JP3317158B2 - 反射型液晶表示体 - Google Patents
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶を用いて反射型
表示を行う反射型液晶表示体に関する。
表示を行う反射型液晶表示体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、様々な方式の液晶表示デバイ
スが提案されている。例えば、画素毎に薄膜トランジス
タを配置してなるＴＦＴ液晶が実用化されている。しか
しながら、ＴＦＴ液晶は、高精細表示が可能である反
面、精密で複雑な製造工程が必要であり、しかも歩留り
が悪くコスト高になるという欠点がある。
スが提案されている。例えば、画素毎に薄膜トランジス
タを配置してなるＴＦＴ液晶が実用化されている。しか
しながら、ＴＦＴ液晶は、高精細表示が可能である反
面、精密で複雑な製造工程が必要であり、しかも歩留り
が悪くコスト高になるという欠点がある。
【０００３】そこで、作製が比較的容易な、液晶を高分
子材料中に分散してなる液晶−高分子複合膜を用いた高
分子分散型液晶表示デバイスが注目されている。
子材料中に分散してなる液晶−高分子複合膜を用いた高
分子分散型液晶表示デバイスが注目されている。
【０００４】例えば、特表平６−５０７５０５には、コ
レステリック相の選択反射による着色透明状態と散乱状
態とでカラー表示を行う液晶表示デバイスが開示されて
いる。これは、カイラルネマティック液晶が、低電圧パ
ルス印加によりヘリカル軸がランダムなフォーカル・コ
ニック状態になり光を透過する状態と、高電圧パルス印
加によりヘリカル軸が揃ったプレーナ配列による選択反
射状態となるのを利用して、反射型表示を行うものであ
る。なお、以下の説明において、反射型液晶表示デバイ
スの表示を行う面に対向する側を観察側という。
レステリック相の選択反射による着色透明状態と散乱状
態とでカラー表示を行う液晶表示デバイスが開示されて
いる。これは、カイラルネマティック液晶が、低電圧パ
ルス印加によりヘリカル軸がランダムなフォーカル・コ
ニック状態になり光を透過する状態と、高電圧パルス印
加によりヘリカル軸が揃ったプレーナ配列による選択反
射状態となるのを利用して、反射型表示を行うものであ
る。なお、以下の説明において、反射型液晶表示デバイ
スの表示を行う面に対向する側を観察側という。
【０００５】上記コレステリック液晶の２つの状態は、
電圧を印加しない状態において安定なメモリー性を有し
たものである。このため、ＴＦＴ液晶などのアクティブ
素子を用いた複雑な回路を使用せずとも、単純なマトリ
クス駆動だけで高精細表示が可能となる。
電圧を印加しない状態において安定なメモリー性を有し
たものである。このため、ＴＦＴ液晶などのアクティブ
素子を用いた複雑な回路を使用せずとも、単純なマトリ
クス駆動だけで高精細表示が可能となる。
【０００６】しかしながら、コレステリック液晶におい
ては、プレーナ配列にある液晶のヘリカル軸に平行に入
射した光（λ＝ｎ×ｐの光）は右旋光と左旋光の二つの
円偏光に分かれ、一方は透過し他方は全て反射される。
この性質は円偏光二色性と呼ばれ、この性質によりプレ
ーナ配列すなわち選択反射状態を双安定な表示の一状態
として用いる場合には表示部の反射率は最大でも５０％
であり、表示の明るさには限界が生じるという問題があ
る。
ては、プレーナ配列にある液晶のヘリカル軸に平行に入
射した光（λ＝ｎ×ｐの光）は右旋光と左旋光の二つの
円偏光に分かれ、一方は透過し他方は全て反射される。
この性質は円偏光二色性と呼ばれ、この性質によりプレ
ーナ配列すなわち選択反射状態を双安定な表示の一状態
として用いる場合には表示部の反射率は最大でも５０％
であり、表示の明るさには限界が生じるという問題があ
る。
【０００７】この問題を解決するため、例えば、ＵＳＰ
５，４０８，３４４号公報においては、液晶層と光吸収
層との間に入射光の角度により散乱特性の異なる反射層
を配することにより輝度特性の改善を図る技術が提案さ
れている。
５，４０８，３４４号公報においては、液晶層と光吸収
層との間に入射光の角度により散乱特性の異なる反射層
を配することにより輝度特性の改善を図る技術が提案さ
れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに提案されている液晶−高分子複合膜を用いた表示デ
バイスでは、照明光を固定した場合、見る角度により反
射光のピーク波長が大きく異なり表示色が変化して観察
されるという問題があった。例えば、会議室等の室内の
壁に反射型液晶表示デバイスを配置すると、天井に設け
られた照明から液晶表示デバイスに対して斜めに光が入
射する。このような環境下では、観察者の観察位置によ
って色ずれが生じるという問題があった。
でに提案されている液晶−高分子複合膜を用いた表示デ
バイスでは、照明光を固定した場合、見る角度により反
射光のピーク波長が大きく異なり表示色が変化して観察
されるという問題があった。例えば、会議室等の室内の
壁に反射型液晶表示デバイスを配置すると、天井に設け
られた照明から液晶表示デバイスに対して斜めに光が入
射する。このような環境下では、観察者の観察位置によ
って色ずれが生じるという問題があった。
【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、輝度特性が十分高く、反射光のピーク波
長の視野角依存性が軽減された液晶表示体を提供するこ
とを目的としている。
たものであり、輝度特性が十分高く、反射光のピーク波
長の視野角依存性が軽減された液晶表示体を提供するこ
とを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の反射型液晶表示体は、コレステリック液晶
を含む液晶表示層と、該液晶表示層の観察面側に設けら
れた入射光の入射角度によって光の透過状態が異なる異
方性散乱層とを備えたことを特徴とする。
め、本発明の反射型液晶表示体は、コレステリック液晶
を含む液晶表示層と、該液晶表示層の観察面側に設けら
れた入射光の入射角度によって光の透過状態が異なる異
方性散乱層とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
【００１２】＜第１実施形態＞図１に示すように、液晶
表示体１００は、透明基体５５、透明電極１４、特定色
の表示を行うための液晶−高分子複合膜１０、透明電極
１３、透明基体５０、および、異方性散乱層７０を順に
積層してなる。透明電極１３、１４は電源８０に接続さ
れ、液晶−高分子複合膜１０に電圧が印加されるように
なっている。
表示体１００は、透明基体５５、透明電極１４、特定色
の表示を行うための液晶−高分子複合膜１０、透明電極
１３、透明基体５０、および、異方性散乱層７０を順に
積層してなる。透明電極１３、１４は電源８０に接続さ
れ、液晶−高分子複合膜１０に電圧が印加されるように
なっている。
【００１３】図１において上方から液晶表示体１００に
向かって光が照射され、液晶−高分子複合膜１０がこの
入射光に対して特定波長の可視光を反射すると、この反
射光が特定色の表示として観察される。
向かって光が照射され、液晶−高分子複合膜１０がこの
入射光に対して特定波長の可視光を反射すると、この反
射光が特定色の表示として観察される。
【００１４】液晶−高分子複合膜１０は、印加される電
圧に応答して、可視光を透過する光透過状態から可視光
を選択的に反射する選択反射状態へ、あるいは逆に、選
択反射状態から光透過状態へと切り替わる。液晶−高分
子複合膜１０が選択反射状態にある場合、特定波長の可
視光が選択的に反射されるため、液晶表示体１００は特
定色に着色して見える。また、液晶−高分子複合膜１０
が光透過状態にある場合、可視光が透過されるため液晶
表示体１００は無色透明となる。
圧に応答して、可視光を透過する光透過状態から可視光
を選択的に反射する選択反射状態へ、あるいは逆に、選
択反射状態から光透過状態へと切り替わる。液晶−高分
子複合膜１０が選択反射状態にある場合、特定波長の可
視光が選択的に反射されるため、液晶表示体１００は特
定色に着色して見える。また、液晶−高分子複合膜１０
が光透過状態にある場合、可視光が透過されるため液晶
表示体１００は無色透明となる。
【００１５】なお、液晶−高分子複合膜１０の選択反射
波長を例えば赤外領域に設定すると、印加される電圧に
応答して、可視光を透過する光透過状態から可視光を散
乱する光散乱状態へ、あるいは逆に、光散乱状態から光
透過状態へと切り替わる。液晶−高分子複合膜１０が光
散乱状態にある場合、液晶表示体１００は可視光が散乱
されるため白色に見える。
波長を例えば赤外領域に設定すると、印加される電圧に
応答して、可視光を透過する光透過状態から可視光を散
乱する光散乱状態へ、あるいは逆に、光散乱状態から光
透過状態へと切り替わる。液晶−高分子複合膜１０が光
散乱状態にある場合、液晶表示体１００は可視光が散乱
されるため白色に見える。
【００１６】異方性散乱層７０は、観察面の法線に対し
て所定範囲内の角度で入射した光を直進（すなわち透
過）させ、上記所定の範囲を外れた角度で入射した光を
散乱する性質を有するものである。異方性散乱層７０
は、例えば、住友化学工業社製の視界制御フィルム「ル
ミスティー」シリーズとして入手可能である。このよう
な異方性散乱層７０を液晶−高分子複合膜１０よりも観
察面側に配置することにより、例えば、液晶−高分子複
合膜１０に対して斜めに入射する光を膜表面で散乱させ
ることができる。その結果、液晶−高分子複合膜へ入射
する光が増加し、表示の輝度が増加する。また、一般的
に、コレステリック液晶の選択反射波長は、入射角ある
いは反射角が大きくなるにつれて短くなる。したがっ
て、視野角が大きいほど色ずれを生じる。しかしなが
ら、上述したように、液晶表示体１００においては、異
方性散乱層７０の存在により、斜めからの照明光が散乱
光となって液晶−高分子複合膜１０に入射するため、入
射光は全体として複合膜への入射角が小さくなり色ずれ
の発生を抑制することができる。
て所定範囲内の角度で入射した光を直進（すなわち透
過）させ、上記所定の範囲を外れた角度で入射した光を
散乱する性質を有するものである。異方性散乱層７０
は、例えば、住友化学工業社製の視界制御フィルム「ル
ミスティー」シリーズとして入手可能である。このよう
な異方性散乱層７０を液晶−高分子複合膜１０よりも観
察面側に配置することにより、例えば、液晶−高分子複
合膜１０に対して斜めに入射する光を膜表面で散乱させ
ることができる。その結果、液晶−高分子複合膜へ入射
する光が増加し、表示の輝度が増加する。また、一般的
に、コレステリック液晶の選択反射波長は、入射角ある
いは反射角が大きくなるにつれて短くなる。したがっ
て、視野角が大きいほど色ずれを生じる。しかしなが
ら、上述したように、液晶表示体１００においては、異
方性散乱層７０の存在により、斜めからの照明光が散乱
光となって液晶−高分子複合膜１０に入射するため、入
射光は全体として複合膜への入射角が小さくなり色ずれ
の発生を抑制することができる。
【００１７】一対の透明電極１３、１４は、それぞれ、
微細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極を
備えたものであり、その帯状電極の並ぶ向きが互いに直
角方向となるように上下の透明電極を対向させてある。
これら上下の帯状電極に順に通電が行われて、液晶−高
分子複合膜１０に対してマトリクス状に順に電圧印加が
なされることにより表示が行われる。このようなマトリ
クス駆動により、液晶表示体１００は画像表示を行うこ
とが可能である。
微細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極を
備えたものであり、その帯状電極の並ぶ向きが互いに直
角方向となるように上下の透明電極を対向させてある。
これら上下の帯状電極に順に通電が行われて、液晶−高
分子複合膜１０に対してマトリクス状に順に電圧印加が
なされることにより表示が行われる。このようなマトリ
クス駆動により、液晶表示体１００は画像表示を行うこ
とが可能である。
【００１８】なお、符号６０は所望により観察側から見
て最下層に設ける光吸収体を示している。光吸収体６０
を設けた場合、カラー液晶表示体による選択反射光以外
の波長の光を吸収し、黒色表示を行うことが可能とな
る。
て最下層に設ける光吸収体を示している。光吸収体６０
を設けた場合、カラー液晶表示体による選択反射光以外
の波長の光を吸収し、黒色表示を行うことが可能とな
る。
【００１９】液晶表示体の着色状態と無色透明状態とを
切り換えるために、透明電極間に印加する電圧として
は、パルス状の電圧を用いることが好ましい。
切り換えるために、透明電極間に印加する電圧として
は、パルス状の電圧を用いることが好ましい。
【００２０】液晶表示体を構成する液晶−高分子複合膜
としては、例えば、液晶と光硬化性樹脂材料との混合物
に紫外線等の光を照射して樹脂を硬化させ、液晶と樹脂
とを相分離することによって得られる液晶−樹脂複合膜
を使用することができる。
としては、例えば、液晶と光硬化性樹脂材料との混合物
に紫外線等の光を照射して樹脂を硬化させ、液晶と樹脂
とを相分離することによって得られる液晶−樹脂複合膜
を使用することができる。
【００２１】液晶−高分子複合膜に使用する液晶として
は、例えば、コレステリック液晶が挙げられる。コレス
テリック液晶は、液晶分子長軸が平行に配列した層状構
造を有しており、各層内においては、隣接する分子の長
軸が少しずつずれた螺旋構造を有している。
は、例えば、コレステリック液晶が挙げられる。コレス
テリック液晶は、液晶分子長軸が平行に配列した層状構
造を有しており、各層内においては、隣接する分子の長
軸が少しずつずれた螺旋構造を有している。
【００２２】コレステリック液晶としては、特に、室温
でコレステリック相を示すものが好ましい。
でコレステリック相を示すものが好ましい。
【００２３】また、コレステリック液晶としては、ネマ
ティック液晶にカイラルドーパントを添加することによ
って得られるカイラルネマティック液晶を用いることが
できる。ネマティック液晶は、棒状の液晶分子が平行に
配列しているが、層状構造は有していない。カイラルド
ーパントは、ネマティック液晶に添加することにより、
ネマティク液晶の分子をねじる作用を有する添加剤であ
る。カイラルドーパントをネマティック液晶に添加する
ことにより、所定のピッチを有した液晶分子の螺旋構造
が生じ、これによりコレステリック相が生じる。
ティック液晶にカイラルドーパントを添加することによ
って得られるカイラルネマティック液晶を用いることが
できる。ネマティック液晶は、棒状の液晶分子が平行に
配列しているが、層状構造は有していない。カイラルド
ーパントは、ネマティック液晶に添加することにより、
ネマティク液晶の分子をねじる作用を有する添加剤であ
る。カイラルドーパントをネマティック液晶に添加する
ことにより、所定のピッチを有した液晶分子の螺旋構造
が生じ、これによりコレステリック相が生じる。
【００２４】カイラルネマティック液晶を調製する際、
添加するカイラルドーパントの量を変えると、カイラル
ネマティック液晶の螺旋構造のピッチを変化させること
ができ、これにより液晶の選択反射波長を制御すること
ができる。なお、一般的には、液晶分子の螺旋構造のピ
ッチを表す用語として、液晶分子の螺旋構造に沿って液
晶分子が３６０゜回転したときの分子間の距離で定義さ
れるヘリカルピッチを用いる。
添加するカイラルドーパントの量を変えると、カイラル
ネマティック液晶の螺旋構造のピッチを変化させること
ができ、これにより液晶の選択反射波長を制御すること
ができる。なお、一般的には、液晶分子の螺旋構造のピ
ッチを表す用語として、液晶分子の螺旋構造に沿って液
晶分子が３６０゜回転したときの分子間の距離で定義さ
れるヘリカルピッチを用いる。
【００２５】カイラルドーパントとしては、コレステリ
ック環を有するコレステリック液晶、カイラルネマティ
ック液晶、その他、液晶性は示さないがネマティク液晶
の分子をねじる作用を有する有機化合物、例えば、メル
ク社製の有機化合物Ｓ８１１、Ｓ１０１１等に代表され
る市販のカイラルドーパントを使用することができる。
ック環を有するコレステリック液晶、カイラルネマティ
ック液晶、その他、液晶性は示さないがネマティク液晶
の分子をねじる作用を有する有機化合物、例えば、メル
ク社製の有機化合物Ｓ８１１、Ｓ１０１１等に代表され
る市販のカイラルドーパントを使用することができる。
【００２６】複数種のカイラルドーパントを混合して使
用してもよい。複数種のカイラルドーパントの使用は、
複数種のカイラルドーパントの使用は、液晶の相転移温
度を高くする、温度変化に伴う選択反射波長の変化を軽
減する、複合膜の透明状態における透明度を向上させ
る、液晶表示素子特にカラー液晶表示体の透明状態と選
択反射状態との表示切り替えを速くするなどの点で有効
である。
用してもよい。複数種のカイラルドーパントの使用は、
複数種のカイラルドーパントの使用は、液晶の相転移温
度を高くする、温度変化に伴う選択反射波長の変化を軽
減する、複合膜の透明状態における透明度を向上させ
る、液晶表示素子特にカラー液晶表示体の透明状態と選
択反射状態との表示切り替えを速くするなどの点で有効
である。
【００２７】液晶−高分子複合膜は、可視光を透過する
光透過状態と特定波長の可視光を選択的に反射する選択
反射状態とを、あるいは、可視光を散乱する光散乱状態
と可視光を透過する光透過状態とを電圧印加に応答して
切り換え可能とすることができ、また、電圧無印加時に
も各状態を保つことができる。
光透過状態と特定波長の可視光を選択的に反射する選択
反射状態とを、あるいは、可視光を散乱する光散乱状態
と可視光を透過する光透過状態とを電圧印加に応答して
切り換え可能とすることができ、また、電圧無印加時に
も各状態を保つことができる。
【００２８】特に、カイラルネマティック液晶を用いた
液晶−高分子複合膜の場合、高低２種類のパルス電圧を
印加することにより、液晶分子の配列状態をプレーナ配
列とフォーカル・コニック配列との間で切り換えること
ができる。これにより、液晶−高分子複合膜を用いた液
晶表示体を光透過状態と選択反射状態、あるいは、光散
乱状態と光透過状態との間で切り換えることができる。
液晶−高分子複合膜の場合、高低２種類のパルス電圧を
印加することにより、液晶分子の配列状態をプレーナ配
列とフォーカル・コニック配列との間で切り換えること
ができる。これにより、液晶−高分子複合膜を用いた液
晶表示体を光透過状態と選択反射状態、あるいは、光散
乱状態と光透過状態との間で切り換えることができる。
【００２９】カイラルネマティック液晶を用いた液晶−
高分子複合膜において、ネマティック液晶に添加するカ
イラルドーパントの量を調整し、カイラルネマティック
液晶のヘリカルピッチを、選択反射波長が、例えば、そ
れぞれ赤色光、緑色光、青色光となるように調整するこ
とにより、プレーナ配列の場合にそれぞれ赤色、緑色、
青色に着色した選択反射状態となり、フォーカル・コニ
ック配列の場合に無色透明の光透過状態となる液晶−高
分子複合膜が得られる。こうして得た液晶−高分子複合
膜を透明電極間に挟持することにより、カラーの液晶表
示体が得られる。
高分子複合膜において、ネマティック液晶に添加するカ
イラルドーパントの量を調整し、カイラルネマティック
液晶のヘリカルピッチを、選択反射波長が、例えば、そ
れぞれ赤色光、緑色光、青色光となるように調整するこ
とにより、プレーナ配列の場合にそれぞれ赤色、緑色、
青色に着色した選択反射状態となり、フォーカル・コニ
ック配列の場合に無色透明の光透過状態となる液晶−高
分子複合膜が得られる。こうして得た液晶−高分子複合
膜を透明電極間に挟持することにより、カラーの液晶表
示体が得られる。
【００３０】また、カイラルドーパントの添加量を調整
して、カイラルネマティック液晶のヘリカルピッチを、
選択反射波長が赤外光となるように調整すると、プレー
ナ配列で無色透明の光透過状態、フォーカル・コニック
配列では等方散乱により白く見える光散乱状態を示す液
晶−高分子複合膜が得られる。こうして得られた液晶−
高分子複合膜を透明電極間に挟持することにより、白色
表示体が得られる。
して、カイラルネマティック液晶のヘリカルピッチを、
選択反射波長が赤外光となるように調整すると、プレー
ナ配列で無色透明の光透過状態、フォーカル・コニック
配列では等方散乱により白く見える光散乱状態を示す液
晶−高分子複合膜が得られる。こうして得られた液晶−
高分子複合膜を透明電極間に挟持することにより、白色
表示体が得られる。
【００３１】なお、ヘリカルピッチｐ（ｎｍ）と選択反
射波長λ（ｎｍ）との関係は、下記［Ｉ］式で表され
る。
射波長λ（ｎｍ）との関係は、下記［Ｉ］式で表され
る。
【００３２】λ＝ｎ×ｐ ［Ｉ］ ただし、ｎは平均屈折率を表し、ｎ2＝（ｎ1 2＋ｎ2 2）
／２である。ここで、ｎ1は液晶分子の長軸方向に光を
入射した場合の屈折率を表し、ｎ2 は液晶分子の長軸方
向に対して垂直な方向に光を入射した場合の屈折率を表
す。
／２である。ここで、ｎ1は液晶分子の長軸方向に光を
入射した場合の屈折率を表し、ｎ2 は液晶分子の長軸方
向に対して垂直な方向に光を入射した場合の屈折率を表
す。
【００３３】各色のカラー表示を行うカラー液晶表示体
あるいは白色表示を行う白色液晶表示体を作製するに
は、例えば、液晶と光硬化性樹脂材料との混合物を１対
の透明電極間に挟持した上で、紫外線等の光を照射する
ことにより混合物中の光硬化性樹脂材料を硬化させ液晶
と樹脂とを相分離する方法を採用することができる。こ
の際、上記混合物とともにスペーサを透明電極間に挟持
させると液晶−高分子複合膜の厚さの制御が容易とな
る。
あるいは白色表示を行う白色液晶表示体を作製するに
は、例えば、液晶と光硬化性樹脂材料との混合物を１対
の透明電極間に挟持した上で、紫外線等の光を照射する
ことにより混合物中の光硬化性樹脂材料を硬化させ液晶
と樹脂とを相分離する方法を採用することができる。こ
の際、上記混合物とともにスペーサを透明電極間に挟持
させると液晶−高分子複合膜の厚さの制御が容易とな
る。
【００３４】光硬化性樹脂材料としては、光硬化性モノ
マーもしくはオリゴマーと光重合開始剤とを混合した混
合液等を使用することができる。このような光硬化性モ
ノマーもしくはオリゴマーと光重合開始剤とを混合した
混合液を使用する場合、この混合液と液晶とを混合した
上で、紫外線を照射することにより上記樹脂材料を光硬
化させ、液晶と樹脂とを相分離する光重合相分離法を採
用することができる 光吸収体としては、例えば、黒色フィルムを用いること
ができる。また、表示体の、観察側から見て最下面に黒
色インク等の黒色塗料を塗布して、光吸収体としてもよ
い。
マーもしくはオリゴマーと光重合開始剤とを混合した混
合液等を使用することができる。このような光硬化性モ
ノマーもしくはオリゴマーと光重合開始剤とを混合した
混合液を使用する場合、この混合液と液晶とを混合した
上で、紫外線を照射することにより上記樹脂材料を光硬
化させ、液晶と樹脂とを相分離する光重合相分離法を採
用することができる 光吸収体としては、例えば、黒色フィルムを用いること
ができる。また、表示体の、観察側から見て最下面に黒
色インク等の黒色塗料を塗布して、光吸収体としてもよ
い。
【００３５】＜第２実施形態＞第１実施形態では液晶表
示体自身が電極を有する例について説明したが、液晶が
透明状態と選択反射状態との間で切り替わるように電界
を作用させることができさえすれば、必ずしも液晶表示
体が電極を有している必要はない。そこで、本実施形態
においては、液晶−高分子複合膜に電圧を印加するため
の電極を液晶表示体の外部に設けた例について説明す
る。
示体自身が電極を有する例について説明したが、液晶が
透明状態と選択反射状態との間で切り替わるように電界
を作用させることができさえすれば、必ずしも液晶表示
体が電極を有している必要はない。そこで、本実施形態
においては、液晶−高分子複合膜に電圧を印加するため
の電極を液晶表示体の外部に設けた例について説明す
る。
【００３６】図２は、本発明の一実施形態である液晶表
示シート２００の断面図を示す。図２に示すように、液
晶表示シート２００は、透明基体５５と、特定色の表示
を行うための液晶−高分子複合膜１０と、透明基体５０
とを順に積層してなる。図２に示すように、電源８０に
接続された一対の電極８１、８２を液晶表示シート２０
０の表裏に配置し、液晶表示シート２００に電圧を印加
することにより、液晶分子の配向を変えて表示を行うこ
とができる。
示シート２００の断面図を示す。図２に示すように、液
晶表示シート２００は、透明基体５５と、特定色の表示
を行うための液晶−高分子複合膜１０と、透明基体５０
とを順に積層してなる。図２に示すように、電源８０に
接続された一対の電極８１、８２を液晶表示シート２０
０の表裏に配置し、液晶表示シート２００に電圧を印加
することにより、液晶分子の配向を変えて表示を行うこ
とができる。
【００３７】図３は、液晶表示シート２００に表示を行
わせるための構成の一実施形態を示している。図３に示
すように、このシステムは、搬送ローラ９０、９１と、
液晶表示シート２００の幅方向に複数に分割して設けら
れた電極８３と、電極８３の接続された電源８０とを備
えている。
わせるための構成の一実施形態を示している。図３に示
すように、このシステムは、搬送ローラ９０、９１と、
液晶表示シート２００の幅方向に複数に分割して設けら
れた電極８３と、電極８３の接続された電源８０とを備
えている。
【００３８】搬送ローラ９０、９１により一定速度で表
示シートを送りながら、画像情報に基づいて電極８３を
個別にＯＮ／ＯＦＦすることにより、液晶表示シート２
００に画像を書き込むことができる。また、電極８３に
より一様な電圧を印加することにより、シート上の画像
を消去することができる。
示シートを送りながら、画像情報に基づいて電極８３を
個別にＯＮ／ＯＦＦすることにより、液晶表示シート２
００に画像を書き込むことができる。また、電極８３に
より一様な電圧を印加することにより、シート上の画像
を消去することができる。
【００３９】図４は、電圧を印加するための他の実施形
態の構成を示している。図４に示すように、液晶表示シ
ート２００を電極板８５に載せ、電源８０に接続された
ペン型の電極８４で液晶表示シート２００をなぞること
により液晶表示シート２００に所望の画像を描くことが
できる。
態の構成を示している。図４に示すように、液晶表示シ
ート２００を電極板８５に載せ、電源８０に接続された
ペン型の電極８４で液晶表示シート２００をなぞること
により液晶表示シート２００に所望の画像を描くことが
できる。
【００４０】
【実験例】以下、具体的な実験例を挙げて本発明をより
詳しく説明する。
詳しく説明する。
【００４１】＜実験例１＞ネマティック液晶として、Ｍ
Ｎ１００８ＸＸ（チッソ社製）およびＭ１５（メルク社
製）を８５：１５の重量比で混合したものを使用し、こ
れに、カイラルドーパントＳ８１１（メルク社製）を２
０重量％添加して、選択反射波長が１１００ｎｍのカイ
ラルネマティック液晶を調製した。
Ｎ１００８ＸＸ（チッソ社製）およびＭ１５（メルク社
製）を８５：１５の重量比で混合したものを使用し、こ
れに、カイラルドーパントＳ８１１（メルク社製）を２
０重量％添加して、選択反射波長が１１００ｎｍのカイ
ラルネマティック液晶を調製した。
【００４２】次に、単官能モノマーＲ１２８Ｈ（日本化
薬社製）に、３重量％の光重合開始剤ＤＡＲＯＣＵＲＥ
１１７３（チバガイギー社製）を添加して光硬化性樹脂
材料を調製した。
薬社製）に、３重量％の光重合開始剤ＤＡＲＯＣＵＲＥ
１１７３（チバガイギー社製）を添加して光硬化性樹脂
材料を調製した。
【００４３】上記カイラルネマティック液晶と上記光硬
化性樹脂材料とを８５：１５の重量比で混合し、これ
を、表面に透明導電性膜が設けられた２枚のガラス基板
間に透明導電性膜を内側にして１０μｍのスペーサを介
して挟持させた上で、１５ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を室温
で３分間照射して硬化させることにより、相分離させ
た。さらに、観察面に異方性散乱シートとして視界制御
フィルム（ルミスティーＺ−３０３０；住友化学工業社
製）を設け、また、背面に黒色の光吸収体を設けて図１
に示す構成の液晶表示体を得た。なお、上記異方性散乱
シートは、シートの法線から３０゜〜６０゜の範囲では
入射光を散乱して不透明となり、それ以外の範囲では入
射光を透過して無色透明となる特性を有している。
化性樹脂材料とを８５：１５の重量比で混合し、これ
を、表面に透明導電性膜が設けられた２枚のガラス基板
間に透明導電性膜を内側にして１０μｍのスペーサを介
して挟持させた上で、１５ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を室温
で３分間照射して硬化させることにより、相分離させ
た。さらに、観察面に異方性散乱シートとして視界制御
フィルム（ルミスティーＺ−３０３０；住友化学工業社
製）を設け、また、背面に黒色の光吸収体を設けて図１
に示す構成の液晶表示体を得た。なお、上記異方性散乱
シートは、シートの法線から３０゜〜６０゜の範囲では
入射光を散乱して不透明となり、それ以外の範囲では入
射光を透過して無色透明となる特性を有している。
【００４４】なお、上記液晶−高分子複合膜の選択反射
波長を１１００ｎｍに設定したので、上記液晶−高分子
複合膜は、高電圧パルスを印加することにより、液晶を
プレーナ配列にすると赤外域の光を反射して透明状態と
なり、低電圧パルスを印加することにより、液晶をフォ
ーカル・コニック配列にすると散乱度が強くなり白色と
なる。すなわち、白黒表示体となる。
波長を１１００ｎｍに設定したので、上記液晶−高分子
複合膜は、高電圧パルスを印加することにより、液晶を
プレーナ配列にすると赤外域の光を反射して透明状態と
なり、低電圧パルスを印加することにより、液晶をフォ
ーカル・コニック配列にすると散乱度が強くなり白色と
なる。すなわち、白黒表示体となる。
【００４５】こうして作製した液晶表示体の視野角に対
する輝度特性を調べた。図５は、輝度特性の測定方法の
原理を示す図である。図５に示すように、液晶表示体の
法線Ｐに対して４５゜の角度（図５のα）に光源５００
を配置し光照射するとともに、表示体上の入射地点を中
心点として、法線Ｐと光源５００の照射方向とを含む面
に対して垂直な面内を円弧を描くように輝度計５１０の
位置を変えながら輝度を測定することによって液晶表示
体の視野角（図５のβ）に対する輝度特性を測定した。
なお、光源としては蛍光灯を使用し、輝度計としてはＬ
Ｓ１１０（ミノルタ社製）を用いた。また、以下に説明
する各表示体の分光反射特性も同様にして測定した。
する輝度特性を調べた。図５は、輝度特性の測定方法の
原理を示す図である。図５に示すように、液晶表示体の
法線Ｐに対して４５゜の角度（図５のα）に光源５００
を配置し光照射するとともに、表示体上の入射地点を中
心点として、法線Ｐと光源５００の照射方向とを含む面
に対して垂直な面内を円弧を描くように輝度計５１０の
位置を変えながら輝度を測定することによって液晶表示
体の視野角（図５のβ）に対する輝度特性を測定した。
なお、光源としては蛍光灯を使用し、輝度計としてはＬ
Ｓ１１０（ミノルタ社製）を用いた。また、以下に説明
する各表示体の分光反射特性も同様にして測定した。
【００４６】図６に測定結果を示す。図６の上側の実線
が選択反射状態の輝度特性であり、図６の下側の実線が
透明状態の輝度特性である。図６には同時に、異方性散
乱シートを設けない場合の液晶表示体の結果についても
破線で示してある。図６に示すように、液晶表示体が透
明状態では、異方性散乱シートを設けないものとほぼ同
等の輝度特性を示したのに対して、散乱状態では２０％
程度輝度が増加した。
が選択反射状態の輝度特性であり、図６の下側の実線が
透明状態の輝度特性である。図６には同時に、異方性散
乱シートを設けない場合の液晶表示体の結果についても
破線で示してある。図６に示すように、液晶表示体が透
明状態では、異方性散乱シートを設けないものとほぼ同
等の輝度特性を示したのに対して、散乱状態では２０％
程度輝度が増加した。
【００４７】＜実験例２＞ネマティック液晶ＭＮ１００
０ＸＸ（チッソ社製）に、カイラルドーパントＳ８１１
（メルク社製）およびＣＮ（メルク社製）をそれぞれ９
重量％、１８重量％添加して、選択反射波長が６３０ｎ
ｍのカイラルネマティック液晶を調製した。
０ＸＸ（チッソ社製）に、カイラルドーパントＳ８１１
（メルク社製）およびＣＮ（メルク社製）をそれぞれ９
重量％、１８重量％添加して、選択反射波長が６３０ｎ
ｍのカイラルネマティック液晶を調製した。
【００４８】次に、単官能モノマーＭＰＬ−２１２（日
本化薬社製）に二官能モノマーＢＦ５３０を２０重量％
添加したものに、３重量％の光重合開始剤ＤＡＲＯＣＵ
ＲＥ１１７３（チバガイギー社製）を添加して光硬化性
樹脂材料を調製した。
本化薬社製）に二官能モノマーＢＦ５３０を２０重量％
添加したものに、３重量％の光重合開始剤ＤＡＲＯＣＵ
ＲＥ１１７３（チバガイギー社製）を添加して光硬化性
樹脂材料を調製した。
【００４９】上記カイラルネマティック液晶と上記光硬
化性樹脂材料とを８５：１５の重量比で混合し、これ
を、表面に透明導電性膜が設けられた２枚のガラス基板
間に透明導電性膜を内側にして１０μｍのスペーサを介
して挟持させた上で、１５ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を室温
で３分間照射して硬化させることにより、相分離させ
た。さらに、観察面に異方性散乱シートとして視界制御
フィルム（ルミスティーＺ−３０３０；住友化学工業社
製）を設け、また、背面に黒色の光吸収体を設けて液晶
表示体とした。
化性樹脂材料とを８５：１５の重量比で混合し、これ
を、表面に透明導電性膜が設けられた２枚のガラス基板
間に透明導電性膜を内側にして１０μｍのスペーサを介
して挟持させた上で、１５ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を室温
で３分間照射して硬化させることにより、相分離させ
た。さらに、観察面に異方性散乱シートとして視界制御
フィルム（ルミスティーＺ−３０３０；住友化学工業社
製）を設け、また、背面に黒色の光吸収体を設けて液晶
表示体とした。
【００５０】こうして作製した液晶表示体は、高電圧パ
ルスを印加することにより、液晶をプレーナ配列にする
と赤色の光を反射して赤色着色状態となり、低電圧パル
スを印加することにより、液晶をフォーカル・コニック
配列にすると透明状態となる。すなわち、赤黒表示体と
なる。
ルスを印加することにより、液晶をプレーナ配列にする
と赤色の光を反射して赤色着色状態となり、低電圧パル
スを印加することにより、液晶をフォーカル・コニック
配列にすると透明状態となる。すなわち、赤黒表示体と
なる。
【００５１】こうして作製した液晶表示体の視野角に対
する輝度特性を実験例１と同様の方法により調べた。図
７に測定結果を示す。図７の上側の実線が選択反射状態
の輝度特性であり、図７の下側の実線が透明状態の輝度
特性である。図７には同時に、異方性散乱シートを設け
ない場合の液晶表示体の結果についても破線で示してあ
る。図７に示すように、液晶表示体が透明状態では、異
方性散乱シートを設けないものとほぼ同等の輝度特性を
示したのに対して、散乱状態では、２０％程度輝度が増
加した。
する輝度特性を実験例１と同様の方法により調べた。図
７に測定結果を示す。図７の上側の実線が選択反射状態
の輝度特性であり、図７の下側の実線が透明状態の輝度
特性である。図７には同時に、異方性散乱シートを設け
ない場合の液晶表示体の結果についても破線で示してあ
る。図７に示すように、液晶表示体が透明状態では、異
方性散乱シートを設けないものとほぼ同等の輝度特性を
示したのに対して、散乱状態では、２０％程度輝度が増
加した。
【００５２】また、この液晶表示体の選択反射波長（分
光スペクトルのピーク波長）の視野角依存性を測定し
た。その際、光源としてタングステンランプを使用し、
瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ−２０００；大塚電
子社製）を用いて、輝度特性の測定と同様にして測定し
た。
光スペクトルのピーク波長）の視野角依存性を測定し
た。その際、光源としてタングステンランプを使用し、
瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ−２０００；大塚電
子社製）を用いて、輝度特性の測定と同様にして測定し
た。
【００５３】結果を図８に実線で示す。なお、図８には
同時に、異方性散乱シートを設けない場合の液晶表示体
の結果についても破線で示してある。図８から明らかな
ように、異方性散乱シートを設けないものに較べて、選
択反射波長のピーク位置のシフト幅が低減されている。
同時に、異方性散乱シートを設けない場合の液晶表示体
の結果についても破線で示してある。図８から明らかな
ように、異方性散乱シートを設けないものに較べて、選
択反射波長のピーク位置のシフト幅が低減されている。
【００５４】＜実験例３＞ネマティック液晶に対するカ
イラルドーパントＳ８１１（メルク社製）およびＣＮ
（メルク社製）の添加量をそれぞれ１０重量％、２０重
量％として、選択反射波長が５５０ｎｍのカイラルネマ
ティック液晶を調製した以外は実験例２と同様の手順で
液晶表示体を作製した。
イラルドーパントＳ８１１（メルク社製）およびＣＮ
（メルク社製）の添加量をそれぞれ１０重量％、２０重
量％として、選択反射波長が５５０ｎｍのカイラルネマ
ティック液晶を調製した以外は実験例２と同様の手順で
液晶表示体を作製した。
【００５５】こうして作製した液晶表示体は、高電圧パ
ルスを印加することにより、液晶をプレーナ配列にする
と緑色の光を反射して緑色着色状態となり、低電圧パル
スを印加することにより、液晶をフォーカル・コニック
配列にすると透明状態となる。すなわち、緑黒表示体と
なる。
ルスを印加することにより、液晶をプレーナ配列にする
と緑色の光を反射して緑色着色状態となり、低電圧パル
スを印加することにより、液晶をフォーカル・コニック
配列にすると透明状態となる。すなわち、緑黒表示体と
なる。
【００５６】こうして作製した液晶表示体の視野角に対
する輝度特性を実験例１と同様の方法により調べた。図
９に測定結果を示す。図９の上側の実線が選択反射状態
の輝度特性であり、図９の下側の実線が透明状態の輝度
特性である。図９には同時に、異方性散乱シートを設け
ない場合の液晶表示体の結果についても破線で示してあ
る。図９に示すように、液晶表示体が透明状態では、異
方性散乱シートを設けないものとほぼ同等の輝度特性を
示したのに対して、散乱状態では、２０％程度輝度が増
加した。
する輝度特性を実験例１と同様の方法により調べた。図
９に測定結果を示す。図９の上側の実線が選択反射状態
の輝度特性であり、図９の下側の実線が透明状態の輝度
特性である。図９には同時に、異方性散乱シートを設け
ない場合の液晶表示体の結果についても破線で示してあ
る。図９に示すように、液晶表示体が透明状態では、異
方性散乱シートを設けないものとほぼ同等の輝度特性を
示したのに対して、散乱状態では、２０％程度輝度が増
加した。
【００５７】また、この液晶表示体の反射波長スペクト
ルの視野角依存性を実験例２と同様の手順で測定した。
結果を図１０に実線で示す。なお、図１０には同時に、
異方性散乱シートを設けない場合の液晶表示体の結果に
ついても破線で示してある。図１０から明らかなよう
に、異方性散乱シートを設けないものに較べて、選択反
射波長のピーク位置のシフト幅が低減されている。
ルの視野角依存性を実験例２と同様の手順で測定した。
結果を図１０に実線で示す。なお、図１０には同時に、
異方性散乱シートを設けない場合の液晶表示体の結果に
ついても破線で示してある。図１０から明らかなよう
に、異方性散乱シートを設けないものに較べて、選択反
射波長のピーク位置のシフト幅が低減されている。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、異方性
散乱層を観察面に設けたことにより、輝度特性が十分高
く、反射光のピーク波長の視野角依存性が軽減された表
示を行うことのできる反射型液晶表示体を提供すること
ができる。
散乱層を観察面に設けたことにより、輝度特性が十分高
く、反射光のピーク波長の視野角依存性が軽減された表
示を行うことのできる反射型液晶表示体を提供すること
ができる。
【図１】 本発明の一実施形態である液晶表示体の断面
図である。
図である。
【図２】 本発明の他の実施形態である液晶表示シート
の断面図である。
の断面図である。
【図３】 液晶表示シートに電圧を印加するための構成
の模式図である。
の模式図である。
【図４】 液晶表示シートに電圧を印加するための他の
構成の模式図である。
構成の模式図である。
【図５】 液晶表示体の光反射特性の測定の原理を示す
模式図である。
模式図である。
【図６】 白黒表示体の輝度の視野角依存性を示す図で
ある。
ある。
【図７】 赤黒表示体の輝度の視野角依存性を示す図で
ある。
ある。
【図８】 赤黒表示体の反射波長のピーク位置の視野角
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図９】 緑黒表示体の輝度の視野角依存性を示す図で
ある。
ある。
【図１０】 緑黒表示体の反射波長のピーク位置の視野
角依存性を示す図である。
角依存性を示す図である。
１０ 液晶−高分子複合膜 １３、１４ 透明電極 ５０、５５ 透明基体 ６０ 光吸収体 ７０ 異方性散乱層 ８０ 電源 １００ 液晶表示体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−188776（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−29757（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209425（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201794（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−64069（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 1/1335 520 G02B 1/137
Claims (4)
- 【請求項１】 コレステリック液晶を含む液晶表示層
と、該液晶表示層の観察面側に設けられ、入射光の入射
角度によって光の透過状態が異なる異方性散乱層とを備
えたことを特徴とする反射型液晶表示体。 - 【請求項２】 前記異方性散乱層は、観察面の法線に対
して所定範囲内の角度で入射した光は直進させ、該所定
範囲外の角度で入射した光は散乱する請求項１の反射型
液晶表示体。 - 【請求項３】 前記コレステリック液晶を挟持するとと
もに、少なくとも観察側のものが透明である一対の基体
をさらに備えた請求項１の反射型液晶表示体。 - 【請求項４】 前記液晶表示層は、高分子体中に前記コ
レステリック液晶を分散してなるものである請求項１の
反射型液晶表示体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24995496A JP3317158B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 反射型液晶表示体 |
| US08/929,864 US6204908B1 (en) | 1996-09-20 | 1997-09-15 | Reflecting cholesteric LCD having viewer side layer which either scatters or transmits light depending on angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24995496A JP3317158B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 反射型液晶表示体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096917A JPH1096917A (ja) | 1998-04-14 |
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Family
ID=17200663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24995496A Expired - Fee Related JP3317158B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 反射型液晶表示体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6204908B1 (ja) |
| JP (1) | JP3317158B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6504524B1 (en) * | 2000-03-08 | 2003-01-07 | E Ink Corporation | Addressing methods for displays having zero time-average field |
| US6556262B1 (en) * | 2000-01-06 | 2003-04-29 | Eastman Kodak Company | Display sheet having memory using limited coalescence domains |
| AU2001271318A1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-08 | Reveo, Inc. | Cholesteric liquid crystal polarizing device |
| JP2002357717A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Dainippon Printing Co Ltd | 波長選択素子およびそれを備えた光表示装置 |
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