JPS61160716A - 液晶表示装置 - 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】 １亙豆ｊ 本発明は、液晶表示装置に関し、特に電界付与手段を有
するメモリー型の液晶表示装置に関する。

ＬＬＬ芳 メモリー性を有する画像表示装置としては１例えばエレ
クトロクロミック現象、熱発色現象等を利用するものが
提案されているが、速度、ｉＭ久性、解像度等の観点で
実用的ではない、また、近年、スメクティック液晶の層
転移を利用した熱書込み型の液晶表示装置が盛んに開発
されているが、液晶の熱感度がそれ程高くないため、書
込み熱源であるレーザーが大型化したり、或いは書込み
に多大の時間を必要としたりする欠点がある。

光」ＬΩＪＩＪ 本発明の目的は、前述の欠点を解消したメモリー型の液
晶表示装置を提供することにある。

本発明のより特定の目的は、高速応答性を有し且つ高解
像度のメモリー型の液晶表示装置を提供することにある
。

本発明の他の目的は、上記のような特性を有し且つ小型
で耐久性に優れたメモリー型の液晶表示装置を提供する
ことにある。

本発明の液晶表示装置は、上述の目的を達成するために
開発されたものであり、偏光板、該偏光板と逆側に透明
導電層を有し且つ透明な第１の基板、電界に応じて偏光
特性を変化させ且つメモリー性を右する液晶層、第２の
基板および電界付与手段を、この順序で有することを特
徴とするものである。

以下、本発明を、実施例について図面を参照しつつ、更
に詳細に説明する。

■　　　　　　　明１ｍ−ｄｔ％！Ｆ（内容に変更ない
「第１図に、未発・明の液晶表示装置の一実施例の模式
側断面図を示す。

この実施例において、表示装置は、偏光板１１、該偏光
板１１と逆側に透明導電層１３を有し且つ透明な第１の
基板１２．電界に応じて偏光特性を変化させ且つメモリ
ー性を有する液晶層１４、第２の基板１５．電界付与手
段１６および光源１７を、この順序で配置してなる。こ
のうち第１の基板１２から第２の基板１５までの部分は
、特に図示しないが、周縁部を接着剤により固定し、適
宜液晶層１４中にスペーサを配置した液晶セル構造をな
している。

液晶層１４を構成する液晶としては、高速応答性と電界
に対する双安定性（メモリー性）を有する。カイラルス
メクティックＣ相（ＳｍＣ”）またはＨ相（ＳｍＨ”）
の液晶をはじめとする強誘電性液晶が好ましく用いられ
る。このような強誘電性液晶は、′ル、ジュルナル、ド
、フィズイク、レトルズ”　３Ｂ　　（Ｌ−８９）　＋
９７５．　ｒ強誘電性液晶」　（ＬＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ
　ＤＥ　ＰＨＹＳＩＱＵＥ　ＬＥＴＴＥＲ９”叩訃＾の
；γ町内容に変更なし） ３Ｂ　　（Ｌ−８９）　　１９７５　　、　　ｒ　　Ｆ
ｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔ
ａｌｓＪ　）　；”アプライド、フィズイクス。

レターズ°°井（１１）　１９８０．　　ｒ液晶のサブ
・マイクロ秒双安定スイッチング」　（”Ａｐｐｌｉｅ
ｄ　ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ　”　３Ｂ　（１１
）　１９８Ｇ、ｒ　Ｓｕｂｍｉｃｒｏ　５ｅｃｏｎｄＢ
ｉ−５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ　Ｓｗｉ
ｔｃｈｉｎｇ　ｉｎ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ　
Ｊ　）　　；”固体物理″１８（１４１）　　１９８１
「液晶」等に記載されており１本発明ではこれらに開示
された強誘電性液晶を用いることができる。

より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシ・ベンジリデン−Ｐ′−
アミノ−２−メチルブチルシンナメー）　（ＤＯＢＡＭ
ＢＣ）、ヘキシルオキシベンジリデン−ｐ′−アミノ−
２−クロロプロビルシンナメ−ト（ＨＯＢＡＣＰＣ）お
よび４−ｏ−（２−メチル）−プチルレゾルシリデンー
４′−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ８）等が挙げられる
。　この種の強誘電性液晶の電界下での挙動は、基本的
には例えばクラークとラガバルが、米国特許第４３６明
細ト浄Ｔ！！（内容に変更なし） ７９２４号明細書で開示している通りであり、要は、こ
れら強誘電性液晶の層に電界が作用すると、その電界が
液晶層によって定まる閾値を越える場合のみ、該液晶層
を構成する液晶分子の双極（以下余白） 応じて液晶分子は第１または第２の安定状態をとる。そ
してこの安定状態は１次に逆向きで閾値以上の電界が作
用するまで維持される。また第１と第２の安定状態では
偏光作用（複屈折効果）が異なるので、この差異を利用
して表示材料として用いられる。上述した双極子モーメ
ントと電界との相互作用による高速応答性と、メモリー
性を与える双安定性とにより強誘電性液晶は、優れた表
示材料となるものである。

本発明においては、このような強誘電性液晶に、例えば
その０．５〜８重量％の直線二色性の染料を添加して、
いわゆるゲスト−ホスト型の液晶組成物により液晶層１
４を構成することが特に好ましい、その理由は、次の通
りである。

強誘電性液晶の電界による動作は、基本的には複屈折モ
ードであり、表示装置を構成するには液晶層前後に各１
枚の偏光板が必要となる。ところが、通常、偏光板の厚
さは０．５ｍｍ程度と厚いものであるため、例えば第１
図に示す構成において、偏光板（図示せず）ならびに基
板１５を介して電界付与手段１６により液晶層１４に電
界を付与する場合、実効的に液晶層に作用する電界が極
端に弱まり、実用的でない、これに対し上述したように
、ゲスト−ホスト型の液晶材料を用いて、第１図に示す
ように、基板１５と電界付与手段１６の間の偏光板を省
略し、逆側の偏光板１１のみにより表示を行なえば、液
晶層１４に印加される実効電界を高く保つことできる。

同様な理由により、第２の基板１５の厚さは可能な限り
薄いことが好ましく１通常０．３ｍｍ以下、特に０．１
５ｍｍ以下のガラス板、あるいは厚さが２〜２００ＩＬ
ｍ程度のプラスチックフィルム等が好ましく用いられる
。

また上述した強誘電性液晶とともに用いてゲスト−ホス
ト型の液晶材料を与える二色性染料の代表例は下記のと
おりである。

本発明では、これらの二色性染料の他に、少なくとも１
つの発色団部分と少なくとも１つの光学活性部分を単一
分子中に含むヘリクロミックな二色性染料を用いること
ができる。具体的な発色団としてはアゾ、アゾ−スチル
ベン、ベンゾチアゾリルポリアゾ、アゾメチン、メチン
、メロシアニン、アントラキノン、メチンーアリーデン
、テトラジン、オキサジアジンカルバゾール−アゾなど
を用いることができる。また、光学活性部分は不斉炭素
原子を有する有機基で、具体的には（＋）−２−メチル
アルキル基、（＋）−３−メチルアルキル基、（＋）−
２−メチルアルコキシ基、（＋）−３−メチルアルコキ
シ基、（＋）−３−メチルシクロヘキシル、　　（＋）
−α−メチルベンジル、（＋）−２−メチルブチルビフ
ェニル）−２−メチルブチルフェニルチオ、（＋）−Ｎ
−２−メチルブチルアミノナフタレンなどを挙げること
ができる．代表的なヘリクロミックな二色性染料を下記
に示す．これらの合成法は、特開昭５９−９３７７７号
公報に開示されている。

しｒｔｓ 電界付与手段１６としては、例えば特開昭５４−７８１
３４号、特公昭５Ｂ−３５８７４号各公報等に記載され
ているようなイオン発生器ないしイオン流供給源が好ま
しく使用できる。

このイオン発生器の概要を第２図（ａ）および（ｂ）を
参照して説明する．第２図（＆）は、１！ね，光源１７
ならびにそのフードを除いて，右方より見た電界付与手
段１６の一例としてのイオン発生器１８Ａの拡大部分平
面図であり、第２図（ｂ）はその断面を、その駆動電源
ならびに液晶セルの断面とともに示す説明図である。

このイオン発生器１６Ａでは、絶縁層２３の一面に設け
た電極２１　（２１ａ、　　２　ｌ　ｂ、２１ｃ、２１
　ｄ）に交流高電圧を印加し、逆側に設けた電極２２（
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、、、）との間に生じた電界に
より絶縁層２３を充放電する。これにより電極２２の開
口部２４には、正または負のイオン源が形成される。か
くして形成されたイオンを電極２２に加えるパルス電圧
と、該電極２２からスペーサ２５により一定の間隔を保
たれた電極２６との間の電圧により１選択的に正または
負のイオンを取りだし、液晶セルの対向電極１３との間
での直流電界により、液晶セルの基板１５にイオン流を
照射する。かくして電極２２にデジタル画像信号に応じ
た信号電圧を印加することにより、基板１５上にはイオ
ン電荷像（本例では負電荷像）が形成され、これと対向
基板１３との間に形成された電界により、上述したよう
な液晶の配向状態の変換が行なわれる。

第２図に示すイオン発生器１６Ａにおいては。

開口部２４のそれぞれが１画素に相当するものであり、
イオン発生器１６Ａが液晶セルに対して相対的に第２図
の左方に移動することを前提として、第２図（ａ）の上
下方向の配列密度を高めるために、各列毎に斜めに４個
の電極２１　ａ７２１ｄが配列され、この列が液晶セル
の巾方向に相当して第２図（ａ）の上下方向に繰返し配
列されることにより、上下方向に延長した一種のイオン
発生素子アレイが形成されている。したがって、このイ
オン発生器１６Ａを、矢印ＡＡに示すように左方に移動
しつつ、電極２１への交流印加電圧と電極２２への信号
印加電圧との間でマトリクス駆動を行なうことにより、
少ない開口部ならびに駆動素子数で、液・基セル全面へ
の画像状電圧印加が可能になる。

上述したように、第２図に示すようなイオン発生器ない
しイオン流供給源は、本発明において用いる電界付与手
段として特に適したものであるが、これ以外にも針電極
その他の公知手段により第２の基板１５に電荷を与え、
これにより液晶に電界を作用させることもできる。更に
、イオン発生器等により電荷を基板に与えることなく、
その代わりに基板に近接した電極等の電界付与手段を用
い、これとセル中の透明導電層との間で生じさせた電界
によって、直接液晶を動作させることも可能である。

１１五Ａ」 上述したように、本発明によれば、電界に応じて偏光特
性を変化さ゛せ且つメモリー性を有する液晶層と、外部
電界付与手段と、該外部電界付与手段とは液晶層を介し
て反対側に設けた偏光板の組合せにより、高速応答性を
有し且つ高解像度であるだけでなく、小型で耐久性に優
れたメモリー型の液晶表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる液晶表示装置の模式
側断面図、第２図（ａ）はそれに用いられる電界付与手
段の好ましい一例としてのイオン流供給源の部分平面図
、第２図（ｂ）は該イオン流供給源と液晶セルとの組合
せ状態における部分断面図である。 １１＠−・偏光板 １２・・・第１の基板 １３・・・透明導電層 １４・・・液晶層 １５＠・会第２の基板 １６・・・電界付与手段 （１６Ａ・・イオン流供給源） １７・・拳光源 幻Ｊ：第１図 第１因 第２図 手続補正書（方幻 昭和８０年５月２９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、偏光板、該偏光板と逆側に透明導電層を有する第１
   の基板、電界に応じて偏光特性を変化させ且つメモリー
   性を有する液晶層、第２の基板および電界付与手段を、
   この順序で有することを特徴とする液晶表示装置。 ２、前記液晶層が、染料を含有する強誘電性液晶よりな
   る特許請求の範囲第１項に記載の液晶表示装置。 ３、前記第２の基板の液晶層とは反対側に光源を有する
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の液晶表示装
   置。 ４、前記第１の基板および第２の基板のうち、少なくと
   も第２の基板がプラスチック製である特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかに記載の液晶表示装置。 ５、前記電界付与手段がイオン流供給源である特許請求
   の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の液晶表示
   装置。 ６、前記電界付与手段が可動電極である特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいずれかに記載の液晶表示装置。