JP2002049038A - Reflection type liquid crystal display device - Google Patents

Reflection type liquid crystal display device

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JP2002049038A
JP2002049038A JP2000235647A JP2000235647A JP2002049038A JP 2002049038 A JP2002049038 A JP 2002049038A JP 2000235647 A JP2000235647 A JP 2000235647A JP 2000235647 A JP2000235647 A JP 2000235647A JP 2002049038 A JP2002049038 A JP 2002049038A
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liquid crystal
layer
display device
crystal display
crystal layer
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JP2000235647A
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Japanese (ja)
Inventor
Kozo Nakamura
浩三 中村
Sayuri Fujiwara
小百合 藤原
Yasutaka Itou
康尚 伊藤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type liquid crystal display device in which uniform display quality in the display region is realized. SOLUTION: The device has a liquid crystal layer 30 which selectively reflects light in a specified wavelength region, a pair of alignment layers 16 and 26 formed on both surfaces of the liquid crystal layer, and a pair of electrodes 14 and 24 to apply voltage on the liquid crystal layer 30. One of the alignment layers 16 and 26 is a horizontal alignment layer 16 and the other is a perpendicular alignment layer 26.

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、外部からの入射光
を反射することにより表示を行う反射型液晶表示装置に
関し、特に、特定の波長領域の光を選択的に反射する液
晶層を備えた反射型液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device which performs display by reflecting external light, and more particularly to a reflection type liquid crystal display device having a liquid crystal layer which selectively reflects light in a specific wavelength region. The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電
力であるという特徴を生かして、ワードプロセッサやパ
ーソナルコンピュータなどのOA機器、電子手帳などの
携帯情報機器、あるいは液晶モニターを備えたカメラ一
体型VTRなどに広く用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been characterized by their thinness and low power consumption, and have been developed to use OA equipment such as word processors and personal computers, portable information equipment such as electronic notebooks, and cameras equipped with liquid crystal monitors. Widely used for body VTRs and the like.

【0003】液晶表示装置は、CRT(ブラウン管)や
EL(エレクトロルミネッセンス)などとは異なり、自
ら発光する自発光型の表示装置ではないため、ITO
(Indium Tin Oxide)などの透明導電
材料から形成された画素電極(透明電極)を用いる透過
型液晶表示装置の場合には、液晶パネルの背後に蛍光管
などの照明装置(いわゆるバックライト)を配置して、
そこから入射される光によって表示を行っている。
A liquid crystal display device is not a self-luminous display device that emits light by itself, unlike a CRT (cathode ray tube) or EL (electroluminescence).
In the case of a transmissive liquid crystal display device using a pixel electrode (transparent electrode) formed of a transparent conductive material such as (Indium Tin Oxide), a lighting device (a so-called backlight) such as a fluorescent tube is disposed behind the liquid crystal panel. do it,
The display is performed by the light incident from there.

【0004】透過型液晶表示装置の場合、上述のように
バックライトを用いて表示を行うので、液晶表示装置を
用いる種々の機器の小型化・軽量化を図る上で、バック
ライトを設けるためのスペースやバックライトの重量が
問題となる。また、通常バックライトは液晶表示装置の
全消費電力のうち50%以上を消費することから、消費
電力が大きくなり、携帯型の機器に利用する場合には、
大型(大容量)のバッテリーが必要となり、このことも
小型化・軽量化を妨げる一因となっている。さらに、屋
外において晴天下で使用する場合などのように、表示光
に比べて周囲光が非常に明るい場合には、大幅なコント
ラスト比の低下が見られるという問題点も有している。
[0004] In the case of a transmissive liquid crystal display device, display is performed using a backlight as described above. Therefore, in order to reduce the size and weight of various devices using the liquid crystal display device, it is necessary to provide a backlight. Space and backlight weight are a problem. In addition, since the backlight consumes 50% or more of the total power consumption of the liquid crystal display device, the power consumption increases, and when it is used for a portable device,
A large (large capacity) battery is required, which is another factor that hinders miniaturization and weight reduction. Further, when the ambient light is much brighter than the display light, such as when the device is used outdoors under fine weather, there is a problem that the contrast ratio is greatly reduced.

【0005】これに対して、外部からの入射光を反射す
ることにより表示を行う反射型液晶表示装置の場合は、
バックライトを設ける必要がなく、バッテリーも小型の
ものを用いることができるので、より一層の小型化・軽
量化を図ることができるという利点を有している。さら
に、周囲光の光量に応じた光量の表示光が得られるの
で、屋外において晴天下で使用してもコントラスト比の
低下は見られない。従って、反射型液晶表示装置は、携
帯情報端末やデジタルカメラ、携帯ビデオカメラ等に好
適に用いることができる。
On the other hand, in the case of a reflection type liquid crystal display device which performs display by reflecting externally incident light,
Since there is no need to provide a backlight and a small battery can be used, there is an advantage that further reduction in size and weight can be achieved. Further, since the amount of display light corresponding to the amount of ambient light is obtained, the contrast ratio does not decrease even when used outdoors under fine weather. Therefore, the reflective liquid crystal display device can be suitably used for portable information terminals, digital cameras, portable video cameras, and the like.

【0006】しかしながら、このように多くの利点を有
しているものの、現在実用化されている反射型液晶表示
装置は、その反射率(入射光強度に対する反射光強度の
比)が低く、周囲光が比較的暗い場合には、視認性が極
端に低下するという問題点を有している。
However, although having many advantages as described above, the reflection type liquid crystal display devices currently in practical use have a low reflectance (ratio of reflected light intensity to incident light intensity) and have low ambient light. Has a problem that the visibility is extremely reduced when is relatively dark.

【0007】このように反射率が低いことの主要因とし
ては、現在実用化されている反射型液晶表示装置は何れ
の方式においても偏光子を一枚あるいは二枚用いる構成
となっているために、入射光の50%以上がこれらの偏
光子により吸収されて表示に利用されることなく損失し
てしまっている、ということが挙げられる。
[0007] The main reason for the low reflectivity is that the reflective liquid crystal display devices currently in practical use use either one or two polarizers in any system. That is, 50% or more of incident light is absorbed by these polarizers and is lost without being used for display.

【0008】そこで、偏光子を使用しない反射型液晶表
示装置として、可視光領域の光を選択的に反射する液晶
層(コレステリック液晶層などの螺旋構造を有する液晶
層)を備えた反射型液晶表示装置が提案されている(例
えば、特開平7−209662号公報等)。
Therefore, as a reflection type liquid crystal display device using no polarizer, a reflection type liquid crystal display provided with a liquid crystal layer (a liquid crystal layer having a helical structure such as a cholesteric liquid crystal layer) that selectively reflects light in the visible light region. An apparatus has been proposed (for example, JP-A-7-209662).

【0009】コレステリック液晶層がその螺旋ピッチに
対応した波長の光を選択的に反射する現象は、例えば、
Appl.Opt.7巻9号1729ページ(1968
年)、Phys.Rev.5巻9号577ページ(19
70年)等の文献に記載されている。
The phenomenon that the cholesteric liquid crystal layer selectively reflects light having a wavelength corresponding to the helical pitch is, for example, as follows.
Appl. Opt. Vol. 7, No. 9, page 1729 (1968)
Year), Phys. Rev .. Vol. 5, No. 9, pp. 577 (19
70 years).

【0010】例えば、右巻きのコレステリック液晶層
は、no・p<λ<ne・pの範囲の波長λをもつ右回
りの円偏光(右円偏光)のみを選択的に反射し、それ以
外の波長の右回りの円偏光や全ての波長の左回りの円偏
光(左円偏光)は透過する。ここで、noおよびneは
液晶層の常光および異常光に対する屈折率、pは螺旋ピ
ッチ、λは反射波長である。また、このときの反射中心
波長λmは、液晶層の平均屈折率をnaとすれば、λm
=na・pで表される。一方、左巻きのコレステリック
液晶層は、上述した右巻きの場合とは逆に、特定の波長
領域の左回りの円偏光のみを選択的に反射する。
For example, a right-handed cholesteric liquid crystal layer selectively reflects only clockwise circularly polarized light (right circularly polarized light) having a wavelength λ in the range of no · p <λ <ne · p. Right-handed circularly polarized light of a wavelength and left-handed circularly polarized light of all wavelengths (left circularly polarized light) are transmitted. Here, no and ne are the refractive indexes of the liquid crystal layer with respect to ordinary light and extraordinary light, p is a helical pitch, and λ is a reflection wavelength. The reflection center wavelength λm at this time is λm, where na is the average refractive index of the liquid crystal layer.
= Na · p. On the other hand, the left-handed cholesteric liquid crystal layer selectively reflects only counterclockwise circularly polarized light in a specific wavelength region, contrary to the above-described right-handed cholesteric liquid crystal layer.

【0011】このような特定の波長領域の光を選択的に
反射する効果(選択反射効果)を有する液晶層として
は、既に挙げたコレステリック液晶層の他に、通常のネ
マチック液晶材料に光学的に活性なカイラル剤を添加し
たカイラルネマチック液晶層や、カイラルスメクチック
液晶層等が挙げられる。なお、コレステリック液晶層が
一般的に雰囲気または紫外線による刺激に対し不安定で
信頼性が低いのに対して、カイラルネマチック液晶層は
耐光性に優れ、安定であるとともに、螺旋ピッチの調節
が比較的容易であり、反射波長幅の調節もしやすく材料
選択の幅が広いため、実用には一般的にカイラルネマチ
ック液晶層が使用される。
As a liquid crystal layer having such an effect of selectively reflecting light in a specific wavelength region (selective reflection effect), in addition to the cholesteric liquid crystal layer already described, an optical material that is optically added to a normal nematic liquid crystal material can be used. Examples include a chiral nematic liquid crystal layer to which an active chiral agent is added, a chiral smectic liquid crystal layer, and the like. The cholesteric liquid crystal layer is generally unstable and unreliable to stimuli caused by the atmosphere or ultraviolet rays, while the chiral nematic liquid crystal layer is excellent in light resistance and stable, and the helical pitch can be adjusted relatively. A chiral nematic liquid crystal layer is generally used for practical use because it is easy, the reflection wavelength width can be easily adjusted, and the range of material selection is wide.

【0012】上述の液晶層を備えた反射型液晶表示装置
として現在提案されているもの、例えば、上述の特開平
7−209662号公報等に開示されている反射型液晶
表示装置は、いずれも、液晶層を挟持する2つの基板の
表面に水平配向層を設けた構成、すなわち、液晶層の両
面に水平配向層を設けた構成を有している。
The presently proposed reflective liquid crystal display devices having the above-mentioned liquid crystal layer, for example, the reflective liquid crystal display devices disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-209662, etc. It has a configuration in which a horizontal alignment layer is provided on the surfaces of two substrates sandwiching a liquid crystal layer, that is, a configuration in which a horizontal alignment layer is provided on both surfaces of a liquid crystal layer.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者は、液晶層の両面に水平配向層を設けた反射型液晶
表示装置を試作し、その分光特性を評価した結果、表示
領域内において選択反射する波長領域が異なる領域が存
在し、不均一な表示となって表示ムラが発生するととも
に、ディスクリネーションラインとして観察される配向
欠陥が発生するという問題点があることを見出した。
However, the inventors of the present invention have made a prototype of a reflective liquid crystal display device having a horizontal alignment layer provided on both sides of a liquid crystal layer and evaluated its spectral characteristics. It has been found that there are regions where different wavelength regions are present, resulting in non-uniform display, which causes display unevenness and alignment defects observed as disclination lines.

【0014】また、本願発明者は、液晶層の両面に垂直
配向層を設けた反射型液晶表示装置についても同様にそ
の分光特性を評価した結果、この場合には、表示領域内
において選択反射する波長領域が異なる領域が存在し、
不均一な表示となって表示ムラが発生するとともに、選
択反射する波長領域が広がり、色純度の低下が引き起こ
されるという問題点があることを見出した。
The inventor of the present invention similarly evaluated the spectral characteristics of a reflection type liquid crystal display device in which vertical alignment layers were provided on both surfaces of a liquid crystal layer. As a result, in this case, selective reflection occurs in the display area. There are regions with different wavelength regions,
It has been found that there is a problem in that the display becomes uneven and display unevenness occurs, and the wavelength region for selective reflection is widened, thereby lowering color purity.

【0015】なお、SID98・p109(1998)
には、一対の基板に挟持された液晶層のホメオトロピッ
ク配向(基板法線方向に電場印加時)からプレーナ配向
(電場無印加時)への緩和過程の数値解析を、両方の基
板の表面が水平配向規制力を有すると仮定した場合と両
方の基板の表面が垂直配向規制力を有すると仮定した場
合とについて、行った結果が記載されているが、表示特
性については言及されていない。
[0015] SID98.p109 (1998)
Is a numerical analysis of the relaxation process of a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates from homeotropic alignment (when an electric field is applied in the direction normal to the substrate) to planar alignment (when no electric field is applied). The results are described for the case where it is assumed that the substrate has a horizontal alignment regulating force and the case where both surfaces of the substrate are assumed to have a vertical alignment regulating force, but the display characteristics are not mentioned.

【0016】本発明は、上記諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、表示領域内で均一な表示品位が実
現された反射型液晶表示装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a reflection type liquid crystal display device in which uniform display quality is realized in a display area.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明による反射型液晶
表示装置は、特定の波長領域の光を選択的に反射する少
なくとも1つの液晶層と、前記少なくとも1つの液晶層
の両面に設けられた一対の配向層と、前記少なくとも1
つの液晶層に電圧を印加する少なくとも一対の電極とを
有し、前記一対の配向層のうち、一方は水平配向層であ
り、他方は垂直配向層である構成を有しており、そのこ
とによって上記目的が達成される。
According to the present invention, there is provided a reflective liquid crystal display device comprising at least one liquid crystal layer for selectively reflecting light in a specific wavelength region, and both surfaces of the at least one liquid crystal layer. A pair of alignment layers;
At least one pair of electrodes for applying a voltage to one liquid crystal layer, one of the pair of alignment layers is a horizontal alignment layer, and the other is a vertical alignment layer. The above object is achieved.

【0018】前記少なくとも1つの液晶層の観察者側の
面に、前記水平配向層が設けられている構成としてもよ
い。
The horizontal alignment layer may be provided on a surface of the at least one liquid crystal layer on the viewer side.

【0019】あるいは、前記少なくとも1つの液晶層の
観察者側の面に、前記垂直配向層が設けられている構成
としてもよい。
Alternatively, the vertical alignment layer may be provided on a surface of the at least one liquid crystal layer on the viewer side.

【0020】前記少なくとも1つの液晶層の厚さは、前
記少なくとも1つの液晶層の前記垂直配向層側に設けら
れた基板上に形成された柱状スペーサによって規定され
ていることが好ましい。
Preferably, the thickness of the at least one liquid crystal layer is defined by a columnar spacer formed on a substrate provided on the side of the at least one liquid crystal layer on the side of the vertical alignment layer.

【0021】前記少なくとも1つの液晶層は、誘電体シ
ートを介して互いに積層された2つの液晶層であり、前
記少なくとも一対の電極は、前記2つの液晶層および前
記誘電体シートを介して互いに対向するように設けられ
た一対の電極であり、前記2つの液晶層のうち、一方は
特定の第1波長領域の右円編光を選択的に反射し、他方
は特定の第2波長領域の左円偏光を選択的に反射する構
成とすることが好ましい。
The at least one liquid crystal layer is two liquid crystal layers stacked on each other via a dielectric sheet, and the at least one pair of electrodes are opposed to each other via the two liquid crystal layers and the dielectric sheet. One of the two liquid crystal layers selectively reflects right circular knitted light of a specific first wavelength region, and the other of the two liquid crystal layers has a left side of a specific second wavelength region. It is preferable to adopt a configuration in which circularly polarized light is selectively reflected.

【0022】前記2つの液晶層のうち、一方の液晶層の
観察者側の面に前記水平配向層が設けられており、他方
の液晶層の観察者側の面に前記垂直配向層が設けられて
いることが好ましい。
Of the two liquid crystal layers, the horizontal alignment layer is provided on a viewer side surface of one of the liquid crystal layers, and the vertical alignment layer is provided on a viewer side surface of the other liquid crystal layer. Is preferred.

【0023】あるいは、前記2つの液晶層のそれぞれ
の、観察者側の面に、前記水平配向層が設けられていて
もよいし、前記垂直配向層が設けられていてもよい。
Alternatively, the horizontal alignment layer or the vertical alignment layer may be provided on the observer side of each of the two liquid crystal layers.

【0024】前記2つの液晶層のそれぞれの、前記誘電
体シート側の面に前記垂直配向層が設けられており、前
記2つの液晶層のそれぞれの厚さは、前記2つの液晶層
のそれぞれを介して前記誘電体シートに対向するように
設けられた基板上に形成された柱状スペーサによって規
定されている構成とすることが好ましい。
The vertical alignment layer is provided on a surface of each of the two liquid crystal layers on the side of the dielectric sheet, and the thickness of each of the two liquid crystal layers is different from that of each of the two liquid crystal layers. It is preferable to adopt a configuration defined by a columnar spacer formed on a substrate provided so as to face the dielectric sheet with the interposition therebetween.

【0025】以下、本発明の作用について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

【0026】本発明の反射型液晶表示装置においては、
液晶層の両面に設けられた一対の配向層のうち、一方が
水平配向層であるので、水平配向層の表面において、液
晶層の液晶分子は水平配向層に対して水平に配向する。
従って、特定の波長領域の光を選択的に反射する液晶層
が有する螺旋構造の螺旋軸は、水平配向層に対して垂直
に保たれる。その結果、選択反射光の色純度の低下が抑
制されるとともに、選択反射光の波長領域の変化が抑制
される。
In the reflection type liquid crystal display device of the present invention,
Since one of the pair of alignment layers provided on both surfaces of the liquid crystal layer is a horizontal alignment layer, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are horizontally aligned with the horizontal alignment layer on the surface of the horizontal alignment layer.
Therefore, the helical axis of the helical structure of the liquid crystal layer that selectively reflects light in a specific wavelength region is maintained perpendicular to the horizontal alignment layer. As a result, a decrease in the color purity of the selectively reflected light is suppressed, and a change in the wavelength region of the selectively reflected light is suppressed.

【0027】また、他方が垂直配向層であるので、垂直
配向層の表面において、液晶層の液晶分子は方位角方向
の配向規制力を受けない。従って、表示領域内で液晶層
の厚さ(セルギャップ)が変化しても、液晶層の螺旋構
造の螺旋の旋回数が連続的に変化し、螺旋ピッチは変化
しない。その結果、配向欠陥の発生が抑制されるととも
に、選択反射光の波長領域の変化が抑制される。
Further, since the other is a vertical alignment layer, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer do not receive the alignment control force in the azimuthal direction on the surface of the vertical alignment layer. Therefore, even if the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer changes in the display area, the number of spiral turns of the spiral structure of the liquid crystal layer continuously changes, and the spiral pitch does not change. As a result, the generation of alignment defects is suppressed, and the change in the wavelength region of the selectively reflected light is suppressed.

【0028】本発明によれば、上述のように、表示領域
内において分光特性の均一性を高めることができる。
According to the present invention, as described above, it is possible to improve the uniformity of the spectral characteristics in the display area.

【0029】液晶層の観察者側の面に水平配向層が設け
られている構成とすると、液晶層の観察者側の面近傍の
液晶分子は均一なプレーナー配向となり、反射面は金属
光沢を帯びる。その結果、特定の視角範囲において非常
に明るく、色純度の高い表示が実現される。
When a horizontal alignment layer is provided on the surface of the liquid crystal layer on the viewer side, the liquid crystal molecules in the vicinity of the viewer side of the liquid crystal layer have uniform planar alignment, and the reflection surface has metallic luster. . As a result, a display that is very bright in a specific viewing angle range and has high color purity is realized.

【0030】また、液晶層の観察者側の面に垂直配向層
が設けられている構成とすると、液晶層の観察者側の面
近傍の液晶分子はプレーナー配向とならず、反射面は若
干散乱性を帯びる。その結果、広い視角範囲において視
認性の良い表示が実現される。
When a vertical alignment layer is provided on the viewer side of the liquid crystal layer, liquid crystal molecules near the viewer side of the liquid crystal layer are not in planar alignment, and the reflection surface is slightly scattered. Take on the nature. As a result, a display with good visibility is realized in a wide viewing angle range.

【0031】液晶層の厚さが、液晶層の垂直配向層側に
設けられた基板上に形成された柱状スペーサによって規
定されている構成を採用すると、比較的高い位置精度で
基板上に形成することができる柱状スペーサによって液
晶層の厚さが規定されるので、柱状スペーサを絵素領域
以外の表示に寄与しない部分に形成することによって、
開口率を向上させることと、柱状スペーサ近傍の液晶分
子の配向のみだれが表示に及ぼす影響を少なくすること
とが可能となる。また、柱状スペーサは、垂直配向層側
に設けられた基板に形成されているので、製造工程にお
いて、柱状スペーサが形成された基板に対してラビング
処理を施す必要がない。従って、柱状スペーサの欠損が
防止されるとともに、柱状スペーサに起因するラビング
影による配向欠陥が発生することもない。
If a structure in which the thickness of the liquid crystal layer is defined by the columnar spacer formed on the substrate provided on the side of the liquid crystal layer on the vertical alignment layer is adopted, the liquid crystal layer is formed on the substrate with relatively high positional accuracy. Since the thickness of the liquid crystal layer is defined by the columnar spacers that can be formed, by forming the columnar spacers in portions other than the picture element regions that do not contribute to display,
It is possible to improve the aperture ratio and reduce the influence of the orientation of the liquid crystal molecules in the vicinity of the columnar spacer on the display. Further, since the columnar spacer is formed on the substrate provided on the vertical alignment layer side, it is not necessary to perform a rubbing process on the substrate on which the columnar spacer is formed in a manufacturing process. Therefore, the defect of the columnar spacer is prevented, and the alignment defect due to the rubbing shadow caused by the columnar spacer does not occur.

【0032】誘電体シートを介して互いに積層された2
つの液晶層を有し、2つの液晶層のうち、一方は特定の
第1波長領域の右円編光を選択的に反射し、他方は特定
の第2波長領域の左円偏光を選択的に反射する構成を採
用すると、一方の液晶層は特定の第1波長領域の右円編
光を選択的に反射し、他方の液晶層は特定の第2波長領
域の左円偏光を反射するので、入射光に含まれている右
円偏光および左円偏光の両方を表示に利用でき、非常に
明るい表示が実現される。特定の第1波長領域および特
定の第2波長領域は、互いに同じ波長領域であってもよ
いし、互いに異なる波長領域であってもよく、互いに一
部重複してもよいし、一方が他方を包含してもよい。ま
た、2つの液晶層は誘電体シートを介して積層されてい
るので、基板を介した構成において問題となる視差が生
じない。
The two layers stacked on each other via a dielectric sheet
One of the two liquid crystal layers selectively reflects right circular knitted light in a specific first wavelength region and the other selectively reflects left circularly polarized light in a specific second wavelength region. When a configuration that reflects light is adopted, one liquid crystal layer selectively reflects right circular knitted light in a specific first wavelength region, and the other liquid crystal layer reflects left circularly polarized light in a specific second wavelength region. Both right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light included in the incident light can be used for display, and a very bright display is realized. The specific first wavelength region and the specific second wavelength region may be the same wavelength region with each other, may be different wavelength regions from each other, may partially overlap with each other, or one may be the other. May be included. In addition, since the two liquid crystal layers are stacked via the dielectric sheet, there is no parallax which is a problem in the configuration via the substrate.

【0033】このとき、2つの液晶層のうち、一方の液
晶層の観察者側の面に水平配向層が設けられており、他
方の液晶層の観察者側の面に垂直配向層が設けられてい
ると、入射光に含まれている右円偏光および左円偏光の
うち、一方の円偏光は、観察者側の面近傍の液晶分子が
均一なプレーナー配向となっている液晶層によって反射
され、他方の円偏光は、観察者側の面近傍の液晶分子が
プレーナー配向となっていない液晶層によって反射され
る。その結果、特定の視角範囲において非常に明るく色
純度が高いとともに、広い視角範囲において視認性の良
い表示が実現される。
At this time, of the two liquid crystal layers, a horizontal alignment layer is provided on the viewer side surface of one of the liquid crystal layers, and a vertical alignment layer is provided on the viewer side surface of the other liquid crystal layer. Of the right circularly polarized light and the left circularly polarized light included in the incident light, one of the circularly polarized light is reflected by the liquid crystal layer in which liquid crystal molecules near the surface on the observer side have a uniform planar orientation. On the other hand, the other circularly polarized light is reflected by a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules in the vicinity of the observer side are not in planar alignment. As a result, very bright and high color purity is achieved in a specific viewing angle range, and display with good visibility is realized in a wide viewing angle range.

【0034】また、2つの液晶層のそれぞれの、観察者
側の面に水平配向層が設けられていると、入射光に含ま
れている右円偏光および左円偏光は、いずれも観察者側
の面近傍の液晶分子が均一なプレーナー配向となってい
る液晶層によって反射される。その結果、特定の視角範
囲において非常に明るく、色純度が高い表示が実現され
る。
When a horizontal alignment layer is provided on each of the two liquid crystal layers on the surface on the observer side, both the right circularly polarized light and the left circularly polarized light contained in the incident light are on the observer side. Are reflected by the liquid crystal layer having a uniform planar orientation. As a result, a display that is very bright and has high color purity in a specific viewing angle range is realized.

【0035】あるいは、2つの液晶層のそれぞれの、観
察者側の面に垂直配向層が設けられていると、入射光に
含まれている右円偏光および左円偏光は、いずれも観察
者側の面近傍の液晶分子がプレーナー配向となっていな
い液晶層によって反射される。その結果、広い視角範囲
において視認性の良い表示が実現される。
Alternatively, if a vertical alignment layer is provided on the surface of each of the two liquid crystal layers on the viewer side, both the right circularly polarized light and the left circularly polarized light contained in the incident light are changed on the viewer side. Are reflected by the liquid crystal layer that is not in the planar alignment. As a result, a display with good visibility is realized in a wide viewing angle range.

【0036】2つの液晶層のそれぞれの誘電体シート側
の面に垂直配向層が設けられており、2つの液晶層のそ
れぞれの厚さが、2つの液晶層のそれぞれを介して誘電
体シートに対向するように設けられた基板上に形成され
た柱状スペーサによって規定されている構成を採用する
と、2つの液晶層のそれぞれの誘電体シート側の面に垂
直配向層が設けられているので、製造工程において水平
配向層にラビング処理を行う際の応力が誘電体シートに
及ぶことがない。その結果、強度的信頼性が高くなる。
また、応力が誘電体シートに及ぶことがないので、比較
的薄い誘電体シートを用いることができ、その結果、視
差をさらに小さくすることができるとともに、駆動電圧
を低く抑えることができる。また、比較的高い位置精度
で基板上に形成することができる柱状スペーサによって
2つの液晶層の厚さが規定されているので、柱状スペー
サを互いに対向するように2つの基板上に形成すること
で、誘電体シートを上下から挟み込むように支持して、
液晶層の厚さ(セルギャップ)を高い精度で規定するこ
とができる。また、誘電体シートを上下から挟み込むよ
うに支持することができるので、比較的薄い誘電体シー
トを用いることができ、その結果、視差をさらに小さく
することができるとともに、駆動電圧を低く抑えること
ができる。さらに、柱状スペーサを絵素領域以外の表示
に寄与しない部分に形成することによって、開口率を向
上させることと、柱状スペーサ近傍の液晶分子の配向の
みだれが表示に及ぼす影響を少なくすることとが可能と
なる。
A vertical alignment layer is provided on the surface of each of the two liquid crystal layers on the side of the dielectric sheet, and the thickness of each of the two liquid crystal layers is adjusted to the dielectric sheet via each of the two liquid crystal layers. When the configuration defined by the columnar spacers formed on the substrates provided so as to face each other is adopted, the vertical alignment layers are provided on the surfaces of the two liquid crystal layers on the side of the dielectric sheet. In the process, the stress when rubbing the horizontal alignment layer is not applied to the dielectric sheet. As a result, the strength reliability is increased.
In addition, since the stress does not reach the dielectric sheet, a relatively thin dielectric sheet can be used. As a result, the parallax can be further reduced and the driving voltage can be reduced. Further, since the thickness of the two liquid crystal layers is defined by the columnar spacers that can be formed on the substrate with relatively high positional accuracy, the columnar spacers are formed on the two substrates so as to face each other. , Supporting the dielectric sheet so as to sandwich it from above and below,
The thickness (cell gap) of the liquid crystal layer can be defined with high accuracy. In addition, since the dielectric sheet can be supported so as to be sandwiched from above and below, a relatively thin dielectric sheet can be used. As a result, the parallax can be further reduced and the driving voltage can be reduced. it can. Further, by forming the columnar spacer in a portion other than the picture element region that does not contribute to display, it is possible to improve the aperture ratio and to reduce the influence of the orientation of the liquid crystal molecules near the columnar spacer on the display. It becomes possible.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本発明者は、上述した問題点を解
決すべく、液晶層の両面に水平配向層を設けた反射型液
晶表示装置および液晶層の両面に垂直配向層を設けた反
射型液晶表示装置を試作し、その分光特性を評価して詳
細な検討を行った結果、以下のような知見を得た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS To solve the above-mentioned problems, the present inventor has proposed a reflection type liquid crystal display device having a horizontal alignment layer on both sides of a liquid crystal layer and a reflection type liquid crystal display having a vertical alignment layer on both sides of the liquid crystal layer. A prototype liquid crystal display device was prototyped, its spectral characteristics were evaluated, and detailed studies were conducted. As a result, the following findings were obtained.

【0038】まず、液晶層の両面(上面および下面)に
水平配向層を設けた場合について説明する。この場合、
液晶層の液晶分子は、上面および下面の水平配向層の表
面において、基板に対して水平に配向するので、液晶層
の螺旋構造の螺旋軸は基板に対して垂直となる。また、
液晶層の上面および下面近傍の液晶分子は、それぞれの
水平配向層の配向規制力に従って特定の方位角方向に配
向する。水平配向層の配向規制力の方向は、一般にラビ
ング処理によって規定される。
First, a case where a horizontal alignment layer is provided on both surfaces (upper surface and lower surface) of a liquid crystal layer will be described. in this case,
The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are horizontally aligned with respect to the substrate on the upper and lower surfaces of the horizontal alignment layer, so that the helical axis of the helical structure of the liquid crystal layer is perpendicular to the substrate. Also,
The liquid crystal molecules near the upper and lower surfaces of the liquid crystal layer are oriented in a specific azimuthal direction according to the alignment regulating force of each horizontal alignment layer. The direction of the alignment regulating force of the horizontal alignment layer is generally defined by a rubbing process.

【0039】通常、表示領域内においてセルギャップ
(液晶層の厚さ)にはある程度のばらつきが存在する。
上述のように液晶層の上面および下面近傍の液晶分子は
それぞれ特定の方位角方向に配向するような配向規制力
を受けているので、セルギャップ(液晶層の厚さ)が変
化してもその方向は変化しない。このため、液晶層の螺
旋構造の螺旋旋回数は連続的に変化できない。一方、螺
旋構造を有する液晶層の液晶分子の局所的な配向方向
は、螺旋が半旋回するごとに一致する。このため、セル
ギャップの変化に伴って、螺旋旋回数は不連続に0.5
(半旋回)ずつ変化することとなる。
Usually, there is some variation in the cell gap (the thickness of the liquid crystal layer) in the display area.
As described above, the liquid crystal molecules in the vicinity of the upper surface and the lower surface of the liquid crystal layer are each subjected to an alignment regulating force such that they are aligned in a specific azimuthal direction. The direction does not change. For this reason, the number of spiral turns of the spiral structure of the liquid crystal layer cannot be changed continuously. On the other hand, the local orientation direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer having a helical structure is matched each time the helix makes a half turn. Therefore, the number of spiral turns is discontinuously increased by 0.5 with the change of the cell gap.
(Half turn).

【0040】従って、表示領域内において、螺旋ピッチ
の約半分を超える大きさのセルギャップのばらつきが存
在する場合には、液晶層の螺旋旋回数が0.5(半旋
回)ずつ異なる複数の領域が存在するようになる。螺旋
旋回数が互いに異なる領域間の境界においては、液晶分
子の配向状態が不連続に変化するため、配向欠陥が発生
し、これがディスクリネーションラインとして観察され
たと考えられる。
Therefore, if there is a cell gap variation exceeding about half the helical pitch in the display area, a plurality of areas in which the number of helical turns of the liquid crystal layer is different by 0.5 (half turn). Will be present. It is considered that, at the boundary between the regions having different helical rotation numbers, the alignment state of the liquid crystal molecules changes discontinuously, so that an alignment defect was generated, and this was observed as a disclination line.

【0041】また、セルギャップの変化が螺旋ピッチの
約半分を超えない領域では、螺旋旋回数は変化しないの
で、セルギャップが大きくなるにつれて螺旋ピッチは引
き伸ばされて長くなり、セルギャップが小さくなるにつ
れて螺旋ピッチは縮められて短くなる。従って、螺旋旋
回数が同じ領域内においては、螺旋ピッチが異なる領域
が存在するようになる。選択反射する波長領域は螺旋ピ
ッチに依存するので、表示領域内において、選択反射す
る波長領域が異なる領域が存在し、不均一な表示となっ
て表示ムラが発生していたと考えられる。
In a region where the change of the cell gap does not exceed about half of the helical pitch, the number of spiral turns does not change. Therefore, as the cell gap increases, the helical pitch becomes longer and longer, and as the cell gap becomes smaller. The helical pitch is reduced and shortened. Therefore, in the region where the number of spiral turns is the same, there are regions where the spiral pitch is different. Since the wavelength region to be selectively reflected depends on the helical pitch, it is considered that there is a region in the display region where the wavelength region to be selectively reflected is different, resulting in non-uniform display and display unevenness.

【0042】次に、液晶層の両面(上面および下面)に
垂直配向層を設けた場合について説明する。この場合に
は、液晶層の液晶分子は、上面および下面の垂直配向層
の表面において、特定の方位角方向に配向するような配
向規制力を受けないので、セルギャップの変化に伴って
螺旋旋回数は連続的に変化すると考えられる。従って、
両面に水平配向層を設けた場合に生じる螺旋ピッチの変
化や配向欠陥は、この場合には生じないと考えられる。
Next, a case where a vertical alignment layer is provided on both surfaces (upper and lower surfaces) of the liquid crystal layer will be described. In this case, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer do not receive an alignment regulating force such that they are aligned in a specific azimuthal direction on the surfaces of the vertical alignment layers on the upper surface and the lower surface. The numbers are expected to change continuously. Therefore,
It is considered that the change in the helical pitch and the alignment defect that occur when the horizontal alignment layers are provided on both surfaces do not occur in this case.

【0043】しかしながら、垂直配向層の表面におい
て、液晶層の液晶分子は基板に対して垂直に配向するよ
うな配向規制力を受けるため、螺旋構造の螺旋軸は基板
に対して垂直とならず、ランダムに傾いてしまう。従っ
て、表示領域内において、液晶層が有する螺旋構造の螺
旋軸の基板に対する傾きは一様ではない。そのため、選
択反射する波長領域が異なる領域が存在し、不均一な表
示となって表示ムラが発生するとともに、選択反射する
波長領域が広くなり、色純度の低下が引き起こされてい
たと考えられる。
However, on the surface of the vertical alignment layer, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are subjected to an alignment regulating force such that the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the substrate, so that the helical axis of the helical structure is not perpendicular to the substrate. Tilt randomly. Therefore, the inclination of the helical axis of the helical structure of the liquid crystal layer with respect to the substrate in the display region is not uniform. Therefore, it is considered that there are regions where the wavelength regions to be selectively reflected are different from each other, resulting in non-uniform display and display unevenness, and the wavelength region to be selectively reflected is widened, thereby causing a decrease in color purity.

【0044】本発明は、本願発明者が得た上述の知見に
基づいて想到されたものである。以下、図面を参照しな
がら、本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、本
発明は以下の実施形態に限定されない。 (実施の形態1)図1に本発明による実施形態1の反射
型液晶表示装置100を模式的に示す。
The present invention has been made based on the above findings obtained by the present inventors. Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. (Embodiment 1) FIG. 1 schematically shows a reflection type liquid crystal display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.

【0045】反射型液晶表示装置100は、特定の波長
領域の光を選択的に反射する液晶層30と、液晶層の両
面に設けられた一対の配向層16および26と、液晶層
30に電圧を印加する一対の電極14および24とを有
し、一対の配向層16および26のうち、一方は水平配
向層16であり、他方は垂直配向層26である構成を有
している。
The reflection type liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal layer 30 for selectively reflecting light in a specific wavelength region, a pair of alignment layers 16 and 26 provided on both sides of the liquid crystal layer, and a voltage applied to the liquid crystal layer 30. And a pair of alignment layers 16 and 26, one of which is a horizontal alignment layer 16 and the other is a vertical alignment layer 26.

【0046】さらに詳しくは、特定の波長領域の光を選
択的に反射する液晶層30は、第1基板10と第2基板
20との間に設けられており、第1基板10は、透明基
板12と、透明基板12の液晶層30側の表面に形成さ
れた透明電極14と、透明電極14上に形成された水平
配向層16とを有し、第2基板20は、透明基板22
と、透明基板22の液晶層30側の表面に形成され可視
光領域の光を吸収する光吸収層23と、光吸収層23上
に形成された透明電極24と、透明電極24上に形成さ
れた垂直配向層26とを有している。
More specifically, a liquid crystal layer 30 for selectively reflecting light in a specific wavelength region is provided between the first substrate 10 and the second substrate 20, and the first substrate 10 is a transparent substrate. 12, a transparent electrode 14 formed on the surface of the transparent substrate 12 on the liquid crystal layer 30 side, and a horizontal alignment layer 16 formed on the transparent electrode 14.
A light absorbing layer 23 formed on the surface of the transparent substrate 22 on the liquid crystal layer 30 side to absorb light in the visible light region; a transparent electrode 24 formed on the light absorbing layer 23; Vertical alignment layer 26.

【0047】上述の反射型液晶表示装置100の製造方
法を以下に具体的に説明する。
The method of manufacturing the above-mentioned reflection type liquid crystal display device 100 will be specifically described below.

【0048】第1基板10を例えば次のようにして作製
する。まず、ガラスなどからなる透明基板12の液晶層
30側の表面に、ITO層からなる透明電極14をスパ
ッタリング法により厚さが約100nmとなるように形
成する。次に、透明電極14上に、水平配向層16を厚
さが約50nmとなるように形成する。水平配向層16
は、例えば、まずJSR社製AL4552をスピンコー
ト法により塗布し、次に約180℃で約60分焼成し、
その後、ラビング処理によって液晶分子を特定の方位角
方向に配向させる配向規制力を付与することにより得ら
れる。
The first substrate 10 is manufactured, for example, as follows. First, a transparent electrode 14 made of an ITO layer is formed on the surface of the transparent substrate 12 made of glass or the like on the liquid crystal layer 30 side to a thickness of about 100 nm by a sputtering method. Next, a horizontal alignment layer 16 is formed on the transparent electrode 14 so as to have a thickness of about 50 nm. Horizontal alignment layer 16
For example, first, AL4552 manufactured by JSR is applied by spin coating, and then baked at about 180 ° C. for about 60 minutes.
Thereafter, it is obtained by applying an alignment regulating force for aligning the liquid crystal molecules in a specific azimuthal direction by rubbing treatment.

【0049】一方、第2基板20を例えば次のようにし
て作製する。まず、ガラスなどからなる透明基板22の
液晶層30側の表面に、可視光領域の光を吸収する光吸
収層23を、例えば塩化ビニルなどを用いて形成する。
なお、この光吸収層23は、透明基板22の外側(液晶
層30側でない側)に設けてもよい。次に、この光吸収
層23上に、ITO層からなる透明電極24をスパッタ
リング法により厚さが約100nmとなるように形成す
る。その後、この透明電極24上に、垂直配向層26を
厚さが約50nmとなるように形成する。垂直配向層2
6は、例えば、N,N−ジメチル−N−オクタデシル−
3−アミノプロピルトリメトキシリル・クロライド
(N,N−dimethyl−N−octadecyl
−3−aminopropyltrimethoxys
il chloride)をディップ法により塗布した
後、約120℃で約30分焼成することにより得られ
る。
On the other hand, the second substrate 20 is manufactured, for example, as follows. First, a light absorbing layer 23 for absorbing light in the visible light region is formed on the surface of the transparent substrate 22 made of glass or the like on the liquid crystal layer 30 side using, for example, vinyl chloride.
The light absorbing layer 23 may be provided outside the transparent substrate 22 (on the side other than the liquid crystal layer 30 side). Next, a transparent electrode 24 made of an ITO layer is formed on the light absorbing layer 23 by a sputtering method so as to have a thickness of about 100 nm. Thereafter, a vertical alignment layer 26 is formed on the transparent electrode 24 so as to have a thickness of about 50 nm. Vertical alignment layer 2
6 is, for example, N, N-dimethyl-N-octadecyl-
3-aminopropyltrimethoxylyl chloride (N, N-dimethyl-N-octadecyl)
-3-aminopropritrimethyoxys
il chloride) is applied by a dip method, and then baked at about 120 ° C. for about 30 minutes.

【0050】このようにして作製された第1基板10と
第2基板20とを、セルギャップが約5μmとなるよう
に貼り合わせる。そして、貼り合わされた第1基板10
と第2基板20との間隙に、液晶材料を注入し、液晶層
30を形成する。液晶層30の材料としては、例えば、
ネマチック液晶材料ZLI4792(メルク社製)にカ
イラル剤S811(メルク社製)を約21.7wt%混
合し、螺旋構造の自発ピッチが約0.4μmとなるよう
にしたカイラルネマチック液晶材料を用いる。このカイ
ラルネマチック液晶層30は、左巻きの螺旋構造を有し
ており、約620nmを中心波長とする波長領域の左回
りの円偏光を選択的に反射し、赤色を呈する。なお、図
1中の参照符号32は、カイラルネマチック液晶層30
の螺旋構造を模式的に示している。
The first substrate 10 and the second substrate 20 manufactured as described above are bonded so that the cell gap is about 5 μm. Then, the bonded first substrate 10
A liquid crystal material is injected into the gap between the substrate and the second substrate 20 to form a liquid crystal layer 30. As a material of the liquid crystal layer 30, for example,
A chiral nematic liquid crystal material is used in which a chiral agent S811 (manufactured by Merck) is mixed at about 21.7 wt% with a nematic liquid crystal material ZLI4792 (manufactured by Merck) so that the spontaneous pitch of the spiral structure is about 0.4 μm. The chiral nematic liquid crystal layer 30 has a left-handed helical structure, selectively reflects left-handed circularly polarized light in a wavelength region having a center wavelength of about 620 nm, and exhibits red. Reference numeral 32 in FIG. 1 denotes a chiral nematic liquid crystal layer 30.
Is schematically shown.

【0051】上述の液晶層30を駆動するための透明電
極14および24の構成および駆動方法には、公知の電
極構成および駆動方法を用いることができる。例えば、
アクティブマトリクス型、単純マトリクス型やセグメン
ト型を用いることができる。
As the configuration and the driving method of the transparent electrodes 14 and 24 for driving the liquid crystal layer 30, the known electrode configuration and the driving method can be used. For example,
An active matrix type, a simple matrix type, or a segment type can be used.

【0052】このようにして得られた反射型液晶表示装
置100は、次のようにして表示を行う。まず、電圧無
印加時には、入射光のうち、約620nmを中心波長と
する波長領域の左回りの円偏光が液晶層30によって選
択的に反射されるとともに、上記波長領域以外の左回り
の円偏光および全ての波長領域の右回りの円偏光は液晶
層30を透過して光吸収層23に吸収されるので、62
0nmを中心波長とする波長領域に対応した色、すなわ
ち、赤色が表示される。次に、電圧印加時には、液晶層
30の螺旋構造が崩れるために入射光は全て液晶層30
を透過して光吸収層23に吸収されるので、黒色が表示
される。このようにして、赤色/黒色の2色表示を行
う。
The reflection type liquid crystal display device 100 thus obtained performs display as follows. First, when no voltage is applied, of the incident light, counterclockwise circularly polarized light in a wavelength region having a center wavelength of about 620 nm is selectively reflected by the liquid crystal layer 30 and counterclockwise circularly polarized light other than the above wavelength region. And right-handed circularly polarized light in all wavelength regions passes through the liquid crystal layer 30 and is absorbed by the light absorbing layer 23.
A color corresponding to a wavelength region having a center wavelength of 0 nm, that is, red is displayed. Next, when a voltage is applied, the helical structure of the liquid crystal layer 30 is broken, so that all incident light is
And is absorbed by the light absorbing layer 23, so that black is displayed. In this way, two-color display of red / black is performed.

【0053】なお、本実施形態においては、可視光領域
の光を吸収する光吸収層23を用いた場合について説明
したが、これに限定されず、例えば、緑色に対応する波
長領域の光を反射し、それ以外の可視光領域の光を吸収
する光吸収層を用いてもよい。この場合には、電圧印加
時には光吸収層によって緑色に対応する波長領域の光が
反射されて緑色が表示される。一方、電圧無印加時に
は、光吸収層によって緑色に対応する波長領域の光が反
射されるとともに、液晶層30によって赤色に対応する
波長領域の光が反射されるので、黄色(オレンジ)が表
示される。このようにして、黄色(オレンジ)/緑色の
二色表示が可能となる。
In this embodiment, the case where the light absorbing layer 23 for absorbing light in the visible light region is used has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, light in the wavelength region corresponding to green is reflected. Alternatively, a light absorbing layer that absorbs light in the other visible light region may be used. In this case, when a voltage is applied, light in a wavelength region corresponding to green is reflected by the light absorbing layer, and green is displayed. On the other hand, when no voltage is applied, light in the wavelength region corresponding to green is reflected by the light absorbing layer, and light in the wavelength region corresponding to red is reflected by the liquid crystal layer 30, so that yellow (orange) is displayed. You. In this way, a two-color display of yellow (orange) / green is possible.

【0054】本発明による反射型液晶表示装置100に
おいては、液晶層30の両面に設けられた一対の配向層
16および26のうち、一方が水平配向層16であるの
で、水平配向層16の表面において、液晶層30の液晶
分子は水平配向層16に対して水平に配向する。従っ
て、液晶層30が有する螺旋構造の螺旋軸は、水平配向
層16に対して垂直に保たれる。その結果、選択反射光
の色純度の低下が抑制されるとともに、選択反射光の波
長領域の変化が抑制される。
In the reflection type liquid crystal display device 100 according to the present invention, one of the pair of alignment layers 16 and 26 provided on both surfaces of the liquid crystal layer 30 is the horizontal alignment layer 16. In this case, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 are horizontally aligned with the horizontal alignment layer 16. Therefore, the helical axis of the helical structure of the liquid crystal layer 30 is maintained perpendicular to the horizontal alignment layer 16. As a result, a decrease in the color purity of the selectively reflected light is suppressed, and a change in the wavelength region of the selectively reflected light is suppressed.

【0055】また、他方が垂直配向層26であるので、
垂直配向層26の表面において、液晶層30の液晶分子
は方位角方向の配向規制力を受けない。従って、表示領
域内で液晶層30の厚さ(セルギャップ)が変化して
も、螺旋の旋回数が連続的に変化し、螺旋ピッチは変化
しない。その結果、配向欠陥の発生が抑制されるととも
に、選択反射光の波長領域の変化が抑制される。
Since the other is the vertical alignment layer 26,
On the surface of the vertical alignment layer 26, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 do not receive the alignment control force in the azimuthal direction. Therefore, even if the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 30 changes in the display area, the number of spiral turns changes continuously, and the spiral pitch does not change. As a result, the generation of alignment defects is suppressed, and the change in the wavelength region of the selectively reflected light is suppressed.

【0056】上述のように、本発明によれば、表示領域
内において分光特性の均一性を高めることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to enhance the uniformity of the spectral characteristics in the display area.

【0057】図2に本発明による反射型液晶表示装置1
00の分光反射率特性を示す。反射型液晶表示装置10
0の分光特性の評価は、図2(a)に示す表示領域の中
央部41および周辺部42において、反射率の波長依存
性を測定することによって行った。図2(b)に示す実
線51および破線52は、それぞれ表示領域の中央部4
1での反射率および周辺部42での反射率を示す。
FIG. 2 shows a reflection type liquid crystal display device 1 according to the present invention.
00 shows the spectral reflectivity characteristic of 00. Reflective liquid crystal display device 10
The evaluation of the spectral characteristic of 0 was performed by measuring the wavelength dependence of the reflectance in the central portion 41 and the peripheral portion 42 of the display area shown in FIG. A solid line 51 and a broken line 52 shown in FIG.
1 and the reflectance at the peripheral portion 42 are shown.

【0058】図2(b)に示したように、実線51およ
び破線52は互いに重なっており、表示領域の中央部4
1および周辺部42において、反射率の波長依存性に差
がなく、選択的に反射する波長領域及び反射率(選択反
射ピークの中心波長、強度および半値幅のいずれも)が
同じであることがわかる。上述のように、反射型液晶表
示装置100が表示領域の全域に亘って均一な分光特性
を有していることが確認された。
As shown in FIG. 2B, the solid line 51 and the broken line 52 overlap each other, and
There is no difference in the wavelength dependence of the reflectance between the first and peripheral portions 42, and the wavelength region and the reflectance (all of the central wavelength, the intensity, and the half width of the selective reflection peak) that are selectively reflected are the same. Understand. As described above, it was confirmed that the reflective liquid crystal display device 100 had uniform spectral characteristics over the entire display area.

【0059】比較例として、図11に示すように液晶層
の両面に水平配向層を設けた構成を有する反射型液晶表
示装置700および図12に示すように液晶層の両面に
垂直配向層を設けた構成を有する反射型液晶表示装置8
00の分光反射率特性をそれぞれ図13および図14に
示す。なお、以下の図面においては、説明を簡明にする
ために、反射型液晶表示装置100の構成要素と実質的
に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示してい
る。
As a comparative example, a reflective liquid crystal display device 700 having a configuration in which horizontal alignment layers are provided on both surfaces of a liquid crystal layer as shown in FIG. 11 and vertical alignment layers provided on both surfaces of a liquid crystal layer as shown in FIG. Reflection type liquid crystal display device 8 having an improved configuration
13 and 14 show the spectral reflectance characteristics of No. 00, respectively. In the drawings, components having substantially the same functions as those of the reflective liquid crystal display device 100 are denoted by the same reference numerals for simplicity of description.

【0060】反射型液晶表示装置700は、図11に示
したように、第2基板20上に水平配向層27が設けら
れている点以外は、反射型液晶表示装置100と同じ構
成を有している。この反射型液晶表示装置700の分光
反射率特性を図13に示す。図13(b)に示す実線5
3および破線54は、それぞれ図13(a)中に示す表
示領域の中央部43での反射率および周辺部44での反
射率を示す。図13(b)に示した実線53および破線
54は、互いに重なっておらず、表示領域の中央部43
および周辺部44において、選択的に反射する波長領域
(選択反射ピークの中心波長)が互いに異なっており、
表示領域内において不均一な表示となっていることがわ
かる。また、図11および図13(a)中の参照符号4
5は表示領域内において発生したディスクリネーション
ラインを示しており、領域46および47において螺旋
の旋回数が互いに異なっていることがわかる。
The reflection type liquid crystal display device 700 has the same configuration as the reflection type liquid crystal display device 100 except that the horizontal alignment layer 27 is provided on the second substrate 20, as shown in FIG. ing. FIG. 13 shows the spectral reflectance characteristics of the reflection type liquid crystal display device 700. The solid line 5 shown in FIG.
3 and the broken line 54 show the reflectance at the central portion 43 and the reflectance at the peripheral portion 44 of the display area shown in FIG. The solid line 53 and the broken line 54 shown in FIG. 13B do not overlap each other, and
And the peripheral region 44 has a wavelength region selectively reflected (the center wavelength of the selective reflection peak) different from each other,
It can be seen that the display is uneven in the display area. Also, reference numeral 4 in FIG. 11 and FIG.
Reference numeral 5 denotes a disclination line generated in the display area, and it can be seen that the number of spiral turns is different from each other in the areas 46 and 47.

【0061】反射型液晶表示装置800は、図12に示
したように、第1基板10上に垂直配向層17が設けら
れている点以外は、反射型液晶表示装置100と同じ構
成を有している。この反射型液晶表示装置800の分光
反射率特性を図14に示す。図14(b)に示す実線5
8および破線59は、それぞれ図14(a)中に示す表
示領域の中央部48での反射率および周辺部49での反
射率を示す。図14(b)に示した実線58および破線
59は、互いに重なっておらず、表示領域の中央部48
および周辺部49において、選択的に反射する波長領域
(選択反射ピークの中心波長)が互いに異なっており、
表示領域内において不均一な表示となっていることがわ
かる。また、実線58および破線59の選択反射ピーク
は、実線51および破線52(図2(b))や、実線5
3および破線54(図13(b))の選択反射ピークに
比べて半値幅が広くなっており、選択的に反射する波長
領域が広がり、色純度が低下していることがわかる。
The reflection type liquid crystal display device 800 has the same configuration as the reflection type liquid crystal display device 100 except that a vertical alignment layer 17 is provided on the first substrate 10 as shown in FIG. ing. FIG. 14 shows the spectral reflectance characteristics of the reflective liquid crystal display device 800. The solid line 5 shown in FIG.
Reference numerals 8 and broken lines 59 indicate the reflectance at the central portion 48 and the reflectance at the peripheral portion 49 of the display area shown in FIG. The solid line 58 and the broken line 59 shown in FIG. 14B do not overlap each other, and
And in the peripheral portion 49, the wavelength region selectively reflected (the center wavelength of the selective reflection peak) is different from each other,
It can be seen that the display is uneven in the display area. The selective reflection peaks of the solid line 58 and the broken line 59 are the solid line 51 and the broken line 52 (FIG.
3 and the dashed line 54 (FIG. 13B), the half-width is wider, the wavelength region to be selectively reflected is wider, and the color purity is lower.

【0062】本実施形態1においては、反射型液晶表示
装置100は、図1に示したように、第1基板10上、
つまり、液晶層30の観察者側の面に水平配向層16を
設け、第2基板20上、つまり、液晶層30の観察者側
でない側の面に垂直配向層26を設ける構成となってい
るが、勿論、液晶層30の観察者側の面に垂直配向層を
設け、その反対側の面に水平配向層を設ける構成を採用
してもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the reflection type liquid crystal display device 100 is provided on the first substrate 10.
That is, the horizontal alignment layer 16 is provided on the surface of the liquid crystal layer 30 on the viewer side, and the vertical alignment layer 26 is provided on the second substrate 20, that is, on the surface of the liquid crystal layer 30 on the side other than the viewer side. However, a configuration in which a vertical alignment layer is provided on the surface of the liquid crystal layer 30 on the viewer side and a horizontal alignment layer is provided on the opposite surface may be adopted.

【0063】図3に上述の構成を採用した反射型液晶表
示装置100’を模式的に示す。反射型液晶表示装置1
00’は、第1基板10上に垂直配向層17を設け、第
2基板20上に水平配向層27を設けている点以外は、
反射型液晶表示装置100と同じ構成を有しており、反
射型液晶表示装置100と同様、表示領域内において均
一な表示品位が得られる。
FIG. 3 schematically shows a reflection type liquid crystal display device 100 'employing the above-described configuration. Reflective liquid crystal display device 1
00 ′ is provided with a vertical alignment layer 17 on the first substrate 10 and a horizontal alignment layer 27 on the second substrate 20,
It has the same configuration as the reflective liquid crystal display device 100, and uniform display quality can be obtained in the display area, similarly to the reflective liquid crystal display device 100.

【0064】さらに、本願発明者は、反射型液晶表示装
置100および100’の分光特性を評価し、詳細に検
討した結果、図1に示した構成のように液晶層30の観
察者側の面に水平配向層を設けた場合と、図3に示した
構成のように液晶層30の観察者側の面に垂直配向層を
設けた場合とでは、反射光の視認性が以下のように異な
っているということを見出した。
Further, the inventor of the present invention evaluated the spectral characteristics of the reflection type liquid crystal display devices 100 and 100 ′, and examined the details in detail. As a result, as shown in FIG. The visibility of the reflected light differs between the case where the horizontal alignment layer is provided and the case where the vertical alignment layer is provided on the viewer side surface of the liquid crystal layer 30 as shown in FIG. I found that.

【0065】図1に示した反射型液晶表示装置100に
おいては、液晶層30の観察者側の面に水平配向層16
が設けられているので、液晶層30の観察者側の面近傍
の液晶分子は均一なプレーナー配向となり、反射面は金
属光沢を帯びる。その結果、特定の視角範囲において非
常に明るく、色純度の高い表示が実現される。このよう
な観点から、反射型液晶表示装置100は、特定の視角
範囲に表示部が限定される機器、すなわち、比較的表示
面積が小さい機器に好適に用いることができ、例えば、
腕時計や電卓、携帯電話等に好適に用いることができ
る。勿論、これらの用途に限定されるものではない。
In the reflection type liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1, the horizontal alignment layer 16 is formed on the surface of the liquid crystal layer 30 on the viewer side.
Is provided, the liquid crystal molecules in the vicinity of the surface of the liquid crystal layer 30 on the observer side have a uniform planar orientation, and the reflective surface has metallic luster. As a result, a display that is very bright in a specific viewing angle range and has high color purity is realized. From such a viewpoint, the reflective liquid crystal display device 100 can be suitably used for a device in which the display unit is limited to a specific viewing angle range, that is, a device having a relatively small display area.
It can be suitably used for watches, calculators, mobile phones, and the like. Of course, it is not limited to these uses.

【0066】図3に示した反射型液晶表示装置100’
においては、液晶層30の観察者側の面に垂直配向層1
7が設けられているので、液晶層30の観察者側の面近
傍の液晶分子はプレーナー配向とならず、反射面は若干
散乱性を帯びる。その結果、広い視角範囲において視認
性の良い表示が実現される。このような観点から、反射
型液晶表示装置100’は、広い視角範囲を同時に観察
する機器、すなわち、比較的表示面積が大きい機器に好
適に用いることができ、例えば、ノートパソコンや携帯
情報端末等に好適に用いることができる。勿論、これら
の用途に限定されるものではない。
The reflection type liquid crystal display device 100 'shown in FIG.
In the above, the vertical alignment layer 1 is formed on the surface of the liquid crystal layer 30 on the viewer side.
7, the liquid crystal molecules in the vicinity of the surface of the liquid crystal layer 30 on the observer side are not in planar alignment, and the reflection surface is slightly scattered. As a result, a display with good visibility is realized in a wide viewing angle range. From such a viewpoint, the reflective liquid crystal display device 100 ′ can be suitably used for a device that simultaneously observes a wide viewing angle range, that is, a device having a relatively large display area, such as a notebook personal computer or a portable information terminal. Can be suitably used. Of course, it is not limited to these uses.

【0067】図4および図5を参照しながら、反射型液
晶表示装置100および100’の視認性の違いについ
て説明する。図4(a)および図5(a)は、反射型液
晶表示装置100および100’の反射率の波長依存性
をそれぞれ示したものである。また、図4(b)および
図5(b)は、反射型液晶表示装置100および10
0’の反射率の角度依存性をそれぞれ示したものであ
る。なお、このときの反射型液晶表示装置100および
100’は、セルギャップを約20μmとし、液晶層3
0の材料として、ネマチック液晶材料E7(メルク社
製)にカイラル剤CB15(メルク社)を約40wt%
混合し、螺旋構造の自発ピッチが約0.37μmとなる
ようにしたカイラルネマチック液晶材料を用いている。
このカイラルネマチック液晶層30は、右巻きの螺旋構
造を有しており、約550nmを中心波長とする波長領
域の右回りの円偏光を選択的に反射し、緑色を呈する。
The difference in visibility between the reflection type liquid crystal display devices 100 and 100 'will be described with reference to FIGS. FIGS. 4A and 5A show the wavelength dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display devices 100 and 100 ′, respectively. FIGS. 4B and 5B show the reflection type liquid crystal display devices 100 and 10 respectively.
It shows the angle dependence of the reflectance of 0 '. In this case, the reflection type liquid crystal display devices 100 and 100 ′ have a cell gap of about 20 μm and a liquid crystal layer 3
As a material of No. 0, about 40 wt% of a chiral agent CB15 (Merck) was added to a nematic liquid crystal material E7 (Merck).
A chiral nematic liquid crystal material is used which is mixed so that the spontaneous pitch of the helical structure is about 0.37 μm.
The chiral nematic liquid crystal layer 30 has a right-handed spiral structure, selectively reflects clockwise circularly polarized light in a wavelength region having a center wavelength of about 550 nm, and exhibits a green color.

【0068】図4(a)および(b)に示したように、
反射型液晶表示装置100は、反射率の波長依存性およ
び反射率の角度依存性の両方のピークが比較的狭く、特
定の視角範囲において非常に明るく、色純度の高い表示
が実現されていることがわかる。
As shown in FIGS. 4A and 4B,
In the reflection type liquid crystal display device 100, peaks of both the wavelength dependence of the reflectance and the angle dependence of the reflectance are relatively narrow, and a very bright display with a high color purity is realized in a specific viewing angle range. I understand.

【0069】また、図5(a)および(b)に示したよ
うに、反射型液晶表示装置100’は、反射率の波長依
存性および反射率の角度依存性の両方のピークが比較的
広く、広い視角範囲において視認性の良い表示が実現さ
れていることがわかる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the reflection type liquid crystal display device 100 'has relatively wide peaks in both the wavelength dependence of the reflectance and the angle dependence of the reflectance. It can be seen that a display with good visibility is realized in a wide viewing angle range.

【0070】上述のような反射光の視認性の違いを考慮
し、反射型液晶表示装置の用途に応じて、液晶層の観察
者側の面に設ける配向層を適宜選択することにより、表
示領域内において均一な表示品位が得られ、且つ、用途
に適した視認性を有する反射型液晶表示装置を得ること
ができる。なお、本実施形態においては、液晶層が1つ
の場合について説明したが、2つ以上の液晶層が積層さ
れている場合についても同様に、それぞれの液晶層の観
察者側の面に水平配向層を設けることによって、特定の
視角範囲において非常に明るく、色純度の高い表示が実
現されるし、それぞれの液晶層の観察者側の面に垂直配
向層を設けることによって、広い視角範囲において視認
性の良い表示が実現される。
In consideration of the difference in visibility of the reflected light as described above, the display area can be appropriately selected by selecting an alignment layer provided on the viewer side of the liquid crystal layer according to the application of the reflection type liquid crystal display device. In this case, a reflective liquid crystal display device having a uniform display quality and having visibility suitable for use can be obtained. In this embodiment, the case where one liquid crystal layer is used has been described. However, when two or more liquid crystal layers are stacked, similarly, the horizontal alignment layer is formed on the surface of each liquid crystal layer on the viewer side. Is provided, very bright display with high color purity is realized in a specific viewing angle range, and visibility is wide in a wide viewing angle range by providing a vertical alignment layer on the viewer side surface of each liquid crystal layer. A good display is realized.

【0071】また、本実施形態1において、液晶層30
の厚さ(セルギャップ)は、柱状スペーサによって規定
されていることが好ましい。その場合、さらに、柱状ス
ペーサは垂直配向層の設けられた基板上に形成されてい
ることが好ましい。
In the first embodiment, the liquid crystal layer 30
Is preferably defined by a columnar spacer. In that case, it is preferable that the columnar spacer is further formed on a substrate provided with a vertical alignment layer.

【0072】図6にこのような構成を採用した反射型液
晶表示装置200を模式的に示す。反射型液晶表示装置
200は、第2基板20上に柱状スペーサ34が形成さ
れている点以外は、反射型液晶表示装置100と同じ構
成を有している。
FIG. 6 schematically shows a reflection type liquid crystal display device 200 employing such a configuration. The reflection type liquid crystal display device 200 has the same configuration as the reflection type liquid crystal display device 100 except that a columnar spacer 34 is formed on the second substrate 20.

【0073】反射型液晶表示装置200においては、比
較的高い位置精度で第2基板20上に形成することがで
きる柱状スペーサ34によって液晶層30の厚さが規定
されるので、柱状スペーサ34を絵素領域以外の表示に
寄与しない部分に形成することによって、開口率を向上
させることと、柱状スペーサ近傍の液晶分子の配向のみ
だれが表示に及ぼす影響を少なくすることとが可能とな
る。また、柱状スペーサ34は、垂直配向層26が設け
られた第2基板20に形成されているので、製造工程に
おいて、柱状スペーサ34が形成された第2基板20に
対してラビング処理を施す必要が無い。従って、柱状ス
ペーサ34の欠損が防止されるとともに、柱状スペーサ
34に起因するラビング影による配向欠陥が発生するこ
ともない。
In the reflection type liquid crystal display device 200, the thickness of the liquid crystal layer 30 is determined by the columnar spacers 34 which can be formed on the second substrate 20 with relatively high positional accuracy. By forming a portion other than the elementary region in a portion that does not contribute to display, it is possible to improve the aperture ratio and to reduce the influence of the alignment of the liquid crystal molecules near the columnar spacer on the display. Further, since the columnar spacer 34 is formed on the second substrate 20 provided with the vertical alignment layer 26, it is necessary to perform a rubbing process on the second substrate 20 on which the columnar spacer 34 is formed in a manufacturing process. There is no. Therefore, the loss of the columnar spacer 34 is prevented, and the alignment defect due to the rubbing shadow caused by the columnar spacer 34 does not occur.

【0074】なお、液晶層30の厚さ(セルギャップ)
は、第1基板10および第2基板20の間に散布された
球状スペーサによって規定されていてもよいし、柱状ス
ペーサ34が、第1基板10上に形成されていてもよ
く、表示領域内において均一な表示品位が得られるとい
う本発明の効果を損ねることはない。 (実施形態2)図7に本発明の実施形態2による反射型
液晶表示装置300を模式的に示す。
The thickness of the liquid crystal layer 30 (cell gap)
May be defined by spherical spacers scattered between the first substrate 10 and the second substrate 20, or the columnar spacers 34 may be formed on the first substrate 10 so that the The effect of the present invention that uniform display quality can be obtained is not impaired. (Embodiment 2) FIG. 7 schematically shows a reflection type liquid crystal display device 300 according to Embodiment 2 of the present invention.

【0075】反射型液晶表示装置300は、特定の波長
領域の光を選択的に反射する2つの液晶層30aおよび
30bと、液晶層30aの両面に設けられた一対の配向
層16および71と、液晶層30bの両面に設けられた
一対の配向層27および72と、2つの液晶層30aお
よび30bに電圧を印加する一対の電極14および24
とを有し、液晶層30aの両面に設けられた一対の配向
層16および71のうち、一方は水平配向層16であ
り、他方は垂直配向層71であるとともに、液晶層30
bの両面に設けられた一対の配向層27および72のう
ち、一方は水平配向層27であり、他方は垂直配向層7
2である構成を有している。
The reflection type liquid crystal display device 300 includes two liquid crystal layers 30a and 30b that selectively reflect light in a specific wavelength region, a pair of alignment layers 16 and 71 provided on both surfaces of the liquid crystal layer 30a, A pair of alignment layers 27 and 72 provided on both surfaces of the liquid crystal layer 30b, and a pair of electrodes 14 and 24 for applying a voltage to the two liquid crystal layers 30a and 30b.
One of the pair of alignment layers 16 and 71 provided on both sides of the liquid crystal layer 30a is the horizontal alignment layer 16, the other is the vertical alignment layer 71, and the liquid crystal layer 30
b of the pair of alignment layers 27 and 72 provided on both sides, one is the horizontal alignment layer 27 and the other is the vertical alignment layer 7.
2 is provided.

【0076】さらに、2つの液晶層30aおよび30b
は、誘電体シート70を介して互いに積層されており、
一対の電極14および24は、2つの液晶層30aおよ
び30bと誘電体シート70とを介して互いに対向する
ように設けられており、2つの液晶層30aおよび30
bのうち、一方の液晶層30aは特定の波長領域の右円
偏光(右回りの円偏光)を選択的に反射し、他方の液晶
層30bは特定の波長領域の左円偏光(左回りの円偏
光)を選択的に反射する機能を有している。
Further, the two liquid crystal layers 30a and 30b
Are stacked on each other via a dielectric sheet 70,
The pair of electrodes 14 and 24 are provided so as to face each other via the two liquid crystal layers 30 a and 30 b and the dielectric sheet 70, and the two liquid crystal layers 30 a and 30
b, one liquid crystal layer 30a selectively reflects right circularly polarized light (clockwise circularly polarized light) in a specific wavelength region, and the other liquid crystal layer 30b selectively reflects left circularly polarized light (clockwise circularly polarized light) in a specific wavelength region. It has a function of selectively reflecting circularly polarized light.

【0077】右円偏光を選択的に反射する液晶層30a
は、第1基板10と誘電体シート70との間に設けられ
ており、左円偏光を選択的に反射する液晶層30bは、
第2基板20と誘電体シート70との間に設けられてい
る。
The liquid crystal layer 30a for selectively reflecting right circularly polarized light
Is provided between the first substrate 10 and the dielectric sheet 70, and the liquid crystal layer 30b that selectively reflects left circularly polarized light is
It is provided between the second substrate 20 and the dielectric sheet 70.

【0078】第1基板10は、透明基板12の液晶層3
0a側の表面に透明電極14が形成されており、さらに
透明電極14上に水平配向層16が形成された構成とな
っている。
The first substrate 10 is the liquid crystal layer 3 of the transparent substrate 12
The transparent electrode 14 is formed on the surface on the 0a side, and a horizontal alignment layer 16 is formed on the transparent electrode 14.

【0079】一方、第2基板20は、透明基板22の液
晶層30b側の表面に透明電極24が形成されており、
この透明電極24上にさらに水平配向層27が形成され
ており、透明基板22の液晶層30b側でない側の表面
には光吸収層23が形成された構成となっている。
On the other hand, the second substrate 20 has a transparent electrode 24 formed on the surface of the transparent substrate 22 on the liquid crystal layer 30b side.
A horizontal alignment layer 27 is further formed on the transparent electrode 24, and a light absorbing layer 23 is formed on the surface of the transparent substrate 22 on the side other than the liquid crystal layer 30b side.

【0080】また、2つの液晶層30aおよび30bの
間に設けられた誘電体シート70の、液晶層30a側の
表面に垂直配向層71が形成されており、液晶層30b
側の表面に垂直配向層72が形成されている。誘電体シ
ート70の厚さは、視差を小さくするために、且つ、駆
動電圧を低く抑えるために30μm以下であることが好
ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。誘
電体シート70の厚さが駆動電圧に影響を及ぼすのは、
一対の透明電極14および24の間に印加された駆動電
圧は、液晶層30aおよび30bの電気容量と、誘電体
シート70の電気容量とによって容量分割されるからで
ある。このため、例えば、誘電体シート70の厚さが厚
くなると、液晶層30aおよび30bに印加される電圧
は低くなるので、液晶層30aおよび30bに印加され
る電圧を所定の値とするためには、一対の透明電極14
および24の間に印加する駆動電圧を高くしなければな
らない。
A vertical alignment layer 71 is formed on the surface of the dielectric sheet 70 provided between the two liquid crystal layers 30a and 30b on the liquid crystal layer 30a side.
A vertical alignment layer 72 is formed on the side surface. The thickness of the dielectric sheet 70 is preferably 30 μm or less, more preferably 10 μm or less, in order to reduce parallax and to keep the driving voltage low. The influence of the thickness of the dielectric sheet 70 on the driving voltage is as follows.
This is because the driving voltage applied between the pair of transparent electrodes 14 and 24 is divided by the electric capacity of the liquid crystal layers 30a and 30b and the electric capacity of the dielectric sheet 70. For this reason, for example, when the thickness of the dielectric sheet 70 increases, the voltage applied to the liquid crystal layers 30a and 30b decreases, so that the voltage applied to the liquid crystal layers 30a and 30b is set to a predetermined value. , A pair of transparent electrodes 14
And the drive voltage applied between 24 must be high.

【0081】本発明の実施形態2による反射型液晶表示
装置300においては、上述のように液晶層30aおよ
び30bの両面に設けられた一対の配向層のうち、一方
が水平配向層であり、他方は垂直配向層であるので、実
施形態1による反射型液晶表示装置100と同様、表示
領域内において均一な表示品位が得られる。
In the reflection type liquid crystal display device 300 according to Embodiment 2 of the present invention, one of the pair of alignment layers provided on both surfaces of the liquid crystal layers 30a and 30b is a horizontal alignment layer and the other is a pair. Is a vertical alignment layer, so that uniform display quality can be obtained in the display area, similarly to the reflective liquid crystal display device 100 according to the first embodiment.

【0082】また、実施形態2においては、2つの液晶
層30aおよび30bのうち、一方の液晶層30aは特
定の波長領域の右円編光を選択的に反射し、他方の液晶
層30bは特定の波長領域の左円偏光を反射するので、
入射光に含まれている右円偏光および左円偏光の両方を
表示に利用でき、非常に明るい表示が実現される。
In the second embodiment, of the two liquid crystal layers 30a and 30b, one liquid crystal layer 30a selectively reflects right circular knitted light in a specific wavelength region, and the other liquid crystal layer 30b has a specific liquid crystal layer 30b. Reflects left circularly polarized light in the wavelength range of
Both right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light included in the incident light can be used for display, and a very bright display is realized.

【0083】右円偏光および左円偏光の両方を表示に利
用できる反射型液晶表示装置の構成としては、例えば、
それぞれが一対の基板に挟持された2つの液晶層を積層
する構成も考えられるが、その場合、2つの液晶層は2
つの基板を介して積層されることとなるので、視差が生
じる。本実施形態2においては、2つの液晶層30aお
よび30bは、誘電体シート70を介して積層されてい
るので、視差が生じない。
As a configuration of a reflection type liquid crystal display device which can use both right circularly polarized light and left circularly polarized light for display, for example,
A configuration in which two liquid crystal layers each sandwiched between a pair of substrates is conceivable is also considered.
Since the two substrates are stacked via one substrate, parallax occurs. In the second embodiment, since the two liquid crystal layers 30a and 30b are stacked via the dielectric sheet 70, no parallax occurs.

【0084】さらに、2つの液晶層30aおよび30b
のそれぞれの、誘電体シート70側の面に垂直配向層が
設けられているので、製造工程において水平配向層16
および27にラビング処理を行う際の応力が誘電体シー
ト70に及ぶことがない。その結果、強度的信頼性が高
くなる。また、応力が誘電体シート70に及ぶことがな
いので、誘電体シート70として比較的薄い誘電体シー
トを用いることができ、その結果、視差をさらに小さく
することができるとともに、駆動電圧を低く抑えること
ができる。
Further, the two liquid crystal layers 30a and 30b
Are provided with the vertical alignment layer on the surface on the dielectric sheet 70 side, so that the horizontal alignment layer 16
No stress is applied to the dielectric sheet 70 when the rubbing process is performed on the dielectric sheet 70. As a result, the strength reliability is increased. Further, since the stress does not reach the dielectric sheet 70, a relatively thin dielectric sheet can be used as the dielectric sheet 70, and as a result, the parallax can be further reduced and the driving voltage is suppressed to be low. be able to.

【0085】また、2つの液晶層30aおよび30bの
うち、一方の液晶層30aの観察者側の面に水平配向層
16が設けられており、他方の液晶層30bの観察者側
の面に垂直配向層27が設けられているので、入射光に
含まれている右円偏光および左円偏光のうち、右円偏光
は、観察者側の面近傍の液晶分子が均一なプレーナー配
向となっている液晶層30aによって反射され、左円偏
光は、観察者側の面近傍の液晶分子がプレーナー配向と
なっていない液晶層30bによって反射される。その結
果、特定の視角範囲において非常に明るく色純度が高い
とともに、広い視角範囲において視認性の良い表示が実
現される。なお、液晶層30aの観察者側の面に垂直配
向層を設け、液晶層30bの観察者側の面に水平配向層
を設けた構成とした場合にも同様の表示が実現される。
Further, of the two liquid crystal layers 30a and 30b, the horizontal alignment layer 16 is provided on the observer side surface of one of the liquid crystal layers 30a, and is perpendicular to the observer side surface of the other liquid crystal layer 30b. Since the alignment layer 27 is provided, of the right-handed circularly polarized light and the left-handed circularly polarized light included in the incident light, the right-handed circularly polarized light has liquid crystal molecules near the surface on the observer side in a uniform planar alignment. The left circularly polarized light reflected by the liquid crystal layer 30a is reflected by the liquid crystal layer 30b in which the liquid crystal molecules near the surface on the observer side are not in a planar alignment. As a result, very bright and high color purity is achieved in a specific viewing angle range, and display with good visibility is realized in a wide viewing angle range. Note that the same display can be realized by a configuration in which a vertical alignment layer is provided on the viewer side surface of the liquid crystal layer 30a and a horizontal alignment layer is provided on the viewer side surface of the liquid crystal layer 30b.

【0086】本実施形態2においては、上述のように、
2つの液晶層30aおよび30bのうち、一方の液晶層
30aの観察者側の面に水平配向層16が設けられてお
り、他方の液晶層30bの観察者側の面に垂直配向層2
7が設けられている構成としたが、2つの液晶層30a
および30bのそれぞれの、観察者側の面に水平配向層
が設けられている構成としてもよい。図8にこのような
構成を採用した反射型液晶表示装置400を模式的に示
す。反射型液晶表示装置400は、第2基板20上に垂
直配向層26が形成されており、誘電体シート70の液
晶層30b側の表面に水平配向層73が設けられている
点以外は、反射型液晶表示装置300と同じ構成を有し
ている。この反射型液晶表示装置400は、反射型液晶
表示装置300と同様、表示領域領域内において均一な
表示品位が得られるとともに左右両円偏光を利用でき、
非常に明るい表示が実現されるが、反射光の視認性にお
いて以下のように反射型液晶表示装置300と異なって
いる。
In the second embodiment, as described above,
Of the two liquid crystal layers 30a and 30b, the horizontal alignment layer 16 is provided on the observer side surface of one liquid crystal layer 30a, and the vertical alignment layer 2 is provided on the observer side surface of the other liquid crystal layer 30b.
7 is provided, but two liquid crystal layers 30a are provided.
And 30b, a horizontal alignment layer may be provided on the viewer side surface. FIG. 8 schematically shows a reflective liquid crystal display device 400 employing such a configuration. The reflection type liquid crystal display device 400 has a reflection mode except that the vertical alignment layer 26 is formed on the second substrate 20 and the horizontal alignment layer 73 is provided on the surface of the dielectric sheet 70 on the liquid crystal layer 30b side. It has the same configuration as the liquid crystal display device 300. Like the reflective liquid crystal display device 300, the reflective liquid crystal display device 400 can obtain uniform display quality in the display area and can use both left and right circularly polarized light,
Although a very bright display is realized, the visibility of the reflected light is different from that of the reflective liquid crystal display device 300 as described below.

【0087】図8に示した反射型液晶表示装置400に
おいては、2つの液晶層30aおよび30bのそれぞれ
の、観察者側の面に水平配向層が設けられているので、
入射光に含まれている右円偏光および左円偏光は、観察
者側の面近傍の液晶分子が均一なプレーナー配向となっ
ている液晶層30aおよび30bによってそれぞれ反射
される。その結果、特定の視角範囲において非常に明る
く、色純度が高い表示が実現される。
In the reflection type liquid crystal display device 400 shown in FIG. 8, a horizontal alignment layer is provided on each of the two liquid crystal layers 30a and 30b on the viewer side.
The right circularly polarized light and the left circularly polarized light contained in the incident light are respectively reflected by the liquid crystal layers 30a and 30b in which liquid crystal molecules in the vicinity of the surface on the observer side have a uniform planar orientation. As a result, a display that is very bright and has high color purity in a specific viewing angle range is realized.

【0088】あるいは、2つの液晶層30aおよび30
bのそれぞれの、観察者側の面に垂直配向層が設けられ
ている構成としてもよい。図9にこのような構成を採用
した反射型液晶表示装置500を模式的に示す。反射型
液晶表示装置500は、第1基板10上に垂直配向層1
7が形成されており、誘電体シート70の液晶層30a
側の表面に水平配向層74が設けられている点以外は、
反射型液晶表示装置300と同じ構成を有している。こ
の反射型液晶表示装置500は、反射型液晶表示装置3
00と同様、表示領域領域内において均一な表示品位が
得られるとともに左右両円偏光を利用でき、非常に明る
い表示が実現されるが、反射光の視認性において以下の
ように反射型液晶表示装置300と異なっている。
Alternatively, two liquid crystal layers 30a and 30
Each of b may have a configuration in which a vertical alignment layer is provided on the viewer side surface. FIG. 9 schematically shows a reflective liquid crystal display device 500 employing such a configuration. The reflection type liquid crystal display device 500 includes a vertical alignment layer 1 on a first substrate 10.
7 are formed, and the liquid crystal layer 30a of the dielectric sheet 70 is formed.
Except that a horizontal alignment layer 74 is provided on the side surface.
It has the same configuration as the reflective liquid crystal display device 300. This reflection type liquid crystal display device 500 includes a reflection type liquid crystal display device 3.
As in the case of 00, a uniform display quality can be obtained in the display area, and both right and left circularly polarized lights can be used, and a very bright display is realized. Different from 300.

【0089】図9に示した反射型液晶表示装置500に
おいては、2つの液晶層30aおよび30bのそれぞれ
の、観察者側の面に垂直配向層が設けられているので、
入射光に含まれている右円偏光および左円偏光は、観察
者側の面近傍の液晶分子がプレーナー配向となっていな
い液晶層30aおよび30bによってそれぞれ反射され
る。その結果、広い視角範囲において視認性の良い表示
が実現される。
In the reflection type liquid crystal display device 500 shown in FIG. 9, since the two liquid crystal layers 30a and 30b each have a vertical alignment layer on the viewer side,
The right circularly polarized light and the left circularly polarized light included in the incident light are respectively reflected by the liquid crystal layers 30a and 30b in which the liquid crystal molecules near the viewer side are not in the planar alignment. As a result, a display with good visibility is realized in a wide viewing angle range.

【0090】上述のような反射光の視認性の違いを考慮
し、反射型液晶表示装置の用途に応じて、液晶層の観察
者側の面に設ける配向層を適宜選択することにより、表
示領域内において均一な表示品位が得られ、且つ、用途
に適した視認性を有する反射型液晶表示装置を得ること
ができる。
By taking into account the difference in visibility of reflected light as described above, an alignment layer provided on the viewer side of the liquid crystal layer is appropriately selected according to the application of the reflection type liquid crystal display device. In this case, a reflective liquid crystal display device having a uniform display quality and having visibility suitable for use can be obtained.

【0091】また、本実施形態2において、2つの液晶
層30aおよび30bの厚さ(セルギャップ)は、柱状
スペーサによって規定されていることが好ましい。さら
に、2つの液晶層30aおよび30bのそれぞれの、誘
電体シート70側の面に垂直配向層が設けられている場
合には、柱状スペーサは、2つの液晶層30aおよび3
0bのそれぞれを介して誘電体シート70に対向するよ
うに設けられた第1基板10および第2基板20上に形
成されていることが好ましい。また、両面に垂直配向層
71および72が設けられた誘電体シート70の代わり
に、垂直配向層71および72としての機能を有する垂
直配向誘電体シート70’を用いてもよい。
In the second embodiment, the thickness (cell gap) of the two liquid crystal layers 30a and 30b is preferably defined by the columnar spacer. Further, when a vertical alignment layer is provided on the surface of the two liquid crystal layers 30a and 30b on the side of the dielectric sheet 70, the columnar spacers serve as two liquid crystal layers 30a and 30b.
Ob is preferably formed on the first substrate 10 and the second substrate 20 provided so as to oppose the dielectric sheet 70 via each of Ob. Further, instead of the dielectric sheet 70 having the vertical alignment layers 71 and 72 provided on both surfaces, a vertical alignment dielectric sheet 70 ′ having functions as the vertical alignment layers 71 and 72 may be used.

【0092】図10(e)にこのような構成を採用した
反射型液晶表示装置600を模式的に示す。反射型液晶
表示装置600は、第1基板10および第2基板20上
に柱状スペーサ34aおよび34bがそれぞれ形成され
ており、誘電体シート70の代わりに垂直配向層71お
よび72としての機能を有する垂直配向誘電体シート7
0’が設けられている点以外は、反射型液晶表示装置3
00と同じ構成を有している。
FIG. 10E schematically shows a reflection type liquid crystal display device 600 employing such a configuration. The reflective liquid crystal display device 600 has columnar spacers 34 a and 34 b formed on the first substrate 10 and the second substrate 20, respectively, and has a function as vertical alignment layers 71 and 72 instead of the dielectric sheet 70. Oriented dielectric sheet 7
Except that 0 ′ is provided, the reflective liquid crystal display device 3
It has the same configuration as 00.

【0093】この反射型液晶表示装置600は、比較的
高い位置精度で基板上に形成することができる柱状スペ
ーサ34aおよび34bによって2つの液晶層30aお
よび30bの厚さが規定されているので、柱状スペーサ
34aおよび34bを互いに対向するように第1基板1
0および第2基板20上に形成することで、垂直配向誘
電体シート70’を上下から挟み込むように支持して、
液晶層30aおよび30bの厚さ(セルギャップ)を高
い精度で規定することができる。また、垂直配向誘電体
シート70’を上下から挟み込むように支持することが
できるので、垂直配向誘電体シート70’として比較的
薄い誘電体シートを用いることができ、その結果、視差
をさらに小さくすることができるとともに、駆動電圧を
低く抑えることができる。
In the reflective liquid crystal display device 600, the thickness of the two liquid crystal layers 30a and 30b is defined by the columnar spacers 34a and 34b which can be formed on the substrate with relatively high positional accuracy. The first substrate 1 is arranged such that the spacers 34a and 34b face each other.
And the vertical alignment dielectric sheet 70 ′ is sandwiched from above and below by being formed on the
The thickness (cell gap) of the liquid crystal layers 30a and 30b can be defined with high accuracy. Further, since the vertically aligned dielectric sheet 70 'can be supported so as to be sandwiched from above and below, a relatively thin dielectric sheet can be used as the vertically aligned dielectric sheet 70', and as a result, parallax is further reduced. And the driving voltage can be kept low.

【0094】さらに、柱状スペーサ34aおよび34b
を絵素領域以外の表示に寄与しない部分に形成すること
によって、開口率を向上させることと、柱状スペーサ近
傍の液晶分子の配向のみだれが表示に及ぼす影響を少な
くすることとが可能となる。また、誘電体シート70に
代えて垂直配向層71および72としての機能を有する
垂直配向誘電体シート70’を用いているので、誘電体
シート70に垂直配向層71および72を形成する場合
に比べて製造工程を少なくすることができる。
Further, the columnar spacers 34a and 34b
Is formed in a portion other than the picture element region that does not contribute to the display, thereby improving the aperture ratio and reducing the influence of the orientation of the liquid crystal molecules near the columnar spacer on the display. Further, since the vertical alignment dielectric sheets 70 ′ having the functions as the vertical alignment layers 71 and 72 are used instead of the dielectric sheet 70, compared with the case where the vertical alignment layers 71 and 72 are formed on the dielectric sheet 70, As a result, the number of manufacturing steps can be reduced.

【0095】反射型液晶表示装置600は、例えば、以
下のようにして製造される。図10(a)〜(e)は、
反射型液晶表示装置600の製造工程を示すプロセス断
面図である。
The reflection type liquid crystal display device 600 is manufactured, for example, as follows. FIGS. 10 (a) to 10 (e)
FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the reflective liquid crystal display device 600.

【0096】まず、図10(a)に示すように、例えば
ITO層からなる透明電極14が形成された透明基板1
2(例えば、ガラス基板)上に、柱状スペーサ34aと
なる感光性樹脂34a’(例えば、アクリル系感光性樹
脂)を例えばスピンコート法により塗布する。感光性樹
脂34a’の厚さは、本実施形態においては約5μmと
なるように成膜する。
First, as shown in FIG. 10A, a transparent substrate 1 on which a transparent electrode 14 made of, for example, an ITO layer is formed.
2 (for example, a glass substrate), a photosensitive resin 34a ′ (for example, an acrylic photosensitive resin) to be the columnar spacer 34a is applied by, for example, a spin coating method. In this embodiment, the photosensitive resin 34a 'is formed to have a thickness of about 5 μm.

【0097】次に、図10(b)に示すように、感光性
樹脂34a’をフォトリソグラフィプロセスによりパタ
ーニングすることで、柱状スペーサ34aを形成する。
このとき、柱状スペーサ34aは、開口率の低下を防
ぎ、柱状スペーサ近傍の液晶分子の配向のみだれが表示
に及ぼす影響を少なくするため、絵素領域外に形成され
るようにパターニングすることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 10B, the photosensitive resin 34a 'is patterned by a photolithography process to form a columnar spacer 34a.
At this time, the columnar spacer 34a is preferably patterned so as to be formed outside the pixel region in order to prevent a decrease in the aperture ratio and reduce the influence of the orientation of the liquid crystal molecules near the columnar spacer on display. .

【0098】次に、図10(c)に示すように、柱状ス
ペーサ34aが形成された透明基板12上に、水平配向
層16を厚さが例えば約50nm(500Å)となるよ
うに形成する。水平配向層16は、例えば、まずJSR
社製AL4552をスピンコート法により塗布し、次に
約180℃で約60分焼成し、その後ラビング処理によ
って液晶分子を特定の方位角方向に配向させる配向規制
力を付与することにより得られる。このようにして第1
基板10が完成する。また、図10(a)〜(c)に示
した上述の工程と同様の工程によって、透明基板22上
に透明電極24、柱状スペーサ34bおよび水平配向層
27が形成された第2基板20を用意する。このとき、
柱状スペーサ34bは、後に第1基板と貼り合わせる際
に、柱状スペーサ34aと対向するように形成しておく
ことが好ましい。
Next, as shown in FIG. 10C, a horizontal alignment layer 16 is formed on the transparent substrate 12 on which the columnar spacers 34a are formed so as to have a thickness of, for example, about 50 nm (500 °). The horizontal alignment layer 16 is formed, for example, by first using JSR
AL4552 manufactured by Co., Ltd. is applied by a spin coating method, then baked at about 180 ° C. for about 60 minutes, and then subjected to a rubbing treatment to give an alignment controlling force for aligning the liquid crystal molecules in a specific azimuthal direction. Thus the first
The substrate 10 is completed. Also, the second substrate 20 having the transparent electrode 24, the columnar spacers 34b, and the horizontal alignment layer 27 formed on the transparent substrate 22 is prepared by the same process as the above-described process shown in FIGS. 10A to 10C. I do. At this time,
It is preferable that the columnar spacer 34b is formed so as to face the columnar spacer 34a when it is bonded to the first substrate later.

【0099】その後、図10(d)に示すように、第1
基板10上に、垂直配向誘電体シート(例えば、両面に
垂直配向処理が施された厚さ約7.5μmのポリイミド
膜フィルム)70’を貼りつけ、さらに第2基板20を
貼り合わせる。
Thereafter, as shown in FIG.
A vertical alignment dielectric sheet (for example, a polyimide film film having a thickness of about 7.5 μm and having both surfaces subjected to vertical alignment processing) 70 ′ is attached on the substrate 10, and the second substrate 20 is attached.

【0100】そして、図10(e)に示すように、第1
基板および垂直配向誘電体シート70’の間と、第2基
板および垂直配向誘電体シート70’の間とに、後述す
る液晶材料をそれぞれ注入・封止して、液晶層30aお
よび液晶層30bを形成する。その後、第2基板20の
外側(液晶層30b側でない側)に可視光領域の光を吸
収する光吸収層23を形成する。なお、光吸収層23の
配置および形成時期はこれに限定されず、第2基板20
の液晶層30b側に形成してもよいし、上述の工程の任
意の時点で形成すればよい。
Then, as shown in FIG.
A liquid crystal material, which will be described later, is injected and sealed between the substrate and the vertically aligned dielectric sheet 70 'and between the second substrate and the vertically aligned dielectric sheet 70' to form the liquid crystal layer 30a and the liquid crystal layer 30b. Form. Thereafter, a light absorbing layer 23 for absorbing light in the visible light region is formed outside the second substrate 20 (on the side other than the liquid crystal layer 30b side). It should be noted that the arrangement and the formation time of the light absorbing layer 23 are not limited to this, and the second substrate 20
May be formed on the liquid crystal layer 30b side, or may be formed at any point in the above-described process.

【0101】液晶層30aの材料としては、例えば、ネ
マチック液晶材料ZLI4792(メルク社製)にカイ
ラル剤R811(メルク社製)を約25.2wt%混合
し、螺旋構造の自発ピッチが約0.36μmとなるよう
にしたカイラルネマチック液晶材料を用いる。このカイ
ラルネマチック液晶層30aは、右巻きの螺旋構造を有
しており、約550nmを中心波長とする波長領域の右
回りの円偏光を選択的に反射し、緑色を呈する。なお、
図1中の参照符号32aは、カイラルネマチック液晶層
30aの螺旋構造を模式的に示している。
As a material of the liquid crystal layer 30a, for example, about 25.2 wt% of a chiral agent R811 (manufactured by Merck) is mixed with a nematic liquid crystal material ZLI4792 (manufactured by Merck), and the spontaneous pitch of the spiral structure is about 0.36 μm. A chiral nematic liquid crystal material is used. The chiral nematic liquid crystal layer 30a has a right-handed helical structure, selectively reflects clockwise circularly polarized light in a wavelength region having a center wavelength of about 550 nm, and exhibits a green color. In addition,
Reference numeral 32a in FIG. 1 schematically shows a helical structure of the chiral nematic liquid crystal layer 30a.

【0102】液晶層30bの材料としては、例えば、ネ
マチック液晶材料ZLI4792(メルク社製)にカイ
ラル剤S811(メルク社製)を約25.2wt%混合
し、螺旋構造の自発ピッチが約0.36μmとなるよう
にしたカイラルネマチック液晶材料を用いる。このカイ
ラルネマチック液晶層30bは、左巻きの螺旋構造を有
しており、約550nmを中心波長とする波長領域の左
回りの円偏光を選択的に反射し、緑色を呈する。なお、
図1中の参照符号32bは、カイラルネマチック液晶層
30bの螺旋構造を模式的に示している。
As a material of the liquid crystal layer 30b, for example, about 25.2 wt% of a chiral agent S811 (manufactured by Merck) is mixed with a nematic liquid crystal material ZLI4792 (manufactured by Merck), and the spontaneous pitch of the helical structure is about 0.36 μm. A chiral nematic liquid crystal material is used. The chiral nematic liquid crystal layer 30b has a left-handed helical structure, selectively reflects left-handed circularly polarized light in a wavelength region having a center wavelength of about 550 nm, and exhibits a green color. In addition,
Reference numeral 32b in FIG. 1 schematically shows the spiral structure of the chiral nematic liquid crystal layer 30b.

【0103】なお、実施形態2においては、液晶層30
aが右円編光を選択的に反射し、液晶層30bが左円偏
光を選択的に反射する構成としたが、これに限定され
ず、液晶層30aが左円編光を選択的に反射し、液晶層
30bが右円偏光を選択的に反射する構成としてもよ
い。また、実施形態2においては、特定の波長領域の光
の利用効率を高めて色純度および輝度を高くするため、
液晶層30aが選択的に反射する波長領域と、液晶層3
0bが選択的に反射する波長領域とは、互いにほぼ同じ
波長領域となる構成としたが、これに限定されず、互い
に異なる波長領域であってもよく、互いに一部重複して
もよいし、一方が他方を包含してもよい。
In the second embodiment, the liquid crystal layer 30
Although the liquid crystal layer 30a selectively reflects right circularly knitted light and the liquid crystal layer 30b selectively reflects left circularly polarized light, the present invention is not limited to this. The liquid crystal layer 30a selectively reflects left circularly knitted light. Alternatively, the liquid crystal layer 30b may be configured to selectively reflect right circularly polarized light. Further, in the second embodiment, in order to increase the use efficiency of light in a specific wavelength region to increase color purity and luminance,
A wavelength region where the liquid crystal layer 30a selectively reflects;
The wavelength region where 0b is selectively reflected is configured to be substantially the same wavelength region as each other, but is not limited thereto, may be different wavelength regions, may partially overlap each other, One may encompass the other.

【0104】このような図10(a)〜(e)に示した
工程によって、反射型液晶表示装置600は完成する。
なお、上述の説明においては、誘電体シート70の代わ
りに垂直配向誘電体シート70’を用いた場合について
説明したが、勿論、誘電体シート70を用いてもよく、
誘電体シート70としては、例えばガラスシートを用い
ることができる。この誘電体シート70の両面に設ける
垂直配向層は、公知の材料を用いて公知の方法により形
成すればよい。 (他の実施形態)上記の実施形態では、特定の波長領域
の光を選択的に反射する液晶層を1つ又は2つ備えた反
射型液晶表示装置について説明したが、本発明は、上記
の実施形態に限定されず、特定の波長領域の光を選択的
に反射する液晶層を3つ以上備えた反射型液晶表示装置
にも好適に用いることができる。例えば、赤色、緑色お
よび青色に対応する波長領域の光をそれぞれ選択的に反
射する3つの液晶層を積層した構成や、さらに上述した
3色に対応する波長領域の右円偏光および左円偏光の両
方を表示に利用するために6つの液晶層を積層した構成
としたマルチカラー表示の反射型液晶表示装置にも好適
に用いることができる。勿論、さらに多くの液晶層を積
層した構成を有するフルカラー表示の反射型液晶表示装
置にも好適に用いることができる。液晶層を3つ以上積
層した構成とする場合にも、それぞれの液晶層の観察者
側の面に設ける配向層を適宜選択して、望ましい視認性
を得ることができる。
By the steps shown in FIGS. 10A to 10E, the reflection type liquid crystal display device 600 is completed.
In the above description, the case where the vertically oriented dielectric sheet 70 'is used instead of the dielectric sheet 70 has been described, but of course, the dielectric sheet 70 may be used,
As the dielectric sheet 70, for example, a glass sheet can be used. The vertical alignment layers provided on both surfaces of the dielectric sheet 70 may be formed by a known method using a known material. (Other Embodiments) In the above embodiments, the reflection type liquid crystal display device provided with one or two liquid crystal layers for selectively reflecting light in a specific wavelength region has been described. The present invention is not limited to the embodiment, and can be suitably used in a reflection type liquid crystal display device including three or more liquid crystal layers that selectively reflect light in a specific wavelength region. For example, a configuration in which three liquid crystal layers that selectively reflect light in the wavelength regions corresponding to red, green, and blue, respectively, and a right circular polarization and a left circular polarization in the wavelength regions corresponding to the three colors described above are further provided. The present invention can also be suitably used for a reflection type liquid crystal display device of a multi-color display in which six liquid crystal layers are stacked in order to use both of them for display. Of course, the present invention can also be suitably used for a reflection type liquid crystal display device for full color display having a configuration in which more liquid crystal layers are stacked. Even in a case where three or more liquid crystal layers are stacked, desired visibility can be obtained by appropriately selecting an alignment layer provided on the viewer side of each liquid crystal layer.

【0105】また、上記の実施形態では、特定の波長領
域の光を選択的に反射する液晶層として、カイラルネマ
チック液晶層を用いた場合について説明したが、これに
限定されず、コレステリック液晶層や、カイラルスメク
チック液晶層等を用いてもよい。
In the above embodiment, the case where the chiral nematic liquid crystal layer is used as the liquid crystal layer that selectively reflects light in a specific wavelength range has been described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a chiral smectic liquid crystal layer or the like may be used.

【0106】さらに、上述の液晶層が選択的に反射する
波長領域も、上記の実施形態に限定されず、用途に応じ
て適宜設定すればよい。この波長領域を設定する際、本
発明による反射型液晶表示装置においては、液晶層が有
する螺旋構造の螺旋旋回数が連続的に変化するので、螺
旋ピッチが引き伸ばされたり縮められたりすることはな
く、液晶層となる液晶材料が有する(液晶材料に設定し
た)自発ピッチが、液晶層における螺旋ピッチとなる。
従って、選択反射する波長領域を高い精度で所望の領域
に設定できる。
Further, the wavelength region in which the above-mentioned liquid crystal layer selectively reflects is not limited to the above embodiment, but may be appropriately set according to the application. When setting this wavelength region, in the reflection type liquid crystal display device according to the present invention, since the number of spiral turns of the spiral structure of the liquid crystal layer continuously changes, the spiral pitch is not stretched or shrunk. The spontaneous pitch of the liquid crystal material to be a liquid crystal layer (set as a liquid crystal material) is a helical pitch in the liquid crystal layer.
Therefore, the wavelength region to be selectively reflected can be set to a desired region with high accuracy.

【0107】[0107]

【発明の効果】本発明によれば、液晶層の両面に設ける
配向層として、水平配向層と垂直配向層とを組み合わせ
ることにより、表示領域内で均一な表示品位が実現され
た反射型液晶表示装置を提供することができる。
According to the present invention, a reflective liquid crystal display having a uniform display quality in a display area is realized by combining a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer as alignment layers provided on both sides of a liquid crystal layer. An apparatus can be provided.

【0108】さらに、反射型液晶表示装置の用途に応じ
て、液晶層の観察者側の面に設ける配向層を適宜選択す
ることにより、その用途に最適化された視野角を有する
反射型液晶表示装置が提供される。従って、本発明によ
る反射型液晶表示装置は、様々な視野角特性を要求する
各種の応用製品に好適に用いることができる。
Further, by appropriately selecting an alignment layer provided on the observer side of the liquid crystal layer according to the use of the reflection type liquid crystal display device, a reflection type liquid crystal display having a viewing angle optimized for the use is provided. An apparatus is provided. Therefore, the reflection type liquid crystal display device according to the present invention can be suitably used for various applied products requiring various viewing angle characteristics.

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

【図1】本発明の実施形態1による反射型液晶表示装置
100を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 100 according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)および(b)に、本発明の実施形態1に
よる反射型液晶表示装置100の分光反射率特性を示す
図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing spectral reflectance characteristics of the reflective liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態1による反射型液晶表示装置
100’を模式的に示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 100 ′ according to Embodiment 1 of the present invention.

【図4】(a)は、反射型液晶表示装置100の反射率
の波長依存性を示す図であり、(b)は、反射型液晶表
示装置100の反射率の角度依存性を示す図である。
4A is a diagram illustrating the wavelength dependence of the reflectance of the reflection type liquid crystal display device 100, and FIG. 4B is a diagram illustrating the angle dependence of the reflectance of the reflection type liquid crystal display device 100. is there.

【図5】(a)は、反射型液晶表示装置100’の反射
率の波長依存性を示す図であり、(b)は、反射型液晶
表示装置100’の反射率の角度依存性を示す図であ
る。
5A is a diagram illustrating the wavelength dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device 100 ′, and FIG. 5B is a diagram illustrating the angle dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device 100 ′. FIG.

【図6】本発明の実施形態1による反射型液晶表示装置
200を模式的に示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 200 according to Embodiment 1 of the present invention.

【図7】本発明の実施形態2による反射型液晶表示装置
300を模式的に示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 300 according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態2による反射型液晶表示装置
400を模式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 400 according to Embodiment 2 of the present invention.

【図9】本発明の実施形態2による反射型液晶表示装置
500を模式的に示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 500 according to Embodiment 2 of the present invention.

【図10】(a)〜(e)に、本発明の実施形態2によ
る反射型液晶表示装置600の製造工程を模式的に示す
断面図である。
FIGS. 10A to 10E are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of a reflective liquid crystal display device 600 according to Embodiment 2 of the present invention.

【図11】反射型液晶表示装置700を模式的に示す断
面図である。
FIG. 11 is a sectional view schematically showing a reflection type liquid crystal display device 700.

【図12】反射型液晶表示装置800を模式的に示す断
面図である。
FIG. 12 is a sectional view schematically showing a reflective liquid crystal display device 800.

【図13】(a)および(b)に、反射型液晶表示装置
700の分光反射率特性を示す図である。
FIGS. 13A and 13B are diagrams showing spectral reflectance characteristics of the reflection type liquid crystal display device 700. FIGS.

【図14】(a)および(b)に、反射型液晶表示装置
800の分光反射率特性を示す図である。
FIGS. 14A and 14B are diagrams illustrating spectral reflectance characteristics of a reflection type liquid crystal display device 800. FIGS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第1基板 12 透明基板 14 透明電極 16 水平配向層 17 垂直配向層 20 第2基板 22 透明基板 23 光吸収層 24 透明電極 26 垂直配向層 27 水平配向層 30、30a、30b 液晶層 34、34a、34b 柱状スペーサ 45 ディスクリネーションライン 70 誘電体シート 70’ 垂直配向誘電体シート 71、72 垂直配向層 73、74 水平配向層 100 反射型液晶表示装置 100’ 反射型液晶表示装置 200 反射型液晶表示装置 300 反射型液晶表示装置 400 反射型液晶表示装置 500 反射型液晶表示装置 600 反射型液晶表示装置 700 反射型液晶表示装置 800 反射型液晶表示装置 Reference Signs List 10 first substrate 12 transparent substrate 14 transparent electrode 16 horizontal alignment layer 17 vertical alignment layer 20 second substrate 22 transparent substrate 23 light absorption layer 24 transparent electrode 26 vertical alignment layer 27 horizontal alignment layer 30, 30a, 30b liquid crystal layer 34, 34a , 34b columnar spacer 45 disclination line 70 dielectric sheet 70 'vertical alignment dielectric sheet 71, 72 vertical alignment layer 73, 74 horizontal alignment layer 100 reflective liquid crystal display device 100' reflective liquid crystal display device 200 reflective liquid crystal display Device 300 Reflective liquid crystal display 400 Reflective liquid crystal display 500 Reflective liquid crystal display 600 Reflective liquid crystal display 700 Reflective liquid crystal display 800 Reflective liquid crystal display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康尚 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H089 LA06 QA14 QA16 RA11 TA04 TA15 2H090 LA02 LA09 MA01 MA02 MA12 MB01 2H091 FA08X FA08Z FA41Z FA44Z GA08 HA11 LA16 LA19  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasutaka Ito 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (in reference) 2H089 LA06 QA14 QA16 RA11 TA04 TA15 2H090 LA02 LA09 MA01 MA02 MA12 MB01 2H091 FA08X FA08Z FA41Z FA44Z GA08 HA11 LA16 LA19

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特定の波長領域の光を選択的に反射する
少なくとも1つの液晶層と、前記少なくとも1つの液晶
層の両面に設けられた一対の配向層と、前記少なくとも
1つの液晶層に電圧を印加する少なくとも一対の電極と
を有し、 前記一対の配向層のうち、一方は水平配向層であり、他
方は垂直配向層である反射型液晶表示装置。
At least one liquid crystal layer selectively reflecting light in a specific wavelength region, a pair of alignment layers provided on both surfaces of the at least one liquid crystal layer, and a voltage applied to the at least one liquid crystal layer. A reflection type liquid crystal display device, comprising: at least one pair of electrodes for applying a voltage; and one of the pair of alignment layers is a horizontal alignment layer and the other is a vertical alignment layer.
【請求項2】 前記少なくとも1つの液晶層の観察者側
の面に、前記水平配向層が設けられている請求項1に記
載の反射型液晶表示装置。
2. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the horizontal alignment layer is provided on a surface of the at least one liquid crystal layer on a viewer side.
【請求項3】 前記少なくとも1つの液晶層の観察者側
の面に、前記垂直配向層が設けられている請求項1に記
載の反射型液晶表示装置。
3. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the vertical alignment layer is provided on a surface of the at least one liquid crystal layer on a viewer side.
【請求項4】 前記少なくとも1つの液晶層は、誘電体
シートを介して互いに積層された2つの液晶層であり、 前記少なくとも一対の電極は、前記2つの液晶層および
前記誘電体シートを介して互いに対向するように設けら
れており、 前記2つの液晶層のうち、一方は特定の第1波長領域の
右円編光を選択的に反射し、他方は特定の第2波長領域
の左円偏光を選択的に反射する請求項1に記載の反射型
液晶表示装置。
4. The at least one liquid crystal layer is two liquid crystal layers stacked on each other via a dielectric sheet, and the at least one pair of electrodes is connected via the two liquid crystal layers and the dielectric sheet. One of the two liquid crystal layers selectively reflects right circular knitted light in a specific first wavelength region, and the other is left circularly polarized light in a specific second wavelength region. 2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, which selectively reflects light.
【請求項5】 前記2つの液晶層のうち、一方の液晶層
の観察者側の面に前記水平配向層が設けられており、他
方の液晶層の観察者側の面に前記垂直配向層が設けられ
ている請求項4に記載の反射型液晶表示装置。
5. The horizontal alignment layer is provided on a viewer-side surface of one of the two liquid crystal layers, and the vertical alignment layer is provided on a viewer-side surface of the other liquid crystal layer. The reflective liquid crystal display device according to claim 4, wherein the reflective liquid crystal display device is provided.
【請求項6】 前記2つの液晶層のそれぞれの、観察者
側の面に前記水平配向層が設けられている請求項4に記
載の反射型液晶表示装置。
6. The reflection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein the horizontal alignment layer is provided on a surface on a viewer side of each of the two liquid crystal layers.
【請求項7】 前記2つの液晶層のそれぞれの、観察者
側の面に前記垂直配向層が設けられている請求項4に記
載の反射型液晶表示装置。
7. The reflection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein the vertical alignment layer is provided on a surface on the viewer side of each of the two liquid crystal layers.
【請求項8】 前記少なくとも1つの液晶層の厚さは、
前記少なくとも1つの液晶層の前記垂直配向層側に設け
られた基板上に形成された柱状スペーサによって規定さ
れている、請求項1から3の何れかに記載の反射型液晶
表示装置。
8. The thickness of the at least one liquid crystal layer is:
4. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said at least one liquid crystal layer is defined by a columnar spacer formed on a substrate provided on said vertical alignment layer side.
【請求項9】 前記2つの液晶層のそれぞれの、前記誘
電体シート側の面に前記垂直配向層が設けられており、 前記2つの液晶層のそれぞれの厚さは、前記2つの液晶
層のそれぞれを介して前記誘電体シートに対向するよう
に設けられた基板上に形成された柱状スペーサによって
規定されている、請求項4に記載の反射型液晶表示装
置。
9. The vertical alignment layer is provided on the surface of the two liquid crystal layers on the dielectric sheet side, and the thickness of each of the two liquid crystal layers is equal to the thickness of the two liquid crystal layers. 5. The reflection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein the reflection type liquid crystal display device is defined by columnar spacers formed on a substrate provided so as to face the dielectric sheet with each interposed therebetween.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010060940A (en) * 2008-09-04 2010-03-18 Fujitsu Ltd Liquid crystal display element

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