JP2002268056A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2002268056A
JP2002268056A JP2001070568A JP2001070568A JP2002268056A JP 2002268056 A JP2002268056 A JP 2002268056A JP 2001070568 A JP2001070568 A JP 2001070568A JP 2001070568 A JP2001070568 A JP 2001070568A JP 2002268056 A JP2002268056 A JP 2002268056A
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Japan
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liquid crystal
light
color filter
display device
crystal display
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Application number
JP2001070568A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunari Kawabata
耕也 川畑
Sumitaka Tatsuta
純隆 龍田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type liquid crystal display device which has high contrast, high color purity and satisfactory brightness and which can be manufactured at low cost. SOLUTION: The reflection type liquid crystal display device is characteristically provided with a color filter having a cholesteric polarization element and a light absorbing layer provided on the backside of a selective reflection surface of the color filter.

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、液晶表示装置に関
し、詳細には、コレステリック偏向素子の波長選択性を
利用した液晶表示装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device utilizing the wavelength selectivity of a cholesteric deflection element.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶を用いた表示装置は、消費電力が小
さく薄型であるという長所を持っており、携帯情報端
末、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、アミ
ューズメント機器、テレビジョン装置などの他、種々の
電子機器の表示パネルなど、その用途の拡大が増々進み
つつある。
2. Description of the Related Art A display device using a liquid crystal has the advantages of low power consumption and thinness, and various electronic devices other than a portable information terminal, a personal computer, a word processor, an amusement device, a television device, and the like. Applications such as display panels are increasingly expanding.

【0003】これらの液晶表示装置は、バックライト光
源を有する透過型液晶表示装置と、光源を持たないかあ
るいは全面に導光板を用いるフロントライト方式の反射
型液晶表示装置とに大別される。通常、フルカラー表示
が可能な液晶表示装置には、顔料や染料によって着色さ
れた樹脂を使用したカラーフィルターが使用されるが、
原理的に光源からの光の約1/3しか透過させることが
出来ないため、明るさが十分であるとは言えない。この
欠点を補うため、例えば透過型やフロントライト方式の
反射型の液晶表示装置においては、バックライトやフロ
ントライトの輝度を上げる事が考えられるが、消費電力
が大きくなり、液晶表示装置の長所を損なうという問題
が発生する。また、光源を持たない反射型液晶表示装置
に関してはライトの輝度を上げることもできない。さら
に、このようなカラーフィルターは各色毎にフォトリソ
グラフィー法に続いて液体現像によって画素を形成する
ために非常にコストがかかるという問題も抱えている。
[0003] These liquid crystal display devices are roughly classified into a transmission type liquid crystal display device having a backlight light source and a front light type reflection type liquid crystal display device having no light source or using a light guide plate on the entire surface. Usually, a color filter using a resin colored with a pigment or a dye is used for a liquid crystal display device capable of full color display.
In principle, only about 1/3 of the light from the light source can be transmitted, so it cannot be said that the brightness is sufficient. To compensate for this drawback, for example, in a reflection type liquid crystal display device of a transmission type or a front light type, it is conceivable to increase the brightness of a backlight or a front light. The problem of damage occurs. Further, with respect to a reflection type liquid crystal display device having no light source, the brightness of the light cannot be increased. Further, such a color filter has a problem that it is very costly to form pixels by liquid development after photolithography for each color.

【0004】「T.utida et al:Japa
n Display,P.312,1986」には、絶縁
膜を挟み、コンタクトホールを介してTFT素子上に反
射電極を形成した反射型液晶表示装置が提案されてい
る。かかる、液晶表示装置は、開口率を向上させること
ができ、ある程度明るい画像を得ることができるが、十
分な明るさとはいえない。
[0004] "T. utida et al: Japan
n Display, P.E. 312, 1986 "proposes a reflective liquid crystal display device in which a reflective electrode is formed on a TFT element via a contact hole with an insulating film interposed therebetween. Such a liquid crystal display device can improve the aperture ratio and obtain a somewhat bright image, but cannot be said to have sufficient brightness.

【0005】これに対し、特許第2999317号公報
には、上述の反射型液晶表示装置の反射電極上にさらに
蛍光体を設けて、入射光内のUVによって可視発光させ
ることで、さらに明るさを向上させているが、蛍光体を
設けることでコストアップになる。
On the other hand, Japanese Patent No. 2999317 discloses that a phosphor is further provided on the reflection electrode of the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, and visible light is emitted by UV in the incident light to further increase the brightness. The cost is increased by providing the phosphor.

【0006】これらの問題に対して、US005668
614では液体現像工程が不要のコレステリック偏光素
子を用いたカラーフィルターが提案されている。コレス
テリック偏光素子は特定の波長の円偏光を選択的に反射
し、これ以外の波長の円偏光を透過させる性質を有する
ことから、上述の着色樹脂からならカラーフィルターと
は異なり、光を再利用することで光の利用効率を高める
ことができる。このため、実質的に明るいカラーフィル
ターを形成することが可能である。また、現像工程を必
要とせず、同一層内に異なる選択反射波長のパターンを
形成できるのでコスト面でも有利である。
To solve these problems, US Pat.
No. 614 proposes a color filter using a cholesteric polarizing element which does not require a liquid developing step. The cholesteric polarizing element selectively reflects circularly polarized light of a specific wavelength, and has the property of transmitting circularly polarized light of other wavelengths. This can increase the light use efficiency. Therefore, it is possible to form a substantially bright color filter. Further, since a pattern having different selective reflection wavelengths can be formed in the same layer without the need for a developing step, it is advantageous in terms of cost.

【0007】上記のコレステリック偏光素子を用いたカ
ラーフィルターは、反射型の液晶表示装置にも好適に使
用できるが、そのためには、例えばカラーフィルターを
通過した入射光が、TFT素子やその配線上などで反射
され、結果、観察者側に出射される漏れ光となるのを防
ぐなどのためにカラーフィルター以外の部材やその位置
関係を最適に設計する必要がある。特に、上記漏れ光
は、暗レベルを下げるのでコントラストや色純度を低下
させてしまう。現在のところ、このような問題を解決し
た実用的に使用できる液晶表示装置が存在していないの
が現状である。
A color filter using the above cholesteric polarizing element can be suitably used for a reflection type liquid crystal display device. For this purpose, for example, incident light passing through the color filter is applied to a TFT element or its wiring. It is necessary to optimally design the members other than the color filters and their positional relationship in order to prevent the light from being reflected by the light source and resulting in leakage light emitted to the observer side. In particular, the leaked light lowers the dark level and thus lowers the contrast and color purity. At present, there is no practically usable liquid crystal display device that has solved such a problem.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、コレステリ
ック偏光素子の波長選択性を利用したカラーフィルター
を使用し、高いコントラストおよび色純度、並びに、十
分な明るさを有し、かつ、低コストで製造可能な液晶表
示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to use a color filter utilizing the wavelength selectivity of a cholesteric polarizing element, to achieve high contrast and color purity. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having sufficient brightness and capable of being manufactured at low cost.

【0009】[0009]

【発明を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
手段によって解決される。
The object of the present invention is solved by the following means.

【0010】<1> コレステリック偏光素子を有する
カラーフィルターと、前記カラーフィルターの選択反射
面の裏側に設けられる光吸収層と、を備えることを特徴
とする液晶表示装置である。
<1> A liquid crystal display device comprising: a color filter having a cholesteric polarizing element; and a light absorbing layer provided on a back side of a selective reflection surface of the color filter.

【0011】上記<1>の液晶表示装置によれば、カラ
ーフィルターを通過した入射光を光吸収層によって吸収
することができる。このため、カラーフィルターを通過
した入射光がアクティブ素子やその配線上などで反射
し、結果、観察者側に出射される漏れ光となってコント
ラストや色純度が低下するのを防止できる。
According to the liquid crystal display device of the above <1>, the incident light passing through the color filter can be absorbed by the light absorbing layer. For this reason, it is possible to prevent the incident light that has passed through the color filter from being reflected on the active element and its wiring and the like, and as a result, leaked light emitted to the observer side and the contrast and color purity from being lowered.

【0012】<2> 前記光吸収層の前記カラーフィル
ターと対向しない側に、アクティブ素子を備えることを
特徴とする<1>の液晶表示装置である。
<2> The liquid crystal display device according to <1>, wherein an active element is provided on a side of the light absorbing layer not facing the color filter.

【0013】<3> 前記光吸収層は、部分的に開口部
を有することを特徴とする<1>または<2>の液晶表
示装置である。
<3> The liquid crystal display device according to <1> or <2>, wherein the light absorbing layer partially has an opening.

【0014】<4> 前記アクティブ素子と接続される
画素電極を備え、前記画素電極は、前記光吸収層の開口
部を介して前記アクティブ素子と電気的に接続されるこ
とを特徴とする<3>の液晶表示装置である。
<4> There is provided a pixel electrode connected to the active element, and the pixel electrode is electrically connected to the active element through an opening in the light absorbing layer. <3>> The liquid crystal display device.

【0015】<5> 前記光吸収層は、絶縁性を示すこ
とを特徴とする<1>〜<4>の液晶表示装置である。
<5> The liquid crystal display device according to any one of <1> to <4>, wherein the light absorbing layer has an insulating property.

【0016】<6> 前記カラーフィルターは、画素内
に開口部を有することを特徴とする<1>〜<5>の液
晶表示装置である。
<6> The liquid crystal display device according to any one of <1> to <5>, wherein the color filter has an opening in a pixel.

【0017】<7> 前記画素電極は、光透過性を有
し、かつ、前記カラーフィルターの開口部を介して前記
アクティブ素子と電気的に接続されることを特徴とする
<6>の液晶表示装置である。
<7> The liquid crystal display according to <6>, wherein the pixel electrode has a light-transmitting property and is electrically connected to the active element through an opening of the color filter. Device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示装置につ
いて詳細に説明する。本発明の液晶表示装置は、コレス
テリック偏光素子を有するカラーフィルターと、前記カ
ラーフィルターの選択反射面の裏側に設けられる光吸収
層と、を備えることを特徴とする。ここで、「カラーフ
ィルターの選択反射面の裏側」とは、カラーフィルター
の、液晶表示装置に入射された光を選択反射する面(選
択反射面)の裏側、即ち、選択反射されずにカラーフィ
ルターを通過した入射光が出射する側をいう。。本発明
の液晶表示装置は、カラーフィルターを通過した入射光
を光吸収層によって吸収できる。このため、カラーフィ
ルターを通過した入射光が、TFT素子等のアクティブ
素子やその配線上などで反射し、結果、観察者側に出射
される漏れ光となってコントラストや色純度が低下する
のを防止できる。さらに、本発明の液晶表示装置は、十
分な明るさを有し、低コストで製造することができる。
なお、本発明の反射型表示装置にアクティブマトリック
ス型の液晶表示装置を用いる場合には、上記光吸収層の
カラーフィルターと対向しない側にアクティブ素子を設
ける。換言すると、上記光吸収層は、カラーフィルター
とアクティブマトリックス層との間(例えば、アクティ
ブ素子基板上)に設けられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the liquid crystal display of the present invention will be described in detail. A liquid crystal display device according to the present invention includes a color filter having a cholesteric polarizing element, and a light absorbing layer provided on a back side of a selective reflection surface of the color filter. Here, “the back side of the selective reflection surface of the color filter” is the back side of the surface (selective reflection surface) of the color filter that selectively reflects light incident on the liquid crystal display device, that is, the color filter without being selectively reflected. Refers to the side from which the incident light that has passed through exits. . In the liquid crystal display device of the present invention, the incident light passing through the color filter can be absorbed by the light absorbing layer. For this reason, the incident light that has passed through the color filter is reflected on the active element such as the TFT element or the wiring thereof, and as a result, the light leaks to the observer side and the contrast and color purity are reduced. Can be prevented. Further, the liquid crystal display device of the present invention has sufficient brightness and can be manufactured at low cost.
When an active matrix type liquid crystal display device is used for the reflection type display device of the present invention, an active element is provided on a side of the light absorbing layer which is not opposed to the color filter. In other words, the light absorption layer is provided between the color filter and the active matrix layer (for example, on the active element substrate).

【0019】図1を用いて本発明の液晶表示装置の構成
について説明する。なお、本発明は、これらの構成に限
定されるものではない。図1は、本発明の液晶表示装置
の一例を示す概略的断面図である。図1において液晶表
示装置10は、アクティブマトリックス型の液晶表示装
置を示す。図1に示すように、この液晶表示装置10
は、図1の紙面上方を観察者側とすると、偏光板12の
下に1/4波長板14、透明基板16、透明な共通電極
18、電気的に駆動可能な液晶層20、光透過性を有す
る画素電極(表示電極;以下、「透明画素電極」という場
合がある。)22、コレステリック偏光素子からなるカ
ラーフィルター(以下、単に「カラーフィルター」とい
う場合がある。)24、カラーフィルター24に設けた
開口部(コンタクトホール)26、光吸収層28、光吸
収層28に設けた開口部(コンタクトホール)30、T
FT(薄膜トランジスタ)等のアクティブ素子32、ア
クティブ素子32を電気的に接続するための金属配線3
4、支持基板36を順次配置した構成になっている。な
お、アクティブ素子32としてMIMを用いる場合に
は、透明基板16側に走査線として、ストライプ状の透
明電極を形成する。なお、液晶表示装置10には、液晶
配向膜、スペーサー、シール剤等が通常用いられるが、
図1ではこれらは省略されている。
The configuration of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the present invention is not limited to these configurations. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. In FIG. 1, a liquid crystal display device 10 is an active matrix type liquid crystal display device. As shown in FIG.
Assuming that the upper side of the paper of FIG. 1 is the viewer side, a 波長 wavelength plate 14, a transparent substrate 16, a transparent common electrode 18, an electrically drivable liquid crystal layer 20, an optically transparent (Display electrode; hereinafter, sometimes referred to as “transparent pixel electrode”) 22, a color filter composed of cholesteric polarizing elements (hereinafter, sometimes simply referred to as “color filter”) 24, and color filter 24. The opening (contact hole) 26 provided, the light absorbing layer 28, the opening (contact hole) 30 provided in the light absorbing layer 28, T
Active element 32 such as FT (thin film transistor), and metal wiring 3 for electrically connecting active element 32
4. The configuration is such that the support substrates 36 are sequentially arranged. When MIM is used as the active element 32, a stripe-shaped transparent electrode is formed as a scanning line on the transparent substrate 16 side. In the liquid crystal display device 10, a liquid crystal alignment film, a spacer, a sealant, and the like are usually used.
These are omitted in FIG.

【0020】透明基板16および支持基板36には、ガ
ラス基板が適しているが、軽量で割れにくい液晶表示装
置10とするために、ガラス基板の代わりにプラスチッ
ク基板を用いることも可能である。透明電極(共通電極
18、透明画素電極22、走査線等)には、ITO膜が
好ましく用いられる。なお、図1に示す構成において、
透明画素電極22は、カラーフィルター24の光入射側
に設けられているため光透過性を有することが必要であ
るが、透明画素電極22が、カラーフィルター24の光
出射側(光透過側)に設けられる場合は、光透過性を有
していなくてもよい。
Although a glass substrate is suitable for the transparent substrate 16 and the supporting substrate 36, a plastic substrate can be used instead of the glass substrate in order to obtain a light-weight and hard-to-break liquid crystal display device 10. An ITO film is preferably used for the transparent electrodes (the common electrode 18, the transparent pixel electrode 22, the scanning lines, etc.). In the configuration shown in FIG.
Since the transparent pixel electrode 22 is provided on the light incident side of the color filter 24, the transparent pixel electrode 22 needs to have light transmissivity, but the transparent pixel electrode 22 is disposed on the light exit side (light transmission side) of the color filter 24. When provided, it is not necessary to have light transmittance.

【0021】上記偏光板12と1/4波長板14とは、
観察者側から入射した光h1を右回りまたは左回りの円
偏光として透明基板16側に出射するように、偏光板1
2の偏光面と1/4波長板14との遅相軸がほぼ45度
の角度を保つように配置される。図1では、右回りの円
偏光となるように配置されている。ここで用いる1/4
波長板14は可視光全体の波長に渡って1/4波長の位
相変調を発生させる広帯域のものがより好ましい。
The polarizing plate 12 and the quarter-wave plate 14 are
The polarizing plate 1 is configured such that the light h1 incident from the observer side is emitted toward the transparent substrate 16 as clockwise or counterclockwise circularly polarized light.
The two polarization planes and the 軸 wavelength plate 14 are arranged such that the slow axis maintains an angle of approximately 45 degrees. In FIG. 1, they are arranged so as to be clockwise circularly polarized light. 1/4 used here
More preferably, the wave plate 14 has a wide band that generates a quarter-wave phase modulation over the entire wavelength of visible light.

【0022】液晶層20は、駆動電圧がOFF状態では
光学的に等方相であり、ON状態ではリターデーション
が1/2波長であるものを用いることとする。
The liquid crystal layer 20 has an optically isotropic phase when the drive voltage is in the OFF state, and has a retardation of 波長 wavelength in the ON state.

【0023】液晶層20に電圧を印可するための透明画
素電極22は、カラーフィルター24と光吸収層28と
に設けられた開口部(コンタクトホール)26,30を
介して金属配線34を備えたアクティブ素子(TFT)
32と接続されている。カラーフィルター24および光
吸収層28の開口部(コンタクトホール)26,30
は、透明画素電極22とアクティブ素子32との電気的
接続をおこなうために設けられる。したがって、通常開
口部26,30は、カラーフィルター24と光吸収層2
8とを通じて、透明画素電極22とアクティブ素子32
とを接続する箇所に設けられる。特に、カラーフィルタ
ー24に設けられる開口部26は、カラーフィルターの
画素内に設けられるのが好ましい。開口部26,30の
形状は特に限定されず、切り欠けであってもよい。ま
た、開口部26,30は、円換算で、半径1μm〜10
μmが好ましく、3μm〜5μmが好ましい。
The transparent pixel electrode 22 for applying a voltage to the liquid crystal layer 20 has a metal wiring 34 via openings (contact holes) 26 and 30 provided in the color filter 24 and the light absorbing layer 28. Active element (TFT)
32. Openings (contact holes) 26, 30 of color filter 24 and light absorbing layer 28
Is provided for making electrical connection between the transparent pixel electrode 22 and the active element 32. Therefore, the openings 26 and 30 are usually formed between the color filter 24 and the light absorbing layer 2.
8, the transparent pixel electrode 22 and the active element 32
Is provided at a location where In particular, the opening 26 provided in the color filter 24 is preferably provided in a pixel of the color filter. The shape of the openings 26 and 30 is not particularly limited, and may be a notch. The openings 26 and 30 have a radius of 1 μm to 10 in circle conversion.
μm is preferred, and 3 μm to 5 μm is preferred.

【0024】カラーフィルター24の画素内または光吸
収層28に、開口部(コンタクトホール)26,30を
形成する方法としては、たとえば、コレステリック液晶
偏光素子層や光吸収層を常法のフォトリソグラフィー
法、すなわち、前記層の上にフォトレジスト材料を塗布
した後、露光、現像およびエッチングを行なうことによ
り形成することができる他、開口部26,30となる箇
所を赤外レーザなどにより直接除去するアブレーション
法などにより行なうことができる。この方法は、TFT
素子を用いた液晶表示装置を作製する場合、プラズマエ
ッチング法などにより、コレステリック液晶偏光素子層
とともに、配向層、基板および光吸収層などの層に対し
同じ場所に開口を設けることができ、この開口をコンタ
クトホールとすることができるので、製造コストの点か
らみて有利な方法である。
As a method of forming openings (contact holes) 26 and 30 in the pixels of the color filter 24 or in the light absorbing layer 28, for example, a cholesteric liquid crystal polarizing element layer or a light absorbing layer is formed by a usual photolithography method. In other words, after applying a photoresist material on the layer, it can be formed by performing exposure, development and etching, and ablation for directly removing portions to be openings 26 and 30 by infrared laser or the like. It can be performed by a method or the like. This method uses a TFT
In the case of manufacturing a liquid crystal display device using an element, an opening can be provided in the same place with respect to a layer such as an alignment layer, a substrate, and a light absorbing layer together with a cholesteric liquid crystal polarizing element layer by a plasma etching method or the like. Can be used as a contact hole, which is an advantageous method from the viewpoint of manufacturing cost.

【0025】カラーフィルター24は、赤色反射領域、
緑色反射領域、青色反射領域に分割されており、それぞ
れの領域は対応する反射色を選択反射するような螺旋ピ
ッチを有している。
The color filter 24 has a red reflection area,
It is divided into a green reflection region and a blue reflection region, and each region has a helical pitch that selectively reflects the corresponding reflection color.

【0026】本発明の液晶装置において、光吸収層28
はカラーフィルター24を透過してくる光を全て吸収す
るように十分な光学濃度をもつものを、カラーフィルタ
ー24とアクティブ素子(TFT)32及び金属配線3
4との間に配置する。このように配置することにより、
液晶層20に電圧を印加させない場合、カラーフィルタ
ー24を透過する円偏光(たとえば左回りの円偏光)が
アクティブ素子32間を結ぶ金属配線34等によって再
反射されて、その円偏光(左回りの円偏光)がカラーフ
ィルター24を透過し観察者側に到達することを防ぐこ
とができる。また、アクティブ素子32間は電気的に絶
縁性を保つことが必要であるが、光吸収層28に絶縁性
を持たせることで、光吸収層と絶縁層とを兼ねさせるこ
とができるため好ましい。また、光吸収層28を絶縁性
にしない場合には、光吸収層28とアクティブ素子32
及び金属配線34との間に絶縁層を設けることが必要で
ある。光吸収層28に絶縁性をもたせるためには、例え
ば、バインダーポリマーとして、ポリアセタール、ポリ
アミド、アクリル樹脂、ポリカーボーネート等を用いる
とよい。
In the liquid crystal device of the present invention, the light absorbing layer 28
Are those having a sufficient optical density so as to absorb all the light transmitted through the color filter 24, the color filter 24, the active element (TFT) 32 and the metal wiring 3.
4 between them. By arranging in this way,
When no voltage is applied to the liquid crystal layer 20, the circularly polarized light (for example, counterclockwise circularly polarized light) transmitted through the color filter 24 is re-reflected by the metal wiring 34 or the like connecting the active elements 32, and the circularly polarized light (for example, counterclockwise circularly polarized light). (Circularly polarized light) can be prevented from passing through the color filter 24 and reaching the observer side. In addition, it is necessary to maintain electrical insulation between the active elements 32. However, it is preferable that the light absorption layer 28 has insulation because the light absorption layer and the insulation layer can be combined. When the light absorbing layer 28 is not made insulating, the light absorbing layer 28 and the active element 32
It is necessary to provide an insulating layer between the metal wiring and the metal wiring. In order to give the light absorbing layer 28 an insulating property, for example, polyacetal, polyamide, acrylic resin, polycarbonate or the like may be used as the binder polymer.

【0027】光吸収層28は、可視領域の波長の光を全
て吸収する層が好ましく、たとえば顔料としてカーボン
ブラック粒子を用いることができる。また、光吸収層の
バインダーポリマーとしては絶縁性樹脂が好ましく用い
られ、例としては上述のものが挙げられる。光吸収層2
8の厚さとしては、透過してくる光を全て吸収するよう
に十分な光学濃度を発揮できれば、特に限定されない
が、液晶表示装置の構造を考慮すると、0.1μm〜1
0μmが好ましく、1μm〜5μmが特に好ましい。ま
た、光吸収層28の形成方法としては、公知の塗布方法
などを適宜選定することができ、具体的には、バーコー
ト法、スリットコート法、スピンコート法、ブレードコ
ート法等が挙げられる。
The light absorbing layer 28 is preferably a layer that absorbs all light having a wavelength in the visible region. For example, carbon black particles can be used as a pigment. Further, an insulating resin is preferably used as a binder polymer of the light absorbing layer, and examples thereof include those described above. Light absorbing layer 2
The thickness of 8 is not particularly limited as long as it can exhibit a sufficient optical density so as to absorb all transmitted light, but is 0.1 μm to 1 μm in consideration of the structure of the liquid crystal display device.
0 μm is preferable, and 1 μm to 5 μm is particularly preferable. In addition, as a method for forming the light absorbing layer 28, a known coating method or the like can be appropriately selected, and specific examples include a bar coating method, a slit coating method, a spin coating method, and a blade coating method.

【0028】次に、上記構成の液晶表示素子による表示
動作を図1を用いて説明する。図1では中央の破線を挟
んで、左側が駆動電圧OFFの状態、右側が駆動電圧O
Nの状態とする。
Next, a display operation by the liquid crystal display device having the above configuration will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the driving voltage is OFF on the left side and the driving voltage O is on the right side with respect to the center broken line.
N state.

【0029】図1に示すように、観察者側(紙面上方)
から入射した光線h1は偏光板12と1/4波長板14
によって右回りの円偏光に変換される。この右回りの円
偏光は透明基板16および透明共通電極18を通過する
際には、何ら変調されることもなく、右回りの円偏光と
して電圧が印可されていない状態の液晶層20に進入す
る。液晶層20は電圧が印可されていない状態では光学
的に等方的な状態をとっているので、ここでも変調を受
けることなく透過し、次いで透明画素電極22を通過し
た光は右円偏光状態を推持したままカラーフィルター2
4に向かう。このとき、カラーフィルター24のコレス
テリック偏光素子が、例えば右回りの円偏光のうち、赤
色波長領域に選択反射を示すように螺旋の向きとピッチ
が定められているとすると、入射してきた右円偏光h1
の内、赤色以外の色の光h2はカラーフィルター24を
透過し、光吸収層28に達し吸収される。一方、入射し
てきた右円偏光の内、赤色の光はカラーフィルター24
を透過することができず、右回りの円偏光h3として反
射され、観察者側に向かう。反射された赤色の右円偏光
h3は、上記理由により何ら変調されることなく1/4
波長板14に到達し、1/4波長板14と偏光板12の
作用により偏光軸が偏光板12の偏光面と平行な直線偏
光として観察されることになる。
As shown in FIG. 1, the observer side (upper side of the paper)
The light beam h1 incident from the
Is converted into clockwise circularly polarized light. When the clockwise circularly polarized light passes through the transparent substrate 16 and the transparent common electrode 18, the clockwise circularly polarized light enters the liquid crystal layer 20 where no voltage is applied as clockwise circularly polarized light without any modulation. . The liquid crystal layer 20 is in an optically isotropic state when no voltage is applied, so that the liquid crystal layer 20 transmits light without being modulated and then passes through the transparent pixel electrode 22 in the right circularly polarized state. Color filter 2
Go to 4. At this time, assuming that the cholesteric polarizing element of the color filter 24 has a helical direction and a pitch determined so as to exhibit selective reflection in the red wavelength region, for example, of clockwise circularly polarized light, the incoming right circularly polarized light h1
Among them, the light h2 of a color other than red passes through the color filter 24, reaches the light absorbing layer 28, and is absorbed. On the other hand, of the right circularly polarized light that has entered, the red light is
Cannot be transmitted, is reflected as clockwise circularly polarized light h3, and travels toward the observer. The reflected red right circularly polarized light h3 is 1 / without being modulated for any of the above reasons.
The light reaches the wave plate 14, and the polarization axis is observed as linearly polarized light parallel to the polarization plane of the polarizing plate 12 by the action of the 4 wave plate 14 and the polarizing plate 12.

【0030】液晶層20に対して電圧が印可された状態
では、入射光h4は上記と同様に液晶層20に右回りの
円偏光として進入する。電圧が印可された状態では液晶
層20は1/2波長のリターデーションを有するので、
右回りの円偏光は左回りの円偏光に変調されて液晶層2
0から出射されるため、右回りの円偏光に対してのみ選
択反射を示すカラーフィルター24をすべて通過する。
通過した光は光吸収層28によって全て吸収されるの
で、結果的に観察者側へは何ら光は反射されないことに
なる。
When a voltage is applied to the liquid crystal layer 20, the incident light h4 enters the liquid crystal layer 20 as clockwise circularly polarized light in the same manner as described above. When the voltage is applied, the liquid crystal layer 20 has a half-wave retardation,
The right-handed circularly polarized light is modulated to the left-handed circularly polarized light to form a liquid crystal layer 2.
Since the light is emitted from 0, it passes through all the color filters 24 that exhibit selective reflection only for clockwise circularly polarized light.
Since all the transmitted light is absorbed by the light absorbing layer 28, no light is reflected to the observer as a result.

【0031】次に、図2を用いて本発明の別な実施の一
形態を説明する。図2は、本発明の液晶表示装置の別の
例を示す概略的断面図である。図2において液晶表示装
置38は、単純マトリックス型の液晶表示装置を示す。
図2に示すように、液晶表示素子38は、図の上方を観
察者側とすると、偏光板40の下に1/4波長板42、
透明基板44、透明走査電極46、電気的に駆動可能な
液晶層48、透明画素電極50、コレステリック偏光素
子からなるカラーフィルター52、該層の画素間に設け
た開口部53、透明支持基板54、光吸収層56を順次
配置した構成になっている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the liquid crystal display device of the present invention. In FIG. 2, a liquid crystal display device 38 is a simple matrix type liquid crystal display device.
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display element 38 has a 波長 wavelength plate 42 under a polarizing plate 40,
A transparent substrate 44, a transparent scanning electrode 46, an electrically drivable liquid crystal layer 48, a transparent pixel electrode 50, a color filter 52 composed of a cholesteric polarizing element, an opening 53 provided between pixels of the layer, a transparent support substrate 54, The light absorbing layers 56 are sequentially arranged.

【0032】上記透明基板44、透明支持基板54、透
明(走査・画素)電極46、50、偏光板40、1/4
波長板42、液晶層48およびカラーフィルター52
は、上記図1のものと同様のものが用いられ、同様に機
能する。
The transparent substrate 44, the transparent support substrate 54, the transparent (scanning / pixel) electrodes 46 and 50, the polarizing plates 40 and 1/4
Wave plate 42, liquid crystal layer 48 and color filter 52
Is similar to that shown in FIG. 1 and functions similarly.

【0033】液晶層48に電圧を印可するための透明画
素電極50はカラーフィルター52と液晶層48との間
に配置される。
A transparent pixel electrode 50 for applying a voltage to the liquid crystal layer 48 is disposed between the color filter 52 and the liquid crystal layer 48.

【0034】光吸収層56は、カラーフィルター52及
び透明支持基板54を透過してくる光を全て吸収するよ
うに十分な光学濃度を持つものを、透明支持基板54の
カラーフィルター52とは反対側の表面に配置する。
The light absorbing layer 56 has a sufficient optical density so as to absorb all the light transmitted through the color filter 52 and the transparent support substrate 54. Place on the surface.

【0035】図2に示す液晶表示装置38も、液晶層4
8に電圧が印加されていない場合の光線h1、および印
加されている場合の光線h4は、図1における液晶表示
装置10の場合と同様に反射あるいは吸収され、h1は
カラーフィルター52によりh3として反射され観察者
側に向かい、一方、h4はカラーフィルターをすべて透
過し透明基板54を通ってすべて光吸収層56に吸収さ
れ観察者側へは光は反射されない。
The liquid crystal display device 38 shown in FIG.
The light ray h1 when no voltage is applied to 8 and the light ray h4 when voltage is applied are reflected or absorbed as in the case of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1, and h1 is reflected by the color filter 52 as h3. On the other hand, h4 passes through the color filter, passes through the transparent substrate 54, is entirely absorbed by the light absorbing layer 56, and the light is not reflected toward the observer.

【0036】(カラーフィルター)次に、本発明に用い
るカラーフィルターについて詳細に説明する。本発明に
用いるカラーフィルターは、コレステリック液晶偏光素
子からなるコレステリック液晶偏光素子層を有する。な
お、以下においては、このコレステリック液晶偏光素子
層を単にカラーフィルターということがある。本発明の
カラーフィルター(コレステリック液晶偏光素子層)の
製造方法の一例として、基板に形成された、少なくと
も、重合性基を少なくとも1つ有する液晶性化合物およ
び光反応型キラル剤を含む液晶層に、該光反応型キラル
剤の感光波長領域にある光を画像様に照射する工程、前
記重合性基を少なくとも1つ有する液晶性化合物を光重
合させる工程を少なくとも含む工程により作製する方法
が挙げられる。
(Color Filter) Next, the color filter used in the present invention will be described in detail. The color filter used in the present invention has a cholesteric liquid crystal polarizing element layer composed of a cholesteric liquid crystal polarizing element. In the following, the cholesteric liquid crystal polarizing element layer may be simply referred to as a color filter. As an example of the method for producing the color filter (cholesteric liquid crystal polarizing element layer) of the present invention, a liquid crystal layer formed on a substrate and containing at least a liquid crystalline compound having at least one polymerizable group and a photoreactive chiral agent, The method includes a step of image-wise irradiating light in the photosensitive wavelength region of the photoreactive chiral agent imagewise, and a step of photopolymerizing a liquid crystalline compound having at least one polymerizable group.

【0037】最初に、少なくとも、重合性基を少なくと
も1つ有する液晶性化合物および光反応型キラル剤を含
む液晶層を作製するために用いる液晶組成物について説
明する。 [液晶組成物]本発明のカラーフィルターを作製するた
めに用いる液晶組成物は、少なくとも、重合性基を少な
くとも1つ有する液晶性化合物と光反応型キラル剤とを
含む。また、液晶組成物には、さらに重合開始剤を加え
ることが好ましい。
First, a liquid crystal composition used for preparing a liquid crystal layer containing at least a liquid crystalline compound having at least one polymerizable group and a photoreactive chiral agent will be described. [Liquid crystal composition] The liquid crystal composition used for producing the color filter of the present invention contains at least a liquid crystalline compound having at least one polymerizable group and a photoreactive chiral agent. Further, it is preferable to further add a polymerization initiator to the liquid crystal composition.

【0038】前記液晶組成物において、重合性基を有す
る液晶化合物としては、重合性基を有するネマチック液
晶性化合物が好ましい。液晶化合物の重合性基により、
十分な硬化性が確保され、層の耐熱性が向上される。
In the liquid crystal composition, the liquid crystal compound having a polymerizable group is preferably a nematic liquid crystal compound having a polymerizable group. Depending on the polymerizable group of the liquid crystal compound,
Sufficient curability is ensured, and the heat resistance of the layer is improved.

【0039】前記重合性基を有する液晶化合物の具体例
としては、下記化合物を挙げることができる。但し、本
発明においては、これらに制限されるものではない。
Specific examples of the liquid crystal compound having a polymerizable group include the following compounds. However, the present invention is not limited to these.

【0040】[0040]

【化1】 Embedded image

【0041】[0041]

【化2】 Embedded image

【0042】[0042]

【化3】 Embedded image

【0043】前記式中、nは、1〜1000の整数を表
す。前記各例示化合物においては、芳香環の連結基が以
下の構造に変わったものも同様に好適なものとして挙げ
ることができる。
In the above formula, n represents an integer of 1 to 1000. In each of the above exemplified compounds, those in which the connecting group of the aromatic ring is changed to the following structure can also be mentioned as suitable compounds.

【0044】[0044]

【化4】 Embedded image

【0045】前記液晶性化合物の含有量としては、液晶
組成物の固形分質量に対して、30〜99.9質量%が
好ましく、50〜95質量%がより好ましい。前記含有
量が、30質量%未満であると、配向が不十分となり所
望の選択反射色が得られないことがある。
The content of the liquid crystal compound is preferably from 30 to 99.9% by mass, more preferably from 50 to 95% by mass, based on the solid content of the liquid crystal composition. When the content is less than 30% by mass, the orientation is insufficient and a desired selective reflection color may not be obtained.

【0046】(光反応型キラル剤)次に光反応型キラル
剤について説明する。光反応型キラル剤は、キラル部位
と光の照射により構造変化を生ずる光反応部位を有し、
たとえば照射光量に応じて液晶の螺旋構造の捻れ力(H
TP)を大きく変化させる化合物である。光照射による
螺旋構造誘起力を大きくするためには、光照射による構
造変化の度合いの大きいものが好ましい。さらに光反応
型キラル剤としては、溶解度パラメータのSP値が液晶
性化合物に近似したものが望ましい。また、光反応型キ
ラル剤の分子中に、重合性の結合基を1つ以上導入した
構造とすると、液晶相の耐熱性が向上する。
(Photoreactive Chiral Agent) Next, the photoreactive chiral agent will be described. The photoreactive chiral agent has a chiral site and a photoreactive site that undergoes a structural change upon irradiation with light,
For example, the torsional force (H
TP). In order to increase the helical structure inducing force by light irradiation, it is preferable that the degree of structural change by light irradiation is large. Further, as the photoreactive chiral agent, those having a solubility parameter SP value close to that of a liquid crystalline compound are desirable. Further, when the photoreactive chiral agent has a structure in which one or more polymerizable bonding groups are introduced into the molecule, the heat resistance of the liquid crystal phase is improved.

【0047】光照射によって構造変化する光反応部位の
例としては、フォトクロミック化合物(内田欣吾、入江
正浩、化学工業、vol.64、640p,1999、
内田欣吾、入江正浩、ファインケミカル、vol.28
(9)、15p,1999)等を挙げることができる。
また、前記構造変化とは、光反応部位への光照射により
生ずる、分解や付加反応、異性化、2量化反応等を意味
し、前記構造変化は不可逆的であってもよい。また、キ
ラル部位としては、例えば、野平博之、化学総説、N
o.22液晶の化学、73p:1994に記載の不斉炭
素等が相当する。
Examples of photoreactive sites whose structure is changed by light irradiation include photochromic compounds (Kingo Uchida, Masahiro Irie, Chemical Industries, vol. 64, 640p, 1999,
Kingo Uchida, Masahiro Irie, Fine Chemical, vol. 28
(9), 15p, 1999).
Further, the structural change means a decomposition or addition reaction, isomerization, dimerization reaction, or the like caused by light irradiation on a photoreactive site, and the structural change may be irreversible. Examples of the chiral moiety include, for example, Hiroyuki Nohira, Chemical Review, N
o. The asymmetric carbon described in 22 Chemistry of Liquid Crystals, 73p: 1994, and the like correspond thereto.

【0048】本発明に用いる光反応型キラル剤として
は、たとえば、本出願人が先に提供した特願平11−3
43666号の段落[0044]ないし[0047]に
記載の光反応型キラル剤、特願2000−193142
号の段落[0021]ないし[0029]に記載の光反
応型キラル剤の他、特願2000−380919号の段
落[0019]〜[0043]に記載の光学活性化合
物、特願2000−381001号の段落[0020]
〜[0044]に記載の光学活性化合物、特願2000
−381002号の段落[0016]〜[0040]に
記載の光学活性化合物、特願2000−381003号
の段落[0015]〜[0036]に記載の光学活性化
合物、特願2000−381966号の段落[001
7]〜[0050]に記載の光学活性化合物、特願20
00−381967号の段落[0018]〜[004
4]に記載の光学活性化合物、特願2000−3825
15号の段落[0020]〜[0049]に記載の光学
活性化合物を光反応型キラル剤として用いることができ
る。
The photoreactive chiral agent used in the present invention includes, for example, Japanese Patent Application No. 11-3 previously provided by the present applicant.
No. 43666, paragraphs [0044] to [0047], photoreactive chiral agents, Japanese Patent Application No. 2000-193142.
In addition to the photoreactive chiral agents described in paragraphs [0021] to [0029], optically active compounds described in paragraphs [0019] to [0043] of Japanese Patent Application No. 2000-380919 and Japanese Patent Application No. 2000-381001. Paragraph [0020]
To [0044], Japanese Patent Application 2000
-381002, optically active compounds described in paragraphs [0016] to [0040], Japanese Patent Application No. 2000-381003, paragraphs [0015] to [0036], optically active compounds described in Japanese Patent Application No. 2000-381966, paragraph [ 001
7] to [0050], the optically active compound described in Japanese Patent Application No.
Paragraphs [0018] to [004] of 00-381967
4], an optically active compound described in Japanese Patent Application No. 2000-3825.
The optically active compounds described in paragraphs [0020] to [0049] of No. 15 can be used as a photoreactive chiral agent.

【0049】本発明の液晶組成物には、前記重合性基を
有する低分子液晶化合物および光反応型キラル剤の他
に、必要に応じて、重合性モノマー、重合開始剤や、バ
インダ樹脂、溶媒、界面活性剤、重合禁止剤、増粘剤、
色素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤等の他の成分を含
ませることができる。本発明の液晶組成物は、特に界面
活性剤を併用することが好ましい。例えば、塗布液状の
液晶組成物を塗布し層形成する場合など、層表面の空気
界面における配向状態を立体的に制御でき、特にコレス
テリック液晶相の場合には、より色純度の高い選択反射
波長を得ることができる。
In the liquid crystal composition of the present invention, in addition to the low molecular weight liquid crystal compound having a polymerizable group and the photoreactive chiral agent, a polymerizable monomer, a polymerization initiator, a binder resin, a solvent, , Surfactants, polymerization inhibitors, thickeners,
Other components such as dyes, pigments, ultraviolet absorbers, and gelling agents can be included. In the liquid crystal composition of the present invention, it is particularly preferable to use a surfactant in combination. For example, when applying a liquid crystal composition in the form of a coating liquid to form a layer, the alignment state at the air interface of the layer surface can be controlled three-dimensionally, and in particular, in the case of a cholesteric liquid crystal phase, a selective reflection wavelength having higher color purity can be obtained. Obtainable.

【0050】(重合性モノマー)本発明の液晶組成物に
は、重合性モノマーを併用してもよい。該重合性モノマ
ーを併用すると、光照射による液晶の捻れ力を変化させ
て選択反射波長の分布を形成(パターニング)した後、
その螺旋構造(選択反射性)を固定化し、固定化後の液
晶組成物の強度をより向上させることができる。但し、
前記液晶化合物が同一分子内に不飽和結合を有する場合
には、必ずしも添加する必要はない。
(Polymerizable monomer) A polymerizable monomer may be used in combination with the liquid crystal composition of the present invention. When the polymerizable monomer is used in combination, the distribution of the selective reflection wavelength is formed (patterned) by changing the twisting force of the liquid crystal due to light irradiation,
The helical structure (selective reflectivity) can be fixed, and the strength of the liquid crystal composition after fixing can be further improved. However,
When the liquid crystal compound has an unsaturated bond in the same molecule, it is not always necessary to add.

【0051】前記重合性モノマーとしては、例えば、エ
チレン性不飽和結合を持つモノマー等が挙げられ、具体
的には、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モ
ノマーの他、以下に示す化合物を挙げることができる、
但し、本発明においては、これらに限定されるものでは
ない。
Examples of the polymerizable monomer include a monomer having an ethylenically unsaturated bond. Specifically, in addition to polyfunctional monomers such as pentaerythritol tetraacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, Compounds shown can be mentioned,
However, the present invention is not limited to these.

【0052】[0052]

【化5】 Embedded image

【0053】前記重合性モノマーの添加量としては、液
晶組成物の固形分質量に対して、0.5〜50質量%が
好ましい。前記添加量が、0.5質量%未満であると、
十分な硬化性を得ることができないことがあり、50質
量%を越えると、液晶分子の配向を阻害し、十分な発色
が得られないことがある。
The amount of the polymerizable monomer to be added is preferably 0.5 to 50% by mass based on the mass of the solid content of the liquid crystal composition. When the addition amount is less than 0.5% by mass,
In some cases, sufficient curability cannot be obtained, and when it exceeds 50% by mass, the alignment of liquid crystal molecules is hindered, and sufficient color formation may not be obtained.

【0054】(光重合開始剤)光照射による液晶の捻れ
力を変化させた後の螺旋構造を固定化し、固定化後の液
晶組成物の強度をより向上させるために、重合性液晶化
合物による重合反応を利用する場合には、光重合開始剤
を添加することが好ましい。また、光重合開始剤の感光
波長領域が、前記光反応型キラル剤の感光波長領域とは
異なることが好ましい。ここで、異なる感光波長を持つ
とは、両者の感光中心波長が重ならないことを意味す
る。光反応型キラル剤の感光波長領域と光重合開始剤の
感光波長領域とが異なる場合、HTPを変化させるため
の光照射と光重合のための光照射が、互いに影響を及ぼ
すことがない。したがって、HTPを変化させるために
画像様に露光する際、光重合が進行しないため、設定ど
おりのHTP変化率を有するパターニングが可能となる
一方、螺旋構造を固定化するために光重合させる際に
は、光反応型キラル剤が光に反応せず、形成されたHT
P変化パターンを確実に固定化することができ、設定ど
うりの選択反射が達成される。
(Photopolymerization Initiator) In order to fix the helical structure after changing the torsional force of the liquid crystal by light irradiation and to further improve the strength of the liquid crystal composition after the fixation, polymerization with a polymerizable liquid crystal compound is performed. When utilizing a reaction, it is preferable to add a photopolymerization initiator. Further, the photosensitive wavelength region of the photopolymerization initiator is preferably different from the photosensitive wavelength region of the photoreactive chiral agent. Here, having different photosensitive wavelengths means that both photosensitive central wavelengths do not overlap. When the photosensitive wavelength region of the photoreactive chiral agent is different from the photosensitive wavelength region of the photopolymerization initiator, the irradiation of light for changing HTP and the irradiation of light for photopolymerization do not affect each other. Therefore, when imagewise exposed to change the HTP, photopolymerization does not proceed, so that patterning with the HTP change rate as set becomes possible, while photopolymerization to fix the helical structure is performed. Indicates that the photoreactive chiral agent does not react to light and the HT formed
The P change pattern can be reliably fixed, and selective reflection according to the setting is achieved.

【0055】前記光重合開始剤としては、公知のものの
中から適宜選択することができ、例えば、p−メトキシ
フェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリク
ロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェ
ニルアクリジン、9,10−ジメチルベンズフェナジ
ン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン、ヘキサアリー
ルビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール、ベ
ンジルジメチルケタール、チオキサントン/アミン、ト
リアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等
が挙げられる。この他に、特開平10−29997号公
報等に記載のビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイ
ル)フェニルホスフィンオキシド等のビスアシルホスフ
ィンオキシド類や、Lucirin TPO等のDE4
230555等に記載のアシルホスフィンオキシド類が
挙げられる。
The photopolymerization initiator can be appropriately selected from known ones, for example, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-butoxy) (Styryl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-phenylacridine, 9,10-dimethylbenzphenazine, benzophenone / Michler's ketone, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole, benzyldimethylketal, thioxanthone / Amines and triarylsulfonium hexafluorophosphate. In addition, bisacylphosphine oxides such as bis- (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide described in JP-A-10-29997 and the like, and DE4 such as Lucirin TPO and the like.
Acylphosphine oxides described in JP 230555 and the like.

【0056】前記光重合開始剤の添加量としては、液晶
組成物の固形分質量に対して、0.1〜20質量%が好
ましく、0.5〜5質量%がより好ましい。前記添加量
が、0.1質量%未満であると、光照射時の硬化効率が
低いため長時間を要することがあり、20質量%を越え
ると、紫外線領域から可視光領域での光透過率が劣るこ
とがある。
The addition amount of the photopolymerization initiator is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 0.5 to 5% by mass, based on the mass of the solid content of the liquid crystal composition. If the amount is less than 0.1% by mass, the curing efficiency at the time of light irradiation is low, so that it may take a long time. If the amount exceeds 20% by mass, the light transmittance from the ultraviolet region to the visible light region may be required. May be inferior.

【0057】[カラーフィルターの製造]本発明に用い
るコレステリック偏光素子を有するカラーフィルター
は、前記の液晶組成物から作製することができる。本発
明に用いるカラーフィルターは、カラーフィルター層が
前記液晶組成物のみから構成されたシート形態のもので
あってもよいし、カラーフィルター層が所望の支持体あ
るいは基板上に設けられた態様のものであってもよく、
更に配向膜や保護膜等の他の層が設けられていてもよ
い。液晶層を二層以上積層することもできる。
[Production of Color Filter] A color filter having a cholesteric polarizing element used in the present invention can be produced from the above liquid crystal composition. The color filter used in the present invention may be in the form of a sheet in which the color filter layer is composed of only the liquid crystal composition, or in the form in which the color filter layer is provided on a desired support or substrate. May be
Further, another layer such as an alignment film or a protective film may be provided. Two or more liquid crystal layers can be stacked.

【0058】カラーフィルターを製造する方法として
は、特に制限はなく、少なくとも、カラーフィルター基
板に液晶層を形成する工程、該液晶層の光反応型キラル
剤の感光波長領域にある光を画像様に照射する工程、前
記重合性基を少なくとも1つ有する液晶性化合物を光重
合させる工程とを少なくとも有する。また、本発明のカ
ラーフィルターの製造工程には、前記のごとき工程のほ
か、下記のごとく、液晶層とカラーフィルター基板ある
いは仮支持体との接触面に配向処理を施す工程を含ませ
てもよい。
The method for producing the color filter is not particularly limited, and at least the step of forming a liquid crystal layer on the color filter substrate, the light in the photosensitive wavelength region of the photoreactive chiral agent of the liquid crystal layer is imagewise formed. Irradiating and photopolymerizing the liquid crystalline compound having at least one polymerizable group. In addition, in addition to the above-described steps, the step of producing the color filter of the present invention may include a step of subjecting the contact surface between the liquid crystal layer and the color filter substrate or the temporary support to an alignment treatment as described below. .

【0059】前記液晶層の形成は、カラーフィルター基
板に直接本発明の液晶組成物を塗布する方法や、仮支持
体に一旦形成した液晶層をカラーフィルター基板に密着
させた後仮支持体を剥離する転写法などにより行なわれ
る。
The formation of the liquid crystal layer can be carried out by directly applying the liquid crystal composition of the present invention to a color filter substrate or by peeling the liquid crystal layer once formed on a temporary support into close contact with the color filter substrate and then removing the temporary support. This is performed by a transfer method.

【0060】本発明で用いるごとき光反応型キラル剤
は、その感光波長領域の光を照射すると、その光量に応
じて光反応(異性化、分解、付加、2量化等)を起こ
し、その結果液晶の螺旋構造のピッチを変化させる。し
たがって、液晶層の所望の領域ごとに光照射強度を変え
て光照射すれば、照射強度に対応して螺旋構造のピッチ
変化が生じ、そのピッチに応じた波長の光の選択反射が
起こるため、複数色を呈する。それぞれ異なる領域に異
なる光量を照射するためには、例えば、画像様に光透過
率を変えて作製された露光用マスクを介して露光する方
法が好ましく用いられる。この方法では一回の光照射に
よって、画像様に光反応の程度が異なる(その結果液晶
相の螺旋ピッチを画像様に異ならせることができる)、
液晶層を形成することができるので好ましい方法であ
る。
When the photoreactive chiral agent used in the present invention is irradiated with light in the photosensitive wavelength range, a photoreaction (isomerization, decomposition, addition, dimerization, etc.) occurs according to the amount of light. Change the pitch of the spiral structure. Therefore, if the light irradiation intensity is changed for each desired region of the liquid crystal layer and light irradiation is performed, a change in the pitch of the helical structure occurs in accordance with the irradiation intensity, and selective reflection of light having a wavelength corresponding to the pitch occurs. Presents multiple colors. In order to irradiate different light amounts to different regions, for example, a method of exposing through an exposure mask manufactured by changing the light transmittance imagewise is preferably used. In this method, the degree of photoreaction differs imagewise by a single light irradiation (as a result, the helical pitch of the liquid crystal phase can be changed imagewise).
This is a preferable method because a liquid crystal layer can be formed.

【0061】この後、液晶層に全面に光を照射して光重
合(硬化)させることにより、変化した液晶相の螺旋ピ
ッチを固定化する。この場合、前述したように、光反応
キラル剤に光反応を起こさせる光の波長領域(光反応キ
ラル剤の感光波長領域)と、光重合させる光の波長領域
(重合開始剤を用いる場合、その感光波長領域)が異な
っていることが好ましい。
Thereafter, the entire liquid crystal layer is irradiated with light to be photopolymerized (cured), thereby fixing the changed helical pitch of the liquid crystal phase. In this case, as described above, the wavelength range of light that causes a photoreaction to the photoreactive chiral agent (the photosensitive wavelength range of the photoreactive chiral agent) and the wavelength range of light to be photopolymerized (when a polymerization initiator is used, (A photosensitive wavelength region) are preferably different.

【0062】光反応キラル剤に光反応を起こさせる光の
波長としては、光反応型キラル剤の光感応波長域、特に
光感応ピーク波長に近接する波長に設定することが、十
分なパターニング感度が得られる点で好ましい。また、
光重合させる光の波長としては、重合開始剤の光感応波
長域、特に光感応ピーク波長に近接する波長に設定する
ことが、十分な光重合感度が得られる点で好ましい。ま
た、これらの光の照射強度は充分な光感度が得られるよ
うに適宜選択できる。
The wavelength of the light that causes the photoreactive chiral agent to undergo a photoreaction may be set in the light-sensitive wavelength region of the photoreactive chiral agent, particularly a wavelength close to the light-sensitive peak wavelength, so that sufficient patterning sensitivity is obtained. It is preferable in that it can be obtained. Also,
The wavelength of the light to be photopolymerized is preferably set to a light sensitive wavelength range of the polymerization initiator, particularly to a wavelength close to the light sensitive peak wavelength, in that sufficient photopolymerization sensitivity can be obtained. The irradiation intensity of these lights can be appropriately selected so as to obtain sufficient light sensitivity.

【0063】以下に、更に具体的に説明する。 〔第1の態様〕第1の態様は、カラーフィルター基板に
液晶層を形成するのに、転写法を用いる方法である。 (1)仮支持体上に本発明の液晶組成物の層を設け、液
晶層を少なくとも有する転写材料を形成する工程。液晶
層は、本発明の液晶組成物を、バーコーターやスピンコ
ーター等を用いて、仮支持体に塗布することにより形成
される。前記液晶層と仮支持体との間には、被転写体上
に異物等がある場合など、転写時における密着性を確保
する観点から、熱可塑性樹脂(アクリル樹脂、ポリエス
テル、ウレタン樹脂等)よりなるクッション層を設ける
こともできる。また、仮支持体あるいはクッション層の
表面には、配向処理(配向膜の形成およびラビング処
理)を施すことが好ましい。さらに、液晶層の上に保護
のためのカバーフィルムを設けることができる。 (2)前記転写材料を光透過性の基板上にラミネートす
る工程。前記基板には、受像層を設けてもよい。また、
基板あるいは受像層の上には、前記(1)と同様の配向
処理をすることが好ましい。 (3)光透過性の基板に液晶層を転写するとともに仮支
持体を剥離する工程(転写工程)。該液晶層は、下記
(4)を経た後、更に同様に転写材料を積層して、複数
層形成することもできる。 (4)液晶層に露光マスクを介して画像様に光照射して
選択反射色を示す画素パターンを形成し、これに更に光
照射して液晶層を硬化させる工程(露光工程)。
The following is a more specific description. [First Embodiment] The first embodiment is a method using a transfer method for forming a liquid crystal layer on a color filter substrate. (1) A step of providing a layer of the liquid crystal composition of the present invention on a temporary support to form a transfer material having at least a liquid crystal layer. The liquid crystal layer is formed by applying the liquid crystal composition of the present invention to a temporary support using a bar coater, a spin coater, or the like. Between the liquid crystal layer and the temporary support, a thermoplastic resin (acrylic resin, polyester, urethane resin, or the like) is used from the viewpoint of ensuring adhesion during transfer, such as when there is a foreign substance or the like on the transfer target. It is also possible to provide a cushion layer. In addition, it is preferable to perform an alignment treatment (formation of an alignment film and a rubbing treatment) on the surface of the temporary support or the cushion layer. Further, a cover film for protection can be provided on the liquid crystal layer. (2) a step of laminating the transfer material on a light transmissive substrate; The substrate may be provided with an image receiving layer. Also,
It is preferable to perform the same alignment treatment as in the above (1) on the substrate or the image receiving layer. (3) A step of transferring the liquid crystal layer to the light transmitting substrate and peeling off the temporary support (transfer step). After passing through the following (4), a plurality of liquid crystal layers can be formed by further stacking transfer materials in the same manner. (4) A step of irradiating the liquid crystal layer imagewise with light through an exposure mask to form a pixel pattern showing a selective reflection color, and further irradiating light to cure the liquid crystal layer (exposure step).

【0064】以下に、図を用いて第1の態様によるカラ
ーフィルターの作製方法を説明する。まず、図3−
(A)で示すように、仮支持体60の上にクッション層
62を設け、更にポリビニルアルコール等の配向膜64
を積層する。次に、図3−(B)に示すように、配向膜
にラビング処理が施される。このラビング処理は、必ず
しも必要ではないが、ラビング処理した方がより配向性
を向上させることができる。次に、図3−(C)に示す
ように、前記配向膜64上に、液晶組成物を塗布、乾燥
し液晶層66を形成した後、この液晶層66上にカバー
フィルム68を設けて、転写材料70を作製する。
Hereinafter, a method of manufacturing the color filter according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. First, Figure 3-
As shown in (A), a cushion layer 62 is provided on a temporary support 60, and an orientation film 64 such as polyvinyl alcohol is further provided.
Are laminated. Next, as shown in FIG. 3B, a rubbing process is performed on the alignment film. This rubbing treatment is not always necessary, but the rubbing treatment can further improve the orientation. Next, as shown in FIG. 3C, a liquid crystal composition is applied on the alignment film 64 and dried to form a liquid crystal layer 66, and then a cover film 68 is provided on the liquid crystal layer 66. A transfer material 70 is prepared.

【0065】一方、図3−(D)に示すように、別の基
板72に図3−(B)と同様にして配向膜74を形成
し、その表面にラビング処理を施す。以下、これをカラ
ーフィルター用基板76と称する。次いで、転写シート
材料70のカバーフィルム68を剥がした後、図4−
(E)に示すように、該転写シート70の液晶層66の
表面と、カラーフィルター用基板76の配向膜74の表
面とが接触するように重ね合わせ、図中の矢印方向に回
転するロールを通してラミネートされる。その後、図4
−(F)に示すように、転写材料70の配向膜64とク
ッション層62との間で剥離され、カラーフィルター用
基板76の上に、液晶層66が配向膜64と共に転写さ
れる。この場合、クッション層62は、必ずしも仮支持
体60と共に剥離しなくてもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 3D, an alignment film 74 is formed on another substrate 72 in the same manner as in FIG. 3B, and the surface is subjected to a rubbing process. Hereinafter, this is referred to as a color filter substrate 76. Next, after peeling off the cover film 68 of the transfer sheet material 70, FIG.
As shown in (E), the surface of the liquid crystal layer 66 of the transfer sheet 70 and the surface of the alignment film 74 of the color filter substrate 76 are overlapped so as to be in contact with each other, and passed through a roll rotating in the direction of the arrow in the figure. Laminated. Then, FIG.
As shown in (F), the liquid crystal layer 66 is transferred together with the alignment film 64 onto the color filter substrate 76 by being peeled off between the alignment film 64 of the transfer material 70 and the cushion layer 62. In this case, the cushion layer 62 does not necessarily have to be peeled off together with the temporary support 60.

【0066】転写後、図5−(G)に示すように、配向
膜64の上方に、光の透過率の異なる領域を複数有する
露光マスク78およびバンドパスフィルタ(図示せず)
を配置し、このマスク78を介して紫外線照射し、光反
応型キラル剤に光反応を生じさせる。
After the transfer, as shown in FIG. 5G, an exposure mask 78 having a plurality of regions having different light transmittances and a band-pass filter (not shown) above the alignment film 64.
Is arranged and irradiated with ultraviolet rays through the mask 78 to cause a photoreaction to the photoreactive chiral agent.

【0067】次に、図5−(H)に示すように、液晶層
66に対して、上記工程(G)におけると同様の光源
(ただしバンドパスフィルタを用いず)を用い、前記工
程(G)の光照射とは異なる照射強度で紫外線を照射し
て、パターンを固定化する。その後、2−ブタノン、ク
ロロホルム等を用いて、液晶層66上の不要部分(例え
ば、クッション層、中間層等の残存部、未露光部)を除
去することにより、図5−(I)に示すように、BGR
の反射領域を有する液晶層を形成できる。
Next, as shown in FIG. 5H, a light source similar to that in the above step (G) (without using a band-pass filter) is used for the liquid crystal layer 66, and the above-mentioned step (G) is performed. The pattern is fixed by irradiating with ultraviolet light at an irradiation intensity different from that of the light irradiation of (1). Thereafter, unnecessary portions (for example, remaining portions of the cushion layer, the intermediate layer, and the like, and unexposed portions) on the liquid crystal layer 66 are removed using 2-butanone, chloroform, or the like, so as to be illustrated in FIG. So, BGR
A liquid crystal layer having a reflective area of

【0068】〔第2の態様〕第2の態様は、カラーフィ
ルターを構成する基板上に直接液晶層を形成する方法で
あり、液晶層を形成した後、前記第1の態様の工程の
(4)と同様の露光工程を行なう方法である。
[Second Aspect] The second aspect is a method for forming a liquid crystal layer directly on a substrate constituting a color filter. This is a method of performing the same exposure step as in the above.

【0069】カラーフィルターとして機能する液晶層の
厚みとは、1.5〜4μmが好ましい。
The thickness of the liquid crystal layer functioning as a color filter is preferably 1.5 to 4 μm.

【0070】これらの工程及び使用する転写材料、支持
体等の材料については、本発明者らが先に提出した特願
平11−342896号及び特願平11−343665
号の各明細書に詳細に記載されている。
These steps and materials to be used, such as a transfer material and a support, are described in Japanese Patent Application Nos. 11-342896 and 11-343665 filed by the present inventors.
The details are described in each specification of the item.

【0071】上記のように、光反応型キラル剤を含む液
晶組成物を用いると、光量に対する液晶の螺旋構造の捻
れ力の変化率が大きいので、液晶が呈し得る選択反射色
の色幅が拡がり、色純度に優れた青(B)、緑(G)、赤
(R)の3原色よりなるカラーフィルターを得ることがで
きる。
As described above, when a liquid crystal composition containing a photoreactive chiral agent is used, the rate of change of the twisting force of the helical structure of the liquid crystal with respect to the amount of light is large, so that the color width of the selective reflection color that can be exhibited by the liquid crystal is widened. Blue (B), Green (G), Red with excellent color purity
A color filter consisting of the three primary colors (R) can be obtained.

【0072】[0072]

【実施例】[実施例1]本発明のカラーフィルターおよ
びこのカラーフィルターを用いる液晶表示装置の例を示
す。液晶表示装置は図1に示すような構造を有するもの
とした。 1.液晶組成物の調製 以下で示す組成の液晶組成物を調製した。
[Embodiment 1] An example of a color filter of the present invention and a liquid crystal display device using the color filter will be described. The liquid crystal display had a structure as shown in FIG. 1. Preparation of Liquid Crystal Composition A liquid crystal composition having the following composition was prepared.

【0073】[0073]

【化6】 Embedded image

【0074】なお、前記液晶化合物のisotropi
c点は120℃で、nematic点は85℃である。
Incidentally, the isotropi of the liquid crystal compound
The point c is 120 ° C. and the nematic point is 85 ° C.

【0075】2.カラーフィルターの作製 (1) 透明支持基板の準備 市販の無アルカリガラス(厚さ0.75mm)を、アル
カリ洗剤を用いて超音波をかけながら洗浄した後、10
0℃で20分間乾燥させた。 (2) 透明支持基板へTFT素子、光吸収層、カラー
フィルター、コンタクトホール、透明画素電極および配
向膜の形成 TFT素子および光吸収層の形成 前記(1)で準備した透明支持基板にTFT素子を常法
により形成した。次に、この上に、カーボンブラックと
絶縁性樹脂(ポリビニルブチラール)とを含む光吸収層
用溶液(絶縁性樹脂に対しカーボンブラックを30質量
%添加)を、乾燥厚みが2μmになるようにスピンコー
ト法で塗布・乾燥して、光吸収層を形成した。
2. Preparation of Color Filter (1) Preparation of Transparent Support Substrate After washing commercially available alkali-free glass (thickness 0.75 mm) using an alkaline detergent while applying ultrasonic waves,
Dry at 0 ° C. for 20 minutes. (2) Formation of TFT element, light absorption layer, color filter, contact hole, transparent pixel electrode and alignment film on transparent support substrate Formation of TFT element and light absorption layer TFT element on transparent support substrate prepared in (1) above It was formed by a conventional method. Next, a solution for a light absorbing layer containing carbon black and an insulating resin (polyvinyl butyral) (30% by mass of carbon black added to the insulating resin) containing the black was spun on the spin-coating liquid so that the dry thickness became 2 μm. A light absorbing layer was formed by coating and drying by a coating method.

【0076】 光吸収層の配向処理 光吸収層上にポリイミド配向膜塗布液〔LX−1400
(日立化成デュポン(株)製)をN−メチル−2−ピロ
リドン:2−ブトキシエタノール:ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテルの1:1:1混合溶媒に溶解させ
た2質量%溶液〕をスピンコーターを用いて、1000
rpmで塗布し、100℃のオーブンで30分間乾燥し
た後、250℃のオーブンで30分キュアして配向膜を
形成した。更に、該膜の表面をラビング処理により配向
処理した。
Alignment treatment of light absorbing layer A polyimide alignment film coating solution [LX-1400
(A 2% by mass solution of (Hitachi Chemical DuPont) in a 1: 1: 1 mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone: 2-butoxyethanol: diethylene glycol monoethyl ether) using a spin coater. , 1000
The solution was applied at rpm, dried in an oven at 100 ° C. for 30 minutes, and cured in an oven at 250 ° C. for 30 minutes to form an alignment film. Further, the surface of the film was subjected to an alignment treatment by a rubbing treatment.

【0077】 コレステリック液晶偏光素子層の形成 上記で作製した配向膜上に、前記1.の液晶組成物を
スピンコーターを用い600rpmで、塗布層がおよそ
2μmとなるように塗布し、これを100℃のオーブン
で30分間乾燥して液晶層を形成した。前記液晶層の上
に、透過率が三段階に異なり(0%、46%、92
%)、それぞれの領域が赤色画素用、緑色画素用、青色
画素用に対応して配列されたフォトマスクと350nm
に中心を持つバンドパスフィルタとを介して超高圧水銀
灯を配置し、このフォトマスク及びバンドパスフィルタ
を通して超高圧水銀灯により照射しパターニングした。
このときの照射エネルギーは青色画素用に対して84m
J/cm2であり、照射強度は4.2mW/cm2であっ
た。また、照射時間は20秒であった。その後、フォト
マスクとバンドパスフィルタとを取り除き、液晶層をホ
ットプレートにより加熱し、iso点である120℃で
30秒間保持した。その後、液晶層を85℃に保持した
ホットプレートによりN点である85℃に冷却し、その
温度で30秒間保持した。次に、液晶層を85℃に保っ
たまま、320nmに中心を持つバンドパスフィルタを
介した超高圧水銀灯により、照射強度11.4mW/c
2で20秒間、全面に露光し、液晶層を重合硬化させ
た。更に、カラーフィルター層の硬化を促進するため
に、220℃のオーブンで20分間焼成し、赤色画素、
緑色画素、青色画素パターンが形成された、コレステリ
ック液晶偏光素子層が得られた。
Formation of Cholesteric Liquid Crystal Polarizing Element Layer The above-mentioned 1. Was applied using a spin coater at 600 rpm so that the coating layer became approximately 2 μm, and dried in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a liquid crystal layer. On the liquid crystal layer, the transmittance varies in three stages (0%, 46%, 92%).
%), A photomask in which each region is arranged corresponding to a red pixel, a green pixel, and a blue pixel and a 350 nm
An ultra-high pressure mercury lamp was arranged via a band pass filter having a center at the center, and irradiation was performed with the ultra high pressure mercury lamp through this photomask and the band pass filter to perform patterning.
The irradiation energy at this time is 84 m for the blue pixel.
J / cm 2 , and the irradiation intensity was 4.2 mW / cm 2 . The irradiation time was 20 seconds. Thereafter, the photomask and the bandpass filter were removed, and the liquid crystal layer was heated by a hot plate and kept at the iso point of 120 ° C. for 30 seconds. Thereafter, the liquid crystal layer was cooled to 85 ° C., which is the N point, by a hot plate kept at 85 ° C., and kept at that temperature for 30 seconds. Next, while maintaining the liquid crystal layer at 85 ° C., an irradiation intensity of 11.4 mW / c was applied by an ultra-high pressure mercury lamp through a band-pass filter centered at 320 nm.
The entire surface was exposed for 20 seconds at m 2 to polymerize and cure the liquid crystal layer. Further, in order to accelerate the curing of the color filter layer, baking is performed for 20 minutes in an oven at 220 ° C.
A cholesteric liquid crystal polarizing element layer in which green pixel and blue pixel patterns were formed was obtained.

【0078】 コレステリック液晶偏光素子層の画素
内への開口部の形成 次いで、コレステリック液晶偏光素子層の上に、市販の
フォトレジスト材料(ネガ型)を塗布し、レジスト層を
形成した。次に通常のフォトリソグラフィー法を用い
て、画素内のTFT素子に通じる開口部(コンタクトホ
ール)形成予定部を除いた部分を露光し、その後非露光
部をアルカリ現像液中で除去し、250℃で1時間加熱
して残留しているレジスト膜を硬化させた。次に、ドラ
イエッチング装置(日電アネルバ製 リアクティブイオ
ンエッチング装置 DEA−506)およびCF4ガス
を用いて、コレステリック液晶偏光素子層の画素内にT
FT素子に通じる開口部を形成した。続いて、コレステ
リック液晶偏光素子層の露光部に残るレジスト層を除去
した。
Formation of Openings in Pixels of Cholesteric Liquid Crystal Polarizing Element Layer Next, a commercially available photoresist material (negative type) was applied on the cholesteric liquid crystal polarizing element layer to form a resist layer. Next, using a normal photolithography method, a portion excluding a portion where an opening (contact hole) to be formed in the pixel is to be formed (contact hole) is exposed, and then the non-exposed portion is removed in an alkali developing solution. For 1 hour to cure the remaining resist film. Next, using a dry etching apparatus (reactive ion etching apparatus DEA-506 manufactured by Nidec Anelva) and CF 4 gas, T
An opening communicating with the FT element was formed. Subsequently, the resist layer remaining on the exposed part of the cholesteric liquid crystal polarizing element layer was removed.

【0079】 コンタクトホールおよび画素電極の形
成 その後、常法により、前記で形成した開口部の一部を
通って、前記配向膜および光吸収層を抜け、TFT素子
に到達するコンタクトホールのための開口部を形成し、
その後常法により、TFT素子から透明画素電極の間の
電気的接続をするコンタクトホールを形成した。次い
で、透明画素電極を形成した。次いで、前記画素電極上
にポリイミド配向膜(LX−1400,日立化成デュポ
ン(株)製)塗布液をスピンコーターにより塗布し、1
00℃のオーブンで5分間乾燥した後、250℃のオー
ブンで1時間焼成して配向膜を形成し、更に、該膜の表
面をラビング処理により配向処理した。
Formation of Contact Hole and Pixel Electrode Thereafter, an opening for a contact hole reaching the TFT element through the alignment film and the light absorbing layer through a part of the opening formed above by a conventional method. Form a part,
Thereafter, a contact hole for electrical connection between the TFT element and the transparent pixel electrode was formed by a conventional method. Next, a transparent pixel electrode was formed. Next, a coating liquid of a polyimide alignment film (LX-1400, manufactured by Hitachi Chemical DuPont) is applied onto the pixel electrode by a spin coater.
After drying in an oven at 00 ° C. for 5 minutes, it was baked in an oven at 250 ° C. for 1 hour to form an alignment film, and the surface of the film was subjected to an alignment treatment by rubbing.

【0080】3.液晶表示装置の作製 (1) 透明基板(対向基板)の準備 厚さ1.1mmの対向ガラス基板に、スパッタリング法
によりITO膜(共通電極)を0.1μm形成し、その
前記配向処理と同様の方法により配向処理を行った。 (2) 液晶表示装置の作製 前記のカラーフィルター等を設けた透明支持基板の配向
処理面側と対向基板の配向処理面側を2μmのスペース
を空けて貼り合わせた後、液晶を注入した。液晶として
は電圧ON時にホメオトロピック配向をとり、OFF時
にリターデーションが1/2波長になるものを使用し
た。前記液晶セルの対向基板側に1/4波長板(スミカ
ライト 住友化学(株)製)および偏光板(住友化学
(株)製、SH−1832AW)を粘着剤を介して貼っ
た。このようにして作製した開口部を有するコレステリ
ック液晶偏光素子層を有するカラーフィルターは、解像
度に優れていた。また、このカラーフィルターを組み込
んだ液晶表示装置は、明るさおよび色純度が優れてい
た。
3. 1. Preparation of Liquid Crystal Display (1) Preparation of Transparent Substrate (Counter Substrate) On a counter glass substrate having a thickness of 1.1 mm, an ITO film (common electrode) was formed to a thickness of 0.1 μm by a sputtering method. The orientation treatment was performed by the method. (2) Preparation of Liquid Crystal Display Device After bonding the alignment-treated surface of the transparent support substrate provided with the color filters and the like and the alignment-treated surface of the counter substrate with a space of 2 μm, liquid crystal was injected. The liquid crystal used had a homeotropic alignment when the voltage was ON, and had a retardation of 1 / wavelength when the voltage was OFF. A 波長 wavelength plate (manufactured by Sumikalite Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and a polarizing plate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., SH-1832AW) were adhered to the counter substrate side of the liquid crystal cell via an adhesive. The color filter having the cholesteric liquid crystal polarizing element layer having the opening thus produced was excellent in resolution. The liquid crystal display device incorporating the color filter was excellent in brightness and color purity.

【0081】[比較例1]上記実施例1のカラーフィル
ターおよび液晶表示装置の作製において、光吸収層を設
けない他は、実施例1と同様にしてカラーフィルターお
よび液晶表示装置を作製したが、実施例1のものに比較
してコントラスや色純度が劣るものになった。
Comparative Example 1 A color filter and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the light absorbing layer was not provided in the production of the color filter and the liquid crystal display device of Example 1 described above. Contrast and color purity were inferior to those of Example 1.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、コレステリッ
ク偏光素子を有するカラーフィルターと、前記カラーフ
ィルターの選択反射面の裏側に設けられる光吸収層と、
を備えることで、カラーフィルターを通過した入射光を
吸収することができる。これにより、カラーフィルター
を通過した入射光がアクティブ素子やその配線上などで
反射し、結果、観察者側に出射される漏れ光となるの防
止でき、低コストで、コントラストや色純度にすぐれ、
十分に明るい液晶表示装置を提供することができる。
According to the liquid crystal display of the present invention, there is provided a color filter having a cholesteric polarizing element, and a light absorbing layer provided on the back side of the selective reflection surface of the color filter.
Is provided, the incident light that has passed through the color filter can be absorbed. Thereby, it is possible to prevent the incident light that has passed through the color filter from being reflected on the active element and its wiring, thereby preventing the light from leaking to the observer side.
A sufficiently bright liquid crystal display device can be provided.

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

【図1】 本発明の液晶表示装置の一例を示す概略的断
面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one example of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】 本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略的
断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the liquid crystal display device of the present invention.

【図3】 本発明に用いる液晶カラーフィルターを製造
する工程の一部を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a part of a process of manufacturing a liquid crystal color filter used in the present invention.

【図4】 本発明に用いる液晶カラーフィルターを製造
する工程の一部を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a part of a process of manufacturing a liquid crystal color filter used in the present invention.

【図5】 本発明に用いる液晶カラーフィルターを製造
する工程の一部を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a part of a process of manufacturing a liquid crystal color filter used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,38 液晶表示装置 12,40 偏光板 14,42 1/2波長板 16,44 透明基板 18 透明共通電極 20,48 液晶層 22 透明画素電極 24,52 コレステリック液晶偏光素子を有するカ
ラーフィルター 26,53 コレステリック液晶偏光素子層に設けた
開口ないしコンタクトホール 28,56 光吸収層 30 光吸収層に設けた開口ないしコンタクト
ホール 32 アクティブ素子 34 金属配線 36、54 支持基板 46 透明走査電極 50 透明画素電極
10, 38 Liquid crystal display device 12, 40 Polarizing plate 14, 42 1/2 wavelength plate 16, 44 Transparent substrate 18 Transparent common electrode 20, 48 Liquid crystal layer 22 Transparent pixel electrode 24, 52 Color filter having cholesteric liquid crystal polarizing element 26, 53 Opening or contact hole provided in cholesteric liquid crystal polarizing element layer 28, 56 Light absorbing layer 30 Opening or contact hole provided in light absorbing layer 32 Active element 34 Metal wiring 36, 54 Support substrate 46 Transparent scanning electrode 50 Transparent pixel electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 BA02 BA05 BA06 BA07 BA18 BA43 BB03 BB62 BB63 BC22 2H091 FA02Y FA08X FA09Y FA14Y FA34Y FD24 GA03 GA07 GA13 LA12 LA15 LA17 2H092 GA28 JA24 NA01 PA08 PA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H049 BA02 BA05 BA06 BA07 BA18 BA43 BB03 BB62 BB63 BC22 2H091 FA02Y FA08X FA09Y FA14Y FA34Y FD24 GA03 GA07 GA13 LA12 LA15 LA17 2H092 GA28 JA24 NA01 PA08 PA09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コレステリック偏光素子を有するカラー
フィルターと、前記カラーフィルターの選択反射面の裏
側に設けられる光吸収層と、を備えることを特徴とする
液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device comprising: a color filter having a cholesteric polarizing element; and a light absorbing layer provided on a back side of a selective reflection surface of the color filter.
【請求項2】 前記光吸収層の前記カラーフィルターと
対向しない側に、アクティブ素子を備えることを特徴と
する請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an active element is provided on a side of the light absorbing layer that does not face the color filter.
【請求項3】 前記光吸収層は、部分的に開口部を有す
ることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示
装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light absorbing layer partially has an opening.
【請求項4】 前記アクティブ素子と接続される画素電
極を備え、前記画素電極は、前記光吸収層の開口部を介
して前記アクティブ素子と電気的に接続されることを特
徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
4. The device according to claim 3, further comprising a pixel electrode connected to the active element, wherein the pixel electrode is electrically connected to the active element via an opening in the light absorbing layer. 3. The liquid crystal display device according to 1.
【請求項5】 前記光吸収層は、絶縁性を示すことを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装
置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light absorbing layer has an insulating property.
【請求項6】 前記カラーフィルターは、画素内に開口
部を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the color filter has an opening in a pixel.
【請求項7】 前記画素電極は、光透過性を有し、か
つ、前記カラーフィルターの開口部を介して前記アクテ
ィブ素子と電気的に接続されることを特徴とする請求項
6に記載の液晶表示装置。
7. The liquid crystal according to claim 6, wherein the pixel electrode has a light transmitting property and is electrically connected to the active element through an opening of the color filter. Display device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977099B2 (en) 2000-12-27 2005-12-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Liquid crystalline transfer sheet and process of producing the same
JP2006317940A (en) * 2005-05-09 2006-11-24 Chi Mei Optoelectronics Corp Display panel and liquid crystal display
EP2096686A2 (en) 2008-02-27 2009-09-02 Oki Data Corporation Semiconductor device

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