JPH0792451A - Liquid crystal display element - Google Patents
Liquid crystal display elementInfo
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- JPH0792451A JPH0792451A JP23393393A JP23393393A JPH0792451A JP H0792451 A JPH0792451 A JP H0792451A JP 23393393 A JP23393393 A JP 23393393A JP 23393393 A JP23393393 A JP 23393393A JP H0792451 A JPH0792451 A JP H0792451A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、液晶表示素子は、所定の間隔を
おいて対向させて配置した2枚の基板と、基板間に封入
された液晶材料とから構成されている。この液晶表示素
子は、例えば、ガラス基板上に配線や透明電極等を形成
し、その上に液晶配向性を付与した電気絶縁性の配向膜
を形成し、このようにして得られた2枚のガラス基板を
電極面が互いに対向するようにして配置し、さらに、2
枚のガラス基板間に、その間隔を保持するために、ガラ
ス繊維や樹脂ビーズ等からなる微小なスペーサ材を介在
させ、ガラス基板間に液晶材料を注入することにより作
製される。2. Description of the Related Art In general, a liquid crystal display element is composed of two substrates which are arranged to face each other with a predetermined gap, and a liquid crystal material which is sealed between the substrates. In this liquid crystal display element, for example, wiring and transparent electrodes are formed on a glass substrate, and an electrically insulating alignment film imparting liquid crystal alignment is formed on the wiring and transparent electrodes. The glass substrates are arranged with the electrode surfaces facing each other, and
In order to maintain the space between the glass substrates, a minute spacer material made of glass fiber, resin beads, or the like is interposed, and a liquid crystal material is injected between the glass substrates.
【0003】液晶表示素子の中で、パーソナルコンピュ
ータ等に使用されるものとして、単純マトリクス表示方
式の超捻れネマチック(以下、STNと省略する)液晶
表示素子が実用化されている。Among liquid crystal display devices, a super-matrix nematic (hereinafter abbreviated as STN) liquid crystal display device of a simple matrix display system has been put into practical use as a device used in personal computers and the like.
【0004】このSTN液晶表示素子は、2つの配向膜
にそれぞれ配向処理を施し、2枚のガラス基板をその長
手方向が所定の角度を示すように互いに捻って配置した
ものである。この場合、液晶分子は配向処理の方向に沿
って配列するため、2枚のガラス基板間に挟持された液
晶材料は捻れた構造をとる。In this STN liquid crystal display device, two alignment films are respectively subjected to alignment treatment, and two glass substrates are arranged so as to be twisted so that the longitudinal directions thereof form a predetermined angle. In this case, since the liquid crystal molecules are arranged along the direction of the alignment treatment, the liquid crystal material sandwiched between the two glass substrates has a twisted structure.
【0005】このSTN液晶表示素子にしきい値以上の
電界を印加すると、捻れ構造に配列していた液晶分子は
電界方向に配列する。また、電界の印加を停止すると、
液晶分子は元の捻れ構造に戻る。このように、しきい値
以上の電界の印加および電界の印加停止により、透過光
の偏光状態をスイッチングする。したがって、このST
N液晶表示素子は、単純マトリクス駆動によるディスプ
レイに適する。When an electric field above the threshold is applied to this STN liquid crystal display element, the liquid crystal molecules arranged in the twisted structure are arranged in the electric field direction. Also, when the application of the electric field is stopped,
The liquid crystal molecules return to their original twist structure. In this way, the polarization state of the transmitted light is switched by applying an electric field above the threshold value and stopping the application of the electric field. Therefore, this ST
The N liquid crystal display element is suitable for a display driven by a simple matrix.
【0006】一方、配向膜が必要なく、大型化が容易で
ある液晶表示素子として、高分子分散型液晶がある。こ
の高分子分散型液晶は、液晶をポリビニルアルコール等
でカプセル化して液晶滴を作製し、これをポリマー中に
分散させてなるものである(特開昭58−501632
号公報、米国特許第4,435,047号)。On the other hand, there is a polymer dispersed liquid crystal as a liquid crystal display device which does not require an alignment film and can be easily enlarged. This polymer-dispersed liquid crystal is obtained by encapsulating a liquid crystal with polyvinyl alcohol or the like to prepare liquid crystal droplets and dispersing the liquid crystal droplets in a polymer (Japanese Patent Laid-Open No. 58-501632).
Gazette, U.S. Pat. No. 4,435,047).
【0007】この高分子分散型液晶では、カプセル化さ
れた液晶分子が正の誘電異方性を持つものであれば、電
界の存在下において電界方向に配列し屈折率no とな
り、この屈折率no がポリマーの屈折率np と等しいと
きに透明性を発現する。また、電界を取り除くと、液晶
分子がランダムな配列に戻るので、屈折率がno よりず
れて液晶滴とポリマーとの境界面で光を散乱して白濁化
する。このようにして、透過光をスイッチングする。こ
の他の高分子分散型液晶の例としては、エポキシ樹脂中
に液晶を分散させたもの(特開昭61−50218号公
報)、ウレタンアクリレート樹脂中に液晶を分散させた
もの(特開平2−83534号公報)が挙げられる。In this polymer-dispersed liquid crystal, if the encapsulated liquid crystal molecules have a positive dielectric anisotropy, they are aligned in the direction of the electric field in the presence of an electric field to have a refractive index n o . It develops transparency when n o is equal to the refractive index n p of the polymer. Also, when removing the electric field, the liquid crystal molecules to return to a random sequence, the refractive index is clouded by scatter light at the interface between the liquid crystal droplets and the polymer deviates from n o. In this way, the transmitted light is switched. Other examples of polymer-dispersed liquid crystals are those in which liquid crystals are dispersed in epoxy resin (JP-A-61-250218) and those in which liquid crystals are dispersed in urethane acrylate resin (JP-A-2- No. 83534).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】STN液晶表示素子
は、捻れ構造を持つ液晶材料の複屈折効果を利用してい
るため、高精度に基板間隔を制御する必要があり、大型
の液晶表示素子を作製することができない。Since the STN liquid crystal display element utilizes the birefringence effect of a liquid crystal material having a twisted structure, it is necessary to control the substrate spacing with high accuracy, and a large liquid crystal display element is required. It cannot be made.
【0009】また、高分子分散型液晶表示素子は、構成
が簡単であり、製造も容易であり、大型化が可能である
が、電気光学特性において急峻なしきい値特性を持たな
いため、単純マトリクス駆動には不向きである。Further, the polymer dispersion type liquid crystal display element has a simple structure, is easy to manufacture and can be made large in size, but since it does not have a steep threshold characteristic in electro-optical characteristics, it is a simple matrix. Not suitable for driving.
【0010】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構造で大型化が容易であり、電気光学特性
において急峻なしきい値特性を有して単純マトリクス駆
動に適した液晶表示素子を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, has a simple structure, can be easily enlarged, and has a steep threshold value in electro-optical characteristics, and is suitable for simple matrix driving. The purpose is to provide.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、一方の主面に
電極が形成された一対の基板と、前記電極が対向するよ
うにして配置された前記一対の基板間に挟持された液晶
材料とを具備する液晶表示素子において、前記液晶材料
は高分子マトリクス中に前記電極間に電圧が印加された
ときに前記液晶材料の液晶分子が前記基板に対して垂直
になるように立ち上がり、前記電極間に電圧が印加され
ないときに前記液晶分子は螺旋構造で螺旋軸が前記基板
に対して垂直になるように配列することを特徴とする液
晶表示素子を提供する。According to the present invention, a liquid crystal material sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on one main surface and a pair of substrates arranged so that the electrodes face each other. In the liquid crystal display element, the liquid crystal material rises so that liquid crystal molecules of the liquid crystal material are perpendicular to the substrate when a voltage is applied between the electrodes in a polymer matrix. The liquid crystal display device is characterized in that the liquid crystal molecules are arranged in a spiral structure so that a spiral axis is perpendicular to the substrate when no voltage is applied therebetween.
【0012】ここで、基板としては、ガラス基板、フィ
ルム状基板等を用いることができる。また、電極材料と
しては、ITO等を用いることができる。Here, as the substrate, a glass substrate, a film substrate or the like can be used. In addition, ITO or the like can be used as the electrode material.
【0013】液晶材料を構成する高分子マトリクスとし
ては、アクリレート樹脂等のような紫外線硬化樹脂等を
用いることができる。紫外線硬化樹脂は、例えばモノマ
ー、オリゴマー、光重合開始剤等を混合することにより
調製することができる。An ultraviolet curable resin such as an acrylate resin can be used as the polymer matrix constituting the liquid crystal material. The ultraviolet curable resin can be prepared, for example, by mixing a monomer, an oligomer, a photopolymerization initiator and the like.
【0014】高分子マトリクス中に電極間に電圧が印加
されたときに液晶分子が基板に対して垂直になるように
立ち上がり、電極間に電圧が印加されないときに液晶分
子は螺旋構造で螺旋軸が基板に対して垂直になるように
配列する液晶材料としては、例えば2周波駆動型液晶が
挙げられる。2周波駆動型液晶とは、印加電圧の周波数
を増大すると、誘電異方性の符号を正から負に変えるネ
マチック液晶であり、例えば化1および化2に示すよう
な有機化合物が挙げられる。When a voltage is applied between the electrodes in the polymer matrix, the liquid crystal molecules rise so as to be perpendicular to the substrate, and when no voltage is applied between the electrodes, the liquid crystal molecules have a helical structure and have a spiral axis. As a liquid crystal material that is arranged so as to be perpendicular to the substrate, for example, a dual frequency drive type liquid crystal can be mentioned. The dual frequency drive type liquid crystal is a nematic liquid crystal that changes the sign of the dielectric anisotropy from positive to negative when the frequency of the applied voltage is increased, and examples thereof include organic compounds shown in Chemical formulas 1 and 2.
【0015】[0015]
【化1】 [Chemical 1]
【化2】 液晶分子を螺旋ピッチpの螺旋構造に配列させる方法と
しては、液晶材料にカイラル剤を添加する方法等を用い
ることができる。この場合、カイラル剤の添加量は、カ
イラル剤の種類を考慮してp/2<d<pを満足するよ
うに適宜決定することが好ましい。[Chemical 2] As a method of arranging the liquid crystal molecules in a spiral structure having a spiral pitch p, a method of adding a chiral agent to a liquid crystal material or the like can be used. In this case, the addition amount of the chiral agent is preferably determined appropriately so as to satisfy p / 2 <d <p in consideration of the kind of the chiral agent.
【0016】螺旋ピッチpと領域サイズdは、p/2<
d<pの関係を満足するように設定する。これは、領域
サイズdが螺旋ピッチの半分p/2以下であると電気光
学特性に急峻性がなくなり、領域サイズdが螺旋ピッチ
p以上であると選択反射による色付きが起こるからであ
る。なお、2周波駆動型液晶の領域サイズdとは、2周
波駆動型液晶が占める領域であって基板表面にほぼ垂直
な方向における長さを意味し、螺旋ピッチpとは、螺旋
軸が基板表面にほぼ垂直な方向である場合のピッチを意
味する。The spiral pitch p and the area size d are p / 2 <
It is set so as to satisfy the relationship of d <p. This is because if the area size d is half the spiral pitch p / 2 or less, the electro-optical characteristics do not have steepness, and if the area size d is the spiral pitch p or more, coloring due to selective reflection occurs. The area size d of the two-frequency drive type liquid crystal means an area occupied by the two-frequency drive type liquid crystal in a direction substantially perpendicular to the substrate surface, and the spiral pitch p means that the spiral axis is the substrate surface. It means the pitch when the direction is almost perpendicular to.
【0017】2周波駆動型液晶の領域は、高分子マトリ
クスと2周波駆動型液晶との間の相性、高分子マトリク
ス調製の条件等によりその形、大きさ等が決定される。
例えば、高分子マトリクスとして紫外線硬化樹脂を用い
た場合、紫外線の強度を強くして硬化させると領域の大
きさは小さくなる。したがって、実際に製造する場合に
は、高分子マトリクスと2周波駆動型液晶との間の相
性、高分子マトリクス調製の条件を考慮し、p/2<d
<pを満足するようにカイラル剤の添加量を決定して行
われる。The shape, size and the like of the dual frequency drive type liquid crystal region are determined by the compatibility between the polymer matrix and the dual frequency drive type liquid crystal, the conditions for preparing the polymer matrix and the like.
For example, when an ultraviolet curable resin is used as the polymer matrix, the size of the region is reduced by increasing the intensity of ultraviolet light and curing it. Therefore, in the actual manufacturing, p / 2 <d should be taken into consideration in consideration of the compatibility between the polymer matrix and the two-frequency drive type liquid crystal and the conditions for preparing the polymer matrix.
The addition amount of the chiral agent is determined so that <p is satisfied.
【0018】[0018]
【作用】本発明の液晶表示素子は、液晶材料が電極間に
電圧が印加されたときに液晶分子が基板に対して垂直に
なるように立ち上がり、電極間に電圧が印加されないと
きに液晶分子は螺旋構造で螺旋軸が基板に対して垂直に
なるように配列することを特徴としている。In the liquid crystal display element of the present invention, the liquid crystal material rises so that the liquid crystal molecules are perpendicular to the substrate when a voltage is applied between the electrodes, and the liquid crystal molecules are formed when no voltage is applied between the electrodes. It is characterized in that the spiral structure is arranged so that the spiral axis is perpendicular to the substrate.
【0019】この場合の作用を2周波駆動型液晶を用い
て説明する。The operation in this case will be described using a dual frequency drive type liquid crystal.
【0020】領域サイズdと螺旋ピッチpが、p/2<
d<pの関係を満足する場合、螺旋構造の捻れ角は36
0°未満となる。このため、電界を印加しない状態、す
なわち散乱状態では、コレステリック液晶の選択散乱の
ような現象は起らない。また、この状態において、高分
子マトリクス中の液晶分子は、図1(A)に示すよう
に、基板面11に対して垂直でない状態、すなわち入射
光の進行方向と平行でない状態で存在するので、入射光
のほとんどは屈折率整合されずに散乱する。The area size d and the spiral pitch p are p / 2 <
When the relationship of d <p is satisfied, the twist angle of the spiral structure is 36.
It is less than 0 °. Therefore, in a state where no electric field is applied, that is, in a scattering state, a phenomenon such as selective scattering of cholesteric liquid crystal does not occur. In this state, the liquid crystal molecules in the polymer matrix are not perpendicular to the substrate surface 11, that is, not parallel to the traveling direction of the incident light, as shown in FIG. Most of the incident light is not index-matched and is scattered.
【0021】一方、電界を印加した状態、すなわち透過
状態では、高分子マトリクス中の液晶分子は、図1
(B)に示すように、基板面11に対して垂直な方向、
すなわち入射光の進行方向に配列するので、入射光はそ
のまま透過する。この2周波駆動型液晶の液晶分子は、
電界を印加したときに電界方向にただちに揃うので、電
気光学特性において立ち上がりの急峻性を示す。したが
って、上記の電界の印加および電界の印加停止による入
射光の透過・散乱のスイッチングは、単純マトリクス駆
動に適する。On the other hand, when an electric field is applied, that is, in a transmissive state, the liquid crystal molecules in the polymer matrix are shown in FIG.
As shown in (B), the direction perpendicular to the substrate surface 11,
That is, since the light is arranged in the traveling direction of the incident light, the incident light is transmitted as it is. The liquid crystal molecules of this dual frequency drive type liquid crystal are
When an electric field is applied, it immediately aligns in the direction of the electric field, and therefore exhibits steep rising characteristics in electro-optical characteristics. Therefore, the switching of transmission / scattering of incident light by applying the electric field and stopping the application of the electric field is suitable for simple matrix driving.
【0022】さらに、本発明の液晶表示素子は、高分子
マトリクス中に2周波駆動型液晶を分散させた構成をと
るので、配向膜や外部の光学素子が必要ないので、容易
にしかも安価に得ることができる。Further, since the liquid crystal display device of the present invention has a structure in which the two-frequency drive type liquid crystal is dispersed in the polymer matrix, an alignment film and an external optical element are not required, and therefore it can be obtained easily and at low cost. be able to.
【0023】[0023]
実施例1 アクリル酸ブチル11重量%、アクリルオリゴマーM−
1200(東亜合成化学社製、商品名)8重量%、およ
び光硬化開始剤としてダロキュアー1116(メルク社
製、商品名)1.0重量%を混合してプレポリマーを作
製した。また、化1および化2に示す2種の液晶を等量
混合した2周波駆動型液晶にカイラル剤としてC15
(メルク社製、商品名)を100重量%添加して液晶混
合物を作製した。このとき、初期の2周波駆動型液晶
は、図2に示すように、液晶分子21が螺旋構造をとら
ずに配列しており、カイラル剤が添加されることによ
り、図3に示すように、液晶分子21が螺旋構造をとる
ようになる。Example 1 11% by weight of butyl acrylate, acrylic oligomer M-
A prepolymer was prepared by mixing 8% by weight of 1200 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and 1.0% by weight of Darocur 1116 (manufactured by Merck Ltd.) as a photo-curing initiator. In addition, a dual-frequency drive type liquid crystal in which two types of liquid crystal shown in Chemical formulas 1 and 2 are mixed in equal amounts is used as a chiral agent with C15.
A liquid crystal mixture was prepared by adding 100% by weight (manufactured by Merck & Co., Inc.). At this time, in the initial two-frequency drive type liquid crystal, as shown in FIG. 2, the liquid crystal molecules 21 are arranged without taking a helical structure, and by adding a chiral agent, as shown in FIG. The liquid crystal molecules 21 come to have a spiral structure.
【0024】次いで、プレポリマーに液晶混合物80重
量%を加えて混合して混合溶液を調製した。Then, 80% by weight of the liquid crystal mixture was added to the prepolymer and mixed to prepare a mixed solution.
【0025】次に、2枚のガラス基板に透明電極として
ITO電極をそれぞれ形成し、これを基板間隔13μm
で対向させて配置して液晶セルを作製した。次いで、こ
の液晶セルのガラス基板間に液晶混合物が分散されたプ
レポリマーを注入した。Next, ITO electrodes were formed as transparent electrodes on each of the two glass substrates, and the distance between the substrates was 13 μm.
A liquid crystal cell was prepared by arranging them so as to face each other. Then, a prepolymer in which the liquid crystal mixture was dispersed was injected between the glass substrates of this liquid crystal cell.
【0026】次いで、この液晶セルにクロスオーバー周
波数以上の周波数(Δε<0となる周波数)のしきい値
以上の電圧、例えば10kHz、20Vの交流電圧を印
加して、紫外線照射装置ミニキュア450(ウシオ電気
社製、商品名)を用いて2分間プレポリマーを露光し
た。このときプレポリマー中の液晶分子は、図4に示す
ように、螺旋構造の螺旋軸が基板面に対してほぼ垂直に
なるように配列している。このようにして、本発明の液
晶表示素子を作製した。Next, a voltage higher than a threshold value of a frequency higher than the crossover frequency (a frequency at which Δε <0), for example, an alternating voltage of 20 kHz at 10 kHz is applied to the liquid crystal cell, and an ultraviolet irradiation device mini-cure 450 (Ushio). The prepolymer was exposed for 2 minutes using a product of Denki Co., Ltd.). At this time, the liquid crystal molecules in the prepolymer are arranged so that the spiral axis of the spiral structure is substantially perpendicular to the substrate surface, as shown in FIG. Thus, the liquid crystal display element of the present invention was produced.
【0027】得られた液晶表示素子について、電気光学
特性を調べた。その結果を図5に示す。なお、電気光学
特性は、図6に示す装置において測定した。この装置
は、ヘリウム−ネオンレーザ31と、レンズ32と、ア
パチャー33と、フォトダイオード34とを並列させて
なるものである。電気光学特性の測定は、ヘリウム−ネ
オンレーザ31とレンズ32との間に液晶表示素子35
を配置し、波長633nm、出力0.5mWで、液晶表示素
子に対してファンクションジェネレーターにより、1kH
z 、方形波で電圧を印加して行った。また、本発明の液
晶表示素子の効果を明確にするために、通常の高分子分
散型液晶表示素子についても上記と同様にして電気光学
特性を調べた。その結果を図5に併記する。The electro-optical characteristics of the obtained liquid crystal display device were examined. The result is shown in FIG. The electro-optical characteristics were measured by the device shown in FIG. This device comprises a helium-neon laser 31, a lens 32, an aperture 33, and a photodiode 34 arranged in parallel. The measurement of the electro-optical characteristics is performed by using the liquid crystal display element 35 between the helium-neon laser 31 and the lens 32.
With a wavelength of 633 nm and an output of 0.5 mW, with a function generator for the liquid crystal display device, 1 kH
z, square voltage was applied. Further, in order to clarify the effect of the liquid crystal display element of the present invention, the electro-optical characteristics of the ordinary polymer dispersion type liquid crystal display element were examined in the same manner as above. The results are also shown in FIG.
【0028】図5から明らかなように、本発明の液晶表
示素子は、電気光学特性における急峻性が認められた。
これに対して、通常の高分子分散型液晶表示素子は、電
気光学特性における急峻性が認められなかった。As is apparent from FIG. 5, the liquid crystal display element of the present invention was found to have steepness in electro-optical characteristics.
On the other hand, in the ordinary polymer dispersion type liquid crystal display element, steepness in electro-optical characteristics was not recognized.
【0029】また、本発明の液晶表示素子は、配向膜が
必要ないので配向処理等の工程を省くことができ、偏光
子等の外部に配置する光学素子が必要ないので容易に作
製することができた。Further, since the liquid crystal display device of the present invention does not require an alignment film, it is possible to omit the steps such as alignment treatment, and it is not necessary to provide an optical element such as a polarizer arranged outside, so that it can be easily manufactured. did it.
【0030】実施例2 イソドデシルアクリレート15重量%、長鎖脂肪族ジア
クリレートC−2000(SATOMER 社製、商品名)10
重量%、および光硬化開始剤としてダロキュアー111
6(メルク社製、商品名)1.0重量%を混合してプレ
ポリマーを作製した。Example 2 15% by weight of isododecyl acrylate, long-chain aliphatic diacrylate C-2000 (trade name, manufactured by SATOMER) 10
% By weight, and Darocur 111 as photocuring initiator
6 (manufactured by Merck & Co., Inc.) 1.0 wt% was mixed to prepare a prepolymer.
【0031】次いで、プレポリマーに実施例1において
作製した液晶混合物74重量%を加えて混合して混合溶
液を調製した。Then, 74% by weight of the liquid crystal mixture prepared in Example 1 was added to the prepolymer and mixed to prepare a mixed solution.
【0032】次に、2枚のガラス基板に透明電極として
ITO電極をそれぞれ形成し、これを基板間隔10μm
で対向させて配置して液晶セルを作製した。次いで、こ
の液晶セルのガラス基板間に液晶混合物が分散されたプ
レポリマーを注入した。Next, ITO electrodes were respectively formed as transparent electrodes on the two glass substrates, and the distance between the substrates was 10 μm.
A liquid crystal cell was prepared by arranging them so as to face each other. Then, a prepolymer in which the liquid crystal mixture was dispersed was injected between the glass substrates of this liquid crystal cell.
【0033】次いで、この液晶セルに10kHz、20
Vの交流電圧を印加して、紫外線照射装置ミニキュア4
50を用いて1分間プレポリマーを露光して本発明の液
晶表示素子を作製した。Next, the liquid crystal cell was filled with 10 kHz, 20
By applying an AC voltage of V, the UV irradiator MiniCure 4
50 was used to expose the prepolymer for 1 minute to prepare a liquid crystal display device of the present invention.
【0034】得られた液晶表示素子について、実施例1
と同様にして電気光学特性を調べたところ、図5に示す
ように、電気光学特性における急峻性が認められた。About the obtained liquid crystal display device, Example 1
When the electro-optical characteristics were examined in the same manner as in, the steepness in the electro-optical characteristics was confirmed as shown in FIG.
【0035】本発明の液晶表示素子は、散乱−透過モー
ドでスイッチングを行うので、光利用効率が高く、反射
型、特に投射型の表示素子に適当である。したがって、
本発明の液晶表示素子は、OHPシートの代替媒体、何
度も書き換え可能な電子手帳、大型掲示板、パーソナル
コンピュータ等に応用することが期待される。Since the liquid crystal display element of the present invention performs switching in the scattering-transmission mode, it has a high light utilization efficiency and is suitable for a reflection type, particularly a projection type display element. Therefore,
The liquid crystal display device of the present invention is expected to be applied to a substitute medium for an OHP sheet, a rewritable electronic notebook, a large bulletin board, a personal computer and the like.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明した如く本発明の液晶表示素子
は、液晶材料が電極間に電圧が印加されたときに液晶分
子が基板に対して垂直になるように立ち上がり、電極間
に電圧が印加されないときに液晶分子は螺旋構造で螺旋
軸が基板に対して垂直になるように配列するので、簡単
な構造で大型化が容易であり、電気光学特性において急
峻なしきい値特性を有して単純マトリクス駆動に適した
ものである。As described above, in the liquid crystal display element of the present invention, when the liquid crystal material is applied with a voltage between the electrodes, the liquid crystal molecules rise so as to be perpendicular to the substrate, and the voltage is applied between the electrodes. When the liquid crystal molecules are not aligned, the liquid crystal molecules are arranged in a spiral structure so that the spiral axis is perpendicular to the substrate. Therefore, it is easy to increase the size with a simple structure. It is suitable for matrix driving.
【図1】(A)は電界無印加状態の液晶分子の配列を示
す概略図、(B)は電界印加状態の液晶分子の配列状態
を示す概略図。FIG. 1A is a schematic view showing an arrangement state of liquid crystal molecules in a non-electric field application state, and FIG. 1B is a schematic view showing an arrangement state of liquid crystal molecules in an electric field application state.
【図2】カイラル剤を添加する前の2周波駆動型液晶の
液晶分子を示す概略図。FIG. 2 is a schematic view showing liquid crystal molecules of a dual frequency drive type liquid crystal before adding a chiral agent.
【図3】カイラル剤を添加した後の2周波駆動型液晶の
液晶分子を示す概略図。FIG. 3 is a schematic view showing liquid crystal molecules of a dual frequency drive type liquid crystal after adding a chiral agent.
【図4】電圧を印加しながら露光した後のプレポリマー
中の液晶分子を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing liquid crystal molecules in a prepolymer after exposure while applying a voltage.
【図5】本発明の液晶表示素子の電気光学特性を示すグ
ラフ。FIG. 5 is a graph showing electro-optical characteristics of the liquid crystal display device of the present invention.
【図6】本発明の液晶表示素子の電気光学特性を測定す
る装置を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining an apparatus for measuring electro-optical characteristics of the liquid crystal display element of the present invention.
11…基板面、21…液晶分子、31…ヘリウム−ネオ
ンレーザ、32…レンズ、33…アパチャー、34…フ
ォトダイオード、35…液晶表示素子。11 ... Substrate surface, 21 ... Liquid crystal molecule, 31 ... Helium-neon laser, 32 ... Lens, 33 ... Aperture, 34 ... Photodiode, 35 ... Liquid crystal display element.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年10月14日[Submission date] October 14, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、一方の主面に
電極が形成された一対の基板と、前記電極が対向するよ
うにして配置された前記一対の基板間に挟持された液晶
材料とを具備する液晶表示素子において、前記液晶材料
は高分子マトリクス中に分散されており、前記電極間に
電界が印加されたときに前記液晶材料の液晶分子が前記
電界の方向に揃うように立ち上がり、前記電極間に電界
が印加されないときに前記液晶分子は螺旋構造で螺旋軸
が揃うように配列することを特徴とする液晶表示素子を
提供する。According to the present invention, a liquid crystal material sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on one main surface and a pair of substrates arranged so that the electrodes face each other. in the liquid crystal display device having a preparative, liquid crystal material is dispersed in a polymer matrix, between the electrodes
When an electric field is applied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal material are
A liquid crystal display device is provided, which rises so as to be aligned in the direction of an electric field, and is arranged such that the liquid crystal molecules have a helical structure and the helical axes are aligned when an electric field is not applied between the electrodes.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0014】高分子マトリクス中に分散されており、電
極間に電界が印加されたときに液晶分子が電界の方向に
揃うように立ち上がり、電極間に電界が印加されないと
きに液晶分子は螺旋構造で螺旋軸が揃うように配列する
液晶材料としては、例えば2周波駆動型液晶が挙げられ
る。2周波駆動型液晶とは、印加電圧の周波数を増大す
ると、誘電異方性の符号を正から負に変えるネマチック
液晶であり、例えば化1および化2に示すような有機化
合物が挙げられる。 Dispersed in a polymer matrix, liquid crystal molecules are oriented in the direction of the electric field when an electric field is applied between the electrodes.
An example of a liquid crystal material in which liquid crystal molecules have a spiral structure and are aligned so that their helical axes are aligned when no electric field is applied between the electrodes is a dual frequency drive type liquid crystal. The dual frequency drive type liquid crystal is a nematic liquid crystal that changes the sign of the dielectric anisotropy from positive to negative when the frequency of the applied voltage is increased, and examples thereof include organic compounds shown in Chemical formulas 1 and 2.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】[0018]
【作用】本発明の液晶表示素子は、液晶材料として電極
間に電界が印加されたときに液晶分子が電界の方向に揃
うように立ち上がり、電極間に電界が印加されないとき
に液晶分子は螺旋構造で螺旋軸が揃うように配列するも
のを使用することを特徴としている。In the liquid crystal display element of the present invention, liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field when an electric field is applied between the electrodes as the liquid crystal material.
Cormorant As rise, even the liquid crystal molecules are arranged so that the helical axes are aligned in a helical structure when no electric field is applied between the electrodes
It is characterized by the use of the.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0036[Correction target item name] 0036
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明した如く本発明の液晶表示素子
は、液晶材料が電極間に電界が印加されたときに液晶分
子が電界の方向に揃うように立ち上がり、電極間に電圧
が印加されないときに液晶分子は螺旋構造で螺旋軸が揃
うように配列するので、簡単な構造で大型化が容易であ
り、電気光学特性において急峻なしきい値特性を有して
単純マトリクス駆動に適したものである。As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, when the liquid crystal material rises so that the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field when an electric field is applied between the electrodes and no voltage is applied between the electrodes. The liquid crystal molecules have a spiral structure and the spiral axes are aligned.
Since sequence as earthenware pots, is easily large-sized with a simple structure, it is suitable for simple matrix driving has a steep threshold characteristics in the electro-optical properties.
Claims (1)
と、 前記電極が対向するようにして配置された前記一対の基
板間に挟持された液晶材料とを具備する液晶表示素子に
おいて、 前記液晶材料は高分子マトリクス中に前記電極間に電圧
が印加されたときに前記液晶材料の液晶分子が前記基板
に対して垂直になるように立ち上がり、 前記電極間に電圧が印加されないときに前記液晶分子は
螺旋構造で螺旋軸が前記基板に対して垂直になるように
配列することを特徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display device comprising: a pair of substrates having electrodes formed on one main surface; and a liquid crystal material sandwiched between the pair of substrates arranged so that the electrodes face each other. When the voltage is applied between the electrodes in the polymer matrix, the liquid crystal material rises so that the liquid crystal molecules of the liquid crystal material are perpendicular to the substrate, and when no voltage is applied between the electrodes. The liquid crystal display device is characterized in that the liquid crystal molecules are arranged in a spiral structure so that a spiral axis is perpendicular to the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23393393A JPH0792451A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23393393A JPH0792451A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0792451A true JPH0792451A (en) | 1995-04-07 |
Family
ID=16962892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23393393A Pending JPH0792451A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0792451A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013231985A (en) * | 2006-04-14 | 2013-11-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device and electronic apparatus |
JP2018141870A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Liquid crystal display |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23393393A patent/JPH0792451A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013231985A (en) * | 2006-04-14 | 2013-11-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device and electronic apparatus |
US9189997B2 (en) | 2006-04-14 | 2015-11-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
JP2018141870A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Liquid crystal display |
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