JPS5823615B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は色素添加によって色彩表示を行う液晶表示装置
に関する。

従来、添加色素による色彩表示を行う液晶表示装置とし
て、ホワイトティラー効果を利用したものとゲストホス
ト効果を利用したものとが知られている。

一般に色彩でもって文字や数字等の記号表示を行う液晶
表示装置は、反射型表示装置として使用する場合、文字
や数字自体を色彩表示する方がその背景を色彩表示する
よりも見やすいので、電界の印加によって、色彩表示さ
れることが望ましい。

ところが、上述のホワイトティラー型の液晶表示装置は
閾値以上の電圧印加によって色素の色を呈する状態から
透明状態に変わるもので、上述の色彩表示には適さない
。

他方、ゲストホスト型のものは、閾値以上の電圧印加に
よって色素の色を呈する状態に変化するものも存在する
が、一般に応答性特に立下がり時間が長いという欠点を
有する。

本発明の目的は、ゲストホスト型とは異なった機構で電
界印加によって色素の色を呈する様にした液晶表示装置
を提供することである。

本発明は、上述の目的を達成する為に、負の誘電異方性
のネマチック液晶にコレステリック液晶をこの濃度Ｃが
Ｏ＜Ｃ５０８ｐｏ／ｄ （１）ｏ ： コレステリック
液晶の固有螺旋ピッチ（ただし、このピッチとは物理ピ
ッチである）、ｄ：液晶層の厚さ〕を満たすように混入
した混合液晶を作り、電圧を加えないときを含め閾値未
満の電圧印加のとき、この様な割合の混合液晶がほぼホ
メオトロピック配列となりそして閾値以上の電圧により
混合液晶の分子の長軸が電界方向と垂直な方向に即ち垂
直配向処理を施された基板と平行な方向に配列すること
を以下の様に利用している。

即ち、色素分子の長軸方向に平行な方向において第１吸
収スペクトルをそしてそれと垂直方向において第１吸収
スペクトルとは異なった第２吸収スペクトルを有する２
色性色素を微少量上記混合液晶に添加し、上述のホメオ
トロピック配列によって前記２色性色素の長軸を電界方
向に平行に配列させることによってこの２色性色素を含
めた混合液晶に前記第２吸収スペクトルによって決まる
色を表示させ、そして閾値以上の電圧印加により前記２
色性色素の長軸を電界方向に垂直に配列させることによ
ってこの２色性色素を含めた混合液晶に前記第１吸収ス
ペクトルによって決まる色を表示させるものである。

次に本発明を実施例に基づき詳述する。

第１図において、２枚のガラスの如き透明基板１，１′
の内面には夫々酸化インジウムや酸化スズ等の透明電極
２，２′が塗布されている。

これら基板と透明電極はレシチン又はミリスチン酸クロ
ム錯体等によって垂直配向処理が施されている。

この２枚の透明基板１，１′の間には、負の誘導異方性
を持つネマチック液晶に１．４重量製以下（この１．４
という数値はｐ。

＝ ０．１２５μ及びｄ＝９μから定めた値である）の
コレステリック液晶を混入した混合液晶３と共に約０５
□重量係のアゾ系又はアゾキシ系の二色性色素４が封入
されている。

この二色性色素は、その分子の長軸方向に平行な方向に
おいて可視光域の特定波長を吸収する第１吸収スペクト
ルをそしてそれと垂直な方向においてすべての可視光を
ほとんど吸収しない第２吸収スペクトルを有する。

従って、混合液晶３は、この二色性色素の長軸が基板に
平行になったとき前記の吸収される特定波長によって決
まる色を呈し、そしてその長軸が基板に垂直になったと
き透明となる。

また、上述の負の誘電異方性のネマチック液晶としては
例えばＭＢＢＡ （−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｂｅｎｚｙｌｉ
−ｄｅｎｅ −ｃｙａｎｏａｎｉＩ １ｎｅ）とＥＢＢ
Ａ （ｅｔｈｏｘｙ−ｂｅｎｚｙｌ １ｄｅｎｅ −ｃ
ｙａｎｏａｎ ｉｆ ｉｎｅ ）を重量比で４：１に混
合したものを、そしてコレステリック液晶としてはｐ。

＝０．１２５μであるコレステリルノナノエイトを夫々
用いるとよい。

５は９μのマイラーフィルム製のスペーサーである。

ここでこの様な構造から本発明の液晶表示装置の動作を
説明する。

混合液晶３の分子は、第１図に示すように、基板の垂直
配向処理の為に完全にホメオトロピック配列即ち基板１
，１′に対し垂直に配列する。

従って、二色性色素４の長軸も基板に垂直に配列するの
で、光を殆ど吸収しない。

よって、この液晶表示装置は電圧を印加しない又は閾値
未満の電圧を印加した場合には透明となる。

次に、閾値以上の電圧を印加すると液晶分子の長軸が基
板に平行に配列し第２図に示す如くそれによって二色性
色素の長軸も同方向に配列し、その色素の第１吸収スペ
クトルによって決まる色を呈する。

こうして、この液晶表示装置は電界を印加することによ
って添加色素の色彩表示を行うことができる。

そしてコレステリック液晶を混入しているので、立下が
り時間が短縮されかつ立上がり時間が短縮される。

コレステリック液晶を混入しない場合、すなわちゲスト
ホスト型の場合の立上がり及び立下がり時間がそれぞれ
４００ｍ５及び６００ ｍｓ であるのに対して、本発
明の上述のコレステリック液晶を０．５〜０．８重量製
混入した例では、印加電圧をＩＯＶとしたとき立上がり
及び立下がり時間は夫々的３００ｍ５及び２００ｍ５で
あった。

混合したコレステリック液晶の濃度Ｃが ０〈ＣくＤの上限子付近の値である時には、ｄ 温度等の条件の変化によって混合液晶がフォーカルコニ
ック構造となってしまいホメオトロピック配列とならな
い恐れがあるが、濃度Ｃを Ｏ＜Ｃ≦Ｑ、８ｘＪｌｎの範囲に選定することにより上
述の事態を避けることができる。

尚、基板に施す垂直配向処理は、液晶分子を基板に完全
に垂直に配列させるものに限らず傾斜角が約８０°付近
に配列させるものであってもよい。

また、本発明に係るコレステリック液晶は、実施例に示
したコレステロールの誘導体の外に、いわゆるカイラル
ネマチック液晶や、本質的には液晶ではないがネマチッ
ク液晶に混入すると旋光性をおびるＢＤＨケミカル社の
Ｃ１５の如き物質を含むものとする。

以上のように本発明によって、応答性の優れた電界印加
によって色素の色を呈する液晶表示装置が実現されてい
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は透明状態にある本発明の液晶表示装置の断面図
、第２図は色素の第１吸収スペクトルによって決まる色
を呈する状態にある第１図と同様な断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、混合液晶・・・・・・３．
２色性色素・・・・・・４、基板・・・・・・１，１′
、電極・・・・・・２゜２′、スペーサ・・・・・・５
゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 負の誘電異方性を持つネマチック液晶とコレステリ
   ック液晶との混合液晶中に色素分子の長軸方向に平行な
   方向で第１の吸収スペクトルをそしてそれと垂直方向で
   第１吸収スペクトルとは異なった第２の吸収スペクトル
   を有する２色性色素を小量添加し、前記コレステリック
   液晶の濃度ＣをＯ＜Ｃ≦０８ｘｐｏ／ｄ（ｐｏ：コレス
   テリック液晶の固有螺旋ピッチ、ｄ：液晶層の厚さ）を
   満足する様に選定し、基板に垂直配向処理を施し、そし
   て閾値以上の電界の印加によって、前記２色性色素をそ
   の長軸が電界方向にほぼ垂直になる様に配列させ前記第
   １吸収スペクトルに応じた色を表示させ、前記閾値未満
   の電界の印加により、前記２色性色素をその長軸が電界
   方向にほぼ水平になる様に配列させ前記第２吸収スペク
   トルに応じた色を表示させることを特徴とする液晶表示
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   ２色性色素として、その第２吸収スペクトルに応じた色
   が透明であるものを用いていることを特徴とする液晶表
   示装置。