JP2005002348A - 二色性色素および液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
のいずれかで表されることを特徴とする。
のいずれかで表されることを特徴とする。
Y={ΣΔHtr,m/268−ΣΔStr,m}(kJK-1kg-1)
の値が0.08以下であるアントラキノン色素からなる。アントラキノン色素のYの値は0.07以下であることがより好ましい。
で表されるものが挙げられる。
で表されるものが挙げられる。
Y={ΣΔHtr,m/268−ΣΔStr,m}(kJK-1kg-1)
の値が0.08以下である。
μA *S=μA L
と表わされる。理想溶液中の物質Aの化学ポテンシャルは、
μA L =μA *L+RTlnXA
と表わされる。この式において、μA *Lは純液相の物質Aの化学ポテンシャル、XA はモル分率である。したがって、平衡の条件は、
μA *S=μA *L+RTlnXA (1)
となる。ここで、μA *SおよびμA *Lは、純固相および純液相の物質Aの化学ポテンシャル(モル自由エネルギー)である。したがって、(1)式は、
(GA *S−GA *L)/RT=lnXA (2)
となる。ここで、
d(G/T)/dT=−H/T2
である。(2)式をTについて微分すると、下記(3)式が得られる。
ΔHf /RT2 =dlnXA /dT (3)
(3)式において、ΔHf は融解エンタルピー変化である。あまり広くない温度範囲では、ΔHf はTに依存しないとみなすことができる。(3)式を、XA =1となる温度すなわち純固相の物質Aの融点Tm から、純固相の物質Aがモル分率XA の物質Aを含む溶液と平衡にある温度Tまで積分すると、下記(4)式が得られる。
−(ΔHf −TΔSf )/RT=lnXA
−lnXA =(ΔHf −TΔSf )/RT (4)
(4)式は、理想溶液であれば、溶媒の種類に関わらず、溶解度は純物質Aの融解の熱力学パラメータによって決定されることを意味する。
−lnXA =(ΔHf −TΔSf )/RT+lnγA (5)
ここで、固体が溶媒に溶解する過程は、仮想的に次の2つの段階に分けることができる。(i)結晶配列にある固体の分子が分離して液体となる過程;および(ii)分子が溶媒と混合する過程;である。(5)式の(ΔHf −TΔSf )は温度Tにおける、純固相の物質Aと純液相の物質A(T<Tm の場合には過冷却液体)とのモル自由エネルギーの差を示し、(i)の過程に近似している。一方、RTlnγA は近似的に部分モル混合熱を表わしている。色素分子には、融解の前に、固体−固体相転移を起こすものもある。したがって、現実の熱力学パラメータは、温度Tから融点Tm までの総和(ΣΔHtr,m、ΣΔStr,m)で考える必要がある。
これらの液晶はいずれも正の誘電異方性を示す。ただし、誘電異方性が負の液晶でも、誘電異方性が正の液晶と混合することにより、全体として誘電異方性が正になるようにすれば使用することができる。また、適当な素子構成および駆動方法を用いれば、誘電異方性が負の液晶のみを使用することもできる。
図3に示すTFT駆動の3層構造の反射型GH−LCDを作製した。このLCDは対角4インチで、画素数は320×240である。
以下のようにして液晶および二色性色素を含有するマイクロカプセルを調製し、これを用いて表示素子を作製した。
以下のようにして図3に示す3層構造のGH−LCDを作製した。カイラル剤(E.Merk社製、S811)を含有するSTN用液晶混合物(チッソ社製、LIXON4031)を用意した。液晶混合物にイエローのアントラキノン色素(P1E2)を2.5%溶解させて液晶組成物を調製した。液晶混合物にマゼンタのアントラキノン色素(P2E2)を2.0%溶解させて液晶組成物を調製した。液晶混合物にシアンのアントラキノン色素(P3E2)を1.5%溶解させて液晶組成物を調製した。図3に示す3層の液晶セルに、下層からそれぞれマゼンタ、イエロー、シアンの液晶組成物を封入してGH−LCDを作製した。
液晶および二色性色素を含有するマイクロカプセルを用い、図5に示す3層構造のGH−LCDを作製した。図5(A)は、本実施例のGH−LCDの概略図である。図5(B)は、図5(A)の断面図である。ガラス基板31上には複数のTFT32が形成されている。ガラス基板31上には絶縁膜を介してアルミニウムからなる反射板33が配置されている。この反射板33は画素電極を構成している。反射板33上には、イエロー液晶層34a、透明電極層(画素電極)35、マゼンタ液晶層34b、透明電極層(画素電極)35、シアン液晶層34cが積層されている。透明電極層35は、透明電極材料をスパッタリングしてフォトリソグラフィーによりパターニングするか、透明電極材料を分散させた溶剤を印刷することにより形成されている。シアン液晶層34c上には、透明の対向電極36を有するガラス基板または高分子フィルムが配置されている。なお、各TFTと、反射板33および透明電極35とは電気的に接続されている。
イエロー色素(P1E1)とマゼンタ色素(P2E1)を重量で2:3の割合に混合してレッド混合色素を得た。イエロー色素(P1E1)とシアン色素(P4E1)を重量で1:1の割合に混合してグリーン混合色素を得た。マゼンタ色素(P2E1)とシアン色素(P4E1)を重量で1:1の割合に混合してブルー混合色素を得た。それぞれの混合色素を用い、実施例4と同様にして、3種の液晶マイクロカプセルを調製した。これらのマイクロカプセルは、単独で液晶層を形成したときに、しきい値電圧が6Vになるように粒径が調整されている。
23…ITO電極
24…アルミニウム電極
25…シール剤
26a、26b、26c…液晶層
31…ガラス基板
32…TFT
33…反射板
34a、34b、34c…液晶層
35…透明電極層
36…対向電極
51、57…ガラス基板
52…アルミニウム反射板
53、58…ITO
54a、54b、54c…液晶層
55a、55b、55c…液晶層
56…シール剤
Claims (7)
- 表面に電極を有する一対の基板間に、液晶および二色性色素を含有する液晶層が設けられた液晶表示素子において、前記二色性色素が請求項1記載の一般式(T1)〜(T5)のいずれかで表されるものであることを特徴とする液晶表示素子。
- 前記液晶が、フッ素系液晶を含有することを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
- 前記二色性色素が、異なる色相を示す2種以上の二色性色素の混合物であることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
- 前記液晶および二色性色素がマイクロカプセルに封入されていることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
- 一対の基板間に、イエローの液晶層、マゼンタの液晶層およびシアンの液晶層が、電極層を挟んで積層して設けられ、各液晶層には独立して電圧が印加されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
- 一対の基板間に、第1の色相を示すマイクロカプセルからなる液晶層と、第1の色相に対して補色の関係にある第2の色相を示すマイクロカプセルからなる液晶層とが積層して設けられていることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
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