JPH08160470A - カラー液晶表示素子 - Google Patents
カラー液晶表示素子Info
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- JPH08160470A JPH08160470A JP6330757A JP33075794A JPH08160470A JP H08160470 A JPH08160470 A JP H08160470A JP 6330757 A JP6330757 A JP 6330757A JP 33075794 A JP33075794 A JP 33075794A JP H08160470 A JPH08160470 A JP H08160470A
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- polymer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分子分散型液晶層を利用したカラー液晶表
示素子の明度及びコントラストを改善する。 【構成】 カラー液晶表示素子は所定の間隙を介して接
合した一対の基板１，２と、この間隙に保持された電気
光学体３とを有する。両基板１，２はその内面に各々電
極４，５を備えており、互いに対面して画素の集合を形
成する。電気光学体３は高分子媒質６に液晶粒７を分散
した第一の高分子分散型液晶層８と、その上に重ねられ
同じく高分子媒質６に液晶粒７を分散した第二の高分子
分散型液晶層９とを含んでいる。第一の高分子分散型液
晶層８は画素単位で平面分割されており、各画素毎に
赤、緑又は青の有色色素がゲストとしてホストの液晶粒
７に添加されている。第二の高分子分散型液晶層９は画
素の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲス
トとしてホストの液晶粒７に添加されている。
示素子の明度及びコントラストを改善する。 【構成】 カラー液晶表示素子は所定の間隙を介して接
合した一対の基板１，２と、この間隙に保持された電気
光学体３とを有する。両基板１，２はその内面に各々電
極４，５を備えており、互いに対面して画素の集合を形
成する。電気光学体３は高分子媒質６に液晶粒７を分散
した第一の高分子分散型液晶層８と、その上に重ねられ
同じく高分子媒質６に液晶粒７を分散した第二の高分子
分散型液晶層９とを含んでいる。第一の高分子分散型液
晶層８は画素単位で平面分割されており、各画素毎に
赤、緑又は青の有色色素がゲストとしてホストの液晶粒
７に添加されている。第二の高分子分散型液晶層９は画
素の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲス
トとしてホストの液晶粒７に添加されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は反射型のカラー液晶表示
素子に関する。より詳しくは、高分子媒質に液晶粒を分
散した高分子分散型液晶層を電気光学体として利用する
カラー液晶表示素子に関する。
素子に関する。より詳しくは、高分子媒質に液晶粒を分
散した高分子分散型液晶層を電気光学体として利用する
カラー液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子には種々のモードがあり、
現在ツイスト配向又はスーパーツイスト配向されたネマ
ティック液晶を用いたＴＮモードあるいはＳＴＮモード
が主流となっている。しかしながら、これらのモードは
動作原理上一対の偏光板が必要であり、その光吸収があ
る為透過率が低く明るい表示画面が得られない。ＴＮモ
ードもしくはＳＴＮモードの液晶表示素子をカラー化す
る場合には、各画素毎に細分化された赤、緑、青の三原
色カラーフィルタを設ければ良い。
現在ツイスト配向又はスーパーツイスト配向されたネマ
ティック液晶を用いたＴＮモードあるいはＳＴＮモード
が主流となっている。しかしながら、これらのモードは
動作原理上一対の偏光板が必要であり、その光吸収があ
る為透過率が低く明るい表示画面が得られない。ＴＮモ
ードもしくはＳＴＮモードの液晶表示素子をカラー化す
る場合には、各画素毎に細分化された赤、緑、青の三原
色カラーフィルタを設ければ良い。
【０００３】ＴＮモードやＳＴＮモードに代わる偏光板
を必要としない液晶表示素子の開発も進められている。
この中には、液晶／高分子複合体（ＬＣＰＣ）型液晶表
示素子が挙げられる。ＬＣＰＣは高分子媒質に液晶粒が
分散した電気光学材料を利用している。この光学材料を
一対の透明基板で挟持し液晶セルを構成する。電界を印
加しない状態では液晶分子はランダムな方向を向く為に
入射した光は強く散乱される。この液晶粒に有色色素を
添加すれば所望の着色状態が得られる。一方、液晶セル
に閾値以上の電界を印加した場合液晶分子が電界方向に
整列する為、電界方向に入射する光は散乱されずに透過
する。上述の説明から明らかな様に、ＬＣＰＣは原理的
に偏光板を必要としないので高い透過率を得る事ができ
光の利用効率が改善される。このＬＣＰＣを利用したカ
ラー液晶表示素子は、例えば特許出願公表昭和６２年第
５０２７８０号や特許出願公表平成１年第５０１３４２
号公報に開示されている。
を必要としない液晶表示素子の開発も進められている。
この中には、液晶／高分子複合体（ＬＣＰＣ）型液晶表
示素子が挙げられる。ＬＣＰＣは高分子媒質に液晶粒が
分散した電気光学材料を利用している。この光学材料を
一対の透明基板で挟持し液晶セルを構成する。電界を印
加しない状態では液晶分子はランダムな方向を向く為に
入射した光は強く散乱される。この液晶粒に有色色素を
添加すれば所望の着色状態が得られる。一方、液晶セル
に閾値以上の電界を印加した場合液晶分子が電界方向に
整列する為、電界方向に入射する光は散乱されずに透過
する。上述の説明から明らかな様に、ＬＣＰＣは原理的
に偏光板を必要としないので高い透過率を得る事ができ
光の利用効率が改善される。このＬＣＰＣを利用したカ
ラー液晶表示素子は、例えば特許出願公表昭和６２年第
５０２７８０号や特許出願公表平成１年第５０１３４２
号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高分子媒質に液晶粒を
分散した高分子分散型液晶層を用いて直視反射型の液晶
表示素子を構成する方法としては、次の２種類が挙げら
れる。１つは後方散乱を利用する方式である。液晶表示
素子の下面に黒色板を配置する。高分子分散型液晶層へ
の印加電圧をオン／オフする事で、光透過状態と後方散
乱状態の切り換えを行なう。これにより、白色表示と黒
色表示の切り換えを行なう。これをカラー化するには、
黒色板を各画素に対応した赤、緑、青の三原色着色板に
置き換える事で実現できる。但し、視差をできるだけ除
く為、着色板は画素電極上に形成する事が好ましい。し
かしながら、この方式では、後方散乱係数に限界がある
為、表示明度やコントラストの点で難点がある。第二の
方式は黒色のゲスト色素を混入する構造である。黒色ゲ
スト色素を混入した高分子分散型液晶層を用い、これに
最初の後方散乱を利用する方式と同様各画素に対応した
着色層を組み合わせる。しかしながら、この方式では着
色層に赤、緑、青の三原色以外に白色が必要となり、や
はり表示明度やコントラストの点で不十分である。
分散した高分子分散型液晶層を用いて直視反射型の液晶
表示素子を構成する方法としては、次の２種類が挙げら
れる。１つは後方散乱を利用する方式である。液晶表示
素子の下面に黒色板を配置する。高分子分散型液晶層へ
の印加電圧をオン／オフする事で、光透過状態と後方散
乱状態の切り換えを行なう。これにより、白色表示と黒
色表示の切り換えを行なう。これをカラー化するには、
黒色板を各画素に対応した赤、緑、青の三原色着色板に
置き換える事で実現できる。但し、視差をできるだけ除
く為、着色板は画素電極上に形成する事が好ましい。し
かしながら、この方式では、後方散乱係数に限界がある
為、表示明度やコントラストの点で難点がある。第二の
方式は黒色のゲスト色素を混入する構造である。黒色ゲ
スト色素を混入した高分子分散型液晶層を用い、これに
最初の後方散乱を利用する方式と同様各画素に対応した
着色層を組み合わせる。しかしながら、この方式では着
色層に赤、緑、青の三原色以外に白色が必要となり、や
はり表示明度やコントラストの点で不十分である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為、以下の手段を講じた。即ち、本発明に
かかるカラー液晶表示素子は基本的な構成として、所定
の間隙を介して接合した一対の基板と該間隙に保持され
た電気光学体とを有する。両基板はその内面に各々電極
を備えており、互いに対面して画素の集合を形成する。
該電気光学体は高分子媒質に液晶粒を分散した第一の高
分子分散型液晶層と、その上に重ねられ同じく高分子媒
質に液晶粒を分散した第二の高分子分散型液晶層とを含
む。特徴事項として、第一の高分子分散型液晶層は画素
単位で平面分割されており、各画素毎に赤、緑又は青の
有色色素がゲストとしてホストとなる液晶粒に添加され
ている。これに対し、第二の高分子分散型液晶層は画素
の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲスト
としてホストとなる液晶粒に添加されている。又、第二
の高分子分散型液晶層は第一の高分子分散型液晶層より
も低く設定された電気光学的閾値を有する。さらに、第
二の高分子分散型液晶層の側に配置した一方の基板は透
明体からなり、第一の高分子分散型液晶層の側に配置し
た他方の基板は白色散乱体を備えている。前記白色散乱
体は、例えば該他方の基板の外面に配置された白色散乱
板である。あるいは、前記白色散乱体は該他方の基板の
内面とその上に形成された透明な電極との間に介在する
白色散乱層であっても良い。さらには、前記白色散乱体
は、アルミニウムからなる電極の表面に形成された酸化
アルミニウムからなる白色散乱被膜であっても良い。
題を解決する為、以下の手段を講じた。即ち、本発明に
かかるカラー液晶表示素子は基本的な構成として、所定
の間隙を介して接合した一対の基板と該間隙に保持され
た電気光学体とを有する。両基板はその内面に各々電極
を備えており、互いに対面して画素の集合を形成する。
該電気光学体は高分子媒質に液晶粒を分散した第一の高
分子分散型液晶層と、その上に重ねられ同じく高分子媒
質に液晶粒を分散した第二の高分子分散型液晶層とを含
む。特徴事項として、第一の高分子分散型液晶層は画素
単位で平面分割されており、各画素毎に赤、緑又は青の
有色色素がゲストとしてホストとなる液晶粒に添加され
ている。これに対し、第二の高分子分散型液晶層は画素
の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲスト
としてホストとなる液晶粒に添加されている。又、第二
の高分子分散型液晶層は第一の高分子分散型液晶層より
も低く設定された電気光学的閾値を有する。さらに、第
二の高分子分散型液晶層の側に配置した一方の基板は透
明体からなり、第一の高分子分散型液晶層の側に配置し
た他方の基板は白色散乱体を備えている。前記白色散乱
体は、例えば該他方の基板の外面に配置された白色散乱
板である。あるいは、前記白色散乱体は該他方の基板の
内面とその上に形成された透明な電極との間に介在する
白色散乱層であっても良い。さらには、前記白色散乱体
は、アルミニウムからなる電極の表面に形成された酸化
アルミニウムからなる白色散乱被膜であっても良い。
【０００６】
【作用】本発明によれば、各画素は黒色色素を添加した
第二の高分子分散型液晶層（以下、上側黒色層と称する
場合がある）と、赤、緑又は青の有色色素を添加した第
一の高分子分散型液晶層（以下、下側有色層と称する場
合がある）とを重ねた二層構造となっている。上側黒色
層が入射側に位置し、下側有色層の側には白色散乱体が
設けられている。上側黒色層の電気光学的閾値は下側有
色層の電気光学的閾値よりも低く設定されており、以下
夫々低閾値及び高閾値と呼ぶ場合がある。かかる構成に
おいて、印加電圧が低閾値を超えない場合には黒色を呈
する。印加電圧が低閾値を超えた場合には上側黒色層が
透明状態となり下側有色層の色相が表示される。さら
に、印加電圧が高閾値を超えると下側有色層も透明状態
に変化し、白色散乱体により入射光は反射され、画素は
白色を呈する。以上により、赤、緑、青の色純度が高く
且つコントラストの高い反射型フルカラー表示が実現で
きる。
第二の高分子分散型液晶層（以下、上側黒色層と称する
場合がある）と、赤、緑又は青の有色色素を添加した第
一の高分子分散型液晶層（以下、下側有色層と称する場
合がある）とを重ねた二層構造となっている。上側黒色
層が入射側に位置し、下側有色層の側には白色散乱体が
設けられている。上側黒色層の電気光学的閾値は下側有
色層の電気光学的閾値よりも低く設定されており、以下
夫々低閾値及び高閾値と呼ぶ場合がある。かかる構成に
おいて、印加電圧が低閾値を超えない場合には黒色を呈
する。印加電圧が低閾値を超えた場合には上側黒色層が
透明状態となり下側有色層の色相が表示される。さら
に、印加電圧が高閾値を超えると下側有色層も透明状態
に変化し、白色散乱体により入射光は反射され、画素は
白色を呈する。以上により、赤、緑、青の色純度が高く
且つコントラストの高い反射型フルカラー表示が実現で
きる。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかるカラー液晶表示
素子の構成を示す模式的な断面図である。本カラー液晶
表示素子は所定の間隙を介して接合した上下一対の基板
１，２と、この間隙に保持された電気光学体３とを有し
ている。下側の基板１の内表面には列電極４が形成され
ており、上側の基板２の内表面には行電極５が形成され
ている。これらの列電極４と行電極５は互いに対面して
その各交差部に画素の集合を形成する。電気光学体３は
高分子媒質６に液晶粒７を分散した第一の高分子分散型
液晶層８と、その上に重ねられ同じく高分子媒質６に液
晶粒７を分散した第二の高分子分散型液晶層９とを含ん
でいる。第一の高分子分散型液晶層８は画素単位で平面
分割されており、各画素毎に赤、緑又は青の有色色素が
ゲストとしてホストとなる液晶粒７に添加されている。
かかる構成に鑑み、第一の高分子分散型液晶層８は下側
有色層と呼ぶ場合もある。図示する様に、下側有色層８
は赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、青色画素Ｂに平面分割され
ている。これに対し、第二の高分子分散型液晶層９は画
素の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲス
トとしてホストとなる液晶粒７に添加されている。かか
る構成に鑑み、第二の高分子分散型液晶層９は上側黒色
層と呼ぶ場合もある。下側有色層８と上側黒色層９は基
本的に同一の高分子分散型液晶層であるが、液晶粒７を
構成する液晶材料が異なっており、上側黒色層９の電気
光学的閾値は下側有色層の電気光学的閾値よりも低く設
定されている。即ち、電気光学体３の電気光学的閾値は
高低２段階に設定されており、以下高閾値及び低閾値と
呼ぶ場合もある。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるカラー液晶表示
素子の構成を示す模式的な断面図である。本カラー液晶
表示素子は所定の間隙を介して接合した上下一対の基板
１，２と、この間隙に保持された電気光学体３とを有し
ている。下側の基板１の内表面には列電極４が形成され
ており、上側の基板２の内表面には行電極５が形成され
ている。これらの列電極４と行電極５は互いに対面して
その各交差部に画素の集合を形成する。電気光学体３は
高分子媒質６に液晶粒７を分散した第一の高分子分散型
液晶層８と、その上に重ねられ同じく高分子媒質６に液
晶粒７を分散した第二の高分子分散型液晶層９とを含ん
でいる。第一の高分子分散型液晶層８は画素単位で平面
分割されており、各画素毎に赤、緑又は青の有色色素が
ゲストとしてホストとなる液晶粒７に添加されている。
かかる構成に鑑み、第一の高分子分散型液晶層８は下側
有色層と呼ぶ場合もある。図示する様に、下側有色層８
は赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、青色画素Ｂに平面分割され
ている。これに対し、第二の高分子分散型液晶層９は画
素の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲス
トとしてホストとなる液晶粒７に添加されている。かか
る構成に鑑み、第二の高分子分散型液晶層９は上側黒色
層と呼ぶ場合もある。下側有色層８と上側黒色層９は基
本的に同一の高分子分散型液晶層であるが、液晶粒７を
構成する液晶材料が異なっており、上側黒色層９の電気
光学的閾値は下側有色層の電気光学的閾値よりも低く設
定されている。即ち、電気光学体３の電気光学的閾値は
高低２段階に設定されており、以下高閾値及び低閾値と
呼ぶ場合もある。
【０００８】上側黒色層９の側に配置した上側基板２は
ガラス等の透明体からなる。下側有色層８の側に配置し
た下側基板１は白色散乱体を備えている。本例では、こ
の白色散乱体は下側基板１の外面に配された白色散乱板
１０からなる。これに代えて、下側基板１の内面とその
上に形成された透明な列電極との間に白色散乱層を介在
させても良い。この様にすれば視差の影響を除く事が可
能になる。
ガラス等の透明体からなる。下側有色層８の側に配置し
た下側基板１は白色散乱体を備えている。本例では、こ
の白色散乱体は下側基板１の外面に配された白色散乱板
１０からなる。これに代えて、下側基板１の内面とその
上に形成された透明な列電極との間に白色散乱層を介在
させても良い。この様にすれば視差の影響を除く事が可
能になる。
【０００９】次に図２を参照して、平面分割された下側
有色層の形成方法を説明する。本例では、高分子／液晶
分散系において、液晶中へ二色性色素を溶解させ、これ
をコーティング法によって基板上に成膜している。先ず
（Ａ）に示す様に、赤色の二色性色素を溶解した液晶を
分散させた高分子前駆体１１を、基板１上へコーティン
グする。次に（Ｂ）に示す様に、紫外線照射により高分
子前駆体を重合化し、これをフォトリソグラフィ工程で
パタニングする。この様にして、赤色画素Ｒが形成され
る。次に（Ｃ）に示す様に、緑色の二色性色素を溶解し
た液晶を分散させた高分子前駆体１２を基板１上にコー
ティングする。続いて（Ｄ）に示す様に、紫外線照射及
びフォトリソグラフィによりパタニングし、緑色画素Ｇ
を形成する。さらに（Ｅ）に示す様に、同様のプロセス
で青色画素Ｂを形成する。この様にして、画素単位で
赤、緑又は青毎に平面分割された下側有色層が形成され
る。なお各画素Ｒ，Ｇ，Ｂの境界には透明な充填剤１３
を埋め込む事が好ましい。あるいは、充填剤１３を代え
て、上側黒色層を直接各画素Ｒ，Ｇ，Ｂの境界に充填し
ても良い。この場合には上側黒色層がブラックマスクと
しても機能する。なお上述したデバイス形成プロセスは
一例であり、他に加熱キュア法が挙げられる。あるい
は、エマルジョンコーティング後乾燥させる方法等が可
能である。
有色層の形成方法を説明する。本例では、高分子／液晶
分散系において、液晶中へ二色性色素を溶解させ、これ
をコーティング法によって基板上に成膜している。先ず
（Ａ）に示す様に、赤色の二色性色素を溶解した液晶を
分散させた高分子前駆体１１を、基板１上へコーティン
グする。次に（Ｂ）に示す様に、紫外線照射により高分
子前駆体を重合化し、これをフォトリソグラフィ工程で
パタニングする。この様にして、赤色画素Ｒが形成され
る。次に（Ｃ）に示す様に、緑色の二色性色素を溶解し
た液晶を分散させた高分子前駆体１２を基板１上にコー
ティングする。続いて（Ｄ）に示す様に、紫外線照射及
びフォトリソグラフィによりパタニングし、緑色画素Ｇ
を形成する。さらに（Ｅ）に示す様に、同様のプロセス
で青色画素Ｂを形成する。この様にして、画素単位で
赤、緑又は青毎に平面分割された下側有色層が形成され
る。なお各画素Ｒ，Ｇ，Ｂの境界には透明な充填剤１３
を埋め込む事が好ましい。あるいは、充填剤１３を代え
て、上側黒色層を直接各画素Ｒ，Ｇ，Ｂの境界に充填し
ても良い。この場合には上側黒色層がブラックマスクと
しても機能する。なお上述したデバイス形成プロセスは
一例であり、他に加熱キュア法が挙げられる。あるい
は、エマルジョンコーティング後乾燥させる方法等が可
能である。
【００１０】図３は、上記の様な方法で形成された下側
有色層８の動作説明に供する模式図である。本発明の理
解を容易にする為、ここで先ず下側有色層８単独の動作
説明を行ない、後に上側黒色層を含めた全体の動作説明
を行なう。図示する様に、緑色画素Ｇに属する液晶粒７
には液晶分子１７に加えて二色性の緑色色素１４が添加
されている。又、赤色画素Ｒに属する液晶粒７には同じ
く二色性の赤色色素１５が添加されている。又青色画素
に属する液晶粒７には二色性の青色色素１６が添加され
ている。各画素Ｇ，Ｒ，Ｂに閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子１７が電界方向に揃う。これに応じて、二
色性色素１４，１５，１６も電界方向へ揃う為、光の吸
収はなくなり透明となって白色表示される事になる。次
に、例えば赤色画素Ｒの印加電圧を解除すると、液晶分
子がランダム状態に復帰する。これにより、赤色の二色
性色素１５もランダム状態になる為赤色を呈する様にな
る。これらの画素Ｇ，Ｒ，Ｂの組み合わせ及び中間電位
の印加によって、フルカラー表示が可能である。
有色層８の動作説明に供する模式図である。本発明の理
解を容易にする為、ここで先ず下側有色層８単独の動作
説明を行ない、後に上側黒色層を含めた全体の動作説明
を行なう。図示する様に、緑色画素Ｇに属する液晶粒７
には液晶分子１７に加えて二色性の緑色色素１４が添加
されている。又、赤色画素Ｒに属する液晶粒７には同じ
く二色性の赤色色素１５が添加されている。又青色画素
に属する液晶粒７には二色性の青色色素１６が添加され
ている。各画素Ｇ，Ｒ，Ｂに閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子１７が電界方向に揃う。これに応じて、二
色性色素１４，１５，１６も電界方向へ揃う為、光の吸
収はなくなり透明となって白色表示される事になる。次
に、例えば赤色画素Ｒの印加電圧を解除すると、液晶分
子がランダム状態に復帰する。これにより、赤色の二色
性色素１５もランダム状態になる為赤色を呈する様にな
る。これらの画素Ｇ，Ｒ，Ｂの組み合わせ及び中間電位
の印加によって、フルカラー表示が可能である。
【００１１】次に図４を参照して、図１に示した本発明
にかかるカラー液晶表示素子の動作を説明する。図４の
グラフは縦軸に光透過率をとり、横軸に印加電圧をとっ
てある。カーブＨは下側有色層８の電気光学特性を表わ
し、カーブＬは上側黒色層の電気光学特性を表わしてい
る。グラフから明らかな様に、上側黒色層の電気光学的
閾値は下側有色層の電気光学的閾値よりも低い。本例で
は、下側有色層の閾値電圧が上側黒色層の飽和電圧に略
一致する様に設定する。ここで、１つの画素に着目し、
上側黒色層と下側有色層を重ねた電気光学体３に電圧Ｖ
1 ，Ｖ2 ，Ｖ3を印加した場合を考える。印加電圧Ｖ1
では入射光が黒色色素で吸収される為表示色は黒にな
る。印加電圧Ｖ2 では、入射光は第二高分子分散型液晶
層９を透過するが、第一高分子分散型液晶層８で吸収さ
れる為、表示は赤、緑、青の何れかに着色する。印加電
圧Ｖ3 では、入射光は何れの層も通過する為、白色散乱
板１０に反射され表示色は白になる。上記の様な原理で
赤、緑、青の色純度が高く、且つコントラストの高い反
射型フルカラー液晶表示素子が構成できる。
にかかるカラー液晶表示素子の動作を説明する。図４の
グラフは縦軸に光透過率をとり、横軸に印加電圧をとっ
てある。カーブＨは下側有色層８の電気光学特性を表わ
し、カーブＬは上側黒色層の電気光学特性を表わしてい
る。グラフから明らかな様に、上側黒色層の電気光学的
閾値は下側有色層の電気光学的閾値よりも低い。本例で
は、下側有色層の閾値電圧が上側黒色層の飽和電圧に略
一致する様に設定する。ここで、１つの画素に着目し、
上側黒色層と下側有色層を重ねた電気光学体３に電圧Ｖ
1 ，Ｖ2 ，Ｖ3を印加した場合を考える。印加電圧Ｖ1
では入射光が黒色色素で吸収される為表示色は黒にな
る。印加電圧Ｖ2 では、入射光は第二高分子分散型液晶
層９を透過するが、第一高分子分散型液晶層８で吸収さ
れる為、表示は赤、緑、青の何れかに着色する。印加電
圧Ｖ3 では、入射光は何れの層も通過する為、白色散乱
板１０に反射され表示色は白になる。上記の様な原理で
赤、緑、青の色純度が高く、且つコントラストの高い反
射型フルカラー液晶表示素子が構成できる。
【００１２】図５は、本発明にかかるカラー液晶表示素
子の他の実施例を示す模式的な断面図である。基本的な
構成は図１に示した先の実施例と同様であり、対応する
部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしてい
る。異なる点は、先の実施例が単純マトリクス型である
のに対し、本実施例はアクティブマトリクス型である事
である。又、白色散乱体についても、先の実施例の外付
型に代え、本実施例では内装型となっている。図示する
様に、下側基板１の内表面にはマトリクス状にパタニン
グされた画素電極４ａが形成されている。各画素電極４
ａに対応して薄膜トランジスタＴＦＴも集積形成されて
いる。ＴＦＴはゲート電極Ｇ、ドレイン領域Ｄ、ソース
領域Ｓを有している。このＴＦＴを選択的にオン／オフ
制御して対応する画素電極４ａに印加電圧を書き込む。
ＴＦＴのドレイン領域Ｄは画素電極４ａに接続し、ソー
ス領域Ｓは信号ライン２１に接続している。又、各画素
電極４ａに対応して保持容量Ｃｓも形成されている。画
素電極４ａと、これらＴＦＴ、保持容量Ｃｓ、信号ライ
ン２１とは層間絶縁膜２２により互いに分離している。
又、画素電極４ａは金属アルミニウムからなり、その表
面は陽極酸化され白色散乱被膜１０ａを構成する。一方
上側基板２の内表面には対向電極５ａが全面的に形成さ
れている。互いに所定の間隙を介して対向配置された両
基板１，２の間隙には電気光学体３が保持されている。
前述した様に、この電気光学体３は上下一対の高分子分
散型液晶層８，９を重ねた積層構造となっている。画素
電極４ａに印加電圧が書き込まれると、対面する対向電
極５ａとの間に電界が生じ、電気光学体３は各層毎に光
吸収状態から光透過状態に変化する。この光学変化は画
素電極毎に現われる為、所望の画像表示を行なう事がで
きる。又、白色散乱被膜１０ａをパネル内に組み込む事
で、さらに明るい反射型カラー表示が得られる。
子の他の実施例を示す模式的な断面図である。基本的な
構成は図１に示した先の実施例と同様であり、対応する
部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしてい
る。異なる点は、先の実施例が単純マトリクス型である
のに対し、本実施例はアクティブマトリクス型である事
である。又、白色散乱体についても、先の実施例の外付
型に代え、本実施例では内装型となっている。図示する
様に、下側基板１の内表面にはマトリクス状にパタニン
グされた画素電極４ａが形成されている。各画素電極４
ａに対応して薄膜トランジスタＴＦＴも集積形成されて
いる。ＴＦＴはゲート電極Ｇ、ドレイン領域Ｄ、ソース
領域Ｓを有している。このＴＦＴを選択的にオン／オフ
制御して対応する画素電極４ａに印加電圧を書き込む。
ＴＦＴのドレイン領域Ｄは画素電極４ａに接続し、ソー
ス領域Ｓは信号ライン２１に接続している。又、各画素
電極４ａに対応して保持容量Ｃｓも形成されている。画
素電極４ａと、これらＴＦＴ、保持容量Ｃｓ、信号ライ
ン２１とは層間絶縁膜２２により互いに分離している。
又、画素電極４ａは金属アルミニウムからなり、その表
面は陽極酸化され白色散乱被膜１０ａを構成する。一方
上側基板２の内表面には対向電極５ａが全面的に形成さ
れている。互いに所定の間隙を介して対向配置された両
基板１，２の間隙には電気光学体３が保持されている。
前述した様に、この電気光学体３は上下一対の高分子分
散型液晶層８，９を重ねた積層構造となっている。画素
電極４ａに印加電圧が書き込まれると、対面する対向電
極５ａとの間に電界が生じ、電気光学体３は各層毎に光
吸収状態から光透過状態に変化する。この光学変化は画
素電極毎に現われる為、所望の画像表示を行なう事がで
きる。又、白色散乱被膜１０ａをパネル内に組み込む事
で、さらに明るい反射型カラー表示が得られる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、第
一の高分子分散型液晶層は画素単位で平面分割されてお
り各画素毎に赤、緑又は青の有色色素がゲストとしてホ
ストの液晶粒に添加され、第二の高分子分散型液晶層は
画素の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲ
ストとしてホストの液晶粒に添加されている。かかる構
成により、偏光板が不要な明るい反射型フルカラー表示
を実現できる。この反射型フルカラー表示は従来の透過
型液晶表示素子と同等の色再現性を実現可能である。
又、アクティブマトリクス型の場合開口率が表示の明る
さを決定するが、白色散乱被膜をパネル内に組み込む事
によって開口率を極限まで大きくとれる為、より一層明
るい表示を可能とする。
一の高分子分散型液晶層は画素単位で平面分割されてお
り各画素毎に赤、緑又は青の有色色素がゲストとしてホ
ストの液晶粒に添加され、第二の高分子分散型液晶層は
画素の集合の全体に渡って連続しており、黒色色素がゲ
ストとしてホストの液晶粒に添加されている。かかる構
成により、偏光板が不要な明るい反射型フルカラー表示
を実現できる。この反射型フルカラー表示は従来の透過
型液晶表示素子と同等の色再現性を実現可能である。
又、アクティブマトリクス型の場合開口率が表示の明る
さを決定するが、白色散乱被膜をパネル内に組み込む事
によって開口率を極限まで大きくとれる為、より一層明
るい表示を可能とする。
【図１】本発明にかかるカラー液晶表示素子の一実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図１に示したカラー液晶表示素子の製造工程図
である。
である。
【図３】図１に示したカラー液晶表示素子の動作説明図
である。
である。
【図４】図１に示したカラー液晶表示素子の電気光学特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図５】本発明にかかるカラー液晶表示素子の他の実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
１ 基板 ２ 基板 ３ 電気光学体 ４ 列電極 ５ 行電極 ６ 高分子媒質 ７ 液晶粒 ８ 第一の高分子分散型液晶層 ９ 第二の高分子分散型液晶層 １０ 白色散乱板
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の間隙を介して接合した一対の基板
と該間隙に保持された電気光学体とを有し、 両基板はその内面に各々電極を備えており互いに対面し
て画素の集合を形成し、 該電気光学体は高分子媒質に液晶粒を分散した第一の高
分子分散型液晶層と、その上に重ねられ同じく高分子媒
質に液晶粒を分散した第二の高分子分散型液晶層とを含
み、 第一の高分子分散型液晶層は画素単位で平面分割されて
おり各画素毎に赤、緑又は青の有色色素がゲストとして
ホストとなる液晶粒に添加され、 第二の高分子分散型液晶層は画素の集合の全体に渡って
連続しており黒色色素がゲストとしてホストとなる液晶
粒に添加されている、 カラー液晶表示素子。 - 【請求項２】 第二の高分子分散型液晶層は、第一の高
分子分散型液晶層よりも低く設定された電気光学的閾値
を有する請求項１記載のカラー液晶表示素子。 - 【請求項３】 第二の高分子分散型液晶層の側に配置し
た一方の基板は透明体からなり、第一の高分子分散型液
晶層の側に配置した他方の基板は白色散乱体を備えてい
る請求項１記載のカラー液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記白色散乱体は、該他方の基板の外面
に配された白色散乱板である請求項３記載のカラー液晶
表示素子。 - 【請求項５】 前記白色散乱体は、該他方の基板の内面
とその上に形成された透明な電極との間に介在する白色
散乱層である請求項３記載のカラー液晶表示素子。 - 【請求項６】 前記白色散乱体は、アルミニウムからな
る電極の表面に形成された酸化アルミニウムからなる白
色散乱被膜である請求項３記載のカラー液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330757A JPH08160470A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | カラー液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330757A JPH08160470A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | カラー液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08160470A true JPH08160470A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18236214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6330757A Pending JPH08160470A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | カラー液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08160470A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100277648B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2001-01-15 | 김순택 | 능동발광형 액정표시소자 |
| US8268109B2 (en) | 2009-09-23 | 2012-09-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming polymer dispersed liquid crystal layer including dichroic dye |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP6330757A patent/JPH08160470A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100277648B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2001-01-15 | 김순택 | 능동발광형 액정표시소자 |
| US8268109B2 (en) | 2009-09-23 | 2012-09-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming polymer dispersed liquid crystal layer including dichroic dye |
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