JPH11109328A - Liquid crystal device and its production - Google Patents

Liquid crystal device and its production

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JPH11109328A
JPH11109328A JP9270235A JP27023597A JPH11109328A JP H11109328 A JPH11109328 A JP H11109328A JP 9270235 A JP9270235 A JP 9270235A JP 27023597 A JP27023597 A JP 27023597A JP H11109328 A JPH11109328 A JP H11109328A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
crystal device
substrate
layer
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9270235A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiko Takeuchi
哲彦 竹内
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH11109328A publication Critical patent/JPH11109328A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To embody a liquid crystal device capable of suppressing the degradation in visibility by imprinting of a background and illumination and the surface reflection of a front surface side substrate. SOLUTION: The front surface layer 12 consisting of nearly transparent oxide is formed on the front surface of the transparent substrate 10 on a front surface side (viewer's side). The front surface layer 12 is a porous thin film formed by a method generally called as a sol-gel method. The front surface layer 12 is formed by applying a sol-like coating liquid obtd. by hydrolysis of metal alkoxide on the substrate and curing the coating by drying, etc.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置及びその製
造方法に関する。
The present invention relates to a liquid crystal device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、透光性を備えた表面側基板
と、裏面側基板との間に液晶層を封入するとともに、裏
面側基板の内面若しくは外面上に反射層を備えた反射型
液晶装置が用いられている。この反射型液晶装置は、表
面側基板から入射した光を反射層により反射させること
により表示などを読みとることができるように構成され
ており、バックライトなどが不要になることから、携帯
機器や各種機器の付属的表示部などに多く利用されてい
る。
2. Description of the Related Art Heretofore, a reflection type liquid crystal in which a liquid crystal layer is sealed between a front side substrate having translucency and a back side substrate and a reflection layer is provided on an inner surface or an outer surface of the back side substrate. The device is used. The reflection type liquid crystal device is configured so that display and the like can be read by reflecting light incident from the front side substrate by the reflection layer, and a backlight or the like is not required. It is often used as an accessory display of equipment.

【0003】この反射型液晶装置の新しいタイプとし
て、液晶と高分子とが分散混合してなる複合液晶層を備
えた液晶装置が提案されている。この種の液晶装置にお
いては、電極を備えた2枚のガラス基板により複合液晶
層を挟持したセル構造を備えており、このセル構造に入
射する光に対する液晶と高分子粒子との光屈折率の差を
印加電圧の高低により変化させ、光を散乱させたり、透
過させたりして表示を行う。
As a new type of the reflection type liquid crystal device, a liquid crystal device having a composite liquid crystal layer in which liquid crystal and a polymer are dispersed and mixed has been proposed. This type of liquid crystal device has a cell structure in which a composite liquid crystal layer is sandwiched between two glass substrates provided with electrodes, and the light refractive index of the liquid crystal and polymer particles with respect to light incident on the cell structure. The difference is changed depending on the level of the applied voltage, and light is scattered or transmitted to perform display.

【0004】上記の液晶装置の一例として、高分子分散
型の液晶装置の概略のセル構造について説明する。この
セル構造においては、2枚のガラス基板の間に複合液晶
層を挟持した構造を備えている。一方のガラス基板の内
面上にはITO(インジウムスズ酸化物)等からなる透
明電極が形成され、他方のガラス基板の内面上にはAl
やCrなどからなる反射層を兼ねた反射電極が形成され
ている。これらの透明電極及び反射電極の上には透明樹
脂からなる配向膜が形成され、所定の方向にラビング処
理が施されている。
As an example of the above liquid crystal device, a schematic cell structure of a polymer dispersion type liquid crystal device will be described. This cell structure has a structure in which a composite liquid crystal layer is sandwiched between two glass substrates. A transparent electrode made of ITO (indium tin oxide) or the like is formed on the inner surface of one glass substrate, and Al is formed on the inner surface of the other glass substrate.
A reflective electrode serving also as a reflective layer made of, for example, Cr or Cr is formed. An alignment film made of a transparent resin is formed on these transparent electrodes and reflective electrodes, and rubbing is performed in a predetermined direction.

【0005】ガラス基板の間隙は通常数μm程度であ
り、この間隙内に屈折率異方性と誘電異方性とを備えた
所定の液晶と、光重合性を備えた高分子前駆体(モノマ
ー、プレポリマーなど。)との相溶した溶液が注入され
る。このようにして形成された液晶のセル構造に対して
紫外線を照射すると、上記溶液中の高分子前駆体が光重
合し、液晶中に高分子粒子が分散した状態で析出する。
このようにして高分子分散型の複合液晶層が形成され
る。
The gap between the glass substrates is usually about a few μm. A predetermined liquid crystal having anisotropy of refractive index and dielectric anisotropy and a polymer precursor (monomer) having photopolymerizability are provided in the gap. , Prepolymer, etc.) are injected. When the cell structure of the liquid crystal thus formed is irradiated with ultraviolet rays, the polymer precursor in the solution undergoes photopolymerization and precipitates in a state where the polymer particles are dispersed in the liquid crystal.
Thus, a polymer-dispersed composite liquid crystal layer is formed.

【0006】複合液晶層中の液晶分子と高分子粒子は、
電界無印加状態においては配向膜に施されたラビング処
理の方向に沿ってほぼ同一方向に配向されている。この
とき、透明電極と反射電極との間に所定の閾値を越える
電圧を印加すると、誘電異方性を有する液晶分子は電界
方向に配向され、姿勢を変える。この結果、屈折率異方
性を備えた液晶分子の外部から見た屈折率は変わるた
め、高分子粒子とほぼ同方向に液晶分子が配向されてい
た電界無印加状態に対して、液晶分子と高分子粒子との
光屈折率の差も変化する。
The liquid crystal molecules and polymer particles in the composite liquid crystal layer are
When no electric field is applied, the alignment films are oriented in substantially the same direction along the direction of the rubbing treatment performed on the alignment film. At this time, when a voltage exceeding a predetermined threshold is applied between the transparent electrode and the reflective electrode, the liquid crystal molecules having dielectric anisotropy are oriented in the direction of the electric field and change their posture. As a result, the refractive index of the liquid crystal molecules having the refractive index anisotropy seen from the outside changes, so that the liquid crystal molecules and the liquid crystal molecules are aligned in the same direction as the polymer particles without an electric field applied. The difference in the refractive index from the polymer particles also changes.

【0007】上記複合液晶層において、たとえば、電界
無印加状態において液晶分子と高分子粒子との屈折率の
差がほぼ0であるとすると、複合液晶層はほぼ透明状態
になるため、セルに入射した光は複合液晶層を透過して
反射電極にて反射され、そのまま再び外部へと放出され
る。逆に電界印加状態においては液晶分子の屈折率が変
わることにより高分子粒子の屈折率との間に差が生ずる
ので、複合液晶層は白濁状態になり、セルに入射した光
は複合液晶層にて散乱される。もちろん、電界無印加状
態で複合液晶層を散乱状態に、電界印加状態で複合液晶
層を透過状態にすることも可能である。
In the above composite liquid crystal layer, for example, if the difference in the refractive index between the liquid crystal molecules and the polymer particles is substantially zero in the state where no electric field is applied, the composite liquid crystal layer becomes almost transparent, so that the composite liquid crystal layer enters the cell. The light thus transmitted passes through the composite liquid crystal layer, is reflected by the reflection electrode, and is emitted again as it is. Conversely, when an electric field is applied, the refractive index of the liquid crystal molecules changes, causing a difference between the refractive index of the polymer particles and the composite liquid crystal layer. Is scattered. Of course, it is also possible to make the composite liquid crystal layer in a scattering state when no electric field is applied, and to make the composite liquid crystal layer in a transmission state when an electric field is applied.

【0008】この種の液晶装置においては、光の透過と
散乱を利用して複合液晶層の光学的状態を制御するた
め、偏光板を用いることなく構成でき、上述の反射型液
晶装置として構成した場合、入射光を効率的に表示に利
用できることから、表示の明るさを確保することができ
るという利点がある。
In this type of liquid crystal device, since the optical state of the composite liquid crystal layer is controlled by utilizing the transmission and scattering of light, it can be configured without using a polarizing plate, and is configured as the above-mentioned reflection type liquid crystal device. In this case, since the incident light can be efficiently used for display, there is an advantage that the brightness of the display can be ensured.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
高分子分散型の液晶装置においては、反射型液晶装置と
して構成した場合、表示の明るさを向上させることがで
きる反面、光透過状態において反射層により背景や照明
の写り込みがあり、却って視認性を損なうという問題点
がある。
In the above-mentioned conventional polymer-dispersed liquid crystal device, when it is constructed as a reflection type liquid crystal device, the brightness of display can be improved. There is a problem in that the background and illumination are reflected depending on the layer, and the visibility is rather impaired.

【0010】また、反射型の液晶装置の場合、表面側基
板に入射する外光のみを用いて視認するように構成され
ているため、表面側基板の表面反射により表示が見にく
くなるという問題点もある。
[0010] Further, in the case of a reflection type liquid crystal device, the display is difficult to see due to the surface reflection of the front side substrate because it is configured to be visually recognized using only external light incident on the front side substrate. is there.

【0011】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、反射型の液晶装置において、背景
や照明の写り込みや表面側基板の表面反射による視認性
の低下を抑制することのできる液晶装置を実現すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to suppress a decrease in visibility due to reflection of a background or illumination and reflection of a surface of a front substrate in a reflection type liquid crystal device. It is an object of the present invention to realize a liquid crystal device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、一対の基板間に液晶層を有
し、前記一対の基板の一方の基板に反射層を有する液晶
装置において、前記一対の基板の他方の基板の液晶層側
の面とは反対側の面に多孔質膜を有することを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid crystal device having a liquid crystal layer between a pair of substrates, and a reflective layer on one of the pair of substrates. Wherein a porous film is provided on the surface of the other substrate opposite to the surface on the liquid crystal layer side of the other substrate.

【0013】この手段によれば、多孔質膜を表面側基板
の表面上に形成することにより、多孔質膜の細孔による
光学的作用により反射層による背景や照明の写り込みを
低減することができるとともに、基板の表面反射を低減
できるため、液晶装置の視認性の向上を図ることができ
る。
According to this means, by forming the porous film on the surface of the front-side substrate, the reflection of the background and illumination by the reflective layer can be reduced by the optical action of the pores of the porous film. In addition to that, since the surface reflection of the substrate can be reduced, the visibility of the liquid crystal device can be improved.

【0014】ここで、前記多孔質膜は多孔質のSiO2
を主成分とすることが好ましい。
Here, the porous film is made of porous SiO 2.
Is preferably a main component.

【0015】この手段によれば、SiO2 を主成分とす
る多孔質膜を形成することにより、表面側基板としてガ
ラスを用いた場合に密着性が良好であるとともに、低屈
折率であることから、多孔質膜の厚さを制御することに
より表面側基板の表面反射率をさらに低減することが可
能である。
According to this means, by forming a porous film containing SiO 2 as a main component, good adhesion and low refractive index can be obtained when glass is used as the front substrate. By controlling the thickness of the porous film, the surface reflectance of the front substrate can be further reduced.

【0016】これらの場合において、前記多孔質膜は、
金属アルコキシドを加水分解して得られたゾル状のコー
ティング液を塗布、硬化させることにより形成されたも
のであることが望ましい。
In these cases, the porous membrane comprises:
It is preferably formed by applying and curing a sol-like coating solution obtained by hydrolyzing a metal alkoxide.

【0017】この手段によれば、低温で容易に金属酸化
物からなる多孔質膜を形成することができ、内部の細孔
の大きさ、密度なども形成条件により制御することがで
きるため、液晶装置の視認性を向上させるために好適な
多孔質膜を容易に形成することができる。
According to this means, a porous film made of a metal oxide can be easily formed at a low temperature, and the size and density of the internal pores can be controlled by the forming conditions. A porous film suitable for improving the visibility of the device can be easily formed.

【0018】この場合にはまた、前記多孔質膜は、前記
表面側基板の表面反射を低減する厚さ及び屈折率に構成
されていることが望ましい。
In this case, it is preferable that the porous film has a thickness and a refractive index that reduce surface reflection of the front substrate.

【0019】この手段によれば、多孔質膜の気孔率を制
御することにより見かけ上の屈折率を変えることができ
るため、多孔質膜の屈折率を表面側基板の屈折率に対し
て最適な値に制御するとともに、その厚さを制御するこ
とにより、表面側基板の表面反射を有効に低減する反射
防止膜として用いることができる。
According to this means, the apparent refractive index can be changed by controlling the porosity of the porous film, so that the refractive index of the porous film is optimized with respect to the refractive index of the front substrate. By controlling the thickness and controlling the thickness, the film can be used as an antireflection film that effectively reduces the surface reflection of the front substrate.

【0020】また、前記液晶層は、液晶と高分子とが分
散混合した複合液晶層であることが好ましい。
The liquid crystal layer is preferably a composite liquid crystal layer in which a liquid crystal and a polymer are dispersed and mixed.

【0021】この手段によれば、複合液晶層は液晶と高
分子との屈折率の差の変化により光透過率を変えること
ができるので、偏光板などの不要な明るい表示が可能で
あるが、その反面、光透過状態における背景や照明の写
り込みが激しくなるため、表面側基板の表面上に多孔質
膜を形成することにより、特に効果的に写り込みの低減
を図ることができる。
According to this means, the composite liquid crystal layer can change the light transmittance by changing the difference in the refractive index between the liquid crystal and the polymer, so that an unnecessary bright display such as a polarizing plate is possible. On the other hand, the reflection of the background and the illumination in the light transmission state becomes intense. Therefore, the reflection can be particularly effectively reduced by forming the porous film on the surface of the front substrate.

【0022】次に、一対の基板間に液晶層を有し、一方
の基板に反射層を備えた液晶装置の製造方法において、
前記一方の基板の表面上に金属アルコキシドを加水分解
して得られたゾル状のコーティング液を塗布した後、硬
化処理を施すことにより透光性を備えた多孔質膜を形成
することを特徴とする液晶装置の製造方法である。
Next, in a method for manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal layer between a pair of substrates and a reflective layer on one substrate,
After applying a sol-like coating solution obtained by hydrolyzing a metal alkoxide on the surface of the one substrate, forming a light-transmitting porous film by performing a curing treatment. This is a method for manufacturing a liquid crystal device.

【0023】この手段によれば、金属アルコキシドから
得られたコーティング液を塗布、硬化させるだけで容易
に表面側基板の表面上に多孔質膜を形成でき、形成条件
により多孔質膜の細孔径や気孔率なども容易に制御でき
るので、反射型液晶セルの写り込みや表面側基板の表面
反射を低減して視認性の向上を図ることができる。
According to this means, the porous film can be easily formed on the surface of the front-side substrate only by applying and curing the coating solution obtained from the metal alkoxide. Since the porosity and the like can be easily controlled, the visibility can be improved by reducing the reflection of the reflection type liquid crystal cell and the surface reflection of the front substrate.

【0024】ここで、前記コーティング液には有機高分
子を添加することが望ましい。
Here, it is desirable to add an organic polymer to the coating liquid.

【0025】この手段によれば、コーティング液に有機
高分子を添加することにより、有機高分子の分子量にほ
ぼ対応したサイズの細孔を容易かつ確実に形成すること
ができるので、背景や照明の写り込み及び表面反射の低
減効果を有機高分子の種類や量により最適化することが
できる。また、多孔質膜の見かけ上の屈折率もまた、有
機高分子の種類や量により制御することが可能である。
According to this means, by adding the organic polymer to the coating liquid, it is possible to easily and surely form pores having a size substantially corresponding to the molecular weight of the organic polymer. The effect of reducing reflection and surface reflection can be optimized by the type and amount of the organic polymer. Further, the apparent refractive index of the porous film can also be controlled by the type and amount of the organic polymer.

【0026】これらの場合においては、前記多孔質膜
は、前記表面側基板の表面反射率を低減するように、厚
さ及び気孔率を調整して形成することが望ましい。
In these cases, it is preferable that the porous film is formed by adjusting the thickness and the porosity so as to reduce the surface reflectance of the front substrate.

【0027】この手段によれば、気孔率を調整すること
により多孔質膜の見かけ上の屈折率を変えることがで
き、厚さを調整することにより干渉効果を変えることが
できるので、厚さと気孔率を調整することにより表面側
基板の表面反射率を有効に低減することができる。具体
的には、多孔質膜が波長λの光に対してλ/4の光学的
厚さを備えているとともに表面側基板の屈折率の1/2
乗の見かけ上の屈折率を備えていれば、表面反射率をほ
ぼ0とすることができる。
According to this means, the apparent refractive index of the porous film can be changed by adjusting the porosity, and the interference effect can be changed by adjusting the thickness. By adjusting the ratio, the surface reflectance of the front substrate can be effectively reduced. Specifically, the porous film has an optical thickness of λ / 4 with respect to the light of wavelength λ, and has a refractive index of 1 / of the refractive index of the front substrate.
If the power has an apparent refractive index, the surface reflectance can be made substantially zero.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。図1は本発明に係る
液晶装置の実施形態の概略構造を示す断面図である。無
アルカリガラスからなる透明基板10の内面上にストラ
イプ状のITO(インジウムスズ酸化物)からなる透明
電極11を形成し、その上に、図示しないポリイミド、
ポリビニルアルコールなどからなる透明樹脂を塗布、焼
成して配向膜を形成している。配向膜の表面にはラビン
グローラなどにより公知のラビング処理を施す。一方、
透明基板20の内面上にはAl,Crなどの金属からな
る反射層と画素電極とを兼ねた反射電極21を形成し、
その上に上述と同様の配向膜を形成する。配向膜には上
記と同様にラビング処理を施している。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of an embodiment of a liquid crystal device according to the present invention. A transparent electrode 11 made of ITO (indium tin oxide) is formed on an inner surface of a transparent substrate 10 made of non-alkali glass, and a polyimide (not shown) is formed thereon.
A transparent resin made of polyvinyl alcohol or the like is applied and fired to form an alignment film. The surface of the alignment film is subjected to a known rubbing treatment using a rubbing roller or the like. on the other hand,
On the inner surface of the transparent substrate 20, a reflective layer 21 made of a metal such as Al or Cr and a reflective electrode 21 serving as a pixel electrode are formed.
An alignment film similar to the above is formed thereon. The alignment film has been subjected to the rubbing treatment as described above.

【0029】透明基板10の内面上には、上記透明電極
の他に配線層やカラーフィルタなどが形成され、また、
透明基板20の内面上には、上記反射電極の他に配線層
やアクティブ素子などが形成される。透明基板10と2
0はシール材を介して所定間隔をもって平行に固定さ
れ、液晶セルが構成される。
On the inner surface of the transparent substrate 10, a wiring layer and a color filter are formed in addition to the transparent electrodes.
On the inner surface of the transparent substrate 20, a wiring layer, an active element, and the like are formed in addition to the reflective electrode. Transparent substrates 10 and 2
Numerals 0 are fixed in parallel with a predetermined interval via a sealing material to constitute a liquid crystal cell.

【0030】本実施形態では、上記の液晶セルの内部に
複合液晶層30が封止されており、この複合液晶層30
には、液晶分子31と高分子粒子32とが互いに分散配
置されている。本実施形態において形成されている複合
液晶層30は、液晶中に高分子が分散配置されてなる高
分子分散型の液晶層である。
In the present embodiment, the composite liquid crystal layer 30 is sealed inside the above-mentioned liquid crystal cell.
, Liquid crystal molecules 31 and polymer particles 32 are dispersedly arranged. The composite liquid crystal layer 30 formed in the present embodiment is a polymer-dispersed liquid crystal layer in which a polymer is dispersed in liquid crystal.

【0031】この高分子分散型の液晶層としては、液晶
と高分子前駆体とを相溶させた溶液から、高分子前駆体
を重合させ、液晶と高分子とを相分離させてなるものが
好ましい。一方、液晶としては、誘電異方性と屈折率異
方性とを備えたネマチック液晶その他の各種液晶を用い
ることができる。液晶としては、たとえば、カイラル成
分を添加したネマチック液晶など、複合液晶層内におい
てツイスト角を持たせてもよい。ツイスト角が90〜1
80度の範囲では光学特性に異方性が発生するが、27
0度以上のツイスト角を持たせることにより光学特性の
異方性を低減することができる。
The polymer-dispersed liquid crystal layer is formed by polymerizing a polymer precursor from a solution in which a liquid crystal and a polymer precursor are compatible, and phase-separating the liquid crystal and the polymer. preferable. On the other hand, as the liquid crystal, a nematic liquid crystal having dielectric anisotropy and refractive index anisotropy and other various liquid crystals can be used. As the liquid crystal, for example, a nematic liquid crystal to which a chiral component is added may have a twist angle in the composite liquid crystal layer. Twist angle is 90-1
In the range of 80 degrees, anisotropy occurs in the optical characteristics.
By giving a twist angle of 0 degree or more, anisotropy of optical characteristics can be reduced.

【0032】また、高分子前駆体としては、重合制御可
能な種々の高分子前駆体(モノマー、プレポリマーな
ど)を用いることができるが、特に、ベンゼン骨格ある
いはビフェニル骨格を有する側鎖を付けたものであれ
ば、熱可塑性高分子、熱硬化性高分子、光硬化性高分子
の別を問わず、広く使用することができる。たとえば、
ビフェニルメタノールのメタクリル酸エステルあるいは
アクリル酸エステルあるいはこれらの化合物の誘導体を
用いることができ、また、ナフトールのメタクリル酸エ
ステルあるいはアクリル酸エステルあるいはこれらの化
合物の誘導体を用いることが可能である。また、前記高
分子前駆体として前記エステルにビフェノールのメタク
リル酸エステル誘導体あるいはアクリル酸エステル誘導
体を混合したものを用いてもよい。
As the polymer precursor, various polymer precursors (monomer, prepolymer, etc.) that can be controlled in polymerization can be used. In particular, a side chain having a benzene skeleton or a biphenyl skeleton is added. As long as it is a thermoplastic polymer, a thermosetting polymer or a photocurable polymer, it can be widely used. For example,
Methacrylates or acrylates of biphenylmethanol or derivatives of these compounds can be used, and methacrylates or acrylates of naphthol or derivatives of these compounds can be used. Further, a mixture of the ester and a methacrylate derivative or acrylate derivative of biphenol may be used as the polymer precursor.

【0033】また、上記高分子分散型の液晶層として
は、初期状態(電界無印加状態)において液晶分子及び
高分子粒子を同一方向に配向させることが好ましい。こ
の場合には、溶液中の液晶分子と高分子前駆体とを同一
方向に配向させ、高分子前駆体の重合時に配向状態を保
ったまま相分離させることが望ましい。このようにする
と複合液晶層の屈折率の制御が確実に行えるため、複合
液晶層の光学特性を高めることができる。
In the polymer-dispersed liquid crystal layer, it is preferable that liquid crystal molecules and polymer particles are aligned in the same direction in an initial state (in a state where no electric field is applied). In this case, it is desirable that the liquid crystal molecules and the polymer precursor in the solution are aligned in the same direction, and phase separation is performed while maintaining the alignment state during polymerization of the polymer precursor. By doing so, the refractive index of the composite liquid crystal layer can be reliably controlled, so that the optical characteristics of the composite liquid crystal layer can be improved.

【0034】さらに、高分子としては、熱可塑性の高分
子前駆体を用いて冷却硬化させて生成したものでも、熱
硬化性や光硬化性の高分子前駆体を用いて加熱したり光
照射を行ったりして重合させるものであってもよい。し
かしながら、製造工程上の管理を容易化したり、他の材
質への影響を防止したりするために、光硬化性の高分子
前駆体を用い、光重合により高分子粒子を相分離させる
ことが最も効果的である。特に紫外線照射による重合が
最も現実的な方法である。
Further, as the polymer, even if the polymer is formed by cooling and curing using a thermoplastic polymer precursor, heating or light irradiation may be performed using a thermosetting or photocurable polymer precursor. The polymerization may be carried out. However, in order to facilitate control in the manufacturing process and to prevent the influence on other materials, it is most preferable to use a photocurable polymer precursor and to phase separate the polymer particles by photopolymerization. It is effective. Particularly, polymerization by ultraviolet irradiation is the most practical method.

【0035】複合液晶層に含まれる液晶の割合は、全体
の50〜97wt%が最適である。液晶含有量がこれよ
り少ないと電界に対して応答しにくくなり、また、これ
より多いとコントラストが低下する。
The optimal ratio of the liquid crystal contained in the composite liquid crystal layer is 50 to 97% by weight. If the liquid crystal content is less than this, it is difficult to respond to an electric field, and if it is more than this, the contrast is reduced.

【0036】本実施形態では、液晶セルに上述の溶液を
注入した後、紫外線を照射することにより、高分子粒子
を重合硬化させて液晶中から相分離させ、液晶分子31
と高分子粒子32とが相互に分散配置された複合液晶層
30を形成する。このようにして形成された複合液晶層
30においては、図1に示すように、液晶分子31及び
高分子粒子32が共に透明基板10,20にほぼ平行な
所定の同一方向(配向膜のラビング方向にほぼ一致す
る)に配向された状態となる。
In the present embodiment, after the above-described solution is injected into the liquid crystal cell, the polymer particles are polymerized and cured by irradiating ultraviolet rays to separate the phase from the liquid crystal.
And the polymer particles 32 form a composite liquid crystal layer 30 in which they are dispersedly arranged. In the composite liquid crystal layer 30 thus formed, as shown in FIG. 1, both the liquid crystal molecules 31 and the polymer particles 32 are in the same direction substantially parallel to the transparent substrates 10 and 20 (the rubbing direction of the alignment film). ).

【0037】本実施形態の液晶装置が電界無印加状態に
ある場合には、図1に示すように、液晶分子31と高分
子粒子32が共にほぼ水平に配向されており、ガラス基
板10,20に直交する視認方向の光に対する液晶分子
31の屈折率と高分子粒子32の屈折率とがほぼ等しく
なるように設定されているため、複合液晶層30はほぼ
透明状態になる。
When the liquid crystal device of this embodiment is in a state where no electric field is applied, as shown in FIG. 1, both the liquid crystal molecules 31 and the polymer particles 32 are substantially horizontally oriented, and the glass substrates 10 and 20 Is set so that the refractive index of the liquid crystal molecules 31 and the refractive index of the polymer particles 32 with respect to light in the viewing direction orthogonal to the above are substantially equal, so that the composite liquid crystal layer 30 becomes substantially transparent.

【0038】次に、上記実施形態の液晶装置において、
透明電極11と反射電極21との間に複合液晶層30に
おける閾値以上の電圧を印加すると、図2に示すよう
に、複合液晶層30内の液晶分子31は電界方向、すな
わち垂直方向にほぼ配向する。この結果、複合液晶層3
0においては、液晶分子31の視認方向の光に対する屈
折率と、高分子粒子32の同方向の光に対する屈折率と
の間に差が生じるため、複合液晶層30内にて光が散乱
し、白濁状態となる。
Next, in the liquid crystal device of the above embodiment,
When a voltage higher than the threshold in the composite liquid crystal layer 30 is applied between the transparent electrode 11 and the reflective electrode 21, the liquid crystal molecules 31 in the composite liquid crystal layer 30 are substantially aligned in the electric field direction, that is, in the vertical direction, as shown in FIG. I do. As a result, the composite liquid crystal layer 3
At 0, a difference occurs between the refractive index of the liquid crystal molecules 31 for light in the viewing direction and the refractive index of the polymer particles 32 for light in the same direction, so that light is scattered in the composite liquid crystal layer 30, It becomes cloudy.

【0039】したがって、電界無印加状態では、本実施
形態の液晶装置の画素はほぼ透明状態になり、電界印加
状態では光の散乱により白色となる。この場合、液晶分
子31と高分子粒子32との屈折率の関係を適宜に変え
ることにより、電界無印加状態において光を散乱させ、
電界印加状態において透明にすることも可能である。
Therefore, when no electric field is applied, the pixels of the liquid crystal device according to the present embodiment become almost transparent, and when the electric field is applied, the pixel becomes white due to light scattering. In this case, by appropriately changing the refractive index relationship between the liquid crystal molecules 31 and the polymer particles 32, light is scattered in a state where no electric field is applied,
It is also possible to make it transparent in the state where an electric field is applied.

【0040】本実施形態においては、表面側(視認者の
側)の透明基板10の表面上にほぼ透明な酸化物からな
る表面層12を形成している。この表面層12は、一般
にゾルゲル法と呼ばれる方法で形成された多孔質の薄膜
である。表面層12の形成は以下のようにして行われ
る。
In this embodiment, a surface layer 12 made of a substantially transparent oxide is formed on the surface of the transparent substrate 10 on the front side (viewer side). The surface layer 12 is a porous thin film formed by a method generally called a sol-gel method. The formation of the surface layer 12 is performed as follows.

【0041】まず、金属アルコキシドM[OR]n (M
は金属原子、Rは炭化水素基、nは任意の自然数)にア
ルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、
ペンタノール、ブタノールなど)、アセトン、酢酸エチ
ル、ジオキサンなどの有機溶媒と混合してアルコキシド
溶液を作成し、ここに水を混合して加水分解反応を誘起
する。ここで、金属アルコキシドと有機溶媒と水を同時
に混合してもよい。加水分解が進行すると、M−O−M
結合を持つ化合物ができ、さらに反応を進めると重合し
てゲルになる。
First, the metal alkoxide M [OR] n (M
Is a metal atom, R is a hydrocarbon group, n is any natural number) and alcohols (methanol, ethanol, propanol,
An alkoxide solution is prepared by mixing with an organic solvent such as pentanol and butanol), acetone, ethyl acetate, and dioxane, and water is mixed therein to induce a hydrolysis reaction. Here, you may mix a metal alkoxide, an organic solvent, and water simultaneously. As the hydrolysis proceeds, MOM
A compound having a bond is formed, and when the reaction proceeds further, the compound is polymerized into a gel.

【0042】金属Mとしては、Siの他に透明な酸化物
を形成できるものであれば任意の金属元素を用いること
ができるが、通常はSiのみの他、Ti、Al、Taな
ども単独で用いることができる。また、Si,Ti,A
l、TaなどににSi、Ti、Al、Ta、Zn、N
a、Ca、B、K、Laなどを添加混入して用いること
もできる。以下の本実施形態の説明においては、Siの
みを用いた例について述べる。Siを金属元素とする金
属アルコキシドとしては、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトラプロピオキシシランなどがあ
る。
As the metal M, any metal element other than Si can be used as long as it can form a transparent oxide. Usually, in addition to Si, Ti, Al, Ta and the like can be used alone. Can be used. Also, Si, Ti, A
1, Si, Ti, Al, Ta, Zn, N
a, Ca, B, K, La and the like can be added and mixed. In the following description of the present embodiment, an example using only Si will be described. Examples of metal alkoxides containing Si as a metal element include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and the like.

【0043】このようにして形成したコーティング液を
透明基板10の表面上に塗布する。塗布の方法として
は、スピンコーティング、ディップコーティング、ドレ
インコーティング、スプレーコーティングなどを用いる
ことができる。スピンコーティングでは基板の回転数と
コーティング液の粘度によって膜厚を制御できる。ディ
ップコーティングではコーティング液の粘度と基板の引
き上げ速度によって膜厚を制御できる。ディップコーテ
ィングとは逆に基板を浸漬しているタンクからコーティ
ング液を流出して液面を下げていくのがドレインコーテ
ィングであり、この場合には、コーティング液の粘度と
液面の低下速度によって膜厚を制御できる。スプレーコ
ーティングでは、コーティング液の粘度とスプレー量に
より膜厚をある程度制御できる。
The coating liquid thus formed is applied on the surface of the transparent substrate 10. As a coating method, spin coating, dip coating, drain coating, spray coating, or the like can be used. In spin coating, the film thickness can be controlled by the rotation speed of the substrate and the viscosity of the coating liquid. In dip coating, the film thickness can be controlled by the viscosity of the coating liquid and the speed at which the substrate is pulled up. Contrary to dip coating, drain coating lowers the liquid level by flowing out the coating liquid from the tank in which the substrate is immersed.In this case, the film is coated by the viscosity of the coating liquid and the rate at which the liquid level decreases. The thickness can be controlled. In spray coating, the film thickness can be controlled to some extent by the viscosity of the coating liquid and the spray amount.

【0044】上記のコーティング液を透明基板10の表
面に塗布した後、20℃〜400℃の温度に乾燥若しく
は加熱することにより、透明なガラス層としての表面層
12を得ることができる。このようにして形成された表
面層12は、内部に細孔を含む多孔質体である。細孔の
サイズは1nm〜30nm程度であるが、作成条件によ
って種々異なり、また、細孔の量も変わる。表面層12
の気孔率や細孔径は、金属アルコキシドに混入する有機
溶媒の種類や量、水の量、アンモニアなどのアルカリ触
媒、塩酸などの酸触媒、水酸化アンモニウムなどの塩基
触媒の種類や量、塗布後の乾燥温度などによって変わ
る。
After the above coating solution is applied to the surface of the transparent substrate 10, the surface layer 12 as a transparent glass layer can be obtained by drying or heating to a temperature of 20 ° C. to 400 ° C. The surface layer 12 thus formed is a porous body having pores therein. The size of the pores is about 1 nm to 30 nm, but varies depending on the preparation conditions, and the amount of the pores also varies. Surface layer 12
The porosity and pore size of the organic solvent mixed in the metal alkoxide, the amount of water, the amount of water, the type and amount of an alkali catalyst such as ammonia, the acid catalyst such as hydrochloric acid, the type and amount of a base catalyst such as ammonium hydroxide, after coating It varies depending on the drying temperature.

【0045】コーティング液に含まれる有機溶媒の沸点
と生成されるガラスの密度又は気孔率とは、ほとんどの
場合負の相関を有しており、また、塗布後の乾燥温度に
より大きく変わる。たとえば、シリコンアルコキシドと
してテトラメトキシシランを用い、これに水、有機溶媒
を1:0.47,1.18の体積比で混合してゾル溶液
を調製する。この溶液を充分に混合した後、室温でゲル
化したコーティング液を50℃で重量減少がなくなるま
で乾燥させた後、最終的に120℃で乾燥し、乾燥ゲル
体を作成する。ここで、有機溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール
を用い、これらの各種の溶媒に対してそれぞれ、純水の
みを用いたもの、塩酸触媒(0.0001モル/リット
ル)を入れたもの、アンモニア触媒(0.01モル/リ
ットル)を入れたものについてかさ密度を測定すると、
触媒の有無に拘わらず、溶媒の沸点の低いものほど、か
さ密度が高くなるという結果が得られている。有機溶媒
としては、その他に、1−ペンタノール、1−ブタノー
ルなどを用いた場合についても上述に沿った結果が得ら
れる。この場合、細孔径は1〜3nm程度であるが、か
さ密度が小さいほど、細孔径が大きくなる。
The boiling point of the organic solvent contained in the coating liquid and the density or porosity of the produced glass have a negative correlation in most cases, and vary greatly depending on the drying temperature after coating. For example, tetramethoxysilane is used as a silicon alkoxide, and water and an organic solvent are mixed at a volume ratio of 1: 0.47, 1.18 to prepare a sol solution. After thoroughly mixing this solution, the coating solution gelled at room temperature is dried at 50 ° C. until there is no loss in weight, and finally dried at 120 ° C. to produce a dried gel. Here, as the organic solvent, methanol, ethanol, 2-propanol, and 1-propanol were used. For each of these solvents, pure water alone was used, and a hydrochloric acid catalyst (0.0001 mol / liter) was used. When the bulk density was measured for a sample containing ammonia and a sample containing an ammonia catalyst (0.01 mol / liter),
Regardless of the presence or absence of the catalyst, the results show that the lower the boiling point of the solvent, the higher the bulk density. In addition, when 1-pentanol, 1-butanol, or the like is used as the organic solvent, the results described above can be obtained. In this case, the pore diameter is about 1 to 3 nm, but the smaller the bulk density, the larger the pore diameter.

【0046】さらに、表面層12内の細孔の径や量を変
えるために、有機高分子をコーティング液中に添加する
方法がある。添加する有機高分子としては、ポリエチレ
ングリコールモノメチルエーテル(PEGME)、ポリ
酢酸ビニル(PVAC)、ヒドロキシプロピルセルロー
ス(HPC)、グリセリンなどがある。これらの有機高
分子の添加は、表面層12内において15〜100nm
及びそれ以上の比較的大きな細孔を形成する。
Further, there is a method of adding an organic polymer to the coating liquid in order to change the diameter and amount of the pores in the surface layer 12. Examples of the organic polymer to be added include polyethylene glycol monomethyl ether (PEGME), polyvinyl acetate (PVAC), hydroxypropyl cellulose (HPC), and glycerin. The addition of these organic polymers is performed within the surface layer 12 by 15 to 100 nm.
And larger pores.

【0047】たとえば、シリコンアルコキシドとしてテ
トラメトキシシランを用い、これに水、有機溶媒として
メタノール又はエタノールを1:0.47,1.18の
体積比で混合してゾル溶液を調製し、ここに上記の有機
高分子を添加する。ここで、PEGMEは分子量500
0であり、添加量は5wt%、PVACは分子量150
0であり、添加量は5wt%、HPCは分子量3000
00であり、添加量は1.75wt%である。この溶液
を充分に混合した後、室温でゲル化したコーティング液
を50℃で重量減少がなくなるまで乾燥させた後、最終
的に120℃で乾燥し、乾燥ゲル体を作成する。この結
果、PEGMEを添加したものは15nm付近に細孔径
のピークがあり、PVACを添加したものは50nm付
近に細孔径のピークがあり、HPCを添加したものは明
確なピークを持たず、細孔径は測定範囲全域4〜100
0nmに亘って分布する。このように、有機高分子を添
加すると、有機高分子の分子量にほぼ対応した径の細孔
を多く形成することができる。
For example, tetramethoxysilane is used as a silicon alkoxide, and water and methanol or ethanol as an organic solvent are mixed at a volume ratio of 1: 0.47, 1.18 to prepare a sol solution. Is added. Here, PEGME has a molecular weight of 500.
0, the addition amount is 5 wt%, and PVAC has a molecular weight of 150.
0, the addition amount is 5 wt%, and the HPC has a molecular weight of 3000.
00, and the added amount is 1.75 wt%. After thoroughly mixing this solution, the coating solution gelled at room temperature is dried at 50 ° C. until there is no loss in weight, and finally dried at 120 ° C. to produce a dried gel. As a result, the sample to which PEGME was added had a pore diameter peak at around 15 nm, the sample to which PVAC was added had a peak of pore size at around 50 nm, and the sample to which HPC was added had no clear peak. Is the entire measurement range 4 to 100
Distributed over 0 nm. As described above, when the organic polymer is added, many pores having a diameter substantially corresponding to the molecular weight of the organic polymer can be formed.

【0048】ここで、有機高分子を、コーティング液若
しくはその加水分解反応前の原液中に、0〜30wt%
程度の範囲で添加することができる。特に、本実施形態
において写り込みの低減による視認性の向上を図るに
は、5〜20wt%の範囲内で添加することが望まし
い。
Here, 0 to 30 wt% of the organic polymer is added to the coating solution or the stock solution before the hydrolysis reaction.
It can be added in the range of about. In particular, in the present embodiment, in order to improve the visibility by reducing the reflection, it is desirable to add in the range of 5 to 20 wt%.

【0049】なお、表面層12の気孔率や細孔径、細孔
密度などを制御するために、コーティング液にシリカの
微粒子を混合して用いることも可能である。
In order to control the porosity, pore diameter, pore density, etc. of the surface layer 12, it is also possible to use a mixture of silica fine particles in the coating liquid.

【0050】次に、表面層12による作用効果について
説明する。
Next, the function and effect of the surface layer 12 will be described.

【0051】まず、多孔質の表面層12を表面側基板1
0の表面上に形成することにより、表面層12の細孔に
よる光学的作用により、上記実施形態の反射型液晶セル
の透明状態における背景や照明の写り込みを低減するこ
とができる。この写り込みの防止効果は、表面層12の
細孔の密度、細孔径によって異なるが、上述のように表
面層12の形成条件や添加する有機高分子の種類や添加
量などによって最適化することができる。
First, the porous surface layer 12 is placed on the front substrate 1.
By forming the reflective liquid crystal cell on the surface of the reflective liquid crystal cell of the above embodiment, the reflection of the background and illumination in the transparent state can be reduced by the optical action of the pores of the surface layer 12. The effect of preventing reflection is different depending on the density and the diameter of the pores of the surface layer 12, but as described above, it is necessary to optimize the conditions according to the formation conditions of the surface layer 12, the type and the amount of the organic polymer to be added, and the like. Can be.

【0052】次に、表面層12を表面側基板10の表面
上に形成することにより、表面側基板10の反射率を低
減することができる。表面層12は特にその厚さと気孔
率を制御することによって反射防止膜として形成するこ
とができる。
Next, by forming the surface layer 12 on the surface of the front substrate 10, the reflectance of the front substrate 10 can be reduced. The surface layer 12 can be formed as an antireflection film by controlling its thickness and porosity.

【0053】一般に、被膜の光学的膜厚がλ/4であ
り、波長λにおける被膜の屈折率nfと基板の屈折率n
0 との間にnf =(n0 1/2 の関係にあるとき、波
長λにおける光の反射率は0になる。基板がガラス(n
0 =約1.5)である場合、通常はこのような関係にあ
る被膜を構成する低屈折率の固体材料は存在しないた
め、これに近い屈折率を持つMgF2 や氷晶石などが用
いられる。これに対して、多孔質の表面層12を酸化シ
リコンにて形成すると、ガラス基板に対してほぼ理想的
な屈折率1.22を得ることができる。これは、多孔質
の薄膜は、以下の式により、見かけ上の屈折率np が気
孔率Pによって大きく影響を受けるからである。
Generally, the optical thickness of the coating is λ / 4, and the refractive index n f of the coating and the refractive index n
When in the n f = (n 0) 1/2 relationship between 0, the reflectivity of light at a wavelength λ becomes zero. The substrate is glass (n
0 = approximately 1.5), there is usually no low-refractive-index solid material constituting the coating having such a relationship, and MgF 2 or cryolite having a refractive index close to this is used. Can be On the other hand, when the porous surface layer 12 is formed of silicon oxide, an almost ideal refractive index of 1.22 can be obtained for the glass substrate. This is because the apparent refractive index n p of a porous thin film is greatly affected by the porosity P according to the following equation.

【0054】 np =(n2 −1)(1−P/100)+1 この性質により、酸化チタン(TiO2 )の場合、気孔
率が0%から70%に増加すると見かけ上の屈折率は
2.5から1.7程度までほぼ直線的に低下し、酸化ア
ルミニウム(Al2 3 )の場合、気孔率が0%から7
0%に増加すると見かけ上の屈折率は1.7から1.4
程度までほぼ直線的に低下し、酸化シリコン(Si
2 )の場合、気孔率が0%から70%に増加すると見
かけ上の屈折率は1.4から1.2程度までほぼ直線的
に低下する。このように、特に酸化シリコンはガラス基
板に対する理想的な低屈折率材料として用いることがで
きることがわかる。この場合、反射防止に用いる表面層
12の細孔の径としては30nm以下の小さい孔径が好
ましい。
N p = (n 2 −1) (1-P / 100) +1 Due to this property, in the case of titanium oxide (TiO 2 ), when the porosity increases from 0% to 70%, the apparent refractive index becomes It decreases almost linearly from about 2.5 to about 1.7. In the case of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), the porosity is from 0% to 7%.
Increasing to 0% increases the apparent refractive index from 1.7 to 1.4
To about a linear degree, and the silicon oxide (Si
In the case of O 2 ), as the porosity increases from 0% to 70%, the apparent refractive index decreases almost linearly from 1.4 to about 1.2. Thus, it can be seen that especially silicon oxide can be used as an ideal low refractive index material for a glass substrate. In this case, the pore diameter of the surface layer 12 used for antireflection is preferably as small as 30 nm or less.

【0055】上記表面側基板10の表面上に反射防止膜
を兼ねた表面層12を形成する場合には、たとえば、テ
トラエトキシシランと無水エタノールの混合液中に濃縮
した水酸化アンモニウム水溶液を加え、室温で攪拌した
後3日間熟成させると、粒径約20nmのシリカ粒子を
3.0%含有するコロイド分散液を調製することがで
き、これをコーティング液とする。このコーティング液
を基板表面に塗布した後、乾燥させることにより、気孔
率50%、屈折率1.22の表面層12を形成すること
ができる。表面層12の厚さは塗布回数により変えるこ
とができるので、無反射状態とするべき光の波長λに合
わせてλ/4となる厚さに制御する。例えば、可視光の
中心波長(λ=550nm)を基準にすると、表面層1
2の厚さを1000〜1300Å程度とすることが好ま
しい。
When the surface layer 12 also serving as an anti-reflection film is formed on the surface of the front substrate 10, for example, an aqueous solution of ammonium hydroxide concentrated in a mixed solution of tetraethoxysilane and anhydrous ethanol is added. After stirring at room temperature and aging for 3 days, a colloidal dispersion containing 3.0% of silica particles having a particle size of about 20 nm can be prepared, and this is used as a coating liquid. The coating liquid is applied to the surface of the substrate and then dried, whereby the surface layer 12 having a porosity of 50% and a refractive index of 1.22 can be formed. Since the thickness of the surface layer 12 can be changed depending on the number of times of application, the thickness is controlled to be λ / 4 in accordance with the wavelength λ of light to be in a non-reflection state. For example, based on the center wavelength of visible light (λ = 550 nm), the surface layer 1
It is preferable that the thickness of No. 2 be about 1000 to 1300 °.

【0056】なお、よく知られているように、高屈折率
の薄膜と低屈折率の薄膜を交互に積層することによって
も多層干渉膜からなる反射防止膜を形成することができ
る。したがって、表面層12を積層した多層干渉膜にて
形成してもよい。この場合、高屈折率膜としては酸化チ
タン、低屈折率膜としては沸化マグネシウム、酸化シリ
コンなどを用いることができる。この場合には、積層し
た全ての薄膜を多孔質とすることにより、多層干渉膜に
よる反射防止効果に加えて、積層した多孔質膜によって
写り込みの防止効果をさらに高めることもできる。
As is well known, an antireflection film composed of a multilayer interference film can be formed by alternately laminating thin films having a high refractive index and thin films having a low refractive index. Therefore, it may be formed by a multilayer interference film in which the surface layers 12 are stacked. In this case, titanium oxide can be used as the high refractive index film, and magnesium fluoride, silicon oxide, or the like can be used as the low refractive index film. In this case, by making all the laminated thin films porous, in addition to the antireflection effect of the multilayer interference film, the effect of preventing reflection can be further enhanced by the laminated porous film.

【0057】本実施形態では、SiO2 ,Al2 3
TiO2 などの金属酸化物による多孔質膜で表面層12
を形成していることにより、上述の効果に加えて、高い
機械的強度を得られるとともに、低コストで製造するこ
とができるという顕著な効果を奏する。
In this embodiment, SiO 2 , Al 2 O 3 ,
The surface layer 12 is a porous film made of a metal oxide such as TiO 2.
Is formed, the remarkable effect that in addition to the above-described effects, a high mechanical strength can be obtained and the manufacturing can be performed at low cost.

【0058】また、本発明は、反射型の液晶装置(液晶
パネル)を電子機器として応用することができる。
The present invention can be applied to a reflection type liquid crystal device (liquid crystal panel) as an electronic device.

【0059】例えば、図3に示したように反射型の液晶
装置をライトバルブ(300R,300G,300B)
として用い、図のような光学系を用いて投写型表示装置
(プロジェクタ)に適用することができる。
For example, as shown in FIG. 3, a reflection type liquid crystal device is connected to a light valve (300R, 300G, 300B).
And can be applied to a projection display device (projector) using an optical system as shown in the figure.

【0060】なお、この図3は、光学要素130の中心
を通るXZ平面における断面図である。本例のプロジェ
クタは、システム光軸Lに沿って配置した光源部11
0、インテグレータレンズ120、偏光変換素子130
から概略構成される偏光照明装置100、偏光照明装置
100から出射されたS偏光光束をS偏光光束反射面2
01により反射させる偏光ビームスプリッタ200、偏
光ビームスプリッタ200のS偏光反射面201から反
射された光のうち、青色光(B)の成分を分離するダイ
クロイックミラー412、分離された青色光(B)を青
色光を変調する反射型液晶ライトバルブ300B、青色
光が分離された後の光束のうち赤色光(R)の成分を反
射させて分離するダイクロイックミラー413、分離さ
れた赤色光(R)を変調する反射型液晶ライトバルブ3
00R、ダイクロイックミラー413を透過する残りの
緑色光(G)を変調する反射型液晶ライトバルブ300
G、3つの反射型液晶ライトバルブ300R、300
G、300Bにて変調された光をダイクロイックミラー
412,413,偏光ビームスプリッタ200にて合成
し、この合成光をスクリーン600に投射する投射レン
ズからなる投射光学系500から構成されている。上記
3つの反射型液晶ライトバルブ300R、300G、3
00Bには、それぞれ前述の液晶パネルが用いられてい
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view on the XZ plane passing through the center of the optical element 130. The projector according to the present embodiment includes a light source unit 11 arranged along a system optical axis L.
0, integrator lens 120, polarization conversion element 130
Polarization illuminating device 100, which is roughly composed of
01, the dichroic mirror 412 that separates the blue light (B) component of the light reflected from the S-polarized light reflecting surface 201 of the polarizing beam splitter 200, and the separated blue light (B). A reflective liquid crystal light valve 300B that modulates blue light, a dichroic mirror 413 that reflects and separates the red light (R) component of the light beam after blue light is separated, and modulates the separated red light (R). Reflective liquid crystal light valve 3
00R, reflective liquid crystal light valve 300 that modulates the remaining green light (G) passing through dichroic mirror 413
G, three reflective liquid crystal light valves 300R, 300
The light modulated by G and 300B is composed by a dichroic mirror 412, 413, and a polarization beam splitter 200, and is composed of a projection optical system 500 composed of a projection lens that projects the composite light on a screen 600. The above three reflective liquid crystal light valves 300R, 300G, 3
00B uses the above-described liquid crystal panel.

【0061】光源部110から出射されたランダムな偏
光光束は、インテグレータレンズ120により複数の中
間光束に分割された後、第2のインテグレータレンズを
光入射側に有する偏光変換素子130により偏光方向が
ほぼ揃った一種類の偏光光束(S偏光光束)に変換され
てから偏光ビームスプリッタ200に至るようになって
いる。偏光変換素子130から出射されたS偏光光束
は、偏光ビームスプリッタ200のS偏光光束反射面2
01によって反射され、反射された光束のうち、青色光
(B)の光束がダイクロイックミラー412の青色光反
射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ300Bに
よって変調される。また、ダイクロイックミラー411
の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光(R)の
光束はダイクロイックミラー413の赤色光反射層にて
反射され、反射型液晶ライトバルブ300Rによって変
調される。一方、ダイクロイックミラー413の赤色光
反射層を透過した緑色光(G)の光束は反射型液晶ライ
トバルブ300Gによって変調される。このようにし
て、それぞれの反射型液晶ライトバルブ300R、30
0G、300Bによって色光の変調がなされる。
The randomly polarized light beam emitted from the light source unit 110 is divided into a plurality of intermediate light beams by the integrator lens 120, and the polarization direction is substantially changed by the polarization conversion element 130 having the second integrator lens on the light incident side. After being converted into one kind of polarized light beam (S-polarized light beam), the light reaches the polarization beam splitter 200. The S-polarized light beam emitted from the polarization conversion element 130 is reflected by the S-polarized light beam reflection surface 2 of the polarizing beam splitter 200.
01, the blue light (B) of the reflected light is reflected by the blue light reflecting layer of the dichroic mirror 412 and modulated by the reflective liquid crystal light valve 300B. Also, dichroic mirror 411
Among the light beams transmitted through the blue light reflecting layer, the light beam of red light (R) is reflected by the red light reflecting layer of the dichroic mirror 413 and is modulated by the reflective liquid crystal light valve 300R. On the other hand, the luminous flux of the green light (G) transmitted through the red light reflecting layer of the dichroic mirror 413 is modulated by the reflective liquid crystal light valve 300G. Thus, each of the reflective liquid crystal light valves 300R, 300R
The color light is modulated by 0G and 300B.

【0062】次に図4は、それぞれ本発明の反射型の液
晶装置(液晶パネル)を使った電子機器の例を示す外観
図である。
Next, FIG. 4 is an external view showing an example of an electronic apparatus using the reflection type liquid crystal device (liquid crystal panel) of the present invention.

【0063】図4(a)は携帯電話を示す斜視図であ
る。1000は携帯電話本体を示し、そのうちの100
1は本発明の反射型液晶パネルを用いた液晶表示部であ
る。
FIG. 4A is a perspective view showing a mobile phone. 1000 denotes a mobile phone body, of which 100
Reference numeral 1 denotes a liquid crystal display unit using the reflection type liquid crystal panel of the present invention.

【0064】図4(b)は、腕時計型電子機器を示す図
である。1100は時計本体を示す斜視図である。11
01は本発明の反射型液晶パネルを用いた液晶表示部で
ある。この液晶パネルは、従来の時計表示部に比べて高
精細の画素を有するので、テレビ画像表示も可能とする
ことができ、腕時計型テレビを実現できる。
FIG. 4B is a diagram showing a wristwatch-type electronic device. 1100 is a perspective view showing the watch main body. 11
Reference numeral 01 denotes a liquid crystal display unit using the reflection type liquid crystal panel of the present invention. Since this liquid crystal panel has higher definition pixels than a conventional clock display unit, it can also display television images, and can realize a wristwatch type television.

【0065】図4(c)は、ワープロ、パソコン等の携
帯型情報処理装置を示す図である。1200は情報処理
装置を示し、1202はキーボード等の入力部、120
6は本発明の反射型液晶パネルを用いた表示部、120
4は情報処理装置本体を示す。各々の電子機器は電池に
より駆動される電子機器であるので、光源ランプを持た
ない反射型液晶パネルを使えば、電池寿命を延ばすこと
が出来る。また、本発明のように、周辺回路をパネル基
板に内蔵できるので、部品点数が大幅に減り、より軽量
化・小型化できる。
FIG. 4C is a diagram showing a portable information processing device such as a word processor or a personal computer. 1200 denotes an information processing apparatus, 1202 denotes an input unit such as a keyboard, 120
Reference numeral 6 denotes a display unit using the reflective liquid crystal panel of the present invention;
Reference numeral 4 denotes an information processing apparatus main body. Since each electronic device is a battery-driven electronic device, the use of a reflective liquid crystal panel without a light source lamp can extend the battery life. Further, since the peripheral circuit can be built in the panel substrate as in the present invention, the number of components can be greatly reduced, and the weight and size can be further reduced.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透光性を備えた多孔質膜を表面側基板の表面上に形成す
ることにより、多孔質膜の細孔による光学的作用により
反射層による背景や照明の写り込みを低減することがで
きるとともに、表面側基板の表面反射を低減することが
できるため、液晶装置の視認性の向上を図ることができ
る。
As described above, according to the present invention,
By forming the light-transmitting porous film on the surface of the front-side substrate, the reflection of the background and illumination by the reflective layer can be reduced by the optical action of the pores of the porous film, Since the surface reflection of the front substrate can be reduced, the visibility of the liquid crystal device can be improved.

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

【図1】本発明に係る液晶装置の実施形態の液晶セルを
示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a liquid crystal cell of a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施形態の電界印加状態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an electric field application state of the embodiment.

【図3】本発明の応用例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an application example of the present invention.

【図4】本発明の別の応用例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another application example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20 ガラス基板 11 透明電極 12 表面層 21 反射電極 30 複合液晶層 31 液晶分子 32 高分子粒子 10, 20 glass substrate 11 transparent electrode 12 surface layer 21 reflective electrode 30 composite liquid crystal layer 31 liquid crystal molecule 32 polymer particle

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の基板間に液晶層を有し、前記一対の
基板の一方の基板に反射層を有する液晶装置において、
前記一対の基板の他方の基板の液晶層側の面とは反対側
の面に多孔質膜を有することを特徴とする液晶装置。
1. A liquid crystal device having a liquid crystal layer between a pair of substrates and having a reflective layer on one of the pair of substrates,
A liquid crystal device having a porous film on a surface of the other substrate opposite to a surface on a liquid crystal layer side of the other substrate.
【請求項2】 請求項1において、前記多孔質膜は多孔
質のSiO2 を主成分とすることを特徴とする液晶装
置。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the porous film contains porous SiO 2 as a main component.
【請求項3】 請求項1又は請求項2において、前記多
孔質膜は、金属アルコキシドを加水分解して得られたゾ
ル状のコーティング液を塗布、硬化させることにより形
成されたものであることを特徴とする液晶装置。
3. The method according to claim 1, wherein the porous film is formed by applying and curing a sol-like coating liquid obtained by hydrolyzing a metal alkoxide. Characteristic liquid crystal device.
【請求項4】 請求項3において、前記多孔質膜は、前
記表面側基板の表面反射を低減する厚さ及び屈折率に構
成されていることを特徴とする液晶装置。
4. The liquid crystal device according to claim 3, wherein the porous film has a thickness and a refractive index that reduce surface reflection of the front substrate.
【請求項5】 請求項1において、前記液晶層は、液晶
と高分子とが分散混合した複合液晶層であることを特徴
とする液晶装置。
5. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is a composite liquid crystal layer in which liquid crystal and a polymer are dispersed and mixed.
【請求項6】 一対の基板間に液晶層を有し、一方の基
板に反射層を備えた液晶装置の製造方法において、前記
一方の基板の表面上に金属アルコキシドを加水分解して
得られたゾル状のコーティング液を塗布した後、硬化処
理を施すことにより透光性を備えた多孔質膜を形成する
ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
6. A method for manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal layer between a pair of substrates and a reflective layer on one of the substrates, obtained by hydrolyzing a metal alkoxide on the surface of the one substrate. A method for manufacturing a liquid crystal device, wherein a porous film having a light-transmitting property is formed by applying a sol-like coating liquid and then performing a curing treatment.
【請求項7】 請求項6において、前記コーティング液
には有機高分子を添加することを特徴とする液晶装置の
製造方法。
7. The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 6, wherein an organic polymer is added to the coating liquid.
【請求項8】 請求項6又は請求項7において、前記多
孔質膜は、前記表面側基板の表面反射率を低減するよう
に、厚さ及び空孔率を調整して形成することを特徴とす
る液晶装置の製造方法。
8. The porous film according to claim 6, wherein the porous film is formed by adjusting the thickness and the porosity so as to reduce the surface reflectance of the front substrate. Of manufacturing a liquid crystal device.
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