JPH05216057A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH05216057A JPH05216057A JP4272006A JP27200692A JPH05216057A JP H05216057 A JPH05216057 A JP H05216057A JP 4272006 A JP4272006 A JP 4272006A JP 27200692 A JP27200692 A JP 27200692A JP H05216057 A JPH05216057 A JP H05216057A
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Abstract
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 device.
In recent years, portable OA devices such as notebook computers and note word processors have become widespread. The liquid crystal display device is suitable as such a portable OA device. Portable O
It is more and more demanded that the A device is lightweight and easy to carry, and it is desired that the A device has low power consumption.
【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 twisted nematic type liquid crystal is sealed between opposing transparent substrates, and polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal panel for incidence. The polarizing plate on the side selectively transmits a predetermined linearly polarized light, the transmission of the linearly polarized light is controlled by the liquid crystal, and the polarizing plate on the outgoing side transmits or blocks the polarized light rotated by 90 degrees with respect to the linearly 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。The liquid crystal panel is classified into a transmissive type and a reflective type, but at present, a transmissive type in which a backlight is arranged on the rear surface side of the liquid crystal panel is often used. 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 passing through the polarizing plate is reduced. Therefore, in order to obtain a bright display, an illumination means such as a backlight is used. It is mandatory. When an illumination means such as a backlight is used, power consumption is increased, and there is a problem that the life of the battery is shortened in the case of a portable OA device. Further, when a color filter including RGB colors is used for color display, light is absorbed by the color filter, and since a black matrix is provided in the color filter, the amount of light that can be used is reduced and there is no backlight. It is becoming more and more difficult to get a bright display.
【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。In Japanese Patent Laid-Open No. 3-198028, instead of a conventional color filter in which each color is provided on one plane, a plurality of liquid crystal layers containing dichroic dyes of different colors are laminated to form each liquid crystal. Disclosed is a liquid crystal of a color liquid crystal display device in which the threshold voltages of layers are made different. By controlling the applied voltage so as to be above or below the threshold voltage of each liquid crystal layer, only a desired liquid crystal layer can express a color. However, this liquid crystal display device performs color display by subtractive color mixing, and when the colors of two liquid crystal layers are superposed on each other, it 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 which can perform bright display without a backlight and can realize 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
なることを特徴とするものである。好ましくは、二色性
色素を含む第１の液晶層と該二色性色素を含まない第２
の液晶層との少なくとも一方が、ポリマー分散型液晶カ
プセルからなる。A liquid crystal display device according to the present invention comprises a first and a second opposing substrates 12 and 14 and a layered structure between the first and second substrates. The first liquid crystal layer 16 including the dichroic dye 25, the second liquid crystal layer 18 having a light scattering property, and the color filter 32 provided on one of the first and second substrates are provided. The threshold voltage of the first liquid crystal layer is different from the threshold voltage of the second liquid crystal layer. Preferably, the first liquid crystal layer containing the dichroic dye and the second liquid crystal layer not containing the dichroic dye.
At least one of the liquid crystal layer and the liquid crystal layer is composed of a polymer dispersed liquid crystal capsule.
【０００７】本発明はさらに、一対の対向基板と、該一
対の基板の間に挿入された液晶と、該一対の基板の一方
に設けられた電極と、他方の基板に設けられた画素電極
及びカラーフィルタとからなり、該他方の基板が第１及
び第２の表面を有し、該カラーフィルタが該他方の基板
の第１の表面に設けられ、該画素電極が薄膜トランジス
タとともに該他方の基板の第２の表面に設けられること
を特徴とする液晶表示装置を提供する。The present invention further includes a pair of opposed substrates, a liquid crystal inserted between the pair of substrates, an electrode provided on one of the pair of substrates, and a pixel electrode provided on the other substrate. A color filter, the other substrate has first and second surfaces, the color filter is provided on the first surface of the other substrate, and the pixel electrode is provided with the thin film transistor on the other substrate. A liquid crystal display device is provided which is provided on a second surface.
【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
ていることを特徴とするものである。In another feature, the liquid crystal display device according to the present invention comprises two layers 16 and 18 of polymer dispersion type liquid crystal capsules to which a dichroic dye is added, and the two layers of the polymer dispersion type liquid crystal capsules. At least one of the first liquid crystal capsules 70 and 74 contains a first color dichroic dye.
And a second liquid crystal capsule 7 containing a dichroic dye of a second color.
2 and 76, and the threshold voltage of the first liquid crystal capsule and the threshold voltage of the second liquid crystal capsule are different from each other.
【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, light is absorbed by the dichroic dye in the first liquid crystal layer when the voltage applied to the first liquid crystal layer containing the dichroic dye is below the threshold value. It is displayed in black. Light is transmitted through the first liquid crystal layer when a voltage equal to or higher than the threshold value of the first liquid crystal layer is applied. In this latter state (when the applied voltage is above the threshold value of the first liquid crystal layer),
When the applied voltage is equal to or lower than the threshold value of the second liquid crystal layer having a light scattering property, light is scattered by the second liquid crystal layer and white display is performed. When the applied voltage exceeds the threshold value of the second liquid crystal layer,
Light can be transmitted 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 area 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。The configuration in which the color filter is provided on the first surface of one substrate and the pixel electrode is provided together with the thin film transistor on the opposite second surface is combined with the configuration of the first characteristic or in combination with other configurations. Can be used. In this case, since the color filter and the pixel electrode are provided on the same substrate, it is easy to align the color filter and the pixel electrode. Further, as compared with the structure in which the color filter is provided on the substrate and the pixel electrode is further provided thereon, the pixel electrode and the thin film transistor can be formed 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 voltage control is performed in relation to the threshold voltage of the first liquid crystal capsule and the threshold voltage of the second liquid crystal capsule, so that the first
Or a second color, or a mixture thereof, can be created. Therefore, a combination of three primary colors can be realized by the 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. The liquid crystal panel 10 includes a first glass substrate 12, a second glass substrate 14, and first and second glass substrates 1 facing each other.
It is composed of a liquid crystal LC enclosed between 2 and 14. The liquid crystal LC includes a first liquid crystal layer 16 and a second liquid crystal layer 16 which are layered and laminated.
Liquid crystal layer 18 of The first liquid crystal layer 16 contains a dichroic dye, and the second liquid crystal layer 18 contains substantially no dichroic dye and has a light scattering property. 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 provided in the layer of the transparent resin 20.
Are dispersed. The liquid crystal capsule 22 contains 5% by weight of a dichroic dye (for example, S387 manufactured by Mitsui Toatsu Dye). On the other hand, the second liquid crystal layer 18 containing no dichroic dye is also composed of a polymer-dispersed liquid crystal capsule, that is, the liquid crystal capsule 26 is dispersed in a layer of transparent resin 24. 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 so that a person can see 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 may be provided instead of the reflective layer 30. In addition, the reflective layer 30 is omitted and the second
Alternatively, 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 reflective layer 30. The color filter 32 includes a red color portion 32R, a green color portion 32G, and a blue color portion 32B. 3 color parts 32R, 32G, 32
B forms one pixel area. Color part 32 of each color
Pixel electrodes 34 are provided on the R, 32G, and 32B, respectively. The pixel electrode 28 of the first glass substrate 12 is
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 solidly provided on the inner surface of the 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 on the pixel No. 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 first
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 is emitted from the first liquid crystal layer 16. It is absorbed by the dichroic dye, 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, Light is scattered by the second liquid crystal layer 18 to provide white display. Furthermore, the applied voltage is the second
When the threshold voltage V 2 of the liquid crystal layer 18 is equal to or higher than the threshold voltage, light passes through the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18. Therefore, the person on the side of the first glass substrate 12 is
The colored portion 32 ahead of the liquid crystal layers 16 and 18 of FIG.
You can see either R, 32G or 32B. In this way, color display can be realized by an appropriate color combination 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, the 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. In order to simplify the description, the first liquid crystal layer 16 is shown in FIGS.
And the second liquid crystal layer 18 is a glass substrate 1
It is arranged between 2 and 14. In addition, 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 made 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 comprises a transparent resin 24 and liquid crystal capsules 26 dispersed therein. Liquid crystal capsule 26
Are liquid crystal molecules 23 densely packed in a transparent resin 24 in the form of oil drops. FIG. 3A shows the case where 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. There is. Therefore, when the light is incident as shown by the arrow, the light is emitted by 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 when a voltage is applied (when the voltage is higher than the threshold voltage V 2 ) and each liquid crystal capsule 2
The liquid crystal molecules 23 of 6 rise in a direction perpendicular to the surfaces of the glass substrates 12 and 14 facing each other. Therefore, when the light enters as shown by the arrow, the light passes through each liquid crystal capsule 26. Such characteristics 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 in the same manner. Liquid crystal capsule 2
In the reference numeral 2, liquid crystal molecules 23 are densely packed in a transparent resin 20 in the form of oil drops. Further, the dichroic dye 25 is a liquid crystal molecule 2.
Added during 3. The dichroic dye 25 has an elongated rod shape, and is arranged randomly 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 the voltage is not applied (the voltage is the first
(When lower than the threshold voltage V 1 of the liquid crystal layer 16), the liquid crystal molecules 23 and the dichroic dyes 25 of each liquid crystal capsule 22 are randomly arranged. In this case, when the light is incident 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 when a voltage is applied (when the voltage is higher than the threshold voltage V 1 ) and each liquid crystal capsule 2
The second liquid crystal molecule 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 the light enters as shown by the arrow, the light passes through each liquid crystal capsule 22. As described above, 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 of 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. 3 and 4. 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 is transmitted through the first liquid crystal layer 16. Alternatively, the light is transmitted through the first and second liquid crystal layers 16 and 18
It is possible to display in color by the color filter 32 in a state of transmitting the light. In this case, the person
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 color portions 32R, 32G, 32B of a plurality of colors in one plane, many colors can be realized by combining these.
For example, by controlling the applied voltage so that light passes through the first and second liquid crystal layers 16 and 18 only for one color portion of the three color portions 32R, 32G, and 32B, red, Either green or blue can be displayed. In this case, if the applied voltage is controlled so that light is absorbed by the first liquid crystal layer 16 for the remaining two color portions, color display can be performed in a black background. Similarly, light is emitted from the first liquid crystal layer 1 for the remaining two color portions.
When the applied voltage is controlled so as to transmit 6 and be scattered by the second liquid crystal layer, color display can be performed in a white background. In addition, three color parts 32R, 32G, 32
When the applied voltage is controlled so that light passes through the first and second liquid crystal layers 16 and 18 for two color portions of B, a color obtained by additively mixing two of red, green and blue. 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 the dichroic dye can also be manufactured by the same method. First, the liquid crystal 23 is mixed in the transparent resin 24 (in the case of the first liquid crystal layer 16, the liquid crystal 23 containing the 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). Then, the mixture is irradiated with ultraviolet rays (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 the resin 24 in the form of oil drops 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 ultraviolet rays. For example, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the intensity of ultraviolet rays, the diameters of the liquid crystal capsules 22 and 26, and the threshold voltage. The smaller the intensity of ultraviolet rays, the larger the diameter of the liquid crystal capsules 22 and 26. Conversely, the greater the intensity of ultraviolet rays, the smaller the diameter of the liquid crystal capsules 22 and 26. Furthermore, the threshold voltage of the liquid crystal capsules 22 and 26 is in a proportional relationship with the intensity of ultraviolet rays. As described above, in the embodiment shown in FIG. 1, since the relationship of V 1 <V 2 is satisfied,
In order to satisfy this relationship, when the liquid crystal capsule 22 having the lower threshold voltage V 1 is made, the intensity of ultraviolet rays is made smaller, and when the liquid crystal capsule 26 having the higher threshold voltage V 2 is made. Make each liquid crystal capsule with a higher 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 forming the second liquid crystal layer 18 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 are not mixed but are layered and laminated. Alternatively, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18 may be separately formed on the respective glass substrates 12 and 14, and then the two may be stacked.
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
Both the second liquid crystal layer 18 and the second liquid crystal layer 18 are formed as polymer dispersion type 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 liquid crystal capsule, its constituent resin 2
Since Nos. 0 and 24 are cured, both liquid crystal layers are not mixed even if the other liquid crystal layer is not formed as a polymer dispersion type liquid crystal capsule. Therefore, it is not necessary to provide a continuous 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。In FIG. 7, the first liquid crystal layer 16 is formed as a polymer dispersion type liquid crystal capsule, and the second liquid crystal layer 18 is formed as a liquid crystal capable of exhibiting a white turbid state by light scattering, for example, a phase transition type liquid crystal 38. It is a figure which shows the performed example. In FIG. 7, the dichroic dye 25 is added in the liquid crystal capsule 22 of the first liquid crystal layer 16. As the liquid crystal capable of exhibiting a white turbid state by light scattering, the above-mentioned phase transition type liquid crystal 3
Besides 8, the guest-host type nematic liquid crystal or other 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 diagram showing an example in which the first liquid crystal layer 16 is similarly formed as a phase transition type liquid crystal 38 and the second liquid crystal layer 18 is formed as a polymer dispersion 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. Also in FIGS. 7 and 8, it is not necessary to provide a substrate having a narrow edge 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 a screen on the glass substrate 12 side of the display surface.
Even a large diameter liquid crystal capsule 26 that does not contain chromatic pigments
The second liquid crystal layer 18 is disposed on the opposite side of the glass substrate 1.
Small diameter liquid crystal capsule containing dichroic dye 25 on the 4 side
An example in which the first liquid crystal layer 16 having 22 is arranged is shown.
It is a figure. The operation of this embodiment is similar to that of the embodiment of FIG.
is there. However, in this case, the first dye containing no dichroic dye
The threshold voltage of the second liquid crystal layer 18 is V1And is a dichroic color
The threshold voltage of the first liquid crystal layer 16 including the element is V 2Is
(V1<V2). Therefore, the applied voltage is the second liquid crystal layer 18
Threshold voltage V1When it is lower than
Applied voltage is V1And V2Is displayed in black when it is between
Applied voltage is V2Color display when higher than.
【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。In FIG. 10, the third glass substrate 13 is provided between the glass substrates 12 and 14, the first liquid crystal layer 16 is disposed between the glass substrate 12 and the third glass substrate 13, and the glass substrate 14 is provided. And the second liquid crystal layer 1 between the third glass substrate 13 and
It is a figure which shows the Example which has arrange | positioned 8. The first glass substrate 12 has pixel electrodes 28, the second glass substrate 12 has color filters 32 (32R, 32G, 32B) and pixel electrodes 34, and the third glass substrate 13 has pixel electrodes 40. , 42. Therefore, the first liquid crystal layer 16 is driven by the applied voltage between the pixel electrodes 28 and 40, and the second liquid crystal layer 18 is driven by the 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 the third glass substrate 13 which becomes the limit, the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 1
8 does not necessarily have to be formed as a polymer-dispersed liquid crystal capsule, but may be, for example, a phase transition 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 electrodes 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 the drain bus line 44 and the gate bus line 4.
It is formed in a region divided by 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 a 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 via a gate insulating film 52. The semiconductor layer 54 has a drain 56 and a source 58.
Are connected. The drain 56 is connected to the drain bus line 44 of FIG. 11, and the gate 50 is connected to the gate bus line 4
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 transistor 4 is formed on the second glass substrate 14.
8 is formed adjacent to the color filter 32, and the pixel electrode 34 is formed on the color filter 32. Usually, 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 white turbidity due to the application of voltage, the diameter of the liquid crystal capsule 26 is 2 μm.
It has been found that a material having a high degree of refractive index anisotropy and a liquid crystal having a large anisotropy of refractive index are 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 the contact member 60. However, since the thickness of the color filter 32 is larger than the thickness of the transistor 48 and the heights of the source 58 and the pixel electrode 34 are different, a special contact member 60 is required. When the color filter 32 is covered with a protective layer such as a top coat, the contact member 60 must be provided by making a hole in the protective layer. Further, when the transparent body 62 (FIG. 13) is provided on the color filter 32, as will be described later, it is necessary to further provide a hole in the transparent body 62 to provide the contact member 60.
【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. The liquid crystal display device of this embodiment includes the first and second glass substrates 12 and 14, the first liquid crystal layer 16 containing a dichroic dye, and the dichroic dye as in the embodiment of FIG. The second liquid crystal layer 18 is substantially not included. Pixel electrodes 28 are provided on the inner surface of the first glass substrate 12. The color filter 32 and the pixel electrode 3 are formed 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 as viewed from the first liquid crystal layer 16 and the second liquid crystal layer 18. The thickness of the transparent plate 62 is in the range of about 10 μm to 1.1 mm and is about 50 μm.
It is preferably m. The transparent plate 62 is 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 light is scattered by the second liquid crystal layer 18 to provide white display. 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 second liquid crystal layer 18 that is cloudy may be visible. 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 second liquid crystal layer 18 which is cloudy cannot be seen. This phenomenon is explained by the fact that when an object is viewed through a translucent plate, the object can be seen when the translucent plate is brought close to the object, and the object cannot be seen when the translucent plate is viewed away from the object. It
【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 further 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 of. Then, the second glass substrate 14 is attached 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 a method similar to the conventional method.
A special contact member 60 extending in the thickness direction of the color filter 32 as in the embodiment of FIG. 12 is unnecessary.
【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 pixel electrode 34 and the thin film transistor 48 are provided on one surface of the transparent plate 62, and the color filter 32 is provided on the opposite surface of the transparent plate 62. It can be used not only in the liquid crystal display device having the two liquid crystal layers 18, but also in other liquid crystal display devices in which the color filter and the 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 the glass substrates 12 and 14 as in the case of FIG.
It is a figure which shows 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 pixel electrodes 28, the second glass substrate 12 has pixel electrodes 34, and the third glass substrate 1 has
3 has pixel electrodes 40, 42, so that there is a first liquid crystal layer 16 and a second liquid crystal layer 18 between the electrodes of the respective substrates.
A voltage can be applied to. Figure 1
In the fifth embodiment, the color filter 32 is not provided and the color development 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 is 2
It contains liquid crystal capsules 70, 72 of a type. First liquid
Crystal capsule 70 contains a cyan-based dichroic dye.
Threshold voltage V1Have. Second liquid crystal capsule 7
2 has a yellow dichroic dye mixed in, and has a threshold
Voltage V2Have. V1And V2Is different from V
1> V2Have 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 capsule 74 contains a magenta dichroic dye and has a threshold voltage V 3 . The fourth liquid crystal capsule 76 is mixed with a yellow dichroic dye and has a threshold voltage V 4 . V 3 and V 4 are made different, and there is a relationship of V 3 > V 4 . In this way, as a whole, cyan, yellow, and magenta are included. Further, nematic liquid crystals having a positive dielectric constant Δε are used in all liquid crystal capsules, and the threshold values in this case are the dielectric constant Δε and the birefringence Δ
It was adjusted by the change of 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 of V 1 or more is applied to the first liquid crystal layer 16,
And when no voltage is applied to the second liquid crystal layer 18,
It turns red. Further, when a voltage of V 1 or more is applied to the first liquid crystal layer 16 and a voltage between V 3 and V 4 is applied to the second liquid crystal layer 18, it becomes purple. Further, when a voltage of V 2 or less is applied to the first liquid crystal layer 16 and a voltage of V 3 or more is applied to the second liquid crystal layer 18, it 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 is applied, it becomes blue. Also,
A voltage between V 1 and V 2 is applied to the first liquid crystal layer 16,
Moreover, when a voltage of V 3 or more is applied to the second liquid crystal layer 18, it becomes light blue. Further, when a voltage of V 1 or more is applied to the first liquid crystal layer 16 and a voltage of V 3 or more is applied to the second liquid crystal layer 18, white is obtained. In this way, multicolor 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 example, two layers of polymer dispersion type liquid crystal capsules to which a dichroic dye is added are provided, and at least one of the two layers of the polymer dispersion type liquid crystal capsules is the first layer.
Liquid crystal capsules 70, 74 containing dichroic dyes of different colors
And a second liquid crystal capsule 7 containing a dichroic dye of a second color.
2 and 76, and the threshold voltage of the first liquid crystal capsule is different from the threshold voltage of the second liquid crystal capsule.
Thus, multicolor display can be performed.
【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, it is possible to form a bright image without a backlight, and
And white display and black display are performed by the second liquid crystal layer.
Further, multicolor display can be performed by 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 illustrating 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 illustrating 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 a relationship between an ultraviolet intensity of a liquid crystal capsule and a 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
Claims (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ることを特徴とする液
晶表示装置。1. 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 the first liquid crystal layer (18).
And a color filter (3
2), wherein the threshold voltage of the first liquid crystal layer is different from the threshold voltage of the second liquid crystal layer.
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。2. At least one of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer is a polymer dispersion type liquid crystal capsule (22, 2).
6. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising 6).
層（１８）が対向する基板（１２、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請求
項１に記載の液晶表示装置。3. The first liquid crystal layer (16) and the second liquid crystal layer (18) are continuously and layered between the opposing substrates (12, 14). The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
（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（１
８）が該第３及び第２の基板の間に設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。4. A third substrate (13) is disposed between the first and second substrates, the first liquid crystal layer (16) being the first liquid crystal layer (16).
And a second liquid crystal layer (1
8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein 8) is provided between the third and second substrates.
（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に記載の液晶表示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a reflective layer (30) is provided on one of the first and second substrates, and the other substrate is transparent and serves as a display surface.
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５に記載の液晶表示装
置。6. Of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer, the threshold voltage of the liquid crystal layer located on the display surface side is higher than the threshold voltage of the liquid crystal layer located on the reflective layer side. 6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is made 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。7. The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are both polymer dispersed liquid crystal capsules having different threshold voltages, and the diameter of the liquid crystal capsule having the lower threshold voltage is the threshold value. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has a diameter larger than that of the liquid crystal capsule having a higher voltage.
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に記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first substrate has electrodes, and the second substrate has the color filters and pixel electrodes.
厚い透明板が設けられることを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示装置。9. 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.
が第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９に記載の液
晶表示装置。10. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the first substrate has electrodes, the transparent plate is attached to the second substrate, and has the color filters and 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１０に
記載の液晶表示装置。11. 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 is provided with a thin film transistor on the second surface of the transparent plate. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the liquid crystal display device is provided in.
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１１に記載の液晶表示装置。12. The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the transparent plate is attached to the second substrate with the first surface facing the second substrate.
に挿入された液晶と、該一対の基板の一方に設けられた
電極と、他方の基板に設けられた画素電極及びカラーフ
ィルタとからなり、該他方の基板が第１及び第２の表面
を有し、該カラーフィルタが該他方の基板の第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
他方の基板の第２の表面に設けられることを特徴とする
液晶表示装置。13. A pair of opposed substrates, a liquid crystal inserted between the pair of substrates, an electrode provided on one of the pair of substrates, and a pixel electrode and a color filter provided on the other substrate. And the other substrate has first and second surfaces, the color filter is provided on the first surface of the other substrate, and the pixel electrode is provided with the thin film transistor on the second surface of the other substrate. A liquid crystal display device provided on the surface.
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
が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。14. A dichroic dye-added polymer-dispersed liquid crystal capsule is provided in two layers (16, 18), and at least one of the two layers of the polymer-dispersed liquid crystal capsule is dichroic of the first color. First liquid crystal capsule (70, 7) containing a dye
4) and a second liquid crystal capsule (72, 76) containing a dichroic dye of the second color, the threshold voltage of the first liquid crystal capsule and the threshold of the second liquid crystal capsule. A liquid crystal display device characterized by different value voltages.
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|---|---|---|---|---|
| JPH05249443A (en) * | 1992-03-06 | 1993-09-28 | Sharp Corp | Polymer dispersion type liquid crystal display element and reflection type liquid crystal display device |
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- 1992-10-09 JP JP27200692A patent/JP3159804B2/en not_active Expired - Lifetime
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