JPH0368920A - 液晶光学装置及びその駆動方法 - Google Patents

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

これに対し、最近Ｈ，Ｇ、　ＣｒａｉｇｈｅａｄらがＡ
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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［実施例］ 以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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　　　　　　＝２０

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）一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。
2. （２）請求項１の液晶光学装置の光吸収体として、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。
3. （３）請求項１または２の液晶光学装置として、その一
   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。
4. （４）請求項３の液晶光学装置であって、背景部分が常
   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。
5. （５）請求項１または２または３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。
6. （６）請求項３または４の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
   。