JPH0119132B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0119132B2 JPH0119132B2 JP55017273A JP1727380A JPH0119132B2 JP H0119132 B2 JPH0119132 B2 JP H0119132B2 JP 55017273 A JP55017273 A JP 55017273A JP 1727380 A JP1727380 A JP 1727380A JP H0119132 B2 JPH0119132 B2 JP H0119132B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- display
- reflective
- lower substrate
- 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
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 63
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 13
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- UBHZUDXTHNMNLD-UHFFFAOYSA-N dimethylsilane Chemical compound C[SiH2]C UBHZUDXTHNMNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012769 display material Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13731—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a field-induced phase transition
- G02F1/13737—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a field-induced phase transition in liquid crystals doped with a pleochroic dye
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
本発明はコレステリツク相を示す誘電異方性が
正の液晶に、分子の配向方向により発色の異なる
二色性色素を添加した液晶組成物を対向する電極
間にはさみ、電界の印加除去に伴なう色素の発色
の変化を用いて表示を行なう相転移型ゲスト−ホ
スト表示体に関する。さらに詳しくは、表示セル
を構成する一方の基板として、不透明基板を使用
し、影の無い輪郭の明瞭な表示を行なう反射型表
示体に関する。 コレステリツク相を示す誘電異方性が正の液晶
に、二色性色素を添加した組成物を用い、電界の
印加除去に伴なうコレステリツク−ネマチツク相
転移に基づく発色変化を利用して表示を行なう。
相転移型ゲスト−ホスト表示体は、下記の長所を
有し、注目されている。 １ 偏光板無しで高いコントラストが得られる。 ２ 視角依存性がない。 ３ 表示全体が明るい。 ４ 応答が速い。 第１図に、相転移型ゲスト−ホスト効果の表示
原理を示す。第１−ａ図は電界無印加時の液晶分
子１及び色素分子２の配向状態図を示し透明電極
３、自然光４、反射板５、ガラス基板６、スペー
サ７、から構成されている。液晶分子は電極表面
３に垂直方向に進むに従い、順次その配向方向を
旋回するグランジヤン組織をとり、このため色素
分子は任意の方向に偏つた光３を強く吸収し、強
く発色する。一方第１−ｂ図に、電界印加時の配
向状態を示す。色素分子８、液晶分子９は共に電
極表面に垂直なホメオトロピツク配向をとり、ほ
とんど入射光１０を完全に透過し、反射板５の色
を呈する。 この様な相転移型ゲスト−ホスト効果は、電界
印加により、着色状態から透明状態への変化しか
できず、従つて表示としては、カラーの背景に白
抜き表示となり、ドツト型マトリツクスや、ウオ
ツチの１デジツト−セブンセグメント表示等小さ
な画素には、光の入射角度により半影ができ、実
効的コントラストが低く、不向きとされていた。 第２図は従来のホワイト・テーラー型ゲスト・
ホスト効果を用いた液晶表示装置の断面構造の図
であり、２枚の透明基板１２、該透明基板の液晶
層側に形成された透明電極１３、反射板１４、液
晶１５、シール１６から構成されている。透明基
板１２は一般的にはガラス基板が使われている。
透明電極１３としては酸化インジウムIn2O3、酸
化スズSnO3が使われている。反射板１４は透明
プラスチツク基板の透明基板と接しない面に小さ
い凹凸を設け、アルミ等の反射物質の薄膜を蒸着
したものが用いられている。従つて上側の透明基
板の面に垂直に入射した光は液晶層で変調され下
側の透明基板を通過し、反射板１４の中を通り反
射板１４の反射面により反射され、再び、入射し
たときと逆の順で出ていく。このような構造では
光の変調される液晶層と反射面の距離ｌが表示電
極の大きさに対して比較的大きくなる。このため
電圧を印加して光が透過する部分の照度が比較的
低くなり表示のコントラストをさげる結果となつ
ていた。第３−ａ，ｂ図は透明基板の面に対して
45゜で入射する光により投光される反射面の様子
の液晶層と反射面との距離ｌによる違いを示した
ものであるが、第３−ａ図は距離ｌが大きい場
合、第３−ｂ図は距離ｌが小さい場合である。１
７が液晶層であり、黒い部分は電圧が印加されて
いない部分、即ち、色素が吸収を起こしている部
分であり、中央の抜けた部分が電圧が印加された
部分、即ち、色素が光吸収をしない部分である。
１８は反射面であり斜めに入射する光２１により
照射される部分が１９ａ，１９ｂの部分、照射さ
れない部分が２０ａ，２０ｂの部分である。この
ような表示を透面基板の面に垂直な方向から見る
と第３−ａ図の場合には２０ａの部分が多く見
え、第３−ｂ図の場合には２０ｂの部分はほとん
ど見えずに、明るい１９ｂの部分がほとんどであ
る。以上の説明から距離ｌはなるべく短い方が表
示の品質が向上することがわかる。 つまり、コントラストの低下を防ぐ手段として
は、下側基板又は下側基板上の電極に直接反射板
の機能を持たせ、液晶層を直接又はほとんど直接
に、反射面に接する方法が良いと考えられる。と
ころが、表示として望ましい白色反射板を用いる
ためには、かなり表面の凹凸を大きくし、光散乱
面をつくらねばならず、従来の表面処理ではこの
様な荒れた表面での配向を制御しえなかつた。特
にラビング等での平行処理はそれに基づく欠陥の
発生が多く、又斜め蒸着でも影の部分はほとんど
配向しないために、色ムラ、見かけのコントラス
トの低下等をもたらしているのが実情である。 本発明の特徴は、この様な配向の問題点を解決
すべく、白色化のために凹凸荒らした表面は垂直
処理を施し、対向する基板表面は水平配向させた
セルに、比較的ピツチの長いコレステリツク液晶
と二色性色素からなる組成物を用いて、真白な基
板上に、影や色ムラの全くない二次元画像を形成
した点にある。 以下、実施例に従い本発明を説明する。 実施例 １ 第４図は本発明に基づく表示体の構造であり、
上側基板２２、下側基板２３、透明電極２４、シ
ール２５、液晶層２６、垂直配向処理２７、水平
配向処理２８で構成されている。上側基板２２は
透明なガラス又はプラスチツクであり、下側基板
２３は不透明な光反射性の基板である。下側基板
の例としては、セラミツクス、着色ガラスなどが
あげられる。透明電極２４は酸化スズ又は酸化イ
ンジウムである。液晶層２６に封入される液晶と
しては前記のように相転移型ゲストホスト液晶組
成物が用いられるが、表１にホスト液晶を、又表
２に二色性色素を示す。 ホスト液晶としては、全体として誘電異方性が
正のネマチツク液晶組成物に光学活性物質、コレ
ステリツク液晶等を適当量添加したものが比較的
ピツチも長く、転移電圧が低いために実用的であ
る。二色性色素は一般に液晶中での配向性の関係
から表２の如く棒状のものが多く、本実施例に於
いては、No.１を0.8重量％用いてある。下側基板
はクロム錯体、ジメチルシラン等の垂直処理２７
が施され、上側ガラス基板はポリイミド塗布後ラ
ビングの水平配向処理２８が施され、その間を液
晶分子は基板表面から垂直方向に進むにつれデイ
レクターの方向が順次旋回するグランジヤン組織
をとつている。上下電極間に電界を印加する事に
より、第１−ｂ図と同様ホメオトロピツク配向と
なり反射板の色が見える。 実施例１は下側基板自体が不透明絶縁体である
正の液晶に、分子の配向方向により発色の異なる
二色性色素を添加した液晶組成物を対向する電極
間にはさみ、電界の印加除去に伴なう色素の発色
の変化を用いて表示を行なう相転移型ゲスト−ホ
スト表示体に関する。さらに詳しくは、表示セル
を構成する一方の基板として、不透明基板を使用
し、影の無い輪郭の明瞭な表示を行なう反射型表
示体に関する。 コレステリツク相を示す誘電異方性が正の液晶
に、二色性色素を添加した組成物を用い、電界の
印加除去に伴なうコレステリツク−ネマチツク相
転移に基づく発色変化を利用して表示を行なう。
相転移型ゲスト−ホスト表示体は、下記の長所を
有し、注目されている。 １ 偏光板無しで高いコントラストが得られる。 ２ 視角依存性がない。 ３ 表示全体が明るい。 ４ 応答が速い。 第１図に、相転移型ゲスト−ホスト効果の表示
原理を示す。第１−ａ図は電界無印加時の液晶分
子１及び色素分子２の配向状態図を示し透明電極
３、自然光４、反射板５、ガラス基板６、スペー
サ７、から構成されている。液晶分子は電極表面
３に垂直方向に進むに従い、順次その配向方向を
旋回するグランジヤン組織をとり、このため色素
分子は任意の方向に偏つた光３を強く吸収し、強
く発色する。一方第１−ｂ図に、電界印加時の配
向状態を示す。色素分子８、液晶分子９は共に電
極表面に垂直なホメオトロピツク配向をとり、ほ
とんど入射光１０を完全に透過し、反射板５の色
を呈する。 この様な相転移型ゲスト−ホスト効果は、電界
印加により、着色状態から透明状態への変化しか
できず、従つて表示としては、カラーの背景に白
抜き表示となり、ドツト型マトリツクスや、ウオ
ツチの１デジツト−セブンセグメント表示等小さ
な画素には、光の入射角度により半影ができ、実
効的コントラストが低く、不向きとされていた。 第２図は従来のホワイト・テーラー型ゲスト・
ホスト効果を用いた液晶表示装置の断面構造の図
であり、２枚の透明基板１２、該透明基板の液晶
層側に形成された透明電極１３、反射板１４、液
晶１５、シール１６から構成されている。透明基
板１２は一般的にはガラス基板が使われている。
透明電極１３としては酸化インジウムIn2O3、酸
化スズSnO3が使われている。反射板１４は透明
プラスチツク基板の透明基板と接しない面に小さ
い凹凸を設け、アルミ等の反射物質の薄膜を蒸着
したものが用いられている。従つて上側の透明基
板の面に垂直に入射した光は液晶層で変調され下
側の透明基板を通過し、反射板１４の中を通り反
射板１４の反射面により反射され、再び、入射し
たときと逆の順で出ていく。このような構造では
光の変調される液晶層と反射面の距離ｌが表示電
極の大きさに対して比較的大きくなる。このため
電圧を印加して光が透過する部分の照度が比較的
低くなり表示のコントラストをさげる結果となつ
ていた。第３−ａ，ｂ図は透明基板の面に対して
45゜で入射する光により投光される反射面の様子
の液晶層と反射面との距離ｌによる違いを示した
ものであるが、第３−ａ図は距離ｌが大きい場
合、第３−ｂ図は距離ｌが小さい場合である。１
７が液晶層であり、黒い部分は電圧が印加されて
いない部分、即ち、色素が吸収を起こしている部
分であり、中央の抜けた部分が電圧が印加された
部分、即ち、色素が光吸収をしない部分である。
１８は反射面であり斜めに入射する光２１により
照射される部分が１９ａ，１９ｂの部分、照射さ
れない部分が２０ａ，２０ｂの部分である。この
ような表示を透面基板の面に垂直な方向から見る
と第３−ａ図の場合には２０ａの部分が多く見
え、第３−ｂ図の場合には２０ｂの部分はほとん
ど見えずに、明るい１９ｂの部分がほとんどであ
る。以上の説明から距離ｌはなるべく短い方が表
示の品質が向上することがわかる。 つまり、コントラストの低下を防ぐ手段として
は、下側基板又は下側基板上の電極に直接反射板
の機能を持たせ、液晶層を直接又はほとんど直接
に、反射面に接する方法が良いと考えられる。と
ころが、表示として望ましい白色反射板を用いる
ためには、かなり表面の凹凸を大きくし、光散乱
面をつくらねばならず、従来の表面処理ではこの
様な荒れた表面での配向を制御しえなかつた。特
にラビング等での平行処理はそれに基づく欠陥の
発生が多く、又斜め蒸着でも影の部分はほとんど
配向しないために、色ムラ、見かけのコントラス
トの低下等をもたらしているのが実情である。 本発明の特徴は、この様な配向の問題点を解決
すべく、白色化のために凹凸荒らした表面は垂直
処理を施し、対向する基板表面は水平配向させた
セルに、比較的ピツチの長いコレステリツク液晶
と二色性色素からなる組成物を用いて、真白な基
板上に、影や色ムラの全くない二次元画像を形成
した点にある。 以下、実施例に従い本発明を説明する。 実施例 １ 第４図は本発明に基づく表示体の構造であり、
上側基板２２、下側基板２３、透明電極２４、シ
ール２５、液晶層２６、垂直配向処理２７、水平
配向処理２８で構成されている。上側基板２２は
透明なガラス又はプラスチツクであり、下側基板
２３は不透明な光反射性の基板である。下側基板
の例としては、セラミツクス、着色ガラスなどが
あげられる。透明電極２４は酸化スズ又は酸化イ
ンジウムである。液晶層２６に封入される液晶と
しては前記のように相転移型ゲストホスト液晶組
成物が用いられるが、表１にホスト液晶を、又表
２に二色性色素を示す。 ホスト液晶としては、全体として誘電異方性が
正のネマチツク液晶組成物に光学活性物質、コレ
ステリツク液晶等を適当量添加したものが比較的
ピツチも長く、転移電圧が低いために実用的であ
る。二色性色素は一般に液晶中での配向性の関係
から表２の如く棒状のものが多く、本実施例に於
いては、No.１を0.8重量％用いてある。下側基板
はクロム錯体、ジメチルシラン等の垂直処理２７
が施され、上側ガラス基板はポリイミド塗布後ラ
ビングの水平配向処理２８が施され、その間を液
晶分子は基板表面から垂直方向に進むにつれデイ
レクターの方向が順次旋回するグランジヤン組織
をとつている。上下電極間に電界を印加する事に
より、第１−ｂ図と同様ホメオトロピツク配向と
なり反射板の色が見える。 実施例１は下側基板自体が不透明絶縁体である
【表】
【表】
【表】
が基板自体は透明なものを用い、液晶層側に反射
膜を生成したものも考えられる。 以下に実施例２として詳しく説明する。 実施例 ２ 第５図は実施例２の液晶表示体の断面図であり
上側基板２９、下側基板３０、透明電極３１、液
晶層３２、シール３３、反射膜３４、絶縁膜３５
から構成されている。即ち、ガラス等の下側透明
基板３０の表面にAl、Au、Ag、Crなどの金属
の反射膜３４を生成し、これを7000Å〜8000Å程
度のSiO2、TiO2、Al2O3などの絶縁膜３５で被
服し、その上に通常の透明電極を形成してある。
金属反射膜３４は、下側基板全面に形成すると、
液晶に駆動電圧を加えた場合に３４の電位が下側
基板上の透明電極３１に近くなり、３４と上側基
板の透明電極が直接対向した部分の液晶がON状
態となつてしまう。そこで、図のごとく、一度、
蒸着等で膜を均一に生成した後、フオトエツチン
グ工程で細い島状にパターニングして、各々の島
が電気的に独立して、このような不都合を防ぐ。
島の大きさは大体、数10〜100μm程度で、島と島
の間のギヤツプは反射膜の反射効率を下げないた
めには、なるべく狭いことが必要であるが10〜
20μm程度が適当である。 実施例２は反射膜として導体を用いているため
フオトエツチング工程及びSiO2形成工程が必要
となるが、絶縁性の高い反射膜が形成できれば、
これらの工程が省略できることは勿論である。 以上の２実施例は、下側基板が反射層を兼ねる
ものであるが、下側基板の電極が反射層を兼ねる
ものも考えられる。以下に、実施例３、４として
詳しく説明する。 実施例 ３ 第６図は実施例３の液晶表示体の断面図であ
り、上側基板３６、下側基板３７、透明電極３
８、反射型電極３９、反射膜４０、液晶層４１、
シール４２から構成されている。第２図の従来の
液晶セルと比較して、下側基板の電極が透明でな
く反射層となつていること、独立の反射板を設け
ず、下側基板３７の液晶と接しない面に反射膜を
設けた点が異なる。誘電異方性が正の相転移型の
ゲストホスト液晶では、ネガタイプの表示が現在
のところ容易である。即ち、電圧が印加された部
分のみ色が抜ける。従つて、電極３９が反射膜を
兼ねているので、表示の抜けた部分に影は出来ず
に、鮮明な表示が得られる。下側基板の反射電極
３９が存在しない部分に入射した光は、反射膜４
０により反射される。ところが、本実施例では反
射電極が存在して電圧が印加されないセグメント
の部分と反射電極が存在しない部分のコントラス
トが少し異なる可能性がある。そこで考えられた
のが実施例４であり、以下に詳しく説明する。 実施例 ４ 第７−ａ図は実施例４の液晶表示体の断面図で
あり、上側基板４３、下側基板４４、透明電極４
５、反射電極４６、反射膜４７、液晶層４８、シ
ール４９で構成されている。実施例３の下側基板
の裏側の反射層４０を設けるかわりに、液晶層側
に４７を設けたことが特徴である。反射電極４６
と反射膜４７は同時にAl等の金属をスパツクリ
ング又は蒸着で形成し、フオトエツチングによ
り、10μ〜20μm程度の目に見えない程度のギヤツ
プを設けることにより作成する。第７−ｂ図はこ
のような工程後の下側基板の図を示している。以
上のごとく、パネル構造の実施例は色々と考えら
れる。 次に垂直配向処理の方法について述べる。 これら白色化するために荒した表面をもつ基板
に於ける配向としては、例えば処理液への浸漬等
が容易な手段であり、垂直処理が適している。表
３にこの様な垂直処理剤の主なものをあげる。
膜を生成したものも考えられる。 以下に実施例２として詳しく説明する。 実施例 ２ 第５図は実施例２の液晶表示体の断面図であり
上側基板２９、下側基板３０、透明電極３１、液
晶層３２、シール３３、反射膜３４、絶縁膜３５
から構成されている。即ち、ガラス等の下側透明
基板３０の表面にAl、Au、Ag、Crなどの金属
の反射膜３４を生成し、これを7000Å〜8000Å程
度のSiO2、TiO2、Al2O3などの絶縁膜３５で被
服し、その上に通常の透明電極を形成してある。
金属反射膜３４は、下側基板全面に形成すると、
液晶に駆動電圧を加えた場合に３４の電位が下側
基板上の透明電極３１に近くなり、３４と上側基
板の透明電極が直接対向した部分の液晶がON状
態となつてしまう。そこで、図のごとく、一度、
蒸着等で膜を均一に生成した後、フオトエツチン
グ工程で細い島状にパターニングして、各々の島
が電気的に独立して、このような不都合を防ぐ。
島の大きさは大体、数10〜100μm程度で、島と島
の間のギヤツプは反射膜の反射効率を下げないた
めには、なるべく狭いことが必要であるが10〜
20μm程度が適当である。 実施例２は反射膜として導体を用いているため
フオトエツチング工程及びSiO2形成工程が必要
となるが、絶縁性の高い反射膜が形成できれば、
これらの工程が省略できることは勿論である。 以上の２実施例は、下側基板が反射層を兼ねる
ものであるが、下側基板の電極が反射層を兼ねる
ものも考えられる。以下に、実施例３、４として
詳しく説明する。 実施例 ３ 第６図は実施例３の液晶表示体の断面図であ
り、上側基板３６、下側基板３７、透明電極３
８、反射型電極３９、反射膜４０、液晶層４１、
シール４２から構成されている。第２図の従来の
液晶セルと比較して、下側基板の電極が透明でな
く反射層となつていること、独立の反射板を設け
ず、下側基板３７の液晶と接しない面に反射膜を
設けた点が異なる。誘電異方性が正の相転移型の
ゲストホスト液晶では、ネガタイプの表示が現在
のところ容易である。即ち、電圧が印加された部
分のみ色が抜ける。従つて、電極３９が反射膜を
兼ねているので、表示の抜けた部分に影は出来ず
に、鮮明な表示が得られる。下側基板の反射電極
３９が存在しない部分に入射した光は、反射膜４
０により反射される。ところが、本実施例では反
射電極が存在して電圧が印加されないセグメント
の部分と反射電極が存在しない部分のコントラス
トが少し異なる可能性がある。そこで考えられた
のが実施例４であり、以下に詳しく説明する。 実施例 ４ 第７−ａ図は実施例４の液晶表示体の断面図で
あり、上側基板４３、下側基板４４、透明電極４
５、反射電極４６、反射膜４７、液晶層４８、シ
ール４９で構成されている。実施例３の下側基板
の裏側の反射層４０を設けるかわりに、液晶層側
に４７を設けたことが特徴である。反射電極４６
と反射膜４７は同時にAl等の金属をスパツクリ
ング又は蒸着で形成し、フオトエツチングによ
り、10μ〜20μm程度の目に見えない程度のギヤツ
プを設けることにより作成する。第７−ｂ図はこ
のような工程後の下側基板の図を示している。以
上のごとく、パネル構造の実施例は色々と考えら
れる。 次に垂直配向処理の方法について述べる。 これら白色化するために荒した表面をもつ基板
に於ける配向としては、例えば処理液への浸漬等
が容易な手段であり、垂直処理が適している。表
３にこの様な垂直処理剤の主なものをあげる。
【表】
相転移型ゲスト−ホスト効果の場合、コレステ
リツク液晶のねじり力が強いために、表面処理の
組み合わせとして種々のものが可能である。表４
に代表的なものとその特徴を示す。
リツク液晶のねじり力が強いために、表面処理の
組み合わせとして種々のものが可能である。表４
に代表的なものとその特徴を示す。
【表】
ガラス基板の如く、光学研磨状態で使用できる
ものについては、外観も透明で均一度の高い両面
平行が望ましいが、荒れた表面の場合には、配向
ムラがなく、電圧も低く（腕時計に用いる際には
非常に大きいメリツトとなる）応答も速い、片面
水平、他面垂直のハイブリツド配向が最適と言え
る。 第８図に、本発明に基づく表示体の電極間に電
界を印加した際の電圧−反射率特性を示す。横軸
は電圧、縦軸が相対反射率を示す。 コレステリツク相のラセン構造に基づく強い発
色状態Ａから出発し、電界の増加に伴いVthで反
射率が立ち上がり、白濁状態Ｂを経て、Vsで透
明なホメオトロピツク状態Ｃに到る。逆に電界を
下げる時、Vsよりかなり低い所迄なだらかに減
少し、途中に白濁状態Ｄを経て、ゆつくりと初期
状態Ａに戻る。20℃3Vでの応答スピードはONで
80msec.OFFで110msecである。 以上の実施例からも明らかな如く、本発明に基
づく液晶表示体は、完全二次元画像を動かすとい
う点で、反射型表示の頂点に立つものであり、こ
れによりクロツク、カルキユレーター等の数字表
示体はもちろん、パーソナルコンピユーターの端
末デイスプレイから、ドツト表示型ウオツチ等に
までその用途が開けるものと確信する。 以上述べたように、本発明の構成とすることに
より、従来のゲストホスト効果を利用した反射型
液晶表示体の光の入射角度により半影や色ムラが
発生するという問題を解決しており特に下基板内
側表面上に金属反射膜を設けたので入射した光が
下基板を通過することなく反射される。従つて、
入射光による半影や色ムラが完全に防止でき高い
コントラストが得られるものである。又、金属反
射膜をストライプ状に形成したので、全面に設け
た場合に生じる問題即ち、透明電極に駆動電圧を
加えた場合に駆動電圧印加部以外の液晶層が金属
反射膜の電位によりON状態となり表示が全体に
ぼけてしまうという現象を防止することができ
る。又、金属反射膜の間隔を10〜20μmにしたの
で、最適な反射効率と前述のような表示に影響を
及ぼさない反射膜となる。即ち、10μm未満にな
ると、駆動電圧の影響を受けやすく、全面に金属
反射膜を形成した場合と同様になつてしまう。
又、20μmを超える間隔とすると、反射しない部
分が影響して反射効率を低下させるのである。 さらに、金属反射膜面上での配向方法として垂
直配向処理を施したので、凹凸形状となつている
金属反射膜上においても均一な配向状態とするこ
とができ、又従来のラビング等による水平配向処
理をしなくても鮮明な表示が得られるものであ
る。
ものについては、外観も透明で均一度の高い両面
平行が望ましいが、荒れた表面の場合には、配向
ムラがなく、電圧も低く（腕時計に用いる際には
非常に大きいメリツトとなる）応答も速い、片面
水平、他面垂直のハイブリツド配向が最適と言え
る。 第８図に、本発明に基づく表示体の電極間に電
界を印加した際の電圧−反射率特性を示す。横軸
は電圧、縦軸が相対反射率を示す。 コレステリツク相のラセン構造に基づく強い発
色状態Ａから出発し、電界の増加に伴いVthで反
射率が立ち上がり、白濁状態Ｂを経て、Vsで透
明なホメオトロピツク状態Ｃに到る。逆に電界を
下げる時、Vsよりかなり低い所迄なだらかに減
少し、途中に白濁状態Ｄを経て、ゆつくりと初期
状態Ａに戻る。20℃3Vでの応答スピードはONで
80msec.OFFで110msecである。 以上の実施例からも明らかな如く、本発明に基
づく液晶表示体は、完全二次元画像を動かすとい
う点で、反射型表示の頂点に立つものであり、こ
れによりクロツク、カルキユレーター等の数字表
示体はもちろん、パーソナルコンピユーターの端
末デイスプレイから、ドツト表示型ウオツチ等に
までその用途が開けるものと確信する。 以上述べたように、本発明の構成とすることに
より、従来のゲストホスト効果を利用した反射型
液晶表示体の光の入射角度により半影や色ムラが
発生するという問題を解決しており特に下基板内
側表面上に金属反射膜を設けたので入射した光が
下基板を通過することなく反射される。従つて、
入射光による半影や色ムラが完全に防止でき高い
コントラストが得られるものである。又、金属反
射膜をストライプ状に形成したので、全面に設け
た場合に生じる問題即ち、透明電極に駆動電圧を
加えた場合に駆動電圧印加部以外の液晶層が金属
反射膜の電位によりON状態となり表示が全体に
ぼけてしまうという現象を防止することができ
る。又、金属反射膜の間隔を10〜20μmにしたの
で、最適な反射効率と前述のような表示に影響を
及ぼさない反射膜となる。即ち、10μm未満にな
ると、駆動電圧の影響を受けやすく、全面に金属
反射膜を形成した場合と同様になつてしまう。
又、20μmを超える間隔とすると、反射しない部
分が影響して反射効率を低下させるのである。 さらに、金属反射膜面上での配向方法として垂
直配向処理を施したので、凹凸形状となつている
金属反射膜上においても均一な配向状態とするこ
とができ、又従来のラビング等による水平配向処
理をしなくても鮮明な表示が得られるものであ
る。
第１図は、相転移型ゲスト−ホスト表示体の表
示原理を示す。第１−ａ図は電界無印加時、第１
−ｂ図は電界印加時を示す。 １……液晶、２……二色性色素、３……透明電
極、４……自然光、５……反射板、６……ガラス
基板、７……スペーサー、８……二色性色素、９
……液晶分子、１０……自然光。 第２図は、従来の相転移型ゲストホストパネル
の構造図である。 １２……ガラス基板、１３……透明電極、１４
……反射板、１５……液晶層、１６……シール。 第３図は、液晶層と反射層の距離ｌ違いによる
表示コントラストの違いの説明図である。 １７……液晶層、１８……反射層、１９……
ａ、ｂ投光部分、２０……ａ、ｂ不投光部分。 第４図は、実施例１の表示体断面図である。 ２２……透明基板、２３……不透明基板、２４
……透明電極、２５……シール、２６……液晶
層、２７……垂直配向処理、２８……水平配向処
理。 第５図は、実施例２の表示体断面図である。 ２９……上側基板、３０……下側基板、３１…
…透明電極、３２……液晶層、３３……シール、
３４……反射層、３５……絶縁膜。 第６図は、実施例３の表示体断面図である。 ３６……上側基板、３７……下側基板、３８…
…透明電極、３９……反射電極、４０……反射
層。 第７−ａ図は実施例４の表示体断面図である。 ４１……上側基板、４２……下側基板、４３…
…透明電極、４４……反射電極、４５……反射
層、４６……液晶層、４７……シール。 第７−ｂ図は、実施例４の下側基板４２の外観
図である。第８図は、本発明に基づく表示体の電
圧−反射率特性を示す。
示原理を示す。第１−ａ図は電界無印加時、第１
−ｂ図は電界印加時を示す。 １……液晶、２……二色性色素、３……透明電
極、４……自然光、５……反射板、６……ガラス
基板、７……スペーサー、８……二色性色素、９
……液晶分子、１０……自然光。 第２図は、従来の相転移型ゲストホストパネル
の構造図である。 １２……ガラス基板、１３……透明電極、１４
……反射板、１５……液晶層、１６……シール。 第３図は、液晶層と反射層の距離ｌ違いによる
表示コントラストの違いの説明図である。 １７……液晶層、１８……反射層、１９……
ａ、ｂ投光部分、２０……ａ、ｂ不投光部分。 第４図は、実施例１の表示体断面図である。 ２２……透明基板、２３……不透明基板、２４
……透明電極、２５……シール、２６……液晶
層、２７……垂直配向処理、２８……水平配向処
理。 第５図は、実施例２の表示体断面図である。 ２９……上側基板、３０……下側基板、３１…
…透明電極、３２……液晶層、３３……シール、
３４……反射層、３５……絶縁膜。 第６図は、実施例３の表示体断面図である。 ３６……上側基板、３７……下側基板、３８…
…透明電極、３９……反射電極、４０……反射
層。 第７−ａ図は実施例４の表示体断面図である。 ４１……上側基板、４２……下側基板、４３…
…透明電極、４４……反射電極、４５……反射
層、４６……液晶層、４７……シール。 第７−ｂ図は、実施例４の下側基板４２の外観
図である。第８図は、本発明に基づく表示体の電
圧−反射率特性を示す。
Claims (1)
- １ 上下基板間に、二色性色素が添加された誘電
異方性が正のコレステリツク液晶が挾持され、前
記上下基板の内側に透明電極を有する液晶表示体
において、下基板内側表面上にストライプ状に10
〜20μmの間隔をもつて形成された金属反射膜と、
該金属反射膜を覆うように形成された絶縁膜と、
該絶縁膜上に形成された透明電極とを有し、前記
上基板内側を水平配向処理し、前記下基板内側を
垂直配向処理したことを特徴とする液晶表示体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1727380A JPS56114931A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Liquid crystal display body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1727380A JPS56114931A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Liquid crystal display body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56114931A JPS56114931A (en) | 1981-09-09 |
| JPH0119132B2 true JPH0119132B2 (ja) | 1989-04-10 |
Family
ID=11939357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1727380A Granted JPS56114931A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Liquid crystal display body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56114931A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532854A (en) * | 1994-01-25 | 1996-07-02 | Fergason; James L. | Folded variable birefringerence zeroth order hybrid aligned liquid crystal apparatus |
| US5541745A (en) * | 1994-01-25 | 1996-07-30 | Fergason; James L. | Illumination system for a display using cholesteric liquid crystal reflectors |
| US5717422A (en) * | 1994-01-25 | 1998-02-10 | Fergason; James L. | Variable intensity high contrast passive display |
| US5519524A (en) * | 1994-07-05 | 1996-05-21 | Fergason; James L. | Active matrix liquid crystal having a counterelectrode substrate extended and connected to an external circuit |
| US6147805A (en) * | 1994-08-24 | 2000-11-14 | Fergason; James L. | Head mounted display and viewing system using a remote retro-reflector and method of displaying and viewing an image |
| US5621572A (en) * | 1994-08-24 | 1997-04-15 | Fergason; James L. | Optical system for a head mounted display using a retro-reflector and method of displaying an image |
| US5606458A (en) * | 1994-08-24 | 1997-02-25 | Fergason; James L. | Head mounted display and viewing system using a remote retro-reflector and method of displaying and viewing an image |
| US5808589A (en) * | 1994-08-24 | 1998-09-15 | Fergason; James L. | Optical system for a head mounted display combining high and low resolution images |
| US6184969B1 (en) | 1994-10-25 | 2001-02-06 | James L. Fergason | Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement |
| US6379009B1 (en) | 1996-04-24 | 2002-04-30 | James L. Fergason | Conjugate optics projection display with image enhancement |
| US6008945A (en) * | 1996-09-19 | 1999-12-28 | Fergason; James L. | Display system using conjugate optics and accommodation features and method of displaying and viewing an image |
| US8243004B2 (en) | 2003-03-10 | 2012-08-14 | Fergason Patent Properties, Llc | Apparatus and method for preparing, storing, transmitting and displaying images |
-
1980
- 1980-02-15 JP JP1727380A patent/JPS56114931A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56114931A (en) | 1981-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2610698B2 (ja) | 反射型液晶表示装置の製造方法 | |
| US5805252A (en) | Reflection type liquid crystal display and method of producing the same | |
| US5526149A (en) | Reflection type liquid crystal display device | |
| US4241984A (en) | Simplified field effect, twisted nematic liquid crystal display construction | |
| JPH0119132B2 (ja) | ||
| JP3651004B2 (ja) | 液晶表示素子およびその製造方法、並びに電子機器 | |
| JP3659975B2 (ja) | 液晶表示素子およびその製造方法 | |
| JPH06230362A (ja) | 反射型液晶電気光学装置 | |
| JP2000066195A (ja) | 反射型液晶表示素子 | |
| JP3172706B2 (ja) | 反射型液晶表示素子 | |
| JPH08166605A (ja) | 液晶表示装置 | |
| KR100250694B1 (ko) | 액정표시소자 및 그 제조방법 | |
| JP3498763B2 (ja) | 光反射板と反射型液晶表示装置用光反射板並びに反射型液晶表示装置用光反射性電極板 | |
| TWI326785B (ja) | ||
| JP3149512B2 (ja) | 液晶表示装置及び電子機器 | |
| JP4572446B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH0618874A (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
| JP3586779B2 (ja) | 強誘電性液晶表示素子 | |
| JP3219733B2 (ja) | 反射型液晶表示素子 | |
| JPH0364850B2 (ja) | ||
| JPH0440411A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH08211369A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP2000056315A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPS60221729A (ja) | 液晶を用いた光散乱制御装置 | |
| JPS6280620A (ja) | 液晶表示装置 |