JP2581071Y2 - 液晶光学表示素子 - Google Patents

液晶光学表示素子

Info

Publication number
JP2581071Y2
JP2581071Y2 JP1993039033U JP3903393U JP2581071Y2 JP 2581071 Y2 JP2581071 Y2 JP 2581071Y2 JP 1993039033 U JP1993039033 U JP 1993039033U JP 3903393 U JP3903393 U JP 3903393U JP 2581071 Y2 JP2581071 Y2 JP 2581071Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
layer
optical display
control layer
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1993039033U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0710726U (ja
Inventor
昭彦 内山
辰一郎 金
聡 五十嵐
健司 中谷
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.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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 Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP1993039033U priority Critical patent/JP2581071Y2/ja
Publication of JPH0710726U publication Critical patent/JPH0710726U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2581071Y2 publication Critical patent/JP2581071Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、透明電極層を有する2
枚の基板に挟持された液晶調光層が、観察者の側からの
入射光を散乱する状態と散乱せずに透過する状態とを、
透明電極層に印加する電界に応じて変化させることので
きる液晶光学表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶を用いた光学表示素子は、電子機器
の入力情報、運転状況を表示する表示パネル、あるいは
受信した内容を表示する液晶テレビ、液晶デイ スプレイ
などに利用されている。
【0003】そうした中で、電気信号により光の散乱と
透過を制御した液晶光学表示素子には、すでにいくつか
の提案がある。ファーガソンらは液晶分子をマイクロカ
プセル化した後、該カプセルを液晶滴として樹脂膜中に
分散させた液晶膜において、その液晶滴による光の散乱
による不透明性と、電場印加による液晶滴内の液晶分子
の配向による透明性とを利用した液晶光学表示素子(以
下、NCAP)を提案している(特表昭58−5016
31)。
【0004】一方、ケント大学(特表昭61−5021
28号及び特表昭63−501512号)、旭硝子
(株)(特開昭63−278035)及び、大日本イン
キ(株)(特開平01−198725号)に於いては、
重合性のモノマーあるいはオリゴマーあるいはそれらの
混合物(以下プレポリマーと呼ぶ)に液晶を溶解し、プ
レポリマーを紫外線または電子線の照射あるいは熱によ
る重合反応により硬化させ、液晶成分をドロップレット
として析出し、分散状態を得る液晶光学表示素子、及び
液晶光学表示素子作成法を提案している。
【0005】これらの方式ではTN液晶セルやSTN液
晶セルと異なり、偏光板を用いていないので表示画像が
明るく、また製造工程上も簡便であり、バックライトも
不要であるために次世代の液晶ディスプレイとして期待
される。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】従来のPDLC(NC
APも含んだ高分子分散型液晶を以下PDLCで代表し
て表現する。)を表示素子に用いるとき、電圧無印加状
態にはPDLCが光を散乱するために白色表示が得られ
る。この表示素子を直視型として使用する場合、光の入
射側に対してPDLC層の裏面に光吸収層を配置するな
どして、電圧を印加してPDLCを透明状態にするとP
DLCの背後にある黒色の光吸収層が見えるため、一応
白黒表示が可能となるといった方法が考えられる。
【0007】しかしながら、PDLCに入射した光の後
方散乱(観察者への散乱)は小さく、前方散乱が大きい
ため、その白色度及びコントラストはPDLCと黒色体
との距離に依存する。すなわち、PDLCと黒色体が接
触していると、観察者には背後の黒色体がある程度透け
て見えるために完全に白表示でなく灰色表示になってし
まう。
【0008】一方、電圧無印加状態におけるPDLCの
白色度及びコントラストを高めるためには、光の入射側
に対してPDLC層の裏面の吸収層以外に反射層を設
け、反射光をPDLCによって散乱させ、観察者への散
乱を増加させる方法が考えられる。この方法は白色度及
びコントラストを高めるには有効である。
【0009】しかしながら、この様な方法で観察者への
散乱の高いPDLCを得るためには裏面の反射層の反射
率を上げなければならず、該反射層の反射率を高いもの
とした場合には、裏面の反射層が鏡面の役割をするた
め、表示素子として用い、電圧を印加して黒表示とした
とき、斜めより入射した光による反射が気になるといっ
た人間の心理面での課題を有する。
【0010】本考案はこの様な課題を解決して、白色は
明るく、裏面反射が心理的に気にならないバックライト
不要な液晶光学表示素子を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本考案にかかる液晶表示
素子は、透明電極層を有する2枚の基板に挟持された液
晶調光層が、観察者の側からの入射光を散乱する状態と
散乱せずに透過する状態とを、透明電極層に印加する電
界に応じて変化させることのできる液晶光学表示素子に
おいて、透明電極層は液晶調光層に接して設け、かつ液
晶調光層の観察者の側とは反対の側の基板上には、波長
選択的光透過層と光吸収層とを観察者側から見てこの順
に設け、さらに視界制御層を波長選択的光透過層よりも
観察者に近い側の位置に設けることを特徴としている。
【0012】このような構成としては、図1〜図6のも
のを例示することができる。これらの図中、1は観察者
に面した側の基板、2は視界制御層、3は透明電極層、
4は液晶調光層、5は透明電極層、6は波長選択的光透
過層、7は光吸収層、8は観察者の側とは反対の側の基
板である。
【0013】もちろんこれらの構成例は本考案の一部を
示すものであり限定されるものではなく、観察者側から
視界制御層、液晶調光層、選択光透過層、光吸収層がこ
の順に、または、液晶調光層、視界制御層、選択光透過
層、光吸収層がこの順に配置されていれば本考案の効果
が得られる。もちろん、必要に応じて各層の間に粘着層
や保護層を配置しても良い。
【0014】ここで波長選択的光透過層とは、金属酸化
物等の誘電体を多層に積層することによって可視域の光
を一部透過し、一部散乱する性能を有する薄膜や、ある
いは金属、合金膜を薄く設けた、一部の光を反射し、一
部の光を透過、また吸収する薄膜である。金属、合金薄
膜としてAlを蒸着あるいはスパッタリング法で設けた
ハーフミラーが代表に挙げられるが、金属反射色の弱
い、すなわち吸収の大きなCr,Co,Mo、Fe金属
やステンレス、ニクロム、コバルトクロムの様な金属膜
が好適に用いられる。誘電体の多層積層膜は透過光波
長、透過率(反射率)を選択するために波長の4分の1
で各層膜厚を最適に選択し、低屈折率、高屈折率の透明
誘電体膜を交互に、蒸着法あるいはスパッタリング法な
どで形成して作製される。
【0015】また光吸収層としては、黒色を示し、反射
率が5%以下の膜なら材料はなんでも良く、黒色塗膜、
黒色紙、偏光板の黒状態等が用いられる。
【0016】そして液晶調光層としては、高分子樹脂中
に滴状あるいは三次元網目状に分散した高分子分散型液
晶膜であり、かつ入射光を散乱する状態での直達透過率
が5%以下のものであることが好ましい。
【0017】ここで高分子分散型液晶としては、NCA
P以外にも紫外線硬化型PDLC、熱硬化型PDLC、
あるいはエマルジョン型PDLC等の作製方法が提案さ
れているが、いかなる作り方によるPDLCであろうと
も、光散乱方式での表示の場合使用可能である。
【0018】そのための液晶材料としては、単一の液晶
材料であることを要しないのはもちろんで、2種以上の
液晶であっても良い。そのうちの正の誘電率異方性を有
するものが望ましく、ネマチック液晶、スメクチック液
晶、コレステリック液晶が好ましい。そして良好な遮光
性を得るためには、液晶構成体中に占める液晶の比率は
50重量%以上80重量%以下が好ましく、特に好まし
くは55重量%以上75重量%以下である。
【0019】そして良好な視認性を得るための高分子分
散型液晶膜の光学特性としては、電圧無印加時の透過率
が5%以下であることが好ましく、電圧を印加した時の
最大透過率は70%以上であることが好ましい。ここで
述べる透過率はHe−Neレーザーを光源として、高分
子分散型液晶膜を一対の透明電極付透明基板で挟んだセ
ルの面から受光部に達する測定光の開口角が6゜になる
ように設置した3mm径のフォトダイオードに到達する
光量より得られる値である。
【0020】さらに、高分子分散型液晶樹脂を形成する
重合性組成物としては、紫外線により重合するものが好
ましい。重合性組成物はモノマー及び/またはオリゴマ
ー、重合開始剤を主成分とするが、モノマー、オリゴマ
ーとしてはアクリレート系、メタクリレート系が好適に
用いられる。重合開始剤としては該モノマー、オリゴマ
ーに対して溶解性の高いことが望ましい。
【0021】また視界制御層としては、 ヘイズ率
(%)=(散乱光線透過率/ 全光線透過率)×100
で表されるヘイズ率が、光入射角によって変化し、特
に該ヘイズ率の入射角依存性が視界制御層中の屈折率の
分布に起因する光の散乱によるものであれば良い。そし
て使用目的に応じて好ましいヘイズ率の入射角依存性が
選択されるが、本考案の液晶光学表示素子において、液
晶調光層に対して観察者の反対側に位置する波長選択的
光透過層での反射を防ぎ、波長選択的光透過層が鏡面と
なるのを防ぐには、視界制御層面に垂直方向から入射す
る光のヘイズ率が最小で、水平方向に近くなるにつれヘ
イズ率が大きくなるような構造が好ましい。
【0022】こうした視界制御層の材質は、上記ヘイズ
率を入射角に応じて変化させることができるもきであれ
ば良い。そうした中でも、可視光波長以上の間隔で高分
子樹脂が層構造をとり、各層での屈折率が異なった物が
好ましい。層構造の積層方向に対して光の入射角を変化
させたとき、例えば層構造の積層面に平行に入射する時
には、屈折率の異なる界面での乱反射及び出射する時の
光の回折効果により散乱し、層構造の積層面に垂直な方
向に入射した光は散乱せずに透過するといった構造であ
り、層構造の積層構造を制御することによって視界を制
御できる。
【0023】
【実施例】図6に示す構成の液晶光学表示素子を作製し
た。その際に基板1と8には、1mm厚のガラス透明基
板を用いた。これらの基板1と8の上に、面積抵抗が2
00Ω/□以下の透明導電性の酸化インジウムを透明電
極層3と5としてそれぞれ堆積した。そしてこれらの基
板を10μmのスペーサーを介して張り合わせ、液晶調
光層4であるPDLC層を備えたPDLC膜用セルを作
製した。
【0024】その際にPDLC用の液晶としては、メル
ク社製のシアノビフェニル系液晶であるE−8を使用し
た。樹脂モノマーとしては、東亜合成┷製のM113
(ノニルフェノキシエチレンオキサイドアクリレー
ト)、共栄社油脂化学工業製のHOPA(2ーヒドロキ
シプロピルアクリレート)、大阪有機化学工業製のビス
コート8F(オクタフロロペンチルアクリレート)、共
栄社油脂化学工業製のPE−4A(ペンタエリスリトー
ル4−アクリレート)をそれぞれ重量比で、M113:
HOPA:8F:PE−4A=64:16:20:1の
割合で混合した。液晶と樹脂モノマーを67:33重量
%で混合した後、上記ガラスセルに注入し、75℃の高
温雰囲気温度で水銀ランプ光源からの紫外線(5mW/
平方cm)を照射し樹脂層を硬化してPDLC膜を得
た。この膜の透過率をHe−Neレーザーを光源とし
て、受光部に達する測定光の開口角が6゜になるように
設置して測定した電圧無印加状態の透過率は1.6%で
あり、10V印加時には83%であった。
【0025】視界制御層2としては、垂直入射光に対し
てヘイズ率が小さい、すなわち散乱能が低い市販の視界
制御フィルムを用いた。これはフィルム面に対して垂直
入射(入射角0゜)の透過率は600nmで82%、入
射角45°では30%のものである。
【0026】一方波長選択的光透過層6としては、視界
制御層の上にスパッタリング法を用いてアルミニウムの
合金膜を堆積した。この時、合金膜を調整して、550
nmでの光線透過率、反射率をそれぞれ、9.0%、6
6.6%とした。さらに、光吸収層7としては、反射率
が2%以下の黒色紙を用いた。
【0027】上記構造の液晶光学表示素子は電圧無印加
状態では白く、電圧10Vを印加して観察したところ、
黒表示となり、しかも裏面が鏡面となって反射が気にな
るということはなかった。
【0028】
【考案の効果】本考案には以上のような効果があること
から、本液晶光学表示素子を用いることによって裏面の
反射が気にならならず、しかもバックライト不要な直視
型液晶ディスプレイ等を供給することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶光学表示素子の構成例
【図2】液晶光学表示素子の構成例
【図3】液晶光学表示素子の構成例
【図4】液晶光学表示素子の構成例
【図5】液晶光学表示素子の構成例
【図6】液晶光学表示素子の構成例
【符号の説明】
1 基板 2 視界制御層 3 透明電極層 4 液晶調光層 5 透明電極層 6 波長選択的光透過層 7 光吸収層 8 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中谷 健司 東京都日野市旭が丘4丁目3番2号 帝 人株式会社 東京研究センター内 (56)参考文献 特開 平4−134323(JP,A) 特開 平4−68310(JP,A) 特開 平4−156427(JP,A) 特開 平4−212125(JP,A) 特開 平4−348321(JP,A) 特開 平5−61024(JP,A) 特開 平5−150227(JP,A) 特開 平5−53100(JP,A) 特開 平3−23423(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335 G02F 1/1333

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明電極層を有する2枚の基板に挟持さ
    れた液晶調光層が、観察者の側からの入射光を散乱する
    状態と散乱せずに透過する状態とを、透明電極層に印加
    する電界に応じて変化させることのできる液晶光学表示
    素子において、 透明電極層は液晶調光層に接して設け、かつ液晶調光層
    の観察者の側とは反対の側の基板上には、波長選択的光
    透過層と光吸収層とを観察者側から見てこの順に設け、
    さらに視界制御層を波長選択的光透過層よりも観察者に
    近い側の位置に設けることを特徴とする液晶光学表示素
    子。
  2. 【請求項2】 液晶調光層が、高分子樹脂中に滴状ある
    いは三次元網目状に分散した高分子分散型液晶であり、
    入射光を散乱する状態での直達透過率が5%以下である
    ことを特徴とする請求項1記載の液晶光学表示素子。
  3. 【請求項3】 視界制御層が、高分子樹脂が可視光波長
    以上の間隔で層構造をとり、かつ各層での屈折率が異な
    る構造をとり、層構造の積層面に平行に入射した光は屈
    折率の異なる界面での乱反射及び出射時の回折効果によ
    り散乱し、層構造の積層面に垂直な方向に入射した光は
    散乱せずに透過することにより、ヘイズ率が光入射角に
    よって変化するものであることを特徴とする請求項1〜
    2のいずれかに記載の液晶光学表示素子。
JP1993039033U 1993-07-16 1993-07-16 液晶光学表示素子 Expired - Fee Related JP2581071Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1993039033U JP2581071Y2 (ja) 1993-07-16 1993-07-16 液晶光学表示素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1993039033U JP2581071Y2 (ja) 1993-07-16 1993-07-16 液晶光学表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0710726U JPH0710726U (ja) 1995-02-14
JP2581071Y2 true JP2581071Y2 (ja) 1998-09-17

Family

ID=12541807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1993039033U Expired - Fee Related JP2581071Y2 (ja) 1993-07-16 1993-07-16 液晶光学表示素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2581071Y2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101741686B1 (ko) * 2015-12-30 2017-05-31 신진엠텍(주) 광학 구조체 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6277098U (ja) * 1985-11-05 1987-05-16
KR100322928B1 (ko) * 1997-08-01 2002-02-01 하루타 히로시 시계용 액정표시패널

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099343A (en) * 1989-05-25 1992-03-24 Hughes Aircraft Company Edge-illuminated liquid crystal display devices
JP2998231B2 (ja) * 1990-05-25 2000-01-11 住友電気工業株式会社 表示装置
JPH0468310A (ja) * 1990-07-10 1992-03-04 Victor Co Of Japan Ltd 表示装置
JPH04134323A (ja) * 1990-09-26 1992-05-08 Sharp Corp 光書き込み型液晶表示素子
JP2886321B2 (ja) * 1990-10-19 1999-04-26 日本電信電話株式会社 表示装置
JPH04348321A (ja) * 1991-02-15 1992-12-03 Ricoh Co Ltd カラー液晶表示装置
JPH0553100A (ja) * 1991-08-26 1993-03-05 Fuji Xerox Co Ltd 液晶デイスプレイ装置
JPH0561024A (ja) * 1991-09-02 1993-03-12 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JPH05150227A (ja) * 1991-11-29 1993-06-18 Kyocera Corp 液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101741686B1 (ko) * 2015-12-30 2017-05-31 신진엠텍(주) 광학 구조체 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0710726U (ja) 1995-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5889570A (en) Reflection--type liquid crystal displaying device
KR100563159B1 (ko) 자기 접착 확산판을 갖춘 광학 부품
US5729319A (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
JPH0736068B2 (ja) 液晶装置およびその製造方法
JPH0323423A (ja) 縁部照明液晶表示装置
JP3310569B2 (ja) 反射型液晶表示装置
US20010033351A1 (en) Liquid crystal display unit
JP3317158B2 (ja) 反射型液晶表示体
EP0478299B1 (en) Liquid crystal display element of optical writing type
EP0454480A2 (en) Liquid-crystal display device of optical writing type
JP2581071Y2 (ja) 液晶光学表示素子
JPH0756157A (ja) 液晶表示装置
US20020005930A1 (en) A liquid crystal layer including a dichroic dye
JPH0534730A (ja) 液晶表示装置
JP3345181B2 (ja) 液晶表示素子及び液晶表示装置
JP2001242445A (ja) 液晶表示装置
JP3044799B2 (ja) 液晶装置
JPH0743708A (ja) 反射型液晶表示装置
JP2816686B2 (ja) 液晶装置
JPH06258628A (ja) 液晶表示装置
JP2581074Y2 (ja) 液晶表示装置
JPH04248519A (ja) 液晶電気光学素子
JP2796912B2 (ja) 液晶電気光学装置
JP3574872B2 (ja) 液晶表示素子及び液晶表示装置
JPH0829757A (ja) 表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees