JPH0961814A - Reflective liquid crystal display device and production of selective reflection layer used for the same - Google Patents

Reflective liquid crystal display device and production of selective reflection layer used for the same

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JPH0961814A
JPH0961814A JP7212247A JP21224795A JPH0961814A JP H0961814 A JPH0961814 A JP H0961814A JP 7212247 A JP7212247 A JP 7212247A JP 21224795 A JP21224795 A JP 21224795A JP H0961814 A JPH0961814 A JP H0961814A
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JP
Japan
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light
layer
alignment film
monomer
liquid crystal
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Application number
JP7212247A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Chino
英治 千野
Hidekazu Kobayashi
英和 小林
Masayuki Yazaki
正幸 矢崎
Hideto Iizaka
英仁 飯坂
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0961814A publication Critical patent/JPH0961814A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid crystal display device which is substantially free from loss of light, is bright and is good in contrast by providing the device with a first substrate which is laminated with a first transparent electrode layer and a first oriented film, a second substrate which is laminated with a second transparent electrode layer and a second oriented film and has a selective reflection layer and light absorption layer and a light controllable layer between the first oriented film and the second oriented film. SOLUTION: The first substrate is formed by laminating the transparent electrodes 3 of MIM elements and the oriented film 4 on an upper substrate 1. The second substrate is formed by laminating the selective reflection layer 7, the transparent electrodes 5 and the oriented film 4 on the one surface of a lower substrate 2 and arranging the light absorption layer 10 for absorbing light on the other surface. The selective reflection layer 7 is formed by sealing spirally arranged high polymers therein and selectively reflects the light of a specific wavelength. In addition, the layers to selectively reflect the light of red, the layers to selectively reflect the light of blue and the layers to selectively reflect the light of green are arranged in correspondence to the individual elements. The light controllable layer formed by orienting and dispersing the high polymers 8 in liquid crystals are disposed between the oriented film 4 of the first substrate and the oriented film 4 of the second substrate.

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、液晶テレビ、液晶
プロジェクター、液晶ディスプレイなどに用いる液晶表
示装置に関する。更に詳しくは、バックライトを必要と
しない白黒表示あるいはカラー表示が可能な反射型液晶
表示装置に関する。また本発明は前記反射型液晶表示装
置に用いる選択反射層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 used for a liquid crystal television, a liquid crystal projector, a liquid crystal display and the like. More specifically, the present invention relates to a reflective liquid crystal display device capable of monochrome display or color display that does not require a backlight. The present invention also relates to a method of manufacturing a selective reflection layer used in the reflective liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】特公平7−9511、特公平7−360
68には、2枚の基板間にはさまれ支持媒質に支持され
た高分子中に液晶を分散させた調光層と、スパッタリン
グなどの蒸発技術により形成した調光層を支持媒質によ
りある距離を保った誘電体膜を組み合わせた液晶表示装
置が記載されており、誘電体膜の厚さをλ/2の関数に
限定することにより支持媒質内での干渉を強めあうこと
により明るい表示が可能としている。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication 7-9511 and Japanese Patent Publication 7-360
In 68, a dimming layer in which liquid crystal is dispersed in a polymer sandwiched between two substrates and supported by a supporting medium and a dimming layer formed by an evaporation technique such as sputtering are separated by a distance of the supporting medium. A liquid crystal display device is described in which a dielectric film that maintains the above is maintained, and by limiting the thickness of the dielectric film to a function of λ / 2, bright display is possible by enhancing interference in the supporting medium. I am trying.

【0003】Digest of Symposium
Informational Display 19
94,p399には、図10に示すように光源(図中で
は省略)、ビームスプリッター(図中では省略)、偏光
板32、ツイステッドネマチック(TN)液晶素子33
aあるいは33b、λ/4波長板34、赤青緑にパター
ン化されたらせん構造を持つ液晶性シロキサンポリマー
からなる反射層35、光吸収体36からなる反射型液晶
表示装置(プロジェクター)が記載されている。らせん
構造を持つ高分子反射層のらせんの向きを左施性にする
と、ビームスプリッターで反射された光37は偏光板3
2、off状態のTN素子33aを通過し横振動の白色
直線偏光38aとなり、λ/4波長板34を通過するこ
とで左円偏光L39となり、この左円偏光L39の特定
波長範囲の光λΔL40が左施性高分子反射層35で反
射されるとともに、この範囲以外の光41は高分子反射
層を通過し、光吸収層36で吸収される。この散乱反射
光λΔL40はλ/4波長板34を通過することで横振
動の直線偏光38bに変換され、さらにTN素子33a
で90度施光され偏光板32を通過して観測光44とし
て観測される。TN素子をon状態にすると、on状態
のTN素子33bを通過した白色直線偏光は縦振動の直
線偏光42になるので、λ/4波長板34で右円偏光R
43になり、この右円偏光R43のすべての波長範囲の
光は左施性高分子反射層35を通過し、光吸収層36で
吸収される。そのため黒表示となる。
Digest of Symposium
Information Display 19
94 and p399, a light source (not shown in the figure), a beam splitter (not shown in the figure), a polarizing plate 32, and a twisted nematic (TN) liquid crystal element 33 as shown in FIG.
a or 33b, a λ / 4 wave plate 34, a reflective layer 35 composed of a liquid crystalline siloxane polymer having a spiral structure patterned in red, blue and green, and a reflective liquid crystal display device (projector) composed of a light absorber 36. ing. When the spiral of the polymer reflection layer having a spiral structure is left-handed, the light 37 reflected by the beam splitter is reflected by the polarizing plate 3
2. Transverse white linearly polarized light 38a passing through the TN element 33a in the off state, and left circularly polarized light L39 by passing through the λ / 4 wave plate 34, light λΔL40 in the specific wavelength range of the left circularly polarized light L39. The light 41 outside the range is reflected by the left-handed polymer reflection layer 35, passes through the polymer reflection layer, and is absorbed by the light absorption layer 36. This scattered reflected light λΔL40 is converted into laterally polarized linearly polarized light 38b by passing through the λ / 4 wavelength plate 34, and further, the TN element 33a.
The light is illuminated by 90 degrees at 90 ° C., passes through the polarizing plate 32, and is observed as observation light 44. When the TN element is turned on, the white linearly polarized light that has passed through the TN element 33b in the on state becomes the longitudinally polarized linearly polarized light 42.
The light of the right circularly polarized light R43 in the entire wavelength range passes through the left-handed polymer reflection layer 35 and is absorbed by the light absorption layer 36. Therefore, the display is black.

【0004】特開平2ー149881では、TFT素子
基板と組み合わされる対向基板上にSiO2とTiO2
とをスパッタリングにより薄膜化して交互に積層した多
層干渉膜を設置した液晶表示装置が記載され、液晶層を
通過する光をコントロールすることにより干渉する光を
変化させて表示をおこなっている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2-149881, SiO2 and TiO2 are formed on a counter substrate combined with a TFT element substrate.
There is described a liquid crystal display device in which a multilayer interference film in which and are thinned by sputtering are alternately stacked is provided, and the interference light is changed by controlling light passing through the liquid crystal layer to perform display.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】特公平7−9511、
特公平7−36068に開示されている技術では、ある
距離を保つための支持媒質が必要なため、表示される情
報にはいわゆるダブルイメージが発生する。また、蒸着
法により形成された多層干渉膜を用いた液晶表示装置で
は、真空装置を用いで無機酸化物を何層も積層しなけれ
ばならないためコストが高くなる、各膜の膜厚を厳密に
コントロールしなければならないので製造工程が繁雑で
あるなどの問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Publication No. 7-9511,
In the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-36068, a supporting medium for keeping a certain distance is required, so that a so-called double image is generated in the displayed information. Further, in a liquid crystal display device using a multilayer interference film formed by a vapor deposition method, it is necessary to stack many layers of inorganic oxides using a vacuum device, resulting in high cost. There was a problem that the manufacturing process was complicated because it had to be controlled.

【0006】Digest of Symposium
Informational Display 19
94,p399に開示されている技術では、λ/4波長
板、偏光板などとらせん構造を持つ高分子反射層を組み
合わせた液晶表示装置においては、偏光板が1枚必須な
ため入射光の約50%が偏光板に吸収され表示が暗くな
る、波長板、偏光板、TN素子の偏光軸を厳密に調整し
ないと光利用効率のロスが生じ表示が暗くなったり、コ
ントラストが低下する、らせん構造を持つ高分子反射層
に反射される光の波長範囲は光の入射角度によって変化
するため、上記の偏光軸との関係から特定方向(通常は
高分子反射層に垂直)以外では表示が暗くなったり、コ
ントラストが低下して表示品質が低下する問題があっ
た。
Digest of Symposium
Information Display 19
According to the technique disclosed in P.94, p.399, in a liquid crystal display device in which a polymer reflection layer having a spiral structure is combined with a λ / 4 wavelength plate, a polarizing plate, etc., one polarizing plate is indispensable. 50% is absorbed by the polarizing plate and the display becomes dark. If the polarization axes of the wave plate, polarizing plate and TN element are not strictly adjusted, the light utilization efficiency will be lost and the display will become dark and the contrast will decrease. Since the wavelength range of the light reflected by the polymer reflective layer having a value changes depending on the incident angle of the light, the display becomes dark except in a specific direction (usually perpendicular to the polymer reflective layer) from the relationship with the polarization axis. However, there is a problem that the display quality is deteriorated due to the decrease in contrast.

【0007】特開平2ー149881に開示されている
技術では、スパッタリング法により形成された多層干渉
膜を用いた液晶表示装置では、真空装置を用いで無期酸
化物を何層も積層しなけれ ばならないためコストが高
くなる、各膜の膜厚を厳密にコントロールしなければな
らないので製造工程が繁雑であるなどの問題があった。
According to the technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-149881, in a liquid crystal display device using a multilayer interference film formed by a sputtering method, many layers of indefinite oxides must be laminated by using a vacuum device. Therefore, there are problems that the cost becomes high and that the manufacturing process is complicated because the film thickness of each film must be strictly controlled.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決し、視野角が広く、温度変化による着色状態の変化の
少ない液晶表示装置を得ることを目的としてなされたも
のであり以下の特徴を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and has an object to obtain a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a small change in a coloring state due to a temperature change. Have.

【0009】一方の面に第1の透明電極層と第1の配向
膜とが順次積層されている第1の基板と、一方の面に第
2の透明電極層と第2の配向膜とが順次積層されてな
り、らせん状に配列した高分子が封入され特定の波長の
光を選択反射する機能を有する選択反射層と光を吸収す
る機能を有する光吸収層を有する第2の基板と、前記第
1の配向膜と前記第2の配向膜との間に配置され、電界
の有無により光を散乱あるいは透過する機能を有する調
光層と、を有する。光を散乱する調光層が存在すると、
らせん構造を持つ高分子反射層に対してあらゆる方向か
ら光が入射することと同等になるため、高分子反射層に
選択的に反射される波長の光はあらゆる方向に反射され
ることになり、平均化された反射強度、および波長の光
が観測されるため、特定の方向以外で表示品質が低下す
る問題は生じず、どの方向から見ても良好な表示品質が
実現される。
A first substrate on which a first transparent electrode layer and a first alignment film are sequentially laminated on one surface, and a second transparent electrode layer and a second alignment film on one surface A second substrate having a selective reflection layer having a function of selectively reflecting light of a specific wavelength and a light absorption layer having a function of absorbing light, in which spirally arranged polymers are encapsulated. A light control layer disposed between the first alignment film and the second alignment film and having a function of scattering or transmitting light depending on the presence or absence of an electric field. If there is a light control layer that scatters light,
Since it is equivalent to that light is incident on the polymer reflective layer having a spiral structure from all directions, light having a wavelength selectively reflected by the polymer reflective layer is reflected in all directions, Since the averaged reflection intensity and the light having the wavelength are observed, there is no problem that the display quality is deteriorated in a direction other than a specific direction, and good display quality is realized in any direction.

【0010】一方の面に透明電極層と第1の配向膜とが
順次積層されてる第1の基板と、一方の面に反射電極層
と第2の配向膜とが順次積層されてなり、らせん状に配
列した高分子が封入され特定の波長の光を選択反射する
機能を有する選択反射層を有する第2の基板と、前記第
1の配向膜と前記第2の配向膜との間に配置され、電界
の有無により光を散乱あるいは透過する機能を有する調
光層と、を有する。光を散乱する調光層が存在すると、
らせん構造を持つ高分子反射層に対してあらゆる方向か
ら光が入射することと同等になるため、高分子反射層に
選択的に反射される波長の光はあらゆる方向に反射され
ることになり、平均化された反射強度、および波長の光
が観測されるため、特定の方向以外で表示品質が低下す
る問題は生じず、どの方向から見ても良好な表示品質が
実現される。
A first substrate having a transparent electrode layer and a first alignment film sequentially stacked on one surface, and a reflective electrode layer and a second alignment film sequentially stacked on one surface to form a spiral. Arranged between the first alignment film and the second alignment film, and a second substrate having a selective reflection layer having a function of selectively reflecting light of a specific wavelength, in which macromolecules arranged in a matrix are encapsulated. And a light control layer having a function of scattering or transmitting light depending on the presence or absence of an electric field. If there is a light control layer that scatters light,
Since it is equivalent to that light is incident on the polymer reflective layer having a spiral structure from all directions, light having a wavelength selectively reflected by the polymer reflective layer is reflected in all directions, Since the averaged reflection intensity and the light having the wavelength are observed, there is no problem that the display quality is deteriorated in a direction other than a specific direction, and good display quality is realized in any direction.

【0011】前記反射層は可視光を選択反射し前記可視
光と補色の関係にある光を吸収する機能を有する液晶表
示装置。(作用の記載)また、赤、緑及び青あるいは、
シアン、マゼンダ及びイエローのそれぞれの波長の光を
選択反射する部分を各画素ごとに割り当てればカラー表
示も可能となる。
In the liquid crystal display device, the reflective layer has a function of selectively reflecting visible light and absorbing light having a complementary color relationship with the visible light. (Description of action) In addition, red, green and blue, or
Color display is also possible by assigning to each pixel a portion that selectively reflects light of each wavelength of cyan, magenta, and yellow.

【0012】本発明の反射型液晶表示装置に用いる選択
反射層の製造方法は以下の特徴を有する。
The method of manufacturing the selective reflection layer used in the reflection type liquid crystal display device of the present invention has the following features.

【0013】透明基板の一方の面に配向膜を形成する工
程と、前記配向膜上にモノマー層を形成する工程と、前
記モノマーに光を照射することにより前記モノマーを重
合させてらせん状に配列したポリマー層にする工程と、
を含む。
Forming an alignment film on one surface of the transparent substrate; forming a monomer layer on the alignment film; and irradiating the monomer with light to polymerize the monomers to arrange them in a spiral shape. And a step of forming a polymer layer,
including.

【0014】また、透明基板の一方の面に配向膜を形成
する工程と、前記配向膜上に第1モノマー層を形成する
工程と、前記第1のモノマー層上に光透過部分と遮光部
分とを有する第1のフォトマスクを配置し前記第1のモ
ノマー層を第1の温度に保ちながら前記フォトマスク上
から光を照射し前記第1のフォトマスクの光透過部分と
重なる位置にあるモノマーを重合させてらせん状に配列
した第1のポリマー層にする工程と、前記第1のフォト
マスクの遮光部分と重なる位置に重合されず残った第1
のモノマー層を洗浄する工程と、前記配向膜上に第2の
モノマー層を形成する工程と、前記第2のモノマー層上
に光透過部分と遮光部分とを有する第2のフォトマスク
を配置し前記第2のモノマー層を第2の温度に保ちなが
ら前記第2のフォトマスク上から光を照射し前記第2の
フォトマスク上の光透過部分と重なる位置にあるモノマ
ーを重合させてらせん状に配列した第2のポリマー層に
する工程と、前記第2のフォトマスクの遮光部分と重な
る位置に重合されず残った第2のモノマー層を洗浄する
工程と、を有する。
Further, a step of forming an alignment film on one surface of the transparent substrate, a step of forming a first monomer layer on the alignment film, and a light transmitting portion and a light shielding portion on the first monomer layer. And irradiating light from above the photomask while maintaining the first monomer layer at the first temperature to remove the monomer at a position overlapping with the light transmitting portion of the first photomask. Polymerizing to form a first polymer layer arranged in a spiral shape, and the first polymer layer left unpolymerized at a position overlapping the light-shielding portion of the first photomask.
The step of washing the monomer layer, the step of forming a second monomer layer on the alignment film, and the step of arranging a second photomask having a light transmitting portion and a light shielding portion on the second monomer layer. While maintaining the second monomer layer at the second temperature, light is radiated from above the second photomask to polymerize the monomer at a position overlapping with the light transmitting portion on the second photomask to form a spiral shape. The method includes a step of forming an arrayed second polymer layer, and a step of cleaning the second monomer layer remaining unpolymerized at a position overlapping with the light shielding portion of the second photomask.

【0015】また、前記配向膜上に第3のモノマー層を
形成する工程と、前記第3のモノマー層上に光透過部分
と遮光部分とを有する第3のフォトマスクを配置し前記
第3のモノマー層を第3の温度に保ちながら前記第3の
フォトマスク上から光を照射し前記第3のフォトマスク
上の光透過部分と重なる位置にあるモノマーを重合させ
てらせん状に配列した第3のポリマー層にする工程と、
をさらに有する。
Further, a step of forming a third monomer layer on the alignment film, and a third photomask having a light transmitting portion and a light shielding portion are arranged on the third monomer layer and the third photomask is arranged. While maintaining the monomer layer at the third temperature, light is radiated from above the third photomask to polymerize the monomer at a position overlapping with the light transmitting portion on the third photomask, and the third layer is arranged in a spiral shape. The step of forming a polymer layer of
Further has.

【0016】また、高分子材料からなる第1の透明フィ
ルムの一方の面に形成された第5の配向膜と、高分子材
料からなる第2の透明フィルムの一方の面に形成された
第6の配向膜とを相対向して配置し、前記第5の配向膜
と前記第6の配向膜との間にモノマーを封入し、前記モ
ノマーに、一定の温度のもとで前記第1の透明フィルム
もしくは前記第2の透明フィルムを介して紫外線を照射
し、前記モノマーを重合させてらせん状に配列したポリ
マー層を形成し、前記第5の配向膜を有する前記第1の
透明フィルムと前記第6の配向膜を有する前記第2の透
明フィルムとを剥離する。
A fifth alignment film formed on one surface of the first transparent film made of a polymeric material and a sixth alignment film formed on one surface of the second transparent film made of a polymeric material. The first alignment film and the second alignment film are disposed so as to face each other, a monomer is enclosed between the fifth alignment film and the sixth alignment film, and the first transparent film is provided in the monomer at a constant temperature. Ultraviolet rays are radiated through the film or the second transparent film to polymerize the monomers to form a polymer layer arranged in a spiral shape, and the first transparent film having the fifth alignment film and the first transparent film. The second transparent film having the alignment film 6 is peeled off.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の形態)図1は、本発明による液晶表示装置の断
面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention.

【0018】図中1は上側基板、2は下側基板、3は透
明電極を含むアクティブ素子、4は配向膜、5は透明電
極、6は絶縁膜、7は選択反射層、8は高分子、9は液
晶、10は光吸収層である。図1においては、上側基板
1にMIM素子の透明電極3と配向膜4とを積層して第
1の基板を形成した。また、下側基板2の一方の面に選
択反射層7と透明電極5と配向膜4とを積層し他方の面
に光を吸収する機能を有する光吸収層10を配置して第
2の基板を形成した。選択反射層7は、らせん状に配列
した(コレステリック構造またはカイラル構造ともい
う)高分子が封入され特定の波長の光を選択反射する機
能を有する。また、赤の光を選択反射する層、青の光を
選択反射する層、緑の光を選択反射する層を、個々の素
子に対応して配置している。そして、第1の基板の配向
膜と第2の基板の配向膜との間に、液晶中に高分子が配
向分散してなる調光層を設けることにより、液晶セルを
形成した。ここでの調光層は、アクティブ素子中の透明
電極3と透明電極5との間に電界を印加すると光を散乱
させ、電界を印加しない状態においては光を透過させる
機能を有する。
In the figure, 1 is an upper substrate, 2 is a lower substrate, 3 is an active element including a transparent electrode, 4 is an alignment film, 5 is a transparent electrode, 6 is an insulating film, 7 is a selective reflection layer, and 8 is a polymer. , 9 is a liquid crystal, and 10 is a light absorbing layer. In FIG. 1, the transparent substrate 3 of the MIM element and the alignment film 4 were laminated on the upper substrate 1 to form a first substrate. Further, the selective reflection layer 7, the transparent electrode 5 and the alignment film 4 are laminated on one surface of the lower substrate 2 and the light absorption layer 10 having a function of absorbing light is arranged on the other surface of the lower substrate 2 to form the second substrate. Was formed. The selective reflection layer 7 has a function of selectively reflecting light of a specific wavelength, in which a polymer arranged in a spiral shape (also referred to as a cholesteric structure or a chiral structure) is encapsulated. In addition, a layer that selectively reflects red light, a layer that selectively reflects blue light, and a layer that selectively reflects green light are arranged corresponding to each element. Then, a liquid crystal cell was formed by providing a light control layer in which a polymer is aligned and dispersed in the liquid crystal between the alignment film of the first substrate and the alignment film of the second substrate. The light control layer here has a function of scattering light when an electric field is applied between the transparent electrode 3 and the transparent electrode 5 in the active element, and transmitting light when the electric field is not applied.

【0019】電界印加時に、上側基板1から入射した光
は調光層で散乱する。下側基板方向に散乱した光は選択
反射層7によって特定波長の光のみ反射され、再度調光
層にて散乱する。このようにして、各画素が着色する。
電極間に電界を印加しない時に上側基板より入射した光
は調光層を通過し光吸収層に吸収される、あるいは選択
反射層によって特定方向に反射させられるため使用者に
は反射光が届かず、表示は黒となる。
When an electric field is applied, the light incident from the upper substrate 1 is scattered by the light control layer. The light scattered in the lower substrate direction is reflected only by the selective reflection layer 7 and has a specific wavelength, and is scattered again in the light control layer. In this way, each pixel is colored.
The light incident from the upper substrate when no electric field is applied between the electrodes passes through the light control layer and is absorbed by the light absorption layer, or is reflected in a specific direction by the selective reflection layer, so the reflected light does not reach the user. , The display becomes black.

【0020】図2に、下側基板に設けられた選択反射層
の作成方法を示す。
FIG. 2 shows a method of forming the selective reflection layer provided on the lower substrate.

【0021】図中、11はカイラル剤S−1011(M
erck社商品名)0.7%を含むアクリルモノマー
In the figure, 11 is a chiral agent S-1011 (M
Product name of erck) Acrylic monomer containing 0.7%

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】12はフォトマスク、13はフォトマスク
の光透過部、、14はアクリルモノマーを硬化させるた
めの硬化光、15は硬化した赤の可視光を選択反射する
部分、16は新たに形成された未硬化のアクリルモノマ
ー、17は硬化した緑の可視光を選択反射する部分、1
8は硬化した青の可視光を選択反射する部分である。ま
ず、図2(a)に示すように、下側基板2に通常のスピ
ンコート法により配向膜4(日本合成ゴム(株)製Al
−8409)を塗布、焼成した。この配向膜4上に化学
式1で示されるアクリルモノマー層11をスピンコート
法により約30μmの膜厚に成膜した。次に、このよう
にして得られた配向膜4とアクリルモノマー層11を有
する基板を32℃に保ちながら、フォトマスク12の光
透過部13を通してアクリルモノマーが硬化してポリマ
ー化する波長の光14を部分的に照射した。そして硬化
光が照射されていない部分を溶剤により洗い流し、アク
リルポリマー15を得た(図2(d))。アクリルポリ
マーのピッチ長は、光硬化させる時の反応温度に依存す
る。この場合においては、32℃の反応温度に対応した
ピッチ長である赤の波長域の可視光を選択反射するアク
リルポリマー15が得られた(図2(c))。次に、再
度アクリルモノマー16をスピンコートにより約30μ
mの膜厚に塗布し、温度を45℃に保ってアクリルモノ
マーが硬化する硬化光を照射した(図2(e))。そし
て硬化光が照射されてない部分を溶剤により洗い流しア
クリルポリマー19を得た。アクリルポリマー19(図
2(f))は、45℃の反応温度に対応したピッチ長で
ある緑の波長域の可視光を選択反射する。次に、同様に
して、再度アクリルモノマーをスピンコートにより約3
0μmの膜厚に塗布し、温度を65℃に保ってアクリル
モノマーが硬化する硬化光を照射し、硬化光が照射され
てない部分を溶剤により洗い流して、65℃の反応温度
に対応したピッチ長である青の波長域の可視光を選択反
射するアクリルポリマー18を得た。このようにして得
られた赤、青、緑のそれぞれの波長域に対応する光を選
択反射するアクリルポリマーからなる選択反射層を持つ
基板上に、絶縁膜としてポリイミドを2μmの厚さにス
ピンコートにより成膜、焼成し、このポリイミド上に通
常の方法によりITOからなるストライプ電極を形成し
た。このようにして選択反射層と透明電極層を有する第
2の基板を得た。上側基板には、通常の方法によりMI
M素子群、配向膜を形成し、第1の基板を得た。
Reference numeral 12 is a photomask, 13 is a light transmitting portion of the photomask, 14 is curing light for curing the acrylic monomer, 15 is a portion for selectively reflecting the cured red visible light, and 16 is newly formed. Uncured acrylic monomer, 17 is a portion that selectively reflects cured green visible light, 1
Reference numeral 8 is a portion for selectively reflecting the hardened blue visible light. First, as shown in FIG. 2A, an alignment film 4 (made by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is formed on the lower substrate 2 by an ordinary spin coating method.
-8409) was applied and baked. An acrylic monomer layer 11 represented by the chemical formula 1 was formed on the alignment film 4 by a spin coating method to a film thickness of about 30 μm. Next, while keeping the substrate having the alignment film 4 and the acrylic monomer layer 11 thus obtained at 32 ° C., the light 14 having a wavelength at which the acrylic monomer is cured and polymerized through the light transmitting portion 13 of the photomask 12. Was partially irradiated. Then, the portion not irradiated with the curing light was washed off with a solvent to obtain an acrylic polymer 15 (FIG. 2 (d)). The pitch length of the acrylic polymer depends on the reaction temperature during photocuring. In this case, an acrylic polymer 15 which selectively reflects visible light in the red wavelength region having a pitch length corresponding to a reaction temperature of 32 ° C. was obtained (FIG. 2 (c)). Next, the acrylic monomer 16 is again spin-coated to about 30 μm.
The coating was applied to a film thickness of m, and the curing light for curing the acrylic monomer was irradiated while maintaining the temperature at 45 ° C (Fig. 2 (e)). Then, the portion not irradiated with the curing light was washed away with a solvent to obtain an acrylic polymer 19. The acrylic polymer 19 (FIG. 2 (f)) selectively reflects visible light in the green wavelength range having a pitch length corresponding to a reaction temperature of 45 ° C. Next, in the same manner, the acrylic monomer was spin-coated again to about 3 times.
Applying to a film thickness of 0 μm, irradiating with curing light that cures the acrylic monomer while maintaining the temperature at 65 ° C, and washing away the part not exposed to curing light with a solvent, pitch length corresponding to the reaction temperature of 65 ° C. An acrylic polymer 18 that selectively reflects visible light in the blue wavelength range is obtained. On the substrate having a selective reflection layer made of an acrylic polymer that selectively reflects the light corresponding to each of the red, blue and green wavelength regions thus obtained, polyimide is spin-coated to a thickness of 2 μm as an insulating film. Then, a film was formed and baked, and a stripe electrode made of ITO was formed on this polyimide by a usual method. Thus, the second substrate having the selective reflection layer and the transparent electrode layer was obtained. The upper substrate is MI
An M element group and an alignment film were formed to obtain a first substrate.

【0024】このようにして得た第1の基板と第2の基
板とを、6μmのプラスチックスペーサーを介してシー
ル剤によって張り合わせ、ギャップ約6μmの空セルを
作成した。この空セルの隙間に、M361、SI51
2、M34(いずれも三井東圧染料(株)製)を混合
比、14:16:4(重量比)で混合した混合色素を
3、5重量%、カイラル物質CB−15(メルク社製)
を1重量%、それぞれ液晶TL−202(メルク社製)
に対して溶解した後、
The first substrate and the second substrate thus obtained were pasted together with a sealing agent through a 6 μm plastic spacer to form an empty cell with a gap of about 6 μm. In the gap of this empty cell, M361, SI51
3, 5% by weight of a mixed dye prepared by mixing M34 (all manufactured by Mitsui Toatsu Dyes Co., Ltd.) at a mixing ratio of 14: 16: 4 (weight ratio), and a chiral substance CB-15 (manufactured by Merck).
Liquid crystal TL-202 (manufactured by Merck)
After dissolving against

【0025】[0025]

【化2】 Embedded image

【0026】[0026]

【化3】 Embedded image

【0027】で表される紫外線硬化型モノマ−を1:2
(重量比)で混合し、さらに(液晶+二色性色素):混
合モノマー=93:7(重量比)の割合で混合し、パネ
ル中に真空下で封入した。さらにモノマーを高分子にす
るために、350nmの波長の紫外線強度が4.5mW
/cm2の紫外線を25分間、50℃で照射した。硬化し
た後の高分子は、長さ約5μm、直径約0.8μmの粒
子が無数に形成されたものであった。このようにして液
晶と粒子状の高分子とを含む調光層が作成された。
The ultraviolet curable monomer represented by
They were mixed in a (weight ratio), and further mixed in a ratio of (liquid crystal + dichroic dye): mixed monomer = 93: 7 (weight ratio), and sealed in a panel under vacuum. Further, in order to make the monomer into a polymer, the intensity of UV light at a wavelength of 350 nm is 4.5 mW.
Irradiation with UV light of / cm @ 2 for 25 minutes at 50.degree. After curing, the polymer had countless particles having a length of about 5 μm and a diameter of about 0.8 μm. In this way, a light control layer containing a liquid crystal and a particulate polymer was prepared.

【0028】このようにして得られた液晶表示装置は、
素子に電界が印加されていないときにはらせん構造を持
つ選択反射層に特定の波長の可視光が選択反射され、そ
れ以外の光は光吸収層で吸収されるため、着色してみえ
る。電界が印加されると、調光層で入射光が散乱される
ため白濁してみえる。
The liquid crystal display device thus obtained is
When no electric field is applied to the device, visible light of a specific wavelength is selectively reflected by the selective reflection layer having a spiral structure, and the other light is absorbed by the light absorption layer, and thus appears to be colored. When an electric field is applied, incident light is scattered by the light control layer, so that it appears cloudy.

【0029】MIM素子を形成するための金属、絶縁体
としては純粋なTa以外に、各種の金属、酸化物を混合
しても良い。
In addition to pure Ta as the metal and insulator for forming the MIM element, various metals and oxides may be mixed.

【0030】密着性を向上するために基板と素子の間に
下地層を形成しても良い。
An underlayer may be formed between the substrate and the device to improve the adhesion.

【0031】非線形素子としては、MIM素子以外にラ
テラル型MIM素子、バックトウバック型MIM素子、
MSI素子、ダイオードリング素子、バリスタ素子、a
−SiTFT素子、多結晶SiTFT素子、CdSeT
FT素子などが使用可能である。本形態においてはアク
ティブ素子、特にMIM素子についての例を示したが、
マトリックス状に透明電極が配置されてなるパッシブ駆
動の液晶表示装置にも本例が応用できるのはいうまでも
ない。
As the non-linear element, besides the MIM element, a lateral type MIM element, a back-to-back type MIM element,
MSI element, diode ring element, varistor element, a
-SiTFT element, polycrystalline SiTFT element, CdSeT
An FT element or the like can be used. In this embodiment, an example of the active element, especially the MIM element is shown.
It goes without saying that this example can be applied to a passive drive liquid crystal display device in which transparent electrodes are arranged in a matrix.

【0032】これらの素子を形成するには、必要な金属
などの膜を、減圧CVD、プラズマCVD、スパッタリ
ング、イオンプレーティング、蒸着、メッキ、塗布、陽
極酸化、熱酸化、などにより形成すれば良い。その後、
ミラープロジェクション、ステッパ、プロキシミティな
どを利用してレジストなどをパターン出しし、ウエット
あるいはドライエッチングなどによりパターンを形成す
る。レーザーなどで直接パターン出ししても良い。
To form these elements, a film of a necessary metal or the like may be formed by low pressure CVD, plasma CVD, sputtering, ion plating, vapor deposition, plating, coating, anodic oxidation, thermal oxidation, or the like. . afterwards,
A resist or the like is patterned using a mirror projection, stepper, proximity, etc., and a pattern is formed by wet or dry etching. The pattern may be directly produced by a laser or the like.

【0033】液晶中には、カイラル成分、2色性色素、
重合開始剤などを含有してもよい。液晶は、通常の液晶
表示素子に使用されているものが好ましく使用できる
が、散乱度を良好にするためには、液晶の複屈折率異方
性、Δn、が0.15以上が望ましい。逆に、nが0.
4以上では液晶の入手が困難である。また、アクティブ
素子で駆動するためには、液晶単体の比抵抗は1×10
9Ω・cm、1×1010Ω・cm以上、さらに好ましくは2
×1012Ω・cm以上が、保持率を高く保ち表示品質を良
好にするためには望ましい。基板に使用される材料はソ
ーダガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、Si単結
晶、サファイヤ基板、熱硬化型高分子、熱可塑性高分子
などが好ましく使用される。高分子材料は、基板間に挟
持される液晶高分子複合体に悪影響を及ぼさなければ特
に制限されることはなく、入手のしやすさなどからPE
Tの他に、ポリエーテルスルホン、エポキシ硬化樹脂、
フェノキシ硬化樹脂、ポリアリルエーテル等の熱可塑性
あるいは熱硬化性の通常樹脂が好ましく使用される。ま
た、気体、水分などの透過率低下、耐スクラッチ性、柔
軟性等が要求される場合には、単独ではなく複数の樹脂
を組み合わせて使用しても良い。又、必要に応じて各種
の無機膜が単独あるいは積層されて形成されても良い。
これらの高分子材料からなる基板には、対向電極、素子
電極のどちらが形成されても良い。また、調光層を挟持
する2枚の基板の両方が高分子基板から構成されても良
い。
In the liquid crystal, a chiral component, a dichroic dye,
You may contain a polymerization initiator etc. As the liquid crystal, those used for ordinary liquid crystal display elements can be preferably used, but in order to improve the scattering degree, the birefringence anisotropy of the liquid crystal, Δn, is preferably 0.15 or more. Conversely, when n is 0.
If it is 4 or more, it is difficult to obtain liquid crystal. Moreover, in order to drive with an active element, the specific resistance of the liquid crystal is 1 × 10.
9 Ω · cm, 1 × 10 10 Ω · cm or more, more preferably 2
× 10 12 Ω · cm or more is desirable for keeping the retention rate high and improving the display quality. As the material used for the substrate, soda glass, quartz glass, alkali-free glass, Si single crystal, sapphire substrate, thermosetting polymer, thermoplastic polymer and the like are preferably used. The polymer material is not particularly limited as long as it does not adversely affect the liquid crystal polymer composite sandwiched between the substrates.
In addition to T, polyether sulfone, epoxy curing resin,
Ordinary thermoplastic or thermosetting resins such as phenoxy cured resin and polyallyl ether are preferably used. Further, when it is required to reduce the transmittance of gas, water, etc., scratch resistance, flexibility, etc., a plurality of resins may be used in combination instead of alone. In addition, various inorganic films may be formed alone or in a laminated form, if necessary.
Either a counter electrode or a device electrode may be formed on the substrate made of these polymer materials. Further, both of the two substrates sandwiching the light control layer may be composed of a polymer substrate.

【0034】本発明ではアクティブ素子には透明電極が
接続されているが、反射電極を使用してもよい。反射電
極とする反射性部材は、Al、Cr、Mg、Ag、A
u、Ptなどの金属単体、あるいは混合物などが好まし
く、さらにはAg、Al、Cr、Al−Mg混合物が好
ましく、特に安定性、反射率の点からAl−Mg混合物
が好ましい。Mgの添加量は、0.1〜10重量%が望
ましく、特に0.5〜5重量%が安定性、反射率、操作
性などの点から好ましい。また、反射電極を用いる場合
には光吸収層は不要である。
In the present invention, a transparent electrode is connected to the active element, but a reflective electrode may be used. The reflective member used as the reflective electrode is made of Al, Cr, Mg, Ag, A
A simple metal such as u or Pt, or a mixture thereof is preferable, and Ag, Al, Cr, and an Al-Mg mixture are more preferable, and an Al-Mg mixture is particularly preferable in terms of stability and reflectance. The amount of Mg added is preferably 0.1 to 10% by weight, and particularly preferably 0.5 to 5% by weight in terms of stability, reflectance, operability and the like. Further, when the reflective electrode is used, the light absorption layer is unnecessary.

【0035】カイラル成分としては、通常のTN、ST
N、FTNに使用されているCB−15、C−15、S
811、S1082(以上Merck社製)、CM−1
9、CM、CM−20、CM−21、CM−22(以上
チッソ社製)などのものが好ましく使用されるその添加
量は、調光層に添加する場合は、0.01〜10重量%
であり、好ましくは0.1〜5重量%である。0.01
重量%以下では効果が少なく、10重量%以上では駆動
電圧が高くなり、通常の素子では調光層を駆動すること
が出来ない。2色性色素としては通常のGHに使用され
ているアゾ系、アントラキノン系、ナフトキノン系、ペ
リレン系、キノフタロン系、アゾメチン系などが好まし
く使用される。その中でも、耐光性の点からアントラキ
ノン系単独、あるいは必要に応じて他の色素との混合し
たものが特に好ましい。これらの2色性色素は必要な色
によって、適宜混合されて使用される。
As the chiral component, ordinary TN, ST
CB-15, C-15, S used for N and FTN
811, S1082 (all manufactured by Merck), CM-1
9, CM, CM-20, CM-21, CM-22 (all manufactured by Chisso Co., Ltd.) are preferably used in an amount of 0.01 to 10% by weight when added to the light control layer.
And preferably 0.1 to 5% by weight. 0.01
If it is less than 10% by weight, the effect is small, and if it is more than 10% by weight, the driving voltage becomes high, and the dimming layer cannot be driven by an ordinary element. As the dichroic dye, azo type, anthraquinone type, naphthoquinone type, perylene type, quinophthalone type, azomethine type and the like which are commonly used for GH are preferably used. Among them, from the viewpoint of light resistance, the anthraquinone type alone or a mixture with other dyes as necessary is particularly preferable. These dichroic dyes are appropriately mixed and used depending on the required color.

【0036】調光層に使用される高分子は、液晶素子製
造の簡便性から紫外線硬化型モノマーが望ましい。紫外
線硬化型モノマーとしては、単官能アクリレート、2官
能アクリレートあるいは多官能アクリレートなどが好ま
しく使用される。散乱度を向上させるために、これらの
モノマーは最低1個のベンゼン環をその分子構造中に含
むことが望ましい。これらのモノマーには、カイラル性
の成分を含むものでも良い。また、これらのモノマーは
単独あるいは他のモノマー、オリゴマーと混合した後、
紫外線を照射され高分子化されても良い。
The polymer used in the light control layer is preferably an ultraviolet curable monomer because of the ease of manufacturing a liquid crystal device. A monofunctional acrylate, a bifunctional acrylate, a polyfunctional acrylate, or the like is preferably used as the UV-curable monomer. In order to improve the degree of scattering, it is desirable that these monomers contain at least one benzene ring in their molecular structure. These monomers may contain a chiral component. These monomers may be used alone or after mixing with other monomers or oligomers,
It may be irradiated with ultraviolet rays to be polymerized.

【0037】本実施例では、ツイスト角が180度の場
合について示したが、他のツイスト角でもかまわない。
また、以上の液晶表示素子と、通常のTNモード、TN
モードに位相差板を組み合わせたもの、あるいはツイス
ト角度が180〜270度のSTNモードおよびSTN
モードに位相差板を組み合わせたもの、GHモードある
いはGHモードと位相差板を組み合わせたものでもかま
わない。
In the present embodiment, the case where the twist angle is 180 degrees is shown, but other twist angles may be used.
In addition, the above liquid crystal display device and a normal TN mode, TN
A combination of mode and retarder, or STN mode and STN with a twist angle of 180-270 degrees
A mode in which a retardation plate is combined, a GH mode, or a combination in which a GH mode and a retardation plate are combined may be used.

【0038】本実施例では光吸収層を基板を挟んで選択
反射層と反対側に設置したが、光収層は、透明電極層と
配向膜との間に作り込んでもよい。
In the present embodiment, the light absorption layer is provided on the opposite side of the selective reflection layer with the substrate interposed, but the light absorption layer may be formed between the transparent electrode layer and the alignment film.

【0039】本実施例では、らせん状構造を持つ高分子
反射層の各色の配置をモザイク状としたが、ストライプ
状、トライアングル状でもかまわない。光硬化樹脂は、
エポキシ系、アクリレート系、ポリブタジエン系などの
感光性樹脂でもよい。らせん状に配列した選択反射層
は、不要な鏡面反射などを除くためにその表面に凹凸を
形成してもよい。
In the present embodiment, the arrangement of each color of the polymer reflection layer having a spiral structure is a mosaic pattern, but it may be a stripe pattern or a triangle pattern. The photocurable resin is
A photosensitive resin such as an epoxy resin, an acrylate resin, or a polybutadiene resin may be used. The selective reflection layer arranged in a spiral may have irregularities on its surface in order to remove unnecessary specular reflection and the like.

【0040】(第2の形態)図8に示すように、2枚の
膜厚100μmのポリエステルフィルム19(デュポン
社製、商品名マイラー)に配向膜20(日本合成ゴム製
AL−3409)をスピンコートにより塗布、焼成し成
膜した。次に、通常のラビング法により配向膜を一定方
向に配向処理し、10μmのギャップ剤を介して2枚の
フィルムの配向方向が直交するように張り合わせた。つ
ぎに、この2枚のフィルムの間に、
(Second embodiment) As shown in FIG. 8, two 100 μm-thick polyester films 19 (manufactured by DuPont, trade name Mylar) are spun with an orientation film 20 (AL-3409 manufactured by Japan Synthetic Rubber). A coat was applied and baked to form a film. Next, the alignment film was aligned in a certain direction by a normal rubbing method, and the two films were laminated with a gap agent of 10 μm so that the alignment directions of the two films were orthogonal to each other. Next, between these two films,

【0041】[0041]

【化4】 Embedded image

【0042】[0042]

【化5】 Embedded image

【0043】[0043]

【化6】 [Chemical 6]

【0044】であらわされるアクリルモノマーの混合物
(2:1:1)を80℃に加熱しながら封入した。更
に、85℃で2時間放置し配向を安定させた後、85℃
で355nmで50mJの強度を持つ紫外線を5分間照
射し、モノマーを硬化させて、らせん状に配列したポリ
マー層21を作成した。
A mixture of acrylic monomers represented by (2: 1: 1) was encapsulated while heating at 80 ° C. Further, after leaving at 85 ° C for 2 hours to stabilize the alignment, 85 ° C
Then, the monomer was cured by irradiating with ultraviolet rays having an intensity of 50 mJ at 355 nm for 5 minutes to cure the monomer to form a polymer layer 21 arranged in a spiral shape.

【0045】図9に本例における反射型液晶表示装置の
一例を示す。
FIG. 9 shows an example of the reflective liquid crystal display device in this example.

【0046】図中22は上側基板、23は下側基板、2
4はアクティブ素子、25は配向膜、26は電極、27
は選択反射層、28は粘着材、29は高分子、30液
晶、31は光吸収層である。図9に示すように、2枚の
ポリエステルフィルム19をはがしてらせん構造を持つ
ポリマー層21を単離した後、形態例1と同様にして作
成した液晶表示装置に粘着剤28を介して張り合わせ、
更に光吸収層31を張り合わせた)。
In the figure, 22 is an upper substrate, 23 is a lower substrate, 2
4 is an active element, 25 is an alignment film, 26 is an electrode, 27
Is a selective reflection layer, 28 is an adhesive material, 29 is a polymer, 30 is a liquid crystal, and 31 is a light absorbing layer. As shown in FIG. 9, after peeling off the two polyester films 19 and isolating the polymer layer 21 having a helical structure, the polymer layer 21 was attached to a liquid crystal display device prepared in the same manner as in Example 1 via an adhesive 28,
Further, a light absorption layer 31 was attached).

【0047】これを液晶表示装置と組み合わせると、素
子に電界が印加されていないときに特定波長の光のみら
せん構造を持つ選択反射層によって反射し、それ以外の
光は光吸収層で吸収されるため、黒表示となる。電界が
印加されると調光層で入射光が散乱されるため白濁して
みえる。
When this is combined with a liquid crystal display device, when the electric field is not applied to the element, the light of a specific wavelength is reflected by the selective reflection layer having a spiral structure, and the other light is absorbed by the light absorption layer. Therefore, it is displayed in black. When an electric field is applied, incident light is scattered by the light control layer, so that it appears cloudy.

【0048】本形態においては、らせん構造を持つ選択
反射層を1種類にしたが、RGBの三原色、あるいは
黄、シアン、マゼンダなどの各色を表示できるように、
第1の形態と同様な高分子反射層を作製して用いてもよ
い。
In the present embodiment, one type of selective reflection layer having a spiral structure is used, but the three primary colors of RGB or each color such as yellow, cyan and magenta can be displayed.
A polymer reflection layer similar to that of the first embodiment may be prepared and used.

【0049】本形態例ではフィルムから高分子反射層を
剥離して単独で使用したが、フィルムをつけたまま使用
してもよい。
In this embodiment, the polymer reflection layer is peeled from the film and used alone, but it may be used with the film attached.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の反射型
液晶表示装置は、一方の面に第1の透明電極層と第1の
配向膜とが順次積層されている第1の基板と、一方の面
に第2の透明電極層と第2の配向膜とが順次積層されて
なり、らせん状に配列した高分子が封入され特定の波長
の光を選択反射する機能を有する選択反射層と光を吸収
する機能を有する光吸収層を有する第2の基板と、前記
第1の配向膜と前記第2の配向膜との間に配置され、電
界の有無により光を散乱あるいは透過する機能を有する
調光層と、を有する。したがって、従来の顔料フィルタ
ーのように光の吸収を利用するものとは異なり、光の干
渉を利用するものであるため、光の損失がほとんど無
く、明るくコントラストが良好な液晶表示装置が得られ
る。
As described above, the reflective liquid crystal display device of the present invention comprises a first substrate on which a first transparent electrode layer and a first alignment film are sequentially laminated on one surface, A selective reflection layer having a second transparent electrode layer and a second alignment film, which are sequentially laminated on one surface, and in which a polymer arranged in a spiral shape is encapsulated and which has a function of selectively reflecting light of a specific wavelength. A second substrate having a light absorption layer having a function of absorbing light, and a function of scattering or transmitting light depending on the presence or absence of an electric field, which is disposed between the first alignment film and the second alignment film. And a light control layer. Therefore, unlike a conventional pigment filter that utilizes light absorption, it utilizes light interference, so that a liquid crystal display device with little light loss and bright contrast can be obtained.

【0051】また、光の吸収、顔料の分解などが無いた
め、耐光性、信頼性に優れた液晶表示装置が得られる。
さらに、光の干渉により、選択的に反射される光の波長
をらせん構造のピッチ、重合温度を変えることにより容
易に変化させることが可能で、製造が容易である。
Further, since there is no absorption of light and decomposition of pigment, a liquid crystal display device having excellent light resistance and reliability can be obtained.
Further, due to the interference of light, the wavelength of the light selectively reflected can be easily changed by changing the pitch of the helical structure and the polymerization temperature, and the production is easy.

【0052】また、一方の面に透明電極層と第1の配向
膜とが順次積層されてる第1の基板と、一方の面に反射
電極層と第2の配向膜とが順次積層されてなり、らせん
状に配列した高分子が封入され特定の波長の光を選択反
射する機能を有する選択反射層を有する第2の基板と、
前記第1の配向膜と前記第2の配向膜との間に配置さ
れ、電界の有無により光を散乱あるいは透過する機能を
有する調光層と、を有する。したがって、従来の顔料フ
ィルターのように光の吸収を利用するものとは異なり、
光の干渉を利用するものであるため、光の損失がほとん
ど無く、明るくコントラストが良好な液晶表示装置が得
られる。また、光の吸収、顔料の分解などが無いため、
耐光性、信頼性に優れた液晶表示装置が得られる。さら
に、光の干渉により、選択的に反射される光の波長をら
せん構造のピッチ、重合温度を変えることにより容易に
変化させることが可能で、製造が容易である。
A first substrate having a transparent electrode layer and a first alignment film sequentially stacked on one surface, and a reflective electrode layer and a second alignment film sequentially stacked on one surface. A second substrate having a selective reflection layer in which spirally arranged polymers are encapsulated and which has a function of selectively reflecting light of a specific wavelength;
A light control layer disposed between the first alignment film and the second alignment film and having a function of scattering or transmitting light depending on the presence or absence of an electric field. Therefore, unlike conventional pigment filters that utilize the absorption of light,
Since the interference of light is used, there is almost no loss of light and a liquid crystal display device having a bright and good contrast can be obtained. Also, since there is no light absorption or pigment decomposition,
A liquid crystal display device having excellent light resistance and reliability can be obtained. Further, due to the interference of light, the wavelength of the light selectively reflected can be easily changed by changing the pitch of the helical structure and the polymerization temperature, and the production is easy.

【0053】また、本発明の選択反射層の製造方法は、
透明基板の一方の面に配向膜を形成する工程と、前記配
向膜上にモノマー層を形成する工程と、前記モノマーに
光を照射することにより前記モノマーを重合させてらせ
ん状に配列したポリマー層にする工程と、を含む。した
がって、光の干渉により、選択的に反射される光の波長
を配向膜の種類、配向膜に施す配向処理の方向らせん構
造のピッチ、重合温度を変えることにより容易に変化さ
せることが可能で、製造が容易である。
The method of manufacturing the selective reflection layer of the present invention is
A step of forming an alignment film on one surface of a transparent substrate, a step of forming a monomer layer on the alignment film, and a polymer layer in which the monomer is polymerized by irradiating the monomer with light to form a helical arrangement. And the process of making. Therefore, it is possible to easily change the wavelength of the light selectively reflected by the interference of light by changing the type of the alignment film, the pitch of the orientation spiral structure of the alignment treatment performed on the alignment film, and the polymerization temperature. Easy to manufacture.

【0054】また、透明基板の一方の面に配向膜を形成
する工程と、前記配向膜上に第1モノマー層を形成する
工程と、前記第1のモノマー層上に光透過部分と遮光部
分とを有する第1のフォトマスクを配置し前記第1のモ
ノマー層を第1の温度に保ちながら前記フォトマスク上
から光を照射し前記第1のフォトマスクの光透過部分と
重なる位置にあるモノマーを重合させてらせん状に配列
した第1のポリマー層にする工程と、前記第1のフォト
マスクの遮光部分と重なる位置に重合されず残った第1
のモノマー層を洗浄する工程と、前記配向膜上に第2の
モノマー層を形成する工程と、前記第2のモノマー層上
に光透過部分と遮光部分とを有する第2のフォトマスク
を配置し前記第2のモノマー層を第2の温度に保ちなが
ら前記第2のフォトマスク上から光を照射し前記第2の
フォトマスク上の光透過部分と重なる位置にあるモノマ
ーを重合させてらせん状に配列した第2のポリマー層に
する工程と、前記第2のフォトマスクの遮光部分と重な
る位置に重合されず残った第2のモノマー層を洗浄する
工程と、を有する。したがって、対応する素子基板に適
した高分子反射層を作製することが可能である。また、
光の干渉により、選択的に反射される光の波長を配向膜
の種類、配向膜に施す配向処理の方向らせん構造のピッ
チ、重合温度を変えることにより容易に変化させること
が可能で、製造が容易である。
Further, a step of forming an alignment film on one surface of the transparent substrate, a step of forming a first monomer layer on the alignment film, and a light transmitting portion and a light shielding portion on the first monomer layer. And irradiating light from above the photomask while maintaining the first monomer layer at the first temperature to remove the monomer at a position overlapping with the light transmitting portion of the first photomask. Polymerizing to form a first polymer layer arranged in a spiral shape, and the first polymer layer left unpolymerized at a position overlapping the light-shielding portion of the first photomask.
The step of washing the monomer layer, the step of forming a second monomer layer on the alignment film, and the step of arranging a second photomask having a light transmitting portion and a light shielding portion on the second monomer layer. While maintaining the second monomer layer at the second temperature, light is radiated from above the second photomask to polymerize the monomer at a position overlapping with the light transmitting portion on the second photomask to form a spiral shape. The method includes a step of forming an arrayed second polymer layer, and a step of cleaning the second monomer layer remaining unpolymerized at a position overlapping with the light shielding portion of the second photomask. Therefore, it is possible to produce a polymer reflection layer suitable for a corresponding element substrate. Also,
The wavelength of the light that is selectively reflected by the interference of light can be easily changed by changing the type of the alignment film, the pitch of the orientation spiral structure of the alignment treatment applied to the alignment film, and the polymerization temperature. It's easy.

【0055】本発明によれば、バックライトが不要でコ
ントラストが良好な液晶ディスプレイを提供することが
できる。またその製法は特殊なレーザー光源などは必要
とせず、得られたカイラル構造を持つ高分子層の特性
は、使用する高分子材料本来の持つ性質により決定され
るので膜厚、表面平滑性に過度の均一性が要求されない
ことから量産が容易なものである。
According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display which does not require a backlight and has a good contrast. In addition, the manufacturing method does not require a special laser light source, etc., and the characteristics of the polymer layer having the obtained chiral structure are determined by the inherent properties of the polymer material used, so the film thickness and surface smoothness are excessive. Since it is not required to be uniform, the mass production is easy.

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

【図1】本発明による反射型液晶表示装置の断面を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a reflective liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】本発明の形態例1で使用したらせん状に配列し
た高分子を含有する選択反射層の作成方法の概略図。
FIG. 2 is a schematic view of a method for producing a selective reflection layer containing a polymer arranged in a spiral shape, which is used in Embodiment 1 of the present invention.

【図3】本発明で使用した赤の波長域の光を選択反射す
る選択反射層の透過率曲線を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a transmittance curve of a selective reflection layer that selectively reflects light in a red wavelength range used in the present invention.

【図4】本発明で使用した緑の波長域の光を選択反射す
る選択反射層の透過率曲線を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a transmittance curve of a selective reflection layer which selectively reflects light in a green wavelength range used in the present invention.

【図5】本発明で使用した青の波長域の光を選択反射す
る選択反射層の透過率曲線を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a transmittance curve of a selective reflection layer that selectively reflects light in a blue wavelength range used in the present invention.

【図6】本発明で作成した反射型液晶表示装置の印加電
圧と反射率の関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the applied voltage and the reflectance of the reflective liquid crystal display device manufactured according to the present invention.

【図7】本発明で作成した反射型液晶表示装置の外観の
概略を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an outline of the external appearance of a reflective liquid crystal display device created by the present invention.

【図8】本発明の形態例2における選択反射層の作成方
法の概略図。図。
FIG. 8 is a schematic diagram of a method of forming a selective reflection layer according to the second embodiment of the present invention. Fig.

【図9】本発明による反射型液晶表示装置の基板にカイ
ラル構造を有する高分子、光吸収層を張り合わせた液晶
表示装置の断面を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a cross section of a liquid crystal display device in which a polymer having a chiral structure and a light absorption layer are attached to a substrate of a reflective liquid crystal display device according to the present invention.

【図10】従来の発明による偏光板、TN液晶素子、λ
/4波長板、高分子反射層、光吸収体からなる液晶表示
装置の動作原理を示す図。
FIG. 10: Polarizing plate, TN liquid crystal device, λ according to the conventional invention
The figure which shows the operation principle of the liquid crystal display device which consists of a / 4 wavelength plate, a polymeric reflection layer, and a light absorber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上側基板 2 下側基板 3 透明電極を有するアクティブ素子 4 配向膜 5 透明電極 6 絶縁層 7 選択反射層 8 高分子 9 液晶 10 光吸収層 11 モノマー層 12 フォトマスク 13 フォトマスクの光透過部 14 硬化光 15 赤の波長の光を選択反射するポリマー層 16 モノマー層 17 緑の波長の光を選択反射するポリマー層 18 青の波長の光を選択反射するポリマー層 19 高分子フィルム 20 配向膜 21 ポリマー層 22 高分子フィルム 23 下側基板 24 アクティブ素子 25 配向膜 26 電極 27 選択反射層 28 粘着剤 29 高分子 30 液晶 31 光吸収層 32 偏光板 33a off状態のツイステッドネマチック(TN)
液晶素子 33b on状態のツイステッドネマチック(TN)液
晶素子 34 λ/4波長板 35 赤青緑にパターン化されたらせん構造を持つ液晶
性アクリルポリマーからなる反射層 36 光吸収体 37 ビームスプリッターで反射された光 38a 横振動の白色直線偏光 39 左円偏光 40 特定波長範囲の光 41 特定波長範囲以外の光 42 縦振動の直線偏光 43 右円偏光 44 観測光
1 Upper Substrate 2 Lower Substrate 3 Active Element Having Transparent Electrode 4 Alignment Film 5 Transparent Electrode 6 Insulating Layer 7 Selective Reflecting Layer 8 Polymer 9 Liquid Crystal 10 Light Absorbing Layer 11 Monomer Layer 12 Photomask 13 Light Transmitting Portion of Photomask 14 Curing light 15 Polymer layer that selectively reflects light of red wavelength 16 Monomer layer 17 Polymer layer that selectively reflects light of green wavelength 18 Polymer layer that selectively reflects light of blue wavelength 19 Polymer film 20 Alignment film 21 Polymer Layer 22 Polymer film 23 Lower substrate 24 Active element 25 Alignment film 26 Electrode 27 Selective reflection layer 28 Adhesive 29 Polymer 30 Liquid crystal 31 Light absorption layer 32 Polarizing plate 33a Off-state twisted nematic (TN)
Liquid crystal element 33b Twisted nematic (TN) liquid crystal element in the on state 34 λ / 4 wave plate 35 Reflective layer made of liquid crystalline acrylic polymer having a spiral structure patterned in red, blue and green 36 Light absorber 37 Reflected by a beam splitter Light 38a Horizontally polarized white linearly polarized light 39 Left circularly polarized light 40 Light in a specific wavelength range 41 Light other than a specific wavelength range 42 Vertically polarized linearly polarized light 43 Right circularly polarized light 44 Observed light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08F 20/18 MLY C08F 20/18 MLY (72)発明者 飯坂 英仁 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location // C08F 20/18 MLY C08F 20/18 MLY (72) Inventor Hidehito Iisaka 3 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture 3-5, Seiko Epson Corporation

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一方の面に第1の透明電極層と第1の配向
膜とが順次積層されている第1の基板と、 一方の面に第2の透明電極層と第2の配向膜とが順次積
層されてなり、らせん状に配列した高分子が封入され特
定の波長の光を選択反射する機能を有する選択反射層と
光を吸収する機能を有する光吸収層とを有する第2の基
板と、 前記第1の配向膜と前記第2の配向膜との間に配置さ
れ、電界の有無により光を散乱あるいは透過する機能を
有する調光層と、を有する反射型液晶表示装置。
1. A first substrate on which a first transparent electrode layer and a first alignment film are sequentially laminated on one surface, and a second transparent electrode layer and a second alignment film on one surface. A second layer having a selective reflection layer having a function of selectively reflecting light of a specific wavelength and a light absorption layer having a function of absorbing light, in which spirally arranged polymers are encapsulated. A reflective liquid crystal display device comprising: a substrate; and a dimming layer disposed between the first alignment film and the second alignment film and having a function of scattering or transmitting light depending on the presence or absence of an electric field.
【請求項2】一方の面に透明電極層と第1の配向膜とが
順次積層されてる第1の基板と、 一方の面に反射電極層と第2の配向膜とが順次積層され
てなり、らせん状に配列した高分子が封入され特定の波
長の光を選択反射する機能を有する選択反射層を有する
第2の基板と、 前記第1の配向膜と前記第2の配向膜との間に配置さ
れ、電界の有無により光を散乱あるいは透過する機能を
有する調光層と、を有する反射型液晶表示装置。
2. A first substrate having a transparent electrode layer and a first alignment film sequentially laminated on one surface, and a reflective electrode layer and a second alignment film sequentially laminated on one surface. A second substrate having a selective reflection layer in which spirally arranged polymers are encapsulated and having a function of selectively reflecting light of a specific wavelength; and between the first alignment film and the second alignment film. And a dimming layer having a function of scattering or transmitting light depending on the presence or absence of an electric field, and a reflective liquid crystal display device.
【請求項3】請求項1または2に記載の反射型液晶表示
装置において、 前記調光層は液晶中に高分子が分散あるいは高分子中に
液晶が分散してなる反射型液晶表示装置。
3. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the dimming layer has a polymer dispersed in the liquid crystal or a liquid crystal dispersed in the polymer.
【請求項4】請求項1から3のうちいずれかに記載の反
射型液晶表示装置において、前記調光層は電界が印加さ
れていない状態で光を透過し、電界が印加されると光を
散乱する機能を有する反射型液晶表示装置。
4. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the dimming layer transmits light in a state where no electric field is applied and emits light when an electric field is applied. A reflective liquid crystal display device having a scattering function.
【請求項5】請求項1から4のうちいずれかに記載の反
射型液晶表示装置において、前記反射層は可視光を選択
反射し前記可視光と補色の関係にある光を吸収する機能
を有する反射型液晶表示装置。
5. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflective layer has a function of selectively reflecting visible light and absorbing light having a complementary color relationship with the visible light. Reflective liquid crystal display device.
【請求項6】請求項1から4のうちいずれかに記載の反
射型液晶表示装置において、前記選択反射層は、600
nm以下の波長の光を選択反射し、前記600nm以上
の光と補色の関係にある光を吸収する機能を有する反射
型液晶表示装置。
6. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the selective reflection layer is 600
A reflective liquid crystal display device having a function of selectively reflecting light having a wavelength of nm or less and absorbing light having a complementary color relationship with the light of 600 nm or more.
【請求項7】透明基板の一方の面に配向膜を形成する工
程と、 前記配向膜上にモノマー層を形成する工程と、 前記モノマーに光を照射することにより前記モノマーを
重合させてらせん状に配列したポリマー層にする工程
と、を含む選択反射層の製造方法。
7. A step of forming an alignment film on one surface of a transparent substrate, a step of forming a monomer layer on the alignment film, and a step of forming a spiral by polymerizing the monomer by irradiating the monomer with light. And a step of forming a polymer layer arranged in the above.
【請求項8】透明基板の一方の面に配向膜を形成する工
程と、 前記配向膜上に第1モノマー層を形成する工程と、 前記第1のモノマー層上に光透過部分と遮光部分とを有
する第1のフォトマスクを配置し前記第1のモノマー層
を第1の温度に保ちながら前記フォトマスク上から光を
照射し前記第1のフォトマスクの光透過部分と重なる位
置にあるモノマーを重合させてらせん状に配列した第1
のポリマー層にする工程と、 前記第1のフォトマスクの遮光部分と重なる位置に重合
されず残った第1のモノマー層を洗浄する工程と、 前記配向膜上に第2のモノマー層を形成する工程と、 前記第2のモノマー層上に光透過部分と遮光部分とを有
する第2のフォトマスクを配置し前記第2のモノマー層
を第2の温度に保ちながら前記第2のフォトマスク上か
ら光を照射し前記第2のフォトマスク上の光透過部分と
重なる位置にあるモノマーを重合させてらせん状に配列
した第2のポリマー層にする工程と、 前記第2のフォトマスクの遮光部分と重なる位置に重合
されず残った第2のモノマー層を洗浄する工程と、を有
する選択反射層の製造方法。
8. A step of forming an alignment film on one surface of a transparent substrate, a step of forming a first monomer layer on the alignment film, and a light transmitting portion and a light shielding portion on the first monomer layer. And irradiating light from above the photomask while maintaining the first monomer layer at the first temperature to remove the monomer at a position overlapping with the light transmitting portion of the first photomask. First polymerized and arranged in a spiral
Forming a polymer layer, cleaning the first monomer layer remaining unpolymerized at a position overlapping with the light-shielding portion of the first photomask, and forming a second monomer layer on the alignment film. A step of arranging a second photomask having a light transmitting portion and a light shielding portion on the second monomer layer, and maintaining the second monomer layer at a second temperature from above the second photomask. A step of irradiating light to polymerize a monomer at a position overlapping with a light transmitting portion on the second photomask to form a second polymer layer arranged in a spiral shape; and a light shielding portion of the second photomask And a step of washing a second monomer layer which is not polymerized and remains at an overlapping position, the method for producing a selective reflection layer.
【請求項9】請求項8の選択反射膜の製造方法におい
て、 前記配向膜上に第3のモノマー層を形成する工程と、 前記第3のモノマー層上に光透過部分と遮光部分とを有
する第3のフォトマスクを配置し前記第3のモノマー層
を第3の温度に保ちながら前記第3のフォトマスク上か
ら光を照射し前記第3のフォトマスク上の光透過部分と
重なる位置にあるモノマーを重合させてらせん状に配列
した第3のポリマー層にする工程と、をさらに有する選
択反射層の製造方法。
9. The method of manufacturing a selective reflection film according to claim 8, further comprising a step of forming a third monomer layer on the alignment film, and a light transmitting portion and a light shielding portion on the third monomer layer. A third photomask is arranged, and light is irradiated from above the third photomask while maintaining the third monomer layer at the third temperature, and the third photomask is located at a position overlapping the light transmitting portion on the third photomask. And a step of polymerizing a monomer to form a spirally arranged third polymer layer, the method for producing a selective reflection layer.
【請求項10】高分子材料からなる第1の透明フィルム
の一方の面に形成された第5の配向膜と、高分子材料か
らなる第2の透明フィルムの一方の面に形成された第6
の配向膜とを相対向して配置し、 前記第5の配向膜と前記第6の配向膜との間にモノマー
を封入し、 前記モノマーに、一定の温度のもとで前記第1の透明フ
ィルムもしくは前記第2の透明フィルムを介して紫外線
を照射し、 前記モノマーを重合させてらせん状に配列したポリマー
層を形成し、 前記第5の配向膜を有する前記第1の透明フィルムと前
記第6の配向膜を有する前記第2の透明フィルムとを剥
離する選択反射膜の製造方法。
10. A fifth alignment film formed on one surface of a first transparent film made of a polymeric material, and a sixth alignment film formed on one surface of a second transparent film made of a polymeric material.
Of the first transparent film and the fifth transparent film of the sixth transparent film, and a monomer is enclosed between the fifth and sixth transparent films of the first transparent film under constant temperature. Ultraviolet rays are radiated through the film or the second transparent film to polymerize the monomers to form a polymer layer arranged in a spiral, and the first transparent film having the fifth alignment film and the first transparent film. 7. A method for producing a selective reflection film, which comprises peeling off the second transparent film having the alignment film of No. 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6879362B2 (en) 2001-08-22 2005-04-12 Fuji Photo Film Co., Ltd. Cholesteric liquid crystal color filter and process for producing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6879362B2 (en) 2001-08-22 2005-04-12 Fuji Photo Film Co., Ltd. Cholesteric liquid crystal color filter and process for producing the same

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