JPH01271724A - 液晶表示素子 - Google Patents

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］ この発明は、液晶表示素子に関し、特に例えばゲスト−
ホイスト液晶組成物のような色素添加型液晶組成物を用
いる液晶表示素子に関するものである。

［従来の技術］ 液晶を用いた表示装置は時計や電卓などに広く使われて
いるが、その殆どが白黒表示の静［ヒ画像であった。最
近はテレビ画像など動画をフルカラーで表示することが
試みられている。しかしながらこのようなカラー表示を
従来のツイスト−ネマティック（ＴＮ）方式で行なうと
、視角方向やセル厚のむらによって色が変化するという
現象が起きる。このためＩ’　Ｎ方式は大画面表示や広
視覚を必要とするような表示の場合には適切でない。

またフルカラーで動画を表示する場合、諧調制御が問題
となっているが、ｉ’　Ｎ方式では電圧とコントラスト
特性においてコントラストの電圧による変化が急で、諧
調を制御する電圧の調整がＪ「常に微妙になる。さらに
、電圧−コントラスト特性は、温度変化を受けやすく、
このことが適切な諧調を得ることをさらに困難にさせて
いる。

それに対し、ゲスト−ホイスト（以下Ｇ　Ｈと略称）液
晶組成物を対向する透明電極上に配向膜を施したガラス
基板間に配向させ、ポスト液晶の電界によるフレデリク
ス転移にともなってゲストである色素配向方向を電解に
より制御し、光透過量を制御しコントラストを得るＧ　
Ｈ方式の場合、ゲスト分子として色素分子の長軸と短軸
とで吸光度の異なる二色性色素を利用することにより、
１゛Ｎ方式の場合のように偏光板を二枚使用せずに表示
が行なえるため、視角やセル圧による表示むらが小さく
なる。また、電圧−コントラスト特性は、液晶分子配列
に従った配向としている色素の吸収遷移モーメンｉ・と
入射光との相対的な方向に依存しているため、Ｔ　Ｎ方
式にくらべてなだらかな特性を示す。なお、Ｇ　Ｎ液晶
表示素子については例えば文献（Ｉ’ｈ　ｉ　１．”ｒ
’ｒａｎｓ、Ｒ，Ｓｏｃ　ｉｅしｙ、Ｌｏｎｄ、Ａ３０
９．１８９〜２０１゜１９８３年）等に詳しく述べられ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ このようにＧ　Ｎ液晶表示素子は”Ｉ−Ｎ液晶表示素子
にくらべ優れた特長を有するが、一方、外部光または背
面光源からの透過光により液晶中の色素が褪色し、色の
変化を起こして素子の寿命を短くしてしまうという問題
点がある。さらに同一セル内の液晶組成物全体が連続し
ているセルにおいては、同一セル内で上記の褪色の速度
が異なり、結果的に表示素子面内で色調が変オ）す、観
察者に色むらとして感知され、通常の色素のｆ均的な褪
色よりはるかに早い時間内で素子の劣化として認識され
るという問題点があった。これは例えば刊行物（第５回
液晶討論会予稿集２　Ｒｌ　３　）に示されている。こ
こでは便宜上、この面内での不均一な褪色現象を褪色異
方性と呼ぶことにする。発明者らがこの褪色現象をさら
に詳細に検討したところ、褪色の異方性が必ずラビング
方向にそって出現する、即ち、セル面内でラビング方向
の先端に位置する部位と、根本に位置する部位との褪色
の程度および褪色モードの差が最も河しいことが判明し
た。

この発明は−Ｆ記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、セル内での褪色異方性を極力抑制し、耐光
性に優れ、信頼性の高い液晶表示素子を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る液晶表示素子は、配向膜が透明画素電極
間でラビング方向に分断されているものである。

［作用］ この発明における配向膜は、透明画素電極間でラビング
方向に分断されているので、褪色の異方性が分断された
配向膜単位で起こるため、液晶表示素子（セル）全体と
しての褪色異方性を小さくすることができる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。本発
明における透明基板、配向膜、透明画素電極の形状、大
きさには特に限定はない。また配向膜の種類についても
特に限定はなく、例えば、ポリイミド、ポリビニルアル
コール、ポリオキシエチレン、カーボン、パーサミド１
２５、レシチン、ステアリン酸、ヘキサデシルトリメチ
ルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）、オクタデシル
アミンハイドロクロライトなどを用いることができる。

さらに、配向膜の膜厚は５０〜５０００人が適当であり
、特に５００〜１０００人が望ましい。即ち、５０Å以
下だと安定な配向が得られず、　５０００人以」−だと
電気特性に悪影響を与える。

実施例１ 第１図Ａ、ＨにそれぞれＬ面図および断面図で示すよう
に、全面に透明画素電極（３）を有し、配向膜（＋１が
透明画素電極（３）間でラビング方向（４）に分断され
て施されている２枚の５０　Ｘ　：３１０ｍｍの透明基
板、例えばガラス基板（２）間にＧ　Ｉ（液晶組成物を
注入した液晶表示素子を試料Ｉとしたう 比較例 第２図Ａ、Ｈにそれぞれ−１−面図および断面図でに示
すように、試料Ｉと同様の透明画素電極（３）を有し、
全面に配向膜（１１を施した２枚の５０×３１０ｍｍの
ガラス基板（２）間にＧ）（液晶組成物を注入した従来
と同様の液晶表示素子を試料Ｉ＋とした。

試料Ｉ、１■をそれぞれ０〜１０００時間露光試験を行
ない、セルの図面に向かって右端と左端の可視吸収スペ
クトルを測定した。測定データを測色学の色表現り、　
”　、　Ｕ′、Ｖ′に変換し、露光時間に対するセル内
の褪色異方性による色差な求めた。

この結果を第３図に示す。０は実施例、Δは比較例を示
す。ラビング方向に対し配向膜（１）を分断した試料Ｉ
の褪色異方性は比較例である試料ＩＩに比べて大幅に抑
制された。

実施例２ 第４図に示すように、ｌＯｍｍＸ　２０ｍｍの透明画紫
電ｔ４　（３１を５０個有すると共にラビング方向（４
）に対して５段に分断された配向膜（１）を有するＩＦ
５０　ｍ　ｍ　Ｘ　１６５　ｍ　ｍの２枚のガラス基板
（２）間にＧ　Ｈ液晶組成物を注入した液晶表示素ｆを
試料■とした。

比較例２ 第５図に示すように、試料■と同様に１０１０ｍｍＸ２
ｆ１の透明画素電極（３）を５０個有すると共に、全面
に配向膜（１）を施した１　６０ｍｍＸ　１６５ｍｍの
２枚のガラス基板（２）間にＧ　Ｈ液晶組成物を注入し
た従来と同様の液晶表示素子を試料［Ｖとした。

これらの試料【■、ｒｖを実施例１と同様の露光試験を
行ない、試料面内の上下の色差を比較したところ、実施
例１と同様に実施例２（試料ＩＩＩ　）においても比較
例２（試料■）に比べて褪色異方性が大幅に抑制された
。

実施例３ 第６図に示すように、実施例２と同様の透明画素電極（
１）をパターニングし、それぞれの透明画紫電１４　（
３）を個々に分断した配向膜（１）で覆った１　６０ｍ
ｍＸ　１６５ｍｍの２枚のガラス基板（２）間にＧＨ液
晶組成物を注入した液晶表示素子を試料Ｖとした。

この試料Ｖについて実施例１と同様の露光試験を行ない
、比較例である試料ＩＶと試料面内の上下の色差を比較
したところ、実施例２と同様に褪色異方性が大幅に抑制
された。

なお、上記実施例ではいずれも配向膜（１）が１画素頃
位でラビング方向に分断されている場合を示したが、一
般にはラビング方向に数七個、数百例という画素が配置
されていることが多く、例えば第７図に示すように２画
素単位など複数画素単位で分断してもよくＦ記実施例と
同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以りのように、この発明によれば、配向膜が透明画素電
極間でラビング方向に分断されているので、液晶組成物
中の色素の外部光または背面光源からの透過光による褪
色がセル面内で異方的に起こる現象を抑制し、耐光性に
優れ、安定で信頼性の高い液晶表示素子が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ｒＡ）、（Ｂ）はこの発明の一寅施例による液晶
表示素子を示すそれぞれ上面図および断面図、第２図（
Ａ）、（Ｂ）は比較例による従来の液晶表示素子を示す
それぞれに面図および断面図、第３図は第１図の実施例
および第２図の比較例の露光時間に対する褪色異方性に
よる色差な示す特性図、第４図はこの発明の他の実施例
による液晶表示素ｒを示す上面図、第５図は他の比較例
による従来の液晶表示素子を示す−Ｆ面図、第６図、第
７図はそれぞれこの発明の他の実施例による液晶表示素
子を示す上面図である。 図において、（１）は配向膜、（２）はガラス基板、（
３）は透明画素電極、（４）はラビング方向である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）配向膜および複数の透明画素電極を有する２枚の
   透明基板間に色素添加型液晶組成物を挟持し、上気配向
   膜をラビングすることにより上気液晶を配向させ、上記
   各透明画素電極に電圧を印加して画素表示を行なうよう
   に構成する液晶表示素子において、上記配向膜は、上記
   透明画素電極間で上記ラビング方向に分断されているこ
   とを特徴とする液晶表示素子。