JPH0990351A - Production of reflection type liquid crystal display element - Google Patents
Production of reflection type liquid crystal display elementInfo
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- JPH0990351A JPH0990351A JP7241209A JP24120995A JPH0990351A JP H0990351 A JPH0990351 A JP H0990351A JP 7241209 A JP7241209 A JP 7241209A JP 24120995 A JP24120995 A JP 24120995A JP H0990351 A JPH0990351 A JP H0990351A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、反射型液晶表示素子の
製造方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a reflective liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示素子(以下LCDと略称)はワ
ードプロセッサ,パーソナルコンピュータ,投影形T
V,小型TV等に広く利用されている。2. Description of the Related Art A liquid crystal display element (hereinafter abbreviated as LCD) is a word processor, a personal computer, a projection type T
Widely used for V, small TV, etc.
【0003】近年、バックライト不要の反射型LCDが
注目されている。反射型LCDは、OA機器等の表示に
おいてバックライトを必要としないため、消費電力の低
減が実現でき、携帯用に適している。反射型LCDは、
外光の光を利用しているため、LCD自体の反射率が高
くないと実用上問題となる。In recent years, a reflective LCD that does not require a backlight has been receiving attention. The reflective LCD does not require a backlight for displaying on an OA device or the like, and thus can reduce power consumption and is suitable for portable use. The reflective LCD is
Since the light of the outside light is used, it poses a practical problem unless the reflectance of the LCD itself is high.
【0004】反射型LCDを、LCD自体の反射率の観
点から分類すると、偏光板を2枚用いる表示モード、1
枚用いる表示モード、用いない表示モードの3つに分類
できる。When the reflective LCD is classified from the viewpoint of the reflectance of the LCD itself, a display mode using two polarizing plates,
It can be classified into three display modes, one using a sheet and one not using it.
【0005】偏光板を2枚用いる表示モードとしては、
例えば図20に示すTN型LCDであり、上下基板1、
2は透明電極3、4をそれぞれ有しており、これら基板
間に液晶組成物層を挟持している。上下基板1、2外面
に偏光板61、62 を貼付し、下基板2側の偏光板62
外面に拡散反射板7を貼付した構造であり、このTN型
LCDの光路Lは、偏光板を4回、基板を4回通過す
る。これらの透過率のうち、偏光板の透過率は少なくと
も1回分は、原理的に50%以下であり、実際は40数
%である。他の偏光板や基板においてもそれ自身の吸収
があるので、反射率は著しく低い。As a display mode using two polarizing plates,
For example, the TN type LCD shown in FIG.
Reference numeral 2 has transparent electrodes 3 and 4, respectively, and a liquid crystal composition layer is sandwiched between these substrates. Polarizing plates 61 and 62 are attached to the outer surfaces of the upper and lower substrates 1 and 2, and the polarizing plate 62 on the lower substrate 2 side is attached.
It has a structure in which a diffuse reflection plate 7 is attached to the outer surface, and the optical path L of this TN LCD passes through the polarizing plate four times and through the substrate four times. Among these transmittances, the transmittance of the polarizing plate is 50% or less in principle at least once, and is actually 40% or more. Since other polarizing plates and substrates also have their own absorption, the reflectance is extremely low.
【0006】偏光板を1枚用いる表示モードとしては、
例えば図21に示す偏光板61 のみをもつ偏光板1枚モ
ードECB型LCDであり、前記図20のTN型LCD
と比較して光路的に、偏光板は2回、基板も2回しか通
過しない。なお、以下各図において同符号の部分は同様
部分を示す。前記TN型LCD同様偏光板の透過率は少
なくとも1回分は、原理的に50%以下であり、実際は
40数%である。しかしながら光路的に、偏光板2回
分、基板2回分の光吸収を削減できることから前記TN
型LCDよりは、若干反射率が高い。As a display mode using one polarizing plate,
For example, a polarizing plate single mode ECB type LCD having only the polarizing plate 61 shown in FIG. 21, which is the TN type LCD of FIG.
In comparison with the optical path, the polarizing plate only passes twice and the substrate passes only twice. Note that, in the following drawings, the same reference numerals denote the same parts. As in the case of the TN LCD, the transmittance of the polarizing plate is 50% or less in principle at least once, and is actually 40% or more. However, in terms of the optical path, it is possible to reduce the light absorption for two polarizing plates and two substrates, so that the TN
The reflectance is slightly higher than that of the type LCD.
【0007】これらと比較して偏光板を用いない表示モ
ードは、例えば図22に示すゲストホスト液晶の液晶組
成物層51 をもつ高分子ポリマーPC−GH型LCD、
図23に示すゲストホスト液晶組成物層52 をもつGH
−HOMO型LCD、および図24に示す2層のゲスト
ホスト液晶組成物層52 を共通基板8を介して重ねた2
層型GH−HOMO型LCD等がある。いずれの方式も
偏光板を用いないので、前記した偏光板を用いる表示モ
ードのように透過率が少なくとも1回分は、原理的に5
0%以下であり、実際は40数%である偏光板を用いな
い分明るくなる。また、前記偏光板1枚モードECB型
LCD同様に反射板をセル内面に設ければ、基板2回分
の光吸収を削減することができる。従って前記偏光板を
用いる表示モードと比較して、反射率が著しく高くな
る。In comparison with these, a display mode not using a polarizing plate is, for example, a polymer polymer PC-GH type LCD having a liquid crystal composition layer 51 of a guest-host liquid crystal shown in FIG.
GH having guest-host liquid crystal composition layer 52 shown in FIG.
A HOMO type LCD and a two-layer guest-host liquid crystal composition layer 52 shown in FIG.
There is a layer type GH-HOMO type LCD and the like. Since neither method uses a polarizing plate, in principle, when the transmittance is at least once as in the display mode using the polarizing plate described above,
It is 0% or less, and it is bright because it does not use a polarizing plate, which is actually 40%. Further, if the reflection plate is provided on the inner surface of the cell as in the case of the one-polarizing plate mode ECB type LCD, the light absorption for two times of the substrate can be reduced. Therefore, the reflectance is significantly higher than that in the display mode using the polarizing plate.
【0008】また、図25に示す反射型LCDは図10
に示すGH−HOMO型LCDの反射板7と液晶セルの
間に4分の1波長板9を挿入したものであり、液晶セル
を通過した入射光が、4分の1波長板9を透過し、反射
板7で反射され、再び4分の1波長板9を透過すること
によって、位相を2分の1波長ずらされ、再び液晶セル
に入射する機能を得るものである。Further, the reflection type LCD shown in FIG. 25 is shown in FIG.
In the GH-HOMO LCD shown in FIG. 1, a quarter wave plate 9 is inserted between the reflection plate 7 and the liquid crystal cell, and incident light passing through the liquid crystal cell passes through the quarter wave plate 9. The light is reflected by the reflection plate 7 and transmitted through the quarter-wave plate 9 again, so that the phase is shifted by a half wavelength and the function of entering the liquid crystal cell again is obtained.
【0009】この構造は図24に示す2層型GH−HO
MO型LCDと同様の光制御が1層の液晶層、1層の液
晶セルで得られるものである。This structure has a two-layer type GH-HO shown in FIG.
The same light control as that of the MO type LCD is obtained by a single liquid crystal layer and a single liquid crystal cell.
【0010】さて、これら反射型LCDはディスプレー
であり、一般的には電極を用いて液晶層に電圧を印加す
る、若しくは電流を流す、磁界を印加するなどして表示
を行っている。電極を用いるので、必ず絶縁領域(電極
のないところ)が必要となる。特に種々の文字や絵、映
像などのパターンを表示する素子の場合、マトリクス状
に電極を形成する。マトリクス状に電極を形成した場
合、一般的には前記液晶層に電圧を印加する等の目的と
した電極以外に配線も必要となる。マトリクスに電極を
形成しない場合でもパターンがある程度複雑な場合(例
えば、電卓、時計等に応用されている7セグメント表
示)は配線が必要となる。このようにLCDは液晶層に
電圧を印加する等の目的とした電極及び絶縁領域(電極
のないところ)及び場合によっては配線の3つの領域か
ら形成されている。Now, these reflection type LCDs are displays, and generally display is performed by applying voltage to the liquid crystal layer, flowing current, or applying magnetic field, using electrodes. Since electrodes are used, an insulating region (a place without electrodes) is always required. In particular, in the case of an element that displays various characters, pictures, images, and other patterns, electrodes are formed in a matrix. When electrodes are formed in a matrix, wiring is generally required in addition to the electrodes for the purpose of applying a voltage to the liquid crystal layer. Even if the electrodes are not formed in the matrix, if the pattern is complicated to some extent (for example, 7-segment display applied to calculators, watches, etc.), wiring is required. As described above, the LCD is formed by three regions of an electrode and an insulating region (where there is no electrode) for the purpose of applying a voltage to the liquid crystal layer, and a wiring in some cases.
【0011】本発明では、液晶層に電圧を印加する等の
目的とした電極により液晶が応答し光反射量が変調する
領域を変調部と称し、それ以外の領域を非変調部と称
し、この非変調部のうち、前記絶縁領域をスペース部と
称し、前記配線の設けられた領域を配線部と称する。In the present invention, a region in which the liquid crystal responds by an electrode for the purpose of applying a voltage to the liquid crystal layer and the amount of light reflection is modulated is called a modulation part, and the other region is called a non-modulation part. In the non-modulation section, the insulating area is referred to as a space section, and the area where the wiring is provided is referred to as a wiring section.
【0012】ちなみに透過型LCDにおいては前記非変
調部に遮光層を設けることが多い。この遮光層はマトリ
クス表示素子の場合、一般的にブラックマトリクス(B
M)と呼ばれる。この遮光層は表示のコントラスト比特
性を向上させる目的で設けられているものである。LC
Dの表示モードを表示制御の観点から分類すると(透過
型、反射型に限らず)、電圧等印加していない状態で明
状態を得るノーマリーホワイトモード(NWモードと称
す)と逆に印加した状態で明状態を得るノーマリーブラ
ックモード(NBモードと称す)に大別できる。NWモ
ードの場合、前記非変調部は変調部の状態に拘らず、大
略、常時明状態となる。よって、前記遮光層を設けない
場合、全体(変調部と非変調部)として、暗状態の輝度
は、前記遮光層を設けた場合より高い。よってコントラ
スト比(明状態の輝度/暗状態の輝度)は遮光層を設け
ることによって向上する。NBモードの場合、前記非変
調部は変調部の状態に拘らず、大略、常時暗状態とな
る。よって、NWモードと比較すれば、全体(変調部と
非変調部)としての暗状態の輝度は暗くなる。しかしな
がら、一般に知られるNBモードの暗状態は十分暗い表
示が得られていない。このため、遮光層を設けることに
よって、非変調部の輝度を確実にゼロにし、高いコント
ラストを得ているのである。しかしながら、この遮光層
を設けることは、全体の表示輝度(明るさ)を低下させ
ることとなる。これは欠点となるが、透過型LCDの場
合、バックライトを用いているので、このバックライト
の輝度を向上させることにより、表示輝度(明るさ)を
保つことができる。このように、コントラストを得るた
めに遮光層を設けることが多いわけである。Incidentally, in a transmissive LCD, a light shielding layer is often provided in the non-modulation portion. In the case of a matrix display element, this light shielding layer is generally a black matrix (B
M). This light shielding layer is provided for the purpose of improving the contrast ratio characteristic of display. LC
When the display mode of D is classified from the viewpoint of display control (not limited to the transmissive type and the reflective type), it is applied in the opposite manner to the normally white mode (referred to as NW mode) in which a bright state is obtained in the absence of voltage application. It can be roughly classified into a normally black mode (referred to as NB mode) in which a bright state is obtained. In the NW mode, the non-modulation section is almost always in the bright state regardless of the state of the modulation section. Therefore, in the case where the light shielding layer is not provided, the luminance in the dark state as a whole (modulation portion and non-modulation portion) is higher than that in the case where the light shielding layer is provided. Therefore, the contrast ratio (brightness in the bright state / luminance in the dark state) is improved by providing the light shielding layer. In the NB mode, the non-modulation section is almost always in the dark state regardless of the state of the modulation section. Therefore, as compared with the NW mode, the brightness in the dark state as a whole (modulation section and non-modulation section) becomes darker. However, in the generally known dark state of the NB mode, a sufficiently dark display is not obtained. Therefore, by providing the light-shielding layer, the brightness of the non-modulation portion is surely reduced to zero and a high contrast is obtained. However, the provision of this light shielding layer lowers the overall display brightness (brightness). Although this is a drawback, in the case of a transmissive LCD, since a backlight is used, display brightness (brightness) can be maintained by improving the brightness of this backlight. Thus, a light-shielding layer is often provided to obtain contrast.
【0013】これに対し、反射型LCDでは、用いる光
が外光であり、ディスプレー側では、入射光量を制御で
きない。したがって、前記遮光層を反射型に適用する
と、表示輝度を著しく低下させてしまうため、一般的に
は用いられていない(駆動素子として光の影響のあるT
FT等は、その影響を防止する目的で、非変調部のうち
必要な部分にだけ遮光層を設けることがある。)。そも
そも、反射型LCDの場合、用いる光は外光であり、デ
ィスプレー側では入射光量を制御できないから、最も重
要視される特性は明るさ(輝度)とされている。これら
のことから、一般的な従来の反射型LCDは非変調部に
遮光層を設けていない。On the other hand, in the reflective LCD, the light used is external light, and the amount of incident light cannot be controlled on the display side. Therefore, when the light-shielding layer is applied to the reflective type, the display brightness is significantly lowered, and thus it is not generally used (T which has an influence of light as a driving element).
For the purpose of preventing the influence of FT and the like, a light shielding layer may be provided only in a necessary portion of the non-modulation portion. ). In the first place, in the case of a reflective LCD, the light used is external light, and the amount of incident light cannot be controlled on the display side. Therefore, the most important characteristic is brightness (luminance). For these reasons, the general conventional reflective LCD does not have a light-shielding layer in the non-modulation part.
【0014】しかしながら、遮光層がなくても従来の反
射型LCDの表示輝度は十分な明るさは得られていな
い。NWモードの場合、非変調部は大略常時明状態とな
るため、全体の表示輝度はある程度得られるが、反射型
LCDは、いずれも暗状態を得るために偏光板や染料を
用いており、実際には明状態に対してもある程度の光吸
収が避けられない。よって結果的には十分な明るさは得
られない。NBモードの場合は、非変調部は大略常時暗
状態となるため、全体の表示輝度は当然暗い。However, even if the light-shielding layer is not provided, the display brightness of the conventional reflective LCD is not sufficiently bright. In the NW mode, since the non-modulation part is almost always in the bright state, the whole display brightness can be obtained to some extent. However, the reflective LCD uses the polarizing plate and the dye to obtain the dark state. Some light absorption is unavoidable even in the bright state. Therefore, as a result, sufficient brightness cannot be obtained. In the NB mode, the non-modulation section is almost always in the dark state, and the entire display brightness is naturally dark.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の反
射型液晶表示素子は、ディスプレーとして用いる場合、
非変調部においても反射率が低く、特にノーマリーブラ
ックモードの場合、その影響は著しく、全体の表示輝度
を著しく低下させていた。本発明はこれら問題点を解決
し、ノーマリーブラックモード、ノーマリーホワイトモ
ードに関することなく、全体の反射率を高くする新規な
構造の反射型液晶表示素子の製造方法を得ることを目的
とする。As described above, the conventional reflection type liquid crystal display device, when used as a display,
The reflectance is low even in the non-modulation portion, and particularly in the normally black mode, the influence is remarkable, and the overall display brightness is significantly reduced. It is an object of the present invention to solve these problems and to obtain a method of manufacturing a reflective liquid crystal display device having a novel structure that raises the overall reflectance regardless of the normally black mode and the normally white mode.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した問題
点を解決する手段として、2枚の電極付き基板間に液晶
組成物が挟持されてなる反射型液晶表示素子の製造方法
において、透明な一方の基板面に透明導電層を被着する
工程と、前記透明導電層上にレジスト膜を被着し前記透
明導電層の電極パターンとなる部分を残して前記レジス
ト膜を除去する工程と、前記レジスト膜をマスクとして
前記透明導電層をエッチングし透明導電層による電極パ
ターンを形成する工程と、前記電極パターン上にレジス
ト膜を残したまま基板面にレジストに白色系顔料を混入
した白色層を被着する工程と、前記透明な一方の基板の
電極パターンが形成された面とは反対側の面から前記透
明電極およびこの透明電極上のレジスト膜をマスクとし
て前記白色層を露光する工程と、前記透明電極上の前記
レジスト膜および白色層を除去し、電極パターン以外の
全部または一部の領域に白色反射層を形成する工程とを
具備することを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方
法を得るものである。As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a method for producing a reflection type liquid crystal display device comprising a liquid crystal composition sandwiched between two substrates with electrodes, which is transparent. A step of depositing a transparent conductive layer on one of the substrate surfaces, and a step of depositing a resist film on the transparent conductive layer and removing the resist film leaving a portion to be an electrode pattern of the transparent conductive layer, A step of etching the transparent conductive layer using the resist film as a mask to form an electrode pattern by the transparent conductive layer, and a white layer in which a white pigment is mixed in the resist on the substrate surface while leaving the resist film on the electrode pattern. The step of depositing and exposing the white layer from the surface of the one transparent substrate opposite to the surface on which the electrode pattern is formed, using the transparent electrode and the resist film on the transparent electrode as a mask. And a step of removing the resist film and the white layer on the transparent electrode and forming a white reflective layer in all or a part of the area other than the electrode pattern. A method for manufacturing an element is obtained.
【0017】さらに、2枚の電極付き基板間に液晶組成
物が挟持されてなる反射型液晶表示素子の製造方法にお
いて、透明な一方の基板面に透明導電層を被着する工程
と、前記透明導電層上にレジスト膜を被着し前記透明導
電層の電極パターンとなる部分を残して前記レジスト膜
を除去する工程と、前記レジスト膜をマスクとして前記
透明導電層をエッチングしかつマスクとして用いたレジ
スト膜を除去して透明導電層による電極パターンを形成
する工程と、前記電極パターン上にレジスト膜を残した
まま基板面にレジストに白色系顔料を混入した白色層を
被着する工程と、前記透明な一方の基板の電極パターン
形成面と反対の面から前記透明電極以外の前記白色層の
領域を選択的に露光する工程と、前記透明電極上の前記
白色層を除去し、電極パターン以外の全部または一部の
領域に白色反射層を形成する工程とを具備することを特
徴とする反射型液晶表示素子の製造方法を得るものであ
る。Further, in a method of manufacturing a reflective liquid crystal display device in which a liquid crystal composition is sandwiched between two substrates with electrodes, a step of depositing a transparent conductive layer on the surface of one transparent substrate, and the transparent layer. A step of depositing a resist film on a conductive layer and removing the resist film leaving a portion to be an electrode pattern of the transparent conductive layer, and etching the transparent conductive layer using the resist film as a mask and using it as a mask A step of removing the resist film to form an electrode pattern by a transparent conductive layer; a step of applying a white layer mixed with a white pigment to the resist on the substrate surface while leaving the resist film on the electrode pattern; A step of selectively exposing a region of the white layer other than the transparent electrode from the surface opposite to the electrode pattern forming surface of the transparent one substrate, and removing the white layer on the transparent electrode, It is intended to obtain a manufacturing method of a reflection type liquid crystal display element characterized by comprising a step of forming a white reflective layer on all or part of the region other than the electrode pattern.
【0018】さらに、一方の基板にカラーフィルターを
有する2枚の電極付き基板間に液晶組成物を挟持してな
る反射型液晶表示素子の製造方法において、一方の透明
な基板面に着色層を被着する工程と、前記着色層上にレ
ジスト膜を被着し前記着色層のカラーフィルターとなる
部分を残して前記レジスト膜を除去する工程と、前記レ
ジスト膜をマスクとして前記着色層をエッチングし着色
層によるカラーフィルターパターンを形成する工程と、
前記カラーフィルターパターンを有する基板面にレジス
トに白色系顔料を混入した白色層を被着する工程と、前
記透明な基板の裏面から白色層を露光する工程と、前記
カラーフィルターパターン上の白色層を除去し、着色層
以外の領域に白色反射層を形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法を得るも
のである。Further, in a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device in which a liquid crystal composition is sandwiched between two substrates with electrodes having a color filter on one substrate, a colored layer is coated on one transparent substrate surface. And a step of depositing a resist film on the colored layer and removing the resist film leaving a portion of the colored layer to be a color filter, and etching and coloring the colored layer using the resist film as a mask. A step of forming a color filter pattern by layers,
The step of depositing a white layer in which a white pigment is mixed in a resist on the surface of the substrate having the color filter pattern, the step of exposing the white layer from the back surface of the transparent substrate, and the white layer on the color filter pattern. And a step of forming a white reflective layer on a region other than the colored layer, the method for producing a reflective liquid crystal display device.
【0019】さらに、白色反射層を画素電極および配線
層以外の領域に形成することを特徴とする反射型液晶表
示素子の製造方法を得るものである。Further, the present invention provides a method for manufacturing a reflection type liquid crystal display element, characterized in that a white reflective layer is formed in a region other than the pixel electrode and the wiring layer.
【0020】[0020]
【作用】以下、本発明の作用について、図面を用いて、
詳細に説明する。なお、各図において同符号の部分は同
様の部分を示す。The operation of the present invention will be described below with reference to the drawings.
This will be described in detail. In addition, in each figure, the part of the same code | symbol shows the same part.
【0021】本発明の製造方法により得られる液晶表示
素子は先願の特願平6−251771号に関連してい
る。すなわち、この液晶表示素子は光変調部となる画素
電極の周囲に形成される非変調部の一部または全部の基
板領域に、白色反射層を設けたことを特徴としている。The liquid crystal display device obtained by the manufacturing method of the present invention is related to the prior application Japanese Patent Application No. 6-251771. That is, this liquid crystal display element is characterized in that the white reflective layer is provided in a part or the whole of the substrate region of the non-modulation portion formed around the pixel electrode which is the light modulation portion.
【0022】本発明はこのような反射型液晶表示素子の
製造方法において、白色反射層を裏面露光手段を用いて
基板に被着する方法に特徴がある。The present invention is characterized by a method of manufacturing such a reflective liquid crystal display element, in which a white reflective layer is applied to a substrate by using a backside exposure means.
【0023】ここに白色反射層とは光変調部である画素
電極部分の反射よりも実質的に高反射率で拡散反射する
層をいい、具体的には白色顔料、白色に近い冥途をもつ
顔料、白色顔料と有色顔料を混合した材料などの顔料に
結着剤としてホトレジストなどのレジスト材料を用いた
ものである。Here, the white reflective layer means a layer which is diffusely reflected with a reflectance substantially higher than that of the reflection of the pixel electrode portion which is the light modulation portion, and specifically, a white pigment or a pigment having a power close to white. A resist material such as photoresist is used as a binder for a pigment such as a material in which a white pigment and a colored pigment are mixed.
【0024】図1は、非変調部の一部または全部の領域
に前記白色反射層を設けた場合のセル構造を説明したも
のである。すなわち、観測側の上基板11は内面に白色
反射層20とストライプ状透明電極13を有し、対向基
板である下基板12は面上にMIMスイッチング素子1
8をもつ画素電極14を多数配列している。両基板の電
極側の面には配向膜16、17が形成され、基板間に液
晶層15が挟持されている。さらに下基板12の外面に
拡散反射板30が貼付されて、反射型液晶表示素子10
が構成される。FIG. 1 illustrates a cell structure in which the white reflective layer is provided in a part or the whole of the non-modulation section. That is, the upper substrate 11 on the observation side has the white reflective layer 20 and the stripe-shaped transparent electrode 13 on the inner surface thereof, and the lower substrate 12 which is the counter substrate is on the surface of the MIM switching element 1.
A large number of pixel electrodes 14 having 8 are arranged. Alignment films 16 and 17 are formed on the electrode side surfaces of both substrates, and a liquid crystal layer 15 is sandwiched between the substrates. Further, a diffuse reflection plate 30 is attached to the outer surface of the lower substrate 12, and the reflection type liquid crystal display element 10
Is configured.
【0025】電極領域は印加電圧により液晶が応答し光
反射量を変調する領域であり変調部Aを構成する。その
他の部分は光反射量を制御できない領域であり非変調部
Bを構成する。この非変調部Bは電極間の間隙であるス
ペース部21と電極13を動作させる配線部22の占め
る領域である。白色反射層20がこの非変調部Bの上基
板内面のストライプ状電極13間に設けられる。白色反
射層20は、例えばMgOを主成分とした白色顔料であ
り、いわゆる完全拡散反射に近い反射特性を示すものが
望ましい。完全拡散反射とは、入射光Liの入射角度に
よらず、反射光Lrが種々の角度に均等に反射する反射
特性のことを言い、環境(入射光の方位別隔たり)によ
らず、どのような角度においても高輝度を得る反射特性
のことを言う。つまり、本発明の液晶表示素子の非変調
部の一部または全部の領域に用いる白色反射層は従来の
反射型LCDの非変調部(遮光層を設けるか、何も設け
ない(配線や液晶層がその領域を占める))より、高い
反射率を得ることとなる。The electrode region is a region where the liquid crystal responds to the applied voltage and modulates the amount of light reflection, and constitutes the modulator A. The other part is a region where the light reflection amount cannot be controlled and constitutes the non-modulation part B. The non-modulation section B is an area occupied by a space section 21 which is a gap between electrodes and a wiring section 22 which operates the electrodes 13. The white reflective layer 20 is provided between the striped electrodes 13 on the inner surface of the upper substrate of the non-modulation portion B. The white reflective layer 20 is, for example, a white pigment whose main component is MgO, and it is desirable that the white reflective layer 20 exhibit a reflection characteristic close to so-called perfect diffuse reflection. The perfect diffuse reflection refers to a reflection characteristic in which the reflected light Lr is uniformly reflected at various angles regardless of the incident angle of the incident light Li, regardless of the environment (distance of incident light depending on the direction). It refers to the reflection characteristic that obtains high brightness even at various angles. That is, the white reflective layer used in a part or the whole of the non-modulation part of the liquid crystal display element of the present invention is the non-modulation part of the conventional reflection type LCD (a light shielding layer is provided or nothing is provided (wiring or liquid crystal layer). Occupies the area))), a higher reflectance is obtained.
【0026】前述したように反射型LCDに最も要求さ
れる性能は、明るさ、つまり反射率である。従来、透過
型LCDにおいては、コントラスト比特性を高めるため
に、非変調部には遮光層を設けるといったことを行って
いるが、反射型LCDにおいて、この非変調部に対し、
明るさ、つまり反射率特性を高めるような策は取られて
いなかった。このため、変調部と非変調部を合わせた全
体の反射率は低かった。これに対し、本発明では前記非
変調部に反射率の著しく高い白色反射層を設けており、
非変調部では、変調部の状態に拘らず常に高い反射を得
る。よって、全体の反射率は、前記白色反射層を設けな
い場合と比較して著しく向上する。As described above, the most required performance of the reflective LCD is brightness, that is, reflectance. Conventionally, in a transmissive LCD, a light-shielding layer is provided in the non-modulation portion in order to improve the contrast ratio characteristic.
No measures have been taken to improve the brightness, that is, the reflectance characteristic. For this reason, the total reflectance of the modulated portion and the non-modulated portion was low. On the other hand, in the present invention, the non-modulation portion is provided with a white reflective layer having a significantly high reflectance,
The non-modulation section always obtains high reflection regardless of the state of the modulation section. Therefore, the overall reflectance is significantly improved as compared with the case where the white reflective layer is not provided.
【0027】白色反射層は、前述したように従来の反射
型LCDの非変調部より高い反射率を得るように層厚や
配置を構成すれば、前述した効果が得られる。例えば、
図2に示すように、比較的表示パターンの大きい7セグ
メント23からなるキャラクター表示に応用する場合、
非変調部Bの観察側基板11の外面に十分な完全拡散反
射特性が得られる層厚で白色反射層20を設ければ良
い。しかしながら、表示パターンが基板11の板厚よ
り、微細な高精細パターンであるものにおいては、基板
厚による視差を防ぐために、図1に示すように基板内面
に白色反射層20を設けることが望ましい。As described above, the above-mentioned effect can be obtained by arranging the layer thickness and arrangement of the white reflective layer so as to obtain a reflectance higher than that of the non-modulation portion of the conventional reflective LCD. For example,
As shown in FIG. 2, when applied to a character display consisting of 7 segments 23 having a relatively large display pattern,
The white reflective layer 20 may be provided on the outer surface of the observation side substrate 11 of the non-modulation section B with a layer thickness that can obtain sufficient complete diffuse reflection characteristics. However, in the case where the display pattern is a high-definition pattern that is finer than the plate thickness of the substrate 11, it is desirable to provide the white reflective layer 20 on the inner surface of the substrate as shown in FIG. 1 in order to prevent parallax due to the substrate thickness.
【0028】前述したように本発明の効果は従来の反射
型LCDの非変調部より高い反射率を得るように白色反
射層の層厚や配置を構成すれば、層厚に関わりなく得ら
れるものであるので、層厚は液晶層厚(基板間隙)に及
ぶ必要はなく、前記白色反射層を基板作成工程にて一方
の基板に形成する製造方法とする場合、液晶層での光吸
収を避けるために観察側の基板内面に設けた方が良い。
特に液晶層にて光吸収量の多い染料添加型反射型LCD
においては、前記構成とする効果が大きく、中でも電圧
無印加時に暗状態を示すNBモードでは、液晶層での光
吸収量が極めて高いので、その効果は大である。As described above, the effect of the present invention can be obtained irrespective of the layer thickness by configuring the layer thickness and arrangement of the white reflective layer so as to obtain a higher reflectance than the non-modulation part of the conventional reflective LCD. Therefore, the layer thickness does not have to extend to the liquid crystal layer thickness (substrate gap), and in the case of the manufacturing method in which the white reflective layer is formed on one of the substrates in the substrate manufacturing step, light absorption in the liquid crystal layer is avoided. Therefore, it is better to provide it on the inner surface of the substrate on the observation side.
Especially, a dye-added reflective LCD with a large amount of light absorption in the liquid crystal layer
In the above, the effect of the above configuration is large, and in the NB mode which shows a dark state when no voltage is applied, the light absorption amount in the liquid crystal layer is extremely high, and therefore the effect is large.
【0029】また、本発明をマトリクス型LCDに応用
する場合、前記非変調部Bには、必然的に配線が設けら
れることとなる.ここに配線は、変調部に電圧等を印加
するためにセル外部と変調部の電極を接続するために設
けられた導電体である。例えば単純マトリクス構造の電
極構成の場合、図3(a)に示すように、一画素を構成
する領域24内の電極パターンのうち、上下電極13、
14の交差部(変調部A)以外の導電体領域131 、1
41 のことを指す。前述した全体の反射率を最も向上さ
せるには、前記白色反射層は、平面的に見て、表示領域
内の非変調部B全域に設ければ良いこととなる。When the present invention is applied to the matrix type LCD, the non-modulation section B is necessarily provided with wiring. Here, the wiring is a conductor provided for connecting the outside of the cell and the electrode of the modulation section in order to apply a voltage or the like to the modulation section. For example, in the case of an electrode structure having a simple matrix structure, as shown in FIG. 3A, among the electrode patterns in the region 24 forming one pixel, the upper and lower electrodes 13,
Conductor regions 131, 1 other than the intersection of 14 (modulation section A)
Refers to 41. In order to maximize the above-mentioned overall reflectance, the white reflective layer should be provided in the entire non-modulation section B in the display area in plan view.
【0030】しかしながら、図3(b)に示すような、
MIM素子18付きマトリクス基板11を用いる場合、
一般的には配線22には遮光性のある導電物(例えばA
l)を用いる。このように配線に遮光性のある材料を用
い、この基板に白色反射層20を表示領域内の非変調部
B全域に機能するように設けるためには、前記配線の下
層に白色反射層を設けなければならない。しかしなが
ら、前記配線の下層に設けるには、白色反射層20の上
に配線層22を形成する必要があり、配線のパターン形
成工程において、白色反射層材料への耐性が求められ
る。したがって、マトリクス型LCDにおいては、実用
的に図3(b)に示すように、表示領域内の非変調部B
(画素電極13以外の領域)の内、配線部22以外の領
域すなわちスペース部21にのみ、前記白色反射層20
を設けた構造とすると、配線のパターン形成工程での白
色反射層材料への耐性を必要としなくなる。However, as shown in FIG.
When using the matrix substrate 11 with the MIM element 18,
Generally, the wiring 22 has a light-shielding conductive material (for example, A
l) is used. In order to provide the white reflective layer 20 on the substrate so as to function over the entire non-modulation section B in the display area, a white reflective layer is provided under the wiring as described above. There must be. However, in order to provide the wiring as a lower layer, it is necessary to form the wiring layer 22 on the white reflective layer 20, and resistance to the white reflective layer material is required in the wiring pattern forming step. Therefore, in the matrix type LCD, as shown in FIG. 3B, the non-modulation part B in the display area is practically used.
Among the (regions other than the pixel electrode 13), only the region other than the wiring portion 22, that is, the space portion 21, has the white reflective layer 20.
With the structure provided with, it is not necessary to have resistance to the white reflective layer material in the wiring pattern forming step.
【0031】また、本発明に用いる白色反射層は、強い
拡散反射が得られるものであれば、効果が得られること
は言うまでもない。こうした、強い拡散反射が得られる
材料としては、アルミナ(酸化アルミニウム)、前述し
たMgO(酸化マグネシウム)等が適用できるが、特に
材料として白色顔料を分散したレジスト材料を用いれ
ば、前記白色反射層のパターン形成工程において、前記
白色反射層材料そのものを露光、現像するだけで形成で
きる。したがって、別途レジスト材料を用いて露光、現
像したのちに、エッチングを必要とする材料に比べ、工
程が簡略化できる。この白色顔料に用いる材料として
は、分散性の点でTiO2 が特に優れる。本発明の白色
反射層に白色顔料を分散したレジスト材料を用いる場合
も、同様にTiO2 が特に優れる。Needless to say, the white reflective layer used in the present invention can obtain the effect as long as strong diffuse reflection can be obtained. Alumina (aluminum oxide), the above-mentioned MgO (magnesium oxide), or the like can be applied as the material capable of obtaining such a strong diffuse reflection. Particularly, when a resist material in which a white pigment is dispersed is used as the material, the white reflective layer In the pattern forming step, the white reflective layer material itself can be formed simply by exposing and developing it. Therefore, the process can be simplified as compared with a material that requires etching after exposure and development using a resist material separately. As a material used for this white pigment, TiO2 is particularly excellent in terms of dispersibility. TiO2 is also particularly excellent when a resist material having a white pigment dispersed therein is used in the white reflective layer of the present invention.
【0032】また、カラーフィルターを用いてカラー表
示を行う反射型LCDに本発明を適用する場合、変調部
とほぼ同形の着色層を形成し、この着色層以外の領域に
前記白色反射層を設ければ、前記着色層の層厚により生
じる表面段差を、前記白色反射層で解消することが可能
となる。また、白色反射層を白色顔料を分散したレジス
ト材料にて形成する場合、前記着色層自体をフォトマス
クとして裏面露光によりパターニングすることも可能と
なる。また、着色層以外の領域に白色反射層を設けるこ
とにより、前述した全体の反射率を向上させる効果の
他、非変調部の色付きを防止できる効果も得られる。When the present invention is applied to a reflection type LCD for displaying a color by using a color filter, a colored layer having substantially the same shape as the modulating portion is formed, and the white reflective layer is provided in a region other than the colored layer. In this case, it is possible to eliminate the surface step caused by the thickness of the colored layer by the white reflective layer. Further, when the white reflective layer is formed of a resist material in which a white pigment is dispersed, it is possible to perform patterning by back surface exposure using the colored layer itself as a photomask. Further, by providing the white reflective layer in the area other than the colored layer, in addition to the effect of improving the overall reflectance described above, the effect of preventing coloring of the non-modulated portion can be obtained.
【0033】本発明の効果は種々の反射型LCDにおい
て得られるが、特に、液晶層に染料が添加されている方
式(液晶材料に染料を添加することから一般的にゲスト
ホスト(GH)型LCDと呼ばれる)に応用すれば、そ
の効果は大きい。液晶層に染料が添加されている方式
は、液晶層での光吸収度合いが、染料が添加されている
分、高いからである。The effect of the present invention can be obtained in various reflective LCDs. In particular, a method in which a dye is added to the liquid crystal layer (a guest-host (GH) type LCD is generally used because a dye is added to the liquid crystal material). Called)), the effect is great. The reason why the dye is added to the liquid crystal layer is that the degree of light absorption in the liquid crystal layer is high because the dye is added.
【0034】前述したように従来の図11、12にも示
したGH型LCDは1層の液晶層(1枚のセル)で、高
いコントラスト比が得られ、且つ液晶層1層で表示を得
る機能をもっているので変調部の反射率も高い。よっ
て、染料として黒色の染料を用い、4分の1波長板とし
て可視光波長全域に対して、各波長の4分の1波長の位
相差が得られる4分の1波長板(例えば異なる2種の材
料からなる延伸フィルムを光軸をずらして積層し、それ
ぞれの位相差の波長依存性をくみあわせて、すべての波
長に対し4分の1波長の位相差が得られるようにすれば
いい。)を用いれば、変調部では極めて高いコントラス
ト比と反射率が得られる。この表示モードの場合、非変
調部は変調部の状態に拘らず、常時、暗状態である。つ
まり、NBモードである。よって、本発明のように非変
調部に白色反射層を設けると全体の反射率は著しく向上
する。As described above, the GH type LCD shown in FIGS. 11 and 12 of the related art has a single liquid crystal layer (one cell), a high contrast ratio, and a display with a single liquid crystal layer. Since it has a function, the reflectance of the modulator is also high. Therefore, a black dye is used as the dye, and as the quarter wavelength plate, a quarter wavelength plate (for example, two different types) that can obtain a phase difference of a quarter wavelength of each wavelength with respect to the entire visible light wavelength range. It suffices to stack stretched films made of the above material by shifting the optical axis and combine the wavelength dependences of the respective retardations so that a quarter wavelength retardation can be obtained for all wavelengths. ), An extremely high contrast ratio and reflectance can be obtained in the modulator. In this display mode, the non-modulation section is always in the dark state regardless of the state of the modulation section. That is, it is the NB mode. Therefore, when the white reflective layer is provided on the non-modulation portion as in the present invention, the overall reflectance is significantly improved.
【0035】図3(b)に示す構成は観察側の基板11
としてMIM素子付きドットマトリクス基板を用い、配
線部、変調部以外の領域、つまりスペース部21全域に
白色反射層20を設けている。本発明の一構成例は、こ
の白色反射層20付き基板11を図4に示す製法で作成
する。The structure shown in FIG. 3B has a substrate 11 on the observation side.
As a dot matrix substrate with MIM elements, a white reflective layer 20 is provided in a region other than the wiring portion and the modulation portion, that is, the entire space portion 21. In one configuration example of the present invention, the substrate 11 with the white reflective layer 20 is produced by the manufacturing method shown in FIG.
【0036】工程(I) 観測側基板11の一表面にM
IM素子18および配線22を形成する。Step (I) M on one surface of the observation side substrate 11
The IM element 18 and the wiring 22 are formed.
【0037】工程(II) スパッタリング法によりイン
ジウムすず酸化物(ITO)膜13aを基板表面に成膜
する。このITO膜13a上にレジスト膜25aを塗布
により被着する。Step (II) An indium tin oxide (ITO) film 13a is formed on the surface of the substrate by the sputtering method. A resist film 25a is deposited on the ITO film 13a by coating.
【0038】工程(III ) レジスト膜25aをマスク
パターン26を介して紫外線UVで露光し、後工程で画
素電極13となるITO膜上のレジスト膜23のみを残
して現像する。Step (III) The resist film 25a is exposed to ultraviolet UV through the mask pattern 26, and is developed while leaving only the resist film 23 on the ITO film which will be the pixel electrode 13 in a later step.
【0039】工程(IV) 次にレジスト膜25をマスク
としてITO膜13aをエッチングして画素電極部分の
みからなる電極パターンを形成する。Step (IV) Next, using the resist film 25 as a mask, the ITO film 13a is etched to form an electrode pattern consisting of only pixel electrode portions.
【0040】工程(V) 基板全面にTiO2 を混入し
たレジスト膜20aを塗布により被着する。Step (V) A resist film 20a mixed with TiO2 is applied to the entire surface of the substrate by coating.
【0041】工程(VI) 画素電極13およびスイッチ
ング素子18が形成され、白色層20aが塗布された基
板11を、その反対側の面11aから紫外線UVを照射
し、この紫外線のマスクとなる画素電極13およびスイ
ッチング素子18(およびアドレス線、データ線、蓄積
容量線などの配線層)上の層20a1 以外の層20a2
部分を硬化させる。Step (VI) The substrate 11 on which the pixel electrode 13 and the switching element 18 are formed and which is coated with the white layer 20a is irradiated with ultraviolet rays UV from the surface 11a on the opposite side, and the pixel electrode serving as a mask for this ultraviolet ray is irradiated. 13 and switching element 18 (and wiring layers such as address lines, data lines, storage capacitance lines) on layers 20a2 other than layer 20a1
Harden the part.
【0042】工程(VII ) 未硬化の画素電極13上お
よびスイッチング素子18上の白色層20a1 、20a
2 および画素電極上のレジスト膜25を剥離し取り除
く。この結果、画素電極13およびスイッチング素子1
8上を除く領域すなわち非変調部Bのスイッチング素子
18、配線層22を除く部分に白色反射層20が形成さ
れる。Step (VII) White layers 20a1, 20a on the uncured pixel electrode 13 and the switching element 18
2 and the resist film 25 on the pixel electrode is peeled and removed. As a result, the pixel electrode 13 and the switching element 1
The white reflective layer 20 is formed in a region other than the top 8, that is, in a portion excluding the switching element 18 and the wiring layer 22 in the non-modulation portion B.
【0043】このように配線22や、画素電極13のパ
ターン形成はフォトリソグラフィーにておこなってお
り、用いているレジストはポジ型(紫外線が照射された
領域のみが現像工程で除去されるタイプのレジスト)で
あり、白色反射層に使用するレジスト材はネガ型であ
る。図4(a)に示す製法の特徴は配線部、変調部のパ
ターン形成工程に用いたレジストを剥離せず、この上
に、白色反射層の材料を塗布し、しかる後、白色層を部
分的に硬化し、次に前記配線部、変調部のパターン形成
工程に用いたレジストとともに未硬化の白色層を剥離す
ることにより、配線部、変調部以外の領域に前記白色反
射層をパターン形成することができる。As described above, the patterning of the wiring 22 and the pixel electrode 13 is performed by photolithography, and the resist used is a positive type (a resist of a type in which only the region irradiated with ultraviolet rays is removed in the developing process). ), And the resist material used for the white reflective layer is a negative type. The feature of the manufacturing method shown in FIG. 4 (a) is that the resist used in the pattern forming process of the wiring portion and the modulation portion is not peeled off, the material of the white reflective layer is applied thereon, and then the white layer is partially removed. Then, the white reflective layer is patterned in a region other than the wiring part and the modulation part by peeling the uncured white layer together with the resist used in the pattern forming step of the wiring part and the modulation part. You can
【0044】上記白色反射層の裏面露光による部分硬化
によって、図4(b)に示すように、白色反射層の端を
円滑な曲面にする効果がある。Partial curing of the white reflective layer by backside exposure has the effect of making the edge of the white reflective layer a smooth curved surface, as shown in FIG. 4 (b).
【0045】図4(c)で参考に示すように、上記非変
調部のみに白色反射層を設ける場合、画素電極13上の
みに電極パターン形成用マスクであるレジスト膜25を
残しておき、全面に白色層を塗布した後、リストオフ法
により、このレジスト膜を除去すると電極上の白色層2
0aを取り除くことができる。しかし、白色反射層とし
て非変調部に残る層の電極13に接する境界端が突起2
0bを形成するため、これが基板に不所望な凹凸面を形
成しやすくなる。As shown in FIG. 4C, when the white reflective layer is provided only on the non-modulation portion, the resist film 25 as an electrode pattern forming mask is left only on the pixel electrode 13 and the entire surface is left. After applying a white layer to the white layer, the resist film is removed by the wrist-off method to remove the white layer on the electrode.
0a can be removed. However, the boundary edge that is in contact with the electrode 13 of the layer that remains in the non-modulation portion as the white reflective layer is the protrusion 2
Since 0b is formed, it becomes easy to form an undesired uneven surface on the substrate.
【0046】これに対して、本発明によれば、上記のよ
うなリストオフではないので、電極上のレジスト膜も薄
くでき、電極境界部に接する白色反射層の端は円滑な曲
面となり、一対の基板間の間隙の均一性を確保しやす
い。On the other hand, according to the present invention, since the above-mentioned wrist-off is not performed, the resist film on the electrode can be thin, and the edge of the white reflective layer in contact with the boundary of the electrode has a smooth curved surface. It is easy to ensure the uniformity of the gap between the substrates.
【0047】図5は、本発明の他の構成例を示してお
り、図4(a)に示す構成例との差異は、工程(IV)に
おいて、画素電極13上のレジスト膜25を除去した
後、工程(V )で全面に白色層を塗布する。図において
同符号の部分は図4と同様の部分を示す。この工程によ
れば、レジスト膜25によるリストオフがない分、白色
反射層を薄くすることができ、また基板の電極パターン
のある面を平滑にすることができる。ITOの電極が裏
面露光のマスクとして十分に機能しない場合は、白色反
射層がが形成される基板面と反対の面側に画素電極に合
わせたマスク27を配置して露光する。FIG. 5 shows another structural example of the present invention. The difference from the structural example shown in FIG. 4A is that the resist film 25 on the pixel electrode 13 is removed in the step (IV). Then, in step (V), a white layer is applied on the entire surface. In the figure, the parts having the same reference numerals indicate the same parts as in FIG. According to this step, since the resist film 25 does not cause the list-off, the white reflective layer can be thinned and the surface of the substrate having the electrode pattern can be made smooth. When the ITO electrode does not sufficiently function as a backside exposure mask, a mask 27 matching the pixel electrode is disposed on the surface side opposite to the surface of the substrate on which the white reflective layer is formed.
【0048】以上、本発明の製造方法について説明した
が、本発明の作用、効果はこれらの一例にとらわれるこ
とがはなく、本発明の特徴を得る構成、材料であれば、
同様の作用、効果が得られることは言うまでもない。例
えば用いる基板としてはTFT素子の付いたドットマト
リクス基板に対して同様の作用、効果が得られる。ま
た、白色反射層はグレーや多少色みがかっていても、変
調部の明状態の反射率または従来技術の非変調部より高
い反射率を得るものであれば種々の材料を用いることが
でき、本発明において従来技術として代表的に説明した
種々の型の液晶表示素子にも適用することができる。Although the manufacturing method of the present invention has been described above, the functions and effects of the present invention are not limited to these examples, and any structure and material that achieve the characteristics of the present invention can be used.
It goes without saying that similar actions and effects can be obtained. For example, as a substrate to be used, the same action and effect can be obtained with respect to a dot matrix substrate having a TFT element. Further, even if the white reflective layer is gray or slightly tinted, various materials can be used as long as they can obtain the reflectance in the bright state of the modulation section or the reflectance higher than that of the non-modulation section of the prior art, The present invention can also be applied to various types of liquid crystal display elements typically described as prior art.
【0049】[0049]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を用い
て詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0050】(実施例1)図7乃至図10に本実施例の
液晶表示素子を示す。Example 1 FIGS. 7 to 10 show a liquid crystal display element of this example.
【0051】0.7mm厚のガラス基板を2枚用い、一
方の観察側の上基板11に、図7(a)、(b)に示す
ようなMIM素子18をもつ電極13のパターンを作成
した。図7(a)は一画素の電極形状を示しており、一
画素は縦横180μm×180μmの寸法を有していし
る。図7(b)は上基板11の有効表示領域の形状を示
しており、各画素がマトリクス状に配列される。57.
6mm×86.4mm内に画素数480×320が配列され
る。Two 0.7 mm thick glass substrates were used, and a pattern of the electrode 13 having the MIM element 18 as shown in FIGS. 7A and 7B was formed on the upper substrate 11 on one observation side. . FIG. 7A shows an electrode shape of one pixel, and each pixel has dimensions of 180 μm × 180 μm in length and width. FIG. 7B shows the shape of the effective display area of the upper substrate 11, in which the pixels are arranged in a matrix. 57.
The number of pixels of 480 × 320 is arranged within 6 mm × 86.4 mm.
【0052】図8に示すように観察側の上基板11はM
IM素子18と配線22および透明電極13が形成さ
れ、透明電極13を除く領域、非変調部Bの位置に白色
反射層20が形成される。As shown in FIG. 8, the upper substrate 11 on the observation side is M
The IM element 18, the wiring 22 and the transparent electrode 13 are formed, and the white reflective layer 20 is formed in the region excluding the transparent electrode 13 and the position of the non-modulation part B.
【0053】一方、対向側の下基板12は複数のストラ
イプ状透明電極14が前記画素電極に対応させて平行に
ならべて形成される。これら電極13、14上に配向膜
16、17が被着され、液晶組成物層15が基板間に挟
持される。On the other hand, the lower substrate 12 on the opposite side is formed by arranging a plurality of stripe-shaped transparent electrodes 14 in parallel so as to correspond to the pixel electrodes. Alignment films 16 and 17 are deposited on these electrodes 13 and 14, and the liquid crystal composition layer 15 is sandwiched between the substrates.
【0054】本実施例の製造方法は、図7(a)に示す
上基板上に表面を酸化させた第1のTa層181 (表面
はTaO2 総膜厚1000オングストローム(以下Aと
略称する))を図示するようなパターンで形成し、しか
る後、第2のTa層22(膜厚1000A)を図示する
ように一部が第1のTa膜にかかる配線パターンで形成
し、しかる後、基板全面にITOを膜厚2000Aにて
成膜し、レジスト材料としてポジ型のレジスト材料(O
FPRー5000、(株)東京応化製)を全面に塗布
し、60℃30分の仮焼成を施した後、画素電極パター
ンの形成できるようにマスクを用いて露光し、NMD3
溶液((株)東京応化製)で現像し、図7(a)の符号
13で示すITO膜の上にのみ前記レジストが被覆した
構成とした後、塩酸・硝酸水溶液(混合比塩酸10・硝
酸1・水10)でエッチングを行った。In the manufacturing method of this embodiment, the first Ta layer 181 (the surface has a total film thickness of TaO2 of 1000 angstrom (hereinafter abbreviated as A)) is formed by oxidizing the surface on the upper substrate shown in FIG. 7 (a). Is formed in a pattern as shown in the drawing, and then the second Ta layer 22 (thickness 1000 A) is formed in a wiring pattern partially covering the first Ta film as shown in the drawing. An ITO film having a thickness of 2000 A is formed on the positive electrode and a positive resist material (O
FPR-5000, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. is applied to the entire surface, and calcination is performed at 60 ° C. for 30 minutes, followed by exposure using a mask so that a pixel electrode pattern can be formed.
After developing with a solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) to form a structure in which the resist is coated only on the ITO film indicated by reference numeral 13 in FIG. 7A, hydrochloric acid / nitric acid aqueous solution (mixing ratio hydrochloric acid 10 / nitric acid 1. Etching was carried out with water 10).
【0055】しかる後、前記レジストを剥離せずに、図
7(b)の基板に示す有効表示領域111 全面にTiO
2 を分散したネガレジスト材料(TiO2 分散液:
(株)日本合成ゴム製)を膜厚1μmとなるようにスピ
ンコートし、80℃で10分間焼成した。次に電極とな
るITO膜13とその上のレジストをマスクとして基板
裏面から裏面露光をし、TiO2 を分散したネガレジス
ト材料(白色層)の残したい場所にのみ光が当たるよう
にした。その後、ネガレジスト材料用の現像液JCR
CD−150CR(商品名、(株)日本合成ゴム製)で
白色層を剥離し、次に前記ITO膜上にのみ残したレジ
ストをST10溶液(商品名、(株)東京応化製)によ
り剥離した。この結果、白色層は基板の有効表示領域内
で図7(a)の画素電極13以外の非変調部の領域にパ
ターン形成された。Thereafter, without removing the resist, TiO 2 is formed on the entire surface of the effective display area 111 shown in the substrate of FIG. 7B.
Negative resist material in which 2 is dispersed (TiO2 dispersion:
A product of Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. was spin-coated to a film thickness of 1 μm and baked at 80 ° C. for 10 minutes. Next, back exposure was performed from the back surface of the substrate using the ITO film 13 serving as an electrode and the resist on the mask as a mask so that the negative resist material (white layer) in which TiO2 was dispersed was irradiated with light only at a desired place. After that, the developer JCR for negative resist material
The white layer was peeled off with CD-150CR (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), and then the resist left only on the ITO film was peeled off with an ST10 solution (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.). . As a result, the white layer was patterned in the area of the non-modulation part other than the pixel electrode 13 in FIG. 7A in the effective display area of the substrate.
【0056】次に白色層を完全に硬化させるために基板
を100℃にて30分焼成し、基板裏面から見て有効表
示領域内の画素電極13およびスイッチング素子、配線
部以外の領域に白色反射層20を形成することができ
た。Next, in order to completely cure the white layer, the substrate is baked at 100 ° C. for 30 minutes, and white reflection is performed on the area other than the pixel electrode 13 and the switching element and the wiring portion in the effective display area when viewed from the back surface of the substrate. The layer 20 could be formed.
【0057】また、対向させる基板12として図7
(c)、(d)に示すITOストライプパターン電極1
4を形成した基板を作成した。ここで図7(c)は一画
素に該当するパターン形状を示しており、図7(d)
は、有効表示領域121 の形状を示している。Further, as the substrate 12 to be opposed to the substrate shown in FIG.
ITO stripe pattern electrode 1 shown in (c) and (d)
A substrate on which No. 4 was formed was prepared. Here, FIG. 7C shows a pattern shape corresponding to one pixel, and FIG.
Indicates the shape of the effective display area 121.
【0058】こうして得られた2枚の基板に、配向膜1
6、17として配向剤(AL−1051、(株)日本合
成ゴム製)を有効表示領域に印刷、焼成し、前記ITO
ストライプパターンと平行であり、且つ対向する基板間
で向きが180゜逆となる方向にラビングして、しかる
後、観察側基板に粒径5μmの基板間隙材(ミクロパー
ルSP、(株)積水ファインケミカル製)をを散布密度
100/mm2 にて散布し、対向基板の有効表示領域周
辺に5mm幅の開口部を設けた周辺シールパターンをス
クリーン印刷法にて形成した。ここで用いたシール材料
は1液性エポキシ樹脂(XNー21、三井東圧化学
(株)製)である。On the two substrates thus obtained, the alignment film 1
Alignment agent (AL-1051, manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) as Nos. 6 and 17 was printed on the effective display area and fired to obtain the ITO
Rubbing is performed in a direction parallel to the stripe pattern and opposite to each other by 180 ° between opposing substrates, and then a substrate gap material having a particle size of 5 μm (Micropearl SP, Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) is attached to the observation side substrate. Was applied at a spraying density of 100 / mm 2, and a peripheral seal pattern having an opening with a width of 5 mm was formed around the effective display area of the counter substrate by a screen printing method. The seal material used here is a one-component epoxy resin (XN-21, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.).
【0059】次に、前記2枚の基板11、12を電極1
3、14面が対向するようにして重ね合わせて、基板間
隙が前記基板間隙材の粒径と等しくなるよう加圧しなが
ら180℃で2時間焼成し、本実施例の液晶表示素子に
用いる空セルを得た。しかる後、前記空セルに液晶材料
として正の誘電異方性を示すネマティック液晶材料ZL
I−2293((株)メルクジャパン製)151 に黒色
の染料LA103/4((株)三菱化成製)152 を
2.0wt%添加したものを減圧注入法にて注入し液晶
組成物層15とし、前記周辺シールパターンの開口部を
紫外線硬化樹脂UV−1000((株)ソニーケミカル
製)にて封止し、本実施例の液晶表示素子に用いる液晶
セルを得た。しかる後、図8に示すように、4分の1波
長板31、反射板30を張り合わせ本実施例の液晶表示
素子を得た。ここで用いた反射板30は、Al蒸着タイ
プの拡散反射板であるMタイプ拡散反射板((株)日東
電工製)であり、4分の1波長板31は積層タイプの全
波長域4分の1波長板((株)日東電工製)であり、そ
れぞれ糊付きのものを用いた。Next, the two substrates 11 and 12 are connected to the electrode 1
An empty cell used for the liquid crystal display device of the present embodiment by stacking them so that the 3rd and 14th surfaces face each other and baking at 180 ° C. for 2 hours while applying pressure so that the substrate gap becomes equal to the particle size of the substrate gap material. Got Thereafter, a nematic liquid crystal material ZL showing a positive dielectric anisotropy as a liquid crystal material in the empty cell.
A liquid crystal composition layer 15 was prepared by adding 2.0 wt% of black dye LA103 / 4 (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) 152 to I-2293 (manufactured by Merck Japan Ltd.) 151 by a reduced pressure injection method. Then, the opening of the peripheral seal pattern was sealed with an ultraviolet curable resin UV-1000 (manufactured by Sony Chemical Co., Ltd.) to obtain a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device of this example. Then, as shown in FIG. 8, a quarter-wave plate 31 and a reflector 30 were attached to each other to obtain a liquid crystal display element of this example. The reflection plate 30 used here is an M type diffusion reflection plate (manufactured by Nitto Denko Corporation), which is an Al vapor deposition type diffusion reflection plate, and the quarter-wave plate 31 is a laminated-type full-wavelength region of four minutes. 1 wavelength plate (manufactured by Nitto Denko Co., Ltd.), each with a paste.
【0060】本実施例の液晶表示素子は構造として、観
察側基板11のスペース部に白色反射層20を有し、そ
の材料はTiO2 からなる白色顔料のレジスト材料を用
い、その製造方法としては画素ITO電極のパターン形
成工程に用いたレジストパターンを利用したリフトオフ
法によるものである。また、液晶表示モードとしては染
料を添加した液晶組成物を用いたGH型のものであり、
且つ4分の1波長板を加えた図9に示した構成の表示モ
ードである。すなわち、電圧無印加状態では図9(a)
に示すように非偏光の入射光Liは液晶組成物層15を
通過して直線偏光となり、4分の1波長板31で円偏光
となって反射板30に至り円偏光のまま反射され、再び
4分の1波長板31を通過するがこのときの直線偏光の
方向が入射時にたいして90°回転するため、液晶組成
物層15に遮られ反射光Lrは遮断される。一方、電圧
印加時は図9(b)に示すように入射光Liの非偏光光
は、そのまま反射して反射光Lrが液晶組成物層15を
通過する。As a structure, the liquid crystal display device of this embodiment has a white reflective layer 20 in the space portion of the viewing side substrate 11, and uses a white pigment resist material made of TiO2 as its material. This is based on the lift-off method using the resist pattern used in the ITO electrode pattern forming step. The liquid crystal display mode is a GH type using a liquid crystal composition to which a dye is added,
In addition, the display mode has the configuration shown in FIG. 9 in which a quarter-wave plate is added. That is, in the state where no voltage is applied, FIG.
As shown in, the unpolarized incident light Li passes through the liquid crystal composition layer 15, becomes linearly polarized light, becomes circularly polarized light at the quarter-wave plate 31, reaches the reflection plate 30, and is reflected as circularly polarized light again. Although passing through the quarter-wave plate 31, the direction of the linearly polarized light at this time is rotated by 90 ° with respect to the incident time, so that it is blocked by the liquid crystal composition layer 15 and the reflected light Lr is blocked. On the other hand, when a voltage is applied, as shown in FIG. 9B, the unpolarized light of the incident light Li is directly reflected and the reflected light Lr passes through the liquid crystal composition layer 15.
【0061】さて、以上により得られた本実施例の液晶
表示素子の反射率およびコントラスト比を図10に示す
測定装置で測定した。測定はサンプルの中央から法線方
向の位置に距離30cmで輝度計40を配置し、ほぼ同
じ高さに前記法線方向と30゜の角度をなす方向に図示
するように赤緑青3波長に発光する高演色形蛍光灯4
1、42を2灯、配置して、サンプル43部分の照度が
580ルクスとなるようにして、標準拡散板(MgO
板)の輝度を測定し、この輝度を反射率100%とし、
サンプルの反射率およびコントラストを測定した。The reflectance and contrast ratio of the liquid crystal display element of this example obtained as described above were measured by the measuring device shown in FIG. For the measurement, a luminance meter 40 is arranged at a distance of 30 cm from the center of the sample in the direction of the normal line, and light is emitted at three wavelengths of red, green, and blue at approximately the same height in a direction forming an angle of 30 ° with the normal line. High color rendering fluorescent lamp 4
Two lamps 1 and 42 are arranged so that the illuminance of the sample 43 portion becomes 580 lux, and the standard diffuser plate (MgO
The brightness of the plate) is measured, and this brightness is set to 100% reflectance,
The reflectance and contrast of the sample were measured.
【0062】結果を下表に示す(以下の実施例について
も同様)。The results are shown in the table below (the same applies to the following examples).
【0063】[0063]
【表1】 [Table 1]
【0064】ところで、コントラスト比とは、明状態の
部分(白い部分)に対して、暗状態の部分(黒い部分)
が、いかに際立って見えるかを示すパラメータである。
本発明のように、非変調部を全体の明るさに寄与させる
ように構成される反射型LCDにおいて、このコントラ
スト比のパラメータを考えてみる。実際に見た目に感じ
られるコントラスト比は、次のようになる。明状態の部
分の場合の実際に見た目に感じられる明るさは、非変調
部と変調部の反射率の和によって決まる。これは非変調
部の明るさが暗状態の変調部の明るさと比較すれば明る
いため、結果的には非変調部と変調部の明るさの差は、
相対的に見て小さい。これは非変調部と変調部の反射率
は混色され、一体化して目に認識されるからである。こ
れに対して暗状態とした場合のように暗状態の部分の実
際に見た目に感じられる暗さは、逆に変調部の暗さのみ
が認識される。これは、非変調部に対しては変調部は暗
くなっているためであり、前記した明状態の部分の場合
のように結果的には非変調部と変調部の明るさの差が小
さくないので、一体化して目に認識できないからであ
る。したがって、見た目の暗さ、黒さは変調部の暗さ、
黒さに大きく依存することになにる。さらに実際に見た
目には非変調部が明るいほど、暗さ、黒さが際立って見
えるので、暗状態の部分の実際に見た目に感じられる暗
さは、非変調部の明るさが明るいほど、暗く見えること
になる。By the way, the contrast ratio means a portion in the dark state (black portion) with respect to a portion in the bright state (white portion).
Is a parameter that indicates how distinctive it looks.
Consider the parameter of this contrast ratio in a reflective LCD that is configured to contribute the non-modulation part to the overall brightness as in the present invention. The actual contrast ratio that can be visually perceived is as follows. The brightness actually perceived in the case of the bright state portion is determined by the sum of the reflectances of the non-modulation section and the modulation section. This is because the brightness of the non-modulation part is brighter than that of the modulation part in the dark state, and as a result, the difference in brightness between the non-modulation part and the modulation part is
Relatively small. This is because the reflectances of the non-modulation section and the modulation section are mixed and are recognized by the eyes as a unit. On the other hand, as for the darkness that is actually visually perceived in the dark portion as in the dark state, only the darkness of the modulation portion is recognized. This is because the modulation part is darker than the non-modulation part, and as a result, the difference in brightness between the non-modulation part and the modulation part is not small as in the case of the bright state part. Therefore, they cannot be recognized by the eyes as a unit. Therefore, the darkness and blackness of the appearance are the darkness of the modulation part,
It depends heavily on blackness. Furthermore, as the non-modulation part is actually brighter, the darkness and blackness are more noticeable, so the darkness that is actually perceived in the dark part is darker as the brightness of the non-modulation part is brighter. You will be able to see it.
【0065】こうしたことから、前記非変調部を全体の
明るさに寄与させるように構成される反射型LCDにお
ける実際に見た目に感じられるコントラスト比CRLを
(a)式のように定義し、評価に用いることにした。From the above, the contrast ratio CRL which is actually perceived in the reflection type LCD configured to contribute the non-modulation part to the overall brightness is defined by the equation (a) and evaluated. I decided to use it.
【0066】[0066]
【数1】 [Equation 1]
【0067】暗状態では輝度計の測定径を画素の変調部
未満として行った。In the dark state, the measurement diameter of the luminance meter was set to be less than the pixel modulation portion.
【0068】液晶層への印加電圧が4VとなるようMI
M素子を用いて全面(全画素)に電圧を印加した反射率
は80%と極めて高い値であり、また、液晶層への印加
電圧が0Vと4VとなるようMIM素子を用いて全面
(全画素)に電圧を印加してコントラスト比を測定した
ところ、表に示すように13:1と極めて高い値であっ
た。MI is applied so that the applied voltage to the liquid crystal layer becomes 4V.
The reflectance obtained by applying a voltage to the entire surface (all pixels) by using the M element is 80%, which is an extremely high value, and the entire surface (all pixels by using the MIM element so that the applied voltage to the liquid crystal layer is 0V and 4V). When a contrast ratio was measured by applying a voltage to (pixel), it was an extremely high value of 13: 1 as shown in the table.
【0069】(比較例1)実施例1において白色反射層
の無い構造の液晶表示素子を作成した。構造上は白色反
射層を設けないこと以外同一とし、材料、製法も実施例
1同様にして作成した。実施例1同様にして反射率及び
コントラスト比を測定したところ、反射率は60%と実
施例1と比較して著しく低い値であった。また、コント
ラスト比も9:1であり、実施例1の本発明の液晶表示
素子は白色反射層を設けても十分な値を得ていることが
わかった。Comparative Example 1 A liquid crystal display device having a structure without the white reflective layer in Example 1 was prepared. The structure was the same except that the white reflective layer was not provided, and the material and manufacturing method were the same as in Example 1. When the reflectance and the contrast ratio were measured in the same manner as in Example 1, the reflectance was 60%, which was a remarkably low value as compared with Example 1. Further, the contrast ratio was 9: 1, and it was found that the liquid crystal display element of the present invention of Example 1 obtained a sufficient value even if the white reflective layer was provided.
【0070】(実施例2)図11および図12に本実施
例のカラーフィルターを有するMIMスイッチング素子
をもつアクティブマトリクス液晶表示素子を示す。(Embodiment 2) FIGS. 11 and 12 show an active matrix liquid crystal display device having an MIM switching device having a color filter of this embodiment.
【0071】0.7mm厚のガラス基板11、12を2
枚用い、一方の下基板12に図11(a)、(b)に示
すようなMIM素子18付き基板を作成した。図11
(a)は一画素の電極形状を示し、180μm×180
μmの一画素領域にイエロー用の電極14Y 、マゼンタ
用の電極14M 、シアン用の電極14C が配置される。
図11(b)は有効表示領域122 の形状を示してい
る。画素数は480(×3)×320である。この基板
12は観察側基板の対向基板として用いる。本実施例で
は、いずれのパターンもリフトオフ法は用いず、各々レ
ジストを剥離しておこなった。Two 0.7 mm thick glass substrates 11 and 12 are used.
A substrate with MIM element 18 as shown in FIGS. 11A and 11B was formed on one of the lower substrates 12 by using one sheet. FIG.
(A) shows the electrode shape of one pixel, 180 μm × 180
An electrode 14Y for yellow, an electrode 14M for magenta, and an electrode 14C for cyan are arranged in one pixel area of .mu.m.
FIG. 11B shows the shape of the effective display area 122. The number of pixels is 480 (× 3) × 320. This substrate 12 is used as a counter substrate of the observation side substrate. In this example, the lift-off method was not used for any of the patterns, and the resist was peeled off.
【0072】しかる後、観察側基板11として、図11
(c)、(d)に示すカラーフィルター付き基板を作成
した。図11(c)、(d)に示すようなイエロー27
Y 、マゼンタ27M 、シアン27C の3着色層からなる
カラーフィルター27付き基板を用い、この基板全面に
ITO膜を膜厚2000Aにて成膜した。カラーフィル
ターの膜厚はいずれも18000Aである。しかる後、
レジスト材料としてポジ型のレジスト材料(OFPR−
5000、(株)東京応化製)を全面に塗布し、60
℃、30分の仮焼成を施した後、図11(c)に図示す
る形状のITO膜13にパターン形成できるようにマス
クを用いて露光し、NMD3溶液((株)東京応化製)
で現像し、図11(c)のITO膜13の上にのみ前記
レジストが被覆した構成とした後、塩酸・硝酸水溶液
(混合比塩酸10・硝酸1・水10)でエッチングを行
った。After that, as the observation side substrate 11, FIG.
The substrates with color filters shown in (c) and (d) were prepared. Yellow 27 as shown in FIGS. 11 (c) and 11 (d)
An ITO film having a film thickness of 2000 A was formed on the entire surface of the substrate using a substrate with a color filter 27 composed of three colored layers of Y 2, magenta 27M and cyan 27C. The film thickness of each color filter is 18000A. After a while
Positive resist material (OFPR-
5000, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. is applied to the entire surface, and 60
After calcination at 30 ° C. for 30 minutes, the ITO film 13 having the shape shown in FIG. 11C is exposed using a mask so that the pattern can be formed, and NMD3 solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is used.
After the development, the ITO film 13 of FIG. 11C was coated with the resist only, and then etching was performed with an aqueous hydrochloric acid / nitric acid solution (mixing ratio hydrochloric acid 10, nitric acid 1, water 10).
【0073】しかる後、前記レジストを図11(d)に
示す基板の有効表示領域全面にTiO2 を分散したレジ
スト材料(TiO2 分散液、(株)日本合成ゴム製)を
膜厚20000Aの白色層となるように印刷し、100
℃で30分仮焼成した。Then, a resist material (TiO2 dispersion, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) in which TiO2 is dispersed over the entire effective display area of the substrate shown in FIG. 11 (d) is formed into a white layer having a film thickness of 20000A. To print 100
It was calcined at 30 ° C. for 30 minutes.
【0074】次に、基板裏面から白色層を紫外線露光
し、画素電極となるITO膜上の影となる部分を除き、
硬化させた。Next, the white layer is exposed to ultraviolet rays from the back surface of the substrate to remove the shadowed portion on the ITO film which will be the pixel electrode.
Cured.
【0075】続いて、前記図11(c)のITO膜13
aの上にのみ被覆したレジストをST10溶液((株)
東京応化製)にて剥離した。この結果、前記TiO2 を
分散したレジスト材料は、有効表示領域内で図11
(c)のITO膜13以外の領域にのみパターン形成で
きた。しかる後、前記TiO2 を分散したレジスト材料
を完全に硬化させる目的で基板を180℃にて30分焼
成し、基板裏面から見て、有効表示領域内のカラーフィ
ルターの着色部以外の領域に本発明の特徴である白色反
射層20を形成できた。Then, the ITO film 13 shown in FIG.
The resist coated only on a is ST10 solution ((Ltd.)
Peeled off by Tokyo Ohka. As a result, the resist material in which the TiO2 is dispersed is shown in FIG.
The pattern could be formed only in the area other than the ITO film 13 in (c). After that, the substrate is baked at 180 ° C. for 30 minutes for the purpose of completely curing the resist material in which the TiO 2 is dispersed, and when viewed from the back surface of the substrate, the present invention is formed in an area other than the colored portion of the color filter in the effective display area. The white reflective layer 20 having the characteristics of 1.
【0076】この基板の有効表示領域では、白色反射層
の膜厚もカラーフィルターの着色部の膜厚(カラーフィ
ルターの膜厚+ITOの膜厚)もともに20000Aで
あり、表面の段差は生じていない。しかも、白色反射層
の画素電極との境界部は滑らかな端縁となっていた。In the effective display area of this substrate, both the film thickness of the white reflective layer and the film thickness of the colored portion of the color filter (color filter film thickness + ITO film thickness) are 20000 A, and no surface step is formed. . Moreover, the boundary between the white reflective layer and the pixel electrode was a smooth edge.
【0077】このように、本実施例では、白色反射層は
カラーフィルターの着色部とそれ以外の領域間の段差を
解消する構成となっている。As described above, in this embodiment, the white reflective layer is configured to eliminate the step between the colored portion of the color filter and the other regions.
【0078】こうして得られた2枚の基板を図12のよ
うに実施例1同様の材料、製法にてセル化し、実施例1
同様の、材料、製法にて4分の1波長板31、反射板3
0を貼付し、液晶表示素子を得た。The two substrates thus obtained were made into cells by using the same material and manufacturing method as in Example 1 as shown in FIG.
A quarter wave plate 31 and a reflection plate 3 are made of the same material and manufacturing method.
0 was attached to obtain a liquid crystal display device.
【0079】こうして得られた本実施例の液晶表示素子
の反射率およびコントラスト比を実施例1同様の方法に
て測定したところ、反射率は、カラーフィルターでの吸
収があるにも拘らず50%と極めて高い値であり、ま
た、コントラスト比を測定したところ、12:1と極め
て高い値であった。The reflectance and the contrast ratio of the liquid crystal display device of this example thus obtained were measured by the same method as in Example 1. The reflectance was 50% despite the absorption by the color filter. It was a very high value, and when the contrast ratio was measured, it was a very high value of 12: 1.
【0080】(比較例2)実施例2において白色反射層
の無い構造の液晶表示素子を作成した。構造上は白色反
射層を設けないこと以外同一とし、材料、製法も実施例
2同様にして作成した。実施例1同様にして反射率及び
コントラスト比を測定したところ、反射率は25%と実
施例2と比較して著しく低い値であった。また、コント
ラスト比も6:1であり、実施例2の本発明の液晶表示
素子は白色反射層を設けても十分な値を得ていることが
わかった。(Comparative Example 2) A liquid crystal display device having a structure without the white reflective layer in Example 2 was prepared. The structure was the same except that the white reflective layer was not provided, and the material and the manufacturing method were the same as in Example 2. When the reflectance and the contrast ratio were measured in the same manner as in Example 1, the reflectance was 25%, which was a significantly low value as compared with Example 2. Further, the contrast ratio was 6: 1, and it was found that the liquid crystal display element of the present invention of Example 2 obtained a sufficient value even if the white reflective layer was provided.
【0081】(実施例3)図13に本実施例の液晶表示
素子を示す。(Embodiment 3) FIG. 13 shows a liquid crystal display element of this embodiment.
【0082】0.7mm厚のガラス基板を2枚用い、一
方の基板11に図13(a)、(b)に示すようなTF
T18付き基板を作成した。図13(a)は一画素の電
極形状を示し、図13(b)は有効表示領域の形状を示
す。一画素は180μm×180μm、画素数は480
×320である。この基板11は観察側基板として用い
る。まず、図7(a)に示すと同様に基板11上にTF
Tスイッチング素子18を形成し、しかる後、基板全面
にITO膜を膜厚2000Aにて成膜し、レジスト材料
としてポジ型のレジスト材料:OFPR−5000
((株)東京応化製)を全面に塗布し、60℃30分の
仮焼成を施した後、図示する正方形形状にパターン形成
できるようにマスクを用いて露光し、NMD3溶液
((株)東京応化製)で現像し、電極として残すITO
膜13の上にのみ前記レジストが被覆した構成とした
後、塩酸・硝酸水溶液(混合比塩酸10・硝酸1・水1
0)でエッチングを行った。しかる後、前記レジストを
剥離せずに、図13(b)に示す基板11の有効表示領
域113 全面にTiO2 を分散したレジスト材料(Ti
O2 分散液:(株)日本合成ゴム製)を膜厚2000A
の白色層となるように印刷し、100℃で30分、仮焼
成した。Two glass substrates having a thickness of 0.7 mm were used, and one substrate 11 had a TF as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b).
A substrate with T18 was prepared. FIG. 13A shows the electrode shape of one pixel, and FIG. 13B shows the shape of the effective display area. One pixel is 180 μm × 180 μm, the number of pixels is 480
X320. This substrate 11 is used as an observation side substrate. First, TF is formed on the substrate 11 in the same manner as shown in FIG.
The T switching element 18 is formed, and thereafter, an ITO film is formed on the entire surface of the substrate with a film thickness of 2000 A, and a positive resist material: OFPR-5000 is used as a resist material.
(Manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied over the entire surface, pre-baked at 60 ° C. for 30 minutes, and then exposed using a mask so that a pattern can be formed in the square shape shown in the drawing, and NMD3 solution (Tokyo, Inc.) is used. ITO developed and left as an electrode
After the resist is coated only on the film 13, a hydrochloric acid / nitric acid aqueous solution (mixing ratio hydrochloric acid 10 / nitric acid 1 / water 1
Etching was performed in 0). Thereafter, without removing the resist, a resist material (Ti 2) in which TiO 2 is dispersed over the entire effective display area 113 of the substrate 11 shown in FIG.
O2 dispersion: Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. film thickness 2000A
Was printed so as to form a white layer, and pre-baked at 100 ° C. for 30 minutes.
【0083】ITO膜13とその上のレジスト膜をマス
クとして基板裏面から紫外線による裏面露光を行い、白
色層の残すべき領域にのみ光が当たるようにした。The ITO film 13 and the resist film thereon are used as a mask to perform back surface exposure with ultraviolet light from the back surface of the substrate so that the light is applied only to the areas of the white layer that should remain.
【0084】その後、ネガレジスト用の現像液JCR
CD−150CR(商品名、(株)日本合成ゴム製)で
硬化の不十分な領域の白色層を剥離し、前記図13
(a)のITO膜13の上にのみ被覆したレジストをS
T10溶液(商品名、(株)東京応化製)にて剥離し
た。この結果、前記TiO2 を分散したレジスト材料か
らなる白色層は、有効表示領域113 内で図13(a)
のITO膜13以外の領域にのみパターン形成できた。Then, a developing solution JCR for negative resist is used.
CD-150CR (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was used to peel off the white layer in the insufficiently cured region, and
The resist coated only on the ITO film 13 of (a) is treated with S
It was peeled off with a T10 solution (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.). As a result, the white layer made of the resist material in which TiO2 is dispersed is shown in FIG. 13 (a) in the effective display area 113.
The pattern could be formed only in the area other than the ITO film 13.
【0085】しかる後、前記TiO2 を分散したレジス
ト材料を完全に硬化させる目的で基板を180℃にて3
0分焼成し、基板裏面から見て、有効表示領域内の画素
電極(図13(a)のITO膜13)および配線部(ゲ
ート線、信号線)22、TFT素子18以外のスペース
領域に本発明の特徴である白色反射層20を形成でき
た。After that, the substrate was heated at 180 ° C. for 3 hours in order to completely cure the resist material in which the TiO 2 was dispersed.
After baking for 0 minutes, when viewed from the back surface of the substrate, the pixel electrode (ITO film 13 in FIG. 13A), the wiring portion (gate line, signal line) 22, and the space area other than the TFT element 18 are formed in the effective display area. The white reflective layer 20, which is a feature of the invention, could be formed.
【0086】さらに、対向基板としてITOベタ電極を
有する基板(図示せず)を用い、配向膜としてALー1
051((株)日本合成ゴム製)を有効表示領域に印
刷、焼成し、対向する基板間で向きが180゜逆となる
方向にラビングして、しかる後、観察側基板に基板間隙
材として粒径8μmのミクロパールSP((株)積水フ
ァインケミカル製)を散布密度100/mm2 にて散布
し、対向基板の有効表示領域周辺に5mm幅の開口部を
設けた周辺シールパターンをスクリーン印刷法にて形成
した。ここで用いたシール材料は1液性エポキシ樹脂で
あるXNー21(三井東圧化学(株)製)である。Further, a substrate (not shown) having an ITO solid electrode was used as a counter substrate, and AL-1 was used as an alignment film.
051 (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) is printed and fired in the effective display area, and rubbed in a direction in which the facing substrates are 180 ° opposite to each other. Micropearl SP (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) having a diameter of 8 μm was sprayed at a spraying density of 100 / mm 2, and a peripheral seal pattern with an opening of 5 mm width was formed around the effective display area of the counter substrate by the screen printing method. Formed. The seal material used here is XN-21 (manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.), which is a one-component epoxy resin.
【0087】しかる後、前記2枚の基板を電極面が対向
するようにして重ね合わせて、基板間隙が前記基板間隙
材の粒径と等しくなるよう加圧しながら180℃で2時
間焼成し、本発明の液晶表示素子に用いる空セルを得
た。しかる後、前記空セルに液晶材料として正の誘電異
方性を示すネマティック液晶材料(ZLIー2293、
(株)メルクジャパン製)に、カイラル材(S101
1、(株)メルクジャパン製)を2wt%と、黒色の染
料(LA103/4、(株)三菱化成製)を2.0wt
%添加したものを減圧注入法にて注入し、前記周辺シー
ルパターンの開口部を紫外線硬化樹脂UV−1000
((株)ソニーケミカル製)にて封止し、本実施例の液
晶表示素子に用いる液晶セルを得た。本実施例にて作成
した液晶表示素子は、PC−GH型LCDであり、用い
た液晶材料のヘリカルピッチは1.4μmに設定(前記
カイラル材の添加量で制御)してある。ヘリカルピッチ
が液晶層厚(設定8μm)より、十分に短いため、螺旋
軸は法線方向からずれ、電圧を印加していない状態では
実用的に染料分子の方位がランダムとなり、十分な光吸
収効果(暗状態を得る効果)が得られる。Then, the two substrates are stacked so that their electrode surfaces face each other, and baked at 180 ° C. for 2 hours while pressurizing so that the substrate gap becomes equal to the grain size of the substrate gap material. An empty cell used for the liquid crystal display device of the invention was obtained. Thereafter, a nematic liquid crystal material (ZLI-2293;
Chiral material (S101 manufactured by Merck Japan Co., Ltd.)
1, 2% by weight of Merck Japan Co., Ltd., and 2.0% of black dye (LA103 / 4, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.)
% Addition is performed by a reduced pressure injection method, and the opening of the peripheral seal pattern is filled with an ultraviolet curable resin UV-1000.
A liquid crystal cell used in the liquid crystal display device of this example was obtained by sealing with (manufactured by Sony Chemical Co., Ltd.). The liquid crystal display device produced in this example is a PC-GH type LCD, and the helical pitch of the liquid crystal material used is set to 1.4 μm (controlled by the addition amount of the chiral material). Since the helical pitch is sufficiently shorter than the liquid crystal layer thickness (set to 8 μm), the spiral axis deviates from the normal direction, and the orientation of the dye molecules becomes practically random when no voltage is applied, resulting in a sufficient light absorption effect. (The effect of obtaining a dark state) is obtained.
【0088】こうして得られた液晶セルの対向基板外面
に実施例1同様、Mタイプ拡散反射板((株)日東電工
製)を貼り、本実施例の液晶表示素子を得た。As in Example 1, an M type diffuse reflector (manufactured by Nitto Denko Corporation) was attached to the outer surface of the counter substrate of the liquid crystal cell thus obtained to obtain a liquid crystal display element of this example.
【0089】この液晶表示素子の反射率及びコントラス
ト比を実施例1同様の方法にて測定したところ、液晶層
への印加電圧が14VとなるようTFT素子を用いて全
面(全画素)に電圧を印加して反射率は80%と極めて
高い値であり、また、液晶層への印加電圧が0Vと14
VとなるようTFT素子を用いて全面(全画素)に電圧
を印加してコントラスト比を測定したところ、15:1
と極めて高い値であった。ここで、コントラスト比が実
施例1より、さらに高くなったのはスイッチング素子と
してTFT素子を用いていることによるもので、本発明
の作用とともに効果を高める。The reflectance and contrast ratio of this liquid crystal display element were measured by the same method as in Example 1. As a result, a voltage was applied to the entire surface (all pixels) by using a TFT element so that the applied voltage to the liquid crystal layer was 14V. When applied, the reflectance is as high as 80%, and the applied voltage to the liquid crystal layer is 0V and 14V.
When the contrast ratio was measured by applying a voltage to the entire surface (all pixels) using the TFT element so that the voltage would be V, it was 15: 1.
It was an extremely high value. Here, the contrast ratio is higher than that of the first embodiment because the TFT element is used as the switching element, which enhances the effect together with the action of the present invention.
【0090】(実施例4)実施例3において、白色反射
層を形成する白色顔料に用いる顔料として、MgOを用
いる以外、実施例3と同じ材料、製法、構成にて本発明
の液晶表示素子を作成した。(Example 4) A liquid crystal display device of the present invention was prepared in the same manner as in Example 3 except that MgO was used as the white pigment for forming the white reflective layer. Created.
【0091】実施例3同様、駆動電圧14Vにて、反射
率およびコントラスト比を実施例1同様の方法にて測定
したところ、反射率は78%と極めて高い値であり、コ
ントラスト比を測定したところ、15:1と極めて高い
値であった。Similar to Example 3, the reflectance and the contrast ratio were measured at the driving voltage of 14 V by the same method as in Example 1. The reflectance was 78%, which was a very high value, and the contrast ratio was measured. , 15: 1, which was an extremely high value.
【0092】(実施例5)図14および図15に本実施
例の数字等のキャラクター表示用液晶表示素子を示す。(Embodiment 5) FIGS. 14 and 15 show a liquid crystal display device for displaying characters such as numbers in this embodiment.
【0093】2枚の0.7mm厚のガラス基板11、1
2を用い、図14(a)にセグメント電極パターン14
を形成した対向基板12、図8(b)にITO膜の電極
パターン13を形成した観察側基板11を示す。これら
基板の電極面に、図15に示すように配向膜16、17
として、AL−1051((株)日本合成ゴム製)を有
効表示領域に印刷、焼成し、図14(a)(b)に図示
する矢印方向r1 、r2 (互いに対向する基板間で向き
が180゜逆となる方向)にラビングして、しかる後、
観察側基板11に基板間隙材として粒径2.5μmの間
隙剤(ミクロパールSP、(株)積水ファインケミカル
製)を散布密度100/mm2 にて散布し、対向基板1
2の有効表示領域周辺に5mm幅の開口部を設けた周辺
シールパターンをスクリーン印刷法にて形成した。ここ
で用いたシール材料28は1液性エポキシ樹脂(XN−
21、三井東圧化学(株)製)である。Two 0.7 mm thick glass substrates 11 and 1
2 is used, the segment electrode pattern 14 shown in FIG.
FIG. 8B shows the counter substrate 12 on which the ITO film is formed, and the observation-side substrate 11 on which the electrode pattern 13 of the ITO film is formed. Alignment films 16, 17 are formed on the electrode surfaces of these substrates as shown in FIG.
As a result, AL-1051 (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is printed in an effective display area and baked, and arrow directions r1 and r2 shown in FIGS. Rubbing in the opposite direction), then,
A space agent (Micropearl SP, manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 2.5 μm was sprayed on the observation side substrate 11 as a substrate spacing material at a spraying density of 100 / mm 2 to form a counter substrate 1.
A peripheral seal pattern having a 5 mm wide opening around the effective display area 2 was formed by screen printing. The sealing material 28 used here is a one-component epoxy resin (XN-
21, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.
【0094】しかる後、図14(c)のように、前記2
枚の基板11、12を電極面が対向するようにして重ね
合わせて、基板間隙が前記基板間隙材の粒径と等しくな
るよう加圧しながら180℃で2時間焼成し、本実施例
の液晶表示素子に用いる空セルを得た。次に、前記空セ
ルに液晶材料として正の誘電異方性を示すネマティック
液晶材料(ZLI−2293、(株)メルクジャパン
製)を液晶組成物15として減圧注入法にて注入し、前
記周辺シールパターンの開口部を紫外線硬化樹脂(UV
−1000、(株)ソニーケミカル製)にて封止し、本
実施例の液晶表示素子に用いる液晶セルを得た。しかる
後、図15に示す構造となるよう偏光板32としてLL
C298−18SF((株)サンリッツ製)を、観察側
基板11外面に前記ラビング方向と45゜の角度をなす
方向に吸収軸が来るように張り付け、反射板30として
Mタイプ拡散反射板((株)日東電工製)を対向基板1
2外面に張り付け、しかる後、前記偏光板32表面に、
TiO2 を分散したレジスト材料(TiO2 分散液:
(株)日本合成ゴム製)を図14(c)に示すパターン
で膜厚2000Aの白色層となるように印刷し、70℃
で120分間焼成し、平面的に見て非変調部である領域
で、断面的に見て前記偏光板表面に白色反射層20を形
成した。Then, as shown in FIG.
The substrates 11 and 12 are superposed so that their electrode surfaces face each other, and baked at 180 ° C. for 2 hours while applying pressure so that the substrate gap becomes equal to the grain size of the substrate gap material, and the liquid crystal display of this embodiment is displayed. An empty cell used for the device was obtained. Next, a nematic liquid crystal material (ZLI-2293, manufactured by Merck Japan Co., Ltd.) exhibiting positive dielectric anisotropy as a liquid crystal material is injected into the empty cell as a liquid crystal composition 15 by a reduced pressure injection method to form the peripheral seal. The opening of the pattern is made of UV curable resin (UV
-1000, manufactured by Sony Chemical Co., Ltd., was sealed to obtain a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device of this example. Then, LL is used as the polarizing plate 32 so that the structure shown in FIG. 15 is obtained.
C298-18SF (manufactured by Sanritsu Co., Ltd.) was attached to the outer surface of the observing side substrate 11 so that the absorption axis would be in a direction forming an angle of 45 ° with the rubbing direction, and the reflection plate 30 was an M type diffuse reflection plate ( ) Nitto Denko) counter substrate 1
2 pasted on the outer surface, and then, on the surface of the polarizing plate 32,
Resist material in which TiO2 is dispersed (TiO2 dispersion:
14C is printed so as to form a white layer having a film thickness of 2000 A, and the temperature is 70 ° C.
Then, the white reflective layer 20 was formed on the surface of the polarizing plate as seen in a cross section in a region which is a non-modulation part when seen in plan view.
【0095】本実施例は画素単位の表示パターンではな
いため、変調部と非変調部を一つの表示単位とみなして
観察することはできないので、変調部と非変調部を合わ
せたコントラスト比は議論の価値がない。よって、本実
施例では、実施例1と同様の方法にて反射率のみを測定
した。電圧を印加しない状態では、反射率50%と偏光
板を用いているにも拘らず極めて高い値であった。ま
た、5Vの電圧を印加して変調部を暗状態としたとこ
ろ、極めて視認性の良い表示であった。In this embodiment, since the display pattern is not on a pixel-by-pixel basis, it is not possible to view the modulation section and the non-modulation section as one display unit. Therefore, the contrast ratio of the modulation section and the non-modulation section is discussed. Not worth. Therefore, in this example, only the reflectance was measured by the same method as in Example 1. When no voltage was applied, the reflectance was 50%, which was an extremely high value despite the use of the polarizing plate. Further, when a voltage of 5 V was applied to make the modulation portion in a dark state, the display was extremely good in visibility.
【0096】(実施例6)図16に本実施例の液晶表示
素子を示す。Example 6 FIG. 16 shows a liquid crystal display device of this example.
【0097】実施例1に用いた2枚の電極付き基板1
1、12を用いた。観察側基板11の電極13周囲には
実施例1で形成した白色反射層20を有している。次に
電極13、14面に配向膜(AL−1051、(株)日
本合成ゴム製)16、17を有効表示領域に印刷、焼成
し、2枚の基板11、12を電極面が対向するよう重ね
合わせたときラビング方向が90゜の角度をなすように
ラビングして、しかる後、観察側基板に基板間隙材とし
て粒径4.5μmのミクロパールSP((株)積水ファ
インケミカル製)を散布密度100/mm2 にて散布
し、対向基板の有効表示領域周辺に5mm幅の開口部を
設けた周辺シールパターンをスクリーン印刷法にて形成
した。ここで用いたシール材料は1液性エポキシ樹脂X
N−21(三井東圧化学(株)製)である。Two electrodes-attached substrate 1 used in Example 1
1 and 12 were used. The white reflective layer 20 formed in Example 1 is provided around the electrode 13 of the viewing side substrate 11. Next, alignment films (AL-1051, made by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) 16 and 17 are printed on the surfaces of the electrodes 13 and 14 in the effective display area and fired so that the two substrates 11 and 12 face each other. Rubbing is performed so that the rubbing direction forms an angle of 90 ° when superposed, and then Micropearl SP (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 4.5 μm is dispersed as a substrate gap material on the observation side substrate. It was sprayed at 100 / mm 2, and a peripheral seal pattern having an opening with a width of 5 mm was formed around the effective display area of the counter substrate by a screen printing method. The seal material used here is a one-component epoxy resin X
N-21 (manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.).
【0098】しかる後、前記2枚の基板を電極面が対向
するようにして重ね合わせて、基板間隙が前記基板間隙
材の粒径と等しくなるよう加圧しながら180℃で2時
間焼成し、空セルを得た。しかる後、前記空セルに液晶
材料として正の誘電異方性を示すネマティック液晶材料
ZLI−2293((株)メルクジャパン製)を液晶組
成物層15として減圧注入法にて注入し、前記周辺シー
ルパターンの開口部を紫外線硬化樹脂(UV−100
0、(株)ソニーケミカル製)にて封止し、本実施例の
液晶表示素子に用いる液晶セルを得た。しかる後、偏光
板(LLC298−18SF、(株)サンリッツ製)3
2、33を2枚の基板外面に、吸収軸が前記ラビング方
向と平行となるように張り付け、反射板30としてMタ
イプ拡散反射板((株)日東電工製)を対向基板の偏光
板外側に張り付け、本実施例の液晶表示素子を得た。Then, the two substrates are stacked so that their electrode surfaces face each other, and baked at 180 ° C. for 2 hours while pressurizing so that the substrate gap becomes equal to the particle size of the substrate gap material, and then the substrate is emptied. I got a cell. Then, a nematic liquid crystal material ZLI-2293 (manufactured by Merck Japan Co., Ltd.) showing a positive dielectric anisotropy as a liquid crystal material is injected into the empty cell as a liquid crystal composition layer 15 by a reduced pressure injection method to form the peripheral seal. The opening of the pattern is made of UV curable resin (UV-100
0, manufactured by Sony Chemical Co., Ltd., to obtain a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device of this example. Then, a polarizing plate (LLC298-18SF, manufactured by Sanritsu Co., Ltd.) 3
2, 33 are attached to the outer surfaces of the two substrates so that the absorption axis is parallel to the rubbing direction, and an M type diffuse reflection plate (manufactured by Nitto Denko Corporation) is used as the reflection plate 30 on the outside of the polarizing plate of the opposite substrate. The liquid crystal display element of this example was obtained by pasting.
【0099】実施例1同様、駆動電圧4Vにて、反射率
およびコントラスト比を実施例1同様の方法にて測定し
たところ、偏光板を2枚も用いているにも拘らず反射率
は40%と極めて高い値であり、コントラスト比を測定
したところ、22:1と極めて高い値であった。As in Example 1, the reflectance and the contrast ratio were measured by the same method as in Example 1 at a driving voltage of 4 V. The reflectance was 40% even though two polarizing plates were used. It was an extremely high value, and when the contrast ratio was measured, it was an extremely high value of 22: 1.
【0100】(実施例7)図17に示すように、0.7
mm厚のガラス基板11、12を2枚用い、一方の基板
12に図7(a)、(b)に示すようなMIM素子付き
基板を作成した。この基板12は図7(a)の基板と異
なり観察側基板の対向基板として用いる。すなわち、本
実施例は図7に示す実施例1の構成で、セルの逆の面を
観察側とするものである。(Embodiment 7) As shown in FIG. 17, 0.7
Two glass substrates 11 and 12 having a thickness of mm were used, and a substrate with an MIM element as shown in FIGS. 7A and 7B was formed on one substrate 12. Unlike the substrate of FIG. 7A, this substrate 12 is used as the counter substrate of the observation side substrate. That is, the present example has the configuration of Example 1 shown in FIG. 7 and has the opposite surface of the cell as the observation side.
【0101】観察側基板11として、図7(c)、
(d)に示すITOストライプパターン電極基板基板を
作成した。本実施例では、いずれのパターンもリフトオ
フ法は用いず、各々レジストを剥離しておこなった。し
かる後、前記図7(c)、(d)に示すITOストライ
プパターン電極基板表面に図7(d)に示す有効表示領
域全面にTiO2 を分散したレジスト材料(TiO2 分
散液:(株)日本合成ゴム製)を膜厚2000Aと成る
ように印刷し、60℃30分の仮焼成を施した後、対向
基板12の画素電極14(図7(a)のITO膜13)
以外の領域が対向する図7(c)の観察基板の該当領域
にパターン形成できるよう(すなわち非変調部Bにのみ
パターン形成できるよう)マスクを用いて裏面から露光
し、NMD3溶液((株)東京応化製)で現像し、観察
側基板の非変調部全域に本発明の白色反射層20を形成
した。こうして得られた2枚の基板を用い、実施例1と
同様の材料、製法にて液晶セルを作成し、図17に示す
ような構成となるように実施例1と同様の材料(4分の
1波長板31、反射板30)を対向基板12外面に貼付
し、本実施例による液晶表示素子を得た。As the observing side substrate 11, as shown in FIG.
The ITO stripe pattern electrode substrate shown in (d) was prepared. In this example, the lift-off method was not used for any of the patterns, and the resist was peeled off. Thereafter, a resist material in which TiO2 is dispersed over the entire effective display area shown in FIG. 7 (d) on the surface of the ITO stripe pattern electrode substrate shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d) (TiO2 dispersion liquid: manufactured by Nippon Gosei Co., Ltd.) (Made of rubber) so as to have a film thickness of 2000 A, and after provisional baking at 60 ° C. for 30 minutes, the pixel electrode 14 of the counter substrate 12 (ITO film 13 of FIG. 7A)
7C is exposed from the back side using a mask so that a pattern can be formed in the corresponding region of the observation substrate of FIG. 7C (that is, only the non-modulation part B can be formed), and the NMD3 solution (available from The product was developed by Tokyo Ohka Co., Ltd., and the white reflective layer 20 of the present invention was formed on the entire non-modulated portion of the viewing side substrate. Using the two substrates thus obtained, a liquid crystal cell was prepared by using the same material and manufacturing method as in Example 1, and the same material as in Example 1 (quarter The one-wave plate 31 and the reflection plate 30) were attached to the outer surface of the counter substrate 12 to obtain a liquid crystal display element according to this example.
【0102】本実施例は実施例1と比較して白色反射層
20のパターン形成にリフトオフ法を用いず、フォトリ
ソグラフィー法を用いている。製造プロセスは増加する
が、白色反射層を非変調部全域に容易に設けることがで
き、さらなる反射率の向上が期待できるものである。In this embodiment, as compared with the first embodiment, the lift-off method is not used for the pattern formation of the white reflective layer 20, but the photolithography method is used. Although the number of manufacturing processes increases, the white reflective layer can be easily provided over the entire non-modulation portion, and further improvement in reflectance can be expected.
【0103】実施例1同様、駆動電圧4Vにて、反射率
及びコントラスト比を実施例1同様の方法にて測定した
ところ、反射率は85%と実施例1以上に極めて高い値
であり、コントラスト比を測定したところ、14:1と
極めて高い値であった。When the reflectance and the contrast ratio were measured by the same method as in Example 1 at a driving voltage of 4 V as in Example 1, the reflectance was 85%, which was a value extremely higher than that in Example 1, and the contrast When the ratio was measured, it was an extremely high value of 14: 1.
【0104】(実施例8)図19において、(a)は対
向基板12、(b)は観測側基板11、(c)はセル断
面を示す。(Embodiment 8) In FIG. 19, (a) shows the counter substrate 12, (b) shows the observation side substrate 11, and (c) shows the cell cross section.
【0105】対向基板12はMIM素子18を有するI
TO画素電極14をマトリクス配列したもので、上下に
配列された画素電極14間には行方向に延長された配線
22があり、全面を配向膜17で被覆されている。The counter substrate 12 has an IIM having a MIM element 18.
The TO pixel electrodes 14 are arranged in a matrix, and the wirings 22 extending in the row direction are provided between the pixel electrodes 14 arranged vertically, and the entire surface is covered with the alignment film 17.
【0106】観察側基板11はITOででき列方向に延
長された複数のストライプ電極13を有し、各ストライ
プ電極13を隔てる間隙に白色反射層20が形成され
る。この白色反射層20は基板間隙材を兼ねており、液
晶組成物15の層厚をきめる厚さを有している。さら
に、この上に基板全面にわたり配向膜16が被着され
る。The observing side substrate 11 has a plurality of stripe electrodes 13 made of ITO and extending in the column direction, and the white reflective layer 20 is formed in the gap separating the stripe electrodes 13. The white reflective layer 20 also serves as a substrate gap material, and has a thickness that allows the layer thickness of the liquid crystal composition 15 to be determined. Furthermore, an alignment film 16 is deposited on the entire surface of the substrate.
【0107】白色反射層20の形成は、ストライプ電極
13を形成した基板11の上に、TiO2 を分散したレ
ジスト材料(TiO2 分散液:(株)日本合成ゴム製)
を膜厚5μmとなるように印刷し、60℃30分の仮焼
成を施した後、図19(b)に示す、部分的に切れた棒
状パターン形状となるようマスクを用いて露光し、NM
D3溶液((株)東京応化製)で現像し、150℃12
0分の焼成を行い、観察側基板の非変調部の一部に基板
間隙材の機能を有する本発明の白色反射層20を裏面露
光により形成した。The white reflective layer 20 is formed by forming a resist material in which TiO2 is dispersed on the substrate 11 on which the stripe electrode 13 is formed (TiO2 dispersion liquid: manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.).
Is printed to have a film thickness of 5 μm, and calcination is performed at 60 ° C. for 30 minutes, and then exposed using a mask so as to form a partially cut rod-shaped pattern shown in FIG.
Develop with D3 solution (Tokyo Ohka Co., Ltd.), 150 ° C 12
After baking for 0 minutes, the white reflective layer 20 of the present invention having the function of a substrate gap material was formed on a part of the non-modulated portion of the observation side substrate by backside exposure.
【0108】こうして得られた2枚の基板を用い、実施
例1と同様の材料、製法にて液晶セルを作成し、図19
(c)に示すような構成となるように実施例1と同様の
材料(4分の1波長板31、反射板30)を対向基板外
面に張り付け、本実施例の液晶表示素子を得た。Using the two substrates thus obtained, a liquid crystal cell was prepared using the same material and manufacturing method as in Example 1, and as shown in FIG.
The same materials (quarter wave plate 31, reflection plate 30) as in Example 1 were attached to the outer surface of the counter substrate so that the structure as shown in (c) was obtained, and the liquid crystal display element of this example was obtained.
【0109】実施例1同様、駆動電圧4Vにて、反射率
及びコントラスト比を実施例1同様の方法にて測定した
ところ、反射率は45%と高い値であり、コントラスト
比を測定したところ、10:1と極めて高い値であっ
た。As in Example 1, the reflectance and the contrast ratio were measured at the driving voltage of 4 V by the same method as in Example 1. The reflectance was as high as 45%, and the contrast ratio was measured. It was a very high value of 10: 1.
【0110】また、液晶層厚を干渉膜厚計で測定したと
ころ、セル全面のバラツキは±0.05μmと殆ど均一
なセル厚となっていることがわかった。Further, the thickness of the liquid crystal layer was measured by an interference film thickness meter, and it was found that the variation over the entire cell surface was ± 0.05 μm, which was a substantially uniform cell thickness.
【0111】[0111]
【発明の効果】本発明の液晶表示素子は暗状態において
非変調部が白色反射層になっていることにより、変調部
の暗さ、黒さは際立って見え、さらに明状態においても
非変調部が白色反射層となっていることにより、明るさ
が向上し、実際に見た目に感じられるコントラスト比が
顕著に高く、明るい反射型液晶表示素子が得られる。In the liquid crystal display device of the present invention, since the non-modulation portion is the white reflective layer in the dark state, the darkness and the blackness of the modulation portion can be seen conspicuously, and the non-modulation portion can be seen even in the bright state. Since it is a white reflective layer, the brightness is improved, the contrast ratio actually perceived is remarkably high, and a bright reflective liquid crystal display element can be obtained.
【図1】本発明の液晶表示素子の一構成例を説明する断
面図FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a liquid crystal display element of the present invention.
【図2】本発明の液晶表示素子の他の構成例を説明する
平面図FIG. 2 is a plan view illustrating another configuration example of the liquid crystal display element of the present invention.
【図3】(a)、(b)は本発明の液晶表示素子の変調
部と非変調部の一例を説明する平面図3A and 3B are plan views illustrating an example of a modulation section and a non-modulation section of the liquid crystal display element of the present invention.
【図4】本発明の液晶表示素子の他の構成例を説明する
平面図FIG. 4 is a plan view illustrating another configuration example of the liquid crystal display element of the present invention.
【図5】本発明の液晶表示素子の製造方法を説明する工
程図FIG. 5 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention.
【図6】本発明の液晶表示素子の他の構成例を説明する
断面図FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another configuration example of the liquid crystal display element of the present invention.
【図7】本発明の実施例1の基板の電極構造を説明する
もので、(a)、(b)は観察側基板、(c)、(d)
は対向基板の平面図FIG. 7 is a view for explaining an electrode structure of a substrate of Example 1 of the present invention, (a) and (b) are observation side substrates, (c) and (d).
Is a plan view of the counter substrate
【図8】本発明の実施例1の素子を説明する断面図FIG. 8 is a sectional view illustrating an element according to Example 1 of the present invention.
【図9】(a)、(b)は本発明の実施例の液晶表示素
子の表示原理を説明する略図9A and 9B are schematic diagrams for explaining the display principle of the liquid crystal display element of the embodiment of the present invention.
【図10】液晶表示素子の反射率の測定系を説明する線
図FIG. 10 is a diagram illustrating a reflectance measurement system of a liquid crystal display device.
【図11】(a)、(b)、(c)、(d)は本発明の
実施例2に用いた基板の電極構造およびカラーフィルタ
ーの平面構造を説明する平面図11 (a), (b), (c), and (d) are plan views illustrating an electrode structure of a substrate and a planar structure of a color filter used in Example 2 of the present invention.
【図12】本発明の実施例2の素子を説明する断面図FIG. 12 is a sectional view illustrating an element of Example 2 of the present invention.
【図13】(a)、(b)は本発明の実施例3に用いた
基板を説明する平面図13 (a) and 13 (b) are plan views illustrating a substrate used in Example 3 of the present invention.
【図14】(a)、(b)、(c)は本発明の実施例6
に用いた基板の電極を説明する平面図14 (a), (b) and (c) are the sixth embodiment of the present invention.
Plan view for explaining the electrodes of the substrate used for
【図15】本発明の実施例6の素子を説明する断面図FIG. 15 is a sectional view illustrating an element of Example 6 of the present invention.
【図16】本発明の実施例7の素子を説明する断面図FIG. 16 is a sectional view illustrating an element of Example 7 of the present invention.
【図17】本発明の実施例8の素子を説明する断面図FIG. 17 is a sectional view illustrating an element of Example 8 of the present invention.
【図18】本発明の実施例90説明するもので、(a)
は基板の電極の平面図、(b)は断面図FIG. 18 illustrates Example 90 of the present invention, in which (a)
Is a plan view of the electrode of the substrate, (b) is a cross-sectional view
【図19】本発明の実施例100説明するもので、
(a)、(b)は基板の電極の平面図、(c)は素子の
断面図FIG. 19 illustrates Example 100 of the present invention.
(A) and (b) are plan views of the electrodes on the substrate, and (c) is a cross-sectional view of the device.
【図20】従来技術の偏光板2枚反射型TN−LCDを
説明する断面図FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a conventional two-polarization plate reflective TN-LCD.
【図21】従来技術の偏光板1枚反射型ECB−LCD
を説明する断面図FIG. 21 is a conventional single-polarizer-type reflective ECB-LCD.
Sectional view explaining
【図22】従来技術の反射型GH−PC−LCDを説明
する断面図FIG. 22 is a sectional view illustrating a conventional reflective GH-PC-LCD.
【図23】従来技術の反射型GH−HOMO−LCDを
説明する断面図FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a conventional reflective GH-HOMO-LCD.
【図24】従来技術の2層型反射型GH−HOMO−L
CDを説明する断面図FIG. 24 is a conventional two-layer reflective GH-HOMO-L.
Sectional view illustrating a CD
【図25】従来技術の4分の1波長板を用いた反射型G
H−HOMO−LCDを説明する断面図FIG. 25 is a reflection type G using a quarter-wave plate of the prior art.
Sectional drawing explaining H-HOMO-LCD
11…上基板 12…下基板 13…透明電極 14…画素電極 15…液晶組成物 18…スイッチング素子 20…白色反射層 22…配線層 30…反射板 A…変調部 B…非変調部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Upper substrate 12 ... Lower substrate 13 ... Transparent electrode 14 ... Pixel electrode 15 ... Liquid crystal composition 18 ... Switching element 20 ... White reflective layer 22 ... Wiring layer 30 ... Reflector A ... Modulation part B ... Non-modulation part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽藤 仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 森田 廣 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hitoshi Hato 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock company Toshiba Yokohama office (72) Inventor Hiro Morita 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Company Toshiba Yokohama Office
Claims (4)
持されてなる反射型液晶表示素子の製造方法において、
透明な一方の基板面に透明導電層を被着する工程と、前
記透明導電層上にレジスト膜を被着し前記透明導電層の
電極パターンとなる部分を残して前記レジスト膜を除去
する工程と、前記レジスト膜をマスクとして前記透明導
電層をエッチングし透明導電層による電極パターンを形
成する工程と、前記電極パターン上にレジスト膜を残し
たまま基板面にレジストに白色系顔料を混入した白色層
を被着する工程と、前記透明な一方の基板の電極パター
ンが形成された面とは反対側の面から前記透明電極およ
びこの透明電極上のレジスト膜をマスクとして前記白色
層を露光する工程と、前記透明電極上の前記レジスト膜
および白色層を除去し、電極パターン以外の全部または
一部の領域に白色反射層を形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。1. A method of manufacturing a reflective liquid crystal display device, comprising a liquid crystal composition sandwiched between two substrates with electrodes,
A step of depositing a transparent conductive layer on one transparent substrate surface, and a step of depositing a resist film on the transparent conductive layer and removing the resist film leaving a portion to be an electrode pattern of the transparent conductive layer. A step of etching the transparent conductive layer using the resist film as a mask to form an electrode pattern by the transparent conductive layer, and a white layer in which a white pigment is mixed in the resist on the substrate surface while leaving the resist film on the electrode pattern And a step of exposing the white layer using the transparent electrode and the resist film on the transparent electrode as a mask from the surface opposite to the surface on which the electrode pattern of the transparent one substrate is formed, Removing the resist film and the white layer on the transparent electrode, and forming a white reflective layer in all or a part of the area other than the electrode pattern. Method for producing a type liquid crystal display device.
持されてなる反射型液晶表示素子の製造方法において、
透明な一方の基板面に透明導電層を被着する工程と、前
記透明導電層上にレジスト膜を被着し前記透明導電層の
電極パターンとなる部分を残して前記レジスト膜を除去
する工程と、前記レジスト膜をマスクとして前記透明導
電層をエッチングしかつマスクとして用いたレジスト膜
を除去して透明導電層による電極パターンを形成する工
程と、前記電極パターン上にレジスト膜を残したまま基
板面にレジストに白色系顔料を混入した白色層を被着す
る工程と、前記透明な一方の基板の電極パターン形成面
と反対の面から前記透明電極以外の前記白色層の領域を
選択的に露光する工程と、前記透明電極上の前記白色層
を除去し、電極パターン以外の全部または一部の領域に
白色反射層を形成する工程とを具備することを特徴とす
る反射型液晶表示素子の製造方法。2. A method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device comprising a liquid crystal composition sandwiched between two substrates with electrodes,
A step of depositing a transparent conductive layer on one transparent substrate surface, and a step of depositing a resist film on the transparent conductive layer and removing the resist film leaving a portion to be an electrode pattern of the transparent conductive layer. A step of etching the transparent conductive layer using the resist film as a mask and removing the resist film used as the mask to form an electrode pattern of the transparent conductive layer; and a substrate surface with the resist film left on the electrode pattern. A step of depositing a white layer mixed with a white pigment on the resist, and selectively exposing the area of the white layer other than the transparent electrode from the surface opposite to the electrode pattern forming surface of the transparent one substrate. A reflective liquid crystal display comprising: a step of removing the white layer on the transparent electrode and forming a white reflective layer in all or a part of the area other than the electrode pattern. Method of manufacturing a child.
2枚の電極付き基板間に液晶組成物を挟持してなる反射
型液晶表示素子の製造方法において、一方の透明な基板
面に着色層を被着する工程と、前記着色層上にレジスト
膜を被着し前記着色層のカラーフィルターとなる部分を
残して前記レジスト膜を除去する工程と、前記レジスト
膜をマスクとして前記着色層をエッチングし着色層によ
るカラーフィルターパターンを形成する工程と、前記カ
ラーフィルターパターンを有する基板面にレジストに白
色系顔料を混入した白色層を被着する工程と、前記透明
な基板の裏面から白色層を露光する工程と、前記カラー
フィルターパターン上の白色層を除去し、着色層以外の
領域に白色反射層を形成する工程とを具備することを特
徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。3. A method for producing a reflective liquid crystal display device, comprising a liquid crystal composition sandwiched between two substrates with electrodes having a color filter on one substrate, and a colored layer is coated on one transparent substrate surface. And a step of depositing a resist film on the colored layer and removing the resist film leaving a portion of the colored layer to be a color filter, and etching and coloring the colored layer using the resist film as a mask. A step of forming a color filter pattern by layers, a step of applying a white layer in which a white pigment is mixed in a resist to the surface of the substrate having the color filter pattern, and a step of exposing the white layer from the back surface of the transparent substrate And a step of removing the white layer on the color filter pattern and forming a white reflective layer in a region other than the colored layer. Display element manufacturing method.
の領域に形成することを特徴とする請求項1または2に
記載の反射型液晶表示素子の製造方法。4. The method of manufacturing a reflective liquid crystal display element according to claim 1, wherein the white reflective layer is formed in a region other than the pixel electrode and the wiring layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7241209A JPH0990351A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Production of reflection type liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7241209A JPH0990351A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Production of reflection type liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0990351A true JPH0990351A (en) | 1997-04-04 |
Family
ID=17070829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7241209A Pending JPH0990351A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Production of reflection type liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0990351A (en) |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7241209A patent/JPH0990351A/en active Pending
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