JPH03189627A - 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〉 本発明は、光源を装着した液晶表示素子の構造に関する
。

〈従来技術とその問題点〉 液晶表示素子は家庭用のブラウン管に代わる大型表示装
置、オフィスオートメーシぢン用の端末表示装置として
代用されているのみならず、リストウォッチ、小型電卓
などの表示素子として、軽量、低消費電力を生かしてあ
まねく利用されるに至っている。この表示素子の表示原
理については公知であり、詳細は省略するが、大別して
２つの方法が知られている。一つは液晶分子層の複屈折
による偏光面の回転を利用する第３図（ａ）に示すもの
である。これは偏光板（アナライザー）（１０１）を通
過した直線偏光の偏光面が液晶層（１０３）を通過する
間に９０度回転するためにポーラライザー（１０４）を
通過できて明状態となる。液晶層（１０３）は液晶分子
（１０２）の長軸方向が光の進行方向に対し漸次ねじれ
たツィステッドネマチック相をなしている。

この状態は液晶に接する基板面に高分子膜を形成しラビ
ング処理を施すことで容易に形成できる。

交流電圧Ｖを印加すると液晶分子（１０２）が基板に配
向するので偏光面を回転する事が出来なくなり、第３囲
い）に示すように暗状態が得られる。この方法は第３図
（ａ）　（ｂ）からも明らかなように偏光板（アナライ
ザー）　（１０１）側に反射板を設けると反射でも像を
見る事が可能であり、リストウォッチ、小型電卓の表示
用に多用されている。

もう一つの方法は、第４図に示すゲストホスト型電気光
学効果を利用するものである。二色性染料（１０６）を
液晶中に分散させて、配向処理を施した基板間に挟持す
る。二色性染料は（１０６）は、染料分子に入射する光
の偏光方向で吸光度が異なる材料である。第４図（ａ）
の配向であれば明であり、第４図５）の構造であれば暗
の状態が得られる。

この方式においても、反射板を設けると反射型表示素子
とする事ができる。２つの方法の構造上の違いは、偏光
板を何枚用いるかであり、ツィステッドネマチック型で
は２枚であり、ゲストホスト型では１枚である。

反射型と透過型の違いは、用途で異なっている。

リストウォッチや、小型電卓では、小型で薄く軽量化で
要求されるので光源を用いない反射型であり、大型の表
示素子ではバンクライトを用いる透過型が主流である０
反射型では光量の少ない暗所では見にくいという短所が
ある。透過型では光源として蛍光灯や無機の分散型エレ
クトロルミネッセンス発光体（以下ＥＬという）を設け
ている。

蛍光灯は線光源であるために蛍光灯の背部に反射板、前
部に拡散板を設けて、液晶素子全体を均一に照射できる
ようにする必要があり、ＥＬ表示素子に比べ、光源部分
が大きく重くなる。分散型ＥＬ素子は面発光であり、単
体で均一照射が可能であるが、高価であり、かつ１００
ｖ以上の交流駆動が必要で液晶表示素子の低電圧作動に
相反するのが現状である。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、持ち運び可能なボータプル用の低電圧駆動、
小型軽量性が必要な、反射型の素子であっても、暗所に
於いては透過型に切り変え可能であり、家庭用、ＯＡ用
の白黒、カラー大型表示装置においても液晶素子部みに
薄＜、軽い同様な切り変えと低電圧駆動が可能な素子の
構成を提供しようとするものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、基本的には従来の反射型ゲストホスト型表示
素子の構成を維持したものであるが、ゲストホスト型の
液晶素子を構成する一方の基板の液晶と接しない外側に
透明電極、有機物からなる正孔輸送層と蛍光層がこの順
に積層され、最後に光反射層を兼ねる金属ｔＦｊが更に
積層されたものである。ｉ３明電極−正孔輸送層一蛍光
層一金属電極の順に積層されたものは有機薄膜ＥＬ素子
として、透明電極を陽極、金１ｉ１ｉ極を陰極とした直
流低電圧通電により、透明電極方向に高輝度面状発光を
取り出す事が可能である。

〈作用〉 セル外に設けたＥＬ発光層の正孔輸送層（３０６）と蛍
光層（３０７）は透明であるのでＭｇ−Ａｇ合金の金属
電極は光反射板の役割を果たす事が判った。

従って明所においては発光させる必要はない、暗所では
ＥＬ素子に約１５Ｖの通電で明所と変わらないコントラ
ストを得る事ができた。

更に付言すると本発明は、液晶素子部についてはネマチ
ック相利用のゲストホスト型に拘束されるものではなく
、スメクチック相、特にカイラハスメクチ、り相に二色
性色素を溶解したものでもよい、ＥＬ素子部においては
、金属電極と蛍光層の間に電子輸送層が設けられてもよ
いし、十分な低電圧発光が得られるならば、多層化され
た正孔輸送層、多層化された電子輸送層、複数の蛍光体
から構成された発光層であってもよい。

〈実施例〉 本発明になる液晶素子の構成は断面図として第１図に示
した。以下実施例に促して詳述する。液晶素子部分の製
造は常法に従って行ったが、略記すれば以下の様である
。ＩＴＯ透明電極（３０１）を両側に設けた厚さ１，３
■のガラス基板（３００）　と片側だけにＩＴＯを設け
たガラス基板（３００ａ）を常法に従いよく洗浄した。

まず両側にＩＴＯを形成したガラス基板（３００）　、
Ｉ板の片面にＥＬ層を形成するが、これに先立って、一
方の面には常法によりポリイミド膜を設けた後、ラビン
グを行い配向処理を施しておく。

トリフェニルアミン系の正孔輸送材であるＮＮｏ−ジフ
ェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（ｍ−トリル）−ヘンジジンを
（以下、単にＢＴという）十分に昇華精製した後、抵抗
加熱蒸着によりＩＴＯ基板上に形成して有機正孔輸送層
（３０６）とした。

厚さは約６００人である０次いでその上に蛍光層（３０
７）として十分に昇華精製したトリス（８−キノリツー
ル）アルミニウムを同じく蒸着法により約５００人の厚
みで形成した。光反射層をかねる金属電極（３０８）　
としてＭｇ−Ａｇ合金を略ｌＯ：１のモル比となる様に
２００人厚に共蒸着して第３図に示す構成の有機薄膜Ｅ
Ｌ素子を作成した。この素子は直流１５Ｖ以下の電圧で
緑色の１０００ｃｄ／ｒｒｒ以上の輝度を示し、バック
ライト用光源として十分な譚度有している。

次いでもう一枚の透明基板（３００ａ）上に配向処理を
施した後に、ラビング方向が略平行になる様に貼り合せ
てエポキシ樹脂で周囲を固定し、ＥＬ素子付き液晶セル
を得た。市販のネマチック液晶に黒色の二色性染料を重
量で約７重量％程熔解した後、キャピラリー法でセル内
に導入した。温度を約８０°Ｃに上げて液晶を一度等大
和にした後、ゆっくり除冷して十分に配向した目的の素
子を得た。

〈発明の効果〉 本発明によれば、従来の反射型ゲストホスト液晶素子と
同じ重さ、厚み、面積のままで、反射型から直流低電圧
が利用できる透過型表示素子へ切り変えが可能となる。

従って明所、暗所のいずれに於いても視認可能な、低電
圧動作の軽量な表示素子の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になるＥＬ発光部の設けたゲストホス
ト型液晶素子の実施例を示す断面図である。第２図は、
バックライトとして蛍光灯を利用する透過型ゲストホス
ト液晶素子の従来例を示す断面図である。第３図（ａ）
　（ｂ）は、ツィステッド・ネマチック型素子の明暗の
発現の説明図、第４図（ａ）（ｂ）は、ゲストホスト型
素子の明暗発現の説明図である。 （１００）　　　　入射光線 （１０１）　　　　偏光板（アナライザー）（１０２） （１０３） （１０４） （１０５） （１０６） （３００） （３０１） （３０２） （３０３） （３０４） （３０５） （３０６） （３０７） （３０８） 液晶分子 液晶層 ポーラライザー 透過光線 二色性色素 透明基板 透明電極 配向膜 拡散板 光ｆｉ（蛍光灯） 反射鏡 有機正孔輸送層 有機蛍光層 金属電極 第１図 特 出　　願　　人 凸版印刷株式

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向した面内に電極を設置した一対の透明
   電極基板間に二色性色素を含有する液晶層を挟持したゲ
   ストホスト型液晶表示素子であって、該液晶表示素子の
   一方の基板の液晶と接しない外側に、透明電極、有機正
   孔輸送層、有機蛍光層、金属電極をこの順に積層した有
   機薄膜発光層を設け、かつ前記金属電極が、明所では光
   反射層となることを特徴とする液晶表示素子。