JPH0282225A - 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】 〔概要〕 単純マトリクス駆動液晶における大容量表示に適用され
る液晶表示素子に関し、 色補償パネルを使用することな（、−枚のパネルにおい
て背景色が白または黒であり、大容量表示を行うこ上か
できる液晶パネルを提供することを目的とし、 少なくとも一対の電極基板間に液晶を有し、基板間の液
晶はツイスト構造をとる液晶表示素子において、液晶の
ツイスト方向と逆向きのカイラル剤を添加した液晶材料
を用いて液晶素子を構成し、配向処理時にプレチルト角
を５度以上として構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は単純マトリクス駆動液晶における大容量表示に
適用される液晶表示素子に関する。

従来、単純マトリクス駆動による液晶表示素子は種々知
られている。例えば、電界による液晶分子の乱雑な運動
により光が散乱される動的散乱効果、コレステリック相
の螺旋を電解により解くことで表示を行うコレステリッ
ク・ネマチック相転移モードなどを応用したものがある
。中でも、配向によって液晶分子の配列をねじり（ツイ
ストさせ）、電界によりツイスト構造が変化するとき偏
光の伝播が変化することを利用したツイストネマチック
液晶表示素子は、大容量表示をすることが可能であるこ
とから、時計や電卓をはじめ、ワードプロセッサ表示器
などに広く応用されている。

このような表示容量の大容量化に伴い、液晶表示素子に
要求される特性はますます厳しくなってきており、特に
、印加電圧に対する液晶表示素子の透過率特性（Ｔ−Ｖ
特性）の急峻性は極めて重要である。そして、この急峻
性は大容量、高品質の表示を行うために、できる限り高
くすることが望まれている。

〔従来の技術〕

従来、ＴＮ型液晶において、印加電圧と透過率特性を改
善すべく多くの検討がなされた。この中で、液晶分子の
ツイスト角を従来の９０°より大幅に増やして１８０°
から２７０°の範囲内としたスーパーツィステッド・ネ
マチック（ＳＴＮ）液晶や、液晶分子のツイスト角を２
７０°にした超ねじれ複屈折効果Ｓ　Ｂ　Ｅ（５ｕｐｅ
ｒ　ｔｗｉｓｔｅｄ　ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅｅｆ
ｆｅｃｔ　）を利用した液晶等が実際の商品となってい
る。ところが、これらの液晶においては、液晶のＯＮま
たはＯＦＦ状態の何れかでパネルの背景に着色が起こる
という問題がある。即ち、ＳＴＮ。

ＳＢＥのブルーモードにおいては、背景が紫色になり、
イエローモードでは背景が黄緑色を示す。

最近、これらの着色の問題に対して色補償パネルを一枚
追加して白黒表示を行う表示パネルが開発された〔日経
マイクロデバイス１９８７年１０月号−日経マグロウヒ
ル社（現日経ＢＰ社）参照〕。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この着色を解決する方法では、色補償パ
ネルが一枚余分に必要になり、スペース唐率が悪化する
と共に、液晶パネルのコストが高くなるという問題があ
る。

本発明は前記従来のＴＮ型液晶の有する課題を解消し、
色補償パネルを使用することなく、−枚のパネルにおい
て背景色が白または黒であり、大容量表示を行うことが
できる液晶パネルを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を解消する本発明の液晶表示素子は、少なくと
も一対の電極基板間に液晶を有し、基板間の液晶はツイ
スト構造をとる液晶表示素子において、液晶のツイスト
方向と逆向きのカイラル剤を添加した液晶材料を用いて
液晶素子を構成することを特徴としている。なお、液晶
素子を構成する最の配向処理時にプレチルト角を５度以
上とすれば前記液晶素子の形成が確実である。

〔作用］ 本発明の液晶表示素子によれば、液晶のツイスト方向と
逆向きのカイラル剤を添加した液晶材料を用いて液晶素
子が構成されているので、液晶配向が歪を有した状態と
なっており、このため、所定の印加電圧で透過率が２、
峻に変化する。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する
。

本発明の実施例として、所定の面積を備えたガラス基板
上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）等
の透明な導電材料を用いて従来のように上側のガラス基
板と下側のガラス基板とで直交する方向に電極を形成を
行った後、この上に配向材料としてＬＰ−８００（日立
化成製）を１０００人の厚さで塗布して配向膜を形成し
た。この配向材料は高プレチルト角用のものと知られて
おり、同一条件でプレチルト角の測定をした結果、６度
であった。このような二枚の配向膜の付いた上側のガラ
ス基板と下側のガラス基板とに、第１図に示すようにラ
ビング処理を行った。この第１図のラビング処理の方向
はＴＮ液晶に、右回りのツイストを発生させるためのも
のである。

そして、この第１図に示す配向方向の条件（ツイスト右
回り）を備えたガラス基板を用いて従来と同様の方法で
液晶パネルを形成し、電極間にはツイスト方向と逆方向
の左巻きカイラル剤Ｃト３２を添加した液晶材料を注入
して封止した。このとき、左巻きカイラル剤Ｃト３２の
添加量を０．０１ｗｔχ。

０．１ｗｔ！、　０．２ｗｔＬ　Ｏ，４ｗｔ＄　ニジた
４種類（７）ＴＮ用液晶を作り、従来の液晶パネルとの
急峻性Ｔの比較を行い、その結果を第３図に示した。

なお、このとき、従来の液晶パネルにおいては、第２図
に示すような左回りのツイストを発生させるラビング処
理を行い、ツイスト方向と動方向の左巻きカイラル剤Ｃ
ト３１を０．１ｗｔχ注入して急峻性Ｔの特性を測定し
た。そして、急峻性γとしては第４図に示すように、透
過率が９０χ、５０χになる電圧を■、。、Ｖｓ。とし
てＴ−Ｖｓ。／　ｖ　ｑ。とした。

第３図に示すように、カイラル剤の添加量が増える程、
急峻性γの値は１に近づくことが分かるが、カイラル剤
の添加量が０．４ｉｙｔχの場合には、逆ツイストドメ
インが発生してしまい、素子として使用不可能であった
。しかしながら、逆ツイストドメインの発生のし易さは
、プレチルト角の大きさと密接に関係があるため、より
高いプレチルト角で配向膜表面の液晶分子を配向制御す
れば、解決できるものと考えられる。以上の実施例によ
り、ツイスト方向とカイラル剤の方向とが同方向の従来
の液晶パネルの急峻性γの値に対して、ツイスト方向と
カイラル剤の方向とが逆方向の本発明の液晶パネルの象
、酸性γが大きく、本発明の効果が確認された。

これは、従来の場合が配向処理とカイラルの方向とがお
互いに配向を補い助ける関係になっているのに対し、本
発明はお互いに配向を妨げる関係になっており、液晶配
向が歪を有した状態となっているので、所定の印加電圧
で透過率が急峻に変化するのである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、ツイスト方向と逆向
きのカイラル剤を添加して液晶パネルを形成したことに
より、−枚パネルにおいて、大容量表示を白黒表示にお
いて可能にすることができるという効果がある。また、
本発明の液晶表示素子には、従来のＳＴＮ液晶における
背景の着色がなく、二枚構造に比較してパネルユニット
が安価、軽量となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は左巻きカイラル剤を添加した場合の、本発明に
おける配向膜のラビング方向を示す図、第２図は左巻き
カイラル剤を添加した場合の、従来例における配向膜の
ラビング方向を示す図、第３図は本発明の液晶パネルに
おける急峻性を、従来の液晶パネルの象、酸性と比較し
て示す図、第４図はＴＮ液晶の印加電圧−透過率特性を
示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一対の電極基板間に液晶を有し、基板間
   の液晶はツイスト構造をとる液晶表示素子において、液
   晶のツイスト方向と逆向きのカイラル剤を添加した液晶
   材料を用いて液晶素子を構成することを特徴とする液晶
   表示素子。 ２、請求項１記載の液晶表示素子において、配向処理時
   にプレチルト角を５度以上とすることを特徴とする液晶
   表示素子。