JPH0545678A - Color liquid crystal display - Google Patents

Color liquid crystal display

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Publication number
JPH0545678A
JPH0545678A JP20183491A JP20183491A JPH0545678A JP H0545678 A JPH0545678 A JP H0545678A JP 20183491 A JP20183491 A JP 20183491A JP 20183491 A JP20183491 A JP 20183491A JP H0545678 A JPH0545678 A JP H0545678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
droplet
color
nematic
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP20183491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Takamatsu
敏明 高松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH0545678A publication Critical patent/JPH0545678A/en
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 黒色の表示を含むカラー表示が可能となり、
明るくコントラストの高いカラー表示を得ることができ
るカラー液晶表示装置を提供する。 【構成】 透明基板11a 及び11b と、透明基板11a 及び
11b の内側にそれぞれ形成されておりITOから成る透
明電極12a 及び12b と、赤、緑、青及び黒のドロップレ
ット液晶13、14、15及び16を含んでいる液晶複合体17と
を備えている。赤のドロップレット液晶13はp型ネマテ
ィック液晶及びn型の2色性色素から形成され、緑のド
ロップレット液晶14は誘電異方性が駆動周波数により変
化する2周波駆動用ネマティック液晶及びp型の2色性
色素から形成され、青のドロップレット液晶15はp型ネ
マティック液晶及びp型の2色性色素から形成され、黒
のドロップレット液晶16は、ネガ型ネマティック液晶及
びp型の2色性色素から形成されている。
(57) [Summary] (Corrected) [Purpose] Color display including black display is possible,
Provided is a color liquid crystal display device capable of obtaining a bright and high-contrast color display. [Structure] Transparent substrates 11a and 11b, and transparent substrates 11a and 11b
It is provided with transparent electrodes 12a and 12b made of ITO, which are respectively formed inside 11b, and a liquid crystal composite 17 containing red, green, blue and black droplet liquid crystals 13, 14, 15 and 16. .. The red droplet liquid crystal 13 is formed of a p-type nematic liquid crystal and an n-type dichroic dye, and the green droplet liquid crystal 14 is a dual-frequency driving nematic liquid crystal whose dielectric anisotropy changes with the driving frequency and a p-type liquid crystal. The blue droplet liquid crystal 15 is formed of a dichroic dye, the p-type nematic liquid crystal and the p-type dichroic dye are formed, and the black droplet liquid crystal 16 is a negative-type nematic liquid crystal and a p-type dichroic dye. It is formed from pigments.

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、カラー液晶表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、一般に時計、電卓、コ
ンピュータ端末、ワードプロセッサ或いはテレビジョン
等民生用、産業用を問わず、その応用範囲が拡大され、
グラフィック表示、画像表示の分野では、マルチカラー
化、フルカラー化された液晶表示装置が実用化されてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, a liquid crystal display device has a wide range of applications regardless of whether it is a consumer product such as a clock, a calculator, a computer terminal, a word processor or a television, or an industrial product.
In the fields of graphic display and image display, multi-color and full-color liquid crystal display devices have been put to practical use.

【0003】カラー表示が可能な従来のカラー液晶表示
装置では、液晶パネル内の液晶分子を90度捩った、いわ
ゆるツイステッドネマティック(TN)モードが用いら
れ、液晶パネルの内部には赤、緑及び青のモザイクカラ
ーフィルタが設けられており、液晶パネルを2枚の偏向
板で挟み、印加電圧のオンオフによるTNモードのシャ
ッタ効果を利用してマルチカラー表示が行われる。
In a conventional color liquid crystal display device capable of color display, a so-called twisted nematic (TN) mode in which liquid crystal molecules in a liquid crystal panel are twisted by 90 degrees is used. A blue mosaic color filter is provided, and a liquid crystal panel is sandwiched between two deflecting plates, and a multi-color display is performed by utilizing a shutter effect in a TN mode by turning on / off an applied voltage.

【0004】このような従来のカラー液晶表示装置にお
けるTN表示モードを用いた加法混色では、カラーフィ
ルタを透明基板上に並べて形成していることから、白色
を表示したときの透過率が20%〜30%に減少する。又、
単色表示においてもカラーフィルタは透明基板上に並置
していることから、透過率が約1/3に減少する。更に
偏光板を使用する表示モードにおいては、偏光板自身で
透過率が30%〜40%に減少し、全体で透過率が6 %〜12
%と低下してしまい、非常に暗い表示となってしまうと
いう問題点がある。
In the additive color mixture using the TN display mode in such a conventional color liquid crystal display device, since the color filters are formed side by side on the transparent substrate, the transmittance when displaying white is 20% to Reduced to 30%. or,
Even in the single color display, since the color filters are juxtaposed on the transparent substrate, the transmittance is reduced to about 1/3. Furthermore, in the display mode using the polarizing plate, the transmittance of the polarizing plate itself is reduced to 30% to 40%, and the total transmittance is 6% to 12%.
However, there is a problem in that the display becomes extremely dark.

【0005】又、最近では、表示の明るさを改善するた
めに偏向板を使用しない新しい表示モードとして、ポリ
マー分散型液晶表示が脚光を浴びており、これに関連し
てドロップレット液晶中にそれぞれ色の異なる2色性色
素を添加してマルチカラー表示を行う発表がなされた
(ビージーウーら:エスアイディ 90ダイジェスト(B.
G.Wu et al.: SID 90 DIGEST) 217 参照)。
Recently, a polymer dispersed liquid crystal display has been in the spotlight as a new display mode in which a deflecting plate is not used in order to improve the brightness of the display. It was announced that multi-color display would be performed by adding dichroic dyes of different colors (BZ Wu et al .: SID 90 Digest (B.
G.Wu et al .: SID 90 DIGEST) 217).

【0006】この発表によれば、赤、緑及び青のドロッ
プレット液晶層を特に積層する必要はなく、赤、緑及び
青のドロップレット液晶を一緒に混合した液晶層を2枚
の透明基板によって挟むパネル構造が採られている。
According to this announcement, it is not necessary to specifically stack the red, green and blue droplet liquid crystal layers, and the liquid crystal layer in which the red, green and blue droplet liquid crystals are mixed together is formed by two transparent substrates. It has a sandwiched panel structure.

【0007】ここで、ドロップレット液晶の構造として
は、ドロップレット液晶の境界面に対して液晶分子が接
するように平行に配列するバイポーラ構造、及び境界面
に対して液晶分子が垂直に配列するアクシャル構造の2
種類があり、赤及び緑のドロップレット液晶については
アクシャル構造を成し、青のドロップレット液晶につい
てはバイポーラ構造を成している。
Here, as the structure of the droplet liquid crystal, a bipolar structure in which the liquid crystal molecules are arranged in parallel so as to contact the boundary surface of the droplet liquid crystal, and an axial structure in which the liquid crystal molecules are arranged vertically to the boundary surface. Structure 2
There are different types, the red and green droplet liquid crystals have an axial structure, and the blue droplet liquid crystals have a bipolar structure.

【0008】又、赤のドロップレット液晶については、
誘電異方性が負のネマティック液晶に赤の2色性色素が
添加されており、緑のドロップレット液晶については、
駆動する周波数により液晶の誘電異方性が負から正に変
化する2周波駆動用液晶に緑の2色性色素が添加されて
おり、又、青のドロップレット液晶については、誘電異
方性が正のネマティック液晶に青の2色性色素が添加さ
れている。
Regarding the red droplet liquid crystal,
A red dichroic dye is added to a nematic liquid crystal with a negative dielectric anisotropy.
The dichroic anisotropy of the liquid crystal changes from negative to positive depending on the driving frequency, and a green dichroic dye is added to the liquid crystal for two-frequency driving. A blue dichroic dye is added to a positive nematic liquid crystal.

【0009】この場合には、液晶に印加される電圧と駆
動周波数とにより、次の表1に示すような様々な色を表
示することができる。
In this case, various colors as shown in Table 1 below can be displayed depending on the voltage applied to the liquid crystal and the driving frequency.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】同表において、Nn は誘電異方性が負のネ
マティック液晶、Np は誘電異方性が正のネマティック
液晶、及び△εは液晶分子の長軸方向の誘電率と短軸方
向の誘電率との差をそれぞれ表す。
In the table, Nn is a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, Np is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and Δε is a dielectric constant in the major axis direction and a dielectric constant in the minor axis direction of liquid crystal molecules. The difference with the rate is shown.

【0012】同表に示すように、液晶パネルに電圧が印
加されない状態(電圧オフ時)には青のドロップレット
液晶で吸収が起きて表示色は青となり、低電圧印加高周
波駆動時には緑のドロップレット液晶で吸収が起きて表
示色は緑となり、高電圧印加低周波駆動時には赤のドロ
ップレット液晶で吸収が起きて表示色は赤となり、各色
を表示するように液晶パネルは動作する。
As shown in the table, when no voltage is applied to the liquid crystal panel (when the voltage is off), absorption occurs in the blue droplet liquid crystal and the display color becomes blue. The liquid crystal panel operates so as to display each color by the absorption of the red liquid crystal and the display color becomes green, and the absorption of the red liquid crystal of the red color causes the absorption when the high voltage is applied at a low frequency.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のカラ
ー液晶表示装置では、ポリマー分散型液晶表示において
は偏光板を使用しないため、偏光板を使用することが必
須の条件であるTN表示モードと比べて明るい表示を実
現することが可能となるものの、黒色を表示することが
できないため、表示の鮮やかさに乏しく、コントラスト
の高い表示を得ることができないという問題点がある。
In such a conventional color liquid crystal display device, since a polarizing plate is not used in the polymer dispersion type liquid crystal display, it is essential to use the polarizing plate in the TN display mode. Although brighter display can be realized, black display cannot be performed, so that there is a problem in that display is not vivid and high-contrast display cannot be obtained.

【0014】従って、本発明は、黒色の表示を含むカラ
ー表示が可能となり、明るくコントラストの高いカラー
表示を得ることができるカラー液晶表示装置を提供する
ものである。
Therefore, the present invention provides a color liquid crystal display device capable of color display including black display and capable of obtaining bright and high-contrast color display.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】相対向する2枚の透明基
板間に液晶と2色性色素、それらを支持する高分子樹脂
より成る液晶複合体を狭持するカラー液晶表示装置であ
って、液晶複合体がネマティック液晶を用いた4種類の
ドロップレット液晶から成り、ドロップレット液晶の中
にそれぞれ異なる色で、且つ色素分子の長軸、短軸方向
で吸収を示すp型及びn型の2色性色素が含有されてお
り、ドロップレット液晶を構成する液晶材料が正の誘電
異方性を有するネマティック液晶、負の誘電異方性を有
するネマティック液晶及び2周波駆動用のネマティック
液晶から成っている。
A color liquid crystal display device sandwiching a liquid crystal composite composed of a liquid crystal, a dichroic dye, and a polymer resin supporting them between two transparent substrates facing each other. The liquid crystal composite is composed of four types of droplet liquid crystals using nematic liquid crystals, and two types of p-type and n-type which show different colors in the droplet liquid crystals and absorb in the major axis and minor axis directions of the dye molecule. The liquid crystal material forming the droplet liquid crystal, which contains a chromatic dye, is composed of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, and a nematic liquid crystal for dual frequency driving. There is.

【0016】又、ドロップレット液晶を構成する4種類
の液晶材料の中で、3種類の液晶材料のしきい値電圧が
それぞれ異なるネマティック液晶から成り、残り1種類
が2周波駆動用のネマティック液晶から成っている。
Of the four types of liquid crystal materials that compose the droplet liquid crystal, three types of liquid crystal materials are made of nematic liquid crystals having different threshold voltages, and the remaining one type is made of a nematic liquid crystal for dual frequency driving. Made of

【0017】更に、ドロップレット液晶を構成する3種
類の液晶材料のうち、2種類が正の誘電異方性を有する
ネマティック液晶、1種類が負の誘電異方性を有するネ
マティック液晶である。
Further, among the three kinds of liquid crystal materials constituting the droplet liquid crystal, two kinds are nematic liquid crystals having a positive dielectric anisotropy and one kind is a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy.

【0018】[0018]

【作用】それぞれが電極を有する基板間に設けられてい
る液晶層は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶
及びn型の2色性色素から形成されている第1の液晶
と、2周波駆動用のネマティック液晶及びp型の2色性
色素から形成されている第2の液晶と、正の誘電異方性
を有するネマティック液晶及びp型の2色性色素から形
成されている第3の液晶と、負の誘電異方性を有するネ
マティック液晶及びp型の2色性色素から形成されてい
る第4の液晶とを含んでいる。印加される電圧レベルと
駆動周波数との組合せに応じて、第1、第2、第3及び
第4の液晶によって入射光の吸収がそれぞれ起きるの
で、赤、緑、青及び黒色の表示を自由に行うことがで
き、従って、黒色の表示を含むカラー表示が可能とな
り、明るくコントラストの高いカラー表示を得ることが
できる。
The liquid crystal layer provided between the substrates each having an electrode is composed of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a first liquid crystal formed of an n-type dichroic dye, and a two-frequency liquid crystal. A second liquid crystal formed of a driving nematic liquid crystal and a p-type dichroic dye, and a third liquid crystal formed of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a p-type dichroic dye. It includes a liquid crystal and a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy and a fourth liquid crystal formed of a p-type dichroic dye. Depending on the combination of the applied voltage level and the driving frequency, the first, second, third and fourth liquid crystals respectively absorb the incident light, so that red, green, blue and black display can be freely performed. Therefore, color display including black display is possible, and bright and high-contrast color display can be obtained.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の一実施例であるカラー液晶
表示装置に含まれているパネル構造を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a panel structure included in a color liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention.

【0021】同図に示すように、この実施例のカラー液
晶表示装置には、透明基板11a 及び11b 、透明電極12a
及び12b 、並びに赤のドロップレット液晶13、緑のドロ
ップレット液晶14、青のドロップレット液晶15及び黒の
ドロップレット液晶16を含んでいる液晶複合体17を備え
ている。
As shown in the figure, the color liquid crystal display device of this embodiment includes transparent substrates 11a and 11b and a transparent electrode 12a.
And 12b, and a liquid crystal composite 17 including a red droplet liquid crystal 13, a green droplet liquid crystal 14, a blue droplet liquid crystal 15 and a black droplet liquid crystal 16.

【0022】透明電極12a 及び12b は酸化インジウム
(ITO)から成っており、透明基板11a 及び11b の内
側にそれぞれ形成されている。
The transparent electrodes 12a and 12b are made of indium oxide (ITO) and are formed inside the transparent substrates 11a and 11b, respectively.

【0023】液晶複合体17は透明電極12a 及び12b の間
に狭持されており、ドロップレット液晶13、14、15及び
16を支持するための高分子樹脂を含んでいる。
The liquid crystal composite 17 is sandwiched between the transparent electrodes 12a and 12b, and the droplet liquid crystals 13, 14, 15 and
Includes a polymeric resin to support 16.

【0024】赤、緑、青及び黒のドロップレット液晶1
3、14、15及び16は、2色性色素をそれぞれ含有してお
り、これらのドロップレット液晶の液晶材料及び2色性
色素は、この実施例では次のものから形成されている。
Red, green, blue and black droplet liquid crystal 1
3, 14, 15 and 16 respectively contain a dichroic dye, and the liquid crystal material of these droplet liquid crystals and the dichroic dye are formed from the following in this embodiment.

【0025】赤のドロップレット液晶13は、誘電異方性
が正のp(ポジ)型ネマティック液晶及び色素分子短軸
で最も大きな吸収が現れるn(ネガ)型の2色性色素か
ら形成されている。
The red droplet liquid crystal 13 is formed of a p (positive) type nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and an n (negative) type dichroic dye exhibiting the largest absorption in the dye molecule short axis. There is.

【0026】緑のドロップレット液晶14は、誘電異方性
が駆動周波数により変化する2周波駆動用ネマティック
液晶及び色素分子長軸で最も大きな吸収が現れるp型の
2色性色素から形成されている。
The green droplet liquid crystal 14 is formed of a two-frequency driving nematic liquid crystal whose dielectric anisotropy changes according to the driving frequency and a p-type dichroic dye in which absorption is greatest in the dye molecule long axis. ..

【0027】青のドロップレット液晶15は、誘電異方性
が正のp型ネマティック液晶及びp型の2色性色素から
形成されている。
The blue droplet liquid crystal 15 is formed of a p-type nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a p-type dichroic dye.

【0028】黒のドロップレット液晶16は、誘電異方性
が負のn型ネマティック液晶及びp型の2色性色素から
形成されている。
The black droplet liquid crystal 16 is composed of an n-type nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy and a p-type dichroic dye.

【0029】図2はドロップレット液晶のバイポーラ構
造の説明図であり、図2(A) は電界Eが印加されていな
い状態、及び図2(B) は電界Eが印加されている状態を
示す。
2A and 2B are explanatory views of the bipolar structure of the droplet liquid crystal. FIG. 2A shows a state where the electric field E is not applied, and FIG. 2B shows a state where the electric field E is applied. ..

【0030】図3はドロップレット液晶のアクシャル構
造の説明図であり、図3(A) は電界Eが印加されていな
い状態、及び図3(B) は電界Eが印加されている状態を
示す。
3A and 3B are explanatory views of the axial structure of the droplet liquid crystal. FIG. 3A shows a state where the electric field E is not applied, and FIG. 3B shows a state where the electric field E is applied. ..

【0031】これらの図には、ドロップレット液晶21、
並びにドロップレット液晶21に含まれているネマティッ
ク液晶分子22及び2色性色素23が示されており、ドロッ
プレット液晶21は図1に示す赤、緑、青及び黒のドロッ
プレット液晶13、14、15及び16のいずれかに対応するも
のである。
In these figures, the droplet liquid crystal 21,
In addition, the nematic liquid crystal molecules 22 and the dichroic dye 23 contained in the droplet liquid crystal 21 are shown. The droplet liquid crystal 21 is the red, green, blue and black droplet liquid crystals 13, 14 shown in FIG. It corresponds to either 15 or 16.

【0032】図2及び図3のドロップレット液晶21は一
般的に細長い、楕円状の形状を成しており、図2(A) に
示すように、ドロップレット液晶21に含まれているネマ
ティック液晶分子22と2色性色素23とは、ドロップレッ
ト液晶21の壁面25に対してほぼ平行に並ぶように処理さ
れており、この構造がバイポーラ構造である。
The droplet liquid crystal 21 shown in FIGS. 2 and 3 generally has an elongated, elliptical shape, and as shown in FIG. 2A, the nematic liquid crystal contained in the droplet liquid crystal 21. The molecule 22 and the dichroic dye 23 are processed so as to be aligned substantially parallel to the wall surface 25 of the droplet liquid crystal 21, and this structure is a bipolar structure.

【0033】この状態に電界Eが印加されると、図2
(B) に示すように、ネマティック液晶分子22及び2色性
色素23は、印加された電界の方向Eに沿って配列するよ
うに回転する。
When an electric field E is applied in this state,
As shown in (B), the nematic liquid crystal molecules 22 and the dichroic dye 23 rotate so as to be aligned along the direction E of the applied electric field.

【0034】図1に示す赤及び青のドロップレット液晶
13及び15は、このバイポーラ構造を成している。
Red and blue droplet liquid crystals shown in FIG.
13 and 15 form this bipolar structure.

【0035】一方、図3(A) に示すように、ネマティッ
ク液晶分子22と2色性色素23とは、ドロップレット液晶
21の壁面25に対してほぼ垂直に並ぶように処理されてお
り、この構造がアクシャル構造である。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, the nematic liquid crystal molecules 22 and the dichroic dye 23 are droplet liquid crystals.
It is processed so as to be aligned almost perpendicularly to the wall surface 25 of 21, and this structure is an axial structure.

【0036】この状態に電界Eが印加されると、図3
(B) に示すように、ネマティック液晶分子22及び2色性
色素23は、印加された電界の方向Eに沿って配列するよ
うに回転する。
When an electric field E is applied in this state, the state shown in FIG.
As shown in (B), the nematic liquid crystal molecules 22 and the dichroic dye 23 rotate so as to be aligned along the direction E of the applied electric field.

【0037】図1に示す緑及び黒のドロップレット液晶
14及び16は、このアクシャル構造を成している。
Green and black droplet liquid crystals shown in FIG.
14 and 16 form this axial structure.

【0038】次に、この実施例のカラー液晶表示装置の
動作原理を説明する。
Next, the operating principle of the color liquid crystal display device of this embodiment will be described.

【0039】図4〜図8は本発明の一実施例であるカラ
ー液晶表示装置の動作を説明するための動作原理図であ
る。
4 to 8 are operation principle diagrams for explaining the operation of the color liquid crystal display device which is one embodiment of the present invention.

【0040】これらの図に示すように、この実施例のカ
ラー液晶表示装置の液晶パネルは、図1に示すカラー液
晶表示装置の液晶パネルと同一の構成を有しており、透
明電極12a 及び12b の間の液晶複合体17に含まれている
赤、緑、青及び黒のドロップレット液晶13、14、15及び
16には、2色性色素31、32、33及び34がそれぞれ含有さ
れている。但し、透明基板11a 及び11b は図中省略され
ている。
As shown in these figures, the liquid crystal panel of the color liquid crystal display device of this embodiment has the same structure as the liquid crystal panel of the color liquid crystal display device shown in FIG. 1, and the transparent electrodes 12a and 12b. Red, green, blue and black droplet liquid crystals 13, 14, 15 and contained in the liquid crystal composite 17 between
16 contains dichroic dyes 31, 32, 33 and 34, respectively. However, the transparent substrates 11a and 11b are omitted in the figure.

【0041】又、図中、Nn は誘電異方性が負であるネ
マティック液晶、Np は誘電異方性が正であるネマティ
ック液晶、及びNp /Nnは2周波駆動用のネマティッ
ク液晶であることを表す。
In the figure, Nn is a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, Np is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and Np / Nn is a nematic liquid crystal for driving two frequencies. Represent

【0042】図4は印加電圧レベル0における赤、緑、
青及び黒のドロップレット液晶13、14、15及び16の状態
であって表示色がBLUE(青)となる場合、図5は低
電圧V1 が印加され低周波数f1 で駆動されたときのド
ロップレット液晶13、14、15及び16の状態であって表示
色がCOLORLESS(無色)となる場合、図6は低
電圧V1 が印加され高周波数f2 で駆動されたときのド
ロップレット液晶13、14、15及び16の状態であって表示
色がGREEN(緑)となる場合、図7は高電圧V2
印加され低周波数f1 で駆動されたときのドロップレッ
ト液晶13、14、15及び16の状態であって表示色がRED
(赤)となる場合、及び図8は高電圧V3 が印加され低
周波数f1 で駆動されたときのドロップレット液晶13、
14、15及び16の状態であって表示色がBLACK(黒)
となる場合をそれぞれ示す説明図である。
FIG. 4 shows red, green, and
When the display color is BLUE (blue) in the state of the blue and black droplet liquid crystals 13, 14, 15 and 16, FIG. 5 shows a case where the low voltage V 1 is applied and the liquid crystal is driven at the low frequency f 1 . When the display color is COLORLESS (colorless) in the state of the droplet liquid crystals 13, 14, 15 and 16, FIG. 6 shows the droplet liquid crystal 13 when the low voltage V 1 is applied and it is driven at the high frequency f 2. 7, 14, 15 and 16 and the display color is GREEN (green), FIG. 7 shows the droplet liquid crystal 13, 14, 15 when the high voltage V 2 is applied and driven at the low frequency f 1. And 16 states and the display color is RED
In the case of (red), and in FIG. 8, when the high voltage V 3 is applied and the liquid crystal is driven at the low frequency f 1 , the droplet liquid crystal 13,
The display color is BLACK (black) in the state of 14, 15 and 16
It is explanatory drawing which respectively shows the case where it becomes.

【0043】この実施例のカラー液晶表示装置の液晶パ
ネルに電圧が印加されていない初期状態、即ち図4に示
すように印加電圧レベルが0の状態では、透明電極12b
を介して入射された光35は、ドロップレット液晶13、14
及び16に含まれている赤、緑及び黒の2色性色素31、32
及び34によって殆ど吸収されず、青のドロップレット液
晶15に含まれている2色性色素33によって(2色性色素
33の色素分子長軸方向で)吸収され、青色の表示とな
る。
In the initial state where no voltage is applied to the liquid crystal panel of the color liquid crystal display device of this embodiment, that is, when the applied voltage level is 0 as shown in FIG. 4, the transparent electrode 12b is used.
The light 35 incident through the droplet liquid crystal 13 and 14
And red, green and black dichroic dyes 31, 32 contained in 16 and 16
And is hardly absorbed by 34, and the dichroic dye 33 contained in the blue droplet liquid crystal 15 (the dichroic dye
33 (in the long axis direction of the dye molecule), and a blue display is obtained.

【0044】図5に示すように、液晶パネルに低電圧V
1 を印加し低周波数f1 での駆動を行うと、この電圧レ
ベルによって青のドロップレット液晶15が応答し、青の
ドロップレット液晶15自身が電界の方向(図に示す矢印
の方向)を向くように回転し、2色性色素33による吸収
が起きなくなり無色の表示となる。
As shown in FIG. 5, a low voltage V is applied to the liquid crystal panel.
When 1 is applied and driving is performed at a low frequency f 1 , the blue droplet liquid crystal 15 responds by this voltage level, and the blue droplet liquid crystal 15 itself faces the direction of the electric field (the direction of the arrow shown in the figure). As described above, the absorption by the dichroic dye 33 does not occur and the display becomes colorless.

【0045】一般に、2周波駆動用の液晶材料を用いた
場合には、低電圧を印加した状態で、駆動周波数を低周
波数から高周波数へ上げていくと、液晶自身の誘電率が
変化して負の誘電異方性を呈するようになる。このた
め、2周波駆動用の液晶材料から形成されている緑のド
ロップレット液晶14では、図6に示すように液晶パネル
に低電圧V1 を印加し高周波数f2 での駆動を行うと、
緑のドロップレット液晶14が電界の方向(図に示す矢印
の方向)を向くように回転し、透明電極12b を介して入
射された光35は2色性色素32によって(2色性色素35の
色素分子長軸方向で)吸収され、緑色の表示となる。
In general, when a liquid crystal material for dual frequency driving is used, when the driving frequency is increased from a low frequency to a high frequency with a low voltage applied, the dielectric constant of the liquid crystal itself changes. It exhibits a negative dielectric anisotropy. Therefore, in the case of the green droplet liquid crystal 14 formed of the liquid crystal material for driving two frequencies, when the low voltage V 1 is applied to the liquid crystal panel as shown in FIG. 6 and the driving is performed at the high frequency f 2 ,
The green droplet liquid crystal 14 rotates so as to face the direction of the electric field (the direction of the arrow shown in the figure), and the light 35 incident through the transparent electrode 12b is absorbed by the dichroic dye 32 (the dichroic dye 35 It is absorbed (in the long axis direction of the dye molecule) and becomes a green display.

【0046】図7に示すように、駆動周波数を低周波数
1 に戻し、更に高電圧V2 を液晶パネルに印加する
と、赤のドロップレット液晶13が電界の方向(図に示す
矢印の方向)を向くように回転し、透明電極12b を介し
て入射された光35は2色性色素31によって(2色性色素
31の色素分子短軸方向で)吸収されると共に、緑のドロ
ップレット液晶14については駆動周波数が低周波数f1
になったことにより、液晶の誘電異方性が正に変化する
ためドロップレット液晶14による吸収がなくなるので、
赤色の表示となる。
As shown in FIG. 7, when the driving frequency is returned to the low frequency f 1 and the high voltage V 2 is further applied to the liquid crystal panel, the red droplet liquid crystal 13 is in the direction of the electric field (the direction of the arrow shown in the figure). The light 35 which is rotated so as to face the light and is incident through the transparent electrode 12b is reflected by the dichroic dye 31 (the dichroic dye 31).
31 dye molecules (in the minor axis direction) and the driving frequency of the green droplet liquid crystal 14 is low frequency f 1
As a result, the dielectric anisotropy of the liquid crystal changes positively, and the absorption by the droplet liquid crystal 14 disappears.
Displayed in red.

【0047】最後に、図8に示すように、電圧レベルV
2 より更に高電圧V3 を液晶パネルに印加し低周波数f
1 での駆動を行うと、黒のドロップレット液晶16が電界
の方向(図に示す矢印の方向)を向くように回転し配列
する。このとき、ドロップレット液晶16の液晶分子の配
列36に従って、ドロップレット液晶16に含まれている2
色性色素34も電界の方向に対して垂直に配列し、透明電
極12b を介して入射された光35は2色性色素34によって
(2色性色素34の色素分子長軸方向で)吸収され、黒色
の表示となる。
Finally, as shown in FIG. 8, the voltage level V
Higher voltage V 3 than 2 is applied to the liquid crystal panel and low frequency f
When driven at 1 , the black droplet liquid crystal 16 is rotated and arranged so as to face the direction of the electric field (the direction of the arrow shown in the figure). At this time, according to the arrangement 36 of the liquid crystal molecules of the droplet liquid crystal 16, the liquid crystal molecules contained in the droplet liquid crystal 16 are
The chromatic dye 34 is also arranged perpendicularly to the direction of the electric field, and the light 35 incident through the transparent electrode 12b is absorbed by the dichroic dye 34 (in the long axis direction of the dye molecule of the dichroic dye 34). , Is displayed in black.

【0048】尚、この場合には、入射された光35は赤の
2色性色素31によっても吸収されるが、赤色と黒色との
混色により結果的に黒色の表示となる。
In this case, the incident light 35 is also absorbed by the red dichroic dye 31, but the black color is displayed as a result of the color mixture of red and black.

【0049】以上の動作をまとめて、次の表2に示す。The above operation is summarized in Table 2 below.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】同表において、液晶パネルに印加される電
圧レベルを表すV1、V2 及びV3 は、V1 <V2 <V
3 の関係にあり、駆動周波数f1 及びf2 は、f1 <f
2 の関係にある。
In the table, V 1 , V 2 and V 3 representing the voltage level applied to the liquid crystal panel are V 1 <V 2 <V
There is a relationship of 3 , and the driving frequencies f 1 and f 2 are f 1 <f
There is a relationship of 2 .

【0052】この実施例によれば、表2に示すように、
赤のドロップレット液晶は誘電異方性が正であるネマテ
ィック液晶(Np )及びn型の2色性色素を含んでお
り、緑のドロップレット液晶は2周波駆動用ネマティッ
ク液晶(Np /Nn )及びp型の2色性色素を含んでお
り、青のドロップレット液晶は誘電異方性が正であるネ
マティック液晶(Np )及びp型の2色性色素を含んで
おり、黒のドロップレット液晶は誘電異方性が負である
ネマティック液晶(Nn )及びp型の2色性色素を含ん
でいる。このような構成において、液晶パネルに印加さ
れる電圧レベルが0の場合は青色の表示、印加される電
圧が低電圧V1 で駆動周波数が低周波数f1 である場合
は無色の表示、印加される電圧が低電圧V1 で駆動周波
数が高周波数f2 である場合は緑色の表示、印加される
電圧が高電圧V2 で駆動周波数が低周波数f1 である場
合は赤色の表示、印加される電圧が高電圧V3 で駆動周
波数が低周波数f1 である場合は黒色の表示となる。
According to this embodiment, as shown in Table 2,
The red droplet liquid crystal contains a nematic liquid crystal (Np) having a positive dielectric anisotropy and an n-type dichroic dye, and the green droplet liquid crystal contains a nematic liquid crystal for driving two frequencies (Np / Nn) and The blue droplet liquid crystal contains a p-type dichroic dye, the nematic liquid crystal (Np) having positive dielectric anisotropy and the p-type dichroic dye, and the black droplet liquid crystal It contains a nematic liquid crystal (Nn) having a negative dielectric anisotropy and a p-type dichroic dye. In such a configuration, when the voltage level applied to the liquid crystal panel is 0, it is displayed in blue, and when the applied voltage is low voltage V 1 and the driving frequency is low frequency f 1 , it is displayed in colorless. If the applied voltage is a low voltage V 1 and the driving frequency is a high frequency f 2 , it is displayed in green. If the applied voltage is a high voltage V 2 and the driving frequency is a low frequency f 1 , it is displayed in red. When the applied voltage is the high voltage V 3 and the drive frequency is the low frequency f 1 , the display is black.

【0053】このように、液晶パネルに印加する電圧レ
ベルと駆動周波数との組合せによって、赤、緑、青及び
黒色の表示を自由に行うことができ、従って、黒色の表
示を含むカラー表示が可能となり、偏光板を用いること
なく、明るくコントラストの高いカラー表示を得ること
ができる。
As described above, it is possible to freely display red, green, blue, and black depending on the combination of the voltage level applied to the liquid crystal panel and the driving frequency, and therefore, it is possible to perform color display including black display. Therefore, a bright color display with high contrast can be obtained without using a polarizing plate.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、相対向
する2枚の透明基板間に液晶と2色性色素、それらを支
持する高分子樹脂より成る液晶複合体を狭持するカラー
液晶表示装置であって、液晶複合体がネマティック液晶
を用いた4種類のドロップレット液晶から成り、ドロッ
プレット液晶の中にそれぞれ異なる色で、且つ色素分子
の長軸、短軸方向で吸収を示すp型及びn型の2色性色
素が含有されており、ドロップレット液晶を構成する液
晶材料が正の誘電異方性を有するネマティック液晶、負
の誘電異方性を有するネマティック液晶及び2周波駆動
用のネマティック液晶から成っているので、従って、黒
色の表示を含むカラー表示が可能となり、明るくコント
ラストの高いカラー表示を得ることができる。
As described above, the present invention is a color liquid crystal having a liquid crystal composite composed of a liquid crystal, a dichroic dye, and a polymer resin supporting them between two transparent substrates facing each other. In a display device, a liquid crystal composite is composed of four types of droplet liquid crystals using nematic liquid crystals, and the droplet liquid crystals have different colors and exhibit absorption in the long-axis and short-axis directions of dye molecules. Type and n-type dichroic dyes are contained, and the liquid crystal material constituting the droplet liquid crystal has nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy, nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy, and dual frequency driving Since it is made of the nematic liquid crystal, the color display including the black display is possible, and the bright and high-contrast color display can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置に
含まれているパネル構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a panel structure included in a color liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention.

【図2】ドロップレット液晶のバイポーラ構造の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a bipolar structure of droplet liquid crystal.

【図3】ドロップレット液晶のアクシャル構造の説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an axial structure of droplet liquid crystal.

【図4】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置の
動作を説明するための動作原理図である。
FIG. 4 is an operation principle diagram for explaining the operation of the color liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置の
動作を説明するための動作原理図である。
FIG. 5 is an operation principle diagram for explaining an operation of the color liquid crystal display device which is one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置の
動作を説明するための動作原理図である。
FIG. 6 is an operation principle diagram for explaining the operation of the color liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置の
動作を説明するための動作原理図である。
FIG. 7 is an operation principle diagram for explaining the operation of the color liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置の
動作を説明するための動作原理図である。
FIG. 8 is an operation principle diagram for explaining the operation of the color liquid crystal display device which is one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a 、11b 透明基板 12a 、12b 透明電極 13、14、15、16 ドロップレット液晶 17 液晶複合体 31、32、33、34 2色性色素 11a, 11b Transparent substrate 12a, 12b Transparent electrode 13, 14, 15, 16 Droplet liquid crystal 17 Liquid crystal composite 31, 32, 33, 34 Dichroic dye

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対向する2枚の透明基板間に液晶と2
色性色素、それらを支持する高分子樹脂より成る液晶複
合体を狭持するカラー液晶表示装置であって、前記液晶
複合体がネマティック液晶を用いた4種類のドロップレ
ット液晶から成り、該ドロップレット液晶の中にそれぞ
れ異なる色で、且つ該色素分子の長軸、短軸方向で吸収
を示すp型及びn型の2色性色素が含有されており、前
記ドロップレット液晶を構成する液晶材料が正の誘電異
方性を有するネマティック液晶、負の誘電異方性を有す
るネマティック液晶及び2周波駆動用のネマティック液
晶から成ることを特徴とするカラー液晶表示装置。
1. A liquid crystal and a liquid crystal layer are provided between two transparent substrates facing each other.
What is claimed is: 1. A color liquid crystal display device, comprising a liquid crystal composite comprising a chromatic dye and a polymer resin supporting the same, the liquid crystal composite comprising four types of droplet liquid crystals using nematic liquid crystals. The liquid crystal material contains p-type and n-type dichroic dyes that have different colors and absorb in the major axis and minor axis directions of the dye molecule. A color liquid crystal display device comprising a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, and a nematic liquid crystal for dual frequency driving.
【請求項2】 前記ドロップレット液晶を構成する4種
類の液晶材料の中で、3種類の液晶材料のしきい値電圧
がそれぞれ異なるネマティック液晶から成り、残り1種
類が2周波駆動用のネマティック液晶から成ることを特
徴とする請求項1に記載のカラー液晶表示装置。
2. Among the four kinds of liquid crystal materials constituting the droplet liquid crystal, three kinds of liquid crystal materials are made of nematic liquid crystals having different threshold voltages, and the remaining one kind is a nematic liquid crystal for dual frequency driving. The color liquid crystal display device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 前記ドロップレット液晶を構成する3種
類の液晶材料のうち、2種類が正の誘電異方性を有する
ネマティック液晶、1種類が負の誘電異方性を有するネ
マティック液晶であることを特徴とする請求項2に記載
のカラー液晶表示装置。
3. Of the three types of liquid crystal materials constituting the droplet liquid crystal, two types are nematic liquid crystals having a positive dielectric anisotropy, and one type is a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy. The color liquid crystal display device according to claim 2.
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