JP2001337351A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JP2001337351A
JP2001337351A JP2000126971A JP2000126971A JP2001337351A JP 2001337351 A JP2001337351 A JP 2001337351A JP 2000126971 A JP2000126971 A JP 2000126971A JP 2000126971 A JP2000126971 A JP 2000126971A JP 2001337351 A JP2001337351 A JP 2001337351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
dichroic dye
display device
nanoparticles
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000126971A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunsuke Kobayashi
駿介 小林
Mieko Suzuki
美栄子 鈴木
Tomio Tanaka
富雄 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2000126971A priority Critical patent/JP2001337351A/ja
Publication of JP2001337351A publication Critical patent/JP2001337351A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2色性色素をゲストとするゲストホスト型の
垂直配向ネマチック液晶における電圧無印加及び印加時
の光透過率の差を大きくする。 【解決手段】 液晶表示装置10における液晶層20
を、垂直配向膜16、18によって基板垂直方向に配向
されたネマチック液晶分子22と、このネマチック液晶
分子22に溶解された2色性色素分子24及びナノ粒子
26を含んで構成し、透明導電膜13、15に電圧が無
印加の時、ネマチック液晶分子22及び2色性色素分子
24が基板垂直方向に配向されて高い光透過率とし、電
圧印加時には2色性色素分子24の配列をナノ粒子26
が散乱することによって2色性色素分子及びネマチック
液晶分子がランダムに配向され、入射光を大幅に吸収す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、2色性色素を用
いたゲストホスト方式の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ゲストホスト方式のカラー液晶表示素子
は、液晶(ホスト)に2色性色素(ゲスト)を溶解もし
くは分散させ、液晶セル中に封入して電圧を印加する
と、液晶の配向と同時に色素も配向して吸光度が変化
し、カラースイッチ機能をもたらすものであり、カラー
偏光板−TNセル表示装置に比べて、偏光板の使用を最
小限に抑えられるため、視野角が広く、明るい表示が可
能となり、且つ色相再現性に優れる等の利点がある。
【0003】又、黒色に調色した2色性色素混合物で着
色した液晶素子をブラックシャッタとして利用した表示
方式も注目されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、2色性
色素を用いたゲストホスト型液晶表示素子は、電圧無印
加時と電圧印加時の光透過率の差が少なく、従って、こ
れを反射型液晶表示装置に用いた場合、明暗のコントラ
ストが不十分であり、更にこれに偏光板を加えると、明
るさの絶対値が不足するという問題点があった。
【0005】この発明は上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、電圧の無印加と印加時の光透過率の
差が大きく、且つ偏光板を省略して明るさの絶対値が大
きい液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、請求項1の
ように、負の誘電体異方性を示すネマチック液晶に、2
色性色素及びナノ粒子を溶解もしくは分散させ、且つ、
液晶セルで基板垂直方向に液晶分子を配向して液晶層を
形成すると共に、基板垂直方向に電圧印加可能とした液
晶素子を有することを特徴とする液晶表示装置により、
上記目的を達成するものである。
【0007】又、第2発明は、請求項2のように、一対
の平行な基板と、これらの基板の対向する内側面にそれ
ぞれ設けられた透明導電膜と、これら透明導電膜の対向
する内側面にそれぞれ設けられた垂直配向膜と、これら
一対の垂直配向膜の間に形成された液晶層と、を有して
なり、この液晶層は、負の誘電体異方性を示すネマチッ
ク液晶に2色性色素及びナノ粒子を溶解もしくは分散し
てなり、且つ、前記ネマチック液晶は、前記垂直配向膜
により基板垂直方向に配向されたことを特徴とする液晶
表示装置により、上記目的を達成するものである。
【0008】前記液晶表示装置において、前記ナノ粒子
は、カーボン数nが24〜96の安定した構造のフラー
レンとしてもよい。
【0009】更に、前記ナノ粒子は、液晶セルにおける
基板間ギャップよりも短いカーボンナノチューブとして
もよい。
【0010】又、前記ナノ粒子は、内部にアルカリ金属
等の金属原子を含むようにしてもよい。
【0011】更に又、前記ナノ粒子は、2色性色素、ナ
ノ粒子及びネマチック液晶の総重量に対して、2〜7w
t%としてもよい。
【0012】又、前記液晶表示装置において、前記2色
性色素は、ブラックダイとしてもよい。
【0013】更に、前記2色性色素は、該2色性色素、
ナノ粒子及びネマチック液晶の総重量に対して、1〜3
wt%としてもよい。
【0014】更に又、前記液晶表示装置は、前記液晶層
の一方の外側に光反射膜を配置して反射型としてもよ
い。
【0015】この発明は、本発明者の研究の結果、偏光
板を用いることなく、2色性色素をゲストとする負の誘
電体異方性を示すネマチック液晶にナノ粒子を溶解もし
くは分散して基板垂直方向に配向した液晶セルに、電圧
を印加すると、ネマチック液晶及び2色性色素が垂直方
向に配向され、このとき、ナノ粒子がネマチック液晶分
子と2色性色素分子が整列することを阻止して、平面視
でその分子長軸がランダムに配列され、入射した自然光
の透過率が大幅に低下することを確認したことによる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の例を図
面を参照して詳細に説明する。
【0017】図1に示されるように、この発明の実施の
形態の例に係る液晶表示装置10は、一対の平行なガラ
スあるいは透光性樹脂からなる基板12、14と、これ
らの基板12、14の対向する内側面にそれぞれ設けら
れた透明導電膜13、15と、これら透明導電膜13、
15の対向する内側面にそれぞれ設けられた垂直配向膜
16、18と、これら一対の垂直配向膜16、18の間
に形成された液晶層20と、を有してなり、この液晶層
20は、図2に模式的に拡大して示されるように、負の
誘電体異方性を示すネマチック液晶分子22に2色性色
素分子24及びナノ粒子26を溶解又は分散してなり、
且つ、前記ネマチック液晶分子22は、前記垂直配向膜
16、18により縦方向に配向されたものである。
【0018】ここで、前記ナノ粒子26は、ナノサイズ
の粒子であり、例えば、炭素原子60個からなるサッカ
ーボール型炭素分子C60を代表とする球状閉殻炭素分子
群であるフラーレン、あるいは、厚さ数原子層のグラフ
ァイト状炭素原子面を丸めた円筒形状のナノチューブを
用いる。
【0019】なお、ナノチューブを用いる場合は、その
長さが、前記液晶層20の厚さ即ち、基板間ギャップよ
りも短くする。
【0020】前記2色性色素としては、メロシアニン
系、スティリル系、アゾメチン系、アゾ系、キノン系、
テトラジン系等があるが、実用的にはアゾ系とアントラ
キノン系がよい。又、カラー液晶表示をする場合は、前
記2色性色素分子24として、イエロー、マゼンタ、シ
アンあるいはレッド、グリーン、ブルーのものを用い
る。更に、黒表示用としては、ブラックダイ等がある。
【0021】前記2色性色素分子24及びナノ粒子26
の、これらとネマチック液晶分子22の総重量に対する
配合比は、2色性色素分子24は1〜3wt%、ナノ粒
子26については2〜7wt%とする。
【0022】又、垂直配向膜16、18は、ネマチック
液晶分子22の分子長軸がこの垂直配向膜16、18の
面に対して垂直となるように液晶を配向させるものであ
り、例えばポリイミド等の垂直配向性の配向膜を透明導
電膜13、15の上から塗布焼成して垂直配向とする。
【0023】図の符号28は、図1において下側の基板
14の更に下側面に設けられた光反射膜を示す。
【0024】従って、この液晶表示装置10は反射型で
あり、外光は、上側の基板12側から入射して液晶層2
0を通り、基板14の下側の光反射膜28において反射
されて再度液晶層20を通って基板12から出射して表
示光となる。
【0025】この過程において、前記液晶層20におけ
る2色性色素分子24によって所定の波長光が吸収さ
れ、目的の色光となって基板12から出射しカラー表示
をすることになる。
【0026】これを詳細に説明する。液晶表示装置10
において、前記透明導電膜13、15間に電圧が印加さ
れていない時は、前記液晶層20におけるネマチック液
晶分子22及び2色性色素分子24は共に、垂直配向膜
16、18によって基板垂直方向に配向されている。こ
のとき、平面視では、図2に示されるように、これらネ
マチック液晶分子22及び2色性色素分子24を軸方向
に見ることになり、その直径が小さく、又ナノ粒子26
も直径が小さいので、図2に示されるように、ほとんど
透明な状態となる。
【0027】前記透明導電膜13、15間に、閾値を超
える電圧を印加すると、前記ネマチック液晶分子22は
斜めあるいは横方向に配向され、これに従って、2色性
色素分子24もネマチック液晶分子22と平行に配向し
ようとする。
【0028】このとき、ナノ粒子26が、ネマチック液
晶分子22間、あるいはネマチック液晶分子22と2色
性色素分子24間、更には2色性色素分子24間に入り
込み、これらネマチック液晶分子22、2色性色素分子
24が同一方向に配向されようとすることを阻止する。
【0029】この結果、ネマチック液晶分子22及び2
色性色素分子24は、図3及び図4に示されるように不
規則に配向される。
【0030】一方、外からあるいはバックライト装置か
ら入射する光は偏光板等を用いない限りは自然光であ
り、これはあらゆる偏光成分を含んでいる光であり、前
記不規則に配向している、換言すればほとんど全ての方
向に配向している2色性色素分子24によって大幅に吸
収される。
【0031】この結果、電圧の無印加時の明状態と、電
圧印加時の暗状態での液晶層20における光透過率が大
幅に変化することになる。
【0032】特に、液晶表示装置10を反射型とした場
合は、上記のように透明導電膜13、15への印加電圧
が零の時と比較して、印加電圧が閾値以上の時の光透過
率が大幅に低下するので、明暗の表示即ちコントラスト
が、従来と比較して大幅に向上される。
【0033】又、明表示の場合の光透過率が、従来の、
偏光板を用いた場合と比較して大幅に向上するので、外
光による反射光のみによっても、明確な画像表示をする
ことができる。
【0034】なお、上記実施の形態の例に係る液晶表示
装置10は、光反射膜28を設けた反射型であるが、本
発明はこれに限定されるものでなく、透過型であっても
よい。
【0035】更に、前記ナノ粒子26は、炭素原子を球
殻状に配置したフラーレンあるいはカーボンナノチュー
ブから構成されているが、本発明はこれに限定されるも
のでなく、ナノサイズの粒子であれば他の材料であって
もよい。
【0036】又、フラーレンの場合、C−60に限定され
ずカーボン数nが24〜96の安定した構造であればよ
い。
【0037】更に、これらフラーレンあるいはカーボン
ナノチューブの場合、内部にアルカリ金属等の金属原子
や、他のナノ粒子を含むようにしたものであってもよ
い。
【0038】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【0039】この実施例は、図1に示される液晶表示装
置10における液晶セルを次のように構成した。
【0040】ネマチック液晶としては、負の誘電体異方
性を有するネマチック液晶ZLI−2806(メルク・
ジャパン製)、ナノ粒子としてのフラーレンは純度9
9.9%のC60、2色性色素としてはミツイ トーアツ
ケミカルズ社製S−428Lot・No.5501
(ブラックダイ)を用い、フラーレン及び2色性色素の
配合比はそれぞれ5wt%、及び2wt%とした。
【0041】又、垂直配向膜16、18として、日産化
学製垂直配向膜RN−1276を、溶媒をシンナーとし
て用い、基板12、14間のギャップを形成するための
スペーサは、宇部日東化成社製ハイプレシカUF、品番
N3N、粒径5μmを用い、基板12、14を固定する
ためのボンドとしては、EHC製エポキシ樹脂(エポキ
シイレジンEPOXYREISIN;LCB−34
0)、硬化剤アミンとしてHADNER;LCB−31
0を用いた。
【0042】又、比較例(b)として、前記フラーレン
を除いた実施例と同様の構成の液晶セル及び比較例
(a)として前記実施例におけるフラーレンと2色性色
素を除いた構成の液晶セルを作成し(表1参照)、それ
らの印加電圧と光透過率の関係を求めた結果、図5に示
されるようになった。
【0043】
【表1】
【0044】この図5及び表1からも分かるように、
(c)で示される本発明の実施例の場合は、電圧が閾値
以下の場合と閾値を超えた場合における液晶層の光透過
率の比が、比較例と比べて大きいことが分かる。
【0045】
【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、2
色性色素をゲストとするゲストホスト型垂直配向ネマチ
ック液晶を用いた液晶表示装置において、偏光板を用い
ることなく印加電圧のオン・オフ時の液晶層の光透過率
を大幅に変化させることができ、従ってコントラストも
よく、且つ反射型においても明るい画面を得ることがで
きるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の例に係る液晶表示装置の
要部を拡大して模式的に示す断面図
【図2】同要部を観察側から見た模式的平面図
【図3】同液晶表示装置の要部における電圧印加時にお
ける液晶層の状態を拡大して模式的に示す断面図
【図4】同観察側から見た図2と同様の平面図
【図5】本発明の実施例の液晶表示装置における印加電
圧と液晶層の光透過率との関係を、比較例と共に示す線
【符号の説明】
10…液晶表示装置 12、14…基板 13、15…透明導電膜 16、18…垂直配向膜 20…液晶層 22…ネマチック液晶分子 24…2色性色素分子 26…ナノ粒子 28…光反射膜
フロントページの続き (72)発明者 田中 富雄 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 2H088 EA33 GA13 HA03 HA18 JA06 MA02 MA06 2H090 HB08Y KA06 LA09 MA01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負の誘電体異方性を示すネマチック液晶
    に、2色性色素及びナノ粒子を溶解もしくは分散させ、
    且つ、液晶セルで基板垂直方向に液晶分子を配向して液
    晶層を形成すると共に、基板垂直方向に電圧印加可能と
    した液晶素子を有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】一対の平行な基板と、これらの基板の対向
    する内側面にそれぞれ設けられた透明導電膜と、これら
    透明導電膜の対向する内側面にそれぞれ設けられた垂直
    配向膜と、これら一対の垂直配向膜の間に形成された液
    晶層と、を有してなり、この液晶層は、負の誘電体異方
    性を示すネマチック液晶に2色性色素及びナノ粒子を溶
    解もしくは分散してなり、且つ、前記ネマチック液晶
    は、前記垂直配向膜により基板垂直方向に配向されたこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2において、前記ナノ粒子
    は、カーボン数nが24〜96の安定した構造のフラー
    レンであることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1又は2において、前記ナノ粒子
    は、液晶セルにおける基板間ギャップよりも短いカーボ
    ンナノチューブであることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】請求項3又は4において、前記ナノ粒子
    は、内部にアルカリ金属等の金属原子を含んでいること
    を特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記
    ナノ粒子は、2色性色素、ナノ粒子及びネマチック液晶
    の総重量に対して、2〜7wt%であることを特徴とす
    る液晶表示装置。
  7. 【請求項7】請求項1乃至6のいずれかにおいて、前記
    2色性色素はブラックダイであることを特徴とする液晶
    表示装置。
  8. 【請求項8】請求項1乃至7のいずれかにおいて、前記
    2色性色素は、該2色性色素、ナノ粒子及びネマチック
    液晶の総重量に対して、1〜3wt%であることを特徴
    とする液晶表示装置。
  9. 【請求項9】請求項1乃至8のいずれかにおいて、前記
    液晶層の一方の外側に光反射膜を配置して反射型とした
    ことを特徴とする液晶表示装置。
JP2000126971A 2000-03-24 2000-04-27 液晶表示装置 Pending JP2001337351A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000126971A JP2001337351A (ja) 2000-03-24 2000-04-27 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-84004 2000-03-24
JP2000084004 2000-03-24
JP2000126971A JP2001337351A (ja) 2000-03-24 2000-04-27 液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001337351A true JP2001337351A (ja) 2001-12-07

Family

ID=26588268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000126971A Pending JP2001337351A (ja) 2000-03-24 2000-04-27 液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001337351A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004092302A1 (ja) * 2003-04-14 2004-10-28 Dai Nippon Printing Co. Ltd. 液晶相溶性粒子、その製造方法、および液晶素子
JP2005018053A (ja) * 2003-06-03 2005-01-20 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置
JP2006292970A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Nano Opt Kenkyusho:Kk 液晶電気光学素子とその温度特性安定化法
JP2008040446A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Ind Technol Res Inst 液晶電気光変調器と光の変調方法
KR100852836B1 (ko) * 2006-04-10 2008-08-18 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시장치
US7463328B2 (en) 2003-09-24 2008-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device with fine particles in liquid crystal layer
WO2009011127A1 (ja) * 2007-07-18 2009-01-22 Stanley Electric Co., Ltd. 液晶表示装置
US7719656B2 (en) 2003-09-24 2010-05-18 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
CN106842667A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 汕头超声显示器(二厂)有限公司 一种增强抗静电的垂直配向液晶显示器
WO2017181468A1 (zh) * 2016-04-19 2017-10-26 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示装置、量子棒配向板及其制造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004092302A1 (ja) * 2003-04-14 2004-10-28 Dai Nippon Printing Co. Ltd. 液晶相溶性粒子、その製造方法、および液晶素子
JP2005018053A (ja) * 2003-06-03 2005-01-20 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置
US7463328B2 (en) 2003-09-24 2008-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device with fine particles in liquid crystal layer
US7719656B2 (en) 2003-09-24 2010-05-18 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2006292970A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Nano Opt Kenkyusho:Kk 液晶電気光学素子とその温度特性安定化法
KR100852836B1 (ko) * 2006-04-10 2008-08-18 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시장치
JP2008040446A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Ind Technol Res Inst 液晶電気光変調器と光の変調方法
WO2009011127A1 (ja) * 2007-07-18 2009-01-22 Stanley Electric Co., Ltd. 液晶表示装置
WO2017181468A1 (zh) * 2016-04-19 2017-10-26 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示装置、量子棒配向板及其制造方法
US10175536B2 (en) 2016-04-19 2019-01-08 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Liquid crystal display device, quantum rods alignment plate and method for making the same
CN106842667A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 汕头超声显示器(二厂)有限公司 一种增强抗静电的垂直配向液晶显示器
CN106842667B (zh) * 2017-03-03 2019-12-24 汕头超声显示器(二厂)有限公司 一种增强抗静电的垂直配向液晶显示器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6999142B2 (en) Reflective cholesteric liquid crystal display with complementary light-absorbing layer
JPS61269120A (ja) 液晶装置
JP2002090783A (ja) 表示素子
JPH07508107A (ja) 投射型液晶ディスプレイ
KR20010096607A (ko) 액정 표시 장치 및 전자 기기
JP2001337351A (ja) 液晶表示装置
US6373541B1 (en) Reflection type liquid crystal display element
JP2015111171A (ja) 表示パネル及び表示装置
KR20050071581A (ko) 컬러필터 및 이러한 컬러필터를 포함하는 액정 표시장치
US11668969B2 (en) Display panel and display device including the same
CN113874761B (zh) 光学层叠体和液晶显示装置
JP3089612B2 (ja) カラーフィルタ
JPH10292175A (ja) ゲストホスト液晶表示装置及びゲストホスト液晶組成物
JP3159804B2 (ja) 液晶表示装置
JPH04274410A (ja) 液晶表示素子用カラーフィルター
JP3422785B2 (ja) 反射型カラー液晶表示装置
JPH0829811A (ja) 液晶表示装置
JPS63144326A (ja) カラ−液晶表示装置
JP3613807B2 (ja) カラー偏光フィルタ及びこれを用いた液晶表示装置
JPH0784276A (ja) 反射型カラー液晶表示装置
JPH03198028A (ja) 液晶表示装置
JP2000056315A (ja) 液晶表示素子
JPH0990430A (ja) 表示素子
JPH0561027A (ja) 反射型液晶デイスプレイ
CN113050336A (zh) 一种阵列基板及液晶显示面板