JPH0887003A - Liquid crystal display element and its production - Google Patents

Liquid crystal display element and its production

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Publication number
JPH0887003A
JPH0887003A JP22350794A JP22350794A JPH0887003A JP H0887003 A JPH0887003 A JP H0887003A JP 22350794 A JP22350794 A JP 22350794A JP 22350794 A JP22350794 A JP 22350794A JP H0887003 A JPH0887003 A JP H0887003A
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JP
Japan
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liquid crystal
layer
polymer
layers
crystal display
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22350794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Yamada
信明 山田
Kazuhiko Tsuda
和彦 津田
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP22350794A priority Critical patent/JPH0887003A/en
Publication of JPH0887003A publication Critical patent/JPH0887003A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a multilayered structure of liquid crystals and high polymers having a uniform layer thickness and to enable multicoloration within the plane. CONSTITUTION: Multiple layers 12 are obtd. by successively laminating materials, such as liquid crystal or/and high polymer liquid crystal layer 13 and high polymer layers 14, having viscosity. The front surface of such multiple layers 12 is provided with a lubricant and a prescribed pressure is applied thereon by pressing, etc., by which the layers are respectively formed thinner to prescribed thicknesses and, therefore, the friction force in a transverse direction generated at the time of applying the pressure is decreased by the liquid crystal layers 13 and the lubricant constituting the respective layers and the uniform laminate having the stable layer thickness is obtd. At this time, rugged parts 11a are formed on the substrate 11 of the upper side and the cell thicknesses varying according to the ruggedness of these rugged parts 11a are obtd. and, therefore, the multicoloration is made possible within the plane.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高明度の反射型の液晶表
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 high-brightness reflective liquid crystal display device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気光学効果を利用した液晶表示
素子としてネマティック液晶を用いたTN型や、STN
型のものが実用化されている。これらの液晶表示素子
は、一組の偏光板を利用して液晶層を光学シャッタとし
て利用する方式である。この方式は、液晶層を光学シャ
ッタとしているため、バックライトなどの外部光源が必
要となり、かつ、カラー化を行うためには、R(赤)、
G(緑)、B(青)を平面的に絵素毎に変化させたカラ
ーフィルタが必要となり、R,G,Bで一つの表示を表
現するために解像度が低下していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid crystal display element utilizing the electro-optical effect, a TN type using a nematic liquid crystal or an STN
The type has been put to practical use. These liquid crystal display elements use a liquid crystal layer as an optical shutter by using a pair of polarizing plates. In this method, since the liquid crystal layer is used as an optical shutter, an external light source such as a backlight is required, and in order to perform colorization, R (red),
A color filter in which G (green) and B (blue) are two-dimensionally changed for each picture element is required, and the resolution is lowered to represent one display with R, G, and B.

【0003】一方、バックライトを利用せずに、液晶表
示素子に反射板を設け、反射型TN、STN液晶表示素
子として利用することが、特開平4−289818号公
報に開示されている。しかし、この液晶表示素子では、
偏光板を使用しているために光が偏光板で吸収され、光
の利用効率が低下していた。
On the other hand, it is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-289818 that a reflective plate is provided on a liquid crystal display element without using a back light and used as a reflection type TN or STN liquid crystal display element. However, in this liquid crystal display device,
Since the polarizing plate is used, the light is absorbed by the polarizing plate, and the light utilization efficiency is reduced.

【0004】また、この偏光板を要さずに液晶の散乱を
利用するものとしては、動的散乱(DS)効果および相
転移(PC)効果がある。最近、偏光板を要さずに、し
かも、配向処理を不要とするものとして、液晶の複屈折
率を利用し、透明または白濁状態を電気的にコントロー
ルする方法が提案されている。この方法は、基本的には
液晶分子の常光屈折率と支持媒体の屈折率とを一致さ
せ、電圧を印加して液晶の配向が揃うときには透明状態
を表示し、電圧無印加時には液晶分子の配向の乱れによ
る光散乱状態を表示するものである。さらに、この素子
に2色性色素を添加することにより、電圧オフ時には、
液晶分子が高分子壁に沿って配向するために2色性色素
のダイレクターがランダム化して黒表示になり、また、
電圧オン時には、液晶分子が電極に対して垂直方向に配
向するために2色性色素が弱着色状態となる。提案され
ている方法としては、特表昭61−502128号公報
に、液晶と光または熱硬化性樹脂とを混合して樹脂を硬
化することにより、液晶を析出させて樹脂中に液晶滴を
形成させる方法が開示されている。
Further, as a means for utilizing the scattering of liquid crystal without using this polarizing plate, there are a dynamic scattering (DS) effect and a phase transition (PC) effect. Recently, there has been proposed a method of electrically controlling a transparent or cloudy state by utilizing the birefringence of a liquid crystal, which does not require a polarizing plate and does not require an alignment treatment. This method basically matches the ordinary refractive index of the liquid crystal molecules with the refractive index of the support medium, displays a transparent state when the liquid crystals are aligned by applying a voltage, and aligns the liquid crystal molecules when no voltage is applied. The light scattering state due to the turbulence is displayed. Furthermore, by adding a dichroic dye to this element, when the voltage is off,
Since the liquid crystal molecules are aligned along the polymer wall, the director of the dichroic dye is randomized to give a black display.
When the voltage is turned on, the dichroic dye is weakly colored because the liquid crystal molecules are aligned in the direction perpendicular to the electrodes. As a proposed method, a liquid crystal is precipitated by forming a liquid crystal droplet in the resin by mixing the liquid crystal and a light or thermosetting resin and curing the resin, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-502128. A method of causing is disclosed.

【0005】しかし、これらの液晶表示素子では、電圧
オン時においても2色性色素に光の吸収が起こるために
クリアな色調が得られていない。
However, in these liquid crystal display elements, a clear color tone is not obtained because the dichroic dye absorbs light even when the voltage is turned on.

【0006】ネマティック液晶中にカイラル剤を添加し
た液晶材料やコレスティック液晶を使用した選択反射を
起こさせる液晶表示素子は古くから知られており、表示
品位は非常に優れているが駆動電圧が数十Vと高く、ま
た、面内でカイラルピッチを変化させてカラー化するの
が困難であり実用化には至っていない。このモードを高
分子中に閉じ込めた液晶表示素子としては、特開平3−
209425号公報に開示されている。この液晶表示素
子は、液晶材料と光硬化性樹脂とカイラル剤と光重合開
始剤の混合物に紫外線を照射して、高分子材料とカイラ
ルネマティック液晶を相分離させるものであり、カイラ
ルネマティック液晶領域が選択反射を起こした着色状態
と白濁状態を電気的に制御するものである。また、この
液晶表示素子は、カイラルネマティック液晶の螺旋ロッ
ドが集団で移動しているために駆動電圧が高く実用化が
困難であった。
A liquid crystal display element that causes selective reflection by using a liquid crystal material in which a chiral agent is added to a nematic liquid crystal or a collective liquid crystal has been known for a long time, and the display quality is very excellent, but the driving voltage is several. It is as high as 10 V, and it is difficult to change the chiral pitch within the plane to form a color. A liquid crystal display device in which this mode is confined in a polymer is disclosed in JP-A-3-
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 209425. In this liquid crystal display element, a mixture of a liquid crystal material, a photocurable resin, a chiral agent, and a photopolymerization initiator is irradiated with ultraviolet rays to cause phase separation of a polymer material and a chiral nematic liquid crystal. This is to electrically control the colored state and the white turbid state in which selective reflection is caused. In addition, this liquid crystal display element has a high driving voltage and is difficult to put into practical use because the spiral rods of chiral nematic liquid crystal move collectively.

【0007】さらに、液晶と屈折率が異なる材料と液晶
とで多層構造を形成した方法が、特開平5−13426
6号公報に開示されている。この方法は、電圧の変化に
より液晶の屈折率が変化し、屈折率が異なる場合には、
ABABAB型のいわゆる干渉フィルタと同様の構造と
なり、特定波長域の反射が起こる。一方、液晶と他の材
料との屈折率をほぼ同様に設定しておくと透明状態とな
って背面の色の表示となる。この液晶表示素子は、基板
間に液晶材料と光硬化性樹脂の混合物を注入し、外部か
らセル中に光の強弱を層状につけて回折光を照射するこ
とにより光硬化性樹脂を硬化させ、層状の構造体を得よ
うとするものであるが、実際には、液晶ドロップレット
径の異なる層が形成されるものであり、層間隔が一定に
ならず色純度が低い。
Further, a method of forming a multi-layered structure with a liquid crystal and a material having a refractive index different from that of the liquid crystal is disclosed in JP-A-5-13426
No. 6 publication. This method changes the refractive index of the liquid crystal due to the change in voltage, and when the refractive index is different,
The structure is similar to that of an ABABAB type so-called interference filter, and reflection in a specific wavelength range occurs. On the other hand, when the refractive indices of the liquid crystal and other materials are set to be substantially the same, the liquid crystal becomes transparent and the color of the back surface is displayed. In this liquid crystal display element, a mixture of a liquid crystal material and a photo-curable resin is injected between substrates, the intensity of light is layered from the outside into the cell, and the photo-curable resin is cured by irradiation with diffracted light to form a layered layer. However, in reality, layers having different liquid crystal droplet diameters are formed, and the layer spacing is not constant and the color purity is low.

【0008】さらに、この液晶表示素子は、液晶と高分
子材料の明確な相分離を行うのが難しく、液晶と高分子
の互いに交ざりあった領域が生じ、見かけ上の液晶材料
のΔdが小さくなり、反射率が低下する。また、同様な
構造として、特開平4−178623号公報に、液晶ま
たは高分子液晶材料の多重薄膜により形成された反射型
液晶表示素子が開示されている。この液晶表示素子で
は、高分子、液晶、高分子液晶などの材料をスピンコー
ト法により基板上に塗布するために、各層の厚みが一定
で、カラー表示を行うためには、反射波長の異なる液晶
素子を少なくとも3セル以上積層、または3色のセルを
平面的に張り合わせた構造が必要であった。
Further, in this liquid crystal display element, it is difficult to perform clear phase separation between the liquid crystal and the polymer material, and a region where the liquid crystal and the polymer are crossed with each other is generated, and the apparent Δd of the liquid crystal material is small. And the reflectance decreases. Further, as a similar structure, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-178623 discloses a reflective liquid crystal display element formed by multiple thin films of liquid crystal or polymer liquid crystal material. In this liquid crystal display device, materials such as polymer, liquid crystal, and polymer liquid crystal are applied on the substrate by spin coating, so that the thickness of each layer is constant, and in order to perform color display, liquid crystal having different reflection wavelengths is used. At least three cells or more of elements were laminated, or a structure in which cells of three colors were laminated in a plane was required.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の液晶表示素
子では、以下に示すような問題点〜を有していた。
The above-mentioned conventional liquid crystal display device has the following problems (1) to (3).

【0010】液晶層と屈折率一定の領域が明確に作成
されておらず、色純度が悪かった。
The liquid crystal layer and the region having a constant refractive index were not clearly formed, and the color purity was poor.

【0011】表示素子面内で多色化することができ
ず、カラー化が困難であった。
It has been difficult to produce multiple colors in the plane of the display element, and it has been difficult to produce colors.

【0012】上記方法では、安定した層間隔を柔軟な
基板間で形成することが困難であり、例えばフィルム基
板などに適応することができず、軽量化やフレキシブル
化ができなかった。
According to the above method, it is difficult to form a stable layer interval between flexible substrates, and it is not possible to adapt it to, for example, a film substrate, so that it is not possible to reduce the weight and the flexibility.

【0013】層間隔を制御するために安定した回折光
が必要となり、高価な装置が必要になってくる。
Stable diffracted light is required to control the layer spacing, and an expensive device is required.

【0014】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、柔軟な基板間においても液晶と高分子との安定した
多層構造を得ることができて色純度よく、また、面内で
多色化できる液晶表示素子およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. It is possible to obtain a stable multilayer structure of a liquid crystal and a polymer even between flexible substrates, and the color purity is high, and in-plane multicolor An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element that can be made into a liquid crystal display and a method for manufacturing the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、少なくとも絵素領域内で同一上下層が互いに連結す
ることなく、屈折率の異なる複数の薄層が積層され、該
複数の薄層のうち単数層または複数層の屈折率が電場に
より変化するように構成された液晶表示素子であって、
該屈折率の異なる複数の薄層は、液晶または/かつ高分
子液晶層と高分子層とからなり、該電場により該液晶ま
たは/かつ高分子液晶層と高分子層との屈折率が一致す
るように設定し、かつ表示領域内において異なったセル
厚が少なくとも2つ以上存在する構成としたものであ
り、そのことにより上記目的が達成される。また、この
液晶表示素子は、一つのセル内(一枚のセル内:継ぎ合
わせをしていないセル)に薄層の厚さが異なる部分を少
なくとも2つ以上有し、その厚さの異なった部分が繰り
返し単位で存在している。
A liquid crystal display device according to the present invention has a structure in which a plurality of thin layers having different refractive indices are laminated without connecting the same upper and lower layers at least in a pixel region, and the plurality of thin layers are laminated. A liquid crystal display device configured to change the refractive index of a single layer or a plurality of layers by an electric field,
The plurality of thin layers having different refractive indices are composed of a liquid crystal or / and a polymer liquid crystal layer and a polymer layer, and the refractive index of the liquid crystal or / and the polymer liquid crystal layer and the polymer layer are matched by the electric field. In this way, at least two different cell thicknesses are set in the display area, and the above-mentioned object is achieved. In addition, this liquid crystal display element has at least two portions having different thin layer thicknesses in one cell (one cell: cells not joined), and the thicknesses are different. The part is present in a repeating unit.

【0016】また、本発明の液晶表示素子は、少なくと
も絵素領域内で同一上下層が互いに連結することなく、
屈折率の異なる複数の薄層が積層され、該複数の薄層の
うち単数層または複数層の屈折率が電場により変化する
ように構成された液晶表示素子であって、該屈折率の異
なる複数の薄層は、液晶または/かつ高分子液晶層と高
分子層とからなり、該電場により該液晶または/かつ高
分子液晶層と高分子層との屈折率が一致するように設定
し、かつ該電界により屈折率が変化する液晶または/か
つ高分子液晶層に、駆動電圧が異なる材料が少なくとも
2種類存在する構成としたものであり、そのことにより
上記目的が達成される。
In the liquid crystal display element of the present invention, the same upper and lower layers are not connected to each other at least in the pixel region,
A liquid crystal display device comprising a plurality of thin layers having different refractive indexes laminated, wherein a single layer or a plurality of the plurality of thin layers have a refractive index that is changed by an electric field. The thin layer of is composed of a liquid crystal or / and a polymer liquid crystal layer and a polymer layer, and is set so that the refractive index of the liquid crystal or / and the polymer liquid crystal layer and the polymer layer are matched by the electric field, and The liquid crystal or / and the polymer liquid crystal layer of which the refractive index changes by the electric field have at least two kinds of materials having different driving voltages, and thereby the above object is achieved.

【0017】さらに、好ましくは、本発明の液晶表示素
子における基板の材料がプラスチックフィルム材料であ
る。また、好ましくは、本発明の液晶表示素子における
基板上に凹凸部が形成され、該凹凸部の凹凸に応じて異
なったセル厚が形成されている。
Further, preferably, the material of the substrate in the liquid crystal display element of the present invention is a plastic film material. Further, preferably, the liquid crystal display element of the present invention is provided with a concavo-convex portion on the substrate, and a different cell thickness is formed according to the concavo-convex portion of the concavo-convex portion.

【0018】さらに、本発明の液晶表示素子の製造方法
は、屈折率の異なる複数の薄層を少なくとも絵素領域内
で同一上下層が互いに連結することなく積層して形成す
る薄層化工程と、該複数の薄層を一対の基板間に挟持す
る工程とを含む液晶表示素子の製造方法であって、該薄
層化工程は、液晶または/かつ高分子液晶と高分子材料
とを積層し、該積層体表面に潤滑剤を設けて圧力を加え
ることにより薄層化する操作を繰り返して該複数の薄層
を形成するものであり、そのことにより上記目的が達成
される。
Further, the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present invention comprises a thinning step of forming a plurality of thin layers having different refractive indexes by stacking at least in the pixel region the same upper and lower layers without being connected to each other. And a step of sandwiching the plurality of thin layers between a pair of substrates, wherein the thinning step comprises laminating a liquid crystal or / and a polymer liquid crystal and a polymer material. The operation of forming a thin layer by providing a lubricant on the surface of the laminate and applying a pressure is repeated to form the plurality of thin layers, thereby achieving the above object.

【0019】[0019]

【作用】本発明の請求項5の液晶表示素子の製造方法に
おいて、液晶または/かつ高分子液晶と高分子材料を順
次積層し、この積層体表面に潤滑剤を設けてプレスなど
により所定圧力を加えることにより所定厚さに薄層化し
て複数の薄層を形成しているので、各層を構成している
液晶層や潤滑剤で、粘性を有する材料に圧力を加えたと
きに発生する横方向の摩擦力が軽減されて層厚の安定し
た均一な積層体になり、色純度もよくなる。
In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5 of the present invention, liquid crystal and / or polymer liquid crystal and polymer material are sequentially laminated, a lubricant is provided on the surface of the laminate, and a predetermined pressure is applied by pressing or the like. By adding a thin layer to a predetermined thickness to form multiple thin layers, the lateral direction that occurs when pressure is applied to a viscous material with the liquid crystal layers and lubricants that make up each layer The frictional force is reduced to form a uniform laminated body with a stable layer thickness, and the color purity is improved.

【0020】また、請求項1のように、表示領域の各絵
素内において異なったセル厚が少なくとも2つ以上存在
する構成としたり、または、請求項2のように、電界に
より屈折率が変化する液晶または/かつ高分子液晶層
に、駆動電圧が異なる材料が少なくとも2種類存在する
構成とすれば、面内で多色化できてカラー化可能とな
る。上記セル厚を異ならしめるのに、請求項4のよう
に、基板の凹凸部の凹凸に応じて異なったセル厚が形成
されるようにしてもよい。この場合、凹凸部の付いた基
板に上記積層体を挟んで所定圧力を加えることにより所
定厚さに薄層化する工程時に同時に異なったセル厚とす
ることができるので、工程が簡略化するとともにそれぞ
れ安定したセル厚となる。
Further, as in claim 1, at least two different cell thicknesses are present in each picture element of the display region, or as in claim 2, the refractive index is changed by an electric field. If at least two kinds of materials having different driving voltages are present in the liquid crystal and / or the polymer liquid crystal layer, the in-plane multicoloring and the colorization can be realized. In order to make the cell thickness different, different cell thicknesses may be formed according to the unevenness of the uneven portion of the substrate, as in the fourth aspect. In this case, different cell thicknesses can be obtained at the same time during the step of thinning to a predetermined thickness by sandwiching the above-mentioned laminated body on a substrate with uneven portions and applying a predetermined pressure, so that the process is simplified and Each has a stable cell thickness.

【0021】さらに、請求項3のように、フレキシブル
で柔軟なフィルムなどのプラスチック材料を用いても、
液晶と高分子との安定した層厚の多層構造が得られ、色
純度も良好となるばかりでなく、薄型、軽量の液晶表示
素子となる。
Further, as in claim 3, even if a plastic material such as a flexible film is used,
A multilayer structure having a stable layer thickness of liquid crystal and polymer is obtained, and not only the color purity is improved, but also a thin and lightweight liquid crystal display device is obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、本発明は、本実施例だけに限定されるものではな
い。
Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to this embodiment.

【0023】図1は本発明の一実施例を示す液晶表示素
子の一部断面図である。図1において、ガラス基板1上
に透明電極2が設けられ、また、ガラス基板3上に透明
電極4が設けられて基板部5,6がそれぞれ構成されて
いる。これら基板部5,6の透明電極2,4側をそれぞ
れ対向させ、基板部5,6間に、高分子液晶(または/
かつ液晶)よりなるA層7と高分子よりなるB層8とを
交互に設けた複数の薄層の多重層9が挟持されている。
FIG. 1 is a partial sectional view of a liquid crystal display element showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a transparent electrode 2 is provided on a glass substrate 1, and a transparent electrode 4 is provided on a glass substrate 3 to form substrate portions 5 and 6, respectively. The transparent electrodes 2 and 4 sides of these substrate parts 5 and 6 are made to face each other, and a polymer liquid crystal (or //
In addition, a plurality of thin multi-layers 9 in which A layers 7 made of liquid crystal) and B layers 8 made of polymer are alternately provided are sandwiched.

【0024】このように、本発明のセルは、透明電極
2,4を有する基板部5,6の間に、少なくとも一方の
層が液晶性を示す層(本実施例の場合には高分子液晶よ
りなるA層7)である多重層9の層構造を持っている。
これらA層7とB層8の積層構造において、AB両層の
屈折率が異なる場合、干渉フィルタの原理に従って特定
波長領域だけの反射が起こることになる。
As described above, in the cell of the present invention, at least one of the layers having liquid crystallinity is provided between the substrate portions 5 and 6 having the transparent electrodes 2 and 4 (in the case of the present embodiment, a polymer liquid crystal is used). It has a layered structure of multiple layers 9 which is an A layer 7).
In the laminated structure of the A layer 7 and the B layer 8, when the AB layers have different refractive indices, reflection occurs only in a specific wavelength region according to the principle of the interference filter.

【0025】また、電圧を印加した場合、前述の高分子
液晶層であるA層7の液晶ダイレクターが電界方向に揃
いA層7内の屈折率が変化する。この場合、電圧に対し
て変化のないB層8の屈折率とA層7の屈折率が一致す
るように、A層7とB層8の屈折率を設定しておくと、
前述の特定波長領域だけの反射が起こらなくなり、液晶
素子としては透明状態となって、背面の色が表示される
ことになる。この背面の色となる反射板の色は好みによ
り異なるが、表示特性上、白色の中に着色状態が表示さ
れるのが好ましい。即ち、表示モードとしては、偏光板
を使用しない明るくてハイコントラストの特定波長域の
部分反射状態(着色または白濁)と透明状態を制御する
モードとなる。以上により本発明の液晶表示素子10が
構成される。
When a voltage is applied, the liquid crystal director of the A layer 7 which is the polymer liquid crystal layer is aligned in the direction of the electric field, and the refractive index in the A layer 7 changes. In this case, if the refractive indexes of the A layer 7 and the B layer 8 are set so that the refractive index of the B layer 8 and the refractive index of the A layer 7 that do not change with respect to the voltage match.
The reflection in the specific wavelength region described above does not occur, the liquid crystal element becomes transparent, and the color of the back surface is displayed. Although the color of the reflecting plate as the color of the back surface varies depending on taste, it is preferable that the colored state is displayed in white due to display characteristics. That is, the display mode is a mode in which a bright and high-contrast partially reflected state (colored or clouded) and a transparent state are controlled without using a polarizing plate. The liquid crystal display element 10 of the present invention is configured as described above.

【0026】本発明の液晶表示素子10は、その作成方
法に大きな特徴があり、本発明により精度よくかつ安定
に均一な層厚で、同一の上下層が互いに連結することの
ない多層構造の多重層9を製造することができる。
The liquid crystal display device 10 of the present invention is characterized by a great feature in its manufacturing method. According to the present invention, the liquid crystal display device 10 has a multi-layered structure having a uniform and accurate layer thickness and the same upper and lower layers are not connected to each other. The overlay 9 can be manufactured.

【0027】図2に示すように、高分子液晶材料よりな
るA層7と、高分子材料よりなるB層8との原材料フィ
ルムをそれぞれ作成し、このA層7とB層8を交互に順
次積層して両材料のTg点(ガラス転移点)以上の温度
で積層体表面に潤滑剤を塗布した状態で、所定圧力でプ
レスして薄層化していく。さらにこれらの材料を積層
し、この操作を繰り返し行うことで多重層9を得る。最
終的には、少なくとも一方が透明である基板部5,6の
間に多重層9を挟み所望の厚みにまでプレスを行う。こ
のとき、基板部5,6にガラス基板1,3を用いる代わ
りに、フレキシブルで柔軟なフィルムなどのITO付き
プラスチック基板5’,6’を用いる場合、ラミネーシ
ョンの技術などを利用することができる。前述のプレス
工程を、連続的にロール圧延によって行ってもよく、こ
の場合、連続的に液晶表示素子を作成することができ
る。
As shown in FIG. 2, raw material films of an A layer 7 made of a polymer liquid crystal material and a B layer 8 made of a polymer material are prepared, and the A layer 7 and the B layer 8 are alternately and sequentially formed. The layers are laminated, and a lubricant is applied to the surface of the laminate at a temperature equal to or higher than the Tg point (glass transition point) of both materials, and pressed with a predetermined pressure to form a thin layer. Further, these materials are laminated, and this operation is repeated to obtain the multi-layer 9. Finally, the multilayer 9 is sandwiched between the substrate parts 5 and 6 of which at least one is transparent, and the press is performed to a desired thickness. At this time, when plastic substrates 5 ′ and 6 ′ with ITO such as flexible and flexible films are used instead of the glass substrates 1 and 3 for the substrate portions 5 and 6, a lamination technique or the like can be used. The above-mentioned pressing step may be continuously performed by roll rolling, and in this case, the liquid crystal display element can be continuously produced.

【0028】また、上記プレス法においても薄層だけを
プレスするのが困難な場合、ガラス転移点Tgの近い材
料で両側または一方を保護して該材料と薄層とを同時に
プレスすることもできる。この場合、潤滑剤や液晶は、
プレス時の広がり摩擦を軽減するものであり重要な働き
をもっている。即ち、粘性を有する材料に圧力を加えた
ときに発生する横方向の摩擦力が軽減されることによ
り、層厚の均一な多重層9となって色純度がよくなる。
潤滑剤の材料として液晶材料を使用した場合には、各層
間においても液晶分子が入り込み、最終的に液晶層とし
て働くため駆動電圧が低減されて好ましい。
Also, when it is difficult to press only the thin layer in the above pressing method, both sides or one side can be protected with a material having a glass transition point Tg close to each other and the material and the thin layer can be pressed simultaneously. . In this case, the lubricant and liquid crystal
It reduces spreading friction during pressing and has an important function. That is, the lateral frictional force generated when a pressure is applied to a viscous material is reduced, and the multi-layer 9 having a uniform layer thickness is formed to improve the color purity.
When a liquid crystal material is used as the material of the lubricant, liquid crystal molecules also enter between the layers and finally act as a liquid crystal layer, so that the driving voltage is reduced, which is preferable.

【0029】したがって、フレキシブルで柔軟なフィル
ムなどのプラスチック材料を用いても、液晶と高分子と
の安定した層厚の多層構造が得られ、色純度も良好とな
るばかりでなく、薄型、軽量の液晶表示素子となる。
Therefore, even when a plastic material such as a flexible film is used, a multilayer structure having a stable layer thickness of liquid crystal and polymer can be obtained, and not only the color purity is improved, but also thin and lightweight. It becomes a liquid crystal display device.

【0030】上記多重層9の層数について、本発明の原
理から屈折率の異なる物質が接した界面からの反射光の
干渉により特定波長を反射するものであり、屈折率の異
なる層数は、多いほど特定波長の干渉による反射強度が
強くなるため好ましい。具体的には、7組以上であるこ
とが好ましく、20組以上がさらに好ましい。
Regarding the number of layers of the multi-layer 9, the specific wavelength is reflected by the interference of the reflected light from the interface where substances having different refractive indexes are in contact with each other according to the principle of the present invention. The larger the number, the stronger the reflection intensity due to the interference of the specific wavelength, which is preferable. Specifically, the number of pairs is preferably 7 or more, more preferably 20 or more.

【0031】また、この反射波長であるが、反射波長
は、本発明がλ/4膜を用いているため、光学的な膜厚
n・d(n:屈折率、d:膜厚)により決定されてい
る。
Further, regarding this reflection wavelength, the reflection wavelength is determined by the optical film thickness n · d (n: refractive index, d: film thickness) because the present invention uses the λ / 4 film. Has been done.

【0032】さらに、セルギャップであるが、素子のセ
ルギャップは、2〜20μmであることが好ましい。素
子のセルギャップが2μm以下では、セル厚精度を出す
のが難しく、また、本発明の熱プレスによる方法におい
ては、この厚みまで均一に層構造を維持しながら加圧す
ることが困難である。さらに、20μm以上では、液晶
分子(高分子液晶も含む)を動作させるために必要な駆
動電界が十分に得られない。
Further, regarding the cell gap, the cell gap of the device is preferably 2 to 20 μm. When the cell gap of the device is 2 μm or less, it is difficult to obtain a cell thickness accuracy, and in the method by the hot pressing of the present invention, it is difficult to apply pressure to this thickness while maintaining a uniform layer structure. Further, if it is 20 μm or more, a sufficient driving electric field for operating liquid crystal molecules (including polymer liquid crystal) cannot be obtained.

【0033】次に、本発明の液晶表示素子におけるカラ
ー化について説明する。
Next, colorization in the liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0034】素子全面にわたり均質な多層構造をもって
いる素子では、一領域のみの波長を反射するにとどまる
ため単色表示となってしまう。色純度よく一パネル内で
多色表示を行う方法として、以下に示すような2つの方
法,がある。
An element having a uniform multilayer structure over the entire surface of the element only reflects wavelengths in one region, resulting in a monochromatic display. There are the following two methods as a method of displaying multicolor in one panel with good color purity.

【0035】図3に示すように、本発明の反射型液晶
表示素子の作成方法でセルギャップを変えることにより
反射する波長域を変化させることができる。この方法に
よれば、少なくとも3種類(反射光の3原色)の異なる
反射波長域を有する領域を液晶表示素子の各絵素内にそ
れぞれ作成することによりフルカラー化することが可能
となる。このセルを実現するためには、例えば、事前に
上側の段付き基板11上に凹凸部11aを形成し、プレ
スやラミネートなどの後にセル厚の異なる領域を作成す
ることが好ましい。この段付き基板11により多重層1
2の厚さが異なり、高分子液晶層であるA層13およ
び、高分子層であるB層14の厚さが異なっている。基
板11の凹凸部11aの凹凸に応じて異なったセル厚が
形成されている。このように、層間の距離をエリア毎に
変えるマルチギャップによって面内で多色化できカラー
化可能となる。なお、凹凸部11aを形成するのは、下
側の基板であっても上下の基板であってもよい。
As shown in FIG. 3, the reflected wavelength region can be changed by changing the cell gap in the method of manufacturing the reflection type liquid crystal display device of the present invention. According to this method, it is possible to realize full color by forming regions having different reflection wavelength regions of at least three types (three primary colors of reflected light) in each picture element of the liquid crystal display element. In order to realize this cell, for example, it is preferable that the uneven portion 11a is formed on the upper stepped substrate 11 in advance, and regions having different cell thicknesses are formed after pressing or laminating. With this stepped substrate 11, multiple layers 1
2 has different thicknesses, and the A layer 13 as a polymer liquid crystal layer and the B layer 14 as a polymer layer have different thicknesses. Different cell thicknesses are formed according to the unevenness of the uneven portion 11a of the substrate 11. Thus, the multi-gap in which the distance between layers is changed for each area enables multicoloring within the plane and colorization. The uneven portion 11a may be formed on the lower substrate or the upper and lower substrates.

【0036】電圧により屈折率が変化する液晶層(高
分子液晶を含む)が、少なくとも2種類以上の異なる駆
動電圧を持つことにより、一画素で多色表示を行うこと
ができる。即ち、図4(a)に示すように、透明電極2
1を有する基板22間に、液晶層23、高分子液晶層2
4、高分子層25が順次交互に設けられた多重層26が
挟持されており、電圧オフ時を示している。また、図4
(b)に示すように、中間電圧時には、液晶層23だけ
が電界に対して平行に配列し、高分子液晶層24だけが
電圧に対して応答して屈折率が異なる層となり(高分子
液晶層24の屈折率が高分子層25の屈折率と一致して
いる)、繰り返し単位が実質的に長くなって吸収波長が
実質的に長波長側にシフトする。さらに、図4(c)に
示すように、電圧飽和時には、液晶層23も電圧に対し
て応答して屈折率が異なる層となり(高分子液晶層23
の屈折率が高分子層25の屈折率と一致している)、繰
り返し単位が光学的に透明になる。このように、動作電
圧の異なる層を積層することにより、垂直方向の1点で
多色の反射型液晶表示素子を実現することができる。
Since the liquid crystal layer (including polymer liquid crystal) whose refractive index changes with voltage has at least two or more different driving voltages, multicolor display can be performed with one pixel. That is, as shown in FIG.
1, the liquid crystal layer 23 and the polymer liquid crystal layer 2 between the substrates 22 having
4, the multiple layers 26 in which the polymer layers 25 are alternately provided are sandwiched, and the voltage is off. Also, FIG.
As shown in (b), at an intermediate voltage, only the liquid crystal layer 23 is aligned parallel to the electric field, and only the polymer liquid crystal layer 24 becomes a layer having a different refractive index in response to the voltage (polymer liquid crystal). The refractive index of the layer 24 matches the refractive index of the polymer layer 25), the repeating unit is substantially lengthened, and the absorption wavelength is substantially shifted to the long wavelength side. Further, as shown in FIG. 4C, when the voltage is saturated, the liquid crystal layer 23 also becomes a layer having a different refractive index in response to the voltage (the polymer liquid crystal layer 23).
Of the polymer layer 25) and the repeating unit becomes optically transparent. In this way, by stacking layers having different operating voltages, a multicolor reflective liquid crystal display element can be realized at one point in the vertical direction.

【0037】次に、本発明の液晶表示素子の材料選定に
ついて説明する。
Next, selection of materials for the liquid crystal display element of the present invention will be described.

【0038】本発明の素子内の材料としては、少なくと
も2種類の材料により構成されている必要があり、か
つ、少なくとも一方の材料が電圧に対して屈折率変化を
起こす材料である必要がある。使用できる材料として
は、低分子の液晶材料、高分子液晶材料、高分子材料の
うちから選定して使用することができる。
The material in the element of the present invention needs to be composed of at least two kinds of materials, and at least one of the materials needs to be a material which causes a change in refractive index with respect to voltage. As a material that can be used, a low molecular liquid crystal material, a high molecular liquid crystal material, or a high molecular material can be selected and used.

【0039】材料の組み合わせとしては、下記の(表
1)に示すように、種々の場合が存在する。(表1)は
A、B型の繰り返しの場合を示しており、この他にもA
BC型、ABABC型、ABCD型など種々の組み合わ
せも利用できる。
Various combinations of materials exist as shown in (Table 1) below. (Table 1) shows the case of repeating A and B types.
Various combinations such as BC type, ABABC type and ABCD type can also be used.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】上記(表1)の3番目の例では誘電率Δε
の符号が同種でもよく、この場合には、閾値電圧が異な
ることが好ましい。
In the third example of the above (Table 1), the dielectric constant Δε
May have the same type, and in this case, it is preferable that the threshold voltages are different.

【0042】また、本発明で使用される高分子液晶材料
とは、液晶性を発現するメソーゲン基を高分子中に含有
した材料である。このメソーゲン基としては、液晶の誘
電率異方性などを発現させる極性基であり、−CN、−
OCH3、−F、−Cl、−OCF3、−OCCl3など
の官能基を有するベンゼン環、シクロヘキサン環、パラ
ジフェニル環、フェニルシクロヘキサン環、ターフェニ
ル環、ジフェニルシクロヘキサン環などである。これら
のメソーゲン基を連結基で高分子鎖に結合している構造
である。
The polymer liquid crystal material used in the present invention is a material containing a mesogen group exhibiting liquid crystallinity in the polymer. The mesogen group is a polar group that expresses the dielectric anisotropy of liquid crystal and the like.
OCH 3, -F, -Cl, -OCF 3, a benzene ring having a functional group such as -OCCl 3, cyclohexane ring, para-diphenyl ring, a phenyl cyclohexane ring, a terphenyl ring, and the like diphenyl cyclohexane ring. It is a structure in which these mesogenic groups are bonded to a polymer chain by a linking group.

【0043】液晶性を示すメソーゲン基を結合させる高
分子材料は、ガラス転移温度Tgが室温以下であること
が好ましい。この高分子材料のガラス転移温度Tgは、
液晶性高分子材料の電圧応答性に影響し、ガラス転移温
度Tgが高いと応答速度が遅くなる。具体的には、ポリ
シロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレートな
どである。
The polymer material to which a mesogenic group exhibiting liquid crystallinity is bound preferably has a glass transition temperature Tg of room temperature or lower. The glass transition temperature Tg of this polymer material is
When the glass transition temperature Tg is high, the response speed becomes slow, which affects the voltage response of the liquid crystalline polymer material. Specifically, it is polysiloxane, polyacrylate, polymethacrylate, or the like.

【0044】さらに、液晶については、常温付近で液晶
状態を示す有機物混合体であって、ネマティック液晶
(2周波駆動用液晶、Δε<0の液晶を含む)、また
は、コレステリック液晶またはカイラル剤の添加された
ネマティック液晶が特性上好ましい。具体的には、E
8、E7(メルク社製)などシアノビフェニル系、ZL
I−4801−000、ZLI−4801−001、Z
LI−4792、ZLI−4427(メルク社製)など
F系液晶である。
Further, the liquid crystal is an organic mixture which exhibits a liquid crystal state at around room temperature, and nematic liquid crystal (including liquid crystal for dual frequency driving, liquid crystal with Δε <0), cholesteric liquid crystal or addition of chiral agent. The nematic liquid crystal produced is preferable in terms of characteristics. Specifically, E
Cyanobiphenyl type such as 8, E7 (Merck), ZL
I-4801-000, ZLI-4801-001, Z
F-based liquid crystals such as LI-4792 and ZLI-4427 (manufactured by Merck).

【0045】この液晶材料の複屈折率は、大きいほど好
ましく、液晶層が薄層化でき駆動電圧が低下する。さら
に、液晶材料の屈折率は|((neまたはno)−np
|<0.1(npは、ポリマーの屈折率)であることが
好ましい。この範囲外では、電圧印加時(飽和電圧)の
屈折率のミスマッチングがおこり干渉光が残り、表示品
位(コントラストなど)を低下させる。より好ましく
は、npがneまたはnoの値と一致する場合である。上
記範囲に入っていると液晶分子が電圧により駆動した場
合でも高分子の屈折率と液晶材料の屈折率との差が少な
くなり、液晶材料と高分子材料との多層構造で起こる干
渉現象が極端に少なくなる。
The larger the birefringence of this liquid crystal material, the more preferable it is, and the liquid crystal layer can be thinned to lower the driving voltage. Further, the refractive index of the liquid crystal material is | ((n e or n o) -n p)
It is preferable that | <0.1 (n p is the refractive index of the polymer). Outside this range, a refractive index mismatch occurs when a voltage is applied (saturation voltage), and interference light remains, degrading display quality (contrast, etc.). More preferably, n p matches the value of n e or n o . Within the above range, even when the liquid crystal molecules are driven by voltage, the difference between the refractive index of the polymer and the refractive index of the liquid crystal material is small, and the interference phenomenon occurring in the multilayer structure of the liquid crystal material and the polymer material is extremely large. Less.

【0046】さらに、高分子材料について説明すると、
高分子材料としては、プレスなどの加工条件から、ガラ
ス転移温度Tgが150℃以下であることが好ましい。
ガラス転移温度Tgが150℃以上では加工温度が高く
なり、液晶材料、液晶性高分子材料などの流動性が上が
り過ぎて、精密な薄膜構造が維持できない。具体的に
は、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリ−1−ペン
テン、ポリジメチルシロキサン、ポリ−1−ブテンなど
である。
Further, the polymer material will be described.
The polymer material preferably has a glass transition temperature Tg of 150 ° C. or lower in view of processing conditions such as pressing.
When the glass transition temperature Tg is 150 ° C. or higher, the processing temperature becomes high, and the fluidity of the liquid crystal material, the liquid crystalline polymer material, etc. increases too much, and a precise thin film structure cannot be maintained. Specifically, polyisoprene, polybutadiene, poly-1-pentene, polydimethylsiloxane, poly-1-butene and the like.

【0047】さらに、基板材料として、透明固体である
ガラス、高分子フィルムなど、非透明固体としては、反
射型を狙った金属薄膜付き基板、Si基板などが利用で
きる。
Further, as the substrate material, glass or polymer film which is a transparent solid, and as the non-transparent solid, a substrate with a metal thin film aiming at a reflection type, a Si substrate and the like can be used.

【0048】プラスチック基板としては、ポリエチレン
テレフタレート(以下PETという)、アクリル系ポリ
マー、スチレン、ポリカーボネートなどが使用できる。
As the plastic substrate, polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET), acrylic polymer, styrene, polycarbonate or the like can be used.

【0049】さらに、これらの基板を2種組み合わせて
異種基板でセルを作成することもでき、また、同種異種
を問わず基板厚みの異なった基板を2枚組み合わせて使
用することもできる。
Further, two kinds of these substrates may be combined to form a cell of a different kind of substrate, and two kinds of substrates having the same kind and different kinds but different in substrate thickness may be used in combination.

【0050】次に、駆動法については、作成されたセル
が、単純マトリックス駆動、TFT(thin film transis
tor)、MIM(metal insulator metal)などのアクティ
ブ駆動などの駆動法で駆動でき、本発明の液晶表示素子
では、特にこれに限定しない。
Next, regarding the driving method, the prepared cell is a simple matrix driving, TFT (thin film transis
It can be driven by a driving method such as active driving such as tor) and MIM (metal insulator metal), and the liquid crystal display element of the present invention is not particularly limited to this.

【0051】以下、上記実施例における製造方法の各具
体例について説明する。
Each specific example of the manufacturing method in the above embodiment will be described below.

【0052】(具体例1)まず、第1工程において、ポ
リイソプレン(A層:屈折率 1.52:融点60℃:
Tg−68℃)と下記高分子液晶材料(B層)のフィル
ム(約20μm厚)を作成し、ABABの順序で各層間
に液晶材料E7(Eメルク社製)を塗布して20組積層
した。この積層体を100℃で、厚みを一度に1/10
に熱プレスによりゆっくりと圧縮した。このとき、液晶
材料E7は潤滑剤としても働いている。
(Specific Example 1) First, in the first step, polyisoprene (A layer: refractive index 1.52: melting point 60 ° C .:
Tg-68 ° C) and a polymer liquid crystal material (layer B) described below (thickness of about 20 µm) were prepared, and liquid crystal material E7 (manufactured by E-Merck) was applied between layers in the order of ABAB to laminate 20 sets. . This laminated body is heated to 100 ° C. and the thickness is reduced to 1/10 at a time.
Slowly compressed by hot pressing. At this time, the liquid crystal material E7 also functions as a lubricant.

【0053】次に、第2工程において、作成したフィル
ム上に直径8μmのプラスチックビーズを散布し、その
後、液晶材料E7を塗布した透明電極基板付ガラスに挟
み込んで、上記熱プレス操作を繰り返した。作成された
素子の断面は図1と同様に均一な層厚を有する積層体で
あった。
Next, in the second step, plastic beads having a diameter of 8 μm were scattered on the formed film, and then sandwiched between the transparent electrode substrate-coated glass coated with the liquid crystal material E7, and the above heat pressing operation was repeated. The cross section of the produced element was a laminate having a uniform layer thickness as in FIG.

【0054】このようにして作成された素子は、500
nm付近をピークとして、色純度のよい緑一色であっ
た。さらに、セルに電圧を印加したところ、反射ピーク
波長を変化させながら反射が減少した。さらに、背面に
黒色板を設置することにより、反射型液晶表示素子とし
て使用することができた。
The element produced in this way is 500
It was a single green color with good color purity with a peak in the vicinity of nm. Further, when a voltage was applied to the cell, the reflection decreased while changing the reflection peak wavelength. Furthermore, by installing a black plate on the back surface, it could be used as a reflective liquid crystal display device.

【0055】(具体例2)上記(具体例1)の第1工程
で作成したフィルムを、圧縮率を1/7にし、片面だけ
をはがして、その表面に、図5に示す凹凸部31を有す
る、透明電極32が設けられた基板33を用い、最小セ
ル厚に併せて6μmのプラスチックビーズを散布した。
その後、上記(具体例1)の第2工程と同様に、加熱圧
縮を行った。
(Concrete Example 2) The film produced in the first step of (Concrete Example 1) has a compression rate of 1/7 and one side is peeled off, and an uneven portion 31 shown in FIG. 5 is formed on the surface. Using the substrate 33 provided with the transparent electrode 32, plastic beads of 6 μm were scattered according to the minimum cell thickness.
Then, as in the second step of (Specific Example 1), heat compression was performed.

【0056】このようにして作成された液晶表示素子
は、反射型顕微鏡で観察したところ、図5に示した凹凸
部31により色調が変化しており、それぞれの色部分に
電圧を印加した場合、それぞれのセル厚の部分が別々の
色であることが観察された。このことから、この素子
は、反射型カラー液晶表示素子として使用できる。
When the liquid crystal display element thus produced was observed with a reflection microscope, the color tone changed due to the uneven portion 31 shown in FIG. 5, and when a voltage was applied to each color portion, It was observed that each cell thickness section was a different color. Therefore, this element can be used as a reflective color liquid crystal display element.

【0057】(具体例3)上記(具体例1)の第2工程
において、ガラス基板に換えて透明電極付きPETフィ
ルム(100μm厚)で、上記(具体例1)と同様に素
子を作成したところ、上記(具体例1)とほぼ同様の特
性が得られ、かつ、フレキシブルな液晶表示素子を作成
することができた。
(Specific Example 3) In the second step of (Specific Example 1), an element was prepared in the same manner as in (Specific Example 1) by using a PET film (100 μm thick) with a transparent electrode instead of the glass substrate. It was possible to obtain a liquid crystal display element having the same characteristics as the above (Specific Example 1) and being flexible.

【0058】(具体例4)上記(具体例1)の第1工程
で使用したポリイソプレン基板上に同じ厚さの、以下の
構造式(化1)に示す高分子液晶材料を塗布し、上記
(具体例1)と同様に反射型液晶表示素子を作成した。
(Specific Example 4) On the polyisoprene substrate used in the first step of (Specific Example 1), a polymer liquid crystal material represented by the following structural formula (Formula 1) having the same thickness was applied, and A reflective liquid crystal display device was prepared in the same manner as in (Specific Example 1).

【0059】[0059]

【化1】 Embedded image

【0060】このようにして作成された素子の断面は、
図4に示す素子と同様に、高分子、高分子液晶、液晶の
3種類の層の繰り返しにより構成されていた。この液晶
表示素子に、2種類の電圧を印加したところ、低い電圧
(60V)で吸収波長ピークが500nm付近から65
0nm付近へシフトし、さらに高い電圧側(90V)で
吸収が減少した。このことは、液晶層と高分子液晶層の
駆動電圧が異なるために、繰り返し単位の間隔が変化
し、干渉光の反射波長がシフトしたものと考えられる。
The cross section of the element thus produced is
Similar to the device shown in FIG. 4, it was constituted by repeating three types of layers of polymer, polymer liquid crystal, and liquid crystal. When two kinds of voltages were applied to this liquid crystal display element, the absorption wavelength peak was around 65 nm from 65 nm at a low voltage (60 V).
The absorption was decreased on the higher voltage side (90 V) by shifting to near 0 nm. It is considered that this is because the driving voltage of the liquid crystal layer and that of the polymer liquid crystal layer are different, so that the interval between the repeating units is changed and the reflection wavelength of the interference light is shifted.

【0061】以上により、本発明の液晶表示素子は、従
来の透過型液晶表示素子で使用されていたバックライト
を必要とせず低消費電力の液晶表示素子を提供すること
ができる。また、高分子フィルム基板と併用することに
より、薄型、軽量の液晶表示素子を提供することができ
る。さらに、この素子は、明るくて、ハイコントラスト
であり、かつ視角特性が優れているため、携帯用表示素
子、複数の人が見る表示素子などに向いている。さら
に、現行の液晶素子が使用されている分野でも使用でき
る。例えば、パソコンなどの平面ディスプレイ装置、液
晶テレビビジョン、携帯用ディスプレー(含フィルム基
板)などに利用することができる。
As described above, the liquid crystal display element of the present invention can provide a low power consumption liquid crystal display element without the need of the backlight used in the conventional transmissive liquid crystal display element. Further, by using it together with the polymer film substrate, it is possible to provide a thin and lightweight liquid crystal display device. Furthermore, since this element is bright, has high contrast, and has excellent viewing angle characteristics, it is suitable for a portable display element, a display element viewed by a plurality of people, and the like. Further, it can be used in the field where the current liquid crystal element is used. For example, it can be used for flat display devices such as personal computers, liquid crystal television visions, and portable displays (including film substrates).

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、干渉現象
を発揮する多層構造を均一に作成する技術を提供するこ
とにより色純度などを良好にするものであり、かつ、こ
の多層構造中の一部の層が電圧により屈折率を変化させ
て干渉色を容易に制御することができる。また、反射光
の波長を決定する要因のひとつである繰り返し単位を素
子内で距離変化させることにより、カラー化を達成する
ことができる。このような特性を生かすことにより、携
帯用情報端末装置などの低消費電力でかつハイコントラ
ストの反射型を必要とする液晶表示素子などに使用する
ことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to improve color purity and the like by providing a technique for uniformly producing a multilayer structure exhibiting an interference phenomenon. It is possible to easily control the interference color by changing the refractive index of a part of the layers depending on the voltage. In addition, colorization can be achieved by changing the distance of the repeating unit in the device, which is one of the factors that determine the wavelength of reflected light. By making use of such characteristics, it can be used for a liquid crystal display element or the like that requires a reflective type with low power consumption and high contrast, such as a portable information terminal device.

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

【図1】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の一部断
面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display element showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のセル作成法の原理を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the principle of the cell manufacturing method of FIG.

【図3】セル厚を変化させたカラー化セルの原理を示す
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the principle of a colorization cell in which the cell thickness is changed.

【図4】厚み方向でカラー化を達成するセルの原理を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the principle of a cell that achieves colorization in the thickness direction.

【図5】具体例2で使用する基板の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a substrate used in specific example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,3 ガラス基板 2,4,21,32 透明電極 5,6 ITO付きフィルム基板 5’,6’ 基板部 7,13 高分子液晶よりなるA層 8,14 高分子よりなるB層 9,12,26 多重層 10 液晶表示素子 11 段付き基板 11a,31 凹凸部 22,33 基板 23 液晶層 24 高分子液晶層 25 高分子層 1,3 Glass substrate 2,4,21,32 Transparent electrode 5,6 Film substrate with ITO 5 ', 6' Substrate portion 7,13 A layer made of polymer liquid crystal 8,14 B layer made of polymer 9,12 , 26 Multilayer 10 Liquid crystal display element 11 Stepped substrate 11a, 31 Concavo-convex portion 22, 33 Substrate 23 Liquid crystal layer 24 Polymer liquid crystal layer 25 Polymer layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも絵素領域内で同一上下層が互
いに連結することなく、屈折率の異なる複数の薄層が積
層され、該複数の薄層のうち単数層または複数層の屈折
率が電場により変化するように構成された液晶表示素子
であって、 該屈折率の異なる複数の薄層は、液晶または/かつ高分
子液晶層と高分子層とからなり、該電場により該液晶ま
たは/かつ高分子液晶層と高分子層との屈折率が一致す
るように設定し、かつ表示領域内において異なったセル
厚が少なくとも2つ以上存在する構成とした液晶表示素
子。
1. A plurality of thin layers having different refractive indexes are laminated without connecting the same upper and lower layers at least in a pixel region, and a single layer or a plurality of the plurality of thin layers has an electric field of a refractive index. A plurality of thin layers having different refractive indices are composed of a liquid crystal or / and a polymer liquid crystal layer and a polymer layer, and the liquid crystal or / and the polymer layer are controlled by the electric field. A liquid crystal display device in which the polymer liquid crystal layer and the polymer layer are set to have the same refractive index and at least two different cell thicknesses are present in the display region.
【請求項2】 少なくとも絵素領域内で同一上下層が互
いに連結することなく、屈折率の異なる複数の薄層が積
層され、該複数の薄層のうち単数層または複数層の屈折
率が電場により変化するように構成された液晶表示素子
であって、 該屈折率の異なる複数の薄層は、液晶または/かつ高分
子液晶層と高分子層とからなり、該電場により該液晶ま
たは/かつ高分子液晶層と高分子層との屈折率が一致す
るように設定し、かつ該電界により屈折率が変化する液
晶または/かつ高分子液晶層に、駆動電圧が異なる材料
が少なくとも2種類存在する構成とした液晶表示素子。
2. A plurality of thin layers having different refractive indexes are laminated without connecting the same upper and lower layers to each other in at least a pixel region, and the refractive index of a single layer or a plurality of the plurality of thin layers is an electric field. A plurality of thin layers having different refractive indices are composed of a liquid crystal or / and a polymer liquid crystal layer and a polymer layer, and the liquid crystal or / and the polymer layer are controlled by the electric field. At least two kinds of materials having different driving voltages are present in the liquid crystal or / and the polymer liquid crystal layer which are set so that the polymer liquid crystal layer and the polymer layer have the same refractive index and whose refractive index is changed by the electric field. A liquid crystal display device having a configuration.
【請求項3】 一対の基板間に、少なくとも絵素領域内
で同一上下層が互いに連結することなく積層された屈折
率の異なる複数の薄層が挟持され、該複数の薄層のうち
単数層または複数層の屈折率が電場により変化する液晶
表示素子であって、 該基板材料がプラスチック材料である請求項1または2
記載の液晶表示素子。
3. A plurality of thin layers having different refractive indexes, which are laminated without connecting the same upper and lower layers at least in a pixel region, are sandwiched between a pair of substrates, and a single layer among the plurality of thin layers is sandwiched. 3. A liquid crystal display device in which the refractive index of a plurality of layers changes according to an electric field, wherein the substrate material is a plastic material.
The liquid crystal display element described.
【請求項4】 一対の基板間に、少なくとも絵素領域内
で同一上下層が互いに連結することなく積層された屈折
率の異なる複数の薄層が挟持され、該複数の薄層のうち
単数層または複数層の屈折率が電場により変化する液晶
表示素子であって、 該基板上に凹凸部が形成され、該凹凸部の凹凸に応じて
異なったセル厚が形成されている請求項第1記載の液晶
表示素子。
4. A plurality of thin layers having different refractive indices, which are laminated without connecting the same upper and lower layers at least in a pixel region, are sandwiched between a pair of substrates, and a single layer among the plurality of thin layers is sandwiched. 2. A liquid crystal display element in which the refractive index of a plurality of layers changes according to an electric field, wherein uneven portions are formed on the substrate, and different cell thicknesses are formed according to the unevenness of the uneven portions. Liquid crystal display element.
【請求項5】 屈折率の異なる複数の薄層を少なくとも
絵素領域内で同一上下層が互いに連結することなく積層
して形成する薄層化工程と、該複数の薄層を一対の基板
間に挟持する工程とを含む液晶表示素子の製造方法であ
って、 該薄層化工程は、液晶または/かつ高分子液晶と高分子
材料とを積層し、該積層体表面に潤滑剤を設けて圧力を
加えることにより薄層化する操作を繰り返して該複数の
薄層を形成する液晶表示素子の製造方法。
5. A thinning step of forming a plurality of thin layers having different refractive indexes by stacking at least in the pixel region without connecting the same upper and lower layers to each other, and between the pair of substrates. A method of manufacturing a liquid crystal display element, the method comprising: sandwiching the liquid crystal and / or a polymer liquid crystal and a polymer material, and providing a lubricant on the surface of the laminate. A method of manufacturing a liquid crystal display element, wherein a plurality of thin layers are formed by repeating an operation of thinning by applying pressure.
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