JPH0829757A - 表示素子 - Google Patents

表示素子

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JPH0829757A
JPH0829757A JP6167094A JP16709494A JPH0829757A JP H0829757 A JPH0829757 A JP H0829757A JP 6167094 A JP6167094 A JP 6167094A JP 16709494 A JP16709494 A JP 16709494A JP H0829757 A JPH0829757 A JP H0829757A
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JP
Japan
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substrate
display element
liquid crystal
light
display
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Application number
JP6167094A
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English (en)
Inventor
Yutaka Tsuchiya
豊 土屋
Eiji Chino
英治 千野
Hidekazu Kobayashi
英和 小林
Masayuki Yazaki
正幸 矢崎
Hideto Iizaka
英仁 飯坂
Shuhei Yamada
周平 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0829757A publication Critical patent/JPH0829757A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラストを向上させ、視認性を向上させ
る。 【構成】 液晶及び高分子を互いに分散させ、可視光を
反射するように調節した組成物が、少なくとも電極を有
する2枚の基板間に挟持された表示素子において、画素
間に光吸収処理または遮光処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、テレビ
ジョン、時計機器、広告板、機器操作パネル等の情報表
示装置に用いる表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年情報機器の小型携帯化が進行し、そ
れに登載する表示装置も省電力化が求められている。そ
こで最近、偏光板を用いない、明るい反射型表示装置が
開発されつつある。
【0003】SID 92 DIGEST,p.759
によれば、コレステリック液晶(カイラルネマティック
液晶)に少量の高分子前駆体を添加して紫外線で重合さ
せることで、高分子により安定化したコレステリック組
織が報告されている。これは適切なパルス電圧を印加し
て明状態(平面状組織)または暗状態(フォーカルコニ
ック組織)の書き込みを行うと、電場を切った状態でも
書き込み時の状態を保持する性質(メモリ機能)を有す
る反射型の表示素子である。
【0004】このような方式は繰り返して走査する必要
がないため、比較的表示容量の大きな表示に適し、さら
に消費電力を低く抑えることが可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術は、画素電極をマトリクス状に配置した場合、画
素電極間に電界がかからない部分があるために、電界を
印加する前のメタリックな選択色(カイラル成分濃度に
より選択された可視光)が、表示素子を駆動したときに
も画素間に残ってしまい、その結果、コントラストが低
下する問題があった。
【0006】本発明は、このような課題を解決するため
に行われたものであり、その目的とするところは、表側
基板の表示を行う画素以外の部分からの反射光を吸収す
る、または遮ることにより、コントラスト比が高い反射
型表示素子を提供するところにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の表示素子は、液
晶及び高分子を互いに分散させ、可視光を反射するよう
に調節した組成物が、少なくとも電極を有する2枚の基
板間に挟持された表示素子において、画素間に光吸収処
理が施されていることを特徴とする。
【0008】さらに、液晶及び高分子を互いに分散さ
せ、可視光を反射するように調節した組成物が、少なく
とも電極を有する2枚の基板間に挟持された表示素子に
おいて、画素間に遮光処理が施されていることを特徴と
する。
【0009】さらに、該液晶として、カイラルネマティ
ック液晶を用いたことを特徴とする。
【0010】さらに、該高分子の前駆体として、紫外線
硬化型モノマーを用いたことを特徴とする。
【0011】さらに、可視光を反射するようにらせんピ
ッチを調節したことを特徴とする。
【0012】
【実施例】
(実施例1)以下、本実施例では、画素間に光吸収層を
施した単純マトリクスによる構成を示す。図1は、本実
施例の表示素子の断面図を示した。表側基板は、基板1
01上にITOをスパッタリングにより形成後、パター
ニングし、ストライプ状の電極102とした。つづい
て、有機レジスト(黒色)としてカラーモザイクCK
(富士ハント社製)を、約5000オングストロームス
ピンコーターにて塗布した後、パターニングにより、電
極102と電極108とが交差し表示が行われる画素以
外の部分にマトリクス状の光吸収層103を形成した。
つづいて、配向膜104としてポリイミドを形成し、ラ
ビング処理を施した。裏側の基板109上には、ITO
の電極108が形成されており、配向膜107としてポ
リイミドを形成した後、ラビング処理を施した。これら
2枚の基板を空隙5μmにて、基板周囲を貼り合わせ、
固定した。尚、ラビング方向は、基板間でほぼ平行にし
た。
【0013】次に、この基板間に封入する組成物につい
て説明する。ネマティク液晶としてBL008(メルク
社製)、カイラル成分としてCB15(メルク社製)と
R1011(メルク社製)との混合物、高分子前駆体と
してM220(東亜合成化学工業社製)、光重合開始剤
としてベンゾフェノンを用いた。
【0014】ネマティック液晶75重量%とカイラル成
分(重量比CB15:R1011=85:15混合物)
25重量%とを混合し、緑色の可視光を選択反射するよ
うにカイラルピッチを調節し、カイラルネマティック液
晶とした。このカイラルネマティック液晶98重量%に
対して高分子前駆体を1.5重量%になるように混合し
た。さらに光重合開始剤を高分子前駆体の1/2重量に
なるように添加した。次に、作製した空パネルに先に説
明した組成物を封入して、紫外線照射(300nm〜4
00nm、3.8mW/cm2、15分間、20℃)に
より高分子前駆体を光重合させた。その後、基板109
の裏面に黒色の光吸収材110を配置し、本実施例の表
示素子を得た。
【0015】次に測定法について説明する。作製した表
示素子を図2に示したような光学系に配置して、電圧パ
ルスを印加して初期状態として明状態とした後、0Vか
ら50Vまで順次パルスを印加して、パルス毎の1秒後
の応答を図3の実線に示した。次に同様にして暗状態と
した後、パルスを印加してパルス毎の1秒後の応答を図
3の破線に示した。ここで横軸は印加したパルスの波高
値であり、縦軸は白い紙を素子のかわりに配置した場合
の反射率を100%としたときの素子の反射率を示して
おり、値が大きいほど明るく、小さいほど暗い。それぞ
れのパルスは交流矩形波で、印加時間は40mSとし
た。パルス印加時間はこれ以下だと駆動電圧が上昇し、
コントラストが低下する、これ以上だとちらつきが目立
つ。上記の方法で決定したパルス波高値(Vr)を明状
態に転移する電圧とし、パルス波高値(Vs)を暗状態
に転移する電圧とした。
【0016】上記の方法により得られた表示素子をスタ
ティックで駆動したところ、コントラストが8であっ
た。本実施例では、画素電極間に光吸収層を配置しない
比較例1の表示素子(コントラスト5)に比べて、大幅
に視認性が向上した。
【0017】基板に使用される材料は、ソーダガラス、
石英、無アルカリガラス、シリコン単結晶、サファイア
基板、熱硬化型高分子、熱可塑性高分子などが好ましく
使用される。高分子材料は、基板間に挟持される液晶及
び高分子に悪影響を及ぼさなければ特に制限されること
はなく、PET、ポリエーテルスルホン、エポキシ硬化
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアリルエーテル等が好まし
く使用される。
【0018】光吸収層は、有機レジストとしたが、光吸
収能が高く、パターニング性の優れた材料が望ましい。
吸収波長は、可視光全域(黒)が望ましい。
【0019】配向膜は、ポリイミド膜としたが、他にS
iO斜方蒸着膜、ポリビニルアルコール等が使用でき
る。なお、ラビング角度は、本実施例に限定されない。
【0020】液晶は、通常の液晶表示素子に使用されて
いるものが好ましく使用できるが、散乱度を良好にする
ためには、液晶の複屈折率異方性Δnが、0.15以上
が望ましい。
【0021】カイラル成分は、可視光を選択反射する濃
度で添加され、通常のTN、STNに使用されている材
料が、そのまま好ましく使用できる。その添加量は、カ
イラル成分のねじり力と目的とする表示色の反射波長に
より決定される。なお表示色については本実施例で示し
た緑色に限らず、青色、赤色などの可視光色であればよ
い。
【0022】高分子前駆体は、特に制限されないが、液
晶表示素子製造の簡便性から紫外線硬化型モノマーが望
ましい。紫外線硬化型モノマーとしては、重合部が単官
能アクリレート、2官能アクリレートあるいは多官能ア
クリレートなどが好ましく使用される。またメタクリレ
ートでもよい。非重合部はアルキルまたはアルキルエー
テル鎖、またフッ素、ベンゼン環を複数含んでいてもよ
い。これらのモノマーには、カイラル性の成分を含むも
のでも良い。また、これらのモノマーは単独あるいは他
のモノマーと混合した後、紫外線を照射し重合しても良
い。
【0023】(実施例2)以下、本実施例では、画素間
を遮光した単純マトリクスによる構成を示す。図4は、
本実施例の表示素子の断面図を示した。表側基板は、基
板401上にクロムをスパッタリングにより、約100
0オングストローム形成した後、パターニングにより、
電極404と電極409とが交差し表示が行われる画素
以外の部分にマトリクス状の遮光層402を形成した。
つづいて、絶縁層403として二酸化ケイ素をスパッタ
リングにより約3000オングストローム形成した。こ
の絶縁層上に、ITOをスパッタリングにより、約10
00オングストローム形成した後、パターニングしスト
ライプ状の電極404とした。つづいて、配向膜405
としてポリイミドを形成した後、ラビング処理を施し
た。基板410上にはストライプ状のITOの電極40
9が形成され、表面には配向膜408としてポリイミド
を形成した後、ラビング処理を施した。これら2枚の基
板を空隙5μmにて、基板周囲を貼り合わせ、固定し
た。尚、ラビング方向は、基板間で平行とした。
【0024】この基板間に、実施例1と同様の組成物を
真空封入し、実施例1と同じ方法で紫外線を照射し、高
分子を析出させた。その後、基板410の裏面に黒色の
光吸収材411を配置し、本実施例の表示素子を得た。
【0025】こうして得られた液晶表示素子は、スタテ
ィック駆動にてコントラストが8であった。本実施例で
は、画素電極間に遮光層を配置しない比較例1の表示素
子(コントラスト5)に比べて、大幅に視認性が向上し
た。
【0026】本実施例の基板に使用される材料は、ソー
ダガラス、石英、無アルカリガラス、シリコン単結晶、
サファイア基板、熱硬化型高分子、熱可塑性高分子など
が好ましく使用される。高分子材料は、基板間に挟持さ
れる液晶及び高分子に悪影響を及ぼさなければ特に制限
されることはなく、PET、ポリエーテルスルホン、エ
ポキシ硬化樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアリルエーテル
等が好ましく使用される。
【0027】光遮光層は、クロムとしたが、光を遮光す
る金属材料であれば何でも良く、特にクロムに限定され
るものでない。
【0028】配向膜は、ポリイミド膜としたが、他にS
iO斜方蒸着膜、ポリビニルアルコール等が使用でき
る。なお、ラビング角度は本実施例に限定されない。
【0029】液晶は、通常の液晶表示素子に使用されて
いるものが好ましく使用できるが、散乱度を良好にする
ためには、液晶の複屈折率異方性Δnが、0.15以上
が望ましい。
【0030】カイラル成分は、可視光を選択反射する濃
度で添加され、通常のTN、STNに使用されている材
料が、そのまま好ましく使用できる。その添加量は、カ
イラル成分のねじり力と目的とする表示色の反射波長に
より決定される。なお表示色については本実施例で示し
た緑色に限らず、青色、赤色などの可視光色であればよ
い。
【0031】高分子前駆体は、特に制限されないが、液
晶表示素子製造の簡便性から紫外線硬化型モノマーが望
ましい。紫外線硬化型モノマーとしては、重合部が単官
能アクリレート、2官能アクリレートあるいは多官能ア
クリレートなどが好ましく使用される。またメタクリレ
ートでもよい。非重合部はアルキルまたはアルキルエー
テル鎖、またフッ素、ベンゼン環を複数含んでいてもよ
い。これらのモノマーには、カイラル性の成分を含むも
のでも良い。また、これらのモノマーは単独あるいは他
のモノマーと混合した後、紫外線を照射し重合しても良
い。
【0032】(比較例1)以下、本比較例では、画素間
に光吸収層を施さない、画素間を遮光しない単純マトリ
クスによる構成を示す。図5は、本実施例の表示素子の
断面図を示した。表側の基板501上に、ITOをスパ
ッタリングにより形成後、パターニングしストライプ状
の電極502とした。つづいて、配向膜503としてポ
リイミドを形成した後、ラビング処理を施した。基板5
08上にも同様に、ストライプ状のITO電極507が
形成され、表面には配向膜506としてポリイミドを形
成した後、ラビング処理を施した。これら2枚の基板を
空隙5μmにて、基板周囲を貼り合わせ、固定した。
尚、ラビング方向は、基板間で平行とした。
【0033】この基板間に、実施例1と同様の組成物を
真空封入し、実施例1と同じ方法で紫外線を照射し、高
分子を析出させた。その後、基板508の裏面に黒色の
光吸収材509を配置し、本比較例の表示素子を得た。
【0034】こうして得られた液晶表示素子は、スタテ
ィック駆動にてコントラストが5であった。本比較例で
は、画素間に光吸収層を施さない、画素間を遮光しない
ため電界を印加する前のメタリックな選択色が、駆動し
たときにも画素電極間に残ってしまい、その結果、コン
トラストが低下する。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明の表示素子の
構成により、明るい反射型の表示素子が提供できた。特
に、光吸収層または遮光層を配置するという簡易な方法
により、従来問題となっていた、表側基板の画素間から
の反射を抑えることにより、コントラストを大幅に向上
した表示素子を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施例1の表示素子の断面図である。
【図2】 本発明実施例1の測定に用いた光学系を示す
図である。
【図3】 本発明実施例1の表示素子の応答を示す図で
ある。
【図4】 本発明実施例2の表示素子の断面図である。
【図5】 本発明比較例1の表示素子の断面図である。
【符号の説明】
101 基板 102 電極 103 光吸収層 104 配向膜 105 液晶/高分子 106 空隙保持剤 107 配向膜 108 電極 109 基板 110 光吸収材 201 光源 202 表示素子 203 光吸収材 204 凸レンズ 205 検出器 401 基板 402 遮光層 403 絶縁層 404 電極 405 配向膜 406 液晶/高分子 407 空隙保持剤 408 配向膜 409 電極 410 基板 411 光吸収材 501 基板 502 電極 503 配向膜 504 液晶/高分子 505 空隙保持材 506 配向膜 507 電極 508 基板 509 光吸収材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢崎 正幸 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 飯坂 英仁 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 山田 周平 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶及び高分子を互いに分散させ、可視
    光を反射するように調節した組成物が、少なくとも電極
    を有する2枚の基板間に挟持された表示素子において、
    画素間に光吸収処理が施されていることを特徴とする表
    示素子。
  2. 【請求項2】 液晶及び高分子を互いに分散させ、可視
    光を反射するように調節した組成物が、少なくとも電極
    を有する2枚の基板間に挟持された表示素子において、
    画素間に遮光処理が施されていることを特徴とする表示
    素子。
  3. 【請求項3】 該液晶として、カイラルネマティック液
    晶を用いたことを特徴とする請求項1または2記載の表
    示素子。
  4. 【請求項4】 該高分子の前駆体として、紫外線硬化型
    モノマーを用いたことを特徴とする請求項1または2記
    載の表示素子。
  5. 【請求項5】 可視光を反射するようにらせんピッチを
    調節したことを特徴とする請求項1または2、3、4記
    載の表示素子。
JP6167094A 1994-07-19 1994-07-19 表示素子 Pending JPH0829757A (ja)

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JP6167094A JPH0829757A (ja) 1994-07-19 1994-07-19 表示素子

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JP6167094A JPH0829757A (ja) 1994-07-19 1994-07-19 表示素子

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JP (1) JPH0829757A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6966696B1 (en) 1998-10-24 2005-11-22 The Procter & Gamble Company Methods for laundering delicate garments in a washing machine
US6995124B1 (en) 1998-10-24 2006-02-07 The Procter & Gamble Company Methods for laundering delicate garments in a washing machine
US7185380B2 (en) 1998-10-24 2007-03-06 The Procter & Gamble Company Methods for laundering delicate garments in a washing machine comprising a woven acrylic coated polyester garment container

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6966696B1 (en) 1998-10-24 2005-11-22 The Procter & Gamble Company Methods for laundering delicate garments in a washing machine
US6995124B1 (en) 1998-10-24 2006-02-07 The Procter & Gamble Company Methods for laundering delicate garments in a washing machine
US7185380B2 (en) 1998-10-24 2007-03-06 The Procter & Gamble Company Methods for laundering delicate garments in a washing machine comprising a woven acrylic coated polyester garment container

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