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液晶表示素子 コモンズ

国内特許コード P110003866
整理番号 B58P03
掲載日 2011年7月1日
出願番号 特願2006-511183
登録番号 特許第4766694号
出願日 平成17年3月15日(2005.3.15)
登録日 平成23年6月24日(2011.6.24)
国際出願番号 JP2005004481
国際公開番号 WO2005090520
国際出願日 平成17年3月15日(2005.3.15)
国際公開日 平成17年9月29日(2005.9.29)
優先権データ
  • 特願2004-079563 (2004.3.19) JP
  • 特願2004-192448 (2004.6.30) JP
発明者
  • 菊池 裕嗣
  • 梶山 千里
  • 長村 利彦
  • 久門 義明
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 液晶表示素子 コモンズ
発明の概要

【課題】 表面配向処理を不要とし、動画表示の応答速度が著しく向上し、黒表示時に光漏れのない(暗視野を与える)液晶表示素子を提供する。
【解決手段】 一対の透明基板に挟持された高分子安定化ブルー相液晶から成る液晶表示素子である。高分子安定化ブルー相液晶を用いた液晶表示素子は、セル基板に対して面内方向に電界を印加することによって大きな複屈折変化を示す。高分子安定化ブルー相液晶は、コレステリック相と等方相の間で青色相を発現し得る低分子液晶と、該低分子液晶中に形成された高分子ネットワークとから成る。更に液晶に添加するカライルドーパントの種類と量を最適化することにより黒表示時に光漏れのない(暗視野を与える)液晶表示素子とすることができる。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


液晶表示素子は光情報処理分野で広く用いられている。従来の液晶表示方式には、TN、STN、IPS、VA(MVA)、OCBなどがあるが、いずれも予め制御された液晶分子の配向を電界を印加させることにより異なる配向状態に変化させ、透過する光の偏光方向や偏光状態を変化させ、この変化を偏光板などで明暗のコントラストに変換させて表示を行うのが一般である。
これら従来の液晶表示方式は、いずれも液晶分子の配向を制御するための表面配向処理を必要とする。特にVA(MVA)を除く方式はラビング処理を必要とする。ラビングは、液晶と接する基板表面に塗布された配向膜表面を布等でこする操作であり、歩留まりの低下に伴うコスト高や表示品質の低下の原因となっている。また、上記いずれの方式もネマチック液晶を用いるため応答時間が短くて10ミリ秒程度であり、テレビでの動画表示に限界があった。



近年、液晶表示素子用の液晶としてカイラルネマチック液晶が開発されているが(特許文献1、2等)、本発明者らは、上記の課題を解決するために、従来のネマチック液晶に代えて、高分子安定化ブルー相液晶を開発した(特許文献3)。この高分子安定化ブルー相液晶は、ブルー相のもつ高速応答性を失うことなくその発現温度範囲を高分子によって著しく高めた新規材料である。高分子安定化ブルー相は、電界無印加状態で光学的に等方性であるため、配向を制御する必要がない。電界ゼロで複屈折ゼロ、電界印加で複屈折が誘起される現象を利用する新規な方式で表示を行う。その応答時間は100μ秒程度であるため従来の液晶表示素子よりも格段に応答が速い。
一方、液晶画面の大型化や高品質化に対応するために、同一面スイッチング(IPS)が開発されている(非特許文献1、特許文献4等)。この方式は、基板に平衡面に電界をかける方式であるが、この方式に適用する液晶材料が求められていた。




【特許文献1】特開2003-295225

【特許文献2】特開2001-316346

【特許文献3】特開2003-327966

【特許文献4】特開平9-269497

【非特許文献1】Appl. Phys. Lett. 67(26), 395-3897 (1995)

産業上の利用分野


この発明は、高分子安定化ブルー相液晶を同一面スイッチング(IPS)方式に用いた液晶表示素子に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】コレステリック相と等方相の間で青色相を発現し得る低分子液晶と、該低分子液晶中に形成された高分子ネットワークであって非液晶性のモノマーが架橋剤とともに重合することにより形成された高分子ネットワークとから成る複合系液晶組成物の青色相から構成された高分子安定化ブルー相液晶であって、該高分子安定化ブルー相液晶がカライルドーパントを含み、該高分子安定化ブルー相液晶に対するカライルドーパントの量が、該高分子安定化ブルー相液晶の回折波長が可視領域(380~750nm)外であるように調整されたことを特徴とする高分子安定化ブルー相液晶。
【請求項2】請求項1に記載の高分子安定化ブルー相液晶を、一対の透明基板に挟持して成る液晶表示素子であって、電界を該基板に平行に印加することを特徴とする液晶表示素子。
【請求項3】前記電界が、一方の透明基板面に相互に組み込まれた櫛歯型の2つの電極により印加される請求項2に記載の液晶表示素子。
【請求項4】前記電界を、一方の基板面内にTFTと共通電極を組み込み、前記TFTのオン-オフによって、入力信号に応じた電界としてTFT電極と共通電極の間に印加することを特徴とする請求項2又は3に記載の液晶表示素子。
産業区分
  • 光学装置
  • その他無機化学
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) SORST 平成15年度採択課題
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