JP2003344849A - Liquid crystal display element and method for manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal display element and method for manufacturing the same

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JP2003344849A
JP2003344849A JP2002156020A JP2002156020A JP2003344849A JP 2003344849 A JP2003344849 A JP 2003344849A JP 2002156020 A JP2002156020 A JP 2002156020A JP 2002156020 A JP2002156020 A JP 2002156020A JP 2003344849 A JP2003344849 A JP 2003344849A
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liquid crystal
color filter
filter layer
transparent substrate
crystal display
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Hiroko Kamo
裕子 賀茂
Toshikazu Mori
敏和 森
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Hiroshima Opt Corp
Kyocera Display Corp
Original Assignee
Hiroshima Opt Corp
Kyocera Display Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element with which excellent color display is obtainable by making a difference in appearance between color display in a reflective mode and color display in a transmissive mode little. <P>SOLUTION: The liquid crystal display element is constructed by placing a liquid crystal layer between a transparent substrate located on the observer's side and a transparent substrate 1 located on the rear surface side. A first color filter layer 2, a transflective film 3 and a second color filter layer 4 are successively laminated and disposed from the transparent substrate 1 side between the transparent substrate 1 located on the rear surface side and the liquid crystal layer. A surface of the transflective film 3 is roughened. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、反射モードおよび
透過モードの両モードでカラー表示ができる液晶表示素
子およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device capable of color display in both reflective mode and transmissive mode and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、液晶ディスプレイを構成する液
晶表示素子は非発光タイプであるため、外部照射光を必
要とする。そして、液晶ディスプレイに用いられる外部
照射光としては、太陽光等の外光あるいは液晶ディスプ
レイ内に配設されたバックライトを用いることが多い。
2. Description of the Related Art Generally, a liquid crystal display element that constitutes a liquid crystal display is a non-emission type, and thus requires external irradiation light. As the externally radiated light used in the liquid crystal display, external light such as sunlight or a backlight provided in the liquid crystal display is often used.

【0003】そして、車載用の液晶ディスプレイや携帯
電話の液晶ディスプレイなどの場合、夜間の暗がりから
太陽光の直射下におけるまで、その外部照射光との関係
において使用環境の変動が大きいことを特徴として挙げ
ることができ、この外部照射光の変動に対応可能な液晶
ディスプレイの設計が要求されている。
In the case of a liquid crystal display for a vehicle, a liquid crystal display for a mobile phone, etc., it is characterized in that there is a large variation in the use environment in relation to the externally radiated light from darkness at night to direct sunlight. The design of a liquid crystal display capable of coping with the fluctuation of the external irradiation light is required.

【0004】このような外部照射光の変動の大きい場合
の使用に有効な液晶ディスプレイとして、使用環境が暗
い場合には液晶表示素子の裏面からの照明を利用する透
過型の表示方式(以下、透過モード)を採用し、使用環
境が明るい場合には、その外光を反射させて反射型の表
示方式(以下、反射モード)を採用するといった、透過
型と反射型との機能を兼ね備えた半透過反射型の液晶表
示素子を用いたものが開発されており、近年では、カラ
ー表示の液晶表示素子も多く開発されている。
As a liquid crystal display which is effective for use in the case where there is a large fluctuation in the externally radiated light, a transmissive display system (hereinafter, referred to as a transmissive display system) which utilizes illumination from the back surface of the liquid crystal display element when the use environment is dark. Mode), and when the environment is bright, it reflects the external light and adopts a reflective display system (hereinafter, reflective mode), which is a semi-transmissive function that has both transmissive and reflective functions. One using a reflective liquid crystal display element has been developed, and in recent years, many liquid crystal display elements for color display have also been developed.

【0005】ここで、従来における一般的な半透過反射
型のカラー液晶表示素子の構成を簡単に説明する。
Here, the structure of a conventional general transflective color liquid crystal display element will be briefly described.

【0006】前記半透過反射型のカラー液晶表示素子
は、観察者側である表面側(フロント側)に位置する透
明基板と反観察者側である背面側(リア側)に位置する
透明基板を有しており、前記2枚の透明基板は間隔を隔
ててほぼ平行に配置されており、その外周はシール材に
より密閉されている。
In the transflective color liquid crystal display element, a transparent substrate located on the front side (front side) which is the observer side and a transparent substrate located on the back side (rear side) which is the observer side are provided. The two transparent substrates are arranged in parallel with each other with a space therebetween, and the outer peripheries thereof are sealed with a sealing material.

【0007】前記フロント側の透明基板の下面には、透
明共通電極が密着するように配設されており、また、こ
の透明共通電極の下方には、電極間に印加される電圧に
応じて液晶分子の配向を制御する配向膜が密着するよう
に配設されている。さらに、前記フロント側の透明基板
の上面には偏光膜が配設されている。
A transparent common electrode is disposed on the lower surface of the front transparent substrate so as to be in close contact therewith, and below the transparent common electrode, a liquid crystal is formed according to a voltage applied between the electrodes. An alignment film that controls the alignment of molecules is arranged so as to be in close contact. Further, a polarizing film is provided on the upper surface of the front transparent substrate.

【0008】一方、リア側の透明基板の上面には、半透
過反射膜が配設されており、その上面にはカラーフィル
タ層が配設されている。前記カラーフィルタ層の上面に
は透明セグメント電極が配置されており、さらに、その
上面に配向膜が密着するように配設されている。また、
前記リア基板の外側には、偏光膜が配設されている。
On the other hand, a semi-transmissive reflective film is provided on the upper surface of the rear transparent substrate, and a color filter layer is provided on the upper surface. A transparent segment electrode is arranged on the upper surface of the color filter layer, and an alignment film is arranged so as to be in close contact with the upper surface. Also,
A polarizing film is arranged outside the rear substrate.

【0009】そして、前記リア側の透明基板の下面に
は、光源と、この光源の光を前記液晶表示素子方向へ出
射させるための導光板とを有するバックライトユニット
が配設されている。
A backlight unit having a light source and a light guide plate for emitting the light of the light source toward the liquid crystal display element is disposed on the lower surface of the rear transparent substrate.

【0010】前記2枚の透明基板およびシール材により
囲繞された密閉空間内には液晶が封入されており、さら
に、フロント基板とリア基板間の間隔を正確に一定に保
持するため、前記両配向膜間には複数の球状あるいは柱
状のスペーサが介装されている。
A liquid crystal is enclosed in an enclosed space surrounded by the two transparent substrates and a sealing material, and further, in order to keep the space between the front substrate and the rear substrate accurately and accurately, both orientations are set. A plurality of spherical or columnar spacers are interposed between the films.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このような構成のカラ
ー液晶表示素子におけるカラー表示は、図4の説明図に
示すように、フロント側から入射する外光を利用する反
射モードにおいては、リア側の透明基板1の上面に配設
された半透過反射膜3により前記外光が反射されるた
め、光はカラーフィルタ層6を2回通過して、使用者に
視認されることになる。これに対し、リア側の透明基板
1の下方に配設された光源からの光を利用する透過モー
ドにおいては、光は半透過反射膜3を透過し、カラーフ
ィルタ層6を1回通過して、使用者に視認されることと
なる。
The color display in the color liquid crystal display device having such a configuration is shown in the explanatory view of FIG. 4, and in the reflection mode utilizing the external light incident from the front side, the rear side is used. Since the external light is reflected by the semi-transmissive reflection film 3 provided on the upper surface of the transparent substrate 1, the light passes through the color filter layer 6 twice and is visible to the user. On the other hand, in the transmissive mode that uses the light from the light source arranged below the rear transparent substrate 1, the light passes through the semi-transmissive reflective film 3 and passes through the color filter layer 6 once. , Will be visually recognized by the user.

【0012】このように、反射モードにおけるカラー表
示と、透過モードにおけるカラー表示とで光がカラーフ
ィルタを通過する回数が異なると、カラーフィルタを通
過する光路長が異なるため、カラー表示の見栄えも異な
るという不具合が生じる。
As described above, when the color display in the reflective mode and the color display in the transmissive mode differ in the number of times the light passes through the color filters, the optical path lengths passing through the color filters differ, so that the appearance of the color display also differs. The problem occurs.

【0013】本発明はこのような問題点を解消すべく、
鋭意努力を重ねた結果得られたものであり、その目的と
するところは、反射モードにおけるカラー表示と透過モ
ードにおけるカラー表示との見栄えの差を小さいものと
し、良好なカラー表示を得ることのできる液晶表示素子
を提供するところにある。
The present invention has been made to solve the above problems.
It was obtained as a result of earnest efforts, and the purpose is to reduce the appearance difference between the color display in the reflective mode and the color display in the transmissive mode, and to obtain a good color display. A liquid crystal display device is provided.

【0014】また、前述のような構成の液晶表示素子に
おいて、前記半透過反射膜の表面を鏡面とすると、光源
が点光源の場合には正反射方向以外では表示像が認識で
きなかったり、文字ボケが生じたり、あるいは反射率が
低下したりすることがある。そこで、液晶表示素子に光
拡散機能を持たすべく、半透過反射膜の下面に拡散膜を
配設する構成の液晶表示素子が開発されている。
Further, in the liquid crystal display device having the above-mentioned structure, if the surface of the semi-transmissive reflection film is a mirror surface, when the light source is a point light source, the display image cannot be recognized in a direction other than the specular reflection direction, and characters are not recognized. Blurring may occur or the reflectance may decrease. Therefore, in order to provide the liquid crystal display element with a light diffusing function, a liquid crystal display element having a structure in which a diffusion film is provided on the lower surface of the semi-transmissive reflective film has been developed.

【0015】本発明者等は、その拡散膜の配設を省略
し、なおかつ、液晶表示素子に光拡散機能を持たせるこ
とができる構成の液晶表示素子をも開発した。
The inventors of the present invention have also developed a liquid crystal display element having a structure in which the diffusion film is omitted and the liquid crystal display element has a light diffusing function.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明の請求項1に記載の液晶表示素子は、観察
者側に位置する透明基板と背面側に位置する透明基板と
の間に液晶層を配置してなる液晶表示素子であって、背
面側に位置する透明基板と液晶層との間には、この透明
基板側から、第1カラーフィルタ層、半透過反射膜、第
2カラーフィルタ層が順次積層して配置されており、観
察者側に位置する透明基板側となる前記半透過反射膜の
表面が粗面であることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a liquid crystal display device according to claim 1 of the present invention has a transparent substrate located on the observer side and a transparent substrate located on the back side. A liquid crystal display element in which a liquid crystal layer is disposed on a transparent substrate and a liquid crystal layer between the transparent substrate and the liquid crystal layer, the first color filter layer, the semi-transmissive reflective film, and the second transparent film. The color filter layers are sequentially stacked and arranged, and the surface of the semi-transmissive reflective film on the side of the transparent substrate located on the observer side is a rough surface.

【0017】本発明の液晶表示素子によれば、例えば、
第1カラーフィルタ層と第2カラーフィルタ層との膜厚
を略同厚とすることで、反射モードと、透過モードとに
おける使用者が視認するカラー表示の見栄えを略同一と
することが可能となり、また、半透過反射膜の表面を粗
面化することで形成される凹凸により、反射光に対して
光拡散性を保たせることができる。
According to the liquid crystal display element of the present invention, for example,
By making the film thicknesses of the first color filter layer and the second color filter layer approximately the same, it is possible to make the appearance of the color display visually recognized by the user in the reflection mode and the transmission mode substantially the same. Further, the unevenness formed by roughening the surface of the semi-transmissive reflective film makes it possible to maintain the light diffusivity with respect to the reflected light.

【0018】また、本発明の請求項2に記載の液晶表示
素子は、請求項1に記載の液晶表示素子であって、観察
者側に位置する透明基板側となる前記第1カラーフィル
タ層の表面に凹凸を形成し、その上に前記半透過反射膜
を略同一の膜厚に形成することで観察者側に位置する透
明基板側となる前記半透過反射膜の表面が粗面とされて
いることを特徴とする。
A liquid crystal display element according to a second aspect of the present invention is the liquid crystal display element according to the first aspect, wherein the first color filter layer on the transparent substrate side located on the observer side is provided. By forming unevenness on the surface and forming the semi-transmissive reflective film on the surface of the semi-transmissive reflective film to have substantially the same thickness, the surface of the semi-transmissive reflective film on the transparent substrate side located on the observer side is roughened. It is characterized by being

【0019】本発明の液晶表示素子によれば、金属膜を
配設する基板側の表面に予め形成された凹凸を、蒸着法
やスパッタ法により略同一の膜厚とされた金属製の半透
過反射膜の表面に及ぼすことが簡単且つ確実にできる。
According to the liquid crystal display element of the present invention, the semi-transmission made of metal in which the unevenness formed in advance on the surface of the substrate on which the metal film is disposed is made to have substantially the same film thickness by the vapor deposition method or the sputtering method. It is possible to easily and surely affect the surface of the reflective film.

【0020】そして、請求項3に記載の液晶表示素子
は、請求項2に記載の液晶表示素子であって、第1カラ
ーフィルタ層の形成剤中に混入されたフィラーにより、
前記第1カラーフィルタ層の表面に凹凸が形成されてい
ることを特徴とし、請求項4に記載の液晶表示素子は、
そのフィラーが前記第1カラーフィルタ層の膜厚よりも
大きい寸法の粒径を有することを特徴とする。
The liquid crystal display element according to claim 3 is the liquid crystal display element according to claim 2, wherein the filler mixed in the forming agent of the first color filter layer
The liquid crystal display element according to claim 4, wherein the surface of the first color filter layer is provided with irregularities.
The filler has a particle size larger than the film thickness of the first color filter layer.

【0021】これらの発明の液晶表示素子によれば、簡
単且つ確実に前記第1カラーフィルタ層のフロント側の
表面に凹凸を形成することができる。
According to the liquid crystal display device of these inventions, it is possible to easily and reliably form the unevenness on the front surface of the first color filter layer.

【0022】そして、請求項5に記載の液晶表示素子の
製造方法は、液晶層を挟持する2枚の透明基板のうちの
背面側に位置する透明基板と前記液晶層との間に、この
透明基板側から、第1カラーフィルタ層、半透過反射
膜、第2カラーフィルタ層が順次積層して配置され、観
察者側に位置する透明基板側となる前記半透過反射膜の
表面に光拡散性が付与された構成を有する液晶表示素子
の製造方法であって、フィラーを混入した第1カラーフ
ィルタ層の形成剤を用いて、観察者側に位置する透明基
板側となる表面に凹凸を有する前記第1カラーフィルタ
層を形成し、その上面に略均一な膜厚の半透過反射膜の
形成材を積層することにより、観察者側に位置する透明
基板側となる表面に凹凸を有する半透過反射膜を形成す
ることを特徴とする。
The liquid crystal display device according to claim 5
The manufacturing method is one of the two transparent substrates that sandwich the liquid crystal layer.
Between the transparent substrate located on the back side and the liquid crystal layer, this
From the transparent substrate side, the first color filter layer, semi-transmissive reflection
The film and the second color filter layer are sequentially stacked and arranged.
Of the semi-transmissive reflective film on the transparent substrate side on the observer side
Liquid crystal display device having a structure in which light diffusivity is imparted to the surface
And a first color mixture containing a filler.
Using a filter layer forming agent, a transparent substrate located on the viewer side
The first color filter having unevenness on the plate-side surface
A layer is formed, and a semi-transmissive reflective film with a substantially uniform thickness is formed on the upper surface of the layer.
By stacking the forming materials, it is transparent on the viewer side.
Form a semi-transmissive reflective film with unevenness on the surface that will be the substrate side
It is characterized by

【0023】本発明の液晶表示素子の製造方法によれ
ば、前記フィラーの混合量や、フィラーの粒径で、半透
過反射膜の表面に形成される凹凸形状を簡単かつ確実に
調整することができる。
According to the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present invention, the uneven shape formed on the surface of the semi-transmissive reflective film can be easily and reliably adjusted by the mixing amount of the filler and the particle size of the filler. it can.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示素子とそ
の製造方法を説明する。なお、従来のカラー液晶表示素
子と同一の構成部分については説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A liquid crystal display device of the present invention and a method for manufacturing the same will be described below. The description of the same components as those of the conventional color liquid crystal display element will be omitted.

【0025】図1は、本発明に係る液晶表示素子の第1
実施形態における要部を示す説明図であり、従来の構成
を説明する図4に対応するものである。
FIG. 1 shows a first example of a liquid crystal display device according to the present invention.
It is explanatory drawing which shows the principal part in embodiment, and respond | corresponds to FIG. 4 explaining the conventional structure.

【0026】本実施形態の液晶表示素子は、液晶層を挟
持する2枚のガラス等からなる透明基板のうちのリア側
に位置する透明基板1と前記液晶層(図示せず)との間
に、リア側から、第1カラーフィルタ層2、半透過反射
膜3、前記第1カラーフィルタ層2と略同厚の第2カラ
ーフィルタ層4が順次積層して配置されている構成を有
する。
The liquid crystal display device according to the present embodiment is arranged between the transparent substrate 1 located on the rear side and the liquid crystal layer (not shown) among the two transparent substrates made of glass or the like which sandwich the liquid crystal layer. The first color filter layer 2, the semi-transmissive reflective film 3, and the second color filter layer 4 having substantially the same thickness as the first color filter layer 2 are sequentially stacked from the rear side.

【0027】このような構成のカラー液晶表示素子にお
けるカラー表示は、フロント側から入射する外光を利用
する反射モードにおいては、リア側の透明基板1の上面
に配設された半透過反射膜3により前記外光が反射され
るため、光は第2カラーフィルタ層4を2回通過して、
使用者に視認される。
In the color display in the color liquid crystal display device having such a structure, in the reflection mode utilizing the external light incident from the front side, the semi-transmissive reflection film 3 provided on the upper surface of the transparent substrate 1 on the rear side. Since the outside light is reflected by, the light passes through the second color filter layer 4 twice,
It is visible to the user.

【0028】また、リア基板の下面に配設された光源か
らの光を利用する透過モードにおいては、光は第1カラ
ーフィルタ層2を通過した後、半透過反射膜3を透過
し、さらに、第2カラーフィルタ層4を通過して、使用
者に視認される。
In the transmissive mode utilizing light from a light source arranged on the lower surface of the rear substrate, the light passes through the first color filter layer 2, then through the semi-transmissive reflective film 3, and further, It passes through the second color filter layer 4 and is visually recognized by the user.

【0029】前述のように、本実施形態においては、前
記第1カラーフィルタ層2と第2カラーフィルタ層4は
略同厚に形成されているため、これらのカラーフィルタ
の膜厚をdとすると、前記反射モードにおいても、透過
モードにおいても、その光路は約2dとなる。
As described above, in this embodiment, since the first color filter layer 2 and the second color filter layer 4 are formed to have substantially the same thickness, the thickness of these color filters is d. The optical path in both the reflection mode and the transmission mode is about 2d.

【0030】そして、このような構成を有するカラー液
晶表示素子は、反射モードと、透過モードとにおける光
路長を略同一とすることができるため、使用者が視認す
るカラー表示もその見栄えを略同一とすることができ、
良好な視認性を有するものとなる。
In the color liquid crystal display device having such a structure, the optical path lengths in the reflective mode and the transmissive mode can be made substantially the same, so that the color display visually perceived by the user is also substantially the same in appearance. Can be
It has good visibility.

【0031】なお、本実施形態においては、前記第1カ
ラーフィルタ層および第2カラーフィルタ層を略同厚に
形成することで、使用者に視認される色目を整えること
としたが、例えば、第1カラーフィルタ層と第2カラー
フィルタ層との膜厚を異ならせた場合においても、膜厚
を薄く形成されたフィルタ層の色目を濃くする等の手段
により、第1カラーフィルタ層および第2カラーフィル
タ層の色目を調整することで、使用者に視認される色目
を略等しくすることができる。
In the present embodiment, the first color filter layer and the second color filter layer are formed to have substantially the same thickness to adjust the color to be visually recognized by the user. Even when the film thicknesses of the first color filter layer and the second color filter layer are different from each other, the first color filter layer and the second color filter layer can be formed by darkening the color of the filter layer formed to be thin. By adjusting the color of the filter layer, the color visually recognized by the user can be made substantially equal.

【0032】そして、本実施形態における液晶表示素子
は、図2に示すように、半透過反射膜3に光拡散性を付
与した構成となっている。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display element according to this embodiment has a structure in which the semi-transmissive reflective film 3 is provided with light diffusivity.

【0033】すなわち、本実施形態のカラー液晶表示素
子においては、前記半透過反射膜3のフロント側の表
面、すなわち、第2カラーフィルタ層4との界面が粗面
とされており、この半透過反射膜3の表面を粗面化する
ことで形成される凹凸により、反射光に対して光拡散性
を持たせるように構成されている。
That is, in the color liquid crystal display element of this embodiment, the surface of the semi-transmissive reflective film 3 on the front side, that is, the interface with the second color filter layer 4 is a rough surface. The unevenness is formed by roughening the surface of the reflective film 3 so that the reflected light has a light diffusing property.

【0034】さらに説明すれば、前記半透過反射膜3は
AlやAgなどの金属膜を蒸着法やスパッタ法により形
成することが一般的である。蒸着法やスパッタ法により
成膜する際に半透過反射膜3の表面を予め粗面化させて
形成することは困難であり、成膜された金属膜の表面を
後工程で粗面化する方法も、前記金属膜が薄膜であるこ
とからしても、技術的な困難性を伴う。このような点か
ら、金属膜を配設する基板側の表面を予め凹凸に形成
し、この凹凸の上に、蒸着法やスパッタ法により金属製
の半透過反射膜3を成膜する方法を採用する方が容易か
つ効率的である。よって、本実施形態においては、図2
に示すように、半透過反射膜3を積層させる第1カラー
フィルタ層2の表面が粗面化され、凹凸状とされてい
る。
More specifically, the semi-transmissive reflective film 3 is generally formed by depositing a metal film of Al, Ag or the like by a vapor deposition method or a sputtering method. It is difficult to roughen the surface of the semi-transmissive reflective film 3 in advance when forming the film by the vapor deposition method or the sputtering method, and the surface of the formed metal film is roughened in a later step. However, even if the metal film is a thin film, there are technical difficulties. From this point of view, a method is used in which the surface on the side of the substrate on which the metal film is provided is formed in advance in an uneven shape, and the metal semi-transmissive reflection film 3 is formed on this uneven surface by vapor deposition or sputtering. It is easier and more efficient to do. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
As shown in, the surface of the first color filter layer 2 on which the semi-transmissive reflective film 3 is laminated is roughened to have an uneven shape.

【0035】図3は、第1カラーフィルタ層2の表面を
凹凸状に形成した具体例を示す説明図であり、本実施形
態においては、前記第1カラーフィルタ層2の表面に凹
凸を形成する方法として、この第1カラーフィルタ層2
を形成する形成剤中に、前記第1カラーフィルタ層2の
膜厚よりも大きい寸法の粒径を有するフィラー5を混入
させ、この第1カラーフィルタ層2の形成剤をスピンコ
ートして基板上に拡げる際に、その第1カラーフィルタ
層2の表面にフィラー5の上部を突出させて、第1カラ
ーフィルタ層2の表面に凹凸を形成する方法を採用して
いる。
FIG. 3 is an explanatory view showing a concrete example in which the surface of the first color filter layer 2 is formed in an uneven shape. In this embodiment, the unevenness is formed in the surface of the first color filter layer 2. As a method, this first color filter layer 2
The filler 5 having a particle size larger than the film thickness of the first color filter layer 2 is mixed into the forming agent forming the film, and the forming agent of the first color filter layer 2 is spin-coated on the substrate. In this case, a method is used in which the upper part of the filler 5 is projected on the surface of the first color filter layer 2 to spread the unevenness on the surface of the first color filter layer 2.

【0036】そして、その表面に凹凸が形成され、粗面
化された第1カラーフィルタ層2上に金属製の半透過反
射膜3を形成し、さらにその上層に第2カラーフィルタ
層4を形成する。
Then, the semi-transmissive reflective film 3 made of metal is formed on the roughened first color filter layer 2 having irregularities formed on its surface, and the second color filter layer 4 is further formed thereon. To do.

【0037】なお、前記第1カラーフィルタ層2および
第2カラーフィルタ層4は、カラー画像を形成する1画
素が赤R、緑G、青Bの1ドットの各色のカラーフィル
タで構成されている。
In the first color filter layer 2 and the second color filter layer 4, one pixel forming a color image is composed of a color filter of one dot of red R, green G and blue B. .

【0038】第1カラーフィルタ層2の表面を粗面化さ
せる方法としてフィラー5を用いる方法を採用すれば、
前記フィラー5の混合量や、フィラー5の粒径で凹凸形
状を簡単かつ確実に調整することができる。
If the method of using the filler 5 is adopted as the method of roughening the surface of the first color filter layer 2,
The concavo-convex shape can be easily and reliably adjusted by the mixing amount of the filler 5 and the particle size of the filler 5.

【0039】なお、半透過反射膜の表面の粗面化形状
は、十点平均粗さ(RzD)が0.5〜5μm、凹凸ピ
ッチ(Sm)が5〜30μm、ヘイズ値が20〜50の
範囲であることが望ましい。また、前記フィラー5は、
このフィラー5を混入させるカラーフィルタの顔料を含
有するものを用いることも可能である。
The roughened surface of the semi-transmissive reflective film has a ten-point average roughness (RzD) of 0.5 to 5 μm, an uneven pitch (Sm) of 5 to 30 μm, and a haze value of 20 to 50. It is desirable that the range is set. Further, the filler 5 is
It is also possible to use the one containing the pigment of the color filter in which the filler 5 is mixed.

【0040】第1カラーフィルタ層2の表面を粗面化さ
せる方法としては、前述のフィラー5を用いる方法の
他、第1カラーフィルタ層2を形成した後、その表面に
サンドブラストで凹凸を形成する方法や、第1カラーフ
ィルタ層2の素材として、熱収縮性を有するアクリル樹
脂等を用い、この素材で第1カラーフィルタ層2を形成
した後、加熱し、第1カラーフィルタ層2に皺を発生さ
せることにより、その表面に凹凸を形成する方法なども
例示できる。
As a method of roughening the surface of the first color filter layer 2, in addition to the method of using the above-mentioned filler 5, after the first color filter layer 2 is formed, irregularities are formed on the surface by sandblasting. Method or as a material for the first color filter layer 2, an acrylic resin or the like having heat shrinkability is used. After forming the first color filter layer 2 with this material, the first color filter layer 2 is heated to form wrinkles in the first color filter layer 2. A method of forming irregularities on the surface of the surface by generation can be exemplified.

【0041】次に、具体的な実施例を示す。Next, a concrete example will be shown.

【0042】本実施例においては、赤R、緑G、青Bの
顔料が分散されたそれぞれの色の感光性樹脂からなる第
1カラーフィルタ層2の形成剤中に、それぞれ粒径3μ
mのフィラー5としてのプラスチックビーズを15wt
%混入させた。この混入液を膜厚が2μmとなるように
スピンコートすることにより、赤R、緑G、青Bの各色
毎に所定パターンにパターニングして、その表面にフィ
ラー5による凹凸を有する第1カラーフィルタ層2を形
成した。
In the present embodiment, the particle size of 3 μm is contained in the forming agent of the first color filter layer 2 made of the photosensitive resin of each color in which the pigments of red R, green G and blue B are dispersed.
15wt of plastic beads as the filler 5 of m
% Mixed. By spin-coating this mixed solution to a film thickness of 2 μm, patterning is performed in a predetermined pattern for each color of red R, green G, and blue B, and the first color filter having irregularities due to the filler 5 on the surface thereof. Layer 2 was formed.

【0043】その後、第1カラーフィルム層2の上面に
銀の反射膜を5nmの膜厚にスパッタ法により成膜し、
半透過反射膜3を形成した。
Thereafter, a silver reflection film having a thickness of 5 nm is formed on the upper surface of the first color film layer 2 by a sputtering method,
The transflective film 3 was formed.

【0044】このときの基板(半透過反射膜)の表面の
粗面化形状を測定すると、RzD=1.5μm、Sm=
15μm、ヘイズ値は35であった。
When the roughened shape of the surface of the substrate (semi-transmissive reflective film) at this time is measured, RzD = 1.5 μm, Sm =
It was 15 μm and the haze value was 35.

【0045】その後、第2カラーフィルタ層4を、前記
各色の第1カラーフィルタ層2に対応する位置に、その
厚さが、第1カラーフィルタ層2と同厚の2μmとなる
ように形成した。この第2カラーフィルタ層4の形成剤
は、前記第1カラーフィルタ層2の形成剤と同じものを
用いたが、フィラー5を混入させていないことは言うま
でもない。
Then, the second color filter layer 4 is formed at a position corresponding to the first color filter layer 2 of each color so that the thickness thereof is the same as that of the first color filter layer 2 of 2 μm. . As the forming agent for the second color filter layer 4, the same forming agent as for the first color filter layer 2 was used, but it goes without saying that the filler 5 was not mixed.

【0046】このような構成を有するカラー液晶表示素
子は、反射モードにおいては、半透過反射膜により前記
外光が反射されるため、光は第2カラーフィルタ層4を
2回通過して、使用者に視認される。
In the reflection mode, the color liquid crystal display device having such a structure reflects the outside light by the semi-transmissive reflection film, so that the light passes through the second color filter layer 4 twice and is used. Visible to people.

【0047】また、リア基板の下面に配設された光源か
らの光を利用する透過モードにおいては、光は第1カラ
ーフィルタ層2を通過した後、半透過性反射膜を透過
し、さらに、第2カラーフィルタ層4を通過して、使用
者に視認される。そして、本実施例においては、前記第
1カラーフィルタ層2と第2カラーフィルタ層4は略同
厚に形成されているため、これらのカラーフィルタの膜
厚をdとすると、前記反射モードにおいても、透過モー
ドにおいても、その光路長は略等しく、約2dとなる。
In the transmission mode using light from a light source arranged on the lower surface of the rear substrate, the light passes through the first color filter layer 2 and then through the semi-transmissive reflective film, and further, It passes through the second color filter layer 4 and is visually recognized by the user. In the present embodiment, the first color filter layer 2 and the second color filter layer 4 are formed to have substantially the same thickness. Therefore, if the thickness of these color filters is d, even in the reflection mode. Also in the transmission mode, the optical path lengths thereof are substantially equal to each other, which is about 2d.

【0048】そして、このような構成を有するカラー液
晶表示素子は、液晶表示装置に組み込んだときに、反射
モード、透過モードの両モードにおける表示時の色度に
差がなく、略同一の見栄えを得ることができるものとな
った。
When the color liquid crystal display element having such a structure is incorporated in a liquid crystal display device, there is no difference in chromaticity at the time of display in both the reflection mode and the transmission mode, and the appearance is substantially the same. You can get it.

【0049】また、このような構成のカラー液晶表示素
子は、凹凸が形成された半透過反射膜の表面において光
拡散性を得ることができるので、従来の液晶表示素子の
ように、拡散層を別工程で、別の樹脂を用いて形成する
必要がなくなり、コストを削減することが可能となっ
た。
Further, in the color liquid crystal display element having such a structure, since light diffusivity can be obtained on the surface of the semi-transmissive reflective film on which irregularities are formed, a diffusion layer is formed like a conventional liquid crystal display element. Since it is not necessary to form another resin in another step, the cost can be reduced.

【0050】なお、前記フィラー5に所望の着色がなさ
れておらず、無色透明のプラスティックビーズを用いた
場合、そのフィラーの配設部分に限っていえば、透過モ
ードと反射モードとで、その色目を異ならせるものとな
る。しかし、全体的に見れば、フィラー5の配設された
部分の面積よりもフィラーの配設されていない部分の面
積の方が広いため、使用者に視認される色目としては、
従来のものに比して格段に透過モードと反射モードとの
視認される色調の差がないものとなり、従来の問題点を
低減させるものとなる。
When the filler 5 is not colored as desired and colorless and transparent plastic beads are used, as long as the filler is disposed, the color of the filler is different between the transmission mode and the reflection mode. It will be different. However, as a whole, since the area of the portion where the filler 5 is not provided is larger than the area of the portion where the filler 5 is provided, as a color to be visually recognized by the user,
Compared with the conventional one, there is no significant difference in the visible color tone between the transmission mode and the reflection mode, and the conventional problems can be reduced.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
素子によれば、透過モードの両モードにおける表示時の
色度に差がなく、略同一の見栄えを得ることを可能とす
る校正となり、半透過反射膜の表面に凹凸を形成し、光
拡散性を付与することで、従来の液晶表示素子のよう
に、拡散層を別工程で、別の樹脂を用いて形成する必要
がなくなり、コストを削減することが可能となる。
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, there is no difference in chromaticity at the time of display in both transmission modes, and it is possible to obtain a substantially identical appearance. By forming unevenness on the surface of the semi-transmissive reflective film and imparting light diffusivity, it is not necessary to form a diffusion layer in a separate step using a different resin like a conventional liquid crystal display element, It is possible to reduce costs.

【0052】さらに、本発明の液晶表示素子の製造方法
は、前記フィラーの混合量や、フィラーの粒径で、半透
過反射膜の表面に形成される凹凸形状を簡単かつ確実に
調整することができる等の効果を奏する。
Further, in the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention, the uneven shape formed on the surface of the semi-transmissive reflective film can be easily and reliably adjusted by the mixing amount of the filler and the particle size of the filler. There is an effect such as being able to.

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

【図1】 本発明に係る液晶表示素子の実施形態におけ
る要部と光路長を示す説明図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main part and an optical path length in an embodiment of a liquid crystal display element according to the present invention.

【図2】 本発明に係る液晶表示素子の実施形態におけ
る半透過反射膜、第1カラーフィルタ層および第2カラ
ーフィルタ層を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a semi-transmissive reflective film, a first color filter layer and a second color filter layer in an embodiment of a liquid crystal display element according to the present invention.

【図3】 第1カラーフィルタ層の表面を凹凸状に形成
した具体例を示す説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example in which the surface of the first color filter layer is formed in an uneven shape.

【図4】 従来の液晶表示素子における要部と光路長を
示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a main part and an optical path length in a conventional liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 (リア側)透明基板 2 第1カラーフィルタ層 3 半透過反射膜 4 第2カラーフィルタ層 5 フィラー 1 (rear side) transparent substrate 2 First color filter layer 3 Semi-transmissive reflective film 4 Second color filter layer 5 filler

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 敏和 広島県三次市四拾貫町91番地 広島オプト 株式会社内 Fターム(参考) 2H042 AA26 BA02 BA15 BA20 2H091 FA02Y FA15Y FA16Y FB06 FB13 FC02 GA06 GA08 GA16 LA15 LA16    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshikazu Mori             Hiroshima Opto, 91, Yotsunuki-cho, Miyoshi City, Hiroshima Prefecture             Within the corporation F-term (reference) 2H042 AA26 BA02 BA15 BA20                 2H091 FA02Y FA15Y FA16Y FB06                       FB13 FC02 GA06 GA08 GA16                       LA15 LA16

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 観察者側に位置する透明基板と背面側に
位置する透明基板との間に液晶層を配置してなる液晶表
示素子であって、背面側に位置する透明基板と液晶層と
の間には、この透明基板側から、第1カラーフィルタ
層、半透過反射膜、第2カラーフィルタ層が順次積層し
て配置されており、観察者側に位置する透明基板側とな
る前記半透過反射膜の表面が粗面であることを特徴とす
る液晶表示素子。
1. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer disposed between a transparent substrate located on the viewer side and a transparent substrate located on the back side, wherein the transparent substrate and the liquid crystal layer located on the back side. The first color filter layer, the semi-transmissive reflective film, and the second color filter layer are sequentially laminated from the transparent substrate side between them, and the semi-transparent substrate positioned on the observer side is the semi-transparent side. A liquid crystal display device, wherein the surface of the transflective film is rough.
【請求項2】 観察者側に位置する透明基板側となる前
記第1カラーフィルタ層の表面に凹凸を形成し、その上
に前記半透過反射膜を略同一の膜厚に形成することで観
察者側に位置する透明基板側となる前記半透過反射膜の
表面が粗面とされていることを特徴とする請求項1に記
載の液晶表示素子。
2. Observation by forming irregularities on the surface of the first color filter layer on the side of the transparent substrate located on the observer side, and forming the semi-transmissive reflection film on the surface of the irregularities to have substantially the same thickness. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a surface of the semi-transmissive reflective film on the transparent substrate side located on the human side is a rough surface.
【請求項3】 第1カラーフィルタ層の形成剤中に混入
されたフィラーにより、前記第1カラーフィルタ層の表
面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項2に
記載の液晶表示素子。
3. The liquid crystal display element according to claim 2, wherein unevenness is formed on the surface of the first color filter layer by the filler mixed in the forming agent of the first color filter layer. .
【請求項4】 前記フィラーは、前記第1カラーフィル
タ層の膜厚よりも大きい寸法の粒径を有することを特徴
とする請求項3に記載の液晶表示素子。
4. The liquid crystal display element according to claim 3, wherein the filler has a particle size larger than a film thickness of the first color filter layer.
【請求項5】 液晶層を挟持する2枚の透明基板のうち
の背面側に位置する透明基板と前記液晶層との間に、こ
の透明基板側から、第1カラーフィルタ層、半透過反射
膜、第2カラーフィルタ層が順次積層して配置され、観
察者側に位置する透明基板側となる前記半透過反射膜の
表面に光拡散性が付与された構成を有する液晶表示素子
の製造方法であって、フィラーを混入した第1カラーフ
ィルタ層の形成剤を用いて、観察者側に位置する透明基
板側となる表面に凹凸を有する前記第1カラーフィルタ
層を形成し、その上面に略均一な膜厚の半透過反射膜の
形成材を積層することにより、観察者側に位置する透明
基板側となる表面に凹凸を有する半透過反射膜を形成す
ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
5. The first color filter layer and the semi-transmissive reflective film are provided between the transparent substrate located on the back side of the two transparent substrates sandwiching the liquid crystal layer and the liquid crystal layer from the transparent substrate side. A method of manufacturing a liquid crystal display device having a structure in which second color filter layers are sequentially stacked and arranged, and light diffusion is imparted to the surface of the semi-transmissive reflective film on the transparent substrate side located on the observer side. By using a first color filter layer forming agent mixed with a filler, the first color filter layer having irregularities on the surface which is the transparent substrate side located on the observer side is formed, and the upper surface thereof is substantially uniform. Manufacturing of a liquid crystal display device characterized by forming a semi-transmissive reflective film having unevenness on the surface of the transparent substrate side facing the viewer by laminating materials for forming a semi-transmissive reflective film having different thicknesses. Method.
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120017672A (en) * 2010-08-19 2012-02-29 삼성전자주식회사 Display apparatus switchable between reflective mode and transmissive mode
CN104614892A (en) * 2015-02-25 2015-05-13 京东方科技集团股份有限公司 Color film substrate, display panel and display device

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