JPS6326623A

JPS6326623A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPS6326623A
Application number: JP61170568A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Tashiro; 田代　美三; Masaki Ito; 正樹伊藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1986-07-19
Filing date: 1986-07-19
Publication date: 1988-02-04

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、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」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では、カラ
ーフィルタ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型液晶セルにおいで旋光し、第２の偏光
板を通ることができないため、暗色の背景部を形成する
（以下、この状態をクロスニコル状態と表現する）、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、暗色の背景部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型液晶表示素子においては、
背景部が暗色、ざらには黒色であることが好ましい、こ
のため、少なくとも一方の基板の表示パターンを除く部
分にブラックマスクなどのマスク層を形成したものか知
られている。

「発明が解決しようとする問題点」上記のような液晶表示素子においで、背景部あるいは電
圧オフ時にあける表示部は、前述したりロスニコル状態
によりバック照明の光が遮断される。しかし、クロスニ
コル状態においでも、バック照明の光を完全に遮断する
ことはできず、ある程度の光の漏れが生しる。この光の
漏れが多い場合には、表示部のコントラストが低下し、
良好な表示品位を得ることができない。

表示パターンを除く部分にブラックマスクなどのマスク
層を形成した場合、背景部を暗くする効果は得られるが
、反面、電圧オフ時にあける表示部が背景部に比べて明
るくなるので、表示部が背景部から浮き上がって見え、
オフセグメントがオンしているように見える、いわゆる
表示ぬけ現象を生じる問題点があった。

したがって、本発明の目的は、電圧オフ状態における光
の透過率をざらに下げることにより、良好なコントラス
トが得られるようにした液晶表示素子を提供することに
ある。

ｒ問題点を解決するための手段」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、少なくとも一方の基板の表
示パターンを除く部分に黒色系のマスク層を形成し、か
つ、液晶中に黒色系の二色性色素＠添加し、前記液晶の
屈折率異方性をΔｎとし、厚さをｄｕｍとしたとき、両
者の積へｎｄ＝、７５〜、９０としたことを特徴とする
。

「作用」第２図にはΔｎＸｄと透過率（％）との関係が示されて
いる０図において、□は６５０ｎｍ（赤）の透過率、−
−−は５５０ｎｍ（緑）の透過率、−ｍ−は４５０ｎｍ
（青）の透過率を表わす０本発明で規定する１、７５≦
△ｎＸｄ≦、９０の領域は、６５０ｎｍ（赤）、５５０
ｎｍ（緑）　、４５０ｎｍ（青）の波長をもつ３種の光
の△ｎＸｄと透過率との間係において、前記３種の光の
透過率が段階的に低下する第３周期の領域に含まれ、緑
の光は透過しやすいが、赤と青の光は透過しにくい領域
となっている。そして、本発明者らは、種々の実験を行
なった結果、上記の領域が全体としての光の透過量が最
も少なくなる領域であることを見出した。

したがって、Δｎｄ＝　、７５〜、９０とすることによ
り、光の透過量を最小にして、背景部および表示部のオ
フセグメントの明度を最も暗くすることができる。この
ため、背景のブラックマスクの暗さと、オフセグメント
の暗さが同じくらいになり、オンセグメントのみが暗い
背景から浮かんでくるようなハイコントラストの液晶表
示素子を得ることができる。

「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１と、このバック照明１の光進行方向に耐
雷されたＴＮ型液晶セル２とを備えている。このＴＮ型
液晶セル２は、内面に透明な表示電極３を形成したガラ
ス板からなる表示基板４と、内面に透明な対向電極５を
形成したガラス板からなる対向基板６とを対向配＝させ
、その間に二色性色素７を含有するツイストネマチック
型の液晶８を介在させて構成されでいる。なお、表示基
板４の表示電極３形成面には、表示パターンを除く部分
にマスク層９が形成され、ざらにその内側に配向膜１０
が形成されている。また、対向基板６の対向電極５形成
面には、配向膜１１が形成されている。

この場合、表示電極３および対向電極５は、いずれもＩ
ＴＯ膜からなり、所定形状にバターニングされている。

また、マスク層９は、黒の有８１顔料を溶かしたアルキ
ッド樹脂ワニスを０．５〜３ｕｍの厚ざてオフセット印
刷して硬化させることにより形成されている。ざらに、
配向膜１０．１１は、低温焼成用のポリイミド前駆体ｒ
ＨＩＭＡＬ　ｌ１００Ｊ　　（商品名、日立化成製）を
転写により全面印刷し、１５０℃で６０分間焼成して形
成されており、表面にはラビング処理が施されでいる。

そして、二色性色素７は、下記の二色性色素の混合物か
らなっている。

■黄味のアゾ系色素ｒ　Ｇ２３３Ｊ　　（商品名、日本
感光色素製）　　　　　　　　　　・・・６．Ｉｍｑ■
マセング昧のアントラキノン系色素ｒ　ＬＳＲ４０５Ｊ
（商品名、三菱化成製）　・・・Ｉ　、　４＋ｎｑ■マ
ゼンダ味のアントラキノン系色素ｒ　ＬＣＤ２０８Ｊ（
商品名、日本化薬製）　・・・０．２ｍｑ■青味のアン
トラキノン系色素ｒＬＭ８０４８　Ｊ（商品名、三菱化
成製）　　　　・＝３．７ｍｇ■青味のアントラキノン
系色素ｒＬＭ日０４０　Ｊ（商品名、三菱化成製）　　
　・＝　１３．６ｍｃ＋■青味のアントラキノン系色素
ｒＬｓ８３３５　Ｊ（商品名、三菱化成製）　　　・＝
　１５．Ｉｍｇそして、上記の二色″ｉ色素の混合物を
、下記組成からなるピリミジン系液晶ｒ　ＡＰ９５１０
Ｊ　　（商品名、チッソ類）　Ｌ９６９に混ぜ、ざらに
カイラル成分としでｒｃＮＪ　　（商品名、チッソ類）
　０．２　ｗｔ％およびｒｃＭ」（商品名、チッソ類）
　Ｉ　ｗｔ％添加したものを使用した。この場合、二色
性色素７の添加量は４．０５ｗｔ％となるが、二色性色
素７の添加量は１〜６　ｗｔ％の範囲で変えることがで
きる。

（以下余白）（ピリミジン系液晶ｒ　ＡＰ９５１０Ｊの組成）上記ピ
リミジン系液晶ｒ　ＡＰ９５１０Ｊの屈折率異方性へ〇
は０．２０４であるため、液晶の厚ざ（すなわちセルギ
ャップ）ｄを８．６〜９．３　ｕｍの範囲とすることに
より、Δｎｄ＝　、７５〜、９０に設定されている。

一方、ＴＮ型液晶セル２の光照射側には第１の偏光板１
２が貼り付けられ、また、その反対側には第２の偏光板
１３が貼り付けられている。ざらに、第１の偏光板１２
の外側にはカラーフィルタ１４が貼り付けられている。

カラーフィルタ１４は、赤色の領域１４ａと青色の領域
＋４ｂとを有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１４および第１の
偏光板１２ヲ透過するが、ＴＮ型液晶セル２の液晶８に
より旋光するため、蔦２の偏光板１３を透過できず、暗
色の背景部となる。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１３をも透過して、暗色の
背景部の中にカラーフィルタ１４で着色されたネガ型の
表示がなされる。

ところで、この液晶表示素子においては、表示基板４内
面の表示パターンを除く部分が黒色のマスク層９で覆わ
れており、かつ、液晶８中に黒色の二色性色素７が含有
されでいるので、背景部において、ＴＮ型液晶セル２の
光の干渉による色や、カラーフィルタ１４の色は、マス
ク層９および二色性色素７によって打ち消され、純粋な
黒に近い色が実現される。また、Δｎｄ＝　、７５〜、
９０とされでいるので、電圧オフ状態における光の透過
率が最も低くなり、背景部および表示部におけるオフセ
グメントをより暗い状態にすることができる。

したがって、オフセグメントと背景部との明るさの差も
少なくなり、いわゆる表示ぬけ現象を抑えることができ
る。そして、オンセグメントのみが背景部から浮きでて
見えるようなハイコントラストを実現することができる
。

「発明の効果」以上説明したように、本発明によれば、液晶の屈折率異
方性を△ｎとし、厚ざをｄｕｍとしたとき、Δｎｄ＝　
、７５〜、９０となるようにしたので、電圧オフ状態に
あける光の透過率を最も少なくすることができる。この
ため、マスク層を設けたことによる表示ぬけ現象を少な
くし、コントラストの高い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図は赤、緑、青の光にょるΔｌｘｄと透過
率との間係を示す図表である。図中、１はバック照明、２はＴＮ型液晶セル、３は表示
電極、４は表示基板、５は対向電極、６は対向基板、７
は二色性色素、８はツイストネマチック型液晶、９はマ
スク層、１０．１１は配向膜、１２は第１の偏光板、１
３は第２の偏光板、１４はカラーフィルタである。特許出願人　　アルプス電気株式会社父、

Claims

【特許請求の範囲】

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、少なくとも一方の基板の表示パターン
を除く部分に黒色系のマスク層を形成し、かつ、液晶中
に黒色系の二色性色素を添加し、前記液晶の屈折率異方
性をΔｎとし、厚さをｄｕｍとしたとき、両者の積Δｎ
ｄ＝１．７５〜１．９０としたことを特徴とする液晶表
示素子。