JP3147882B2 - 表示素子 - Google Patents
表示素子Info
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- JP3147882B2 JP3147882B2 JP35463498A JP35463498A JP3147882B2 JP 3147882 B2 JP3147882 B2 JP 3147882B2 JP 35463498 A JP35463498 A JP 35463498A JP 35463498 A JP35463498 A JP 35463498A JP 3147882 B2 JP3147882 B2 JP 3147882B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶を担体で固定し
た表示素子の構成に関する。
た表示素子の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶を担体で固定した表示素子は
アメリカ特許４，７２８，５４７および４，６８８，９
００等に開示されており、液晶を担持する担体に紫外線
硬化性あるいは熱硬化性有機高分子を用いていた。しか
し、担体モノマーを液晶と混合した後に化学反応により
硬化させるため、担体モノマーと液晶が反応する、ある
いは液晶が分解してしまい信頼性が悪い、前の表示状態
によりしきい特性が変化してしまう（ヒステリシス特性
と名づける）、などの課題があった。これを解決するた
めに担体高分子として熱可塑性高分子を用いる方法が検
討されている。
アメリカ特許４，７２８，５４７および４，６８８，９
００等に開示されており、液晶を担持する担体に紫外線
硬化性あるいは熱硬化性有機高分子を用いていた。しか
し、担体モノマーを液晶と混合した後に化学反応により
硬化させるため、担体モノマーと液晶が反応する、ある
いは液晶が分解してしまい信頼性が悪い、前の表示状態
によりしきい特性が変化してしまう（ヒステリシス特性
と名づける）、などの課題があった。これを解決するた
めに担体高分子として熱可塑性高分子を用いる方法が検
討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
を担体で固定した表示素子を反射モードで用いてコント
ラストを向上させることにあり、特にその場合の具体的
な手段を提供することにある。更には、ヒステリシス特
性が少ない表示素子を提供することにある。
を担体で固定した表示素子を反射モードで用いてコント
ラストを向上させることにあり、特にその場合の具体的
な手段を提供することにある。更には、ヒステリシス特
性が少ない表示素子を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の表示素子は、液
晶層の一方の側から入射した光を前記液晶層の他方の側
に設けた反射膜で反射させる表示素子において、前記液
晶層は液晶及び高分子の担体を含んでおり、前記反射膜
は前記液晶層側の面が鋸歯状に形成されてなることを特
徴とする。尚、前記反射膜と前記液晶層との間に液晶層
を挟み込むための基板が設けてもよい。前記高分子とし
ては、熱可塑性高分子を用いることができる。
晶層の一方の側から入射した光を前記液晶層の他方の側
に設けた反射膜で反射させる表示素子において、前記液
晶層は液晶及び高分子の担体を含んでおり、前記反射膜
は前記液晶層側の面が鋸歯状に形成されてなることを特
徴とする。尚、前記反射膜と前記液晶層との間に液晶層
を挟み込むための基板が設けてもよい。前記高分子とし
ては、熱可塑性高分子を用いることができる。
【０００５】
【作用】本発明の上記の構成によれば、光が素子を２回
通過するので透過モードで測定した電気光学特性の２乗
のカーブが得られる。そのためしきい特性が急峻となる
のである。この時反射膜を鋸歯状に形成することにより
正面方向とは異なる方向に光を反射させることができる
ようになるので、ＯＦＦ表示の際の光量を減じさせるこ
とができる。また熱可塑性高分子を用いると、特にセル
ロース誘導体を用いる場合にはヒステリシス特性がほと
んど無い。このため電気光学特性の良好な表示素子を作
成することができる。また既に高度に重合した高分子を
用いることができるため、液晶分子と反応するような不
純物を極力減らすことができる、また担体を重合で形成
することが無いため紫外線を照射することもなく液晶に
ダメージを与えることが極めて少ない。そのため信頼性
が向上するのである。
通過するので透過モードで測定した電気光学特性の２乗
のカーブが得られる。そのためしきい特性が急峻となる
のである。この時反射膜を鋸歯状に形成することにより
正面方向とは異なる方向に光を反射させることができる
ようになるので、ＯＦＦ表示の際の光量を減じさせるこ
とができる。また熱可塑性高分子を用いると、特にセル
ロース誘導体を用いる場合にはヒステリシス特性がほと
んど無い。このため電気光学特性の良好な表示素子を作
成することができる。また既に高度に重合した高分子を
用いることができるため、液晶分子と反応するような不
純物を極力減らすことができる、また担体を重合で形成
することが無いため紫外線を照射することもなく液晶に
ダメージを与えることが極めて少ない。そのため信頼性
が向上するのである。
【０００６】以下、実施例により本発明の詳細を示す。
【０００７】
【０００８】
【参考例】図１は本発明の参考例を示す表示素子の断面
図である。また図２は本参考例の表示素子を含む表示装
置の全体図である。基板１および基板６上に透明電極Ｉ
ＴＯ２および透明電極ＩＴＯ５を形成しこれらの基板間
に液晶及び有機熱可塑性高分子の混合物を挟み込んだ。
液晶及び高分子の調合及び素子作製法について述べる。
表１に本実施例で用いた熱可塑性高分子及びそれと組み
合わせた液晶を示した。まずここにあげた高分子に液晶
を３０〜９０％混ぜ合わせ、１８０°Ｃ程度に加熱して
均一に相溶させる。相溶した状態で電極付基板上に展開
し、相分離しないように電極付対向基板で挟み込んだ。
液晶層の厚さは１０μｍとしたがこの限りでない。厚く
すれば表示素子としてのコントラストを向上させること
はできるが駆動電圧が高くなる課題があり、薄くすると
駆動電圧を低下させることはできるがコントラストが取
れない課題を有する。こうして作成した素子部の外側に
反射板７を素子部の表面に対して３度傾けて配置した。
反射板７はできるだけ素子部に近づけて配置する必要が
ある、さもなくば同画素によって同一光を変調できなく
なる。これを実現するためにも反射板７を傾ける角度は
素子部表面の反射光が受光部に入らない必要最小限にす
る必要がある。図３に本参考例の表示素子の電気光学特
性を示した。コントラストは約２０：１である。本参考
例では駆動電圧４０Ｖ（駆動周波数については素子に電
界が十分印加される程度の周波数、ここでは１ＫＨｚ）
とした。どの高分子を用いても同様の表示状態を得るこ
とができた。１カ月後の電気光学特性に於ける経時変化
はほとんど無かった。ここで用いた液晶は高分子の屈折
率に合わせて選んだ物であり、少々屈折率が合わなても
他の液晶を用いることができる。また高分子自身も熱可
塑性の高分子であればここに示した物に限らず用いるこ
とができる。高分子に対する液晶の割合は、３０％以下
であると十分な光学変化が得られず、９０％以上である
と十分な光散乱が得られない。
図である。また図２は本参考例の表示素子を含む表示装
置の全体図である。基板１および基板６上に透明電極Ｉ
ＴＯ２および透明電極ＩＴＯ５を形成しこれらの基板間
に液晶及び有機熱可塑性高分子の混合物を挟み込んだ。
液晶及び高分子の調合及び素子作製法について述べる。
表１に本実施例で用いた熱可塑性高分子及びそれと組み
合わせた液晶を示した。まずここにあげた高分子に液晶
を３０〜９０％混ぜ合わせ、１８０°Ｃ程度に加熱して
均一に相溶させる。相溶した状態で電極付基板上に展開
し、相分離しないように電極付対向基板で挟み込んだ。
液晶層の厚さは１０μｍとしたがこの限りでない。厚く
すれば表示素子としてのコントラストを向上させること
はできるが駆動電圧が高くなる課題があり、薄くすると
駆動電圧を低下させることはできるがコントラストが取
れない課題を有する。こうして作成した素子部の外側に
反射板７を素子部の表面に対して３度傾けて配置した。
反射板７はできるだけ素子部に近づけて配置する必要が
ある、さもなくば同画素によって同一光を変調できなく
なる。これを実現するためにも反射板７を傾ける角度は
素子部表面の反射光が受光部に入らない必要最小限にす
る必要がある。図３に本参考例の表示素子の電気光学特
性を示した。コントラストは約２０：１である。本参考
例では駆動電圧４０Ｖ（駆動周波数については素子に電
界が十分印加される程度の周波数、ここでは１ＫＨｚ）
とした。どの高分子を用いても同様の表示状態を得るこ
とができた。１カ月後の電気光学特性に於ける経時変化
はほとんど無かった。ここで用いた液晶は高分子の屈折
率に合わせて選んだ物であり、少々屈折率が合わなても
他の液晶を用いることができる。また高分子自身も熱可
塑性の高分子であればここに示した物に限らず用いるこ
とができる。高分子に対する液晶の割合は、３０％以下
であると十分な光学変化が得られず、９０％以上である
と十分な光散乱が得られない。
【０００９】
【表１】
【００１０】表中の液晶はＺＬＩ−がメルク社製であ
り、ＲＤＰ−がロディック社製である。
り、ＲＤＰ−がロディック社製である。
【００１１】
【実施例１】本実施例では反射板として鋸歯形断面を持
つ反射板を用いた例を示す。図４は本実施例を示す素子
の断面図である。参考例１と異なっている点は素子部の
外側に配置した反射板の構造及び配置である。反射板の
構造について述べる。図２に示したように５０μｍピッ
チで、かつ表面角度が５度である鋸歯状の凹凸をガラス
基板１４上に形成した。ガラス基板の替わりに高分子基
板を用いてもよい。この上に反射膜８としてアルミニウ
ムを３０００オングストロームの膜厚で形成した。これ
を素子部表面に密着して配置した。この反射板を用いる
ことにより素子部の全面に渡り入射光に対して均一な２
重変調を行なうことが可能となった。
つ反射板を用いた例を示す。図４は本実施例を示す素子
の断面図である。参考例１と異なっている点は素子部の
外側に配置した反射板の構造及び配置である。反射板の
構造について述べる。図２に示したように５０μｍピッ
チで、かつ表面角度が５度である鋸歯状の凹凸をガラス
基板１４上に形成した。ガラス基板の替わりに高分子基
板を用いてもよい。この上に反射膜８としてアルミニウ
ムを３０００オングストロームの膜厚で形成した。これ
を素子部表面に密着して配置した。この反射板を用いる
ことにより素子部の全面に渡り入射光に対して均一な２
重変調を行なうことが可能となった。
【００１２】
【実施例２】本実施例では１方の電極を金属電極１３と
して鋸歯状の反射表面を有する反射板を兼ねさせた場合
を示す。図５に本実施例の素子の断面図を示す。用いた
高分子及び液晶は参考例１と同様である。実施例１で用
いた反射板を１方の基板としてもう１方に平坦な透明電
極付基板を用いこの間に相溶させた高分子／液晶混合物
を相溶した状態のまま挟み込んで急冷した。本実施例に
於ける電気光学特性及び信頼性は参考例１に同じであっ
た。本実施例によれば、表示素子外面側に反射板が必要
ないので、コンパクトで安価な反射型表示素子を作製す
ることができる。
して鋸歯状の反射表面を有する反射板を兼ねさせた場合
を示す。図５に本実施例の素子の断面図を示す。用いた
高分子及び液晶は参考例１と同様である。実施例１で用
いた反射板を１方の基板としてもう１方に平坦な透明電
極付基板を用いこの間に相溶させた高分子／液晶混合物
を相溶した状態のまま挟み込んで急冷した。本実施例に
於ける電気光学特性及び信頼性は参考例１に同じであっ
た。本実施例によれば、表示素子外面側に反射板が必要
ないので、コンパクトで安価な反射型表示素子を作製す
ることができる。
【００１３】
【従来例】図６に従来の高分子分散形液晶表示素子の断
面図を示す。反射板を除いた素子の作製法は参考例１と
同様である。こうして作製した素子について透過モード
での電気光学特性を測定した（図７参照）。ＯＦＦ光量
がかなり多くコントラストが取れていないことがわか
る。
面図を示す。反射板を除いた素子の作製法は参考例１と
同様である。こうして作製した素子について透過モード
での電気光学特性を測定した（図７参照）。ＯＦＦ光量
がかなり多くコントラストが取れていないことがわか
る。
【００１４】以上参考例、実施例及び従来例を述べた
が、本発明は以上の参考例及び実施例のみならず、広く
表示素子、反射型ディスプレイ、プロジェクターなどに
応用が可能である。
が、本発明は以上の参考例及び実施例のみならず、広く
表示素子、反射型ディスプレイ、プロジェクターなどに
応用が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、反射
膜が鋸歯状に形成されてなるので、ＯＦＦ表示時の反射
光が素子表面に集中することがなく、コントラスト特性
が向上する。更には、担体として熱可塑性の高分子を用
いているために、ヒステリシス特性の無い表示素子を提
供することが可能である。
膜が鋸歯状に形成されてなるので、ＯＦＦ表示時の反射
光が素子表面に集中することがなく、コントラスト特性
が向上する。更には、担体として熱可塑性の高分子を用
いているために、ヒステリシス特性の無い表示素子を提
供することが可能である。
【図１】本発明の参考例に於ける表示素子の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の参考例に於ける表示素子を含む装置の
全体図である。
全体図である。
【図３】本発明の参考例に於ける表示素子の電気光学特
性図である。
性図である。
【図４】本発明の実施例１に於ける表示素子の断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の実施例２に掛ける表示素子の断面図で
ある。
ある。
【図６】従来の高分子分散型液晶表示素子の断面図であ
る。
る。
【図７】従来の高分子分散型液晶表示素子の電気光学特
性図である。
性図である。
１．…ガラス基板 ２．…ＩＴＯ透明電極 ３．…液晶 ４．…高分子 ５．…ＩＴＯ透明電極 ６．…ガラス基板 ７．…反射板 ８．…反射膜 ９．…入射光 １０．…反射光 １１．…集光レンズ １２．…スクリーン １３．…金属電極 １４．…鋸歯形ガラス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1335 520 G02F 1/1333 500 G02F 1/1334
Claims (3)
- 【請求項１】液晶層の一方の側から入射した光を前記液
晶層の他方の側に設けた反射膜で反射させる表示素子に
おいて、 前記液晶層は液晶及び高分子の担体を含んでおり、 前記反射膜は前記液晶層側の面が鋸歯状に形成されてな
ることを特徴とする表示素子。 - 【請求項２】請求項１に記載の表示素子において、 前記反射膜と前記液晶層との間に基板が設けられている
ことを特徴とする表示素子。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の表示素子に
おいて、 前記高分子は熱可塑性高分子を用いたことを特徴とする
表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35463498A JP3147882B2 (ja) | 1990-06-20 | 1998-12-14 | 表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35463498A JP3147882B2 (ja) | 1990-06-20 | 1998-12-14 | 表示素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16172990A Division JP3194935B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237627A JPH11237627A (ja) | 1999-08-31 |
| JP3147882B2 true JP3147882B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=18438885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35463498A Expired - Fee Related JP3147882B2 (ja) | 1990-06-20 | 1998-12-14 | 表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147882B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264336B1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-07-24 | 3M Innovative Properties Company | Display apparatus with corrosion-resistant light directing film |
| US6590711B1 (en) | 2000-04-03 | 2003-07-08 | 3M Innovative Properties Co. | Light directing construction having corrosion resistant feature |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP35463498A patent/JP3147882B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11237627A (ja) | 1999-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001212 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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