JPH08297303A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH08297303A JPH08297303A JP12558195A JP12558195A JPH08297303A JP H08297303 A JPH08297303 A JP H08297303A JP 12558195 A JP12558195 A JP 12558195A JP 12558195 A JP12558195 A JP 12558195A JP H08297303 A JPH08297303 A JP H08297303A
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- fine particles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造を簡単にすることができ、かつ生産性を
よくすることができる液晶表示素子を提供することにあ
る。 【構成】 この液晶表示素子では、一対の透明基板１、
２間に介在される液晶が溶剤７中に液晶分子６の状態に
溶解され、溶剤７中に混入された微小粒子８が熱運動し
ている。この場合、両透明電極４、５間に電圧が印加さ
れていないと、微小粒子８が熱運動して液晶分子６に衝
突し、液晶分子６の分子軸がランダムな方向に向けら
れ、入射した光は液晶分子６に当たって散乱する。ま
た、両透明電極４、５間に所定の電圧が印加されると、
微小粒子８の熱運動に抗して液晶分子６が電界方向に整
列し、入射した光はそのまま通過する。したがって、印
加する電圧を調整することで光の透過量を調整すること
ができ、従来のように配向処理を施す必要がないので構
造を簡単にすることができ、しかも液晶分子の分布に偏
りがないので生産性をよくすることができる。
よくすることができる液晶表示素子を提供することにあ
る。 【構成】 この液晶表示素子では、一対の透明基板１、
２間に介在される液晶が溶剤７中に液晶分子６の状態に
溶解され、溶剤７中に混入された微小粒子８が熱運動し
ている。この場合、両透明電極４、５間に電圧が印加さ
れていないと、微小粒子８が熱運動して液晶分子６に衝
突し、液晶分子６の分子軸がランダムな方向に向けら
れ、入射した光は液晶分子６に当たって散乱する。ま
た、両透明電極４、５間に所定の電圧が印加されると、
微小粒子８の熱運動に抗して液晶分子６が電界方向に整
列し、入射した光はそのまま通過する。したがって、印
加する電圧を調整することで光の透過量を調整すること
ができ、従来のように配向処理を施す必要がないので構
造を簡単にすることができ、しかも液晶分子の分布に偏
りがないので生産性をよくすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は液晶表示素子に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＳＴＮ（超ねじれネマティッ
ク）方式の液晶表示素子では、相対向する面に透明電極
が設けられた２枚の透明基板間に液晶が封入され、両透
明基板の外側に偏光板や位相差板等が配置された構造と
なっている。この場合、両透明基板の相対向する面には
配向膜をラビング処理する等の配向処理が施され、この
配向処理により液晶が所定の方向に配向されている。と
ころが、従来のこのようなＳＴＮ方式の液晶表示素子で
は、例えばツイスト角を小さくするとコントラストが低
下し、視野角が狭くなるというように、液晶の配向状態
に依存して液晶表示素子の表示特性等が変化するので、
配向処理技術が複雑でその開発等に多大の費用や時間が
かかるという問題があった。
ク）方式の液晶表示素子では、相対向する面に透明電極
が設けられた２枚の透明基板間に液晶が封入され、両透
明基板の外側に偏光板や位相差板等が配置された構造と
なっている。この場合、両透明基板の相対向する面には
配向膜をラビング処理する等の配向処理が施され、この
配向処理により液晶が所定の方向に配向されている。と
ころが、従来のこのようなＳＴＮ方式の液晶表示素子で
は、例えばツイスト角を小さくするとコントラストが低
下し、視野角が狭くなるというように、液晶の配向状態
に依存して液晶表示素子の表示特性等が変化するので、
配向処理技術が複雑でその開発等に多大の費用や時間が
かかるという問題があった。
【０００３】一方、配向処理を施す必要がないものに高
分子分散型の液晶表示素子がある。この高分子分散型の
液晶表示素子では、相対向する面に透明電極が設けられ
た２枚の透明基板間に高分子中に液晶が分散した構造と
なっている。この場合、液晶は、高分子からなるマイク
ロカプセル中に封入され、もしくは三次元網状構造の高
分子の隙間に小滴として封入されて高分子中に含まれて
いる。
分子分散型の液晶表示素子がある。この高分子分散型の
液晶表示素子では、相対向する面に透明電極が設けられ
た２枚の透明基板間に高分子中に液晶が分散した構造と
なっている。この場合、液晶は、高分子からなるマイク
ロカプセル中に封入され、もしくは三次元網状構造の高
分子の隙間に小滴として封入されて高分子中に含まれて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような高分子分散型の液晶表示素子では、マイクロ
カプセルの粒径や液晶の小滴の大きさにばらつきが生
じ、生産性がよくないという問題があった。例えば、液
晶をスポンジ状の高分子中に小滴として封入するには、
光重合性の高分子材料中に液晶を分散させ、これを２枚
の透明基板間に封入し、紫外線を照射して高分子材料を
その内部に液晶の小滴を取り込んだ状態で重合させて、
硬化させている。この場合、紫外線の照射量が多い箇所
は液晶の小滴が小さくなり、紫外線の照射量が少ない箇
所は液晶の小滴が大きくなり、液晶の小滴の大きさにば
らつきが生じていた。また、液晶はその分子軸の方向を
高分子との立体的構造に依存していた。すなわち、高分
子との界面近傍で、液晶の分子は、界面の面方向にそろ
って配向してしまい、入射光の散乱の度合が小さく、コ
ントラスト比が小さかった。この発明の目的は、構造を
簡単にすることができ、かつ生産性をよくすることがで
きる散乱性の良好な液晶表示素子を提供することにあ
る。
このような高分子分散型の液晶表示素子では、マイクロ
カプセルの粒径や液晶の小滴の大きさにばらつきが生
じ、生産性がよくないという問題があった。例えば、液
晶をスポンジ状の高分子中に小滴として封入するには、
光重合性の高分子材料中に液晶を分散させ、これを２枚
の透明基板間に封入し、紫外線を照射して高分子材料を
その内部に液晶の小滴を取り込んだ状態で重合させて、
硬化させている。この場合、紫外線の照射量が多い箇所
は液晶の小滴が小さくなり、紫外線の照射量が少ない箇
所は液晶の小滴が大きくなり、液晶の小滴の大きさにば
らつきが生じていた。また、液晶はその分子軸の方向を
高分子との立体的構造に依存していた。すなわち、高分
子との界面近傍で、液晶の分子は、界面の面方向にそろ
って配向してしまい、入射光の散乱の度合が小さく、コ
ントラスト比が小さかった。この発明の目的は、構造を
簡単にすることができ、かつ生産性をよくすることがで
きる散乱性の良好な液晶表示素子を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
相対向する面に透明電極が設けられた一対の透明基板
と、これら一対の透明基板間に介在される液晶と、熱運
動により前記液晶に衝突し、前記液晶の分子軸方向を変
えさせる微小粒子とを備えたものである。請求項２記載
の発明は、前記透明基板間に前記液晶または微小粒子を
流動させる溶剤が含まれるものである。請求項３記載の
発明は、前記溶剤は、前記液晶と屈折率が異なるもので
ある。
相対向する面に透明電極が設けられた一対の透明基板
と、これら一対の透明基板間に介在される液晶と、熱運
動により前記液晶に衝突し、前記液晶の分子軸方向を変
えさせる微小粒子とを備えたものである。請求項２記載
の発明は、前記透明基板間に前記液晶または微小粒子を
流動させる溶剤が含まれるものである。請求項３記載の
発明は、前記溶剤は、前記液晶と屈折率が異なるもので
ある。
【０００６】
【作用】請求項１記載の発明によれば、一対の透明基板
間に微小粒子が熱運動するので、両透明電極間に電圧が
印加されていないと、微小粒子が熱運動して液晶分子に
衝突し、液晶分子の分子軸がランダムな方向に向けら
れ、入射した光は液晶分子に当たって散乱する。また、
両透明電極間に所定の電圧が印加されると、微小粒子の
熱運動に抗して液晶分子が所定の方向に整列し、入射し
た光はそのまま通過する。このため、印加する電圧を調
整することで光の透過量を調整することができ、従来の
ように配向処理を施す必要がないので構造を簡単にする
ことができる。請求項２記載の発明では、液晶または微
小粒子を流動させる溶剤が含まれるので、液晶の分子間
の物性的相互作用を抑制し、より分子軸方向をランダム
にし、流動させやすくしたので、無電界時において、常
に均一な光を散乱させる液晶を透明基板間に分布させる
ことができ、表示ムラを防止することができたり、ある
いは微小粒子の熱運動による流動を促進させ、効果的な
光散乱をすることができる。請求項３記載の発明では、
溶剤は液晶と屈折率が異なるので、透明基板間に入射さ
れた光をより散乱しやすくなり、よりコントラスト比を
向上することができる。
間に微小粒子が熱運動するので、両透明電極間に電圧が
印加されていないと、微小粒子が熱運動して液晶分子に
衝突し、液晶分子の分子軸がランダムな方向に向けら
れ、入射した光は液晶分子に当たって散乱する。また、
両透明電極間に所定の電圧が印加されると、微小粒子の
熱運動に抗して液晶分子が所定の方向に整列し、入射し
た光はそのまま通過する。このため、印加する電圧を調
整することで光の透過量を調整することができ、従来の
ように配向処理を施す必要がないので構造を簡単にする
ことができる。請求項２記載の発明では、液晶または微
小粒子を流動させる溶剤が含まれるので、液晶の分子間
の物性的相互作用を抑制し、より分子軸方向をランダム
にし、流動させやすくしたので、無電界時において、常
に均一な光を散乱させる液晶を透明基板間に分布させる
ことができ、表示ムラを防止することができたり、ある
いは微小粒子の熱運動による流動を促進させ、効果的な
光散乱をすることができる。請求項３記載の発明では、
溶剤は液晶と屈折率が異なるので、透明基板間に入射さ
れた光をより散乱しやすくなり、よりコントラスト比を
向上することができる。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明の一実施例における液晶表示
素子を示したものである。この液晶表示素子では、ガラ
ス等からなる２枚の透明基板１、２がシール材３を介し
て貼り合わされ、両透明基板１、２の相対向する面にＩ
ＴＯ等からなる透明電極４、５が設けられている。シー
ル材３の内側の両透明基板１、２間には、液晶分子６
と、この液晶分子６をその分子軸の向きをランダムに
し、かつ流動しやすくする溶剤７と、溶剤７中にコロイ
ド状に混入された微小粒子８とが封入されている。微小
粒子８は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）のような固形物、
もしくはシリコーンのような縮合高分子、あるいは溶剤
７に対する溶解度が極めて低く且つそれ自身高粘度であ
るような液体等からなっている。この場合、微小粒子８
は自然光やバックライトに含まれる赤外線等で使用状態
において溶剤７中をブラウン運動（熱運動）することが
可能となっている。
素子を示したものである。この液晶表示素子では、ガラ
ス等からなる２枚の透明基板１、２がシール材３を介し
て貼り合わされ、両透明基板１、２の相対向する面にＩ
ＴＯ等からなる透明電極４、５が設けられている。シー
ル材３の内側の両透明基板１、２間には、液晶分子６
と、この液晶分子６をその分子軸の向きをランダムに
し、かつ流動しやすくする溶剤７と、溶剤７中にコロイ
ド状に混入された微小粒子８とが封入されている。微小
粒子８は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）のような固形物、
もしくはシリコーンのような縮合高分子、あるいは溶剤
７に対する溶解度が極めて低く且つそれ自身高粘度であ
るような液体等からなっている。この場合、微小粒子８
は自然光やバックライトに含まれる赤外線等で使用状態
において溶剤７中をブラウン運動（熱運動）することが
可能となっている。
【０００８】そして、両透明電極４、５間に電圧を印加
していないときは、微小粒子８が溶剤７中でブラウン運
動を繰り返しながら液晶分子６と衝突して液晶分子６の
分子軸の向きをランダムに変化させる。つまり、ブラウ
ン運動は完全に統計的なものであるので、液晶分子６の
分子軸の向きも完全に統計的にランダムとなる。この状
態では、下側の透明基板１から入射した光は液晶分子６
に当たって散乱する。一方、両透明電極４、５間にしき
い値電圧以上の電圧を印加すると、液晶分子６が電界方
向に整列し、微小粒子８が液晶分子６に衝突しても液晶
分子６の分子軸は電界方向を向いたままになる。この状
態では、下側の透明基板１から入射した光はそのまま内
部を通過して上側の透明基板２に出射される。また、印
加する電圧を変化させると、光の透過状態が変化し、印
加する電圧に応じて光の透過量を調整することができ
る。
していないときは、微小粒子８が溶剤７中でブラウン運
動を繰り返しながら液晶分子６と衝突して液晶分子６の
分子軸の向きをランダムに変化させる。つまり、ブラウ
ン運動は完全に統計的なものであるので、液晶分子６の
分子軸の向きも完全に統計的にランダムとなる。この状
態では、下側の透明基板１から入射した光は液晶分子６
に当たって散乱する。一方、両透明電極４、５間にしき
い値電圧以上の電圧を印加すると、液晶分子６が電界方
向に整列し、微小粒子８が液晶分子６に衝突しても液晶
分子６の分子軸は電界方向を向いたままになる。この状
態では、下側の透明基板１から入射した光はそのまま内
部を通過して上側の透明基板２に出射される。また、印
加する電圧を変化させると、光の透過状態が変化し、印
加する電圧に応じて光の透過量を調整することができ
る。
【０００９】このように、この液晶表示素子では、一対
の透明基板１、２間に介在される液晶が溶剤７中に分子
状態で溶解され、溶剤７中に混入された微小粒子８が熱
運動するので、両透明電極４、５間に電圧が印加されて
いないと、微小粒子８が熱運動して液晶分子６に衝突
し、液晶分子６の分子軸がランダムな方向に向けられ、
入射した光は液晶分子６に当たって散乱する。また、両
透明電極４、５間に所定の電圧が印加されると、微小粒
子８の熱運動に抗して液晶分子６が電界方向に整列し、
入射した光はそのまま通過する。このため、印加する電
圧を調整することで光の透過量を調整することができ、
従来のように配向処理を施す必要がないので構造を簡単
にすることができ、しかも液晶分子の分布に偏りがない
ので生産性をよくすることができる。したがって、構造
を簡単にすることができ、かつ生産性をよくすることが
できる。また、液晶または微小粒子８を流動させる溶剤
７が含まれるので、液晶の分子間の物性的相互作用を抑
制し、より分子軸方向をランダムにし、流動させやすく
したので、無電界時において、常に均一な光を散乱させ
る液晶を透明基板１、２間に分布させることができ、表
示ムラを防止することができたり、あるいは微小粒子８
の熱運動による流動を促進させ、効果的な光散乱をする
ことができる。
の透明基板１、２間に介在される液晶が溶剤７中に分子
状態で溶解され、溶剤７中に混入された微小粒子８が熱
運動するので、両透明電極４、５間に電圧が印加されて
いないと、微小粒子８が熱運動して液晶分子６に衝突
し、液晶分子６の分子軸がランダムな方向に向けられ、
入射した光は液晶分子６に当たって散乱する。また、両
透明電極４、５間に所定の電圧が印加されると、微小粒
子８の熱運動に抗して液晶分子６が電界方向に整列し、
入射した光はそのまま通過する。このため、印加する電
圧を調整することで光の透過量を調整することができ、
従来のように配向処理を施す必要がないので構造を簡単
にすることができ、しかも液晶分子の分布に偏りがない
ので生産性をよくすることができる。したがって、構造
を簡単にすることができ、かつ生産性をよくすることが
できる。また、液晶または微小粒子８を流動させる溶剤
７が含まれるので、液晶の分子間の物性的相互作用を抑
制し、より分子軸方向をランダムにし、流動させやすく
したので、無電界時において、常に均一な光を散乱させ
る液晶を透明基板１、２間に分布させることができ、表
示ムラを防止することができたり、あるいは微小粒子８
の熱運動による流動を促進させ、効果的な光散乱をする
ことができる。
【００１０】なお、上記実施例では、単純マトリックス
型の液晶表示素子について説明したが、これに限定され
ず、例えばセグメント型の液晶表示素子であってもよ
く、またアクティブマトリックス型の液晶表示素子等で
あってもよい。また、微小粒子８のブラウン運動を活発
化するためにコールドフィルタ等を装着しないようにし
て赤外線量を減らさないようにしてもよく、さらに加熱
手段等を設けるようにしてもよい。また、上記実施例で
は、液晶および微小粒子８を流動させる溶剤７が含まれ
るが、微小粒子８のみで液晶分子６を散乱させる程の熱
運動ができれば含まれなくてもよい。さらに、溶剤７の
屈折率を液晶の屈折率と異なるようにしてもよい。この
場合、透明基板１、２間に入射された光をより散乱しや
すくなるので、よりコントラスト比を向上することがで
きる。
型の液晶表示素子について説明したが、これに限定され
ず、例えばセグメント型の液晶表示素子であってもよ
く、またアクティブマトリックス型の液晶表示素子等で
あってもよい。また、微小粒子８のブラウン運動を活発
化するためにコールドフィルタ等を装着しないようにし
て赤外線量を減らさないようにしてもよく、さらに加熱
手段等を設けるようにしてもよい。また、上記実施例で
は、液晶および微小粒子８を流動させる溶剤７が含まれ
るが、微小粒子８のみで液晶分子６を散乱させる程の熱
運動ができれば含まれなくてもよい。さらに、溶剤７の
屈折率を液晶の屈折率と異なるようにしてもよい。この
場合、透明基板１、２間に入射された光をより散乱しや
すくなるので、よりコントラスト比を向上することがで
きる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一対の透明基板間に微小粒子が熱運動するので、両
透明電極間に電圧が印加されていないと、微小粒子が熱
運動して液晶分子に衝突し、液晶分子の分子軸がランダ
ムな方向に向けられ、入射した光は液晶分子に当たって
散乱する。また、両透明電極間に所定の電圧が印加され
ると、微小粒子の熱運動に抗して液晶分子が所定の方向
に整列し、入射した光はそのまま通過する。このため、
印加する電圧を調整することで光の透過量を調整するこ
とができ、従来のように配向処理を施す必要がないので
構造を簡単にすることができ、しかも液晶分子の分布に
偏りがないので生産性をよくすることができる。したが
って、構造を簡単にすることができ、かつ生産性をよく
することができる。また、液晶または微小粒子を流動さ
せる溶剤が含まれるので、液晶の分子間の物性的相互作
用を抑制し、より分子軸方向をランダムにし、流動させ
やすくしたので、無電界時において、常に均一な光を散
乱させる液晶を透明基板間に分布させることができ、表
示ムラを防止することができたり、あるいは微小粒子の
熱運動による流動を促進させ、効果的な光散乱をするこ
とができる。さらに、溶剤は液晶と屈折率が異なるの
で、透明基板間に入射された光をより散乱しやすくな
り、よりコントラスト比を向上することができる。
ば、一対の透明基板間に微小粒子が熱運動するので、両
透明電極間に電圧が印加されていないと、微小粒子が熱
運動して液晶分子に衝突し、液晶分子の分子軸がランダ
ムな方向に向けられ、入射した光は液晶分子に当たって
散乱する。また、両透明電極間に所定の電圧が印加され
ると、微小粒子の熱運動に抗して液晶分子が所定の方向
に整列し、入射した光はそのまま通過する。このため、
印加する電圧を調整することで光の透過量を調整するこ
とができ、従来のように配向処理を施す必要がないので
構造を簡単にすることができ、しかも液晶分子の分布に
偏りがないので生産性をよくすることができる。したが
って、構造を簡単にすることができ、かつ生産性をよく
することができる。また、液晶または微小粒子を流動さ
せる溶剤が含まれるので、液晶の分子間の物性的相互作
用を抑制し、より分子軸方向をランダムにし、流動させ
やすくしたので、無電界時において、常に均一な光を散
乱させる液晶を透明基板間に分布させることができ、表
示ムラを防止することができたり、あるいは微小粒子の
熱運動による流動を促進させ、効果的な光散乱をするこ
とができる。さらに、溶剤は液晶と屈折率が異なるの
で、透明基板間に入射された光をより散乱しやすくな
り、よりコントラスト比を向上することができる。
【図１】この発明の一実施例における液晶表示素子を示
す断面図。
す断面図。
１、２ 透明基板 ４、５ 透明電極 ６ 液晶分子 ７ 溶剤 ８ 微小粒子
Claims (4)
- 【請求項１】 相対向する面に透明電極が設けられた一
対の透明基板と、 これら一対の透明基板間に介在される液晶と、 熱運動により前記液晶に衝突し、前記液晶の分子軸方向
を変えさせる微小粒子と、 を備えたことを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記透明基板間に前記液晶または微小粒
子を流動させる溶剤が含まれることを特徴とする請求項
１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記溶剤は、前記液晶と屈折率が異なる
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記微小粒子は、前記溶剤に対する溶解
度が低く且つそれ自身高粘度であるような液体からなる
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12558195A JPH08297303A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12558195A JPH08297303A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08297303A true JPH08297303A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14913731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12558195A Pending JPH08297303A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08297303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008304589A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US8294849B2 (en) | 2007-06-06 | 2012-10-23 | Stanley Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display device capable of low temperature use and having rod-shaped gold particles of nanometer order dispersed in the liquid crystal layer |
| CN108803187A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-13 | 上海中航光电子有限公司 | 一种电子纸和电子纸的驱动方法 |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP12558195A patent/JPH08297303A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008304589A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US8294849B2 (en) | 2007-06-06 | 2012-10-23 | Stanley Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display device capable of low temperature use and having rod-shaped gold particles of nanometer order dispersed in the liquid crystal layer |
| CN108803187A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-13 | 上海中航光电子有限公司 | 一种电子纸和电子纸的驱动方法 |
| CN108803187B (zh) * | 2018-06-26 | 2021-05-04 | 上海中航光电子有限公司 | 一种电子纸和电子纸的驱动方法 |
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