JPS6015044B2 - 液晶色表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲスト・ホスト効果を利用した液晶色表示装置
に於いて、文字・数字等の表示部分のみの色表示の可能
な液晶色表示装置に関するものである。

ゲスト・ホスト効果を利用した液晶色表示装置（ＧＨ型
ＬＣＤ）とは、液晶（ホスト）に適量の２色性色素を添
加し、電界印加による液晶及び２色性色素の配列方向の
変化により生ずる、２色性色素による光吸収特性の変化
を利用した色表示装置である。

ＧＨ型ＬＣＤには、ホストとして正の誘電異方性を持つ
ネマチック液晶を用い、無電界時に基板に平行に配列す
るように処理した方式（以下ＧＨ型ＬＣＤ（１）と呼ぶ
）と、ホストとして負の誘電異方性を持つネマチック液
晶を用い、無電界時に基板に垂直に配列するように処理
した方式（以下Ｇ母型ＬＣＤ（０）と呼ぶ）がある。

ＧＨ型ＬＣＤ（１）は電界印加時に脱色、無電界時に着
色となる為、“表示部色抜け型表示”である。

一方、ＧＨ型ＬＣＤ（０）は電界印加時に着色、無電界
時に脱色となる“表示部着色表示”である。表示効果の
点では目に入る刺激の関係から“表示部着色型表示”の
方が“表示部色抜け型”よりも数段優れている。この事
から、表示方式としてはＧＨ型ＬＣＤ（ロ）の方がＧＨ
型ＬＣＤ（１）よりも優れていると言える。一方、製造
技術を考えると、ＧＨ型ＬＣＤ（１）の方がＧＨ型ＬＣ
Ｄ（０）よりも信頼度が高い。

すなわち、ＧＨ型ＬＣＤ（１）に必要とされる平行配向
処理技術としてはＳｉ○斜蒸着法等の極めて信頼度の高
い実用化されている技術が存在するのに対し、ＧＨ型Ｌ
ＣＤ（ロ）に必要とされる重直配何処理は、有機物等の
表面配向剤を用いる方法が知られているものの、長期間
の安定性、液晶との反応性等になお多くの問題が残され
ている。以上の様に、ＧＨ型ＬＣＤ（０）とＧＨ型ＬＣ
Ｄの２方式は、表示効果及び製造技術の面で一長一短で
あり、良好な表示効果をもち且つ安定した製造技術を有
する方式は得られていなかった。

然るに、本発明に於いては上記２方式の長所のみを生か
し、短所をなくしたＧＨ型ＬＣＤの改良にかかわり、具
体的には確立された技術である平行配向処理を使用し、
かつ表示効果の優れている“表示部着色型表示”を実現
したものである。

以下、本発明を実施例に基づき図面により説明する。実
施例 １ 第１図及び第２図は本発明による液晶色表示装置のうち
上下２枚の基板上で、表示部と非表示部における液晶層
の配列方向の基板に平行な面内成分が互いに直交するよ
うに処理されたＧＨ型ＬＣＤの無電界状態における断面
図及び平面図である。

図中１，２は透明電極であり本実施例ではｌｎ２０３の
泰着膜である。

３，４は２枚の透明基板であり、５ａは正の誘電異方性
を有するネマチック液晶、５ｂは２色性色素である。

本実施例では液晶５ａとして下記〔Ａ〕の構造を有する
液晶の混合体、２色性色素５ｂとしては下記〔Ｂ〕の構
造を有する赤色染料を用いた。６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ
は無電界時における液晶の配列方向を決定する為の配向
処理層であり、本実施例ではＳｉ○斜蒸着により形成し
た。

８は偏光板である。

第３図及び第４図に従来方式のＧＨ〃型ＬＣＤを示すが
、本発明の構成は従来形式と比べ配向処理層６ａ，６ｂ
，７ａ，７ｂと、これによって決定された液晶層５の表
示部ａと非表示部ｂにおける配列方向に特徴がある。

すなわち従来形式に於いては、配向処理層６，７は表示
部ａ、非表示部ｂを問わず全面に対して、液晶層５の配
列方向の基板に対して平行な面内成分が偏光板の偏光方
向に一致するように形成されている。これに対し本発明
に於いては、表示部分ａにおける液晶層５の配列方向の
基板に対して平行な面内成分が偏光板の偏光方向ｘに一
致し、非表示部分ｂにおける液晶層５の配列方向の基板
に対して平行な面内成分が偏光板の偏光方向と直交する
方向ｙと一致するように、表示部分ａと非表示部分ｂで
互いに異なる配向処理層６ａ，７ａ及び６ｂ，７ｂを施
してある。ＧＨ型ＬＣＤでは液晶層５の配列方向の基板
に平行な面内成分と偏光板の偏光方向が一致すると着色
状態となる事から、Ｇ母型ＬＣＤ（１）の従来方式は第
４図のように全面着色となるのに対し、本発明によるＧ
Ｈ型ＬＣＤは、第２図のように表示部ａのみが着色状態
にある。

次に、第５図及び第６図に本発明のＧＨ型ＬＣＤ、第７
図及び第８図には従来型のＧ母型ＬＣＤ（１）に於ける
表示部電界印加状態の断面図及び平面図を示す。

従来方式では、第７図及び第８図に示すように表示部ａ
の電界印加部分で液晶層５が基板に垂直な方向ｚに配列
し光の偏光方向ｘと直交する事により脱色状態となるが
、非表示部分ｂは無電界状態であるから着色状態のまま
であり、“表示部色抜け”となる。一方本発明によると
、第５図及び第６図に示すように、表示部ａに於いては
従来方式と同じく、液晶層５は基板に垂直な方向ｚに配
列し、光の偏光方向ｘと直交して脱色状態になるが、非
表示部ｂも液晶層５の配列方向ｙと光の偏光方向ｚは直
交して脱色状態にあり、“全面脱色”となる。以上の様
に従釆方式のＧＨ型比Ｄ（１）においては“全面着色”
と“表示部色抜け”の２状態をとるのに対し、本発明に
よるＧＨ型ＬＣＤにおいては‘‘表示部着色”と‘‘全
面脱色”の２状態をとる事が可能である。

以上の事から本発明によるＧＨ型ＬＣＤに於いては、電
界印加により不必要な表示部分を脱色し、電界無印加に
より必要な部分を着色のまま残すようにして、文字等の
着色表示を可能とした事を特徴とする。実施例 ２ 第９図及び第１０図は本発明による液晶色表示装置のう
ち偏光板８側の基板上で、表示部ａと非表示部ｂに於け
る液晶層５の配列方向の基板に平行な面内成分が互いに
直交するように処理されたＧＨ型ＬＣＤの無電界状態に
於ける断面図及び平面図である。

図に示す如く、本実施例２に於いて表示部分ａの液晶層
５は偏光板８脚の基板４上でその偏光方向ｘに一致した
方向に配列し、偏光板８と反対側の基板３上で偏光方向
又と直交した方向ｙに配列する。

いわゆるッィステッド・ネマチック構造（ＴＮ構造）を
とっている。偏光板８によってｘ方向に偏光した光がこ
の様な無電界状態の液晶層５に入ると、ＴＮ構造によっ
て偏光面の回転をうける。しかしこの偏光面の回転と液
晶層の配列方向の回転は常に一致するから、２色性色素
５ｂによる吸収は常に生じて表示部分ａは着色状態とな
る。一方、非表示部分ｂでは、光の偏光方向文と液晶層
の配列方向ｙは常に直交するから吸収は生じず脱色状態
にある。

すなわち無電界状態では表示部分はＴＮ構造、非表示部
分は平行構造としてある。電界印加状態は、第５図及び
第６図に一致し全面脱色状態となる。

以上のように、本実施例２においても、実施例１と同様
の効果が得られ、任意の表示部分のみを着色状態とする
表示効果の良好な表示を可能とする。

なお、実施例２に於いて、表示部分をＴＮ構造非表示部
分を平行構造としたが、逆に表示部分を平行構造、非表
示部分をＴＮ構造にしても、同様の効果が得られる。

すなわち無電界状態に於いて表示部分では、光の偏光方
向と液晶層の配列方向を一致させておく事により着色状
態におき、非表示部分では、光の偏光方向と液晶層の配
列方向が常に直交しつつ回転させる事により脱色状態に
する事が出来る。なお上講説明に於いて、表示部分とは
着色、脱色が任意に可能な領域であり、普通、文字や数
字等の表示部分である。

従釆方式のＧＨ型ＬＣＤでは表示部分は電極対向部と一
致していたが、本発明によるＧＨ型ＬＣＤに於いては、
両者は一致する必要はなく、電極対向部分は表示部分を
含んでいれば大きくてもよい。更に、本発明は透過型、
反射型のいずれでも適用可能であり、反射型に適用すれ
ば、例えばデジタルウオッチの分野にも適用可能である
。

以上の如く、本発明によるＧＨ型ＬＣＤは、色表示装置
として、低電圧、低電力駆動可能、広視野角、色彩選択
の任意性等の従来方式の長所を何ら損う事なく、従釆方
式の欠点であった“表示部色抜け表示”しか出来ぬ事、
製造上の困難を解決したものである。

すなわち、本発明によれば、信頼性の高い製造技術を使
用し、かつ良好な表示効果を有する“表示部着色表示”
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による液晶色表示装置の一実
施例の無電界状態を示す断面図及びその平面図、第３図
及び第４図は従来方式によるゲスト・ホスト型液晶色表
示装置の無電界状態を示す断面図及び平面図、第５図及
び第６図はその電界印加状態を示す断面図及び平面図、
第７図及び第８図はその電界印加状態を示す断面図及び
平面図、第９図及び第１０図は本発明による液晶色表示
装置の一実施例の無電界状態を示す断面図及び平面図で
ある。 １，２・・…・透明電極、３，４・・・・・・透明基板
、５Ａ……液晶、５Ｂ……２色性色素、５・・・・・・
液晶層、６，７・…・・配向処理層、８・・・・・・偏
光板、ａ・・・・・・表示部、ｂ・・…・非表示部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２枚の基板上に透明電極および配向層を設け、前記
   透明電極の少なくとも一方はパターン電極に形成され、
   該パターン電極により情報を表示する表示部として成り
   、前記２枚の基板間に色素を添加した正の誘電異方性を
   有するネマテイツク液晶を用いたゲスト、ホスト効果を
   利用する液晶表示装置において、前記基板のうち少なく
   とも一方の基板面上で前記液晶分子の配列方向の前記基
   板への平行成分が前記配向層によつて前記表示部と非表
   示部とでほぼ互いに直交する構造を有し、前記基板に対
   して表示部の液晶の配列方向と同じ方向に偏光方向を持
   つ偏光板１枚を有することを特徴とする液晶色表示装置
   。