JP2002006304A - Liquid crystal device and electronic instrument - Google Patents

Liquid crystal device and electronic instrument

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JP2002006304A
JP2002006304A JP2001005543A JP2001005543A JP2002006304A JP 2002006304 A JP2002006304 A JP 2002006304A JP 2001005543 A JP2001005543 A JP 2001005543A JP 2001005543 A JP2001005543 A JP 2001005543A JP 2002006304 A JP2002006304 A JP 2002006304A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal device
optical scattering
fine particles
scattering layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001005543A
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Japanese (ja)
Inventor
Kimitaka Kamijo
公高 上條
Eiji Okamoto
英司 岡本
Keiji Takizawa
圭二 瀧澤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of optical scattering efficiency differing corresponding to respective colors caused by dispersion of fine particles with equal variance in radii for the respective colors in dispersing the fine particles in a color filter, which in turn results in color difference accompanying variation in an observing angle and in deterioration of display quality because it is impossible to display with a color intended by the designer. SOLUTION: An optical scattering layer enabling an observer to observe the same color even when observed from a different angular direction is manufactured by adjusting average radii of the fine particles dispersed in the color filter for each color so as to equalize the optical scattering efficiency of the respective colors in respective main wavelength of transmitted light. Also a transparent resin film for flattening is optionally formed on a surface of the color filter concurrently serving as the optical scattering layer. Furthermore, the transparent resin film is optionally the optical scattering layer.

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、基板間に保持され
た液晶材料に電圧を印加して画像形成をする液晶装置、
ならびに、その液晶装置を使用した電子機器に関するも
のであり、より詳しくは、液晶装置の光学散乱層に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device for forming an image by applying a voltage to a liquid crystal material held between substrates.
Also, the present invention relates to an electronic device using the liquid crystal device, and more specifically, to an optical scattering layer of the liquid crystal device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶装置は、入射された光の偏光方向を
制御することによって表示をするものである。このよう
な液晶装置は、装置の前面から入射された光を利用する
反射型液晶装置と、装置の背面または側面から入射され
た光を利用する透過型液晶装置と、反射型液晶装置と透
過型液晶装置との双方の機能を持った半透過反射型液晶
装置との3種に大別することができる。
2. Description of the Related Art A liquid crystal device performs display by controlling the polarization direction of incident light. Such liquid crystal devices include a reflective liquid crystal device using light incident from the front of the device, a transmissive liquid crystal device using light incident from the back or side of the device, a reflective liquid crystal device and a transmissive liquid crystal device. A transflective liquid crystal device having both functions of a liquid crystal device can be roughly classified into three types.

【0003】これらの液晶装置は、液晶装置が表示する
画像を観視可能な範囲すなわち視野角を広くするため
に、出射される光を散乱する層を有することが一般的で
ある。
These liquid crystal devices generally have a layer that scatters emitted light in order to widen a range in which an image displayed by the liquid crystal device can be viewed, that is, a viewing angle.

【0004】このような光学散乱層の形成する従来の方
法としては、樹脂と屈折率が異なる微粒子とを樹脂中に
混練して分散させたものを、スピンコーター法やロール
コート法等により基板表面全面に塗布して硬化させた
後、必要な部分をパターニングして形成する方法が挙げ
られる。
As a conventional method of forming such an optical scattering layer, a method in which a resin and fine particles having a different refractive index are kneaded and dispersed in a resin, and the surface of the substrate is coated by a spin coater method, a roll coat method or the like. After coating and curing the entire surface, a method of patterning and forming a necessary portion may be mentioned.

【0005】また、カラー表示を行なうためにはカラー
フィルタを形成することが一般的であり、さらには、カ
ラーフィルタ中にカラーフィルタと異なる屈折率をもつ
微粒子を分散させることによって、カラーフィルタ自体
に散乱機能を持たせることができる。
In order to perform color display, a color filter is generally formed. Further, fine particles having a different refractive index from the color filter are dispersed in the color filter, so that the color filter itself is formed. It can have a scattering function.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同じ半
径の分散を持った微粒子であっても、散乱する光の波長
によって散乱効率が異なる。このため、カラーフィルタ
の色毎に、散乱される光の効率が異なってしまい、観察
する角度によって設計者が意図した色での表示ができ
ず、表示品質が損なわれる、という問題があった。
However, even if the particles have the same radius of dispersion, the scattering efficiency varies depending on the wavelength of the scattered light. For this reason, the efficiency of the scattered light is different for each color of the color filter, and there is a problem that a display in a color intended by a designer cannot be performed depending on an observation angle, and display quality is impaired.

【0007】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、光学散乱層の散乱効
率を高くしても、観察する角度によって色相が変化せ
ず、明るく見やすい表示品質に優れた液晶装置および電
子機器を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a bright and easy-to-view display in which the hue does not change depending on the viewing angle even when the scattering efficiency of the optical scattering layer is increased. An object of the present invention is to provide a liquid crystal device and an electronic device having excellent quality.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る液晶装置にあっては、一対の基板間に液
晶を保持し、各基板の対向する面の少なくとも一方には
電極が形成されており、且つ、少なくとも一方の基板
に、着色された樹脂中に該樹脂と屈折率が異なる微粒子
が分散された光学散乱層が形成されている液晶装置であ
って、前記微粒子の平均半径が、着色された樹脂毎に異
なることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in a liquid crystal device according to the present invention, a liquid crystal is held between a pair of substrates, and an electrode is provided on at least one of the opposing surfaces of each substrate. A liquid crystal device, wherein an optical scattering layer in which fine particles having a different refractive index from the resin are dispersed in a colored resin is formed on at least one substrate, wherein the average radius of the fine particles is Is characterized by being different for each colored resin.

【0009】ここで、本発明において、光学散乱層の表
面に、平坦化のための透明な樹脂膜が形成されているこ
とが好ましい。この構成によれば、平坦な光学散乱層を
なしているカラーフィルタを作製することができ、高い
表示品質を得ることができる。
Here, in the present invention, it is preferable that a transparent resin film for flattening is formed on the surface of the optical scattering layer. According to this configuration, a color filter having a flat optical scattering layer can be manufactured, and high display quality can be obtained.

【0010】特に、このような構成においては、透明な
樹脂中に該樹脂と屈折率の異なる微粒子が含まれている
ことが望ましい。これにより、より高い散乱効率を得る
ことができる。
In particular, in such a configuration, it is desirable that fine particles having a different refractive index from that of the transparent resin be contained in the transparent resin. Thereby, higher scattering efficiency can be obtained.

【0011】また、本発明において、対向する一対の基
板のうち、少なくとも一方の基板の対向する面に、前記
光学散乱層が形成されている構成が好ましい。このよう
な構成によれば、表示がボケる事がなく鮮明な表示を得
ることができる。
Further, in the present invention, it is preferable that the optical scattering layer is formed on an opposing surface of at least one of the pair of opposing substrates. According to such a configuration, a clear display can be obtained without blurring the display.

【0012】さらに、本発明において、対向する一対の
基板のうち、少なくとも一方の基板の外側となる面に、
前記光学散乱層が形成されている構成が望ましい。この
ような構成とすることで、安価に明るくて見やすい液晶
装置を安定して供給することができる。
Further, in the present invention, at least one of the pair of opposing substrates is provided on a surface outside the substrate.
A configuration in which the optical scattering layer is formed is desirable. With such a configuration, a bright and easy-to-view liquid crystal device can be stably supplied at low cost.

【0013】一方、本発明において、対向する一対の基
板のうち、観視側から見て下側となる基板のいずれか一
方の面に光学反射層が形成されており、該光学反射層と
液晶層との間に、前記光学散乱層が形成されている構成
が好ましい。このような構成とすることで、外光を有効
に使用した消費電力の少ない液晶装置を提供することで
きる。
On the other hand, in the present invention, an optical reflection layer is formed on one surface of a lower substrate when viewed from the viewing side, of the pair of opposing substrates, and the optical reflection layer and a liquid crystal are formed. It is preferable that the optical scattering layer is formed between the layer and the layer. With such a structure, a liquid crystal device which uses external light effectively and has low power consumption can be provided.

【0014】また、本発明において、対向する一対の基
板のうち、観視側から見て下側となる基板のいずれか一
方の面に光学反射層が形成されており、観視側から見て
上側となる基板の何れか一方の面に前記光学散乱層が形
成されている構成も好ましい。このような構成とするこ
とで、外光を有効に利用した消費電力の少ない液晶装置
を安価に安定して提供することができる。
Further, in the present invention, an optical reflection layer is formed on one of the surfaces of the pair of opposing substrates which is a lower side when viewed from the viewing side, and is viewed from the viewing side. A configuration in which the optical scattering layer is formed on any one surface of the upper substrate is also preferable. With such a configuration, a liquid crystal device that effectively uses external light and has low power consumption can be stably provided at low cost.

【0015】さらに、上記目的を達成するために本発明
に係る電子機器にあっては、上記液晶装置を具備したこ
とを特徴としている。本発明によれば、光学散乱層の形
成にあたって、カラーフィルタ中に分散される微粒子の
半径を色毎に最適化することで、観察する角度によって
色相が変化することがなく、明るくコントラストの高い
表示画面を得ることが可能となる。
Further, in order to achieve the above object, an electronic apparatus according to the present invention is provided with the above liquid crystal device. According to the present invention, when forming the optical scattering layer, by optimizing the radius of the fine particles dispersed in the color filter for each color, the hue does not change depending on the viewing angle, and the display is bright and has high contrast. It is possible to obtain a screen.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)まず、本発明の
第1実施形態に係るパッシブマトリクス駆動方式の反射
型液晶装置について説明する。ここで、図1は、この反
射型液晶装置の構成を示す断面図である。尚、図1にお
ける各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさと
するため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてあ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) First, a passive-matrix driving type reflection type liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention will be described. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the reflection type liquid crystal device. In addition, in order to make each layer and each member in FIG. 1 a size recognizable on the drawing, the scale is different for each layer and each member.

【0017】まず、これらの図において、液晶セル51
の前面には、2色性色素を含む偏光子60と、位相差板
66、65とが配置されている。尚、反射型液晶装置を
構成する各要素間には隙間があるように描かれている
が、これは図示の便宜上のものであり、実際には各要素
が互いにほぼ密着される状態となっている。
First, in these figures, a liquid crystal cell 51 is shown.
A polarizer 60 containing a dichroic dye and retardation plates 66 and 65 are arranged on the front surface of the light emitting element. It should be noted that although there is a gap between the respective elements constituting the reflection type liquid crystal device, this is for convenience of illustration, and in actuality, the respective elements are substantially in close contact with each other. I have.

【0018】偏光子60を透過して直線偏光となった外
光は、位相差板66、65を透過することによって楕円
偏光となり、液晶セル51に入射する。液晶セル51に
入射した楕円偏光は、セグメント電極11とコモン電極
21との印加電圧によって偏光軸を選択され、光学反射
層15によって反射される。反射された光は、セグメン
ト電極11とコモン電極21との印加電圧によって偏光
軸を選択され位相差板65、66に入射し、偏光子60
を透過する。この時、選択された偏光軸によって明表示
と暗表示とを選択することができる。この際、光学散乱
層43を2回透過することによって、入射された外光は
広く散乱されて明るい表示を得ることができる。
The external light that has passed through the polarizer 60 and has become linearly polarized light has become elliptically polarized light by passing through the retardation plates 66 and 65 and enters the liquid crystal cell 51. The polarization axis of the elliptically polarized light incident on the liquid crystal cell 51 is selected by the voltage applied to the segment electrode 11 and the common electrode 21, and is reflected by the optical reflection layer 15. The reflected light has its polarization axis selected by the applied voltage between the segment electrode 11 and the common electrode 21 and is incident on the phase difference plates 65 and 66, and the polarizer 60
Through. At this time, bright display and dark display can be selected according to the selected polarization axis. At this time, by passing through the optical scattering layer 43 twice, the incident external light is widely scattered and a bright display can be obtained.

【0019】次に、液晶セル51のより詳細な構造と製
造方法について説明を行なう。
Next, a more detailed structure and a manufacturing method of the liquid crystal cell 51 will be described.

【0020】はじめに、観視側から見て上側の基板(即
ち、図1で上側)となるコモン電極基板について説明を
行なう。まず、第2基板20の上に、ITO等透明導電
体を蒸着法やスッパッタリング法により140nm(1
400オングストローム)の厚さで形成し、フォトリソ
グラフィ法によってパターニングを行なって、コモン電
極21を形成する。
First, a description will be given of a common electrode substrate which is an upper substrate (ie, an upper side in FIG. 1) as viewed from the viewing side. First, a 140 nm (1 nm) transparent conductor such as ITO is deposited on the second substrate 20 by an evaporation method or a sputtering method.
The common electrode 21 is formed with a thickness of 400 angstroms) and patterned by a photolithography method.

【0021】続いて、観視側から見て下側の基板(即
ち、図1で下側)となるセグメント電極基板について図
2を用いて説明を行なう。まず、第1基板10にスッパ
ッタリング法により140nm(1400オングストロ
ーム)の厚さのアルミニウムからなる光学反射層15を
形成する。
Next, a description will be given of a segment electrode substrate which is a lower substrate (ie, a lower side in FIG. 1) as viewed from the viewing side with reference to FIG. First, an optical reflection layer 15 made of aluminum having a thickness of 140 nm (1400 angstroms) is formed on the first substrate 10 by a sputtering method.

【0022】さらに、光学反射層15が形成されたセグ
メント電極基板に、カーボンブラックを含有する感光性
有機膜を2μmの厚みで、スピンコーティング法にて塗
布した後、フォトリソグラフィ法にて幅20μmのパタ
ーンを作製して、遮光層420を形成する。
Further, a photosensitive organic film containing carbon black having a thickness of 2 μm is applied to the segment electrode substrate on which the optical reflection layer 15 is formed by a spin coating method. A pattern is formed, and a light-shielding layer 420 is formed.

【0023】さらに、赤色、青色、緑色の着色料をそれ
ぞれ含有する感光性アクリル系樹脂(屈折率1.47)
に、各色毎に異なる半径を有するシリコン系樹脂(屈折
率1.38)からなる微粒子を重量比で15%の割合で
混練した後に、スピンコーティング法にて塗布し、フォ
トリソグラフィ法にて光学散乱層を兼ねたカラーフィル
タ411、412、413をそれぞれ形成する。
Furthermore, a photosensitive acrylic resin containing a red, blue, and green colorant (refractive index: 1.47)
After kneading fine particles made of a silicon-based resin (refractive index: 1.38) having a different radius for each color at a weight ratio of 15%, the mixture is applied by a spin coating method, and optically scattered by a photolithography method. The color filters 411, 412, and 413 also serving as layers are formed, respectively.

【0024】さらに、ITO等の透明導電体を蒸着法や
スッパッタリング法により140nm(1400オング
ストローム)の厚さで形成し、フォトリソグラフィ法に
よってパターニングを行なって、セグメント電極11を
形成する。
Further, a transparent conductor such as ITO is formed to a thickness of 140 nm (1400 angstroms) by a vapor deposition method or a sputtering method, and is patterned by a photolithography method to form a segment electrode 11.

【0025】この際、カラーフィルタ中に混練される微
粒子は、各色毎に通過する光の波長において散乱効率が
等しくなるように、各色毎に異なる半径の分散を有する
微粒子を選んだ。
At this time, as the fine particles to be kneaded in the color filter, fine particles having different radii for each color were selected so that the scattering efficiency becomes equal at the wavelength of light passing through each color.

【0026】ここで、(樹脂の屈折率)=1.47、
(微粒子の屈折率)=1.38とした場合に、450n
m、550nm、650nmの波長において、粒子半径
に対する散乱効率がどのように変化するのかを、図3の
関係曲線207、208、209で示す。
Here, (refractive index of resin) = 1.47,
(Refractive index of fine particles) = 1.38, 450n
The relation curves 207, 208, and 209 in FIG. 3 show how the scattering efficiency with respect to the particle radius changes at wavelengths of m, 550 nm, and 650 nm.

【0027】図3において、450nmの光が最大散乱
効率を得られる粒子半径は1.6μmであり、550n
m、650nmの波長の光が最大散乱効率を得られる粒
子半径はそれぞれ2.0μm、2.4μmである。この
ため、本実施形態では、半径が1.6μmの微粒子を青
色のカラーフィルタに混練し、同様に、半径2.0μm
の微粒子を緑色のカラーフィルタに混練し、半径2.4
μmの微粒子を赤色のカラーフィルタに混練した。
In FIG. 3, the particle radius at which the maximum scattering efficiency of 450 nm light can be obtained is 1.6 μm, and 550 n
The particle radii at which light having a wavelength of m and 650 nm can obtain the maximum scattering efficiency are 2.0 μm and 2.4 μm, respectively. For this reason, in the present embodiment, fine particles having a radius of 1.6 μm are kneaded with a blue color filter, and similarly,
Of fine particles is mixed with a green color filter and has a radius of 2.4.
The μm fine particles were kneaded with a red color filter.

【0028】感光性アクリル樹脂に含有される着色料と
しては、従来から使用されているモノアゾ系、ジスアゾ
系、金属錯塩系、アントラキノン系、フタロシアニン
系、トリアリルメタン系等の油性染料や、カーボンブラ
ック、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛等の無機顔料、な
らびに、モノアゾ系、ジスアゾ系、フタロシアニン系、
キナクリドン系等の有機顔料が挙げられる。例えば、液
晶装置で多用される青(B)、緑(G)、赤(R)用の
着色料としては、それぞれ(B)フタロシアニンブル
ー、(G)フタロシアニングリーンおよび(R)ブルリ
リアントカーミンが挙げられる。
Examples of the coloring agent contained in the photosensitive acrylic resin include oil dyes such as monoazo, disazo, metal complex, anthraquinone, phthalocyanine, and triallylmethane, which are conventionally used, and carbon black. , Titanium oxide, zinc white, inorganic pigments such as zinc sulfide, and monoazo, disazo, phthalocyanine,
Organic pigments such as quinacridone type are exemplified. For example, colorants for blue (B), green (G), and red (R) frequently used in liquid crystal devices include (B) phthalocyanine blue, (G) phthalocyanine green, and (R) brilliant carmine, respectively. No.

【0029】そして、上述した方法によって作製された
セグメント電極基板およびコモン電極基板の対向する面
に配向膜を塗布し、ラビング処理を施した後、セグメン
ト電極11とコモン電極21とが互いに直交するように
2枚の基板10、20を、シール材31を介して貼り合
わせ、2枚の基板間の空間に液晶材料50を封入した
後、封止材で封止して液晶装置とする。
Then, after applying an alignment film to the opposing surfaces of the segment electrode substrate and the common electrode substrate manufactured by the above-described method and performing a rubbing process, the segment electrode 11 and the common electrode 21 are perpendicular to each other. The two substrates 10 and 20 are bonded together via a sealant 31, a liquid crystal material 50 is sealed in a space between the two substrates, and then sealed with a sealant to obtain a liquid crystal device.

【0030】このようにして作製した液晶装置は、観察
する角度によって色相が変化することがない。このた
め、液晶装置の色表現力を損なうことがない。
The hue of the liquid crystal device thus manufactured does not change depending on the viewing angle. For this reason, the color expression of the liquid crystal device is not impaired.

【0031】なお、本実施形態では、光学散乱層43
が、第1基板10において、第2基板20との対向面に
配置されているが、第2基板20と位相差板65との間
に配置されていても構わない。また、光学散乱層43
が、コモン電極21と第2基板20との間に設けられて
いても構わない。
In this embodiment, the optical scattering layer 43 is used.
Although the first substrate 10 is disposed on the surface facing the second substrate 20, the first substrate 10 may be disposed between the second substrate 20 and the retardation plate 65. Also, the optical scattering layer 43
May be provided between the common electrode 21 and the second substrate 20.

【0032】さらに、光学反射層15が、第1基板10
の外側の面に配置されていても構わない。この時、光学
散乱層43が、光学反射層と第1基板との間に設けられ
ていても構わない。
Further, the optical reflection layer 15 is formed on the first substrate 10
It may be arranged on the outer surface of the. At this time, the optical scattering layer 43 may be provided between the optical reflection layer and the first substrate.

【0033】尚、本例においてはパッシブマトリクス駆
動の型液晶装置を例にして説明を行なったが、TFT
(Thin Film Transistor)素子やTFD(Thin Film Di
ode)素子などを用いたアクティブマトリクス駆動方式
の液晶装置に用いることもできる。また、透過型液晶装
置としても構わない。
In the present embodiment, the description has been made by taking a passive liquid crystal device driven by a matrix as an example.
(Thin Film Transistor) element and TFD (Thin Film Di
ode) It can also be used for an active matrix driving type liquid crystal device using elements or the like. Further, it may be a transmission type liquid crystal device.

【0034】(第2実施形態)次に、本発明の第2実施
形態に係る液晶装置について説明する。本実施形態は、
TFD素子を用いたカラー表示可能なアクティブマトリ
クス駆動の反射型液晶装置に応用したものである。
(Second Embodiment) Next, a liquid crystal device according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment,
This is applied to an active matrix driven reflection type liquid crystal device capable of color display using a TFD element.

【0035】まず、図4、図5を用いてTFD素子30
1について説明する。
First, the TFD element 30 will be described with reference to FIGS.
1 will be described.

【0036】TFD素子301は、第1基板310上に
形成された絶縁膜312を下地として、その上に形成さ
れており、絶縁膜312の側から順に第1金属膜30
2、絶縁層304および第2金属膜306から構成され
て、TFD構造(Thin Film Diode構造)あるいはMI
M構造(Metal Insulator Metal構造)を持つ。そし
て、TFD素子301の第1金属膜302は、第1基板
上310上に形成されたデータ線もしくは走査線となる
配線311に接続されており、第2金属膜306は、ア
ルミニウムからなる光学反射層を兼ねた金属電極330
に接続されている。
The TFD element 301 is formed on an insulating film 312 formed on a first substrate 310 as a base, and is formed on the first metal film 30 in order from the insulating film 312 side.
2, composed of an insulating layer 304 and a second metal film 306, and having a TFD structure (Thin Film Diode structure) or MI
It has an M structure (Metal Insulator Metal structure). The first metal film 302 of the TFD element 301 is connected to a wiring 311 serving as a data line or a scanning line formed on the first substrate 310, and the second metal film 306 is formed of an aluminum optical reflection. Metal electrode 330 also serving as layer
It is connected to the.

【0037】絶縁膜312は、例えば酸化タンタルから
なる。但し、絶縁膜312は、第2金属膜306の堆積
後等に行われる熱処理により第1金属膜302が下地か
ら剥離しないことおよび下地から第1金属膜302に不
純物が拡散しないことを主目的として形成されるもので
ある。従って、第1基板310を、例えば石英基板等の
ように耐熱性や純度に優れた基板から構成すること等に
より、これらの剥離や不純物の拡散が問題とならないの
であれば、絶縁膜312は省略することができる。第1
金属膜302は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、
タンタル単体またはタンタル合金からなる。絶縁膜30
4は、例えば化成液中で第1金属膜302の表面に陽極
酸化により形成された酸化膜からなる。第2金属膜30
6は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、クロム単体
またはクロム合金からなる。
The insulating film 312 is made of, for example, tantalum oxide. Note that the insulating film 312 has a main purpose of preventing the first metal film 302 from peeling off from the base and preventing impurities from diffusing from the base into the first metal film 302 by a heat treatment performed after the deposition of the second metal film 306 or the like. Is formed. Therefore, if the first substrate 310 is made of a substrate having excellent heat resistance and purity, such as a quartz substrate, for example, and the separation and diffusion of impurities do not pose a problem, the insulating film 312 is omitted. can do. First
The metal film 302 is made of a conductive metal thin film, for example,
It is made of tantalum alone or a tantalum alloy. Insulating film 30
Numeral 4 is an oxide film formed by anodic oxidation on the surface of the first metal film 302 in a chemical solution, for example. Second metal film 30
Reference numeral 6 denotes a conductive metal thin film, for example, chromium alone or a chromium alloy.

【0038】更に、金属電極330や、TFD素子30
1、走査線311等の液晶に面する側(即ち、図5で上
側表面)には透明絶縁膜303が設けられている。
Further, the metal electrode 330 and the TFD element 30
1. A transparent insulating film 303 is provided on the side facing the liquid crystal such as the scanning line 311 (that is, the upper surface in FIG. 5).

【0039】次に、図6を用いて光学散乱層を兼ねたカ
ラーフィルタ411、412、413が形成されたコモ
ン電極基板について説明する。
Next, a common electrode substrate on which color filters 411, 412, and 413 also serving as an optical scattering layer are formed will be described with reference to FIG.

【0040】まず、第2基板410上にカーボンブラッ
クを含有する感光性有機膜を2μmの厚みでスピンコー
ティング法にて塗布した後、フォトリソグラフィ法にて
幅20μmのパターンを作製して、遮光層420を形成
する。
First, a 2 μm-thick photosensitive organic film containing carbon black is applied on the second substrate 410 by spin coating, and then a 20 μm-wide pattern is formed by photolithography to form a light-shielding layer. 420 is formed.

【0041】さらに、赤色、青色、緑色の着色料をそれ
ぞれ含有する感光性アクリル系樹脂(屈折率1.47)
に、エポキシ系樹脂(屈折率1.59)からなる異なる
半径を持った微粒子を重量比で15%の割合で混練した
後に、スピンコーティング法にて塗布し、フォトリソグ
ラフィ法にて光学散乱層を兼ねたカラーフィルタ41
1、412、413を形成する。
Further, a photosensitive acrylic resin containing a red, blue, and green colorant (refractive index: 1.47)
Then, fine particles having different radii of epoxy resin (refractive index: 1.59) are kneaded at a weight ratio of 15%, then applied by spin coating, and an optical scattering layer is formed by photolithography. Color filter 41 also serves as
1, 412 and 413 are formed.

【0042】さらに、透明なアクリル系樹脂に該樹脂と
は屈折率が互いに異なる微粒子を分散させた平坦化膜4
14を塗布し、光学散乱層45を形成する。平坦化した
後にITO等からなる透明な導電体薄膜を140nm
(1400オングストローム)の厚さで形成し、フォト
リソグラフィ法によってパターニングを行って、走査電
極もしくはデータ信号電極となる電極401を形成す
る。
Further, a flattening film 4 in which fine particles having a refractive index different from that of the resin are dispersed in a transparent acrylic resin.
14 is applied to form an optical scattering layer 45. After flattening, a transparent conductive thin film made of ITO etc.
(1400 angstroms), and patterning is performed by photolithography to form an electrode 401 to be a scanning electrode or a data signal electrode.

【0043】この際、カラーフィルタ中に混練される微
粒子は各色毎に通過する光の波長において散乱効率が等
しくなるように、各色毎に異なる半径の分散を有する微
粒子を選んだ。
At this time, as the fine particles kneaded in the color filters, fine particles having different radii of different radii for each color were selected so that the scattering efficiency becomes equal at the wavelength of light passing through each color.

【0044】ここで、(樹脂の屈折率)=1.47、
(微粒子の屈折率)=1.59とした場合に、450n
m、550nm、650nmの波長において、粒子半径
に対する散乱効率がどのように変化するのかを、図7の
関係曲線210、211、212で示す。
Here, (refractive index of resin) = 1.47,
(Refractive index of fine particles) = 1.59, 450n
The relationship curves 210, 211, and 212 in FIG. 7 show how the scattering efficiency with respect to the particle radius changes at wavelengths of m, 550 nm, and 650 nm.

【0045】図7において、450nmの光が最大散乱
効率を得られる粒子半径は1.2μmであり、550n
m、650nmの波長の光が最大散乱効率を得られる粒
子半径はそれぞれ1.5μm、1.8μmである。この
ため、本実施形態では、半径が1.2μmの微粒子を青
色のカラーフィルタに混練し、同様に、半径1.5μm
の微粒子を緑色のカラーフィルタに混練し、半径1.8
μmの微粒子を赤色のカラーフィルタに混練した。
In FIG. 7, the particle radius at which 450 nm light can obtain the maximum scattering efficiency is 1.2 μm,
The particle radii at which light having a wavelength of m and 650 nm can obtain the maximum scattering efficiency are 1.5 μm and 1.8 μm, respectively. For this reason, in this embodiment, fine particles having a radius of 1.2 μm are kneaded with a blue color filter, and similarly,
Is mixed with a green color filter and has a radius of 1.8.
The μm fine particles were kneaded with a red color filter.

【0046】また、感光性アクリル樹脂に含有される着
色料としては、従来から使用されているモノアゾ系、ジ
スアゾ系、金属錯塩系、アントラキノン系、フタロシア
ニン系、トリアリルメタン系、等の油性染料やカーボン
ブラック、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛等の無機顔
料、ならびにモノアゾ系、ジスアゾ系、フタロシアニン
系、キナクリドン系等の有機顔料が挙げられる。例え
ば、液晶装置で多用される青(B)、緑(G)、赤
(R)用の着色料としてはそれぞれ(B)フタロシアニ
ンブルー、(G)フタロシアニングリーンおよび(R)
ブルリリアントカーミンが挙げられる。
Colorants contained in the photosensitive acrylic resin include oil dyes such as monoazo, disazo, metal complex salt, anthraquinone, phthalocyanine, and triallylmethane based dyes which have been used. Examples thereof include inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc white, and zinc sulfide, and organic pigments such as monoazo, disazo, phthalocyanine, and quinacridone. For example, colorants for blue (B), green (G), and red (R) frequently used in liquid crystal devices include (B) phthalocyanine blue, (G) phthalocyanine green, and (R)
Brilliant carmine.

【0047】最後に、第1基板310および第2基板4
10の対向する面に配向膜を塗布しラビング処理を施し
た後、配線311と電極401とが互いに直交するよう
に、かつ、金属電極301と電極401とが対向するよ
うに、2枚の基板310、410を、シール材を介して
貼り合わせ、2枚の基板間の空間に液晶物質を封入した
後、封止材で封止して液晶装置とする。
Finally, the first substrate 310 and the second substrate 4
After applying an alignment film to the opposing surfaces of the substrate 10 and performing a rubbing process, the two substrates are arranged so that the wiring 311 and the electrode 401 are orthogonal to each other and the metal electrode 301 and the electrode 401 are opposite to each other. The liquid crystal material is sealed in the space between the two substrates by sealing the liquid crystal material into the space between the two substrates, and then forming a liquid crystal device.

【0048】このようにして作製した液晶装置は、観察
する角度によって色相が変化することがない。このた
め、液晶装置の色表現力を損なうことがない。
The hue of the liquid crystal device thus manufactured does not change depending on the viewing angle. For this reason, the color expression of the liquid crystal device is not impaired.

【0049】ここで、本実施形態では、光学散乱層45
は、一対の基板の対向面に配置されているが、第2基板
410と位相差板65との間に配置されていても構わな
い。
Here, in the present embodiment, the optical scattering layer 45 is used.
Are arranged on the opposing surfaces of the pair of substrates, but may be arranged between the second substrate 410 and the retardation plate 65.

【0050】さらに、光学反射層15が第1基板の外側
の面に配置されていても構わない。この時、光学散乱層
45が光学反射層と第1基板との間に設けられていても
構わない。
Further, the optical reflection layer 15 may be arranged on the outer surface of the first substrate. At this time, the optical scattering layer 45 may be provided between the optical reflection layer and the first substrate.

【0051】尚、本例においてはTFD(Thin Film Dio
de)素子を用いたアクティブ駆動の反射型液晶装置を例
にして説明を行なったが、TFT(Thin Film Transist
or)素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶
装置やパッシブ駆動の液晶装置に用いることもできる。
また、透過型液晶装置としても構わない。
In this example, TFD (Thin Film Dio)
de) An explanation has been given using an active drive reflection type liquid crystal device using an element as an example, but a TFT (Thin Film Transistor) is used.
or) The present invention can be applied to an active matrix driving type liquid crystal device using elements and a passive driving liquid crystal device.
Further, it may be a transmission type liquid crystal device.

【0052】(第3実施形態)図8に本発明による電子
機器の一例を示す。これは電子書籍であって、携帯情報
端末の一種である。符号600は電子書籍本体を示し、
そのうち符号601は本発明の液晶装置を用いた液晶表
示部である。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows an example of an electronic apparatus according to the present invention. This is an electronic book, which is a kind of portable information terminal. Reference numeral 600 denotes an electronic book main body,
Reference numeral 601 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the present invention.

【0053】また、図9に本発明の他の一例として携帯
電話を示す。符号605は携帯電話本体を示し、そのう
ち符号606は本発明の液晶装置を用いた液晶表示部で
ある。これらの電子機器は、上記の本発明による液晶装
置を備えているので、視野角が広く、明るくてコントラ
ストの高い鮮明な表示画面を有することになる。
FIG. 9 shows a portable telephone as another example of the present invention. Reference numeral 605 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 606 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the present invention. Since these electronic devices include the above-described liquid crystal device according to the present invention, they have a wide viewing angle, a bright display screen with high contrast, and a clear display screen.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、液晶装置を観察する角
度によって色相が変化することを低減できる。また、液
晶装置の表現できる色の範囲が広がるために、表現力豊
かな液晶装置とすることができる。さらに、有効に散乱
光を使用することができるので、明るくコントラストの
高い液晶装置とすることができる。
According to the present invention, the change in hue depending on the angle at which the liquid crystal device is observed can be reduced. Further, since the range of colors that can be expressed by the liquid crystal device is widened, the liquid crystal device can be rich in expressive power. Further, since the scattered light can be used effectively, a bright and high-contrast liquid crystal device can be obtained.

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

【図1】 本発明の第1実施形態に係る液晶装置の構成
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同液晶装置におけるセグメント電極基板を部
分的に拡大した断面図である。
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a segment electrode substrate in the liquid crystal device.

【図3】 微粒子の屈折率=1.38、透明樹脂の屈折
率=1.47となる時の、450nm、550nm、6
50nmの波長における、粒子半径に対する散乱効率の
関係を示すグラフである。
FIG. 3 shows the relationship between the refractive index of a fine particle = 1.38 and the refractive index of a transparent resin = 1.47, 450 nm, 550 nm, and 6 nm.
It is a graph which shows the relationship of the scattering efficiency with respect to a particle radius at the wavelength of 50 nm.

【図4】 本発明の第2実施形態に係る液晶装置のTF
Dを部分的に拡大した平面図である。
FIG. 4 shows a TF of a liquid crystal device according to a second embodiment of the present invention.
It is the top view which expanded D partly.

【図5】 同TFDを部分的に拡大した断面図である。FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of the TFD.

【図6】 同液晶装置の対向基板を部分的に拡大した断
面図である。
FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of a counter substrate of the liquid crystal device.

【図7】 微粒子の屈折率=1.59、透明樹脂の屈折
率=1.47となる時の、450nm、550nm、6
50nmの波長における、粒子半径に対する散乱効率の
関係を示すグラフである。
FIG. 7: 450 nm, 550 nm, 6 when the refractive index of the fine particles = 1.59 and the refractive index of the transparent resin = 1.47.
It is a graph which shows the relationship of the scattering efficiency with respect to a particle radius at the wavelength of 50 nm.

【図8】 本発明の液晶装置を使用した電子機器の一例
を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus using the liquid crystal device of the present invention.

【図9】 本発明の液晶装置を使用した電子機器の他の
例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view illustrating another example of an electronic apparatus using the liquid crystal device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20…基板 11…セグメント電極 21…コモン電極 31…シール材 32…封止材 43、45…光学散乱層 50…液晶材料 51…液晶セル 60…偏光子 65、66…位相差板 301…TFD素子 302、306…金属膜 310、410…基板 330…反射電極 311…走査線 304、312…絶縁膜 401…対向電極 411、412、413…カラーフィルタ 420…ブラックストライプ 600…電子書籍本体 601…液晶装置 605…携帯電話本体 606…液晶装置 10, 20 ... substrate 11 ... segment electrode 21 ... common electrode 31 ... sealing material 32 ... sealing material 43, 45 ... optical scattering layer 50 ... liquid crystal material 51 ... liquid crystal cell 60 ... polarizer 65, 66 ... retardation plate 301 ... TFD elements 302, 306 metal films 310, 410 substrate 330 reflective electrodes 311 scanning lines 304, 312 insulating films 401 counter electrodes 411, 412, 413 color filters 420 black stripes 600 e-book body 601 Liquid crystal device 605: Mobile phone body 606: Liquid crystal device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧澤 圭二 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H042 BA02 BA14 BA20 2H048 BA02 BA45 BA47 BB01 BB02 BB10 BB44 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Y FA14Z FA31X FA31Y FA34Y FB02 FB12 FC01 FD24 GA13 GA16 LA16 LA17  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Keiji Takizawa 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano F-term in Seiko Epson Corporation (Reference) 2H042 BA02 BA14 BA20 2H048 BA02 BA45 BA47 BB01 BB02 BB10 BB44 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Y FA14Z FA31X FA31Y FA34Y FB02 FB12 FC01 FD24 GA13 GA16 LA16 LA17

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板間に液晶を保持し、各基板の
対向する面の少なくとも一方には電極が形成されてお
り、且つ、少なくとも一方の基板に、 複数の着色された樹脂中に、該樹脂と屈折率が異なる微
粒子が分散された光学散乱層が配設されている液晶装置
であって、 前記微粒子の平均半径が、前記着色された樹脂毎に異な
ることを特徴とする液晶装置。
1. A liquid crystal is held between a pair of substrates, an electrode is formed on at least one of opposing surfaces of each substrate, and at least one of the substrates has a plurality of colored resins, A liquid crystal device provided with an optical scattering layer in which fine particles having a different refractive index from the resin are dispersed, wherein an average radius of the fine particles is different for each of the colored resins.
【請求項2】 前記光学散乱層の表面に、平坦化のため
の透明な樹脂膜が形成されていることを特徴とする請求
項1に記載の液晶装置。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a transparent resin film for flattening is formed on a surface of the optical scattering layer.
【請求項3】 前記透明な樹脂膜中に、該透明な樹脂膜
と屈折率の異なる微粒子が含まれていることを特徴とす
る請求項2に記載の液晶装置。
3. The liquid crystal device according to claim 2, wherein the transparent resin film contains fine particles having a refractive index different from that of the transparent resin film.
【請求項4】 対向する一対の基板のうち、少なくとも
一方の基板の対向する面に、前記光学散乱層が形成され
ていることを特徴とする請求項1、2または3に記載の
液晶装置。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the optical scattering layer is formed on a facing surface of at least one of the pair of facing substrates.
【請求項5】 対向する一対の基板のうち、少なくとも
一方の基板の外側となる面に、前記光学散乱層が形成さ
れている事を特徴とする請求項1、2または3に記載の
液晶装置。
5. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the optical scattering layer is formed on a surface outside at least one of the pair of substrates facing each other. .
【請求項6】 対向する一対の基板のうち、観視側から
見て下側となる基板のいずれか一方の面に光学反射層が
形成されており、 該光学反射層と液晶層との間に、前記光学散乱層が形成
されていることを特徴とする請求項1、2または3に記
載の液晶装置。
6. An optical reflection layer is formed on one of surfaces of a pair of opposing substrates which is a lower side as viewed from a viewing side, and an optical reflection layer is formed between the optical reflection layer and the liquid crystal layer. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the optical scattering layer is formed on the liquid crystal device.
【請求項7】 対向する一対の基板のうち、観視側から
見て下側となる基板のいずれか一方の面に光学反射層が
形成されており、 観察側から見て上側となる基板の何れか一方の面に前記
光学散乱層が形成されていることを特徴とする請求項
1、2または3に記載の液晶装置。
7. An optical reflection layer is formed on one surface of a lower substrate when viewed from the viewing side of the pair of opposing substrates, and the upper substrate when viewed from the observation side is formed. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the optical scattering layer is formed on one of the surfaces.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の液晶
装置を具備したことを特徴とする電子機器。
8. An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007109575A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Dainippon Printing Co Ltd Substrate for electroluminescent element
CN105388663A (en) * 2015-12-31 2016-03-09 东旭(昆山)显示材料有限公司 Color filter and liquid crystal display including color filter

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