液晶のプレチルト角は？

質問

理系の人間ではありませんが、液晶ディスプレイの基本的なしくみを知りたいと思って勉強しています。

入門書に目を通してSTNやTFTの大まかな流れはだいたいつかめてきたのですが、いくつか分からないところがあります。

プレチルト角というものを意図的に作り出すのは理解できたのですが、プレチルト角の大きいものと小さいものがあると聞きます。角度の違いで最終的な液晶ディスプレイにどのような性能の違いが出るのでしょうか？この角度は大きい方が良いのでしょうか？小さい方が良いのでしょうか？素人なので見当がつきません。

ご存知の方よろしくお願いします。

回答No.1

KENZOU

RESが付かないようなので簡単に紹介しておきます。質問がいかにも素人っぽく（失礼！）、じつはそのような質問に答えるのは大変難しいのですが、ＴＲＹしてみます（汗；
若干基本的な知識が必要ですが、それは適当なテキストで補ってください。
さて、プレチルト角が０°の場合、理論的にはフレデリック転移というものが起きます。これはある電圧（閥値電圧Vthと呼ばれる）で急激に液晶分子が立ち上がるというものです。まぁ、ステップ関数的な振る舞いをイメージしてください。ここで絵で書くのは難しいですが、壁面の分子はアンカルング効果により殆どじっとしていますが、中央層の液晶分子はVthの電圧により立ち上がる（実際はもっと連続的に変化しますが）というイメージ図です。

－－－－　　　　｜｜｜｜
－－－－　　⇒　－－－－　（←液晶分子層）
＝＝＝＝　　　　＝＝＝＝　（←壁面）
　V＜Vth　　　　　V≧Vth

従って、プレチルトが０°の場合、液晶を階調無しの（０１）白黒表示する場合、Vth電圧以上をＯＮ電圧、それ未満をＯＦＦ電圧と設定することができて、駆動条件が非常に楽になります。
一方、プレチルト角が大きくなるとステップ関数的な動きを示さず、理論的なVth電圧のやや低電圧側から徐々に液晶分子は立ち上がり始め、電圧を上げるに従ってドンドン立ち上がっていくというイメージとなります。この特性は、液晶を階調表示をするのに最適で、Vthより上の電圧に応じて液晶の透過率を可変にすることができます。しかし、プレチルトを大きくしすぎるとステップ関数的なイメージから程遠くなり、Vthより相当低電圧がわの電圧で分子がモゾモゾと動くことになり、鮮明な表示が困難になるということになってしまいます。
以上、駆け足で述べましたが、不明なことがありましたら、また質問してください。