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ネマチック液晶を用いた液晶表示素子 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P08A013733
整理番号 BE059P02
掲載日 2008年9月12日
出願番号 特願2006-010892
公開番号 特開2007-193085
登録番号 特許第4863355号
出願日 平成18年1月19日(2006.1.19)
公開日 平成19年8月2日(2007.8.2)
登録日 平成23年11月18日(2011.11.18)
発明者
  • 米谷 慎
  • 横山 浩
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 ネマチック液晶を用いた液晶表示素子 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】簡便に作製できる、メモリー性と広視野角表示特性を両立した高精細、広視野角かつ低消費電力のネマチック液晶を用いた液晶表示素子を提供する。
【解決手段】 透明な一対の基板SUB1,SUB2と、この一対の基板SUB1、SUB2間に配置された液晶層LCLと、これらの基板面に略平行な成分を持つ電界をこの液晶層LCLに印加するための電極群と、この液晶層LCLと前記一対の基板SUB1,SUB2の少なくとも一方の基板の間に配置された、二つの方向に液晶配向規制処理された配向層とを有するネマチック液晶を用いた液晶表示素子において、前記配向層の液晶配向規制処理が、前記基板表面上の配向層に化学反応を与え得る光を直線偏光光として照射する処理であり、前記配向層が、複数回の前記直線偏光光照射に対して、その液晶配向規制方向が、最後に照射された直線偏光光の偏光方向に対して液晶配向規制方向となる光反応性材料からなる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


従来、携帯電話などの携帯情報端末の表示素子としては、主にネマチック液晶を用いた液晶表示素子が、その低駆動電圧、低消費電力特性を生かして用いられており、近年の携帯情報端末の急速な普及に伴い、その生産量が拡大している。同時にその表示機能も表示画素(文字)数の増加など、より高度な表示性能が要求されてきている。一方で、携帯機器としてバッテリーを電源とした連続使用時間を維持あるいは拡大しなければならないことから、上記の高精細化をはじめとする表示機能の高度化のみならず、低消費電力化も同時に達成する技術が必要とされている。



このような技術の一つとして、液晶表示素子に加える電圧を切った場合にも表示が保持される、いわゆる表示メモリー特性をもつ液晶表示素子を用いる技術が種々提案されている。メモリー特性を用いることにより、表示内容が変わらない場合には原理的には消費電力を0とすることができ、また、画素ごとに表示内容が変わった画素のみ電圧を印加して表示内容を変更することによっても消費電力を低減できる。さらに、従来のツイステッドネマチック(TN)方式あるいはスーパーツイステッドネマチック(STN)方式を単純マトリックス駆動する場合には、よく知られているようにデューティー比の制限から、表示可能な画素数に上限があるが、メモリー性を利用することによりこの画素数の制限をなくすことができる。



このような表示メモリー性を持つ従来技術の具体例としては、例えば、(1)強誘電性液晶を用いたもの(非特許文献1、特許文献1参照)や、(2)ネマチック液晶と微細なグレーティング処理を施した液晶配向層を組み合わせたもの(特許文献2参照)、(3)基板表面に二つのそれぞれ異なる方向に液晶配向規制方向を持つ副領域からなる配向パターンを有した配向層を用いることにより、その表面多重配向安定性を用いたもの(特許文献3参照)などが提案されている。
【特許文献1】
特開昭56-107216号公報
【特許文献2】
特表平11-513809号公報
【特許文献3】
国際公開番号WO02/006887号公報
【非特許文献1】
アプライドフィジックスレターズ,36,899(1980)

産業上の利用分野


本発明は、ネマチック液晶を用いた液晶表示素子に係り、特に低消費電力、高精細のネマチック液晶を用いた液晶表示素子に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された、前記基板面に略平行な成分を持つ電界を液晶層に印加するための電極群と、前記一対の基板間に配置された液晶層と、該液晶層と前記一対の基板の少なくともどちらか一方の基板の間に配置された、二つの異なる液晶配向規制方向が形成されるように処理された配向層とを有する液晶表示素子において、
前記配向層の二つの異なる液晶配向規制方向が略1μm角の小領域毎に異なるものであり、前記配向層の液晶配向規制処理が、前記基板表面上の配向層に化学反応を与え得る光を直線偏光光として複数照射する処理であり、
前記配向層が、前記直線偏光光の複数回の照射に対して、その液晶配向規制方向が、最後に照射された直線偏光光の偏光方向に対応した液晶配向規制方向となる光反応性材料からなることを特徴とするネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項2】
前記配向層に対して複数回照射を行う前記液晶配向規制処理のうち少なくとも一回が、前記基板表面上の配向層に化学反応を与え得る光を直線偏光光として照射する代わりに、無偏光光を基板法線に対して斜め方向から入射する光として照射する処理であり、
前記配向層が、前記斜め入射光の複数回の照射に対して、その液晶配向規制方向が、最後に照射された斜め入射光の斜め入射方向に対応した液晶配向規制方向となる光反応性材料からなることを特徴とする請求項1記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項3】
前記二つの異なる液晶配向規制方向を形成する前記処理の一方が、当該処理対象となる領域全体に一様に施される処理であり、他方が、当該処理対象となる領域の一部分のみに選択的に施される処理であることを特徴とする請求項1又は2記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項4】
前記二つの異なる液晶配向規制方向が前記基板面内で略直交し、かつ、すくなくとも一方の液晶配向規制方向における前記基板面からのプレチルト角が略0度であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項5】
前記液晶層が、不斉分子を組成成分として含有する液晶材料からなることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項6】
前記液晶層が、その誘電異方性の符号が印加される交流電界の周波数に依存して正・負両方とり得る液晶材料からなることを特徴とする、請求項1、2、3、4又は5記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項7】
前記電極群を構成する電極の少なくとも一部が櫛歯電極であることを特徴とする、請求項1、2、3、4、5又は6記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項8】
前記櫛歯電極とは別に、前記一対の基板のそれぞれの基板上に配置された、対となる電極を有することを特徴とする、請求項7記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。

【請求項9】
前記一対の基板のどちらかの基板上に、光反射板が配置されたことを特徴とする、請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載のネマチック液晶を用いた液晶表示素子。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006010892thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO/SORST 液晶ナノシステム 領域
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