JPH1184403A - Liquid crystal display device and its production - Google Patents

Liquid crystal display device and its production

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JPH1184403A
JPH1184403A JP24134997A JP24134997A JPH1184403A JP H1184403 A JPH1184403 A JP H1184403A JP 24134997 A JP24134997 A JP 24134997A JP 24134997 A JP24134997 A JP 24134997A JP H1184403 A JPH1184403 A JP H1184403A
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JP
Japan
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liquid crystal
cell
sections
display device
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP24134997A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Toko
康夫 都甲
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Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
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Publication of JPH1184403A publication Critical patent/JPH1184403A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13475Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer is doped with a pleochroic dye, e.g. GH-LC cell

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a device which enables bright color display and is relatively simple in production stages by providing the device with a first liquid crystal cell having a liquid crystal layer added with black a dyestuff and a second liquid crystal cell injected with the liquid crystals added with the dyestuffs of different colors in plural blocks so as not to be mingled between these blocks. SOLUTION: The liquid crystal display device is constituted by forming the guest-host type liquid crystal cells to a two-layered structure. The first layer is a black and white display cell 1 and the second layer is a color display cell 2. The liquid crystals added with the black dyestuffs are injected into the black and white display cell 1. The liquid crystal layer of the color display cell 2 has the plural blocks partitioned by barriers 3 at a pixel unit. The liquid crystals added with the dyestuff are injected into the respective blocks. The one cell 1 of two layers of the cells is capable of making black and white display and the other cell 2 makes color display. If the respective layers are independently subjected to driving control, the white display, the color display, the black display and the medium contrast display are made possible by the combination of the display states of the respective layers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の製造方
法と液晶表示装置に関わり、特に、ゲストホストモード
のカラー表示に好適な液晶表示装置とその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device and a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device suitable for guest-host mode color display and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置のカラー表示方式には、カ
ラーフィルタと光の透過をオンオフ制御する液晶セルと
の組み合わせからなるカラーフィルタ方式、3層型のゲ
ストホストモード、あるいは複屈折を利用したSTNモ
ードなどがある。
2. Description of the Related Art A color display system of a liquid crystal display device uses a color filter system comprising a combination of a color filter and a liquid crystal cell for controlling light transmission on / off, a three-layer type guest-host mode, or birefringence. STN mode and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルタを用い
るカラー表示方式は、殆どすべての形式の液晶セルを利
用できる点で便利であるが、カラーフィルタが高価であ
る点と、カラーフィルタでの光の損失によりセルを透過
する光が減少するという点から、明るい白表示が得にく
いので反射型液晶表示装置などには望ましい方式ではな
い。
A color display system using a color filter is convenient in that almost all types of liquid crystal cells can be used. However, a color filter is expensive, and light emitted by the color filter is difficult. Since light transmitted through the cell is reduced due to the loss, it is difficult to obtain a bright white display, which is not a desirable method for a reflection type liquid crystal display device or the like.

【0004】一方、3層型のゲストホストモードのカラ
ー表示方式では、3層構造のセルを得るための製造工程
が複雑である。また、透過光の光路差を小さくするため
に、層間のガラス基板として板厚が薄いものが望ましい
が、板厚が薄いほど液晶セルの製造工程は難しく、また
耐圧力性も低下するという問題がある。また、はっきり
としたカラー表示が得にくい(色純度が低い)という問
題もある。
On the other hand, in a three-layer type guest host mode color display system, a manufacturing process for obtaining a cell having a three-layer structure is complicated. Further, in order to reduce the optical path difference of transmitted light, it is desirable that the glass substrate between the layers has a small thickness, but the thinner the thickness is, the more difficult the manufacturing process of the liquid crystal cell is and the lower the pressure resistance is. is there. There is also a problem that it is difficult to obtain a clear color display (color purity is low).

【0005】さらに、複屈折モードのカラー表示方式
は、色純度が低いこと、視角が狭いこと、および偏光板
を使用するために明るさが乏しいなどの欠点がある。
Further, the birefringence mode color display system has disadvantages such as low color purity, narrow viewing angle, and poor brightness due to the use of a polarizing plate.

【0006】本発明は、明るいカラー表示が可能で、製
造工程が比較的簡単な液晶表示装置とその製造方法を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of performing bright color display and having a relatively simple manufacturing process, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による液
晶表示装置は、第1の液晶セルと第2の液晶セルとが重
ねて配置されている。第1の液晶セルは、黒色の色素を
添加した液晶層を有する。第2の液晶セルは、互いに区
切られた複数の区画を有し、該複数の区画に異なる色の
色素を添加した液晶が該区画間で混ざらないように注入
されている。
In a liquid crystal display device according to one aspect of the present invention, a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell are arranged so as to overlap with each other. The first liquid crystal cell has a liquid crystal layer to which a black dye is added. The second liquid crystal cell has a plurality of sections separated from each other, and a liquid crystal in which a dye of a different color is added to the plurality of sections is injected so as not to mix between the sections.

【0008】さらに、本発明の他の観点による液晶表示
装置は、互いに重ねて配置された第1と第2の液晶セル
を有し、いずれの液晶セルも、互いに区切られた複数の
区画を有し、該複数の区画に異なる色の色素を添加した
液晶が互いに混ざらないように注入されている。第1と
第2の液晶セルの区画は光の透過方向に対向して配置さ
れ、対向する第1と第2の液晶セルの区画の色素が互い
に補色の関係となっている。
Further, a liquid crystal display device according to another aspect of the present invention has first and second liquid crystal cells arranged so as to overlap with each other, and each liquid crystal cell has a plurality of partitions separated from each other. Then, liquid crystals in which dyes of different colors are added to the plurality of sections are injected so as not to mix with each other. The sections of the first and second liquid crystal cells are arranged so as to oppose each other in the light transmission direction, and the dyes of the opposing sections of the first and second liquid crystal cells have a complementary color relationship with each other.

【0009】本発明の他の観点による液晶表示装置の製
造方法は以下のような工程を有する。複数の画素電極を
形成した複数の基板を重ねて第1と第2の2層の空セル
が作成される。第1の空セルに黒色の色素を添加した液
晶を注入する。第2の空セルに、画素電極に対応して互
いに区切られた複数の区画を形成する。第2の空セルの
複数の区画に異なる色の色素を添加した液晶を互いに混
ざらないように注入する。
A method of manufacturing a liquid crystal display according to another aspect of the present invention includes the following steps. A plurality of first and second empty cells are formed by stacking a plurality of substrates on which a plurality of pixel electrodes are formed. A liquid crystal to which a black dye is added is injected into the first empty cell. A plurality of sections separated from each other corresponding to the pixel electrodes are formed in the second empty cell. Liquid crystals to which different color dyes are added are injected into the plurality of sections of the second empty cell so as not to mix with each other.

【0010】本発明の他の観点による液晶表示装置の製
造方法は以下のような工程を有する。複数の画素電極を
形成した複数の基板を重ねて第1と第2の2層の空セル
を作成する。第1と第2のそれぞれの空セルに、画素電
極に対応して互いに区切られた複数の区画を形成する。
その際に第1と第2の液晶セルの区画が光の透過方向に
対向して配置されるように該区画を形成する。第1と第
2のそれぞれ空セルの複数の区画に異なる色の色素を添
加した液晶を互いに混ざらないように注入する。第2の
空セルの複数の区画には第1の液晶セルの区画の色素と
互いに補色の関係となる異なる色の色素を添加した液晶
が注入される。
A method for manufacturing a liquid crystal display according to another aspect of the present invention includes the following steps. A plurality of first and second empty cells are formed by superposing a plurality of substrates on which a plurality of pixel electrodes are formed. In each of the first and second empty cells, a plurality of sections separated from each other are formed corresponding to the pixel electrodes.
At this time, the first and second liquid crystal cells are formed so that the sections thereof are opposed to each other in the light transmission direction. Liquid crystals to which dyes of different colors are added are injected into a plurality of sections of the first and second empty cells so as not to mix with each other. Liquid crystals to which dyes of different colors which have a complementary color relationship with the dye of the first liquid crystal cell are injected into the plurality of sections of the second empty cell.

【0011】[0011]

【作用】2層のセルの内、一方の層のセルは白黒の表示
ができ、他方の層のセルはカラー表示とし、各層を独立
して駆動制御すれば、各層の表示状態の組み合わせによ
り白表示、カラー表示及び黒表示と中間階調表示もでき
る。
The cell of one of the two layers can display black and white, and the cell of the other layer can be displayed in color. If the driving of each layer is controlled independently, the white state can be obtained by combining the display state of each layer. Display, color display, black display and half-tone display are also possible.

【0012】あるいは、2層のセルの内、一方の層のセ
ルを三原色のカラー表示とし、他方の層のセルは一方の
層のセルと補色の関係のカラー表示として、各層を独立
して駆動制御すれば、各層の表示状態の組み合わせによ
り白表示、カラー表示及び黒表示と中間階調表示もでき
る。
[0012] Alternatively, of the two-layer cells, one layer cell is displayed in three primary colors and the other layer cell is displayed in a complementary color relationship with the one cell, and each layer is driven independently. If controlled, white display, color display, black display, and half-tone display can be performed depending on the combination of the display states of the respective layers.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施例に
よるカラー液晶表示装置の部分拡大断面図である。液晶
表示装置はゲストホスト型液晶セルを2層構造としたも
ので、第1の層は白黒表示セル1で、第2の層はカラー
表示セル2である。白黒表示セル1は、黒い色素を添加
した液晶が注入されている。カラー表示セル2の液晶層
は、画素単位で隔壁3で区切られた複数の区画を有す
る。各区画に色素を添加した液晶が注入されている。
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of a color liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. The liquid crystal display device has a guest-host type liquid crystal cell having a two-layer structure. The first layer is a monochrome display cell 1, and the second layer is a color display cell 2. The black-and-white display cell 1 is filled with a liquid crystal to which a black dye is added. The liquid crystal layer of the color display cell 2 has a plurality of sections separated by partitions 3 in pixel units. Liquid crystal to which a dye is added is injected into each section.

【0014】以下、その構造と表示動作についてさらに
詳しく説明する。第1のゲストホスト型液晶セル1は、
ガラス板のような絶縁性基板10の表面に光反射板11
が形成され、その上にITO等の透明画素電極12が形
成され、さらにその上に配向膜13aが塗布されて必要
に応じて配向処理がされている。対向する絶縁性基板1
4は透明なガラス板であり、その下側の表面に透明な共
通電極15が形成され、さらにその上に配向膜13bが
形成されて必要に応じて配向処理がなされている。
Hereinafter, the structure and display operation will be described in more detail. The first guest-host type liquid crystal cell 1 includes:
A light reflecting plate 11 is provided on the surface of an insulating substrate 10 such as a glass plate.
Is formed thereon, and a transparent pixel electrode 12 of ITO or the like is formed thereon, and an alignment film 13a is further applied thereon, and an alignment process is performed as necessary. Opposing insulating substrate 1
Reference numeral 4 denotes a transparent glass plate, on which a transparent common electrode 15 is formed on its lower surface, and an alignment film 13b is further formed thereon, and an alignment process is performed as necessary.

【0015】基板10と14との間にギャップコントロ
ール材(図示せず)が分散されて、液晶層16が配置さ
れる。液晶層は黒い色素を添加した液晶からなるゲスト
ホスト液晶である。共通電極15と画素電極12との間
に駆動電圧が印加できるようになっている。液晶がON
状態(光透過状態)の画素17,18は白表示となる。
液晶がOFF状態(光不透過状態)の画素19は黒表示
となる。画素電極12のない領域はOFF状態である。
A liquid crystal layer 16 is disposed with a gap control material (not shown) dispersed between the substrates 10 and 14. The liquid crystal layer is a guest-host liquid crystal made of a liquid crystal to which a black dye is added. A drive voltage can be applied between the common electrode 15 and the pixel electrode 12. LCD is ON
The pixels 17 and 18 in the state (light transmission state) display white.
The pixel 19 in which the liquid crystal is in the OFF state (light opaque state) displays black. The area without the pixel electrode 12 is in the OFF state.

【0016】他方、第2のゲストホスト型液晶セル2
は、第1のセル1の上側の基板14の上側の表面にIT
O等の透明画素電極20が形成され、さらにその上に配
向膜21が塗布されて必要に応じて配向処理がされてい
る。対向する絶縁性基板22は透明なガラス板であり、
その下側の表面に透明な共通電極23が形成され、さら
にその上に配向膜24が形成されて必要に応じて配向処
理がなされている。第1のセル1の画素と、第2のセル
2の画素とは互いに対向して揃うように位置決めされて
いる。
On the other hand, the second guest-host type liquid crystal cell 2
Is placed on the upper surface of the upper substrate 14 of the first cell 1
A transparent pixel electrode 20 of O or the like is formed, and an alignment film 21 is further applied thereon, and an alignment process is performed as necessary. The opposing insulating substrate 22 is a transparent glass plate,
A transparent common electrode 23 is formed on the lower surface, and an alignment film 24 is further formed thereon, and an alignment process is performed as needed. The pixels of the first cell 1 and the pixels of the second cell 2 are positioned so as to face each other.

【0017】さらに、第2のゲストホスト型液晶セル2
の各画素領域は、ポリマーでできた隔壁3で互いに仕切
られて、複数の画素区画を構成している。各区画毎に色
素を添加した液晶が注入されている。隔壁3により区画
間で液晶が混ざり合わないようになっている。画素領域
25は緑の色素を添加した液晶が注入されている。画素
領域26が青の色素を添加した液晶が注入されている。
画素領域27は赤の色素を添加した液晶が注入されてい
る。
Further, the second guest-host type liquid crystal cell 2
Are partitioned from each other by partition walls 3 made of a polymer to form a plurality of pixel sections. Liquid crystals to which a dye is added are injected into each section. The partition walls 3 prevent the liquid crystals from being mixed between the sections. The pixel region 25 is filled with a liquid crystal to which a green dye is added. Liquid crystal to which a blue dye is added is injected into the pixel region 26.
The pixel region 27 is filled with liquid crystal to which a red dye is added.

【0018】第1のセル1の画素領域17がONで白表
示状態で、その上の第2のセル2の画素領域25がON
状態の無着色モードであると、その表示面30は白色と
なる。第1のセル1の画素領域18がONで白表示状態
で、その上の第2のセル2の画素領域26がOFF状態
の着色モードであると、表示面40は青色となる。第1
のセル1の画素領域19がOFFで黒表示状態であると
反射光は透過しないので、その上の第2のセル2の画素
領域27がOFF状態の着色モードであっても、表示面
50は黒表示となる。
The pixel area 17 of the first cell 1 is ON and in a white display state, and the pixel area 25 of the second cell 2 above it is ON.
In the state of the non-coloring mode, the display surface 30 becomes white. When the pixel region 18 of the first cell 1 is in the white display state when ON and the pixel region 26 of the second cell 2 above it is in the OFF state in the coloring mode, the display surface 40 turns blue. First
When the pixel region 19 of the cell 1 is OFF and the pixel region 19 is in the black display state, the reflected light does not transmit. Therefore, even in the coloring mode in which the pixel region 27 of the second cell 2 above is OFF, the display surface 50 The display becomes black.

【0019】画素の表示状態と表示色との関係を図2を
参照してさらに詳しく説明する。図2(A)で示すよう
に、第1のセル1の3画素をすべてOFF状態とし、第
2のセルのR,G,Bの画素をすべてOFF状態とすれ
ば全体として黒表示が得られる。
The relationship between the display state of the pixel and the display color will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, when all three pixels of the first cell 1 are turned off and all the R, G, and B pixels of the second cell are turned off, a black display is obtained as a whole. .

【0020】図2(B)で示すように、第1のセル1の
3画素をすべてOFF状態とし、第2のセルのR,G,
Bの画素をすべてON状態とすれば、全体として(A)
の黒よりもやや明るい黒すなわち灰色表示が得られる。
As shown in FIG. 2B, all three pixels of the first cell 1 are turned off, and R, G,
If all the pixels of B are turned on, (A)
Black, that is, gray display, which is slightly lighter than the black of the above.

【0021】図2(C)で示すように、第2のセル2の
R画素をOFF状態(着色)とし、その下の第1のセル
1の画素をON状態(光透過)とし、他の画素を全てO
FF状態とすれば全体として赤表示が得られる。
As shown in FIG. 2C, the R pixel of the second cell 2 is turned off (colored), the pixel of the first cell 1 below it is turned on (light transmission), and the other pixels are turned on. O for all pixels
In the FF state, a red display is obtained as a whole.

【0022】図2(D)で示すように、第2のセル2の
R画素をOFF状態とし、その下の第1のセル1の画素
をON状態とし、他の画素を全てON状態の白表示とす
れば全体として(C)の赤よりも明るい赤表示が得られ
る。但し、色純度は多少低下する。(C)と(D)の駆
動モードは他のG画素(緑)とB画素(青)でも同様で
ある。
As shown in FIG. 2D, the R pixel of the second cell 2 is turned off, the pixel of the first cell 1 thereunder is turned on, and all the other pixels are turned on. As a display, a red display brighter than the red of (C) is obtained as a whole. However, the color purity is slightly reduced. The driving modes (C) and (D) are the same for the other G pixels (green) and B pixels (blue).

【0023】図2(E)で示すように、第1のセル1の
3画素をすべてON状態とし、第2のセルのR,G,B
の画素もすべてON状態とすれば全体として白表示が得
られる。
As shown in FIG. 2E, all three pixels of the first cell 1 are turned on, and R, G, B of the second cell are turned on.
If all the pixels are turned on, white display can be obtained as a whole.

【0024】なお、第1の層と第2の層とを交換しても
よいことは当業者に自明であろう。白黒表示を行う第1
の層としては、ゲストホスト型に限らず、たとえば錯乱
を利用した高分子分散型(PDLC)液晶表示素子を用
いることもできよう。
It will be apparent to those skilled in the art that the first and second layers may be interchanged. First to display black and white
The layer is not limited to the guest-host type, and for example, a polymer dispersion type (PDLC) liquid crystal display device utilizing confusion may be used.

【0025】[0025]

【実施例】次に、図3を参照して図1の液晶表示装置の
製造方法について説明する。図3の(A)に示すよう
な、2層型の空セルを作成し、第2セル2の基板間に重
合開始剤とモノマーとを添加した溶媒4を注入する。な
お、各基板への電極や配向膜あるいはTFT素子(図示
せず。)等の形成工程及びギャップコントロール剤(図
示せず。)の散布等の工程は、従来の技術が利用できる
ので説明は省略する。
Next, a method of manufacturing the liquid crystal display of FIG. 1 will be described with reference to FIG. A two-layer empty cell as shown in FIG. 3A is created, and a solvent 4 containing a polymerization initiator and a monomer is injected between the substrates of the second cell 2. The steps of forming an electrode, an alignment film or a TFT element (not shown) on each substrate, and the step of spraying a gap control agent (not shown) can be performed by a conventional technique, and thus description thereof is omitted. I do.

【0026】さらに、図3(A)の工程で得たセルに図
3(B)で示すように、フォトマスク5を重ねて紫外線
を露光する。フォトマスク5は画素の表示部分だけが遮
光され、隣接画素間の境界部分を光が透過するようなパ
ターンを有する。紫外線の照射により、照射部分のモノ
マーが重合され、ポリマーの隔壁3が形成される。紫外
線が当たらなかった領域には溶媒が残るが、残った溶媒
は熱処理などにより蒸発させて取り除く。
Further, as shown in FIG. 3B, the cell obtained in the step of FIG. 3A is overlaid with a photomask 5 and exposed to ultraviolet light. The photomask 5 has a pattern in which only the display portion of the pixel is shielded from light and light passes through the boundary portion between adjacent pixels. Irradiation of the ultraviolet rays polymerizes the monomer at the irradiated portion, thereby forming a polymer partition wall 3. The solvent remains in the region where the ultraviolet light has not been applied, but the remaining solvent is removed by evaporating by heat treatment or the like.

【0027】次に、図3(B)で示すように、第2のセ
ル2のポリマー壁3で仕切られた部屋25、26、2
7、28の中に所望の色素を添加した液晶を注入する。
例えば、部屋25と28には緑の色素、部屋26には青
の色素、部屋27には赤の色素がそれぞれ添加された液
晶が個別に注入される。一方第1のセル1の基板間には
黒の色素が添加された液晶16が注入される。
Next, as shown in FIG. 3B, the rooms 25, 26, 2 partitioned by the polymer wall 3 of the second cell 2 are formed.
Liquid crystals to which a desired dye is added are injected into 7, 28.
For example, liquid crystals to which a green pigment is added to the rooms 25 and 28, a blue pigment to the room 26, and a red pigment to the room 27 are individually injected. On the other hand, a liquid crystal 16 to which a black dye is added is injected between the substrates of the first cell 1.

【0028】第2のセル2の各部屋へ3色の液晶が互い
に混ざらないように注入するには、ポリマー壁3を形成
する際のフォトマスク5のパターンを工夫しておく。例
えば図4に示すようなパターンを使用する。
In order to inject three color liquid crystals into each room of the second cell 2 so as not to mix with each other, the pattern of the photomask 5 when forming the polymer wall 3 is devised. For example, a pattern as shown in FIG. 4 is used.

【0029】図4(A)はフォトマスク5のパターン平
面図である。51がポリマー壁3に相当する部分(紫外
線透過部分)である。このマスク5で図3(B)で説明
したように露光した第2のセル2の平面図を図4(B)
に示す。52は赤色素を添加した液晶の注入口であり、
53は緑色素を添加した液晶の注入口である。赤と緑の
液晶をそれぞれの注入口から注入する。 次に、図4
(C)〜(E)で示すように、赤液晶の注入口52を封
止し、さらにカットライン54でセルを切断して、残り
の青色素を添加した液晶を注入口55から注入する。最
後に図4(F)に示すように注入口を全部封止すれば、
3種類の色の液晶がそれぞれ個別の部屋に互いに混ざり
合わないように注入される。なおフォトマスク5のパタ
ーンは図4(A)のものに限らない。たとえば、片側か
ら順次液晶の注入とセルのカットを行って3色の液晶を
それぞれ注入してもよい。
FIG. 4A is a plan view of the pattern of the photomask 5. Reference numeral 51 denotes a portion (ultraviolet transmitting portion) corresponding to the polymer wall 3. FIG. 4B is a plan view of the second cell 2 exposed as described with reference to FIG.
Shown in 52 is a liquid crystal injection port to which a red dye is added,
Reference numeral 53 denotes a liquid crystal injection port to which a green dye is added. Red and green liquid crystals are injected from the respective injection ports. Next, FIG.
As shown in (C) to (E), the injection port 52 of the red liquid crystal is sealed, the cell is cut along the cut line 54, and the remaining liquid crystal to which the blue dye is added is injected from the injection port 55. Finally, if the injection port is completely sealed as shown in FIG.
Liquid crystals of three different colors are injected into individual rooms so that they do not mix with each other. Note that the pattern of the photomask 5 is not limited to that shown in FIG. For example, three colors of liquid crystal may be injected by sequentially injecting liquid crystal and cutting cells from one side.

【0030】図5は本発明の第2の実施例の液晶表示装
置の拡大部分断面図である。図1の実施例と異なる構造
は、第1層目と第2層目の両方のセルに同じような画素
を仕切るポリマー隔壁8を設けた点である。ポリマー隔
壁を作成する露光工程は1回の露光で行うことも可能で
あるが、両面から行う方が露光時間の短縮等に有利であ
る。本実施例で第1の実施例と同様の動作が可能なこと
は自明であろう。
FIG. 5 is an enlarged partial sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. The structure different from the embodiment of FIG. 1 is that polymer barrier ribs 8 for partitioning similar pixels are provided in both cells of the first layer and the second layer. Although the exposure step of forming the polymer partition wall can be performed by one exposure, it is advantageous to perform the exposure from both sides to shorten the exposure time. It is obvious that the present embodiment can perform the same operation as the first embodiment.

【0031】この場合はさらに、第2のセル2の各画素
の色と、それに対応する第1のセル7の画素の色とを互
いに補色の関係となるようにすることもできる。例え
ば、第2のセル2の画素部25の液晶が緑であれば、対
向する第1のセル7の画素部71はマゼンタであり、第
2のセル2の画素部26の液晶が青であれば、対向する
第1のセル7の画素部72はイエローであり、第2のセ
ル2の画素部27の液晶が赤であれば、対向する第1の
セル7の画素部73はシアンとなる。
In this case, the color of each pixel of the second cell 2 and the color of the corresponding pixel of the first cell 7 can be complementary to each other. For example, if the liquid crystal of the pixel portion 25 of the second cell 2 is green, the pixel portion 71 of the first cell 7 that is opposed is magenta, and the liquid crystal of the pixel portion 26 of the second cell 2 is blue. For example, the pixel portion 72 of the opposing first cell 7 is yellow, and if the liquid crystal of the pixel portion 27 of the second cell 2 is red, the opposing pixel portion 73 of the first cell 7 is cyan. .

【0032】ヒステリシスのないゲストホスト形フェイ
ズチェンジモードであれば、印加電圧の制御により中間
調表示が容易に行える。配向は垂直配向でも水平配向で
もよい。ヒステリシスのある双安定ゲストホスト形フェ
イズチェンジモードの場合、セル単体での中間調表示は
できないが、面積階調により多少の中間調表示は可能で
ある。双安定モードは明るい表示が可能である。
In the guest-host type phase change mode without hysteresis, halftone display can be easily performed by controlling the applied voltage. The orientation may be vertical or horizontal. In the case of the bistable guest-host type phase change mode with hysteresis, halftone display cannot be performed by a single cell, but some halftone display is possible depending on the area gradation. In the bistable mode, bright display is possible.

【0033】フェイズチェンジモードは単純マトリクス
駆動が可能である。TFT等を用いてアクティブマトリ
クス駆動を行う場合は、上述の2つのゲストホスト形フ
ェイズチェンジモードの他、ゲストホストモード、高分
子分散形モード等の散乱モードも採用できる。
In the phase change mode, simple matrix driving is possible. When active matrix driving is performed using a TFT or the like, a scattering mode such as a guest host mode and a polymer dispersion mode can be employed in addition to the two guest host type phase change modes.

【0034】なお、この第2の実施例の液晶表示装置の
製造工程は第1のセルの作成工程が第2のセルの作成工
程と同様となる。従って、多少工程が第1の実施例の場
合よりも複雑になる。
In the manufacturing process of the liquid crystal display device of the second embodiment, the first cell forming step is the same as the second cell forming step. Therefore, the process is somewhat more complicated than in the case of the first embodiment.

【0035】なお、以上の実施例における隔壁を作成す
る場合のモノマーを溶かしておく溶媒としては、例えば
イソプロピルアルコール等があるが、それ以外でもよ
い。他の方法で隔壁を作成してもよい。
As a solvent for dissolving the monomer when forming the partition wall in the above embodiment, for example, isopropyl alcohol or the like may be used, but other solvents may be used. The partition may be formed by another method.

【0036】注入する液晶にはカイラル剤を添加し、配
向膜に施す配向処理方向を層内の電極間で変えるなどし
て、層内の液晶分子状態に適度に捩じれを与える方がコ
ントラスト性能には有利である。たとえば、90度程度
から390度程度までの捩じれ角が考えられる。ヒステ
リシスを利用した双安定ゲストホスト形フェーズチェン
ジモードなどの場合にはさらに捩じることもある。 さ
らに、以上の実施例では、反射板をセル内に形成してい
るが、セルの基板の外側に配置してもよい。また、反射
板を形成する基板上では透明電極の代わりに導電性の反
射板を画素電極として用いてもよい。
Contrast performance is obtained by adding a chiral agent to the liquid crystal to be injected and changing the direction of alignment treatment applied to the alignment film between the electrodes in the layer to give an appropriate twist to the liquid crystal molecular state in the layer. Is advantageous. For example, a twist angle from about 90 degrees to about 390 degrees can be considered. In the case of a bistable guest-host type phase change mode using hysteresis, the twist may be further increased. Further, in the above embodiments, the reflection plate is formed in the cell, but may be arranged outside the substrate of the cell. Further, on a substrate on which a reflector is formed, a conductive reflector may be used as a pixel electrode instead of the transparent electrode.

【0037】なお、本発明は以上説明した実施例のもの
に限るものではなく、実施例の開示にもとづき様々な変
更や改良が可能であることは当業者に自明であろう。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made based on the disclosure of the embodiments.

【0038】[0038]

【発明の効果】明るいカラー表示が可能で、製造工程が
比較的簡単な液晶表示装置とその製造方法が得られる。
たとえば、2層のセルの内、一方の層のセルは白黒の表
示とし、他方の層のセルはカラー表示とし、各層を独立
して駆動制御すれば、各層の表示状態の組み合わせによ
り白表示、カラー表示及び黒表示と中間階調表示もでき
る。
As described above, it is possible to obtain a liquid crystal display device capable of performing bright color display and having a relatively simple manufacturing process, and a manufacturing method thereof.
For example, of the two layers of cells, one layer of cells is displayed in black and white, the other layer is displayed in color, and if each layer is independently driven and controlled, a white display, Color display, black display, and halftone display are also possible.

【0039】あるいは、2層のセルの内、一方の層のセ
ルをカラー表示とし、他方の層のセルは一方の層のセル
と補色の関係のカラー表示として、各層を独立して駆動
制御すれば、各層の表示状態の組み合わせにより白表
示、カラー表示及び黒表示と中間階調表示もできる。
Alternatively, of the two-layer cells, one layer cell is displayed in color, and the other layer cell is displayed in a color complementary to the cell in one layer, and each layer is independently driven and controlled. For example, white display, color display, black display, and intermediate gradation display can be performed depending on the combination of the display state of each layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例による液晶表示装置の部
分拡大断面図である。
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例による液晶表示装置の色表示動作
の原理を説明する模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a principle of a color display operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図3】第1の実施例の液晶表示装置の製造工程であ
る。
FIG. 3 shows a manufacturing process of the liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図4】3色の液晶を注入する工程である。FIG. 4 shows a step of injecting liquid crystals of three colors.

【図5】本発明の第2の実施例による液晶表示装置の部
分拡大断面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のセル 2 第2のセル 3 隔壁 4 モノマー溶媒 5 フォトマスク 10 絶縁性基板 11 反射板 12 画素電極 13a,13b 配向膜 14 絶縁性基板 15 共通電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st cell 2 2nd cell 3 Partition wall 4 Monomer solvent 5 Photomask 10 Insulating substrate 11 Reflector 12 Pixel electrode 13a, 13b Alignment film 14 Insulating substrate 15 Common electrode

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 黒色の色素を添加した液晶層を有する第
1の液晶セルと、 前記第1の液晶セルと重ねて配置され、互いに区切られ
た複数の区画を有し、該複数の区画に異なる色の色素を
添加した液晶が該区画間で混ざらないように注入されて
いる第2の液晶セルとを有する液晶表示装置。
1. A first liquid crystal cell having a liquid crystal layer to which a black dye is added, and a plurality of sections arranged so as to overlap with the first liquid crystal cell and separated from each other. A liquid crystal display device comprising: a second liquid crystal cell into which liquid crystals to which dyes of different colors are added are injected so as not to mix between the sections.
【請求項2】 互いに区切られた複数の区画を有し、該
複数の区画に異なる色の色素を添加した液晶が前記区画
間で混ざらないように注入されている第1の液晶セル
と、 前記第1の液晶セルと重ねて配置され、互いに区切られ
た複数の区画を有し、該複数の区画に異なる色の色素を
添加した液晶が前記区画間で混ざらないように注入され
ている第2の液晶セルとを有し、前記第1と第2の液晶
セルの区画が光の透過方向に対向して配置され、対向す
る前記第1と第2の液晶セルの区画の色素が互いに補色
の関係となっている液晶表示装置。
2. A first liquid crystal cell having a plurality of sections separated from each other, wherein a liquid crystal in which a dye of a different color is added to the plurality of sections is injected so as not to be mixed between the sections. A second liquid crystal cell having a plurality of sections which are arranged so as to overlap with the first liquid crystal cell and are separated from each other, and in which a liquid crystal in which a dye of a different color is added is injected into the plurality of sections so as not to mix between the sections; Wherein the first and second liquid crystal cell sections are disposed so as to face each other in the light transmission direction, and the opposing dyes of the first and second liquid crystal cell sections have complementary colors to each other. The liquid crystal display device that is involved.
【請求項3】 前記複数の区画を仕切る隔壁を有する請
求項1あるいは2に記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a partition partitioning said plurality of partitions.
【請求項4】 前記隔壁の材料は高分子ポリマーを含む
請求項3に記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the material of the partition includes a polymer.
【請求項5】 前記異なる色の色素が青、赤及び緑の組
み合わせか、シアン、マゼンタ、イエローの組み合わせ
のいずれかである請求項1あるいは2に記載の液晶表示
装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pigments of different colors are any of a combination of blue, red and green, or a combination of cyan, magenta and yellow.
【請求項6】 前記第1と第2の液晶セルがゲストホス
ト形フェイズチェンジ液晶セルである請求項1あるいは
2記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said first and second liquid crystal cells are guest-host type phase change liquid crystal cells.
【請求項7】 前記第1と第2の液晶セルがヒステリシ
スを利用した双安定ゲストホスト形フェイズチェンジ液
晶セルである請求項1あるいは2記載の液晶表示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said first and second liquid crystal cells are bistable guest-host type phase change liquid crystal cells utilizing hysteresis.
【請求項8】 前記第1と第2の液晶セルの区画が互い
に独立に電圧を印加あるいは無印加可能な電極手段を有
する請求項6あるいは7記載の液晶表示装置。
8. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the sections of the first and second liquid crystal cells have electrode means capable of applying or not applying a voltage independently of each other.
【請求項9】 複数の画素電極を形成した複数の基板を
重ねて第1と第2の2層の空セルを作成する工程と、 前記第1の空セルに黒色の色素を添加した液晶を注入す
る工程と、 前記第2の空セルに、前記画素電極に対応して互いに区
切られた複数の区画を形成する工程と、 前記第2の空セルの前記複数の区画に異なる色の色素を
添加した液晶を互いに混ざらないように注入する工程と
を有する液晶表示装置の製造方法。
9. A step of forming a first and a second two-layer empty cell by stacking a plurality of substrates on which a plurality of pixel electrodes are formed, and a step of applying a liquid crystal obtained by adding a black dye to the first empty cell. Injecting; forming, in the second empty cell, a plurality of sections that are separated from each other corresponding to the pixel electrodes; and applying a dye of a different color to the plurality of sections of the second empty cell. Injecting the added liquid crystal so as not to mix with each other.
【請求項10】 複数の画素電極を形成した複数の基板
を重ねて第1と第2の2層の空セルを作成する工程と、 前記第1の空セルに、前記画素電極に対応して互いに区
切られた複数の区画を形成する工程と、 前記第2の空セルに、前記画素電極に対応して互いに区
切られた複数の区画を形成し、その際に前記第1と第2
の液晶セルの区画が光の透過方向に対向して配置される
ように該区画を形成する工程と、 前記第1の空セルの前記複数の区画に異なる色の色素を
添加した液晶を互いに混ざらないように注入する工程
と、 前記第2の空セルの前記複数の区画に前記第1の液晶セ
ルの区画の色素と互いに補色の関係となる異なる色の色
素を添加した液晶を互いに混ざらないように注入する工
程とを有する液晶表示装置の製造方法。
10. A step of forming a first and a second two-layer empty cell by stacking a plurality of substrates on which a plurality of pixel electrodes are formed; and forming the first empty cell in correspondence with the pixel electrode. Forming a plurality of sections separated from each other; and forming a plurality of sections separated from each other corresponding to the pixel electrodes in the second empty cell, wherein the first and second sections are formed.
Forming the partitions so that the partitions of the liquid crystal cell are arranged to face each other in the light transmission direction; and mixing the liquid crystals obtained by adding the dyes of different colors to the plurality of partitions of the first empty cell. A step of injecting so that no liquid crystal is added to the plurality of sections of the second empty cell, and a liquid crystal in which a dye of a different color having a complementary color relationship with a dye of the section of the first liquid crystal cell is added to each other. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
【請求項11】 前記複数の区画を形成する工程は、各
区画間を仕切る隔壁をフォトリソグラフィー処理により
形成する工程を含む請求項9あるいは10に記載の液晶
表示装置の製造方法。
11. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, wherein the step of forming the plurality of sections includes the step of forming a partition partitioning each section by a photolithography process.
【請求項12】 前記隔壁の材料は高分子ポリマーを含
む請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. The method according to claim 11, wherein the material of the partition includes a polymer.
【請求項13】 前記異なる色の色素が青、赤及び緑の
組み合わせか、シアン、マゼンタ、イエローの組み合わ
せのいずれかである請求項9あるいは10に記載の液晶
表示装置の製造方法。
13. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, wherein the dyes of different colors are any of a combination of blue, red and green, or a combination of cyan, magenta and yellow.
【請求項14】 前記第1と第2の空セルに前記液晶を
注入して2層のヒステリシスを利用した双安定ゲストホ
スト形フェイズチェンジ液晶セルを作成する請求項9あ
るいは10に記載の液晶表示装置の製造方法。
14. The liquid crystal display according to claim 9, wherein the liquid crystal is injected into the first and second empty cells to form a bistable guest-host type phase change liquid crystal cell utilizing two layers of hysteresis. Device manufacturing method.
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