JPS62183428A - 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】 「技術分野」 本発明は、カラーフィルタを用いた透過式ネガ表示のＴ
Ｎ型液晶表示素子に関する。

「従来技術およびその問題点」 従来、カラーフィルタを用いた透過式ネガ表示のＴＮ型
液晶表示素子は、バック照明と、カラーフィルターと、
偏光軸が同一方向の１対の偏光板と、この偏光板の間に
配置されたＴＮ型液晶セルとを備えている。そして、電
圧が印加されないオフ状態においては、カラーフィルタ
ーを通ったバック照明の光が第１の偏光板を通過した後
、ＴＮ型液晶セルにおいて旋光し、第２の偏光板を通る
ことができないため、暗色の背景を形成する。また、電
圧を印加した状態では、ＴＮ型液晶セルの旋光能が消失
するので、カラーフィルターを通ったバック照明の光が
第１の偏光板、液晶セル、第２の偏光板を通して視認さ
れ、暗色の背景に着色光からなるネガ型の表示がなされ
る。

このようなネガ表示のＴＮ型液晶表示素子では、背景色
が黒色であることが好ましいが、実際には液晶セルの干
渉色やカラーフィルターの色などにより、赤味などの色
づいた黒色となっている。すなわち、液晶の屈折率異方
性をΔｎ、液晶の厚みをｄとすると、背景の黒地は、Δ
ｎとｄの積の値によっである波長の透過率が高くなり、
その波長に相当する色が見えてくるため、赤味、緑味、
青味等の黒になる。さらに、カラーフィルターの色がこ
れに加わって見えることになる。

一方、ネガ表示のＴＮ型液晶表示素子において、温度変
化やセル厚ｄのバラツキによる背景色の色変化を抑える
ために、液晶中に二色性色素を入れることが提案されて
いる。従来、この二色性色素としては、第３図に示すよ
うに、色素分子の長軸方向Ａと、色素の発色となる光の
吸収軸方白日とのズレ角度θが可能な限り小さく、０＝
０°に近いものが用いられていた。

ところが、一般に液晶表示素子においては、最大コント
ラスト方向と液晶表示面に対する垂直方向とのなす角度
αは、１０〜２０’の角度をもっており、そのような斜
め方向から液晶表示面を見たときには、上記のような二
色性色素を用いても背景が色づいた黒となっていた。ま
た、カラーフィルタを多色にしたときには、色の異なる
領域によって背景色や背景の濃さが異なってくるという
問題点もあった・ 「発明の目的」 本発明の目的は、特に最大コントラスト方向から見たと
きの背景色の色づきを防止するようにした液晶表示素子
を提供することにある。

「発明の構成」 本発明は、カラーフィルタを用いた透過式ネガ表示のＴ
Ｎ型液晶表示素子において、液晶中に二色性色素が含有
されており、この二色性色素は、背景色と補色の関係に
ある色を呈し、かつ、色素分子の長軸方向と光の吸収軸
方向とのズレ角がｌＯ〜２０°であることを特徴とする
。

本発明においては、第２図に示す二色性色素の色素分子
の長軸方向Ａと光の吸収軸方白日とのズレ角θを、第１
図に示す液晶表示素子の最大コントラスト方向ａと液晶
表示面に対する垂直方向すとのなす角度αとほぼ等しく
、すなわち１０〜２０゜としたので、最大コントラスト
方向うから液晶表示面を見た場合に、背景色が着色され
て見える現象を防止することができる。その理由は、色
素分子の長軸方向Ａに対して光の吸収軸方白日がズして
いるため、上記のように斜め方向から見た場合の色素に
よる着色効果が増大し、しかも色素は背景色と補色の関
係にあるため、両方の色が混合して黒色に近い色となる
ためである。また、最大コントラスト方向ａから液晶表
示面を見たとき、電圧印加された表示部においては、二
色性色素の最大色抜は方向となるため、コントラストを
飛躍的に向上させることができる。

本発明においては、二色性色素として背景色と補色の関
係にあるものが用いられるが、この場合、厳密な補色で
ある必要はなく、補色に近い色であればよい。

「発明の実施例」 第１図に示すように、本発明を実施した液晶表示素子は
、バック照明ｌと、このバック照明１の光進行方向に配
置されたＴＮ型液晶セル２とを備えている。このＴＮ型
液晶セル２は、それぞれ内面に透明電極３．４を形成し
たガラス基板５．８を対向配置させ、その間に二色性色
素８を含有するツイストネマチック型の液晶７を介在さ
せて構成されている。なお、透明電極３，４のさらに内
側には配向膜１２．１３が形成されている。

この実施例の場合、液晶７としては、ＰＣＭ系でオーダ
ーパラメータの大きいｒｚ＋、ｔ　１Ｂ４０Ｊ　　（商
品名、メルク社製）が用いられている。また、二色性色
素８としては、アントラ午ノン系で色素分子の長軸方向
と光の吸収軸方向とのズレ角θ＝１０〜２０°をなすマ
ゼンダ色の色素（下記構造式（Ｄ）と、色素分子の長軸
方向と光の吸収軸方向とのズレ角θ；２０〜３０°をな
すシアン色のアントラキノン系色素ｒ　ＬＳＢ３Ｂ７Ｊ
　　（商品名、三菱化成製）とを、３　ニアの割合で混
ぜた色素（青味の黒色）を用い、この混合色素８を上記
液晶７中に４　ｗｔ％添加した。

また、ＴＮ型液晶セル２の光照射側には第１の偏光板９
が貼り付けられ、また、その反対側には第２の偏光板ｌ
Ｏが貼り付けられている。さらに、第１の偏光板９の外
側にはカラーフィルター１１が貼り付けられている。カ
ラーフィルター１１は、赤色の旬域１１ａと青色の領域
１１ｂとをイＪする多色のものが用いられている。

この液晶表示素子においては、電圧無印加の部分で、バ
ックライト１の光は、カラーフィルター１１および第１
の偏光板９を透過するが、ＴＮ型液晶セル２の液晶７に
より旋光するため、第２の偏光板１０を透過できず、暗
色の背景となる。また、電圧印加の部分では、　ＴＮ型
液晶セル２の旋光能が消失するので、バックライト１の
光は、そのまま第２の偏光板１０をも透過して、暗色の
背景の中にカラーフィルター１１で着色されたネガ型の
表示がなされる。

ところで、液晶表示面を見た場合の最大コントラストの
方向ａと、液晶表示面に対する垂直方向すとのなす角度
αは、一般にｌＯ〜２０°をなしている。したがって、
最大コントラストの方向すから見たとき、従来のネガ表
示の工Ｎ型液晶表示素子では、ＴＮ型液晶セル２内部の
干渉色やカラーフィルタ１１の色が漏れて背景色が着色
され、例えば赤みがかって見えることがあった。しかし
、この液晶表示素子では、色素分子の長軸方向Ａと光の
吸収軸方白日とのズレ角θを１０〜２０°としたので、
液晶表示面に対して斜め方向から見た場合の二色性色素
８の着色効果が高まり、その結果、ＴＮ型液晶セル２内
部の干渉色やカラーフィルタ１１の色が二色性色素８に
よりさらに青色に着色されるため、補色関係にある赤味
がかった背景色と二色性色素８の色とが混合して背景色
を純粋な黒色とすることができる。また、カラーフィル
タ１１の赤色の領域１１ａ　と青色の望域１１ｂとにお
ける背景色の黒ざも均一にすることができる。さらに、
最大コントラストの方向すから見たとき、電圧を印加し
た表示部においては、色素分子８の最大色抜は方向とな
るため、上記背景部と比べたときのコントラストが著し
く向上する。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、背景色と補色関
係にある色を呈し、かつ、色素分子の長軸方向と光の吸
収軸方向とのズレ角が１０〜２０°である二色性色素を
含む液晶を用いたので、表示面を特に最大コントラスト
の方向から見た場合に、液晶セルの干渉色やカラーフィ
ルタの色による着色現象を抑えて、背景色を純粋な黒に
近い色とすることができ、また、多色カラーフィルムを
用いた場合でも背景色の黒さを均一にすることができる
。さらに、最大コントラストの方向から見た場合に、電
圧を印加した表示部では１色素分子の最大色抜は方向と
なるため、背景部と比べたときのコントラストが著しく
向上しする。したがって、背景に色づきがなく、コント
ラストの高い鮮明な表示を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶表示素子の実施例を示す部分
断面図、第２図は本発明による液晶表示素子で用いる二
色性色素を示す模式図、第３図は従来の液晶表示素子で
用いる二色性色素を示す模式図である。 図中、ｌはバック照明、２はＴＮ型液晶セル、３．４は
透明電極、５．６はガラス基板、７はツイストネマチッ
ク型液晶、８は二色性色素、９は第１の偏光板、１０は
第２の偏光板、１１はカラーフィルター、１２．１３は
配向膜、０は色素分子の長軸方向と光の吸収軸方向との
ズレ角、αは液晶表示面を見た場合の最大コントラスト
の方向と液晶表示面に対する垂直方向とのなす角度であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カラーフィルタを用いた透過式ネガ表示のＴＮ型液晶表
   示素子において、液晶中に二色性色素が含有されており
   、この二色性色素は、背景色と補色の関係にある色を呈
   し、かつ、色素分子の長軸方向と光の吸収軸方向とのズ
   レ角が１０〜２０°であることを特徴とする液晶表示素
   子。