JP2879085B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JP2879085B2 JP2879085B2 JP2114617A JP11461790A JP2879085B2 JP 2879085 B2 JP2879085 B2 JP 2879085B2 JP 2114617 A JP2114617 A JP 2114617A JP 11461790 A JP11461790 A JP 11461790A JP 2879085 B2 JP2879085 B2 JP 2879085B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子に関し、特に正の誘電異方性を
有する液晶が液晶層の厚み方向に90゜以上ねじれた構造
を有するSTN型液晶表示素子に関するものである。
有する液晶が液晶層の厚み方向に90゜以上ねじれた構造
を有するSTN型液晶表示素子に関するものである。
従来主に用いられてきた液晶の表示モードは、ツイス
トネマティック（TN）型と呼ばれ、一対の基板間で液晶
分子が約90゜ねじれた構造をとっており、液晶による偏
光面の回転と、電圧印加によるその効果の消失を利用し
ている。この表示モードは、時計や電卓等の低時分割駆
動では十分なものであったが、表示容量を増大させるた
めに高時分割駆動させると、コントラストが低下した
り、視角がせまくなるという欠点があった。これは、高
時分割駆動になると、選択点と非選択点にかかる電圧の
比が１に近づくためで、高コントラスト、広視角の表示
素子を得るためには、素子の相対透過率が10％変化する
電圧V10に対する50％変化する電圧V50の比（V50/V10）
で表わされる急峻度γをできるだけ小さくすることが必
要である。
トネマティック（TN）型と呼ばれ、一対の基板間で液晶
分子が約90゜ねじれた構造をとっており、液晶による偏
光面の回転と、電圧印加によるその効果の消失を利用し
ている。この表示モードは、時計や電卓等の低時分割駆
動では十分なものであったが、表示容量を増大させるた
めに高時分割駆動させると、コントラストが低下した
り、視角がせまくなるという欠点があった。これは、高
時分割駆動になると、選択点と非選択点にかかる電圧の
比が１に近づくためで、高コントラスト、広視角の表示
素子を得るためには、素子の相対透過率が10％変化する
電圧V10に対する50％変化する電圧V50の比（V50/V10）
で表わされる急峻度γをできるだけ小さくすることが必
要である。
ツイストネマティック型の場合、このγ値は1.13程度
である。このγ値を小さくするために、液晶分子のねじ
れ角を大きくし、偏光軸を液晶配向方向とずらす方式が
提案されており、SBEモードやSTNモードと呼ばれてい
る。このような方式によると、γ値を1.1以下にするこ
とができ、1/400デューティ程度の高時分割駆動が可能
になる。
である。このγ値を小さくするために、液晶分子のねじ
れ角を大きくし、偏光軸を液晶配向方向とずらす方式が
提案されており、SBEモードやSTNモードと呼ばれてい
る。このような方式によると、γ値を1.1以下にするこ
とができ、1/400デューティ程度の高時分割駆動が可能
になる。
しかし、このような方式では、複屈折による着色及び
その電圧による変化を利用するため、液晶セルの透過光
または反射光には着色を生じ、着色背景上への表示とな
る。
その電圧による変化を利用するため、液晶セルの透過光
または反射光には着色を生じ、着色背景上への表示とな
る。
一方、このような液晶表示素子において、１つの表示
セルを用いて異なる背景色の表示を実現し、部分強調や
情報内容の区分などに用い多彩な表示を実現することが
望まれているが、これまでのところ、このような多彩な
表示を実現する具体的な手法についての提案はなされて
いない。
セルを用いて異なる背景色の表示を実現し、部分強調や
情報内容の区分などに用い多彩な表示を実現することが
望まれているが、これまでのところ、このような多彩な
表示を実現する具体的な手法についての提案はなされて
いない。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされ
たもので、上記のような多彩の表示を可能とする液晶表
示素子を提供することを目的とする。
たもので、上記のような多彩の表示を可能とする液晶表
示素子を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、正の誘
電異方性を有する液晶組成物からなる液晶層が、電極を
備えた一対の基板間で、電圧無印加時に基板に対して略
水平に配向し、液晶層の厚み方向に120゜以上、360゜以
下のねじれた構造を有するように構成された液晶セル
と、該液晶層を挟むようにして設けた一対の偏光子との
間の少なくとも一方に、部分的に高分子液晶層を設けた
ことを特徴とする液晶表示素子が提供される。
電異方性を有する液晶組成物からなる液晶層が、電極を
備えた一対の基板間で、電圧無印加時に基板に対して略
水平に配向し、液晶層の厚み方向に120゜以上、360゜以
下のねじれた構造を有するように構成された液晶セル
と、該液晶層を挟むようにして設けた一対の偏光子との
間の少なくとも一方に、部分的に高分子液晶層を設けた
ことを特徴とする液晶表示素子が提供される。
次に、図面を参照して、本発明の構成を詳述する。第
１図は本発明の液晶表示素子の構成例を示す断面図であ
る。この図において、セル10はSTNセルで、基板1,11は
それぞれ配向処理が施された配向膜3,13と透明電極4,14
を有し、離間、対向して配設され、その間に液晶６が封
入され、シール剤５によって外気と遮断される。この液
晶セル10が第１偏光子２および第２偏光子12に挟まれ、
基板１と偏光子２との間に高分子液晶層７が配設されて
液晶表示素子を構成している。
１図は本発明の液晶表示素子の構成例を示す断面図であ
る。この図において、セル10はSTNセルで、基板1,11は
それぞれ配向処理が施された配向膜3,13と透明電極4,14
を有し、離間、対向して配設され、その間に液晶６が封
入され、シール剤５によって外気と遮断される。この液
晶セル10が第１偏光子２および第２偏光子12に挟まれ、
基板１と偏光子２との間に高分子液晶層７が配設されて
液晶表示素子を構成している。
本発明の液晶表示素子の構成例のように、基板と偏光
子の間に高分子液晶層を設ける場合、基板としては透光
性を有するガラス、プラスチックなどを用いる。プラス
チック基板を用いたときは、基板の厚さを0.2mm以下の
薄厚にすることが容易であり、そのため表示素子をきわ
めて薄く、かつ軽量にすることができる。また、基板が
薄いために、表示が二重像にならず広視角の表示素子を
得ることができる。
子の間に高分子液晶層を設ける場合、基板としては透光
性を有するガラス、プラスチックなどを用いる。プラス
チック基板を用いたときは、基板の厚さを0.2mm以下の
薄厚にすることが容易であり、そのため表示素子をきわ
めて薄く、かつ軽量にすることができる。また、基板が
薄いために、表示が二重像にならず広視角の表示素子を
得ることができる。
本発明の液晶表示素子の各基板における配向処理は、
液晶分子が電圧無印加時に略水平配向するように行わ
れ、この配向処理方向に沿って液晶分子が優先配向す
る。この場合、液晶分子の配向に関していう略水平と
は、液晶分子の基板に対する傾き角がおおよそ０゜から
30゜の範囲にあることを言う。この配向制御は、基板に
対して、従来公知の斜方蒸着や、無機または有機被膜を
形成した後に綿布などでラビングすることにより行うこ
とができる。本発明に使用する配向膜3,13としては、ポ
リアミド、ポリイミドなどの高分子被膜等にラビング処
理したものや、SiO、MgO、MgF2などを用いて斜め蒸着し
たものが用いられる。
液晶分子が電圧無印加時に略水平配向するように行わ
れ、この配向処理方向に沿って液晶分子が優先配向す
る。この場合、液晶分子の配向に関していう略水平と
は、液晶分子の基板に対する傾き角がおおよそ０゜から
30゜の範囲にあることを言う。この配向制御は、基板に
対して、従来公知の斜方蒸着や、無機または有機被膜を
形成した後に綿布などでラビングすることにより行うこ
とができる。本発明に使用する配向膜3,13としては、ポ
リアミド、ポリイミドなどの高分子被膜等にラビング処
理したものや、SiO、MgO、MgF2などを用いて斜め蒸着し
たものが用いられる。
本発明の高分子液晶層７は、第２図に示すように、表
示領域Ｄに部分的に設けられる。高分子液晶層の無い領
域21では従来のSTN型液晶表示素子と同じ表示である
が、高分子液晶層の有る領域22では高分子液晶層の複屈
折効果により背景色及び表示色が変化する。なお、第２
図の例は、高分子液晶層の有る領域が１ケ所であるが、
勿論２ケ所以上あってもよい。
示領域Ｄに部分的に設けられる。高分子液晶層の無い領
域21では従来のSTN型液晶表示素子と同じ表示である
が、高分子液晶層の有る領域22では高分子液晶層の複屈
折効果により背景色及び表示色が変化する。なお、第２
図の例は、高分子液晶層の有る領域が１ケ所であるが、
勿論２ケ所以上あってもよい。
また、第１図の構成例では、高分子液晶層を液晶セル
の上側基板と上側偏光板の間に設置したが、下側基板と
下側偏光板の間に設置しても良く、また、液晶セルの基
板と高分子液晶層を形成する基板は兼用しても良く、さ
らに高分子液晶層を液晶セルの基板の液晶層側に形成し
ても良い。
の上側基板と上側偏光板の間に設置したが、下側基板と
下側偏光板の間に設置しても良く、また、液晶セルの基
板と高分子液晶層を形成する基板は兼用しても良く、さ
らに高分子液晶層を液晶セルの基板の液晶層側に形成し
ても良い。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
（実施例１） ストライプ状の透明電極を有する上下ガラス基板間で
の液晶のねじれ角が180゜であり、液晶層のリターデー
ションが0.95μｍであるSTNセルＡを作製した。液晶は
正の誘電異方性を有するネマチック液晶ZLI2293（メル
ク社製）にカイラルネマティック液晶S811（メルク社
製）を添加したものを用いた。配向処理は、ポリイミド
膜のラビング処理により行った。
の液晶のねじれ角が180゜であり、液晶層のリターデー
ションが0.95μｍであるSTNセルＡを作製した。液晶は
正の誘電異方性を有するネマチック液晶ZLI2293（メル
ク社製）にカイラルネマティック液晶S811（メルク社
製）を添加したものを用いた。配向処理は、ポリイミド
膜のラビング処理により行った。
次に表示領域の一部をマスクする印刷マスクをガラス
基板の上に設置し、各々下記（１）式と（２）式の繰返
し単位を持つ２種のポリシロキサン系高分子液晶の混合
溶媒を、リターデーションが0.95μｍ、ねじれ角が180
゜、ねじれ向きがセルＡと逆向きとなるように塗布し、
高分子液晶層Ｂを形成した。
基板の上に設置し、各々下記（１）式と（２）式の繰返
し単位を持つ２種のポリシロキサン系高分子液晶の混合
溶媒を、リターデーションが0.95μｍ、ねじれ角が180
゜、ねじれ向きがセルＡと逆向きとなるように塗布し、
高分子液晶層Ｂを形成した。
次に、上記高分子液晶層ＢをセルＡの上に、セルＡの
上側基板のラビング方向と高分子液晶層Ｂのガラス基板
上の配向方向が直交するように重ねた。
上側基板のラビング方向と高分子液晶層Ｂのガラス基板
上の配向方向が直交するように重ねた。
そして下側偏光板の透過軸がセルＡの下側基板のラビ
ング方向と45゜を成し、上側偏光板の透過軸が下側偏光
板の透過軸を直交するように、上下偏光板を設置し、本
発明の液晶表示素子とした。
ング方向と45゜を成し、上側偏光板の透過軸が下側偏光
板の透過軸を直交するように、上下偏光板を設置し、本
発明の液晶表示素子とした。
以上のようにして作製した液晶表示素子の液晶セルＡ
を時分割駆動させたところ、高分子液晶層の無い領域で
は非選択画素が青、選択画素が黄色になった。また、高
分子液晶層の有る領域では、高分子液晶層によって液晶
セルＡの着色が色補償され、非選択画像が黒、選択画素
が白となった。以上のように、本実施例では１つの表示
セルを用いて異なる背景色の表示を実現することができ
た。
を時分割駆動させたところ、高分子液晶層の無い領域で
は非選択画素が青、選択画素が黄色になった。また、高
分子液晶層の有る領域では、高分子液晶層によって液晶
セルＡの着色が色補償され、非選択画像が黒、選択画素
が白となった。以上のように、本実施例では１つの表示
セルを用いて異なる背景色の表示を実現することができ
た。
（実施例２） 実施例１のセルＡと同様にして、液晶としてZLI2293
にS811を添加したものを用い、ねじれ角が240゜、リタ
ーデーションが0.86μｍの液晶セルＣを作製した。そし
て実施例１と同様にして、表示領域の一部をマスクする
印刷マスクを用いて、ガラス基板上にホモジニアス配向
した上記（１）式の繰返し単位を持つポリシロキサン系
高分子液晶の層Ｄを形成した。該高分子液晶層Ｄのリタ
ーデーションは0.55μｍであった。次に該高分子液晶層
ＤをセルＣの上にセルＣの上側基板のラビング方向とＤ
のガラス基板上の配向方向が直交するように重ねた。そ
して、さらに下側偏光板の透過軸がセルＣの下側基板の
ラビング方向と45゜を成し、上側偏光板の透過軸が上側
基板のラビング方向と45゜、下側偏光板の透過軸と60℃
を成すように上下偏光板を配置して本発明の液晶表示素
子とした。
にS811を添加したものを用い、ねじれ角が240゜、リタ
ーデーションが0.86μｍの液晶セルＣを作製した。そし
て実施例１と同様にして、表示領域の一部をマスクする
印刷マスクを用いて、ガラス基板上にホモジニアス配向
した上記（１）式の繰返し単位を持つポリシロキサン系
高分子液晶の層Ｄを形成した。該高分子液晶層Ｄのリタ
ーデーションは0.55μｍであった。次に該高分子液晶層
ＤをセルＣの上にセルＣの上側基板のラビング方向とＤ
のガラス基板上の配向方向が直交するように重ねた。そ
して、さらに下側偏光板の透過軸がセルＣの下側基板の
ラビング方向と45゜を成し、上側偏光板の透過軸が上側
基板のラビング方向と45゜、下側偏光板の透過軸と60℃
を成すように上下偏光板を配置して本発明の液晶表示素
子とした。
以上のようにして作製した液晶表示素子のセルＡを時
分割駆動させたところ、高分子液晶層の無い領域では非
選択画素が黄色、選択画素が青になり、高分子液晶層の
有る領域では非選択画素が黒、選択画素が白となり、１
つの表示セルを用いて異なる背景色の表示を実現するこ
とができた。
分割駆動させたところ、高分子液晶層の無い領域では非
選択画素が黄色、選択画素が青になり、高分子液晶層の
有る領域では非選択画素が黒、選択画素が白となり、１
つの表示セルを用いて異なる背景色の表示を実現するこ
とができた。
（実施例３） 実施例１の高分子液晶層Ｂと同様にして、高分子液晶
をねじれの向きが実施例１のセルＡと逆向きになるよう
に塗布し、リターデーションが0.47μｍ、ねじれ角が90
゜の高分子液晶層Ｅを形成した。該高分子液晶層Ｅをセ
ルＡの上に実施例１と同様に重ね、下側偏光板の透過軸
がセルＡの下側基板のラビング方向と45゜を成し、上側
偏光板の透過軸が下側偏光板の透過軸と平行となるよう
に上下偏光板を設置し、本発明の液晶表示素子とした。
をねじれの向きが実施例１のセルＡと逆向きになるよう
に塗布し、リターデーションが0.47μｍ、ねじれ角が90
゜の高分子液晶層Ｅを形成した。該高分子液晶層Ｅをセ
ルＡの上に実施例１と同様に重ね、下側偏光板の透過軸
がセルＡの下側基板のラビング方向と45゜を成し、上側
偏光板の透過軸が下側偏光板の透過軸と平行となるよう
に上下偏光板を設置し、本発明の液晶表示素子とした。
以上のようにして作製した液晶表示素子の液晶セルＡ
を時分割駆動させたところ、高分子液晶層の無い領域で
は非選択画素が黄色、選択画素が青となった。また、高
分子液晶層の有る領域では、非選択画素が青、選択画素
が白となり、一つの表示セルを用いて異なる背景色の表
示を実現することができた。
を時分割駆動させたところ、高分子液晶層の無い領域で
は非選択画素が黄色、選択画素が青となった。また、高
分子液晶層の有る領域では、非選択画素が青、選択画素
が白となり、一つの表示セルを用いて異なる背景色の表
示を実現することができた。
本発明によれば、STN型液晶表示素子において、液晶
層と偏光子の間に、部分的に高分子液晶層を設けたこと
により、１つの表示セルを用いて異なる背景色の表示が
でき、多彩な表示を実現することができる。
層と偏光子の間に、部分的に高分子液晶層を設けたこと
により、１つの表示セルを用いて異なる背景色の表示が
でき、多彩な表示を実現することができる。
第１図は本発明の液晶表示素子の構成例を示す断面図、
第２図は第１図の液晶表示素子の表示領域の状態を示す
図である。 1,11……基板 2,12……偏光子 3,13……配向膜 4,14……透明電極 ５……シール剤 ６……液晶 ７……高分子液晶層 21……高分子液晶層の無い領域 22……高分子液晶層の有る領域
第２図は第１図の液晶表示素子の表示領域の状態を示す
図である。 1,11……基板 2,12……偏光子 3,13……配向膜 4,14……透明電極 ５……シール剤 ６……液晶 ７……高分子液晶層 21……高分子液晶層の無い領域 22……高分子液晶層の有る領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−183625（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−94317（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/133 500 G02F 1/1335 510
Claims (1)
- 【請求項１】正の誘電異方性を有する液晶組成物からな
る液晶層が、電極を備えた一対の基板間で、電圧無印加
時に基板に対して略水平に配向し、液晶層の厚み方向に
120゜以上、360゜以下のねじれ構造を有するように構成
された液晶セルと、該液晶層を挟むように設けられた一
対の偏光子との間の少なくとも一方に、部分的に高分子
液晶層を設けたことを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114617A JP2879085B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114617A JP2879085B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412315A JPH0412315A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2879085B2 true JP2879085B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=14642343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2114617A Expired - Fee Related JP2879085B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2879085B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-28 JP JP2114617A patent/JP2879085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0412315A (ja) | 1992-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |