JPH0830801B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH0830801B2 JPH0830801B2 JP62247904A JP24790487A JPH0830801B2 JP H0830801 B2 JPH0830801 B2 JP H0830801B2 JP 62247904 A JP62247904 A JP 62247904A JP 24790487 A JP24790487 A JP 24790487A JP H0830801 B2 JPH0830801 B2 JP H0830801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- light
- crystal display
- display device
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
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- Nonlinear Science (AREA)
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- Dispersion Chemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロカプセル方式による液晶表示装置
に関するもので、本発明の液晶表示装置は電圧ON時とOF
F時における透過光量の比（以下、コントラストとい
う）が高いため、各種ディスプレイ、光シャッタ、制御
装置等へ使用できる。
に関するもので、本発明の液晶表示装置は電圧ON時とOF
F時における透過光量の比（以下、コントラストとい
う）が高いため、各種ディスプレイ、光シャッタ、制御
装置等へ使用できる。
マイクロカプセル化した液晶表示装置として、特開昭
59-178428号公報にNCAP（NEMATIC CURVILINEAR ALIGNED
PHASE）液晶表示装置が記載されている。
59-178428号公報にNCAP（NEMATIC CURVILINEAR ALIGNED
PHASE）液晶表示装置が記載されている。
該公報記載の液晶表示装置は、電圧OFF時において、
光がポリマーマトリックスと液晶粒滴との界面において
反射したり、ランダムに並んだ液晶によって光路がねじ
まげられたりすことにより散乱し、フィルムは乳白色に
濁る。一方、電圧ON時においては、液晶粒滴内の液晶は
電界により電界方向に並ぶが、このとき正常光に対する
液晶の屈折率noとポリマーの屈折率npとをほぼ等しくな
るように選ぶことにより、フィルム面に垂直に入射され
た光はポリマーと液晶との界面において反射することな
く通過するので、フィルムは透明となる。
光がポリマーマトリックスと液晶粒滴との界面において
反射したり、ランダムに並んだ液晶によって光路がねじ
まげられたりすことにより散乱し、フィルムは乳白色に
濁る。一方、電圧ON時においては、液晶粒滴内の液晶は
電界により電界方向に並ぶが、このとき正常光に対する
液晶の屈折率noとポリマーの屈折率npとをほぼ等しくな
るように選ぶことにより、フィルム面に垂直に入射され
た光はポリマーと液晶との界面において反射することな
く通過するので、フィルムは透明となる。
従来技術においては、コントラストはON時の透明状態
とOFF時の散乱状態との透過光量の違いによってもたら
されるが、ポリマーが透明性の物質であるために、OFF
状態において、出射光強度を全空間において積分すれば
その出射光強度は入射光強度にほぼ等しいと考えられ
る。すなわち極端に細いビームをNCAPフィルムに当て、
その透過光量を極端に小さな角度において検出する場合
には、ある程度のコントラストが得られるが、入射光の
幅が広くなったり、検出角度が大きくなったりした場合
には、急激にコントラストが低下することになる。従っ
て蛍光灯や白熱電球のような通常の光源を使用し、NCAP
フィルムを目視した場合には、コンラストは小さいもの
になるという問題点があった。
とOFF時の散乱状態との透過光量の違いによってもたら
されるが、ポリマーが透明性の物質であるために、OFF
状態において、出射光強度を全空間において積分すれば
その出射光強度は入射光強度にほぼ等しいと考えられ
る。すなわち極端に細いビームをNCAPフィルムに当て、
その透過光量を極端に小さな角度において検出する場合
には、ある程度のコントラストが得られるが、入射光の
幅が広くなったり、検出角度が大きくなったりした場合
には、急激にコントラストが低下することになる。従っ
て蛍光灯や白熱電球のような通常の光源を使用し、NCAP
フィルムを目視した場合には、コンラストは小さいもの
になるという問題点があった。
本発明者等は前記問題点を解決するために鋭意検討の
結果本発明に至った。
結果本発明に至った。
本発明は、２枚の透明電極板間に挟まれた媒体中に液
晶がマイクロカプセル状に分散された液晶表示装置にお
いて、黒色の光吸収性の媒体を使用することを特徴とす
る液晶表示装置に関する。
晶がマイクロカプセル状に分散された液晶表示装置にお
いて、黒色の光吸収性の媒体を使用することを特徴とす
る液晶表示装置に関する。
ここで、黒色の光吸収性とは、可視光の波長領域に吸
収があって、実質的に無彩色を意味する。
収があって、実質的に無彩色を意味する。
本発明によれば、液晶を分散させる媒体として、黒色
の光吸収性の媒体を使用することにより、第１図に示さ
れるようにOFF状態においては、入射光が液晶粒滴によ
り何回も散乱されながら媒体中を通過し、一部は光源側
に反射され、残りはフィルムを通過してくる。このとき
媒体が光を吸収するものであれば、何回も反射を繰り返
すうちに、入射光は媒体中で吸収され減衰されるために
フィルムを通過してくる光はほとんどない。一方、第２
図に示されるようにON状態においては入射光が散乱され
ることなくそのままフィルムを透過する。このON状態に
おいては光は垂直にフィルムを横切るので吸収媒体中を
通過する距離は非常に短い。従って光は少量のみ減衰さ
れる。すなわち本発明の場合には、OFF状態の透過光量
が著しく減少するため、コントラストが著しく向上す
る。本発明の液晶表示装置において、入射光ビームが極
端に細く、検出角度が狭い場合においてコントラストが
向上するばかりでなく、光源が広い面積を照射し、検出
角度が大きい場合においても高いコントラストを示す理
由は、上記の原理より容易に理解される。
の光吸収性の媒体を使用することにより、第１図に示さ
れるようにOFF状態においては、入射光が液晶粒滴によ
り何回も散乱されながら媒体中を通過し、一部は光源側
に反射され、残りはフィルムを通過してくる。このとき
媒体が光を吸収するものであれば、何回も反射を繰り返
すうちに、入射光は媒体中で吸収され減衰されるために
フィルムを通過してくる光はほとんどない。一方、第２
図に示されるようにON状態においては入射光が散乱され
ることなくそのままフィルムを透過する。このON状態に
おいては光は垂直にフィルムを横切るので吸収媒体中を
通過する距離は非常に短い。従って光は少量のみ減衰さ
れる。すなわち本発明の場合には、OFF状態の透過光量
が著しく減少するため、コントラストが著しく向上す
る。本発明の液晶表示装置において、入射光ビームが極
端に細く、検出角度が狭い場合においてコントラストが
向上するばかりでなく、光源が広い面積を照射し、検出
角度が大きい場合においても高いコントラストを示す理
由は、上記の原理より容易に理解される。
本発明における媒体としては、通常ポリマーに光吸収
性物質を均一に含有させたものが好適に使用される。
性物質を均一に含有させたものが好適に使用される。
本発明に使用される光吸収性物質としては染料または
顔料などであって実質的に黒色であるものを好適に挙げ
ることができる。顔料の例としては、カーボンブラッ
ク、金属酸化物黒色顔料等の黒色顔料を好適に挙げるこ
とができ、また、染料の例としては、黒色染料を好適に
挙げることができる。該光吸収性物質はポリマー中に均
一に分散させたり、溶解させたりすることが好ましい
が、その分散、溶解の方法はポリマーの種類により任意
に選択することができる。光吸収性物質の使用量は、使
用する光吸収性物質の吸光度の違いによっても異なる
が、通常ポリマーに対して１〜300重量％使用するのが
よい。
顔料などであって実質的に黒色であるものを好適に挙げ
ることができる。顔料の例としては、カーボンブラッ
ク、金属酸化物黒色顔料等の黒色顔料を好適に挙げるこ
とができ、また、染料の例としては、黒色染料を好適に
挙げることができる。該光吸収性物質はポリマー中に均
一に分散させたり、溶解させたりすることが好ましい
が、その分散、溶解の方法はポリマーの種類により任意
に選択することができる。光吸収性物質の使用量は、使
用する光吸収性物質の吸光度の違いによっても異なる
が、通常ポリマーに対して１〜300重量％使用するのが
よい。
本発明に使用されるポリマーとしては、ネマチック液
晶の通常光に対する屈折率noとほぼ等しいかやや小さい
屈折率npを持つポリマーを好適に挙げることができ、こ
れらポリマーの中から液晶をマイクロカプセル化する種
々の方法に適したものを任意に選択するのが良い。該ポ
リマーの具体的な例としては、例えばゼラチン、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリド
ン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ポリアクリルアミド、カゼイン、プルラン、ポリエチレ
ンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、エ
チルセルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポ
リブタジエン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール等の実用
上透明なポリマーを挙げることができる。
晶の通常光に対する屈折率noとほぼ等しいかやや小さい
屈折率npを持つポリマーを好適に挙げることができ、こ
れらポリマーの中から液晶をマイクロカプセル化する種
々の方法に適したものを任意に選択するのが良い。該ポ
リマーの具体的な例としては、例えばゼラチン、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリド
ン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ポリアクリルアミド、カゼイン、プルラン、ポリエチレ
ンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、エ
チルセルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポ
リブタジエン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール等の実用
上透明なポリマーを挙げることができる。
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ カーボンブラック30mgを水1mlに均一に分散させた
後、界面活性剤としてパーフルオロアルキルスルホン酸
カリウムを5mg添加し溶解した。重合度約2000のポリビ
ニルアルコールの10重量％溶液4gを上記溶液に添加し、
ゆるやかに攪拌した後、約４μｍのフィルタにより濾過
しカーボンブラックの大きな粒子を除去した。この濾液
に液晶（BDH社;E-44）を1.5g加え減圧下で高速攪拌し灰
色の乳化液を得た。この乳化液をITO透明電極の付いたP
ETフィルム上にバーコーターを用いて塗布した。乾燥し
て完全に水分を除去した後にもう一枚のITO透明電極付
きPETフィルムで挟むことにより、第３図に示すような
液晶表示装置を作製した。液晶マイクロカプセル層は約
13μｍの厚さであった。
後、界面活性剤としてパーフルオロアルキルスルホン酸
カリウムを5mg添加し溶解した。重合度約2000のポリビ
ニルアルコールの10重量％溶液4gを上記溶液に添加し、
ゆるやかに攪拌した後、約４μｍのフィルタにより濾過
しカーボンブラックの大きな粒子を除去した。この濾液
に液晶（BDH社;E-44）を1.5g加え減圧下で高速攪拌し灰
色の乳化液を得た。この乳化液をITO透明電極の付いたP
ETフィルム上にバーコーターを用いて塗布した。乾燥し
て完全に水分を除去した後にもう一枚のITO透明電極付
きPETフィルムで挟むことにより、第３図に示すような
液晶表示装置を作製した。液晶マイクロカプセル層は約
13μｍの厚さであった。
透過光量の測定は450nm、550nm、610nmの干渉フィル
タにより波長を選別した後、上記表示装置に光を照射し
透過光強度を光電子増倍管により測定することにより行
った。電圧を上下の透明電極に印加すると挟まれた液晶
カプセル層が透明になり透過光強度が増大した。電圧OF
F時と電圧50V印加時との透過光量比すなわちコントラス
トは450nmにおいて28.3、550nmにおいて26.8、610nmに
おいて25.7を示した。
タにより波長を選別した後、上記表示装置に光を照射し
透過光強度を光電子増倍管により測定することにより行
った。電圧を上下の透明電極に印加すると挟まれた液晶
カプセル層が透明になり透過光強度が増大した。電圧OF
F時と電圧50V印加時との透過光量比すなわちコントラス
トは450nmにおいて28.3、550nmにおいて26.8、610nmに
おいて25.7を示した。
比較例１ カーボンブラックを添加しないことと、フィルタによる
濾過を行わなかった以外は実施例１と同様な方法により
液晶表示装置を作製した。実施例１と同様にコントラス
トを測定したところ、電圧50V印加時に450nmで5.2、550
nmで5.4、610nmで5.5を示した。
濾過を行わなかった以外は実施例１と同様な方法により
液晶表示装置を作製した。実施例１と同様にコントラス
トを測定したところ、電圧50V印加時に450nmで5.2、550
nmで5.4、610nmで5.5を示した。
〔発明の効果〕 本発明の液晶表示装置はコントラストが著しく向上
し、各種ディスプレイ、光シャッタ、制御装置等への使
用が実用上可能となった。またモノクロ表示だけでなく
各種カラーフィルタとの組み合わせによりカラー表示も
可能である。
し、各種ディスプレイ、光シャッタ、制御装置等への使
用が実用上可能となった。またモノクロ表示だけでなく
各種カラーフィルタとの組み合わせによりカラー表示も
可能である。
第１図は本発明の液晶表示装置の電圧OFF状態における
透過光の様子を示す模式図である。第２図は本発明の液
晶表示装置の電圧ON状態における透過光の様子を示す模
式図である。第３図は本発明の液晶表示装置の概略を示
す縦断面図である。 １……液晶粒滴、２……光吸収性の媒体、３……ITO透
明電極、５……PETフィルム
透過光の様子を示す模式図である。第２図は本発明の液
晶表示装置の電圧ON状態における透過光の様子を示す模
式図である。第３図は本発明の液晶表示装置の概略を示
す縦断面図である。 １……液晶粒滴、２……光吸収性の媒体、３……ITO透
明電極、５……PETフィルム
Claims (2)
- 【請求項１】２枚の透明電極板間に挟まれた媒体中に液
晶がマイクロカプセル状に分散された液晶表示装置にお
いて、黒色の光吸収性の媒体を使用することを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項２】上記媒体がポリマーに黒色の光吸収性物質
を分散させたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247904A JPH0830801B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247904A JPH0830801B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6491125A JPS6491125A (en) | 1989-04-10 |
| JPH0830801B2 true JPH0830801B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=17170288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62247904A Expired - Lifetime JPH0830801B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830801B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0443571A3 (en) * | 1990-02-23 | 1992-04-15 | Ube Industries, Ltd. | Liquid crystal display panel |
| JP2991577B2 (ja) * | 1992-11-13 | 1999-12-20 | 日本放送協会 | 液晶素子の駆動方法、液晶装置および照明装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU580251B2 (en) * | 1983-03-30 | 1989-01-12 | Bell, James Roeder III | Colored encapsulated liquid crystal apparatus using enhanced scattering, imbibition method, and scanned multicolor displays |
| JPH0721590B2 (ja) * | 1985-07-31 | 1995-03-08 | 松下電器産業株式会社 | 液晶構成体およびそれを用いた画像表示装置とその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-02 JP JP62247904A patent/JPH0830801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6491125A (en) | 1989-04-10 |
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