JP3159804B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。
近年、ノートパソコンやノートワープロなどの携帯式の
ＯＡ機器が普及しつつある。液晶表示装置はこのような
携帯式のＯＡ機器として適したものである。携帯式のＯ
Ａ機器は軽量で持ち運びが楽であることがますます要求
されており、消費電力が低いことが望まれている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display.
In recent years, portable OA devices such as notebook personal computers and notebook word processors have become widespread. The liquid crystal display device is suitable as such a portable OA device. Portable O
The A-device is increasingly required to be lightweight and easy to carry, and low power consumption is desired.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の一般的な液晶表示装置は、ツイス
トネマチック型の液晶を対向する透明な基板の間に封入
した液晶パネルとして形成され、液晶パネルの両側には
偏光板が配置され、入射側の偏光板で所定の直線偏光を
選択的に透過させ、液晶により直線偏光の透過を制御
し、出射側の偏光板が入射時の直線偏光とは９０度回転
した偏光を透過又は遮断させるようになっている。2. Description of the Related Art A conventional general liquid crystal display device is formed as a liquid crystal panel in which a twisted nematic type liquid crystal is sealed between transparent substrates facing each other. Polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal panel. The polarizing plate on the side selectively transmits predetermined linear polarized light, the transmission of linear polarized light is controlled by liquid crystal, and the polarizing plate on the output side transmits or blocks polarized light that is rotated 90 degrees from the linear polarized light at the time of incidence. It has become.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】液晶パネルは透過型と
反射型とがあるが、現在は液晶パネルの後面側にバック
ライトを配置した透過型が多い。液晶表示装置では、偏
光板を用いると、入射光のうちの半分ほどが偏光板で吸
収され、偏光板を透過する光量が少なくなるので、明る
い表示を得るためにはバックライト等の照明手段が必須
となっている。バックライト等の照明手段を用いると消
費電力が大きくなり、携帯式のＯＡ機器とした場合に電
池の寿命が短くなるという問題があった。また、カラー
表示を行うためにＲＧＢの色を含むカラーフィルタを使
用する場合、光がカラーフィルタで吸収され、また、カ
ラーフィルタにブラックマトリクスを設けるために、利
用できる光量が少なくなり、バックライトなしに明るい
表示を得ることはますます困難になる。There are two types of liquid crystal panels, transmission type and reflection type. Currently, there are many transmission types in which a backlight is arranged on the rear side of the liquid crystal panel. In a liquid crystal display device, when a polarizing plate is used, about half of the incident light is absorbed by the polarizing plate, and the amount of light transmitted through the polarizing plate is reduced. It is mandatory. When an illuminating means such as a backlight is used, there is a problem that power consumption is increased, and the life of a battery is shortened when a portable OA device is used. When a color filter including RGB colors is used to perform color display, light is absorbed by the color filter, and the amount of light that can be used is reduced because a black matrix is provided in the color filter. Obtaining a bright display becomes increasingly difficult.
【０００４】特開平３─１９８０２８号公報は、各色を
一平面上に設けた従来のカラーフィルタの代わりに、異
なった色の二色性色素を含む複数の液晶層を積層して設
け、各液晶層のしきい値電圧を異ならせるようにしたカ
ラー液晶表示装置液晶を開示している。印加電圧が各液
晶層のしきい値電圧よりも上又は下になるように制御す
ることにより、所望の液晶層のみ色を表すようにするこ
とができる。しかし、この液晶表示装置は減色混合によ
りカラー表示を行うものであり、２つの液晶層の色を重
ねると黒色に近くなり、実現できる色の数は少ない。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-198028 discloses that a plurality of liquid crystal layers containing dichroic dyes of different colors are laminated and provided instead of a conventional color filter in which each color is provided on one plane. Disclosed is a color liquid crystal display device liquid crystal in which the threshold voltages of the layers are made different. By controlling the applied voltage to be higher or lower than the threshold voltage of each liquid crystal layer, only the desired liquid crystal layer can be expressed in color. However, this liquid crystal display device performs color display by subtractive color mixing. When the colors of two liquid crystal layers are overlapped, the color becomes close to black, and the number of colors that can be realized is small.
【０００５】本発明の目的は、バックライトなしに明る
い表示を行うことができ、且つ多くの色を実現できる液
晶表示装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of performing bright display without a backlight and realizing many colors.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、第１及び第２の対向する基板１２、１４と、該第
１及び第２の基板の間に層別されて積層された、二色性
色素２５を含む第１の液晶層１６及び光散乱性を有する
第２の液晶層１８と、該第１及び第２の基板の一方に設
けられたカラーフィルタ３２とからなり、該第１の液晶
層のしきい値電圧が該第２の液晶層のしきい値電圧と異
なる。本発明は、この構成において、該第１の液晶層と
該第２の液晶層が対向する基板の間に連続的に且つ層別
されて設けられていることを特徴とする。また、本発明
は、上記構成において、該第１及び第２の基板の間に第
３の基板１３が配置され、該第１の液晶層が第１及び第
３の基板の間に設けられ、該第２の液晶層が該第３及び
第２の基板の間に設けられ、該第１の液晶層と該第２の
液晶層がともにしきい値電圧の異なるポリマー分散型液
晶カプセルからなり、しきい値電圧の低い方の液晶カプ
セルの直径がしきい値電圧の高い方の液晶カプセルの直
径よりも大きいことを特徴とする。A liquid crystal display device according to the present invention comprises first and second opposed substrates 12 and 14, and a layered structure between the first and second substrates. A first liquid crystal layer 16 containing a dichroic dye 25, a second liquid crystal layer 18 having light scattering properties, and a color filter 32 provided on one of the first and second substrates; The threshold voltage of the first liquid crystal layer is different from the threshold voltage of the second liquid crystal layer. The present invention is characterized in that, in this structure, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are provided continuously and layered between opposing substrates. Further, according to the present invention, in the above structure, a third substrate 13 is provided between the first and second substrates, and the first liquid crystal layer is provided between the first and third substrates. The second liquid crystal layer is provided between the third and second substrates, and the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are provided .
Polymer dispersion liquid with different threshold voltages for both liquid crystal layers
Liquid crystal capsule with a lower threshold voltage
The diameter of the cell is higher than that of the liquid crystal capsule with the higher threshold voltage.
It is characterized by being larger than the diameter .
【０００７】[0007]
【０００８】また、もう１つの特徴において、本発明に
よる液晶表示装置は、二色性色素を添加したポリマー分
散型液晶カプセルの２層１６、１８を備え、該ポリマー
分散型液晶カプセルの２層の少なくとも一方は、第１の
色の二色性色素を含む第１の液晶カプセル７０、７４
と、第２の色の二色性色素を含む第２の液晶カプセル７
２、７６とからなり、該第１の液晶カプセルのしきい値
電圧と該第２の液晶カプセルのしきい値電圧とが異なっ
ており、該ポリマー分散型液晶カプセルの２層の混合色
により多色表示を行うことを特徴とするものである。In another aspect, a liquid crystal display device according to the present invention includes two layers 16, 18 of polymer dispersed liquid crystal capsules to which a dichroic dye is added, and comprises two layers of the polymer dispersed liquid crystal capsules. At least one of the first liquid crystal capsules 70, 74 containing a dichroic dye of a first color.
And a second liquid crystal capsule 7 containing a dichroic dye of a second color
2, 76, wherein the threshold voltage of the first liquid crystal capsule is different from the threshold voltage of the second liquid crystal capsule, and the mixed color of the two layers of the polymer dispersed liquid crystal capsule is
In which multi-color display is performed .
【０００９】[0009]
【作用】上記構成においては、例えば、二色性色素を添
加した第１の液晶層への印加電圧がそのしきい値以下の
ときに、光が第１の液晶層の二色性色素で吸収されて黒
表示となる。第１の液晶層のしきい値以上の電圧を印加
するときに、光が第１の液晶層を透過する。この後者の
状態で（印加電圧が第１の液晶層のしきい値以上で）、
印加電圧が光散乱性を有する第２の液晶層のしきい値以
下のときに、光が第２の液晶層で散乱されて白表示とな
る。印加電圧が第２の液晶層のしきい値以上になると、
光が両液晶層を透過できるようになる。両液晶層を光が
透過した状態では、カラーフィルタが直接に見える。カ
ラーフィルタは１画素領域に複数の色の成分を含み、適
切な色の組合せを達成できる。In the above structure, for example, when the voltage applied to the first liquid crystal layer to which the dichroic dye is added is lower than the threshold value, light is absorbed by the dichroic dye of the first liquid crystal layer. The display becomes black. When a voltage higher than or equal to the threshold value of the first liquid crystal layer is applied, light passes through the first liquid crystal layer. In this latter state (when the applied voltage is above the threshold of the first liquid crystal layer),
When the applied voltage is equal to or less than the threshold value of the second liquid crystal layer having light scattering properties, light is scattered by the second liquid crystal layer to display white. When the applied voltage exceeds the threshold value of the second liquid crystal layer,
Light can pass through both liquid crystal layers. When light is transmitted through both liquid crystal layers, the color filters are directly visible. The color filter includes a plurality of color components in one pixel region, and can achieve an appropriate color combination.
【００１０】一方の基板の第１の表面にカラーフィルタ
が設けられ、反対の第２の表面に画素電極が薄膜トラン
ジスタとともに設けられる構成は、上記第１の特徴の構
成とともに、あるいはその他の構成と組み合わせて、使
用されることができる。この場合、カラーフィルタと画
素電極が同じ基板に設けられているので、カラーフィル
タと画素電極との位置合わせが容易である。さらに、基
板の上にカラーフィルタを設け、さらにその上に画素電
極を設ける構成と比較して、画素電極及び薄膜トランジ
スタの形成を基板に直接に行うことができる。A structure in which a color filter is provided on the first surface of one substrate and a pixel electrode is provided on the opposite second surface together with the thin film transistor is combined with the structure of the first feature or in combination with another structure. And can be used. In this case, since the color filter and the pixel electrode are provided on the same substrate, alignment between the color filter and the pixel electrode is easy. Further, as compared with a structure in which a color filter is provided on a substrate and a pixel electrode is further provided thereon, formation of a pixel electrode and a thin film transistor can be performed directly on the substrate.
【００１１】また、もう１つの特徴においては、第１の
液晶カプセルのしきい値電圧と第２の液晶カプセルのし
きい値電圧に関連して電圧制御を行うことにより、第１
の色あるいは第２の色、あるいはその混合色をつくり出
すことができる。従って、そのような第１の液晶カプセ
ル及び第２の液晶カプセルを有するポリマー分散型液晶
カプセルの２層により、３原色の組合せを実現すること
ができる。In another feature, the first liquid crystal capsule is controlled in voltage in relation to the threshold voltage of the first liquid crystal capsule and the threshold voltage of the second liquid crystal capsule, whereby
, The second color, or a mixed color thereof. Therefore, a combination of three primary colors can be realized by two layers of the polymer dispersed liquid crystal capsule having the first liquid crystal capsule and the second liquid crystal capsule.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す図である。
本発明による液晶表示装置は液晶パネル１０を含み、こ
の液晶パネル１０は、対向する第１のガラス基板１２と
第２のガラス基板１４と、第１及び第２のガラス基板１
２、１４の間に封入された液晶ＬＣとからなる。この液
晶ＬＣは、層別して積層された第１の液晶層１６と第２
の液晶層１８とからなる。第１の液晶層１６は二色性色
素を含み、第２の液晶層１８は二色性色素を実質的に含
ず、光散乱性を有する。なお、偏光板は使用されない。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
The liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel 10, and the liquid crystal panel 10 includes a first glass substrate 12, a second glass substrate 14, and first and second glass substrates 1 opposed to each other.
And liquid crystal LC sealed between the two. The liquid crystal LC includes a first liquid crystal layer 16 and a second liquid crystal layer.
And the liquid crystal layer 18. The first liquid crystal layer 16 contains a dichroic dye, and the second liquid crystal layer 18 does not substantially contain a dichroic dye and has a light scattering property. Note that no polarizing plate is used.
【００１３】図１においては、二色性色素を含む第１の
液晶層１６は、ポリマー分散型液晶カプセルからなる。
すなわち、透明な樹脂２０の層の中に液晶カプセル２２
が分散している。この液晶カプセル２２の中には二色性
色素（例えば三井東圧染料製のＳ３８７）が５重量パー
セント添加されている。一方、二色性色素を含まない第
２の液晶層１８は、同様にポリマー分散型液晶カプセル
からなり、すなわち、透明な樹脂２４の層の中に液晶カ
プセル２６が分散している。この液晶カプセル２６の中
には二色性色素が添加されていない。In FIG. 1, the first liquid crystal layer 16 containing a dichroic dye is composed of a polymer dispersed liquid crystal capsule.
That is, the liquid crystal capsule 22 is placed in the transparent resin 20 layer.
Are dispersed. A dichroic dye (for example, S387 manufactured by Mitsui Toatsu Dye) is added to the liquid crystal capsule 22 at 5% by weight. On the other hand, the second liquid crystal layer 18 containing no dichroic dye is similarly composed of a polymer-dispersed liquid crystal capsule, that is, a liquid crystal capsule 26 is dispersed in a transparent resin 24 layer. No dichroic dye is added to the liquid crystal capsule 26.
【００１４】図１においては、第１のガラス基板１２は
透明であり、人は第１のガラス基板１２上の表示を見る
ようになっている。この第１のガラス基板１２の内面に
は画素電極２８が設けられている。第２のガラス基板１
４は透明であり、その内面に反射層３０を備えている。
従って、実施例は反射型液晶表示装置である。ただし、
本発明では、この反射層３０の代わりに、光散乱層を設
けることもできる。また、反射層３０を省略して、第２
のガラス基板１４を白いガラス基板とすることもでき
る。In FIG. 1, the first glass substrate 12 is transparent, and a person looks at the display on the first glass substrate 12. Pixel electrodes 28 are provided on the inner surface of the first glass substrate 12. Second glass substrate 1
4 is transparent and has a reflective layer 30 on its inner surface.
Therefore, the embodiment is a reflection type liquid crystal display device. However,
In the present invention, a light scattering layer can be provided instead of the reflection layer 30. Further, the reflective layer 30 is omitted, and the second
The glass substrate 14 may be a white glass substrate.
【００１５】反射層３０の上にはカラーフィルタ３２が
設けられる。このカラーフィルタ３２は赤色のカラー部
分３２Ｒ、緑色のカラー部分３２Ｇ、青色のカラー部分
３２Ｂを含む。３個のカラー部分３２Ｒ、３２Ｇ、３２
Ｂが１つの画素領域を形成する。各色のカラー部分３２
Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの上にそれぞれ画素電極３４が設け
られている。第１のガラス基板１２の画素電極２８は、
第２のガラス基板１４の画素電極３４と対応して設けら
れている。ただし、画素電極２８、３４の一方は、関連
する基板の内面にベタに設けられた共通電極とすること
もできる。この場合、本発明では、第２のガラス基板１
４に画素電極３４とカラーフィルタ３２とを設けた方
が、画素電極３４とカラーフィルタ３２との位置合わせ
を行う上で好ましい。A color filter 32 is provided on the reflection layer 30. The color filter 32 includes a red color portion 32R, a green color portion 32G, and a blue color portion 32B. Three color portions 32R, 32G, 32
B forms one pixel region. Color part 32 of each color
Pixel electrodes 34 are provided on R, 32G, and 32B, respectively. The pixel electrode 28 of the first glass substrate 12
It is provided corresponding to the pixel electrode 34 of the second glass substrate 14. However, one of the pixel electrodes 28 and 34 may be a common electrode provided solidly on the inner surface of an associated substrate. In this case, in the present invention, the second glass substrate 1
It is preferable to provide the pixel electrode 34 and the color filter 32 in the position 4 in order to align the pixel electrode 34 and the color filter 32.
【００１６】図２を参照すると、二色性色素を含む第１
の液晶層１６のしきい値電圧はＶ1であり、二色性色素
を含まない第２の液晶層１８のしきい値電圧はＶ2 であ
る。図１の実施例においては、Ｖ1 ＜Ｖ2 の関係があ
る。従って、画素電極２８、３４の間に印加される電圧
が第１の液晶層１６のしきい値電圧Ｖ1 よりも低いとき
には、第１のガラス基板１２から入射した光が第１の液
晶層１６の二色性色素で吸収されて黒表示となる。印加
電圧が第１の液晶層１６のしきい値電圧Ｖ1 と第２の液
晶層１８のしきい値電圧Ｖ2 との間にあるときには、光
が第１の液晶層１６を透過するが、第２の液晶層１８で
光が散乱されて白表示となる。さらに、印加電圧が第２
の液晶層１８のしきい値電圧Ｖ2 以上のときには、光が
第１の液晶層１６及び第２の液晶層１８を透過する。従
って、第１のガラス基板１２側にいる人は、透明な第１
の液晶層１６及び２の液晶層１８の先のカラー部分３２
Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂのいずれかを見ることができる。こ
うして、画素毎の適切な色の組合せによりカラー表示を
実現することができる。Referring to FIG. 2, a first dichroic dye-containing dye
The threshold voltage of the liquid crystal layer 16 is V 1 , and the threshold voltage of the second liquid crystal layer 18 containing no dichroic dye is V 2 . In the embodiment of FIG. 1, there is a relationship of V 1 <V 2 . Therefore, when the voltage applied between the pixel electrodes 28 and 34 is lower than the threshold voltage V 1 of the first liquid crystal layer 16, the light incident from the first glass substrate 12 And a black display is obtained. Applied voltage when it is between the threshold voltage V 2 of the first threshold voltage V 1 of the liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18, light is transmitted through the first liquid crystal layer 16, The light is scattered by the second liquid crystal layer 18 to display white. Further, when the applied voltage is the second
When the voltage is equal to or higher than the threshold voltage V 2 of the liquid crystal layer 18, light passes through the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18. Therefore, the person on the first glass substrate 12 side can
Color portion 32 ahead of the liquid crystal layers 16 and 18
R, 32G, or 32B can be seen. In this manner, color display can be realized by an appropriate combination of colors for each pixel.
【００１７】次に図３及び図４を参照して、ポリマー分
散型液晶カプセルからなる第１の液晶層１６及び第２の
液晶層１８の光の透過の詳細について説明する。説明を
簡単にするために、図３及び図４では第１の液晶層１６
及び第２の液晶層１８はそれぞれ一層ずつガラス基板１
２、１４の間に配置されている。また、第１の液晶層１
６及び第２の液晶層１８、並びにガラス基板１２、１４
の厚さ関係も説明しやすいようにしてある。Next, with reference to FIGS. 3 and 4, details of light transmission of the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 made of polymer dispersed liquid crystal capsules will be described. For the sake of simplicity, the first liquid crystal layer 16 is shown in FIGS.
And the second liquid crystal layer 18 is a single layer of the glass substrate 1.
It is arranged between 2 and 14. Also, the first liquid crystal layer 1
6 and the second liquid crystal layer 18, and the glass substrates 12, 14
The thickness relationship is also easy to explain.
【００１８】図３に示されるように、二色性色素を含ま
ない第２の液晶層１８は透明な樹脂２４の中に液晶カプ
セル２６が分散しているものである。液晶カプセル２６
は液晶分子２３が透明な樹脂２４の中で油滴状に密集し
たものである。図３の（Ａ）は電圧不印加時（電圧が第
２の液晶層１８のしきい値電圧Ｖ2 よりも低いとき）を
示し、各液晶カプセル２６の液晶分子２３はランダムな
配列をしている。従って、光が矢印で示されるように入
射すると、その光は各液晶カプセル２６の液晶分子２３
に当たり、ランダムな方向に散乱する。従って、この状
態は白色に見える。As shown in FIG. 3, the second liquid crystal layer 18 containing no dichroic dye has a liquid crystal capsule 26 dispersed in a transparent resin 24. Liquid crystal capsule 26
Are liquid crystal molecules 23 densely packed in a transparent resin 24 in the form of oil droplets. FIG. 3A shows the state when no voltage is applied (when the voltage is lower than the threshold voltage V 2 of the second liquid crystal layer 18), and the liquid crystal molecules 23 of each liquid crystal capsule 26 are arranged randomly. I have. Therefore, when light is incident as indicated by the arrow, the light is transmitted to the liquid crystal molecules 23 of each liquid crystal capsule 26.
And scatter in random directions. Therefore, this state looks white.
【００１９】図３の（Ｂ）は電圧印加時（電圧がしきい
値電圧Ｖ2 よりも高いとき）を示し、各液晶カプセル２
６の液晶分子２３は対向するガラス基板１２、１４の表
面に垂直な方向に立ち上がる。従って、光が矢印で示さ
れるように入射すると、その光は各液晶カプセル２６を
透過する。ポリマー分散型液晶カプセルのこのような特
徴は公知である。FIG. 3B shows a state when a voltage is applied (when the voltage is higher than the threshold voltage V 2 ).
The 6 liquid crystal molecules 23 rise in a direction perpendicular to the surfaces of the glass substrates 12 and 14 facing each other. Therefore, when light enters as shown by the arrows, the light passes through each liquid crystal capsule 26. Such features of polymer-dispersed liquid crystal capsules are known.
【００２０】図４に示されるように、二色性色素を含む
第１の液晶層１６は同様に透明な樹脂２０の中に液晶カ
プセル２２が分散しているものである。液晶カプセル２
２は液晶分子２３が透明な樹脂２０の中で油滴状に密集
したものである。さらに、二色性色素２５が液晶分子２
３の間に添加されている。二色性色素２５は細長い棒状
の形状を有し、液晶分子２３と同様にランダムな配列を
している。As shown in FIG. 4, the first liquid crystal layer 16 containing a dichroic dye has a liquid crystal capsule 22 dispersed in a transparent resin 20. Liquid crystal capsule 2
Numeral 2 denotes liquid crystal molecules 23 densely packed in a transparent resin 20 in the form of oil droplets. Further, the dichroic dye 25 is used for the liquid crystal molecules 2.
3 is added. The dichroic dye 25 has an elongated rod shape, and has a random arrangement like the liquid crystal molecules 23.
【００２１】図４の（Ａ）は電圧不印加時（電圧が第１
の液晶層１６のしきい値電圧Ｖ1 よりも低いとき）を示
し、各液晶カプセル２２の液晶分子２３及び二色性色素
２５はランダムな配列をしている。この場合、光が矢印
で示されるように入射すると、その光は各液晶カプセル
２２の二色性色素２５に当たり、二色性色素２５により
吸収される。従って、この状態は黒色に見える。FIG. 4A shows the state when no voltage is applied (when the voltage is
(When the voltage is lower than the threshold voltage V 1 of the liquid crystal layer 16), the liquid crystal molecules 23 and the dichroic dye 25 of each liquid crystal capsule 22 are randomly arranged. In this case, when light enters as shown by the arrow, the light hits the dichroic dye 25 of each liquid crystal capsule 22 and is absorbed by the dichroic dye 25. Therefore, this state looks black.
【００２２】図４の（Ｂ）は電圧印加時（電圧がしきい
値電圧Ｖ1 よりも高いとき）を示し、各液晶カプセル２
２の液晶分子２３及び二色性色素２５は対向するガラス
基板１２、１４の表面に垂直な方向に立ち上がる。従っ
て、光が矢印で示されるように入射すると、その光は各
液晶カプセル２２を透過する。二色性色素２５はこのよ
うに入射光との角度関係により光を吸収したり、あるい
は透過したりする性質を有するものである。FIG. 4B shows a state when a voltage is applied (when the voltage is higher than the threshold voltage V 1 ).
The two liquid crystal molecules 23 and the dichroic dye 25 rise in a direction perpendicular to the surfaces of the glass substrates 12 and 14 facing each other. Therefore, when light enters as shown by the arrow, the light passes through each liquid crystal capsule 22. The dichroic dye 25 has a property of absorbing or transmitting light depending on the angle relationship with the incident light.
【００２３】図１の実施例の作用は、図３及び図４に示
した第１の液晶層１６及び第２の液晶層１８の作用を組
合せたものである。上記したように、本発明によれば、
印加電圧の制御により、第１の液晶層１６により黒表示
をすることができ、あるいは光が第１の液晶層１６を透
過する状態で第２の液晶層１８により白表示をすること
ができ、あるいは光が第１及び第２の液晶層１６、１８
を透過する状態でカラーフィルタ３２によりカラー表示
をすることができる。この場合、人はカラーフィルタ３
２を直接に見ることになる。The operation of the embodiment shown in FIG. 1 is a combination of the operations of the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 shown in FIGS. As mentioned above, according to the present invention,
By controlling the applied voltage, black display can be performed by the first liquid crystal layer 16, or white display can be performed by the second liquid crystal layer 18 in a state where light passes through the first liquid crystal layer 16. Alternatively, light is applied to the first and second liquid crystal layers 16 and 18.
Can be displayed by the color filter 32 in a state where light is transmitted. In this case, the person is
You will see 2 directly.
【００２４】カラーフィルタ３２は一平面内に複数の色
のカラー部分３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを有するので、こ
れらの組合せによる多くの色を実現することができる。
例えば、３個のカラー部分３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂのう
ち、１つの色の部分についてのみ光が第１及び第２の液
晶層１６、１８を透過するように印加電圧を制御するこ
とにより、赤、緑、青のいずれかの色を表示することが
できる。この場合、残りの２つの色の部分について光が
第１の液晶層１６で吸収されるように印加電圧を制御す
ると、黒地の中にカラー表示を行うことができる。同様
に、残りの２つの色の部分について光が第１の液晶層１
６を透過し且つ第２の液晶層で散乱されるように印加電
圧を制御すると、白地の中にカラー表示を行うことがで
きる。さらに、３個のカラー部分３２Ｒ、３２Ｇ、３２
Ｂのうち、２つの色の部分について光が第１及び第２の
液晶層１６、１８を透過するように印加電圧を制御する
と、赤、緑、青のうちの２つを加色混合した色が得られ
る。Since the color filter 32 has a plurality of color portions 32R, 32G, and 32B in one plane, many colors can be realized by a combination of these.
For example, by controlling the applied voltage so that light passes through the first and second liquid crystal layers 16 and 18 only in one color portion of the three color portions 32R, 32G, and 32B, red, Either green or blue color can be displayed. In this case, by controlling the applied voltage so that the light of the remaining two colors is absorbed by the first liquid crystal layer 16, color display can be performed in a black background. Similarly, for the remaining two color portions, light is applied to the first liquid crystal layer 1.
By controlling the applied voltage so that the light passes through the second liquid crystal layer 6 and is scattered by the second liquid crystal layer, color display can be performed in a white background. Furthermore, three color portions 32R, 32G, 32
When the applied voltage is controlled so that light passes through the first and second liquid crystal layers 16 and 18 in two color portions of B, a color obtained by adding and mixing two of red, green and blue is obtained. Is obtained.
【００２５】図５は二色性色素を含まない第２の液晶層
１８の製造方法を示すものである。二色性色素を含む第
１の液晶層１６もこれと同様の方法で製造できる。最初
に、透明な樹脂２４の中に液晶２３を混合し（第１の液
晶層１６の場合には二色性色素２５を含む液晶２３を混
合する）、この液晶２３と樹脂２４との混合物をスピン
コート等によりガラス基板１４に塗布する（Ａ）。次
に、この混合物に紫外線（ＵＶ）を照射する（Ｂ）と、
液晶２３と樹脂２４とが分離しつつ樹脂２４が硬化し、
液晶２３が樹脂２４の中で油滴状に密集して液晶カプセ
ル２６となる。FIG. 5 shows a method of manufacturing the second liquid crystal layer 18 containing no dichroic dye. The first liquid crystal layer 16 containing a dichroic dye can be manufactured in the same manner. First, a liquid crystal 23 is mixed into a transparent resin 24 (in the case of the first liquid crystal layer 16, a liquid crystal 23 containing a dichroic dye 25 is mixed), and the mixture of the liquid crystal 23 and the resin 24 is mixed. The glass substrate 14 is applied by spin coating or the like (A). Next, the mixture is irradiated with ultraviolet light (UV) (B),
The resin 24 is cured while the liquid crystal 23 and the resin 24 are separated,
The liquid crystal 23 is densely packed in an oil droplet shape in the resin 24 to form a liquid crystal capsule 26.
【００２６】液晶カプセル２２、２６の直径は紫外線の
強度に応じて定まる。例えば、図６は、紫外線の強度
と、液晶カプセル２２、２６の直径及びしきい値電圧の
関係を示す図である。紫外線の強度が小さいほど液晶カ
プセル２２、２６の直径は大きくなり、逆に紫外線の強
度が大きいほど液晶カプセル２２、２６の直径は小さく
なる。さらに、液晶カプセル２２、２６のしきい値電圧
は、紫外線の強度と比例的な関係にある。上記したよう
に、図１の実施例では、Ｖ1 ＜Ｖ2 の関係があるので、
この関係を満足するようにするために、低い方のしきい
値電圧Ｖ1 の液晶カプセル２２を作るときには紫外線の
強度を小さめにし、高い方のしきい値電圧Ｖ2 の液晶カ
プセル２６を作るときには紫外線の強度を大きめにして
それぞれの液晶カプセルを作る。The diameters of the liquid crystal capsules 22 and 26 are determined according to the intensity of the ultraviolet light. For example, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the intensity of ultraviolet rays, the diameter of the liquid crystal capsules 22 and 26, and the threshold voltage. The smaller the intensity of the ultraviolet light, the larger the diameter of the liquid crystal capsules 22, 26, and conversely, the higher the intensity of the ultraviolet light, the smaller the diameter of the liquid crystal capsules 22, 26. Further, the threshold voltages of the liquid crystal capsules 22 and 26 are proportional to the intensity of the ultraviolet light. As described above, in the embodiment of FIG. 1, since there is a relationship of V 1 <V 2 ,
In order to satisfy this relationship, the intensity of the ultraviolet light is made small when the liquid crystal capsule 22 having the lower threshold voltage V 1 is made, and when the liquid crystal capsule 26 having the higher threshold voltage V 2 is made. Make each liquid crystal capsule with a large intensity of ultraviolet rays.
【００２７】さらに、樹脂２４は紫外線の照射により硬
化する。従って、第２の液晶層１８を第２のガラス基板
１４上に形成した後で、第１の液晶層１６をこの第２の
液晶層１８の上に形成することができる。すると、第１
の液晶層１６と第２の液晶層１８とは混合せず、層別し
て積層される。あるいは、第１の液晶層１６及び第２の
液晶層１８をそれぞれのガラス基板１２、１４上に別別
に形成し、その後で両者を重ね合わせることもできる。
この場合にも、第１の液晶層１６と第２の液晶層１８と
は混合せず、層別して積層される。Further, the resin 24 is cured by irradiation with ultraviolet rays. Therefore, after the second liquid crystal layer 18 is formed on the second glass substrate 14, the first liquid crystal layer 16 can be formed on the second liquid crystal layer 18. Then, the first
The liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 of this example are not mixed but are layered and laminated. Alternatively, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 can be separately formed on the respective glass substrates 12 and 14, and then they can be overlapped.
Also in this case, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 are not mixed, but are layered and laminated.
【００２８】上記実施例においては、第１の液晶層１６
と第２の液晶層１８がともにポリマー分散型液晶カプセ
ルとして形成されたものである。しかし、第１の液晶層
１６と第２の液晶層１８のうちの一方がポリマー分散型
液晶カプセルとして形成されていれば、その構成樹脂２
０、２４が硬化するので、もう一方の液晶層はポリマー
分散型液晶カプセルとして形成されていなくても両液晶
層が混合することはない。従って、第１の液晶層１６と
第２の液晶層１８との間にしきりの基板を設ける必要が
ない。In the above embodiment, the first liquid crystal layer 16
And the second liquid crystal layer 18 are both formed as polymer dispersed liquid crystal capsules. However, if one of the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 is formed as a polymer dispersed type liquid crystal capsule, its constituent resin 2
Since 0 and 24 are cured, the two liquid crystal layers do not mix even if the other liquid crystal layer is not formed as a polymer dispersed liquid crystal capsule. Therefore, it is not necessary to provide a substrate between the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18.
【００２９】図７は、第１の液晶層１６がポリマー分散
型液晶カプセルとして形成され、第２の液晶層１８は光
散乱により白濁状態を示すことのできる液晶、例えば相
転移型液晶３８として構成された例を示す図である。図
７では、第１の液晶層１６の液晶カプセル２２の中に二
色性色素２５が添加されている。光散乱により白濁状態
を示すことのできる液晶としては、上記相転移型液晶３
８の他に、例えばゲストホスト型ネマチック液晶、ある
いはそれ以外のゲストホスト型液晶を使用することもで
きる。FIG. 7 shows that the first liquid crystal layer 16 is formed as a polymer-dispersed liquid crystal capsule and the second liquid crystal layer 18 is formed as a liquid crystal capable of exhibiting a cloudy state by light scattering, for example, a phase transition type liquid crystal 38. It is a figure which shows the example performed. In FIG. 7, a dichroic dye 25 is added to the liquid crystal capsule 22 of the first liquid crystal layer 16. Examples of the liquid crystal capable of exhibiting a cloudy state by light scattering include the above-mentioned phase transition type liquid crystal 3
In addition to 8, for example, a guest-host type nematic liquid crystal or another guest-host type liquid crystal can be used.
【００３０】図８は同様に第１の液晶層１６が相転移型
液晶３８として形成され、第２の液晶層１８はポリマー
分散型液晶カプセル２６として構成された例を示す図で
ある。図８では、二色性色素２５が第１の液晶層１６に
添加され、第２の液晶層１８の液晶カプセル２６の中に
は添加されていない。図７及び図８においても、第１の
液晶層１６と第２の液晶層１８との間にしきりの基板を
設ける必要がない。FIG. 8 is a view showing an example in which the first liquid crystal layer 16 is similarly formed as a phase change type liquid crystal 38 and the second liquid crystal layer 18 is formed as a polymer dispersed type liquid crystal capsule 26. In FIG. 8, the dichroic dye 25 is added to the first liquid crystal layer 16 and is not added to the liquid crystal capsule 26 of the second liquid crystal layer 18. 7 and 8, it is not necessary to provide a substrate between the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18.
【００３１】図９は、表示面側のガラス基板１２側に二
色性色素を含まない大きな直径の液晶カプセル２６をも
った第２の液晶層１８を配置し、反対側のガラス基板１
４側に二色性色素２５を含む小さな直径の液晶カプセル
２２をもった第１の液晶層１６を配置した実施例を示す
図である。この実施例の作用は、図１の実施例と同様で
ある。ただし、この場合には、二色性色素を含まない第
２の液晶層１８のしきい値電圧がＶ1 であり、二色性色
素を含む第１の液晶層１６のしきい値電圧がＶ 2 である
（Ｖ1 ＜Ｖ2 ）。よって、印加電圧が第２の液晶層１８
のしきい値電圧Ｖ1 よりも低いときに白表示になり、印
加電圧がＶ1 とＶ2 との間にあるときに黒表示になり、
印加電圧がＶ2 よりも高いときにカラー表示になる。FIG. 9 shows that the glass substrate 12 on the display surface side is
A large-diameter liquid crystal capsule 26 containing no coloring pigment
The second liquid crystal layer 18 is disposed on the glass substrate 1 on the opposite side.
Small-diameter liquid crystal capsule containing dichroic dye 25 on four sides
An embodiment in which a first liquid crystal layer 16 having a liquid crystal layer 22 is arranged is shown.
FIG. The operation of this embodiment is similar to that of the embodiment of FIG.
is there. However, in this case, the second dye containing no dichroic dye
2 has a threshold voltage of V1And dichroic colors
The threshold voltage of the first liquid crystal layer 16 containing TwoIs
(V1<VTwo). Therefore, the applied voltage is changed to the second liquid crystal layer 18.
Threshold voltage V1Is displayed when it is lower than
The applied voltage is V1And VTwoIs black when it is between
The applied voltage is VTwoWhen it is higher than that, the color display is displayed.
【００３２】図１０は、ガラス基板１２、１４の間に第
３のガラス基板１３を設け、ガラス基板１２と第３のガ
ラス基板１３の間に第１の液晶層１６を配置し、ガラス
基板１４と第３のガラス基板１３の間に第２の液晶層１
８を配置した実施例を示す図である。第１のガラス基板
１２には画素電極２８があり、第２のガラス基板１２に
はカラーフィルタ３２（３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ）及び
画素電極３４があり、第３のガラス基板１３には画素電
極４０、４２がある。よって、第１の液晶層１６は画素
電極２８、４０間での印加電圧により駆動され、第２の
液晶層１８は画素電極４２、３４間での印加電圧により
駆動される。FIG. 10 shows that a third glass substrate 13 is provided between the glass substrates 12 and 14, a first liquid crystal layer 16 is disposed between the glass substrates 12 and 13, Between the first liquid crystal layer 13 and the third glass substrate 13
It is a figure showing the example in which 8 was arranged. The first glass substrate 12 has a pixel electrode 28, the second glass substrate 12 has a color filter 32 (32R, 32G, 32B) and a pixel electrode 34, and the third glass substrate 13 has a pixel electrode 40 , 42. Therefore, the first liquid crystal layer 16 is driven by an applied voltage between the pixel electrodes 28 and 40, and the second liquid crystal layer 18 is driven by an applied voltage between the pixel electrodes 42 and 34.
【００３３】この実施例では、第１の液晶層１６及び第
２の液晶層１８はポリマー分散型液晶カプセルとして形
成されている。しかし、しきりとなる第３のガラス基板
１３があるので、第１の液晶層１６及び第２の液晶層１
８は必ずしもポリマー分散型液晶カプセルとして形成さ
れる必要はなく、例えば相転移型液晶とすることもでき
る。In this embodiment, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 are formed as polymer dispersed liquid crystal capsules. However, since there is a third glass substrate 13 serving as a threshold, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 1
8 need not necessarily be formed as a polymer-dispersed liquid crystal capsule, and may be, for example, a phase-change liquid crystal.
【００３４】図１１は第２のガラス基板１４に形成され
る画素電極３４のアクティブマトリクスを示す図であ
る。アクティブマトリクスは縦横に延びるドレインバス
ライン４４及びゲートバスライン４６を含み、画素電極
３４はドレインバスライン４４及びゲートバスライン４
６で区画された領域に形成され、トランジスタ４８によ
りドレインバスライン４４及びゲートバスライン４６に
接続される。最近、トランジスタ４８を薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）としてガラス基板１４に形成するのが多
い。FIG. 11 is a diagram showing an active matrix of the pixel electrode 34 formed on the second glass substrate 14. The active matrix includes a drain bus line 44 and a gate bus line 46 extending vertically and horizontally, and the pixel electrode 34 includes a drain bus line 44 and a gate bus line 4.
6 and is connected to the drain bus line 44 and the gate bus line 46 by the transistor 48. Recently, the transistor 48 is often formed on the glass substrate 14 as a thin film transistor (TFT).
【００３５】図１２は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と
して形成されたトランジスタ４８を有する第２のガラス
基板１４の断面図である。トランジスタ４８は第２のガ
ラス基板１４の表面にゲート５０を形成し、さらにゲー
ト絶縁膜５２を介して半導体層５４を形成してなるもの
である。半導体層５４にはドレイン５６及びソース５８
が接続される。ドレイン５６は図１１のドレインバスラ
イン４４に接続され、ゲート５０はゲートバスライン４
６に接続される。ソース５８は画素電極３４に接続され
る。FIG. 12 is a cross-sectional view of the second glass substrate 14 having the transistor 48 formed as a thin film transistor (TFT). The transistor 48 is formed by forming a gate 50 on the surface of the second glass substrate 14 and further forming a semiconductor layer 54 with a gate insulating film 52 interposed therebetween. The semiconductor layer 54 includes a drain 56 and a source 58
Is connected. The drain 56 is connected to the drain bus line 44 of FIG.
6 is connected. The source 58 is connected to the pixel electrode 34.
【００３６】第２のガラス基板１４にはトランジスタ４
８と隣接してカラーフィルタ３２が形成され、画素電極
３４はカラーフィルタ３２の上に形成される。通常、画
素電極３４はＩＴＯ（InSnO2）で形成され、厚さは約１
００Ａ程度である。これに対して、カラーフィルタ３２
の厚さは２μｍ程度であり、画素電極３４よりもかなり
厚い。なお、図１の実施例においては、第１の液晶層１
６の液晶カプセル２２の直径は１０μｍ程度であり、第
２の液晶層１８の液晶カプセル２６の直径は２μｍ程度
である。第２の液晶層１８が電圧の印加により白濁する
性質をもつためには、液晶カプセル２６の直径は２μｍ
程度のものがよく、且つ液晶の屈折率異方性が大きいも
のがよいことが分かった。The second glass substrate 14 has a transistor 4
8, a color filter 32 is formed, and the pixel electrode 34 is formed on the color filter 32. Normally, the pixel electrode 34 is formed of ITO (InSnO 2 ) and has a thickness of about 1
It is about 00A. On the other hand, the color filter 32
Is about 2 μm, which is considerably thicker than the pixel electrode 34. In the embodiment of FIG. 1, the first liquid crystal layer 1
The liquid crystal capsule 22 of No. 6 has a diameter of about 10 μm, and the liquid crystal capsule 26 of the second liquid crystal layer 18 has a diameter of about 2 μm. In order for the second liquid crystal layer 18 to have a property of becoming cloudy when a voltage is applied, the diameter of the liquid crystal capsule 26 is 2 μm.
It was found that a liquid crystal having a good degree and a liquid crystal having a large refractive index anisotropy was preferable.
【００３７】図１２において、トランジスタ４８のソー
ス５８を画素電極３４に接続するためには、コンタクト
部材６０を設ける必要がある。しかし、カラーフィルタ
３２の厚さはトランジスタ４８の厚さよりも大きく、ソ
ース５８と画素電極３４との高さに差があるので、特別
のコンタクト部材６０が必要になる。また、カラーフィ
ルタ３２をトップコート等の保護層で覆う場合には、そ
の保護層に穴を開けてコンタクト部材６０を設けなけれ
ばならない。さらに、後ですぐ説明するようにカラーフ
ィルタ３２の上に透明体６２（図１３）を設ける場合に
は、さらにこの透明体６２にも穴を開けてコンタクト部
材６０を設けなければならない。In FIG. 12, in order to connect the source 58 of the transistor 48 to the pixel electrode 34, it is necessary to provide a contact member 60. However, since the thickness of the color filter 32 is larger than the thickness of the transistor 48 and there is a difference in height between the source 58 and the pixel electrode 34, a special contact member 60 is required. When the color filter 32 is covered with a protective layer such as a top coat, a hole must be formed in the protective layer to provide the contact member 60. Further, when the transparent body 62 (FIG. 13) is provided on the color filter 32 as will be described later, a contact member 60 must be provided by making a hole in the transparent body 62 as well.
【００３８】図１３は本発明の第６実施例を示す図であ
る。この実施例の液晶表示装置は、図１の実施例と同様
に、第１及び第２のガラス基板１２、１４と、二色性色
素を含む第１の液晶層１６と、二色性色素を実質的に含
まない第２の液晶層１８とからなる。第１のガラス基板
１２の内面には画素電極２８が設けられている。第２の
ガラス基板１４にはカラーフィルタ３２及び画素電極３
４が設けられる。FIG. 13 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the liquid crystal display device of this embodiment includes first and second glass substrates 12 and 14, a first liquid crystal layer 16 containing a dichroic dye, and a dichroic dye. And the second liquid crystal layer 18 which is substantially not included. The pixel electrode 28 is provided on the inner surface of the first glass substrate 12. The color filter 32 and the pixel electrode 3 are provided on the second glass substrate 14.
4 are provided.
【００３９】この実施例では、第１の液晶層１６及び第
２の液晶層１８から見てカラーフィルタ３２の上に所定
の厚さの透明板６２が設けられる。この透明板６２の厚
さは約１０μｍから１．１ｍｍの範囲にあり、約５０μ
ｍであるのが好ましい。透明板６２は第２の液晶層１８
とカラーフィルタ３２との間に距離をおくために設けた
ものである。上記したように、印加電圧が第１の液晶層
１６のしきい値電圧Ｖ1 と第２の液晶層１８のしきい値
電圧Ｖ2 との間にあるときには、光が第１の液晶層１６
を透過するが、第２の液晶層１８で光が散乱されて白表
示となる。このとき、透明板６２がないと、第２の液晶
層１８がカラーフィルタ３２に密接しているので、白濁
している第２の液晶層１８の先のカラーフィルタ３２が
見えることがある。この実施例では第２の液晶層１８が
透明板６２の厚さだけカラーフィルタ３２から離れてい
るので、白濁している第２の液晶層１８の先のカラーフ
ィルタ３２が見えることがない。この現象は、半透明板
を通して物体を見るとき、半透明板を物体に近づけて見
るとその物体が見え、半透明板を物体から離して見ると
その物体が見えないようになることにより説明される。In this embodiment, a transparent plate 62 having a predetermined thickness is provided on the color filter 32 when viewed from the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18. The thickness of the transparent plate 62 is in a range of about 10 μm to 1.1 mm, and is about 50 μm.
m is preferred. The transparent plate 62 is used for the second liquid crystal layer 18.
It is provided to keep a distance between the color filter 32 and the color filter 32. As described above, when the applied voltage is between the threshold voltage V 2 of the first threshold voltage V 1 of the liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18, the light is the first liquid crystal layer 16
, But the light is scattered by the second liquid crystal layer 18 to display white. At this time, without the transparent plate 62, the second liquid crystal layer 18 is in close contact with the color filter 32, so that the color filter 32 ahead of the cloudy second liquid crystal layer 18 may be seen. In this embodiment, since the second liquid crystal layer 18 is separated from the color filter 32 by the thickness of the transparent plate 62, the color filter 32 ahead of the cloudy second liquid crystal layer 18 is not seen. This phenomenon is explained by the fact that when viewing an object through a translucent plate, the object becomes visible when the translucent plate is brought close to the object, and becomes invisible when the translucent plate is viewed away from the object. You.
【００４０】図１３及び図１４に示されるように、この
実施例では、さらに、画素電極３４が薄膜トランジスタ
４８とともに透明板６２の一方の表面に設けられ、カラ
ーフィルタ３２がこの透明板６２の反対側の表面に設け
られている。そして、第２のガラス基板１４はこの透明
板６２に貼り合わせられている。こうすることにより、
透明板６２の一方の表面に画素電極３４と薄膜トランジ
スタ４８を従来同様の方法により形成することができ、
図１２の実施例のようにカラーフィルタ３２の厚さ方向
に延びる特別のコンタクト部材６０が必要でなくなる。As shown in FIGS. 13 and 14, in this embodiment, the pixel electrode 34 is provided on one surface of the transparent plate 62 together with the thin film transistor 48, and the color filter 32 is provided on the opposite side of the transparent plate 62. Is provided on the surface. The second glass substrate 14 is bonded to the transparent plate 62. By doing this,
The pixel electrode 34 and the thin film transistor 48 can be formed on one surface of the transparent plate 62 by the same method as in the related art.
A special contact member 60 extending in the thickness direction of the color filter 32 as in the embodiment of FIG. 12 is not required.
【００４１】画素電極３４が薄膜トランジスタ４８とと
もに透明板６２の一方の表面に設けられ、カラーフィル
タ３２がこの透明板６２の反対側の表面に設けられてい
る構成は、第１の液晶層１６及び第２の液晶層１８を有
する液晶表示装置ばかりでなく、一方の基板にカラーフ
ィルタと画素電極が設けられるその他の液晶表示装置に
も使用可能である。The structure in which the pixel electrode 34 is provided on one surface of the transparent plate 62 together with the thin film transistor 48 and the color filter 32 is provided on the surface on the opposite side of the transparent plate 62 is composed of the first liquid crystal layer 16 and the first liquid crystal layer 16. The present invention can be used not only in a liquid crystal display device having two liquid crystal layers 18 but also in another liquid crystal display device in which a color filter and a pixel electrode are provided on one substrate.
【００４２】図１５は、図９の場合と同様に、ガラス基
板１２、１４の間に第３のガラス基板１３を設けた第７
実施例を示す図である。第１の液晶層１６がガラス基板
１２と第３のガラス基板１３の間に挿入され、第２の液
晶層１８がガラス基板１４と第３のガラス基板１３の間
に挿入されている。第１の液晶層１６及び第２の液晶層
１８は、ポリマー分散型液晶カプセルからなる。第１の
ガラス基板１２には画素電極２８があり、第２のガラス
基板１２には画素電極３４があり、第３のガラス基板１
３には画素電極４０、４２があり、よって、それぞれの
基板の電極間で第１の液晶層１６及び第２の液晶層１８
に電圧を印加することができるようになっている。図１
５の実施例では、カラーフィルタ３２は設けられてい
ず、二色性色素の発色を利用するようになっている。FIG. 15 shows a seventh embodiment in which a third glass substrate 13 is provided between glass substrates 12 and 14 as in the case of FIG.
It is a figure showing an example. The first liquid crystal layer 16 is inserted between the glass substrate 12 and the third glass substrate 13, and the second liquid crystal layer 18 is inserted between the glass substrate 14 and the third glass substrate 13. The first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 are composed of polymer dispersed liquid crystal capsules. The first glass substrate 12 has a pixel electrode 28, the second glass substrate 12 has a pixel electrode 34, and the third glass substrate 1
3 has pixel electrodes 40 and 42, and therefore, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 are provided between the electrodes of the respective substrates.
Can be applied with a voltage. FIG.
In the fifth embodiment, the color filter 32 is not provided, and the coloring of the dichroic dye is used.
【００４３】図１５において、第１の液晶層１６は、２
種類の液晶カプセル７０、７２を含んでいる。第１の液
晶カプセル７０はシアン系の二色性色素を混入してあ
り、しきい値電圧Ｖ1 を有する。第２の液晶カプセル７
２はイエロー系の二色性色素を混入してあり、しきい値
電圧Ｖ2 を有する。Ｖ1 とＶ2 とは異ならせてあり、Ｖ
1 ＞Ｖ2 の関係になっている。In FIG. 15, the first liquid crystal layer 16
Liquid crystal capsules 70 and 72 are included. First liquid
The crystal capsule 70 contains a cyan dichroic dye.
Threshold voltage V1Having. Second liquid crystal capsule 7
No. 2 contains a yellow dichroic dye and has a threshold
Voltage VTwoHaving. V1And VTwoDifferent from V
1> VTwoIs in a relationship.
【００４４】第２の液晶層１８は、２種類の液晶カプセ
ル７４、７６を含んでいる。第３の液晶カプセル７４は
マゼンタ系の二色性色素を混入してあり、しきい値電圧
Ｖ3を有する。第４の液晶カプセル７６はイエロー系の
二色性色素を混入してあり、しきい値電圧Ｖ4 を有す
る。Ｖ3 とＶ4 とは異ならせてあり、Ｖ3 ＞Ｖ4 の関係
になっている。このように、全体としてはシアン、イエ
ロー、マゼンタを含むものである。また、全ての液晶カ
プセルにおいて誘電率Δεが正のネマチック液晶が用い
られ、この場合のしきい値は誘電率Δε及び複屈折率Δ
ｎの変化によって調整した。The second liquid crystal layer 18 includes two types of liquid crystal capsules 74 and 76. The third liquid crystal capsules 74 Yes by mixing a dichroic dye magenta, having a threshold voltage V 3. The fourth liquid crystal capsules 76 Yes by mixing a yellow-based dichroic dye, having a threshold voltage V 4. The V 3 and V 4 Yes varied, have a relationship of V 3> V 4. As described above, as a whole, cyan, yellow, and magenta are included. Further, nematic liquid crystal having a positive dielectric constant Δε is used in all the liquid crystal capsules, and in this case, the threshold values are a dielectric constant Δε and a birefringence Δ
Adjusted by changing n.
【００４５】ここで、第１の液晶層１６及び第２の液晶
層１８にともに電圧が印加されないときには、黒表示に
なる。第１の液晶層１６にＶ1 以上の電圧が印加され、
且つ第２の液晶層１８に電圧が印加されないときには、
赤色になる。また、第１の液晶層１６にＶ1 以上の電圧
が印加され、且つ第２の液晶層１８にＶ3 とＶ4 の間の
電圧が印加されたときには、紫色になる。また、第１の
液晶層１６にＶ2 以下の電圧が印加され、且つ第２の液
晶層１８にＶ3 以上の電圧が印加されたときには、緑色
になる。Here, when no voltage is applied to both the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18, black display is performed. A voltage equal to or higher than V 1 is applied to the first liquid crystal layer 16,
When no voltage is applied to the second liquid crystal layer 18,
It turns red. Further, V 1 or more voltage is applied to the first liquid crystal layer 16, and when the voltage between V 3 and V 4 is applied to the second liquid crystal layer 18 becomes purple. When a voltage equal to or lower than V 2 is applied to the first liquid crystal layer 16 and a voltage equal to or higher than V 3 is applied to the second liquid crystal layer 18, the color becomes green.
【００４６】また、第１の液晶層１６にＶ1 とＶ2 の間
の電圧が印加され、且つ第２の液晶層１８にＶ3 とＶ4
の間の電圧が印加されたときには、青色になる。また、
第１の液晶層１６にＶ1 とＶ2 の間の電圧が印加され、
且つ第２の液晶層１８にＶ3以上の電圧が印加されたと
きには、水色になる。また、第１の液晶層１６にＶ1以
上の電圧が印加され、且つ第２の液晶層１８にＶ3 以上
の電圧が印加されたときには、白色になる。このよう
に、３原色の利用により多色表示を行うことができる。A voltage between V 1 and V 2 is applied to the first liquid crystal layer 16, and V 3 and V 4 are applied to the second liquid crystal layer 18.
When a voltage between the two is applied, the color becomes blue. Also,
A voltage between V 1 and V 2 is applied to the first liquid crystal layer 16,
And when V 3 or more voltage is applied to the second liquid crystal layer 18 becomes light blue. Further, V 1 or more voltage is applied to the first liquid crystal layer 16, and when V 3 or more voltage is applied to the second liquid crystal layer 18 becomes white. Thus, multi-color display can be performed by using the three primary colors.
【００４７】この実施例のように、二色性色素を添加し
たポリマー分散型液晶カプセルの２層を備え、該ポリマ
ー分散型液晶カプセルの２層の少なくとも一方は、第１
の色の二色性色素を含む第１の液晶カプセル７０、７４
と、第２の色の二色性色素を含む第２の液晶カプセル７
２、７６とからなり、該第１の液晶カプセルのしきい値
電圧と該第２の液晶カプセルのしきい値電圧とが異なっ
ている構成とすることにより、２つの液晶層１６、１８
により多色表示を行うことができる。As in this embodiment, two layers of a polymer-dispersed liquid crystal capsule to which a dichroic dye is added are provided, and at least one of the two layers of the polymer-dispersed liquid crystal capsule is the first layer.
Liquid crystal capsules 70, 74 containing dichroic dyes of
And a second liquid crystal capsule 7 containing a dichroic dye of a second color
2 and 76, wherein the threshold voltage of the first liquid crystal capsule is different from the threshold voltage of the second liquid crystal capsule.
Can perform multi-color display.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入射光が偏光板で吸収されることがないので、バックラ
イトなしに明るい画像を形成することができ、且つ第１
及び第２の液晶層により白表示及び黒表示を行い、第１
及び第２の液晶層の下に設けられるカラーフィルタによ
り多色表示を行うことができる。また、図１８の液晶表
示装置の場合には、それぞれの液晶層に配置した複数の
二色性色素により多色表示を行うことができる。As described above, according to the present invention,
Since incident light is not absorbed by the polarizing plate, a bright image can be formed without a backlight.
And white display and black display are performed by the second liquid crystal layer and the first liquid crystal layer.
Multicolor display can be performed with a color filter provided below the second liquid crystal layer. Further, in the case of the liquid crystal display device of FIG. 18, multicolor display can be performed by using a plurality of dichroic dyes arranged in each liquid crystal layer.
【図１】本発明の第１実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】印加電圧と光の透過の関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an applied voltage and light transmission.
【図３】第２の液晶層の光の透過を説明する図であり、
（Ａ）は電圧不印加時を示す図であり、（Ｂ）は電圧印
加時を示す図である。FIG. 3 is a diagram for explaining light transmission of a second liquid crystal layer;
(A) is a diagram showing a time when no voltage is applied, and (B) is a diagram showing a time when a voltage is applied.
【図４】第１の液晶層の光の透過を説明する図であり、
（Ａ）は電圧不印加時を示す図であり、（Ｂ）は電圧印
加時を示す図である。FIG. 4 is a diagram for explaining light transmission of a first liquid crystal layer;
(A) is a diagram showing a time when no voltage is applied, and (B) is a diagram showing a time when a voltage is applied.
【図５】液晶カプセルの形成の１例を説明する図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of forming a liquid crystal capsule.
【図６】液晶カプセルの紫外線強度としきい値電圧の関
係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ultraviolet intensity of the liquid crystal capsule and the threshold voltage.
【図７】本発明の第２実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第３実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第４実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第５実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】アクティブマトリクスを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an active matrix.
【図１２】アクティブマトリクスを設けた第２の基板を
示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a second substrate provided with an active matrix.
【図１３】本発明の第６実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図１４】図１３の透明板の部分の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of a transparent plate portion of FIG.
【図１５】本発明の第７実施例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
１２、１４…基板 １６１８…第１の液晶層 ２２、２４…液晶カプセル ２３…液晶 ２５…二色性色素 ２８、３４…電極 ３２…カラーフィルタ 12, 14 ... substrate 1618 ... first liquid crystal layer 22, 24 ... liquid crystal capsule 23 ... liquid crystal 25 ... dichroic dye 28, 34 ... electrode 32 ... color filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−142713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249121（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−231586（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40276（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−199024（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−284418（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1347 G02F 1/1334 G02F 1/1335 505 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-142713 (JP, A) JP-A-60-244933 (JP, A) JP-A-60-249118 (JP, A) JP-A-60-249 249121 (JP, A) JP-A-2-162324 (JP, A) JP-A-61-231586 (JP, A) JP-A-5-40276 (JP, A) JP-A-4-199024 (JP, A) JP-A-4-284418 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1347 G02F 1/1334 G02F 1/1335 505
Claims (13)
４）と、該第１及び第２の基板の間に層別されて積層さ
れた、二色性色素（２５）を含む第１の液晶層（１６）
及び光散乱性を有する第２の液晶層（１８）と、該第１
及び第２の基板の一方に設けられたカラーフィルタ（３
２）とからなり、該第１の液晶層のしきい値電圧が該第
２の液晶層のしきい値電圧と異なり、該第１の液晶層
（１６）と該第２の液晶層（１８）が対向する基板（１
２、１４）の間に連続的に且つ層別されて設けられてい
ることを特徴とする液晶表示装置。A first and a second opposing substrate (12, 1).
4) and a first liquid crystal layer (16) containing a dichroic dye (25), which is layered and laminated between the first and second substrates.
And a second liquid crystal layer (18) having a light scattering property,
And a color filter (3) provided on one of the second substrates.
2), wherein the threshold voltage of the first liquid crystal layer is different from the threshold voltage of the second liquid crystal layer, and the first liquid crystal layer (16) and the second liquid crystal layer (18) ) Opposes the substrate (1
A liquid crystal display device characterized by being provided continuously and layered between (2, 14).
４）と、該第１及び第２の基板の間に層別されて積層さ
れた、二色性色素（２５）を含む第１の液晶層（１６）
及び光散乱性を有する第２の液晶層（１８）と、該第１
及び第２の基板の一方に設けられたカラーフィルタ（３
２）とからなり、該第１の液晶層のしきい値電圧が該第
２の液晶層のしきい値電圧と異なり、該第１及び第２の
基板の間に第３の基板（１３）が配置され、該第１の液
晶層（１６）が該第１及び第３の基板の間に設けられ、
該第２の液晶層（１８）が該第３及び第２の基板の間に
設けられ、該第１の液晶層と該第２の液晶層がともにし
きい値電圧の異なるポリマー分散型液晶カプセルからな
り、しきい値電圧の低い方の液晶カプセルの直径がしき
い値電圧の高い方の液晶カプセルの直径よりも大きいこ
とを特徴とする液晶表示装置。2. The first and second opposed substrates (12, 1).
4) and a first liquid crystal layer (16) containing a dichroic dye (25), which is layered and laminated between the first and second substrates.
And a second liquid crystal layer (18) having a light scattering property,
And a color filter (3) provided on one of the second substrates.
2) wherein the threshold voltage of the first liquid crystal layer is different from the threshold voltage of the second liquid crystal layer, and a third substrate (13) is provided between the first and second substrates. Is disposed, the first liquid crystal layer (16) is provided between the first and third substrates,
The second liquid crystal layer (18) is provided between the third and second substrates, and the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are formed together.
Polymer-dispersed liquid crystal capsules with different threshold voltages
The diameter of the liquid crystal capsule with the lower threshold voltage
A liquid crystal display device comprising this <br/> and larger than the diameter of the higher liquid crystal capsules having had value voltage.
くとも一方が、ポリマー分散型液晶カプセル（２２、２
６）からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。3. At least one of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer is a polymer-dispersed liquid crystal capsule (22, 2).
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device comprises:
（３０）が設けられ、他方の基板が透明で表示面となる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装
置。4. The liquid crystal display according to claim 1, wherein a reflection layer (30) is provided on one of the first and second substrates, and the other substrate is transparent and serves as a display surface. apparatus.
ち、表示面側に位置する液晶層のしきい値電圧が反射層
側に位置する液晶層のしきい値電圧よりも低くなるよう
にしたことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装
置。5. A threshold voltage of a liquid crystal layer located on a display surface side of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer is higher than a threshold voltage of a liquid crystal layer located on a reflection layer side. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the liquid crystal display device is configured to be lower.
にしきい値電圧の異なるポリマー分散型液晶カプセルか
らなり、しきい値電圧の低い方の液晶カプセルの直径が
しきい値電圧の高い方の液晶カプセルの直径よりも大き
いことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。6. The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer both comprise polymer dispersed liquid crystal capsules having different threshold voltages, and the diameter of the liquid crystal capsule having the lower threshold voltage is equal to the threshold voltage. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a diameter of the liquid crystal capsule having a higher voltage is larger than a diameter of the liquid crystal capsule.
板が該カラーフィルタ及び画素電極を有することを特徴
とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first substrate has an electrode, and the second substrate has the color filter and the pixel electrode.
厚い透明板が設けられることを特徴とする請求項１又は
２に記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a thick transparent plate is provided on the color filter as viewed from the liquid crystal layer.
第２の基板に取り付けられ且つ該カラーフィルタ及び画
素電極を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶
表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the first substrate has electrodes, and the transparent plate is attached to the second substrate and has the color filters and the pixel electrodes. .
し、該カラーフィルタが該透明板の第１の表面に設けら
れ、該画素電極が薄膜トランジスタとともに該透明板の
第２の表面に設けられることを特徴とする請求項９に記
載の液晶表示装置。10. The transparent plate has first and second surfaces, the color filter is provided on the first surface of the transparent plate, and the pixel electrode together with a thin film transistor is provided on the second surface of the transparent plate. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein:
板に向けて該第２の基板に貼り合わせられていることを
特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。11. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the transparent plate is bonded to the second substrate with the first surface facing the second substrate.
液晶カプセルの２層（１６、１８）を備え、該ポリマー
分散型液晶カプセルの２層の少なくとも一方は、第１の
色の二色性色素を含む第１の液晶カプセル（７０、７
４）と、第２の色の二色性色素を含む第２の液晶カプセ
ル（７２、７６）とからなり、該第１の液晶カプセルの
しきい値電圧と該第２の液晶カプセルのしきい値電圧と
が異なっており、該ポリマー分散型液晶カプセルの２層
の混合色により多色表示を行うことを特徴とする液晶表
示装置。 12. A liquid crystal display device comprising two layers (16, 18) of a polymer-dispersed liquid crystal capsule to which a dichroic dye is added, wherein at least one of the two layers of the polymer-dispersed liquid crystal capsule has a first color First liquid crystal capsule containing a dye (70, 7
4) and a second liquid crystal capsule (72, 76) containing a dichroic dye of a second color, wherein the threshold voltage of the first liquid crystal capsule and the threshold of the second liquid crystal capsule. And the two layers of the polymer-dispersed liquid crystal capsule have different voltage values.
A liquid crystal display device, which performs multi-color display using a mixture of colors .
は両側の面に透明電極が設けられていて、該透明電極をHas transparent electrodes on both sides, and the transparent electrodes are
介して該第１及び第２の液晶層に電圧を印加可能となっVoltage can be applied to the first and second liquid crystal layers through the
ていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein
置。Place.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009229685A (en) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
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-
1992
- 1992-10-09 JP JP27200692A patent/JP3159804B2/en not_active Expired - Lifetime
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