JPH08190086A - 液晶表示素子及びこれを用いた表示装置 - Google Patents
液晶表示素子及びこれを用いた表示装置Info
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- JPH08190086A JPH08190086A JP322995A JP322995A JPH08190086A JP H08190086 A JPH08190086 A JP H08190086A JP 322995 A JP322995 A JP 322995A JP 322995 A JP322995 A JP 322995A JP H08190086 A JPH08190086 A JP H08190086A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚
の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及び不斉炭
素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を挟持して
なる液晶表示素子において、前記重合性カイラルモノマ
ーの重合体を、フォーカルコニック状態のネマチック液
晶材料及び重合性カイラルモノマーを含有するカイラル
ネマチック液晶材料中で、重合させて得られるものであ
ることを特徴とする液晶表示素子。 【効果】 偏光板が不用で明るい画質の表示特性を有
し、カイラルモノマー重合体をセル内に構成させて、光
散乱状態と透明状態の光学的な違いを利用するモードに
おいて、低い駆動電圧特性を備え、ヒステリシスが小さ
い。従って、視認性のよい表示特性を有し、直視形表示
装置として有用である。
の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及び不斉炭
素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を挟持して
なる液晶表示素子において、前記重合性カイラルモノマ
ーの重合体を、フォーカルコニック状態のネマチック液
晶材料及び重合性カイラルモノマーを含有するカイラル
ネマチック液晶材料中で、重合させて得られるものであ
ることを特徴とする液晶表示素子。 【効果】 偏光板が不用で明るい画質の表示特性を有
し、カイラルモノマー重合体をセル内に構成させて、光
散乱状態と透明状態の光学的な違いを利用するモードに
おいて、低い駆動電圧特性を備え、ヒステリシスが小さ
い。従って、視認性のよい表示特性を有し、直視形表示
装置として有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、時計、電卓、電子手
帳、ラップトップコンピューター、コンピュータ端末等
の各種の液晶表示装置として利用される液晶表示素子及
びその製造方法に関する。
帳、ラップトップコンピューター、コンピュータ端末等
の各種の液晶表示装置として利用される液晶表示素子及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置に用いられる液晶素子は、
従来、ネマチック液晶を使用したＴＮ（ツイスティッド
・ネマチック）型や、ＳＴＮ（スーパー・ツイスティッ
ド・ネマチック）型のものが実用化されている。また、
強誘電性液晶を利用したものも提案されている。これら
は、偏光板を要するために表示を明るくすることに限界
がある。
従来、ネマチック液晶を使用したＴＮ（ツイスティッド
・ネマチック）型や、ＳＴＮ（スーパー・ツイスティッ
ド・ネマチック）型のものが実用化されている。また、
強誘電性液晶を利用したものも提案されている。これら
は、偏光板を要するために表示を明るくすることに限界
がある。
【０００３】更にこれらの液晶表示素子は、液晶セルを
眺める方向によってコントラスト比が異なり、表示が良
く見える視角範囲が限定されるという問題を有してい
る。特に、外光を利用する反射形ディスプレイの場合は
コントラストの視角依存性が顕著となる。
眺める方向によってコントラスト比が異なり、表示が良
く見える視角範囲が限定されるという問題を有してい
る。特に、外光を利用する反射形ディスプレイの場合は
コントラストの視角依存性が顕著となる。
【０００４】液晶表示素子における偏光板を不要とした
技術としては、代表的なものとして相転移モードが知ら
れている。これは、カイラルネマチック液晶材料又はコ
レステリック液晶材料を用いた液晶セルに、磁界又は電
界を印加し、ヘリカル構造を変化させることにより生ず
る光散乱状態と透明状態の光学的な違いを利用するもの
である。
技術としては、代表的なものとして相転移モードが知ら
れている。これは、カイラルネマチック液晶材料又はコ
レステリック液晶材料を用いた液晶セルに、磁界又は電
界を印加し、ヘリカル構造を変化させることにより生ず
る光散乱状態と透明状態の光学的な違いを利用するもの
である。
【０００５】更に同様のネマチック−コレステリック相
転移モードを利用した液晶表示用デバイスの技術とし
て、ヤング（Yang）等［ALCOM SYMPOSIUM Volume 1(199
1)］により、ゲル状の４，４’−ビスアクリロイルビフ
ェニルのポリマー中にコレステリック液晶を分散させた
液晶表示素子が報告されている。
転移モードを利用した液晶表示用デバイスの技術とし
て、ヤング（Yang）等［ALCOM SYMPOSIUM Volume 1(199
1)］により、ゲル状の４，４’−ビスアクリロイルビフ
ェニルのポリマー中にコレステリック液晶を分散させた
液晶表示素子が報告されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなネマチッ
ク−コレステリック相転移モードを利用した液晶表示素
子は、駆動電圧が２０Ｖ以上と高く、液晶表示素子の実
用化において重視される低い駆動電圧特性を備えていな
かった。
ク−コレステリック相転移モードを利用した液晶表示素
子は、駆動電圧が２０Ｖ以上と高く、液晶表示素子の実
用化において重視される低い駆動電圧特性を備えていな
かった。
【０００７】更に、この相転移モードはヒステリシスが
大きく、このため電気光学効果の双安定性を利用しなけ
ればならない。この相転移モードで表示容量が大きいマ
トリクスディスプレイを構成する場合には、走査電極１
本１本を順次に書き込む必要がある。そのため１本の走
査電極の書き込み時間が長いと、１画面の書き込み時間
が走査電極数に比例して長くなるという問題がある。
大きく、このため電気光学効果の双安定性を利用しなけ
ればならない。この相転移モードで表示容量が大きいマ
トリクスディスプレイを構成する場合には、走査電極１
本１本を順次に書き込む必要がある。そのため１本の走
査電極の書き込み時間が長いと、１画面の書き込み時間
が走査電極数に比例して長くなるという問題がある。
【０００８】本発明は偏光板が不要で光散乱状態と透明
状態の光学的な違いを利用するモードにおいて、低い駆
動電圧特性を備え、ヒステリシスを小さくし、視認性の
よい直視形表示が可能な液晶表示素子及び装置を提供す
ることにある。
状態の光学的な違いを利用するモードにおいて、低い駆
動電圧特性を備え、ヒステリシスを小さくし、視認性の
よい直視形表示が可能な液晶表示素子及び装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、電極層を有する少なくとも一方が透
明な２枚の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及
び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を
挟持してなる液晶表示素子において、前記重合性カイラ
ルモノマーの重合体が、フォーカルコニック状態のネマ
チック液晶材料及び重合性カイラルモノマーを含有する
カイラルネマチック液晶材料中で、前記重合性カイラル
モノマーを重合させて得られるものであることを特徴と
する液晶表示素子を提供する。また、このような液晶表
示素子の製造方法として、電極層を有する少なくとも一
方が透明な２枚の基板間に、ネマチック液晶材料及び不
斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを含有するカイ
ラルネマチック液晶材料を介在させ、次いで該基板にエ
ネルギーを与えることにより、不斉炭素を有する重合性
カイラルモノマーを前記カイラルネマチック液晶材料中
で重合させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法
を提供する。
を解決するために、電極層を有する少なくとも一方が透
明な２枚の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及
び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を
挟持してなる液晶表示素子において、前記重合性カイラ
ルモノマーの重合体が、フォーカルコニック状態のネマ
チック液晶材料及び重合性カイラルモノマーを含有する
カイラルネマチック液晶材料中で、前記重合性カイラル
モノマーを重合させて得られるものであることを特徴と
する液晶表示素子を提供する。また、このような液晶表
示素子の製造方法として、電極層を有する少なくとも一
方が透明な２枚の基板間に、ネマチック液晶材料及び不
斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを含有するカイ
ラルネマチック液晶材料を介在させ、次いで該基板にエ
ネルギーを与えることにより、不斉炭素を有する重合性
カイラルモノマーを前記カイラルネマチック液晶材料中
で重合させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法
を提供する。
【００１０】本発明の製造方法の特徴は、フォーカルコ
ニック状態のネマチック液晶材料及び不斉炭素を有する
重合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマチック
液晶材料中で、前記重合性カイラルモノマーを重合させ
る点にある。また、このような製造方法によって得られ
る液晶表示素子は、低い駆動電圧特性を備え、ヒステリ
シスが小さく、視認性のよい直視形表示が可能である。
以下に本発明を更に詳述する。
ニック状態のネマチック液晶材料及び不斉炭素を有する
重合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマチック
液晶材料中で、前記重合性カイラルモノマーを重合させ
る点にある。また、このような製造方法によって得られ
る液晶表示素子は、低い駆動電圧特性を備え、ヒステリ
シスが小さく、視認性のよい直視形表示が可能である。
以下に本発明を更に詳述する。
【００１１】本発明の液晶表示素子は、以下のようにし
て製造することができる。
て製造することができる。
【００１２】まず、本発明では電極層を有する２枚の基
板が必要であり、且つそのうちの少なくとも一方は透明
であることが必要である。このような基板としては、堅
固な材料として、ガラスであっても良く、柔軟性を有す
る材料として、プラスチックフィルムの如きものであっ
ても良い。この基板には、目的に応じて透明、不透明の
適宜な電極が、その全面又は部分的に配置されても良い
が、少なくとも一方の基板が透明であることが必要であ
る。尚、２枚の基板間には、通常、周知の液晶表示素子
と同様、間隔保持用のスペーサーを介在させることもで
きる。本発明の液晶表示素子は、コンピューター端末の
表示装置等に利用される場合、透明性電極層に非線形素
子又は能動素子を設けることが好ましい。
板が必要であり、且つそのうちの少なくとも一方は透明
であることが必要である。このような基板としては、堅
固な材料として、ガラスであっても良く、柔軟性を有す
る材料として、プラスチックフィルムの如きものであっ
ても良い。この基板には、目的に応じて透明、不透明の
適宜な電極が、その全面又は部分的に配置されても良い
が、少なくとも一方の基板が透明であることが必要であ
る。尚、２枚の基板間には、通常、周知の液晶表示素子
と同様、間隔保持用のスペーサーを介在させることもで
きる。本発明の液晶表示素子は、コンピューター端末の
表示装置等に利用される場合、透明性電極層に非線形素
子又は能動素子を設けることが好ましい。
【００１３】本発明で使用する基板は、これまで使用さ
れてきた、例えばラビングされたポリイミド配向膜、垂
直配向を得ることができるレシチン等の界面活性剤、所
定のプレチルトを持つようなＳｉＯ等の斜方蒸着処理等
を有していることが好ましい。
れてきた、例えばラビングされたポリイミド配向膜、垂
直配向を得ることができるレシチン等の界面活性剤、所
定のプレチルトを持つようなＳｉＯ等の斜方蒸着処理等
を有していることが好ましい。
【００１４】次に、この２枚の基板間にネマチック液晶
材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを含
有するカイラルネマチック液晶材料を介在させる。この
様な方法としては、２枚の基板、スペーサー及びシール
剤を用いて空パネルを作製し、前記カイラルネマチック
液晶材料を真空注入させる方法がある。
材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを含
有するカイラルネマチック液晶材料を介在させる。この
様な方法としては、２枚の基板、スペーサー及びシール
剤を用いて空パネルを作製し、前記カイラルネマチック
液晶材料を真空注入させる方法がある。
【００１５】ここで、本発明で使用できるネマチック液
晶材料としては、単一の液晶性化合物であることを要し
ないのは勿論で、２種以上の液晶化合物や液晶化合物以
外の物質も含んだ混合物であってもよく、通常この技術
分野で液晶材料として認識されるものであればよい。例
えば、その性能を改善するために、コレステリック液
晶、カイラルネマチック液晶、カイラルスメクチック液
晶等やカイラル化合物を適宜含有していてもよい。この
ようなネマチック液晶材料の中でも全体として正の誘電
率異方性を有するものが特に好ましい。
晶材料としては、単一の液晶性化合物であることを要し
ないのは勿論で、２種以上の液晶化合物や液晶化合物以
外の物質も含んだ混合物であってもよく、通常この技術
分野で液晶材料として認識されるものであればよい。例
えば、その性能を改善するために、コレステリック液
晶、カイラルネマチック液晶、カイラルスメクチック液
晶等やカイラル化合物を適宜含有していてもよい。この
ようなネマチック液晶材料の中でも全体として正の誘電
率異方性を有するものが特に好ましい。
【００１６】本発明で使用する液晶材料は、以下に示し
た化合物群から選ばれた１種以上の化合物からなる配合
組成物が好ましく、液晶材料の特性、即ち等方性液体と
液晶の相転移温度、融点、粘度、Δε（誘電率異方性）
及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーとの溶解
性等を改善することを目的として適宜選択、配合して用
いることができる。
た化合物群から選ばれた１種以上の化合物からなる配合
組成物が好ましく、液晶材料の特性、即ち等方性液体と
液晶の相転移温度、融点、粘度、Δε（誘電率異方性）
及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーとの溶解
性等を改善することを目的として適宜選択、配合して用
いることができる。
【００１７】このような液晶材料としては、例えば、４
−置換安息香酸４’−置換フェニルエステル、４−置換
シクロヘキサンカルボン酸４’−置換フェニルエステ
ル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４’−置換ビフ
ェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボ
ニルオキシ)安息香酸４’−置換フェニルエステル、４
−（４−置換シクロヘキシル)安息香酸４’−置換フェ
ニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル)安息香
酸４’−置換シクロヘキシルエステル、４−置換４’−
置換ビフェニル、４−置換フェニル４’−置換シクロヘ
キサン、４−置換４”−置換ターフェニル、４−置換ビ
フェニル４’−置換シクロヘキサン、２−（４−置換フ
ェニル)−５−置換ピリジン等を挙げることができる。
特に好ましいのは、これらの化合物の中でも、少なくと
も分子の一方の末端にフッ素原子を有する化合物であ
る。
−置換安息香酸４’−置換フェニルエステル、４−置換
シクロヘキサンカルボン酸４’−置換フェニルエステ
ル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４’−置換ビフ
ェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボ
ニルオキシ)安息香酸４’−置換フェニルエステル、４
−（４−置換シクロヘキシル)安息香酸４’−置換フェ
ニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル)安息香
酸４’−置換シクロヘキシルエステル、４−置換４’−
置換ビフェニル、４−置換フェニル４’−置換シクロヘ
キサン、４−置換４”−置換ターフェニル、４−置換ビ
フェニル４’−置換シクロヘキサン、２−（４−置換フ
ェニル)−５−置換ピリジン等を挙げることができる。
特に好ましいのは、これらの化合物の中でも、少なくと
も分子の一方の末端にフッ素原子を有する化合物であ
る。
【００１８】不斉炭素を有する重合性カイラルモノマー
としては、単一の重合性カイラルモノマーであることを
要しない。更に、通常の熱硬化型モノマーもしくはオリ
ゴマー、又は紫外線硬化型モノマーもしくはオリゴマー
を適時混合して使用することができる。
としては、単一の重合性カイラルモノマーであることを
要しない。更に、通常の熱硬化型モノマーもしくはオリ
ゴマー、又は紫外線硬化型モノマーもしくはオリゴマー
を適時混合して使用することができる。
【００１９】重合性カイラルモノマーとしては、コレス
テロールのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステ
ルや、その他のカイラルアルコールもしくはカイラルフ
ェノールのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステ
ル等が挙げられる。また、混合して使用できる重合性モ
ノマーとしては液晶性を有する重合性モノマーもしくは
オリゴマーが好ましく、このようなモノマーは文献に記
載されている。（H.Hasebe et al,Proc.IDRC,p164(199
4)及びT.Hashimoto et al,Proc.IDRC,p484(1994)）
テロールのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステ
ルや、その他のカイラルアルコールもしくはカイラルフ
ェノールのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステ
ル等が挙げられる。また、混合して使用できる重合性モ
ノマーとしては液晶性を有する重合性モノマーもしくは
オリゴマーが好ましく、このようなモノマーは文献に記
載されている。（H.Hasebe et al,Proc.IDRC,p164(199
4)及びT.Hashimoto et al,Proc.IDRC,p484(1994)）
【００２０】また、本発明で使用するカイラルネマチッ
ク液晶材料は重合開始剤を含有していてもよい。このよ
うな重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社
製「ダロキュア１１７３」）、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン（チバ・ガイギー社製「イルガキ
ュア１８４」）、１−（４−イソプロピルフェニル）−
２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（メル
ク社製「ダロキュア１１１６」）、ベンジルジメチルケ
タール（チバ・ガイギー社製「イルガキュア６５
１」）、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニ
ル〕−２−モルホリノプロパノン−１（チバ・ガイギー
社製「イルガキュア９０７」）、２，４−ジエチルチオ
キサントン（日本化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）と
ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル（日本化薬社製「カ
ヤキュアＥＰＡ」）との混合物、イソプロピルチオキサ
ントン（ワードプレキンソップ社製「カンタキュアＩＴ
Ｘ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物
等が挙げられるが、液状である２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロパン−１−オンがネマチック液
晶材料、不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーとの
相溶性の面で特に好ましい。
ク液晶材料は重合開始剤を含有していてもよい。このよ
うな重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社
製「ダロキュア１１７３」）、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン（チバ・ガイギー社製「イルガキ
ュア１８４」）、１−（４−イソプロピルフェニル）−
２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（メル
ク社製「ダロキュア１１１６」）、ベンジルジメチルケ
タール（チバ・ガイギー社製「イルガキュア６５
１」）、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニ
ル〕−２−モルホリノプロパノン−１（チバ・ガイギー
社製「イルガキュア９０７」）、２，４−ジエチルチオ
キサントン（日本化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）と
ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル（日本化薬社製「カ
ヤキュアＥＰＡ」）との混合物、イソプロピルチオキサ
ントン（ワードプレキンソップ社製「カンタキュアＩＴ
Ｘ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物
等が挙げられるが、液状である２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロパン−１−オンがネマチック液
晶材料、不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーとの
相溶性の面で特に好ましい。
【００２１】このようにして得られるカイラルネマチッ
ク液晶材料の固有ピッチは０．５〜１５μｍの範囲であ
ることが好ましく、１〜６μｍの範囲であることが特に
好ましい。このカイラルネマチック液晶材料の固有ピッ
チは、光の波長に比べて充分大きくすることは勿論のこ
と、ディスクリネーションの発生を抑制させることが重
要であることから、固有ピッチは１μｍ以上であること
が特に好ましい。また、調光層の厚みに比べて大きくさ
せると光散乱が衰える傾向にあるので、６μｍ以下にす
ることが特に好ましい。
ク液晶材料の固有ピッチは０．５〜１５μｍの範囲であ
ることが好ましく、１〜６μｍの範囲であることが特に
好ましい。このカイラルネマチック液晶材料の固有ピッ
チは、光の波長に比べて充分大きくすることは勿論のこ
と、ディスクリネーションの発生を抑制させることが重
要であることから、固有ピッチは１μｍ以上であること
が特に好ましい。また、調光層の厚みに比べて大きくさ
せると光散乱が衰える傾向にあるので、６μｍ以下にす
ることが特に好ましい。
【００２２】この固有ピッチは、カイラルネマチック液
晶材料中の不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの
混合比を適宜調整することにより、所望の値を得ること
ができる。
晶材料中の不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの
混合比を適宜調整することにより、所望の値を得ること
ができる。
【００２３】本発明の製造方法の特徴は、ネマチック液
晶材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを
含有するカイラルネマチック液晶材料中で前記カイラル
モノマーを重合させる点にあるが、例えば、以下のよう
にして製造することができる。
晶材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを
含有するカイラルネマチック液晶材料中で前記カイラル
モノマーを重合させる点にあるが、例えば、以下のよう
にして製造することができる。
【００２４】上記のような液晶材料、重合性カイラルモ
ノマー及び重合開始剤を適宜混合して液晶混合物を調製
する。この液晶混合物を、電極層を有する２枚の基板間
に狭持させる。この基板間に電圧を印加して、フォーカ
ルコニック状態をメモリーさせた後、熱的に、あるいは
紫外線を照射して、液晶混合物中の重合性カイラルモノ
マーを重合硬化させることにより、本発明の液晶表示素
子を製造することができる。このとき、フォーカルコニ
ック状態を得るために与えるエネルギーとしては、電圧
を印加する、磁場をかける等の方法があるが、電圧を印
加することが好ましい。また、液晶混合物中の重合性カ
イラルモノマーを重合させる際に与えるエネルギーとし
ては、紫外線が好ましい。
ノマー及び重合開始剤を適宜混合して液晶混合物を調製
する。この液晶混合物を、電極層を有する２枚の基板間
に狭持させる。この基板間に電圧を印加して、フォーカ
ルコニック状態をメモリーさせた後、熱的に、あるいは
紫外線を照射して、液晶混合物中の重合性カイラルモノ
マーを重合硬化させることにより、本発明の液晶表示素
子を製造することができる。このとき、フォーカルコニ
ック状態を得るために与えるエネルギーとしては、電圧
を印加する、磁場をかける等の方法があるが、電圧を印
加することが好ましい。また、液晶混合物中の重合性カ
イラルモノマーを重合させる際に与えるエネルギーとし
ては、紫外線が好ましい。
【００２５】この様にして作製された液晶表示素子の厚
みｄは、使用目的に応じ設計できるが十分なコントラス
トを得るために２〜２０μｍの範囲が好ましく、６〜１
０μｍの範囲が特に好ましい。
みｄは、使用目的に応じ設計できるが十分なコントラス
トを得るために２〜２０μｍの範囲が好ましく、６〜１
０μｍの範囲が特に好ましい。
【００２６】本発明の液晶表示素子は、表示面と反対側
の基板上に背景色として着色層を設けてもよいし、着色
層を設けず光を透過させて用いることもできる。また、
形状は特に制限されずに、フィルム、板、紙、あるいは
シールのようなものであってもよく、また、画素に対応
させて部分的に設置してもよい。また、色相について
も、単色に限らず、異なる色相のものを複数配置しても
よい。
の基板上に背景色として着色層を設けてもよいし、着色
層を設けず光を透過させて用いることもできる。また、
形状は特に制限されずに、フィルム、板、紙、あるいは
シールのようなものであってもよく、また、画素に対応
させて部分的に設置してもよい。また、色相について
も、単色に限らず、異なる色相のものを複数配置しても
よい。
【００２７】これらの着色層は基板の外側に配置しても
よいし、あるいは基板と透明性電極層の間に形成しても
よい。更にフルカラーの液晶表示装置を作製する場合、
現在ＴＮあるいはＳＴＮ型の液晶表示素子に汎用されて
いるＲＧＢマイクロカラーフィルター製造技術を応用し
て作製することができる。
よいし、あるいは基板と透明性電極層の間に形成しても
よい。更にフルカラーの液晶表示装置を作製する場合、
現在ＴＮあるいはＳＴＮ型の液晶表示素子に汎用されて
いるＲＧＢマイクロカラーフィルター製造技術を応用し
て作製することができる。
【００２８】また、本発明の液晶表示素子は以上のよう
な構成だけでも高いコントラストを得ることができる
が、更に優れたコントラストを得るために、バックライ
トや拡散板を配置してもよい。この場合、光源を基板の
外周部裏面側で、且つ液晶表示素子の視角から外れた位
置に配置した場合、この光源は点光源、線光源、又はこ
れらの組み合わせでもよく、これらの設置場所は液晶表
示素子の外周部裏面側の少なくとも一点であればよい。
また、これらの場所に設置された光源の光を光ファイバ
ー等の導光路を用いて、基板周縁部から導いてもよい。
な構成だけでも高いコントラストを得ることができる
が、更に優れたコントラストを得るために、バックライ
トや拡散板を配置してもよい。この場合、光源を基板の
外周部裏面側で、且つ液晶表示素子の視角から外れた位
置に配置した場合、この光源は点光源、線光源、又はこ
れらの組み合わせでもよく、これらの設置場所は液晶表
示素子の外周部裏面側の少なくとも一点であればよい。
また、これらの場所に設置された光源の光を光ファイバ
ー等の導光路を用いて、基板周縁部から導いてもよい。
【００２９】ここで、本発明の液晶表示素子の具体的な
構造の１例を以下に説明する。第１図は本発明の液晶表
示素子の電圧無印加時における断面を示した模式図であ
り、この第１図の液晶表示素子は、２枚の基板間のカイ
ラルネマチック液晶材料をフォーカルコニック状態に配
向させた後、重合性カイラルモノマーを重合させて作製
したものである。第１図中、１は液晶分子を、２はカイ
ラルモノマー重合体を、３は基板を、４は透明電極を、
５は平行光線を、６は散乱光をそれぞれ表わしている。
第１図において、液晶分子のダイレクターはあらゆる方
向に向いている。従って、第１図の液晶表示素子の表示
面は、光散乱により白濁により白濁している。
構造の１例を以下に説明する。第１図は本発明の液晶表
示素子の電圧無印加時における断面を示した模式図であ
り、この第１図の液晶表示素子は、２枚の基板間のカイ
ラルネマチック液晶材料をフォーカルコニック状態に配
向させた後、重合性カイラルモノマーを重合させて作製
したものである。第１図中、１は液晶分子を、２はカイ
ラルモノマー重合体を、３は基板を、４は透明電極を、
５は平行光線を、６は散乱光をそれぞれ表わしている。
第１図において、液晶分子のダイレクターはあらゆる方
向に向いている。従って、第１図の液晶表示素子の表示
面は、光散乱により白濁により白濁している。
【００３０】第２図は本発明の液晶表示素子の電圧印加
時における断面を示した模式図であり、この第２図の液
晶表示素子は、第１図で示した液晶表示素子に電圧を印
加した状態の断面を示した図である。第２図中、１は液
晶分子を、２はカイラルモノマー重合体を、３は基板
を、４は透明電極を、５は平行光線を、７は直進透過光
をそれぞれ表わしている。
時における断面を示した模式図であり、この第２図の液
晶表示素子は、第１図で示した液晶表示素子に電圧を印
加した状態の断面を示した図である。第２図中、１は液
晶分子を、２はカイラルモノマー重合体を、３は基板
を、４は透明電極を、５は平行光線を、７は直進透過光
をそれぞれ表わしている。
【００３１】電圧無印加の第１図の状態から、電圧印加
によって第２図の状態では、本発明の液晶表示素子にお
ける液晶分子は、電界方向に再配列し、いわゆるホメオ
トロッピック状態となる。従って、第２図の液晶表示素
子は透明状態となる。
によって第２図の状態では、本発明の液晶表示素子にお
ける液晶分子は、電界方向に再配列し、いわゆるホメオ
トロッピック状態となる。従って、第２図の液晶表示素
子は透明状態となる。
【００３２】また、第２図の電圧印加状態から電圧を除
いた場合、速やかに第１図の状態に戻り、液晶表示素子
の表示面は光散乱により白濁化する。本発明の液晶表示
素子は、不斉炭素原子を有するカイラルモノマー重合体
を形成することにより、後述の実施例と比較例で明らか
なように低い駆動電圧特性を備え、ヒステリシスが小さ
く、視認性のよい直視形表示が可能にしたものである。
いた場合、速やかに第１図の状態に戻り、液晶表示素子
の表示面は光散乱により白濁化する。本発明の液晶表示
素子は、不斉炭素原子を有するカイラルモノマー重合体
を形成することにより、後述の実施例と比較例で明らか
なように低い駆動電圧特性を備え、ヒステリシスが小さ
く、視認性のよい直視形表示が可能にしたものである。
【００３３】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。
【００３４】なお、以下の実施例及び比較例において
「％」は「重量％」を表わす。また、各実施例及び比較
例中の評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味す
る。また、液晶表示素子の評価には光散乱形液晶評価装
置「ＬＣＤ−７０００ＰＮ」（大塚電子株式会社製）を
用いて測定した。
「％」は「重量％」を表わす。また、各実施例及び比較
例中の評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味す
る。また、液晶表示素子の評価には光散乱形液晶評価装
置「ＬＣＤ−７０００ＰＮ」（大塚電子株式会社製）を
用いて測定した。
【００３５】（１）Ｖ90：光源は平行光源を使用し、空
気の透過率を１００％と規格化したとき、該液晶表示素
子を平行光路上に置き、電圧無印加時の光透過率をＴ0
とし、印加電圧の増大に伴って光透過率が変化しなくな
った時の光透過率をＴ100とする。電圧無印加時の液晶
表示素子の光透過率（Ｔ0）を０％とし、印加電圧の増
大に伴って光透過率が変化しなくなった時の透過率（Ｔ
100）を１００％とする時、電圧上昇時に光透過率９０
％となる印加電圧（ボルト）をＶ90とする。
気の透過率を１００％と規格化したとき、該液晶表示素
子を平行光路上に置き、電圧無印加時の光透過率をＴ0
とし、印加電圧の増大に伴って光透過率が変化しなくな
った時の光透過率をＴ100とする。電圧無印加時の液晶
表示素子の光透過率（Ｔ0）を０％とし、印加電圧の増
大に伴って光透過率が変化しなくなった時の透過率（Ｔ
100）を１００％とする時、電圧上昇時に光透過率９０
％となる印加電圧（ボルト）をＶ90とする。
【００３６】（実施例１）ネマチック液晶組成物「ＲＯ
−ＴＮ−５７１」（ロディック社製）８５．０％及びコ
レステリルアクリレート１５．０％からなるカイラルネ
マチック液晶材料（Ａ）を調製した。この液晶材料の固
有ピッチは１．０μｍであった。この液晶材料９９．５
％及び重合開始剤として、２−ヒドロキシ−２−メチル
−１−フェニルプロパン−１−オン０．５％からなる液
晶混合物（Ｂ）を調製した。
−ＴＮ−５７１」（ロディック社製）８５．０％及びコ
レステリルアクリレート１５．０％からなるカイラルネ
マチック液晶材料（Ａ）を調製した。この液晶材料の固
有ピッチは１．０μｍであった。この液晶材料９９．５
％及び重合開始剤として、２−ヒドロキシ−２−メチル
−１−フェニルプロパン−１−オン０．５％からなる液
晶混合物（Ｂ）を調製した。
【００３７】この液晶混合物（Ｂ）の均一溶液を、セル
厚８μｍのポリイミド配向膜付きパラレルセルに注入
し、９Ｖの電圧を印加してフォーカルコニック状態にさ
せた。これに、電圧を印加しながら高圧水銀ランプ（３
０mW／cm2）の下で６０秒間紫外線を照射し、コレステ
リルアクリレートを重合させた。これを８０℃で１時間
加熱した後、室温まで冷却して本発明の液晶表示素子を
得た。
厚８μｍのポリイミド配向膜付きパラレルセルに注入
し、９Ｖの電圧を印加してフォーカルコニック状態にさ
せた。これに、電圧を印加しながら高圧水銀ランプ（３
０mW／cm2）の下で６０秒間紫外線を照射し、コレステ
リルアクリレートを重合させた。これを８０℃で１時間
加熱した後、室温まで冷却して本発明の液晶表示素子を
得た。
【００３８】得られた液晶表示素子はフォーカルコニッ
ク状態による光散乱を起こしていた。この液晶表示素子
に電圧を印加したところ、透明状態となった。この液晶
表示素子の特性は第３図に示す通りであり、Ｖ90が１
３．１Ｖと後述の比較例に比べ明らかに低く、低電圧で
駆動した。
ク状態による光散乱を起こしていた。この液晶表示素子
に電圧を印加したところ、透明状態となった。この液晶
表示素子の特性は第３図に示す通りであり、Ｖ90が１
３．１Ｖと後述の比較例に比べ明らかに低く、低電圧で
駆動した。
【００３９】（実施例２）ネマチック液晶組成物「ＲＯ
−ＴＮ−５７１」（ロディック社製）９６．０％及びコ
レステリルアクリレート４．０％からなるカイラルネマ
チック液晶材料（Ｃ）を調製した。この液晶材料の固有
ピッチは３．７μｍであった。この液晶材料（Ｃ）９
９．５％及び重合開始剤として、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン０．５％から
なる液晶混合物（Ｄ）を得た。
−ＴＮ−５７１」（ロディック社製）９６．０％及びコ
レステリルアクリレート４．０％からなるカイラルネマ
チック液晶材料（Ｃ）を調製した。この液晶材料の固有
ピッチは３．７μｍであった。この液晶材料（Ｃ）９
９．５％及び重合開始剤として、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン０．５％から
なる液晶混合物（Ｄ）を得た。
【００４０】この液晶混合物（Ｄ）の均一溶液を、セル
厚８μｍのポリイミド配向膜付きパラレルセルに注入
し、４．５Ｖの電圧を印加してフォーカルコニック状態
にさせた。
厚８μｍのポリイミド配向膜付きパラレルセルに注入
し、４．５Ｖの電圧を印加してフォーカルコニック状態
にさせた。
【００４１】これに、電圧を印加しながら高圧水銀ラン
プ（３０mW／cm2）の下で６０秒間紫外線を照射し、コ
レステリルアクリレートを重合させた。これを８０℃で
１時間加熱した後、室温まで冷却して本発明の液晶表示
素子を得た。
プ（３０mW／cm2）の下で６０秒間紫外線を照射し、コ
レステリルアクリレートを重合させた。これを８０℃で
１時間加熱した後、室温まで冷却して本発明の液晶表示
素子を得た。
【００４２】得られた液晶表示素子はフォーカルコニッ
ク状態による光散乱を起こしていた。この液晶表示素子
に電圧を印加したところ、透明状態となった。この液晶
デバイスの特性は、第４図に示す通りであり、Ｖ90が
７．９Ｖと後述の比較例に比べ明らかに低く、低電圧で
駆動した。
ク状態による光散乱を起こしていた。この液晶表示素子
に電圧を印加したところ、透明状態となった。この液晶
デバイスの特性は、第４図に示す通りであり、Ｖ90が
７．９Ｖと後述の比較例に比べ明らかに低く、低電圧で
駆動した。
【００４３】（比較例１）前述のカイラルネマチック液
晶材料（Ａ）を、セル厚８μｍのポリイミド配向膜付き
パラレルセルに注入して、本発明外の液晶表示素子を得
た。
晶材料（Ａ）を、セル厚８μｍのポリイミド配向膜付き
パラレルセルに注入して、本発明外の液晶表示素子を得
た。
【００４４】得られた液晶表示素子は均一なプラナー配
向していた。この液晶表示素子に電圧を印加したとこ
ろ、ヘリカル構造を変化させることにより生ずる光散乱
状態と透明状態の光学的な違いが確認された。またこの
液晶表示素子の特性は第５図に示す通りであり、駆動電
圧Ｖ90が２６．９Ｖと前述の実施例１に比べ明らかに高
いものであった。
向していた。この液晶表示素子に電圧を印加したとこ
ろ、ヘリカル構造を変化させることにより生ずる光散乱
状態と透明状態の光学的な違いが確認された。またこの
液晶表示素子の特性は第５図に示す通りであり、駆動電
圧Ｖ90が２６．９Ｖと前述の実施例１に比べ明らかに高
いものであった。
【００４５】
【図５】
【００４６】
【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、偏光板が不用
で明るい画質の表示特性を有するものであり、不斉炭素
を有する重合性カイラルモノマーの重合体を基板間に構
成させることにより、光散乱状態と透明状態の光学的な
違いを利用するモードにおいて、低い駆動電圧特性を備
え、ヒステリシスが小さく、視認性のよい直視形表示が
可能な液晶表示素子及び装置を提供できる。
で明るい画質の表示特性を有するものであり、不斉炭素
を有する重合性カイラルモノマーの重合体を基板間に構
成させることにより、光散乱状態と透明状態の光学的な
違いを利用するモードにおいて、低い駆動電圧特性を備
え、ヒステリシスが小さく、視認性のよい直視形表示が
可能な液晶表示素子及び装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電圧無印加時における本発明の液晶表示素子の
断面を示した模式図である。
断面を示した模式図である。
【図２】電圧印加時における本発明の液晶表示素子の断
面を示した模式図である。
面を示した模式図である。
【図３】実施例１における本発明の液晶表示素子の電気
光学特性を示した図表である。
光学特性を示した図表である。
【図４】実施例２における本発明の液晶表示素子の電気
光学特性を示した図表である。
光学特性を示した図表である。
【図５】比較例１における本発明外の液晶表示素子の電
気光学特性を示した図表である。
気光学特性を示した図表である。
１ 液晶分子 ２ カイラルモノマー重合体 ３ 基板 ４ 透明電極 ５ 平行光線 ６ 散乱光 ７ 直進透過光
Claims (17)
- 【請求項１】 電極層を有する少なくとも一方が透明な
２枚の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及び不
斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を挟持
してなる液晶表示素子において、前記重合性カイラルモ
ノマーの重合体を、フォーカルコニック状態のネマチッ
ク液晶材料及び重合性カイラルモノマーを含有するカイ
ラルネマチック液晶材料中で、重合させて得られるもの
であることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーの重合体が、不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーを光で重合させて得られるものであることを特徴とす
る請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 少なくとも一方の基板が、電極層上に配
向処理を施された基板であることを特徴とする請求項１
又は２記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 少なくとも一方の基板が、電極層上に水
平配向処理を施された基板であることを特徴とする請求
項３記載の液晶表示素子。 - 【請求項５】 少なくとも一方の基板が、電極層上に垂
直配向処理を施された基板であることをを特徴とする請
求項３記載の液晶表示素子。 - 【請求項６】 カイラルネマチック液晶材料の固有ピッ
チが０．５〜１５μｍの範囲にあることを特徴とする請
求項１、２、３、４又は５記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーの重合体が、コレステリルアクリレートの重合体であ
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記
載の液晶表示素子。 - 【請求項８】 得られる液晶表示素子中のネマチック液
晶材料が電圧無印加時にフォーカルコニック状態である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７
記載の液晶表示素子。 - 【請求項９】 電極層を有する少なくとも一方が透明な
２枚の基板間に、ネマチック液晶材料及び不斉炭素を有
する重合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマチ
ック液晶材料を介在させ、次いで該基板間にエネルギー
を与えることにより、カイラルネマチック液晶材料をフ
ォーカルコニック状態にさせた後、該基板間にエネルギ
ーを与えることにより、不斉炭素を有する重合性カイラ
ルモノマーを前記カイラルネマチック液晶材料中で重合
させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１０】 不斉炭素を有する重合性カイラルモノ
マーを重合させる際に与えるエネルギーとして、光を照
射することを特徴とする請求項９記載の製造方法。 - 【請求項１１】 カイラルネマチック液晶材料をフォー
カルコニック状態にさせる際に与えるエネルギーとし
て、電圧を印加することを特徴とする請求項９又は１０
記載の製造方法。 - 【請求項１２】 少なくとも一方の基板が、電極層上に
配向手段を有することを特徴とする請求項９、１０又は
１１記載の製造方法。 - 【請求項１３】 少なくとも一方の基板が、電極層上に
水平配向処理を施された基板であることを特徴とする請
求項１２記載の製造方法。 - 【請求項１４】 少なくとも一方の基板が、電極層上に
垂直配向処理を施された基板であることを特徴とする請
求項１２記載の製造方法。 - 【請求項１５】 ２枚の基板の距離が２〜２０μｍの範
囲にあることを特徴とする請求項９、１０、１１、１
２、１３又は１４記載の製造方法。 - 【請求項１６】 カイラルネマチック液晶材料の固有ピ
ッチが０．５〜１５μｍの範囲にあることを特徴とする
請求項９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載
の製造方法。 - 【請求項１７】 不斉炭素を有する重合性カイラルモノ
マーが、コレステリルアクリレートであることを特徴と
する請求項９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又
は１６記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322995A JPH08190086A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 液晶表示素子及びこれを用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322995A JPH08190086A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 液晶表示素子及びこれを用いた表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08190086A true JPH08190086A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11551628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP322995A Pending JPH08190086A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 液晶表示素子及びこれを用いた表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08190086A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6072553A (en) * | 1997-02-26 | 2000-06-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Reflection-type liquid crystal display with layer comprising liquid crystal compound and liquid crystal polymer being twist-aligned at same angle |
| WO2008007715A1 (fr) * | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Asahi Glass Company, Limited | Dispositif optique à cristaux liquides et procédé de fabrication de celui-ci |
| JP2008191524A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶光学素子 |
| JP2009155471A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶組成物及び液晶組成物の製造方法、並びに、液晶素子及び液晶素子の製造方法 |
| JP2010195921A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Kyushu Univ | 高分子／液晶複合材料およびその製造方法 |
| JP2013195902A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
-
1995
- 1995-01-12 JP JP322995A patent/JPH08190086A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6072553A (en) * | 1997-02-26 | 2000-06-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Reflection-type liquid crystal display with layer comprising liquid crystal compound and liquid crystal polymer being twist-aligned at same angle |
| WO2008007715A1 (fr) * | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Asahi Glass Company, Limited | Dispositif optique à cristaux liquides et procédé de fabrication de celui-ci |
| EP2042915A1 (en) * | 2006-07-14 | 2009-04-01 | Asahi Glass Company, Limited | Liquid crystal optical device and process for manufacturing the same |
| EP2042915A4 (en) * | 2006-07-14 | 2010-05-26 | Asahi Glass Co Ltd | OPTICAL LIQUID CRYSTAL ASSEMBLY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP5315995B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2013-10-16 | 旭硝子株式会社 | 液晶光学素子およびその製造方法 |
| JP2008191524A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶光学素子 |
| JP2009155471A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶組成物及び液晶組成物の製造方法、並びに、液晶素子及び液晶素子の製造方法 |
| JP2010195921A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Kyushu Univ | 高分子／液晶複合材料およびその製造方法 |
| JP2013195902A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040909 |
|
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Effective date: 20050201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |