JPH0135325B2 - - Google Patents

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JPH0135325B2
JPH0135325B2 JP53160147A JP16014778A JPH0135325B2 JP H0135325 B2 JPH0135325 B2 JP H0135325B2 JP 53160147 A JP53160147 A JP 53160147A JP 16014778 A JP16014778 A JP 16014778A JP H0135325 B2 JPH0135325 B2 JP H0135325B2
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Japan
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liquid crystal
voltage
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dye
guest
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JP53160147A
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JPS5588027A (en
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Masanobu Wada
Tatsuo Uchida
Tooru Tejima
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SUTANREE DENKI KK
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SUTANREE DENKI KK
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/137Devices 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
    • G02F1/13725Devices 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 guest-host interaction

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示素子に関し、特に誘電異方性
が負のネマテイツク液晶と多色性色素との混合物
を含有するゲスト・ホスト型液晶表示素子に関す
る。
ゲスト・ホスト型液晶表示素子は、例えば特公
昭47−3778号公報に記載されており、ネマテイツ
クな液体結晶の主材料と、多色染料の副材料との
混合物を基板間に挾んだものを使用している。
このような従来のゲスト・ホスト型セルは電界
を印加しない部分が着色し、電界を印加した部分
が退色するという、いわゆるネガ型のものであ
る。実際にはこの逆のポジ型のものが使い易いと
考えられており、ゲスト・ホスト型液晶のポジ型
のものも一部公表され知られているが、電圧を印
加した直後の液晶及び色素の分子は、いずれの方
向へも動き易い状態にあり、そのためランダムに
動いた後分子軸方向が一致しない状態で静止す
る。その結果応答速度が遅く、表示に濃淡が現わ
れ不均一になり易い欠点をもつていた。
従つて本発明の目的は、ポジ型ゲスト・ホスト
型液晶において、応答速度が速く、表示が均一な
液晶表示素子を与えることにある。
この目的は、液晶および色素の分子軸と、透明
電極の法線とのなす角度を、電圧が印加されてい
ない状態で3゜から30゜になるように構成し、それ
ら分子の運動方向を限定することによつて達成さ
れることが判つた。
本願発明で用いられる二色性色素
(PLEOCHROICDYE)とは、色素分子の長軸方
向に光の吸収が大きく、短軸方向には光の吸収が
小さい性質を有し、その多くの種類のものが当分
野で既に知られている。例えば“APPLIED
PHYSICS LETTERS”Vol.13,No.3,P91を参
照されたい。同様に負の誘電異方性を有するネマ
テイツク液晶も当分野では多くのものが知られて
いる。例えば“Journal Chemical Physics”
Vol.39,P.384,1963年を参照されたい。
本発明の液晶表示素子は、一般に次の如き方法
によつて製造することができる。まず一対の透明
電極板、例えばガラス板の一面に電極として酸化
インジウムを蒸着する。その蒸着膜上に、液晶分
子を配向させるための配向処理を施す。この配向
処理は、まず電圧印加時のゲストおよびホストの
分子配列の方向を定めるための、例えばSiO或は
MgF2の如き物質の斜方蒸着を行つた後、無電圧
時でのゲストおよびホストの配列方向を定めるた
めの垂直配向処理を施すとによつて行われる。斜
方蒸着は、付図第2図に示すように、SiO又は
MgF2の如き蒸着しようとする物質を入れた蒸着
源の鉛直方向と、基板の法線とのなす角が或る選
択された角度になるように基板を蒸着源に対して
配置させて蒸着を行うことによつて達成すること
ができる。この角度を蒸着角度とここでは呼ぶこ
とにする。蒸着角度はたとえば第2図に示すよう
に85゜でもよい。垂直配向処理は、斜方蒸着を終
つた透明電極板を、例えばジクロロジメチルシラ
ン(DMS)のトルエン溶液或はN,N―ジメチ
ル―N―オクタデシル―3―アミノプロピルトリ
メトキシシリルクロライド(DMOAP)の水溶
液に数分間浸漬することによつて達成することが
できる。このような斜方蒸着及び溶液処理の方法
は当分野ではよく知られた技術である。
斜方蒸着は一方の透明電極板のみでも良く、両
方の電極板に施してもよい。但し垂直配向処理は
両方の電極板に行う。
以上の操作によつて得られた透明ガラス基板1
を、透明電極2の面が向い合うように10〜20μm
の間隔をもつて平行に配置し、その間に二色性色
素5とネマテイツク液晶4との混合物を入れスペ
ーサー3で封止する。両方の電極に斜方蒸着が施
してある場合は、蒸着された成長粒子の尖端が一
方は上向き、他方は下向きになるように、180゜違
えて配置する。第1図はこのようにして得られた
液晶素子の側断面図である。
印加電圧がない時、ゲスト及びホストの分子軸
はθだけ傾斜した位置で静止することになる(第
1図の上半分参照)。θの角度は蒸着角度が一定
の時、斜方蒸着の膜厚で決定される。θの角度と
斜方蒸着の膜厚との関係は第3図に示してある。
角θの値は使用される印加電圧と関係し、一般
的に3〜30゜の範囲にあるが、IC(集積回路)等に
よる低電圧ドライブの場合、例えば5〜15V程度
の場合には5〜9゜がよい。なぜなら第7図からも
明らかな如く、応答の遅れがないからである。も
し15Vを超える印加電圧が使用される場合は、角
θの値は0〜30℃程度、好ましくは10〜20゜にす
るのがよい。
上限を30゜としたものは表示のコントラストを
高めるためで、30゜を超えても表示作用は得られ
るが、印加電圧がない状態で表示面に二色性色素
の色が現われ、電圧印加後の表示色との差が小さ
くなる。
二枚の基板に同一条件で斜方蒸着を行ない、互
いに反平行に組合せた場合の分子軸の傾斜角は蒸
着厚及び(或は)蒸着角度によつて決定され、両
方の基板の蒸着条件が異なる場合にはそれぞれの
蒸着厚及び(或は)蒸着角度による傾斜角のほぼ
平均値をとる。
すなわち、この液晶素子によれば電圧を印加し
ない状態でゲストおよびホストの分子軸がガラス
基板1に対して垂直方向ではなく、角θだけ傾む
いた状態で安定しているので、電圧を印加した際
のゲストおよびホストの分子軸の運動(回転)方
向が一致することになり、その結果応答速度が速
くなること、また運動方向が一致しているので、
電圧印加中はその分子軸がガラス基板1に対して
総て平行となり、分子軸方向の乱れがない状態で
安定するので濃淡のない均一な表示が得られる。
実施例 ホストとしてメトキシーベンジリデン―p―n
―ブチルアニリン(MBBA)50重量%と、エト
キシーベンジリデン―p―n―ブチルアニリン
(EBBA)50重量%の混合液晶を用い、これにゲ
ストとして株式会社日本感光色素研究所製
NK2233(メロシアン系色素)を、該混合液晶100
重量部に対し0.3重量部添加したものを基板間に
入れた。
分子配向を行わせるための基板はあらかじめ
SiOの斜方蒸着を行なつた後、N,N―ジメチル
―N―オクタデシル―3―アミノプロピルトリメ
トキシシリルクロライド(DMOAP)処理を施
すことによつて作製した。液晶分子および色素分
子の基板垂線に対する傾斜角θは、斜方蒸着の膜
厚によつて調節する。二枚の基板のうち一方の基
板だけに斜方蒸着を行なつたセルは、蒸着膜厚を
調節することにより、傾斜角θが5.1゜,9.3゜,
15.5゜,20.8゜,30.5゜になるようにしたセルを用い
た。更に傾斜角θが3.4゜及び24.9゜に夫々なる二枚
の蒸着基板を、蒸着成長分子の成長方向が互に
180゜になるように配置したセルを用いて実験を行
なつた。このセルの傾斜角をθ=3.4゜/24.9゜と書
く。なおSiOの斜方蒸着は第2図に示すような角
度に基板を配置して行なつた。
液晶層の厚みは13μmとし、印加電圧には液晶
分子の動的散乱が起きない1KHzの方形波を用い
た。いずれのセルも609nmに最大吸収をもつた
め、以下の実験はすべてモノクロメーターで白色
光を分光し、その波長の光を用いて行なつた。
まず、これらのセルの吸光度の電圧依存性を第
4図に示す。ここで入射光として、斜方蒸着分子
の成長方向と平行な偏光面をもつ直線偏光を用い
た。図に示した傾斜角θと表示特性との間に次の
ような関係のあることが認められた。
θが大きいほど電圧を印加していない状態
(以後off状態と書く)の吸光度A0が大きくな
り、色のぬけが悪くなる。
θが大きいほど電圧閾値が低下するととも
に、閾値が不明確になる。
電圧閾値は、第4図の曲線において、透過率が
初期より10%変化したところの電圧を指す。吸光
度は分光光度計を用いて測定した。
第5図は第4図の特性をそれぞれoffの状態の
吸光度A0で規格化して、実効的な二色性比を示
したものである。図から閾値より十分高い電圧に
対する二色性比はθが大きいと減少することがわ
かる。第6図にはoff状態の吸光度A0、15Vの電
圧を印加した状態の吸光度A15および15Vの場合
の二色性比A15/A0と傾斜角θとの関係を示す。
図からA15/A0はθが0゜から10゜程度まではあまり
変化しないが、それ以上では次第に減少が顕著に
なることがわかる。またθ=3.4゜/24.9゜のセル
は、白丸で示したようにほぼ(3.4゜+24.9゜)/2
≒14.2゜の特性をもつセルとみなすことができる。
次にこれらのセルの応答時間の電圧依存性を第
7図に示す。ここで応答時間は、最大吸収波長に
おける透過率が、電圧を印加しない時を100%と
し、電圧を印加して達する最終値を0%とした
時、10%に達するまでの時間で定義してある。図
に示されているように、θ=5.1゜およびθ=9.3゜
のセルでは20V以上で応答時間が増加する現象が
見られる。これは電圧印加直後の分子配向がいつ
たんランダムになり、その後徐々に一方向に揃う
ためである。θが約15゜以上のセルではこのよう
な現象は起らない。したがつて高電圧を印加して
応答時間を短くする必要がある場合は、θを大き
くとらなければならないことがわかる。
θと応答時間との関係について、もし二枚の基
板のうち一方にのみ斜方蒸着が行われている場合
にはその蒸着膜の厚さによる傾斜角θを考慮すれ
ばよい。もし両方の基板に斜方蒸着が行われてい
る場合には、夫々の蒸着膜の厚さによる傾斜角の
平均値を一つの傾斜角θとして考慮すればよい。
分子が電圧を印加しない時既に傾斜配向されて
いる場合には、表示特性に視角に依存した偏りが
現われることが予想される。そこでこの点につい
て検討してみた。第8図はθ=5.1゜のセルについ
て、印加電圧をパラメーターとした最大吸収波長
における透過率の角度依存性を示したものであ
る。ここでφは基板の垂線と観察方向とのなす角
度である。第1図において、観察方向が基板の垂
線より時計方向に回転した時の角φを正にとり、
反時計方向に回転した時の角φを負にとる。第8
図の曲線からoff状態の透過率が最大となる角度
φnが+10゜ほど偏つており、電圧とともにこの角
度が増加していくことがわかる。他の傾斜角のセ
ルついても同様に実験したところ、θの増加と共
にoff状態のφnも増加し、最大透過率を示す方向
の基板法線に対する角度が著しくなることが確認
された。したがつて実際に表示素子を構成する場
合には、主として観察される方向を考慮してθの
大きさやその方向を決定しなければならない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による液晶セルの概略的断面図
である。第2図は基板に斜方蒸着を行う時の蒸着
源に対する基板の配置を示す図である。第3図は
蒸着膜の厚さと、電圧を印加しない時の液晶分子
及び色素分子の傾斜角θとの関係を示す図であ
る。第4図は傾斜角θを変化させた時の印加電圧
とセルの吸光度との関係を示す図である。第5図
は傾斜角θを変化させた時の印加電圧と規格化し
た吸光度との関係を示す図である。第6図は印加
電圧が0、15Vの時の吸光度及び15Vの時の規格
化した吸光度の傾斜角θに対する関係を示す図で
ある。第7図は傾斜角θを変化させた時の印加電
圧対応時間の関係を示す図である。第8図は傾斜
角が5.1゜のセルの場合の、印加電圧を変化させた
時の視角対透過率の関係を示す図である。 1……ガラス基板、2……透明電極、3……ス
ペーサー、4……ネマテイツク液晶、5……二色
性色素。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 二枚の平行な基板およびその基板間に存在す
    る誘電異方性が負のネマテイツク液晶と二色性色
    素との混合物からなり、液晶としてメトキシ―ベ
    ンジリデン―p―n―ブチルアニリン50重量%と
    エトキシ―ベンジリデン―p―n―ブチルアニリ
    ン50重量%の混合液晶を、二色性色素としてメロ
    シアン系色素を、前者100重量部に対して後者0.3
    重量部の割合で夫々用いたポジ型ゲスト・ホスト
    型液晶表示素子において、前記液晶および前記二
    色性色素の分子軸と前記基板法線とのなす傾斜角
    度を、電圧が印加されていない状態において10゜
    〜20゜の傾斜角度に配向し、使用電圧が15Vを超
    えることを特徴とするポジ型ゲスト・ホスト型液
    晶表示素子。
JP16014778A 1978-12-27 1978-12-27 Positive type guest-host type liquid crystal display element Granted JPS5588027A (en)

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JP16014778A JPS5588027A (en) 1978-12-27 1978-12-27 Positive type guest-host type liquid crystal display element
US06/050,299 US4291949A (en) 1978-12-27 1979-06-20 Positive-type display device using guest-host type mixture of liquid crystals and dyes

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JP16014778A JPS5588027A (en) 1978-12-27 1978-12-27 Positive type guest-host type liquid crystal display element

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JPS5588027A JPS5588027A (en) 1980-07-03
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56122885A (en) * 1980-02-29 1981-09-26 Sharp Corp Liquid crystal display apparatus
JPS56122011A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Sharp Corp Sealing structure of liquid crystal panel
JPS56122010A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Sharp Corp Liquid crystal display device
JPS56156817A (en) * 1980-05-09 1981-12-03 Hitachi Ltd Liquid-crystal display element
JPS57195219A (en) * 1981-05-25 1982-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal color display panel
JPS5876482A (ja) * 1981-10-30 1983-05-09 Alps Electric Co Ltd 液晶混合物
JPS60117215A (ja) * 1983-11-29 1985-06-24 Sharp Corp 液晶表示装置
US4974941A (en) * 1989-03-08 1990-12-04 Hercules Incorporated Process of aligning and realigning liquid crystal media
US5933207A (en) * 1995-10-23 1999-08-03 Hughes Electronics Corporation Reflective-type liquid crystal displays using mixed-mode twist nematic cells
JP3577718B2 (ja) * 2002-05-10 2004-10-13 ソニー株式会社 調光装置及び撮像装置
CN104937946B (zh) * 2013-01-25 2018-12-21 索尼公司 信号处理装置、信号处理方法及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5270854A (en) * 1975-12-10 1977-06-13 Seiko Epson Corp Liquid crystal indication device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5942287B2 (ja) * 1972-12-19 1984-10-13 松下電器産業株式会社 色相変調表示装置
US4030997A (en) * 1975-04-21 1977-06-21 Hughes Aircraft Company Method of aligning liquid crystals

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5270854A (en) * 1975-12-10 1977-06-13 Seiko Epson Corp Liquid crystal indication device

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US4291949A (en) 1981-09-29

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