JPS61117527A - 蓄積型液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示技術に関する。本発明は、さらに詳し
く述べると、正の誘電率異方性を示すコレステリック−
ネマティック相転移形の液晶物質？用いた蓄積型液晶表
示素子に関する。この液晶表示素子ケ使用すると、特に
安価な単純Ｘ−Ｙドツトマトリ・クス構成で、例えばＣ
ＲＴ（ブラウン管）などのような大容量表示を広い視野
角でかつ明るく行なうことができる。

〔従来の技術〕

最近、大容量表示が可能なことが注目されて、いろいろ
なタイプの蓄積型液晶表示素子が提案されている。従来
の蓄積型液晶表示素子は、周知の通り、コレステリック
液晶とネマティック液晶全適当な割合で混合して基板で
サンドイッチしたものであり、２つの光学的状態、すな
わち、ホメオトロピック状態（光が透過するので透明：
Ｈ″Ｉｒｋ態と記す）及びフォーカルコニック状態１元
が散乱するので白濁：Ｆ状態と記す）の間で情報の表示
が可能であるθこの液晶表示素子の典型には、累子Ｃ液
晶パネル）の背面に黒色板を付設し、文字部ｔＨ状態（
黒色）及び背景部？！−Ｆ状態（白色）となるように構
成したモノクロマチック（白黒）表水用の反射型ディス
プレイ装置がある。このような構成では、しかしながら
、一般にＦ状態の洋散乱強度が弱いので、白色であるべ
き背景部が灰色がかり、コントラストの低下を甘受しな
ければならない。

本発明者らは、上記したようなコントラストの低下を回
避するため、液晶物質ｔサンドイッチする基板に偏光板
や反射板を組み合わせる改良を開発し、そして先に特許
出願した〔特願昭５８−１７９２７０号、特願昭５８−
２２４３３９号など）０この改良された構成では、確か
に高いコントラストが得られ、見やすい表示とすること
ができる・というものの、残念なことには、偏光板の使
用に原因して、素子に入射する光の量が制御されるので
画面全体が暗くなり、また、視野角が狭くなる０さらに
、このタイプの表示素子を大量に生産しようとした場合
、偏光板や反射板會付設Ｔる作業が加わることに原因し
て不良品が多く出来やすく、歩留りが悪い。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発−が解決しようとする問題点は、上記した従来の技
術の説明から理解されるように安価な大容量表示が可能
な蓄積型液晶表示を実施するに当って、従来のように偏
光板や反射板を用いずに、高コントラスト、明るい表示
、そして広い視野角を得ることができる蓄積型液晶表示
素子？提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上述の問題点を解決すべく研究していく
過程で、蓄積製液晶表示素子以前に開発されかつ大容量
表示が不可能であるにもかかわらず現在も電卓、時計等
に広く用いられているＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｍａ
ｔｉｃ　）型液晶表示累子で使用されているいわゆるツ
ユ色性着色剤（二色性染料とも呼ばれるｌの存在とその
特性に着目し、蓄積型液晶物質に二色性黒色系着色剤？
添加することによって、前記問題点ｒ解決し得るという
こと？見い出した。

本発明において有用な二色性黒色系着色剤は、好ましく
は、二色性の黒色染料、例えばアゾ系染料、アントラキ
ノン系染料などである。有用なアゾ系染料の一例として
、例えば、日本化薬Ｃ株）製の黒色染料ＬＣＤ−４０４
’ｌｋあげることができる〇 二色性黒色系着色剤の量は、特に限定されずかつ液晶物
質や着色剤の特性、所望とする結果などに応じて変更し
得るというものの、全量を基準にして約３〜６重量係の
範囲にあるのが有利である。

本発明による蓄積製液晶表示素子は、構成を少し変更Ｔ
るだけで、モノクロマチック表示用にも、カラー表示用
にも、有利に使用することができる。

〔作　用〕

本発明において使用する二色性黒色系着色剤は、着色剤
分子の長軸方向と短軸方向とで光の吸収強度を異にする
という特徴がある。本発明は、したがって、この二色性
着色剤の光透過率の差讐利用し、蓄積製液晶表示素子の
コントラストを高め。

画面を明るくシ、そして視野角を広げ得るようにしよう
とし念ものである。この作用を二色性黒色染料を液晶物
質に添加した反射型ディヌブレイ装置の例である第１ａ
図及び第１ｂ図會参照しながら説明すると、次の通りで
ある： 液晶物質ｔ２枚のガラス基板ｌ及び２でサンドイッチし
て液晶パネルとなし、強い電圧全印加する。すると、液
晶物質は、第１ａ図に示されるホメオトロピック状態（
Ｈ状態）となる。Ｈ状態では、液晶分子３及び染料分子
４のすべてが電界方向、すなわち、基板ｌ及び２に垂直
となシ、光源Ｃ図示せず）から入射した光が吸収されな
いま＼透過する。そこで、透過側の基板２の背面に白色
の背景紙（図示せず）１ｒ：配置しておけば、Ｈ状態　
　　゛は白色となる。

次いで、印加してい友電圧ｔゼロもしくはゼロに近い値
とすると、第１ｂ図に示されるように、液晶分子３がラ
セン構造ｔとるようになり、ｌた−この液晶分子のステ
ップ間に染料分子４が様々な向きで分散する。これが、
フォーカルコニック状態ＣＦ状態）であるＯＦ状態では
、Ｈ状態とは異なって、入射光を吸収する染料分子が生
じることの結果、白色の背景紙（図示せず）が見えなく
なり、黒色となる。この方式では、光の吸収及び散乱を
用いるため、本質的に視野角が広く、また、背景を白い
紙と同じ無指向性の白色とすることで、従来の液晶表示
では得られない非常に明るい表示が得られる。

〔実施例〕

例１： ８５重量係のネマティック液晶（スイス・ロッシェ社製
のＮｒ、２８７２）、１２重量係のコレステリック液晶
（英国ＢＤＨ社製のＣＢ−１５）及び３重量係のアゾ系
黒色染料（日本化薬製のＬＣＤ−４０４）’ｉ混合し、
得られた液晶組成物１２枚の膜厚１２μｍのマイラー（
米国デュポン社の商品名）フィルムのスペーサーでサン
ドインチし。

さらにエポキシ系接着剤で封止して液晶パネル全製作し
た。サイズ：　５　ｃｍ　Ｘ　６　ｃｍ　Ｘ　３闘（厚
）。　　　　゛得られた液晶パネル？駆動したところ、
±３５．ＯＶから±３７．５Ｖの範囲で駆動可能であっ
た。背景紙として白色のケント紙を使用して行なった表
示試験の結果から、■状態では背景のケント紙の白色が
、また、Ｆ状態では黒色染料による光の吸収のために黒
色が、それぞれ美しく表示し得ることが確かめられた。

なお、本例での表示のコントラストは、反射で１＝７、
そして視野角は１５０度以上であった。

例２： 第２図に略示される本発明による透過型ディスプレイ装
置？使用して、赤、緑及び青のカラーフィルターアレイ
の併用下、黒色色素により透過光の０Ｎ１０ＦＦｋ行な
ってフルカラー表示？実施した。光源は、冷陰極管であ
っ７Ｃｒ 前記例１の場合と同様に、高コントラストで広視野角の
、′但し、フルカラーの、美しい表示が得られた。第２
図から、本例におけるカラー表示の原理が理解されるで
あろう。すなわち、赤色の表示を行う際には、第２図の
所望の電極のうちＧ（緑）、Ｂ（背）のフィルターがあ
る電極部分の電圧を低くし、この部分の液晶’ｋＦ状態
とし、背面からの照明光（冷陰極管）會遮光するＯＲ（
赤）のフィルターがある電極部分は、電圧を高くし、こ
の部分の液晶ＨＨ状態としておくことで、背面からの光
は赤いフィルターを透過しこの部分が赤となる。

また、赤、青、緑以外の色を出す際には次のようにする
。例えば、紫色を得たい場合は、上の赤の例のようにし
、赤と背のフィルターがある電極に高い電圧を印加し、
赤と青の透過光を同時に出Ｔ０この時、緑は上と同様に
して度光しておくＯＲ，Ｇ、Ｈのフィルターのパターン
が十分細かければＣ〜３００Ｘ３００μｍ以下程度）、
このようにして紫會出すことができる。

以下同様にして、元の三原色の組合わせにより任意の色
を出すことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、蓄積型液晶表示素子に特有な長所であ
るところのすぐれた経済性、大容量表示可能性に加えて
、素子製造時の歩留りの向上、高いコントラスト、広い
視野角、明るい画面表示などｔ達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は、それぞれ、本発明による蓄積
型液晶表示素子のＨ状態及びＦ状態會説明した略示図、
そして 第２図は、本発明によるフルカラー表示用透過型ディス
プレイ装置の一例を示した略示図である。 図中、ｌ及び２はガラス基板、３は液晶分子、４は染料
分子、５及び６はＩＴＯ（酸化インジウム）膜、７はカ
ラーフィルターアレイ、Ｒは赤色、Ｇは緑色、Ｂは青色
、そしてＢｔは黒色である。 特許出顯人 富士通株式会社 特許出願代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正の誘電率異方性を示すコレステリック−ネマティ
   ック相転移形の液晶物質を用いた蓄積型液晶表示素子で
   あって、前記液晶物質に二色性黒色系着色剤が添加され
   てなることを特徴とする蓄積型液晶表示素子。 ２、前記着色剤が黒色染料である、特許請求の範囲第１
   項に記載の蓄積型液晶表示素子。 ３、モノクロマチック表示用である、特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の蓄積型液晶表示素子。 ４、カラー表示用である、特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の蓄積型液晶表示素子。