JPH10171379A - Reflection type guest-host liquid crystal display device and its manufacture - Google Patents

Reflection type guest-host liquid crystal display device and its manufacture

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JPH10171379A
JPH10171379A JP8352985A JP35298596A JPH10171379A JP H10171379 A JPH10171379 A JP H10171379A JP 8352985 A JP8352985 A JP 8352985A JP 35298596 A JP35298596 A JP 35298596A JP H10171379 A JPH10171379 A JP H10171379A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the contrast and lightness of a display of the reflection type guest-host liquid crystal display device which has a light reflecting layer and a 1/4-wavelength plate layer inside. SOLUTION: In the gap between an incidence-side 1st substrate 2 and an opposite- side 2nd substrate 3, guest-host liquid crystal 4 is arranged on the side of the 1st substrate 2 and the 1/4-wavelength plate layer 7 is arranged on the side of the 2nd substrate 3. Further, electrodes 8 and 16 are formed on the sides of the 1st substrate 2 and 2nd substrate 3 to apply a voltage to the guest-host liquid crystal 4. On the side of the 2nd substrate 3, light reflecting layer 9 is provided and reflects incident light 1 by a nearly mirror surface to convert it into reflected light 11. On the side of the 1st substrate 2, a light diffusion layer 10 is arranged and scatters or diffuses the reflected light 11 from behind to the front to convert it into projection light 12. A flattening film 20 is formed filling unevenness of the surface of the light diffusion layer 10 and the surface is smoothed and polished. AN electrode 8 is formed on the surface of the smoothed and polished flattening film 10. Or the electrode 8 may be provided by roughening the surface of the flattening film 20 into a rough surface according to circumstances.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は反射型ゲストホスト
液晶表示装置に関する。より詳しくは、四分の一波長板
層と光反射層とをパネル内に内蔵して入射光の利用効率
を改善した構造に関する。更に詳しくは、反射光を効率
的に拡散出射して表示を高輝度化する技術に関する。
The present invention relates to a reflection type guest-host liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a structure in which a quarter-wave plate layer and a light reflection layer are incorporated in a panel to improve the use efficiency of incident light. More specifically, the present invention relates to a technique for efficiently diffusing and emitting reflected light to increase display brightness.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置には種々のモードがあり、
現在ツイスト配向又はスーパーツイスト配向されたネマ
ティック液晶を用いたTNモード或いはSTNモードが
主流となっている。しかしながら、これらのモードは動
作原理上一対の偏光板が必要であり、その光吸収がある
ため透過率が低く明るい表示画面が得られない上、表示
するパターンに影が重なって写り高精彩の表示は実現で
きない。これらのモードの他、2色性色素を利用したゲ
ストホストモードも開発されている。ゲストホストモー
ドの液晶表示装置は液晶に添加した2色性色素の光吸収
の異方性を利用して表示を行うものである。棒状構造の
2色性色素を用いると、色素分子は液晶分子に平行に配
列する性質があるので、電界を印加して液晶の分子配向
を変化させると、色素の配向方向も変化する。この色素
は方向によって着色したりしなかったりするので、電圧
を印加することによって液晶表示装置の着色、無色を切
り換えることができる。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device has various modes.
At present, a TN mode or an STN mode using a nematic liquid crystal which is twist-oriented or super-twist-oriented is mainly used. However, these modes require a pair of polarizers due to the principle of operation, and because of their light absorption, low transmittance and a bright display screen cannot be obtained. Cannot be realized. In addition to these modes, a guest-host mode using a dichroic dye has also been developed. The guest-host mode liquid crystal display device performs display using the anisotropy of light absorption of a dichroic dye added to liquid crystal. When a dichroic dye having a rod-like structure is used, the dye molecules have a property of being arranged in parallel with the liquid crystal molecules. Therefore, when an electric field is applied to change the molecular orientation of the liquid crystal, the orientation direction of the dye also changes. Since this dye is colored or not depending on the direction, it is possible to switch between coloration and colorlessness of the liquid crystal display device by applying a voltage.

【0003】図6はハイルマイヤー(Heilmeie
r)型ゲストホスト液晶表示装置の構造を表わしてお
り、(A)は電圧無印加状態を表わし、(B)は電圧印
加状態を表わしている。この液晶表示装置はp型色素と
誘電異方性が正のネマティック液晶(Np 液晶)を用い
ている。p型の2色性色素は分子軸にほぼ平行な吸収軸
を持っており、分子軸に平行な偏光成分Lxを強く吸収
し、それに垂直な偏光成分Lyはほとんど吸収しない。
(A)に示す電圧無印加状態では、入射光に含まれる偏
光成分Lxがp型色素により強く吸収され、液晶表示装
置は着色する。これに対し、(B)に示す電圧印加状態
では、誘電異方性が正のNp 液晶が電界に応答して立ち
上がり、これに合わせてp型色素も垂直方向に整列す
る。このため、偏光成分Lxは僅かに吸収されるだけで
液晶表示装置はほぼ無色を呈する。入射光に含まれる他
方の偏光成分Lyは電圧印加状態及び電圧無印加状態の
何れであっても2色性色素によって吸収されることはほ
とんどない。従って、ハイルマイヤー型ゲストホスト液
晶表示装置ではあらかじめ一枚の偏光板を介在させ、他
方の偏光成分Lyを取り除き、コントラストの改善を図
っている。
FIG. 6 shows Heilmeyer.
(A) shows the state of no voltage application, and (B) shows the state of voltage application. The liquid crystal display device is p-type dye and dielectric anisotropy are using positive nematic liquid crystal (N p LCD). The p-type dichroic dye has an absorption axis substantially parallel to the molecular axis, strongly absorbs the polarized component Lx parallel to the molecular axis, and hardly absorbs the polarized component Ly perpendicular to the molecular axis.
In the state where no voltage is applied as shown in (A), the polarization component Lx contained in the incident light is strongly absorbed by the p-type dye, and the liquid crystal display is colored. In contrast, in the voltage application state (B), the dielectric anisotropy rises in response positive N p liquid crystal in an electric field, p-type dye is also vertically aligned accordingly. Therefore, the liquid crystal display device is almost colorless, because the polarized light component Lx is only slightly absorbed. The other polarization component Ly contained in the incident light is hardly absorbed by the dichroic dye in both the voltage applied state and the voltage non-applied state. Therefore, in the Heilmeier type guest-host liquid crystal display device, one polarizing plate is interposed in advance, and the other polarization component Ly is removed to improve the contrast.

【0004】ネマティック液晶を用いたゲストホスト液
晶表示装置では、ホストの液晶にゲストとして添加する
2色性色素がネマティック液晶と同様に配向する。液晶
の配向方向と平行な偏光成分は吸収するが、これと直交
する偏光成分はほとんど吸収しない。従って、充分なコ
ントラストを得るために、液晶表示装置の入射側に一枚
の偏光板を配置し、入射光の偏光方向を液晶の配向方向
と一致させている。しかしながら、このようにすると偏
光板により原理的には入射光の50%が失われるため、
表示がTNモードのように暗くなってしまう。この問題
を改善する手法として、単に偏光板を取り除いただけで
は吸光度のオン/オフ値が著しく低下するので適当では
なく、種々の改善策が提案されている。例えば、図7に
示すように、入射側から偏光板を除去する一方、出射側
に四分の一波長板及び反射板を取り付けた反射型ゲスト
ホスト液晶表示装置が提案されている。この方式では、
互いに直交する2つの偏光成分Lx,Lyが、四分の一
波長板によって往路及び復路で偏光方向を90度回転さ
せ、偏光成分の入替えが行われる。従って、(A)に示
すオフ状態(吸収状態)では、各偏光成分Lx,Lyが
入射光路か反射光路の何れかで吸収を受けることにな
る。また、(B)に示すオン状態(透過状態)では何れ
の偏光成分Lx,Lyもほとんど吸収を受けることがな
い。これにより、入射光の利用効率を著しく改善でき、
表示装置が明るくなる。
In a guest-host liquid crystal display device using a nematic liquid crystal, a dichroic dye added as a guest to the liquid crystal of the host is oriented similarly to the nematic liquid crystal. Although the polarized light component parallel to the liquid crystal alignment direction is absorbed, the polarized light component orthogonal to the direction is hardly absorbed. Therefore, in order to obtain a sufficient contrast, one polarizing plate is arranged on the incident side of the liquid crystal display device, and the polarization direction of the incident light is made to coincide with the orientation direction of the liquid crystal. However, in this case, 50% of the incident light is lost in principle by the polarizing plate.
The display becomes dark as in the TN mode. As a method of solving this problem, simply removing the polarizing plate is not appropriate because the on / off value of the absorbance is remarkably reduced, and various measures have been proposed. For example, as shown in FIG. 7, a reflection-type guest-host liquid crystal display device has been proposed in which a polarizing plate is removed from the incident side and a quarter-wave plate and a reflecting plate are attached to the emission side. In this scheme,
The two orthogonal polarization components Lx and Ly are rotated by 90 degrees in the forward and backward directions by the quarter-wave plate, and the polarization components are switched. Therefore, in the off state (absorption state) shown in (A), each of the polarization components Lx and Ly is absorbed in either the incident optical path or the reflected optical path. Further, in the ON state (transmission state) shown in (B), almost none of the polarization components Lx and Ly is absorbed. This can significantly improve the efficiency of use of incident light,
The display device becomes brighter.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造では四分の一波長板及び反射板を外付けするため、液
晶表示装置自体は透過型にする必要がある。特に、高精
細で且つ動画表示も可能にするため、アクティブマトリ
クス型の構造を採用した場合、基板上に画素電極駆動用
の薄膜トランジスタを集積形成するため、透過型では画
素開口率が低く入射光の相当部分が遮断される。従っ
て、偏光板を除去しても表示装置の画面を顕著に明るく
することができない。この点に鑑み、四分の一波長板と
反射板を表示装置内に内蔵した構造が提案されており、
例えば特開平6−222351号公報に開示されてい
る。これを図8に示す。なお、本発明では四分の一波長
板と反射板を内蔵した構造を「集積型偏光変換ゲストホ
スト液晶表示装置」と呼んでいる。図示するように、こ
の集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置は入射光1
00側に位置する第1基板101とこの第1基板101
から所定の間隙を介して後方に配置した第2基板102
とで構成されている。この間隙内には第1基板101側
に位置するゲストホスト液晶103と、第2基板102
側に位置する四分の一波長板層104とが形成されてい
る。また、第1基板101及び第2基板102側の両方
に第1及び第2の電極105,106がそれぞれ形成さ
れており、ゲストホスト液晶103に電圧を印加する。
更に、第2基板102側の電極106と一体で光反射層
107が設けられている。この光反射層107は第2基
板102と四分の一波長板層104との間に介在して入
射光101をほぼ鏡面反射して反射光108を出射す
る。なお、液晶103と四分の一波長板層104との間
には保護層109が介在している。
However, in this structure, since the quarter-wave plate and the reflection plate are externally provided, the liquid crystal display device itself needs to be of a transmission type. In particular, when an active matrix type structure is adopted to enable high-definition and moving image display, a thin film transistor for driving a pixel electrode is integrally formed on a substrate. A considerable part is cut off. Therefore, even if the polarizing plate is removed, the screen of the display device cannot be remarkably brightened. In view of this point, a structure in which a quarter-wave plate and a reflector are built in a display device has been proposed.
For example, it is disclosed in JP-A-6-222351. This is shown in FIG. In the present invention, a structure incorporating a quarter-wave plate and a reflector is referred to as an “integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device”. As shown, this integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device has an
00 side of the first substrate 101 and the first substrate 101
From the second substrate 102 disposed rearward with a predetermined gap
It is composed of The guest host liquid crystal 103 located on the first substrate 101 side and the second substrate 102
And a quarter-wave plate layer 104 located on the side. Further, first and second electrodes 105 and 106 are formed on both the first substrate 101 and the second substrate 102, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal 103.
Further, a light reflection layer 107 is provided integrally with the electrode 106 on the second substrate 102 side. The light reflecting layer 107 is interposed between the second substrate 102 and the quarter-wave plate layer 104 and substantially reflects the incident light 101 to specular reflection, and emits reflected light 108. Note that a protective layer 109 is interposed between the liquid crystal 103 and the quarter-wave plate layer 104.

【0006】反射型ゲストホスト液晶表示装置では明る
い表示を得るため光反射層107と電極106を一体化
し、開口率を最大化したアルミニウム金属膜などの反射
電極を用いることが一般的である。しかしながら、平坦
な金属膜電極では鏡面反射を起こすため視角が極端に制
限され、しかも表示はペーパーホワイトではなくメタリ
ックなものとなってしまう。これを防ぐためには金属膜
の光反射層表面に細かな起伏を付け反射角度に広い分布
を持たせることが提案されている。しかしながら、この
方式の問題は微細な起伏を付けるプロセスが必要になる
ことである。また、集積型偏光変換ゲストホスト液晶表
示装置では四分の一波長板層104を正確にこの起伏に
倣って均一な膜厚に制御する必要がある。しかしなが
ら、これは現実には極めて困難である。更に、起伏の傾
斜角度分布を制御して最適な視角範囲を設定する必要が
あるが、これも極めて現実的には困難である。以上のよ
うに金属膜からなる光反射層の表面に微細な起伏を付け
ることはデバイス製造上困難な問題を多く有している。
In a reflection type guest-host liquid crystal display device, in order to obtain a bright display, it is common to use a reflection electrode such as an aluminum metal film in which the light reflection layer 107 and the electrode 106 are integrated and the aperture ratio is maximized. However, a flat metal film electrode causes specular reflection, so that the viewing angle is extremely limited, and the display becomes metallic rather than paper white. In order to prevent this, it has been proposed that the surface of the light reflection layer of the metal film be finely undulated and have a wide distribution of reflection angles. However, a problem with this method is that a fine undulation process is required. Further, in the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device, it is necessary to control the quarter-wave plate layer 104 to have a uniform film thickness accurately following the undulation. However, this is very difficult in practice. Further, it is necessary to control the inclination angle distribution of the undulations to set an optimum viewing angle range, but this is also extremely difficult in practice. As described above, forming fine undulations on the surface of the light reflection layer made of a metal film has many difficulties in device manufacturing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決するため、本発明は集積型偏光変換ゲストホス
ト液晶表示装置を明るく広視野角化することを目的とす
る。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即
ち、本発明の第1側面によれば、反射型ゲストホスト液
晶表示装置は基本的な構成として、前方から光が入射す
る透明な第1基板と、該第1基板から所定の間隙を介し
て後方に配置した第2基板とを備えている。この間隙内
には第1基板側に位置するゲストホスト液晶と、第2基
板側に位置する四分の一波長板層とが設けられている。
更に、第1基板側及び第2基板側のそれぞれに第1及び
第2の電極が形成されており、該ゲストホスト液晶に電
圧を印加する。加えて、第2基板側の第2の電極と一体
又は別体に光反射層が設けられている。この光反射層は
第2基板と四分の一波長板層との間に介在して入射した
光をほぼ鏡面反射する。また、光拡散層が該第1基板と
第1の電極との間に配されており、後方から反射した光
を前方へ向って散乱出射する。特徴事項として、前記光
拡散層は微粒子を分散した樹脂を該第1基板に一定の厚
みで塗工したフィルムから成り、更に該光拡散層の表面
の凹凸を埋める様に塗工され且つ平滑研磨された平坦化
膜を備えている。前記第1の電極は平滑研磨された該平
坦化膜の表面に形成されている。係る構成を有する反射
型ゲストホスト液晶表示装置は以下の工程により製造さ
れる。まず、微粒子を分散した樹脂を該第1基板に所定
の厚みで塗工して該光拡散層を形成する。次に、該光拡
散層の表面の凹凸を埋める様に平坦化膜を塗工し且つそ
の表面を平滑研磨する。続いて、平滑研磨された該平坦
化膜の表面に該第1の電極を形成する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide an integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device having a bright and wide viewing angle. The following measures have been taken to achieve this objective. That is, according to the first aspect of the present invention, the reflective guest-host liquid crystal display device has, as a basic configuration, a transparent first substrate on which light is incident from the front, and a predetermined gap from the first substrate. A second substrate disposed rearward. In this gap, a guest-host liquid crystal located on the first substrate side and a quarter-wave plate layer located on the second substrate side are provided.
Furthermore, first and second electrodes are formed on the first substrate side and the second substrate side, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal. In addition, a light reflection layer is provided integrally with or separately from the second electrode on the second substrate side. The light reflecting layer substantially specularly reflects the light incident thereon between the second substrate and the quarter-wave plate layer. Further, a light diffusion layer is disposed between the first substrate and the first electrode, and scatters and emits light reflected from behind toward the front. As a characteristic feature, the light diffusion layer is made of a film in which a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate at a constant thickness, and further coated so as to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer and is polished smoothly. And a flattening film. The first electrode is formed on the surface of the flattened film polished smooth. The reflective guest-host liquid crystal display device having such a configuration is manufactured by the following steps. First, a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate at a predetermined thickness to form the light diffusion layer. Next, a flattening film is applied so as to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer, and the surface is polished smoothly. Subsequently, the first electrode is formed on the surface of the flattened film that has been smooth-polished.

【0008】本発明の第2側面によれば、反射型ゲスト
ホスト液晶表示装置は基本的な構成として、前方から光
が入射する透明な第1基板と、該第1基板から所定の間
隙を介して後方に配置した第2基板とを備えている。こ
の間隙内には第1基板側に位置するゲストホスト液晶
と、第2基板側に位置する四分の一波長板層とが設けら
れている。更に、第1基板側及び第2基板側のそれぞれ
に第1及び第2の電極が形成されており、該ゲストホス
ト液晶に電圧を印加する。加えて、第2基板側の第2の
電極と一体又は別体に光反射層が設けられている。この
光反射層は第2基板と四分の一波長板層との間に介在し
て入射した光をほぼ鏡面反射する。また、該第1基板と
第1の電極との間に光拡散層が配されており、後方から
反射した光を前方に向って散乱出射する。特徴事項とし
て、前記光拡散層は微粒子を分散した樹脂を該第1基板
に塗工したフィルムからなり、更に該光拡散層の上に塗
工され且つ表面荒らし加工された粗面を有する平坦化膜
を備えている。前記第1の電極は該平坦化膜の粗面に沿
って形成されている。好ましくは、該第1の電極と該ゲ
ストホスト液晶の界面に該ゲストホスト液晶を配向する
ための配向膜が介在している。この配向膜は平坦化膜の
粗面に形成された該第1の電極を被覆して平滑化するに
充分な膜厚を有する。また好ましくは、前記平坦化膜は
粗面が1μm〜2μmの表面荒らさを有している。係る
構成を有する反射型ゲストホスト液晶表示装置は以下の
工程により製造される。まず、微粒子を分散した樹脂を
該第1基板に塗工して該光拡散層を形成する。続いて、
該光拡散層の表面に平坦化膜を塗工し且つその表面を荒
らし研削して粗面に加工する。続いて、該平坦化膜の粗
面に沿って該第1の電極を形成する。
According to the second aspect of the present invention, the reflection type guest-host liquid crystal display device basically has a transparent first substrate on which light is incident from the front and a predetermined gap from the first substrate. And a second substrate disposed rearward. In this gap, a guest-host liquid crystal located on the first substrate side and a quarter-wave plate layer located on the second substrate side are provided. Furthermore, first and second electrodes are formed on the first substrate side and the second substrate side, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal. In addition, a light reflection layer is provided integrally with or separately from the second electrode on the second substrate side. The light reflecting layer substantially specularly reflects the light incident thereon between the second substrate and the quarter-wave plate layer. In addition, a light diffusion layer is provided between the first substrate and the first electrode, and scatters and emits light reflected from behind toward the front. As a characteristic feature, the light diffusion layer is made of a film in which a resin in which fine particles are dispersed is coated on the first substrate, and further has a roughened surface coated and roughened on the light diffusion layer. With membrane. The first electrode is formed along a rough surface of the flattening film. Preferably, an alignment film for aligning the guest-host liquid crystal is interposed at an interface between the first electrode and the guest-host liquid crystal. The alignment film has a thickness sufficient to cover and smooth the first electrode formed on the rough surface of the planarization film. Also preferably, the flattening film has a surface roughness of 1 μm to 2 μm. The reflective guest-host liquid crystal display device having such a configuration is manufactured by the following steps. First, a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate to form the light diffusion layer. continue,
A flattening film is applied on the surface of the light diffusion layer, and the surface is roughened and ground to be processed into a rough surface. Subsequently, the first electrode is formed along the rough surface of the planarization film.

【0009】本発明によれば、入射側及び出射側となる
第1基板に光拡散層を設ける一方、反射側となる第2基
板に鏡面の光反射層を設けている。後方の第2基板側か
ら反射した光は前方の光拡散層により拡散出射される。
このため、出射光の角度分布が広がり視角が改善できる
とともに、メタリックではなくペーパーホワイトの外観
を呈する表示が得られる。特に、本発明の第1側面によ
れば、光拡散層は樹脂(高分子マトリクス)中に異なる
屈折率の微粒子を混合した後、これを第1基板に塗工し
てフィルム状に形成している。更に、光拡散層の凹凸を
埋めるように平坦化膜を被覆し、その平坦化膜を機械的
に研磨することで表面を平滑化する。係る構造により、
拡散性と平坦性が一定した光拡散層を安定的に製造する
ことができる。本発明の第2側面によれば、光拡散層の
上に塗工された平坦化膜は、表面荒らし加工された粗面
を有する。電極はこの平坦化膜の粗面に沿って形成され
ている。即ち、光拡散層と電極の境界を微細な粗面構造
としている。これにより、光拡散層の下に位置する平坦
化膜と電極との間の屈折率の不整合による不要な反射光
を低減化している。
According to the present invention, the light diffusion layer is provided on the first substrate on the incident side and the emission side, and the mirror-reflecting layer is provided on the second substrate on the reflection side. The light reflected from the rear second substrate side is diffused and emitted by the front light diffusion layer.
For this reason, the angle distribution of the emitted light can be widened, the viewing angle can be improved, and a display having a paper-white appearance instead of metallic can be obtained. In particular, according to the first aspect of the present invention, the light diffusion layer is formed by mixing fine particles having different refractive indices in a resin (polymer matrix), and then coating the fine particles on the first substrate to form a film. I have. Further, a flattening film is coated so as to fill the unevenness of the light diffusion layer, and the flattening film is mechanically polished to smooth the surface. With such a structure,
It is possible to stably manufacture a light diffusion layer having a constant diffusion property and flatness. According to the second aspect of the present invention, the flattening film applied on the light diffusion layer has a roughened surface. The electrodes are formed along the rough surface of the flattening film. That is, the boundary between the light diffusion layer and the electrode has a fine rough surface structure. As a result, unnecessary reflected light due to a mismatch in refractive index between the electrode and the flattening film located below the light diffusion layer is reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る反射型ゲ
ストホスト液晶表示装置の第1実施形態を示す模式的な
部分断面図である。本装置は所謂集積型偏光変換ゲスト
ホスト液晶表示装置であり、光反射層及び四分の一波長
板層が内蔵されている。本装置は前方から入射光1が入
射する透明な第1基板2と、この第1基板2から所定の
間隙を介して後方に配置した第2基板3とで構成されて
いる。この間隙内にはゲストホスト液晶4が第1基板2
側に配置されている。このゲストホスト液晶4は例えば
ネマティック液晶5と2色性色素6の混合物からなる。
同じ間隙内には第2基板3側に四分の一波長板層7が配
置している。また、第1基板2側及び第2基板3側の両
方に第1及び第2の電極8,16がそれぞれ形成されて
おり、ゲストホスト液晶4に電圧を印加する。更に、第
2基板3側の電極16と別体に光反射層9が設けられて
おり、第2基板3と四分の一波長板層7との間に介在し
て入射光1をほぼ鏡面反射する。なお、光反射層9を電
極として用いることにより、第2の電極16を省略する
こともできる。換言すると、第2基板3側の電極16と
光反射層9を一体として設けることも可能である。本実
施形態では、電極16は表面が平坦な四分の一波長板層
7の上に形成されている。また、ゲストホスト液晶4と
電極16との間には配向膜13が介在している。この配
向膜13はラビング処理が施されており、ゲストホスト
液晶4を例えば水平に配向する。また、入射側の基板2
の内表面に形成された第1の電極8の表面も配向膜14
で被覆されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing a first embodiment of a reflective guest-host liquid crystal display device according to the present invention. This device is a so-called integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device, and incorporates a light reflection layer and a quarter-wave plate layer. The present apparatus includes a transparent first substrate 2 on which incident light 1 is incident from the front, and a second substrate 3 disposed rearward from the first substrate 2 via a predetermined gap. In this gap, the guest host liquid crystal 4 is provided with the first substrate 2.
Located on the side. The guest host liquid crystal 4 is composed of, for example, a mixture of a nematic liquid crystal 5 and a dichroic dye 6.
In the same gap, a quarter-wave plate layer 7 is arranged on the second substrate 3 side. Further, first and second electrodes 8 and 16 are formed on both the first substrate 2 side and the second substrate 3 side, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal 4. Further, a light reflecting layer 9 is provided separately from the electrode 16 on the second substrate 3 side, and the incident light 1 is interposed between the second substrate 3 and the quarter-wave plate layer 7 so as to be substantially specular. reflect. By using the light reflection layer 9 as an electrode, the second electrode 16 can be omitted. In other words, the electrode 16 on the second substrate 3 side and the light reflection layer 9 can be provided integrally. In this embodiment, the electrode 16 is formed on the quarter-wave plate layer 7 having a flat surface. An orientation film 13 is interposed between the guest-host liquid crystal 4 and the electrode 16. The alignment film 13 has been subjected to a rubbing treatment, and aligns the guest-host liquid crystal 4 horizontally, for example. Also, the substrate 2 on the incident side
The surface of the first electrode 8 formed on the inner surface of the
It is covered with.

【0011】第1基板2と第1の電極8との間に光拡散
層10が配されており、後方からの反射光11を前方に
向って散乱出射する。この光拡散層10は微粒子10b
を分散した樹脂10aを第1基板2に一定の厚みで塗工
したフィルムからなる。光拡散層10の表面の凹凸を埋
める様に平坦化膜20が塗工されている。この平坦化膜
20はその表面が平滑研磨されている。前述した第1の
電極8は平滑研磨された平坦化膜20の表面に形成され
ている。係る構成を有する集積型偏光変換ゲストホスト
液晶表示装置では、後方の第2基板3側に鏡面を有する
光反射層9が形成される一方、前方の第1基板2の内表
面には光拡散層10が形成されている。反射光11は光
拡散層10により拡散され前方に出射光12が放射され
る。光拡散層10の拡散作用又は散乱作用により出射光
12は比較的広い角度分布を有するため、視角が改善さ
れる。また、反射光11は光拡散層10を介して散乱出
射光12に変換されるため、表示がメタリックではな
く、ぺーパーホワイトの外観を呈するようになる。
A light diffusion layer 10 is provided between the first substrate 2 and the first electrode 8, and scatters and outputs reflected light 11 from behind toward the front. This light diffusion layer 10 is composed of fine particles 10b.
Is formed on the first substrate 2 by applying a resin 10a having a predetermined thickness to the first substrate 2. A flattening film 20 is applied so as to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer 10. The surface of the flattening film 20 is smooth-polished. The above-mentioned first electrode 8 is formed on the surface of the flattened film 20 that has been smooth-polished. In the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device having such a configuration, the light reflection layer 9 having a mirror surface is formed on the rear second substrate 3 side, while the light diffusion layer is formed on the inner surface of the front first substrate 2. 10 are formed. The reflected light 11 is diffused by the light diffusion layer 10 and emitted light 12 is emitted forward. The outgoing light 12 has a relatively wide angular distribution due to the diffusing or scattering action of the light diffusing layer 10, so that the viewing angle is improved. Further, since the reflected light 11 is converted into the scattered emission light 12 via the light diffusion layer 10, the display has a metallic white appearance and a paper white appearance.

【0012】ここで、引き続き図1を参照し本表示装置
の製造方法を詳細に説明する。まずガラスなどからなる
第2基板3を洗浄した後その表面にスパッタリング法又
は真空蒸着法でアルミニウムなどの金属膜を例えば40
nmの厚みで成膜し、光反射層9とする。このようにし
て得られた光反射層9の上を下地層15で被覆する。例
えば、ポリイミド樹脂を溶かした溶液をスピンコートで
塗布し乾燥させて下地層15とする。この下地層15の
表面を布でラビング処理する。更に、下地層15の上に
高分子液晶材料を塗布する。この高分子液晶は、例えば
安息香酸エステル系のメソゲンをペンダントとした側鎖
型の高分子液晶である。この高分子液晶をシクロヘキサ
ノンとメチルエチルケトンを8:2の割合で混合した溶
液に、3〜5重量%溶解させる。この溶液を例えば10
00rpmの回転速度でスピンコートし、第2基板3の
上に高分子液晶を成膜する。この後基板加熱を行ない、
一旦高分子液晶を光学的に等方状態まで加温する。続い
て加熱温度を徐々に降下しネマティック相を経て室温状
態まで戻す。ネマティック相において高分子液晶は下地
層15のラビング方向に沿って配列し、所望の一軸配向
性が得られる。この一軸配向性は第2基板3を室温に戻
すことにより固定される。このようなアニール処理によ
り、高分子液晶材料に含まれる液晶分子は一軸配向し、
所望の四分の一波長板層7が得られる。更に、この四分
の一波長板層7の上にITOなどの透明導電膜をスパッ
タリングなどで成膜し、電極16を設ける。更に、この
電極16を被覆するようにポリイミドなどをスピンコー
トして配向膜13を設ける。この配向膜13を所定の方
向に沿ってラビング処理することで、その上に接するゲ
ストホスト液晶4の水平配向を実現することができる。
なお、配向膜13のラビング方向と下地層15のラビン
グ方向は45度の角度で交差している。
Here, a method of manufacturing the present display device will be described in detail with reference to FIG. First, the second substrate 3 made of glass or the like is washed, and then a metal film such as aluminum is applied to the surface thereof by sputtering or vacuum evaporation, for example, to a thickness of 40 mm.
The light reflecting layer 9 is formed with a thickness of nm. The light reflecting layer 9 thus obtained is covered with a base layer 15. For example, a solution in which a polyimide resin is dissolved is applied by spin coating and dried to form the underlayer 15. The surface of the underlayer 15 is rubbed with a cloth. Further, a polymer liquid crystal material is applied on the underlayer 15. The polymer liquid crystal is, for example, a side-chain polymer liquid crystal using a benzoate ester mesogen as a pendant. The polymer liquid crystal is dissolved in a solution in which cyclohexanone and methyl ethyl ketone are mixed at a ratio of 8: 2 by 3 to 5% by weight. This solution is for example 10
Spin coating is performed at a rotation speed of 00 rpm to form a polymer liquid crystal film on the second substrate 3. After this, the substrate is heated,
Once the polymer liquid crystal is heated to an optically isotropic state. Subsequently, the heating temperature is gradually lowered to return to a room temperature state through a nematic phase. In the nematic phase, the polymer liquid crystals are arranged along the rubbing direction of the underlayer 15, and a desired uniaxial orientation can be obtained. This uniaxial orientation is fixed by returning the second substrate 3 to room temperature. By such an annealing treatment, liquid crystal molecules contained in the polymer liquid crystal material are uniaxially oriented,
The desired quarter-wave plate layer 7 is obtained. Further, a transparent conductive film such as ITO is formed on the quarter-wave plate layer 7 by sputtering or the like, and an electrode 16 is provided. Further, an orientation film 13 is provided by spin-coating polyimide or the like so as to cover the electrode 16. By subjecting the orientation film 13 to rubbing along a predetermined direction, horizontal orientation of the guest-host liquid crystal 4 in contact therewith can be realized.
The rubbing direction of the alignment film 13 and the rubbing direction of the underlayer 15 intersect at an angle of 45 degrees.

【0013】これに対し、入射側の基板2については、
まず微粒子10bを分散した樹脂10aを一定の厚みで
塗工して光拡散層10を形成する。具体的には、ゲル状
の高分子粘着液又は溶媒中に樹脂を分散或いは溶解した
高分子溶液に、樹脂と異なる屈折率の微粒子(例えばシ
リカの微粒子或いは高分子の微粒子)を分散した後に、
混合液を所定の方法でガラス基板2上にコーティングす
ることによって、光拡散層10を作成する。樹脂(高分
子マトリクス)の屈折率は例えば1.5であり、微粒子
の屈折率は例えば1.6である。また、光拡散層10の
膜厚は例えば15μmに均一に制御されている。次に、
光拡散層10の表面の凹凸を埋めるために、高分子の平
坦化膜20を10〜20μmの厚みでコーティングす
る。この高分子平坦化膜20を平滑研磨した後、その上
に電極8を形成する。例えば、ITOなどの透明導電膜
をスパッタリングなどで成膜し電極8とする。この電極
8を被覆するようにポリイミド樹脂などを塗工し、その
表面をラビング処理する。これにより、配向膜14が形
成される。このようにして一連の成膜処理を施された一
対のガラス基板2,3を接着剤などにより所定の間隙を
介して互いに接合する。この間隙に黒色の2色性色素6
を例えば3%程度含有したゲストホスト液晶4を真空注
入によって導入する。
On the other hand, for the substrate 2 on the incident side,
First, a light diffusion layer 10 is formed by applying a resin 10a in which fine particles 10b are dispersed to a predetermined thickness. Specifically, after dispersing fine particles having a refractive index different from that of the resin (for example, silica fine particles or polymer fine particles) in a gel-like polymer adhesive liquid or a polymer solution in which a resin is dispersed or dissolved in a solvent,
The light diffusion layer 10 is formed by coating the mixture on the glass substrate 2 by a predetermined method. The refractive index of the resin (polymer matrix) is, for example, 1.5, and the refractive index of the fine particles is, for example, 1.6. Further, the thickness of the light diffusion layer 10 is uniformly controlled to, for example, 15 μm. next,
In order to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer 10, a polymer flattening film 20 is coated with a thickness of 10 to 20 μm. After smooth polishing of the polymer flattening film 20, the electrode 8 is formed thereon. For example, a transparent conductive film such as ITO is formed by sputtering or the like to form the electrode 8. A polyimide resin or the like is applied so as to cover the electrode 8, and the surface is rubbed. Thereby, the alignment film 14 is formed. The pair of glass substrates 2 and 3 that have been subjected to a series of film forming processes in this manner are joined to each other with a predetermined gap by an adhesive or the like. In this gap, a black dichroic dye 6
, For example, is introduced by vacuum injection.

【0014】反射型ゲストホスト液晶表示装置はその消
費電力の低さと携帯のし易さにより、今後携帯情報端末
のディスプレイなどとして応用が広がることが期待され
ている。特に、集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装
置では、四分の一波長板層及びアルミニウム光反射層を
形成した一方の基板と、高分子マトリクス中に屈折率の
異なる微粒子を分散した光拡散層がコーティングされた
他方のガラス基板との間に、ゲストホスト液晶を保持し
た構成となっている。この表示装置は、前方に位置する
光拡散層を構成する高分子マトリクスとその中に分散さ
れた微粒子との屈折率の差、微粒子の粒径、高分子マト
リクス中に分散する微粒子の密度を制御することによっ
て、パネルに入射する光に対して所望の角度範囲で充分
な拡散性を付与することが可能であり、入射光は損失な
しに観察者に向って反射し、明るいディスプレイが実現
できる。図2の(A)に示すように、光を拡散するため
に設けた前方の光拡散層10は、高分子ゲルあるいは高
分子溶液に微粒子10bを分散した後に、混合物を基板
2の上に所定の方法でコーティングして形成される。し
かし、この方法で形成されるフィルム状の光拡散層10
は、作成環境の不備と微粒子の分散の不均一により、そ
の表面に凸部10cや凹部10dが発生する。また、塗
工方法の問題もあり、実質上表面が完全に平滑な光拡散
層10を作ることは不可能であり、表面に凹凸10d,
10cが表われる。このため、(B)に示すように、光
拡散層10をコーティングした後、その表面を直接研磨
して平坦化し、その上に電極を形成することが考えられ
る。しかしながら、光拡散層10を直接研磨すると、
(B)に示すように、研磨機の状態あるいは光拡散層1
0の表面状態によって、所定の加工時間に研磨される膜
の厚みは大きくばらついてしまう。そのため、拡散特性
が安定した光拡散層10を作ることはできない。
The reflection type guest-host liquid crystal display device is expected to be widely used as a display of a portable information terminal in the future because of its low power consumption and easy portability. In particular, in the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device, one substrate on which a quarter-wave plate layer and an aluminum light reflection layer are formed, and a light diffusion layer in which fine particles having different refractive indices are dispersed in a polymer matrix are provided. The configuration is such that a guest-host liquid crystal is held between the other coated glass substrate. This display device controls the difference in the refractive index between the polymer matrix that constitutes the light diffusion layer located in front and the particles dispersed therein, the particle size of the particles, and the density of the particles dispersed in the polymer matrix. By doing so, it is possible to impart sufficient diffusivity to the light incident on the panel in a desired angle range, and the incident light is reflected toward the observer without loss, and a bright display can be realized. As shown in FIG. 2A, the front light diffusion layer 10 provided for diffusing light is formed by dispersing the fine particles 10b in a polymer gel or a polymer solution, and then placing the mixture on the substrate 2 in a predetermined manner. And formed by coating. However, the film-like light diffusion layer 10 formed by this method
The projections 10c and the depressions 10d are generated on the surface due to inadequate preparation environment and uneven dispersion of fine particles. In addition, there is also a problem of a coating method, and it is impossible to form the light diffusion layer 10 whose surface is practically completely smooth.
10c appears. For this reason, as shown in (B), after coating the light diffusion layer 10, it is conceivable that the surface is directly polished and flattened, and an electrode is formed thereon. However, when the light diffusion layer 10 is directly polished,
As shown in (B), the state of the polishing machine or the light diffusing layer 1
Depending on the surface state of 0, the thickness of the film to be polished in a predetermined processing time greatly varies. Therefore, the light diffusion layer 10 having stable diffusion characteristics cannot be formed.

【0015】そこで本発明では図3に示すように、光拡
散層10の上に透明で全く拡散性を持たない平坦化膜2
0を設け、光拡散層10の表面の凹凸を埋めた後、更に
平坦化膜20を研磨している。このようにして作成した
光拡散層10は何ら直接研磨されていないため厚みが一
定となり、しかもその表面は平坦化膜20により平滑化
されている。具体的には(A)に示すように、紫外線硬
化型のエポキシ樹脂(屈折率1.5)10aにシリカ微
粒子(屈折率1.6)10bを20%混合した塗材を、
ブレードコータによってガラス基板2の表面にコーティ
ングした後、1000mj/cm2 のエネルギー密度で
紫外光を照射して硬化させる。この後、同一の紫外線硬
化型エポキシ樹脂をブレードコータで20μm塗布し、
上記と同様に1000mj/cm2 のエネルギー密度で
紫外線を照射し、平坦化膜20とする。このようにして
作成された平坦化膜20は凝集や気泡の発生により、表
面に若干の凹凸が生じる。(B)に示すように、この凹
凸を除去するために平坦化膜20の表面を研磨処理す
る。例えば、60rpmで回転する研磨盤の上にガラス
基板2を載置し、110Kg/300×350mm2
荷重を加えて粒径が0.8μmのアルミナ研磨粉を供給
しながら3分研磨を行っている。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3, a transparent flattening film 2 having no diffusivity is formed on the light diffusing layer 10.
0 is provided to fill the irregularities on the surface of the light diffusion layer 10, and then the flattening film 20 is polished. Since the light diffusion layer 10 thus formed is not directly polished at all, its thickness becomes constant, and its surface is smoothed by the flattening film 20. Specifically, as shown in (A), a coating material in which 20% of silica fine particles (refractive index 1.6) 10b is mixed with ultraviolet curing epoxy resin (refractive index 1.5) 10a,
After coating the surface of the glass substrate 2 with a blade coater, the substrate is cured by irradiation with ultraviolet light at an energy density of 1000 mj / cm 2 . After that, the same UV-curable epoxy resin is applied with a blade coater at 20 μm,
Ultraviolet rays are irradiated at an energy density of 1000 mj / cm 2 in the same manner as described above to form a flattened film 20. The surface of the flattening film 20 thus formed has some irregularities due to aggregation and generation of bubbles. As shown in (B), the surface of the planarizing film 20 is polished to remove the irregularities. For example, the glass substrate 2 is placed on a polishing board rotating at 60 rpm, and polished for 3 minutes while applying a load of 110 kg / 300 × 350 mm 2 and supplying alumina polishing powder having a particle size of 0.8 μm. I have.

【0016】図4は、本発明に係る反射型ゲストホスト
液晶表示装置の第2実施形態を示す模式的な部分断面図
であり、図1に示した第1実施形態と対応する部分には
対応する参照番号を付して理解を得るようにしている。
この実施形態でも、光拡散層10は微粒子10bを分散
した樹脂10aを第1基板2に塗工したフィルムからな
る。平坦化膜20は光拡散層10の上に塗工され、且つ
表面荒らし加工された粗面を有する。電極8は平坦化膜
20の粗面に沿って形成されている。このように、光拡
散層10と電極8の境界を粗面構造としたことで、平坦
化膜20と電極8の屈折率の不整合による不要反射光を
低減することが可能である。ITOなどからなる電極8
は屈折率が1.9であり、平坦化膜20は屈折率が1.
5である。このため、何ら対策を施さないと入射光が第
2基板3側の光反射層9に達することなく平坦化膜20
と電極8の界面で反射されてしまう。平坦化膜20の粗
面の表面荒らさは入射光の波長の数倍程度である。更
に、この粗面に電極8を形成した後、配向膜14を成膜
する際に、その表面が平坦となりゲストホスト液晶4に
対して充分な配向を付与するため、粗面の表面荒らさは
例えば1μmから2μmの間に制御することが好まし
い。粗面を形成する方法として、例えば光拡散層10の
上に平坦化膜20をコーティングした後、これを機械的
に研削する。この時、粒径の大きな研磨粉を用いて研磨
することによって、所望の表面荒らさを実現できる。例
えば、研磨する場合に用いる研磨粉の粒径を2μmから
6μmの間に設定することが望ましい。あるいは、機械
的な研削に変え、化学的なエッチングにより平坦化膜2
0の表面を荒らすようにしてもよい。
FIG. 4 is a schematic partial sectional view showing a second embodiment of the reflection type guest-host liquid crystal display device according to the present invention, and corresponds to a portion corresponding to the first embodiment shown in FIG. Reference numbers are given to obtain understanding.
Also in this embodiment, the light diffusion layer 10 is formed of a film in which the resin 10a in which fine particles 10b are dispersed is applied to the first substrate 2. The flattening film 20 is coated on the light diffusion layer 10 and has a roughened surface whose surface is roughened. The electrode 8 is formed along the rough surface of the flattening film 20. As described above, by making the boundary between the light diffusion layer 10 and the electrode 8 a rough surface structure, it is possible to reduce unnecessary reflected light due to the mismatch between the refractive indexes of the flattening film 20 and the electrode 8. Electrode 8 made of ITO etc.
Has a refractive index of 1.9, and the flattening film 20 has a refractive index of 1.9.
5 Therefore, if no countermeasure is taken, the incident light does not reach the light reflection layer 9 on the second substrate 3 side and the planarizing film 20
The light is reflected at the interface between the electrode and the electrode 8. The surface roughness of the rough surface of the planarizing film 20 is about several times the wavelength of the incident light. Further, after the electrode 8 is formed on the rough surface, when the alignment film 14 is formed, the surface becomes flat and sufficient alignment is given to the guest host liquid crystal 4. It is preferable to control between 1 μm and 2 μm. As a method of forming a rough surface, for example, a flattening film 20 is coated on the light diffusion layer 10 and then mechanically ground. At this time, a desired surface roughness can be realized by polishing using a polishing powder having a large particle diameter. For example, it is desirable to set the particle size of the polishing powder used for polishing between 2 μm and 6 μm. Alternatively, instead of mechanical grinding, the planarizing film 2 is formed by chemical etching.
The surface of 0 may be roughened.

【0017】図5の(A)は反射型ゲストホスト液晶表
示装置の参考例を示しており、主要な構成要素のみを表
わしている。この表示装置は上下2枚のガラス基板2,
3の間にゲストホスト液晶4を保持した構造である。下
側のガラス基板3には光反射層9が形成されている。上
側のガラス基板2には高分子マトリクス中に屈折率の異
なる微粒子を混合したフィルムがコーティングされてお
り、光拡散層10を構成している。この光拡散層10の
表面を平坦化処理した後、ITOをスパッタして電極8
を形成している。その上には配向膜14が成膜されてい
る。しかしながら、係る構成では、光反射層10と電極
8の界面によって入射光の一部が反射され、下方の液晶
4に達することなくそのまま光拡散層10を逆進して観
察者側に出射してしまう。この不要反射光による像はゲ
ストホスト液晶4の後方に位置する光反射層9の反射光
により形成される画像に被さってしまい、例えば液晶4
が黒表示状態にある時黒レベルの浮きを引き起こす。こ
のような原因で高いコントラストは期待できない。
FIG. 5A shows a reference example of a reflection type guest-host liquid crystal display device, in which only main components are shown. This display device has two upper and lower glass substrates 2,
3 is a structure in which a guest host liquid crystal 4 is held. A light reflection layer 9 is formed on the lower glass substrate 3. The upper glass substrate 2 is coated with a film in which fine particles having different refractive indices are mixed in a polymer matrix, and forms a light diffusion layer 10. After the surface of the light diffusion layer 10 is flattened, ITO is sputtered to form the electrode 8.
Is formed. An alignment film 14 is formed thereon. However, in such a configuration, a part of the incident light is reflected by the interface between the light reflection layer 10 and the electrode 8, and travels backward through the light diffusion layer 10 as it is without reaching the liquid crystal 4 below, and is emitted toward the observer. I will. The image due to the unnecessary reflected light covers an image formed by the reflected light from the light reflecting layer 9 located behind the guest-host liquid crystal 4.
Causes the black level to float when in the black display state. High contrast cannot be expected for such reasons.

【0018】これに対し図5の(B)は図4に示した第
2実施形態を模式化して表わしている。この表示装置は
光拡散層10の下に平坦化膜20を形成し、その表面に
微細な起伏を有する粗面を形成した後、電極8及び配向
膜14を成膜している。これにより、電極8の界面にお
ける不要反射を抑制している。平坦化膜20の表面を粗
面加工するため、例えば平坦化膜を10μm〜10数μ
mの厚みで形成した後、その表面を2μm〜6μmの粒
径を有する研磨剤で機械的に研磨する。例えば、粒径が
3μmのCe2 3 研磨粉で研磨すると、不要反射をほ
ぼ完全に抑制することができる。これに対し、0.8μ
mの粒径を有する研磨剤で研磨した場合、不要反射を完
全に抑制することはできなかった。
On the other hand, FIG. 5B schematically shows the second embodiment shown in FIG. In this display device, a flattening film 20 is formed under a light diffusion layer 10, a rough surface having fine undulations is formed on the surface, and then an electrode 8 and an alignment film 14 are formed. Thereby, unnecessary reflection at the interface of the electrode 8 is suppressed. In order to roughen the surface of the flattening film 20, for example, the flattening film is
After forming with a thickness of m, the surface is mechanically polished with an abrasive having a particle size of 2 μm to 6 μm. For example, when polishing is performed with Ce 2 O 3 polishing powder having a particle size of 3 μm, unnecessary reflection can be almost completely suppressed. On the other hand, 0.8μ
In the case of polishing with an abrasive having a particle size of m, unnecessary reflection could not be completely suppressed.

【0019】引き続き図5の(A)及び(B)を参照し
て本発明の第2側面に係る作用を詳細に説明する。
(A)に示した参考例では、光拡散層10の直下に電極
8の平坦な界面が存在し、入射光I0が屈折率の不整合
のために一部反射される。この不要反射光は光反射層9
からの反射光と全く同様な経路を辿って出射角θ1で観
察者の目に入る。この場合、コントラストは(I1+I
2)/(I1+I)で与えられる。I1は電極8界面か
らの不要反射光量を示し、I2は光反射層9からの白表
示時反射光量を示し、Iは黒表示時における光反射層9
からの反射光量を表わしている。一方、(B)に示すよ
うに、本発明では電極8の界面が粗な状態になっている
ためI1は前方位に散乱され、θ1から見た場合の光量
はほぼ0である。従って、この場合のコントラストは
(I1+I2)/Iで与えられる。両式を比較すれば明
らかなように、本発明に係る表示装置の方が参考例の表
示装置に比べコントスラトが顕著に改善されている。
Next, the operation of the second aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
In the reference example shown in (A), a flat interface of the electrode 8 exists immediately below the light diffusion layer 10, and the incident light I0 is partially reflected due to a refractive index mismatch. This unnecessary reflected light is reflected by the light reflecting layer 9.
The light enters the observer's eyes at an emission angle θ1 following a path exactly the same as that of the reflected light from. In this case, the contrast is (I1 + I
2) It is given by / (I1 + I). I1 indicates the amount of unnecessary reflected light from the interface of the electrode 8, I2 indicates the amount of reflected light from the light reflecting layer 9 during white display, and I indicates the light reflecting layer 9 during black display.
Represents the amount of light reflected from the. On the other hand, as shown in (B), in the present invention, since the interface of the electrode 8 is in a rough state, I1 is scattered in the forward direction, and the light amount when viewed from θ1 is almost 0. Therefore, the contrast in this case is given by (I1 + I2) / I. As is clear from comparison between the two formulas, the contrast of the display device according to the present invention is remarkably improved as compared with the display device of the reference example.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1側面
によれば、光拡散層の上に平坦化膜をコーティングし、
これを研磨することにより、光拡散層の厚みを変えるこ
となく液晶の配向に適した平坦な光拡散層を形成するこ
とが可能になる。また、本発明の第2側面によれば、光
拡散層と電極の境界を粗面とすることにより、黒表示し
た場合の不要反射光量を抑制することができ、コントラ
ストを顕著に改善可能である。これにカラーフィルター
を組み合わせてカラー表示を行う場合には従来に比しよ
り鮮明なカラー画像が得られる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a flattening film is coated on a light diffusion layer,
By polishing this, it is possible to form a flat light diffusion layer suitable for the orientation of liquid crystal without changing the thickness of the light diffusion layer. Further, according to the second aspect of the present invention, by making the boundary between the light diffusion layer and the electrode a rough surface, it is possible to suppress the amount of unnecessary reflected light in the case of displaying black, and it is possible to remarkably improve the contrast. . When color display is performed by combining this with a color filter, a clearer color image can be obtained as compared with the related art.

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

【図1】本発明に係る反射型ゲストホスト液晶表示装置
の第1実施形態を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of a reflection type guest-host liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法の
参考例を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a reference example of a method for manufacturing a reflective guest-host liquid crystal display device.

【図3】図1に示した反射型ゲストホスト液晶表示装置
の製造方法を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view illustrating a method for manufacturing the reflective guest-host liquid crystal display device shown in FIG.

【図4】本発明に係る反射型ゲストホスト液晶表示装置
の第2実施形態を示す部分断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view showing a second embodiment of the reflective guest-host liquid crystal display device according to the present invention.

【図5】第2実施形態の動作説明に供する模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the second embodiment.

【図6】従来の透過型ゲストホスト液晶表示装置の一例
を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional transmission type guest host liquid crystal display device.

【図7】従来の反射型ゲストホスト液晶表示装置の一例
を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional reflective guest-host liquid crystal display device.

【図8】従来の反射型ゲストホスト液晶表示装置の他の
例を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic view showing another example of a conventional reflective guest-host liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・入射、2・・・基板、3・・・基板、4・・・
ゲストホスト液晶、5・・・ネマティック液晶、6・・
・2色性色素、7・・・四分の一波長板層、8・・・電
極、9・・・光反射層、10・・・光拡散層、11・・
・反射光、12・・・出射光、13・・・配向膜、14
・・・配向膜、15・・・下地層、16・・・電極、2
0・・・平坦化膜、
1 ... incident, 2 ... substrate, 3 ... substrate, 4 ...
Guest host liquid crystal, 5 ... nematic liquid crystal, 6 ...
· Dichroic dye, 7 · · · quarter-wave plate layer, 8 · · · electrode, 9 · · · light reflective layer, 10 · · · light diffusion layer, 11 · · · ·
・ Reflected light, 12 ・ ・ ・ Outgoing light, 13 ・ ・ ・ Alignment film, 14
... Orientation film, 15 ... Underlayer, 16 ... Electrode, 2
0: flattening film,

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前方から光が入射する透明な第1基板
と、 該第1基板から所定の間隙を介して後方に配置した第2
基板と、 該間隙内で第1基板側に位置するゲストホスト液晶と、 該間隙内で第2基板側に位置する四分の一波長板層と、 第1基板側及び第2基板にそれぞれ形成され該ゲストホ
スト液晶に電圧を印加する第1及び第2の電極と、 第2基板側の第2の電極と一体又は別体に設けられ該第
2基板と該四分の一波長板層との間に介在して入射した
光を略鏡面反射する光反射層と、 該第1基板と第1の電極との間に配され後方から反射し
た光を前方に向って散乱出射する光拡散層とを備えた反
射型ゲストホスト液晶表示装置であって、 前記光拡散層は微粒子を分散した樹脂を該第1基板に一
定の厚みで塗工したフィルムからなり、 該光拡散層の表面の凹凸を埋める様に塗工され且つ平滑
研磨された平坦化膜を備えており、 前記第1の電極は平滑研磨された該平坦化膜の表面に形
成されていることを特徴とする反射型ゲストホスト液晶
表示装置。
1. A transparent first substrate on which light is incident from the front, and a second substrate disposed rearward from the first substrate via a predetermined gap.
A substrate; a guest-host liquid crystal positioned on the first substrate side in the gap; a quarter-wave plate layer positioned on the second substrate side in the gap; formed on the first substrate side and the second substrate, respectively. First and second electrodes for applying a voltage to the guest-host liquid crystal; and a second substrate and the quarter-wave plate layer provided integrally with or separately from the second electrode on the second substrate side. A light-reflecting layer that is disposed between the first substrate and the first electrode and that scatters and emits light reflected from the rear toward the front; Wherein the light diffusion layer comprises a film in which a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate with a constant thickness, and the unevenness of the surface of the light diffusion layer is provided. And a flattened film polished and polished so as to fill in the first electrode. Reflective guest-host liquid crystal display device characterized by being formed on the polished surface of the planarizing film.
【請求項2】 前方から光が入射する透明な第1基板
と、 該第1基板から所定の間隙を介して後方に配置した第2
基板と、 該間隙内で第1基板側に位置するゲストホスト液晶と、 該間隙内で第2基板側に位置する四分の一波長板層と、 第1基板側及び第2基板にそれぞれ形成され該ゲストホ
スト液晶に電圧を印加する第1及び第2の電極と、 第2基板側の第2の電極と一体又は別体に設けられ該第
2基板と該四分の一波長板層との間に介在して入射した
光を略鏡面反射する光反射層と、 該第1基板と第1の電極との間に配され後方から反射し
た光を前方に向って散 乱出射する光拡散層とを備えた反射型ゲストホスト液晶
表示装置であって、前記光拡散層は微粒子を分散した樹
脂を該第1基板に塗工したフィルムからなり、 該光拡散層の上に塗工され且つ表面荒らし加工された粗
面を有する平坦化膜を備えており、 前記第1の電極は該平坦化膜の粗面に沿って形成されて
いることを特徴とする反射型ゲストホスト液晶表示装
置。
2. A transparent first substrate on which light is incident from the front, and a second substrate disposed rearward from the first substrate via a predetermined gap.
A substrate; a guest-host liquid crystal positioned on the first substrate side in the gap; a quarter-wave plate layer positioned on the second substrate side in the gap; formed on the first substrate side and the second substrate, respectively. First and second electrodes for applying a voltage to the guest-host liquid crystal; and a second substrate and the quarter-wave plate layer provided integrally with or separately from the second electrode on the second substrate side. A light reflection layer that intervenes between the first substrate and the first electrode and substantially reflects the light, and a light diffusion layer that is disposed between the first substrate and the first electrode and scatters and emits light reflected from behind toward the front. A reflection type guest-host liquid crystal display device comprising: a light diffusion layer comprising a film in which a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate, and the light diffusion layer is coated on the light diffusion layer; A flattening film having a roughened surface whose surface is roughened, wherein the first electrode has a roughened surface of the flattening film. Reflective guest-host liquid crystal display device characterized by being along formed.
【請求項3】 該第1の電極と該ゲストホスト液晶の界
面に該ゲストホスト液晶を配向するための配向膜が介在
しており、該配向膜は平坦化膜の粗面に形成された該第
1の電極を被覆して平滑化するに充分な膜厚を有するこ
とを特徴とする請求項2記載の反射型ゲストホスト液晶
表示装置。
3. An alignment film for aligning the guest-host liquid crystal is interposed at an interface between the first electrode and the guest-host liquid crystal, and the alignment film is formed on a rough surface of a planarization film. 3. The reflective guest-host liquid crystal display device according to claim 2, wherein the reflective guest-host liquid crystal display device has a film thickness sufficient to cover and smooth the first electrode.
【請求項4】 前記平坦化膜は、粗面が1μmないし2
μmの表面荒さを有していることを特徴とする請求項2
記載の反射型ゲストホスト液晶表示装置。
4. The flattening film has a rough surface of 1 μm to 2 μm.
3. A surface roughness of .mu.m.
The reflective guest-host liquid crystal display device as described in the above.
【請求項5】 前方から光が入射する透明な第1基板
と、該第1基板から所定の間隙を介して後方に配置した
第2基板と、該間隙内で第1基板側に位置するゲストホ
スト液晶と、該間隙内で第2基板側に位置する四分の一
波長板層と、第1基板側及び第2基板にそれぞれ形成さ
れ該ゲストホスト液晶に電圧を印加する第1及び第2の
電極と、第2基板側の第2の電極と一体又は別体に設け
られ該第2基板と該四分の一波長板層との間に介在して
入射した光を略鏡面反射する光反射層と、該第1基板と
第1の電極との間に配され後方から反射した光を前方に
向って散乱出射する光拡散層とを備えた反射型ゲストホ
スト液晶表示装置の製造方法であって、 微粒子を分散した樹脂を該第1基板に所定の厚みで塗工
して該光拡散層を形成する工程と、 該光拡散層の表面の凹凸を埋める様に平坦化膜を塗工し
且つその表面を平滑研磨する工程と、 平滑研磨された該平坦化膜の表面に該第1の電極を形成
する工程とを含むことを特徴とする反射型ゲストホスト
液晶表示装置の製造方法。
5. A transparent first substrate on which light is incident from the front, a second substrate disposed rearward from the first substrate via a predetermined gap, and a guest located on the first substrate side in the gap. A host liquid crystal, a quarter-wave plate layer located on the second substrate side in the gap, and first and second layers formed on the first substrate side and the second substrate, respectively, for applying a voltage to the guest host liquid crystal. And an electrode which is provided integrally with or separate from the second electrode on the second substrate side and which is interposed between the second substrate and the quarter-wave plate layer and substantially reflects the incident light. A method for manufacturing a reflective guest-host liquid crystal display device, comprising: a reflective layer; and a light diffusion layer disposed between the first substrate and the first electrode and scattered and emitted forward to reflect light reflected from behind. A step of coating the first substrate with a resin in which fine particles are dispersed to a predetermined thickness to form the light diffusion layer; A step of applying a flattening film so as to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer and polishing the surface smoothly; and a step of forming the first electrode on the surface of the flattened film polished smooth. A method for manufacturing a reflective guest-host liquid crystal display device, comprising:
【請求項6】 前方から光が入射する透明な第1基板
と、該第1基板から所定の間隙を介して後方に配置した
第2基板と、該間隙内で第1基板側に位置するゲストホ
スト液晶と、該間隙内で第2基板側に位置する四分の一
波長板層と、第1基板側及び第2基板にそれぞれ形成さ
れ該ゲストホスト液晶に電圧を印加する第1及び第2の
電極と、第2基板側の第2の電極と一体又は別体に設け
られ該第2基板と該四分の一波長板層との間に介在して
入射した光を略鏡面反射する光反射層と、該第1基板と
第1の電極との間に配され後方から反射した光を前方に
向って散乱出射する光拡散層とを備えた反射型ゲストホ
スト液晶表示装置の製造方法であって、 微粒子を分散した樹脂を該第1基板に塗工して該光拡散
層を形成する工程と、 該光拡散層の表面に平坦化膜を塗工し且つその表面を荒
らし研削して粗面に加工する工程と、 該平坦化膜の粗面に沿って該第1の電極を形成する工程
とを含むことを特徴とする反射型ゲストホスト液晶表示
装置の製造方法。
6. A transparent first substrate on which light is incident from the front, a second substrate disposed behind the first substrate via a predetermined gap, and a guest located on the first substrate side in the gap. A host liquid crystal, a quarter-wave plate layer located on the second substrate side in the gap, and first and second layers formed on the first substrate side and the second substrate, respectively, for applying a voltage to the guest host liquid crystal. And an electrode which is provided integrally with or separate from the second electrode on the second substrate side and which is interposed between the second substrate and the quarter-wave plate layer and substantially reflects the incident light. A method for manufacturing a reflective guest-host liquid crystal display device, comprising: a reflective layer; and a light diffusion layer disposed between the first substrate and the first electrode and scattered and emitted forward to reflect light reflected from behind. Applying a resin in which fine particles are dispersed to the first substrate to form the light diffusion layer; Coating a flattening film on the surface, roughening and grinding the surface to form a rough surface, and forming the first electrode along the rough surface of the flattening film. Of manufacturing a reflective guest-host liquid crystal display device.
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