JPH0368920A - Liquid crystal optical device and driving method thereof - Google Patents
Liquid crystal optical device and driving method thereofInfo
- Publication number
- JPH0368920A JPH0368920A JP1203779A JP20377989A JPH0368920A JP H0368920 A JPH0368920 A JP H0368920A JP 1203779 A JP1203779 A JP 1203779A JP 20377989 A JP20377989 A JP 20377989A JP H0368920 A JPH0368920 A JP H0368920A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- light
- refractive index
- optical device
- crystal optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、光吸収体を用いた透過−散乱型の液晶光学装
置及びその駆動方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a transmission-scattering type liquid crystal optical device using a light absorber and a method for driving the same.
[従来の技術]
従来から良く知られているツイストネマチック(TN)
型液晶光学素子は、低消費電力、安価等の特色を生かし
て多くの分野に使用されている。しかし、このTNモー
ドは偏光膜を2枚使用するために、透過光が大幅にカッ
トされ、表示が暗くなるという欠点を有していた。[Conventional technology] Twisted nematic (TN), which is well known in the past
BACKGROUND ART Liquid crystal optical elements are used in many fields due to their low power consumption and low cost. However, since this TN mode uses two polarizing films, transmitted light is significantly cut off, resulting in a dark display.
一方、光散乱を動作原理とする液晶光学素子には動的散
乱(DS)及び相転移(PC)の2つのモードが知られ
ている。On the other hand, two modes, dynamic scattering (DS) and phase transition (PC), are known for liquid crystal optical elements whose operating principle is light scattering.
DSモード、PCモードのいずれも偏光板を使用しない
ため、広い視角が得られる利点はあるものの、前者は液
晶中に導電性物質を添加した電流効果型であるため、消
費電力が大きくなる、液晶の信頼性が低下するといった
欠点を有している。Both DS mode and PC mode do not use polarizing plates, so they have the advantage of providing a wide viewing angle, but the former is a current effect type in which a conductive substance is added to the liquid crystal, so it consumes a lot of power. The disadvantage is that the reliability of the system is reduced.
一方、後者においても動作電圧が、(電極間距離/液晶
のピッチ)に依存するため、大面積化しようとする場合
、高い精度で均一なギャップを必要とするといった困難
な問題を有している。On the other hand, even in the latter case, the operating voltage depends on (interelectrode distance/liquid crystal pitch), so when trying to increase the area, there is a difficult problem that requires a highly accurate and uniform gap. .
これに対し、最近H,G、 CraigheadらがA
ppl。In contrast, recently H, G, Craighead et al.
ppl.
Phys、Lett、、 40(1) 22(1982
)に開示した方法は、液晶が屈折率異方性を有する特徴
をいかしたものであり、具体的には液晶を多孔体に含浸
させ、電圧印加の有無により液晶の屈折率を変化させ、
多孔体との屈折率を調節することにより、透過と散乱と
を制御するものである。Phys, Lett, 40(1) 22 (1982
The method disclosed in ) takes advantage of the characteristic that liquid crystal has refractive index anisotropy, and specifically, impregnates a porous body with liquid crystal, changes the refractive index of the liquid crystal depending on whether or not a voltage is applied, and
Transmission and scattering are controlled by adjusting the refractive index of the porous material.
この方法は偏光板を用いることなく原理的にDSモード
、PCモードがもつ欠点を克服することが可能であり有
用な方法である。同様の素子は公表昭58−50163
1号、特開昭60−252687号、公表昭61−50
2128号等に示されている。さらにこれに光吸収体を
組み合わせて使用することも公表昭61−501345
号、特開昭59−178428号等に示されている。This method is a useful method because it can theoretically overcome the drawbacks of the DS mode and PC mode without using a polarizing plate. A similar device was published in 1986-50163.
No. 1, JP-A-60-252687, published in 1988-50
No. 2128, etc. Furthermore, it was also announced that it could be used in combination with a light absorber.1986-501345
No. 59-178428, etc.
[発明の解決しようとする問題点]
このようなフィルム状液晶層を用いた透過−散乱型の液
晶光学装置をカラー化する場合、次のようなものが提案
されている。[Problems to be Solved by the Invention] When colorizing a transmission-scattering type liquid crystal optical device using such a film-like liquid crystal layer, the following has been proposed.
透過型として、照明の光の色を変化させることも提案さ
れているが、部分的に色を変えることが困難であり、強
い外光に対してはウォッシュアウトして表示が見えなく
なるという問題点を有していた。また、液晶中に2色性
色素を混入して色を変化させる等が知られているが、や
はり部分的に色を変えることが困難であり、かつ2色性
色素を用いた液晶光学装置にありがちな表示がぼやけて
見えるという問題点を有していた。It has also been proposed to change the color of the illumination light as a transmissive type, but it is difficult to change the color locally, and the problem is that it washes out in strong external light and the display becomes invisible. It had In addition, it is known that dichroic dyes are mixed into liquid crystals to change the color, but it is difficult to change the color locally, and liquid crystal optical devices using dichroic dyes are difficult to change. This has the problem that the display often appears blurry.
c問題点を解決するための手段]
本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり
、一対の電極材の基板間に、液晶が樹脂マトリクス中に
分散保持されたフィルム状液晶層が挟持され、液晶の屈
折率が樹脂マトリクスの屈折率と一致した際に光が透過
し、液晶の屈折率が樹脂マトリクスの屈折率と一致しな
い際に光が散乱するように液晶の屈折率と樹脂マトリク
スの屈折率とを選択し、表側の基板にカラーフィルター
を設けるとともにフィルム状液晶層の裏側に光吸収体を
設けたことを特徴とする液晶光学装置、及び、その光吸
収体として、着色したルーバーを用いることを特徴とす
る液晶光学装置、及び、その一部、特に、背景部分が電
圧の印加状態によらず常に光透過状態とされていること
を特徴とする液晶光学装置、及び、それらのフィルム状
液晶層として、液晶と樹脂マトリクスの原料との混合物
を硬化させて、液晶が樹脂マトリクス中に分散保持され
るようにしたフィルム状液晶層を使用することを特徴と
する液晶光学装置、及び、常に光透過状態とされている
部分を有する液晶光学装置を用い、表示したい部分に電
圧を印加せずに、表示したくない部分に電圧を印加する
ような駆動を行う液晶光学装置の駆動方法を提供するも
のである。c Means for Solving Problems] The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and includes a film-like liquid crystal layer in which liquid crystal is dispersed and held in a resin matrix between a pair of electrode material substrates. are sandwiched, and when the refractive index of the liquid crystal matches the refractive index of the resin matrix, light is transmitted, and when the refractive index of the liquid crystal does not match the refractive index of the resin matrix, the light is scattered. A liquid crystal optical device characterized in that the refractive index of the resin matrix is selected, a color filter is provided on the front substrate, and a light absorber is provided on the back side of the film-like liquid crystal layer, and the light absorber is colored. A liquid crystal optical device characterized in that a part thereof, particularly a background part, is always in a light transmitting state regardless of the voltage application state, and A liquid crystal optical device characterized in that a film-like liquid crystal layer is used as the film-like liquid crystal layer, which is obtained by curing a mixture of liquid crystal and resin matrix raw materials so that the liquid crystal is dispersed and retained in the resin matrix. and a liquid crystal optical device that uses a liquid crystal optical device that has a portion that is always in a light transmitting state and is driven in such a way that voltage is not applied to the portion that is desired to be displayed, but voltage is applied to the portion that is not desired to be displayed. A driving method is provided.
本発明の液晶光学装置では、電気的に散乱状態と透過状
態とを制御しつる液晶光学素子の表側の基板にカラーフ
ィルターを設けるとともに、フィルム状液晶層の裏側に
光吸収体を設けているので、光吸収の黒色と、カラーフ
ィルタ−の色とによる明るい美しいカラー表示が可能に
なる。In the liquid crystal optical device of the present invention, a color filter is provided on the front substrate of the liquid crystal optical element that electrically controls the scattering state and the transmission state, and a light absorber is provided on the back side of the film-like liquid crystal layer. , bright and beautiful color display is possible due to the black color of light absorption and the color of the color filter.
本発明の液晶光学装置の液晶光学素子は、対の電極付の
基板間に液晶が樹脂マトリクス中に分散保持されたフィ
ルム状液晶層を挟持し、電圧の印加により散乱状態と透
過状態とを制御しつるものであれば使用できる。その液
晶光学素子の表側の基板にカラーフィルターを設けると
ともに、フィルム状液晶層の裏側に光吸収体を設けたも
のである。The liquid crystal optical element of the liquid crystal optical device of the present invention has a film-like liquid crystal layer in which liquid crystal is dispersed and held in a resin matrix sandwiched between substrates with counter electrodes, and the scattering state and transmission state are controlled by applying voltage. You can use it as long as it lasts. A color filter is provided on the front substrate of the liquid crystal optical element, and a light absorber is provided on the back side of the film-like liquid crystal layer.
本発明では、液晶光学素子のフィルム状液晶層としては
、液晶が樹脂マトリクス中に分散保持されているもので
あれば使用できる。具体的には、液晶が独立した液泡を
形成してマイクロカプセル状封じ込められていてもよい
し、それらの液泡が連通していてもよいし、細かな孔の
多数開いた樹脂マトリクスの孔の部分に液晶が充填され
ているものであってもよい。In the present invention, as the film-like liquid crystal layer of the liquid crystal optical element, any material in which liquid crystal is dispersed and held in a resin matrix can be used. Specifically, the liquid crystal may form independent liquid bubbles and be encapsulated in a microcapsule shape, the liquid crystal may be in communication with each other, or the pores of a resin matrix with many fine pores may be formed. It may be filled with liquid crystal.
このようなフィルム状液晶層を一対の電極付きの基板間
に挟持し、その電極間に、電圧を印加すると、その電圧
の印加状態により、その液晶の屈折率が変化し、樹脂マ
トリクスの屈折率と液晶の屈折率との関係が変化し、両
者の屈折率が一致した時には透過状態となり、屈折率が
異なった時には散乱状態となる。When such a film-like liquid crystal layer is sandwiched between a pair of electrode-equipped substrates and a voltage is applied between the electrodes, the refractive index of the liquid crystal changes depending on the voltage application state, and the refractive index of the resin matrix changes. The relationship between the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the liquid crystal changes, and when the refractive indexes of the two match, it becomes a transmitting state, and when the refractive indexes differ, it becomes a scattering state.
具体的には、電圧を印加している状態で、樹脂マトリク
スを構成するところの硬化させられた硬化物の屈折率が
、液晶の常光屈折率(no)と一致するようにされる。Specifically, while a voltage is being applied, the refractive index of the cured material constituting the resin matrix is made to match the ordinary refractive index (no) of the liquid crystal.
これにより、得られた硬化物の屈折率と液晶物質の屈折
率とが一致した時に光が透過し、一致しない時に光が散
乱(白濁)することになる。この素子の散乱性は、従来
のDSM (動的散乱モード)の液晶光学素子の場合よ
りも高いので、後述するように表側の基板にカラーフィ
ルターを設けた場合、散乱時に後が白くなるので、その
前面のカラーフィルターの色が見え、美しい表示が得ら
れやすい。As a result, when the refractive index of the obtained cured product and the refractive index of the liquid crystal substance match, light is transmitted, and when they do not match, light is scattered (cloudy). The scattering properties of this element are higher than those of conventional DSM (dynamic scattering mode) liquid crystal optical elements, so when a color filter is provided on the front substrate as described later, the back becomes white during scattering. The color of the color filter on the front can be seen, making it easy to obtain a beautiful display.
本発明のフィルム状液晶層は、通常、液晶と樹脂マトリ
クスの原料との混合物を準備し、電極基板上に流延供給
して硬化させるか、通常の液晶セルのように一対の電極
付の基板の周辺をシール材でシールし、注入口から混合
物を注入して硬化させて、液晶が樹脂マトリクス中に分
散保持されるようされればよい。The film-like liquid crystal layer of the present invention is usually prepared by preparing a mixture of liquid crystal and raw materials for a resin matrix, and then casting the mixture onto an electrode substrate and curing it, or forming a substrate with a pair of electrodes like a normal liquid crystal cell. The liquid crystal may be dispersed and held in the resin matrix by sealing the periphery of the resin matrix with a sealing material, injecting the mixture from the injection port and curing it.
中でも、樹脂マトリクスの原料として、密閉系で硬化可
能な光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を用い、これを液
晶に溶解した溶液を用いて、光硬化または熱硬化するこ
とにより、生産性が良く、前述の流延供給及び注入の両
方の製造方法が適用可能である。特に、光硬化性樹脂を
用い、光硬化することが好ましい。Among these, productivity is improved by using a photocurable resin or thermosetting resin that can be cured in a closed system as a raw material for the resin matrix, and photocuring or thermosetting using a solution of this resin dissolved in liquid crystal. , both the casting and injection manufacturing methods described above are applicable. In particular, it is preferable to use a photocurable resin and photocure.
樹脂マトリクスの屈折率が、液晶の屈折率の00と一致
させておくことにより、電圧が印加されていない場合は
、配列していない液晶と、樹脂マトリクスの屈折率の違
いにより、散乱状態(つまり白濁状態)を示し、その前
に配置されたカラーフィルターが見える。このため、背
景部分はカラーフィルターの色が見え、電圧を印加した
部分のみが透過状態となり、裏側の光吸収体で光が吸収
されるため、その前面にカラーフィルターが存在しても
、黒く見えることになる。By making the refractive index of the resin matrix match the refractive index of the liquid crystal (00), when no voltage is applied, a scattering state (i.e. The color filter placed in front of it is visible. Therefore, the color of the color filter is visible in the background part, and only the part to which voltage is applied becomes transparent, and the light is absorbed by the light absorber on the back side, so even if there is a color filter in front of it, it looks black. It turns out.
この素子に、この硬化工程の際に特定の部分のみに充分
に高い電圧を印加した状態で硬化させてやる、または液
晶の相転移点以上に加熱した状態で硬化させてやること
により、その部分を常に光透過状態、即ち黒く見えるよ
うにすることができるので、会社のマーク尋常に表示し
たい情報がある場合には、そのような常透過部分を形成
してもよい。During the curing process, this element is cured by applying a sufficiently high voltage only to specific parts, or by being heated to a temperature higher than the phase transition point of the liquid crystal. Since it is possible to always make the mark transparent, that is, appear black, if there is information that the company mark normally wants to display, such a normally transparent part may be formed.
光硬化性樹脂を用いて、高い電圧を印加した状態で硬化
させる場合には、その部分にも電極が必要となるが、他
の部分も同時に硬化可能であって、1工程で硬化できる
。また、液晶の相転移点以上に加熱した状態で硬化させ
てやる場合には、他の部分は別工程で温度を下げて硬化
させるため、工程は2工程となるが、電極の無い部分で
も遮光膜を設けて硬化させることにより、自由にバター
ニングできる。このため、表示部分以外を全て常に光が
透過する部分とするような場合には後者の製法を利用す
ることとなる。If a photocurable resin is used and is cured with a high voltage applied, an electrode is also required for that part, but other parts can be cured at the same time and can be cured in one step. In addition, if the liquid crystal is cured by heating it to a temperature above the phase transition point, the other parts will be cured in a separate process by lowering the temperature, resulting in a two-step process. By providing a film and curing it, you can freely pattern it. For this reason, the latter manufacturing method is used when all areas other than the display area are areas through which light always passes.
このように光が透過する部分を設けた場合には、その駆
動方法を表示したい部分に電圧を印加せずに、表示した
くない部分に電圧を印加するような駆動を行う液晶光学
装置の駆動方法とすることができる。特に、表示部分以
外を全て常に光が透過する部分とし、光吸収体の色とす
る場合にはこの効果が大きい。即ち、表示部分以外の背
景部分が光吸収体により黒色とされている場合、表示部
分は電圧を印加しない状態ではカラーフィルターの色が
見えている。When a part through which light passes is provided in this way, the driving method for the liquid crystal optical device is to apply a voltage to the part not to be displayed without applying voltage to the part to be displayed. It can be a method. In particular, this effect is great when all areas other than the display area are areas through which light always passes and the color is the color of the light absorber. That is, when the background part other than the display part is made black by the light absorber, the color of the color filter is visible in the display part when no voltage is applied.
バーグラフ表示を例にとって、これに入力に応じて通常
の駆動を行うと、電圧を印加した部分が、透過状態とな
り、黒く見えることになり、最大入力時に全体が黒くな
る。これでは見にくいので、入力がない時に全体が黒く
なり、入力があった時にその入力の大きさに応じてカラ
ー表示されるようにすると見易くなる。Taking a bar graph display as an example, if it is driven normally in response to an input, the part to which a voltage is applied becomes transparent and appears black, and the entire display becomes black when the input is maximum. This is difficult to see, so if there is no input, the entire screen will be black, and when there is input, it will be displayed in color depending on the size of the input, making it easier to see.
このため、表示したい部分に電圧を印加しないようにし
てカラーフィルターの色が見えるようにし、表示したく
ない部分に電圧を印加するようにして黒く見えるような
駆動を行うと、見易くなる。Therefore, it becomes easier to see by not applying voltage to the part you want to display so that the color of the color filter can be seen, and by applying voltage to the part you do not want to display so that it looks black.
本発明ではこの樹脂マトリクスの屈折率と、使用する液
晶の屈折率(no)とを一致させた液晶光学素子を用い
、完全に一致させることが好ましいものであるが、透過
状態に悪影響を与えない程度に、はぼ一致するようにし
ておけば使用可能である。具体的には、屈折率の差を0
.15程度以下にしておくことが好ましい。これは、液
晶により樹脂マトリクスが膨潤して、樹脂マトリクス自
体が本来持っていた屈折率よりも液晶の屈折率に近ずく
ため、この程度の差があっても、光はほぼ透過するよう
になり、裏側の光吸収体で光が吸収され、黒く見えるよ
うになるためである。In the present invention, a liquid crystal optical element is used in which the refractive index of this resin matrix and the refractive index (no) of the liquid crystal used are matched, and it is preferable to completely match the refractive index, but this does not adversely affect the transmission state. It can be used as long as they match to a certain degree. Specifically, the difference in refractive index is set to 0.
.. It is preferable to keep it at about 15 or less. This is because the resin matrix swells with the liquid crystal, and the refractive index approaches the liquid crystal's refractive index rather than the original refractive index of the resin matrix itself, so even if there is a difference of this degree, almost all light is transmitted. This is because light is absorbed by the light absorber on the back side, making it appear black.
第1図は、本発明の液晶光学装置の基本的な構成を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the basic configuration of a liquid crystal optical device of the present invention.
第1図において、1はプラスチック、ガラス等の表側の
基板、2はその内面に形成されたIT O(rnaos
−snow)、snow等の電極、3はプラスチック、
ガラス等の裏側の基板、4はその内面に形成されたIT
O,SnO□等の電極、5は表側の基板の電極2上に形
成されたカラーフィルター 6は裏側の基板3の裏側に
積層された光吸収体、 7は2枚の基板をシールしてい
るシール材、8は基板間に挟持されているフィルム状液
晶層、9は観察者を示している。In FIG. 1, 1 is a front substrate made of plastic, glass, etc., and 2 is an ITO (rnaos) formed on its inner surface.
-snow), electrodes such as snow, 3 is plastic,
4 is the IT formed on the inner surface of the substrate on the back side of glass etc.
Electrodes such as O, SnO□, etc., 5 is a color filter formed on the electrode 2 of the front substrate, 6 is a light absorber laminated on the back side of the back substrate 3, and 7 is a seal between the two substrates. A sealing material, 8 a film-like liquid crystal layer sandwiched between substrates, and 9 an observer.
第2図は、本発明の液晶光学装置のルーバーを用いた構
成を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration using a louver of a liquid crystal optical device of the present invention.
第2図において、11は表側の基板、12はその内面に
形成された電極、13は裏側の基板、14はその内面に
形成された電極、15は表側の基板の電極12と基板と
の間に形成されたカラーフィルター、16は裏側の基板
13の裏側に配置されたルーバーによる光吸収体、17
はシール材、18はフィルム状液晶層、19は観察者、
20は光吸収体の裏側に配置された光源を示している。In FIG. 2, 11 is a front substrate, 12 is an electrode formed on its inner surface, 13 is a back substrate, 14 is an electrode formed on its inner surface, and 15 is between the electrode 12 of the front substrate and the substrate. 16 is a light absorber formed by a louver placed on the back side of the substrate 13 on the back side; 17 is a color filter formed on the
is a sealing material, 18 is a film-like liquid crystal layer, 19 is an observer,
20 indicates a light source placed on the back side of the light absorber.
この例では、観察者19は液晶光学装置の正面から見て
いる。このため、光吸収体16のルーバーの羽根は光源
20からの光が直接観察者19の目に入らないように約
45″傾けられている。In this example, the observer 19 is viewing the liquid crystal optical device from the front. For this reason, the louver blades of the light absorber 16 are tilted about 45'' so that the light from the light source 20 does not directly enter the eyes of the observer 19.
この電極は、両側の基板とも透明電極にされてもよいし
、裏側の基板の電極のみ黒色の不透明電極にしたり、黒
色の光吸収体の上に透明電極を形成したりしてもよい。For this electrode, both substrates on both sides may be transparent electrodes, only the electrode on the back side substrate may be a black opaque electrode, or a transparent electrode may be formed on a black light absorber.
両側の基板とも透明電極にされた場合には裏側の基板の
裏側に光吸収体を積層する。もちろん、基板自体を黒色
の基板としてもよい。なお、以上の説明では光吸収体は
黒色としたが、濃青色等の他の色としてもよい。この場
合には、光透過状態で、カラーフィルターが設けられて
いる部分では、この光吸収体との混色が見え、カラーフ
ィルターが設けられている部分では、この光吸収体の色
が見える。この光吸収体は、全面に形成してもよいし、
部分的に形成してもよいし、複数色の光吸収体を形成し
てもよい。もっとも、電圧を印加して表示を変化させる
部分には、光吸収体を形成する。When both substrates are made of transparent electrodes, a light absorber is laminated on the back side of the back side substrate. Of course, the substrate itself may be a black substrate. Note that in the above description, the light absorber is black, but it may be of another color such as dark blue. In this case, in the light transmitting state, the color mixture with the light absorber is visible in the area where the color filter is provided, and the color of the light absorber is visible in the area where the color filter is provided. This light absorber may be formed on the entire surface,
It may be formed partially, or light absorbers of multiple colors may be formed. However, a light absorber is formed in a portion where a voltage is applied to change the display.
光吸収体の製造方法としては、具体的には、黒色の材料
を蒸着したり、黒色インキを印刷したり、黒色シートや
印刷物を積層したりすればよく、全面に設けてもよいし
、バターニングしてもよい。Specifically, the light absorber can be manufactured by vapor depositing a black material, printing black ink, laminating black sheets or printed materials, or it can be provided on the entire surface, or it can be coated with butter. You may ning.
また、この光吸収体として黒色等に着色したルーバーを
用いることにより、光源の位置の自由度が増加する。例
えば、裏側に光源を配置し、この光源からの直射光が観
察者に直接目に入らないようにルーバーで遮るようにす
る。このルーバーを着色しておくことにより光吸収体と
して使用できる。具体的には、黒色に着色したルーバー
を用いれば、光源の光は斜めに液晶光学素子に入射して
、光散乱部分はカラーフィルターの色または白く明るく
見え、光透過部分は黒色に見える。このため、観察者か
らルーバーの羽根が見え、光源からの光が直接目に入ら
ないように配置すればよい。これにより、観察者に対向
する裏側に光源や導光板を配置することもできる。Further, by using a louver colored black or the like as the light absorber, the degree of freedom in positioning the light source is increased. For example, a light source is placed on the back side, and a louver is used to block direct light from the light source from directly entering the viewer's eyes. By coloring this louver, it can be used as a light absorber. Specifically, if a black-colored louver is used, the light from the light source will enter the liquid crystal optical element obliquely, and the light-scattering portion will appear white and bright, or the color of the color filter, and the light-transmitting portion will appear black. Therefore, it is only necessary to arrange the louver so that the blades of the louver are visible to the observer and the light from the light source does not directly enter the eyes. Thereby, a light source and a light guide plate can also be arranged on the back side facing the viewer.
本発明では、表側の基板にカラーフィルターを配置する
。このカラーフィルターは、表側の基板であれば、電極
の上に形成してもよいし、電極と基板との間に形成して
もよいし、基板の表側に配置してもよいし、基板自体を
着色基板としてもよい。もっとも、基板の外面に配置す
る場合には、フィルム状液晶層が透過状態になった際に
もカラーフィルターが目立ちやすいので、基板の内面に
設けることが好ましい。その製造方法も、電着法、印刷
法、感光性レジスト法、貼り付は法、蒸着法、染色法等
公知の種々のカラーフィルターの製造方法が使用できる
。In the present invention, a color filter is placed on the front substrate. As long as the color filter is on the front side of the substrate, it may be formed on the electrode, between the electrode and the substrate, on the front side of the substrate, or on the substrate itself. may be used as a colored substrate. However, when disposed on the outer surface of the substrate, the color filter is easily noticeable even when the film-like liquid crystal layer is in a transmissive state, so it is preferable to dispose it on the inner surface of the substrate. Various known color filter manufacturing methods such as electrodeposition, printing, photosensitive resist, pasting, vapor deposition, and dyeing methods can be used for the manufacturing method.
このカラーフィルターは全面に形成してもよいし、部分
的に形成してもよいし、複数色のカラーフィルターを形
成してもよい。このカラーフィルターによる散乱は少な
い程好ましく、ヘイズ値としては10%以下、好ましく
は5%以下とされる。This color filter may be formed on the entire surface, may be formed partially, or a color filter of multiple colors may be formed. The less scattering caused by the color filter, the better, and the haze value is 10% or less, preferably 5% or less.
本発明では、カラーフィルターは表側の基板に形成され
ているので、周囲光が強い環境下においても充分な輝度
と色純度を得られる。In the present invention, since the color filter is formed on the front substrate, sufficient brightness and color purity can be obtained even in an environment with strong ambient light.
本発明の液晶光学装置は、この液晶光学素子の外側に、
紫外線カツトフィルター等を積層したり、文字、図形等
を印刷したりしてもよいし、複数枚の液晶光学素子を用
いたりするようにしてもよい。In the liquid crystal optical device of the present invention, on the outside of this liquid crystal optical element,
Ultraviolet cut filters or the like may be laminated, letters, figures, etc. may be printed, or a plurality of liquid crystal optical elements may be used.
さらに、本発明では、液晶光学素子が外部に露出する構
造を採る場合には、この液晶光学素子の外側にガラス板
、プラスチック板等の保護板を積層することが好ましい
。これにより、その表面を加圧しても、破損する危険性
が低くなり、安全性が向上する。Furthermore, in the present invention, when a structure is adopted in which the liquid crystal optical element is exposed to the outside, it is preferable to laminate a protective plate such as a glass plate or a plastic plate on the outside of the liquid crystal optical element. This reduces the risk of damage even if the surface is pressurized, improving safety.
本発明では、前述のフィルム状液晶層を構成する樹脂マ
トリクスの原料としては、各種樹脂のモノマー、オリゴ
マー、溶媒により溶解されるポリマー等があり、液晶と
混合して混合物とされて用いられる。この場合、樹脂マ
トリクスの原料が液晶に溶解して、均質溶液となってい
るものを使用することが好ましいが、ラテックス状にな
っているもの等も使用できる。In the present invention, the raw materials for the resin matrix constituting the above-mentioned film-like liquid crystal layer include various resin monomers, oligomers, polymers dissolved in solvents, etc., and are used as a mixture by mixing with the liquid crystal. In this case, it is preferable to use a material in which the raw material of the resin matrix is dissolved in liquid crystal to form a homogeneous solution, but a material in the form of latex may also be used.
基板上に混合物を流延供給する場合には、溶媒を留去し
たり、硬化時にガス等の副生物を発生させるものも使用
できるが、セル中に液晶を注入して後硬化させる場合に
は、密閉系内で溶媒の留去が不要で硬化時にガス等の副
生物を発生せずに硬化可能な混合物を使用する。When supplying a mixture onto a substrate by casting, it is also possible to use a method that distills off the solvent or generates by-products such as gas during curing, but when injecting liquid crystal into a cell and post-curing it, , use a mixture that can be cured in a closed system without the need for distillation of the solvent and without generating by-products such as gas during curing.
このため、光硬化性樹脂を用いることが生産性上好まし
く、特に、光硬化性ビニル系樹脂の使用が好ましい。For this reason, it is preferable to use a photocurable resin from the viewpoint of productivity, and it is particularly preferable to use a photocurable vinyl resin.
具体的には、光硬化性アクリル系樹脂が例示され、特に
、光照射によって重合硬化するアクリルオリゴマーを含
有するものが好ましい。Specifically, photocurable acrylic resins are exemplified, and those containing acrylic oligomers that are polymerized and cured by light irradiation are particularly preferred.
本発明で使用される液晶は、ネマチック液晶、スメクチ
ック液晶等があり、単独で用いても組成物を用いても良
いが、動作温度範囲、動作電圧など種々の要求性能を満
たすには組成物を用いた方が有利といえる。特に、ネマ
チック液晶の使用が好ましい。The liquid crystal used in the present invention includes nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, etc., and may be used alone or in a composition. However, in order to meet various required performances such as operating temperature range and operating voltage, a composition may be used. It is more advantageous to use it. In particular, it is preferable to use nematic liquid crystal.
また、フィルム状液晶層に使用される液晶は、光硬化性
樹脂を用いた場合には、光硬化性樹脂を均一に溶解する
ことが好ましく、光露光後の硬化物は溶解しない、もし
くは溶解困難なものとされ、組成物を用いる場合は、個
々の液晶の溶解度ができるだけ近いものが望ましい。In addition, when a photocurable resin is used for the liquid crystal used in the film-like liquid crystal layer, it is preferable that the photocurable resin is dissolved uniformly, and the cured product after exposure to light does not dissolve or is difficult to dissolve. When using a composition, it is desirable that the solubility of each liquid crystal be as close as possible.
フィルム状液晶層を製造する際、樹脂マトリクスと液晶
とは5:95〜75 : 25程度の割合になるように
樹脂マトリクスの原料と液晶とを混合して混合物とすれ
ばよく、液状なしは粘稠物として使用されればよい。When manufacturing a film-like liquid crystal layer, the resin matrix and liquid crystal may be mixed in a ratio of about 5:95 to 75:25 to form a mixture. It can be used as a concentrate.
フィルム状液晶層を製造する場合、従来の通常の液晶光
学素子のようにセルを形成し注入口から注入することも
できるが、電極付きの基板上に樹脂マトリクスの原料と
液晶との混合物を供給し、対向する基板を重ね合わせる
ようにすることにより、液晶光学素子を極めて生産性良
く製造できる。When manufacturing a film-like liquid crystal layer, it is possible to form a cell and inject it from an injection port like a conventional ordinary liquid crystal optical element, but it is also possible to supply a mixture of resin matrix raw materials and liquid crystal onto a substrate with electrodes. However, by overlapping the opposing substrates, a liquid crystal optical element can be manufactured with extremely high productivity.
基板間ギャップは、5〜100μmにて動作することが
できるが、印加電圧、オン・オフ時のコントラストを配
慮すれば、フィルム状液晶層の場合には7〜40μmに
設定することが適当である。The inter-substrate gap can be operated at 5 to 100 μm, but in the case of a film-like liquid crystal layer, it is appropriate to set it to 7 to 40 μm, taking into account the applied voltage and contrast during on/off. .
本発明の液晶光学素子は、液晶中に2色性色素や単なる
色素、顔料を添加したり、樹脂マトリクスとして着色し
たものを使用したりしてもよいし。In the liquid crystal optical element of the present invention, a dichroic dye, a simple dye, or a pigment may be added to the liquid crystal, or a colored resin matrix may be used.
電極付の基板にプラスチック基板を使用することにより
、連続プラスチックフィルムを使用した長尺の液晶光学
素子が容易に製造できる。By using a plastic substrate as the substrate with electrodes, a long liquid crystal optical element using a continuous plastic film can be easily manufactured.
また、本発明の液晶光学素子は、一般に小型になるため
、ガラス基板を用いて通常の液晶光学素子と同様にセル
を形成して、注入するようにしても生産性の低下はほと
んどない。Further, since the liquid crystal optical element of the present invention is generally small in size, there is almost no decrease in productivity even if a cell is formed using a glass substrate and injected in the same way as a normal liquid crystal optical element.
このようにフィルム状液晶層とすることにより、上下の
透明電極が短絡する危険性が低く、かつ、通常のTN型
の液晶光学素子のように配向や基板間隙を厳密に制御す
る必要もなく、透過状態と散乱状態とを制御しつる液晶
光学素子を極めて生産性良く製造できる。By forming a film-like liquid crystal layer in this way, there is a low risk of short-circuiting between the upper and lower transparent electrodes, and there is no need to strictly control the alignment or the gap between the substrates as in a normal TN type liquid crystal optical element. A liquid crystal optical element whose transmission state and scattering state can be controlled can be manufactured with extremely high productivity.
この液晶光学素子は、基板がプラスチックや薄いガラス
の場合にさらに保護のために、外側にプラスチックやガ
ラス等の保護板を積層したり、基板を強化ガラス、合せ
ガラス、線入ガラス等にしてもよい等種々の応用が好ま
しい。When the substrate is made of plastic or thin glass, this liquid crystal optical element can be further protected by laminating a protective plate of plastic or glass on the outside, or by using tempered glass, laminated glass, wired glass, etc. Various applications such as good are preferred.
本発明の液晶光学素子は、駆動手段を付加して使用され
る。この駆動手段としては、後述するように通常数十V
程度の交流電圧を印加することができるものが使用され
ればよい。電極のパターンは全面ベタ電極としてもよい
が、所望のパターンの電極として、電圧を印加した際に
所望のパターンが色付いて表示されるようにすることが
好ましい。The liquid crystal optical element of the present invention is used with additional driving means. As described later, this driving means usually uses several tens of V.
It is only necessary to use a device that can apply an alternating current voltage of approximately Although the electrode pattern may be a solid electrode over the entire surface, it is preferable to use a desired pattern of electrodes so that the desired pattern is displayed in color when a voltage is applied.
この場合、1パターンにカラーフィルターを2色以上用
いて複数色のカラー表示としてもよいし、2以上のパタ
ーンにカラーフィルターを夫々用いて複数色のカラー表
示としてもよい。In this case, two or more color filters may be used for one pattern to display a plurality of colors, or two or more color filters may be used for each pattern to display a plurality of colors.
さらに、液晶光学素子を硬化させる際に、−部を固定表
示、即ち、常に光が透過状態になるようにするか、常に
光が散乱状態になるようにするようにしてもよい。Furthermore, when curing the liquid crystal optical element, the negative part may be displayed as a fixed display, that is, always in a state where light is transmitted, or always in a state where light is scattered.
具体的には、液晶の常光屈折率(no)と樹脂マトリク
スの屈折率とが一致するようにした液晶と光硬化性樹脂
との混合物を用いて、光照射して硬化させる際に、その
特定部分のみに電圧を印加しつつ硬化をさせるまたは相
転移温度以上に加熱して硬化させることにより、特定部
分は常光透過部分になる。このため、電圧を印加しない
状態で、その特定部分は透過状態となり、光吸収体によ
りその特定の色、例えば、黒色となり、他の部分は散乱
状態であるので、カラーフィルターの色が見えている。Specifically, we use a mixture of liquid crystal and photocurable resin in which the ordinary refractive index (no) of the liquid crystal matches the refractive index of the resin matrix, and when curing it by irradiation with light, the specific By applying a voltage to only the portion and curing it, or by heating it to a temperature higher than the phase transition temperature and curing it, the specific portion becomes an ordinary light transmitting portion. Therefore, when no voltage is applied, that specific part becomes a transparent state, and the light absorber gives that specific color, for example, black, and the other parts are in a scattering state, so you can see the color of the color filter. .
次いで、所望の部分に電圧を印加すると、その部分も光
透過状態になるので、光吸収体によりその特定の色、例
えば、黒色となることになる。Then, when a voltage is applied to a desired portion, that portion also becomes light-transmissive, and the light absorber causes it to take on that specific color, for example, black.
このような固定表示部分は、遮光性のマスクを用いて2
度露光して形成してもよいし、レーザー等を照射してパ
ターニングしてもよい。また、本発明の光吸収体を部分
的に設けて、この光吸収体を光露光時の遮光性マスクと
して用いてもよい。Fixed display areas like this can be hidden by using a light-blocking mask.
It may be formed by repeated exposure, or it may be patterned by irradiation with a laser or the like. Furthermore, the light absorber of the present invention may be partially provided and this light absorber may be used as a light-shielding mask during light exposure.
表示部以外を常に光透過状態にすること1こより、遮光
膜を設けなくても、黒い背景にカラーフィルターによる
カラー表示を行うことができる。特に、通常のTN型液
晶光学装置では、遮光膜による遮光はセル内の遮光膜で
行わないと斜め方向から見た場合、視差により見栄えが
低下する。しかし、本発明の液晶光学装置では、遮光性
マスクを用いて硬化させてフィルム状液晶層を固定して
しまうので、観察者が観察する際には斜め方向からみて
も、遮光膜をセル内に設けたと同じことになり、視差に
よる見栄えの低下が少ない。By always keeping the parts other than the display part in a light-transmitting state, color display can be performed using color filters on a black background without providing a light-shielding film. In particular, in a typical TN type liquid crystal optical device, unless light is blocked by a light-shielding film within the cell, the appearance will deteriorate due to parallax when viewed from an oblique direction. However, in the liquid crystal optical device of the present invention, the film-like liquid crystal layer is fixed by curing using a light-shielding mask. This is the same as if it were provided, and there is less deterioration in appearance due to parallax.
本発明の液晶光学装置は、駆動のために電圧を印加する
時には、液晶の配列が変化するような交流電圧を印加す
ればよい。具体的には、5〜100VでlO〜1000
)1部程度の交流電圧を印加すればよい。When applying a voltage for driving the liquid crystal optical device of the present invention, it is sufficient to apply an alternating current voltage that changes the alignment of the liquid crystal. Specifically, at 5 to 100V, lO to 1000
) Approximately 1 part AC voltage may be applied.
本発明の液晶光学装置は、各画素にTPT等の能動素子
を形成し、RGBS色もしくは単色のカラーフィルター
を用いてドツトマトリクス表示やテレビ表示とすること
ができる。In the liquid crystal optical device of the present invention, an active element such as a TPT is formed in each pixel, and a dot matrix display or a television display can be performed using an RGBS or monochromatic color filter.
[作用]
本発明によれば、液晶が樹脂マトリクス中に分散保持さ
れたフィルム状液晶層の表側の基板にカラーフィルター
を設けるとともに、フィルム状液晶層の裏側に当たる裏
側の基板に光吸収体を設けている。[Function] According to the present invention, a color filter is provided on the front substrate of a film-like liquid crystal layer in which liquid crystal is dispersed and held in a resin matrix, and a light absorber is provided on the back side substrate corresponding to the back side of the film-like liquid crystal layer. ing.
このため、液晶の屈折率が樹脂マトリクスの屈折率と一
致した際には、光が透過し、裏側の光吸収体により光が
吸収され、黒色等の光吸収体の色が見える。逆に、液晶
の屈折率が樹脂マトリクスの屈折率と一致しない際には
、光が散乱するので、表側のカラーフィルターの色が見
える。Therefore, when the refractive index of the liquid crystal matches the refractive index of the resin matrix, light is transmitted, absorbed by the light absorber on the back side, and the color of the light absorber, such as black, is visible. Conversely, when the refractive index of the liquid crystal does not match the refractive index of the resin matrix, light is scattered and the color of the color filter on the front side is visible.
本発明の液晶光学装置は、このような原理を利用してい
るので、黒色等の光吸収体の色と特有の色との明るい表
示が得られる。例えば、赤色の背景に黒色の表示等が得
られる。特に、本発明では相変化を用いているので、偏
光膜を使用しなくてよく、従来のTN型液晶表示装置の
ようにカラーフィルターの色が暗く(すんで見えたりし
なくく、より明るく見える。Since the liquid crystal optical device of the present invention utilizes such a principle, a bright display of the color of the light absorber such as black and a unique color can be obtained. For example, a black display on a red background can be obtained. In particular, since the present invention uses phase change, there is no need to use a polarizing film, and the colors of the color filters are not dark (not visible) like in conventional TN type liquid crystal display devices, but appear brighter.
また、反射型であるので、太陽光の直射のような強い外
光を受けても、表示が見えなくなるというようなことが
ない。Furthermore, since it is a reflective type, the display will not become invisible even when exposed to strong external light such as direct sunlight.
[実施例] 以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
実施例1
バーグラフをパターニングしたITO付きのガラス基板
の裏側に筒中プラスチック社製の黒色光吸収板を貼り付
けして積層し、裏側の基板を製造した。Example 1 A black light absorbing plate manufactured by Tsutsunaka Plastics Co., Ltd. was attached and laminated on the back side of a glass substrate with ITO patterned with a bar graph to produce a back side substrate.
裏側の基板のパターニングしたITOに対向するように
ITOをパターニングしたガラス基板のITO上に富士
ハント社製のレジストタイプカラーフィルターを厚さ2
μm形成して、表側の基板として製造した。A resist type color filter manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd. is placed on the ITO of the glass substrate, which is patterned with ITO so as to face the patterned ITO of the back side substrate, with a thickness of 2.
μm was formed and manufactured as a front substrate.
この裏側の基板と表側の基板とを、その間に20μmの
スペーサーを介在させて周辺でシールし、セルを形成し
た。The back side substrate and the front side substrate were sealed at their peripheries with a 20 μm spacer interposed therebetween to form a cell.
2−エチルへキシルアクリレート7部及び2−ヒドロキ
シエチルアクリレート15部、アクリルオリゴマー(東
亜合成化学(株)製rM−1200J )24部、光硬
化開始剤としてメルク社製「プロキュアー1116Jを
0.9部と液晶としてBDH社製r E−8Jを64部
とを均一に溶解して、液晶混合物を製造した。7 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 15 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 24 parts of acrylic oligomer (rM-1200J manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.), and 0.9 parts of "Procure 1116J" manufactured by Merck & Co. as a photocuring initiator. A liquid crystal mixture was prepared by uniformly dissolving 1 part and 64 parts of rE-8J manufactured by BDH Co., Ltd. as a liquid crystal.
この液晶混合物を、前記したセルに注入し、30秒間紫
外線を照射して露光して液晶光学装置を作成した。この
液晶光学装置は樹脂マトリクスを構成するところの硬化
させられた硬化物の屈折率が、液晶の常光屈折率(no
)とほぼ等しくなるようにされているので、電圧を印加
しない状態で、両者の屈折率が異なり、全体が散乱(白
濁)状態となり、カラーフィルターの色が見えた。なお
、カラーフィルターの形成されていない部分は、白く見
えた。This liquid crystal mixture was injected into the cell described above and exposed to ultraviolet rays for 30 seconds to produce a liquid crystal optical device. In this liquid crystal optical device, the refractive index of the cured material constituting the resin matrix is the ordinary refractive index of the liquid crystal (no.
), so when no voltage is applied, the refractive index of the two is different, the whole becomes scattered (cloudy), and the color of the color filter can be seen. Note that the portion where the color filter was not formed appeared white.
この液晶光学装置を、光が正規反射しないように45°
傾けた状態で前方から視認すると、バ−グラフ部分がカ
ラーフィルターの色に見え、その他の背景が白色に見え
た。これに、交流電圧(AC30V、50Hz)を印加
すると、電圧を印加したバーグラフ部分のみが透過状態
となり、黒色が見えた。This liquid crystal optical device is rotated at a 45° angle to prevent regular reflection of light.
When viewed from the front while tilted, the bar graph area appeared to be the color of the color filter, and the rest of the background appeared to be white. When an alternating current voltage (AC 30 V, 50 Hz) was applied to this, only the bar graph portion to which the voltage was applied became transparent, and a black color was visible.
このため、表示したくないセグメントにのみ電圧を印加
するという逆の駆動を行うことにより、バーグラフを駆
動することにより、見易い表示が得られた。Therefore, an easy-to-read display was obtained by driving the bar graph by performing reverse driving in which voltage was applied only to segments that were not desired to be displayed.
実施例2
バーグラフ及びその周辺に枠をバターニングしたITO
付きのガラス基板を裏側の基板とした。Example 2 ITO with patterned frame around bar graph and its surroundings
The glass substrate with attached was used as the back substrate.
裏側の基板のバターニングしたITOに対向するように
ITOをバターニングしたガラス基板のITO上に富士
ハント社製のレジストタイプカラーフィルターを厚さ
2μm形成し、表側の基板として製造した。A resist-type color filter manufactured by Fuji Hunt was placed on the ITO of the glass substrate, which was patterned with ITO, so as to face the patterned ITO of the back side substrate.
It was formed to have a thickness of 2 μm and was manufactured as a front substrate.
この裏側の基板と表側の基板とを、その間に20μmの
スペーサーを介在させて周辺でシールし、セルを形成し
た。The back side substrate and the front side substrate were sealed at their peripheries with a 20 μm spacer interposed therebetween to form a cell.
バーグラフの周辺の枠部分にのみ開口部を有するマスク
を配置し、交流電圧(AClooV、50Hz)を印加
しつつ、30秒間紫外線を照射して露光した。次いで、
マスクを除去し、電圧を印加せずに全体に30秒間紫外
線を照射して露光して液晶混合物中の樹脂の硬化を完了
させた。A mask having openings only in the frame around the bar graph was placed, and exposure was performed by irradiating ultraviolet rays for 30 seconds while applying an alternating current voltage (AClooV, 50 Hz). Then,
The mask was removed, and the entire structure was exposed to ultraviolet light for 30 seconds without applying any voltage to complete curing of the resin in the liquid crystal mixture.
その後、裏側の基板の裏側に筒中プラスチック社製の黒
色光吸収板を貼り付けして、液晶光学装置を製造した。Thereafter, a black light absorbing plate manufactured by Tsutsunaka Plastic Co., Ltd. was attached to the back side of the back side substrate to manufacture a liquid crystal optical device.
この液晶光学装置を、光が正規反射しないように45°
傾けた状態で前方から視認すると、黒色の枠に、バーグ
ラフ部分がカラーフィルターの色に見え、その他の背景
が白色に見えた。こレニ、交流電圧(AC30V、50
H2)を印加すると、電圧を印加したバーグラフ部分と
枠が透過状態となり、黒色が見えた。This liquid crystal optical device is rotated at a 45° angle to prevent regular reflection of light.
When viewed from the front while tilted, the black frame and bar graph part appeared to be the color of the color filter, and the rest of the background appeared to be white. This is AC voltage (AC30V, 50V)
When H2) was applied, the bar graph area and the frame to which the voltage was applied became transparent, and black color was visible.
実施例3
実施例1のカラーフィルターを表側の基板の全面に形成
したほかは実施例1と同様にして液晶光学装置を製造し
た。Example 3 A liquid crystal optical device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the color filter of Example 1 was formed on the entire surface of the front substrate.
この液晶光学装置は、フィルム状液晶層が光散乱状態の
部分は全てカラーフィルターの色が見えたほかは、実施
例1と同様であった。This liquid crystal optical device was the same as Example 1, except that the color of the color filter was visible in all parts where the film-like liquid crystal layer was in a light scattering state.
実施例4
実施例1の光吸収体を黒色の羽根を有するルーバーに代
え、その裏側に光源を配置し、ルーバーの羽根を45°
に傾け、観察者が正面から見るようにし、光源の光が直
接観察者の目に入らないようにした。Example 4 The light absorber in Example 1 was replaced with a louver with black blades, a light source was placed on the back side of the louver, and the louver blades were rotated at a 45° angle.
The camera was tilted so that the viewer looked straight ahead, and the light from the light source did not directly enter the viewer's eyes.
この例では、光源を観察者に対向するような位置に設け
たが、光源からの光は直接観察者の目に入らなく、見た
目は実施例1と同様に見えた。In this example, the light source was provided at a position facing the observer, but the light from the light source did not directly enter the observer's eyes, and the appearance was the same as in Example 1.
実施例5
実施例4の液晶光学装置をバーグラフの表示部に対応す
るマスクを配置し、温度を液晶の相転移温度以上に上げ
て、30秒間紫外線を照射して露光した。次いで、温度
を常温まで下げて、マスクを除去し、全体に30秒間紫
外線を照射して露光して液晶混合物中の樹脂の硬化を完
了させた。Example 5 The liquid crystal optical device of Example 4 was exposed to ultraviolet rays for 30 seconds at a temperature higher than the phase transition temperature of the liquid crystal by placing a mask corresponding to the bar graph display section. Then, the temperature was lowered to room temperature, the mask was removed, and the entire structure was exposed to ultraviolet light for 30 seconds to complete curing of the resin in the liquid crystal mixture.
この液晶光学装置は、バーグラフ部分がカラーフィルタ
ーの色に見え、その他の背景が黒色に見えた。これに、
交流電圧(AC30V、50H2)を印加すると、電圧
を印加したバーグラフ部分のみが透過状態となり、黒色
が見えた。In this liquid crystal optical device, the bar graph part looked like the color of the color filter, and the rest of the background looked black. to this,
When an alternating current voltage (AC30V, 50H2) was applied, only the bar graph portion to which the voltage was applied became transparent, and black color was visible.
このため、表示したくないセグメントにのみ電圧を印加
するという逆の駆動を行うことにより、バーグラフを駆
動することにより、黒色の背景に、カラーフィルターの
色が表示されるという見易い表示が得られた。Therefore, by driving the bar graph in the opposite manner by applying voltage only to the segments that you do not want to display, you can obtain an easy-to-read display in which the color of the color filter is displayed on a black background. Ta.
[発明の効果]
以上の如く、本発明によれば、液晶が樹脂マトリクス中
に分散保持されたフィルム状液晶層を用い、その表側の
基板にカラーフィルターを設け、裏側の基板に光吸収体
を設けているので、液晶の屈折率が樹脂マトリクスの屈
折率と一致した際には、光が透過し、裏側の黒色等の光
吸収体の色が見える。逆に、液晶の屈折率が樹脂マトリ
クスの屈折率と一致しない際には、光が散乱するので、
表側のカラーフィルターの色が見える。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a film-like liquid crystal layer in which liquid crystal is dispersed and held in a resin matrix is used, a color filter is provided on the front substrate, and a light absorber is provided on the back substrate. Because of this, when the refractive index of the liquid crystal matches the refractive index of the resin matrix, light is transmitted and the color of the light absorber, such as black, on the back side can be seen. Conversely, when the refractive index of the liquid crystal does not match the refractive index of the resin matrix, light is scattered, so
You can see the color of the color filter on the front side.
本発明の液晶光学装置は、このような原理を利用してい
るので、黒色等の光吸収体の色とカラーフィルターの特
有の色との明るい表示が得られる。例えば、赤い背景に
黒い表示等が得られる。さらに、電圧を印加しない背景
部分にはカラーフィルターを設けなければ、白い背景に
赤と黒の表示等が得られる。特に、本発明では相変化を
用いているので、偏光膜を使用しなくてよく、従来のT
N型液晶表示装置のようにカラーフィルターの色が暗く
くすんで見えたりしにくく、より明るく見える。Since the liquid crystal optical device of the present invention utilizes such a principle, a bright display of the color of the light absorber, such as black, and the unique color of the color filter can be obtained. For example, a black display on a red background can be obtained. Furthermore, unless a color filter is provided in the background area to which no voltage is applied, a display of red and black on a white background, etc. can be obtained. In particular, since the present invention uses phase change, there is no need to use a polarizing film, and the conventional T
Unlike N-type liquid crystal display devices, the colors of the color filters are less likely to appear dark and dull, and appear brighter.
また、電圧を印加しない背景部分にはカラーフィルター
を設けなければ、従来のTN型液晶表示装置のように白
い部分が暗い灰色になったり、緑もしくは赤色がかった
りしなく、白い部分がより白く明るく見える。In addition, if a color filter is not provided in the background area to which no voltage is applied, the white area will not become dark gray, green or reddish like in conventional TN type liquid crystal display devices, and the white area will become whiter and brighter. appear.
また、セル内外に遮光膜を使用しなくても、光吸収体と
光透過部分の組み合わせにより、所望の部分を黒色等に
着色でき、光の利用効率が増加するので、さらに表示輝
度を高めることができる。In addition, even without using a light-shielding film inside or outside the cell, a desired area can be colored black or the like by combining a light absorber and a light transmitting part, increasing light utilization efficiency and further increasing display brightness. I can do it.
本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内で種
々の応用が可能である。In addition to this, the present invention can be applied in various other ways as long as the effects of the present invention are not impaired.
第1図は、本発明の液晶光学装置の基本的な構成を示す
断面図である。
第2図は、本発明の液晶光学装置のルーパーを用いた構
成を示す断面図である。
基板 = 1.3.11.13電極
: 2.4.12.14カラーフィルター: 5.
15
光吸収体 : 6.16
シール材 : 7.17
フイルム状液晶層: 8.18
観察者 : 9.19
光源 =20FIG. 1 is a sectional view showing the basic configuration of a liquid crystal optical device of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a configuration using a looper of a liquid crystal optical device according to the present invention. Substrate = 1.3.11.13 electrode
: 2.4.12.14 Color filter: 5.
15 Light absorber: 6.16 Sealing material: 7.17 Film liquid crystal layer: 8.18 Observer: 9.19 Light source = 20
Claims (6)
中に分散保持されたフィルム状液晶層が挟持され、液晶
の屈折率が樹脂マトリクスの屈折率と一致した際に光が
透過し、液晶の屈折率が樹脂マトリクスの屈折率と一致
しない際に光が散乱するように液晶の屈折率と樹脂マト
リクスの屈折率とを選択し、表側の基板にカラーフィル
ターを設けるとともにフィルム状液晶層の裏側に光吸収
体を設けたことを特徴とする液晶光学装置。(1) A film-like liquid crystal layer in which liquid crystal is dispersed and held in a resin matrix is sandwiched between a pair of electrode-equipped substrates, and when the refractive index of the liquid crystal matches the refractive index of the resin matrix, light is transmitted; The refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the resin matrix are selected so that when the refractive index of the liquid crystal does not match that of the resin matrix, the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the resin matrix are selected. A liquid crystal optical device characterized by having a light absorber on the back side.
したルーバーを用いることを特徴とする液晶光学装置。(2) A liquid crystal optical device according to claim 1, wherein a colored louver is used as the light absorber.
部が電圧の印加状態によらず常に光透過状態とされてい
ることを特徴とする液晶光学装置。(3) A liquid crystal optical device according to claim 1 or 2, characterized in that a part of the device is always in a light transmitting state regardless of the voltage application state.
に光透過状態とされていることを特徴とする液晶光学装
置。(4) The liquid crystal optical device according to claim 3, wherein the background portion is always in a light transmitting state.
して、液晶と樹脂マトリクスの原料との混合物を硬化さ
せて、液晶が樹脂マトリクス中に分散保持されるように
したフィルム状液晶層を使用することを特徴とする液晶
光学装置。(5) As the film-like liquid crystal layer according to claim 1, 2, or 3, a film-like liquid crystal layer is used, which is obtained by curing a mixture of liquid crystal and raw materials for the resin matrix so that the liquid crystal is dispersed and held in the resin matrix. A liquid crystal optical device characterized by:
たい部分に電圧を印加せずに、表示したくない部分に電
圧を印加するような駆動を行う液晶光学装置の駆動方法
。(6) A method for driving a liquid crystal optical device, using the liquid crystal optical device according to claim 3 or 4, in which a voltage is not applied to a portion desired to be displayed, but a voltage is applied to a portion not desired to be displayed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203779A JP2870028B2 (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Liquid crystal optical device and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203779A JP2870028B2 (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Liquid crystal optical device and driving method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368920A true JPH0368920A (en) | 1991-03-25 |
| JP2870028B2 JP2870028B2 (en) | 1999-03-10 |
Family
ID=16479641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203779A Expired - Fee Related JP2870028B2 (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Liquid crystal optical device and driving method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870028B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04371927A (en) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Nec Corp | Color display element and driving method thereof |
| JPH06289381A (en) * | 1991-07-09 | 1994-10-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal electrooptical device |
| WO1999028784A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection-type display device and image device using reflection-type display device |
| US5922654A (en) * | 1995-10-23 | 1999-07-13 | Nsk Ltd. | Lubricant composition |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP1203779A patent/JP2870028B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04371927A (en) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Nec Corp | Color display element and driving method thereof |
| JPH06289381A (en) * | 1991-07-09 | 1994-10-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal electrooptical device |
| US5922654A (en) * | 1995-10-23 | 1999-07-13 | Nsk Ltd. | Lubricant composition |
| WO1999028784A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection-type display device and image device using reflection-type display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2870028B2 (en) | 1999-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2807591B2 (en) | Polymer dispersion type liquid crystal display element and reflection type liquid crystal display device | |
| CN106019681A (en) | Transparent liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
| JPH0220A (en) | Color display device | |
| JP2775769B2 (en) | Projection active matrix liquid crystal display device and method of manufacturing the same | |
| CN102929028B (en) | A kind of liquid crystal indicator | |
| US5541749A (en) | Electro-optical device | |
| JPH01243020A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2853199B2 (en) | Reflective liquid crystal optical device and driving method thereof | |
| JPH0368920A (en) | Liquid crystal optical device and driving method thereof | |
| JPH0373926A (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH03200122A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2581171B2 (en) | Liquid crystal display device, manufacturing method thereof, and projection display device | |
| JP2803214B2 (en) | Liquid crystal resin composite, active matrix liquid crystal display element, and projection type active matrix liquid crystal display device | |
| JP3636479B2 (en) | Display device | |
| JP2853276B2 (en) | Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof | |
| JP2853275B2 (en) | Liquid crystal optical element, manufacturing method thereof, and projection display device | |
| JPH04306617A (en) | color liquid crystal display device | |
| JPH04268534A (en) | Multi-layered liquid crystal display device | |
| JP2527725Y2 (en) | Liquid crystal optical device | |
| JP3214742B2 (en) | Liquid crystal display | |
| KR100298391B1 (en) | liquid crystal display device, its fabricating method and liquid crystal composition for display device | |
| JPH0455815A (en) | Liquid crystal display element and liquid crystal display device | |
| JPH0358021A (en) | Active matrix liquid crystal display element and projection type active matrix liquid crystal display device | |
| JP2852387B2 (en) | Liquid crystal electro-optical device | |
| JP2762774B2 (en) | Color display element and driving method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |