JPH09179086A - 液晶表示素子 - Google Patents
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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
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、広い視野角を有し、広い波長範囲に
おいて優れた光学的特性を発揮する液晶表示素子を提供
することを目的とする。 【解決手段】一対の基板と、前記一対の基板間に挟持さ
れた液晶材料とを具備し、前記液晶材料は、液晶材料と
相分離を起こす材料を含み、液晶材料は、外部から印加
される刺激により反射、散乱、および透過の状態を呈す
ることを特徴としている。
おいて優れた光学的特性を発揮する液晶表示素子を提供
することを目的とする。 【解決手段】一対の基板と、前記一対の基板間に挟持さ
れた液晶材料とを具備し、前記液晶材料は、液晶材料と
相分離を起こす材料を含み、液晶材料は、外部から印加
される刺激により反射、散乱、および透過の状態を呈す
ることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】一般に、液晶表示素子
は、所定の間隔をおいて配置した一対の基板と、この一
対の基板間に封入された液晶材料とから主に構成されて
いる。それぞれの基板上には、電極膜および配向膜が設
けられており、電極膜に電圧を印加するように構成され
ている。近年では、アクティブマトリクス型の液晶表示
素子として、各画素部にスイッチング素子としての薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）等を設けたものが開発され実用
化されている。
は、所定の間隔をおいて配置した一対の基板と、この一
対の基板間に封入された液晶材料とから主に構成されて
いる。それぞれの基板上には、電極膜および配向膜が設
けられており、電極膜に電圧を印加するように構成され
ている。近年では、アクティブマトリクス型の液晶表示
素子として、各画素部にスイッチング素子としての薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）等を設けたものが開発され実用
化されている。
【０００３】液晶表示素子においては、複雑な捻れ構造
を有するコレステリック液晶の特性を利用し、特定な光
波長を選択的に反射して透過、散乱を示す選択反射型表
示方式が、George H.Heilmeier、Joel E.Goldmacher
（RCA Lab.1968）らにより開発されている。この表示方
式は、コレステリック液晶の螺旋軸が基板面にほぼ垂直
になるように配向するプレーナー（Planar）構造におけ
る選択反射あるいは可視光領域以外の波長の光の反射を
伴う透過状態と、コレステリック液晶の螺旋軸が基板面
に対してほぼ平行になるように配向するフォーカルコニ
ック（Focal conic ）構造における散乱（または弱散
乱）状態との間で光スイッチングを行う。この透過状態
および散乱状態は、外部からの刺激（電場、磁場）を取
り除いた後も一時的に保持される（ストレージ効果を示
す）ため、この表示方式は、大型のマトリクス駆動への
実用化が試みられている。
を有するコレステリック液晶の特性を利用し、特定な光
波長を選択的に反射して透過、散乱を示す選択反射型表
示方式が、George H.Heilmeier、Joel E.Goldmacher
（RCA Lab.1968）らにより開発されている。この表示方
式は、コレステリック液晶の螺旋軸が基板面にほぼ垂直
になるように配向するプレーナー（Planar）構造におけ
る選択反射あるいは可視光領域以外の波長の光の反射を
伴う透過状態と、コレステリック液晶の螺旋軸が基板面
に対してほぼ平行になるように配向するフォーカルコニ
ック（Focal conic ）構造における散乱（または弱散
乱）状態との間で光スイッチングを行う。この透過状態
および散乱状態は、外部からの刺激（電場、磁場）を取
り除いた後も一時的に保持される（ストレージ効果を示
す）ため、この表示方式は、大型のマトリクス駆動への
実用化が試みられている。
【０００４】偏光板を必要としないこの表示方式は、透
過状態における透過率が高く、光利用効率は高いが、散
乱状態におけるコントラストが低い等の問題があり充分
な表示性を示すことが難しい。また、フォーカルコニッ
ク状態でのストレージ性が比較的不安定なため、信頼性
が低い等の問題を有している。
過状態における透過率が高く、光利用効率は高いが、散
乱状態におけるコントラストが低い等の問題があり充分
な表示性を示すことが難しい。また、フォーカルコニッ
ク状態でのストレージ性が比較的不安定なため、信頼性
が低い等の問題を有している。
【０００５】これに対して、D.K.Yang,L.C.Chein,J.W.D
oane (KENT State Univ.1991) らにより、同じコレステ
リック液晶材料中に高分子材料を少量分散させたＰＳＣ
Τ（Polymer Stabilized Cholestric Texture ）が提唱
され、表示特性の改善や各状態におけるストレージ性の
安定化がなされ、実用化が試みられている（USP 5,384,
067 ）。
oane (KENT State Univ.1991) らにより、同じコレステ
リック液晶材料中に高分子材料を少量分散させたＰＳＣ
Τ（Polymer Stabilized Cholestric Texture ）が提唱
され、表示特性の改善や各状態におけるストレージ性の
安定化がなされ、実用化が試みられている（USP 5,384,
067 ）。
【０００６】ＰＳＣΤでは、プレーナー構造における可
視光領域の選択反射とフォーカルコニック構造における
弱散乱透過状態とにより表示を行うため、コントラスト
が高い表示が可能である。また、ポリマーにより仮固定
することにより各モード状態を安定化しているので、複
数のマトリクスを有する表示素子への適用が可能であ
る。
視光領域の選択反射とフォーカルコニック構造における
弱散乱透過状態とにより表示を行うため、コントラスト
が高い表示が可能である。また、ポリマーにより仮固定
することにより各モード状態を安定化しているので、複
数のマトリクスを有する表示素子への適用が可能であ
る。
【０００７】しかしながら、ポリマーの仮固定は、素子
の製造過程において、液晶材料中に光重合性のモノマー
を混合し、紫外線（ＵＶ）光等を照射して光励起により
高分子化することにより行う。このため、未反応物質や
重合開始剤等により、液晶材料やこれに含まれる有機物
質が劣化する恐れがある。これにより、ＰＳＣＴでは、
優れた光学的特性を示すことができない。また、液晶材
料中に液晶材料でない物質を混合するために、相溶性の
点で限界があり、使用可能である混合範囲が限定されて
しまう等の問題が存在する。
の製造過程において、液晶材料中に光重合性のモノマー
を混合し、紫外線（ＵＶ）光等を照射して光励起により
高分子化することにより行う。このため、未反応物質や
重合開始剤等により、液晶材料やこれに含まれる有機物
質が劣化する恐れがある。これにより、ＰＳＣＴでは、
優れた光学的特性を示すことができない。また、液晶材
料中に液晶材料でない物質を混合するために、相溶性の
点で限界があり、使用可能である混合範囲が限定されて
しまう等の問題が存在する。
【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、広い視野角を有し、広い波長範囲において優れた
光学的特性を発揮する液晶表示素子を提供することを目
的とする。
あり、広い視野角を有し、広い波長範囲において優れた
光学的特性を発揮する液晶表示素子を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板
と、前記一対の基板間に挟持された液晶材料とを具備
し、前記液晶材料は、液晶材料と相分離を起こす液晶材
料を含むことを特徴とする液晶表示素子を提供する。本
発明において、液晶材料は、外部から印加される刺激に
より反射、散乱、および透過の状態を呈する。
と、前記一対の基板間に挟持された液晶材料とを具備
し、前記液晶材料は、液晶材料と相分離を起こす液晶材
料を含むことを特徴とする液晶表示素子を提供する。本
発明において、液晶材料は、外部から印加される刺激に
より反射、散乱、および透過の状態を呈する。
【００１０】本発明においては、液晶がコレステリック
液晶とネマチック液晶との混合物であることが好まし
く、液晶材料と相分離を起こす液晶材料が、パーフルオ
ロアルキル基および有機残基を有する有機化合物である
ことが好ましい。また、有機残基は、Ｃn Ｈ2n+1（ｎは
１〜２５、好ましくは３〜１８）で示されることが好ま
しい。
液晶とネマチック液晶との混合物であることが好まし
く、液晶材料と相分離を起こす液晶材料が、パーフルオ
ロアルキル基および有機残基を有する有機化合物である
ことが好ましい。また、有機残基は、Ｃn Ｈ2n+1（ｎは
１〜２５、好ましくは３〜１８）で示されることが好ま
しい。
【００１１】本発明においては、液晶材料中の液晶材料
と相分離を起こす液晶材料の混合量が０．１〜３重量％
であることが好ましい。また、本発明においては、液晶
材料は、特定の配向状態を持つ多数の微細領域を有する
ことが好ましい。
と相分離を起こす液晶材料の混合量が０．１〜３重量％
であることが好ましい。また、本発明においては、液晶
材料は、特定の配向状態を持つ多数の微細領域を有する
ことが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して具体的に説明する。本発明の液晶表示素子にお
いて、液晶材料は、室温において液晶状態であるコレス
テリック液晶およびネマチック液晶の混合物と、常温に
おいて液晶材料と相分離を起こす液晶材料、例えばパー
フルオロアルキル基および有機残基を有する有機化合物
（以下、パーフルオロアルキル系有機化合物と省略す
る）を含むことを特徴としている。この混合系の液晶材
料は、自発的な捻れ構造を有し、外部から印加された刺
激（電場、磁場）等により液晶配向状態がプレーナー構
造（反射）からフォーカルコニック構造（散乱）あるい
はホメオトロピック構造（透過）へと変化する。この場
合、特にプレーナー構造とフォーカルコニック構造は準
安定状態として記憶される。
参照して具体的に説明する。本発明の液晶表示素子にお
いて、液晶材料は、室温において液晶状態であるコレス
テリック液晶およびネマチック液晶の混合物と、常温に
おいて液晶材料と相分離を起こす液晶材料、例えばパー
フルオロアルキル基および有機残基を有する有機化合物
（以下、パーフルオロアルキル系有機化合物と省略す
る）を含むことを特徴としている。この混合系の液晶材
料は、自発的な捻れ構造を有し、外部から印加された刺
激（電場、磁場）等により液晶配向状態がプレーナー構
造（反射）からフォーカルコニック構造（散乱）あるい
はホメオトロピック構造（透過）へと変化する。この場
合、特にプレーナー構造とフォーカルコニック構造は準
安定状態として記憶される。
【００１３】ベースとなる液晶材料において、混合系の
液晶材料中のコレステリック液晶の割合は、コレステリ
ック液晶のピッチにより異なるが、反射波長域を可視光
域に設定することを考慮すると、３０〜５０重量％であ
ることが好ましい。
液晶材料中のコレステリック液晶の割合は、コレステリ
ック液晶のピッチにより異なるが、反射波長域を可視光
域に設定することを考慮すると、３０〜５０重量％であ
ることが好ましい。
【００１４】上記混合系の液晶材料中に混合されるパー
フルオロアルキル系有機化合物は、一般的なアルキル系
液晶分子のような柔軟性を示さない剛直な棒状分子構造
を有する液晶物質である。このため、液晶配列の緩みを
阻止する役割を果たす。したがって、上記混合系の液晶
材料にパーフルオロアルキル系有機化合物を混合するこ
とにより、準安定であるプレーナー構造とフォーカルコ
ニック構造をより安定な状態に保つことが可能となる。
このため、上記液晶材料は、ベース液晶材料と共にゲル
状態である、いわゆる自己安定状態を有し、ＰＳＣΤの
ようにポリマーで仮固定する必要がなく（高分子の重合
過程を行うことなく）、ベースとなる液晶材料にＵＶ線
や未反応物質による悪影響を与えることがない。
フルオロアルキル系有機化合物は、一般的なアルキル系
液晶分子のような柔軟性を示さない剛直な棒状分子構造
を有する液晶物質である。このため、液晶配列の緩みを
阻止する役割を果たす。したがって、上記混合系の液晶
材料にパーフルオロアルキル系有機化合物を混合するこ
とにより、準安定であるプレーナー構造とフォーカルコ
ニック構造をより安定な状態に保つことが可能となる。
このため、上記液晶材料は、ベース液晶材料と共にゲル
状態である、いわゆる自己安定状態を有し、ＰＳＣΤの
ようにポリマーで仮固定する必要がなく（高分子の重合
過程を行うことなく）、ベースとなる液晶材料にＵＶ線
や未反応物質による悪影響を与えることがない。
【００１５】また、このパーフルオロアルキル系有機化
合物は、液晶材料中において半溶解状態を保つために一
般的に言われるゲル状態である。このゲル状態において
は、上記混合系の液晶物質は、特定の配向状態を持つ多
数の微細領域の集合体を形成する。この集合体によって
構成された液晶層は、本来均一に配向した一領域によっ
て構成された液晶層とは光学的性質が異なる。
合物は、液晶材料中において半溶解状態を保つために一
般的に言われるゲル状態である。このゲル状態において
は、上記混合系の液晶物質は、特定の配向状態を持つ多
数の微細領域の集合体を形成する。この集合体によって
構成された液晶層は、本来均一に配向した一領域によっ
て構成された液晶層とは光学的性質が異なる。
【００１６】均一に配向した一領域によって構成された
液晶材料、すなわち光に感じるレベルの捻れ構造を有す
る液晶材料では、その捻れ幅に応じた光を選択的に反射
する特性を示す。したがって、均一に配向した一領域に
より構成された液晶材料を用いた素子では、非常に狭い
波長範囲の光しか反射することができない。また、この
素子では、光の透過する角度、すなわち素子に入射する
角度によってもその光の波長に対する特性が変化してし
まう。
液晶材料、すなわち光に感じるレベルの捻れ構造を有す
る液晶材料では、その捻れ幅に応じた光を選択的に反射
する特性を示す。したがって、均一に配向した一領域に
より構成された液晶材料を用いた素子では、非常に狭い
波長範囲の光しか反射することができない。また、この
素子では、光の透過する角度、すなわち素子に入射する
角度によってもその光の波長に対する特性が変化してし
まう。
【００１７】表示素子としては、広い波長範囲における
光に対する光学的特性と、広い視野角とを必要とする。
均一に配向した一領域により構成された液晶材料を用い
た素子では、この条件を満足することはできない。これ
に対して、本発明の液晶材料においては、光に対して均
一な特性を示す領域が個々に特性を微妙に変えながら隣
接して存在するために、広い波長範囲の光に対して光学
的特性を示し、しかも広い視野角を示すことが可能とな
る。
光に対する光学的特性と、広い視野角とを必要とする。
均一に配向した一領域により構成された液晶材料を用い
た素子では、この条件を満足することはできない。これ
に対して、本発明の液晶材料においては、光に対して均
一な特性を示す領域が個々に特性を微妙に変えながら隣
接して存在するために、広い波長範囲の光に対して光学
的特性を示し、しかも広い視野角を示すことが可能とな
る。
【００１８】パーフルオロアルキル系有機化合物として
は、例えばパーフルオロアルキル基の炭素数が２以上の
ものであれば、特に制限されない。また、パーフルオロ
アルキル系有機化合物に含まれる有機残基としては、ア
ルキル基、芳香族構造（ベンゼン環、ナフタレン環、ビ
フェニル環など）、ヘテロ環構造（ピリジン環、ピペリ
ジン環など）が挙げられる。特に、材料合成の簡便さの
点で、Ｃn Ｈ2n+1（ｎは１〜２５、好ましくは３〜１
８）で示されるアルキル基であることが好ましい。具体
的に、パーフルオロアルキル基を構成要素とする有機化
合物としては、下記化１および化２に示す一般式で表さ
れるものが挙げられる。
は、例えばパーフルオロアルキル基の炭素数が２以上の
ものであれば、特に制限されない。また、パーフルオロ
アルキル系有機化合物に含まれる有機残基としては、ア
ルキル基、芳香族構造（ベンゼン環、ナフタレン環、ビ
フェニル環など）、ヘテロ環構造（ピリジン環、ピペリ
ジン環など）が挙げられる。特に、材料合成の簡便さの
点で、Ｃn Ｈ2n+1（ｎは１〜２５、好ましくは３〜１
８）で示されるアルキル基であることが好ましい。具体
的に、パーフルオロアルキル基を構成要素とする有機化
合物としては、下記化１および化２に示す一般式で表さ
れるものが挙げられる。
【００１９】
【化１】
【００２０】
【化２】 （式中、ｍ，ｎは３〜３０の整数であり、ｐ，ｑ，ｒ，
ｓは０または１であり、Χ，Ｙ，Ｚ，Ｗは−Ｏ−，−Ｃ
（＝Ｏ）−Ο−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−，＝ＣΗ＝Ν
−，−Ｎ＝ＣΗ−のいずれかである）。なお、これらは
単独で使用してもよく、複数で使用してもよい。
ｓは０または１であり、Χ，Ｙ，Ｚ，Ｗは−Ｏ−，−Ｃ
（＝Ｏ）−Ο−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−，＝ＣΗ＝Ν
−，−Ｎ＝ＣΗ−のいずれかである）。なお、これらは
単独で使用してもよく、複数で使用してもよい。
【００２１】本発明において、混合系の液晶材料中のパ
ーフルオロアルキル系有機化合物の混合割合は、混合後
のゲル状の液晶材料の粘性を考慮すると、０．０１〜９
０重量％、好ましくは０．１〜３重量％である。
ーフルオロアルキル系有機化合物の混合割合は、混合後
のゲル状の液晶材料の粘性を考慮すると、０．０１〜９
０重量％、好ましくは０．１〜３重量％である。
【００２２】本発明において、選択反射の色調を調整す
る目的で、液晶材料に二色性色素等を混合してもよい。
ただし、理想的には、選択反射の波長領域以外の吸収特
性を示す材料を用いることが好ましい。
る目的で、液晶材料に二色性色素等を混合してもよい。
ただし、理想的には、選択反射の波長領域以外の吸収特
性を示す材料を用いることが好ましい。
【００２３】本発明において、液晶材料は印刷法を用い
て一方の基板面に転写した後に、対向基板を貼り合わせ
て基板間に挟持させてもよく、あるいは液晶材料に加熱
処理を施して一度等方性液体にした後に、あらかじめ組
み立てられたセルの基板間に常法により注入してもよ
い。
て一方の基板面に転写した後に、対向基板を貼り合わせ
て基板間に挟持させてもよく、あるいは液晶材料に加熱
処理を施して一度等方性液体にした後に、あらかじめ組
み立てられたセルの基板間に常法により注入してもよ
い。
【００２４】なお、本発明において、基板としては、ガ
ラス基板、ポリエステル樹脂基板、エポキシ樹脂基板等
を用いることができ、基板間隔を規定するためのスペー
サ材料としては、ガラスファイバ、ガラスビーズ、樹脂
ビーズ等を用いることができる。
ラス基板、ポリエステル樹脂基板、エポキシ樹脂基板等
を用いることができ、基板間隔を規定するためのスペー
サ材料としては、ガラスファイバ、ガラスビーズ、樹脂
ビーズ等を用いることができる。
【００２５】次に、本発明の液晶表示素子の具体例を図
１および図２を参照して説明する。図１は本発明の液晶
表示素子の一例を示す概略断面図である。図中１および
２は基板を示す。基板１，２上には、それぞれ透明電極
３，４が形成されており、透明電極３，４上には、液晶
分子を配向させる配向膜５，６がそれぞれ形成されてい
る。２枚の基板１，２は、スペーサ７により所定の間隔
に保たれている。２枚の基板により形成された空間に
は、液晶材料８が充填されている。この液晶材料８は、
ネマチック液晶とコレステリック液晶との混合系の液晶
材料にパーフルオロアルキル系有機化合物９が混合され
てなり、外部から印加される電圧信号によりその配向状
態が変化するようになっている。この電圧信号について
は、フォーカルコニック構造に変形させる電圧Ｖｆと、
ホメオトロピック構造に変形させる電圧Ｖｈとを用いて
適宜その電圧を変えることにより、プレーナー構造、フ
ォーカルコニック構造、およびホメオトロピック構造の
各配向状態間を任意に転移させることができる。
１および図２を参照して説明する。図１は本発明の液晶
表示素子の一例を示す概略断面図である。図中１および
２は基板を示す。基板１，２上には、それぞれ透明電極
３，４が形成されており、透明電極３，４上には、液晶
分子を配向させる配向膜５，６がそれぞれ形成されてい
る。２枚の基板１，２は、スペーサ７により所定の間隔
に保たれている。２枚の基板により形成された空間に
は、液晶材料８が充填されている。この液晶材料８は、
ネマチック液晶とコレステリック液晶との混合系の液晶
材料にパーフルオロアルキル系有機化合物９が混合され
てなり、外部から印加される電圧信号によりその配向状
態が変化するようになっている。この電圧信号について
は、フォーカルコニック構造に変形させる電圧Ｖｆと、
ホメオトロピック構造に変形させる電圧Ｖｈとを用いて
適宜その電圧を変えることにより、プレーナー構造、フ
ォーカルコニック構造、およびホメオトロピック構造の
各配向状態間を任意に転移させることができる。
【００２６】次に、図２を用いて各配向状態間の選択に
ついて説明する。配向膜により平行配向状態が安定化さ
れた図２（Ａ）に示すプレーナー状態に電圧Ｖｆを印加
した後に信号電圧を除去すると、初期配向であるプレー
ナー構造は図２（Ｂ）に示すフォーカルコニック構造へ
と変化する。この状態は本来一時的に安定な構造である
が、パーフルオロアルキル系有機化合物９の存在により
長期的に安定状態を保つ。また、このフォーカルコニッ
ク状態に電圧Ｖｈを印加した後に信号電圧を除去する
と、一旦図２（Ｃ）に示すホメオトロピック状態を経て
初期配向であるプレーナー状態へと変化して保持され
る。これらの転移は、どの状態からでも信号電圧Ｖｆま
たはＶｈのいずれかを選択して印加することにより一義
的に決定されるために、メモリー型表示素子として使用
することが可能である。また、この駆動方式は、保持電
圧印加を必要としないので、消費電力が低くなる。さら
に、各状態は安定して保持されるので、ポリマーの高分
子化等の仮固定が必要なく、液晶材料に悪影響を与える
ことがない。したがって、信頼性が高い液晶表示素子を
実現することができる。
ついて説明する。配向膜により平行配向状態が安定化さ
れた図２（Ａ）に示すプレーナー状態に電圧Ｖｆを印加
した後に信号電圧を除去すると、初期配向であるプレー
ナー構造は図２（Ｂ）に示すフォーカルコニック構造へ
と変化する。この状態は本来一時的に安定な構造である
が、パーフルオロアルキル系有機化合物９の存在により
長期的に安定状態を保つ。また、このフォーカルコニッ
ク状態に電圧Ｖｈを印加した後に信号電圧を除去する
と、一旦図２（Ｃ）に示すホメオトロピック状態を経て
初期配向であるプレーナー状態へと変化して保持され
る。これらの転移は、どの状態からでも信号電圧Ｖｆま
たはＶｈのいずれかを選択して印加することにより一義
的に決定されるために、メモリー型表示素子として使用
することが可能である。また、この駆動方式は、保持電
圧印加を必要としないので、消費電力が低くなる。さら
に、各状態は安定して保持されるので、ポリマーの高分
子化等の仮固定が必要なく、液晶材料に悪影響を与える
ことがない。したがって、信頼性が高い液晶表示素子を
実現することができる。
【００２７】次に、本発明の効果を明らかにするための
実施例について説明する。なお、これら実施例は、本発
明の理解を容易にする目的で記載したものであり、本発
明を限定するものではない。 （実施例１）２枚のガラス基板上にＩＴＯを用いて透明
電極を形成し、透明電極上にポリイミドを用いて厚さ７
０ｎｍの配向膜を形成した。次いで、配向方向が約９０
度となるように、それぞれの配向膜にラビング処理を施
した。なお、ラビング方向は、対向する基板で同じ方向
（平行方向）であってもよい。この２枚のガラス基板を
外径６μｍのスペーサーボールを用いて、配向方向が約
９０度となるように配置して常法により空セルを作製し
た。
実施例について説明する。なお、これら実施例は、本発
明の理解を容易にする目的で記載したものであり、本発
明を限定するものではない。 （実施例１）２枚のガラス基板上にＩＴＯを用いて透明
電極を形成し、透明電極上にポリイミドを用いて厚さ７
０ｎｍの配向膜を形成した。次いで、配向方向が約９０
度となるように、それぞれの配向膜にラビング処理を施
した。なお、ラビング方向は、対向する基板で同じ方向
（平行方向）であってもよい。この２枚のガラス基板を
外径６μｍのスペーサーボールを用いて、配向方向が約
９０度となるように配置して常法により空セルを作製し
た。
【００２８】一方、ネマチック液晶としてシアノビフェ
ニル系液晶混合物Ｅ−８（ MERCK社製、商品名）を７９
重量％、コレステリック液晶としてＳ−８１１（ MERCK
社製、商品名）を２１重量％混合し、このベース混合液
晶材料に対してパーフルオロアルキル系有機化合物を３
重量％添加して液晶材料を作製した。この液晶材料を９
０℃で等方性液体に転移させた後に常法にしたがって上
記空セルに充填して本発明の液晶表示素子を作製した。
ニル系液晶混合物Ｅ−８（ MERCK社製、商品名）を７９
重量％、コレステリック液晶としてＳ−８１１（ MERCK
社製、商品名）を２１重量％混合し、このベース混合液
晶材料に対してパーフルオロアルキル系有機化合物を３
重量％添加して液晶材料を作製した。この液晶材料を９
０℃で等方性液体に転移させた後に常法にしたがって上
記空セルに充填して本発明の液晶表示素子を作製した。
【００２９】この液晶表示素子を室温まで放冷し、配向
状態が安定したところで、この液晶表示素子に電場を印
加して、その応答特性（反射率、双安定性、駆動電圧）
を調べた。その結果を下記第１表に示す。なお、Ｖｆは
１５〜３５Ｖであり、Ｖｈは３８Ｖであった。 （実施例２）２枚のガラス基板上にＩＴＯを用いて透明
電極を形成し、透明電極上にポリイミドを用いて厚さ７
０ｎｍの配向膜を形成した。次いで、配向方向がほぼ平
行となるように、それぞれの配向膜にラビング処理を施
した。この２枚のガラス基板を外径６がいμｍのスペー
サーボールを用いて、配向方向が平行となるように配置
して常法により空セルを作製した。
状態が安定したところで、この液晶表示素子に電場を印
加して、その応答特性（反射率、双安定性、駆動電圧）
を調べた。その結果を下記第１表に示す。なお、Ｖｆは
１５〜３５Ｖであり、Ｖｈは３８Ｖであった。 （実施例２）２枚のガラス基板上にＩＴＯを用いて透明
電極を形成し、透明電極上にポリイミドを用いて厚さ７
０ｎｍの配向膜を形成した。次いで、配向方向がほぼ平
行となるように、それぞれの配向膜にラビング処理を施
した。この２枚のガラス基板を外径６がいμｍのスペー
サーボールを用いて、配向方向が平行となるように配置
して常法により空セルを作製した。
【００３０】一方、ネマチック液晶としてシアノビフェ
ニル系液晶混合物Ｅ−６３（ MERCK社製、商品名）を５
７重量％、コレステリック液晶としてＣＢ−１５（ MER
CK社製、商品名）を４３重量％混合し、このベース混合
液晶材料に対してパーフルオロアルキル系有機化合物を
１．５重量％添加して液晶材料を作製した。この液晶材
料を９０℃で等方性液体に転移させた後に常法にしたが
って上記空セルに充填して本発明の液晶表示素子を作製
した。
ニル系液晶混合物Ｅ−６３（ MERCK社製、商品名）を５
７重量％、コレステリック液晶としてＣＢ−１５（ MER
CK社製、商品名）を４３重量％混合し、このベース混合
液晶材料に対してパーフルオロアルキル系有機化合物を
１．５重量％添加して液晶材料を作製した。この液晶材
料を９０℃で等方性液体に転移させた後に常法にしたが
って上記空セルに充填して本発明の液晶表示素子を作製
した。
【００３１】この液晶表示素子を室温まで放冷し、配向
状態が安定したところで、この液晶表示素子に電場を印
加して、その応答特性（反射率、双安定性、駆動電圧）
を調べた。その結果を下記第１表に示す。なお、Ｖｆは
１５〜３７Ｖであり、Ｖｈは４０Ｖであった。 （従来例）２枚のガラス基板上にＩＴＯを用いて透明電
極を形成し、透明電極上にポリイミドを用いて厚さ７０
ｎｍの配向膜を形成した。次いで、配向方向がほぼ平行
となるように、それぞれの配向膜にラビング処理を施し
た。この２枚のガラス基板を外径６がいμｍのスペーサ
ーボールを用いて、配向方向が平行となるように配置し
て常法により空セルを作製した。
状態が安定したところで、この液晶表示素子に電場を印
加して、その応答特性（反射率、双安定性、駆動電圧）
を調べた。その結果を下記第１表に示す。なお、Ｖｆは
１５〜３７Ｖであり、Ｖｈは４０Ｖであった。 （従来例）２枚のガラス基板上にＩＴＯを用いて透明電
極を形成し、透明電極上にポリイミドを用いて厚さ７０
ｎｍの配向膜を形成した。次いで、配向方向がほぼ平行
となるように、それぞれの配向膜にラビング処理を施し
た。この２枚のガラス基板を外径６がいμｍのスペーサ
ーボールを用いて、配向方向が平行となるように配置し
て常法により空セルを作製した。
【００３２】コレステリック液晶として、シアノビフェ
ニル系液晶Ｅ−４８を５８％、ＣＢ１５を４２％混合し
たものを用い、これに紫外線硬化性樹脂カヤラットＲ−
５５１（日本化薬社製、商品名）を１．５重量％分散さ
せた。この液晶材料を９０℃で等方性液体に転移させた
後に常法にしたがって上記空セルに充填し、紫外線を照
射して紫外線硬化性樹脂を硬化させて従来のＰＳＣΤ型
液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子に電場を印
加して、その応答特性（反射率、双安定性、駆動電圧）
を調べた。その結果を下記第１表に示す。
ニル系液晶Ｅ−４８を５８％、ＣＢ１５を４２％混合し
たものを用い、これに紫外線硬化性樹脂カヤラットＲ−
５５１（日本化薬社製、商品名）を１．５重量％分散さ
せた。この液晶材料を９０℃で等方性液体に転移させた
後に常法にしたがって上記空セルに充填し、紫外線を照
射して紫外線硬化性樹脂を硬化させて従来のＰＳＣΤ型
液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子に電場を印
加して、その応答特性（反射率、双安定性、駆動電圧）
を調べた。その結果を下記第１表に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】第１表から分かるように、本発明の液晶表
示素子（実施例１，２）は、液晶材料中に高分子樹脂を
含むことなく、安定な配向状態保持を示し、その表示特
性も良好であり、しかも駆動電圧が低かった。これに対
して、従来の液晶表示素子は、液晶材料中に高分子樹脂
を含んでいるので、光学的特性に影響があり、反射率が
比較的低く、また高分子樹脂マトリクスによる電圧降下
があるために駆動電圧が高かった。
示素子（実施例１，２）は、液晶材料中に高分子樹脂を
含むことなく、安定な配向状態保持を示し、その表示特
性も良好であり、しかも駆動電圧が低かった。これに対
して、従来の液晶表示素子は、液晶材料中に高分子樹脂
を含んでいるので、光学的特性に影響があり、反射率が
比較的低く、また高分子樹脂マトリクスによる電圧降下
があるために駆動電圧が高かった。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示素
子は、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液
晶材料とを具備し、前記液晶材料は、液晶材料と相分離
を起こす材料を含み、液晶材料は、外部から印加される
刺激により反射、散乱、および透過の状態を呈するの
で、広い視野角を有し、広い波長範囲において優れた光
学的特性を発揮する信頼性の高いものである。
子は、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液
晶材料とを具備し、前記液晶材料は、液晶材料と相分離
を起こす材料を含み、液晶材料は、外部から印加される
刺激により反射、散乱、および透過の状態を呈するの
で、広い視野角を有し、広い波長範囲において優れた光
学的特性を発揮する信頼性の高いものである。
【図１】本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面
図。
図。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の液晶表示素子におけ
る液晶分子の配列／配向状態を示す図。
る液晶分子の配列／配向状態を示す図。
１，２…基板、３，４…電極、５，６…配向膜、７…ス
ペーサー、８…液晶、９…パーフルオロアルキル系有機
化合物。
ペーサー、８…液晶、９…パーフルオロアルキル系有機
化合物。
Claims (7)
- 【請求項１】 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持
された液晶材料とを具備し、前記液晶材料は、液晶材料
と相分離を起こす液晶材料を含むことを特徴とする液晶
表示素子。 - 【請求項２】 前記液晶材料は、外部から印加される刺
激により反射、散乱、および透過の状態を呈する請求項
１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記液晶材料は、コレステリック液晶と
ネマチック液晶との混合物を含む請求項１記載の液晶表
示素子。 - 【請求項４】 前記液晶材料と相分離を起こす液晶材料
が、パーフルオロアルキル基および有機残基を有する有
機化合物である請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項５】 前記有機残基がＣn Ｈ2n+1（ｎは１〜２
５）で示される請求項４記載の液晶表示素子 - 【請求項６】 前記液晶材料中の前記液晶材料と相分離
を起こす液晶材料の混合量が０．１〜３重量％である請
求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 前記液晶材料は、特定の配向状態を持つ
多数の微細領域を有する請求項１記載の液晶表示素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7341185A JPH09179086A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 液晶表示素子 |
| US08/773,199 US5766509A (en) | 1995-12-27 | 1996-12-23 | Liquid crystal display element |
| KR1019960072081A KR100245655B1 (ko) | 1995-12-27 | 1996-12-26 | 액정 표시 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7341185A JPH09179086A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179086A true JPH09179086A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18344023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7341185A Pending JPH09179086A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 液晶表示素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5766509A (ja) |
| JP (1) | JPH09179086A (ja) |
| KR (1) | KR100245655B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006297A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Minolta Co Ltd | 液晶光変調素子 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH08254688A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
| JPH1152341A (ja) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Jsr Corp | 液晶デバイス |
| KR100508053B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2005-10-24 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 액정 겔, 겔화제, 액정 디바이스 및 액정 디바이스의 제조 방법 |
| US6850217B2 (en) | 2000-04-27 | 2005-02-01 | Manning Ventures, Inc. | Operating method for active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays |
| US6816138B2 (en) | 2000-04-27 | 2004-11-09 | Manning Ventures, Inc. | Graphic controller for active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays |
| US6819310B2 (en) | 2000-04-27 | 2004-11-16 | Manning Ventures, Inc. | Active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays |
| US7186448B2 (en) * | 2002-05-13 | 2007-03-06 | Jsr Corporation | Composition and method for temporarily fixing solid |
| US6679083B1 (en) | 2002-08-02 | 2004-01-20 | Donald C. Erickson | Opposed slant tube diabatic sorber |
| KR102611754B1 (ko) * | 2018-06-12 | 2023-12-11 | 한국전자통신연구원 | 액정 소자 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2918775A1 (de) * | 1979-05-10 | 1980-11-20 | Merck Patent Gmbh | Diketone, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als komponenten fluessigkristalliner dielektrika |
| JPS62261951A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Terumo Corp | 選択的イオン透過性組成物 |
| GB8928282D0 (en) * | 1989-12-14 | 1990-02-21 | Secr Defence | Pdlc materials |
| ATE178645T1 (de) * | 1991-05-02 | 1999-04-15 | Univ Kent State Ohio | Flüssigkristall lichtmodulierungs-vorrichtung und -material |
| JP3095506B2 (ja) * | 1992-02-03 | 2000-10-03 | 株式会社東芝 | 液晶混合物およびこれを用いた液晶表示素子 |
| EP0564869A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-13 | MERCK PATENT GmbH | Electrooptical liquid crystal systems |
| JP3551381B2 (ja) * | 1992-05-18 | 2004-08-04 | ケント ステイト ユニバーシティ | 液晶光変調デバイスと物質 |
| US5426009A (en) * | 1992-09-19 | 1995-06-20 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Polymeric composite material |
| GB2279659B (en) * | 1993-07-05 | 1998-04-22 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystalline material |
| US5494604A (en) * | 1993-12-06 | 1996-02-27 | Fujitsu Limited | Polymer-dispersed liquid crystal material and process |
| DE19504224A1 (de) * | 1994-02-23 | 1995-08-24 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Material |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP7341185A patent/JPH09179086A/ja active Pending
-
1996
- 1996-12-23 US US08/773,199 patent/US5766509A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-26 KR KR1019960072081A patent/KR100245655B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006297A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Minolta Co Ltd | 液晶光変調素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970048708A (ko) | 1997-07-29 |
| KR100245655B1 (ko) | 2000-02-15 |
| US5766509A (en) | 1998-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060418 |