JPS58159581A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents

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】 本発明は、スメクテイック液晶相を有する液晶化合物に
２色性色素を添加したカラー液晶表示装置に関する。

一般に液晶表示素子の動作原理は、平行に配置した２枚
のガラス間に、液晶を介在し、電場を印加することによ
り、初期に並んでいた配置１１を換え、変形もしくは乱
れさすことにより表示していた。

表示形式としては、■Ｄ　Ｓ　　（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｓ
ｃａｔｔｅｒｉｎｇ）　、＠Ｄ　Ａ　Ｐ　（Ｄｅｆｅｒ
ｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＶｅｒｔｉｃａｌｌｙＡｌｉｇｎ
ｅｄ　Ｐｈａｓｅ　）　、ＯＴ　Ｎ　（’ｌ１ｗ１ｓｔ
ｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　）、＠　ｐ　Ｃ（ｐｈａｓｅ　
Ｃｈａｎｇｅ　）方式等があるが、前記θ、［相］、θ
の方式は主にネマティック液晶相の特性を応用したもの
であり、一方ｅの方式は主にネマティックとコレステリ
ック相の相転移現象を利用したものである。又２色性色
素を添加し、これ等の方式と組み合わせたゲストホスト
方式も最近Ｐ３ 検討されている。この様に従来方式で検討されている液
晶は、いずれにしても対象相がネマティック又はコレス
テリック相である。これらの液晶相は、もう１つの液晶
相であるスメクテイック相と較べて粘度が低く、室温付
近で液晶状態になりやすく、又電場等に対する感応性大
である等の特長を有している。しかし、例えば、２色性
色素を添加する前記のカラー液晶表示装置の場合、着色
状態とガラス等の基板に対し垂直に配向したネマティッ
ク状態を利用した無着色状態（厳密には若干着色した）
の両方を電場等で制御して表示を行っているが、コント
ラストの良好なものは未だに得られてない。その原因は
様々であるが、液晶自身の問題としてネマティック液晶
のオーダーパラメーターに限界があることがあけられる
。すなわちオーダーパラメーターが低い為に、分子オー
ダーでみると分子が完全にはガラス等の基板に対し垂直
配列してないため、本来無着色に近い状態になるものが
着色してしまいコントラストが低下してしまう。この問
題を解決する方法として、秩序度の高いスメクティック
液晶を利用することが、考えられるが実用上満足のゆく
ものは未だ得られていない。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
表示コントラストの良好なカラー液晶表示装置を提供す
るにある。

この目的を達成するため本発明は、少なくとも１枚が透
明な一対の絶縁性基板の、片方の基板上に発熱抵抗体用
透明電極を、他方の基板上に電圧印加用透明電極をそれ
ぞれ形成し、各透明電極の表面にさらに透明絶縁膜およ
び水平配向処理膜を順次形成して液晶セルを構成し、常
温付近ではスメクテイックＡ相（以下、Ｓｍ人相という
）およびヘキサゴナルースメクティックＢ相（以下、Ｈ
−８ｍＢ相という）のいずれかの液晶相であシ、高温状
態では、ネマティック相となるような誘電異方性が正の
液晶化合物に２色性色素を混合した液晶組成物を、前記
液晶セルに封入し、表示は前記発熱抵抗体用透明電極に
通電させて電極を発熱させることにより、表示の消去は
前記発熱抵抗体用電極の発熱を止めると共に液晶相がス
メクテイック人相およびヘキサゴナルースメクテイック
Ｂ相のいずれかの液晶相に変わるまで電圧を印加するこ
とによってそれぞれ行う構成になっていることを特徴と
するもので、熱と電場で表示させることにより、コント
ラストの高いネガ表示のカラー液晶装置を提供すること
ができる。このカラー液晶表示装置によれは、初期状態
は、基板は水平配向されている為、液晶組成物はＳｍＡ
相又はＨ−８ｍ１３相状態に保持され、色素もこれに追
従して水平に並び、着色している。

次に発熱抵抗体用電極に短い電流パルスを与え、その部
位だけ選択的に加熱し、液晶を等方性液体の状態にする
ことが可能で、このとき、色素も追従し、透明状態とな
る。電流パルスだけを消去すると、温度は低下し、ネマ
ティック相を経て元のＳｍＡ相又はＨ−８ｍＢ相の状態
に戻るが、発熱抵抗体用透明電極に対向させて作った電
圧印加用透明電極に必要な所だけ電圧を印加し続けてい
ると、誘電異方性が正だから、液晶組成物は、基板に垂
直なまま冷却され、ＳｍＡ相又はＨ−Ｓ　ｍ　Ｂ相にな
り、透明な部分の表示部分はそのまま着色状態の背景の
中に固定され、メモリー状態となって保持される。メモ
リーされた表示を消去する場合は、一度その部分を加熱
し、液晶分子を等方性にしてから抵抗体への電流パルス
を消去すると、冷却され基板近くの液晶分子は基板に平
行になりそのままＳｍＡ相又はＨ−８ｍＢ相になり透明
状態から着色状態になる。このようにすれはメモリー状
態の透明状態は従来タイプに比べ秩序の高いＳｍＡ相を
使っているから、色ぬけがよく、コントラストの高いネ
ガ表示カラー液晶セルとなる。

以下実施例に基づいて更に詳しく説明していく。

実施例１ ２枚のガラス基板上にスパッタリングによυ酸化インジ
ウムー酸化スズ系膜からなる透明型、極を所望の形状に
形成し、片方は電極と発熱抵抗体を兼ねさせ、もう片方
は電極の機能をもたせる。更に二酸化ケイ素−酸化イン
ジウムー酸化アルミニウム系膜を印刷、焼成により形成
して絶縁膜と成す。この上に一般的有機シラン系の水平
配向剤により水平配向処理膜を形成したのち、通常の方
法でエポキシ系接着剤を用いて１０μｍのセルギャップ
をもたせたセルを作成した。このセルにヘキシロキシベ
ンジリデンパラアミノ２メチルブチルシナメート　（Ｈ
ＯＢＡＭＢＣ）すなわち、ＣｎＨ２ｎ＋１０−■−ＣＨ
＝Ｎ−＠　−ＣＨ＝Ｃｎ構造式で示されるＳｍＡ液晶を
表に示す濃度で、更に青色の２色性色素（メルク社製　
製品名Ｄ５）を、１ｗｔ％混入した液晶組成物（チッソ
社製　製品名ＧＲ−６１）を封入する。

表 ９ 発熱抵抗体用透明電極およびそれと対向している電圧印
加用電極に電流、電圧を負荷しない初期状態では　いず
れのＨＯＢＡＭＢＣＩＩ度においても着色している。表
示したい所の発熱用抵抗体に電流パルスを流し、更にそ
れと対向する電極に電圧を印加し、上下基板間に電界を
かければ、その部分だけ液晶分子が垂直になシ、色素も
それに追従し透明になる。電圧を印加したまま　抵抗体
への電流、パルスを切ると液晶及び色素分子は基板に垂
直な捷ま冷却され、ＳｍＡになり、その後に内基板間の
電界を切ってもＳｍＡ相の液晶分子の配列は基板に垂直
なま壕固定されメモリーされる。メモリーを消去する場
合はその部分のみ加熱し、一度等方性にしてから冷却す
れば再び着色する。このようにして、表示コントラスト
の良好なネガ型カラー液晶表示装置が得られる。

なお、常温付近でＨ−８ｍＢ相を有する液晶物質として
は、例えば、下記構造式のトランス４ｎアルキルシクロ
ヘキシルトランス４ｎアルキルシクロへキザンカルボキ
シレートが考えられる。

ここで、Ｒ１、及びＲ２はｃｎＨ２ｎ＋１　　で、ｎ７
５’ｉ１から８の範囲のもので、Ｒ１＝Ｃ４Ｈ９のとき
Ｒ２＝Ｃ３Ｈ７、Ｒ２＝Ｃ３Ｈ７ノときＲ２＝ｃ５Ｈ１
□などがある。

特許出願人　　アルプス電気株式会社 代表者　　片　岡　勝　太　部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも１枚が透明な一対の絶縁性基板の、片方の基
   板上に発熱抵抗体用透明電極を、他方の基板上に電圧印
   加用透明電極をそれぞれ形成し、各透明電極の表面にさ
   らに透明絶縁膜および水平配向処理膜を順次形成して液
   晶セルを構成し、常温付近ではスメクテイックＡ相およ
   びヘキサゴナルースメクテイックＢ相のいずれかの液晶
   相であり、高温状態ではネマティック相となるような誘
   電異方性が正の液晶化合物に２色性色素を混合した液晶
   組成物を、前記液晶セルに封入して成り、表示は前記発
   熱抵抗体用透明電極に通電させると共に電界を印加させ
   ることによって行われ、また前記発熱抵抗体用電極の発
   熱を止めると共に液晶相がスメクテイックＡ相およびヘ
   キサゴナルースメクテイックＢ相のいずれかの液晶相に
   変わるまで電圧を印加することによって前記表示が保持
   さ２ れ、更に電界を除去して加熱のみを行った後冷却するこ
   とによって前記表示が消去されるようにしたことを特徴
   とするカラー液晶表示装置。