JPH05264990A - 透過型液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 強誘電性高分子液晶を含む液晶材１を可撓性
を有するフィルム状樹脂基板２，３で挾持してなる液晶
パネルの背面に、可撓性を有するフィルム状のエレクト
ロ・ルミネセンス素子素子６をバックライトとして配設
し、かつ、上記液晶パネル又はエレクトロ・ルミネセン
ス素子のそれぞれ対向する面のいずれか一方の面に粘着
処理を施し、液晶パネルとエレクトロ・ルミネセンス素
子を接合して一体化した構成としてある。 【効果】 素子の形状を曲面形状等の自由な形態とする
ことができるとともに、情報を大画面表示でき、しか
も、液晶表示素子を用いた装置の薄型化かつ軽量化を可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子の構成要
素をすべて可撓性を有する材料とし、軽量かつ薄型で、
大画面表示，曲面表示を可能とした透過型液晶表示素子
に関し、例えば、自動車用インパネル，ＯＡ機器等の各
種情報表示体として利用できる透過型液晶表示素子に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶材料として強誘電性液晶を用
い、これを高度に配向制御し、かつこの液晶材料を電極
が配設された二枚の基板に挾持してなる液晶表示素子
が、電界等の外部刺激に対して高速応答性，コントラス
ト比等に優れるなどの特性を有することなどから注目さ
れ、盛んに研究されるようになってきた。そして、この
場合の液晶表示素子用基板としては、ガラスが一般的に
使用され、今日に至っている。一方、最近では、装置の
薄型，軽量化を目的に、基板としてポリマーフィルムを
用いることも多く行なわれており、またこれに関し種々
の提案がなされている。これらのうち、バックライトを
備えた透過型の液晶表示素子としては、例えば、特開昭
６４−１３５２３号，特開平１−１６６０１８号及び特
開平３−６５９２５号に示すものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の透過型液晶表示素子には次のような課題があっ
た。すなわち、特開昭６４−１３５２３号の透過型液晶
表示素子は、バックライト及び支持台の形状によって液
晶表示素子の形状が決定されてしまい、形態を自由に設
定することができなかった。また、バックライト及び支
持台の材料に可撓性がないため、液晶表示素子を曲面を
有する形状とすることができず形態変化の自由度が低
く、また液晶表示素子を用いた装置の大型化が避けられ
ないという問題があった。

【０００４】また、特開平１−１６６０１８号及び同３
−６５９２５号に示すものは、液晶表示素子をある程度
曲面状とすることができるものの、初期の製造条件によ
って曲面形状が固定されてしまい、それ以外の形態に自
由に変化させることができなかった。また、液晶表示素
子を曲面形状とするためには複雑な製造工程が必要とな
り、さらにはバックライトを液晶パネルの形状にいちい
ち合わせなければならないため、液晶表示素子のコスト
が高くなるという問題があった。

【０００５】本発明は上記の問題点にかんがみてなされ
たものであり、強誘電性高分子液晶の可撓性と大画面性
に着目し、基板を可撓性を有するフィルム状とするとと
もに、バックライトとして大面積かつ曲面発光の可能な
フィルム状エレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）素子を用
い、強誘電性高分子液晶の可撓性と大画面性及び基板と
ＥＬ素子の可撓性をそれぞれ結び付けることにより、両
構成要素、特に強誘電性高分子液晶の特徴点を最大限有
効に活用した液晶表示素子を提供するものである。すな
わち、本発明は、いままで活用されていなかった強誘電
性高分子液晶の最大の特徴を有効に活用し、大画面であ
って、しかも形態を自由に選択できる薄型かつ軽量な透
過型液晶表示素子の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の透過型液晶表示素子は、強誘電性高分子液晶を
含む液晶材を可撓性を有するフィルム状樹脂基板で挾持
してなる液晶パネルの背面に、可撓性を有するフィルム
状のエレクトロ・ルミネセンス素子素子をバックライト
として配設した構成とし、好ましくは、上記液晶パネル
又はエレクトロ・ルミネセンス素子のそれぞれ対向する
面のいずれか一方の面に粘着処理を施し、液晶パネルと
エレクトロ・ルミネセンス素子を接合して一体化した構
成としてある。

【０００７】

【作用】上記構成からなる透過型液晶表示素子によれ
ば、大画面でありながら曲面形状等の自由な形態とする
ことができ、しかも薄型で軽量な液晶表示部を有する各
装置の出現を可能とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の透過型液晶表示素子の実施例
について説明する。図１は本発明の第一実施例である複
屈曲モード透過型液晶表示素子の部分断面図であり、強
誘電性高分子液晶を含む液晶材１を表示側及び裏側の二
枚の可撓性を有するフィルム状樹脂基板２，３で挾持し
てある。また、基板２，３のそれぞれ外側には表示側及
び裏側の偏光板４，５が配設してあり、これら液晶材
１、可撓性を有する電極付きのフィルム状樹脂基板２，
３及び偏光板４，５で液晶パネルを形成している。この
液晶パネルの背面、すなわち裏側偏光板５の背面には、
可撓性を有するフィルム状のＥＬ素子６が配設してあ
り、両者は接合して積層し一体化してある。液晶パネル
とＥＬ素子６の接合は、例えば裏側偏光板５又はＥＬ素
子６のそれぞれ対向（接合）する面のいずれか一方の面
に粘着処理を施しておき、これによって両者を一体的に
接合する。

【０００９】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第二実施
例であるゲスト・ホストモード透過型液晶表示素子の部
分断面図であり、（ａ）は表示側にのみ偏光板４を配設
したもの、（ｂ）は裏側にのみ偏光板５を配設したもの
を示している。したがって、表示側にのみ偏光板４を配
設したものは、強誘電性高分子液晶材を含む液晶材１、
可撓性を有するフィルム状樹脂基板２，３及び表示側偏
光板４で液晶パネルを形成し、可撓性を有するフィルム
状ＥＬ素子６との接合は裏側基板３との間で行なわれ
る。一方、裏側にのみ偏光板５を配設したものは強誘電
性高分子液晶材を含む液晶材１、可撓性を有するフィル
ム状樹脂基板２，３及び裏側偏光板によって液晶パネル
を形成し、可撓性を有するフィルム状ＥＬ素子６との接
合は裏側偏光板５との間で行なわれる。

【００１０】液晶材料としては、強誘電性高分子材料を
含んだ液晶材、例えば一種又は二種以上の強誘電性高分
子液晶、一種又は二種以上の強誘電性低分子液晶と一種
又は二種以上の強誘電性高分子液晶からなる強誘電性高
分子液晶、一種又は二種以上の強誘電性低分子液晶と一
種又は二種以上の他の高分子液晶等からなる強誘電性高
分子液晶などを挙げることができる。すなわち、前記強
誘電性高分子液晶としては、ポリマー分子自体が強誘電
性の液晶特性を示す強誘電性高分子液晶（ホモポリマー
またはコポリマーまたはそれらの混合物）、強誘電性高
分子液晶と他の高分子液晶及び／又は通常のポリマーと
の混合物、強誘電性高分子液晶と強誘電性低分子液晶と
の混合物、強誘電性高分子液晶と強誘電性低分子液晶と
高分子液晶及び／又は通常のポリマーとの混合物、ある
いは、これらと通常の低分子液晶との混合物などの、す
べての強誘電性を示す高分子液晶を使用することができ
る。前記強誘電性高分子液晶の中でも、例えば、カイラ
ルスメクチックＣ相をとる側鎖型強誘電性高分子液晶が
好適に使用される。

【００１１】強誘電性液晶化合物の例としては、デシロ
キシベンジリデン−Ｐ’−アミノ−２−メチルブチルシ
ンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ）、ヘキシルオキシベンジ
リデン−Ｐ’−アミノ−２−クロロプロピルシンナメー
ト（ＨＯＢＡＣＰＣ）および４−ｏ−（２−メチル）−
ブチルレゾルシリデン−４’−オクチルアニリン（ＭＢ
ＲＡ８）等が挙げられる。これらの材料を用いて、素子
を構成する場合、液晶化合物が、ＳｍＣ＊相又はＳｍＨ
＊相となるような温度状態に保持する、必要に応じて素
子をヒーターが埋め込まれた銅ブロック等により支持す
ることができる。また、本発明では前述のＳｍＣ＊，Ｓ
ｍＨ＊の他にカイラルスメクチックＦ相，Ｉ相，Ｊ相，
Ｇ相やＫ相で現われる強誘電性液晶を用いることも可能
である。また、強誘電性液晶組成物には、必要に応じ
て、接着剤，減粘剤，非液晶カイラル化合物，色素等が
含まれる。液晶層の厚さは、特に制限されないが２〜４
μｍとするのが好ましい。

【００１２】また、可撓性を有するフィルム状透明樹脂
基板２，３としては、可撓性を有し透明性の材料であれ
ば、特に制限はない。例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポ
リカーボネート（ＰＣ）などのプラスチックフィルムな
どを用いることができる。基板の厚みは０．２ｍｍ以下
であればよいが、通常、１０μｍ〜数ｍｍであることが
好ましい。

【００１３】基板２，３の液晶材１側の片面には電極
（図示せず）が設けられているが、電極としては、透明
性を有する材料であれば特に制限されない。例えば、酸
化インジウム又は酸化インジウムと酸化錫との混合物か
らなるＩＴＯ膜等の透明電極が好適であり、通常、これ
らは上記の可撓性基板上に蒸着される。

【００１４】また、偏光板４，５としては、一般的に使
用されている、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
に沃素系の添加物を加えたもの、あるいはポリビニルア
ルコールに染料系の添加物を加えたもの等を用いる。可
撓性を持たせるためには０．２ｍｍ以下の厚みとするこ
とが好ましい。

【００１５】バックライト用のＥＬ素子６としては、例
えば、分散型のＥＬ素子を用い、２ｍｍ以下の薄型、２
００ｍｇ／ｃｍ² 以下の軽量、縦横の一辺が３００ｍｍ
以上の大面積であって均一発光が可能、及び形状を曲面
とすることのできる可撓性のものを用いる。

【００１６】次に、透過型液晶表示素子の製造方法につ
いて説明する。液晶材１の基板への塗布は、液晶材料を
溶媒で溶いたり加熱したりすることにより、流動性を高
め、これをマイクログラビア法、ダイレクトグラビア法
等により、電極付き基板の電極側の表面に均一な膜厚に
塗布する方法が適する。また、流動性を高めた液晶材料
を岩石部材に含浸させ、この含浸部材を電極付き基板の
電極側の表面に押し当てて移動しながら塗布する含浸塗
布法（特開平２−１０３２２号公報記載）も好適であ
る。液晶の塗布は通常、可撓性を有する裏側基板３へ行
なう。

【００１７】次いで、基板の重ね合わせ工程では、形成
された液晶層１の上に、もう一方の表示側基板２を、液
晶層１と表示側基板２の電極側の表面とが接するように
重ね合わせる。そして、重ね合わせる基板２と液晶層１
の間に気泡が入らないように上下の基板２，３を重ね合
わせ、上下の基板２，３により液晶層１を均一な膜厚で
挾持する。このとき、重ね合わせる基板２を加熱するこ
とが好ましい。

【００１８】液晶材料は電極付き基板間に挾持される際
又はその後配向処理され、液晶組成物の液晶分子が一軸
水平配向していることが好ましい。配向処理の方法とし
ては、特に制限はなく、例えば、従来から良く知られた
ラビング法、斜方蒸着法、磁場印加法、温度勾配法など
を用いることができる。高分子液晶組成物を用いる場合
には、重ね合わせを行なった基板を加熱し、等方相−液
晶相間の相転移点より低い温度で上下の基板にずり剪断
をかけて液晶材料を配向処理し、液晶分子を配向させる
方法（特開平２−１０３２２号公報記載）が好適であ
る。

【００１９】次に、複屈折モード透過型液晶表示素子の
場合には、表示側及び裏側の基板２，３の外側に偏光板
５，６を配設し、電界印加時のコントラストが最大とな
るようにする。また、ゲスト・ホストモード透過型液晶
表示素子の場合には、表示側又は裏側の基板２，３のい
ずれか一方の外側に偏光板を配設する。さらに、複屈折
モード透過型液晶表示素子の場合には、裏側偏光板５の
背面にフィルム状のＥＬ素子６を接合し、ゲスト・ホス
トモード透過型液晶表示素子の場合には、裏側の基板３
又は偏光板５の背面にフィルム状のＥＬ素子６を接合す
る。

【００２０】上記構成からなる透過型液晶表示素子によ
れば、強誘電性高分子液晶を含む液晶材を有する液晶材
とＥＬ素子を結び付けることにより、従来の透過型液晶
表示素子ではなし得なかった強誘電性高分子液晶の特徴
とする大画面性，可撓性，薄型性及び軽量性を最大限有
効に活用した透過型液晶表示素子を実現した。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明の透過型液晶表示素
子によれば、素子全体がフィルム状に構成されるので、
素子の形状を曲面形状等の自由な形態とすることができ
るとともに、情報を大画面表示でき、しかも、液晶表示
素子を用いた装置の薄型化かつ軽量化を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例である複屈曲モード透過型
液晶表示素子の部分断面図を示している。

【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第二実施例で
あるゲスト・ホストモード透過型液晶表示素子の部分断
面であり、（ａ）は表示側にのみ偏光板４を配設したも
の、（ｂ）は裏側にのみ偏光板５を配設したものを示し
ている。

【符号の説明】

１…液晶材 ２…表示側基板 ３…裏側基板 ４…表示側偏光板 ５…裏側偏光板 ６…ＥＬ素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強誘電性高分子液晶を含む液晶材を可撓
   性を有するフィルム状樹脂基板で挾持してなる液晶パネ
   ルの背面に、可撓性を有するフィルム状のエレクトロ・
   ルミネセンス素子をバックライトとして配設したことを
   特徴とする透過型液晶表示素子。
2. 【請求項２】 上記液晶パネル又はエレクトロ・ルミネ
   センス素子の、それぞれ対向する面のいずれか一方の面
   に粘着処理を施し、液晶パネルとエレクトロ・ルミネセ
   ンス素子を接合して一体化した請求項１記載の透過型液
   晶表示素子。