JP2000352611A - Color filter for reflection transmission type liquid crystal display device and display device using the same - Google Patents

Color filter for reflection transmission type liquid crystal display device and display device using the same

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JP2000352611A
JP2000352611A JP11164030A JP16403099A JP2000352611A JP 2000352611 A JP2000352611 A JP 2000352611A JP 11164030 A JP11164030 A JP 11164030A JP 16403099 A JP16403099 A JP 16403099A JP 2000352611 A JP2000352611 A JP 2000352611A
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JP
Japan
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light
color filter
liquid crystal
red
color
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Application number
JP11164030A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyoshi Ichihashi
光芳 市橋
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a color liquid crystal display device which does not cause negative-positive reversal of an image for both of the reflection display mode and transmission display mode by constituting the color filter of a patterned reflection type cholesteric color filter and of a light absorption type color filter which transmits light in the same color as the color of the respective reflected light. SOLUTION: The liquid crystal display device has transparent substrates 11, 12 disposed at an equal gap, and a color filer layer is formed on the transparent substrate 12 on the back light 91 side and facing a liquid crystal layer 4. The color filter layer is formed by laminating reflection type cholesteric color filters 5R, 5G, 5B patterned into respective colors of R, G, B, and light absorption type color filters 6R, 6G, 6B which transmit light of the same colors as those of the respective reflected light. Below the substrate, the device is also equipped with a diffusion plate 8 to homogenize the light emitted from the back light system consisting of the back light 91 and a light guide plate 92 which guides the light from the back light 91, and with a condenser plate 7 to collimate the diffused light.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、反射透過型液晶表
示素子に関するものであり、特に反射型コレステリック
カラーフイルタをゲストホスト型液晶層に用いたものに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection-transmission type liquid crystal display device, and more particularly to a reflection-type cholesteric color filter using a guest-host type liquid crystal layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】反射透過型液晶表示素子は、周囲の環境
に応じて、透過表示モードと反射表示モードを自由に選
択できるので、フロントライト方式同様、暗い環境下で
の視認性が改善されるので優れている。反射透過型モノ
クロ液晶表示素子はバックライトと下側偏光板の間に半
透過反射板が設置されている構成に特徴点を有してい
る。このように反射透過型モノクロ液晶表示素子は実用
化されているものの、カラー液晶表示素子については一
部開発品が発表されているだけで、まだ実用化にはいた
っていない。
2. Description of the Related Art A transflective liquid crystal display device can freely select a transmissive display mode or a reflective display mode according to the surrounding environment, so that visibility in a dark environment is improved as in the front light system. So excellent. The transflective monochrome liquid crystal display element has a characteristic feature in that a transflective plate is provided between the backlight and the lower polarizer. As described above, the transflective monochrome liquid crystal display device has been put to practical use, but only a part of the color liquid crystal display device has been developed and has not been put to practical use yet.

【0003】図6は、最近、提案された反射透過型カラ
ー液晶表示素子の断面図を示している。図において、6
1は偏光板、62は位相差フイルム、63はカラー液晶
表示素子、64は拡散板、65は反射偏光板、66は光
吸収体、67はバックライトシステムである。この反射
透過型カラー液晶表示素子は図6に示すように液晶パネ
ルの外面に特定の偏光成分を反射し、残りの偏光成分を
透過する機能を持つ反射偏光板65を使用したものであ
る。この方式は透過表示モード、反射表示モードのいず
れの表示モードにおいても明るい表示が得られるという
優れた特徴を有しており、光利用効率の観点からは理想
的であると考えられる。しかしながら、この方式の問題
点は、反射表示モード(a)と透過表示モード(b)で
その表示がネガポジ反転するため、データ信号を変換し
て同じ表示を実現しなければならないことと、このネガ
ポジ反転の影響で透過表示モードのコントラスト特性が
周囲の環境条件に依存してしまうことであった。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a recently proposed transflective color liquid crystal display device. In the figure, 6
1 is a polarizing plate, 62 is a retardation film, 63 is a color liquid crystal display element, 64 is a diffusing plate, 65 is a reflective polarizing plate, 66 is a light absorber, and 67 is a backlight system. As shown in FIG. 6, the reflective / transmissive color liquid crystal display element uses a reflective polarizing plate 65 having a function of reflecting a specific polarized light component on the outer surface of the liquid crystal panel and transmitting the remaining polarized light components. This method has an excellent feature that a bright display can be obtained in any of the transmission display mode and the reflection display mode, and is considered to be ideal from the viewpoint of light use efficiency. However, the problem with this method is that the display is inverted in the reflective display mode (a) and the transmissive display mode (b), so that the same display must be realized by converting the data signal. The effect of the reversal is that the contrast characteristics of the transmissive display mode depend on the surrounding environmental conditions.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決するもので、すなわち、反射表示モードでも透過表
示モードでも画像がネガポジ反転しない反射透過型カラ
ー液晶表示素子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a transflective color liquid crystal display element in which an image is not negatively or positively inverted in either a reflective display mode or a transmissive display mode.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のカラーフイルタの発明は、反射透過
型液晶表示素子に用いるもので、パターニングされた反
射型コレステリックカラーフイルタと、その各々の反射
光色と同色の光を透過する光吸収型のカラーフイルタ
と、から成ることを特徴としている。以上の構成によっ
て反射表示モードでも透過表示モードでも画像がネガポ
ジ反転しない反射透過型液晶表示素子用のカラーフイル
タを簡単に製造することができる。また、請求項2記載
の反射透過型液晶表示素子の発明は、ゲストホスト型の
液晶層と、請求項1記載の反射透過型液晶表示素子用カ
ラーフイルタと、バックライト、の順で形成したことを
特徴としている。以上の構成によって、反射表示モード
でも透過表示モードでも画像がネガポジ反転しない反射
透過型液晶表示素子が得られる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a color filter for use in a transflective type liquid crystal display device, comprising: a patterned reflective cholesteric color filter; And a light absorption type color filter which transmits light of the same color as the reflected light color. With the above configuration, it is possible to easily manufacture a color filter for a reflection-transmission type liquid crystal display element in which an image is not negatively or positively inverted in the reflection display mode or the transmission display mode. According to a second aspect of the present invention, a guest-host type liquid crystal layer, a color filter for a transmissive liquid crystal display element according to the first aspect, and a backlight are formed in this order. It is characterized by. With the above configuration, a transflective liquid crystal display element in which an image is not negative-positive inverted in the transflective display mode or the transmissive display mode can be obtained.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図1〜図5を参照して説明する。図1は本発明による
反射透過型液晶表示素子の断面図である。図1におい
て、11は上方の透明基板、12はこれと平行に配置さ
れている下方の透明基板、21は上方のITO(透明電
極)、22は下方のITOであり、31は上方配向膜、
32は下方配向膜である。4はゲストホスト型液晶層で
あり、5はコレステリックカラーフイルタで、R(赤)
・G(緑)・B(青)に各色パターニングされており、
6は通常のカラーフイルタで、同じく、R・G・B各色
パターニングされている。また、7は集光板、8は拡散
板、91はバックライト、92は導光板である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the present invention. In FIG. 1, 11 is an upper transparent substrate, 12 is a lower transparent substrate disposed in parallel with the upper substrate, 21 is an upper ITO (transparent electrode), 22 is a lower ITO, 31 is an upper alignment film,
Reference numeral 32 denotes a lower alignment film. 4 is a guest-host type liquid crystal layer, 5 is a cholesteric color filter, and R (red)
・ G (green) ・ B (blue)
Reference numeral 6 denotes a normal color filter, which is similarly patterned for each of R, G, and B colors. Reference numeral 7 denotes a light collector, 8 denotes a diffusion plate, 91 denotes a backlight, and 92 denotes a light guide plate.

【0007】図1からわかるように、本発明の液晶表示
素子は、等間隔で配された透明基板11、12を有し、
その間には可視光領域に渡って光の透過率を制御可能な
ゲストホスト型の液晶層4と、それを鋏持するように透
明電極21、22、配向膜31、32がそれぞれ形成さ
れている。液晶層4のバックライト91の側の透明基板
12にはR・G・B各色パターニングされた反射型コレ
ステリックカラーフイルタ5R、5G、5Bとその各々
の反射光色と同色の光を透過する光吸収型のカラーフイ
ルタ6R、6G、6Bとを積層したカラーフイルタ層が
形成されている。さらにその下にはバックライト91お
よびバックライト91からの光をガイドする導光板92
とから成るバックライトシステムからから放出される光
のむらを均一化するための拡散板8とこの光を平行化す
る集光板7(または集光フイルムでも可)が備えられて
いる。
As can be seen from FIG. 1, the liquid crystal display device of the present invention has transparent substrates 11, 12 arranged at equal intervals.
In the meantime, a guest-host type liquid crystal layer 4 capable of controlling light transmittance over a visible light region, and transparent electrodes 21 and 22 and alignment films 31 and 32 are formed so as to hold the liquid crystal layer 4, respectively. . The transparent substrate 12 on the side of the backlight 91 of the liquid crystal layer 4 has reflective cholesteric color filters 5R, 5G, and 5B patterned for each of R, G, and B, and light absorption that transmits light of the same color as the reflected light color of each of them. A color filter layer is formed by laminating the mold color filters 6R, 6G, and 6B. Further thereunder, a backlight 91 and a light guide plate 92 for guiding light from the backlight 91 are provided.
And a light collecting plate 7 (or a condensing film) for collimating the light emitted from the backlight system comprising

【0008】ゲストホスト液晶層4自体は公知である。
すなわち、通常の液晶に二色性色素を加えたもので、電
界を与えない状態では二色性色素は水平方向に向いてい
るため光が透過せず暗くみえるが、一方、電界を与える
と二色性色素が上下垂直方向を向くため光を透過し明る
くみえる性質を有している。
The guest-host liquid crystal layer 4 itself is known.
That is, a dichroic dye is added to a normal liquid crystal, and when no electric field is applied, the dichroic dye is oriented in the horizontal direction, so that light does not pass through and looks dark. Since the coloring pigment is oriented vertically and vertically, it has the property of transmitting light and appearing bright.

【0009】コレステリックカラーフイルタとは、コレ
ステリックの選択反射を利用したフイルタで、これ自
体、すでによく知られている。 1)例えば、コレステリックカラーフイルタの製法につ
いては、 R.Mauer,F−H.Kreuzer,and
J.Strohrer,SID94 DIGEST,
399(1994). P.Witte,M.Brehmer,and J
ohan Lub,IDW98,303(1998). 等に詳しく掲載されている。 2)また、コレステリックカラーフイルタを用いた液晶
表示器については、 特開平10−177167号公報。 特開平8−320480号公報。 等に詳しく掲載されている。
A cholesteric color filter is a filter utilizing cholesteric selective reflection, and is well known per se. 1) For example, for a method of producing a cholesteric color filter, see R.S. Mauer, FH. Kreuzer, and
J. Strohrer, SID94 DIgest,
399 (1994). P. Wite, M .; Brehmer, and J
oh Lub, IDW98, 303 (1998). And so on. 2) A liquid crystal display using a cholesteric color filter is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-177167. JP-A-8-320480. And so on.

【0010】すなわち、コレステリックカラーフイルタ
5はコレステリック液晶層からなり、その液晶分子は層
と平行に配向されているが、分子は層の垂直方向に対し
て螺旋構造を示している。コレステリック液晶層の物性
値である常光屈折率、異常光屈折率、螺旋ピッチを制御
して層を形成すれば、任意の選択反射中心波長と、選択
反射波長幅を有した光学フイルタが形成できる。螺旋ピ
ッチの調整は、例えば、螺旋ピッチの異なる2種以上の
材料を混合して調整する等の製法により可能である。コ
レステリックカラーフイルタは、その螺旋が右ねじれの
場合、右円偏光成分の光を反射し、螺旋に沿った左円偏
光成分の光を透過する。又、その螺旋が左ねじれの場
合、左円偏光成分の光を反射し、右円偏光成分の光を透
過する。
That is, the cholesteric color filter 5 is composed of a cholesteric liquid crystal layer, and its liquid crystal molecules are oriented parallel to the layer, but the molecules have a helical structure in the vertical direction of the layer. If the layer is formed by controlling the physical property values of the cholesteric liquid crystal layer, that is, the ordinary light refractive index, the extraordinary light refractive index, and the helical pitch, an optical filter having an arbitrary selective reflection center wavelength and a selective reflection wavelength width can be formed. The adjustment of the helical pitch can be performed by, for example, a manufacturing method in which two or more materials having different helical pitches are mixed and adjusted. When the spiral is right-handed, the cholesteric color filter reflects right circularly polarized light and transmits left circularly polarized light along the spiral. When the helix has a left-handed twist, it reflects the left-handed circularly polarized light component and transmits the right-handed circularly polarized light component.

【0011】図4はこのコレステリックカラーフイルタ
5の光学特性を示している。図4(B)において、1は
中心波長が450nm(ナノメートル)で400〜50
0nm領域の光(青)のコレステリックカラーフイル
タ、2は中心波長が550nmで500〜600nm領
域の光(緑)のコレステリックカラーフイルタ、3は中
心波長が650nmで600〜700nm領域の光
(赤)のコレステリックカラーフイルタの場合で、それ
ぞれ波長対透過光の割合(a)、波長対反射光の割合
(b)を示している。 1、すなわち、図4(B)の1)a・bによれば、 中心波長が450nmの400〜500nm領域の
光(青)については50%(青光左円偏光)が透過し、
50%(青光右円偏光)は反射する。 上記領域400〜500nm以外の光はすべて透過
し、反射はしない。ことが理解できる。
FIG. 4 shows the optical characteristics of the cholesteric color filter 5. In FIG. 4B, reference numeral 1 denotes a center wavelength of 450 nm (nanometers) and 400 to 50 nm.
A cholesteric color filter for light in the 0 nm region (blue), a cholesteric color filter for light having a center wavelength of 550 nm and light in the range of 500 to 600 nm (green), and a cholesteric color filter for light having a center wavelength of 650 nm and light in the range of 600 to 700 nm (red). In the case of a cholesteric color filter, the ratio of transmitted light to wavelength (a) and the ratio of reflected light to wavelength (b) are shown. 1, that is, according to 1) a and b in FIG. 4 (B), 50% (blue light left circularly polarized light) is transmitted for light (blue) in the region of 400 to 500 nm having a center wavelength of 450 nm,
50% (blue light right circularly polarized light) is reflected. Light other than the above-mentioned region of 400 to 500 nm is all transmitted and is not reflected. I can understand.

【0012】2、同様に、図4(B)の2)a・bによ
れば、 中心波長が550nmの500〜600nm領域の
光(緑)については50%(緑光左円偏光)が透過し、
50%(緑光右円偏光)は反射する。 上記領域500〜600nm以外の光はすべて透過
し、反射はしない。ことが理解できる。
2. Similarly, according to 2) a and b in FIG. 4 (B), 50% (green light left circularly polarized light) is transmitted for light (green) in the region of 500 to 600 nm having a center wavelength of 550 nm. ,
50% (green light right circularly polarized light) is reflected. Light other than the above region 500 to 600 nm is all transmitted, and is not reflected. I can understand.

【0013】3、さらに、同様に、図4(B)の3)a
・bによれば、 中心波長が650nmの600〜700nm領域の
光(赤)については50%(赤光左円偏光)が透過し、
50%(赤光右円偏光)は反射する。 上記領域600〜700nm以外の光はすべて透過
し、反射はしない。ことが理解できる。
3, and similarly, 3) a in FIG.
According to b, for light (red) in the region of 600 to 700 nm with a center wavelength of 650 nm, 50% (red light left circularly polarized light) is transmitted,
50% (red light right circularly polarized light) is reflected. Light other than the above-mentioned region of 600 to 700 nm is all transmitted and is not reflected. I can understand.

【0014】図4(A)は、図4(B)の3)a・bに
よる赤光右円偏光反射型コレステリックカラーフイルタ
の作用を図示している。図において、赤・緑・青の各色
につき、点線は左円偏光、実線は右円偏光を表してい
る。図からわかるように、赤光右円偏光反射型コレステ
リックカラーフイルタは、赤光右円偏光のみを反射し、
それ以外の色(すなわち、左円偏光の赤光、および左・
右の円偏光の緑・青光)は透過させる作用を有してい
る。図4(A)では赤光右円偏光反射型コレステリック
カラーフイルタを例に説明しているが、他の緑光や青光
についても同様である。
FIG. 4A illustrates the operation of the cholesteric color filter of the red-light right circularly polarized light reflection type according to 3) a and b in FIG. 4B. In the figure, for each color of red, green, and blue, the dotted line indicates left circularly polarized light, and the solid line indicates right circularly polarized light. As can be seen from the figure, the red light right circularly polarized reflection type cholesteric color filter reflects only red light right circularly polarized light,
Other colors (ie, left circularly polarized red light,
The right circularly polarized green / blue light) has the function of transmitting. In FIG. 4A, a red light right circularly polarized light reflection type cholesteric color filter is described as an example, but the same applies to other green light and blue light.

【0015】図4のような反射型コレステリックカラー
フイルタが、図1のコレステリックカラーフイルタ5と
して用いられ、赤・緑・青用の画素にそれぞれパターニ
ングされている。図1において、左から順に、赤光右円
偏光反射型コレステリックカラーフイルタ(すなわち、
これ以外の光はすべて透過)、緑光右円偏光反射型コレ
ステリックカラーフイルタ(すなわち、これ以外の光は
すべて透過)、青光右円偏光反射型コレステリックカラ
ーフイルタ(すなわち、これ以外の光はすべて透過)で
ある。
A reflection type cholesteric color filter as shown in FIG. 4 is used as the cholesteric color filter 5 in FIG. 1 and is patterned into red, green and blue pixels, respectively. In FIG. 1, in order from the left, a red light right circularly polarized reflection type cholesteric color filter (ie,
All other light is transmitted), green light right circularly polarized cholesteric color filter (ie, all other light is transmitted), blue light right circularly polarized cholesteric color filter (ie, all other light is transmitted) ).

【0016】図5は赤顔料分散型カラーフイルタを例に
した図1の通常のカラーフイルタ6の光学特性を説明す
る図である。図5(B)において、1は中心波長が45
0nmで400〜500nm領域の光(青顔料分散型)
カラーフイルタ、2は中心波長が550nmで500〜
600nm領域の光(緑顔料分散型)カラーフイルタ、
3は中心波長が650nmで600〜700nm領域の
光(赤顔料分散型)のカラーフイルタの場合で、それぞ
れ波長対透過光の割合を示している。 1、図5(B)の1)によれば、 中心波長が450nmの400〜500nm領域の
光(青)については、すべて透過する。 上記領域400〜500nm以外の光はすべて吸収
される。 ことが理解できる。 2、同様に、図5(B)の2)によれば、 中心波長が550nmの500〜600nm領域の
光(緑)については、すべて透過する。 上記領域500〜600nm以外の光はすべて吸収
される。 ことが理解できる。 3、さらに、同様に、図5(B)の3)によれば、 中心波長が650nmの600〜700nm領域の
光(赤)については、すべて透過する。 上記領域600〜700nm以外の光はすべて吸収
される。 ことが理解できる。
FIG. 5 is a view for explaining the optical characteristics of the ordinary color filter 6 shown in FIG. 1 using a red pigment dispersion type color filter as an example. In FIG. 5B, reference numeral 1 denotes a center wavelength of 45.
Light in the 400 to 500 nm region at 0 nm (blue pigment dispersion type)
Color filter 2, 500 with center wavelength of 550 nm
A light (green pigment dispersion type) color filter in a 600 nm region,
Reference numeral 3 denotes a light (red pigment dispersion type) color filter having a center wavelength of 650 nm and a wavelength range of 600 to 700 nm, and indicates the ratio of wavelength to transmitted light. 1. According to 1) of FIG. 5B, all light (blue) in the region of 400 to 500 nm having a center wavelength of 450 nm is transmitted. All the light in the region other than 400 to 500 nm is absorbed. I can understand. 2. Similarly, according to 2) in FIG. 5B, all light (green) in the 500-600 nm region having a center wavelength of 550 nm is transmitted. All the light in the region other than 500 to 600 nm is absorbed. I can understand. 3, and similarly, according to 3) in FIG. 5B, all light (red) in the region of 600 to 700 nm having a center wavelength of 650 nm is transmitted. All light in the region other than the above-mentioned region of 600 to 700 nm is absorbed. I can understand.

【0017】図5(A)は、図5(B)の3)による赤
顔料分散型カラーフイルタの作用を図示している。図に
おいて、赤・緑・青の各色につき、点線は左円偏光、実
線は右円偏光を表している。図からわかるように、赤光
は、赤光右円偏光も左円偏光もともに透過し、それ以外
の色(すなわち、緑・青光の各左・右の円偏光)は吸収
させる作用を有している。図5(A)では赤顔料分散型
カラーフイルタを例に説明しているが、他色の顔料分散
型カラーフイルタについても同様である。
FIG. 5A illustrates the operation of the red pigment-dispersed color filter according to 3) of FIG. 5B. In the figure, for each color of red, green, and blue, the dotted line indicates left circularly polarized light, and the solid line indicates right circularly polarized light. As can be seen from the figure, red light transmits both right circularly polarized light and left circularly polarized light, and absorbs other colors (ie, left and right circularly polarized green and blue lights). are doing. FIG. 5A illustrates a red pigment dispersion type color filter as an example, but the same applies to other color pigment dispersion type color filters.

【0018】図5のような顔料分散型カラーフイルタ
が、図1の通常のカラーフイルタ6として用いられ、赤
・緑・青用の画素にそれぞれパターニングされている。
図1において、左から順に、赤光右円偏光反射型コレス
テリックカラーフイルタ5の下に、赤顔料分散型カラー
フイルタ(すなわち、赤透過、赤以外の光はすべて吸
収)が、緑光右円偏光反射型コレステリックカラーフイ
ルタ5の下に、緑顔料分散型カラーフイルタ(すなわ
ち、緑透過、緑以外の光はすべて吸収)が、青光右円偏
光反射型コレステリックカラーフイルタ5の下に、青顔
料分散型カラーフイルタ(すなわち、青透過、青以外の
光はすべて吸収)がそれぞれ配設されている。
A pigment-dispersed color filter as shown in FIG. 5 is used as the ordinary color filter 6 in FIG. 1, and is patterned into red, green and blue pixels.
In FIG. 1, in order from the left, a red pigment dispersion type color filter (that is, red transmission and absorption of all light other than red) is provided below a red light right circular polarization reflection type cholesteric color filter 5, and green light right circular polarization reflection. Below the cholesteric color filter 5, a green pigment dispersion type color filter (that is, green transmission and absorption of all light except for green) is provided under a blue light right circular polarization reflection type cholesteric color filter 5, and a blue pigment dispersion type filter is provided. Color filters (that is, blue transmission and absorption of all light other than blue) are provided, respectively.

【0019】図2および図3は図1の表示素子の表示原
理を示す概略図で、図2は液晶が光透過モード時、図3
は液晶が遮光モード時を示している。また、図2および
図3において、図1のコレステリックカラーフイルタ5
には図4の赤光右円偏光反射型コレステリックカラーフ
イルタを用い、図1の通常のカラーフイルタ6には図5
の赤顔料分散型カラーフイルタを用いた例を示してい
る。以上の構成の本発明によると、反射表示モードでも
透過表示モードでも画像がネガポジ反転しなくなる理由
を図2および図3を用いて説明する。
FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams showing the display principle of the display device shown in FIG. 1. FIG.
Indicates that the liquid crystal is in the light shielding mode. 2 and 3, the cholesteric color filter 5 shown in FIG.
The cholesteric color filter shown in FIG. 4 is a red-light right circularly polarized light reflection type, and the ordinary color filter 6 shown in FIG.
The following shows an example using a red pigment dispersion type color filter. According to the present invention having the above configuration, the reason why the image is not negative-positive inverted in the reflective display mode or the transmissive display mode will be described with reference to FIGS.

【0020】A:液晶が光透過状態のとき: 液晶4が光透過状態である図2において、まず反射表示
モードの場合について、次に、透過表示モードの場合に
ついて説明する。 1.外光を用いる場合(すなわち、反射表示モードの場
合):赤光右円偏光反射型コレステリックカラーフイル
タ5は赤光右円偏光のみ反射し、それ以外の色(すなわ
ち、左円偏光の赤光、および左・右の円偏光の緑・青
光)は透過させる作用を有しているから、赤光右円偏光
反射型コレステリックカラーフイルタ5の作用により、
赤光右円偏光のみ反射し、それ以外の色透過して赤顔料
分散型カラーフイルタ6に到達する。赤顔料分散型カラ
ーフイルタ6は赤光は透過させるがそれ以外の色(すな
わち、緑・青光の各左・右の円偏光)は吸収する作用を
有しているから、赤顔料分散型カラーフイルタ6の作用
により緑・青光の各左右円偏光は吸収されてしまい、こ
れらの色がふたたび液晶4に戻ってくることはない。こ
の結果、反射光である赤光右円偏光、すなわち50%の
赤、が目に入ることとなる。 2.バックライト光を用いる場合(すなわち、透過表示
モードの場合):バックライト光からの光は、赤顔料分
散型カラーフイルタ6の作用により、赤光のみ透過し、
それ以外の色(緑・青光)は吸収される。赤顔料分散型
カラーフイルタ6を透過した赤光は赤光右円偏光反射型
コレステリックカラーフイルタ5に到達する。到達した
赤色は赤光右円偏光反射型コレステリックカラーフイル
タ5の作用により、赤光左円偏光は透過し、赤光右円偏
光は反射する。したがって、透過光である赤光左円偏
光、すなわち50%の赤、が目に入ることとなる。以上
のように、外光を用いる反射表示モードの場合には反射
光である赤光右円偏光の赤光が目に入ることとなり、ま
た、バックライト光を用いる透過表示モードの場合に
は、透過光である赤光左円偏光の赤光が目に入り、いず
れの場合にも赤光が見える。よって、本発明によれば、
ネガポジ反転することはない。
A: When the liquid crystal is in the light transmitting state: In FIG. 2 where the liquid crystal 4 is in the light transmitting state, the case of the reflective display mode and the case of the transmissive display mode will be described first. 1. When external light is used (that is, in the case of the reflection display mode): The red light right circularly polarized reflection type cholesteric color filter 5 reflects only red light right circularly polarized light, and other colors (that is, left circularly polarized red light, And the left and right circularly polarized green and blue lights) have the function of transmitting the red and right circularly polarized light reflection type cholesteric color filters 5,
Only the right circularly polarized light of red light is reflected, and the other colors are transmitted and reach the red pigment dispersion type color filter 6. Since the red pigment dispersion type color filter 6 has a function of transmitting red light but absorbing other colors (that is, left and right circularly polarized lights of green and blue light), the red pigment dispersion type color filter 6 has a function of absorbing red light. The left and right circularly polarized lights of green and blue light are absorbed by the action of the filter 6, and these colors do not return to the liquid crystal 4 again. As a result, red light right circularly polarized light that is reflected light, that is, 50% of red light comes into the eyes. 2. When backlight light is used (that is, in the case of the transmissive display mode): light from the backlight light is transmitted only by red light by the action of the red pigment dispersion type color filter 6;
Other colors (green and blue light) are absorbed. The red light transmitted through the red pigment dispersion type color filter 6 reaches the red light right circular polarization reflection type cholesteric color filter 5. The red light that has arrived transmits red light left circularly polarized light and reflects red light right circularly polarized light by the action of the red light right circularly polarized light reflection type cholesteric color filter 5. Accordingly, red light left circularly polarized light, that is, transmitted light, that is, 50% of red light enters the eyes. As described above, in the case of the reflective display mode using external light, red light of right-handed circularly polarized light, which is reflected light, enters the eyes, and in the case of the transmissive display mode using backlight light, The transmitted light, red light, left circularly polarized red light enters the eyes, and in each case, the red light is visible. Thus, according to the present invention,
There is no negative / positive reversal.

【0021】B:液晶が遮光状態のとき: 液晶4が遮光状態である図3における反射表示モードの
場合について、次に、透過表示モードの場合について説
明する。 1.外光を用いる場合(すなわち、反射表示モードの場
合):外光(赤・緑・青光)は遮光状態にある液晶4に
吸収されるため、コレステリックカラーフイルタ5に到
達できない。したがって、反射光はない。 2.バックライト光を用いる場合(すなわち、透過表示
モードの場合):バックライト光からの光は、赤顔料分
散型カラーフイルタ6の作用により、赤光のみ透過し、
それ以外の色(緑・青光)は吸収される。赤顔料分散型
カラーフイルタ6を透過した赤光は赤光右円偏光反射型
コレステリックカラーフイルタ5に到達する。到達した
赤色は赤光右円偏光反射型コレステリックカラーフイル
タ5の作用により、赤光左円偏光は透過し、赤光右円偏
光は反射する。 赤光右円偏光反射型コレステリックカ
ラーフイルタ5を透過した赤光左円偏光は遮光状態にあ
る液晶4に吸収される。したがって、透過光はない。以
上のように、外光を用いる反射表示モードの場合も、バ
ックライト光を用いる透過表示モードの場合にも、遮光
状態にある液晶4により赤光は見えない。このように、
本発明によれば、当然のことながら液晶の遮光時には光
は見えない。以上をまとめれば、本発明の反射透過型液
晶表示素子によれば、液晶が遮光状態のときは真っ暗と
なり、液晶が光透過状態のときは反射表示モードの場合
でも透過表示モードの場合でも赤光が見えることとな
り、したってネガポジ反転することがない。
B: When the liquid crystal is in the light-shielded state: The case of the reflective display mode in FIG. 3 in which the liquid crystal 4 is in the light-shielded state and the case of the transmissive display mode will now be described. 1. When using external light (that is, in the case of the reflective display mode): Since external light (red, green, and blue light) is absorbed by the liquid crystal 4 in a light-shielded state, it cannot reach the cholesteric color filter 5. Therefore, there is no reflected light. 2. When backlight light is used (that is, in the case of the transmissive display mode): light from the backlight light is transmitted only by red light by the action of the red pigment dispersion type color filter 6;
Other colors (green and blue light) are absorbed. The red light transmitted through the red pigment dispersion type color filter 6 reaches the red light right circular polarization reflection type cholesteric color filter 5. The red light that has arrived transmits red light left circularly polarized light and reflects red light right circularly polarized light by the action of the red light right circularly polarized light reflection type cholesteric color filter 5. The red left circularly polarized light transmitted through the red right circularly polarized reflection type cholesteric color filter 5 is absorbed by the liquid crystal 4 in a light shielding state. Therefore, there is no transmitted light. As described above, in the reflective display mode using external light and in the transmissive display mode using backlight, red light is not seen by the liquid crystal 4 in the light-shielded state. in this way,
According to the present invention, of course, no light is visible when the liquid crystal is shielded. In summary, according to the transflective liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal is completely dark when the liquid crystal is in a light-shielding state, and is red-light when the liquid crystal is in a light-transmitting state in both the reflective display mode and the transmissive display mode. And no negative / positive inversion occurs.

【0022】本発明の具体的な実施例は次のとおりであ
る。まず、この素子の製造方法について説明する。透明
基板11にはパターニングされたITO電極付きの厚さ
1.1mmのガラス板を使用した。透明基板12には厚さ
1.1mmのガラス板を使用した。次に、透明基板12の
上に富士写真フイルム社製の顔料分散型カラーフイルタ
形成用転写型レジスト膜(トランサー)を用いてカラー
フイルタの形成パターニングを行った。コレステリック
カラーフイルタはWacker Chemie Gmb
H社製の液晶シリコーン組成物TC3951Lに重合開
始剤であるチバガイギー社製イルゴキュアー907を混
合し有機溶媒に混合したものをスピンコートし、80℃
に加熱して溶媒を蒸発させた後に温度を変化させてマス
ク露光を行って形成した。さらに、この上に平坦化層を
形成した後に、スパッタリング法によってITO膜を形
成した。ITO膜のパターニングは公知の方法により行
った。駆動方式によって顔料分散型カラーフイルタを形
成する前に公知の方法によってスイッチング素子として
薄膜トランジスターや薄膜ダイオードを形成してもよ
い。これらの基板上に日立化成ドュポンマイクロシステ
ムズ社製のポリイミド配向膜LX−1400をスピンコ
ートにより形成し加熱焼成後にラビングによって配向処
理をほどこした。次にこれらの基板を直径7μmのシリ
カスペーサーを挟んで貼り合わせた。液晶はメルク社製
のZLI−に二色性色素混合物である日本感光色素社製
のNKX−1366を3wt%、カイラル剤としてメル
ク社製のS−811を螺旋ピッチが約8μmになるよう
に添加して調整を行った。この素子に電圧を印加してそ
の応答を目視で確認したところ、周囲光の強度によらず
表示のスイッチングが明瞭に認識できた。
A specific embodiment of the present invention is as follows. First, a method for manufacturing this element will be described. As the transparent substrate 11, a glass plate having a patterned ITO electrode and having a thickness of 1.1 mm was used. As the transparent substrate 12, a glass plate having a thickness of 1.1 mm was used. Next, a color filter was formed and patterned on the transparent substrate 12 by using a transfer resist film (transser) for forming a pigment dispersion type color filter manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. Cholesteric Color Filter is Wacker Chemie Gmb
Liquid crystal silicone composition TC3951L manufactured by Company H was mixed with Irgocur 907 manufactured by Ciba-Geigy, which is a polymerization initiator, and the mixture was mixed with an organic solvent, followed by spin coating.
Then, after evaporating the solvent by heating, the film was formed by performing mask exposure while changing the temperature. Further, after a flattening layer was formed thereon, an ITO film was formed by a sputtering method. The patterning of the ITO film was performed by a known method. Before a pigment dispersion type color filter is formed by a driving method, a thin film transistor or a thin film diode may be formed as a switching element by a known method. On these substrates, a polyimide alignment film LX-1400 manufactured by Hitachi Chemical DuPont Microsystems was formed by spin coating, and after heating and firing, an alignment treatment was performed by rubbing. Next, these substrates were bonded together with a 7 μm diameter silica spacer interposed therebetween. As liquid crystals, 3 wt% of NKX-1366 (manufactured by Nippon Kogaku Dye Co., Ltd.), which is a dichroic dye mixture, was added to ZLI- manufactured by Merck, and S-811 manufactured by Merck was used as a chiral agent so that the helical pitch became about 8 μm. And made adjustments. When a voltage was applied to this element and the response was visually confirmed, switching of display could be clearly recognized regardless of the intensity of ambient light.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反射透過型液晶表示素子を、ゲストホスト型の液晶層4
と、パターニングされた反射型コレステリックカラーフ
イルタ5と、その各々の反射光色と同色の光を透過する
光吸収型のカラーフイルタ6と、バックライトおよび導
光板91・92の順で形成するので、例えば、赤光右円
偏光反射型コレステリックカラーフイルタと赤顔料分散
型カラーフイルタを用いると、その画素は反射表示モー
ドでは例えば赤光右円偏光が反射し、透過表示モードで
は例えば赤光左円偏光が透過するので、いずれも赤光が
目に入ることとなり、反射表示モードでも透過表示モー
ドでも画像がネガポジ反転しない反射透過型液晶表示素
子が得られるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
The reflection-transmission type liquid crystal display element is connected to a guest-host type liquid crystal layer 4.
And a patterned reflection type cholesteric color filter 5, a light absorption type color filter 6 that transmits light of the same color as the respective reflected light colors, and a backlight and light guide plates 91 and 92. For example, when using a red light right circularly polarized reflection type cholesteric color filter and a red pigment dispersion type color filter, the pixel reflects, for example, red light right circularly polarized light in the reflection display mode, and, for example, red light left circularly polarized light in the transmission display mode. Is transmitted, so that red light enters the eyes in both cases, and there is an effect that a transflective liquid crystal display element in which an image is not negative-positive inverted in both the reflective display mode and the transmissive display mode is obtained.

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

【図1】本発明による反射透過型液晶表示素子の断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1の表示素子(液晶が光透過時)の表示原理
を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a display principle of the display element (when liquid crystal transmits light) of FIG.

【図3】図1の表示素子(液晶が遮光時)の表示原理を
示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a display principle of the display element (when liquid crystal is shielded from light) of FIG. 1;

【図4】赤光右円偏光反射型コレステリックカラーフイ
ルタを例にした図1のコレステリックカラーフイルタの
光学特性を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating optical characteristics of the cholesteric color filter of FIG. 1 in which a red light right circularly polarized light reflection type cholesteric color filter is used as an example.

【図5】赤顔料分散型カラーフイルタを例にした図1の
通常のカラーフイルタの光学特性を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating optical characteristics of the ordinary color filter of FIG. 1 using a red pigment dispersion type color filter as an example.

【図6】従来公知の反射透過型液晶表示素子の断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventionally known transflective liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 上方の透明基板 12 下方の透明基板 21 上方のITO(透明電極) 22 下方のITO 31 上方配向膜 32 下方配向膜 4 ゲストホスト型液晶層 5 コレステリックカラーフイルタ 6 通常のカラーフイルタ 7 集光板 8 拡散板 91 バックライト 92 導光板 Reference Signs List 11 upper transparent substrate 12 lower transparent substrate 21 upper ITO (transparent electrode) 22 lower ITO 31 upper alignment film 32 lower alignment film 4 guest host type liquid crystal layer 5 cholesteric color filter 6 ordinary color filter 7 light collector 8 light diffusion Board 91 Backlight 92 Light guide plate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パターニングされた反射型コレステリッ
クカラーフイルタと、その各々の反射光色と同色の光を
透過する光吸収型のカラーフイルタと、から成ることを
特徴とする反射透過型液晶表示器用カラーフイルタ。
1. A color for a transflective liquid crystal display, comprising: a patterned reflective cholesteric color filter; and a light absorption type color filter that transmits light of the same color as the reflected light. Filter.
【請求項2】 ゲストホスト型の液晶層と、 請求項1記載の反射透過型液晶表示器用カラーフイルタ
と、 バックライト、の順で形成したことを特徴とする反射透
過型液晶表示素子。
2. A transflective liquid crystal display device comprising: a guest-host type liquid crystal layer; a color filter for a transflective liquid crystal display according to claim 1; and a backlight.
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