液晶表示素子
【課題】 良好な表示を実現する。
【解決手段】 第１の基板と、第１の基板に対向配置された第２の基板と、第１及び第２の基板間に挟持された、垂直配向する液晶層と、第１の基板の、液晶層と反対側の面に配置された第１の偏光板と、第２の基板の、液晶層と反対側の面に、第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板とを有し、液晶層は、ホスト液晶と、ホスト液晶中に均一に分散された、青色を呈する二色性色素を含み、液晶層における二色性色素の含有量は、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％未満である液晶表示素子を提供する。
【解決手段】 第１の基板と、第１の基板に対向配置された第２の基板と、第１及び第２の基板間に挟持された、垂直配向する液晶層と、第１の基板の、液晶層と反対側の面に配置された第１の偏光板と、第２の基板の、液晶層と反対側の面に、第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板とを有し、液晶層は、ホスト液晶と、ホスト液晶中に均一に分散された、青色を呈する二色性色素を含み、液晶層における二色性色素の含有量は、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％未満である液晶表示素子を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子(Liquid Crystal Display; LCD)に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶層に二色性色素を含有する液晶表示素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１には、垂直配向を利用した、安定性の高いノーマリホワイトモードの反射型ゲストホスト液晶表示素子の発明が記載されている。この液晶表示素子によれば、明るい表示を実現することが可能である。
【０００３】
透過型の液晶表示素子においては、表示のコントラスト向上に偏光板が用いられる。垂直配向を利用した透過型液晶表示素子の場合、平行ニコル配置では十分な黒表示を得ることが困難であるため、通常はクロスニコルの偏光板配置が採用される。偏光板がクロスニコル配置された垂直配向型液晶表示素子においては、電圧無印加時に黒表示、電圧印加時に白表示が得られる。液晶分子は、電圧無印加時には垂直配向、電圧印加時には水平配向となるためである。
【０００４】
ここで、液晶表示素子において電圧無印加の条件を満たすのは、電極の対向していない、いわゆる画素以外の部分である。画素部分に関しては、ＯＦＦ電圧とＯＮ電圧とにより液晶の配向を制御し、透過率の制御を行う。デューティ駆動を行う液晶表示素子では、ＯＦＦ部にＯＦＦ電圧が印加されるため、透過率に大きな影響を及ぼさない程度に液晶分子が応答する。このため、画素部分のＯＦＦ状態と電圧無印加状態とでは、透過率において微少な差異が生じる。この差異により、ＯＦＦ部が視認される現象はＯＦＦセグ見えと呼ばれる。ＯＦＦセグ見えにより、ＯＦＦ電圧印加時にＯＦＦ部が背景に対して異なった見映えとなり観察されてしまう。
【０００５】
ところで二色性色素は液晶分子に類似した分子構造を有しており、液晶の動きと同期させて配向状態を変化させることができる。このため、二色性色素を添加した垂直配向型の液晶セルを、偏光板を貼付しない状態で観察すると、電圧ＯＦＦ時には白（無色透明）表示、電圧ＯＮ時にはカラー（着色）表示が見られる。したがって、この液晶セルに偏光板をクロスニコル配置した液晶表示素子においては、電圧ＯＦＦ時には、二色性色素を含まない素子と同等の黒表示が得られるが、電圧ＯＮ時には、二色性色素を含まない素子と比べ、表示の明るさが低下する。結果として、暗い表示になるとともに、コントラストが低下する。
【０００６】
また、二色性色素を添加すると、素子の駆動電圧の増大などが問題となる。このような理由から、クロスニコルに偏光板が配置された垂直配向型液晶表示素子に二色性色素を加えることは、表示性能の低下につながる、好ましくない処理と考えられていた。
【０００７】
二色性色素を添加していない一般的な垂直配向型液晶表示素子（たとえば、特許文献２参照）においても、黄変と呼ばれる表示上の問題が生じることが知られている。黄変は白表示が黄色味を帯びる現象で、視角を変えて液晶表示素子を観察する場合に顕著に認められる。高デューティ駆動において、特に観察されやすい。
【０００８】
黄変を抑制するために、液晶層に色補償用の二色性色素を添加した垂直配向型液晶表示素子の発明が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３１２１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２３４２５４号公報
【特許文献３】特開平１０−２８２４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、良好な表示が可能な液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された、垂直配向する液晶層と、前記第１の基板の、前記液晶層と反対側の面に配置された第１の偏光板と、前記第２の基板の、前記液晶層と反対側の面に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板とを有し、前記液晶層は、ホスト液晶と、該ホスト液晶中に均一に分散された、青色を呈する二色性色素を含み、前記液晶層における前記二色性色素の含有量は、前記ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％未満である液晶表示素子が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、透過率、特に正面ＯＮ透過率を損なうことなく、黄変とＯＦＦセグ見えの問題を低減し、良好な表示が可能な垂直配向型の液晶表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例による液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】実施例による液晶表示素子の概略図である。
【図３（Ａ）】と、
【図３（Ｂ）】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図４（Ａ）】と、
【図４（Ｂ）】と、
【図４（Ｃ）】と、
【図４（Ｄ）】図４（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示（明表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図５（Ａ）】と、
【図５（Ｂ）】と、
【図５（Ｃ）】と、
【図５（Ｄ）】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示（黒表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図６（Ａ）】と、
【図６（Ｂ）】と、
【図６（Ｃ）】と、
【図６（Ｄ）】図６（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図７（Ａ）】と、
【図７（Ｂ）】と、
【図７（Ｃ）】と、
【図７（Ｄ）】図７（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第１〜第３サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図８（Ａ）】と、
【図８（Ｂ）】と、
【図８（Ｃ）】と、
【図８（Ｄ）】図８（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察した比較サンプル、第１〜第３サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図９】駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図１０（Ａ）】と、
【図１０（Ｂ）】と、
【図１０（Ｃ）】と、
【図１０（Ｄ）】図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１１（Ａ）】と、
【図１１（Ｂ）】と、
【図１１（Ｃ）】と、
【図１１（Ｄ）】図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１２（Ａ）】と、
【図１２（Ｂ）】と、
【図１２（Ｃ）】と、
【図１２（Ｄ）】図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１３（Ａ）】と、
【図１３（Ｂ）】と、
【図１３（Ｃ）】と、
【図１３（Ｄ）】図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第４〜第６サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図１４（Ａ）】と、
【図１４（Ｂ）】と、
【図１４（Ｃ）】と、
【図１４（Ｄ）】図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察した比較サンプル、第４〜第６サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図１５】比較サンプル及び第４〜第６サンプルに関する色度図を示す。
【図１６】駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図１７（Ａ）】と、
【図１７（Ｂ）】と、
【図１７（Ｃ）】と、
【図１７（Ｄ）】図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１８（Ａ）】と、
【図１８（Ｂ）】と、
【図１８（Ｃ）】と、
【図１８（Ｄ）】図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１９（Ａ）】と、
【図１９（Ｂ）】と、
【図１９（Ｃ）】と、
【図１９（Ｄ）】図１９（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図２０（Ａ）】と、
【図２０（Ｂ）】と、
【図２０（Ｃ）】と、
【図２０（Ｄ）】図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した第２比較サンプル、第７〜第９サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図２１（Ａ）】と、
【図２１（Ｂ）】と、
【図２１（Ｃ）】と、
【図２１（Ｄ）】図２１（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察した第２比較サンプル、第７〜第９サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、実施例による液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【００１５】
まず、ステップＳ１０１において、２枚の透明基板、たとえばガラス基板を準備し、ガラス基板上に、たとえばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)で透明電極を形成する。透明電極は、ガラス基板上に蒸着またはスパッタで形成したＩＴＯ膜を、フォトリソ工程で所望のＩＴＯパターンにエッチングすることで形成する。
【００１６】
ステップＳ１０２において、ＩＴＯパターンの形成されたそれぞれのガラス基板上に、たとえばフレキソ印刷で絶縁膜を形成する。絶縁膜は完成した液晶表示素子の表示部に対応する部分に形成される。絶縁膜は印刷に限らず、メタルマスクを用いた蒸着法やスパッタで形成することもできる。なお、絶縁膜の形成は必須ではないが、液晶表示素子の上下基板間のショートを防止するため、形成することが望ましい。
【００１７】
ステップＳ１０３において、絶縁膜上に、絶縁膜とほぼ同じパターンの垂直配向膜を形成する。配向膜は、たとえば（株）日産化学製の垂直配向膜材料、ＳＥ−１２１１を使用して形成する。均一なモノドメイン配向が実現されるように、公知技術、たとえば、特許文献２に記載の方法を利用する。
【００１８】
次に、ステップＳ１０４において、配向膜にラビングによる配向処理を施す。ラビング処理工程は、布を巻いた円筒状のロールを高速で回転させ、配向膜上を擦る工程であり、配向膜にラビング処理を施すことで、液晶表示素子の液晶分子を一軸に（一方向に沿って）配向させることができる。たとえば、上下基板間の配向状態がアンチパラレル（反平行）となるように、ラビング処理を行う。
【００１９】
なお、上下基板に施す配向処理は、ラビングの代わりに、光配向法、イオンビーム配向法、プラズマビーム配向法、斜め蒸着法等を用いて行ってもよい。
【００２０】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の工程によって、パターニングされたＩＴＯ電極、絶縁膜、配向処理の施された配向膜が、この順に形成された２枚のガラス基板（上側基板及び下側基板）を得る。
【００２１】
ステップＳ１０５において、シール剤の印刷等を行う。たとえば熱硬化性のシール剤である（株）三井化学製のＥＳ−７５００を、一方の基板上に、スクリーン印刷法で印刷する。このシール剤は、大きさ３．９μｍのグラスファイバーを数％含んでいる。なお、ディスペンサを用いて、シール剤を塗布することもできる。また、熱硬化性ではなく、光硬化性のシール剤や、光・熱併用硬化型のシール剤を使ってもよい。
【００２２】
シール剤は、液晶層の形成を、真空注入法を用いて行う場合は、注入口を有する所定パターン、液晶滴下注入方式(One Drop Filling; ODF)を用いて行う場合は、注入口のない閉じられた所定パターンに印刷される。
【００２３】
シール剤の印刷された基板に、更に、導通剤を所定パターンに印刷する。たとえば前出のシール剤ＥＳ−７５００に、４．５μｍ径の、たとえば（株）積水化学工業製ミクロパールＡＵなどの金メッキを施したプラスチックボールを数％含ませたものを導通剤として、基板上にスクリーン印刷する。
【００２４】
また、シール剤及び導通剤パターンが印刷されていない他方の基板上に、たとえば４μｍ径のプラスチックボールを、ギャップコントロール剤として、乾式散布法にて散布する。プラスチックボールに代えて真し球を散布してもよい。液晶分子の配向を乱さないための表面処理が施されているギャップコントロール剤を用いることが好ましい。
【００２５】
ステップＳ１０６において、上側及び下側基板を貼り合わせる。上下基板を位置合わせして重ね合わせ、プレスした状態で、熱処理によりシール剤を硬化させる。
【００２６】
ステップＳ１０７は分割工程である。スクライバー装置でガラス基板に傷をつけ、ブレイキングにより、所定形状、大きさの空セルを分割形成する。
【００２７】
ステップＳ１０８においては、分割形成された空セルに液晶を真空注入する。本願発明者らは、以下の４種類の液晶材料を注入し、４種類の液晶表示素子のサンプルを作製した。
【００２８】
（ａ）誘電率異方性が負の液晶材料（（株）メルク製）。
【００２９】
（ｂ）上記（株）メルク製の液晶材料に、青色を呈する二色性色素（（株）林原生物化学研究所製のＧ−４７２）を０．１５ｗｔ％添加し、攪拌しながら液晶の相転位温度以上に加熱し、色素を液晶中に溶かし込んだ液晶材料。
【００３０】
（ｃ）上記（株）メルク製の液晶材料に、Ｇ−４７２を０．３０ｗｔ％添加し、（ｂ）と同じ方法で溶かし込んだ液晶材料。
【００３１】
（ｄ）上記（株）メルク製の液晶材料に、Ｇ−４７２を０．４５ｗｔ％添加し、（ｂ）と同じ方法で溶かし込んだ液晶材料。
【００３２】
以下、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の液晶材料を注入した液晶表示素子を、それぞれ比較サンプル、第１サンプル、第２サンプル、第３サンプルと呼ぶ。
【００３３】
なお、Ｇ−４７２は、吸収ピーク波長が６２０ｎｍ、二色比が７．９９２（約８）の二色性色素である。通常の二色性色素においては、二色比は１０以上であることが多いため、Ｇ−４７２は二色比が比較的低い色素であるといえる。
【００３４】
ステップＳ１０９においては、液晶注入口をエンドシール剤で封止する。
【００３５】
ステップＳ１１０において、面取りと洗浄を行う。面取りとは、端子の切断面の角にＣ面をつける作業である。また、液晶セルにはガラスごみが付着するため洗浄を実施する。
【００３６】
最後に、ステップＳ１１１において、２枚のガラス基板の、液晶層と反対側の面に偏光板を貼付する。２枚の偏光板は、透過軸が相互に直交するように（クロスニコルに）、かつ、透過軸がラビング方向に対し４５°の角度をなすように配置した。また、両基板の透明電極間に、電源を接続する。
【００３７】
図２は、実施例による液晶表示素子の製造方法で製造された液晶表示素子（実施例による液晶表示素子）の概略図である。
【００３８】
実施例による液晶表示素子は、相互に平行に対向配置された上側基板１０、下側基板２０、及び両基板１０、２０間に挟持された垂直配向液晶層３０を含んで構成される。
【００３９】
上側基板１０は、上側ガラス基板（透明基板）１１、上側ガラス基板１１上に形成された上側透明電極１２、上側透明電極１２上に形成された上側絶縁膜１３、及び上側絶縁膜１３上に形成された上側配向膜１４を含む。同様に、下側基板２０は、下側ガラス基板（透明基板）２１、下側ガラス基板２１上に形成された下側透明電極２２、下側透明電極２２上に形成された下側絶縁膜２３、及び下側絶縁膜２３上に形成された下側配向膜２４を含む。
【００４０】
上側及び下側透明電極１２、２２はたとえばＩＴＯで形成される。両電極１２、２２間に接続された電源４０により、液晶表示素子が駆動される。
【００４１】
上側及び下側配向膜１４、２４には、たとえばラビングにより、アンチパラレルに配向処理が施されている。
【００４２】
液晶層３０は、垂直配向する液晶層である。液晶分子３０ａは一軸に（上側及び下側基板１０、２０のラビング方向と平行な方向に沿って）、均一にモノドメイン配向する。また、液晶層３０には、青色を呈する（黄色の波長を吸収する）二色性色素が均一に分散されている。
【００４３】
電源４０によって、上側及び下側透明電極１２、２２間に電圧が印加されることにより、その間に存する液晶分子３０ａ、及び二色性色素の配向状態が変化する。本図の液晶層３０には、図面左側に電圧が印加されないときの液晶分子３０ａ、及び二色性色素の配向状態を示し、図面右側に電圧が印加されたときのそれらの配向状態を示した。
【００４４】
上側基板１０、下側基板２０の液晶層３０と反対側の面には、それぞれ上側偏光板１５、下側偏光板２５が配置される。両偏光板１５、２５は、上側偏光板１５の光透過軸と、下側偏光板２５のそれとが相互に直交するように（クロスニコルに）、かつ、光透過軸が、上側及び下側基板１０、２０のラビング方向に対し４５°の角度をなすように配置される。このため、実施例による液晶表示素子は、ノーマリブラックタイプの液晶表示素子である。
【００４５】
本願発明者らは、実施例による液晶表示素子（第１〜第３サンプル）及び比較サンプルの電気光学特性を評価した。評価には、（株）大塚電子製の液晶表示素子評価装置、ＬＣＤ−５２００を用いた。
【００４６】
まず、比較サンプル及び第１〜第３サンプルについて、駆動電圧とコントラストとの関係を調べた。各サンプルは、１５０Ｈｚ、１／４デューティ、１／３バイアスで駆動し、コントラストは、各サンプルの上側及び下側基板１０、２０の法線方向から測定した。
【００４７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。各図において、グラフの横軸は、駆動電圧を単位「ボルト（Ｖ）」で表し、縦軸はコントラスト比を表す。図３（Ａ）のバツ印を結んだ曲線は、比較サンプルについての両者の関係を示す。また、図３（Ｂ）の黒四角、黒菱形、黒三角を結んだ曲線は、それぞれ第１サンプル、第２サンプル、第３サンプルに関する両者の関係を示す。
【００４８】
二色性色素無添加の比較サンプルと比べ、色素を添加した第１〜第３サンプルのコントラストが高いことがわかる。特に、二色性色素添加量が０．１５ｗｔ％の第１サンプル、０．３０ｗｔ％の第２サンプルのコントラスト特性が優れている。この結果は、本願発明者らの予期の範囲外であったが、色素の添加により効果的にＯＦＦ表示時（ＯＦＦ電圧印加時）の黒レベルが改善されたため、及び、色素添加量の少ないサンプル（第１及び第２サンプル）では、前述した、色素添加によるＯＮ表示時の白レベルの低下現象が顕著には現れなかったためと考えられる。青色を呈する二色性色素が、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上、より好ましくは、０．０１ｗｔ％以上の添加量で添加されていれば、コントラスト向上の効果を奏することが可能であろう。
【００４９】
次に、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルのＯＮ表示（明表示）について、様々に視角方向（観察角度、極角）を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向（観察角度、極角）は、黄変が最も目立ちやすい方位である最適視認方位において変化させた。
【００５０】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示（明表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第１〜第３サンプルの表示方法は、図３（Ａ）及び（Ｂ）におけるそれらと等しく、たとえばバツ印を結んだ曲線は、比較サンプルについての光の波長と透過率との関係を示す。図４（Ａ）は、極角０°方向（基板法線方向）からの観察結果である。図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００５１】
図４（Ａ）を参照する。極角０°方向からの観察においては、比較サンプルと第１サンプルとで、ほぼ等しい波長−透過率特性が得られている。色素分子は液晶分子とともに垂直配向から傾いているものの、０．１５ｗｔ％の添加量では、ほとんど色として観察されないことがわかる。色素添加量が０．３０ｗｔ％の第２サンプルでは、光透過率の低下が認められ、特に色素で吸収される５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光の透過率が低い。色素添加量が０．４５ｗｔ％の第３サンプルでは、すべての波長領域において光透過率が低下している。明るい表示を実現するためには、色素添加量を０．５ｗｔ％未満とすることが好ましく、０．４５ｗｔ％以下とすることがより好ましいであろう。０．５ｗｔ％以上の色素添加は望ましくないと考えられる。
【００５２】
図４（Ｂ）を参照する。極角１５°方向からの観察においては、極角０°方向からの観察（図４（Ａ））に比べ、比較サンプルにつき、光透過率の波長依存性が現れはじめ、他色よりも青色の透過率が低めとなる傾向、すなわち黄変のはじまりが認められる。
【００５３】
第１サンプルの光透過率は、比較サンプルのそれよりも低くなる。特に、色素で吸収される５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光透過率において差が生じる。しかしカラーバランスの観点からは、第１サンプルが比較サンプルよりも良好であると考えることも可能である。
【００５４】
第２及び第３サンプルはいずれも良好なカラーバランスを実現していると考えることができるが、光透過率は図４（Ａ）に示す極角０°方向からの測定結果とほぼ同じ比率で低下している。
【００５５】
図４（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角３０°方向及び５０°方向からの観察においては、比較サンプルにつき、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す場合に比べ、光透過率の波長依存性が顕著となり、他色よりも青色の透過率が低くなる傾向、すなわち黄変が明瞭に認められる。前述のように、黄変は表示品質を低下させる現象であり、特に、比較的明るい方位である最適視認方位においては、明るさの低下よりも好ましくないとされている。
【００５６】
第１サンプルの光透過率は、比較サンプルのそれよりも一層低くなる。光透過率の低下が著しいのは、特に５５０ｎｍ以上の波長領域においてである。しかしカラーバランスの観点からは、第１サンプルが比較サンプルよりも極めて良好であると考えられる。
【００５７】
第２及び第３サンプルはいずれも極めて良好なカラーバランスを実現していると考えられるが、光透過率は図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す測定結果とほぼ同じ比率で低下している。
【００５８】
続いて、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルのＯＦＦ表示（黒表示）について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００５９】
図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示（黒表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第１〜第３サンプルの表示方法は、図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図５（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００６０】
図５（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、比較サンプル、及び第１〜第３サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。垂直配向型の液晶表示素子であるため、基板法線方向及びそれに近い方向からの観察では、有意差がないものと考えられる。
【００６１】
図５（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が明瞭に認められ、添加量が多いほど光透過率が低くなることがわかる。
【００６２】
更に、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルの背景表示（透明電極１２、２２が形成されていない領域の表示）について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００６３】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第１〜第３サンプルの表示方法は、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ）〜（Ｄ）、及び図５（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図６（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００６４】
図６（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、ＯＦＦ表示の場合と同様に、比較サンプル、及び第１〜第３サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。
【００６５】
図６（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が認められ、添加量が多いほど光透過率が低くなることがわかる。
【００６６】
最後に、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルについて、背景表示とＯＦＦ電圧印加時の表示（ＯＦＦ表示）の波長−透過率特性を比較した。
【００６７】
図７（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第１〜第３サンプルについての比較結果を示すグラフである。また、図８（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察したそれらを示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。黒四角を結んだ曲線は、背景表示についての光の波長と透過率との関係を示す。黒菱形を結んだ曲線は、ＯＦＦ表示に関する両者の関係を示す。
【００６８】
図７（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加量が多いサンプルの方が、僅かながら背景表示とＯＦＦ表示との間の、光透過率（明るさ）の差が小さいことがわかる。
【００６９】
図８（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加されたサンプル（第１〜第３サンプル）の方が色素無添加のサンプル（比較サンプル）よりも、明らかに両表示間の光透過率（明るさ）の差が小さい。特に、第３サンプルにおいてその差が小さく、ＯＦＦセグ見えの抑制された優れた表示を実現可能であることがわかる。
【００７０】
これらのことより、液晶表示素子を斜め方向、殊に深い極角角度方向から観察したときのＯＦＦセグ見えが、色素の添加により軽減されることが理解される。なお、色素の添加量を増すとＯＦＦセグ見えを、より低減することが可能である。
【００７１】
次に本願発明者らは、液晶材料に添加する二色性色素を異ならせて、新たに３種類の液晶表示素子のサンプルを作製した。添加したのは、（株）林原生物化学研究所製の青色を呈する、吸収ピーク波長が５５０ｎｍ、二色比が１４．８（約１５）の二色性色素である。二色比が中程度の材料であるといえる。
【００７２】
この二色性色素を、比較サンプルの液晶層を構成する液晶材料に、０．１５ｗｔ％添加し、攪拌しながら液晶の相転位温度以上に加熱して溶かし込み、第４サンプルを作製した。同様に、０．３０ｗｔ％、０．４５ｗｔ％を添加した第５、第６サンプルを作製した。そして第４〜第６サンプルについても、（株）大塚電子製の液晶表示素子評価装置、ＬＣＤ−５２００を用いて、電気光学特性を評価した。
【００７３】
まず、駆動電圧とコントラストとの関係を調べた。各サンプルは、１５０Ｈｚ、１／４デューティ、１／３バイアスで駆動し、コントラストは、各サンプルの上側及び下側基板１０、２０の法線方向から測定した。
【００７４】
図９は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、駆動電圧を単位「ボルト（Ｖ）」で表し、縦軸はコントラスト比を表す。黒四角、黒菱形、黒三角を結んだ曲線は、それぞれ第４サンプル、第５サンプル、第６サンプルに関する両者の関係を示す。
【００７５】
図３（Ａ）に関係を示した、二色性色素無添加の比較サンプルと比べ、色素を添加した第４〜第６サンプルのコントラストが高いことがわかる。特に、二色性色素添加量が０．１５ｗｔ％の第４サンプル、０．３０ｗｔ％の第５サンプルのコントラスト特性が優れている。この結果は、本願発明者らの予期の範囲外であったが、色素の添加により効果的にＯＦＦ表示時の黒レベルが改善されたため、及び、色素添加量の少ない第４及び第５サンプルでは、色素添加によるＯＮ表示時の白レベルの低下現象が顕著には現れなかったためと考えられる。青色を呈する二色性色素が、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上、より好ましくは、０．０１ｗｔ％以上の添加量で添加されていれば、コントラスト向上の効果を奏することが可能であろう。
【００７６】
次に、本願発明者らは、比較サンプル及び第４〜第６サンプルのＯＮ表示について、様々に視角方向（観察角度、極角）を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向（観察角度、極角）は、黄変が最も目立ちやすい方位である最適視認方位において変化させた。
【００７７】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図３（Ａ）及び図９におけるそれらと等しい。図１０（Ａ）は、極角０°方向（基板法線方向）からの観察結果である。図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００７８】
図１０（Ａ）を参照する。前述したように、極角０°方向から観察した場合、比較サンプルと第１サンプルとでは、ほぼ等しい波長−透過率特性が得られたが、比較サンプルと第４サンプルとでは、波長−透過率特性に差が見られ、第４サンプルにおいては、０．１５ｗｔ％の添加量であっても、光透過率が低下している。これは添加した二色性色素の二色比の影響であろう。第４サンプルに添加した二色性色素の二色比は、第１サンプルに添加した色素のそれより大きいため、電圧がＯＮされ、液晶分子及び色素分子が傾いたときに、法線方向からでも色素の吸収が見られ、透過率が低下したものと考えられる。色素添加量が０．３０ｗｔ％の第５サンプル、０．４５ｗｔ％の第６サンプルにおいては、一層光透過率が低下し、特に色素で吸収される５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光の透過率が低い。
【００７９】
図１０（Ｂ）〜（Ｄ）を参照する。傾いた角度から観察した場合でも、第４サンプルの光透過率は、比較サンプルのそれよりも低くなる。しかしそれは主として５５０ｎｍ以上の波長範囲においてであり、カラーバランスの観点からは、第４サンプルが比較サンプルよりも良好であると考えることができる。第５及び第６サンプルはいずれも更に良好なカラーバランスを実現していると考えることができるが、光透過率は極角０°方向からの測定結果とほぼ同じ比率で低下している。
【００８０】
続いて、本願発明者らは、第４〜第６サンプルのＯＦＦ表示について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００８１】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図１１（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００８２】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、比較サンプル、及び第４〜第６サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。垂直配向型の液晶表示素子であるため、基板法線方向及びそれに近い方向からの観察では、有意差がないものと考えられる。
【００８３】
図１１（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が認められ、添加量が多いほどＯＦＦ表示の光透過率が低くなる傾向がわずかにあるが、色素が添加されていれば、光透過率は一様に低いことがわかる。
【００８４】
更に、本願発明者らは、第４〜第６サンプルの背景表示について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００８５】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図１２（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００８６】
図１２（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、ＯＦＦ表示の場合と同様に、比較サンプル、及び第４〜第６サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。
【００８７】
図１２（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が認められ、添加量が多いほど光透過率が低くなる傾向がわずかにあるが、色素が添加されていれば一様に透過率は低いことがわかる。
【００８８】
最後に、本願発明者らは、比較サンプル及び第４〜第６サンプルについて、背景表示とＯＦＦ表示の波長−透過率特性を比較した。
【００８９】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第４〜第６サンプルについての比較結果を示すグラフである。また、図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察したそれらを示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。黒四角を結んだ曲線は、背景表示についての光の波長と透過率との関係を示す。黒菱形を結んだ曲線は、ＯＦＦ表示に関する両者の関係を示す。
【００９０】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加量が多いサンプルの方が、背景表示とＯＦＦ表示との間の、光透過率（明るさ）の差が小さいことがわかる。ただし、第１〜第３のサンプルと比べた場合、その差は大きい。
【００９１】
図１４（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加されたサンプル（第４〜第６サンプル）の方が色素無添加のサンプル（比較サンプル）よりも、明らかに両表示間の光透過率（明るさ）の差が小さい。なお、色素添加による両表示間の光透過率の差の縮小効果は、色素の添加量に大きくは依存せず、添加量０．１５ｗｔ％の第４サンプルと添加量０．４５ｗｔ％の第６サンプルとの間で、ほぼ同等の効果が認められる。
【００９２】
第４〜第６サンプルに関する測定結果からも、液晶表示素子を斜め方向、殊に深い極角角度方向から観察したときのＯＦＦセグ見えが、色素の添加により軽減されることが理解される。
【００９３】
なお、図１５に、比較サンプル及び第４〜第６サンプルに関する色度図を示す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。比較サンプルと比べ、第５及び第６サンプルは、視認角度による色度の変化が明らかに小さい。第４のサンプルも、比較サンプルよりは、色度変化の視認角度依存性が小さい。
【００９４】
また、第４〜第６サンプルに添加した二色性色素は、カラーシフトを発現させる。これを利用すれば、色素の添加により、液晶表示素子の白表示の色調を制御することができる。この色素材料の場合、色調が紫（赤）側に変化しており、液晶表示素子のユーザに嫌われがちな黄色っぽい色味が変化している。色素の選択により、色味についてユーザの好みに合わせることが可能である。
【００９５】
続いて本願発明者らは、液晶層を構成する液晶材料、及び、液晶材料に添加する二色性色素を異ならせて、更に４種類の液晶表示素子のサンプル（第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプル）を作製した。
【００９６】
用いた液晶材料が、（株）メルク製の誘電率異方性が負の液晶材料であるという点は、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルと同じである。また、（株）林原生物化学研究所製の青色を呈する、吸収ピーク波長が６００ｎｍ、二色比が１５．１（約１５）の二色性色素を液晶材料に添加した。この二色性色素の二色比は中程度である。
【００９７】
液晶層に二色性色素を添加しないサンプルを、第２比較サンプルとした。また、二色性色素を、第２比較サンプルの液晶層を構成する液晶材料に、０．１５ｗｔ％添加し、攪拌しながら液晶の相転位温度以上に加熱して溶かし込み、第７サンプルを作製した。同様に、０．３０ｗｔ％、０．４５ｗｔ％を添加した第８、第９サンプルを作製した。
【００９８】
なお、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルの作製に当たっては、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルとは異なる垂直配向膜を用いた。用いたのは、ラビングを行っても、９０°近いプレティルト角を得やすい垂直配向膜である。また、液晶セルの形成に際して、大きさ４．２μｍのグラスファイバーを数％含んだシール剤を使用し、かつ、４．２５μｍ径のプラスチックボールを、ギャップコントロール剤として散布することで、セル厚を比較サンプル、及び第１〜第６サンプルよりも厚くした。更に、視角補償板（光学補償板）付きの偏光板を液晶セルに貼付した。
【００９９】
本願発明者らは、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルについても、（株）大塚電子製の液晶表示素子評価装置、ＬＣＤ−５２００を用いて、電気光学特性を評価した。
【０１００】
まず、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルについて、駆動電圧とコントラストとの関係を調べた。各サンプルは、１５０Ｈｚ、１／６４デューティ、１／９バイアスで駆動し、コントラストは、各サンプルの上側及び下側基板１０、２０の法線方向から測定した。
【０１０１】
図１６は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、駆動電圧を単位「ボルト（Ｖ）」で表し、縦軸はコントラスト比を表す。バツ印を結んだ曲線は、第２比較サンプルについての両者の関係を示す。また、黒四角、黒菱形、黒三角を結んだ曲線は、それぞれ第７サンプル、第８サンプル、第９サンプルに関する両者の関係を示す。
【０１０２】
色素を添加した第７〜第９サンプルのコントラストは、二色性色素無添加の第２比較サンプルと比べて高い。特に、二色性色素添加量が０．１５ｗｔ％の第７サンプル、０．３０ｗｔ％の第８サンプルのコントラスト特性が優れている。この結果は、本願発明者らの予期の範囲外であったが、色素の添加により効果的にＯＦＦ表示時（ＯＦＦ電圧印加時）の黒レベルが改善されたため、及び、色素添加量の少ないサンプル（第７及び第８サンプル）では、前述した、色素添加によるＯＮ表示時の白レベルの低下現象が顕著には現れなかったためと考えられる。青色を呈する二色性色素が、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上、より好ましくは、０．０１ｗｔ％以上の添加量で添加されていれば、コントラスト向上の効果を奏することが可能であろう。
【０１０３】
次に、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルのＯＮ表示（明表示）について、様々に視角方向（観察角度、極角）を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向（観察角度、極角）は、黄変が最も目立ちやすい方位である最適視認方位において変化させた。
【０１０４】
図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの表示方法は、図１６におけるそれらと等しく、たとえばバツ印を結んだ曲線は、第２比較サンプルについての光の波長と透過率との関係を示す。図１７（Ａ）は、極角０°方向（基板法線方向）からの観察結果である。図１７（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【０１０５】
図１７（Ａ）を参照する。極角０°方向からの観察においては、色素無添加の第２比較サンプルと、色素を添加した第７〜第９サンプルとで、ほぼ等しい波長−透過率特性が得られている。
【０１０６】
図１７（Ｂ）〜（Ｄ）を参照する。極角１５°方向、３０°方向、５０°方向のいずれの方向からの観察においても、第２比較サンプルと第７サンプルとで、波長−透過率特性に大きな差はない。一方、第８及び第９サンプルにおいては、第２比較サンプルに比べ、若干透過率が低下している。しかし、短波長（青色）領域ではほとんど差がなく、長波長（赤色）領域側でわずかな透過率の低下が見られるため、第８及び第９サンプルは黄変の抑制された好ましい表示（良好なカラーバランス）を実現可能であることがわかる。色素添加量を０．４５ｗｔ％以下とした液晶表示素子においては、良好な表示が実現されることが理解される。
【０１０７】
続いて、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルのＯＦＦ表示（黒表示）について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【０１０８】
図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの表示方法は、図１６におけるそれらと等しい。図１８（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【０１０９】
図１８（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。垂直配向型の液晶表示素子であるため、基板法線方向及びそれに近い方向からの観察では、有意差がないものと考えられる。
【０１１０】
図１８（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においても、色素添加の有無、及びその添加量による波長−透過率特性の有意差は、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルの場合ほど大きくはない。
【０１１１】
更に、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの背景表示について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【０１１２】
図１９（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの表示方法は、図１６におけるそれらと等しい。図１９（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１９（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【０１１３】
図１９（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、ＯＦＦ表示の場合と同様に、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。
【０１１４】
図１９（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においても、色素添加の有無、及びその添加量による波長−透過率特性の有意差は、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルの場合ほど大きくはない。
【０１１５】
最後に、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルについて、背景表示とＯＦＦ表示の波長−透過率特性を比較した。
【０１１６】
図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した第２比較サンプル、第７〜第９サンプルについての比較結果を示すグラフである。また、図２１（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察したそれらを示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。黒四角を結んだ曲線は、背景表示についての光の波長と透過率との関係を示す。黒菱形を結んだ曲線は、ＯＦＦ表示に関する両者の関係を示す。
【０１１７】
図２０（Ａ）〜（Ｄ）を参照する。第２比較サンプルと第７サンプルにおいて、背景表示とＯＦＦ表示との間で、光透過率（明るさ）の差はほとんどない。第８及び第９サンプルにおいては、第２比較サンプル及び第７サンプルよりも、一層その差は小さくなる。
【０１１８】
図２１（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。まず、図２１（Ａ）に示されるように、色素無添加の第２比較サンプルにおいては、背景表示の光透過率の平均値とＯＦＦ表示のそれとの間にあまり差はない。しかし、背景表示とＯＦＦ表示とでは、波長による光透過率の依存性が異なっているため、両者間で色味の違いがあることがわかる。一方、図２１（Ｂ）〜（Ｄ）に示されるように、色素を添加した第７〜第９サンプルにおいては、第２比較サンプルにおいてよりも、波長による光透過率の依存性の相違が小さい。このため、背景表示とＯＦＦ表示とで色味の違いが少なくなる。特に、第７サンプルにおいて、ＯＦＦセグ見えの改善された、良好な表示を実現できることが理解される。第７〜第９サンプルにおいても、第４〜第６サンプルの場合と同様に、色素添加による背景表示とＯＦＦ表示との間の光透過率の差の縮小効果は、色素の添加量に大きくは依存せず、添加量０．１５ｗｔ％の第７サンプルには、添加量０．４５ｗｔ％の第９サンプルと比較し、同等以上の効果を認めうるといえる。
【０１１９】
第７〜第９サンプルに関する測定結果からも、液晶表示素子を斜め方向、殊に深い極角角度方向から観察したときのＯＦＦセグ見えが、色素の添加により軽減されることがわかった。なお、色素添加量の増加とともに、ＯＦＦセグ見え軽減の効果が大きくなるとはいえないこともわかった。
【０１２０】
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２１】
たとえば、液晶材料に添加する二色性色素は、吸収波長のピークが５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下のものであれば、実施例と同様の効果を得ることができるであろう。
【０１２２】
また、実施例においては二色比が約８及び１５の色素を用いたが、二色比２０以下の二色性色素を好ましく使用することができるであろう。
【０１２３】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
車載用ディスプレイ、遊戯用表示、携帯電話・ＤＳＣ用表示、オーディオ表示、パソコンモニタ表示、液晶テレビ表示、モバイルテレビ表示など液晶ディスプレイ関連全般に利用可能である。殊に、車載用のオーディオ表示、車載用のヒートコントロール表示などのキャラクタ表示、及びキャラクタ・ドットマトリクス混在表示に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１２５】
１０ 上側基板
１１ 上側ガラス基板
１２ 上側透明電極
１３ 上側絶縁膜
１４ 上側配向膜
１５ 上側偏光板
２０ 下側基板
２１ 下側ガラス基板
２２ 下側透明電極
２３ 下側絶縁膜
２４ 下側配向膜
２５ 下側偏光板
３０ 液晶層
３０ａ 液晶分子
４０ 電源
５０ 光源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子(Liquid Crystal Display; LCD)に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶層に二色性色素を含有する液晶表示素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１には、垂直配向を利用した、安定性の高いノーマリホワイトモードの反射型ゲストホスト液晶表示素子の発明が記載されている。この液晶表示素子によれば、明るい表示を実現することが可能である。
【０００３】
透過型の液晶表示素子においては、表示のコントラスト向上に偏光板が用いられる。垂直配向を利用した透過型液晶表示素子の場合、平行ニコル配置では十分な黒表示を得ることが困難であるため、通常はクロスニコルの偏光板配置が採用される。偏光板がクロスニコル配置された垂直配向型液晶表示素子においては、電圧無印加時に黒表示、電圧印加時に白表示が得られる。液晶分子は、電圧無印加時には垂直配向、電圧印加時には水平配向となるためである。
【０００４】
ここで、液晶表示素子において電圧無印加の条件を満たすのは、電極の対向していない、いわゆる画素以外の部分である。画素部分に関しては、ＯＦＦ電圧とＯＮ電圧とにより液晶の配向を制御し、透過率の制御を行う。デューティ駆動を行う液晶表示素子では、ＯＦＦ部にＯＦＦ電圧が印加されるため、透過率に大きな影響を及ぼさない程度に液晶分子が応答する。このため、画素部分のＯＦＦ状態と電圧無印加状態とでは、透過率において微少な差異が生じる。この差異により、ＯＦＦ部が視認される現象はＯＦＦセグ見えと呼ばれる。ＯＦＦセグ見えにより、ＯＦＦ電圧印加時にＯＦＦ部が背景に対して異なった見映えとなり観察されてしまう。
【０００５】
ところで二色性色素は液晶分子に類似した分子構造を有しており、液晶の動きと同期させて配向状態を変化させることができる。このため、二色性色素を添加した垂直配向型の液晶セルを、偏光板を貼付しない状態で観察すると、電圧ＯＦＦ時には白（無色透明）表示、電圧ＯＮ時にはカラー（着色）表示が見られる。したがって、この液晶セルに偏光板をクロスニコル配置した液晶表示素子においては、電圧ＯＦＦ時には、二色性色素を含まない素子と同等の黒表示が得られるが、電圧ＯＮ時には、二色性色素を含まない素子と比べ、表示の明るさが低下する。結果として、暗い表示になるとともに、コントラストが低下する。
【０００６】
また、二色性色素を添加すると、素子の駆動電圧の増大などが問題となる。このような理由から、クロスニコルに偏光板が配置された垂直配向型液晶表示素子に二色性色素を加えることは、表示性能の低下につながる、好ましくない処理と考えられていた。
【０００７】
二色性色素を添加していない一般的な垂直配向型液晶表示素子（たとえば、特許文献２参照）においても、黄変と呼ばれる表示上の問題が生じることが知られている。黄変は白表示が黄色味を帯びる現象で、視角を変えて液晶表示素子を観察する場合に顕著に認められる。高デューティ駆動において、特に観察されやすい。
【０００８】
黄変を抑制するために、液晶層に色補償用の二色性色素を添加した垂直配向型液晶表示素子の発明が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３１２１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２３４２５４号公報
【特許文献３】特開平１０−２８２４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、良好な表示が可能な液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された、垂直配向する液晶層と、前記第１の基板の、前記液晶層と反対側の面に配置された第１の偏光板と、前記第２の基板の、前記液晶層と反対側の面に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板とを有し、前記液晶層は、ホスト液晶と、該ホスト液晶中に均一に分散された、青色を呈する二色性色素を含み、前記液晶層における前記二色性色素の含有量は、前記ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％未満である液晶表示素子が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、透過率、特に正面ＯＮ透過率を損なうことなく、黄変とＯＦＦセグ見えの問題を低減し、良好な表示が可能な垂直配向型の液晶表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例による液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】実施例による液晶表示素子の概略図である。
【図３（Ａ）】と、
【図３（Ｂ）】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図４（Ａ）】と、
【図４（Ｂ）】と、
【図４（Ｃ）】と、
【図４（Ｄ）】図４（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示（明表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図５（Ａ）】と、
【図５（Ｂ）】と、
【図５（Ｃ）】と、
【図５（Ｄ）】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示（黒表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図６（Ａ）】と、
【図６（Ｂ）】と、
【図６（Ｃ）】と、
【図６（Ｄ）】図６（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図７（Ａ）】と、
【図７（Ｂ）】と、
【図７（Ｃ）】と、
【図７（Ｄ）】図７（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第１〜第３サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図８（Ａ）】と、
【図８（Ｂ）】と、
【図８（Ｃ）】と、
【図８（Ｄ）】図８（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察した比較サンプル、第１〜第３サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図９】駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図１０（Ａ）】と、
【図１０（Ｂ）】と、
【図１０（Ｃ）】と、
【図１０（Ｄ）】図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１１（Ａ）】と、
【図１１（Ｂ）】と、
【図１１（Ｃ）】と、
【図１１（Ｄ）】図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１２（Ａ）】と、
【図１２（Ｂ）】と、
【図１２（Ｃ）】と、
【図１２（Ｄ）】図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１３（Ａ）】と、
【図１３（Ｂ）】と、
【図１３（Ｃ）】と、
【図１３（Ｄ）】図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第４〜第６サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図１４（Ａ）】と、
【図１４（Ｂ）】と、
【図１４（Ｃ）】と、
【図１４（Ｄ）】図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察した比較サンプル、第４〜第６サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図１５】比較サンプル及び第４〜第６サンプルに関する色度図を示す。
【図１６】駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図１７（Ａ）】と、
【図１７（Ｂ）】と、
【図１７（Ｃ）】と、
【図１７（Ｄ）】図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１８（Ａ）】と、
【図１８（Ｂ）】と、
【図１８（Ｃ）】と、
【図１８（Ｄ）】図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１９（Ａ）】と、
【図１９（Ｂ）】と、
【図１９（Ｃ）】と、
【図１９（Ｄ）】図１９（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図２０（Ａ）】と、
【図２０（Ｂ）】と、
【図２０（Ｃ）】と、
【図２０（Ｄ）】図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した第２比較サンプル、第７〜第９サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【図２１（Ａ）】と、
【図２１（Ｂ）】と、
【図２１（Ｃ）】と、
【図２１（Ｄ）】図２１（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察した第２比較サンプル、第７〜第９サンプルについての比較結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、実施例による液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【００１５】
まず、ステップＳ１０１において、２枚の透明基板、たとえばガラス基板を準備し、ガラス基板上に、たとえばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)で透明電極を形成する。透明電極は、ガラス基板上に蒸着またはスパッタで形成したＩＴＯ膜を、フォトリソ工程で所望のＩＴＯパターンにエッチングすることで形成する。
【００１６】
ステップＳ１０２において、ＩＴＯパターンの形成されたそれぞれのガラス基板上に、たとえばフレキソ印刷で絶縁膜を形成する。絶縁膜は完成した液晶表示素子の表示部に対応する部分に形成される。絶縁膜は印刷に限らず、メタルマスクを用いた蒸着法やスパッタで形成することもできる。なお、絶縁膜の形成は必須ではないが、液晶表示素子の上下基板間のショートを防止するため、形成することが望ましい。
【００１７】
ステップＳ１０３において、絶縁膜上に、絶縁膜とほぼ同じパターンの垂直配向膜を形成する。配向膜は、たとえば（株）日産化学製の垂直配向膜材料、ＳＥ−１２１１を使用して形成する。均一なモノドメイン配向が実現されるように、公知技術、たとえば、特許文献２に記載の方法を利用する。
【００１８】
次に、ステップＳ１０４において、配向膜にラビングによる配向処理を施す。ラビング処理工程は、布を巻いた円筒状のロールを高速で回転させ、配向膜上を擦る工程であり、配向膜にラビング処理を施すことで、液晶表示素子の液晶分子を一軸に（一方向に沿って）配向させることができる。たとえば、上下基板間の配向状態がアンチパラレル（反平行）となるように、ラビング処理を行う。
【００１９】
なお、上下基板に施す配向処理は、ラビングの代わりに、光配向法、イオンビーム配向法、プラズマビーム配向法、斜め蒸着法等を用いて行ってもよい。
【００２０】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の工程によって、パターニングされたＩＴＯ電極、絶縁膜、配向処理の施された配向膜が、この順に形成された２枚のガラス基板（上側基板及び下側基板）を得る。
【００２１】
ステップＳ１０５において、シール剤の印刷等を行う。たとえば熱硬化性のシール剤である（株）三井化学製のＥＳ−７５００を、一方の基板上に、スクリーン印刷法で印刷する。このシール剤は、大きさ３．９μｍのグラスファイバーを数％含んでいる。なお、ディスペンサを用いて、シール剤を塗布することもできる。また、熱硬化性ではなく、光硬化性のシール剤や、光・熱併用硬化型のシール剤を使ってもよい。
【００２２】
シール剤は、液晶層の形成を、真空注入法を用いて行う場合は、注入口を有する所定パターン、液晶滴下注入方式(One Drop Filling; ODF)を用いて行う場合は、注入口のない閉じられた所定パターンに印刷される。
【００２３】
シール剤の印刷された基板に、更に、導通剤を所定パターンに印刷する。たとえば前出のシール剤ＥＳ−７５００に、４．５μｍ径の、たとえば（株）積水化学工業製ミクロパールＡＵなどの金メッキを施したプラスチックボールを数％含ませたものを導通剤として、基板上にスクリーン印刷する。
【００２４】
また、シール剤及び導通剤パターンが印刷されていない他方の基板上に、たとえば４μｍ径のプラスチックボールを、ギャップコントロール剤として、乾式散布法にて散布する。プラスチックボールに代えて真し球を散布してもよい。液晶分子の配向を乱さないための表面処理が施されているギャップコントロール剤を用いることが好ましい。
【００２５】
ステップＳ１０６において、上側及び下側基板を貼り合わせる。上下基板を位置合わせして重ね合わせ、プレスした状態で、熱処理によりシール剤を硬化させる。
【００２６】
ステップＳ１０７は分割工程である。スクライバー装置でガラス基板に傷をつけ、ブレイキングにより、所定形状、大きさの空セルを分割形成する。
【００２７】
ステップＳ１０８においては、分割形成された空セルに液晶を真空注入する。本願発明者らは、以下の４種類の液晶材料を注入し、４種類の液晶表示素子のサンプルを作製した。
【００２８】
（ａ）誘電率異方性が負の液晶材料（（株）メルク製）。
【００２９】
（ｂ）上記（株）メルク製の液晶材料に、青色を呈する二色性色素（（株）林原生物化学研究所製のＧ−４７２）を０．１５ｗｔ％添加し、攪拌しながら液晶の相転位温度以上に加熱し、色素を液晶中に溶かし込んだ液晶材料。
【００３０】
（ｃ）上記（株）メルク製の液晶材料に、Ｇ−４７２を０．３０ｗｔ％添加し、（ｂ）と同じ方法で溶かし込んだ液晶材料。
【００３１】
（ｄ）上記（株）メルク製の液晶材料に、Ｇ−４７２を０．４５ｗｔ％添加し、（ｂ）と同じ方法で溶かし込んだ液晶材料。
【００３２】
以下、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の液晶材料を注入した液晶表示素子を、それぞれ比較サンプル、第１サンプル、第２サンプル、第３サンプルと呼ぶ。
【００３３】
なお、Ｇ−４７２は、吸収ピーク波長が６２０ｎｍ、二色比が７．９９２（約８）の二色性色素である。通常の二色性色素においては、二色比は１０以上であることが多いため、Ｇ−４７２は二色比が比較的低い色素であるといえる。
【００３４】
ステップＳ１０９においては、液晶注入口をエンドシール剤で封止する。
【００３５】
ステップＳ１１０において、面取りと洗浄を行う。面取りとは、端子の切断面の角にＣ面をつける作業である。また、液晶セルにはガラスごみが付着するため洗浄を実施する。
【００３６】
最後に、ステップＳ１１１において、２枚のガラス基板の、液晶層と反対側の面に偏光板を貼付する。２枚の偏光板は、透過軸が相互に直交するように（クロスニコルに）、かつ、透過軸がラビング方向に対し４５°の角度をなすように配置した。また、両基板の透明電極間に、電源を接続する。
【００３７】
図２は、実施例による液晶表示素子の製造方法で製造された液晶表示素子（実施例による液晶表示素子）の概略図である。
【００３８】
実施例による液晶表示素子は、相互に平行に対向配置された上側基板１０、下側基板２０、及び両基板１０、２０間に挟持された垂直配向液晶層３０を含んで構成される。
【００３９】
上側基板１０は、上側ガラス基板（透明基板）１１、上側ガラス基板１１上に形成された上側透明電極１２、上側透明電極１２上に形成された上側絶縁膜１３、及び上側絶縁膜１３上に形成された上側配向膜１４を含む。同様に、下側基板２０は、下側ガラス基板（透明基板）２１、下側ガラス基板２１上に形成された下側透明電極２２、下側透明電極２２上に形成された下側絶縁膜２３、及び下側絶縁膜２３上に形成された下側配向膜２４を含む。
【００４０】
上側及び下側透明電極１２、２２はたとえばＩＴＯで形成される。両電極１２、２２間に接続された電源４０により、液晶表示素子が駆動される。
【００４１】
上側及び下側配向膜１４、２４には、たとえばラビングにより、アンチパラレルに配向処理が施されている。
【００４２】
液晶層３０は、垂直配向する液晶層である。液晶分子３０ａは一軸に（上側及び下側基板１０、２０のラビング方向と平行な方向に沿って）、均一にモノドメイン配向する。また、液晶層３０には、青色を呈する（黄色の波長を吸収する）二色性色素が均一に分散されている。
【００４３】
電源４０によって、上側及び下側透明電極１２、２２間に電圧が印加されることにより、その間に存する液晶分子３０ａ、及び二色性色素の配向状態が変化する。本図の液晶層３０には、図面左側に電圧が印加されないときの液晶分子３０ａ、及び二色性色素の配向状態を示し、図面右側に電圧が印加されたときのそれらの配向状態を示した。
【００４４】
上側基板１０、下側基板２０の液晶層３０と反対側の面には、それぞれ上側偏光板１５、下側偏光板２５が配置される。両偏光板１５、２５は、上側偏光板１５の光透過軸と、下側偏光板２５のそれとが相互に直交するように（クロスニコルに）、かつ、光透過軸が、上側及び下側基板１０、２０のラビング方向に対し４５°の角度をなすように配置される。このため、実施例による液晶表示素子は、ノーマリブラックタイプの液晶表示素子である。
【００４５】
本願発明者らは、実施例による液晶表示素子（第１〜第３サンプル）及び比較サンプルの電気光学特性を評価した。評価には、（株）大塚電子製の液晶表示素子評価装置、ＬＣＤ−５２００を用いた。
【００４６】
まず、比較サンプル及び第１〜第３サンプルについて、駆動電圧とコントラストとの関係を調べた。各サンプルは、１５０Ｈｚ、１／４デューティ、１／３バイアスで駆動し、コントラストは、各サンプルの上側及び下側基板１０、２０の法線方向から測定した。
【００４７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。各図において、グラフの横軸は、駆動電圧を単位「ボルト（Ｖ）」で表し、縦軸はコントラスト比を表す。図３（Ａ）のバツ印を結んだ曲線は、比較サンプルについての両者の関係を示す。また、図３（Ｂ）の黒四角、黒菱形、黒三角を結んだ曲線は、それぞれ第１サンプル、第２サンプル、第３サンプルに関する両者の関係を示す。
【００４８】
二色性色素無添加の比較サンプルと比べ、色素を添加した第１〜第３サンプルのコントラストが高いことがわかる。特に、二色性色素添加量が０．１５ｗｔ％の第１サンプル、０．３０ｗｔ％の第２サンプルのコントラスト特性が優れている。この結果は、本願発明者らの予期の範囲外であったが、色素の添加により効果的にＯＦＦ表示時（ＯＦＦ電圧印加時）の黒レベルが改善されたため、及び、色素添加量の少ないサンプル（第１及び第２サンプル）では、前述した、色素添加によるＯＮ表示時の白レベルの低下現象が顕著には現れなかったためと考えられる。青色を呈する二色性色素が、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上、より好ましくは、０．０１ｗｔ％以上の添加量で添加されていれば、コントラスト向上の効果を奏することが可能であろう。
【００４９】
次に、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルのＯＮ表示（明表示）について、様々に視角方向（観察角度、極角）を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向（観察角度、極角）は、黄変が最も目立ちやすい方位である最適視認方位において変化させた。
【００５０】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示（明表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第１〜第３サンプルの表示方法は、図３（Ａ）及び（Ｂ）におけるそれらと等しく、たとえばバツ印を結んだ曲線は、比較サンプルについての光の波長と透過率との関係を示す。図４（Ａ）は、極角０°方向（基板法線方向）からの観察結果である。図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００５１】
図４（Ａ）を参照する。極角０°方向からの観察においては、比較サンプルと第１サンプルとで、ほぼ等しい波長−透過率特性が得られている。色素分子は液晶分子とともに垂直配向から傾いているものの、０．１５ｗｔ％の添加量では、ほとんど色として観察されないことがわかる。色素添加量が０．３０ｗｔ％の第２サンプルでは、光透過率の低下が認められ、特に色素で吸収される５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光の透過率が低い。色素添加量が０．４５ｗｔ％の第３サンプルでは、すべての波長領域において光透過率が低下している。明るい表示を実現するためには、色素添加量を０．５ｗｔ％未満とすることが好ましく、０．４５ｗｔ％以下とすることがより好ましいであろう。０．５ｗｔ％以上の色素添加は望ましくないと考えられる。
【００５２】
図４（Ｂ）を参照する。極角１５°方向からの観察においては、極角０°方向からの観察（図４（Ａ））に比べ、比較サンプルにつき、光透過率の波長依存性が現れはじめ、他色よりも青色の透過率が低めとなる傾向、すなわち黄変のはじまりが認められる。
【００５３】
第１サンプルの光透過率は、比較サンプルのそれよりも低くなる。特に、色素で吸収される５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光透過率において差が生じる。しかしカラーバランスの観点からは、第１サンプルが比較サンプルよりも良好であると考えることも可能である。
【００５４】
第２及び第３サンプルはいずれも良好なカラーバランスを実現していると考えることができるが、光透過率は図４（Ａ）に示す極角０°方向からの測定結果とほぼ同じ比率で低下している。
【００５５】
図４（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角３０°方向及び５０°方向からの観察においては、比較サンプルにつき、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す場合に比べ、光透過率の波長依存性が顕著となり、他色よりも青色の透過率が低くなる傾向、すなわち黄変が明瞭に認められる。前述のように、黄変は表示品質を低下させる現象であり、特に、比較的明るい方位である最適視認方位においては、明るさの低下よりも好ましくないとされている。
【００５６】
第１サンプルの光透過率は、比較サンプルのそれよりも一層低くなる。光透過率の低下が著しいのは、特に５５０ｎｍ以上の波長領域においてである。しかしカラーバランスの観点からは、第１サンプルが比較サンプルよりも極めて良好であると考えられる。
【００５７】
第２及び第３サンプルはいずれも極めて良好なカラーバランスを実現していると考えられるが、光透過率は図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す測定結果とほぼ同じ比率で低下している。
【００５８】
続いて、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルのＯＦＦ表示（黒表示）について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００５９】
図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示（黒表示）について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第１〜第３サンプルの表示方法は、図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図５（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００６０】
図５（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、比較サンプル、及び第１〜第３サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。垂直配向型の液晶表示素子であるため、基板法線方向及びそれに近い方向からの観察では、有意差がないものと考えられる。
【００６１】
図５（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が明瞭に認められ、添加量が多いほど光透過率が低くなることがわかる。
【００６２】
更に、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルの背景表示（透明電極１２、２２が形成されていない領域の表示）について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００６３】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第１〜第３サンプルの表示方法は、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ）〜（Ｄ）、及び図５（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図６（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００６４】
図６（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、ＯＦＦ表示の場合と同様に、比較サンプル、及び第１〜第３サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。
【００６５】
図６（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が認められ、添加量が多いほど光透過率が低くなることがわかる。
【００６６】
最後に、本願発明者らは、比較サンプル及び第１〜第３サンプルについて、背景表示とＯＦＦ電圧印加時の表示（ＯＦＦ表示）の波長−透過率特性を比較した。
【００６７】
図７（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第１〜第３サンプルについての比較結果を示すグラフである。また、図８（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察したそれらを示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。黒四角を結んだ曲線は、背景表示についての光の波長と透過率との関係を示す。黒菱形を結んだ曲線は、ＯＦＦ表示に関する両者の関係を示す。
【００６８】
図７（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加量が多いサンプルの方が、僅かながら背景表示とＯＦＦ表示との間の、光透過率（明るさ）の差が小さいことがわかる。
【００６９】
図８（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加されたサンプル（第１〜第３サンプル）の方が色素無添加のサンプル（比較サンプル）よりも、明らかに両表示間の光透過率（明るさ）の差が小さい。特に、第３サンプルにおいてその差が小さく、ＯＦＦセグ見えの抑制された優れた表示を実現可能であることがわかる。
【００７０】
これらのことより、液晶表示素子を斜め方向、殊に深い極角角度方向から観察したときのＯＦＦセグ見えが、色素の添加により軽減されることが理解される。なお、色素の添加量を増すとＯＦＦセグ見えを、より低減することが可能である。
【００７１】
次に本願発明者らは、液晶材料に添加する二色性色素を異ならせて、新たに３種類の液晶表示素子のサンプルを作製した。添加したのは、（株）林原生物化学研究所製の青色を呈する、吸収ピーク波長が５５０ｎｍ、二色比が１４．８（約１５）の二色性色素である。二色比が中程度の材料であるといえる。
【００７２】
この二色性色素を、比較サンプルの液晶層を構成する液晶材料に、０．１５ｗｔ％添加し、攪拌しながら液晶の相転位温度以上に加熱して溶かし込み、第４サンプルを作製した。同様に、０．３０ｗｔ％、０．４５ｗｔ％を添加した第５、第６サンプルを作製した。そして第４〜第６サンプルについても、（株）大塚電子製の液晶表示素子評価装置、ＬＣＤ−５２００を用いて、電気光学特性を評価した。
【００７３】
まず、駆動電圧とコントラストとの関係を調べた。各サンプルは、１５０Ｈｚ、１／４デューティ、１／３バイアスで駆動し、コントラストは、各サンプルの上側及び下側基板１０、２０の法線方向から測定した。
【００７４】
図９は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、駆動電圧を単位「ボルト（Ｖ）」で表し、縦軸はコントラスト比を表す。黒四角、黒菱形、黒三角を結んだ曲線は、それぞれ第４サンプル、第５サンプル、第６サンプルに関する両者の関係を示す。
【００７５】
図３（Ａ）に関係を示した、二色性色素無添加の比較サンプルと比べ、色素を添加した第４〜第６サンプルのコントラストが高いことがわかる。特に、二色性色素添加量が０．１５ｗｔ％の第４サンプル、０．３０ｗｔ％の第５サンプルのコントラスト特性が優れている。この結果は、本願発明者らの予期の範囲外であったが、色素の添加により効果的にＯＦＦ表示時の黒レベルが改善されたため、及び、色素添加量の少ない第４及び第５サンプルでは、色素添加によるＯＮ表示時の白レベルの低下現象が顕著には現れなかったためと考えられる。青色を呈する二色性色素が、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上、より好ましくは、０．０１ｗｔ％以上の添加量で添加されていれば、コントラスト向上の効果を奏することが可能であろう。
【００７６】
次に、本願発明者らは、比較サンプル及び第４〜第６サンプルのＯＮ表示について、様々に視角方向（観察角度、極角）を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向（観察角度、極角）は、黄変が最も目立ちやすい方位である最適視認方位において変化させた。
【００７７】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図３（Ａ）及び図９におけるそれらと等しい。図１０（Ａ）は、極角０°方向（基板法線方向）からの観察結果である。図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００７８】
図１０（Ａ）を参照する。前述したように、極角０°方向から観察した場合、比較サンプルと第１サンプルとでは、ほぼ等しい波長−透過率特性が得られたが、比較サンプルと第４サンプルとでは、波長−透過率特性に差が見られ、第４サンプルにおいては、０．１５ｗｔ％の添加量であっても、光透過率が低下している。これは添加した二色性色素の二色比の影響であろう。第４サンプルに添加した二色性色素の二色比は、第１サンプルに添加した色素のそれより大きいため、電圧がＯＮされ、液晶分子及び色素分子が傾いたときに、法線方向からでも色素の吸収が見られ、透過率が低下したものと考えられる。色素添加量が０．３０ｗｔ％の第５サンプル、０．４５ｗｔ％の第６サンプルにおいては、一層光透過率が低下し、特に色素で吸収される５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光の透過率が低い。
【００７９】
図１０（Ｂ）〜（Ｄ）を参照する。傾いた角度から観察した場合でも、第４サンプルの光透過率は、比較サンプルのそれよりも低くなる。しかしそれは主として５５０ｎｍ以上の波長範囲においてであり、カラーバランスの観点からは、第４サンプルが比較サンプルよりも良好であると考えることができる。第５及び第６サンプルはいずれも更に良好なカラーバランスを実現していると考えることができるが、光透過率は極角０°方向からの測定結果とほぼ同じ比率で低下している。
【００８０】
続いて、本願発明者らは、第４〜第６サンプルのＯＦＦ表示について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００８１】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図１１（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００８２】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、比較サンプル、及び第４〜第６サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。垂直配向型の液晶表示素子であるため、基板法線方向及びそれに近い方向からの観察では、有意差がないものと考えられる。
【００８３】
図１１（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が認められ、添加量が多いほどＯＦＦ表示の光透過率が低くなる傾向がわずかにあるが、色素が添加されていれば、光透過率は一様に低いことがわかる。
【００８４】
更に、本願発明者らは、第４〜第６サンプルの背景表示について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【００８５】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。図１２（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【００８６】
図１２（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、ＯＦＦ表示の場合と同様に、比較サンプル、及び第４〜第６サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。
【００８７】
図１２（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においては、色素の添加による相違が認められ、添加量が多いほど光透過率が低くなる傾向がわずかにあるが、色素が添加されていれば一様に透過率は低いことがわかる。
【００８８】
最後に、本願発明者らは、比較サンプル及び第４〜第６サンプルについて、背景表示とＯＦＦ表示の波長−透過率特性を比較した。
【００８９】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した比較サンプル、第４〜第６サンプルについての比較結果を示すグラフである。また、図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察したそれらを示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。黒四角を結んだ曲線は、背景表示についての光の波長と透過率との関係を示す。黒菱形を結んだ曲線は、ＯＦＦ表示に関する両者の関係を示す。
【００９０】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加量が多いサンプルの方が、背景表示とＯＦＦ表示との間の、光透過率（明るさ）の差が小さいことがわかる。ただし、第１〜第３のサンプルと比べた場合、その差は大きい。
【００９１】
図１４（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。色素の添加されたサンプル（第４〜第６サンプル）の方が色素無添加のサンプル（比較サンプル）よりも、明らかに両表示間の光透過率（明るさ）の差が小さい。なお、色素添加による両表示間の光透過率の差の縮小効果は、色素の添加量に大きくは依存せず、添加量０．１５ｗｔ％の第４サンプルと添加量０．４５ｗｔ％の第６サンプルとの間で、ほぼ同等の効果が認められる。
【００９２】
第４〜第６サンプルに関する測定結果からも、液晶表示素子を斜め方向、殊に深い極角角度方向から観察したときのＯＦＦセグ見えが、色素の添加により軽減されることが理解される。
【００９３】
なお、図１５に、比較サンプル及び第４〜第６サンプルに関する色度図を示す。比較サンプル及び第４〜第６サンプルの表示方法は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）におけるそれらと等しい。比較サンプルと比べ、第５及び第６サンプルは、視認角度による色度の変化が明らかに小さい。第４のサンプルも、比較サンプルよりは、色度変化の視認角度依存性が小さい。
【００９４】
また、第４〜第６サンプルに添加した二色性色素は、カラーシフトを発現させる。これを利用すれば、色素の添加により、液晶表示素子の白表示の色調を制御することができる。この色素材料の場合、色調が紫（赤）側に変化しており、液晶表示素子のユーザに嫌われがちな黄色っぽい色味が変化している。色素の選択により、色味についてユーザの好みに合わせることが可能である。
【００９５】
続いて本願発明者らは、液晶層を構成する液晶材料、及び、液晶材料に添加する二色性色素を異ならせて、更に４種類の液晶表示素子のサンプル（第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプル）を作製した。
【００９６】
用いた液晶材料が、（株）メルク製の誘電率異方性が負の液晶材料であるという点は、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルと同じである。また、（株）林原生物化学研究所製の青色を呈する、吸収ピーク波長が６００ｎｍ、二色比が１５．１（約１５）の二色性色素を液晶材料に添加した。この二色性色素の二色比は中程度である。
【００９７】
液晶層に二色性色素を添加しないサンプルを、第２比較サンプルとした。また、二色性色素を、第２比較サンプルの液晶層を構成する液晶材料に、０．１５ｗｔ％添加し、攪拌しながら液晶の相転位温度以上に加熱して溶かし込み、第７サンプルを作製した。同様に、０．３０ｗｔ％、０．４５ｗｔ％を添加した第８、第９サンプルを作製した。
【００９８】
なお、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルの作製に当たっては、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルとは異なる垂直配向膜を用いた。用いたのは、ラビングを行っても、９０°近いプレティルト角を得やすい垂直配向膜である。また、液晶セルの形成に際して、大きさ４．２μｍのグラスファイバーを数％含んだシール剤を使用し、かつ、４．２５μｍ径のプラスチックボールを、ギャップコントロール剤として散布することで、セル厚を比較サンプル、及び第１〜第６サンプルよりも厚くした。更に、視角補償板（光学補償板）付きの偏光板を液晶セルに貼付した。
【００９９】
本願発明者らは、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルについても、（株）大塚電子製の液晶表示素子評価装置、ＬＣＤ−５２００を用いて、電気光学特性を評価した。
【０１００】
まず、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルについて、駆動電圧とコントラストとの関係を調べた。各サンプルは、１５０Ｈｚ、１／６４デューティ、１／９バイアスで駆動し、コントラストは、各サンプルの上側及び下側基板１０、２０の法線方向から測定した。
【０１０１】
図１６は、駆動電圧とコントラスト比との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、駆動電圧を単位「ボルト（Ｖ）」で表し、縦軸はコントラスト比を表す。バツ印を結んだ曲線は、第２比較サンプルについての両者の関係を示す。また、黒四角、黒菱形、黒三角を結んだ曲線は、それぞれ第７サンプル、第８サンプル、第９サンプルに関する両者の関係を示す。
【０１０２】
色素を添加した第７〜第９サンプルのコントラストは、二色性色素無添加の第２比較サンプルと比べて高い。特に、二色性色素添加量が０．１５ｗｔ％の第７サンプル、０．３０ｗｔ％の第８サンプルのコントラスト特性が優れている。この結果は、本願発明者らの予期の範囲外であったが、色素の添加により効果的にＯＦＦ表示時（ＯＦＦ電圧印加時）の黒レベルが改善されたため、及び、色素添加量の少ないサンプル（第７及び第８サンプル）では、前述した、色素添加によるＯＮ表示時の白レベルの低下現象が顕著には現れなかったためと考えられる。青色を呈する二色性色素が、ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上、より好ましくは、０．０１ｗｔ％以上の添加量で添加されていれば、コントラスト向上の効果を奏することが可能であろう。
【０１０３】
次に、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルのＯＮ表示（明表示）について、様々に視角方向（観察角度、極角）を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向（観察角度、極角）は、黄変が最も目立ちやすい方位である最適視認方位において変化させた。
【０１０４】
図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＮ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの表示方法は、図１６におけるそれらと等しく、たとえばバツ印を結んだ曲線は、第２比較サンプルについての光の波長と透過率との関係を示す。図１７（Ａ）は、極角０°方向（基板法線方向）からの観察結果である。図１７（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【０１０５】
図１７（Ａ）を参照する。極角０°方向からの観察においては、色素無添加の第２比較サンプルと、色素を添加した第７〜第９サンプルとで、ほぼ等しい波長−透過率特性が得られている。
【０１０６】
図１７（Ｂ）〜（Ｄ）を参照する。極角１５°方向、３０°方向、５０°方向のいずれの方向からの観察においても、第２比較サンプルと第７サンプルとで、波長−透過率特性に大きな差はない。一方、第８及び第９サンプルにおいては、第２比較サンプルに比べ、若干透過率が低下している。しかし、短波長（青色）領域ではほとんど差がなく、長波長（赤色）領域側でわずかな透過率の低下が見られるため、第８及び第９サンプルは黄変の抑制された好ましい表示（良好なカラーバランス）を実現可能であることがわかる。色素添加量を０．４５ｗｔ％以下とした液晶表示素子においては、良好な表示が実現されることが理解される。
【０１０７】
続いて、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルのＯＦＦ表示（黒表示）について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【０１０８】
図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、ＯＦＦ表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの表示方法は、図１６におけるそれらと等しい。図１８（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【０１０９】
図１８（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。垂直配向型の液晶表示素子であるため、基板法線方向及びそれに近い方向からの観察では、有意差がないものと考えられる。
【０１１０】
図１８（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においても、色素添加の有無、及びその添加量による波長−透過率特性の有意差は、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルの場合ほど大きくはない。
【０１１１】
更に、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの背景表示について、様々に視角方向を変化させ、光の波長と透過率との関係を調べた。視角方向は最適視認方位において変化させた。
【０１１２】
図１９（Ａ）〜（Ｄ）は、背景表示について、光の波長と透過率との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルの表示方法は、図１６におけるそれらと等しい。図１９（Ａ）は、極角０°方向からの観察結果である。図１９（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ極角１５°方向、３０°方向、５０°方向からの観察結果を示す。
【０１１３】
図１９（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。極角０°方向、及び１５°方向からの観察においては、ＯＦＦ表示の場合と同様に、第２比較サンプル、及び第７〜第９サンプルの波長−透過率特性にほとんど差はない。
【０１１４】
図１９（Ｃ）及び（Ｄ）を参照する。極角が３０°以上である方向からの観察においても、色素添加の有無、及びその添加量による波長−透過率特性の有意差は、比較サンプル、及び第１〜第６サンプルの場合ほど大きくはない。
【０１１５】
最後に、本願発明者らは、第２比較サンプル及び第７〜第９サンプルについて、背景表示とＯＦＦ表示の波長−透過率特性を比較した。
【０１１６】
図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角３０°方向から観察した第２比較サンプル、第７〜第９サンプルについての比較結果を示すグラフである。また、図２１（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ最適視認方位の極角５０°方向から観察したそれらを示すグラフである。各グラフの横軸は、光の波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は透過率を単位「％」で表す。黒四角を結んだ曲線は、背景表示についての光の波長と透過率との関係を示す。黒菱形を結んだ曲線は、ＯＦＦ表示に関する両者の関係を示す。
【０１１７】
図２０（Ａ）〜（Ｄ）を参照する。第２比較サンプルと第７サンプルにおいて、背景表示とＯＦＦ表示との間で、光透過率（明るさ）の差はほとんどない。第８及び第９サンプルにおいては、第２比較サンプル及び第７サンプルよりも、一層その差は小さくなる。
【０１１８】
図２１（Ａ）〜（Ｄ）を比較参照する。まず、図２１（Ａ）に示されるように、色素無添加の第２比較サンプルにおいては、背景表示の光透過率の平均値とＯＦＦ表示のそれとの間にあまり差はない。しかし、背景表示とＯＦＦ表示とでは、波長による光透過率の依存性が異なっているため、両者間で色味の違いがあることがわかる。一方、図２１（Ｂ）〜（Ｄ）に示されるように、色素を添加した第７〜第９サンプルにおいては、第２比較サンプルにおいてよりも、波長による光透過率の依存性の相違が小さい。このため、背景表示とＯＦＦ表示とで色味の違いが少なくなる。特に、第７サンプルにおいて、ＯＦＦセグ見えの改善された、良好な表示を実現できることが理解される。第７〜第９サンプルにおいても、第４〜第６サンプルの場合と同様に、色素添加による背景表示とＯＦＦ表示との間の光透過率の差の縮小効果は、色素の添加量に大きくは依存せず、添加量０．１５ｗｔ％の第７サンプルには、添加量０．４５ｗｔ％の第９サンプルと比較し、同等以上の効果を認めうるといえる。
【０１１９】
第７〜第９サンプルに関する測定結果からも、液晶表示素子を斜め方向、殊に深い極角角度方向から観察したときのＯＦＦセグ見えが、色素の添加により軽減されることがわかった。なお、色素添加量の増加とともに、ＯＦＦセグ見え軽減の効果が大きくなるとはいえないこともわかった。
【０１２０】
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２１】
たとえば、液晶材料に添加する二色性色素は、吸収波長のピークが５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下のものであれば、実施例と同様の効果を得ることができるであろう。
【０１２２】
また、実施例においては二色比が約８及び１５の色素を用いたが、二色比２０以下の二色性色素を好ましく使用することができるであろう。
【０１２３】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
車載用ディスプレイ、遊戯用表示、携帯電話・ＤＳＣ用表示、オーディオ表示、パソコンモニタ表示、液晶テレビ表示、モバイルテレビ表示など液晶ディスプレイ関連全般に利用可能である。殊に、車載用のオーディオ表示、車載用のヒートコントロール表示などのキャラクタ表示、及びキャラクタ・ドットマトリクス混在表示に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１２５】
１０ 上側基板
１１ 上側ガラス基板
１２ 上側透明電極
１３ 上側絶縁膜
１４ 上側配向膜
１５ 上側偏光板
２０ 下側基板
２１ 下側ガラス基板
２２ 下側透明電極
２３ 下側絶縁膜
２４ 下側配向膜
２５ 下側偏光板
３０ 液晶層
３０ａ 液晶分子
４０ 電源
５０ 光源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、
前記第１及び第２の基板間に挟持された、垂直配向する液晶層と、
前記第１の基板の、前記液晶層と反対側の面に配置された第１の偏光板と、
前記第２の基板の、前記液晶層と反対側の面に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板と
を有し、
前記液晶層は、ホスト液晶と、該ホスト液晶中に均一に分散された、青色を呈する二色性色素を含み、
前記液晶層における前記二色性色素の含有量は、前記ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％未満である液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶層における前記二色性色素の含有量は、前記ホスト液晶に対し、０．０１ｗｔ％以上０．４５ｗｔ％以下である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記液晶層はモノドメイン配向する請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記二色性色素の吸収波長のピークが５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記二色性色素の二色比が２０以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、
前記第１及び第２の基板間に挟持された、垂直配向する液晶層と、
前記第１の基板の、前記液晶層と反対側の面に配置された第１の偏光板と、
前記第２の基板の、前記液晶層と反対側の面に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板と
を有し、
前記液晶層は、ホスト液晶と、該ホスト液晶中に均一に分散された、青色を呈する二色性色素を含み、
前記液晶層における前記二色性色素の含有量は、前記ホスト液晶に対し、０．００１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％未満である液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶層における前記二色性色素の含有量は、前記ホスト液晶に対し、０．０１ｗｔ％以上０．４５ｗｔ％以下である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記液晶層はモノドメイン配向する請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記二色性色素の吸収波長のピークが５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記二色性色素の二色比が２０以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【図１】
【図２】
【図３（Ａ）】
【図３（Ｂ）】
【図４（Ａ）】
【図４（Ｂ）】
【図４（Ｃ）】
【図４（Ｄ）】
【図５（Ａ）】
【図５（Ｂ）】
【図５（Ｃ）】
【図５（Ｄ）】
【図６（Ａ）】
【図６（Ｂ）】
【図６（Ｃ）】
【図６（Ｄ）】
【図７（Ａ）】
【図７（Ｂ）】
【図７（Ｃ）】
【図７（Ｄ）】
【図８（Ａ）】
【図８（Ｂ）】
【図８（Ｃ）】
【図８（Ｄ）】
【図９】
【図１０（Ａ）】
【図１０（Ｂ）】
【図１０（Ｃ）】
【図１０（Ｄ）】
【図１１（Ａ）】
【図１１（Ｂ）】
【図１１（Ｃ）】
【図１１（Ｄ）】
【図１２（Ａ）】
【図１２（Ｂ）】
【図１２（Ｃ）】
【図１２（Ｄ）】
【図１３（Ａ）】
【図１３（Ｂ）】
【図１３（Ｃ）】
【図１３（Ｄ）】
【図１４（Ａ）】
【図１４（Ｂ）】
【図１４（Ｃ）】
【図１４（Ｄ）】
【図１５】
【図１６】
【図１７（Ａ）】
【図１７（Ｂ）】
【図１７（Ｃ）】
【図１７（Ｄ）】
【図１８（Ａ）】
【図１８（Ｂ）】
【図１８（Ｃ）】
【図１８（Ｄ）】
【図１９（Ａ）】
【図１９（Ｂ）】
【図１９（Ｃ）】
【図１９（Ｄ）】
【図２０（Ａ）】
【図２０（Ｂ）】
【図２０（Ｃ）】
【図２０（Ｄ）】
【図２１（Ａ）】
【図２１（Ｂ）】
【図２１（Ｃ）】
【図２１（Ｄ）】
【図２】
【図３（Ａ）】
【図３（Ｂ）】
【図４（Ａ）】
【図４（Ｂ）】
【図４（Ｃ）】
【図４（Ｄ）】
【図５（Ａ）】
【図５（Ｂ）】
【図５（Ｃ）】
【図５（Ｄ）】
【図６（Ａ）】
【図６（Ｂ）】
【図６（Ｃ）】
【図６（Ｄ）】
【図７（Ａ）】
【図７（Ｂ）】
【図７（Ｃ）】
【図７（Ｄ）】
【図８（Ａ）】
【図８（Ｂ）】
【図８（Ｃ）】
【図８（Ｄ）】
【図９】
【図１０（Ａ）】
【図１０（Ｂ）】
【図１０（Ｃ）】
【図１０（Ｄ）】
【図１１（Ａ）】
【図１１（Ｂ）】
【図１１（Ｃ）】
【図１１（Ｄ）】
【図１２（Ａ）】
【図１２（Ｂ）】
【図１２（Ｃ）】
【図１２（Ｄ）】
【図１３（Ａ）】
【図１３（Ｂ）】
【図１３（Ｃ）】
【図１３（Ｄ）】
【図１４（Ａ）】
【図１４（Ｂ）】
【図１４（Ｃ）】
【図１４（Ｄ）】
【図１５】
【図１６】
【図１７（Ａ）】
【図１７（Ｂ）】
【図１７（Ｃ）】
【図１７（Ｄ）】
【図１８（Ａ）】
【図１８（Ｂ）】
【図１８（Ｃ）】
【図１８（Ｄ）】
【図１９（Ａ）】
【図１９（Ｂ）】
【図１９（Ｃ）】
【図１９（Ｄ）】
【図２０（Ａ）】
【図２０（Ｂ）】
【図２０（Ｃ）】
【図２０（Ｄ）】
【図２１（Ａ）】
【図２１（Ｂ）】
【図２１（Ｃ）】
【図２１（Ｄ）】
【公開番号】特開２０１０−２２４０３１（Ｐ２０１０−２２４０３１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８６４２（Ｐ２００９−６８６４２）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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