JP3550926B2 - Reflective guest-host liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

Reflective guest-host liquid crystal display device and method of manufacturing the same Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射型ゲストホスト液晶表示装置に関する。より詳しくは、四分の一波長板層と光反射層とをパネル内に内蔵して入射光の利用効率を改善した構造に関する。更に詳しくは、反射光を効率的に拡散出射して表示を高輝度化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置には種々のモードがあり、現在ツイスト配向又はスーパーツイスト配向されたネマティック液晶を用いたＴＮモード或いはＳＴＮモードが主流となっている。しかしながら、これらのモードは動作原理上一対の偏光板が必要であり、その光吸収があるため透過率が低く明るい表示画面が得られない上、表示するパターンに影が重なって写り高精彩の表示は実現できない。これらのモードの他、２色性色素を利用したゲストホストモードも開発されている。ゲストホストモードの液晶表示装置は液晶に添加した２色性色素の光吸収の異方性を利用して表示を行うものである。棒状構造の２色性色素を用いると、色素分子は液晶分子に平行に配列する性質があるので、電界を印加して液晶の分子配向を変化させると、色素の配向方向も変化する。この色素は方向によって着色したりしなかったりするので、電圧を印加することによって液晶表示装置の着色、無色を切り換えることができる。
【０００３】
図６はハイルマイヤー（Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ）型ゲストホスト液晶表示装置の構造を表わしており、（Ａ）は電圧無印加状態を表わし、（Ｂ）は電圧印加状態を表わしている。この液晶表示装置はｐ型色素と誘電異方性が正のネマティック液晶（Ｎｐ 液晶）を用いている。ｐ型の２色性色素は分子軸にほぼ平行な吸収軸を持っており、分子軸に平行な偏光成分Ｌｘを強く吸収し、それに垂直な偏光成分Ｌｙはほとんど吸収しない。（Ａ）に示す電圧無印加状態では、入射光に含まれる偏光成分Ｌｘがｐ型色素により強く吸収され、液晶表示装置は着色する。これに対し、（Ｂ）に示す電圧印加状態では、誘電異方性が正のＮｐ 液晶が電界に応答して立ち上がり、これに合わせてｐ型色素も垂直方向に整列する。このため、偏光成分Ｌｘは僅かに吸収されるだけで液晶表示装置はほぼ無色を呈する。入射光に含まれる他方の偏光成分Ｌｙは電圧印加状態及び電圧無印加状態の何れであっても２色性色素によって吸収されることはほとんどない。従って、ハイルマイヤー型ゲストホスト液晶表示装置ではあらかじめ一枚の偏光板を介在させ、他方の偏光成分Ｌｙを取り除き、コントラストの改善を図っている。
【０００４】
ネマティック液晶を用いたゲストホスト液晶表示装置では、ホストの液晶にゲストとして添加する２色性色素がネマティック液晶と同様に配向する。液晶の配向方向と平行な偏光成分は吸収するが、これと直交する偏光成分はほとんど吸収しない。従って、充分なコントラストを得るために、液晶表示装置の入射側に一枚の偏光板を配置し、入射光の偏光方向を液晶の配向方向と一致させている。しかしながら、このようにすると偏光板により原理的には入射光の５０％が失われるため、表示がＴＮモードのように暗くなってしまう。この問題を改善する手法として、単に偏光板を取り除いただけでは吸光度のオン／オフ値が著しく低下するので適当ではなく、種々の改善策が提案されている。例えば、図７に示すように、入射側から偏光板を除去する一方、出射側に四分の一波長板及び反射板を取り付けた反射型ゲストホスト液晶表示装置が提案されている。この方式では、互いに直交する２つの偏光成分Ｌｘ，Ｌｙが、四分の一波長板によって往路及び復路で偏光方向を９０度回転させ、偏光成分の入替えが行われる。従って、（Ａ）に示すオフ状態（吸収状態）では、各偏光成分Ｌｘ，Ｌｙが入射光路か反射光路の何れかで吸収を受けることになる。また、（Ｂ）に示すオン状態（透過状態）では何れの偏光成分Ｌｘ，Ｌｙもほとんど吸収を受けることがない。これにより、入射光の利用効率を著しく改善でき、表示装置が明るくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構造では四分の一波長板及び反射板を外付けするため、液晶表示装置自体は透過型にする必要がある。特に、高精細で且つ動画表示も可能にするため、アクティブマトリクス型の構造を採用した場合、基板上に画素電極駆動用の薄膜トランジスタを集積形成するため、透過型では画素開口率が低く入射光の相当部分が遮断される。従って、偏光板を除去しても表示装置の画面を顕著に明るくすることができない。この点に鑑み、四分の一波長板と反射板を表示装置内に内蔵した構造が提案されており、例えば特開平６−２２２３５１号公報に開示されている。これを図８に示す。なお、本発明では四分の一波長板と反射板を内蔵した構造を「集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置」と呼んでいる。図示するように、この集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置は入射光１００側に位置する第１基板１０１とこの第１基板１０１から所定の間隙を介して後方に配置した第２基板１０２とで構成されている。この間隙内には第１基板１０１側に位置するゲストホスト液晶１０３と、第２基板１０２側に位置する四分の一波長板層１０４とが形成されている。また、第１基板１０１及び第２基板１０２側の両方に第１及び第２の電極１０５，１０６がそれぞれ形成されており、ゲストホスト液晶１０３に電圧を印加する。更に、第２基板１０２側の電極１０６と一体で光反射層１０７が設けられている。この光反射層１０７は第２基板１０２と四分の一波長板層１０４との間に介在して入射光１０１をほぼ鏡面反射して反射光１０８を出射する。なお、液晶１０３と四分の一波長板層１０４との間には保護層１０９が介在している。
【０００６】
反射型ゲストホスト液晶表示装置では明るい表示を得るため光反射層１０７と電極１０６を一体化し、開口率を最大化したアルミニウム金属膜などの反射電極を用いることが一般的である。しかしながら、平坦な金属膜電極では鏡面反射を起こすため視角が極端に制限され、しかも表示はペーパーホワイトではなくメタリックなものとなってしまう。これを防ぐためには金属膜の光反射層表面に細かな起伏を付け反射角度に広い分布を持たせることが提案されている。しかしながら、この方式の問題は微細な起伏を付けるプロセスが必要になることである。また、集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置では四分の一波長板層１０４を正確にこの起伏に倣って均一な膜厚に制御する必要がある。しかしながら、これは現実には極めて困難である。更に、起伏の傾斜角度分布を制御して最適な視角範囲を設定する必要があるが、これも極めて現実的には困難である。以上のように金属膜からなる光反射層の表面に微細な起伏を付けることはデバイス製造上困難な問題を多く有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題を解決するため、本発明は集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置を明るく広視野角化することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。
【０００８】
即ち、本発明によれば、反射型ゲストホスト液晶表示装置は基本的な構成として、前方から光が入射する透明な第１基板と、該第１基板から所定の間隙を介して後方に配置した第２基板とを備えている。この間隙内には第１基板側に位置するゲストホスト液晶と、第２基板側に位置する四分の一波長板層とが設けられている。更に、第１基板側及び第２基板側のそれぞれに第１及び第２の電極が形成されており、該ゲストホスト液晶に電圧を印加する。加えて、第２基板側の第２の電極と一体又は別体に光反射層が設けられている。この光反射層は第２基板と四分の一波長板層との間に介在して入射した光をほぼ鏡面反射する。また、該第１基板と第１の電極との間に光拡散層が配されており、後方から反射した光を前方に向って散乱出射する。特徴事項として、前記光拡散層は微粒子を分散した樹脂を該第１基板に塗工したフィルムからなり、更に該光拡散層の上に塗工され且つ表面荒らし加工された粗面を有する平坦化膜を備えている。前記第１の電極は該平坦化膜の粗面に沿って形成されている。好ましくは、該第１の電極と該ゲストホスト液晶の界面に該ゲストホスト液晶を配向するための配向膜が介在している。この配向膜は平坦化膜の粗面に形成された該第１の電極を被覆して平滑化するに充分な膜厚を有する。また好ましくは、前記平坦化膜は粗面が１μｍ〜２μｍの表面荒らさを有している。
係る構成を有する反射型ゲストホスト液晶表示装置は以下の工程により製造される。まず、微粒子を分散した樹脂を該第１基板に塗工して該光拡散層を形成する。続いて、該光拡散層の表面に平坦化膜を塗工し且つその表面を荒らし研削して粗面に加工する。続いて、該平坦化膜の粗面に沿って該第１の電極を形成する。
【０００９】
本発明によれば、入射側及び出射側となる第１基板に光拡散層を設ける一方、反射側となる第２基板に鏡面の光反射層を設けている。後方の第２基板側から反射した光は前方の光拡散層により拡散出射される。このため、出射光の角度分布が広がり視角が改善できるとともに、メタリックではなくペーパーホワイトの外観を呈する表示が得られる。特に、光拡散層の上に塗工された平坦化膜は、表面荒らし加工された粗面を有する。電極はこの平坦化膜の粗面に沿って形成されている。即ち、光拡散層と電極の境界を微細な粗面構造としている。これにより、光拡散層の下に位置する平坦化膜と電極との間の屈折率の不整合による不要な反射光を低減化している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る反射型ゲストホスト液晶表示装置の第１実施形態を示す模式的な部分断面図である。本装置は所謂集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置であり、光反射層及び四分の一波長板層が内蔵されている。本装置は前方から入射光１が入射する透明な第１基板２と、この第１基板２から所定の間隙を介して後方に配置した第２基板３とで構成されている。この間隙内にはゲストホスト液晶４が第１基板２側に配置されている。このゲストホスト液晶４は例えばネマティック液晶５と２色性色素６の混合物からなる。同じ間隙内には第２基板３側に四分の一波長板層７が配置している。また、第１基板２側及び第２基板３側の両方に第１及び第２の電極８，１６がそれぞれ形成されており、ゲストホスト液晶４に電圧を印加する。更に、第２基板３側の電極１６と別体に光反射層９が設けられており、第２基板３と四分の一波長板層７との間に介在して入射光１をほぼ鏡面反射する。なお、光反射層９を電極として用いることにより、第２の電極１６を省略することもできる。換言すると、第２基板３側の電極１６と光反射層９を一体として設けることも可能である。本実施形態では、電極１６は表面が平坦な四分の一波長板層７の上に形成されている。また、ゲストホスト液晶４と電極１６との間には配向膜１３が介在している。この配向膜１３はラビング処理が施されており、ゲストホスト液晶４を例えば水平に配向する。また、入射側の基板２の内表面に形成された第１の電極８の表面も配向膜１４で被覆されている。
【００１１】
第１基板２と第１の電極８との間に光拡散層１０が配されており、後方からの反射光１１を前方に向って散乱出射する。この光拡散層１０は微粒子１０ｂを分散した樹脂１０ａを第１基板２に一定の厚みで塗工したフィルムからなる。光拡散層１０の表面の凹凸を埋める様に平坦化膜２０が塗工されている。この平坦化膜２０はその表面が平滑研磨されている。前述した第１の電極８は平滑研磨された平坦化膜２０の表面に形成されている。係る構成を有する集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置では、後方の第２基板３側に鏡面を有する光反射層９が形成される一方、前方の第１基板２の内表面には光拡散層１０が形成されている。反射光１１は光拡散層１０により拡散され前方に出射光１２が放射される。光拡散層１０の拡散作用又は散乱作用により出射光１２は比較的広い角度分布を有するため、視角が改善される。また、反射光１１は光拡散層１０を介して散乱出射光１２に変換されるため、表示がメタリックではなく、ぺーパーホワイトの外観を呈するようになる。
【００１２】
ここで、引き続き図１を参照し本表示装置の製造方法を詳細に説明する。まずガラスなどからなる第２基板３を洗浄した後その表面にスパッタリング法又は真空蒸着法でアルミニウムなどの金属膜を例えば４０ｎｍの厚みで成膜し、光反射層９とする。このようにして得られた光反射層９の上を下地層１５で被覆する。例えば、ポリイミド樹脂を溶かした溶液をスピンコートで塗布し乾燥させて下地層１５とする。この下地層１５の表面を布でラビング処理する。更に、下地層１５の上に高分子液晶材料を塗布する。この高分子液晶は、例えば安息香酸エステル系のメソゲンをペンダントとした側鎖型の高分子液晶である。この高分子液晶をシクロヘキサノンとメチルエチルケトンを８：２の割合で混合した溶液に、３〜５重量％溶解させる。この溶液を例えば１０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートし、第２基板３の上に高分子液晶を成膜する。この後基板加熱を行ない、一旦高分子液晶を光学的に等方状態まで加温する。続いて加熱温度を徐々に降下しネマティック相を経て室温状態まで戻す。ネマティック相において高分子液晶は下地層１５のラビング方向に沿って配列し、所望の一軸配向性が得られる。この一軸配向性は第２基板３を室温に戻すことにより固定される。このようなアニール処理により、高分子液晶材料に含まれる液晶分子は一軸配向し、所望の四分の一波長板層７が得られる。更に、この四分の一波長板層７の上にＩＴＯなどの透明導電膜をスパッタリングなどで成膜し、電極１６を設ける。更に、この電極１６を被覆するようにポリイミドなどをスピンコートして配向膜１３を設ける。この配向膜１３を所定の方向に沿ってラビング処理することで、その上に接するゲストホスト液晶４の水平配向を実現することができる。なお、配向膜１３のラビング方向と下地層１５のラビング方向は４５度の角度で交差している。
【００１３】
これに対し、入射側の基板２については、まず微粒子１０ｂを分散した樹脂１０ａを一定の厚みで塗工して光拡散層１０を形成する。具体的には、ゲル状の高分子粘着液又は溶媒中に樹脂を分散或いは溶解した高分子溶液に、樹脂と異なる屈折率の微粒子（例えばシリカの微粒子或いは高分子の微粒子）を分散した後に、混合液を所定の方法でガラス基板２上にコーティングすることによって、光拡散層１０を作成する。樹脂（高分子マトリクス）の屈折率は例えば１．５であり、微粒子の屈折率は例えば１．６である。また、光拡散層１０の膜厚は例えば１５μｍに均一に制御されている。次に、光拡散層１０の表面の凹凸を埋めるために、高分子の平坦化膜２０を１０〜２０μｍの厚みでコーティングする。この高分子平坦化膜２０を平滑研磨した後、その上に電極８を形成する。例えば、ＩＴＯなどの透明導電膜をスパッタリングなどで成膜し電極８とする。この電極８を被覆するようにポリイミド樹脂などを塗工し、その表面をラビング処理する。これにより、配向膜１４が形成される。このようにして一連の成膜処理を施された一対のガラス基板２，３を接着剤などにより所定の間隙を介して互いに接合する。この間隙に黒色の２色性色素６を例えば３％程度含有したゲストホスト液晶４を真空注入によって導入する。
【００１４】
反射型ゲストホスト液晶表示装置はその消費電力の低さと携帯のし易さにより、今後携帯情報端末のディスプレイなどとして応用が広がることが期待されている。特に、集積型偏光変換ゲストホスト液晶表示装置では、四分の一波長板層及びアルミニウム光反射層を形成した一方の基板と、高分子マトリクス中に屈折率の異なる微粒子を分散した光拡散層がコーティングされた他方のガラス基板との間に、ゲストホスト液晶を保持した構成となっている。この表示装置は、前方に位置する光拡散層を構成する高分子マトリクスとその中に分散された微粒子との屈折率の差、微粒子の粒径、高分子マトリクス中に分散する微粒子の密度を制御することによって、パネルに入射する光に対して所望の角度範囲で充分な拡散性を付与することが可能であり、入射光は損失なしに観察者に向って反射し、明るいディスプレイが実現できる。図２の（Ａ）に示すように、光を拡散するために設けた前方の光拡散層１０は、高分子ゲルあるいは高分子溶液に微粒子１０ｂを分散した後に、混合物を基板２の上に所定の方法でコーティングして形成される。しかし、この方法で形成されるフィルム状の光拡散層１０は、作成環境の不備と微粒子の分散の不均一により、その表面に凸部１０ｃや凹部１０ｄが発生する。また、塗工方法の問題もあり、実質上表面が完全に平滑な光拡散層１０を作ることは不可能であり、表面に凹凸１０ｄ，１０ｃが表われる。このため、（Ｂ）に示すように、光拡散層１０をコーティングした後、その表面を直接研磨して平坦化し、その上に電極を形成することが考えられる。しかしながら、光拡散層１０を直接研磨すると、（Ｂ）に示すように、研磨機の状態あるいは光拡散層１０の表面状態によって、所定の加工時間に研磨される膜の厚みは大きくばらついてしまう。そのため、拡散特性が安定した光拡散層１０を作ることはできない。
【００１５】
そこで本発明では図３に示すように、光拡散層１０の上に透明で全く拡散性を持たない平坦化膜２０を設け、光拡散層１０の表面の凹凸を埋めた後、更に平坦化膜２０を研磨している。このようにして作成した光拡散層１０は何ら直接研磨されていないため厚みが一定となり、しかもその表面は平坦化膜２０により平滑化されている。具体的には（Ａ）に示すように、紫外線硬化型のエポキシ樹脂（屈折率１．５）１０ａにシリカ微粒子（屈折率１．６）１０ｂを２０％混合した塗材を、ブレードコータによってガラス基板２の表面にコーティングした後、１０００ｍｊ／ｃｍ２ のエネルギー密度で紫外光を照射して硬化させる。この後、同一の紫外線硬化型エポキシ樹脂をブレードコータで２０μｍ塗布し、上記と同様に１０００ｍｊ／ｃｍ２ のエネルギー密度で紫外線を照射し、平坦化膜２０とする。このようにして作成された平坦化膜２０は凝集や気泡の発生により、表面に若干の凹凸が生じる。（Ｂ）に示すように、この凹凸を除去するために平坦化膜２０の表面を研磨処理する。例えば、６０ｒｐｍで回転する研磨盤の上にガラス基板２を載置し、１１０Ｋｇ／３００×３５０ｍｍ２ の荷重を加えて粒径が０．８μｍのアルミナ研磨粉を供給しながら３分研磨を行っている。
【００１６】
図４は、本発明に係る反射型ゲストホスト液晶表示装置の第２実施形態を示す模式的な部分断面図であり、図１に示した第１実施形態と対応する部分には対応する参照番号を付して理解を得るようにしている。この実施形態でも、光拡散層１０は微粒子１０ｂを分散した樹脂１０ａを第１基板２に塗工したフィルムからなる。平坦化膜２０は光拡散層１０の上に塗工され、且つ表面荒らし加工された粗面を有する。電極８は平坦化膜２０の粗面に沿って形成されている。このように、光拡散層１０と電極８の境界を粗面構造としたことで、平坦化膜２０と電極８の屈折率の不整合による不要反射光を低減することが可能である。ＩＴＯなどからなる電極８は屈折率が１．９であり、平坦化膜２０は屈折率が１．５である。このため、何ら対策を施さないと入射光が第２基板３側の光反射層９に達することなく平坦化膜２０と電極８の界面で反射されてしまう。平坦化膜２０の粗面の表面荒らさは入射光の波長の数倍程度である。更に、この粗面に電極８を形成した後、配向膜１４を成膜する際に、その表面が平坦となりゲストホスト液晶４に対して充分な配向を付与するため、粗面の表面荒らさは例えば１μｍから２μｍの間に制御することが好ましい。粗面を形成する方法として、例えば光拡散層１０の上に平坦化膜２０をコーティングした後、これを機械的に研削する。この時、粒径の大きな研磨粉を用いて研磨することによって、所望の表面荒らさを実現できる。例えば、研磨する場合に用いる研磨粉の粒径を２μｍから６μｍの間に設定することが望ましい。あるいは、機械的な研削に変え、化学的なエッチングにより平坦化膜２０の表面を荒らすようにしてもよい。
【００１７】
図５の（Ａ）は反射型ゲストホスト液晶表示装置の参考例を示しており、主要な構成要素のみを表わしている。この表示装置は上下２枚のガラス基板２，３の間にゲストホスト液晶４を保持した構造である。下側のガラス基板３には光反射層９が形成されている。上側のガラス基板２には高分子マトリクス中に屈折率の異なる微粒子を混合したフィルムがコーティングされており、光拡散層１０を構成している。この光拡散層１０の表面を平坦化処理した後、ＩＴＯをスパッタして電極８を形成している。その上には配向膜１４が成膜されている。しかしながら、係る構成では、光反射層１０と電極８の界面によって入射光の一部が反射され、下方の液晶４に達することなくそのまま光拡散層１０を逆進して観察者側に出射してしまう。この不要反射光による像はゲストホスト液晶４の後方に位置する光反射層９の反射光により形成される画像に被さってしまい、例えば液晶４が黒表示状態にある時黒レベルの浮きを引き起こす。このような原因で高いコントラストは期待できない。
【００１８】
これに対し図５の（Ｂ）は図４に示した第２実施形態を模式化して表わしている。この表示装置は光拡散層１０の下に平坦化膜２０を形成し、その表面に微細な起伏を有する粗面を形成した後、電極８及び配向膜１４を成膜している。これにより、電極８の界面における不要反射を抑制している。平坦化膜２０の表面を粗面加工するため、例えば平坦化膜を１０μｍ〜１０数μｍの厚みで形成した後、その表面を２μｍ〜６μｍの粒径を有する研磨剤で機械的に研磨する。例えば、粒径が３μｍのＣｅ２ Ｏ３ 研磨粉で研磨すると、不要反射をほぼ完全に抑制することができる。これに対し、０．８μｍの粒径を有する研磨剤で研磨した場合、不要反射を完全に抑制することはできなかった。
【００１９】
引き続き図５の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して本発明の第２側面に係る作用を詳細に説明する。（Ａ）に示した参考例では、光拡散層１０の直下に電極８の平坦な界面が存在し、入射光Ｉ０が屈折率の不整合のために一部反射される。この不要反射光は光反射層９からの反射光と全く同様な経路を辿って出射角θ１で観察者の目に入る。この場合、コントラストは（Ｉ１＋Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ）で与えられる。Ｉ１は電極８界面からの不要反射光量を示し、Ｉ２は光反射層９からの白表示時反射光量を示し、Ｉは黒表示時における光反射層９からの反射光量を表わしている。一方、（Ｂ）に示すように、本発明では電極８の界面が粗な状態になっているためＩ１は前方位に散乱され、θ１から見た場合の光量はほぼ０である。従って、この場合のコントラストは（Ｉ１＋Ｉ２）／Ｉで与えられる。両式を比較すれば明らかなように、本発明に係る表示装置の方が参考例の表示装置に比べコントスラトが顕著に改善されている。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光拡散層と電極の境界を粗面とすることにより、黒表示した場合の不要反射光量を抑制することができ、コントラストを顕著に改善可能である。これにカラーフィルターを組み合わせてカラー表示を行う場合には従来に比しより鮮明なカラー画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反射型ゲストホスト液晶表示装置の第１実施形態を示す部分断面図である。
【図２】反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法の参考例を示す模式図である。
【図３】図１に示した反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法を示す模式図である。
【図４】本発明に係る反射型ゲストホスト液晶表示装置の第２実施形態を示す部分断面図である。
【図５】第２実施形態の動作説明に供する模式図である。
【図６】従来の透過型ゲストホスト液晶表示装置の一例を示す模式図である。
【図７】従来の反射型ゲストホスト液晶表示装置の一例を示す模式図である。
【図８】従来の反射型ゲストホスト液晶表示装置の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１・・・入射、２・・・基板、３・・・基板、４・・・ゲストホスト液晶、５・・・ネマティック液晶、６・・・２色性色素、７・・・四分の一波長板層、８・・・電極、９・・・光反射層、１０・・・光拡散層、１１・・・反射光、１２・・・出射光、１３・・・配向膜、１４・・・配向膜、１５・・・下地層、１６・・・電極、２０・・・平坦化膜、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflective guest-host liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a structure in which a quarter-wave plate layer and a light reflection layer are incorporated in a panel to improve the use efficiency of incident light. More specifically, the present invention relates to a technique for efficiently diffusing and emitting reflected light to increase display brightness.
[0002]
[Prior art]
There are various modes in a liquid crystal display device, and a TN mode or an STN mode using a nematic liquid crystal that is twist-oriented or super-twist-aligned is currently mainstream. However, these modes require a pair of polarizers due to the principle of operation, and because of their light absorption, low transmittance cannot be obtained and a bright display screen cannot be obtained. Cannot be realized. In addition to these modes, a guest-host mode using a dichroic dye has also been developed. The guest-host mode liquid crystal display device performs display using the anisotropy of light absorption of a dichroic dye added to liquid crystal. When a dichroic dye having a rod-like structure is used, the dye molecules have a property of being arranged in parallel to the liquid crystal molecules. Therefore, when an electric field is applied to change the molecular orientation of the liquid crystal, the orientation direction of the dye also changes. Since this dye is colored or not depending on the direction, it is possible to switch between coloration and colorlessness of the liquid crystal display device by applying a voltage.
[0003]
6A and 6B show the structure of a Heilmeier type guest-host liquid crystal display device, wherein FIG. 6A shows a state where no voltage is applied, and FIG. 6B shows a state where a voltage is applied. The liquid crystal display device is p-type dye and dielectric anisotropy are using positive nematic liquid crystal (N p LCD). The p-type dichroic dye has an absorption axis substantially parallel to the molecular axis, strongly absorbs the polarized light component Lx parallel to the molecular axis, and hardly absorbs the polarized light component Ly perpendicular thereto. In the state where no voltage is applied as shown in (A), the polarization component Lx contained in the incident light is strongly absorbed by the p-type dye, and the liquid crystal display is colored. In contrast, in the voltage application state (B), the dielectric anisotropy rises in response positive N p liquid crystal in an electric field, p-type dye is also vertically aligned accordingly. For this reason, the liquid crystal display device is almost colorless only by slightly absorbing the polarization component Lx. The other polarization component Ly included in the incident light is hardly absorbed by the dichroic dye in either the voltage applied state or the voltage non-applied state. Therefore, in the Heilmeier type guest-host liquid crystal display device, one polarizing plate is interposed in advance, and the other polarization component Ly is removed to improve the contrast.
[0004]
In a guest-host liquid crystal display device using a nematic liquid crystal, a dichroic dye added as a guest to the liquid crystal of the host is oriented similarly to the nematic liquid crystal. A polarized light component parallel to the liquid crystal alignment direction is absorbed, but a polarized light component orthogonal to the direction is hardly absorbed. Therefore, in order to obtain a sufficient contrast, one polarizing plate is arranged on the incident side of the liquid crystal display device, and the polarization direction of the incident light is made to coincide with the orientation direction of the liquid crystal. However, in this case, 50% of the incident light is lost in principle by the polarizing plate, and the display becomes dark like a TN mode. As a method of solving this problem, simply removing the polarizing plate is not appropriate because the on / off value of the absorbance is remarkably reduced, and various measures have been proposed. For example, as shown in FIG. 7, a reflection type guest-host liquid crystal display device has been proposed in which a polarizing plate is removed from the incident side and a quarter-wave plate and a reflecting plate are attached to the exit side. In this method, two polarization components Lx and Ly orthogonal to each other are rotated by 90 degrees in the forward and backward directions by a quarter-wave plate, and the polarization components are switched. Therefore, in the off state (absorption state) shown in (A), each polarization component Lx, Ly is absorbed in either the incident optical path or the reflected optical path. Further, in the ON state (transmission state) shown in (B), almost none of the polarization components Lx and Ly is absorbed. Thereby, the utilization efficiency of incident light can be remarkably improved, and the display device becomes bright.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this structure, since the quarter-wave plate and the reflection plate are externally provided, the liquid crystal display device itself needs to be of a transmission type. In particular, when an active matrix structure is adopted to enable high definition and moving image display, a thin film transistor for driving a pixel electrode is integrated on a substrate. A considerable part is cut off. Therefore, even if the polarizing plate is removed, the screen of the display device cannot be remarkably brightened. In view of this point, there has been proposed a structure in which a quarter-wave plate and a reflection plate are incorporated in a display device, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-222351. This is shown in FIG. In the present invention, a structure incorporating a quarter-wave plate and a reflector is referred to as an “integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device”. As shown in the figure, the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device includes a first substrate 101 located on the side of the incident light 100 and a second substrate 102 disposed behind the first substrate 101 via a predetermined gap. It is configured. In this gap, a guest-host liquid crystal 103 located on the first substrate 101 side and a quarter-wave plate layer 104 located on the second substrate 102 side are formed. Further, first and second electrodes 105 and 106 are formed on both the first substrate 101 and the second substrate 102, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal 103. Further, a light reflection layer 107 is provided integrally with the electrode 106 on the second substrate 102 side. The light reflecting layer 107 is interposed between the second substrate 102 and the quarter-wave plate layer 104 and substantially reflects the incident light 101 to specular reflection to emit reflected light 108. Note that a protective layer 109 is interposed between the liquid crystal 103 and the quarter-wave plate layer 104.
[0006]
In a reflection type guest-host liquid crystal display device, in order to obtain a bright display, it is common to use a reflection electrode such as an aluminum metal film in which the light reflection layer 107 and the electrode 106 are integrated and the aperture ratio is maximized. However, a flat metal film electrode causes specular reflection, so that the viewing angle is extremely limited, and the display is not paper white but metallic. In order to prevent this, it has been proposed to form fine undulations on the surface of the light reflection layer of the metal film to have a wide distribution of reflection angles. However, a problem with this method is that a fine undulation process is required. In the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device, it is necessary to control the quarter-wave plate layer 104 to have a uniform film thickness in accordance with the undulation. However, this is very difficult in practice. Furthermore, it is necessary to control the inclination angle distribution of the undulations to set an optimal viewing angle range, but this is also extremely difficult in practice. As described above, forming fine undulations on the surface of the light reflection layer made of a metal film has many difficulties in device manufacturing.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the related art, an object of the present invention is to provide an integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device having a bright and wide viewing angle. The following measures have been taken to achieve this objective .
[0008]
That is, according to the present onset bright, reflective guest-host liquid-crystal display device as a basic structure, disposed behind through a transparent first substrate having the light from the front to the incident, a predetermined gap from the first substrate And a second substrate. In this gap, a guest-host liquid crystal located on the first substrate side and a quarter-wave plate layer located on the second substrate side are provided. Further, first and second electrodes are formed on the first substrate side and the second substrate side, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal. In addition, a light reflection layer is provided integrally with or separately from the second electrode on the second substrate side. The light reflecting layer substantially specularly reflects the light incident between the second substrate and the quarter-wave plate layer. Further, a light diffusion layer is provided between the first substrate and the first electrode, and scatters and emits light reflected from behind toward the front. As a characteristic feature, the light diffusion layer is formed of a film in which a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate, and further has a roughened surface coated and roughened on the light diffusion layer. With membrane. The first electrode is formed along a rough surface of the flattening film. Preferably, an alignment film for aligning the guest-host liquid crystal is interposed at an interface between the first electrode and the guest-host liquid crystal. The alignment film has a thickness sufficient to cover and smooth the first electrode formed on the rough surface of the planarization film. Also preferably, the flattening film has a surface roughness of 1 μm to 2 μm.
The reflective guest-host liquid crystal display device having such a configuration is manufactured by the following steps. First, a resin in which fine particles are dispersed is applied to the first substrate to form the light diffusion layer. Subsequently, a flattening film is applied to the surface of the light diffusion layer, and the surface is roughened and ground to be processed into a rough surface. Subsequently, the first electrode is formed along the rough surface of the flattening film.
[0009]
According to the present invention, the light diffusion layer is provided on the first substrate on the incident side and the emission side, and the mirror light reflection layer is provided on the second substrate on the reflection side. The light reflected from the rear second substrate side is diffused and emitted by the front light diffusion layer. For this reason, the angle distribution of the emitted light is widened, the viewing angle can be improved, and a display having a paper-white appearance instead of metallic can be obtained. In particular, the planarization film, which is coated on the light diffusion layer has a surface roughening processed rough surface. The electrodes are formed along the rough surface of the flattening film. That is, the boundary between the light diffusion layer and the electrode has a fine rough surface structure. As a result, unnecessary reflected light due to mismatch of the refractive index between the flattening film and the electrode located under the light diffusion layer is reduced.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing a first embodiment of a reflective guest-host liquid crystal display device according to the present invention. This device is a so-called integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device, and includes a light reflection layer and a quarter-wave plate layer. The present apparatus includes a transparent first substrate 2 on which incident light 1 is incident from the front, and a second substrate 3 disposed rearward from the first substrate 2 via a predetermined gap. A guest host liquid crystal 4 is arranged in the gap on the first substrate 2 side. The guest host liquid crystal 4 is composed of, for example, a mixture of a nematic liquid crystal 5 and a dichroic dye 6. In the same gap, a quarter-wave plate layer 7 is arranged on the second substrate 3 side. Further, first and second electrodes 8 and 16 are formed on both the first substrate 2 side and the second substrate 3 side, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal 4. Further, a light reflection layer 9 is provided separately from the electrode 16 on the second substrate 3 side, and the incident light 1 is interposed between the second substrate 3 and the quarter-wave plate layer 7 to be substantially mirror-finished. reflect. By using the light reflection layer 9 as an electrode, the second electrode 16 can be omitted. In other words, the electrode 16 on the second substrate 3 side and the light reflection layer 9 can be provided integrally. In this embodiment, the electrode 16 is formed on the quarter-wave plate layer 7 having a flat surface. An orientation film 13 is interposed between the guest-host liquid crystal 4 and the electrode 16. The alignment film 13 has been subjected to a rubbing treatment, and aligns the guest-host liquid crystal 4 horizontally, for example. The surface of the first electrode 8 formed on the inner surface of the incident side substrate 2 is also covered with the alignment film 14.
[0011]
A light diffusion layer 10 is provided between the first substrate 2 and the first electrode 8, and scatters and emits reflected light 11 from behind toward the front. The light diffusion layer 10 is made of a film in which a resin 10a in which fine particles 10b are dispersed is applied to the first substrate 2 with a constant thickness. A flattening film 20 is applied so as to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer 10. The surface of the flattening film 20 is smooth-polished. The above-described first electrode 8 is formed on the surface of the flattened film 20 that has been smooth-polished. In the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device having such a configuration, the light reflection layer 9 having a mirror surface is formed on the rear second substrate 3 side, while the light diffusion layer is formed on the inner surface of the front first substrate 2. 10 are formed. The reflected light 11 is diffused by the light diffusion layer 10 and emitted light 12 is emitted forward. The outgoing light 12 has a relatively wide angular distribution due to the diffusing or scattering action of the light diffusing layer 10, so that the viewing angle is improved. Further, since the reflected light 11 is converted into the scattered emission light 12 through the light diffusion layer 10, the display has a metallic white appearance and a paper white appearance.
[0012]
Here, the method for manufacturing the present display device will be described in detail with reference to FIG. First, the second substrate 3 made of glass or the like is washed, and then a metal film such as aluminum is formed on the surface of the second substrate 3 by a sputtering method or a vacuum evaporation method to a thickness of, for example, 40 nm. The light reflecting layer 9 thus obtained is covered with a base layer 15. For example, a solution in which a polyimide resin is dissolved is applied by spin coating and dried to form the underlayer 15. The surface of the underlayer 15 is rubbed with a cloth. Further, a polymer liquid crystal material is applied on the underlayer 15. The polymer liquid crystal is, for example, a side-chain polymer liquid crystal in which benzoic acid ester mesogen is pendant. This polymer liquid crystal is dissolved in a solution in which cyclohexanone and methyl ethyl ketone are mixed at a ratio of 8: 2 by 3 to 5% by weight. This solution is spin-coated at a rotation speed of, for example, 1000 rpm, and a polymer liquid crystal is formed on the second substrate 3. Thereafter, the substrate is heated to once heat the polymer liquid crystal to an optically isotropic state. Subsequently, the heating temperature is gradually lowered to return to a room temperature state through a nematic phase. In the nematic phase, the polymer liquid crystals are arranged along the rubbing direction of the underlayer 15, and a desired uniaxial orientation can be obtained. This uniaxial orientation is fixed by returning the second substrate 3 to room temperature. By such an annealing treatment, the liquid crystal molecules contained in the polymer liquid crystal material are uniaxially oriented, and a desired quarter-wave plate layer 7 is obtained. Further, a transparent conductive film such as ITO is formed on the quarter-wave plate layer 7 by sputtering or the like, and an electrode 16 is provided. Further, an orientation film 13 is provided by spin-coating polyimide or the like so as to cover the electrode 16. By subjecting the alignment film 13 to rubbing along a predetermined direction, horizontal alignment of the guest-host liquid crystal 4 in contact therewith can be realized. The rubbing direction of the alignment film 13 and the rubbing direction of the underlayer 15 intersect at an angle of 45 degrees.
[0013]
On the other hand, with respect to the substrate 2 on the incident side, first, a resin 10a in which fine particles 10b are dispersed is applied with a constant thickness to form the light diffusion layer 10. Specifically, after dispersing fine particles having a refractive index different from that of the resin (for example, silica fine particles or polymer fine particles) in a gel-like polymer adhesive liquid or a polymer solution in which a resin is dispersed or dissolved in a solvent, The light diffusion layer 10 is formed by coating the mixture on the glass substrate 2 by a predetermined method. The refractive index of the resin (polymer matrix) is, for example, 1.5, and the refractive index of the fine particles is, for example, 1.6. Further, the thickness of the light diffusion layer 10 is uniformly controlled to, for example, 15 μm. Next, in order to fill irregularities on the surface of the light diffusion layer 10, a polymer flattening film 20 is coated with a thickness of 10 to 20 μm. After smooth polishing of the polymer flattening film 20, the electrode 8 is formed thereon. For example, a transparent conductive film such as ITO is formed by sputtering or the like to form the electrode 8. A polyimide resin or the like is applied so as to cover the electrode 8, and the surface is rubbed. Thereby, the alignment film 14 is formed. The pair of glass substrates 2 and 3 that have been subjected to the series of film forming processes in this manner are bonded to each other with a predetermined gap therebetween using an adhesive or the like. A guest-host liquid crystal 4 containing, for example, about 3% of a black dichroic dye 6 is introduced into this gap by vacuum injection.
[0014]
The reflection type guest host liquid crystal display device is expected to be widely applied in the future as a display of a portable information terminal due to its low power consumption and easy portability. In particular, in the integrated polarization conversion guest-host liquid crystal display device, one substrate on which a quarter-wave plate layer and an aluminum light reflection layer are formed, and a light diffusion layer in which fine particles having different refractive indexes are dispersed in a polymer matrix are provided. The configuration is such that a guest host liquid crystal is held between the other coated glass substrate. This display device controls the difference in the refractive index between the polymer matrix that constitutes the light diffusion layer located in front and the particles dispersed therein, the particle size of the particles, and the density of the particles dispersed in the polymer matrix. By doing so, it is possible to impart sufficient diffusivity to the light incident on the panel in a desired angle range, and the incident light is reflected toward the observer without loss, and a bright display can be realized. As shown in FIG. 2A, the front light diffusion layer 10 provided for diffusing the light is formed by dispersing the fine particles 10b in a polymer gel or a polymer solution, and then depositing the mixture on the substrate 2 for a predetermined time. And formed by coating. However, in the film-like light diffusion layer 10 formed by this method, a convex portion 10c or a concave portion 10d is generated on the surface due to an insufficient production environment and uneven dispersion of fine particles. In addition, there is a problem of a coating method, and it is impossible to form the light diffusion layer 10 whose surface is practically completely smooth, and irregularities 10d and 10c appear on the surface. For this reason, as shown in (B), after coating the light diffusion layer 10, it is conceivable that the surface is directly polished and flattened, and an electrode is formed thereon. However, when the light diffusion layer 10 is directly polished, the thickness of the film to be polished in a predetermined processing time greatly varies depending on the state of the polishing machine or the surface state of the light diffusion layer 10, as shown in FIG. Therefore, the light diffusion layer 10 having a stable diffusion characteristic cannot be formed.
[0015]
Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 3, a transparent flattening film 20 having no diffusivity is provided on the light diffusing layer 10 so as to fill irregularities on the surface of the light diffusing layer 10, and then further to a flattening film. 20 is polished. The light diffusion layer 10 formed in this manner has a constant thickness because it is not directly polished at all, and its surface is smoothed by the flattening film 20. Specifically, as shown in (A), a coating material in which 20% of silica fine particles (refractive index 1.6) 10b is mixed with an ultraviolet curing epoxy resin (refractive index 1.5) 10a by a blade coater. After coating on the surface of the substrate 2, it is cured by irradiating it with ultraviolet light at an energy density of 1000 mj / cm 2 . Thereafter, the same UV-curable epoxy resin is applied to a thickness of 20 μm using a blade coater, and is irradiated with UV rays at an energy density of 1000 mj / cm 2 in the same manner as described above to form a flattening film 20. The surface of the flattening film 20 thus formed has some irregularities due to aggregation and generation of bubbles. As shown in (B), the surface of the flattening film 20 is polished to remove the unevenness. For example, the glass substrate 2 is placed on a polishing disk rotating at 60 rpm, and polished for 3 minutes while applying a load of 110 kg / 300 × 350 mm 2 and supplying alumina polishing powder having a particle size of 0.8 μm. I have.
[0016]
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing a second embodiment of the reflective guest-host liquid crystal display device according to the present invention, and portions corresponding to those of the first embodiment shown in FIG. To gain understanding. Also in this embodiment, the light diffusion layer 10 is formed of a film in which the resin 10a in which fine particles 10b are dispersed is applied to the first substrate 2. The flattening film 20 is coated on the light diffusion layer 10 and has a roughened surface whose surface is roughened. The electrode 8 is formed along the rough surface of the flattening film 20. As described above, by making the boundary between the light diffusion layer 10 and the electrode 8 a rough surface structure, it is possible to reduce unnecessary reflected light due to a mismatch between the refractive index of the flattening film 20 and the electrode 8. The electrode 8 made of ITO or the like has a refractive index of 1.9, and the flattening film 20 has a refractive index of 1.5. Therefore, if no countermeasures are taken, the incident light is reflected at the interface between the flattening film 20 and the electrode 8 without reaching the light reflection layer 9 on the second substrate 3 side. The surface roughness of the rough surface of the planarizing film 20 is about several times the wavelength of the incident light. Further, after the electrode 8 is formed on the rough surface, when the alignment film 14 is formed, the surface becomes flat and a sufficient orientation is given to the guest-host liquid crystal 4. It is preferable to control between 1 μm and 2 μm. As a method of forming a rough surface, for example, a flattening film 20 is coated on the light diffusion layer 10 and then mechanically ground. At this time, a desired surface roughness can be realized by polishing using a polishing powder having a large particle diameter. For example, it is desirable to set the particle size of the polishing powder used for polishing between 2 μm and 6 μm. Alternatively, instead of mechanical grinding, the surface of the planarizing film 20 may be roughened by chemical etching.
[0017]
FIG. 5A shows a reference example of the reflection type guest host liquid crystal display device, and shows only main components. This display device has a structure in which a guest-host liquid crystal 4 is held between two upper and lower glass substrates 2 and 3. A light reflection layer 9 is formed on the lower glass substrate 3. The upper glass substrate 2 is coated with a film in which fine particles having different refractive indices are mixed in a polymer matrix, and forms a light diffusion layer 10. After flattening the surface of the light diffusion layer 10, ITO is sputtered to form the electrode 8. An alignment film 14 is formed thereon. However, in such a configuration, a part of the incident light is reflected by the interface between the light reflection layer 10 and the electrode 8, and travels backward through the light diffusion layer 10 without reaching the liquid crystal 4 below, and exits to the observer side. I will. The image due to the unnecessary reflected light covers the image formed by the reflected light from the light reflecting layer 9 located behind the guest host liquid crystal 4, and for example, when the liquid crystal 4 is in the black display state, the black level is raised. High contrast cannot be expected for such reasons.
[0018]
On the other hand, FIG. 5B schematically shows the second embodiment shown in FIG. In this display device, a flattening film 20 is formed under the light diffusion layer 10, a rough surface having fine undulations is formed on the surface, and then the electrode 8 and the alignment film 14 are formed. Thereby, unnecessary reflection at the interface of the electrode 8 is suppressed. In order to roughen the surface of the flattening film 20, for example, after forming a flattening film with a thickness of 10 μm to several tens μm, the surface is mechanically polished with an abrasive having a particle size of 2 μm to 6 μm. For example, when polishing is performed with Ce 2 O 3 polishing powder having a particle size of 3 μm, unnecessary reflection can be almost completely suppressed. On the other hand, when polishing was performed with an abrasive having a particle diameter of 0.8 μm, unnecessary reflection could not be completely suppressed.
[0019]
Next, the operation according to the second aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the reference example shown in (A), a flat interface of the electrode 8 exists immediately below the light diffusion layer 10, and the incident light I0 is partially reflected due to a mismatch in refractive index. This unnecessary reflected light enters the eyes of the observer at an emission angle θ1 by following the exactly same path as the reflected light from the light reflecting layer 9. In this case, the contrast is given by (I1 + I2) / (I1 + I). I1 indicates the amount of unnecessary reflected light from the interface of the electrode 8, I2 indicates the amount of reflected light from the light reflecting layer 9 during white display, and I indicates the amount of reflected light from the light reflecting layer 9 during black display. On the other hand, as shown in (B), in the present invention, since the interface of the electrode 8 is in a rough state, I1 is scattered in the forward direction, and the light amount when viewed from θ1 is almost 0. Therefore, the contrast in this case is given by (I1 + I2) / I. As is clear from comparison between the two formulas, the contrast of the display device according to the present invention is remarkably improved as compared with the display device of the reference example.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to this onset bright, by the boundaries of the light diffusion layer and the electrode and the rough surface, it is possible to suppress unnecessary reflection light amount in the case of black display, a remarkably be improved the contrast is there. When color display is performed by combining this with a color filter, a clearer color image can be obtained as compared with the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of a reflective guest-host liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a reference example of a method for manufacturing a reflective guest-host liquid crystal display device.
FIG. 3 is a schematic view illustrating a method of manufacturing the reflective guest-host liquid crystal display device shown in FIG.
FIG. 4 is a partial sectional view showing a second embodiment of the reflective guest-host liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the second embodiment.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional transmission type guest host liquid crystal display device.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional reflective guest-host liquid crystal display device.
FIG. 8 is a schematic view showing another example of a conventional reflective guest-host liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
1 ... incidence, 2 ... substrate, 3 ... substrate, 4 ... guest-host liquid crystal, 5 ... nematic liquid crystal, 6 ... dichroic dye, 7 ... quarter Wave plate plate, 8 ... electrode, 9 ... light reflection layer, 10 ... light diffusion layer, 11 ... reflected light, 12 ... outgoing light, 13 ... alignment film, 14 ... -Alignment film, 15 ... underlayer, 16 ... electrode, 20 ... flattening film,

Claims (4)

前方から光が入射する透明な第１基板と、
該第１基板から所定の間隙を介して後方に配置した第２基板と、
該間隙内で第１基板側に位置するゲストホスト液晶と、
該間隙内で第２基板側に位置する四分の一波長板層と、
第１基板側及び第２基板にそれぞれ形成され該ゲストホスト液晶に電圧を印加する第１及び第２の電極と、
第２基板側の第２の電極と一体又は別体に設けられ該第２基板と該四分の一波長板層との間に介在して入射した光を略鏡面反射する光反射層と、
該第１基板と第１の電極との間に配され後方から反射した光を前方に向って散乱出射する光拡散層とを備えた反射型ゲストホスト液晶表示装置であって、
前記光拡散層は微粒子を分散した樹脂を該第１基板に塗工したフィルムからなり、
該光拡散層の上に塗工され且つ表面荒らし加工された粗面を有する平坦化膜を備えており、
前記第１の電極は該平坦化膜の粗面に沿って形成されていることを特徴とする反射型ゲストホスト液晶表示装置。A transparent first substrate on which light is incident from the front,
A second substrate disposed rearward from the first substrate via a predetermined gap,
A guest-host liquid crystal positioned on the first substrate side in the gap;
A quarter-wave plate layer located on the second substrate side in the gap,
First and second electrodes formed on the first substrate side and the second substrate, respectively, for applying a voltage to the guest-host liquid crystal;
A light reflection layer that is provided integrally with or separate from the second electrode on the second substrate side and that substantially intermittently reflects light incident between the second substrate and the quarter-wave plate layer;
A reflection-type guest-host liquid crystal display device comprising: a light diffusion layer disposed between the first substrate and the first electrode and scattered and emitted forward to reflect light reflected from behind,
The light diffusion layer is made of a film in which a resin in which fine particles are dispersed is coated on the first substrate.
A light-diffusing layer is provided with a flattening film having a roughened surface that is coated and roughened,
The reflection type guest-host liquid crystal display device, wherein the first electrode is formed along a rough surface of the flattening film. 該第１の電極と該ゲストホスト液晶の界面に該ゲストホスト液晶を配向するための配向膜が介在しており、該配向膜は平坦化膜の粗面に形成された該第１の電極を被覆して平滑化するに充分な膜厚を有することを特徴とする請求項１記載の反射型ゲストホスト液晶表示装置。An alignment film for aligning the guest-host liquid crystal is interposed at an interface between the first electrode and the guest-host liquid crystal, and the alignment film is formed by removing the first electrode formed on a rough surface of a planarization film. 2. The reflective guest-host liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the reflective guest-host liquid crystal display device has a film thickness sufficient for coating and smoothing. 前記平坦化膜は、粗面が１μｍないし２μｍの表面荒さを有していることを特徴とする請求項１記載の反射型ゲストホスト液晶表示装置。The planarization layer is a reflective guest-host liquid-crystal display device according to claim 1, wherein the rough surface, characterized in that to free 1μm has a surface roughness of 2 [mu] m. 前方から光が入射する透明な第１基板と、該第１基板から所定の間隙を介して後方に配置した第２基板と、該間隙内で第１基板側に位置するゲストホスト液晶と、該間隙内で第２基板側に位置する四分の一波長板層と、第１基板側及び第２基板にそれぞれ形成され該ゲストホスト液晶に電圧を印加する第１及び第２の電極と、第２基板側の第２の電極と一体又は別体に設けられ該第２基板と該四分の一波長板層との間に介在して入射した光を略鏡面反射する光反射層と、該第１基板と第１の電極との間に配され後方から反射した光を前方に向って散乱出射する光拡散層とを備えた反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法であって、
微粒子を分散した樹脂を該第１基板に塗工して該光拡散層を形成する工程と、
該光拡散層の表面に平坦化膜を塗工し且つその表面を荒らし研削して粗面に加工する工程と、
該平坦化膜の粗面に沿って該第１の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法。A transparent first substrate on which light is incident from the front, a second substrate disposed rearward from the first substrate via a predetermined gap, a guest-host liquid crystal positioned on the first substrate side in the gap, A quarter-wave plate layer positioned on the second substrate side in the gap, first and second electrodes formed on the first substrate side and the second substrate, respectively, and applying a voltage to the guest-host liquid crystal; A light reflection layer that is provided integrally or separately with the second electrode on the second substrate side and that substantially intermittently reflects light incident between the second substrate and the quarter-wave plate layer; A method for manufacturing a reflection type guest-host liquid crystal display device, comprising: a light diffusion layer disposed between a first substrate and a first electrode and scattered and emitted forward to reflect light reflected from the rear,
Applying a resin in which fine particles are dispersed to the first substrate to form the light diffusion layer;
Coating a flattening film on the surface of the light diffusion layer and roughening and grinding the surface to process the rough surface;
Forming the first electrode along the rough surface of the flattening film.
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JP2000162624A (en) * 1998-11-26 2000-06-16 Sanyo Electric Co Ltd Reflection type liquid crystal display device
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US6563559B2 (en) * 2000-02-02 2003-05-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Reflective liquid crystal display having increase luminance for each display pixel
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