JP2000258623A - 反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ - Google Patents
反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタInfo
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Abstract
ック液晶を用いた反射型液晶ディスプレイ用カラーフィ
ルタにおいて、外光の反射光に散乱光成分を発生させて
視野角を増大させる。 【解決手段】 反射型液晶LCD用カラーフィルタ10
におけるセル18は、2枚の基材12、14と両者間の
コレステリック液晶層16から構成され、外光入射側の
基材12の内側面は未処理面とされ、又他方の基材14
の内側面は平行配向処理面とされ、コレステリック液晶
の螺旋の配向軸が未処理面12A側で乱されることによ
って、外光の反射光に散乱光成分が発生される。
Description
ィスプレイ(以下LCD)用カラーフィルタに関する。
報に開示されるように、反射型液晶ディスプレイ用カラ
ーフィルタとして、コレステリック液晶、もしくはカイ
ラルネマチック液晶を利用したものが提案されている。
いて、従来の顔料や染料を用いたカラーフィルタと比較
して優れた性能を有している。特に、温度によりその選
択反射光の波長が変化し、更に紫外線照射によって液晶
状態を保持できる紫外線硬化型コレステリック液晶を用
いることにより、従来と比較して簡単に製造することが
できるという利点がある。
カイラルネマチック液晶は、液晶分子軸の長距離配向秩
序に加えて、ダイレクタが螺旋的に空間変化をしている
という特性がある。即ち、液晶分子軸と平行な平面内で
は、液晶はネマティック相と同様な配向秩序があるが、
隣接する平面へ移ると、この局所的な配向方向がわずか
に回転しているので、これが順次連続して螺旋構造とな
っている。
に分けることが可能であり、コレステリック液晶もしく
はカイラルネマチック液晶は、前記右旋及び左旋両成分
の光が、液晶の螺旋軸に平行に入射した場合、該液晶の
ねじれ方向と同じ回転方向の円偏光成分のみを反射し、
他方の円偏光成分は透過するという特性がある。
の変化が生じないので、反射光の入射前後における偏光
方向は不変であり、また、反射光の波長は、コレステリ
ック液晶もしくはカイラルネマチック液晶のねじれのピ
ッチと比例関係にある。このピッチは、液晶にねじれの
力を発生させるカイラル剤の添加量や、適当な外場(例
えば温度、電場、磁場等)により変化する。
ル剤や反対巻のカイラル剤を添加して調整することが可
能である。例えば、右巻の螺旋構造の液晶に左巻のカイ
ラル剤を添加すると、同じ温度で液晶を硬化させても反
射波長が異なる。
域で制御することにより、赤、緑、青の反射光を形成さ
せることができ、且つ、その反射率を従来のカラーフィ
ルタと比較して高く設定することができる。
コレステリック液晶もしくはカイラルネマチック液晶
は、2枚の基板に挟み込まれた状態でセルを構成し、各
々のセルにおける基板の液晶側面はプレーナ配向が施さ
れている。従って、液晶の螺旋軸は、前記基板に対して
垂直となり、反射光は入射角度と反射角度が等しい正反
射の関係を示すために、このカラーフィルタを有する反
射型LCDを一定の方向から見たときのみ画像が認識さ
れ、又、同時にLCDの表面反射が発生し、更に、観察
方向からわずかでもずれると、表面反射は消えるが、画
像が見られなくなる、すなわち視野角度が非常に小さい
という問題点があった。
されたものであって、コレステリック液晶もしくはカイ
ラルネマチック液晶を用いつつ、散乱光成分を発生させ
て視野角度の拡大を図ることができるようにした反射型
LCD用カラーフィルタを提供することを目的とする。
のように、基材上に光硬化性のコレステリック液晶又は
光硬化性のカイラルネマチック液晶の一方の層が形成さ
れてなり、該液晶層の外光入射側の面が垂直配向、又
は、未配向で露出され、且つ、前記基材側の面が平行配
向処理面とされたことを特徴とする反射型液晶ディスプ
レイ用カラーフィルタにより、上記目的を達成するもの
である。
ルタにおいて、前記液晶層の外光入射側の面の上に、透
明保護層を形成してもよい。
基材の間にコレステリック液晶又はカイラルネマチック
液晶の一方を挟み込んでセルを構成してなり、前記2枚
の基材のうち外光入射側の基材の内側面を未処理面とす
ると共に、他方の基材の内側面を平行配向処理面とした
ことを特徴とする反射型液晶ディスプレイ用カラーフィ
ルタにより上記目的を達成するものである。
枚の基材の間にコレステリック液晶又はカイラルネマチ
ック液晶の一方を挟み込んでセルを構成してなり、前記
2枚の基材のうち外光入射側の基材の内側面を垂直配向
処理面とすると共に、他方の基材の内側面を平行配向処
理面としたことを特徴とする反射型液晶ディスプレイ用
カラーフィルタにより、上記目的を達成するものであ
る。
又はカイラルネマチック液晶の螺旋の配向軸を外光入射
側、即ち表示光側で意図的に乱すことによって、観察側
に散乱光成分を発生させて、視野角度の向上を図ること
ができるようにしている。
面を参照して詳細に説明する。
態の第1例に係る反射型LCD用カラーフィルタ10
は、ガラス板からなる2枚の基材12、14と、これら
の間に挟み込まれたコレステリック液晶層16とからな
るセル18を有している。
フィルタ10の1つの絵素を示している。
側の基材12の内側面は、未処理面12Aとされると共
に、他方の基材14の内側面は、平行配向処理面14A
とされている。
処理」は、ガラス製の基材12の表面をそのまま、例え
ば平滑面のままとし、配向処理を施さないという意味で
ある。
14Aは、例えばポリイミドを基板14に塗布して焼成
後、布でラビング処理し平行配向処理して配向膜とされ
ている。
理面14Aとの間に挟み込まれたコレステリック液晶層
16の液晶分子は、図1に示されるように、平行配向処
理面14A側では、その配向方向に分子長軸が配向さ
れ、他方の未処理面12A側においては、分子長軸が不
規則に配向され、これによって、基材12側の端部にお
けるコレステリック液晶の螺旋の配向軸が乱された状態
となっている。
すると、コレステリック液晶層16による反射光、即ち
未処理面12A位置での、外光による反射光は、前記の
ようにコレステリック液晶の螺旋の配向軸が乱されてい
ることから、散乱光成分を発生させ、観察者の視野角度
が向上される。
態の第2例に係る反射型LCD用カラーフィルタ20に
ついて説明する。
おけるセル22は、外光入射側の基材24と、他方の基
材26との間にコレステリック液晶層16を挟み込んで
なるものであり、基材24の内側面は、垂直配向処理面
24Aとされると共に、他方の基材26の内側面は、前
記実施の形態の第1例におけると同様に平行配向処理面
26Aとされている。
ック液晶の分子長軸がこの面に対して垂直となるように
液晶を配向させるものであり、ポリイミド等の垂直配向
性の配向膜を塗布焼成して垂直配向としたものである。
おいて、基材24、26間に挟み込まれたコレステリッ
ク液晶層16における液晶の分子長軸は、平行配向処理
面26A側ではその配向方向に沿って配列され、他方の
垂直配向処理面24Aでは分子長軸がこの面に対して垂
直となっている。
向軸は、垂直配向処理面24A側の端部においては不規
則となっていて、入射した外光は不規則に反射されるこ
とになる。従って、観察側には散乱光成分が発生して視
野角度が向上する。
4、24、26はいずれもガラス板であるが、本発明は
これに限定されるものでなく、光透過性のフィルム等で
あってもよい。
用カラーフィルタは紫外線により液晶層を硬化させた
後、外光入射側の基板を剥離し、必要ならば透明保護膜
を形成することにより、液晶セル中に配置することがで
きる。
光入射側表面近くの外液晶が未配向若しくは垂直配向で
あり、該液晶の外光入射側と反対側表面近くの液晶が配
向している。よって、外光入射側の液晶が未配向、若し
くは垂直配向であることにより、外光反射光成分を発生
させて視野角を改善することができるものである。
0、20における液晶は、コレステリック液晶である
が、これはカイラルネマチック液晶であってもよい。
る。
LCD用カラーフィルタ10と同様の構成であり、まず
その製造工程について説明する。
してのガラス基板上にポリイミドをスピンコートし、2
00℃で1時間焼成した。次に、この焼成したポリイミ
ドを布でラビング処理を行い、厚さ約600Åの配向膜
とした。
と、外光入射側基板とする未処理状態即ち平滑面の状態
のガラス基板と、これらの間に挟み込まれるコレステリ
ック液晶層により構成する。
って、ホットプレート上でこのコレステリック液晶を等
方相まで加熱し、毛細管現象を利用して、前記配向処理
したガラス基板と未処理のガラス基板との間に注入し
た。
テリック液晶状態を発現させ、且つ所望の反射色が得ら
れる温度まで徐々に冷却し、所望の反射分光が得られる
ことを確認してから、マスクを通して紫外線を照射し、
赤、緑、青のパターンにコレステリック液晶を固化させ
た。
を、大塚電子製分光計LCD5100を用いて、図3に
示されるように、セル1に対して、外光2の入射角α=
25℃で固定し、且つ、受光器3の受光角度(反射角
β)を35°、40°、45°と変化させ、反射光を測
定したところ、緑の反射波長のそれぞれの反射強度は、
図4に示されるようになった。
射側の基材としてのガラス基板上に、日産化学製配向膜
SE−1211がスピンコートされ、200℃で1時間
焼成され、厚さ約600Åの配向膜が形成された基板と
した他は、実施例1と同様に反射型液晶ディスプレイ用
カラーフィルタを構成した。
を、大塚電子製分光計LCD5100を用いて、図3に
示されるように、セル1に対して、外光2の入射角α=
25℃で固定し、且つ、受光器3の受光角度(反射β)
を35°、40°、45°と変化させ、反射を測定した
ところ、緑の反射波長の反射強度は、図5に示されるよ
うになった。
共にラビングして平行配向処理して構成した比較例を前
記と同様に、入射光角度を25°で固定して反射角度を
35°、40°、45°と変化させて、測定された緑の
反射光強度は、図6に示されるようになった。なお、図
4〜6において、反射光強度は、標準白色板(硫酸マグ
ネシウム)での反射光強度を100とした場合の数値で
ある。
は、外光の入射角が一定であるにも関わらず、複数の角
度で一定強度の反射光を得ることができたことが分か
る。
レステリック液晶もしくはカイラルネマチック液晶を用
いたカラーフィルタにおいて、散乱板等を用いることな
く、外光反射光に散乱光成分を発生させて、視野角を改
善することができるという優れた効果を有する。
フィルタの実施の形態の第1例を示す拡大略示断面図
面図
図
図
ーフィルタ 12、14、24、26…基材 12A…未処理面 14A、26A…平行配向処理面 16…コレステリック液晶層 18、22…セル 24A…垂直配向処理面
2)
Claims (4)
- 【請求項1】基材上に光硬化性のコレステリック液晶又
は光硬化性のカイラルネマチック液晶の一方の層が形成
されてなり、該液晶層の外光入射側の面が垂直配向、又
は、未配向で露出され、且つ、前記基材側の面が平行配
向処理面とされたことを特徴とする反射型液晶ディスプ
レイ用カラーフィルタ。 - 【請求項2】請求項1において、前記液晶層の外光入射
側の面の上に、透明保護層を形成したことを特徴とする
反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項3】2枚の基材の間にコレステリック液晶又は
カイラルネマチック液晶の一方を挟み込んでセルを構成
してなり、前記2枚の基材のうち、外光入射側の基材の
内側面を未処理面とすると共に、他方の基材の内側面を
平行配向処理面としたことを特徴とする反射型液晶ディ
スプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項4】2枚の基材の間にコレステリック液晶又は
カイラルネマチック液晶の一方を挟み込んでセルを構成
してなり、前記2枚の基材のうち外光入射側の基材の内
側面を垂直配向処理面とすると共に、他方の基材の内側
面を平行配向処理面としたことを特徴とする反射型液晶
ディスプレイ用カラーフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06311699A JP4324267B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06311699A JP4324267B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000258623A true JP2000258623A (ja) | 2000-09-22 |
JP4324267B2 JP4324267B2 (ja) | 2009-09-02 |
Family
ID=13220006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06311699A Expired - Lifetime JP4324267B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4324267B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7002662B2 (en) | 2001-10-16 | 2006-02-21 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing optical element by patterning liquid crystal films |
TWI514028B (zh) * | 2010-11-10 | 2015-12-21 | Lg Chemical Ltd | 液晶薄膜 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP06311699A patent/JP4324267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7002662B2 (en) | 2001-10-16 | 2006-02-21 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing optical element by patterning liquid crystal films |
US7274427B2 (en) | 2001-10-16 | 2007-09-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing optical element by patterning liquid crystal films |
TWI514028B (zh) * | 2010-11-10 | 2015-12-21 | Lg Chemical Ltd | 液晶薄膜 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4324267B2 (ja) | 2009-09-02 |
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