JPH0115850B2 - - Google Patents
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- JPH0115850B2 JPH0115850B2 JP53041019A JP4101978A JPH0115850B2 JP H0115850 B2 JPH0115850 B2 JP H0115850B2 JP 53041019 A JP53041019 A JP 53041019A JP 4101978 A JP4101978 A JP 4101978A JP H0115850 B2 JPH0115850 B2 JP H0115850B2
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Description
本発明は電界による液晶分子配向変形効果を利
用し、蛍光の発光効率を変化させて表示を行なう
表示方式に関するもので、特にその液晶表示装置
に関する新規有用な技術を提供するものである。
液晶の電気光学効果としては、動的散乱効果
(DSM)、ねじれたネマチツク型電界効果(TN
−FEM)、ゲストホスト効果(GH)、コレステリ
ツク−ネマチツク相転移効果(PTM)等が一般
的に周知である。しかしこれらの電気光学効果は
いずれも外界の光を散乱若しくは吸収することに
より表示を行なわせる効果であり、自ら発光表示
を行なう効果ではない。従つて上記電気光学効果
を利用した表示方式は、従来のランプ表示、発光
ダイオード表示、エレクトロルミネセンス表示あ
るいはプラズマ表示等の如く自ら発光する表示方
式と比較すると、表示のための消費エネルギーが
少なくて済むという利点がある反面表示の輝きが
無いという表示品位面での問題が残されていた。
本発明は上記問題に対し有効な解決手段を与え
るものであり、自ら発光を呈しないいわゆる受動
型表示の特徴である低消費電力の利点を活かしつ
つ、自ら発光を呈する能動型表示の輝いた表示を
取り入れた新規有用な表示方式を提供することを
目的とする。
蛍光物質を液晶材料の中へ添加し、電界により
蛍光を変調させるという技術思想は、すでにR.
D.Larrabeeにより提唱されている(RCA、Rev.
Vol.34.P329.1973年)。しかしながらR.D.
Larrabeeは、彼の論文の中で、室温で紫外線
(UV)光を吸収しない液晶材料を見つけること
ができなかつたと述べている。即ち、蛍光物質を
蛍光種として液晶材料中へ添加し、液晶の配向状
態に従つて蛍光種の光吸収量を変化させ、その光
吸収量に応じて発される蛍光量を変調させる効果
に於いて、励起光が液晶層で吸収されてしまい、
有効に蛍光種を励起できなかつたためと考えられ
る。そのため、現在に到るまで表示装置への応用
は実を結ぶことなく終わつていた。
本発明は電子機器等の表示装置として応用可能
な室温でコレステリツク相を形成する液晶材料で
しかも蛍光種を効率良く励起できる物質を開発す
ることにより、従来完成され得なかつた低消費電
力型の発光表示装置を実現させたものである。以
下本発明の液晶表示装置とその動作原理につい
て、図示する実施例に従つて詳説する。
第1図は本発明の1実施例を示す液晶表示装置
の構造模式図である。
液晶表示装置は大略区分すると、電極部、蛍光
種を含んだ液晶層、蛍光を反射する反射材料及び
液晶層を充填しておく容器より構成される。
In2O3、SnO2、TiO2等の透明材料から成る表
示電極1をガラス、石英板、アクリル、ポリエチ
レン等から成る透明基板2の内面に貼附し、透明
基板2には容器を構成するために側壁としてエポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、フリツトガラス、ポリ
マーシート等から成るシール材料3を、また透明
基板2と対向する位置に透明材料あるいは反射材
料から成る背面基板4をそれぞれ配設する。背面
基板4の内面には表示電極1と対向する背面電極
5をAl、Au、Cr、Ag、等の反射材料又はIn2O3、
SnO2、TiO2等の透明材料で形成し貼附する。背
面基板4又は背面電極5の少なくとも一方は反射
材料で構成されている。この容器内にコレステリ
ツク相を有する液晶材料6を充填する。液晶材料
6と接する表示電極1及び背面電極5表面には液
晶分子配向層7、例えばSiO、SiO2等のラビング
層、SiO、SiO2等の斜方蒸着層、長鎖アルキル基
または長鎖フロロアルキル基を有する活面活性剤
やアミノ基を含むシラン化合物を有する活面活性
剤の層等が形成されている。また液晶材料6中に
は蛍光を発する2色吸収性蛍光種8が溶解状態あ
るいはコロイド状等の分散状態でほぼ均一に含有
されている。
上記構成から成る液晶表示装置の表示動作原理
について、第2図及び第3図を参照しながら以下
に説明する。
液晶材料6は長軸方向の誘電率が大きい値を呈
するいわゆる正の誘電異方性をもつたコレステリ
ツク相を有する材料が望ましく、
The present invention relates to a display system that performs display by changing the luminous efficiency of fluorescence by utilizing the effect of changing the alignment of liquid crystal molecules due to an electric field, and in particular provides a new and useful technology regarding the liquid crystal display device. Electro-optical effects of liquid crystals include dynamic scattering effect (DSM), twisted nematic field effect (TN
-FEM), guest-host effect (GH), cholesteric-nematic phase transition effect (PTM), etc. are generally well known. However, all of these electro-optic effects are effects that display by scattering or absorbing external light, and are not effects that produce a light-emitting display by themselves. Therefore, display systems that utilize the electro-optic effect consume less energy for display than display systems that emit light themselves, such as conventional lamp displays, light-emitting diode displays, electroluminescence displays, or plasma displays. Although this has the advantage of being easy to use, there remains a problem in terms of display quality, such as lack of brightness in the display. The present invention provides an effective solution to the above problem, and while taking advantage of the low power consumption that is a characteristic of so-called passive displays that do not emit light by themselves, the present invention provides a bright display of active displays that emit light by themselves. The purpose is to provide a new and useful display method that incorporates The technical idea of adding a fluorescent substance into a liquid crystal material and modulating the fluorescence using an electric field has already been developed by R.
Proposed by D. Larrabee (RCA, Rev.
Vol.34.P329.1973). However, R.D.
Larrabee says in his paper that he has been unable to find a liquid crystal material that does not absorb ultraviolet (UV) light at room temperature. That is, the effect of adding a fluorescent substance as a fluorescent species into a liquid crystal material, changing the amount of light absorption of the fluorescent species according to the alignment state of the liquid crystal, and modulating the amount of fluorescence emitted according to the amount of light absorption. Therefore, the excitation light is absorbed by the liquid crystal layer,
This is thought to be because the fluorescent species could not be effectively excited. Therefore, until now, applications to display devices have remained fruitless. The present invention has developed a liquid crystal material that forms a cholesteric phase at room temperature and can efficiently excite fluorescent species, which can be applied to display devices for electronic devices, etc., thereby achieving low power consumption light emission that could not be achieved in the past. This is the realization of a display device. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The liquid crystal display device of the present invention and its operating principle will be explained in detail below with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 is a schematic structural diagram of a liquid crystal display device showing one embodiment of the present invention. Roughly speaking, a liquid crystal display device is composed of an electrode section, a liquid crystal layer containing fluorescent species, a reflective material that reflects fluorescence, and a container filled with the liquid crystal layer. A display electrode 1 made of a transparent material such as In 2 O 3 , SnO 2 or TiO 2 is attached to the inner surface of a transparent substrate 2 made of glass, quartz plate, acrylic, polyethylene, etc., and a container is formed on the transparent substrate 2. For this purpose, a sealing material 3 made of epoxy resin, silicone resin, frit glass, polymer sheet, etc. is provided as a side wall, and a back substrate 4 made of a transparent material or a reflective material is provided at a position facing the transparent substrate 2. On the inner surface of the back substrate 4, a back electrode 5 facing the display electrode 1 is made of a reflective material such as Al, Au, Cr, Ag, or In 2 O 3 .
It is formed from a transparent material such as SnO 2 or TiO 2 and attached. At least one of the back substrate 4 or the back electrode 5 is made of a reflective material. This container is filled with a liquid crystal material 6 having a cholesteric phase. The surfaces of the display electrode 1 and back electrode 5 in contact with the liquid crystal material 6 are coated with a liquid crystal molecule alignment layer 7, such as a rubbing layer of SiO, SiO 2 , etc., an oblique evaporation layer of SiO, SiO 2 , etc., a long-chain alkyl group or a long-chain fluorocarbon. A layer of an active surfactant having an alkyl group or a silane compound having an amino group is formed. Further, the liquid crystal material 6 contains a two-color absorbing fluorescent species 8 that emits fluorescence almost uniformly in a dissolved state or a dispersed state such as a colloidal state. The principle of display operation of the liquid crystal display device having the above structure will be explained below with reference to FIGS. 2 and 3. The liquid crystal material 6 is preferably a material having a cholesteric phase with so-called positive dielectric anisotropy, which exhibits a large dielectric constant in the major axis direction.
【式】で表現されるネマチ
ツク相を示す材料に光学活性物質を添加してコレ
ステリツク相としたものが用いられる。ここでR
はノルマルアルキル基のC3H7−、C5H11、C7H15
−基を有する化合物を混合したものを採用する。
RがC3H7−の時の吸収スペクトルを第4図に示
す。即ち第4図はA material exhibiting a nematic phase represented by the following formula is added with an optically active substance to form a cholesteric phase. Here R
are normal alkyl groups C 3 H 7 −, C 5 H 11 , C 7 H 15
A mixture of compounds having - groups is used.
The absorption spectrum when R is C 3 H 7 - is shown in FIG. That is, Figure 4 is
【式】
の濃度が1mg/100ml、層厚1cmで溶媒にシクロ
ヘキサンを使用した時の波長(横軸、単位nm)
と吸光度(縦軸)の関係を示すグラフである。第
4図より明らかな如く
Wavelength (horizontal axis, unit: nm) when the concentration of [formula] is 1 mg/100 ml, the layer thickness is 1 cm, and cyclohexane is used as the solvent.
It is a graph showing the relationship between and absorbance (vertical axis). As is clear from Figure 4
【式】の強い光吸収は約
250nmより短波長側にあり、近UV光はほとんど
吸収がなく、蛍光種の溶媒として好ましい特性を
有している。Rが他のものでも同様である。尚、
従来よりしばしば利用されてきた液晶材料である
(以下MBBAと称す)の吸収スペクトルを参考
として第5図に示す。濃度、層厚、溶媒に関して
は第4図と同様である。MBBAでは350nmより
短波長で吸収が生じ、蛍光を有効に励起できな
い。尚、液晶材料6はネマチツク相でも実施でき
るが表示に対してはコレステリツク相の方が適し
ている。
蛍光種8は一般アロマテイツク化合物、例えば
アントラセン、テトラセン、ピレン、フロレツセ
イン、9.10−ジメチルアントラセン、9.10−ジエ
ニルアントラセン、ペリレン、フルオレン、パラ
ークオタフエニール、ルブレンターフエニール、
2.5−ジフエニールフラン、2.5−ジフエニールオ
キサゾール、2−フエニール、5−(4−ビフエ
ニールイル)−1.3.4オキサジアゾール、1.4−ビス
〔2−(5−フエニールオキサゾルイル)〕ベンゼ
ン、サマロンプリリアントイエロ−H6GL、プリ
リアントフオスフイン、プリムリンO、1.8−ジ
フエニル−1.3.5.7−オクタテトラセン、アクリジ
ン イエロー、チオフラビンS、パイロニンGS、
1.12ベンツペリレン等が使用されるが、これらに
限定されるものではない。蛍光種の吸収スペクト
ルは一般に異方性があり、分子長軸方向と短軸方
向では長軸方向の場合の吸収端の方が長波長側へ
移行している場合が多い。これを第6図に示す。
第6図に於いてl1は蛍光種の長軸方向の吸収スペ
クトルであり、l2は短軸方向の吸収スペクトルで
ある。またl3は液晶の長軸方向の吸収スペクトル
を示す。横軸は波長、縦軸は吸光度を表わす。
第6図のl1の吸光度が略々極大値を呈する波長
λ1を有する入射励起光を第1図に示す表示装置に
照射する。入射励起光9の電界振動方向が第2図
に示す如く蛍光種8の長軸方向の場合には第6図
の吸収スペクトルl1に従つて励起光9を吸収し、
蛍光種8は蛍光10を発する。一方第3図に示す
如く蛍光種8の短軸方向の場合には第6図の吸収
スペクトルl2に従つて励起光9を吸収せず、蛍光
種8は蛍光を発しない。この2種類の光学的状態
を利用することにより本発明の表示方式が完成さ
れる。即ち表示電極1及び背面電極5をそれぞれ
スイツチ11を介して交流電源12に接続し、表
示電極1及び背面電極5を介して容器内の液晶組
成物に電圧を印加して上記2種類の光学的状態を
制御する。電圧を印加すると液晶配向状態は第3
図に示す状態となり、電圧印加を解除すると第2
図に示す配向状態に復帰する。蛍光スペクトルと
吸収スペクトルはいわゆる鏡面特性を示すため、
蛍光色に対応する吸収スペクトルを有する蛍光種
を選定することにより、希望する蛍光色を得るこ
とができる。第7図にアントラセンに於ける蛍光
スペクトルと吸収スペクトルを示す。横軸は波
長、縦軸は吸収係数及び蛍光強度を示す。図中実
線は吸収スペクトル、破線は蛍光スペクトルであ
る。
第2図及び第3図は、正の誘電異方性を有する
液晶を使用し、初期配向として水平方向即ち、コ
レステリツク相の場合螺旋軸がほぼ電極面法線と
平行なグランジアン配向を利用したものである
が、負の誘電異方性を有する液晶を使用し、初期
配向として垂直配向(ホメオトロピツク配向)を
利用しても本発明を実施することができる。特に
コレステリツク相を有する液晶の場合には螺旋軸
がほぼ電極面法線と直角なフオーカルコニツク配
向でも可能である。
第8図は本発明の他の実施例を示す表示装置の
構造模式図である。
第1図の表示装置はサンドイツチ電極構造の表
示装置であるが第8図に示す表示装置はインター
デイジタル型電極構造を採用したものである。同
一符号はそれぞれ第1図のものと対応する。
透明基板2、シール材料3、背面基板4で液晶
充填用容器を構成し、前述した液晶材料6及び蛍
光種8を充填する。背面基板4の内面に1対の電
極13を貼附する。電極13はスイツチ11を介
して交流電源12に接続されている。液晶分子配
向は正の誘電異方性の液晶を使用した場合は初期
配向として垂直配向を採用し、負の誘電異方性の
液晶を使用した場合は水平配向を採用する。また
スイツチ11の代りに周波数により誘電異方性が
変化する液晶を使用すれば、周波数変化により配
向状態をスイツチングすることができる。これは
サンドイツチ電極構造にも当然に適用可能であ
る。
以上は液晶の誘電異方性による電界効果を利用
して蛍光種8の配向状態を変換させた場合につい
て説明したが、蛍光種8の配向変換は液晶の導電
率の異方性を利用しても実施できる。この場合に
はf<σ11/〓11〓0となる周波数fで駆動する必要が
ある。ここで
σ11は液晶分子長軸方向の導電率であり、ε11は
同方向の誘電率を示す。またε0は誘電定数であ
る。
上記実施例で説明した液晶材料6はThe strong light absorption of [Formula] is on the shorter wavelength side than about 250 nm, and there is almost no absorption of near-UV light, so it has favorable characteristics as a solvent for fluorescent species. The same applies when R is other. still,
It is a liquid crystal material that has been frequently used in the past. (hereinafter referred to as MBBA) is shown in FIG. 5 for reference. The concentration, layer thickness, and solvent are the same as in FIG. 4. MBBA absorbs at wavelengths shorter than 350 nm and cannot effectively excite fluorescence. Although the liquid crystal material 6 can be implemented in a nematic phase, a cholesteric phase is more suitable for display purposes. Fluorescent species 8 are general aromatic compounds such as anthracene, tetracene, pyrene, floretscein, 9.10-dimethylanthracene, 9.10-dienylanthracene, perylene, fluorene, paraquatafenyl, rubrenterphenyl,
2.5-diphenylfuran, 2.5-diphenyloxazole, 2-phenyl, 5-(4-biphenylyl)-1.3.4oxadiazole, 1.4-bis[2-(5-phenyloxazolyl)]benzene, Samaron Prilliant Yellow-H6GL, Prilliant Phosphine, Primulin O, 1.8-Diphenyl-1.3.5.7-Octatetracene, Acridine Yellow, Thioflavin S, Pyronin GS,
1.12 benzperylene and the like are used, but are not limited thereto. The absorption spectrum of a fluorescent species is generally anisotropic, and the absorption edge in the long axis direction of the molecule is often shifted toward the longer wavelength side between the long axis direction and the short axis direction. This is shown in FIG.
In FIG. 6, l 1 is the absorption spectrum of the fluorescent species in the long axis direction, and l 2 is the absorption spectrum in the short axis direction. In addition, l 3 indicates the absorption spectrum in the long axis direction of the liquid crystal. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorbance. The display device shown in FIG. 1 is irradiated with incident excitation light having a wavelength λ 1 at which the absorbance at l 1 in FIG. 6 exhibits a substantially maximum value. When the electric field vibration direction of the incident excitation light 9 is in the long axis direction of the fluorescent species 8 as shown in FIG. 2, the excitation light 9 is absorbed according to the absorption spectrum l1 of FIG.
Fluorescent species 8 emits fluorescence 10. On the other hand, as shown in FIG. 3, in the case of the short axis direction of the fluorescent species 8, the excitation light 9 is not absorbed according to the absorption spectrum l2 of FIG. 6, and the fluorescent species 8 does not emit fluorescence. By utilizing these two types of optical states, the display system of the present invention is completed. That is, the display electrode 1 and the back electrode 5 are connected to an AC power source 12 via the switch 11, respectively, and a voltage is applied to the liquid crystal composition in the container via the display electrode 1 and the back electrode 5 to generate the two types of optical signals. Control the state. When a voltage is applied, the liquid crystal alignment state changes to the third state.
The state shown in the figure is reached, and when the voltage application is removed, the second
The orientation state shown in the figure is restored. Because the fluorescence spectrum and absorption spectrum exhibit so-called specular characteristics,
A desired fluorescent color can be obtained by selecting a fluorescent species having an absorption spectrum corresponding to the fluorescent color. Figure 7 shows the fluorescence spectrum and absorption spectrum of anthracene. The horizontal axis shows wavelength, and the vertical axis shows absorption coefficient and fluorescence intensity. In the figure, the solid line is the absorption spectrum, and the broken line is the fluorescence spectrum. In Figures 2 and 3, a liquid crystal with positive dielectric anisotropy is used, and the initial orientation is in the horizontal direction, that is, in the case of a cholesteric phase, the helical axis is approximately parallel to the normal to the electrode surface, which is the Grangian orientation. However, the present invention can also be practiced by using a liquid crystal having negative dielectric anisotropy and using vertical alignment (homeotropic alignment) as the initial alignment. In particular, in the case of a liquid crystal having a cholesteric phase, a focal conic alignment in which the helical axis is approximately perpendicular to the normal to the electrode surface is also possible. FIG. 8 is a schematic structural diagram of a display device showing another embodiment of the present invention. The display device shown in FIG. 1 has a sandwich electrode structure, whereas the display device shown in FIG. 8 has an interdigital electrode structure. The same reference numerals correspond to those in FIG. 1, respectively. The transparent substrate 2, the sealing material 3, and the back substrate 4 constitute a liquid crystal filling container, and the liquid crystal material 6 and fluorescent species 8 described above are filled in the container. A pair of electrodes 13 is attached to the inner surface of the back substrate 4. The electrode 13 is connected to an AC power source 12 via a switch 11. For liquid crystal molecular orientation, vertical alignment is adopted as the initial alignment when liquid crystal with positive dielectric anisotropy is used, and horizontal alignment is adopted when liquid crystal with negative dielectric anisotropy is used. Furthermore, if a liquid crystal whose dielectric anisotropy changes depending on the frequency is used instead of the switch 11, the alignment state can be switched by changing the frequency. This is naturally applicable to the sandwich electrode structure as well. The above explanation is about the case where the orientation state of the fluorescent species 8 is changed using the electric field effect due to the dielectric anisotropy of the liquid crystal. can also be implemented. In this case, it is necessary to drive at a frequency f such that f<σ 11/ 〓 11 〓 0 . Here, σ 11 is the conductivity in the long axis direction of the liquid crystal molecules, and ε 11 is the dielectric constant in the same direction. Moreover, ε 0 is a dielectric constant. The liquid crystal material 6 explained in the above embodiment is
【式】について説明したが
次に示すシクロヘキサン環とベンゼン環とベンゼ
ン環を有する液晶材料でも本発明に使用すること
ができ得る。即ちAlthough the formula [Formula] has been explained, the following liquid crystal materials having a cyclohexane ring, a benzene ring, and a benzene ring can also be used in the present invention. That is,
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】等があり、R,
R′は炭素数が3〜9までのアルキル基である。
尚、アルキル基はノルマル型に限らず、側鎖を有
する光学活性型でもよい。その具体的な物質名と
液晶温度範囲を次表に示す。次表に於いて、TNC
はネマテイツク相の結晶転移温度であり、TNIは
ネマテイツク相の液体転位温度である。[Formula] etc., where R and R' are alkyl groups having 3 to 9 carbon atoms.
Note that the alkyl group is not limited to the normal type, but may be an optically active type having a side chain. The specific substance names and liquid crystal temperature ranges are shown in the table below. In the following table, T NC
is the crystal transition temperature of the nematic phase, and T NI is the liquid transition temperature of the nematic phase.
【表】
上表に掲げる物質はそれ自体ネマチツク相であ
るが、本発明の使用に際しては通常一般に行われ
ている光学活性物質(例えばコレステリールノナ
ノエイト等)の添加によつてコレステツク相とし
て用いる。また、これらは単品の液晶としてでは
なく、混合系として数種混合して用いても良いこ
とは明らかであり、吸収端が短波長側にある他の
化合物の液晶、例えば[Table] The substances listed in the above table are themselves in a nematic phase, but when used in the present invention, they are used as a cholestic phase by adding an optically active substance (for example, cholesteryl nonanoate, etc.), which is a common practice. Furthermore, it is clear that these liquid crystals can be used not as individual liquid crystals, but as a mixture of several types, and that liquid crystals of other compounds whose absorption edges are on the short wavelength side, such as
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
等を組み合わせても良い。しかしこれらの混合量
はシクロヘキサン液晶の合計量と比べて3/10以下
にすることが望ましい。その理由は3/10以上に添
加するとシクロヘキサン液晶の特長が失なわれて
しまうからである。
次に本発明を特性面から説明する。第9図は第
8図に示す構造の表示装置を形成した場合のコン
トラスト特性図であり、横軸は印加交流電圧を実
効値で示し、縦軸は蛍光強度の逆数を表わし、電
圧無印加時蛍光強度を1とした場合電圧印加にし
たがつて蛍光強度が漸次半分以下程度に低下する
ことを表しており、全体としてコントラスト特性
を示す。使用表晶は
etc. may be combined. However, it is desirable that the mixing amount of these is 3/10 or less of the total amount of cyclohexane liquid crystal. The reason for this is that if 3/10 or more of cyclohexane is added, the characteristics of cyclohexane liquid crystal will be lost. Next, the present invention will be explained in terms of characteristics. FIG. 9 is a contrast characteristic diagram when a display device having the structure shown in FIG. When the fluorescence intensity is set to 1, the fluorescence intensity gradually decreases to about half or less as the voltage is applied, indicating contrast characteristics as a whole. The crystal used is
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】
の共融混合液晶で、そのネマチツク液晶温度範囲
は−3℃から51℃の室温液晶である。蛍光種はサ
マロンブリリアントイエローH6GLで0.02wt%を
液晶中に添加した。液晶層厚は10μm、温度は25
℃である。励起光は高圧水銀灯を使用した。また
応答特性は5V駆動時で立ち上がり時間が50m秒、
立ち下がり時間は60m秒であつた。
以上詳説した如く本発明は従来技術では期待す
ることのできない低消費電力駆動が可能な発光を
呈する受動型表示装置を完成させたものであり表
示品位が良好であるため電卓、置時計、腕時計、
メーター類、温度計等のあらゆる表示部に適用可
能である。また液晶はコレステリツク相で構成さ
れるため、蛍光表示状態が良好となり、発色、消
色の切換制御が確実に行なわれる。
以上の説明は主として反射型表示装置の構造に
適用した場合についての実施例を解説したもので
あるが、本発明は上記以外に両電極部とも透明電
極、透明基板を使用して透過型表示装置としても
応用可能であることは当然である。その際には励
起光源と組み合わせることも有効である。It is a eutectic mixed liquid crystal with the formula [formula], and its nematic liquid crystal temperature range is from -3°C to 51°C, which is a room temperature liquid crystal. The fluorescent species was Samaron Brilliant Yellow H6GL, and 0.02wt% was added to the liquid crystal. Liquid crystal layer thickness is 10 μm, temperature is 25
It is ℃. A high-pressure mercury lamp was used as the excitation light. In addition, the response characteristics are a rise time of 50ms when driven at 5V,
The fall time was 60 msec. As explained in detail above, the present invention has completed a passive display device that emits light and can be driven with low power consumption, which could not be expected with the conventional technology.
Applicable to all display parts such as meters and thermometers. Furthermore, since the liquid crystal is composed of a cholesteric phase, the fluorescent display state is good, and the switching control between coloring and decoloring is performed reliably. The above description mainly describes embodiments applied to the structure of a reflective display device. However, in addition to the above, the present invention is also applicable to a transmissive display device using transparent electrodes and transparent substrates for both electrode parts. It is natural that it can be applied as well. In this case, it is also effective to combine it with an excitation light source.
第1図は本発明の1実施例を示す表示装置の構
造模式図である。第2図及び第3図は第1図に示
す表示装置の表示動作原理を示す説明図である。
第4図は本発明の実施に供する液晶材料の1実施
例についてのスペクトルを示すグラフである。第
5図は従来使用されている液晶材料(MBBA)
の吸収スペクトルを示すグラフである。第6図は
本発明の実施に供する蛍光種の吸収スペクトルを
示すグラフである。第7図はアントラセンに於け
る蛍光スペクトルと吸収スペクトルを示すグラフ
である。第8図は本発明の他の実施例を示す表示
装置の構造模式図である。第9図は第8図に示す
表示装置のコントラスト特性図である。
1……表示電極、2……透明基板、3……シー
ル材料、4……背面基板、5……背面電極、6…
…液晶材料、7……液晶分子配向層、8……蛍光
種、9……入射励起光、10……蛍光、11……
スイツチ、12……交流電源、13……電極。
FIG. 1 is a schematic structural diagram of a display device showing one embodiment of the present invention. 2 and 3 are explanatory diagrams showing the principle of display operation of the display device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a graph showing the spectrum of one example of the liquid crystal material used for implementing the present invention. Figure 5 shows conventionally used liquid crystal materials (MBBA)
It is a graph showing the absorption spectrum of. FIG. 6 is a graph showing absorption spectra of fluorescent species used in the implementation of the present invention. FIG. 7 is a graph showing the fluorescence spectrum and absorption spectrum of anthracene. FIG. 8 is a schematic structural diagram of a display device showing another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a contrast characteristic diagram of the display device shown in FIG. 8. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Display electrode, 2... Transparent substrate, 3... Seal material, 4... Back substrate, 5... Back electrode, 6...
...Liquid crystal material, 7...Liquid crystal molecule alignment layer, 8...Fluorescent species, 9...Incoming excitation light, 10...Fluorescence, 11...
Switch, 12... AC power supply, 13... Electrode.
Claims (1)
晶層に電圧を印加して分子配向を変換制御する電
極と、該電極にスイツチ手段を介して接続され電
源部と、前記液晶層中に分散された蛍光種と、を
具備してなる蛍光型液晶表示装置において、 前記液晶層はシクロヘキサン環とベンゼン環を
それぞれ1環含有する近紫外光線に対して透明な
化合物より成り、 前記蛍光種は、近紫外光線に対して光吸収機能
を有しかつ可視光域において蛍光を発する化合物
より成り、 前記スイツチ手段を介して前記電極から印加さ
れる電圧に応答する前記液晶層の分子配向変換に
従つて前記蛍光種の前記分子配向変換に基く蛍光
発生量を変調することにより、表示を実行するこ
とを特徴とする蛍光型液晶表示装置。[Scope of Claims] 1. A liquid crystal layer in which molecules are oriented in a storage container, an electrode that applies voltage to the liquid crystal layer to convert and control the molecular orientation, and a power source connected to the electrode via a switch means. , a fluorescent species dispersed in the liquid crystal layer, wherein the liquid crystal layer is made of a compound transparent to near-ultraviolet light that contains one cyclohexane ring and one benzene ring. The fluorescent species is made of a compound that has a light absorption function for near-ultraviolet light and emits fluorescence in the visible light range, and the liquid crystal layer responds to a voltage applied from the electrodes via the switch means. A fluorescent liquid crystal display device characterized in that display is performed by modulating the amount of fluorescence generated based on the molecular orientation transformation of the fluorescent species according to the molecular orientation transformation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101978A JPS5448570A (en) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | Fluorescence type liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101978A JPS5448570A (en) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | Fluorescence type liquid crystal display device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10404077A Division JPS6043880B2 (en) | 1977-04-12 | 1977-08-29 | Fluorescent liquid crystal display composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5448570A JPS5448570A (en) | 1979-04-17 |
| JPH0115850B2 true JPH0115850B2 (en) | 1989-03-20 |
Family
ID=12596672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4101978A Granted JPS5448570A (en) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | Fluorescence type liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5448570A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749985A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Nippon Electric Co | Fluorescent liquid crystal display unit and method of driving same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3844637A (en) * | 1973-08-29 | 1974-10-29 | Bunker Ramo | Integrated liquid crystal luminophor display |
-
1978
- 1978-04-05 JP JP4101978A patent/JPS5448570A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5448570A (en) | 1979-04-17 |
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