizers can be substantially parallel or substantially orthogonal.

【0034】偏光方向は液晶層の光学軸に対して45度
であり得る。
The polarization direction can be 45 degrees with respect to the optical axis of the liquid crystal layer.

【0035】このデバイスは、液晶層の両面に向かい合
わせて設置された、偏光子および反射板を有してもよ
い。
The device may have a polarizer and a reflector placed face-to-face with the liquid crystal layer.

【0036】偏光透過方向は、液晶層の光学軸に対して
45度であり得る。
The polarization transmission direction can be 45 degrees with respect to the optical axis of the liquid crystal layer.

【0037】以下に本発明における作用を説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0038】与えられた電場のうち、PALCデバイス
の液晶層に与えられる割合をより大きくでき、かつ高速
スイッチング応答を実現するデバイスを提供できる。比
較的高速なスイッチング時間を有しながら、かつ、液晶
層とガス充填チャネルの間の誘電体層の厚さを、デバイ
スの製造における取扱いが便利な大きさに保ちながら、
液晶層の厚さを増加させることができる。周知のPAL
Cデバイスに対する製造技術は、コストおよび複雑さの
点でほとんどまたは全くペナルティを伴わずに用いられ
得る。標準ビデオレートで動作可能および大情報容量を
提供可能である、PALCデバイスを容易に製造するこ
とができる。
It is possible to provide a device that can increase the ratio of the applied electric field to the liquid crystal layer of the PALC device and realize a high-speed switching response. While having a relatively fast switching time and maintaining the thickness of the dielectric layer between the liquid crystal layer and the gas-filled channel to a size that is convenient to handle in device fabrication,
The thickness of the liquid crystal layer can be increased. Well-known PAL
Manufacturing techniques for C devices can be used with little or no penalty in terms of cost and complexity. PALC devices that can operate at standard video rates and provide large information capacities can be easily manufactured.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】図2のディスプレイは、負の誘電
異方性を有するネマティック液晶材料からなる層1を含
む。最適な材料の例はZL14788-000(Merck社製、Darmst
adt、ドイツ)である。液晶材料には約1〜2wt%
の、RM257(Merck社製)のような光硬化性ジアクリレー
トモノマーがドープされる。光硬化性ジアクリレートモ
ノマーは、液晶層1に電場が与えられている間に重合さ
れ得る。一旦光重合が起こると、電場を取り除くことが
でき、かつ電圧がまだ生じているかのように液晶分子は
配向状態を保持する。しかし、これらの液晶分子は十分
な移動性を有するため、より高い電圧でさらに再配向さ
れ得、以下に述べる液晶モードを形成する。液晶層1
は、Corning7059(Corning社製、New York、アメリカ)
のような、ナトリウムイオン含有量の少ないガラスから
なる、基板2と5の間に設置される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The display of FIG. 2 comprises a layer 1 of a nematic liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy. An example of a suitable material is ZL14788-000 (Merck, Darmst
adt, Germany). About 1-2 wt% for liquid crystal material
Of a photocurable diacrylate monomer such as RM257 (Merck). The photocurable diacrylate monomer can be polymerized while an electric field is applied to the liquid crystal layer 1. Once the photopolymerization has taken place, the electric field can be removed and the liquid crystal molecules will remain aligned as if a voltage was still occurring. However, because these liquid crystal molecules have sufficient mobility, they can be further realigned at higher voltages, forming the liquid crystal modes described below. Liquid crystal layer 1
Is Corning7059 (Corning, New York, USA)
And between the substrates 2 and 5 made of glass having a low sodium ion content.

【0040】基板5上に、アルミニウム、クロムまたは
酸化チタンのような、任意の適当な導電金属または他の
材料からなる電極6および7を形成する。リブ11は基
板5上の電極6および7の上面に形成され、チャネルを
規定する。チャネルは、ヘリウムのような、電極6と7
の間に適切な電圧が印加されるとプラズマを形成する適
切なガスを保持するためのものである。プラズマ放電の
均一性を改善するため、EP0798738に開示されるよう
に、チャネル4の壁面をいわゆる「フリット」の薄い誘
電体層でコーティングしてもよい。誘電体層3はチャネ
ル4を密閉する。誘電体層3は例えば50マイクロメー
タの厚さを有する、ガラスの薄い層を含む。
On the substrate 5, the electrodes 6 and 7 are formed of any suitable conductive metal or other material, such as aluminum, chromium or titanium oxide. Ribs 11 are formed on the upper surfaces of electrodes 6 and 7 on substrate 5 and define channels. The channels are electrodes 6 and 7 such as helium.
During this time, an appropriate gas for forming a plasma when an appropriate voltage is applied is held. To improve the uniformity of the plasma discharge, the walls of the channel 4 may be coated with a thin dielectric layer of a so-called "frit", as disclosed in EP 0798738. The dielectric layer 3 seals the channel 4. The dielectric layer 3 comprises a thin layer of glass, for example, having a thickness of 50 micrometers.

【0041】誘電体層3上に配向層12を形成する。例
えば、配向層は次のような方法で2層から形成され得
る。
The alignment layer 12 is formed on the dielectric layer 3. For example, the alignment layer can be formed from two layers by the following method.

【0042】誘電体層3に、PI2555(DuPont社製)のよ
うなポリイミド層をスピンコートし、それを250℃で
1時間ベーキングする。その結果得られた層に、ナイロ
ン布で一方向にラビングし、プレチルト配向方向を形成
する。有機反応性メソゲン材料RM257に30wt%のRM3
05を加えた混合物を、15倍の重量のトルエンに溶解さ
せる。少量(例えば1wt%)の光開始剤(例えばDara
cur4265、Ciba Speciality Chemicals社製、Basel、ス
イス)を添加し、その溶液をポリイミドコーティングさ
れた誘電体層3上にスピンコートする(5krpmで10
秒)。窒素雰囲気下における紫外線照射によって、RM層
を硬化させて配向層12とした。配向層12は、80度
のオーダーのプレチルトを形成する。
A polyimide layer such as PI2555 (manufactured by DuPont) is spin-coated on the dielectric layer 3 and baked at 250 ° C. for 1 hour. The resulting layer is rubbed in one direction with a nylon cloth to form a pretilt alignment direction. 30% RM3 in organic reactive mesogen material RM257
The mixture added with 05 is dissolved in 15 times the weight of toluene. A small amount (eg, 1 wt%) of a photoinitiator (eg, Dara
cur4265, Ciba Specialty Chemicals, Basel, Switzerland) is added and the solution is spin-coated (10 kPa at 5 krpm) on the polyimide-coated dielectric layer 3.
Seconds). The RM layer was cured by ultraviolet irradiation in a nitrogen atmosphere to form an alignment layer 12. The alignment layer 12 forms a pretilt on the order of 80 degrees.

【0043】基板2上に参照番号13で示したような、
赤、緑および青の三色のカラーフィルタを形成する。フ
ィルタはゼラチンポリイミドのような有機材料製であっ
てもよく、また従来の方法で形成され得る。ブラックマ
トリクス14を形成する光を通さない領域も基板2上に
配置される。それによって、デバイスを見たときに、リ
ブ11を見えないようにすることができる。ブラックマ
トリクス14はクロムのような金属を含んでもよく、ま
た従来の方法で形成され得る。
As indicated by reference numeral 13 on the substrate 2,
Form three color filters of red, green and blue. The filter may be made of an organic material such as gelatin polyimide and may be formed in a conventional manner. A light-impermeable region forming the black matrix 14 is also arranged on the substrate 2. Thereby, the rib 11 can be made invisible when viewing the device. Black matrix 14 may include a metal, such as chrome, and may be formed in a conventional manner.

【0044】錫ドープ酸化インジウム(ITO)の薄い
層はフィルタ13およびマトリクス14上に堆積され、
帯状電極9を形成する。例えば、ITOは数ミリト−ル
の圧力でのアルゴン雰囲気下でスパッタリングによって
蒸着され得る。その後、選択的にエッチングされ、チャ
ネル4に垂直に延びる平行な帯状構造を得る。シリコン
ニトリドのような材料の保護層(図示せず)を、例えば
化学気相成長法により、帯状電極9とフイルタ13およ
びマトリクス14との間に蒸着してもよい。
A thin layer of tin-doped indium oxide (ITO) is deposited on the filter 13 and the matrix 14,
A strip electrode 9 is formed. For example, ITO can be deposited by sputtering under an argon atmosphere at a pressure of a few millitorr. Thereafter, it is selectively etched to obtain parallel strips extending perpendicular to the channel 4. A protective layer (not shown) of a material such as silicon nitride may be deposited between the strip electrode 9 and the filter 13 and matrix 14 by, for example, a chemical vapor deposition method.

【0045】配向層15は、例えば配向層12と同様の
方法で帯状電極9上に形成される。次に配向層12と1
5の配向方向が平行となり、かつ例えば6マイクロメー
タのガラスまたはプラスチックビーズ(Dodwell Hi-tec
h 社製、東京、日本)の形状のスペーサ16によって配
向層12と15の間隔を空けるようにして、基板2およ
び5が配置される。配向層12と15の間の領域には液
晶材料が充填され、液晶層1を形成する。
The alignment layer 15 is formed on the strip electrode 9 in the same manner as the alignment layer 12, for example. Next, the alignment layers 12 and 1
5 are parallel and, for example, 6 micrometer glass or plastic beads (Dodwell Hi-tec
The substrates 2 and 5 are arranged so that the orientation layers 12 and 15 are spaced by a spacer 16 having the shape of Company h (Tokyo, Japan). A region between the alignment layers 12 and 15 is filled with a liquid crystal material to form a liquid crystal layer 1.

【0046】固定リターダ17が基板2の外側の表面に
形成される。例えば、固定リターダ17は72ナノメー
タのリタデーションを与えるものであり得、またPMM
A(ポリメチルメタアクリレート、Comar社製、ケンブ
リッチ、イギリス)を含み得る。リターダ17の光学軸
が、配向層12および15の配向方向および(その結果
として)液晶層1の光学軸の配向方向に実質的に垂直と
なるように、リターダ17が設置される。補償フィルム
18はリターダ17の外側の表面に形成され、正のリタ
デーションを与える。フィルム18の光学軸はフィルム
18の平面と実質的に垂直である。補償フィルム18を
用いれば、デバイスの視野角を改善できる。
A fixed retarder 17 is formed on the outer surface of the substrate 2. For example, the fixed retarder 17 can provide a retardation of 72 nanometers, and a PMM
A (polymethyl methacrylate, Comar, Kembrich, UK). The retarder 17 is positioned such that the optical axis of the retarder 17 is substantially perpendicular to the alignment direction of the alignment layers 12 and 15 and (as a result) the alignment direction of the optical axis of the liquid crystal layer 1. Compensation film 18 is formed on the outer surface of retarder 17 to provide positive retardation. The optical axis of the film 18 is substantially perpendicular to the plane of the film 18. The use of the compensation film 18 can improve the viewing angle of the device.

【0047】偏光子19は補償フィルム18上に形成さ
れる。偏光子19の偏光学軸は配向層12および15の
配向方向に対して45度の角度をなすように方向付けら
れる。偏光子またはミラー20は基板5の外側の表面に
形成される。透過型デバイスを提供する場合は、要素2
0は、偏光学軸が偏光子19の偏光学軸と平行または垂
直である偏光子である。反射型デバイスを提供する場合
は、要素20は、アルミニウムまたは銀からなる層のよ
うなミラーで構成される。
The polarizer 19 is formed on the compensation film 18. The polarization axis of polarizer 19 is oriented at a 45 degree angle to the orientation direction of alignment layers 12 and 15. Polarizer or mirror 20 is formed on the outer surface of substrate 5. Element 2 when providing a transmissive device
0 is a polarizer whose polarization axis is parallel or perpendicular to the polarization axis of the polarizer 19. If a reflective device is provided, element 20 comprises a mirror, such as a layer of aluminum or silver.

【0048】図3(a)〜(c)に、図2に示すデバイスの液
晶モードを図示する。簡単に図示するため、液晶層1お
よび配向層12および15のみを示す。
FIGS. 3A to 3C show the liquid crystal mode of the device shown in FIG. For simplicity of illustration, only the liquid crystal layer 1 and the alignment layers 12 and 15 are shown.

【0049】ネマティック液晶層1は負の誘電異方性を
有するため、分子は短軸が電場と同方向になるような配
向を好む。この結果および第一および第二の配向層1
2、15が互いに平行な配向方向を有する結果、ゼロ電
圧状態で液晶層1の液晶分子は液晶層1の厚さを横切
る、曲線状の配列状態(ベンド状態)を形成する(図3
(a))。従って、これは配向層12、15の表面で高い
プレチルトが生じる必要条件と両立し得る、最も低いエ
ネルギー状態である。電圧とその結果与えられる電場を
増加させると、液晶層1の中間領域1aの液晶分子は、
短軸が与えられた電場と同方向になるように再配向す
る。その結果、図3(b)に示すようなスプレー状態が形
成される。低電圧におけるスプレー状態では、中間領域
1aの中央の薄い部分のみ、与えられた電場方向に垂直
に分子が配向される。この状態では、大部分の分子の配
向は、配向層12、15および(それ結果として)基板
2、5に垂直な方向が支配的であるので、液晶層1の複
屈折は、セルに垂直な入射光に対して小さい。
Since the nematic liquid crystal layer 1 has a negative dielectric anisotropy, the molecules prefer an orientation such that the short axis is in the same direction as the electric field. This result and the first and second alignment layers 1
As a result, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 1 form a curved alignment state (bend state) crossing the thickness of the liquid crystal layer 1 at zero voltage (FIG. 3).
(a)). Therefore, this is the lowest energy state compatible with the requirement that a high pretilt occur at the surface of the alignment layers 12,15. When the voltage and the resulting electric field are increased, the liquid crystal molecules in the intermediate region 1a of the liquid crystal layer 1 become
Reorient so that the short axis is in the same direction as the given electric field. As a result, a spray state as shown in FIG. 3B is formed. In the spray state at a low voltage, the molecules are oriented perpendicular to the direction of the applied electric field only in the central thin portion of the intermediate region 1a. In this state, the birefringence of the liquid crystal layer 1 is perpendicular to the cell, since the orientation of most of the molecules is dominant in the direction perpendicular to the alignment layers 12, 15 and (as a result) to the substrates 2, 5. Small for incident light.

【0050】より高い電圧下では、図3(c)に示すよう
に、短軸が電場方向と同方向になるように再配向される
(中間領域1aの)分子の数が増加するので、液晶層1
の複屈折は増大する。比較的低電圧(例えば2V)と比
較的高電圧(例えば6V)の間で印加電圧を変化させる
ことにより、液晶層1の複屈折はそれぞれ比較的低い値
と比較的高い値の間で調節可能となる。固定リターダ1
7のリタデーションを液晶層1のリタデーションから減
算する。固定リターダ17のリタデーションは、所定の
低駆動電圧でリタデーションがゼロになるように選択さ
れる。透過型の場合、液晶層1とリターダ17とを組み
合わせた正味のリタデーションは、高駆動電圧で1/2
波長である。一般的に、スプレー状態のリタデーション
は、高駆動電圧と低駆動電圧とで1/2波長の奇数倍変
化することが必要である。また、中間の駆動電圧は中間
調を与える可能性を有する。
Under a higher voltage, as shown in FIG. 3 (c), the number of molecules (in the intermediate region 1a) that are reoriented so that the short axis is in the same direction as the electric field direction increases. Tier 1
Has an increased birefringence. By varying the applied voltage between a relatively low voltage (eg, 2V) and a relatively high voltage (eg, 6V), the birefringence of the liquid crystal layer 1 can be adjusted between a relatively low value and a relatively high value, respectively. Becomes Fixed retarder 1
7 is subtracted from the retardation of the liquid crystal layer 1. The retardation of the fixed retarder 17 is selected so that the retardation becomes zero at a predetermined low drive voltage. In the case of the transmission type, the net retardation obtained by combining the liquid crystal layer 1 and the retarder 17 is 1 / at a high driving voltage
Wavelength. In general, the retardation in the spray state needs to change by an odd multiple of a half wavelength between a high drive voltage and a low drive voltage. Also, an intermediate drive voltage has the potential to provide halftones.

【0051】図4に透過型デバイスの一実施例におけ
る、様々な軸を図示する。偏光学軸または偏光板20の
透過方向を21に示し、これを図4に示す他の軸に対す
る参照方向とする。配向層12、15の配向方向および
(その結果として)液晶層1の光学軸22の方向は−4
5度である。これに対し、固定リターダ17の光学軸2
3の方向は+45度である。補償フィルム18の光学軸
24はフィルム18に垂直に方向付けられる。偏光子1
9の偏光学軸25の方向は90度である。総合的なリタ
デーションがゼロになるように、デバイスの画素に電場
が与えられた場合、画素は実質的に「直交した」偏光子
のような挙動を示し、実質的に不透明または透明度の低
い状態となる。液晶層1のリタデーションから固定リタ
ーダ17のリタデーションを減算すると1/2波長に等
しくなる場合、偏光子20からの直線偏光は90度回転
された偏光方向を有し、偏光子19を透過する。その結
果、画素は透過状態になる。中間の印加電圧は、中間の
透過度または減衰の段階を次々と与える、中間のリタデ
ーションを与えるために用いられる。従って中間調は最
大透過(白)と最大不透過(黒)状態の間で駆動可能で
ある。
FIG. 4 illustrates various axes in one embodiment of the transmission device. The polarization direction or the transmission direction of the polarizer 20 is shown at 21, which is the reference direction for the other axes shown in FIG. The orientation directions of the alignment layers 12 and 15 and (as a result) the direction of the optical axis 22 of the liquid crystal layer 1 are −4.
5 degrees. On the other hand, the optical axis 2 of the fixed retarder 17
The direction of 3 is +45 degrees. The optical axis 24 of the compensation film 18 is oriented perpendicular to the film 18. Polarizer 1
The direction of the 9 polarization axes 25 is 90 degrees. When an electric field is applied to the pixels of the device such that the overall retardation is zero, the pixels behave substantially like an "orthogonal" polarizer, leaving a substantially opaque or less transparent state. Become. When the retardation of the fixed retarder 17 is subtracted from the retardation of the liquid crystal layer 1 to be equal to 波長 wavelength, the linearly polarized light from the polarizer 20 has a polarization direction rotated by 90 degrees and transmits through the polarizer 19. As a result, the pixel is in a transmissive state. Intermediate applied voltages are used to provide intermediate retardation, which in turn provides intermediate transmission or attenuation steps. Therefore, the halftone can be driven between a maximum transmission (white) state and a maximum non-transmission (black) state.

【0052】前述のように、偏光子19の偏光学軸25
は、偏光子20の偏光学軸21と平行であり得る。ま
た、反射型デバイスを提供するために、要素20はミラ
ーを含み得る。この場合、液晶層1のリタデーション
は、高駆動電圧と低駆動電圧とで1/4波長(または1
/4波長の奇数倍)変化することが必要である。
As described above, the polarization axis 25 of the polarizer 19 is
May be parallel to the polarimetric axis 21 of the polarizer 20. Also, element 20 may include a mirror to provide a reflective device. In this case, the retardation of the liquid crystal layer 1 is 波長 wavelength (or 1) at a high driving voltage and a low driving voltage.
(Odd number times / wavelength).

【0053】図5は、piセルタイプである点が図2と
異なるデバイスを示す。動作におけるディレクタの構成
を1dに図示する。図5における配向層12および15
は、1度から5度のオーダーの低いプレチルトを与える
ために配置されている点が、図2における配向層と異な
る。これらの配向層は、Liralign AM-4200(Merck社
製、Darmstadt、ドイツ)のようなポリイミドタイプの
材料から生成され得る。例えば、N−メチルピロリジオ
ン(N-methylpyrrolidione、Aldrich社製、Dorset、イ
ギリス)のような溶媒中のプレポリマー2%溶液を、下
地層上にスピンコートする(5krpmで40秒)。これを
180℃で1.5時間ベーキングし、プレポリマーのイ
ミド化または架橋を生じさせる。冷却するとすぐに、配
向層を例えば木綿のような柔らかい布で一方向にラビン
グし、液晶材料にプレチルトされた配向層を与える。
FIG. 5 shows a device different from FIG. 2 in that it is a pi cell type. The configuration of the director in operation is illustrated in 1d. Alignment layers 12 and 15 in FIG.
2 is different from the alignment layer in FIG. 2 in that it is arranged to give a low pretilt on the order of 1 to 5 degrees. These alignment layers can be made from polyimide-type materials such as Liralign AM-4200 (Merck, Darmstadt, Germany). For example, a 2% solution of the prepolymer in a solvent, such as N-methylpyrrolidione (N-methylpyrrolidione, Aldrich, Dorset, UK), is spin coated (5 krpm for 40 seconds) on the underlayer. This is baked at 180 ° C. for 1.5 hours to cause imidization or crosslinking of the prepolymer. Upon cooling, the alignment layer is rubbed in one direction with a soft cloth such as cotton to give the liquid crystal material a pretilted alignment layer.

【0054】液晶層1は正の誘電異方性ネマティックタ
イプであり、例えばMerck社製(Darmstadt,ドイツ)の
E7として周知の材料を含み得る。piセルモードの詳
細な動作は米国特許第4635051号に記載しているため、
ここではさらには記載しない。基本的には、液晶層1に
かかる電圧(およびその結果として与えられる電場)が
低駆動電圧の場合と高駆動電圧の場合とで、液晶層1の
リタデーションは、透過型デバイスの場合は1/2波
長、または反射型デバイスの場合は1/4波長変化す
る。その結果、光学的動作は前述のようになる。印加す
る電圧を低駆動電圧から高駆動電圧にスイッチングする
場合の、液晶層1の光学スイッチング時間は0.5ミリ
秒のオーダーである。一方、高駆動電圧から低駆動電圧
へのスイッチングに対応する緩和時間は3ミリ秒のオー
ダーである。
The liquid crystal layer 1 is of the positive dielectric anisotropy nematic type and may comprise, for example, the material known as E7 from Merck (Darmstadt, Germany). The detailed operation of the pi-cell mode is described in U.S. Pat.
It is not described further here. Basically, when the voltage applied to the liquid crystal layer 1 (and the resulting electric field) is at a low driving voltage and at a high driving voltage, the retardation of the liquid crystal layer 1 is 1/1 in the case of a transmissive device. It changes by two wavelengths, or one quarter wavelength in the case of a reflective device. As a result, the optical operation is as described above. When the applied voltage is switched from a low drive voltage to a high drive voltage, the optical switching time of the liquid crystal layer 1 is on the order of 0.5 millisecond. On the other hand, the relaxation time corresponding to switching from a high drive voltage to a low drive voltage is on the order of 3 milliseconds.

【0055】液晶層1の厚さは一般に実質的に6マイク
ロメータ以上である。例えば、厚さは6.2マイクロメ
ータであり得る。MLC6000-100およびZLI2293(いずれも
Merck社製、Darmstadt、ドイツ)のような、他のネマテ
ィック液晶材料を用いてもよい。デバイスにとって好都
合な駆動電圧範囲を与えるために、固定リターダ17の
リタデーションを選択することが出来る。
The thickness of the liquid crystal layer 1 is generally substantially 6 micrometers or more. For example, the thickness can be 6.2 micrometers. MLC6000-100 and ZLI2293 (both
Other nematic liquid crystal materials may be used, such as Merck, Darmstadt, Germany). The retardation of the fixed retarder 17 can be selected to provide a convenient drive voltage range for the device.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によれば、与えられた電場のう
ち、PALCデバイスの液晶層に与えられる割合をより
大きくでき、かつ高速スイッチング応答を実現するデバ
イスを提供できる。従って、標準ビデオレートで動作可
能および大情報容量を提供可能である、製造が容易なP
ALCデバイスを提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a device which can increase a ratio of a given electric field to a liquid crystal layer of a PALC device and realize a high-speed switching response. Therefore, an easy-to-manufacture P can operate at standard video rates and provide large information capacity.
An ALC device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】周知のタイプのPALCディスプレイの各部の
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of each part of a known type of PALC display.

【図2】本発明の一実施例の構成要素であるPALCデ
ィスプレイの一部を示す横断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a PALC display which is a component of one embodiment of the present invention.

【図3】(a)〜(c)は図2のディスプレイの液晶動作モー
ドを図示する横断面図である。
3A to 3C are cross-sectional views illustrating a liquid crystal operation mode of the display of FIG. 2;

【図4】図2のディスプレイにおける様々な軸の相対的
方向を示す図である。
4 shows the relative directions of various axes in the display of FIG. 2;

【図5】本発明の別の実施例の構成要素であるPALC
ディスプレイの一部を示す横断面図である。
FIG. 5: PALC component of another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the display.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶層 1a〜1d 液晶層内の領域 2 基板 3 誘電体層 4 ガス充填チャネル 5 基板 6 電極 7 電極 8 行ドライバ 9 帯状電極 10 列ドライバ 11 リブ 12 配向層 13 カラーフィルタ 14 ブラックマトリクス 15 配向層 16 スペーサ 17 固定リターダ 18 補償フィルム 19 偏光子 20 偏光子またはミラー 21 偏光学軸 22 液晶層の光学軸 23 固定リターダの光学軸 24 補償フィルムの光学軸\ 25 偏光学軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal layer 1a-1d Region in liquid crystal layer 2 Substrate 3 Dielectric layer 4 Gas filling channel 5 Substrate 6 Electrode 7 Electrode 8 Row driver 9 Strip electrode 10 Column driver 11 Rib 12 Alignment layer 13 Color filter 14 Black matrix 15 Alignment layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Spacer 17 Fixed retarder 18 Compensation film 19 Polarizer 20 Polarizer or mirror 21 Polarization axis 22 Optical axis of liquid crystal layer 23 Optical axis of fixed retarder 24 Optical axis of compensation film 25 Polarization axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジョン タウラー イギリス国 オーエックス2 9エイエル オックスフォード, ボトレー, ザ ガース 20 (72)発明者 ハリー ガース ウォルトン イギリス国 オーエックス4 3エヌイー オックスフォード, カウリー, ビュ ーチャンプ レーン, ビューチャンプ プレイス 45 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Michael John Tauler, Inventor Ox2 9 UK Elix Oxford, Botley, The Garth 20 (72) Inventor Harry Garth Walton, UK Ox4 3NE Oxford, Cowley, View Champ Lane, View Champ Place 45

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマアドレス型の構成および第一の
表面を含む第一の基板と、該第一の表面と間隔を空けて
向かい合う第二の表面を含む第二の基板と、該第一およ
び第二の表面の間に設置された液晶層とを備え、該液晶
層と該第一および第二の表面とが協同し表面モード液晶
デバイスを形成する、プラズマアドレス型液晶デバイ
ス。
A first substrate including a plasma-addressable configuration and a first surface; a second substrate including a second surface spaced apart from the first surface; A plasma addressed liquid crystal device, comprising: a liquid crystal layer disposed between a second surface, wherein the liquid crystal layer and the first and second surfaces cooperate to form a surface mode liquid crystal device.
【請求項2】 前記第一の表面が第一の配向層を含む、
請求項1に記載のデバイス。
2. The method according to claim 1, wherein the first surface includes a first alignment layer.
The device of claim 1.
【請求項3】 前記第二の表面が第二の配向層を含む、
請求項1または2に記載のデバイス。
3. The method according to claim 2, wherein the second surface includes a second alignment layer.
The device according to claim 1.
【請求項4】 前記第二の表面が第二の配向層を含み、
前記第一および第二の配向層が平行な配向方向を有す
る、請求項2に記載のデバイス。
4. The method according to claim 1, wherein the second surface includes a second alignment layer,
3. The device of claim 2, wherein the first and second alignment layers have parallel alignment directions.
【請求項5】 前記液晶層がネマティック液晶材料を含
む、請求項1から4のいずれかに記載のデバイス。
5. The device according to claim 1, wherein said liquid crystal layer comprises a nematic liquid crystal material.
【請求項6】 前記液晶層がネマティック液晶材料を含
み、該ネマティック液晶が負の誘電異方性を有し、かつ
第一と第二の複屈折モード間で切換が可能であって、該
第一と第二の複屈折モードにおいて液晶層の中間領域の
液晶分子はスプレー状態であって、該第一と第二の複屈
折モードの光学リタデーションの差は、透過型デバイス
の場合では1/2波長の奇数倍、または反射型デバイス
の場合では1/4波長の奇数倍である、請求項4に記載
のデバイス。
6. The liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal material, wherein the nematic liquid crystal has a negative dielectric anisotropy, and is switchable between first and second birefringent modes, In the first and second birefringence modes, liquid crystal molecules in the intermediate region of the liquid crystal layer are in a spray state, and the difference in optical retardation between the first and second birefringence modes is 1 / in the case of a transmission type device. 5. The device of claim 4, wherein the device is an odd multiple of a wavelength, or in the case of a reflective device, an odd multiple of a quarter wavelength.
【請求項7】 前記第一および第二の配向層が実質的に
80度から90度の範囲内のプレチルトを与える、請求
項6に記載のデバイス。
7. The device of claim 6, wherein said first and second alignment layers provide a pretilt substantially in the range of 80 to 90 degrees.
【請求項8】 前記液晶層がネマティック液晶材料であ
って、該ネマティック液晶が正の誘電異方性を有し、か
つ第一と第二の複屈折モード間で切換が可能であって、
該第一と第二の複屈折モードにおいて液晶層の中間領域
の液晶分子は均質な状態であって、該第一と第二の複屈
折モードの光学リタデーションの差は、透過型デバイス
の場合では1/2波長の奇数倍、または反射型デバイス
の場合では1/4波長の奇数倍である、請求項4に記載
のデバイス。
8. The liquid crystal layer is a nematic liquid crystal material, the nematic liquid crystal has a positive dielectric anisotropy, and is switchable between a first and a second birefringence mode,
In the first and second birefringent modes, the liquid crystal molecules in the intermediate region of the liquid crystal layer are in a homogeneous state, and the difference in optical retardation between the first and second birefringent modes is different in the case of a transmission device. 5. The device of claim 4, wherein the device is an odd multiple of 1/2 wavelength, or in the case of a reflective device, an odd multiple of 1/4 wavelength.
【請求項9】 前記第一および第二の配向層が実質的に
1度より大きいプレチルトを与える、請求項8に記載の
デバイス。
9. The device of claim 8, wherein the first and second alignment layers provide a pretilt substantially greater than 1 degree.
【請求項10】 前記第一および第二の配向層が実質的
に10度より小さいプレチルトを与える、請求項9に記
載のデバイス。
10. The device of claim 9, wherein said first and second alignment layers provide a pretilt substantially less than 10 degrees.
【請求項11】 前記第一および第二の配向層が実質的
に5度より小さいプレチルトを与える、請求項10に記
載のデバイス。
11. The device of claim 10, wherein said first and second alignment layers provide a pretilt substantially less than 5 degrees.
【請求項12】 前記液晶層は厚さが実質的に6マイク
ロメータ以上である、請求項1から11のいずれかに記
載のデバイス。
12. The device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer has a thickness of substantially 6 micrometers or more.
【請求項13】 前記第一の基板は複数のガス充填チャ
ネルを含み、該複数のチャネルは実質的に互いに平行に
延び、誘電体層によって液晶層から分離される、請求項
1から12のいずれかに記載のデバイス。
13. The method of claim 1, wherein the first substrate includes a plurality of gas-filled channels, the plurality of channels extending substantially parallel to one another, and separated from the liquid crystal layer by a dielectric layer. A device as described in Crab.
【請求項14】 前記誘電体層がガラスを含む、請求項
13に記載のデバイス。
14. The device of claim 13, wherein said dielectric layer comprises glass.
【請求項15】 前記誘電体層は厚さが実質的に50マ
イクロメータ以上である、請求項13または14に記載
のデバイス。
15. The device according to claim 13, wherein the dielectric layer has a thickness of substantially 50 micrometers or more.
【請求項16】 前記第二の基板が、実質的に前記チャ
ネルと垂直に延びる複数の帯状電極を含む、請求項13
から15のいずれかに記載のデバイス。
16. The apparatus of claim 13, wherein the second substrate includes a plurality of strip electrodes extending substantially perpendicular to the channel.
A device according to any of claims 1 to 15.
【請求項17】 実質的に前記液晶層の光学軸に垂直な
光学軸を有する固定リターダを備えた、請求項1から1
6のいずれかに記載のデバイス。
17. A fixed retarder having an optical axis substantially perpendicular to the optical axis of the liquid crystal layer.
7. The device according to any one of 6.
【請求項18】 前記液晶層の両面に向かい合わせに配
置された、第一および第二の偏光子を備えた、請求項1
から17のいずれかに記載のデバイス。
18. The method according to claim 1, further comprising a first polarizer and a second polarizer disposed on both sides of the liquid crystal layer.
18. The device according to any of claims 17 to 17.
【請求項19】 前記第一と第二の偏光子の偏光透過方
向が実質的に平行である、請求項18に記載のデバイ
ス。
19. The device according to claim 18, wherein the polarization transmission directions of the first and second polarizers are substantially parallel.
【請求項20】 前記第一と第二の偏光子の偏光透過方
向が実質的に直交する、請求項18に記載のデバイス。
20. The device of claim 18, wherein the polarization transmission directions of the first and second polarizers are substantially orthogonal.
【請求項21】 前記偏光方向が前記液晶層の光学軸に
対して45度である、請求項19または20に記載のデ
バイス。
21. The device according to claim 19, wherein the polarization direction is 45 degrees with respect to an optical axis of the liquid crystal layer.
【請求項22】 前記液晶層の両面に向かい合わせて設
置された、偏光子および反射板を備えた、請求項1から
17に記載のデバイス。
22. The device according to claim 1, comprising a polarizer and a reflector disposed on both sides of the liquid crystal layer.
【請求項23】 前記偏光子の偏光透過方向は、液晶層
の光学軸に対して45度である、請求項22に記載のデ
バイス。
23. The device according to claim 22, wherein the polarization transmission direction of the polarizer is 45 degrees with respect to the optical axis of the liquid crystal layer.
JP10165744A 1997-06-14 1998-06-12 Plasma address liquid crystal device Pending JPH1172772A (en)

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