JPH01211720A - 液晶素子 - Google Patents

液晶素子

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JPH01211720A
JPH01211720A JP63036650A JP3665088A JPH01211720A JP H01211720 A JPH01211720 A JP H01211720A JP 63036650 A JP63036650 A JP 63036650A JP 3665088 A JP3665088 A JP 3665088A JP H01211720 A JPH01211720 A JP H01211720A
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JP63036650A
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Mitsuru Kano
満 鹿野
Kenji Miyagawa
堅次 宮川
Masahiko Yamaguchi
雅彦 山口
Eiji Imaizumi
今泉 英次
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、鮮明な白黒表示と高密度情報表示とを同時に
実現できる液晶素子に関する。
「従来の技術−1 T N (T wisted N ematic)型の
液晶素子は視角が狭く、しかもマルヂプレキノンク駆動
に不利であるという問題があるため、S B 、E (
S upertwisted B irefringe
nce E ff’ecL)方式の液晶素子が提案され
ている。
ところが、このSBE方式による液晶素子の表示色は黄
または前糸であるため、これを白黒表示化する次のよう
な試みが行なイっれている。
■ OMIモート 従来08〜09であったレタデーノヨン(Δn・(])
を05〜06程度に設定すると共に、液晶分子のツイス
ト角を約180〜300度の範囲内で適正に設定し、さ
らに偏光板の配置、d/ p(dは液晶セル厚、1)は
ねじれのピンチ)等のパラメータを最適化ケろ3゜(M
、S chadt、etal、  Appl、Phys
、LCtl、、 印、(20)。
236 (’87) ) ■ G Hモート 面記SBE方式の液晶素子がネガ表示となる+’tモー
ドで高いコントラストが得られるように各パラメータを
最適化し、その上で液晶組成物に黒糸の二色性色素を多
量(数%)に添加して白黒表示化を図る。 (日経マイ
クロデバイス、  1987年10月号  P、79〜
) ■ 位相板モート 高コントラストのSBE液晶素子上に、該液晶素子と逆
のねしれ方向を持つ非表示のSBEセルを積層する。
「発明が解決しようとする課題」 前記■のOMIモードの液晶素子にあっては、白黒表示
の鮮明度の向上と表示の高密度化を同時に実現すること
か極めて困難なので、両者を各々若干犠牲にしなければ
ならず、表示色も若干青みがかる不満があった。
また、前記■のG I−1モードの液晶素子にあっては
、二色性色素を多量に添加しなければならず、このため
表示が暗くなり、しかも低温時に色素が析出する恐れが
ある。加えて、基本的には表示がネガモートになる不満
があった。
さらに、前記■の位相板モードの液晶素子では、コスト
が高騰し、しかも意外と視角特性が悪い不満かあった。
またこのモードもGHモートの場合と同じく基本的には
ネガモートの表示になる不’A:12が有った。
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
、基本的にポジモートの表示を行えると共に、鮮明な白
黒表示と表示の高密度化とを同時に達成でき、かつ表示
が明るく、色素の析出する不安がなく、視角特性が良好
てしかしコストか高騰することのない液晶素子を提供す
ることを目的とする。
「課題を解決するための手段」 そこで、本発明の液晶素子ては、ボン表示をなオOMI
モードの液晶素子を基本とし、この液晶素子の液晶組成
物に、該液晶組成物のみからなる液晶素子の明状態での
色相とh11色の関係にある色相を呈する二色性色素を
添加することによって、前記課題の解決を図った。
本発明の液晶素子にあっては、まず主に高情報密度化の
指標となるγ特性とコントラストが良好となるように、
基本となるOMIモードで各パラメータ(例えばリタテ
ーノヨン、液晶分子のライスト角、偏光板の配置、d/
p、材料定数等)を最適値に設定する。ここでγ特性と
は、γ・■9o/■1゜(VD。、■1oはぞれぞれ光
透過率が90%、10%のときの印加電圧である)を示
す。
前記のように主にγ特性とコントラストの観点から液晶
素子の各パラメータを設定する場合、液晶分子のツイス
ト角は180度以上、300度以下の範囲内で、リタデ
ーンヨンは0.45以上、07以下の範囲内で適宜選択
する。
この段階の液晶素子(以下、OMI型液晶素子と記す)
の表示は、通常、電界無印加部分で白に近い青〜緑系の
着色状態となる。
本発明の液晶素子では、OMI型液晶素子をなす液晶組
成物に更に二色性色素が添加される。この二色性色素は
、OMI型液晶素子の明状態すなわち電界無印加部分の
表示色の分光特性を考慮して、これと補色の関係にある
色相を持つものが用いられる。例えば、前述のようにO
MI型液晶素子の電界無印加部分の表示が青〜緑系であ
る場合は、オレンン〜赤系の色相を持つ二色性色素が用
いられる。
この二色性色素は極微量添加されれば十分て、通常液晶
組成物全量に対して0.01〜2重里%、好ましくは0
.01〜1重1%の範囲で添加される。二色性色素の添
加衆が2重乗%を越えると、表示低温時に色素が析出す
る不安が増す。
「作用 」 本発明の液晶素子では、ボッ表示のOMI型液晶素子を
基本とし、このOMI型液晶素子の明状態の表示色と補
色の関係にある色相を呈する二色性色素が液晶組成物に
添加されてなるものなので、第1図に示すように、OM
I型液晶素子で吸収の少なかった範囲の光が二色性色素
によって吸収される。その結果本発明の液晶素子では、
電界無印加部分の表示色が波長依存性の少ないものとな
る。
しかも、本発明の液晶素子ては、前記のように補色の関
係にある色相を呈する二色性色素を添加するようにした
ので、極少量の色素を添加するたけで鮮明な白黒表示を
実現することができる。
「実施例」 (実施例1) 本発明の液晶素子を下記のように試作して、白黒表示の
品位、γ特性、コントラスト比、視角依存性を調べた。
まずインノウム・スズ酸化物(I’l”0)からなる電
極が形成された平滑度の高いカラス基板(市販のS B
 E用基板)上に、ポリイミド樹脂(日産化学(株)製
5E−4110)を印刷しこれを300°Cて30分熱
処理して配向膜を形成した。つぎに液晶分子のツイスト
角が左巻き240°を勾えるように配向膜にラヒンク処
理を施した。次に一方の基板にソリ力系の球状スペーサ
を散布し、接着剤を所定パターンに印刷したあと、2枚
の基板を張り合イつせ、セル厚7μ71の液晶セルを作
成した。
一方において、後ろに添付する第1表に示す組成の液晶
組成物を調整した。なお、使用したホスト液晶AP−4
60]xxの室温における複屈折率はΔn−〇 〇85
てあった。また、調整された液晶組成物をセルに注入し
た際のΔn−dは約0595、d/pは約0.54であ
る。
次に、これらの液晶組成物を前記液晶セルにd人して、
エボキノ系の接着剤(セメタイン製、セメダインハイス
ーパ30)て封止し、ついで偏光板(に]東電工(株)
製、NPP−G]、225DU)を張りイマJIJた。
偏光板の偏光軸の角度は、偏光板を回転させながら液晶
素子がボン表示となるように、かつまた高密度情報表示
の指標であるγ値とコントラストが良好となる決定した
。決定された偏光板の配置は、第2図に示すように上下
のラヒンク軸(r(、−1,:、 )、(R下)に対し
て上下の偏光板の偏光軸(P −、、l= )、(P下
)のなす角度をそれぞれα、βした場合、(α、β)=
(60° 、30° )であった。
これに合イっせて、比較例として第1表に欄、■7欄に
示す液晶組成物からなる液晶素子を作成しノー。
以上のように作成された液晶素子について、次の試験を
行った。
■ 白黒表示品位 電界無印加状態で昼光色蛍光灯を背面光β;(とじて用
いた場合の液晶素子の色彩を色彩輝度計(東京光学(株
)製、BM−5)で測定した結果と、[」視判定の結果
とを総合して判断した。結果を第3図のX−Y色度図と
下記第1表に示す。第1表の白黒表示品位欄中の◎は背
面光源に極めて近い表示が得られたことを、○は白黒表
示であると視認されたことを、△は表示に若干他の色調
が感じられたことを、×は明らかに白黒表示でなかった
ことを示す。
■ γ特性 液晶素子に1kl−1zの電圧を印加してスタティック
方式で駆動させることにより、素子の電気・光学特性を
調べてγ値により比較した。
γ<1.、lを◎、11≦γ<12を○、12≦γを×
として結果を第1表に示す。
■ コントラスト デユーティ−比1/+00の条件で液晶素子を駆動さ■
、基板法線に対し10°の方向からコントラスト比(C
t)を求めその平均値で比較した。
7.5< Ctを◎、5<CL≦75を○、Ct≦5を
×として結果を第1表に示す。
■ 視角 Ct≧5をギープできる角度か±20°以下の場合を×
、±40°以下の場合を0、±40°を越える場合を◎
として、結果を第1表に示す1゜第1表に示す結果から
、電界無印加時に淡い青色の表示を行う液晶素子の液晶
組成物に補色であるオレンノル赤の色相を有する二色性
色素を適量添加した液晶素子は、鮮明な白黒表示をなす
ものとなり、またγ特性等の他の特性も最適化できるこ
とが確認された。
これに対して、青の色相を有する二色性色素が添加され
た液晶素子r、は、良好な白黒表示とはならなかった。
以下余白 (実施例2) セル厚を60μ鱈こ変えて実施例1と同様の実験を行っ
た。
この場合Δn−d−0,51d/p−0,49となるが
、前記実施例1と同様の結果が得られた。
(実施例3) セル厚を80μ鱈こ変えて実施例1と同様の実験を行っ
た。
この場合Δn’d−0,68d/p−0,615となる
が、前記実施例1と同様の結果が得られた。
(実施例4) ホスト液晶をAP−4602xx(チッソ(株)製)に
変えて実施例1と同様の実験を行った。
この液晶の室温でのΔnは0083であり、Δn−d#
0.59  d/p=0.54となるが、実施例1と同
様の結果が得られた。
(実施例5) セル厚を55μmに設定し実施例4と同じホスト液晶を
用いて実施例1と同様の実験を行った。
この場合Δn−d=0.46  d/p−0,43であ
コ1− るが、前記実施例1と同様の結果が得られた。
(実施例6) セル厚を6μmに設定し、ホスト液晶をAP−4603
xX(チッソ(株)製、Δn=0.105(室温))に
変えて実施例1と同様の実験を行った。
この場合Δn−d″−0,59d/p=0.54であっ
たが、実施例1と同様の結果が得られた。
以上の実施例1〜6の結果からΔn−d=0.45〜0
.7  d/p= 0.45〜07の範囲に設定した場
合は、他の特性を犠牲にすることなく鮮明な白黒表示を
実現できることが判明した。
(実施例7) 添加する色素として、LSR−405の代イっりにLS
R−401(色相赤)を、G−233の代イっりにG−
232(色相黄色−オレンジ)を用い、前記実施例1と
同様の実験を行った。
その結果、補色の関係にある色相を有する色素を用いれ
ば色素の種類を変えても鮮明な白黒表示をを実現できる
ことが確認された。
(実施例8) ツイスト角が180°、200°、225°、270°
、300°となるように液晶セルを作成し、それぞれに
ついて実施例1〜7と同様の実験を行ったところ、いず
れの場合も鮮明な白黒表示を実現できなかった。
このことから、ツイスト角を180° 〜300°の範
囲内て適宜設定できることが判明した。ちなみに300
°を越えると液晶分子の配向の均一性が損なわれるので
実用的でない。
[発明の効果J 以上説明したように本発明の液晶素子は、ボッ表示のO
MI型液晶素子を基本とし、この液晶素子の液晶組成物
に、該液晶組成物のみからなる液晶素子の明状態の色相
と補色の関係にある色相を呈する二色性色素が添加され
たものなので、電界無印加部分すなわち明状態の表示色
が波長依存性の少ないものとなる。
従って、本発明の液晶素子は、基本的にポジモートの表
示を行えると共に、鮮明な白黒表示と表示の高密度化を
同時に達成できるものとなる。
しかも、本発明の液晶素子では、前記のように補色の関
係にある色相を呈する二色性色素か添加されるので、極
少量の色素を添加する)lけて鮮明な白黒表示を実現す
ることができる。
従って、本発明の液晶素子は、表示か明るく、また色素
の析出する不安の無いものとなる。
加えて、本発明の液晶素子は、位相板モートの液晶素子
のように2層構造にする必要かないので、視角特性が良
好でしかも安価に製造し得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の液晶素子の作用を説明するための分光
特性図、第2図は実施例Iで行った偏光板配置の決定方
法を説明するたぬの説明図、第3図は実施例1で試作さ
れた液晶素子の電界無印加時の表示色を示すX−Y色度
図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1対の基板間に封入された液晶組成物のツイスト角が1
    80〜300度の範囲に設定されると共に、リタデーシ
    ョンが0.45〜0.7の範囲に設定され、電界印加時
    に暗、無印加時に明状態を与える液晶素子であって、 前記液晶組成物に、該液晶組成物からなる液晶素子の明
    状態での色相と補色の関係にある色相を呈する二色性色
    素が添加されたことを特徴とする液晶素子。
JP63036650A 1988-02-19 1988-02-19 液晶素子 Pending JPH01211720A (ja)

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