【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高分子分散液晶を用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年デスプレイや調光ガラス、腕時計としての用途に高分子分散液晶が利用されている。この高分子分散液晶は、０．５〜数μｍの大きさの液晶微粒子が高分子材料中に分散されているものであり、電界の有無により光透過の状態（透明）と光散乱の状態（白濁）の間を変化する。このような液晶ディスプレイの液晶表示方法としては、電圧印加で透明状態となり無印加で白濁状態になるものとしてＰＮＬＣＤ（ポリマーネットワーク液晶）、電圧印加で白濁状態となり無印加で透明状態になるものとしてＤＳＭ（ダイナミックスキャッタリング液晶）等が知られている。
【０００３】
高分子分散液晶は光散乱を利用するものであるので、従来の多く使用されているＴＮ型液晶やＳＴＮ型液晶と比べると偏光板を用いる必要がなく、透過率が高く光の利用効率が良いという特徴を持っている。また、高分子分散液晶を用いて液晶表示装置を製造するに当たっては、ラビングによる分子配向処理を行う必要もないため製造プロセスを短縮できるという特徴も持っている。
【０００４】
この高分子分散液晶を用いた従来の液晶表示装置は一般的に図３に示すような構造をとっている。図３は従来の高分子分散液晶表示装置１０の要部断面図を示している。この液晶表示装置１０は、上透明電極１３を形成した上透明基板１１と下透明電極１４を形成した下透明基板１２が対向して配置され、スペーサ１５でもって一定の間隔（隙間）に保持され、封止部材１８でもって上透明基板１１と下透明基板１２とを固定している。また、上透明基板１１と下透明基板１２との隙間部分に高分子分散液晶１６が充填されて封止部材１８で封入された構造となっている。また、下透明基板１２の下面には反射板１９が配設されている。また、図示はしていないが、上透明基板１１または下透明基板１２の一端部が少し延設されており、その延設部分に上透明電極１３及び下透明電極１４のそれぞれに導通する導通パターンが集合していて、この集合した導通パターンに異方性導電ゴムまたはＦＰＣケーブルが取り付けられ、外部から上透明電極１３及び下透明電極１４のそれぞれに電圧を印加する構造となっている。
【０００５】
そして、上記構造の各構成部品は次のようなものから形成している。上透明基板１１と下透明基板１２は透明なガラスが使用される。ガラスとしてはソーダガラスや石英ガラス、ほうけい酸ガラス、普通板ガラス等のものが利用され、多くは０．３〜１．１ｍｍの厚みのものが選択される。上透明基板１１及び下透明基板１２に形成される上透明電極１３と下透明電極１４は錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等でＩＴＯ膜を形成し、その後このＩＴＯ膜をエッチング法を使って所望の形状に仕上げられる。スペーサ１５は上透明基板１１と下透明基板１２を一定の間隔に保つために設けるもので、絶縁性と透明性が求められることからガラスボールや、プラスチックボール等が使用される。また、このボールの粒径は設計する上下の透明基板間の隙間量（ギャップ量）に合わせて選定されるが、概ね４〜１０μｍのものが選択される。封止部材１８は熱硬化性のエポキシ樹脂や光硬化性のアクリル樹脂等を使い、スクリーン印刷等で形成される。封止部材１８によって封入される高分子分散液晶１６は前述した如くＰＮＬＣＤタイプのもの、ＤＳＭタイプのもの等が利用されるが、ここではＰＮＬＣＤタイプのものが充填されている。反射板１９は透過した光を反射させるために設けるもので、アルミ板やステンレス板、銀メッキや銀蒸着を施した金属板等が多く用いられ、鏡面状態にして使用される。しかし特にこれらの材料に限定されるものではない。
【０００６】
次に、上記構造をとる高分子分散液晶表示装置１０の作り方について説明する。１個取りの場合と多数個取りの場合の作り方は若干異なるが、ここでは１個取りの場合を説明する。最初に、上透明電極１３を形成した上透明基板１１に封止部材１８を基板の全周外域に印刷する。このとき液晶が充填できるように一箇所開口部を設けている。次に、下透明電極１４を形成した下透明基板１２の上に散布機でもってスペーサ１５を散布し、基板及び電極面上にスペーサ１５を均一に配設する。次に、下透明基板１２と上透明基板１１とを位置合わせした状態で加圧の基で加熱（または、加圧の基で紫外線照射）して封止部材１８を硬化させて上透明基板１１と下透明基板１２とを接着固定する。次に、高分子分散液晶１６を注入機を使い真空注入方法で開口部から充填し、照射した後、開口部を樹脂で封止する。次に、封入した高分子分散液晶１６に紫外線を照射する。紫外線照射によって液状であった高分子分散液晶１６がスポンジ状の形状に変わり、スポンジ状の隙間部分に液晶物質が残る。最後に、反射板１９を接着等の方法で貼り付けて高分子分散液晶表示装置１０ができ上がる。
【０００７】
上記構造の高分子分散液晶表示装置１０は、電圧無印加の状態においては、ＰＮＬＣＤタイプの高分子分散液晶１６は白濁状態であるので乳白色の色調が視認される。上下の透明電極１３、１４に電圧を印加すると、上下の透明電極１３、１４に挟まれた部分の高分子分散液晶１６は透明状態になり上方からの光が透過して反射板１９で反射されて再び上方に放射される。従って、この部分は反射板１９の色調が視認される。上下の透明電極１３、１４は数字や文字等の表示部分になるので、表示は反射板１９の色調でもって視認される。一方、上下の透明電極１３、１４が形成されていない部分（表示周りの背景部分）は電圧がかからないから白濁状態になっていて、乳白色の背景が視認される。よって、乳白色の背景の中に反射板の色調の表示が視認されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置は一般的に低い印加電圧のもとで作動することが求められるので上下の透明基板のギャップ（隙間）を小さくしなければならない。このため、ギャップ量は一般的に４〜１０μｍの範囲で設定されている。このように非常に薄いがために、高分子分散液晶が白濁状態のときでも完全な乳白色ではなく、多少透明感の伴った乳白色気味の色調となっている。従って、液晶を透過して反射板から反射される光も多く現れ、反射板やガラス等の色調が混ざり合った色調で背景色が視認されてくる。このため、背景色と表示色とが同系色の色合いを帯びてきてコントラストが悪くなり、表示の鮮明さが欠けると云う問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、鮮明な表示を得ることを目的にしてなされたものである。そして、この目的を達成する手段としてなされた請求項１記載の発明は、内面に透明電極を形成した一対の透明基板をスペーサを介して一定の間隔に対向して配置し、前記一対の透明基板の間に高分子分散液晶を充填封入してなる液晶表示装置において、前記高分子分散液晶を封入した一対の透明基板の間に前記スペーサの大きさより小さい反射ボールを分散したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、前記反射ボールの外径は前記スペーサの大きさより２μｍ以上小さい外径寸法のボールであることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、前記反射ボールは１mm2 当たり１００〜２０００個の範囲内で均一、且つランダムに分散していることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、前記反射ボールはプラスチックボール又はシリカボールに銀メッキ又は金メッキを施したものであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、前記反射ボールは前記高分子分散液晶を注入する前に前記一対の透明基板の間に分散配置されることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、前記一対の透明基板はプラスチックよりなることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図をもって説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る高分子分散液晶表示装置の要部断面図を示している。また、図２は本発明の第２実施形態に係る高分子分散液晶表示装置の要部断面図を示している。尚、部品構成で従来技術と同一ものは同じ符号を付している。
【００１６】
図１より、本発明の高分子分散液晶表示装置２０は、上透明電極１３を形成した上透明基板１１と下透明電極１４を形成した下透明基板１２がスペーサ１５を介して対向して配置され、一定の間隔（隙間）に保持されている。また、封止部材１８でもって上透明基板１１と下透明基板１２とを接着固定し、上透明基板１１と下透明基板１２との隙間部分に高分子分散液晶１６が充填されて封止部材１８で封入されている。また、高分子分散液晶１６が封入された上透明基板１１と下透明基板１２の隙間部分にスペーサ１５より小さい反射ボール２１が分散されている。また、下透明基板１２の下面には反射板１９が配設されている。また、図示はしていないが、上透明基板１１または下透明基板１２の一端部が少し延設されており、その延設部分に上透明電極１３及び下透明電極１４のそれぞれに導通する導通パターンが集合していて、この集合した導通パターンにＦＰＣケーブルが異方性導電ゴム接着剤を介して接合されている。そして、外部から上下透明電極１３、１４のそれぞれに電圧を印加する構造となっている。
【００１７】
ここで、上下の透明基板１１、１２は厚み１．１ｍｍのソーダガラスを使用している。上下の透明電極１３、１４は従来例と同様にＩＴＯ膜で、真空蒸着法にて形成している。スペーサ１５は外径（粒径）６μｍの透明なプラスチックボールを使用しており、上下の透明基板１１、１２のギャップ量（隙間量）を６μｍに設定してある。高分子分散液晶は従来例と同様にＰＮＬＣＤタイプの液晶を封入してある。また、封止部材１８はＵＶ硬化性のアクリル樹脂を使い、紫外線照射の下で上下の透明基板１１、１２を接合している。
【００１８】
またここで、反射ボール２１は銀メッキを施したプラスチックボールを用いている。この反射ボールには金属ボール、金属メッキをしたシリカボールやプラスチックボール等が使用可能で、比較的反射率の高いボールが選択される。金属メッキを施したシリカボールやプラスチックボールがコスト面等から好適に使用できる。この反射ボール２１は表示部分の表示色とその周りの背景部分の背景色とのコントラストを高めるために用いるものである。
【００１９】
上記構造の下では、上下の透明電極１３、１４に電圧を印加すると、上下の透明電極１３、１４に挟まれた部分は液晶が透明になり、反射板の色調が現れた表示が得られる。一方、上下の透明電極１３、１４がない部分、即ち表示周りの背景部分は液晶の乳白色気味の色調と反射ボールの金属色調と反射板の色調との３つの色調の混ざり合った色調が現れる。
【００２０】
上記シリカボールやプラスチックボールに施す金属メッキは、乳白色気味の背景色により白さを出したい場合は銀メッキが好適で、反射率が高いことからシルバー色が反射して、より白さが現れてくる。また、銀メッキの他にはニッケルメッキ、白金メッキ等が白さを高めるものとして選択できる。また、少し黄色味がかった乳白色を出したい場合は金メッキを施すのが好適である。このような色調を示す金属メッキボール入れることによって背景色と表示色とにコントラストが増し、鮮明な表示が得られる。
【００２１】
また、反射ボール２１の大きさ（外径）はスペーサ１５の大きさより２μｍ以上小さいものが好適で、本実施の形態では外径（粒径）２μｍのものを使用している。スペーサの大きさより２μｍ以上小さいと上下の透明基板間のギャップ量に全く影響を及ばさず、また、金属ボールや金属メッキボールを使用しても、このボールを介して上下の透明電極間に導通するような問題は発生しない。また、反射ボールは異なる外径のものを混ぜ合わせて使用すると光の分散効果も現れてくるので白さを増す効果も生む。
【００２２】
また、反射ボール２１は均一に、且つ、ランダムに分散するのが好ましい。反射ボール２１の分散にまばらな部分やかたまりの部分があると背景部分の色調にムラが生じてくる。また、電圧印加で透明になる部分に反射ボール２１のかたまりがあると反射板１９の反射光に反射ボール２１の反射光が混ざり合って表示の色調ムラが生じたり、反射ボールのかたまりそのものが見えてきたりして外観品質を悪くする。また、反射ボール２１の分散密度も大きく影響してくる。単位面積当たりのボール散布量が多いと上記述べた如く表示部分の外観品質を悪くすし、逆に、ボール散布量が少ないとコントラストを増すことができなくなってくる。各種実験の結果、ボールの散布量は１mm2 当たり１００〜２０００個の範囲内が好ましい範囲であることが分かった。
【００２３】
反射ボール２１を均一に、且つ、ランダムに分散させる散布方法として散布機で自動的に散布する方法を取る。また、乾式散布、湿式散布何れも適用できる。また、この反射ボール２１の散布はスペーサ１５の散布行程の後に行われる。下透明電極１４が形成された下透明基板１２の面上にスペーサ１５と反射ボール２１を散布して分散させ、上透明基板１１と位置を合わせて封止部材１８で接着固定し、高分子分散液晶１６を充填して封入し、紫外線照射をする行程を取る。
【００２４】
次に、図２に示す高分子分散液晶表示装置３０は、上透明基板３１及び下透明基板３２に０．１５〜０．２ｍｍ厚みのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フイルムなるプラスチックフイルムを使用したもので、上下の透明電極１３、１４を形成したＰＥＴフイルムからなる上下の透明基板３１、３２をスペーサ１５を介して対向に配置し、更に反射ボール２１を分散し、高分子分散液晶１６を注入して封止部材１８で封止したものである。また、下透明基板３２の下面に反射膜３９を設けている。反射膜３９は可塑性を有して反射率の高い膜が使用され、アルミ箔膜等は好適に使用できる。また、ここで分散される反射ボール２１は上述の第１実施形態で説明した反射ボールと同一のものが使われる。
【００２５】
上記プラスチックフイルムを使った液晶表示装置は湾曲することが可能となる。曲面部分に配設して表示を行うことができるので、かなり広い用途に利用することができる。しかしながら、プラスチックフイルムは可塑性があることからギャップ量にバラツキが発生しやすい。そして、このバラツキによって背景色の色調にムラが現れやすい。しかし本発明の下では、均一に分散した反射ボールによって色調ムラが緩和される。
【００２６】
以上述べた構造を取ることによって、背景となる部分の色調は反射ボールの金属色調が混ざり込んで背景色と表示色とのコントラストが高くなり、鮮明な表示得られる。特に、銀メッキ，ニッケルメッキ，白金メッキ等の白色系金属色調ののものは背景色により白い乳白色が得られ、金メッキのものは黄色味を帯びた乳白色が得られ、表示とに高いコントラストが得られる。
【００２７】
また、高分子分散液晶１６を使用していることにより、スポンジ状構造が形成されるために反射ボール２１に移動が起きない。このことにより、表示品質に長期的安定性が得られる。
【００２８】
また、透明基板にプラスチックフイルムを使用した場合でも、上下フイルム基板のギャップにバラツキが発生しても背景色の色調のムラを押さえることができて、鮮明で且つ品質の良い表示を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、高分子分散液晶を封入する上下の透明基板間にスペーサより小さい反射ボールを分散配設することによってコントラストの高い表示色と背景色が得られ、鮮明な表示が得られる。
【００３０】
また、ボールが移動することがないので長期にわたる安定した表示品質が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高分子分散液晶表示装置の要部断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る高分子分散液晶表示装置の要部断面図である。
【図３】従来例における高分子分散液晶表示装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０ 高分子分散液晶表示装置
１１ 上透明基板
１２ 下透明基板
１３ 上透明電極
１４ 下透明電極
１５ スペーサ
１６ 高分子分散液晶
１８ 封止部材
１９ 反射板
２１ 反射ボール
３９ 反射膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device using a polymer dispersed liquid crystal.
[0002]
[Prior art]
In recent years, polymer-dispersed liquid crystals have been used for applications such as displays, light control glasses, and watches. In this polymer dispersed liquid crystal, liquid crystal fine particles having a size of 0.5 to several μm are dispersed in a polymer material. The state of light transmission (transparent) and light scattering state (with or without an electric field) Change between white turbidity). As a liquid crystal display method of such a liquid crystal display, PNLCD (polymer network liquid crystal) is assumed to become transparent when voltage is applied and becomes cloudy when not applied, and DSM is assumed to become cloudy when voltage is applied and becomes transparent when not applied. (Dynamic scattering liquid crystal) and the like are known.
[0003]
Since polymer-dispersed liquid crystals utilize light scattering, it is not necessary to use a polarizing plate, and the transmittance is high and the light utilization efficiency is good, compared to TN liquid crystals and STN liquid crystals that have been widely used in the past. It has the characteristics. In addition, when manufacturing a liquid crystal display device using polymer dispersed liquid crystal, it is not necessary to perform molecular alignment treatment by rubbing, and thus the manufacturing process can be shortened.
[0004]
A conventional liquid crystal display device using this polymer dispersed liquid crystal generally has a structure as shown in FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a main part of a conventional polymer-dispersed liquid crystal display device 10. In this liquid crystal display device 10, an upper transparent substrate 11 on which an upper transparent electrode 13 is formed and a lower transparent substrate 12 on which a lower transparent electrode 14 is formed are arranged to face each other, and are held at a constant interval (gap) by a spacer 15. The upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 are fixed by the sealing member 18. Further, the gap between the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 is filled with the polymer-dispersed liquid crystal 16 and sealed with the sealing member 18. A reflective plate 19 is disposed on the lower surface of the lower transparent substrate 12. Although not shown, one end portion of the upper transparent substrate 11 or the lower transparent substrate 12 is slightly extended, and a conductive pattern that conducts to each of the upper transparent electrode 13 and the lower transparent electrode 14 in the extended portion. The anisotropic conductive rubber or the FPC cable is attached to the assembled conductive pattern, and a voltage is applied to each of the upper transparent electrode 13 and the lower transparent electrode 14 from the outside.
[0005]
And each component of the said structure is formed from the following. Transparent glass is used for the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12. As the glass, soda glass, quartz glass, borosilicate glass, normal plate glass, or the like is used, and most glass having a thickness of 0.3 to 1.1 mm is selected. The upper transparent electrode 13 and the lower transparent electrode 14 formed on the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 are tin-doped indium oxide ITO (Indium Tin Oxide) films, which are formed by vacuum deposition, sputtering, CVD, or the like. An ITO film is formed, and then the ITO film is finished into a desired shape using an etching method. The spacer 15 is provided in order to keep the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 at a constant interval, and a glass ball, a plastic ball, or the like is used because insulation and transparency are required. Further, the particle diameter of the ball is selected according to the amount of gap (gap amount) between the upper and lower transparent substrates to be designed. The sealing member 18 is formed by screen printing or the like using a thermosetting epoxy resin, a photocurable acrylic resin, or the like. As described above, the polymer dispersed liquid crystal 16 sealed by the sealing member 18 is of the PNLCD type, the DSM type or the like. Here, the PNLCD type is filled. The reflection plate 19 is provided to reflect the transmitted light, and an aluminum plate, a stainless plate, a metal plate subjected to silver plating or silver deposition, or the like is often used, and is used in a mirror state. However, it is not particularly limited to these materials.
[0006]
Next, how to make the polymer dispersed liquid crystal display device 10 having the above structure will be described. The method of making a single piece and a case of taking a large number of pieces are slightly different. Here, the case of a single piece will be described. First, the sealing member 18 is printed on the entire outer periphery of the substrate on the upper transparent substrate 11 on which the upper transparent electrode 13 is formed. At this time, one opening is provided so that the liquid crystal can be filled. Next, the spacer 15 is spread | dispersed with a spreader on the lower transparent substrate 12 in which the lower transparent electrode 14 was formed, and the spacer 15 is arrange | positioned uniformly on a board | substrate and an electrode surface. Next, in a state in which the lower transparent substrate 12 and the upper transparent substrate 11 are aligned, the sealing member 18 is cured by heating with a pressure group (or by irradiating with ultraviolet light with the pressure group), and the upper transparent substrate 11. And the lower transparent substrate 12 are bonded and fixed. Next, the polymer-dispersed liquid crystal 16 is filled from the opening by a vacuum injection method using an injector and irradiated, and then the opening is sealed with resin. Next, the encapsulated polymer dispersed liquid crystal 16 is irradiated with ultraviolet rays. The polymer-dispersed liquid crystal 16 that has been liquid by ultraviolet irradiation is changed to a sponge-like shape, and the liquid crystal substance remains in the sponge-like gap portion. Finally, the reflective plate 19 is attached by a method such as adhesion, and the polymer dispersed liquid crystal display device 10 is completed.
[0007]
In the polymer-dispersed liquid crystal display device 10 having the above structure, when no voltage is applied, the PNLCD type polymer-dispersed liquid crystal 16 is in a cloudy state, so that a milky white color tone is visually recognized. When a voltage is applied to the upper and lower transparent electrodes 13 and 14, the polymer dispersed liquid crystal 16 in the portion sandwiched between the upper and lower transparent electrodes 13 and 14 becomes transparent, and light from above is transmitted and reflected by the reflector 19. Is emitted again. Therefore, the color tone of the reflecting plate 19 is visually recognized at this portion. Since the upper and lower transparent electrodes 13 and 14 become display portions such as numbers and letters, the display is visually recognized by the color tone of the reflection plate 19. On the other hand, the portion where the upper and lower transparent electrodes 13 and 14 are not formed (background portion around the display) is not applied with voltage, and thus is clouded, and a milky white background is visually recognized. Therefore, the display of the color tone of the reflector is visually recognized in the milky white background.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since a liquid crystal display device is generally required to operate under a low applied voltage, the gap between the upper and lower transparent substrates must be reduced. For this reason, the gap amount is generally set in the range of 4 to 10 μm. Since it is very thin as described above, even when the polymer-dispersed liquid crystal is in a cloudy state, it is not completely milky white, but has a milky white color tone with some transparency. Therefore, a lot of light that passes through the liquid crystal and is reflected from the reflection plate also appears, and the background color is visually recognized in a color tone in which the color tone of the reflection plate, glass, or the like is mixed. For this reason, the background color and the display color are tinged with similar colors, the contrast is deteriorated, and the display is not clear.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and has been made for the purpose of obtaining a clear display. According to the first aspect of the present invention, which is a means for achieving this object, a pair of transparent substrates each having a transparent electrode formed on an inner surface thereof are arranged opposite to each other at a predetermined interval via a spacer, and the pair of transparent substrates In a liquid crystal display device in which a polymer dispersed liquid crystal is filled and sealed between, a reflective ball smaller than the size of the spacer is dispersed between a pair of transparent substrates in which the polymer dispersed liquid crystal is sealed. It is.
[0010]
The invention according to claim 2 is characterized in that the outer diameter of the reflective ball is a ball having an outer diameter smaller by 2 μm or more than the size of the spacer.
[0011]
The invention described in claim 3 is characterized in that the reflective balls are uniformly and randomly dispersed within a range of 100 to 2000 per mm 2 .
[0012]
The invention according to claim 4 is characterized in that the reflective ball is a plastic ball or silica ball plated with silver or gold.
[0013]
The invention according to claim 5 is characterized in that the reflective balls are dispersedly arranged between the pair of transparent substrates before the polymer-dispersed liquid crystal is injected.
[0014]
The invention according to claim 6 is characterized in that the pair of transparent substrates are made of plastic.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a polymer dispersed liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a polymer dispersed liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as a prior art by component structure.
[0016]
As shown in FIG. 1, in the polymer dispersed liquid crystal display device 20 of the present invention, an upper transparent substrate 11 on which an upper transparent electrode 13 is formed and a lower transparent substrate 12 on which a lower transparent electrode 14 is formed are arranged to face each other with a spacer 15 therebetween. , Is held at a constant interval (gap). In addition, the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 are bonded and fixed with the sealing member 18, and a polymer dispersed liquid crystal 16 is filled in a gap portion between the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 to seal the sealing member 18. It is enclosed with. In addition, a reflective ball 21 smaller than the spacer 15 is dispersed in a gap portion between the upper transparent substrate 11 and the lower transparent substrate 12 in which the polymer dispersed liquid crystal 16 is sealed. A reflective plate 19 is disposed on the lower surface of the lower transparent substrate 12. Although not shown, one end portion of the upper transparent substrate 11 or the lower transparent substrate 12 is slightly extended, and a conductive pattern that conducts to each of the upper transparent electrode 13 and the lower transparent electrode 14 in the extended portion. Are gathered, and the FPC cable is joined to the gathered conductive pattern via an anisotropic conductive rubber adhesive. A voltage is applied to the upper and lower transparent electrodes 13 and 14 from the outside.
[0017]
Here, the upper and lower transparent substrates 11 and 12 use soda glass having a thickness of 1.1 mm. The upper and lower transparent electrodes 13 and 14 are ITO films as in the conventional example, and are formed by vacuum deposition. The spacer 15 uses a transparent plastic ball having an outer diameter (particle diameter) of 6 μm, and the gap amount (gap amount) between the upper and lower transparent substrates 11 and 12 is set to 6 μm. The polymer-dispersed liquid crystal contains PNLCD type liquid crystal as in the conventional example. The sealing member 18 uses a UV curable acrylic resin, and joins the upper and lower transparent substrates 11 and 12 under ultraviolet irradiation.
[0018]
Here, the reflective ball 21 is a plastic ball plated with silver. As the reflective ball, a metal ball, a metal-plated silica ball, a plastic ball, or the like can be used, and a ball having a relatively high reflectance is selected. Silica balls or plastic balls with metal plating can be preferably used from the viewpoint of cost. The reflection ball 21 is used to increase the contrast between the display color of the display portion and the background color of the surrounding background portion.
[0019]
Under the above structure, when a voltage is applied to the upper and lower transparent electrodes 13 and 14, the liquid crystal becomes transparent in the portion sandwiched between the upper and lower transparent electrodes 13 and 14, and a display in which the color tone of the reflecting plate appears is obtained. On the other hand, in a portion where the upper and lower transparent electrodes 13 and 14 are not present, that is, a background portion around the display, a color tone in which three color tones of the milky white color tone of the liquid crystal, the metal color tone of the reflecting ball, and the color tone of the reflecting plate appear.
[0020]
The metal plating applied to the above silica balls and plastic balls is suitable for silver-whited background color with a milky white background, and silver plating is preferred because of the high reflectivity, so that the white color is reflected and more white appears. come. In addition to silver plating, nickel plating, platinum plating, or the like can be selected to enhance whiteness. In addition, when it is desired to produce a milky white with a slightly yellowish tint, it is preferable to apply gold plating. By inserting a metal plated ball exhibiting such a color tone, the contrast between the background color and the display color increases, and a clear display can be obtained.
[0021]
Further, the size (outer diameter) of the reflective ball 21 is preferably 2 μm or more smaller than the size of the spacer 15, and in this embodiment, an outer diameter (particle diameter) of 2 μm is used. If the size of the spacer is 2 μm or more smaller than the size of the spacer, there is no effect on the gap between the upper and lower transparent substrates, and even if a metal ball or metal plated ball is used, conduction is established between the upper and lower transparent electrodes via this ball. There is no such problem. In addition, when the reflective balls having different outer diameters are used in combination, a light dispersion effect also appears, so that an effect of increasing whiteness is also produced.
[0022]
The reflective balls 21 are preferably dispersed uniformly and randomly. If there are sparse or clumped portions in the dispersion of the reflection balls 21, the color tone of the background portion will be uneven. Further, if there is a lump of the reflective ball 21 in a portion that becomes transparent when a voltage is applied, the reflected light of the reflective ball 21 is mixed with the reflected light of the reflective plate 19 to cause uneven color tone of the display, or the lump of the reflective ball itself can be seen. The appearance quality deteriorates. In addition, the dispersion density of the reflective balls 21 is greatly affected. If the amount of balls sprayed per unit area is large, the appearance quality of the display portion is deteriorated as described above. Conversely, if the amount of balls sprayed is small, the contrast cannot be increased. As a result of various experiments, it was found that the application amount of balls is preferably in the range of 100 to 2000 per 1 mm 2 .
[0023]
As a spraying method for dispersing the reflective balls 21 uniformly and randomly, a method of automatically spraying with a spreader is taken. Moreover, both dry spraying and wet spraying can be applied. Further, the scattering of the reflective balls 21 is performed after the spraying process of the spacers 15. Spacers 15 and reflective balls 21 are dispersed and dispersed on the surface of the lower transparent substrate 12 on which the lower transparent electrode 14 is formed, aligned with the upper transparent substrate 11, and bonded and fixed by a sealing member 18, and polymer dispersion The liquid crystal 16 is filled and sealed, and an ultraviolet irradiation process is performed.
[0024]
Next, the polymer dispersed liquid crystal display device 30 shown in FIG. 2 uses a plastic film made of PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 0.15 to 0.2 mm for the upper transparent substrate 31 and the lower transparent substrate 32. The upper and lower transparent substrates 31 and 32 made of PET film on which the upper and lower transparent electrodes 13 and 14 are formed are arranged opposite to each other through the spacer 15, the reflecting balls 21 are further dispersed, and the polymer dispersed liquid crystal 16 is injected and sealed. The sealing member 18 is sealed. A reflective film 39 is provided on the lower surface of the lower transparent substrate 32. As the reflective film 39, a film having plasticity and high reflectance is used, and an aluminum foil film or the like can be preferably used. The reflective balls 21 dispersed here are the same as the reflective balls described in the first embodiment.
[0025]
The liquid crystal display device using the plastic film can be bent. Since it can be displayed on a curved surface, it can be used for a wide variety of purposes. However, since the plastic film is plastic, the gap amount is likely to vary. And, this variation tends to cause unevenness in the color tone of the background color. However, under the present invention, the uneven color tone is alleviated by the uniformly dispersed reflective balls.
[0026]
By adopting the structure described above, the color tone of the portion serving as the background is mixed with the metal color tone of the reflective ball, the contrast between the background color and the display color is increased, and a clear display can be obtained. In particular, those with white metallic tones such as silver plating, nickel plating, platinum plating, etc. give a white milky white depending on the background color, and those with gold plating give a yellowish milky white, giving a high contrast to the display. It is done.
[0027]
Further, since the polymer-dispersed liquid crystal 16 is used, a sponge-like structure is formed, so that the reflection ball 21 does not move. This provides long-term stability in display quality.
[0028]
Further, even when a plastic film is used for the transparent substrate, even if the gap between the upper and lower film substrates varies, the uneven color tone of the background color can be suppressed, and a clear and high-quality display can be obtained. .
[0029]
【The invention's effect】
As explained in detail above, by dispersing and arranging reflective balls smaller than the spacer between the upper and lower transparent substrates enclosing the polymer dispersed liquid crystal, a high contrast display color and background color can be obtained, and a clear display can be obtained. It is done.
[0030]
Further, since the ball does not move, a stable display quality over a long period can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a polymer-dispersed liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a polymer-dispersed liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a polymer-dispersed liquid crystal display device in a conventional example.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30 Polymer dispersed liquid crystal display device 11 Upper transparent substrate 12 Lower transparent substrate 13 Upper transparent electrode 14 Lower transparent electrode 15 Spacer 16 Polymer dispersed liquid crystal 18 Sealing member 19 Reflecting plate 21 Reflecting ball 39 Reflecting film
