JPH11101964A - Polarization element and display device - Google Patents

Polarization element and display device

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JPH11101964A
JPH11101964A JP33790397A JP33790397A JPH11101964A JP H11101964 A JPH11101964 A JP H11101964A JP 33790397 A JP33790397 A JP 33790397A JP 33790397 A JP33790397 A JP 33790397A JP H11101964 A JPH11101964 A JP H11101964A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrate
polarizing
polymer
dye
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JP33790397A
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Japanese (ja)
Inventor
Masataka Matsute
Nobuyuki Shigeno
雅隆 松手
信行 重野
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Sony Corp
ソニー株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarization element which is incorporatable into a liq. crystal display device.
SOLUTION: The polarization element is constituted of a polarization layer 9 formed direct on a substrate 2. This polarization layer 9 is constituted of film-formed high-molecular liq. crystal 9a and dichroic dyestuff 9b dispersed thereinto. Liq. crystal uniaxially oriented in a described direction is incorporated into the high-molecular liq. crystal 9a in its side chains. The dichroic dyestuff 9b exhibits an absorption degree which varies with a major axis and a minor axis to an incident light. The major axises of molecules of the dichroic dyestuff 9b are lined up in a described direction to match the uniaxial orientation of the high-molecular liq. crystal 9a and a vibration component incorporated into the incident light is selectively absorbed and transmitted to be transferred into polarization.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO

Description

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

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は入射光を直線偏光に変換する偏光素子に関する。 The present invention relates to relates to a polarizing element for converting incident light into linearly polarized light. 又、偏光素子を用いた表示装置に関する。 Further, a display device using the polarizing element.

【0002】 [0002]

【従来の技術】液晶などを電気光学物質とした表示装置に使用される偏光素子の多くは図13の様な構造となっている。 BACKGROUND OF THE INVENTION Many polarizing element, such as those used in the display device as an electro-optical material a liquid crystal has a such structure of FIG. 13. 偏光基体101に偏光粒子を吸着分散させて偏光素子とし、その耐久性及び機械的強度を保持する為支持体102に挟み込み、接着剤層103で固定するという方法で生産されている。 The polarized particles adsorbed dispersed in polarization substrate 101 and a polarizing element, which is produced in such a way that its durability and mechanical strength sandwiched support 102 for holding and fixing with adhesive layer 103. 偏光素子は、基本的な機能として、高い偏光機能を発揮することと同時に外観特性や耐久性に優れ、部品として加工しやすく、使いやすいことなどが重要である。 Polarizing element, as a basic function, excellent high polarization function that simultaneously with appearance characteristics and durability to exert, easy to process as a component, easy to use it like is important. これらの機能を満足させる為、現在市場に供給されている表示装置用の偏光素子は、偏光粒子としてヨウ素などのハロゲン物質や染料を用いたものが中心となっている。 To satisfy these functions, a polarizing element for a display device that is currently supplied to markets, one using a halogen material and dye such as iodine is in the center as a polarizing particles.

【0003】偏光基体101としてはポリビニールアルコールのフィルムが多く使用されている。 [0003] Film of polyvinyl alcohol is often used as a polarization substrate 101. ポリビニールアルコールのフィルムを異なるスピードで回転するローラの間で一定方向に約3〜5倍延伸する。 A film of polyvinyl alcohol is stretched approximately 3-5 times in a predetermined direction between the rollers rotating at different speeds. 延伸されたポリビニールアルコールのミセルは延伸方向に配列し、配列したフィルムは強い複屈折が発生する。 Micelles of stretched polyvinyl alcohol is arranged in the stretching direction, arrayed films strong birefringence occurs.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した偏光素子は一般に偏光板として市場に供給される。 Polarizing element described above [0004] are supplied to the general market as a polarizing plate. 偏光板の片面にはあらかじめ接着剤が塗布されている。 On one side of the polarizing plate in advance adhesive is applied. 表示装置に組み込む場合には、その主たる構成要素である液晶パネルの外面に接着剤を介して偏光板を貼着する。 When incorporated into a display device, its bonding the polarizing plate via an adhesive to the outer surface of the liquid crystal panel is a principal component. この貼着作業はパネルと偏光板との間に気泡や異物を巻き込まない様に行なう必要があり、製造工程上の負担となっていた。 This stuck work must be done so as not to get caught air bubbles or foreign matter between the panel and the polarizing plate, had become a burden on the manufacturing process.
又、従来の偏光素子は液晶パネルの内部に挿入することは困難であった。 Further, the conventional polarizing element has been difficult to insert into the interior of the liquid crystal panel. 反射型の表示装置の場合、偏光素子を内部に組み込んだ方が入射光の利用効率や画質といった観点から好ましいにも関わらず、これを実現することが難しかった。 For the reflection type display device, it incorporating a polarizing element therein despite preferable from the viewpoint of efficiency and image quality of the incident light, it is difficult to achieve this.

【0005】 [0005]

【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題を解決する為に以下の手段を講じた。 In order to solve the problem] has taken the following means in order to solve the problems of the prior art described above. 即ち、本発明に係る偏光素子は基本的に、成膜された高分子とその中に配合された色素とからなる。 That is, the polarizing element according to the present invention is basically composed of a film-forming polymeric dye formulated therein. 前記高分子は所定の方向に一軸配向した液晶を含んでいる。 The polymer includes a liquid crystal which is uniaxially oriented in a predetermined direction. 又、前記色素は、入射光に対して分子の長軸と短軸とで異なる吸光度を呈する二色性色素である。 Further, the dye is dichroic dyes exhibit different absorbance at the long axis and the short axis of the molecules with respect to the incident light. 該二色性色素は該高分子の一軸配向に合わせて分子の長軸が該所定の方向に整列しており、入射光に含まれる振動成分を選択的に吸収透過して偏光に変換する。 The dichroic dye long axes of the molecules in accordance with the uniaxial orientation of the polymer molecules are aligned in the predetermined direction, and converting it selectively absorbs passing through the vibration component contained in the incident light polarization. 好ましくは、前記高分子は基板の上に塗膜として直接形成されている。 Preferably, the polymer is directly formed as a coating on a substrate. この高分子は例えば液晶の性質を有するメソゲン基をアルキル鎖で結合した液晶ポリマーである。 The polymer is a liquid crystal polymer attached for example a mesogenic group having the properties of liquid crystal in the alkyl chain. メソゲン基としては例えばビフェニルベンゾアートやメトキシフェニルベンゾアートが挙げられる。 The mesogenic groups include, for example, biphenyl benzoate or methoxyphenyl benzoate. あるいは、前記高分子は液晶モノマーを紫外線照射により重合化したものであってもよい。 Alternatively, the polymer may be one which is polymerized by UV irradiation of the liquid crystal monomer. 前記二色性色素は、例えば入射光の可視波長全域に渡って二色性を備える様に調合された組成物を用いることができる。 The dichroic dye can be used, for example compositions over the entire visible wavelength range formulated as comprising a dichroic incident light. この場合、本偏光素子は白色入射光を偏光に変換することができる。 In this case, the polarizing element can convert the white light incident on the polarization. 前記組成物は、チエノチアゾール環を有するジスアゾ系の二色性色素、ベンゾチアゾール環を有するトリスアゾ系の二色性色素、特定のアゾ系の二色性色素等を含んでいる。 The composition contains a disazo dichroic dye having a thienothiazole ring, trisazo dichroic dye having a benzothiazole ring, a dichroic dye such as a specific azo. この組成物は高分子に対して3乃至15重量%の濃度で溶解して用いる。 The composition used at a concentration of 3 to 15% by weight relative to the polymer. あるいは、前記二色性色素は特定色に対してのみ二色性を有し、特定色の入射光を偏光に変換するものであってもよい。 Alternatively, the dichroic dye has only dichroism for certain color, it may be configured to convert incident light of a specific color polarized light. これにより、カラー偏光素子が得られる。 Thus, the color and polarization element is obtained.

【0006】係る構成を有する偏光素子は以下の工程により製造される。 [0006] The polarizing element having the configuration according is manufactured by the following steps. まず、液晶ポリマーと二色性色素を溶媒に溶解した溶液を調製する。 First, a liquid crystal polymer and dichroic dye to prepare a solution in a solvent. 次に、基板の表面を所定の方向に沿って配向処理する。 Next, alignment treatment along a surface of the substrate in a predetermined direction. 更に、配向処理された基板の上に該溶液を塗工して塗膜を形成する。 Further, to form a coating film by coating the solution onto a substrate oriented process. 最後に、塗膜を熱処理して液晶ポリマーを該所定の方向に一軸配向させ、該二色性色素を一軸配向に従って整列させる。 Finally, by heat-treating the coating film is uniaxially oriented liquid crystal polymer to said predetermined direction, aligning in accordance with uniaxially oriented the dichroic dye. あるいは、本発明に係る偏光素子は以下の工程によっても製造できる。 Alternatively, the polarizing element according to the present invention can also be prepared by the following steps. まず、光重合可能な液晶モノマーに二色性色素を溶解した溶液を調製する。 First, a solution is prepared by dissolving the dichroic dye in the photopolymerizable liquid crystal monomer. また、基板の表面を予め所定の方向に沿って配向処理しておく。 Also, keep alignment treatment along a pre-specified direction of the surface of the substrate. 次に、配向処理された基板の上に該溶液を塗工して塗膜を形成する。 Next, to form a coating film by coating the solution onto a substrate oriented process.
続いて、塗膜を熱処理して液晶モノマーを該所定の方向に一軸配向させ該二色性色素を一軸配向に従って整列させる。 Subsequently, the liquid crystal monomer is aligned according to uniaxially orient the dichroic dye is uniaxially oriented in the predetermined direction by heat-treating the coating film. 最後に、紫外線を照射して液晶モノマーを重合化する。 Finally, polymerizing the liquid crystal monomers by ultraviolet irradiation.

【0007】本発明は、上述した偏光素子を内蔵した表示装置を包含する。 [0007] The present invention includes a display device with a built-in polarizing element described above. この表示装置は反射型であり基本的に一対の基板を用いて組み立てられる。 The display device is assembled using a pair of substrates are essentially reflective. 第一の基板は入射側に位置し電極が形成されている。 The first substrate is positioned on the incident side electrode are formed. 第二の基板は反射側に位置し電極が形成されているとともに、所定の間隙を介して該第一の基板に接合している。 The second substrate together is formed is positioned on the reflection side electrode is bonded to said first substrate with a predetermined spacing therebetween. 両基板の間隙に液晶などの電気光学物質が保持されている。 The gap between the substrates is electro-optical material such as liquid crystal is held. 又、第二の基板と液晶との間に偏光層が介在している。 Further, the polarizing layer is interposed between the second substrate and the liquid crystal. 特徴事項として、この偏光層は高分子液晶に二色性色素を分散した状態で一軸配向させたものであり、液晶パネルの内部に組み込まれている。 As a feature, the polarizing layer is one obtained by uniaxially oriented in a dispersed state a dichroic dye to the polymer liquid crystal, it is incorporated in the liquid crystal panel. 好ましくは、前記第一の基板側には対向電極が形成されている。 Preferably, the first counter electrode on the substrate side is formed. 一方、前記第二の基板側には該偏光層を間にして画素電極とこれを駆動するスイッチング素子とが集積形成されており、いわゆるアクティブマトリクス構造となっている。 Meanwhile, the the second substrate side and a switching element for driving the pixel electrode and between the polarizing layer is integrated formed, a so-called active matrix structure. 画素電極と薄膜トランジスタなどからなるスイッチング素子は該偏光層に開口したコンタクトホールを介して互いに電気接続されている。 The switching element made of the pixel electrode and the thin film transistor are electrically connected to each other through a contact hole opened in the polarizing layer. コンタクトホールは偏光層を選択的にエッチングすることで容易に形成することが可能である。 Contact holes can be easily formed by selectively etching the polarizing layer. 好ましくは、前記第一の基板には第二の基板側の該偏光層と吸収軸が直交又は平行関係にある偏光板が設けられており、 Preferably, the first substrate has a polarizing plate is provided with the absorption axis of the second substrate side of the polarizing layer is in the orthogonal or parallel relationship,
前記電気光学物質はツイスト配向したネマティック液晶からなる。 The electro-optical material is comprised of a nematic liquid crystal twist-aligned. この場合、第二の基板側の偏光層はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率が10〜40%に設定されており、第一の基板側の偏光板はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率が1.5〜20%に設定されている。 In this case, the second substrate side of the polarizing layer is set to the transmission rate of 10% to 40% relative to the absorption axis of linearly polarized light parallel, the first substrate side of the polarizing plate parallel straight lines and the absorption axis transmittance for the polarization is set to 1.5 to 20%.

【0008】本発明では、偏光素子を構成する材料として高分子液晶と二色性色素を用いている。 [0008] In the present invention uses a polymer liquid crystal and a dichroic dye as the material constituting the polarizing element. 高分子液晶は塗膜として基板に直接形成可能であるとともに、所定の熱処理により一軸配向する。 With polymer liquid crystal can be formed directly on the substrate as a coating, uniaxially oriented by a predetermined heat treatment. 二色性色素も高分子液晶に並列して配向することになる。 Dichroic dye is also to be oriented in parallel to the liquid crystal polymer. 係る構成では、高分子液晶の配向方向に平行な直線偏光と垂直な直線偏光との間で二色性色素の吸光度が異なる為、偏光素子として使用することができる。 In the configuration according, since the absorbance of the dichroic dye with the parallel to the orientation direction of the polymer liquid crystal linear polarization perpendicular linearly polarized light are different, can be used as a polarizing element. 本偏光素子は基板上に直接形成可能な為、フォトリソグラフィーやエッチングを用いたパタニングによりコンタクトホールの開口など微細加工が可能になる。 This polarizing element for possible directly formed on the substrate, allowing such microfabrication opening of the contact hole by patterning using photolithography or etching. 又、基板上に直接形成可能な為、従来の様に接着剤を介して液晶パネルに貼り合わせることが不要になる。 Moreover, because it can directly formed on the substrate, it becomes unnecessary be bonded to the liquid crystal panel via a conventional adhesive as. 又、本偏光素子はパネル内部に作成できるため耐湿性、耐熱性、耐光性等の信頼性が高くなるとともに、 Also, moisture resistance since the polarizing element can be created inside the panel, heat resistance, along with increases reliability of light resistance,
従来必要であった表面処理が不要になる。 Surface treatment was conventionally required is unnecessary. 加えて、二色性色素の吸光特性を調整することにより、カラー偏光素子が容易に作成可能である。 In addition, by adjusting the light absorption characteristic of the dichroic dye, the color and polarization element is easily possible to create.

【0009】 [0009]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention with reference to the drawings will be described in detail. 図1の(A)は本発明に係る偏光素子の基本的な構成を示す模式的な断面図である。 In FIG. 1 (A) is a schematic sectional view showing a basic configuration of the polarization element according to the present invention.
図示する様に、本発明に係る偏光素子は、基板2に直接形成された偏光層9として与えられる。 As shown, the polarization element according to the present invention is provided as the polarizing layer 9 which is formed directly on the substrate 2. 偏光層9は基本的に、成膜された高分子液晶9aとその中に配合された二色性色素9bとからなる。 Polarizing layer 9 is essentially comprised of a film-forming polymeric liquid crystal 9a and dichroic dye 9b formulated therein. 高分子液晶9aは所定の方向に一軸配向した液晶を側鎖に含んでいる。 Polymer liquid crystal 9a includes a liquid crystal which is uniaxially oriented in a predetermined direction in the side chain. 図では、紙面と平行な方向に一軸配向した高分子液晶9aを楕円体で模式的に表わしている。 Figure in is a polymer liquid crystal 9a uniaxially oriented in the plane direction parallel with ellipsoid schematically represents. 一方、二色性色素9bは入射光に対して分子の長軸と短軸とで異なる吸光度を呈する。 On the other hand, the dichroic dye 9b exhibit different absorbance at the long axis and the short axis of the molecules with respect to the incident light. 二色性色素9bは高分子液晶9aの一軸配向に合わせて分子の長軸が紙面と平行な方向に整列している。 The dichroic dye 9b long axes of the molecules in accordance with the uniaxial orientation of the polymer liquid crystal 9a is aligned with the plane parallel to the direction. 係る構成により、偏光層9は入射光に含まれる振動成分を選択的に吸収透過してほぼ直線偏光に変換することができる。 According to such a constitution, the polarizing layer 9 can be converted into substantially linearly polarized light is selectively absorbed transmitting vibration components included in the incident light. なお、基板2と偏光層9との間に高分子液晶9a Incidentally, polymer liquid crystal 9a between the substrate 2 and the polarizing layer 9
を一軸配向させる為の下地配向層22が設けられている。 Base alignment layer 22 is provided in order to uniaxially oriented.

【0010】図1の(B)は、(A)に示した偏光層9 [0010] (B) in FIG. 1, the polarizing layer shown in (A) 9
の特性を示すグラフである。 Is a graph showing the characteristics. 横軸に可視領域の波長を取り、縦軸に透過率を取ってある。 Take a wavelength in the visible region on the horizontal axis, it is taking the transmittance on the vertical axis. グラフ中、曲線THは偏光層9の吸収軸に垂直な直線偏光に対する透過率を示し、曲線TLは吸収軸に平行な直線偏光に対する透過率を表わしている。 In the graph, the curve TH represents the transmittance for linearly polarized light perpendicular to the absorption axis of the polarizing layer 9, the curve TL represents the transmittance for linearly polarized light parallel to the absorption axis. 偏光層9の吸収軸は二色性色素9bの分子の長軸又は短軸と平行である。 Absorption axis of the polarizing layer 9 is parallel to the long axis or short axis of the molecules of the dichroic dye 9b. 二色性色素9bが長軸方向に大きな吸光度を示し短軸方向に小さな吸光度を示す場合には、偏光層9の吸収軸は二色性色素9bの長軸方向と平行になる。 To indicate small absorbance minor axis dichroic dye 9b represents a large absorbance in the axial direction, the absorption axis of the polarizing layer 9 is parallel to the long axis of the dichroic dye 9b. 逆の場合には、偏光層9の吸収軸は二色性色素9bの短軸と平行になる。 In the opposite case, the absorption axis of the polarizing layer 9 is parallel to the minor axis of the dichroic dye 9b. この様に、本発明では高分子液晶9aの一軸配向方向に平行な直線偏光と垂直な直線偏光との間で二色性色素9bの吸光度が異なることを利用している。 Thus, the present invention utilizes the different absorbance dichroic dye 9b between the polymer linearly polarized light parallel to the uniaxial orientation direction of the liquid crystal 9a perpendicular linear polarization. (B)に示した例では、ほぼ可視波長の全域に渡って、吸収軸に垂直な直線偏光に対する透過率が80%以上であり、吸収軸に平行な直線偏光に対する透過率が20%程度となっている。 In the example shown in (B) is over the entire substantially visible wavelength, the transmittance for linearly polarized light perpendicular to the absorption axis is not less than 80% transmittance for linearly polarized light parallel to the absorption axis and about 20% going on. 二色性色素9bは入射光の可視波長全域に渡って二色性を備える様に調合された黒色組成物であり、白色入射光を偏光に変換することができる。 The dichroic dye 9b is black composition formulated as comprising a dichroic over the entire visible wavelength range of the incident light, it is possible to convert the white light incident on the polarization. 場合によっては、特定色に対してのみ二色性を有する色素を用いることもできる。 Optionally, it is also possible to use a dye having only dichroism for certain colors. この場合には、特定色の入射光を偏光に変換するカラー偏光素子が得られる。 In this case, the color and polarization element is obtained which convert incident light of a specific color polarized light. 例えば、400〜500nmの波長範囲に大きな吸収を有する二色性色素を使用すれば、黄色のカラー偏光素子が作成できる。 For example, using a dichroic dye having a large absorption in the wavelength range of 400-500 nm, it can be created yellow color polarizing element.

【0011】図2を参照して、図1の(A)に示した偏光層の形成方法を詳細に説明する。 [0011] With reference to FIG. 2, the method of forming the polarizing layer will be described in detail as shown in (A) of FIG. まず配向工程(A) First orientation step (A)
を行ない、ガラスや石英などの絶縁性を有する基板2の表面を所定の配向方向に沿って配向処理する。 The conducted to alignment treatment along a surface of the substrate 2 in a predetermined orientation direction with an insulation such as glass or quartz. 例えば、 For example,
基板2の表面にポリイミドフィルムなどからなる下地配向層22を成膜した後、配向方向に沿ってこのポリイミドフィルムをラビングすればよい。 After formation of the base alignment layer 22 made of a polyimide film on the surface of the substrate 2 may be rubbed polyimide film along the orientation direction. なお、下地配向層2 Note that the base alignment layer 2
2としてはポリイミドに代えて、ポリアミック酸やポリビニールアルコールなどを用いることもできる。 The 2 instead of the polyimide can also be used as a polyamic acid and polyvinyl alcohol. 場合によっては、基板2の表面を直にラビングしてもよい。 In some cases, it may be directly rubbed surface of the substrate 2. 次に成膜工程(B)を行なう。 Then the film formation step (B). まず、高分子液晶9aと二色性色素9bを溶媒に溶解した溶液を予め調製しておく。 First, in advance a solution is prepared by dissolving a polymer liquid crystal 9a and dichroic dye 9b in a solvent. この溶液を配向処理された基板2の上に塗工して塗膜を形成する。 The solution was coated on the orientation treated substrate 2 to form a coating film. なお、高分子液晶9aは所定の転移点を境にして高温側の液相と低温側の液晶相との間を相転移する性質を有する。 Incidentally, the polymer liquid crystal 9a has the property of phase transition between the hot side of the liquid phase and the low temperature side liquid crystal phase in the boundary given transition point. 高分子液晶9aと二色性色素9bを適当な溶媒に溶解させ、スピンコート、ワイヤコートあるいは各種の印刷などにより、すでに配向処理を施された基板2の表面に塗布する。 Dissolving a polymer liquid crystal 9a and dichroic dye 9b in a suitable solvent, spin-coating, by such as wire coating or various printing, applied to the surface of the substrate 2 which has already been subjected to an alignment treatment. 溶媒としては、例えばシクロヘキサノンとメチルエチルケトン(MEK)を8:2 Examples of the solvent include cyclohexanone and methyl ethyl ketone (MEK) 8: 2
の割合で混合した溶液を使用することができる。 Mixed solution at a ratio of can be used. 溶液を塗工した後溶媒が蒸発するのに充分な温度で加熱乾燥する。 Solution solvent after coating a heat drying at a temperature sufficient to evaporate. 最後に温度処理工程(C)を行ない、基板2を一旦転移点以上に加熱した後転移点以下の室温まで除冷し、 Finally performs temperature treatment step (C), slowly cooled to room temperature below the transition point after heating the substrate 2 once or more transition point,
成膜された高分子液晶9aを配向方向に整列させて偏光層9を形成する。 The deposited polymeric liquid crystal 9a are aligned in the alignment direction to form a polarizing layer 9. なお、場合によっては液晶相で一定時間放置することにより所望の一軸配向を得ることも可能である。 Incidentally, in some cases it is also possible to obtain a desired uniaxial orientation by for a predetermined time, in the liquid crystal phase. 図示する様に、成膜段階では高分子液晶に含まれる液晶分子はランダムな状態にあるのに対し、温度処理工程後では液晶分子は配向方向に沿って整列し、所望の一軸配向性が得られる。 As shown in the figure, obtained liquid crystal molecules contained in the polymer liquid crystal in the deposition stage while in random state, the liquid crystal molecules after the temperature treatment process and aligned along the alignment direction, the desired uniaxial orientation is It is. これに合わせて、二色性色素も一軸配向状態となる。 In accordance with this, the dichroic dye also becomes a uniaxial orientation state. なお、上述した例ではすでにポリマー状態にある高分子液晶を溶媒に溶解して基板に塗工しているが、これに代えてモノマー状態の材料を使用することもできる。 Although not applied to the substrate by dissolving a polymer liquid crystal in a solvent which is already the polymer state in the aforementioned example, it is also possible to use a material of the monomer state instead. この場合、モノマー状態で一軸配向させ、その後紫外線などを照射して重合させることによりポリマー化する。 In this case, a monomer state is uniaxially oriented, are polymerized by causing thereafter the like by irradiating the polymerized ultraviolet. モノマー状態の液晶の粘度が低い場合には、溶媒を用いることなく二色性色素を直接液晶に溶解し、基板の上に塗布することも可能である。 If the low viscosity of the liquid crystal monomer state, a solvent was dissolved directly in the liquid crystal dichroic dye without using, it is also possible to apply onto the substrate. 以上のように、本明細書で高分子液晶というときは、元々液晶ポリマーであるものと、液晶モノマーを紫外線照射により重合化したものを含んでいる。 As described above, the term polymer liquid crystal in this specification includes as originally a liquid crystal polymer, those liquid crystal monomer was polymerized by ultraviolet irradiation.

【0012】図3は、高分子液晶9aの具体例を示しており、いずれも側鎖型の化学構造を有する液晶ポリマーである。 [0012] Figure 3 shows a specific example of the polymer liquid crystal 9a, both a liquid crystal polymer having a chemical structure of the side chain type. (I)は側鎖に入るペンダントとしてビフェニルベンゾアートを有する高分子液晶を示している。 (I) shows a polymer liquid crystal having a biphenyl benzoate as a pendant entering the side chain. 即ち、アルキル主鎖には所定の間隔で側鎖が結合している(図では1個の側鎖のみ示している)。 That is, the main alkyl chain attached side chains at predetermined intervals (shown only one of the side chain in the figure). この側鎖のスペース長は炭素数で6となっているが、本発明はこれに限られるものではない。 Space length of the side chains has a 6 in carbon number, but the present invention is not limited thereto. この側鎖の先端にペンダントとしてビフェニルベンゾアートが結合している。 Biphenyl benzoate is attached as a pendant to the distal end of the side chain. (II)はペンダントとしてビフェニルベンゾアートに加えメトキシビフェニルを有する側鎖型高分子液晶を表わしている。 (II) represents a side chain type polymer liquid crystal having a methoxy biphenyl added biphenyl benzoate as a pendant.
メトキシビフェニルが結合する側鎖のスペース長は炭素数で2個となっているが本発明はこれに限られるものではない。 Space length of side chains methoxy biphenyl is attached does not has become a two in the number of carbon atoms present invention is not limited thereto. (III)は、メトキシフェニルベンゾアートをペンダントとして持つ側鎖型高分子液晶を示している。 (III) shows a side chain type polymer liquid crystal having a methoxyphenyl benzoate as a pendant. 側鎖はスペース長が炭素数で2個と6個のものを主鎖に結合している。 The side chains space length are attached to two and six backbone those in the carbon number. (I)型及び(II)型は(III)に比べて耐溶剤性に優れている。 Form (I) and (II) type is excellent in solvent resistance as compared with (III). 更には、(IV)で示す側鎖型高分子液晶も良好な一軸配向性を示す。 Furthermore, exhibits good uniaxial orientation is also a side chain type polymer liquid crystal represented by (IV).

【0013】図4は、二色性色素9bの具体例を表わしている。 [0013] Figure 4 shows the concrete examples of the dichroic dye 9b. 本例では、色素A〜Eを混合して黒色の二色性色素を調合した。 In this example, by mixing the dye A~E to prepare a black dichroic dye. 色素Aは単独で青色を呈し、色素Bは単独で黄色を呈し、色素Cは単独で赤色を呈し、色素D Dye A exhibits a blue color alone, dye B is yellow color alone, dye C exhibits a red color alone, dye D
は単独で青紫色を呈し、色素Eは単独で青色を呈する。 Alone exhibited a bluish purple dye E exhibits a blue color alone.
各色素の吸収スペクトルを図5に示す。 The absorption spectrum of each dye are shown in FIG. これらの色素をA:B:C:D:E=2:1:1:1:1の割合で混合し黒色の二色性色素を調製した。 These dyes A: B: C: D: E = 2: 1: 1: 1: mixed to prepare a black dichroic dye in a ratio of 1. この混合物の吸光特性を評価する為、誘電異方性が負のネマティック液晶(メルク社製)に3wt%の割合で溶解した。 To evaluate the absorption characteristics of this mixture was dissolved in a proportion of 3 wt% to negative dielectric anisotropy nematic liquid crystal (manufactured by Merck & Co., Inc.). この液晶組成物を垂直配向膜が形成された液晶セルに封入した。 The liquid crystal composition A vertical alignment film is sealed in the liquid crystal cell formed. このセルの光学的特性を瞬間マルチ測光検出器を用いて測定した。 The optical properties of this cell was measured with an instantaneous multi-photometric detector. 図6に、4.5Vと0V印加時の吸収スペクトルを示す。 Figure 6 shows an absorption spectrum at 4.5V and 0V applied. 印加電圧が0Vの時にはネマティック液晶は垂直に配向している。 Nematic liquid crystal at the time of the applied voltage is 0V are aligned vertically. これに合わせて二色性色素も垂直に配向している。 Dichroic dye according to the which also are oriented vertically. この場合、入射光はほとんど吸収されず、吸光度は0に近い。 In this case, no incident light is hardly absorbed, the absorbance is close to zero. 一方、印加電圧が4.5Vの時には液晶が水平配向に移行し二色性色素もこれに合わせて水平配向状態となる。 On the other hand, the liquid crystal applied voltage at the time of 4.5V is horizontally aligned state in accordance with the also migrated dichroic dye horizontal alignment. この場合には入射光に対する吸光度が大きく上昇している。 Absorbance for the incident light is greatly increased in this case. 本例では黄色色素B、赤色色素C、青色色素E、青紫色色素D及び青色色素Aを各々重量比で1:1:1:1:2の割合で混合している。 Yellow dye B in this example, a red dye C, blue pigment E, at each weight ratio violet dye D and the blue dye A 1: 1: 1: 1: is mixed at a ratio of 2.
特に、吸光係数が大きく二色性比の大きなチエノチアゾール環を有するジスアゾ系の青色色素Eとベンゾチアゾール環を有するトリスアゾ系の青紫色色素Dを使用している。 In particular, using a blue-violet dye D of trisazo with blue dye E and benzothiazole ring disazo the extinction coefficient has a large thienothiazole ring of large dichroic ratio. 更に、チエノチアゾール環を有するジスアゾ系の赤色色素Cも使用している。 Additionally, also using red dye C disazo having thienothiazole ring. これらの色素は図5から明らかな様に比較的大きな吸光度を有し、高い二色性比を持っている。 These dyes have a relatively large absorption as is evident from FIG. 5, have a high dichroism ratio.

【0014】図7は、図1に示した偏光層を内蔵した表示装置を示す模式的な部分断面図である。 [0014] Figure 7 is a schematic partial sectional view showing a built-in display device polarizing layer shown in FIG. 本表示装置は一対の基板1,2を用いて組み立てられている。 This display device is assembled using a pair of substrates 1 and 2. 第一の基板1は入射側に位置し、透明な電極6が形成されている。 The first substrate 1 is located on the incident side, a transparent electrode 6 are formed. 第二の基板2は反射側に位置し、透明な電極11が形成されているとともに、所定の間隙を介して第一の基板1に接合している。 The second substrate 2 is located on the reflection side, with a transparent electrode 11 is formed, it is bonded to the first substrate 1 with a predetermined gap. 両基板1,2の間隙には電気光学物質として液晶3が保持されている。 The gap between the substrates 1 and 2 the liquid crystal 3 is held as an electro-optical material. 特徴事項として、 As a feature,
偏光層9が第二の基板2と液晶3との間に介在している。 Polarizing layer 9 is interposed between the second substrate 2 and the liquid crystal 3. 換言すると、偏光層9は外付けではなく、液晶パネル内に内蔵されている。 In other words, polarizing layer 9 is not external, is built in the liquid crystal panel. この偏光層9は前述した様に高分子液晶に二色性色素を分散した状態で一軸配向させたものである。 The polarizing layer 9 is obtained by uniaxially oriented in a dispersed state a dichroic dye to the polymer liquid crystal as described above.

【0015】本表示装置はいわゆるアクティブマトリクス型であり、基板1側には対向電極6が全面的に形成されている。 [0015] The display device is a so-called active matrix type, the counter electrode 6 is entirely formed on the substrate 1 side. 基板2側には偏光層9を間にして画素電極1 The substrate 2 side and between the polarizing layer 9 pixel electrode 1
1とこれを駆動するスイッチング素子とが集積形成されている。 1 and the switching element for driving the are integrally formed. 本例では、このスイッチング素子は薄膜トランジスタ13からなる。 In this example, the switching element is a thin film transistor 13. 画素電極11と薄膜トランジスタ13は偏光層9に開口したコンタクトホール23を介して互いに電気接続されている。 Pixel electrodes 11 and the thin film transistor 13 is electrically connected to each other through a contact hole 23 opened in the polarizing layer 9. このコンタクトホール2 The contact hole 2
3は偏光層9をフォトリソグラフィ及びエッチングでパタニングすることにより精密に形成することができる。 3 can be precisely formed by patterning the polarizing layer 9 with photolithography and etching.
この構造では液晶3が対向電極6と画素電極11によって直接保持されている為、信号電圧を効率よく印加することができる。 Since the liquid crystal 3 in this structure is directly held by the counter electrode 6 and the pixel electrode 11, it is possible to apply a signal voltage efficiently.

【0016】第一の基板1の外面には偏光板4が貼着されている。 The polarizing plate 4 is affixed to the first outer surface of the substrate 1. この偏光板4は従来のものを用いている。 The polarizer 4 is used as conventional. これに代えて、本発明に係る偏光層を基板1の内面に形成してもよい。 Alternatively, the polarizing layer according to the present invention may be formed on the inner surface of the substrate 1. 第一の基板1側の偏光板4は第二の基板2 Polarizing plate 4 of the first substrate 1 side and the second substrate 2
側の偏光層9と吸収軸が直交しており、いわゆるクロスニコル配置となっている。 It has an absorption axis perpendicular to the side of the polarizing layer 9, a so-called cross-Nicol arrangement. これに代えて、偏光板4と偏光層9の吸収軸が平行となる様に配置してもよい。 Alternatively, the absorption axis of the polarizing plate 4 and the polarizing layer 9 may be arranged so as to be parallel. 液晶3は上下の配向層7,12によってツイスト配向したネマティック液晶を用いている。 LCD 3 uses a nematic liquid crystal twist-aligned by the upper and lower alignment layers 7,12. 即ち、ツイストネマティック液晶3は上下の基板1,2間で90度ツイストしているとともに、正の誘電異方性を有する。 That is, twisted nematic liquid crystal 3 with is 90 degrees twisted between the upper and lower substrates 1 and 2, having a positive dielectric anisotropy. ツイストネマティック液晶3の螺旋ピッチはモーガンの条件を満たす様に設計されている。 The helical pitch of the twisted nematic liquid crystal 3 is designed to meet like Morgan. 即ち、螺旋ピッチが入射光の波長に対して充分長く設定されている。 That is, the helical pitch is sufficiently long set with respect to the wavelength of the incident light. ツイストネマティック液晶3の液晶分子3aは上側の配向層7によって紙面と垂直な方向に配向制御され、下側の配向層12によって紙面と平行な方向に配向制御されている。 Liquid crystal molecules 3a in the twisted nematic liquid crystal 3 is oriented control in direction perpendicular to the paper by the upper alignment layer 7 are oriented controlled to the plane parallel to the direction by the lower alignment layer 12. この結果、 As a result,
ツイストネマティック液晶3は上下の基板1,2間で9 Twisted nematic liquid crystal 3 is between the upper and lower substrates 1 and 2 9
0度ねじれた配向状態になる。 At 0 degrees twisted alignment state. 上側の偏光板4の透過軸は紙面と垂直に設定され、下側の偏光層9の透過軸は紙面と平行に設定されている。 The transmission axis of the upper polarizing plate 4 is set so perpendicular to the plane, the transmission axis of the lower polarization layer 9 are set in parallel with the paper surface. 上側の基板1の内表面には画素電極11と対応する様にカラーフィルタ5が形成されている。 The color filter 5 so as to correspond to the pixel electrode 11 is formed on the upper inner surface of the substrate 1. カラーフィルタ5と対向電極6との間には平坦化膜5aが介在している。 Planarization film 5a is interposed between the color filter 5 and the counter electrode 6. なお、カラーフィルタ5は上側の基板1側ではなく、下側の基板2側に形成してもよい。 Note that the color filter 5 rather than the upper side of the substrate 1, may be formed on the substrate 2 side of the lower side. 下側の基板2には拡散性を有する光反射層8が形成されている。 Light reflecting layer 8 having a diffusivity in the substrate 2 of the lower side is formed. なお、光反射層8を鏡面反射性としてもよい。 Incidentally, the light reflection layer 8 may be a specular reflective. この場合には、上側の基板1に光拡散層を設けることが好ましい。 In this case, it is preferable that the upper substrate 1 providing the light diffusing layer.

【0017】本実施形態に係る反射型表示装置はいわゆるアクティブマトリクス型であって、下側の基板2には個々の画素電極11を駆動するスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタ13が形成されている。 [0017] The reflective display device according to this embodiment a so-called active matrix type, and for example, a thin-film transistor 13 as a switching element for driving each pixel electrode 11 is formed on the substrate 2 of the bottom. この薄膜トランジスタ13はボトムゲート構造を有し、下から順にゲート電極14、ゲート絶縁膜15、半導体薄膜1 The TFT 13 is a bottom gate structure has a gate electrode 14 in this order from the bottom, the gate insulating film 15, the semiconductor thin film 1
6、ストッパ17を積層したものである。 6, is formed by laminating the stopper 17. この薄膜トランジスタ13を被覆する様に層間絶縁膜18が形成されている。 The interlayer insulating film 18 so as to cover the thin film transistors 13 are formed. この上にはソース電極19及びドレイン電極2 Source electrode 19 is formed on this and the drain electrode 2
0がパタニング形成されており、層間絶縁膜18に開口したコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ13に電気接続している。 0 is formed patterned and electrically connected to the thin film transistor 13 via an open contact holes in the interlayer insulating film 18. この層間絶縁膜18の上に光反射層8が形成されている。 Light reflecting layer 8 is formed on the interlayer insulating film 18. この光反射層8は画素電極11と対応して画素毎に細分化されており、ドレイン電極20 The light reflecting layer 8 is subdivided for each pixel corresponding to the pixel electrode 11, the drain electrode 20
と同電位である。 To be the same potential. 反射層8は凹凸の光散乱面を有し、いわゆるホワイトペーパーと呼ばれる表示画面を実現している。 Reflective layer 8 has a light scattering surface of the irregularities, and a display screen so-called white paper. 薄膜トランジスタ13及び光反射層8の凹凸を埋める様に平坦化層21が形成されている。 A thin film transistor 13 and the planarizing layer 21 so as to fill the unevenness of the light reflecting layer 8 is formed. 平坦化層21 Planarization layer 21
の上には下地配向層22が形成されており、その上に成膜される高分子液晶を一軸配向する為に用いられる。 Over is underlying alignment layer 22 is formed, it is used a polymer liquid crystal to be deposited thereon to uniaxial orientation. 画素電極11は偏光層9及び平坦化層21を貫通して設けたコンタクトホール23を介して対応する薄膜トランジスタ13のドレイン電極20に電気接続している。 Pixel electrode 11 is electrically connected to the drain electrode 20 of the corresponding TFT 13 through a contact hole 23 provided through the polarizing layer 9 and the planarizing layer 21.

【0018】引き続き図7を参照して、本表示装置の動作を説明する。 [0018] With continued reference to FIG. 7, the operation of the display device. 図7は電圧無印加状態を表わしている。 Figure 7 represents the state where no voltage is applied.
この状態で外光が上側の基板1に入射すると、まず偏光板4により外光は紙面と垂直な振動成分を有する直線偏光に変換される。 When the external light in this state is incident on the substrate 1 of the upper, first external light by the polarizing plate 4 is converted into linearly polarized light having the plane perpendicular vibration component. ただし、反射型の場合明度を上げる為、意図的に偏光度の低い偏光板4を使用する場合がある。 However, to increase the case of a reflective brightness, it may use lower polarizing plate 4 of deliberately polarization degree. この時には外光は直線偏光ではなく楕円偏光に変換される。 The external light when is converted into elliptically polarized light instead of linearly polarized light. 直線偏光がツイストネマティック液晶3に進入すると、電圧無印加状態ではその旋光性により直線偏光が約90度回転して偏光層9に進む。 When linearly polarized light enters the twisted nematic liquid crystal 3, in the absence of an applied voltage proceeds to the polarizing layer 9 to rotate linearly polarized light of about 90 degrees by the optical rotation. 偏光層9の透過軸は紙面に平行に設定されている為、直線偏光はそのまま偏光層9を通過し光反射層8に至る。 For the transmission axis of the polarizing layer 9 which is set parallel to the plane, linearly polarized reaches the light reflection layer 8 as it passes through the polarizing layer 9. 即ち、本実施形態はノーマリホワイトモードであり、入射光のほとんどが透過するようになっている。 That is, the present embodiment is a normally white mode, most of the incident light is adapted to pass through. 偏光層9を透過した直線偏光は光反射層8により反射され、入射時と逆の経路でパネル外に出射される。 Linearly polarized light transmitted through the polarizing layer 9 is reflected by the light reflecting layer 8, it is emitted to the panel outside the path of the incident upon the reverse. なお、偏光層9の透過軸が紙面と垂直に設定されている場合には、ツイストネマティック液晶3を通過した直線偏光はほとんどこの偏光層9によって吸収され、いわゆるノーマリブラックモードとなる。 In the case where the transmission axis of the polarizing layer 9 is set perpendicular to the plane of the paper, the linearly polarized light passed through the twisted nematic liquid crystal 3 it is absorbed mostly by the polarizing layer 9, the so-called normally black mode.

【0019】図8は、本表示装置の電圧印加状態を表わしている。 [0019] Figure 8 represents a voltage application state of the display device. 印加電圧を上げていくとツイストネマティック液晶3の旋光性が次第に失われていく。 Optical rotation of the applied voltage is increased twisted nematic liquid crystal 3 is gradual loss. 充分に閾値以上の高電圧を印加すると、液晶分子3aは垂直配向に移行し、旋光性はほとんど消失する。 If sufficient application of a threshold voltage higher than the liquid crystal molecules 3a moves to a vertical orientation, the optical rotation is almost lost. 従って、上側の偏光板4を透過した光はそのまま下側の偏光層9に至る。 Therefore, the light transmitted through the upper polarizing plate 4 reaches directly the lower side of the polarizing layer 9. ノーマリホワイトモードの場合、偏光板4と偏光層9はクロスニコルに設定されている為、ツイストネマティック液晶3を通過した直線偏光はほぼ偏光層9によって完全に吸収される。 If a normally white mode, the polarizing plate 4 and the polarizing layer 9 since it is set in a cross nicol state, linearly polarized light passes through the twisted nematic liquid crystal 3 is completely absorbed by substantially the polarizing layer 9. ノーマリブラックモードの場合には偏光板4と偏光層9の透過軸が平行にある為、入射光のほとんどが透過し、光反射層8によってそのまま反射される。 Because in the parallel transmission axis of the polarizing plate 4 and the polarizing layer 9 in the case of a normally black mode, most of the incident light is transmitted, reflected directly by the light reflecting layer 8.

【0020】本発明に係る表示装置の利点を明確にする為、従来の表示装置の問題点を以下に列挙しておく。 [0020] To clarify the advantages of the display device according to the present invention, previously enumerated problems of the conventional display device below. まず、二枚の偏光板をパネルに対して両方とも外付けにしたツイストネマティック型の表示装置では、一応10以上のコントラスト比が得られる。 First, in a twist nematic type display device to an external both two polarizing plates with respect to panels 10 or more contrast ratio can be obtained once. しかしながら、外付け方式では、光路中に薄膜トランジスタなどが介在する為画素の開口率が犠牲になる。 However, in the external system, the aperture ratio of the pixel for such a thin film transistor in the light path is interposed is sacrificed. 例えば、対角寸法が5.6 For example, the diagonal dimension 5.6
インチ程度のVGAクラスの場合、開口率は約60%強しか得られない。 For VGA class of about inch, an aperture ratio is obtained only about 60 per cent. この為、白表示時の反射率が2/3程度になってしまう。 For this reason, the reflectance of the white display becomes about 2/3. 又、偏光板を外付けにする関係上反射板もパネル外に設ける必要があり、二重写りなどの弊害が生じる。 Further, it is necessary to provide a polarizing plate on the relationship between the reflection plate to the external even outside panel, it occurs problems such as double-imaging. 更に、隣接画素間で混色等が生じ、画質上の劣化が避けられない。 Furthermore, color mixing between adjacent pixels occurs, no deterioration of image quality is avoided. 次に、ホワイトテーラー型のゲストホスト方式の場合、偏光板を使用しない為、白表示時の反射率は比較的高い。 Then, in the case of a guest-host method of White Taylor type, because you do not want to use the polarizing plate, the reflectance of the white display is relatively high. しかしながら、ホワイトテーラー型のゲストホスト方式では原理的にヒステリシスが生じる為階調表示が困難である。 However, in the guest-host method of White Taylor type it is difficult to gray-scale display to produce the principle hysteresis. 又、コントラストが4 In addition, the contrast is 4
〜5程度しか得られない。 Not only obtained about 5. 加えて、応答速度が遅く一般に100msecを超える。 In addition, more than generally 100msec slow response. 偏光板1枚とツイストネマティック液晶、スーパーツイストネマティック液晶あるいはOCBを組み合わせた方式も提案されている。 One polarizer and a twisted nematic liquid crystal, a method that combines the super twisted nematic liquid crystal or OCB has been proposed. この方式では入射光を偏光板で直線偏光に変換した後、液晶層単独もしくは液晶層と位相差板との組み合わせにより、入射時と出射時で各々四分の一波長分の位相差を生じさせ、出射時に偏光板により吸光する。 After converting the linearly polarized light incident light polarizing plate in this manner, in combination with the liquid crystal layer alone or the liquid crystal layer and a retardation plate, cause a phase difference of each quarter wave length at the time of emission as the incoming , it absorbs the polarizing plate at the time of emission. 通常、波長分散を考慮して位相差板により全可視波長範囲で位相差が四分の一波長となる様に補償している。 Usually, the phase difference in the entire visible wavelength range by the phase difference plate in consideration of the wavelength dispersion is compensated so as to be quarter wave. しかしながら、 However,
位相差板を構成する材料の制約の為完全に補償することは困難である。 It is difficult to completely compensate for the limitations of the material constituting the retardation film. この為、実際のコントラストは6程度しか得られない。 For this reason, the actual contrast is obtained only about 6. 偏光変換型のゲストホスト方式では、偏光板を使用しない為、白表示時の反射率は高い。 The polarization conversion type GH mode, since not using the polarizing plate, the reflectance of the white display is higher. しかしながら、上述した一枚偏光板方式の様に位相差板での補償ができない為、実際のコントラストは4〜5程度しか得られない。 However, since it can not compensate for the phase difference plate as a single polarizing plate type described above, the actual contrast give only about 4-5.

【0021】これに対し、本発明に係る表示装置では基本的に、偏光板を二枚用いているが、少なくとも一方の偏光板を内蔵させることにより、開口率の制約を受けない為、白表示時の反射率が高くなる。 [0021] In contrast, essentially in the display device according to the present invention, are used two polarizing plates, by incorporating the at least one polarizing plate, since no restriction in the aperture ratio, a white display the reflectance of the time is increased. 又、偏光板外付け方式と異なり、反射板をパネル内に内蔵できる為、二重写りや隣接する画素間での混色が生じない。 Also, unlike the polarizer external system, since it incorporates a reflector panel, no color mixing between the double-imaging or adjacent pixels. 又、上述した従来の種々の表示装置に比べ、本発明に係る表示装置はコントラストが10以上となり、2倍以上のコントラストが実現可能である。 Moreover, compared with the conventional various display devices described above, the display device according to the present invention the contrast becomes 10 or more, more than twice the contrast can be realized. 更に、ヒステリシスなどの問題もない為中間調表示が容易である。 In addition, it is easy problem nor for halftone display, such as hysteresis. 又、印加電圧も4. Also, the applied voltage 4.
5V以下に抑えられ、低消費電力化が必須条件である携帯情報端末などの用途に最適である。 5V is suppressed below are ideal for applications such as portable information terminals Low power consumption is a prerequisite. 特に、ノーマリブラックモードを用いれば、画素間が常に黒色となる為、 In particular, the use of the normally black mode, since the inter-pixel is always black,
カラーフィルタにブラックマスクを設ける必要がなくなり、画素間の漏れ光を防ぐことができる。 It is not necessary to color filter provided black masks, it is possible to prevent light leakage between pixels. 加えて、本発明に係る表示装置は通常のツイストネマティック液晶を用いることができる為、信頼性の高い液晶材料を使用できる。 In addition, the display device according to the present invention since it is possible to use a conventional twisted nematic liquid crystal, can be used a highly reliable liquid crystal material.

【0022】図9及び図10を参照して、図7に示した反射型表示装置の製造方法を詳細に説明する。 [0022] With reference to FIGS. 9 and 10, the manufacturing method of the reflection-type display device will be described in detail shown in FIG. まず図9 First, FIG. 9
の工程(A)において、ガラス又は石英などからなる絶縁性の基板2の上に薄膜トランジスタ13を集積形成する。 In step (A), integrated thin film transistor 13 on the substrate 2 of insulating made of glass or quartz. 具体的には、高融点金属膜などからなるゲート電極14をパタニング形成した後、CVDなどでシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を堆積してゲート絶縁膜15とする。 Specifically, after forming patterned gate electrode 14 made of a refractory metal film, by depositing a silicon oxide film or a silicon nitride film by a CVD as a gate insulating film 15. その上に多結晶シリコンなどからなる半導体薄膜1 The semiconductor thin film 1 made of polycrystalline silicon is formed thereon
6を成膜し、薄膜トランジスタ13の素子領域に合わせて島状にパタニングする。 6 is formed and is patterned into an island shape to fit the device region of the thin film transistor 13. その上に、ゲート電極14と整合する様に、ストッパ17を設ける。 Thereon, as aligned with the gate electrode 14, providing the stopper 17. このストッパ1 The stopper 1
7をマスクとしてイオンドーピング又はイオンインプランテーションにより不純物を半導体薄膜16に注入して、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ13を形成する。 7 by injecting an impurity into the semiconductor thin film 16 by ion doping or ion implantation as a mask, forming a thin film transistor 13 of the bottom-gate type. この薄膜トランジスタ13をPSGなどからなる層間絶縁膜18で被覆する。 The thin film transistor 13 is covered with an interlayer insulating film 18 made of PSG.

【0023】工程(B)に進み、層間絶縁膜18にコンタクトホールを開口した後、アルミニウムなどをスパッタリングし所定の形状にパタニングしてソース電極19 [0023] Step proceeds to (B), after forming a contact hole in the interlayer insulating film 18, source electrode 19 is patterned aluminum etc. sputtering predetermined shape
及びドレイン電極20に加工する。 And processed into the drain electrode 20. この時同時に光反射層8を形成する。 At the same time to form a light reflective layer 8. なお、光反射層8を形成する領域にはあらかじめ下地として凹凸が形成されており、この結果光反射層8は光散乱性を備えることになり、いわゆるホワイトペーパーの表示外観が得られる。 Note that the region for forming the light reflecting layer 8 is pre irregularities as a base is formed, as a result the light reflecting layer 8 will be provided with light scattering, the display appearance of the so-called white paper is obtained. 更に、薄膜トランジスタ13及び光反射層8の凹凸を埋める様に、アクリル樹脂などからなる平坦化層21を形成する。 Further, as to fill the unevenness of the thin film transistors 13 and the light reflecting layer 8, a planarization layer 21 made of an acrylic resin. その上に、ポリイミド樹脂を塗工してラビング処理を施し、下地配向層22を設ける。 Thereon, subjected to rubbing treatment by coating the polyimide resin, provide the base alignment layer 22. その上に、一軸配向した高分子液晶と二色性色素の混合物からなる偏光層9を形成する。 Thereon, to form the polarizing layer 9 consisting of a mixture of uniaxially oriented polymer liquid crystal and dichroic dye. 具体的には、高分子液晶と二色性色素を溶解した溶液を下地配向層22の上に成膜する。 Specifically, forming a solution prepared by dissolving a polymer liquid crystal and dichroic dye on the underlying alignment layer 22. 高分子液晶は所定の転移点を境にして高温側のネマティック液晶相と低温側のガラス固体相との間を相転移可能な材料である。 Polymer liquid crystal is phase-transformable material between the hot side nematic liquid crystal phase and the low temperature side of the glass solid phase in the boundary given transition point. 例えば、この高分子液晶は室温でガラス状態であり、好ましくは100℃以上に相転移点を持つ、主鎖型もしくは側鎖型である。 For example, the polymer liquid crystal is in a glass state at room temperature, preferably having a phase transition point above 100 ° C., main chain type or side chain type. 高分子液晶及び二色性色素を有機溶媒に溶解させた後、スピンコーティングによって下地配向層22の表面に塗布する。 After dissolving the polymer liquid crystal and the dichroic dye in an organic solvent, it is applied to the surface of the underlying alignment layer 22 by spin coating. なお、スピンコーティングに代えて、ディッピング又はスクリーン印刷などを用いて塗布してもよい。 Instead of spin-coating, it may be applied by using a dipping or screen printing. この後、基板2を一旦転移点以上に加熱した後、転移点以下の室温に除冷し、成膜された高分子液晶を配向方向に整列させて偏光層9を形成する。 Then, after heating the substrate 2 once or more transition point, slowly cooled to room temperature below the transition point, the deposited polymeric liquid crystal is aligned in the alignment direction to form a polarizing layer 9.

【0024】工程(C)に進み、偏光層9の表面を全面的に被覆する様にフォトレジスト10を塗工する。 The process proceeds to step (C), coating the photoresist 10 so as to entirely cover the surface of the polarizing layer 9. 塗工方法としてはスピンコートやスクリーン印刷などが利用できる。 As a coating method can be utilized, such as spin coating or screen printing. 工程(D)に進み、フォトレジスト10を露光現像し下側のドレイン電極20と整合する領域に窓10 Proceeds to step (D), the window 10 in a region aligned with the drain electrode 20 of the lower exposed and developed photoresist 10
aを設ける。 Providing a a.

【0025】図10の工程(E)に進み、パタニングされたフォトレジスト10をマスクとしてエッチングを行ない、偏光層9、下地配向層22、平坦化層21を貫通するコンタクトホール23を開口する。 The process proceeds to the step of FIG. 10 (E), etching is performed using the photoresist 10 that is patterned as a mask, the polarizing layer 9, the underlying alignment layer 22, a contact hole 23 that penetrates the planarizing layer 21. ここでは、酸素プラズマなどを照射するドライエッチングを採用している。 Here employs a dry etching of irradiating oxygen plasma. 工程(F)に進み、使用済みのフォトレジスト10 Proceeds to step (F), spent photoresist 10
を除去した後、偏光層9の上にITOなどからなる透明導電膜を成膜し、所定の形状にパタニングして画素電極11に加工する。 After removal of the transparent conductive film made of ITO is formed on the polarizing layer 9 is processed to the pixel electrode 11 is patterned into a predetermined shape. この画素電極11はコンタクトホール23を介して薄膜トランジスタ13のドレイン電極20 The pixel electrode 11 is the drain electrode 20 of the TFT 13 via the contact hole 23
に電気接続する。 To electrically connect to.

【0026】最後に工程(G)に進み、画素電極11及び偏光層9の上に有機配向層12を成膜する。 [0026] Finally, the process proceeds to step (G), forming an organic alignment layer 12 on the pixel electrode 11 and the polarizing layer 9. 即ち、画素電極11の上及び画素電極11の間に露出した偏光層9の上に連続して水平配向剤を塗工しラビングして配向層12を形成する。 That is, the rubbing was applied to the horizontal alignment agent continuously on the polarizing layer 9 exposed between the upper and the pixel electrode 11 of the pixel electrode 11 to form the alignment layer 12. 最後に、図示しないが、あらかじめ対向電極、カラーフィルタ及び配向層が形成された上側の基板を所定の間隙を介して下側の基板2に接合し、ネマティック液晶をこの間隙に注入すれば、反射型表示装置が完成する。 Finally, although not shown, advance the counter electrode, and bonded to the substrate 2 of the lower an upper substrate on which the color filter and the alignment layer is formed via a predetermined gap, if injecting a nematic liquid crystal in the gap, reflecting type display device is completed.

【0027】表示装置の画質を表わす代表的な指標としてコントラストと明度が挙げられる。 The contrast and brightness can be cited as typical index indicating the quality of the display device. コントラストは白表示の輝度と黒表示の輝度の比率で表わされる。 Contrast is expressed by the ratio of the luminance of white display brightness and black display. 明度は画面の明るさを表わしており、特に反射型の表示装置の場合入射光に対する反射光の比率で表わされる。 Brightness represents the brightness of the screen, in particular expressed at a ratio of reflected light to when the incident light of the reflection type display device. 反射型の表示装置に要求されるコントラストは透過型の表示装置に比べ低いものであり、ほぼ印刷物のコントラストに匹敵するものであればよい。 Contrast required for the reflection type display device is as low compared to the transmissive display device, as long as comparable to approximately print contrast. 一方、明度についてはバックライトが使用可能な透過型に比べ外光を表示に利用するので可能な限り高反射率であることが求められている。 On the other hand, there is a need for lightness is high reflectivity as possible because it utilizes the display outside the light than the transmissive backlight can be used. 二枚の偏光板を用いた反射型の表示装置では各偏光板の偏光度を最適化することでコントラストと反射率の両特性をバランスよく調整することが可能である。 In the reflection type display device using two polarizing plates can be adjusted with good balance both characteristics of contrast and reflectance by optimizing the degree of polarization of the polarizing plates. 具体的には、図7に示した反射型表示装置の場合、第二の基板側の偏光層9(以下集積偏光層と呼ぶ)は、その吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率が10〜40%に設定されている。 More specifically, in the case of the reflection type display device shown in FIG. 7, (hereinafter referred to as the integrated polarizing layer) a second substrate side of the polarizing layer 9, the transmittance is 10 with respect to the absorption axis parallel to linearly polarized light It is set to 40%. 一方、第一の基板1側の偏光板4(以下対向偏光板と呼ぶ)はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率が1.5〜20%に設定されている。 On the other hand, (hereinafter referred to as the opposing polarizer) first polarizer 4 of the substrate 1 side transmittance of the absorption axis parallel to the linearly polarized light is set to 1.5 to 20%.

【0028】図11は集積偏光層の透過率TLをパラメータとして対向偏光板の透過率TLとコントラストとの関係を示したグラフである。 [0028] FIG. 11 is a graph showing the relationship between the transmittance TL and contrast of opposed polarizing plate transmittance TL of the integrated polarizing layer as a parameter. 集積偏光層は一軸配向した高分子液晶に二色性色素を分散したものである。 Integrated polarizing layer is obtained by dispersing a dichroic dye in a polymer liquid crystal obtained by uniaxial orientation. 二色性色素として二色比が約16の色素材料を使用している。 Dichroic ratio is using about 16 of the dye material as the dichroic dye.
又、対向偏光板は通常の表示装置に一般的に用いられる構成のものを採用している。 Further, the opposing polarizer has adopted those commonly used configuration for normal display. ここで、透過率TLは入射する直線偏光の光強度を1とし、その偏光方向に対して平行に吸収軸を設定した場合に集積偏光層又は対向偏光板を透過してくる光の割合を示すものである。 Here, the transmittance TL is set to 1 the light intensity of the incident linearly polarized light, indicating the percentage of light transmitted through the integrated polarizing layer or facing the polarizing plate in the case of setting the absorption axis parallel to with respect to the polarization direction it is intended. なお、この測定ではツイストネマティック液晶としてメルク社製のMJ96892を用い、セル厚は4.8μmに設定してある。 Incidentally, the used MJ96892 of Merck as twisted nematic liquid crystal is measured, the cell thickness is set to 4.8 .mu.m. 図11に示したグラフでは、対向偏光板のTL In the graph shown in FIG. 11, TL opposing polarizers
を0から0.3の間で変化させ、集積偏光層のTLを0.02から0.40まで変化させた場合における、表示装置のコントラストを表わしている。 Is varied between 0 and 0.3, in the case where the TL of the integrated polarizing layer was changed from 0.02 to 0.40, it represents the contrast of the display device. グラフから明らかな様に、集積偏光層及び対向偏光板ともにTLの値が小さな組み合わせになる程、コントラストは高くなる。 As apparent from the graph, as the value of TL is subcombination both integrated polarizing layer and the counter polarizing plate, the contrast is high.

【0029】図12は、集積偏光層のTLをパラメータとし、対向偏光板のTLと反射率との関係を表わしている。 [0029] Figure 12, the TL of the integrated polarizing layer as a parameter, which represents the relationship between the TL and the reflectance of the opposing polarizers. このグラフから明らかな様に、集積偏光層及び対向偏光板のTLがともに大きくなる程反射型表示装置の反射率が高くなる。 As is apparent from this graph, the reflectance of the reflective display device larger the TL of the integrated polarizing layer and the counter polarizing plate are both larger increases. このグラフでは、図11からコントラストが5となる組み合わせを抽出してプロットしてある。 This graph is plotted by extracting a combination of contrast from Figure 11 is 5. 同様に、図11からコントラストが15となる組み合わせを抽出し、図12上にプロットしてある。 Similarly, extracts the combination of contrast from Figure 11 is 15, is plotted on Figure 12. 更に、 In addition,
コントラストが50になる組み合わせを図11から抽出し、図12上にプロットしてある。 Combinations contrast of 50 was extracted from 11, are plotted on Figure 12. 一般に、二枚の偏光板を利用したツイストネマティックモードの反射型表示装置は他のモードの反射型表示装置に比べコントラストが高くなるという長所がある。 Generally, the reflection type display device of the twisted nematic mode using two polarizing plates has an advantage that the contrast is higher than in the reflective display device of the other modes. この優位性を発揮する為コントラストは5〜50の範囲で設計する。 Contrast order to demonstrate this superiority is designed in the range of 5 to 50. 例えば、コントラスト50のプロットに着目した場合、反射率が最大となるTLの範囲が存在していることが分かる。 For example, when focusing on a plot of contrast 50, it is understood that reflectance is present in the range of TL to the maximum. 対向偏光板のTLが0.05の付近で反射率は最大となり、 TL reflectance in the vicinity of 0.05 of opposed polarizing plates is maximized,
TLが0に近づくと反射率は低くなる。 TL is closer to 0 and the reflectance is low. 又、TLが0. In addition, TL is 0.
10を超えると反射率が低下する。 More than 10 and the reflection factor is lowered. この様に、コントラストの値が50で一定であっても対向偏光板のTLの値に依存して反射率が変化する。 Thus, the value of the contrast is changed the reflectivity depending on the value of TL also opposed polarizing plate was constant at 50. 対向偏光板のTLを最適範囲に設定することで反射率を最大化することが可能である。 It is possible to maximize the reflectance by setting the TL of the opposing polarizer optimum range. 又、反射率は対向偏光板のTLばかりでなく集積偏光層のTLに依存していることは図12のグラフから明らかである。 Further, the reflectance is to be dependent on TL integrated polarizing layer as well as TL opposing polarizers is evident from the graph of FIG. 12. コントラスト50のプロットに着目すると集積偏光層のTLが0.12〜0.14の付近で反射率が最大となり、これ以下では反射率が低下する。 TL reflectance in the vicinity of 0.12-0.14 the integrated polarizing layer paying attention to the plot of the contrast 50 is maximized, the reflectance is lowered in this below. この様に、同じコントラストの場合、ある組み合わせで反射率は最大となり、その組み合わせに対して集積偏光層のTLを大とし対向偏光板のTLを小としても反射率は低下し、その逆を行なっても反射率は低下する。 Thus, when the same contrast, reflectance in certain combinations is maximized, the TL of the large cities facing polarizing plate TL integrated polarizing layer with respect to the combination also the reflectance decreases as a small, performing the inverse even if the reflectance decreases. このことは、コントラスト50のプロットばかりでなくコントラスト15及びコントラスト5のプロットについても同様である。 This also applies to plots of contrast 15 and contrast 5 well plot of contrast 50. ただし、コントラストが低くなる程反射率が最大となる集積偏光層及び対向偏光板のTLの組み合わせ範囲は広がる。 However, the combination range TL of the integrated polarizing layer and the counter polarizer reflectance higher the contrast becomes low is maximized spreads. 結論として、図12のグラフから明らかな様に、コントラスト5〜コントラスト50の範囲を考えた場合、反射率が最適化される集積偏光層及び対向偏光板のTLの範囲はXで表わされる。 In conclusion, as is apparent from the graph of FIG. 12, when considering the range of contrast 5 Contrast 50, the range of TL of the integrated polarizing layer and the counter polarizer reflectance is optimized is represented by X. 即ち、集積偏光層はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率TLを0.1〜0.4に設定し、対向偏光板はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率TLを0.015〜0.2 That is, the integrated polarizing layer sets the transmittance TL against the absorption axis of linearly polarized light parallel to the 0.1 to 0.4, opposing polarizer transmittance TL against the absorption axis of linearly polarized light parallel 0.015 0.2
に設定することが好ましい。 It is preferable to set in.

【0030】最後に、本発明に係る偏光素子の実施例1 [0030] Example of the last polarizing element according to the present invention 1
乃至実施例4と比較例1及び比較例2を作成し、偏光特性の評価を行った。 To create a Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and Example 4 was evaluated for polarization characteristics. ここでは、まず本発明に好ましい二色性色素材料及び高分子液晶材料の一般的な説明を行なう。 Here, first performs a general description of the preferred dichroic dye material and a polymer liquid crystal material in the present invention. 次に、各実施例に用いる二色性色素材料及び高分子液晶材料の具体的な説明を行なう。 Next, a specific description of the dichroic dye material and a polymer liquid crystal material used in each example. 続いて、各実施例及び比較例の説明を行なう。 Subsequently, a description of Examples and Comparative Examples. 最後に、実施例及び比較例の評価結果を説明する。 Finally, describing the evaluation results of Examples and Comparative Examples.

【0031】本発明に使われる色素は、例えば入射光の可視波長全域にわたって二色性を備えるように調合された組成物であり、白色入射光をほぼ直線偏光に変換する。 The dye used in the present invention is, for example, a formulated composition to comprise a dichroic over entire visible wavelength range of the incident light and converts the incident white light into substantially linearly polarized light. 特に、好ましい組成物は以下の構造式(1)、 Particularly, preferred compositions the following structural formula (1),
(2)及び(3)で表される色素の少なくとも一種を含んでいる。 Contains at least one dye represented by formula (2) and (3).

【化4】 [Of 4] 構造式(1)はチエノチアゾール環を有するジスアゾ系の青色色素を表している。 Formula (1) represents the blue pigment of disazo having thienothiazole ring. 構造式(2)はベンゾチアゾール環を有するトリスアゾ系の青紫色色素を表している。 Structural formula (2) represents a violet dye of trisazo having benzothiazole ring. 構造式(3)は特定のアゾ系の二色性色素を表している。 Structural formula (3) represents a specific azo dichroic dyes.

【0032】チエノチアゾール環を有するジスアゾ系の青色色素やベンゾチアゾール環を有するトリスアゾ系の青紫色色素は高い二色性比を示し、かつ極めて高い吸光係数を有するため、高分子液晶に対する添加量が少なくて済み、これらの色素をベースに調合した黒色色素を用いると、極めて高い偏光特性を有する偏光素子が得られる。 The bluish purple dye trisazo having a blue dye or benzothiazole ring disazo with thienothiazole ring show high dichroism ratio, and because it has a very high extinction coefficient, the addition amount relative to the polymer liquid crystal less finished, using these black dyes pigments were formulated into the base, the polarizing element can be obtained with very high polarization characteristics.

【0033】一般に、単色の二色性色素を混合して黒色の組成物を調合する場合、可視領域で長波長側に吸収を有する青色の二色性色素の材料選択が難しい。 [0033] Generally, when formulating the black composition by mixing monochromatic dichroic dye, it is difficult material selection blue dichroic dye having absorption in a long wavelength side in the visible region. 青色を呈する二色性色素は一般に溶解性が低く二色性比も低い。 Dichroic emits blue dye is dichroic ratio is low low general solubility.
他の色の二色性色素は種類も多く、二色性比及び溶解度がともに高い材料を比較的容易に選択することができる。 Other color dichroic dye many kinds can dichroic ratio and solubility selects both high material relatively easily. 図14に、最大吸収波長が600nm乃至700n Figure 14, 600 nm to 700n is the maximum absorption wavelength
mに位置する代表的な青色二色性色素を示す。 It shows a typical blue dichroic dye located to m. 各二色性色素A乃至Gについて構造式、最大吸収波長及び二色性比を上げてある。 Structural formula for each dichroic dye A to G, are raised a maximum absorption wavelength and dichroic ratio. 二色性色素A,B,Cはアントラキノン系である。 The dichroic dye A, B, C is anthraquinone. 二色性色素D及びEは構造式(3)で表される特定のアゾ系である。 Dichroic dye D and E is a specific azo represented by the structural formula (3). 二色性色素Fは構造式(1) The dichroic dye F have the structural formula (1)
で表されるチエノチアゾール環を有するジスアゾ系の青色色素である。 In a disazo blue dye having a thienothiazole ring represented. 二色性色素Gは構造式(2)で表されるベンゾチアゾール環を有するトリスアゾ系の青紫色色素である。 Dichroic dye G is a violet dye of trisazo having benzothiazole ring represented by the structural formula (2). 図14から明らかなように、二色性色素A, As apparent from FIG. 14, the dichroic dye A,
B,Cに比べ、二色性色素D,E,F,Gの二色性比が高くなっており、かつ溶解度も比較的高い。 B, compared and C, dichroic dyes D, E, F, has a higher dichroic ratio of G, and the solubility is relatively high. 本発明では、青色の二色性色素を多種検討した結果、前述した構造式(1)、(2)及び(3)で表される構造を有する化合物が、溶解度及び二色性比を満足する材料であることを見いだした。 In the present invention, as a result of various studied blue dichroic dye, the above-mentioned structural formula (1), compounds having the structure represented by (2) and (3), satisfying the solubility and the dichroic ratio It was found to be a material.

【0034】図15は、各実施例で共通に用いられる黒色色素の組成を表している。 [0034] FIG. 15 shows the composition of the black dye used in common in each embodiment. 図示するように、各実施例で用いる黒色色素組成物は構造式乃至で表される8 As shown, black dye composition used in each example is represented by or Formula 8
種類の二色性色素の混合物である。 A mixture of types of dichroic dye. 混合比は:: The mixing ratio ::
:::::=5:2:2:3:8:3: ::::: = 5: 2: 2: 3: 8: 3:
3:2に設定されている。 3: is set to 2. これら8種類の二色性色素はそれぞれ異なる最大吸収波長を有し、これらを混合することで全体的に黒色を呈する。 These eight dichroic dye has a maximum absorption wavelength which is different respectively, exhibits a generally black by mixing them. 8種類の二色性色素中は図14に示した二色性色素Dに対応し、はEに対応し、はFに対応し、はGに対応している。 During eight dichroic dye corresponds to the dichroic dye D shown in FIG. 14, it corresponds to E, corresponds to F, corresponds to G.

【0035】本発明に係る偏光素子の基材となる液晶ポリマーは、以下の化学構造を有するものを用いることが好ましい。 The liquid crystal polymer which is a base material of the polarizing element according to the present invention, it is preferable to use those having the following chemical structure.

【化5】 [Of 5] 液晶ポリマーは成膜したあとコンタクトホール開口等のためパタニングする必要があり、レジスト材への耐久性が要求される。 The liquid crystal polymer must be patterned such as for after contact holes was deposited, durability against a resist material is required. また、ポリイミド等の配向膜を偏光層の上部に設ける際、配向膜に含まれる溶媒に対する対溶剤性が必要である。 Further, when providing an alignment film of polyimide or the like on top of the polarizing layer, it is necessary to solvent with respect to the solvent contained in the alignment film. これらの特性に関しては、上記の液晶ポリマーを用い、且つそのガラス転移温度Tgを高くすることで対応可能である。 For these characteristics, a liquid crystal polymer described above is and can be handled by increasing the glass transition temperature Tg. 具体的には、アルキル主鎖とメソゲン基の間のアルキル側鎖長を変えることで調節可能である。 Specifically, it is adjustable by changing the alkyl side chain length between main alkyl chain and mesogenic groups. しかし、アルキル側鎖長を短くしすぎると剛直性が増し配向度の低下を招いたり、ハロゲン系やフェノール系の溶剤にしか溶けなくなることがある。 However, or cause a decrease in rigidity increases the degree of orientation too short alkyl side chain length, and may not dissolve in only a halogen-based or phenol-based solvent. このため、適切な分子設計が必要である。 Therefore, it is necessary to appropriate molecular design. 鋭意検討した結果、 As a result of intensive studies,
アルキル側鎖の長さはx=2乃至8が好ましい。 The length of the alkyl side chain x = 2 to 8 is preferred. メソゲン基はビフェニルベンゾアートまたはメトキシフェニルベンゾアートを用いる。 Mesogenic groups using biphenyl benzoate or methoxyphenyl benzoate. 場合によっては、これらの共重合体であってもよい。 In some cases, it may be a copolymer thereof. 同じアルキル側鎖長でメソゲン基の異なるものを用いた共重合体でもよい。 Different ones of mesogenic groups in the same alkyl side chain length may be a copolymer using.

【0036】図16は実施例1及び実施例2で使用する液晶ポリマーを示している。 [0036] FIG 16 shows a liquid crystal polymer used in Example 1 and Example 2. ここでは、特にアルキル側鎖長をx=6とし、メソゲン基としてビフェニルベンゾアートとメトキシフェニルベンゾアートを導入した共重合体を用いている。 Here, in particular the alkyl side chain length and x = 6, using the copolymer obtained by introducing a biphenyl benzoate and methoxyphenyl benzoate mesogenic groups.

【0037】本発明に係る偏光素子の基材として用いる液晶モノマーは以下の化学構造を有する材料を用いることが好ましい。 The liquid crystal monomer used as the base material of the polarizing element according to the present invention it is preferable to use a material having the following chemical structure.

【化6】 [Omitted] これらの材料はいずれも紫外線硬化型の液晶モノマーであり紫外線照射により重合化して高分子液晶になる。 These materials were polymerized by UV irradiation is a liquid crystal monomer of any ultraviolet curable become polymer liquid crystal. 液晶モノマーは液晶ポリマーに比べ成膜が容易である。 Liquid crystal monomer is easy film formation compared with the liquid crystal polymer. 但し、耐溶剤性は液晶ポリマーよりも劣る場合がある。 However, solvent resistance may be poor than that of the liquid crystal polymer. 配向性については各種の液晶モノマーを組み合わせて混合物とすることにより、用いる二色性色素に応じた最適な組成が存在する。 For orientation is by a mixture by combining various liquid crystal monomer, the optimum composition is present in accordance with the dichroic dye used. 紫外線硬化型の液晶モノマーは下地配向層により一軸配向を得るため、膜厚を2μm以下としたほうがよい。 Since the liquid crystal monomers of the UV curable get uniaxially oriented by the underlying orientation layer, it is better to a 2μm or less the film thickness. 2μm以上にすると一軸配向性が低下し、所望の偏光度を得ることができなくなる。 Reduced uniaxial orientation that the above 2 [mu] m, it becomes impossible to obtain the desired degree of polarization.

【0038】図17は実施例3及び4で使用する紫外線硬化型の液晶モノマーを挙げたものである。 [0038] FIG. 17 are those mentioned liquid crystal monomer of the ultraviolet curable type used in Example 3 and 4. 実施例3で用いる液晶モノマーの混合物はA:B:C=33.3: A mixture of a liquid crystal monomer used in Example 3 A: B: C = 33.3:
33.3:33.3の組成を有する。 33.3: having a composition of 33.3. 実施例4で用いる液晶モノマーの混合物はB:C:D=40:40:20 Mixture of liquid crystal monomer used in Example 4 B: C: D = 40: 40: 20
の組成を有する。 Having a composition of.

【0039】以下各実施例及び比較例を説明する。 [0039] describing Examples and Comparative Examples below. まず、実施例1は以下のとおりである。 First, Example 1 is as follows. シクロヘキサン及びメチルエチルケトン(MEK)の混合溶媒に図16で示した液晶ポリマーを8重量%溶解した後、更に液晶ポリマーに対して5重量%の割合で二色性色素組成物を溶解した。 It was dissolved 8 wt% liquid crystal polymer shown in FIG. 16 in a mixed solvent of cyclohexane and methyl ethyl ketone (MEK), was dissolved dichroic dye composition further in an amount of 5% by weight liquid crystal polymer. この二色性色素は図15に示したとおりである。 The dichroic dye is as shown in FIG. 15. この溶液を、予め下地配向膜(日本合成ゴム(株) This solution, pre-base alignment film (Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
社製AL−1051)を施したガラス基板に塗布した。 Company Ltd. AL-1051) was applied to a glass substrate subjected to.
溶媒を真空中で徐々に除いた後、液晶ポリマーのネマティック/イソトロピック相転移温度以上の220℃まで昇温した。 After removing gradually the solvent in vacuo it was heated to the nematic / isotropic phase transition temperature above 220 ° C. of the liquid crystal polymer. 室温まで除冷することで液晶ポリマーを一軸配向させ、目的の偏光素子を作成した。 Uniaxially align the liquid crystal polymer by gradual cooling to room temperature to prepare a polarizing element of interest. この後、分光測定器により偏光を照射してこの偏光素子に含まれる二色性色素の分子長軸と分子短軸の透過率を測定した。 This was followed by measuring the molecular long axis and molecular transmittance of the minor axis of the dichroic dye contained by irradiating polarized light by spectrometer in the polarizing element. 尚、 still,
適当な二色性色素の濃度は一般に液晶ポリマーに対して3wt%から15wt%がよい。 It is 15 wt% from 3 wt% with respect to the concentration of suitable dichroic dyes generally a liquid crystal polymer. 好ましくは5乃至10 Preferably 5 to 10
wt%が良い。 Good wt%. 3wt%以下では濃度が低すぎ十分なコントラストが得られない。 In the following 3 wt% not concentration to obtain a sufficient contrast too low. 15wt%以上では短軸方向の吸収が大きくなり白表示が暗くなるとともに、液晶ポリマーに対する溶解度が限界を超えており二色性色素の析出が起こる恐れがある。 With white display increases the absorption of the short axis direction becomes dark in the 15 wt% or more, there is a possibility that solubility precipitation and dichroic dye beyond the limit takes place with respect to the liquid crystal polymer.

【0040】実施例2は以下のとおりである。 [0040] Example 2 is as follows. シクロヘキサン及びメチルエチルケトン(MEK)の混合溶媒に実施例1と同じ液晶ポリマーを8wt%溶解した後、更に液晶ポリマーに対して10wt%の割合で黒色の二色性色素組成物を溶解した。 After the same liquid crystal polymer as in Example 1 in a mixed solvent of cyclohexane and methyl ethyl ketone (MEK) were dissolved 8 wt%, was dissolved dichroic dye composition of the black further in a proportion of 10 wt% with respect to the liquid crystal polymer. 黒色色素組成物は実施例1と同じものを用いている。 Black dye compositions are the same as those used in Example 1. この溶液を、予め下地配向膜(日本合成ゴム(株)社製JALS−204)を施したガラス基板に塗布した。 This solution was applied to a glass substrate subjected to pre underlying alignment layer (Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. JALS-204). 溶媒を真空中で徐々に除いた後、液晶ポリマーのネマティック/イソトロピック相転移温度以上の220℃まで昇温した。 After removing gradually the solvent in vacuo it was heated to the nematic / isotropic phase transition temperature above 220 ° C. of the liquid crystal polymer. 室温まで除冷することで液晶ポリマーを一軸配向させ、目的の偏光子を得た。 Uniaxially align the liquid crystal polymer by gradual cooling to room temperature to obtain a polarizer of interest. 分光測定器より直線偏光を照射してこの偏光子に含まれる二色性色素の分子長軸と短軸の透過率を測定した。 The molecular long axis and the transmittance of the minor axis of irradiation with linearly polarized light from the spectrometer dichroic dye contained in the polarizer was measured.

【0041】実施例3は以下のとおりである。 [0041] Example 3 is as follows. 紫外線硬化型液晶モノマーの混合物に対して黒色の二色性色素の組成物を10wt%の割合で混合し攪拌した。 The composition of black dichroic dye was stirred and mixed at a ratio of 10 wt% relative to the mixture of UV-curable liquid crystal monomer. 紫外線硬化型液晶モノマーの混合物は図17に示したようにA: Mixtures of UV-curable liquid crystal monomer as shown in Figure 17 A:
B:C=33.3:33.3:33.3の組成を有する。 B: C = 33.3: 33.3: having a composition of 33.3. 又、黒色の二色性色素組成物は実施例1と同じものを用いている。 Also, the dichroic dye composition of the black are the same as those used in Example 1. これらの溶液を予め下地配向膜を施したガラス基板に塗布し、液晶モノマーが結晶化していないことを確認した後、紫外線を照射して重合化した。 These solutions were applied to a glass substrate previously subjected to underlying alignment layer, after the liquid crystal monomer has confirmed that it is not crystallized and polymerized by irradiation with ultraviolet rays. 分光測定器により直線偏光を照射してこの偏光素子に含まれる二色性色素の分子長軸と短軸の透過率を測定した。 The molecular long axis and the transmittance of the minor axis of irradiation with linearly polarized light dichroic dye contained in the polarizing element were measured by spectrometer.

【0042】実施例4は以下のとおりである。 [0042] Example 4 is as follows. 紫外線硬化型の液晶モノマーの混合物に10wt%の割合で黒色の二色性色素組成物を混合攪拌した。 Were mixed and stirred dichroic dye composition of the black at the rate of 10 wt% in a mixture of UV-curable liquid crystal monomer. 液晶モノマーの混合物は図17に示したようにB:C:D=40:40: As the mixture of the liquid crystal monomer shown in Figure 17 B: C: D = 40: 40:
20の組成を有する。 Having a composition of 20. 黒色の二色性色素は実施例1と同じものを用いている。 Black dichroic dye is the same as those used in Example 1. この溶液を予め下地配向膜を施したガラス基板に塗布し、液晶モノマーが結晶化していないことを確認した後、紫外線を照射して偏光素子を作成した。 This solution was applied to a glass substrate previously subjected to underlying alignment layer, after the liquid crystal monomer has confirmed that it is not crystallized to prepare a polarizing element by ultraviolet irradiation. 分光測定器により偏光を照射してこの偏光素子に含まれる二色性色素の分子長軸と短軸の透過率を測定した。 The molecular long axis and the transmittance of the minor axis of the dichroic dye contained by irradiating polarized light by spectrometer in the polarizing element were measured.

【0043】比較例1としては日東電工(株)社製の偏光板NPF−G125DUを採用した。 [0043] As Comparative Example 1 employs the polarizing plate NPF-G125DU Nitto Denko Co., Ltd.. この偏光板は基本的に図13に示した構造を有している。 The polarizer has a structure shown in basically FIG. 分光測定器より直線偏光を照射してこの偏光板の透過軸と吸収軸方向の透過率を測定した。 By irradiating linearly polarized light from the spectrometer to measure the transmission axis and the absorption axis direction of the transmittance of the polarizing plate.

【0044】比較例2として、黒色の二色性色素をネマティック液晶に2.8wt%の割合で溶解したゲストホスト型の液晶パネルを作成した。 [0044] As Comparative Example 2, a black dichroic dye to create a guest-host type liquid crystal panel which is dissolved in a proportion of 2.8 wt% nematic liquid crystal. 黒色の二色性色素は実施例1に用いたものと同様である。 Black dichroic dye is the same as that used in Example 1. 比較例2についても偏光を照射して同様な光学測定を行った。 It was subjected to the same optical measurement be irradiated with polarized Comparative Example 2.

【0045】図18は上述した各実施例及び比較例についての測定結果を示すグラフである。 [0045] Figure 18 is a graph showing the measurement results for the examples and comparative example described above. 横軸に可視領域の波長をとり、縦軸に透過率をとってある。 Taking the wavelength of the visible region in the horizontal axis, it is taken transmittance on the vertical axis. グラフ中、曲線S1P,S2P,R1P,R2Pはそれぞれ実施例1、実施例2、比較例1、比較例2の測定結果である。 In the graph, curve SlP, S2P, R1P, respectively R2P Example 1, Example 2, Comparative Example 1, the measurement results of Comparative Example 2.
偏光素子の吸収軸に垂直な直線偏光に対する透過率を示している。 It shows the transmittance for linearly polarized light perpendicular to the absorption axis of the polarizing element. グラフ中、S1C,S2C,R1C,R2C In the graph, S1C, S2C, R1C, R2C
はそれぞれ実施例1、実施例2、比較例1、比較例2に対応しており、吸収軸に平行な直線偏光に対する透過率を表している。 Each Example 1, Example 2, Comparative Example 1 corresponds to Comparative Example 2 represents the transmittance for linearly polarized light parallel to the absorption axis. 実施例の場合偏光素子の吸収軸は二色性色素の分子の長軸と平行である。 Absorption axis when the polarizing element of the embodiment is parallel to the long axis of the molecules of the dichroic dye. 尚、実施例3と実施例4の測定結果はグラフに表していないが、ほぼ実施例1 Although the measurement results of Examples 3 and 4 are not shown in the graph, approximately Example 1
と実施例2の中間的な特性を呈していた。 It was exhibited intermediate characteristics of Example 2 with. 更に、図18 In addition, as shown in FIG. 18
に示したグラフから二色比を求めた。 It was determined dichroic ratio from the graph shown in. 実施例1の二色比は15.94であり、実施例2の二色比は16.51であった。 The dichroic ratio of Example 1 is 15.94, the dichroic ratio of Example 2 was 16.51. 比較例1の従来の偏光板の二色比は163.3 The dichroic ratio of the conventional polarizing plate of Comparative Example 1, 163.3
であった。 Met. 比較例2のゲストホスト型液晶セルの二色比は8.41であった。 The dichroic ratio of the guest-host type liquid crystal cell of Comparative Example 2 was 8.41. 図18のグラフから明らかなように、比較例1の偏光板を用いた場合、最も偏光度が高く最大のコントラストがとれる。 As apparent from the graph of FIG. 18, the case of using the polarizing plate of Comparative Example 1, most polarization degree higher maximum contrast can be taken. 比較例2のゲストホスト型液晶セルのコントラスト(二色比)は8.4である。 Contrast (dichroic ratio) of the guest-host type liquid crystal cell of Comparative Example 2 is 8.4.
これに対し、実施例1及び実施例2では、ゲストホスト液晶セルよりも二色性色素の分子短軸方向の透過率が高くなるため、コントラストが16.5とゲストホスト液晶セルよりも大きい。 In contrast, in Examples 1 and 2, since than a guest-host liquid crystal cell becomes high dichroic dye molecular minor axis direction of transmission, is greater than 16.5 and a guest-host liquid crystal cell contrast. ゲストホスト液晶セルでは液晶がネマティック相でありゆらぎが生じているのに対し、高分子液晶を基材に用いた本発明に係る偏光素子ではゆらぎが小さいため、分子短軸方向の透過率が高くなる。 The liquid crystal is a guest-host liquid crystal cell whereas fluctuation is nematic phase occurs, since fluctuations in the polarization element according to the present invention using a polymer liquid crystal on the substrate is small, the molecular minor axis direction of high transmittance Become. この偏光素子としてのコントラストは表示装置としたときのコントラストに反映される。 The contrast of the polarizing element is reflected in the contrast when the display device. 上記の結果から従来の偏光板を2枚用いた表示装置はコントラストが高くとれる。 A display device using two conventional polarizer from the above results contrast can take high. しかし、偏光板はガラス基板の外側に貼りつける必要がある。 However, the polarizing plate, it is necessary to paste on the outside of the glass substrate. 特に反射型の表示装置を作成する際には更に外側に光反射板が必要となり、視差が生じてしまう。 In particular further light reflection plate is required on the outside when creating a reflective display device, a parallax occurs. ゲストホスト液晶セルはガラス基板内に反射板を作り込むことができ視差は生じないが、上述したようにコントラストが低くなってしまう。 Guest-host liquid crystal cell does not occur parallax can be fabricated a reflector in a glass substrate, but the contrast is lowered as described above. 本発明によれば、偏光素子をパネル内部に作り込むことができるため視差が生ぜず、 According to the present invention, the disparity is not generated since it is possible to fabricate a polarizing element inside the panel,
かつゲストホスト液晶セルよりも高いコントラストを得ることができる。 It is possible to obtain a higher contrast than the guest-host liquid crystal cell.

【0046】 [0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
一軸配向した高分子液晶に二色性色素を分散して偏光層を形成している。 Forming a polarizing layer uniaxially oriented liquid crystal polymer by dispersing a dichroic dye. この偏光層は基板に直接形成可能な為、パタニングなどの微細加工が自在に行なえるという効果がある。 The polarizing layer because formable directly on the substrate, there is an effect that fine processing freely performed, such as patterning. 又、従来の偏光板の様に接着剤で基板の外面に貼り合わせる必要がなくなる。 Moreover, it is not necessary to bond the outer surface of the substrate with an adhesive as in the conventional polarizing plate. 又、高分子液晶に分散させる二色性色素の吸光特性を調節することにより、 Further, by adjusting the light absorption characteristic of the dichroic dye to be dispersed in a polymer liquid crystal,
カラー偏光板を容易に作成することができる。 The color polarizing plate can be easily formed. 本発明では、係る構成を有する偏光層を液晶パネルに内蔵させて反射型の表示装置を得ている。 In the present invention, to obtain a reflection type display device by incorporating a polarizing layer having a structure according to the liquid crystal panel. 二枚の偏光板を外付けした従来のツイストネマティックモードの表示装置に対し、本発明では反射側の基板に偏光層を内蔵している為、開口率の制約を受けることがなく、白表示時の反射率が高くなる。 To the display device of a conventional twisted nematic mode with external two polarizing plates, since in the present invention which incorporates a polarizing layer on a substrate of the reflective side, without being restricted in the aperture ratio, the white display the reflectance of the increases. 又、反射板もパネル内に内蔵することが可能となり、二重写りや隣接する画素間の混色が生じない。 Further, it is possible to built the reflecting plate be in the panel, no color mixing between double-imaging or adjacent pixels. 更に本発明では、対向偏光板と集積偏光層の偏光特性を最適化することで、高コントラストでありながら高い反射率を有する二枚偏光板方式のツイストネマティック液晶表示装置が得られる。 Further, in the present invention, by optimizing the polarization characteristics of the opposite polarizing plates and the integrated polarizing layer, twisted nematic liquid crystal display device of the two polarizing plate type having a high reflectivity with a high contrast can be obtained.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る偏光素子の構造並びに特性を示す模式図である。 It is a schematic diagram showing the structure and characteristics of the polarization element according to the invention; FIG.

【図2】本発明に係る偏光素子の製造方法を示す工程図である。 Is a process diagram showing a method of manufacturing a polarizing element according to the invention; FIG.

【図3】本発明に係る偏光素子に用いられる高分子液晶の具体例を示す化学構造図である。 3 is a chemical structural diagram showing a specific example of the polymer liquid crystal used in the polarizing element according to the present invention.

【図4】本発明に係る偏光素子に用いられる二色性色素の具体例を示す化学構造図である。 4 is a chemical structural diagram showing a specific example of a dichroic dye used in the polarizing element according to the present invention.

【図5】二色性色素の吸光特性を示すグラフである。 5 is a graph showing the absorption characteristics of the dichroic dye.

【図6】二色性色素の吸光特性を示すグラフである。 6 is a graph showing the absorption characteristics of the dichroic dye.

【図7】本発明に係る偏光素子を内蔵した反射型表示装置を示す模式的な部分断面図である。 7 is a schematic partial sectional view showing a reflective-type display device with a built-in polarizing element according to the present invention.

【図8】本発明に係る偏光素子を内蔵した反射型表示装置を示す模式的な部分断面図である。 8 is a schematic partial sectional view showing a reflective-type display device with a built-in polarizing element according to the present invention.

【図9】反射型表示装置の製造方法を示す工程図である。 9 is a process diagram showing a manufacturing method of a reflection type display device.

【図10】反射型表示装置の製造方法を示す工程図である。 10 is a process diagram showing a manufacturing method of a reflection type display device.

【図11】反射型表示装置のコントラスト特性を示すグラフである。 11 is a graph showing a contrast characteristic of the reflective display device.

【図12】反射型表示装置の反射特性を示すグラフである。 12 is a graph showing reflection characteristics of the reflective display device.

【図13】従来の偏光板の構造を示す模式図である。 13 is a schematic diagram showing a structure of a conventional polarizing plate.

【図14】各種の二色性色素の化学構造を示す模式図である。 14 is a schematic diagram showing the chemical structures of various dichroic dyes.

【図15】黒色の二色性色素組成物の実施例を示す模式図である。 15 is a schematic diagram showing an example of a dichroic dye composition black.

【図16】液晶ポリマーの実施例を示す模式図である。 16 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal polymer.

【図17】液晶モノマーの実施例を示す模式図である。 17 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal monomer.

【図18】偏光素子の偏光特性を示すグラフである。 18 is a graph showing the polarization characteristics of the polarizing element.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1・・・基板、2・・・基板、3・・・ツイストネマティック液晶、4・・・偏光板、6・・・対向電極、8・ 1 ... substrate, 2 ... substrate, 3 ... twist nematic liquid crystal, 4 ... polarizing plate, 6 ... counter electrode 8,
・・光反射層、9・・・偏光層、11・・・画素電極、 · Light reflecting layer, 9 ... polarizing layer, 11 ... pixel electrode,
13・・・薄膜トランジスタ、22・・・下地配向層 13 ... thin film transistor, 22 ... base alignment layer

Claims (16)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 成膜された高分子とその中に配合された色素とからなる偏光素子であって、 前記高分子は所定の方向に一軸配向した液晶を含んでおり、 前記色素は、入射光に対して分子の長軸と短軸とで異なる吸光度を呈する二色性を備え、該液晶の一軸配向に合わせて分子の長軸が該所定の方向に整列しており、 入射光に含まれる振動成分を選択的に吸収透過して偏光に変換することを特徴とする偏光素子。 1. A polarizing element comprising a film-forming polymeric dye formulated therein, the polymer includes a liquid crystal which is uniaxially oriented in a predetermined direction, said dye incident comprising a dichroic exhibit different absorbance at the long axis and the short axis of the molecules with respect to the optical major axis of the molecule in accordance with the uniaxial orientation of the liquid crystal are aligned to the predetermined direction, it included in the incident light polarizing element and converting the polarization of the vibration component to be selectively absorbed transmissive to.
  2. 【請求項2】 前記高分子は基板の上に塗膜として直接形成されていることを特徴とする請求項1記載の偏光素子。 2. A polarizing element according to claim 1, wherein said polymer is characterized in that it is directly formed as a coating on a substrate.
  3. 【請求項3】 前記高分子は液晶の性質を有するメソゲン基をアルキル鎖で結合した液晶ポリマーであることを特徴とする請求項1記載の偏光素子。 3. A polarizing element as claimed in claim 1, wherein said polymer is a liquid crystal polymer attached mesogenic groups which have the property of liquid crystal with an alkyl chain.
  4. 【請求項4】 前記液晶ポリマーは以下の化学構造を有することを特徴とする請求項3記載の偏光素子。 4. A polarizing element according to claim 3, wherein said liquid crystal polymer to have the following chemical structure. 【化1】 [Formula 1]
  5. 【請求項5】 前記高分子は液晶モノマーを紫外線照射により重合化したものであることを特徴とする請求項1 5. A method according to claim, wherein the polymer is obtained by polymerization by UV irradiation of the liquid crystal monomer 1
    記載の偏光素子。 The polarizing element according.
  6. 【請求項6】 前記液晶モノマーは以下から選択されることを特徴とする請求項5記載の偏光素子。 6. The polarizing element according to claim 5, wherein the liquid crystal monomer is selected from the following. 【化2】 ## STR2 ##
  7. 【請求項7】 前記色素は、入射光の可視波長全域に渡って二色性を備える様に調合された組成物であり、白色入射光を偏光に変換すること特徴とする請求項1記載の偏光素子。 Wherein said dyes are formulated composition as comprising a dichroic over the entire visible wavelength range of the incident light, according to claim 1, wherein the conversion of white incident light on the polarization polarizing element.
  8. 【請求項8】 前記組成物は以下の構造式(1)、 Wherein said composition has the following structure formula (1),
    (2)及び(3)で表わされる色素の少くとも一種を含んでいることを特徴とする請求項7記載の偏光素子。 (2) and (3) a polarizing element according to claim 7, characterized in that both contain one less of the dye represented by. 【化3】 [Formula 3]
  9. 【請求項9】 前記色素は該高分子に対して3〜15重量%の濃度で含有されていることを特徴とする請求項1 9. The method of claim wherein the dye is characterized in that it is contained in a concentration of 3 to 15% by weight relative to the polymer 1
    記載の偏光素子。 The polarizing element according.
  10. 【請求項10】 前記色素は特定色に対してのみ二色性を有し、特定色の入射光を偏光に変換することを特徴とする請求項1記載の偏光素子。 Wherein said dye has only dichroism for certain color, the polarization element according to claim 1, wherein the converting incident light of a specific color polarized light.
  11. 【請求項11】 液晶ポリマーと二色性色素を溶媒に溶解した溶液を調製する工程と、 基板の表面を所定の方向に沿って配向処理する工程と、 配向処理された基板の上に該溶液を塗工して塗膜を形成する工程と、 塗膜を熱処理して液晶ポリマーを該所定の方向に一軸配向させ該二色性色素を一軸配向に従って整列させる工程とを行なう偏光素子の製造方法。 11. A process for the liquid crystal polymer and dichroic dye to prepare a solution in a solvent, and a step of orientation treatment along a surface of the substrate in a predetermined direction, the solution on a substrate that is oriented process forming a coating film by coating a method of manufacturing a polarizing element of the liquid crystal polymer and heat-treating the coating film is performed and the step of aligning according to uniaxially orient the dichroic dye is uniaxially oriented in the predetermined direction .
  12. 【請求項12】 光重合可能な液晶モノマーに二色性色素を溶解した溶液を調製する工程と、 基板の表面を所定の方向に沿って配向処理する工程と、 配向処理された基板の上に該溶液を塗工して塗膜を形成する工程と、 塗膜を熱処理して液晶モノマーを該所定の方向に一軸配向させ該二色性色素を一軸配向に従って整列させる工程と、 紫外線を照射して液晶モノマーを重合化する工程とを行なう偏光素子の製造方法。 12. A process of preparing a solution by dissolving a dichroic dye in the photopolymerizable liquid crystal monomer, and a step of orientation treatment along a surface of the substrate in a predetermined direction, on a substrate that is oriented process forming a coating to the coating a solution, a step of a liquid crystal monomer by heat treatment of the coating film is aligned according to uniaxially orient the dichroic dye is uniaxially oriented in the predetermined direction, and irradiation with ultraviolet light method of manufacturing a polarizing element for performing the step of polymerizing the liquid crystal monomers Te.
  13. 【請求項13】 入射側に位置する第一の基板と、反射側に位置するとともに所定の間隙を介して該第一の基板に接合した第二の基板と、両基板の間隙に保持された電気光学物質と、該第二の基板と該電気光学物質との間に介在する偏光層とを備えた表示装置であって、 前記偏光層は高分子液晶に二色性色素を分散した状態で一軸配向させたものであることを特徴とする表示装置。 A first substrate located 13. incident side, a second substrate joined to said first substrate via the predetermined gap with located on the reflection side, held in the gap between the substrates an electro-optical material, a display device comprising a polarizing layer disposed between said second substrate and the electro-optical material, the polarizing layer in a dispersed state a dichroic dye to the polymer liquid crystal display device, characterized in that is obtained by uniaxial orientation.
  14. 【請求項14】 前記第一の基板側には対向電極が形成されており、前記第二の基板側には該偏光層を間にして画素電極とこれを駆動するスイッチング素子とが集積形成されており、両者は該偏光層に開口したコンタクトホールを介して互いに電気接続されていることを特徴とする請求項13記載の表示装置。 14. and a counter electrode formed on the first substrate side, a switching element for driving the pixel electrode and between the polarizing layer is integrated formed in the second substrate side and which, both display device according to claim 13, characterized in that via a contact hole opened in the polarizing layer are electrically connected to each other.
  15. 【請求項15】 前記第一の基板には第二の基板側の該偏光層と吸収軸が直交又は平行関係にある偏光板が設けられており、前記電気光学物質はツイスト配向したネマティック液晶であることを特徴とする請求項13記載の表示装置。 15. The in the first substrate has a polarizing plate is provided with the absorption axis of the second substrate side of the polarizing layer is in the orthogonal or parallel relationship, wherein the electro-optical material is a nematic liquid crystal twist-aligned display device according to claim 13, characterized in that there.
  16. 【請求項16】 第二の基板側の偏光層はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率が10〜40%に設定されており、第一の基板側の偏光板はその吸収軸と平行な直線偏光に対する透過率が1.5〜20%に設定されていることを特徴とする請求項15記載の表示装置。 16. The second substrate side of the polarizing layer is set to the transmission rate of 10% to 40% relative to the absorption axis of linearly polarized light parallel, the first substrate side of the polarizing plate parallel to its absorption axis the display device of claim 15, wherein the transmittance is characterized in that it is set to 1.5 to 20% with respect to a linearly polarized light.
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