JPS60191224A - Electrooptic device - Google Patents
Electrooptic deviceInfo
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- JPS60191224A JPS60191224A JP4666384A JP4666384A JPS60191224A JP S60191224 A JPS60191224 A JP S60191224A JP 4666384 A JP4666384 A JP 4666384A JP 4666384 A JP4666384 A JP 4666384A JP S60191224 A JPS60191224 A JP S60191224A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気光学装置特にダスト−ホスト型液晶表示
装置に関するものであシ、詳しくは2色性色素を溶解さ
せた相転移型液晶表示装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electro-optical device, particularly a dust-host type liquid crystal display device, and more particularly to a phase change type liquid crystal display device in which a dichroic dye is dissolved.
最近、ダスト−ホスト型の液晶表示装置として、相転移
方式の研究開発が行なわれている。この方式は、コント
ラストを上げるだめの偏光板が不要で表示面が明るいと
いう利点はあるが、液晶分子をグランシュアン配向させ
ておいて、電圧印加により液晶分子を基板に対し垂直に
立たせるために、有色背景中に色抜きで表示・リーンを
表示するネガ表示のみに限られていた。Recently, research and development on a phase transition method has been carried out as a dust-host type liquid crystal display device. This method has the advantage of a bright display surface because it does not require a polarizing plate to increase contrast. , it was limited to negative displays that displayed colorless and lean characters on colored backgrounds.
このため、相転移方式の表示面の明るさをそのまま有し
ながら、その表示を有色でパターン表示するポジ表示と
する方法として、一対の電極基板と配向処理面の間隙を
実際の表示ノ4ターンと対応する領域では広く他の領域
では狭くシ、全面を垂直配向することによシ、背景部で
は、実質的に、液晶分子、と、2色性色素をホメオトロ
ピック配向、表示部では液晶分子と2色性色素を非ホメ
オトロピック(グランシュアン)配向させるものが報告
されている。For this reason, in order to maintain the brightness of the display surface of the phase change method, and to make the display a positive display that displays a colored pattern, the gap between the pair of electrode substrates and the alignment treated surface is changed to four turns of the actual display surface. In the background area, liquid crystal molecules and dichroic dyes are substantially homeotropically aligned, and in the display area, liquid crystal molecules are aligned vertically. It has been reported that dichroic dyes are oriented non-homeotropically (Grandshuan).
この方法は、電圧無印加の場合には表示部は着色してお
シ、電圧を印加すると表示部は消色して背景部とほぼ同
じ透過率を示すことによシ、見かけ上のポジ表示するも
のである。In this method, the display area is colored when no voltage is applied, and when a voltage is applied, the display area is discolored and shows almost the same transmittance as the background area, giving an apparent positive display. It is something to do.
しかしながら、表示部の透過率と背景部の透過率とを、
はぼ同値にするには、表示部のセル間隔と背景部のセル
間隔、光学活性剤添加によるラセンピッチの設計が非常
に厳密となる。However, the transmittance of the display part and the transmittance of the background part are
In order to achieve the same value, the cell spacing in the display area, the cell spacing in the background area, and the helical pitch due to the addition of an optically active agent must be designed very strictly.
また、セル間隔が所定値よりも厚くなると背景部が実質
的なホメオトロピック配向でなく、グランシュアン配向
により着色を生じることになるため、セル間隔のff1
lJ御も更にむずかしくなる、という欠点がある。Furthermore, if the cell spacing becomes thicker than a predetermined value, the background part will not be substantially homeotropically oriented, but will be colored due to Grandshuan orientation, so the cell spacing ff1
The disadvantage is that it becomes even more difficult to control LJ.
また他の方法として、表示用電極(セグメント電極、コ
モン電極)以外に、背景部にも電極を設け、使用時に背
景部及び表示部の非表示箇所に電圧を印加して、液晶及
び染料を基板に対し垂直に立たせる方法も報告されてい
る。Another method is to provide electrodes in the background area in addition to the display electrodes (segment electrodes, common electrodes), and apply voltage to the background area and non-display areas of the display area during use to transfer the liquid crystal and dye to the substrate. A method of standing vertically has also been reported.
第1図は前記方法により表示を行う液晶表示装置を示す
もので、以下、第1図に従って説明する。FIG. 1 shows a liquid crystal display device that performs display using the method described above, and will be described below with reference to FIG.
第1図中、1は上基板、2は下基板を示し、下基板2に
は透明導電膜よシ成るコモン電極3が設けられ、上基板
1には透明導電膜より成る背景電極4およびセグメント
電極5が設けられている。In FIG. 1, 1 is an upper substrate and 2 is a lower substrate. The lower substrate 2 is provided with a common electrode 3 made of a transparent conductive film, and the upper substrate 1 is provided with a background electrode 4 made of a transparent conductive film and segments. An electrode 5 is provided.
上下の基板1.2の間には正の誘電異方性をもつ液晶(
Np液晶)6と、2色性色素7と光学活性物質(図示せ
ず)の混合物の層が設けられている。Between the upper and lower substrates 1.2 is a liquid crystal with positive dielectric anisotropy (
A layer of a mixture of a Np liquid crystal (Np liquid crystal) 6, a dichroic dye 7, and an optically active substance (not shown) is provided.
上記の背景電極4とセグメント電極5の間には開隔部8
が形成されている。図中、9,10.11はスイッチ、
12は電源を示す。An opening 8 is provided between the background electrode 4 and the segment electrode 5.
is formed. In the figure, 9, 10.11 are switches,
12 indicates a power source.
この液晶表示装置は、電圧軸印加時には、全面がグラン
ツユアン配向で2色性色素7の色にて着色している。In this liquid crystal display device, when a voltage axis is applied, the entire surface is colored with the color of the dichroic dye 7 in the Glanzyuan orientation.
今スイッチ9,11をON、スイッチ1oをOFFとす
ると背景電極4に対応する領域Aでは消色、セグメント
電極5に対応する表示領域Bおよび間隔部8に対応する
領域Cでは着色状態となる。表示領域Bを消色するには
、スイッチ1oをONにすればよい。Now, when the switches 9 and 11 are turned on and the switch 1o is turned off, the area A corresponding to the background electrode 4 is decolored, and the display area B corresponding to the segment electrode 5 and the area C corresponding to the interval part 8 are colored. To erase the color of the display area B, it is sufficient to turn on the switch 1o.
ところが、この構造では、セグメント電極と背景電極と
の間隔部8に対応する領域Cは電圧が印加されなAため
常に着色状態となってしまう。However, in this structure, since no voltage is applied to the region C corresponding to the space 8 between the segment electrode and the background electrode, the region C is always colored.
このため間隔部8を出来る限シ、せまくする必要がある
わけであるが、フォトリソ工程が複雑となることや、シ
ョートによる歩留シ低下等から、現状では、20μm〜
30μm程度が限界となる。For this reason, it is necessary to make the spacing part 8 as narrow as possible, but due to the complexity of the photolithography process and the decrease in yield due to short circuits, it is currently necessary to make the spacing part 8 as narrow as possible.
The limit is about 30 μm.
第2図は従来の液晶表示装置の上基板1に形成された表
示iRターンの一例を示す。図中、4は背景電極、5は
表示電極すなわちセグメント電極、8は間隔部を示す。FIG. 2 shows an example of a display iR turn formed on the upper substrate 1 of a conventional liquid crystal display device. In the figure, 4 indicates a background electrode, 5 indicates a display electrode, that is, a segment electrode, and 8 indicates a spacing section.
この液晶表示装置で対向電極がある場合には、背景電極
4をONとし、セグメント電極5をOFFとすると、図
中、Dで示す領域は消色し、Eで示す領域は着色した1
まとなる。When this liquid crystal display device has a counter electrode, when the background electrode 4 is turned ON and the segment electrode 5 is turned OFF, the area indicated by D in the figure is decolored, and the area indicated by E is colored.
Be unified.
また対向電極がない場合には領域り、Eは常に着色状態
となってしまい、文字品位を悪くシ、文字形状にも、大
きな制約が生まれてくる。In addition, if there is no counter electrode, the area and E will always be in a colored state, which will deteriorate the quality of the characters and create significant restrictions on the shape of the characters.
この対策としては、領域り、Eの引きまわし線巾を細く
することによって、ある程度目立たなくなるが、線巾を
ン細くすることによる電圧降下を考慮すると、30μm
程度の線巾が必要で、問題の解決には至っていない。As a countermeasure for this, it becomes less noticeable to some extent by narrowing the line width of the area and E, but considering the voltage drop caused by narrowing the line width, it is estimated that 30 μm
A certain amount of line width is required, and the problem has not been solved yet.
本発明の目的は前述のような従来例の欠点を除去すると
同時に、生産性が晶<、コントラストの食込液晶表示素
子を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and at the same time provide a liquid crystal display element with low productivity and contrast.
本発明による電気光学装置は、一対の電極をもつ基板に
よって形成した間隙に2色性色素と、正の誘電異方性を
有するネマティック液晶と、光学活性物質の混合物を有
する層を配置した電気光学装置において、一方の基板に
、表示・千ターンをあられす無電極輪郭部を除き、その
表示部の実質的に全面にわたって、電極を設け、表示部
内の無電極部分及び、セグメント電極又は、コモン電極
上の表示形状に関与しなり部分と、これに対向する基板
との間の領域に垂直配向、他の領域に水平配向を施しだ
ことを特徴とするものである。An electro-optical device according to the present invention includes a layer having a mixture of a dichroic dye, a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy, and an optically active substance arranged in a gap formed by a substrate having a pair of electrodes. In the device, electrodes are provided on one substrate over substantially the entire surface of the display section, except for the non-electrode contour section where the display and 1,000 turns are formed, and the non-electrode section within the display section and the segment electrode or the common electrode are provided on one substrate. It is characterized in that the area between the bent part that is involved in the display shape and the substrate facing it is vertically aligned, and the other area is horizontally aligned.
第3図および第4図は本発明の一実施態様による液晶表
示装置を示す。図中、第1図および第2図に示す部分と
同じ部分は同じ符号によって指示する。3 and 4 show a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those shown in FIGS. 1 and 2 are indicated by the same reference numerals.
図示のように、本発明装置においては、下基板2にはそ
の全面にわたって、透明導電膜よシ成るコモン電極3が
設けられ、まだ、上基板1には、その実質的に全面にわ
たって、透明導電膜よシ成る背景電極4およびセグメン
ト電極5が設けられる。この背景電極4とセグメント電
極5の間には、電極のない間隔部8が形成される。As shown in the figure, in the device of the present invention, the lower substrate 2 is provided with a common electrode 3 made of a transparent conductive film over its entire surface, and the upper substrate 1 is provided with a transparent conductive film over substantially its entire surface. A background electrode 4 and a segment electrode 5 consisting of a membrane are provided. Between the background electrode 4 and the segment electrode 5, a gap 8 without an electrode is formed.
図かの実施態様においては、表示形状に関与しない引き
回し線部に対応する領域Eが形成される。In the embodiment shown in the figure, a region E is formed corresponding to a routing line portion that is not involved in the display shape.
また、セグメント電極5内には、電圧が印加されない部
分に対応する領域Fが形成される。Furthermore, a region F corresponding to a portion to which no voltage is applied is formed within the segment electrode 5.
本発明は、上記の表示領域内のべ極のない領域Cおよび
Fl並びにセグメント電極における表示形状に関与しな
い引き回し線部に対応する領域に垂直配向、他の領域A
、Bに水平配向を施こしである。The present invention is arranged perpendicularly to regions C and Fl in the above-mentioned display area where there are no electrodes, and regions corresponding to lead-out lines that are not involved in the display shape in the segment electrodes, and other regions A.
, B are horizontally aligned.
したがって、垂直配向領域では、液晶分子6及び2色性
色素7は、基板に対して、はぼ垂直な、ホメオトロピッ
ク配向するため、色素7による着色はなり0つまシミ圧
が印加されなり領域C,Fと、領域Eの様な表示形状に
関与しない引き回し線部は背景電極をONにした時の背
景の透過率と同じか、それよシも数チ、好ましくは01
〜5%低す透過率となる様にセル間隔、液晶のラセンピ
ッチを設定しておけば常に、消色状態を保つことになる
。Therefore, in the vertical alignment region, the liquid crystal molecules 6 and the dichroic dye 7 are homeotropically aligned, almost perpendicular to the substrate, so that no coloring by the dye 7 occurs, and no stain pressure is applied to the region C. , F, and the routing line portions that are not involved in the display shape, such as area E, have a transmittance that is the same as the background transmittance when the background electrode is turned on, or several orders of magnitude higher, preferably 01.
If the cell spacing and the helical pitch of the liquid crystal are set so that the transmittance is reduced by ~5%, the colorless state will always be maintained.
第3図および第4図に示す本発明の実施態様において、
スイッチ9,10.11の0N10FFと表示の関係を
下記の第1表に示す。In the embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 4,
The relationship between the 0N10FF of switches 9, 10, and 11 and the display is shown in Table 1 below.
実施例
本発明のダスト−ホスト型液晶表示装置は、下記の処方
によって作成することができる。EXAMPLE A dust-host type liquid crystal display device of the present invention can be made according to the following recipe.
(1)所定形状にパターニングされた電極基板にシラン
カッシリング剤r KBM −403J 1 %イソノ
ロビルアルコール液(信越シリコン(&) jM) ヲ
3000rpm 10 secにて塗布後130℃で1
5rnin加熱する。(1) Silane cassilling agent R KBM-403J 1% isonorobyl alcohol solution (Shin-Etsu Silicon (&) JM) was applied to the electrode substrate patterned in a predetermined shape at 3000 rpm for 10 seconds, and then heated at 130°C for 1 hour.
Heat for 5rnin.
(2) ポリイミドを3000rpmでI Q see
にてスピン塗布後300’Cで30 min加熱する。(2) IQ see polyimide at 3000 rpm
After spin coating, heat at 300'C for 30 min.
(3) レジスト印刷、エツチングにて有効表示部外の
(りで形成した被膜と(2)で形成したポリイミドを除
去した後にレジスト剥離する。(3) After removing the film formed by the process outside the effective display area and the polyimide formed in step (2) by resist printing and etching, the resist is peeled off.
(4)’300℃で30 min加熱する。(4) Heat at 300℃ for 30 minutes.
(5)7#トレジストFPPR−soo (富士薬品)
を2000rpmで10secにてスピン塗布する。(5) 7# Tresist FPPR-soo (Fuji Pharmaceutical)
was applied by spin coating at 2000 rpm for 10 seconds.
(6)80℃で10 min予備加熱後所定のフォトマ
スクを密着させ紫外線照射する。(6) After preheating at 80° C. for 10 min, a prescribed photomask is closely attached and ultraviolet rays are irradiated.
(7)専用現像液にて現像後水洗する。(7) Wash with water after developing with a special developer.
(8)80℃で15 min後加熱する。(8) Heat at 80°C for 15 minutes.
(9)垂直配向剤(ダイキン工業(株)製のフッ素系シ
ラン剤であるrFs−116J)をスピンナー塗布した
後に1.00℃で10 min予備加熱する。(9) After applying a vertical alignment agent (rFs-116J, a fluorine-based silane agent manufactured by Daikin Industries, Ltd.) using a spinner, preheating is performed at 1.00° C. for 10 minutes.
(10フォトレジストを剥離する。(10 Peel off the photoresist.
0◇ 200℃で30 min後加熱する。0◇Heat at 200°C for 30 min.
0埠 基板に対して45の角度の方向にラビングする。Rub in the direction of an angle of 45 to the substrate.
(13シール剤を印刷組み立てによって空セルを製作後
下記組成の液晶を注入した後注入口を封止する。(13) After printing and assembling an empty cell with a sealant, inject liquid crystal with the following composition and sealing the injection port.
液晶 ZL、l−2011(メルク社製2色性色素人シ
液晶) 98wt%
C’M−20(チッソ(株)製) 2wt%以上の方法
によって作製されたセルを8℃程度の印加電圧によって
駆動した。Liquid crystal ZL, l-2011 (dichroic dye liquid crystal manufactured by Merck & Co., Ltd.) 98wt% C'M-20 (manufactured by Chisso Corporation) 2wt% or more A cell prepared by the method was heated by applying a voltage of about 8°C. Driven.
電圧OFF時は、直値配向処理を施した領域は、消色し
その他の領域では青色に着色しそいるが、背景電極をO
N、表示電極をOFFにすると、表示部分は青色の・ぐ
ターンが鮮明に表示される。この時、垂直配向領域と背
景部とは、透過率が、はぼ等しいために、その区別はつ
かなかった。もしセル間隔のバラツキによって、差が生
じてしまう場合は、背景電極の電圧にて調整可能である
。When the voltage is OFF, the area that has been subjected to the direct alignment process loses its color and the other areas tend to turn blue, but when the background electrode is
N. When the display electrode is turned off, the blue color is clearly displayed on the display area. At this time, the vertical alignment region and the background region had almost the same transmittance, and therefore could not be distinguished. If a difference occurs due to variations in cell spacing, it can be adjusted by adjusting the voltage of the background electrode.
次に背景電極ON 、表示電極をONにすると、全面が
消色状態となった。Next, when the background electrode was turned on and the display electrode was turned on, the entire surface became discolored.
これを通常、背景電極及び、表示電極に電圧を印加して
おき、情報表示時には表示部分のみをOFFにすること
により、見かけ上のポジ表示が行なわれ観察者は無色の
状態から鮮明な表示を視認できた。Normally, a voltage is applied to the background electrode and the display electrode, and when information is displayed, only the display part is turned off. This creates an apparent positive display, allowing the viewer to see a clear display from a colorless state. I could see it.
本発明によれば下記の効果が得られる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Np液晶を使用するため、Nn液晶と比べて、
特性の良い、色素を多種選択可能で、コントラストの良
い表示ができる。(1) Since Np liquid crystal is used, compared to Nn liquid crystal,
A wide variety of dyes with good characteristics can be selected, and display with good contrast can be achieved.
(2)引き回し線が垂直配向によシ見えないので、従来
よシ、引き回しが太くとれ電圧降下、断線、ショートが
防止できる。(2) Since the wiring lines are vertically oriented and cannot be seen, the wiring can be made thicker than in the past, and voltage drops, disconnections, and short circuits can be prevented.
(3)中ぬき・母ターンも、電極を形成する必要がない
ため、引き回し、表示形状の制約が、減少する。(3) Since there is no need to form electrodes in the hollow/main turn, restrictions on routing and display shape are reduced.
(4)垂直配向領域が全面でなく、比較的小さい領域の
ため、セル間隔のバラツキによる、垂直配向領域の色つ
きはめだたなく、また、電圧の調整によシ、背景とほぼ
等しい透過率に設定可能である。(4) Since the vertical alignment area is not the entire surface but a relatively small area, the coloring of the vertical alignment area due to variations in cell spacing is not noticeable, and the transmittance can be almost equal to the background by adjusting the voltage. Configurable.
第1図は従来の液晶表示装置の断面図、第2図は従来の
液晶表示装置のセグメント基板のパターン例を示す平面
図である。第3図および第4図は本発明に係わる液晶表
示装置の断面図とセグメント基板の/?ターン例である
。
1・・・上基板(セグメント基板)、
2・・・下基板(コモン基板)、 3・・・コモン電極
、4・・・背景電極、
5・・・表示′ε極(セグメント電極)、6・・・液晶
、 7・・・2色性色素、8・・・間隔部、 9,10
.11・・・スイッチ、12・・・電源、
A、B、C,D、E、F・・・領域。
八 CBCAFIG. 1 is a sectional view of a conventional liquid crystal display device, and FIG. 2 is a plan view showing an example of a pattern of a segment substrate of a conventional liquid crystal display device. 3 and 4 are a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention and a segment substrate. This is an example of a turn. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Upper board (segment board), 2... Lower board (common board), 3... Common electrode, 4... Background electrode, 5... Display 'ε pole (segment electrode), 6 ...Liquid crystal, 7...Dichroic dye, 8...Interval part, 9,10
.. 11... Switch, 12... Power supply, A, B, C, D, E, F... Area. 8 CBCA
Claims (1)
素と、正の銹電異方性を有するネマティック液晶と、光
学活性物質の混合物を有する層を配置した電気光学装置
において、一方の基板に、表示・ぐターンをあられす無
電極輪郭部を除き、その表示部の実質的に全面にわたっ
て、電極を設け、表示部内の無電極部分及び、セグメン
ト′電極又は、コモン′N、極上の表示形状に関与しな
い部分と、これに対向する基板との間の領域に垂直配向
、他の領域に水平配向を施したことを特徴とする電気光
学装置。In an electro-optical device, a layer containing a mixture of a dichroic dye, a nematic liquid crystal having positive galvanic anisotropy, and an optically active substance is arranged in a gap formed by a pair of substrates having electrodes. , electrodes are provided over substantially the entire surface of the display section, except for the electrode-free contours that form the display pattern, and electrodes are provided on substantially the entire surface of the display section, and the electrode-free portions of the display section, the segment' electrodes, or the common'N, have the best display shape. 1. An electro-optical device characterized in that a region between a portion not involved in the process and a substrate facing the same is vertically aligned, and other regions are horizontally aligned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4666384A JPS60191224A (en) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | Electrooptic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4666384A JPS60191224A (en) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | Electrooptic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60191224A true JPS60191224A (en) | 1985-09-28 |
Family
ID=12753578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4666384A Pending JPS60191224A (en) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | Electrooptic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60191224A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5754268A (en) * | 1993-09-03 | 1998-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Display device |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP4666384A patent/JPS60191224A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5754268A (en) * | 1993-09-03 | 1998-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Display device |
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