JP2000098355A - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents
Liquid crystal display device and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮光部の直下に位置する高分子前駆体を充分
に重合させて表示ムラの発生を防ぎ、更に、RGBの色
再現性の均一性向上を図り、しかも、反射画素電極とコ
ンタクトホール内の中継電極との接合部での散乱による
コントラスト低下の改善を図るようにした液晶表示素子
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 反射画素電極5が形成されたアレイ基板
2と、遮光部7が形成された対向基板3との間に、高分
子と液晶とからなる高分子分散型液晶層4が挟持されて
いる。高分子分散型液晶層4は、対向基板側3から紫外
線を照射し、その後にアレイ基板2側から紫外線を照射
し、前記基板間に配置された液晶材料と高分子前駆体を
含む混合溶液のうちの高分子前駆体を重合させて液晶と
高分子を相分離させる。
[PROBLEMS] To prevent the occurrence of display unevenness by sufficiently polymerizing a polymer precursor located immediately below a light-shielding portion, to further improve the uniformity of RGB color reproducibility, and to reflect light. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which are capable of improving contrast reduction due to scattering at a junction between a pixel electrode and a relay electrode in a contact hole. SOLUTION: A polymer dispersed liquid crystal layer 4 composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched between an array substrate 2 on which a reflective pixel electrode 5 is formed and an opposing substrate 3 on which a light shielding portion 7 is formed. I have. The polymer-dispersed liquid crystal layer 4 irradiates ultraviolet rays from the counter substrate side 3 and then irradiates ultraviolet rays from the array substrate 2 side, thereby forming a mixed solution containing a liquid crystal material and a polymer precursor disposed between the substrates. The polymer precursor is polymerized to phase-separate the liquid crystal and the polymer.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、情報携帯端末、携
帯電話、ゲーム機、テレビ、モニターなどに用いる液晶
表示素子及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device used for an information portable terminal, a mobile phone, a game machine, a television, a monitor, and the like, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の情報機器の小型化にともない、軽
量化および低消費電力化が望まれている。軽量化及び低
消費電力化達成のため、液晶表示素子では、とりわけバ
ックライトを用いない反射型液晶表示素子の研究が精力
的に進められている。2. Description of the Related Art With the recent miniaturization of information equipment, reduction in weight and power consumption has been desired. In order to achieve weight reduction and low power consumption, in the field of liquid crystal display devices, in particular, research on reflection type liquid crystal display devices that do not use a backlight is being vigorously pursued.
【0003】このような要請に基づき、近年、高分子分
散型液晶を使用し、且つ、薄膜トランジスタ(thin-fil
m transistor :TFT)アレイ基板上に反射画素電極を設
け、対向基板にカラーフィルタを設けた構造の液晶表示
素子が提案されている。しかしながら、このような液晶
表示素子では、以下の課題がある。In response to such demands, in recent years, polymer-dispersed liquid crystals have been used and thin film transistors (thin-filtration) have been used.
(M transistor: TFT) A liquid crystal display device having a structure in which a reflective pixel electrode is provided on an array substrate and a color filter is provided on a counter substrate has been proposed. However, such a liquid crystal display element has the following problems.
【0004】(1)第1の課題 上記液晶表示素子を、通常の製造プロセスで製造した場
合には、以下の問題が生じる。即ち、高分子分散型液晶
を使用するので、製造時には、高分子前駆体を光重合す
るための紫外線照射工程を必要とする。この紫外線照射
に際して、反射画素電極が紫外線を遮光するために、T
FTアレイ基板側から照射することができない。このた
め、対向基板側から紫外線を照射する必要がある。とこ
ろが、図11に示すように、RGBカラーフィルタ60
の外側周辺部に、枠状の遮光部(通常、額縁と称されて
いる。)61が形成されている。この遮光部61は、表
示の浮きを防ぎ、良好な表示を得るためには、必要不可
欠な構造である。従って、対向基板側から紫外線を照射
すると、この遮光部61の存在により、遮光部61の直
下に位置する高分子前駆体が未重合のまま存在すること
になる。そして、長期の保存の際には、この未重合物が
図11に示すようにカラーフィルタ60に浸み出し、散
乱性の低い浸み出し部62が形成される。この浸み出し
部62により表示ムラが生じ、パネルの面内均一性を損
ねるという課題を有していた。(1) First problem When the above-mentioned liquid crystal display element is manufactured by a normal manufacturing process, the following problems occur. That is, since a polymer-dispersed liquid crystal is used, an ultraviolet irradiation step for photopolymerizing a polymer precursor is required at the time of production. At the time of this ultraviolet irradiation, since the reflective pixel electrode shields the ultraviolet light,
Irradiation from the FT array substrate side is not possible. Therefore, it is necessary to irradiate ultraviolet rays from the counter substrate side. However, as shown in FIG.
A frame-shaped light shielding portion (usually referred to as a frame) 61 is formed in the outer peripheral portion of the frame. The light-shielding portion 61 is an indispensable structure for preventing the display from floating and obtaining a good display. Therefore, when ultraviolet light is irradiated from the counter substrate side, the polymer precursor located immediately below the light shielding portion 61 remains unpolymerized due to the presence of the light shielding portion 61. Then, during long-term storage, the unpolymerized material seeps into the color filter 60 as shown in FIG. 11 to form a seepage portion 62 having low scattering properties. The oozing portion 62 causes display unevenness, and has a problem that the in-plane uniformity of the panel is impaired.
【0005】また、薄膜トランジスタ(TFT)アレイ
がa−Si(アモルファスシリコン)TFTからp−S
i(ポリシリコン)TFTに移行するにしたがって、ア
レイ内部にドライバ回路が内蔵された構造のものが多く
なってきている。そして、このような内蔵ドライバ回路
は、遮光部61の直下に配置されている。なぜなら、入
射光によるTFTの特性変化による誤動作を防ぐためで
ある。そのため、遮光部61の幅が、内蔵ドライバ回路
がない場合に比べて、大きくなる傾向にあり、上記課題
解決の重要性は増しつつある。Further, a thin film transistor (TFT) array is changed from a-Si (amorphous silicon) TFT to p-S
With the shift to i (polysilicon) TFTs, those having a structure in which a driver circuit is built in the array are increasing. Then, such a built-in driver circuit is disposed immediately below the light shielding unit 61. This is to prevent a malfunction due to a change in TFT characteristics due to incident light. Therefore, the width of the light-shielding portion 61 tends to be larger than when there is no built-in driver circuit, and the importance of solving the above problem is increasing.
【0006】(2)第2の課題 従来の反射板外付方式(表示パネル外部に反射板を貼り
付ける方式)の液晶表示素子では、製造に際して、アレ
イ基板裏面側から照射していた。そのため、各画素へ照
射される紫外線の照射強度が均一であり、R(赤色)G
(緑色)B(青色)各画素毎の粒径は均一となってい
た。しかし、高分子分散型液晶での散乱現象は、図13
に示すように波長依存性を有し、色毎での散乱性の違い
が発生する。粒径が均一であれば、図12に示すように
一般には赤は散乱が弱い。従って、RGB各画素毎の粒
径が均一であると、散乱性が不均一となる(特開平8−
184815号公報参照)。カラーフィルタ側から紫外
線を照射する場合でも、粒径がほぼ同一であれば、同様
な問題は発生していた。(2) Second Problem In a conventional liquid crystal display device of an external type with a reflector (a system in which a reflector is attached to the outside of a display panel), irradiation is performed from the back side of the array substrate during manufacturing. Therefore, the irradiation intensity of the ultraviolet light applied to each pixel is uniform, and R (red) G
(Green) B (blue) The particle size of each pixel was uniform. However, the scattering phenomenon in the polymer-dispersed liquid crystal is shown in FIG.
As shown in (1), there is a wavelength dependency, and a difference in scattering property occurs for each color. If the particle size is uniform, red is generally weakly scattered as shown in FIG. Therefore, if the particle size of each of the RGB pixels is uniform, the scattering properties become non-uniform (see Japanese Unexamined Patent Publication No.
184815). Even when ultraviolet rays are irradiated from the color filter side, the same problem occurs if the particle diameters are almost the same.
【0007】以上の問題に鑑み、RGB各画素毎に紫外
線の照射強度を変えることで、粒径調整を行っていた例
もある(特開平8−129163号公報参照)。即ち、
この従来例では、RGBの粒径をR<G<Bの順番にな
るように粒径調整を行い、各画素での散乱特性のバラン
スを取っていた。しかしながら、この従来例では、紫外
線照射はアレイ基板側からRGBの3回に分けて行って
いるので、Rの画素部を重合・相分離する際には、他の
GBの画素部をマスキングする必要がある。すなわち、
RGB各々につき、マスキングし、しかる後に紫外線を
照射するプロセスを3回繰り返す必要がある。さらに
は、アレイが高精細化するにつれて、RGB各画素毎の
粒径調整が困難になる。また、マスキングを行っても、
紫外線の漏れ光が隣の画素部の重合・相分離を促進する
可能性もあり、色再現性を損なう可能性もある。In view of the above problem, there is an example in which the particle size is adjusted by changing the irradiation intensity of ultraviolet rays for each of the RGB pixels (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-129163). That is,
In this conventional example, the particle size of RGB is adjusted so that R <G <B, and the scattering characteristics of each pixel are balanced. However, in this conventional example, since ultraviolet irradiation is performed in three times of RGB from the array substrate side, it is necessary to mask other GB pixel portions when polymerizing and phase-separating the R pixel portion. There is. That is,
It is necessary to repeat the process of masking each of RGB and then irradiating ultraviolet rays three times. Further, as the array becomes higher definition, it becomes more difficult to adjust the particle size of each RGB pixel. Also, even if you do masking,
The leakage light of ultraviolet rays may promote polymerization and phase separation of the adjacent pixel portion, and may impair color reproducibility.
【0008】(3)第3の課題 図13は、従来の平坦膜を備えたアクティブマトリクス
素子付反射型液晶表示素子70の一部断面図である。反
射画素電極72をパネル内面に形成するためには、以下
の工程を経る。第1にガラス基板73上にTFT〔もし
くは薄膜ダイオード(thin-film diode :TFD) 〕74を
形成し、それぞれの素子同士に必要な配線を行う工程。
第2にそれぞれのTFT74上にアクリル化合物などに
よる平坦化膜75を基板に成膜する工程。第3にTFT
74との接合点を形成するためのコンタクトホール76
の形成およびAlなどの金属を成膜し反射画素電極72
を形成する工程である。(3) Third Problem FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a conventional reflection type liquid crystal display element 70 with an active matrix element provided with a flat film. In order to form the reflective pixel electrode 72 on the inner surface of the panel, the following steps are performed. First, a step of forming a TFT [or thin-film diode (TFD)] 74 on a glass substrate 73 and performing wiring required for each element.
Second, a step of forming a planarizing film 75 of an acrylic compound or the like on each TFT 74 on the substrate. Third, TFT
Contact hole 76 for forming a junction with 74
And forming a metal such as Al to form a reflective pixel electrode 72.
Is a step of forming
【0009】以上の工程を経た基板構成での問題につい
て、図14を用いて説明する。図14(a)は反射画素
電極72とコンタクトホール76内の中継電極77との
接合部80の断面図である。図で示すとおり、反射画素
電極72と中継電極77の接合部80は窪んだ構造にな
っている。このことにより、以下の課題が生じる。即
ち、高分子分散型液晶では、図14(b)のように電圧
無印加時では、高分子分散型液晶層81に入射した外光
は液晶層81での散乱により、観測者には白表示に見え
る。また、電圧印加時では、図14(c)に示すよう
に、高分子分散型液晶層81の液晶82が電圧印加方向
に配向するため、透過状態となる。この状態では、外光
は反射画素電極72まで達し、入射角と同じ角度で反射
する。このため、観測者には黒表示にみえる。ところ
が、接合部80が窪んでいるため、入射角の一部が正反
射し、観測者には少し明るい黒表示に見えてしまう。こ
のように、接合部80での正反射により、黒表示時にコ
ントラストが低下する。A problem with the substrate configuration having undergone the above steps will be described with reference to FIG. FIG. 14A is a cross-sectional view of a junction 80 between the reflective pixel electrode 72 and the relay electrode 77 in the contact hole 76. As shown in the figure, the junction 80 between the reflective pixel electrode 72 and the relay electrode 77 has a concave structure. This causes the following problems. That is, in the polymer-dispersed liquid crystal, when no voltage is applied as shown in FIG. 14B, external light incident on the polymer-dispersed liquid crystal layer 81 is scattered by the liquid crystal layer 81, and a white display is provided to the observer. Looks like. When a voltage is applied, as shown in FIG. 14C, the liquid crystal 82 of the polymer-dispersed liquid crystal layer 81 is oriented in the direction in which the voltage is applied. In this state, the external light reaches the reflective pixel electrode 72 and is reflected at the same angle as the incident angle. For this reason, it appears black to the observer. However, since the joint 80 is depressed, a part of the incident angle is specularly reflected, and the observer sees a slightly bright black display. As described above, the regular reflection at the bonding portion 80 lowers the contrast during black display.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記課題を要約すれば
以下のとおりである。The above problems are summarized as follows.
【0011】(1)対向基板側から紫外線を照射しただ
けでは、遮光部61の直下に未重合部分が生じ、この未
重合部分がカラーフィルタ部に浸み出して浸み出し部6
2が形成される。この浸み出し部62に起因して表示ム
ラが生じ、信頼性が低下する。(1) Only by irradiating the ultraviolet rays from the counter substrate side, an unpolymerized portion is generated immediately below the light shielding portion 61, and the unpolymerized portion oozes out into the color filter portion and the oozing portion 6.
2 are formed. Due to the seepage portion 62, display unevenness occurs and reliability is reduced.
【0012】(2)従来例のRGB各粒径の微調整方法
では、RGB各々につき、マスキングし、しかる後に紫
外線を照射するプロセスを3回繰り返す必要があるた
め、製造作業が面倒であり、作業性が悪い。また、アレ
イが高精細化するにつれて、RGB画素毎の粒径調整が
困難になる。更に、マスキングを行っても、紫外線の漏
れ光が隣の画素部の重合・相分離を促進する可能性もあ
り、色再現性を損なう可能性もある。(2) In the conventional method of finely adjusting the particle size of each of RGB, it is necessary to repeat a process of masking each of RGB and then irradiating ultraviolet rays three times, which makes the manufacturing operation troublesome. Poor. Further, as the array becomes higher definition, it becomes more difficult to adjust the particle size for each RGB pixel. Furthermore, even if the masking is performed, the leakage of ultraviolet light may promote polymerization and phase separation of the adjacent pixel portion, and may impair color reproducibility.
【0013】(3)反射画素電極72とコンタクトホー
ル内の中継電極77との接合部80が窪んだ構造になっ
ており、これに起因して黒表示時に入射角の一部が正反
射し、観測者には少し明るい黒表示に見えてしまい、コ
ントラストの低下を招いていた。(3) The junction 80 between the reflective pixel electrode 72 and the relay electrode 77 in the contact hole has a concave structure. Due to this, a part of the incident angle is specularly reflected during black display, The observer saw the image as a slightly bright black display, causing a decrease in contrast.
【0014】本発明は、上記課題に鑑み、遮光部の直下
に位置する高分子前駆体を充分に重合させて表示ムラの
発生を防ぎ、更に、RGBの色再現性の均一性向上を図
り、しかも、反射画素電極とコンタクトホール内の中継
電極との接合部での散乱によるコントラスト低下の改善
を図るようにした液晶表示素子及びその製造方法を提供
することを目的とするものである。In view of the above problems, the present invention sufficiently polymerizes a polymer precursor located immediately below a light-shielding portion to prevent display unevenness, and further improves the uniformity of RGB color reproducibility. In addition, it is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which are capable of reducing a decrease in contrast due to scattering at a junction between a reflective pixel electrode and a relay electrode in a contact hole.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、対向基板側から紫外線を照射し、その後にア
レイ基板側から紫外線を照射し、基板間に配置された液
晶材料と高分子前駆体を含む混合溶液のうちの高分子前
駆体を重合させて液晶と高分子を相分離させることを特
徴とする。あるいは、前記高分子前駆体を重合させるた
め、対向基板側及びアレイ基板側の双方から同時に紫外
線を照射することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention irradiates ultraviolet rays from a counter substrate side, and then irradiates ultraviolet rays from an array substrate side, and a liquid crystal material and a polymer disposed between the substrates. The liquid crystal and the polymer are phase-separated by polymerizing a polymer precursor in a mixed solution containing the precursor. Alternatively, in order to polymerize the polymer precursor, ultraviolet rays are simultaneously irradiated from both the counter substrate side and the array substrate side.
【0016】上記構成により、アレイ基板側からの紫外
線照射により、遮光部の直下に位置する高分子前駆体が
充分に重合される。よって、未重合部分のない高分子分
散型液晶層が得られ、面内の均一性及び信頼性向上が図
られる。According to the above configuration, the polymer precursor located immediately below the light-shielding portion is sufficiently polymerized by the irradiation of ultraviolet rays from the array substrate side. Accordingly, a polymer-dispersed liquid crystal layer having no unpolymerized portion can be obtained, and in-plane uniformity and reliability can be improved.
【0017】なお、本発明は、反射型液晶表示素子のみ
ならず、透過型液晶表示素子にも好適に実施できる。例
えば、アレイ基板として、紫外線の透過率が低い基板を
用いる透過型液晶表示素子の場合には、アレイ基板側か
ら紫外線を照射すると、従来の技術の項で説明した反射
型液晶表示素子の場合と同様の課題(未重合部分による
浸み出しの発生)が発生する。よって、このような構成
の透過型液晶表示素子の場合に、本発明を適用すること
により、未重合部分のない高分子分散型液晶層が得ら
れ、面内の均一性及び信頼性向上が図られることにな
る。The present invention can be suitably applied not only to a reflection type liquid crystal display device but also to a transmission type liquid crystal display device. For example, in the case of a transmissive liquid crystal display device using a substrate having a low transmittance of ultraviolet rays as an array substrate, irradiation with ultraviolet rays from the array substrate side may cause the reflection type liquid crystal display device to be different from the reflective liquid crystal display device described in the section of the related art. A similar problem (the occurrence of seepage due to the unpolymerized portion) occurs. Therefore, in the case of a transmissive liquid crystal display device having such a configuration, by applying the present invention, a polymer-dispersed liquid crystal layer having no unpolymerized portion can be obtained, and in-plane uniformity and reliability can be improved. Will be done.
【0018】また、本発明は、反射板が内付けされた、
いわゆる反射画像電極を備えた反射型液晶表示素子のみ
ならず、アレイ基板に吸収体を設けた吸収板方式の反射
型液晶表示素子についても適用できる。Further, according to the present invention, a reflection plate is internally provided.
The present invention can be applied not only to a reflection type liquid crystal display device having a so-called reflection image electrode, but also to an absorption plate type reflection type liquid crystal display device having an absorber provided on an array substrate.
【0019】なお、遮光部は、対向基板の周辺部に形成
された枠状の遮光部であってもよい。ここに枠状の遮光
部は、表示の浮きを防ぎ、良好な表示を得るために設け
られたものであり、一般的には額縁と称されている。The light-shielding portion may be a frame-shaped light-shielding portion formed around the opposing substrate. Here, the frame-shaped light-shielding portion is provided to prevent floating of the display and obtain a good display, and is generally called a frame.
【0020】また、枠状の遮光部の幅は0.1mm以上
であることが望ましい。遮光部の幅が小さい場合には、
紫外線照射の際に、紫外線の回り込みにより遮光部の直
下に位置する高分子前駆体が充分に重合される。従っ
て、遮光部の幅が小さい場合には、対向基板側からの照
射のみで充分である。しかしながら、遮光部の幅は、製
造上は極端に小さくできず、通常は0.1mm以上必要
となる。一方、遮光部の幅が0.1mm以上であれば、
幅が大きいので未重合部分が生じる。よって、対向基板
側からの照射のみならず、アレイ基板側からの照射も必
要となる。It is desirable that the width of the frame-shaped light shielding portion is 0.1 mm or more. If the width of the light shielding part is small,
Upon irradiation with ultraviolet rays, the polymer precursor located immediately below the light-shielding portion is sufficiently polymerized due to the wrapping of the ultraviolet rays. Therefore, when the width of the light shielding portion is small, only irradiation from the counter substrate side is sufficient. However, the width of the light-shielding portion cannot be extremely reduced in manufacturing, and usually needs to be 0.1 mm or more. On the other hand, if the width of the light shielding portion is 0.1 mm or more,
Due to the large width, unpolymerized portions are generated. Therefore, not only irradiation from the counter substrate side but also irradiation from the array substrate side is required.
【0021】また本発明は、対向基板に赤色、緑色、青
色に対応するカラーフィルタが形成され、カラーフィル
タに対応するRGB各画素毎に液晶の粒径が、青色画
素、緑色画素、赤色画素の順で大きくなることを特徴と
する。また、同一の透過率を得るための駆動電圧値が青
色画素、緑色画素、赤色画素の順に低くなることを特徴
とする。Further, according to the present invention, a color filter corresponding to red, green and blue is formed on the opposite substrate, and the particle size of the liquid crystal for each of the RGB pixels corresponding to the color filter is set to the blue pixel, the green pixel and the red pixel. It is characterized by increasing in order. In addition, a driving voltage value for obtaining the same transmittance decreases in the order of a blue pixel, a green pixel, and a red pixel.
【0022】このように、RGB各画素毎に液晶の粒径
を異ならせるか、あるいは同一の透過率を得るための駆
動電圧値がRGB各画素毎に異ならせるようにすること
により、各色毎の散乱の不均一を防止でき、表示面全体
として均一な散乱性が得られ、表示特性が向上する。As described above, by making the particle size of the liquid crystal different for each of the RGB pixels, or by making the driving voltage value for obtaining the same transmittance different for each of the RGB pixels, the color of each color is changed. Non-uniform scattering can be prevented, uniform scattering properties can be obtained on the entire display surface, and display characteristics are improved.
【0023】ここで、液晶の粒径とは、高分子が液晶の
連続相の中に3次元網目状に広がる構造を有するPNL
C(Polymer Network Liquid Crystal) では、網目の間
隔を意味し、高分子マトリクス中に球形又は回転楕円体
形状の液晶滴が相互に独立して分散しているPDLC
(Polymer Dispersed Liquid Crystal) や、ネマテック
液晶をポリビニルアルコール等でマイクロカプセル化し
たNCAP(Nematic Curvilinear Aligned Phase)で
は、液晶滴の粒径を意味する。Here, the particle size of the liquid crystal refers to a PNL having a structure in which a polymer spreads in a three-dimensional network in a continuous phase of the liquid crystal.
In C (Polymer Network Liquid Crystal), it means the distance between the meshes. PDLC in which spherical or spheroidal liquid crystal droplets are dispersed independently from each other in a polymer matrix.
In the case of (Polymer Dispersed Liquid Crystal) or NCAP (Nematic Curvilinear Aligned Phase) in which a nematic liquid crystal is microencapsulated with polyvinyl alcohol or the like, it means the particle diameter of a liquid crystal droplet.
【0024】また本発明は、アクティブマトリクス素子
を備えたアレイ基板上に、平坦化膜が形成され、この平
坦化膜上に反射画素電極が形成され、前記反射画素電極
と前記アクティブマトリクス素子とが、平坦化膜に形成
されたコンタクトホール内の中継電極を介して電気的に
接続された構造の液晶表示素子であって、前記反射画素
電極と前記中継電極との接合部が、窪んでおり、この窪
み部分に遮光部が形成されていることを特徴とする。ま
た、前記窪み部分を遮光するように対向基板上に遮光部
が形成されていることを特徴とする。Further, according to the present invention, a flattening film is formed on an array substrate having an active matrix element, and a reflective pixel electrode is formed on the flattening film. A liquid crystal display element having a structure electrically connected via a relay electrode in a contact hole formed in the flattening film, wherein a junction between the reflective pixel electrode and the relay electrode is depressed, A light shielding portion is formed in the recessed portion. Further, a light-shielding portion is formed on the opposite substrate so as to shield the recessed portion from light.
【0025】このように遮光部を設けることにより、窪
み部分に起因して黒表示時に入射角の一部が正反射する
ことが防がれる。よって、黒表示において、コントラス
トの低下を防止できる。By providing the light shielding portion in this way, it is possible to prevent a part of the incident angle from being specularly reflected at the time of black display due to the concave portion. Therefore, in black display, a decrease in contrast can be prevented.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0027】(実施の形態1)図1は実施の形態1に係
る反射型液晶表示素子の簡略化した断面図である。反射
型液晶表示素子1は、TFTや金属配線等が形成された
アレイ基板2と、アレイ基板2に対向して配置される対
向基板3と、アレイ基板2と対向基板3間に配置される
高分子分散型液晶層4とを有する。前記アレイ基板2に
は、その内側面にアルミニウム(Al)等から成る反射
画素電極5が形成されている。尚、図面の簡略化のた
め、反射画素電極5は1のみ描かれているが、実際はマ
トリクス状に複数配置されている。(Embodiment 1) FIG. 1 is a simplified sectional view of a reflective liquid crystal display device according to Embodiment 1. The reflective liquid crystal display element 1 includes an array substrate 2 on which TFTs and metal wirings are formed, an opposing substrate 3 disposed opposite the array substrate 2, and a high-positioned substrate disposed between the array substrate 2 and the opposing substrate 3. And a molecular dispersion type liquid crystal layer 4. A reflective pixel electrode 5 made of aluminum (Al) or the like is formed on the inner surface of the array substrate 2. Although only one reflective pixel electrode 5 is illustrated for simplification of the drawing, a plurality of reflective pixel electrodes 5 are actually arranged in a matrix.
【0028】また、前記対向基板3には、その内側面に
RGBカラーフィルタ6が形成されており、このカラー
フィルタ6の内側面には透明電極10が形成されてい
る。このカラーフィルタ6の外側周辺部には、図2に示
すように、枠状の遮光部7が形成されている。この遮光
部7は、表示の浮きを防ぎ、良好な表示を得るために設
けられたものであり、一般的には額縁と称されている。
この遮光部7は表示領域ではないため、遮光部7の下方
には前記反射画素電極5は存在していない。即ち、反射
画素電極5は、カラーフィルタ6に対向する領域(表示
領域に相当)にのみ配置されている。また、前記高分子
分散型液晶層4は、高分子8が液晶9の連続相の中に3
次元網目状に広がる構造を有するポリマーネットワーク
型の液晶(PNLC)層である。そして、高分子分散型
液晶層4のうち、カラーフィルタ6の下方に位置する領
域のみならず、遮光部7の下方に位置する領域において
も、高分子前駆体の重合が充分になされており、未重合
部分は存在していない。従って、本発明に係る液晶表示
素子1では、従来例のように未重合部分に起因した浸み
出し現象の発生が防止され、表示ムラのない表示が可能
となる。The opposite substrate 3 has an RGB color filter 6 formed on the inner surface thereof, and a transparent electrode 10 formed on the inner surface of the color filter 6. As shown in FIG. 2, a frame-shaped light-shielding portion 7 is formed on the outer peripheral portion of the color filter 6. The light-shielding portion 7 is provided to prevent floating of the display and obtain a good display, and is generally called a frame.
Since the light-shielding portion 7 is not a display area, the reflective pixel electrode 5 does not exist below the light-shielding portion 7. That is, the reflection pixel electrode 5 is arranged only in a region facing the color filter 6 (corresponding to a display region). The polymer-dispersed liquid crystal layer 4 includes a polymer 8 in the continuous phase of the liquid crystal 9.
It is a polymer network type liquid crystal (PNLC) layer having a structure spreading in a three-dimensional network. The polymer precursor is sufficiently polymerized not only in the region located below the color filter 6 in the polymer-dispersed liquid crystal layer 4 but also in the region located below the light-shielding portion 7. No unpolymerized parts are present. Therefore, in the liquid crystal display element 1 according to the present invention, the occurrence of the seepage phenomenon due to the unpolymerized portion as in the conventional example is prevented, and the display without display unevenness is possible.
【0029】図3は実施の形態1に係る反射型液晶表示
素子の製造方法を説明するための断面図である。反射型
液晶表示素子1は、以下の方法で製造した。FIG. 3 is a sectional view for explaining a method of manufacturing the reflection type liquid crystal display element according to the first embodiment. The reflection type liquid crystal display element 1 was manufactured by the following method.
【0030】(1)空パネルの作製 ガラスから成るアレイ基板2にスイッチング素子として
TFTを形成した。次にAlを蒸着することにより反射
画素電極5をアレイ基板2に形成した。次いで、アレイ
基板2上に、絶縁膜として、SE−7229(商品名:
日産化学工業(株)製)をスピンナーで塗布後、80℃
で予備焼成を行い、その後、180℃で本焼成を行っ
た。本焼成後、樹脂スペーサを散布した。(1) Preparation of Empty Panel A TFT was formed as a switching element on an array substrate 2 made of glass. Next, the reflective pixel electrode 5 was formed on the array substrate 2 by evaporating Al. Next, on the array substrate 2, SE-7229 (trade name:
(Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) applied with a spinner and then 80 ° C.
, And then main firing at 180 ° C. After the firing, resin spacers were sprayed.
【0031】一方、ガラスから成る対向基板3に、カラ
ーフィルタ6及び遮光部7を形成し、更にカラーフィル
タ6及び遮光部7を覆って透明電極10を形成する。こ
のような状態で対向基板3に、アレイ基板2と同様にS
E−7992を塗布し、その後、予備焼成、本焼成を行
った。本焼成後、対向基板3について、液晶材料を封入
するためのメインシール部15を形成した。この際、シ
ール剤としては熱硬化性樹脂であるストラクトボンドX
N−21−S(商品名:三井化学工業(株)製)を用い
た。メインシール剤を85℃で予備焼成した後、アレイ
基板2を対向基板3と貼り合わせた。このとき、基板間
の間隙がほぼ5μmとなるようにした。さらに一定の圧
力で押圧しながら、150℃で120分メインシール剤
の本焼成を行った。こうして、空パネルを作製した。On the other hand, a color filter 6 and a light shielding portion 7 are formed on a counter substrate 3 made of glass, and a transparent electrode 10 is formed so as to cover the color filter 6 and the light shielding portion 7. In this state, S is applied to the opposite substrate 3 in the same manner as the array substrate 2.
E-7992 was applied, and then preliminary firing and main firing were performed. After the main baking, a main seal portion 15 for enclosing the liquid crystal material was formed on the counter substrate 3. At this time, Structbond X which is a thermosetting resin is used as a sealant.
N-21-S (trade name: manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used. After pre-baking the main sealant at 85 ° C., the array substrate 2 was bonded to the counter substrate 3. At this time, the gap between the substrates was set to be approximately 5 μm. The main sealant was finally baked at 150 ° C. for 120 minutes while being pressed at a constant pressure. Thus, an empty panel was produced.
【0032】(2)高分子分散型液晶材料の注入 次に、上記空パネル内に、光重合性高分子前駆体と液晶
からなる混合溶液(以下、高分子分散型液晶材料と称す
る。)を、真空注入により注入した。なお、高分子分散
型液晶材料としては、ポリマーネットワーク材料PNM
−201(大日本インキ化学工業(株)製)を用いた。(2) Injection of polymer-dispersed liquid crystal material Next, a mixed solution (hereinafter, referred to as a polymer-dispersed liquid crystal material) composed of a photopolymerizable polymer precursor and liquid crystal is filled in the empty panel. , By vacuum injection. The polymer-dispersed liquid crystal material is a polymer network material PNM.
-201 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was used.
【0033】(3)紫外線照射工程 次いで、PNM−201中の液晶と高分子とを相分離す
るため、図3(a)に示すように、超高圧水銀灯17に
よる紫外線照射を対向基板3上方から行った。このと
き、超高圧水銀灯17からの赤外線によるパネルの発熱
を抑えるため、IRカットフィルタを照射面全面に挿入
した。また、液晶材料等の劣化をふせぐために、重合に
関係しない低波長域の光をカットするカットフィルタを
挿入した。このような状態で、紫外線照射を対向基板3
側からのみ行うと、対向基板3には遮光部7があるた
め、この部位の高分子前駆体は一部未重合物19として
残ってしまう。このまま、放置しておくと、散乱性の低
い浸み出し部を形成し、面内均一性を損なう。そこで、
未重合物19による浸み出しを防ぐため、さらに図3
(b)に示すように、アレイ基板2裏面側から紫外線を
照射する工程を行った。本実施の形態においては、未重
合物19のある部位には反射画素電極5を形成しなかっ
たため、アレイ基板2裏面側からの照射によって、未重
合物19は重合・相分離し、高分子分散型液晶層4が形
成された。(3) Ultraviolet Irradiation Step Next, in order to phase-separate the liquid crystal and the polymer in the PNM-201, as shown in FIG. went. At this time, an IR cut filter was inserted over the entire irradiation surface in order to suppress heat generation of the panel due to infrared rays from the ultra-high pressure mercury lamp 17. In order to prevent deterioration of the liquid crystal material and the like, a cut filter for cutting light in a low wavelength range not related to polymerization was inserted. In such a state, the ultraviolet irradiation is performed on the opposite substrate 3.
When performed only from the side, since the opposing substrate 3 has the light-shielding portion 7, the polymer precursor in this portion remains partially as an unpolymerized substance 19. If left as it is, a seepage portion with low scattering property is formed, and the in-plane uniformity is impaired. Therefore,
In order to prevent seepage by the unpolymerized substance 19, FIG.
As shown in (b), a step of irradiating ultraviolet rays from the back side of the array substrate 2 was performed. In the present embodiment, since the reflective pixel electrode 5 is not formed in a portion where the unpolymerized substance 19 is present, the unpolymerized substance 19 undergoes polymerization and phase separation by irradiation from the back side of the array substrate 2 and polymer dispersion. The liquid crystal layer 4 was formed.
【0034】アレイ基板2裏面側からの再度の紫外線照
射により、未重合物109は重合・相分離し、カラーフ
ィルタ6への浸み出しは観察されなかった。By the irradiation of ultraviolet rays again from the back side of the array substrate 2, the unpolymerized substance 109 was polymerized and phase-separated, and no seepage into the color filter 6 was observed.
【0035】このように、対向基板3側からの紫外線照
射の後、再度アレイ基板2裏面側から紫外線を照射する
ことにより、面内の均一性及び信頼性が向上した。As described above, by irradiating the ultraviolet rays again from the back side of the array substrate 2 after irradiating the ultraviolet rays from the counter substrate 3 side, the in-plane uniformity and reliability were improved.
【0036】なお、遮光部7は紫外線が照射されると、
加熱される。加熱による温度上昇により未重合物は重合
しにくくなる。このため紫外線を照射する際には、恒温
水槽などの冷却・恒温装置を用いて温度を一定に保っ
た。このように、冷却することは未重合物19の低減に
効果がある。It should be noted that when the light shielding portion 7 is irradiated with ultraviolet rays,
Heated. The unpolymerized product is less likely to be polymerized due to a rise in temperature due to heating. For this reason, when irradiating with ultraviolet rays, the temperature was kept constant by using a cooling / constant temperature device such as a constant temperature water tank. Thus, cooling is effective in reducing unpolymerized substances 19.
【0037】本発明者の実験結果によれば、対向基板側
からのみ紫外線照射を行った場合、遮光部7の幅d(図
2参照)が50μm以下であれば、浸み出し部はほとん
ど発生せず、面内の均一性には影響を与えなかった。こ
れは、50μm以下であれば、遮光部7の直下に位置す
る高分子前駆体に紫外線が回り込んで照射され、高分子
前駆体の重合が進行するからである。幅dが0.1mm
以上であれば、浸み出し部が僅かに発生した。また、
0.5mm以上では、大量に浸み出し部が発生した。従
って、遮光部7の幅dが0.5mm以上では、本実施の
形態に係る2段階の紫外線照射を行うことが必須であ
り、幅dが0.1mm以上の場合であっても2段階の紫
外線照射を行うことが望ましい。According to the experimental results of the present inventor, when ultraviolet irradiation is performed only from the counter substrate side, if the width d (see FIG. 2) of the light shielding portion 7 is 50 μm or less, almost no seeping-out portion occurs. Without affecting the in-plane uniformity. This is because, if the thickness is 50 μm or less, the ultraviolet rays are radiated to the polymer precursor located immediately below the light-shielding portion 7 and irradiated, and the polymerization of the polymer precursor proceeds. Width d is 0.1mm
Above, slight seepage occurred. Also,
If it is 0.5 mm or more, a large amount of seepage was generated. Therefore, when the width d of the light-shielding portion 7 is 0.5 mm or more, it is essential to perform the two-step ultraviolet irradiation according to the present embodiment, and even when the width d is 0.1 mm or more, the two-step ultraviolet irradiation is performed. It is desirable to perform ultraviolet irradiation.
【0038】また、上記本実施の形態に係る方法により
作製した液晶表示素子につき電界を印加すると、表示ム
ラのない均一な表示が得られた。When an electric field was applied to the liquid crystal display device manufactured by the method according to the present embodiment, uniform display without display unevenness was obtained.
【0039】なお、本実施の形態では、第1の紫外線照
射は対向基板側から行っていたが、仮にアレイ基板側か
らの照射を先にした場合は、反射画素電極で完全に紫外
線をカットできず、一部紫外線が高分子分散型液晶材料
に照射される。これにより、高分子分散型液晶材料のう
ちの高分子前駆体の重合が若干進行する。そして、高分
子前駆体の重合が若干進行することにより、液晶の粒径
の大きさが確定してしまい、その後に対向基板側から紫
外線を照射しても粒径が大きくならないという現象が生
じる。従って、アレイ基板側を先に照射すると、希望す
る粒径の液晶が得られないという問題が発生するため、
対向基板側から先に紫外線を照射することが必要であ
る。In this embodiment, the first ultraviolet irradiation is performed from the opposite substrate side. However, if the irradiation from the array substrate side is performed first, the ultraviolet rays can be completely cut by the reflective pixel electrode. Instead, ultraviolet rays are partially applied to the polymer-dispersed liquid crystal material. Thereby, the polymerization of the polymer precursor in the polymer-dispersed liquid crystal material slightly proceeds. Then, the polymerization of the polymer precursor progresses slightly, so that the size of the particle size of the liquid crystal is determined, and a phenomenon occurs that the particle size does not increase even if the counter substrate is irradiated with ultraviolet light thereafter. Therefore, if the array substrate side is irradiated first, there is a problem that a liquid crystal having a desired particle size cannot be obtained.
It is necessary to irradiate ultraviolet rays first from the counter substrate side.
【0040】(実施の形態2)図4は実施の形態2に係
る液晶表示素子の製造方法を説明するための断面図であ
る。本実施の形態2に係る液晶表示素子1Aは、実施の
形態1の液晶表示素子1と同様の構成を有し、対応する
部分には同一の参照符号を付す。反射型液晶表示素子1
Aは、以下の方法で製造した。(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view for illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display element according to Embodiment 2. The liquid crystal display element 1A according to the second embodiment has a configuration similar to that of the liquid crystal display element 1 according to the first embodiment, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals. Reflective liquid crystal display device 1
A was produced by the following method.
【0041】先ず、実施の形態1における製造方法と同
様な方法により、空パネルを作製し、次いで、高分子分
散型液晶材料を注入した。そして、紫外線照射工程で
は、実施の形態1とは異なり、アレイ基板2側と対向基
板3側とから同時に紫外線を照射した。このように、本
実施の形態2の特徴は、実施の形態1では2回に分けて
紫外線照射プロセスを行っていたのを、液晶表示パネル
の上方及び下方から同時に紫外線照射する点にある。First, an empty panel was manufactured by the same method as the manufacturing method in Embodiment 1, and then a polymer-dispersed liquid crystal material was injected. In the ultraviolet irradiation step, unlike the first embodiment, ultraviolet rays were simultaneously irradiated from the array substrate 2 side and the counter substrate 3 side. As described above, the feature of the second embodiment is that the ultraviolet irradiation process is performed twice in the first embodiment, but the ultraviolet irradiation is performed simultaneously from above and below the liquid crystal display panel.
【0042】対向基板3上方から照射された紫外線は、
高分子分散型液晶材料(PNM−201)のうち遮光部
7下方に位置する領域以外の領域を重合する。一方、ア
レイ基板2下方から照射された紫外線は、全領域の高分
子分散型液晶材料を重合する。従って、遮光部7下方に
位置する領域の高分子分散型液晶材料も重合する。この
結果、液晶表示素子全体としては、未重合部分がなく、
面内が均一な高分子分散型液晶層4が形成される。こう
して、作製した液晶表示素子に電界を印加すると、表示
ムラのない均一な表示が得られた。なお、本実施の形態
では、対向基板とアレイ基板の両方から同時に紫外線照
射を行うので、実施の形態1に比べて、製造工程を1工
程省略することができ、作業性を向上することができ
る。The ultraviolet light irradiated from above the counter substrate 3
In the polymer dispersed liquid crystal material (PNM-201), regions other than the region located below the light-shielding portion 7 are polymerized. On the other hand, the ultraviolet light irradiated from below the array substrate 2 polymerizes the polymer dispersed liquid crystal material in the entire region. Therefore, the polymer-dispersed liquid crystal material in the region located below the light-shielding portion 7 is also polymerized. As a result, the entire liquid crystal display element has no unpolymerized portions,
A polymer dispersed liquid crystal layer 4 having a uniform in-plane is formed. When an electric field was applied to the manufactured liquid crystal display element, a uniform display without display unevenness was obtained. Note that, in this embodiment, since ultraviolet irradiation is performed simultaneously from both the counter substrate and the array substrate, one manufacturing process can be omitted compared to Embodiment 1, and workability can be improved. .
【0043】(実施の形態3)図5は実施の形態3に係
る液晶表示素子の製造方法を説明するための断面図であ
る。上記実施の形態2では、液晶表示素子の上下を挟み
込むように超高圧水銀灯17を配置したけれども、本実
施の形態3では図5に示すように、対向基板3側に超高
圧水銀灯17を配置し、アレイ基板2側には超高圧水銀
灯17に代えて、反射板20及び導光体21を配置し
た。導光体21は、例えば、ガラス製恒温水槽などであ
る。導光体21はある程度厚みを有し、本実施の形態で
は3cmとした。なお、導光体21は、ガラス製恒温水
槽に代えて、石英基板などの紫外線透過率の高いもので
あれば、特に限定はしない。(Embodiment 3) FIG. 5 is a sectional view for illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to Embodiment 3. In the second embodiment, the ultra-high pressure mercury lamp 17 is disposed so as to sandwich the liquid crystal display element from above and below. In the third embodiment, as shown in FIG. On the array substrate 2 side, a reflection plate 20 and a light guide 21 were arranged instead of the ultrahigh pressure mercury lamp 17. The light guide 21 is, for example, a glass thermostatic water bath. The light guide 21 has a certain thickness, and is 3 cm in the present embodiment. The light guide 21 is not particularly limited as long as it has a high ultraviolet transmittance, such as a quartz substrate, instead of a glass thermostat.
【0044】このような超高圧水銀灯17、反射板20
及び導光体21により、超高圧水銀灯17からの紫外線
のうちの漏れ光を導光体21で集め、反射板20からの
反射紫外光を遮光部7下方に存在する高分子分散型液晶
材料(PNM−201)に照射し、重合・相分離させる
ことができる。このように、反射板20及び導光体21
の組合せによっても、均一な高分子分散型液晶層を形成
できた。こうして、作製した液晶表示素子に電界を印加
すると、表示ムラのない均一な表示が得られた。The ultra-high pressure mercury lamp 17 and the reflection plate 20
The light guide 21 collects the leakage light of the ultraviolet light from the ultrahigh-pressure mercury lamp 17 with the light guide 21 and reflects the reflected ultraviolet light from the reflector 20 below the light-shielding portion 7 with a polymer-dispersed liquid crystal material ( PNM-201) for polymerization and phase separation. Thus, the reflection plate 20 and the light guide 21
A uniform polymer-dispersed liquid crystal layer could be formed by the combination of. When an electric field was applied to the manufactured liquid crystal display element, a uniform display without display unevenness was obtained.
【0045】なお、上記の例において、導光体21がア
レイ基板2と接触するように配置されていたが、これは
導光体21とアレイ基板2との間に隙間があると、界面
反射してアレイ基板2へ反射光を導くことができなくな
るからである。導光体21とアレイ基板2間に隙間を設
ける場合には、導光体21とアレイ基板2との光学的結
合がとれる例えばエチレングリコール等を、上記隙間に
充填するようにすればよい。また、本実施の形態では、
対向基板とアレイ基板の両方から同時に紫外線照射を行
うので、実施の形態1に比べて、製造工程を1工程省略
することができ、作業性を向上することができる。In the above example, the light guide 21 is arranged so as to be in contact with the array substrate 2. However, if there is a gap between the light guide 21 and the array substrate 2, the interface reflection may occur. This makes it impossible to guide the reflected light to the array substrate 2. In the case where a gap is provided between the light guide 21 and the array substrate 2, the gap may be filled with, for example, ethylene glycol or the like, which allows optical coupling between the light guide 21 and the array substrate 2. In the present embodiment,
Since ultraviolet irradiation is performed simultaneously from both the opposing substrate and the array substrate, one manufacturing step can be omitted as compared with the first embodiment, and workability can be improved.
【0046】上記実施の形態1〜3では、反射板が内付
けされた、いわゆる反射画像電極を備えた反射型液晶表
示素子について説明したけれども、本発明はこれに限定
されるものではなく、アレイ基板に吸収体を設けた吸収
板方式の反射型液晶表示素子についても適用できる。In the first to third embodiments, the reflection type liquid crystal display device provided with a so-called reflection image electrode in which a reflection plate is internally provided, but the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to a reflection type liquid crystal display device of an absorption plate type in which an absorber is provided on a substrate.
【0047】また、上記本実施の形態1〜3では、反射
型液晶表示素子について説明したけれども、本発明はこ
れに限定されるものではなく、透過型液晶表示素子にも
好適に実施できる。例えば、アレイ基板として、紫外線
の透過率が低い基板を用いる透過型液晶表示素子の場合
には、アレイ基板側から紫外線を照射すると、反射型液
晶表示素子の場合と同様の課題(未重合部分による浸み
出しの発生)が発生する。よって、このような構成の透
過型液晶表示素子の場合に本発明を適用することによ
り、未重合部分のない高分子分散型液晶層が得られ、面
内の均一性及び信頼性向上が図られることになる。In the first to third embodiments, the reflection type liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be suitably applied to a transmission type liquid crystal display device. For example, in the case of a transmission type liquid crystal display element using a substrate having a low transmittance of ultraviolet rays as an array substrate, when ultraviolet rays are irradiated from the array substrate side, the same problem as in the case of a reflection type liquid crystal display element (due to unpolymerized portions). Leaching). Therefore, by applying the present invention to a transmissive liquid crystal display element having such a configuration, a polymer-dispersed liquid crystal layer having no unpolymerized portion can be obtained, and in-plane uniformity and reliability can be improved. Will be.
【0048】(比較例1)実施の形態1および2に記述
したパネル構成の液晶表示素子に、高分子分散型液晶材
料(PNM−201)を真空注入法により充填・封入す
る。対向基板側から紫外線を照射したのみでしばらく放
置しておくと、図12のようにカラーフィルタの周辺部
の遮光部61近傍から散乱状態が変化し、散乱性の悪い
部分が浸み出し部62として、徐々に広がりはじめた。Comparative Example 1 A polymer-dispersed liquid crystal material (PNM-201) is filled and sealed in a liquid crystal display element having the panel configuration described in the first and second embodiments by a vacuum injection method. If only the ultraviolet rays are irradiated from the counter substrate side and left for a while, the scattering state changes from the vicinity of the light shielding portion 61 around the color filter as shown in FIG. As it began to spread gradually.
【0049】(実施の形態4)図6は実施の形態4の反
射型液晶表示素子の一部断面図である。本実施の形態4
に係る反射型液晶表示素子1Bは、基本的には実施の形
態1の液晶表示素子1と同様な構成を有し、対応する部
分には同一の参照符号を付す。この液晶表示素子1Bで
は、高分子分散型液晶層4のうちのカラーフィルタ6A
のR,G,Bに対応する領域での液晶9R,9G,9B
の粒径rR,rG,rB が、rB <rG <rR となってい
る。ここで、液晶の粒径とは、本実施の形態のように高
分子が液晶の連続相の中に3次元網目状に広がる構造を
有するPNLCでは、網目の間隔を意味し、高分子マト
リクス中に球形又は回転楕円体形状の液晶滴が相互に独
立して分散しているPDLCやNCAPでは、液晶滴の
粒径を意味する。(Embodiment 4) FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a reflection type liquid crystal display device of Embodiment 4. Embodiment 4
Has a configuration basically similar to that of the liquid crystal display element 1 of the first embodiment, and corresponding parts are denoted by the same reference numerals. In this liquid crystal display element 1B, the color filter 6A of the polymer dispersed liquid crystal layer 4
Of liquid crystals 9R, 9G, 9B in regions corresponding to R, G, B
Are such that rB <rG <rR. Here, the particle size of the liquid crystal means a mesh interval in a PNLC having a structure in which a polymer spreads in a three-dimensional network in a continuous phase of the liquid crystal as in this embodiment. In the case of PDLC or NCAP in which spherical or spheroidal liquid crystal droplets are dispersed independently of each other, it means the particle diameter of the liquid crystal droplet.
【0050】このように液晶の粒径を設定することによ
り、散乱の均一化を図ることができる。なぜなら、従来
の技術の項において述べたように、高分子分散型液晶の
散乱強度は波長に依存する。このため、従来の均一な粒
径ではRでの散乱が不充分となる(特開平7−3120
13号公報参照)。一方、図7に示すように、R,G,
Bの各粒径について、散乱を最大にする最適な粒径が存
在し、それよりも大きくても小さくても散乱は悪くなる
(特開平7−312013号公報参照)。そこで、Rを
最適な粒径に調整し、B、Gをこれよりも小さくするこ
とで散乱の均一化を図ったものである。なお、R画素、
G画素及びB画素で、1画素を構成する。By setting the particle size of the liquid crystal as described above, the scattering can be made uniform. Because, as described in the section of the prior art, the scattering intensity of the polymer-dispersed liquid crystal depends on the wavelength. For this reason, the scattering at R becomes insufficient with the conventional uniform particle size (JP-A-7-3120).
No. 13). On the other hand, as shown in FIG.
For each particle size of B, there is an optimum particle size that maximizes the scattering, and the scattering becomes worse even if it is larger or smaller (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-312013). Therefore, R is adjusted to an optimum particle size, and B and G are made smaller than the above to achieve uniform scattering. Note that the R pixel,
One pixel is composed of the G pixel and the B pixel.
【0051】図8は実施の形態4に係る液晶表示素子の
製造方法を説明するための断面図である。反射型液晶表
示素子1Bは、以下の方法で製造した。即ち、実施の形
態1における製造方法と同様な(1)空パネルの作製工
程、(2)高分子分散型液晶材料(PNM−201)の
注入工程を行なう。次いで、図8に示すように対向基板
3側から超高圧水銀灯17による紫外線照射を行なっ
た。このとき、カラーフィルタ6Aを以下のように形成
しておいた。即ち、各R,G,Bでの紫外線での透過率
を、B>G>Rとなるようにカラーフィルタ6AのR,
G,Bを形成しておいた。この結果、紫外線が各R,
G,Bのカラーフィルタ6Aを通過することにより、R
GB各画素での粒径がそれぞれrB <rG <rR の順番
になるように紫外線を照射することができた。このよう
にカラーフィルタ6AのR,G,B毎の紫外線透過率を
変えることにより、R,G,Bの各粒径を微調整できる
のは、以下の理由による。カラーフィルタでは各R,
G,Bの色彩毎に紫外線の吸収がある。更に、紫外線強
度が強くなると、粒径が小さくなる。従って、R,G,
Bのカラーフィルタの紫外線透過率を調整することによ
り、各色毎に粒径調整を行うことができるからである。FIG. 8 is a sectional view for illustrating a method for manufacturing the liquid crystal display element according to the fourth embodiment. The reflection type liquid crystal display element 1B was manufactured by the following method. That is, (1) a process of manufacturing an empty panel and (2) a process of injecting a polymer dispersed liquid crystal material (PNM-201) are performed in the same manner as in the manufacturing method of the first embodiment. Next, as shown in FIG. 8, ultraviolet irradiation was performed from the counter substrate 3 side by the ultrahigh pressure mercury lamp 17. At this time, the color filter 6A was formed as follows. That is, the transmittance of the color filter 6A for each of R, G, and B with respect to the ultraviolet rays is set so that B>G> R.
G and B were formed. As a result, the UV light is
By passing through the G and B color filters 6A, R
Ultraviolet rays could be irradiated such that the particle size at each pixel of GB was in the order of rB <rG <rR. The reason why the particle diameters of R, G, and B can be finely adjusted by changing the UV transmittance of each of R, G, and B of the color filter 6A is as follows. For each color filter,
Ultraviolet light is absorbed for each color of G and B. Further, as the intensity of ultraviolet light increases, the particle size decreases. Therefore, R, G,
This is because the particle size can be adjusted for each color by adjusting the ultraviolet transmittance of the B color filter.
【0052】こうして上記のカラーフィルタ6Aを用い
ることにより、1回の紫外線照射によりR,G,Bの粒
径がrB <rG <rR となった高分子分散型液晶層4を
有する反射型液晶表示素子1Bを作製できた。従って、
従来例(特開平8−129163号公報)のようにマス
クを使用し且つR,G,B毎に3回紫外線照射を行なう
場合に比べて、作業性が格段に向上した。By using the color filter 6A as described above, a reflection type liquid crystal display having the polymer dispersed type liquid crystal layer 4 in which the particle size of R, G and B satisfies rB <rG <rR by one irradiation of ultraviolet rays. Element 1B was produced. Therefore,
The workability is significantly improved as compared with a conventional example (Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-129163) in which a mask is used and ultraviolet irradiation is performed three times for each of R, G, and B.
【0053】このようにして、作製された反射型液晶表
示素子1Bの特性につき、本発明者の実験結果によれ
ば、Bの紫外線透過率を大きくすると、最適な粒径より
小さくなり、結果としてRとのバランスが良くなった。
またRよりもBの粒径は0.1μm程度小さくなった。
RとBとの粒径の差が、0.05μmから2.0μmの
範囲であれば、表示の均一化の効果が見られた。0.0
5μm以下ではRでの散乱が足りず、2.0μ以上では
Bの散乱が不充分であった。According to the experimental results of the present inventors, regarding the characteristics of the thus-obtained reflection type liquid crystal display element 1B, when the ultraviolet transmittance of B is increased, the particle size becomes smaller than the optimum particle size. The balance with R has improved.
The particle size of B was smaller than that of R by about 0.1 μm.
When the difference between the particle diameters of R and B was in the range of 0.05 μm to 2.0 μm, the effect of uniform display was observed. 0.0
At 5 μm or less, scattering at R was insufficient, and at 2.0 μm or more, B scattering was insufficient.
【0054】なお、従来例(特開平8−129163号
公報)では、B>G>Rの順に粒径調整を行うことによ
って、表示の均一化をめざしたものである。これに対し
て、本実施の形態では、B<G<Rの順になるように粒
径調整を行うことにより、表示の均一化を図った。この
ことは、図7に示す特性から明らかなように、R,G,
Bの各粒径について、散乱を最大にする最適な粒径が存
在し、しかも散乱強度が同一となる粒径が2つ存在して
いる。そして、従来例では、r'B>r'G>rRに微調整
し、本実施の形態ではrB <rG <rR に微調整したも
のである。ここで、r'Bは従来例のBの粒径であり、
r'BでのゲインとrB でのゲインとは同じである。ま
た、r'Gは従来例のGの粒径であり、r'Gでのゲインと
rG でのゲインとは同じである。よって、散乱特性の観
点からすれば、従来例の粒径微調整も本実施の形態の粒
径微調整も本質的には何等変わりがないものである。但
し、従来例と本実施の形態とを同一の散乱特性に設定す
る場合を想定すれば、図7に示すように従来例ではR,
G,B相互の粒径差が小さく、製造上の困難性がある。
これに対して、本実施の形態では、R,G,B相互の粒
径差が大きく、製造が容易である。また、Rの散乱性は
本来的に悪いので、従来例の順序ではRの色純度が低下
しがちとなる。一方、本実施の形態ではRを中心して粒
径を決めるので、コントラストを高くすることが容易と
なる。In the conventional example (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-129163), the display is made uniform by adjusting the particle size in the order of B>G> R. On the other hand, in the present embodiment, the display is made uniform by adjusting the particle size so that B <G <R. This is apparent from the characteristics shown in FIG.
For each particle size of B, there is an optimum particle size that maximizes scattering, and there are two particle sizes having the same scattering intensity. In the conventional example, fine adjustment is made to r'B>r'G> rR, and in the present embodiment, fine adjustment is made to rB <rG <rR. Here, r′B is the particle size of B of the conventional example,
The gain at r'B and the gain at rB are the same. Also, r'G is the particle diameter of G in the conventional example, and the gain at r'G and the gain at rG are the same. Therefore, from the viewpoint of the scattering characteristics, the fine particle size adjustment in the conventional example and the fine particle size adjustment in the present embodiment are essentially the same. However, assuming that the conventional example and the present embodiment are set to have the same scattering characteristics, as shown in FIG.
The particle size difference between G and B is small and there is difficulty in manufacturing.
On the other hand, in the present embodiment, the particle size difference among R, G, and B is large, and manufacturing is easy. Further, since the scattering properties of R are inherently poor, the color purity of R tends to decrease in the order of the conventional example. On the other hand, in the present embodiment, since the particle size is determined centering on R, it is easy to increase the contrast.
【0055】なお、上記の例では、反射型液晶表示素子
について説明したけれども、本発明はこれに限るもので
はない。In the above example, the reflection type liquid crystal display element has been described, but the present invention is not limited to this.
【0056】(実施の形態5)実施の形態5に係る液晶
表示素子は、実施の形態4に係る液晶表示素子と同様な
構成を有する。但し、R,G,B各画素での同一透過率
に対する駆動電圧値が、図8に示すように、それぞれB
>G>Rの順番となっている点において、実施の形態4
と異なる。従って、製造に際して、複数色のカラーフィ
ルタの各色それぞれの紫外線透過率が、同一透過率を得
るための駆動電圧値が各色に対応する画素毎に異なるよ
うに予め設定しておく。これにより、紫外線がカラーフ
ィルタ上のR,G,Bを通過することにより、R,G,
B各画素での同一透過率に対する駆動電圧値がそれぞれ
B>G>Rの順番になるように、PNM−201の重合
・相分離が起った。この結果、各画素の粒径は、基本的
には実施の形態4と同じである。但し、実施の形態4が
散乱強度を等しくするように調整するのに対し、本実施
の形態5では電圧を調整していることに特徴がある。表
示の均一性は中間調表示の際の均一性が最も重要であ
る。そこで、散乱が基本的に高いBの駆動電圧をさげる
ことで、中間調での均一性を向上させた。このように、
駆動電圧をB>G>Rにすることにより、中間調での色
バランスとれた表示の均一化が効果として見られた。(Embodiment 5) The liquid crystal display element according to Embodiment 5 has the same configuration as the liquid crystal display element according to Embodiment 4. However, as shown in FIG. 8, the driving voltage value for the same transmittance in each of the R, G, and B pixels is B, respectively.
Embodiment 4 in that the order is>G> R.
And different. Therefore, at the time of manufacturing, the ultraviolet transmittance of each color of the plurality of color filters is set in advance so that the driving voltage value for obtaining the same transmittance is different for each pixel corresponding to each color. As a result, the ultraviolet rays pass through the R, G, and B on the color filter, so that the R, G, and
Polymerization and phase separation of PNM-201 occurred such that the drive voltage values for the same transmittance in each B pixel were in the order of B>G> R. As a result, the particle size of each pixel is basically the same as in the fourth embodiment. However, in contrast to Embodiment 4 where the scattering intensity is adjusted to be equal, Embodiment 5 is characterized in that the voltage is adjusted. As for the uniformity of display, the uniformity in halftone display is most important. Therefore, by lowering the driving voltage of B, which basically has high scattering, the uniformity in the halftone is improved. in this way,
By setting the drive voltage to B>G> R, uniform display of color balance in halftone was seen as an effect.
【0057】(実施の形態6)図9は実施の形態6に係
る反射型液晶表示素子の一部断面図である。基本的には
実施の形態1と同じである。但し、本実施の形態6に係
る反射型液晶表示素子1Cでは、TFT29を備えたア
レイ基板2上に、平坦化膜30が形成され、この平坦化
膜30上に反射画素電極5が形成されている。前記反射
画素電極5と前記TFT29とは、平坦化膜30に形成
されたコンタクトホール31内の中継電極32を介して
電気的に接続されている。そして、前記反射画素電極5
と前記中継電極32との接合部が、窪んでおり、この窪
み部分33に遮光部34が形成されている。(Embodiment 6) FIG. 9 is a partial sectional view of a reflective liquid crystal display device according to Embodiment 6. Basically, it is the same as the first embodiment. However, in the reflective liquid crystal display element 1C according to the sixth embodiment, the flattening film 30 is formed on the array substrate 2 having the TFT 29, and the reflective pixel electrode 5 is formed on the flattening film 30. I have. The reflection pixel electrode 5 and the TFT 29 are electrically connected via a relay electrode 32 in a contact hole 31 formed in the flattening film 30. Then, the reflection pixel electrode 5
The junction between the electrode and the relay electrode 32 is depressed, and a light-shielding portion 34 is formed in the depressed portion 33.
【0058】ここで、本実施の形態での液晶表示素子の
動作原理を説明する。高分子分散型液晶では、予め、光
重合性高分子化合物と液晶分子との屈折率を、電圧印加
時には同じなり、電圧無印加時では異なるように設計し
ておく。電圧が無印加時では高分子化合物と液晶分子の
屈折率が異なるため、光は高分子分散型液晶層を通過す
る際には散乱する。次に電圧を印加すると、液晶分子と
高分子との屈折率が等しくなるため、光は高分子分散型
液晶層を直進できる。そして、外部からの直進光が反射
画素電極5に到達すると、本来ならば反射する。このた
め、正面から見た観測者には黒表示に見える。このよう
に、電圧の印加が透明、電圧除去で散乱の切替ができ
る。ところが、接合部が窪んだ構造をしていると、反射
光の一部が正面方向へ向かってしまう。この結果、黒表
示状態で明るくなり、コントラストの低下が起こること
を見出した。この課題を解決するため、本実施の形態で
は、中継電極32の上部を、樹脂製もしくはクロム化合
物からなる遮光部34により被覆した。Here, the principle of operation of the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. In the polymer-dispersed liquid crystal, the refractive indices of the photopolymerizable polymer compound and the liquid crystal molecules are designed to be the same when a voltage is applied and different when no voltage is applied. When no voltage is applied, the refractive index of the polymer compound is different from that of the liquid crystal molecules, so that light is scattered when passing through the polymer dispersed liquid crystal layer. Next, when a voltage is applied, the refractive index between the liquid crystal molecules and the polymer becomes equal, so that light can travel straight through the polymer-dispersed liquid crystal layer. When the straight light from the outside reaches the reflective pixel electrode 5, the light is originally reflected. For this reason, the observer looks black when viewed from the front. As described above, it is possible to switch the scattering by the transparent application of the voltage and the removal of the voltage. However, if the bonding portion has a concave structure, a part of the reflected light is directed toward the front. As a result, it has been found that the display becomes brighter in the black display state and the contrast is reduced. In order to solve this problem, in the present embodiment, the upper part of the relay electrode 32 is covered with the light shielding part 34 made of resin or a chromium compound.
【0059】図9(b)に反射画素電極画素5の正面図
を示す。破線で示した部分が窪み部分33である。窪み
部分33を被覆するように、実線で示した遮光部34を
形成した。遮光部34は窪み部分33を充分に被覆し、
かつ可能な限り被覆範囲が小さいことが望ましい。FIG. 9B is a front view of the reflection pixel electrode pixel 5. The portion indicated by the broken line is the recessed portion 33. A light-shielding portion 34 indicated by a solid line was formed so as to cover the depression 33. The light shielding portion 34 sufficiently covers the recessed portion 33,
It is desirable that the coverage is as small as possible.
【0060】このようにして、遮光部34を形成するこ
とにより、窪み部分33への外光入射を遮光でき、コン
トラストの低下を改善できた。By forming the light-shielding portion 34 in this manner, the incidence of external light on the recessed portion 33 can be shielded, and the reduction in contrast can be improved.
【0061】なお、本実施の形態に係る液晶表示素子1
Cに電界を印加すると、表示ムラのない均一な表示が得
られた。また、カラー表示用のドライバー回路やコント
ロール回路などの外部駆動回路を接続して、コンピュー
タ画面やテレビ画面を表示し、コントラストを測定した
ところ、良好なコントラストが得られた。The liquid crystal display element 1 according to the present embodiment
When an electric field was applied to C, a uniform display without display unevenness was obtained. In addition, when an external driving circuit such as a driver circuit or a control circuit for color display was connected to display a computer screen or a television screen, and the contrast was measured, a good contrast was obtained.
【0062】(実施の形態7)図10は本実施の形態7
の反射型液晶表示素子の一部断面図である。本実施の形
態に係る反射型液晶表示素子1Dと、実施の形態6で説
明した液晶表示素子1Cとの異なる点は、実施の形態6
では反射画素電極5と中継電極32との接合点での正反
射をなくすのに反射画素電極5上に遮光部34を形成す
るのに対して、本実施の形態では対向基板3上に遮光部
34を形成し、上記接合部への入射光をなくしたことで
ある。即ち、窪み部分33が剥き出しの状態では正反射
のため、黒表示時が少し明るくなり、コントラストが低
下する。この課題を解決するため、本実施の形態では、
対向基板3にカラーフィルタ6を形成する際、TFT2
9と反射画素電極5とを接合している中継電極32の中
心を通る法線面内に、樹脂製もしくはクロム化合物から
なる遮光部34を形成した。(Embodiment 7) FIG. 10 shows Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the reflective liquid crystal display element of FIG. The difference between the reflection type liquid crystal display element 1D according to the present embodiment and the liquid crystal display element 1C described in the sixth embodiment is that the sixth embodiment is different from the sixth embodiment.
In this embodiment, the light shielding portion 34 is formed on the reflective pixel electrode 5 to eliminate the specular reflection at the junction between the reflective pixel electrode 5 and the relay electrode 32. That is, 34 is formed to eliminate the light incident on the junction. In other words, when the recessed portion 33 is in a bare state, the light is slightly reflected in black display and the contrast is reduced due to regular reflection. In order to solve this problem, in the present embodiment,
When forming the color filter 6 on the opposing substrate 3, the TFT 2
A light-shielding part 34 made of resin or a chromium compound was formed in a normal line passing through the center of the relay electrode 32 joining the pixel electrode 9 and the reflective pixel electrode 5.
【0063】カラーフィルタ6の裏面図を図10(b)
に示す。カラーフィルタ6に遮光部34を形成しておく
と、窪み部分33への外光入射を遮ることができる。こ
の結果、黒表示時のコントラスト低下を改善できる。な
お、窪み部分33への入射光を遮光し得る充分な面積を
有し、かつ可能な限り被覆範囲が小さいことが望まし
い。FIG. 10B is a back view of the color filter 6.
Shown in If the light-shielding portion 34 is formed in the color filter 6, it is possible to block external light from entering the recessed portion 33. As a result, it is possible to improve a decrease in contrast during black display. Note that it is desirable to have a sufficient area to block the light incident on the recessed portion 33 and to make the coverage range as small as possible.
【0064】上記の構成を有する液晶表示素子1Dに電
界を印加すると、表示斑のない均一な表示が得られた。
また、カラー表示用のドライバー回路やコントロール回
路などの外部駆動回路を接続して、コンピュータ画面や
テレビ画面を表示し、コントラストを測定したところ、
良好なコントラストが得られた。When an electric field was applied to the liquid crystal display element 1D having the above configuration, a uniform display without display unevenness was obtained.
In addition, connecting an external drive circuit such as a driver circuit or control circuit for color display, displaying a computer screen or TV screen, and measuring the contrast,
Good contrast was obtained.
【0065】上記実施の形態1〜7では、高分子分散型
液晶として、ポリマーネットワーク型のものについて説
明したが、NCAPやPDLCについても同様の原理で
実施可能である。In the first to seventh embodiments, the polymer network type liquid crystal has been described as the polymer dispersed type liquid crystal. However, NCAP and PDLC can be implemented according to the same principle.
【0066】また、上記実施の形態1〜7では、RGB
からなるカラーフィルタについて述べたが、シアン、マ
ゼンタ、イエローからなるカラーフィルタについても同
様の原理により、実施可能である。In the first to seventh embodiments, the RGB
Has been described, but color filters composed of cyan, magenta, and yellow can be implemented according to the same principle.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下の効
果を奏する。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
【0068】(1)対向基板側から紫外線を照射し、そ
の後にアレイ基板側から紫外線を照射するか、または対
向基板側及びアレイ基板側の双方から同時に紫外線を照
射することにより、未重合部分のない高分子分散型液晶
層が得られ、面内の均一性に優れ、信頼性の高い高分子
分散型液晶表示素子を実現できる。(1) By irradiating ultraviolet rays from the counter substrate side and then irradiating ultraviolet rays from the array substrate side, or simultaneously irradiating ultraviolet rays from both the counter substrate side and the array substrate side, the unpolymerized portion is irradiated. A polymer-dispersed liquid crystal layer having no in-plane uniformity, excellent in-plane uniformity, and a highly reliable polymer-dispersed liquid crystal display device can be realized.
【0069】(2)また、RGBに対応するカラーフィ
ルタの紫外線の透過率を調整し、カラーフィルタ上方か
ら紫外線照射することにより、RGB各画素の粒径もし
くは駆動電圧を調整し、散乱性のバランスを取ること
で、面内での色再現性が均一な高分子分散型液晶表示素
子を実現できる。(2) Further, by adjusting the transmittance of the color filter corresponding to RGB to ultraviolet light and irradiating ultraviolet light from above the color filter, the particle size or driving voltage of each pixel of RGB is adjusted, and the scattering property is balanced. By doing so, a polymer-dispersed liquid crystal display element having uniform in-plane color reproducibility can be realized.
【0070】(3)さらに、反射画素電極とコンタクト
ホール内の中継電極との接合部の窪み部分に遮光部を形
成するか、又は窪み部分を覆うように対向基板に遮光部
を形成することにより、コントラストの良好な高分子分
散型液晶表示素子を実現できる。(3) Further, a light-shielding portion is formed in a concave portion of a junction between the reflective pixel electrode and the relay electrode in the contact hole, or a light-shielding portion is formed on the opposite substrate so as to cover the concave portion. Thus, a polymer-dispersed liquid crystal display device having good contrast can be realized.
【図1】本発明の実施の形態1における反射型液晶表示
素子の簡略化した断面図である。FIG. 1 is a simplified cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタ
の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a color filter according to Embodiment 1 of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態1における反射型液晶表示
素子の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the reflective liquid crystal display element in the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態2における反射型液晶表示
素子の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a reflective liquid crystal display element in Embodiment 2 of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態3における反射型液晶表示
素子の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a reflective liquid crystal display element in Embodiment 3 of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態4における反射型液晶表示
素子の一部断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態4におけるRGB各画素の
粒径とゲインとの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a particle size and a gain of each of RGB pixels according to the fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態5におけるRGB各画素の
電圧とゲインとの関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a voltage and a gain of each RGB pixel according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施の形態6における反射型液晶表示
素子の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a reflective liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施の形態7における反射型液晶表
示素子の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a reflective liquid crystal display device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図11】従来の反射型液晶表示素子のカラーフィルタ
の平面図である。FIG. 11 is a plan view of a color filter of a conventional reflective liquid crystal display device.
【図12】RGB各画素の印加電圧と透過率との関係を
示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an applied voltage and transmittance of each pixel of RGB.
【図13】従来の反射型液晶表示素子の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a conventional reflective liquid crystal display device.
【図14】従来の反射型液晶表示素子の反射画素電極付
近の断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing the vicinity of a reflective pixel electrode of a conventional reflective liquid crystal display device.
1,1A,1B,1C,1D:反射型液晶表示素子 2:アレイ基板 3:対向基板 4:高分子分散型液晶層 5:反射画素電極 6,6A:カラーフィルタ 7,34:遮光部 29:TFT 30:平坦化膜 31:コンタクトホール 32:中継電極 33:窪み部分 1, 1A, 1B, 1C, 1D: reflective liquid crystal display element 2: array substrate 3: counter substrate 4: polymer dispersed liquid crystal layer 5: reflective pixel electrode 6, 6A: color filter 7, 34: light shielding portion 29: TFT 30: Flattening film 31: Contact hole 32: Relay electrode 33: Depressed portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 浩史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上村 強 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H089 HA04 KA08 QA16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Kubota 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Terms (reference) 2H089 HA04 KA08 QA16
Claims (29)
光部が形成された対向基板とを有し、アレイ基板と対向
基板との間に、高分子と液晶とからなる高分子分散型液
晶層が挟持された構造の液晶表示素子であって、 前記高分子分散型液晶層は、前記対向基板側から紫外線
を照射し、その後にアレイ基板側から紫外線を照射し、
前記基板間に配置された液晶材料と高分子前駆体を含む
混合溶液のうちの高分子前駆体を重合させて液晶と高分
子を相分離させて形成されたものであることを特徴とす
る液晶表示素子。1. A polymer dispersed liquid crystal comprising a polymer and a liquid crystal between an array substrate and a counter substrate having a light-shielding portion and an array substrate on which pixel electrodes are formed. A liquid crystal display device having a structure in which layers are sandwiched, wherein the polymer-dispersed liquid crystal layer irradiates ultraviolet rays from the counter substrate side, and then irradiates ultraviolet rays from the array substrate side,
The liquid crystal is formed by polymerizing a polymer precursor of a mixed solution containing a liquid crystal material and a polymer precursor disposed between the substrates to phase-separate the liquid crystal and the polymer. Display element.
光部が形成された対向基板とを有し、アレイ基板と対向
基板との間に、高分子と液晶とからなる高分子分散型液
晶層が挟持された構造の液晶表示素子であって、 前記高分子分散型液晶層は、前記対向基板側及び前記ア
レイ基板側の双方から同時に紫外線を照射し、前記基板
間に配置された液晶材料と高分子前駆体を含む混合溶液
のうちの高分子前駆体を重合させて液晶と高分子を相分
離させて形成されたものであることを特徴とする液晶表
示素子。2. A polymer-dispersed liquid crystal comprising a polymer and a liquid crystal between an array substrate and an opposing substrate having an array substrate on which pixel electrodes are formed and a light-shielding portion. A liquid crystal display device having a structure in which layers are sandwiched, wherein the polymer-dispersed liquid crystal layer simultaneously irradiates ultraviolet rays from both the counter substrate side and the array substrate side, and a liquid crystal material disposed between the substrates. A liquid crystal display device characterized by being formed by polymerizing a polymer precursor in a mixed solution containing a polymer and a polymer precursor to cause phase separation of a liquid crystal and a polymer.
形成された枠状の遮光部であることを特徴とする請求項
1又は2記載の液晶表示素子。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light-shielding portion is a frame-shaped light-shielding portion formed around the counter substrate.
されており、前記遮光部はカラーフィルタの外側周辺部
に形成されている枠状の遮光部であることを特徴とする
請求項1又は2記載の液晶表示素子。4. A color filter is formed on the counter substrate, and the light-shielding portion is a frame-shaped light-shielding portion formed on an outer peripheral portion of the color filter. The liquid crystal display device according to the above.
であることを特徴とする請求項3又は4記載の液晶表示
素子。5. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the width of the frame-shaped light shielding portion is 0.1 mm or more.
光部が形成された対向基板の間に、液晶材料と高分子前
駆体を含む混合溶液を配置した後、紫外線を照射して高
分子前駆体を重合させて液晶と高分子を相分離させるこ
とにより、高分子と液晶とから成る高分子分散型液晶層
を作製する相分離工程を備えた液晶表示素子の製造方法
であって、 前記相分離工程における紫外線照射が、前記対向基板側
から紫外線を照射する第1の照射工程と、第1の照射工
程後に前記アレイ基板側から照射する第2の照射工程か
らなることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。6. A mixed solution containing a liquid crystal material and a polymer precursor is arranged between an array substrate on which pixel electrodes are formed and an opposing substrate on which a light-shielding portion is formed. A method for producing a liquid crystal display device comprising a phase separation step of producing a polymer-dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal by polymerizing a precursor to phase-separate the liquid crystal and the polymer, A liquid crystal, wherein the ultraviolet irradiation in the phase separation step includes a first irradiation step of irradiating ultraviolet rays from the counter substrate side, and a second irradiation step of irradiating from the array substrate side after the first irradiation step. A method for manufacturing a display element.
光部が形成された対向基板の間に、液晶材料と高分子前
駆体を含む混合溶液を配置した後、紫外線を照射して高
分子前駆体を重合させて液晶と高分子を相分離させるこ
とにより、高分子と液晶とから成る高分子分散型液晶層
を作製する相分離工程を備えた液晶表示素子の製造方法
であって、 前記相分離工程における紫外線照射が、前記対向基板側
及び前記アレイ基板側の双方から同時に紫外線を照射す
ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。7. A mixed solution containing a liquid crystal material and a polymer precursor is arranged between an array substrate on which pixel electrodes are formed and an opposing substrate on which a light-shielding portion is formed, and the polymer is irradiated with ultraviolet light. A method for producing a liquid crystal display device comprising a phase separation step of producing a polymer-dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal by polymerizing a precursor to phase-separate the liquid crystal and the polymer, A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the ultraviolet irradiation in the phase separation step is performed by simultaneously irradiating ultraviolet light from both the counter substrate side and the array substrate side.
ら紫外線を照射すると共に、対向基板側からの紫外線の
一部をアレイ基板の外側に設置された反射板により反射
させ、この反射紫外線によりアレイ基板側から照射する
ことを特徴とする請求項7記載の液晶表示素子の製造方
法。8. In the phase separation step, ultraviolet rays are radiated from the counter substrate side, and a part of the ultraviolet rays from the counter substrate side is reflected by a reflector provided outside the array substrate. 8. The method according to claim 7, wherein the irradiation is performed from the substrate side.
材質からなる導光体を設置することを特徴とする請求項
8記載の液晶表示素子の製造方法。9. The method according to claim 8, wherein a light guide made of a material capable of transmitting ultraviolet light is provided on a front surface of the reflection plate.
る請求項9記載の液晶表示素子の製造方法。10. The method according to claim 9, wherein the light guide is a water tank.
に形成された枠状の遮光部であることを特徴とする請求
項6乃至10記載の液晶表示素子の製造方法。11. The method according to claim 6, wherein the light-shielding portion is a frame-shaped light-shielding portion formed in a peripheral portion of the counter substrate.
成されており、前記遮光部はカラーフィルタの外側周辺
部に形成されている枠状の遮光部であることを特徴とす
る請求項6乃至10記載の液晶表示素子の製造方法。12. A color filter is formed on the counter substrate, and the light-shielding portion is a frame-shaped light-shielding portion formed on an outer peripheral portion of the color filter. The manufacturing method of the liquid crystal display element described in.
上であることを特徴とする請求項11又は12記載の液
晶表示素子の製造方法。13. The method according to claim 11, wherein the width of the frame-shaped light shielding portion is 0.1 mm or more.
対向電極が形成された対向基板とを有し、アレイ基板と
対向基板との間に、高分子と液晶とからなる高分子分散
型液晶層が挟持された構造の液晶表示素子であって、 前記対向基板には複数色のカラーフィルタが形成され、
前記複数色のカラーフィルタの各色にそれぞれ対応する
画素毎に液晶の粒径が異なることを特徴とした液晶表示
素子。14. An array substrate on which a pixel electrode is formed,
A liquid crystal display element having a counter substrate on which a counter electrode is formed, and having a structure in which a polymer-dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched between an array substrate and a counter substrate, A plurality of color filters are formed on the opposite substrate,
A liquid crystal display device characterized in that the particle size of liquid crystal differs for each pixel corresponding to each color of the plurality of color filters.
色、緑色、青色に対応するカラーフィルタであり、前記
粒径が青色画素、緑色画素、赤色画素の順で大きくなる
ことを特徴とする請求項14記載の液晶表示素子。15. A color filter corresponding to red, green, and blue color filters, wherein the particle size increases in the order of blue pixels, green pixels, and red pixels. 15. The liquid crystal display device according to 14.
対向電極が形成された対向基板とを有し、アレイ基板と
対向基板との間に、高分子と液晶とからなる高分子分散
型液晶層が挟持された構造の液晶表示素子であって、 前記対向基板には複数色のカラーフィルタが形成され、
前記複数色のカラーフィルタの各色にそれぞれ対応する
画素は、それぞれ同一透過率を得るための駆動電圧値が
異なることを特徴とした液晶表示素子。16. An array substrate on which pixel electrodes are formed,
A liquid crystal display element having a counter substrate on which a counter electrode is formed, and having a structure in which a polymer-dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched between an array substrate and a counter substrate, A plurality of color filters are formed on the opposite substrate,
A liquid crystal display device characterized in that pixels corresponding to the respective colors of the plurality of color filters have different driving voltage values for obtaining the same transmittance.
色、緑色、青色に対応するカラーフィルタであり、前記
駆動電圧値が青色画素、緑色画素、赤色画素の順に低く
なることを特徴とする請求項16記載の液晶表示素子。17. The color filter for a plurality of colors is a color filter corresponding to red, green, and blue, and the drive voltage value decreases in the order of a blue pixel, a green pixel, and a red pixel. 16. The liquid crystal display device according to item 16.
は外付されていることを特徴とする請求項14乃至17
記載の液晶表示素子。18. The array substrate according to claim 14, wherein a reflection plate is provided inside or outside the array substrate.
The liquid crystal display element as described in the above.
対向電極及び複数色のカラーフィルタが形成された対向
基板とを有し、アレイ基板と対向基板との間に、高分子
と液晶とからなる高分子分散型液晶層が挟持された構造
の液晶表示素子の製造方法であって、 前記複数色のカラーフィルタの各色それぞれの紫外線透
過率が、各色にそれぞれ対応する画素毎に液晶の粒径が
異なるように予め設定されており、このカラーフィルタ
を介して紫外線を照射する工程を有することを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法。19. An array substrate on which a pixel electrode is formed,
A liquid crystal display having a structure in which a counter electrode and a counter substrate on which a plurality of color filters are formed, and a polymer dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal interposed between the array substrate and the counter substrate. A method of manufacturing an element, wherein the ultraviolet transmittance of each color of the color filters of the plurality of colors is preset so that the particle size of liquid crystal is different for each pixel corresponding to each color, And irradiating the liquid crystal display device with ultraviolet rays.
色、緑色、青色に対応するカラーフィルタであり、前記
液晶の粒径が青色画素、緑色画素、赤色画素の順で大き
くなるよう、前記カラーフィルタの各色それぞれの紫外
線透過率が予め設定されていることを特徴とする請求項
19記載の液晶表示素子の製造方法。20. The color filter for a plurality of colors, wherein the color filters correspond to red, green, and blue, and the color filters are arranged such that the particle size of the liquid crystal increases in the order of blue, green, and red pixels. 20. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 19, wherein the ultraviolet transmittance of each of the colors is preset.
アン、マゼンタ、イエローに対応するカラーフィルタで
あり、前記粒径がイエロー画素、マゼンタ画素、シアン
の順で大きくなるように、前記カラーフィルタの各色そ
れぞれの紫外線透過率が予め設定されていることを特徴
とする請求項19記載の液晶表示素子の製造方法。21. The color filters of a plurality of colors are color filters corresponding to cyan, magenta, and yellow, and each color of the color filters is such that the particle size increases in the order of yellow pixel, magenta pixel, and cyan. 20. The method according to claim 19, wherein each ultraviolet transmittance is set in advance.
対向電極及び複数色のカラーフィルタが形成された対向
基板とを有し、アレイ基板と対向基板との間に、高分子
と液晶とからなる高分子分散型液晶層が挟持された構造
の液晶表示素子の製造方法であって、 前記複数色のカラーフィルタの各色それぞれの紫外線透
過率が、同一透過率を得るための駆動電圧値が各色に対
応する画素毎に異なるように予め設定されており、この
カラーフィルタを介して紫外線を照射する工程を有する
ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。22. An array substrate on which a pixel electrode is formed,
A liquid crystal display having a structure in which a counter electrode and a counter substrate on which a plurality of color filters are formed, and a polymer dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal interposed between the array substrate and the counter substrate. A method of manufacturing an element, wherein the ultraviolet transmittance of each of the colors of the plurality of color filters is set in advance so that a driving voltage value for obtaining the same transmittance is different for each pixel corresponding to each color, A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising a step of irradiating ultraviolet rays through the color filter.
色、緑色、青色に対応するカラーフィルタであり、前記
駆動電圧値が青色画素、緑色画素、赤色画素の順で低く
なるように、前記複数色のカラーフィルタの各色それぞ
れの紫外線透過率が予め設定されていることを特徴とす
る請求項22記載の液晶表示素子の製造方法。23. The plurality of color filters are color filters corresponding to red, green, and blue colors, and the plurality of color filters are arranged such that the drive voltage value decreases in the order of a blue pixel, a green pixel, and a red pixel. 23. The method according to claim 22, wherein the ultraviolet transmittance of each color of the color filter is set in advance.
アン、マゼンタ、イエローに対応するカラーフィルタで
あり、前記駆動電圧値がイエロー画素、マゼンタ画素、
シアンの順で低くなるように、前記複数色のカラーフィ
ルタの各色それぞれの紫外線透過率が予め設定されてい
ることをを特徴とする請求項22記載の液晶表示素子の
製造方法。24. The color filter of a plurality of colors is a color filter corresponding to cyan, magenta, and yellow, and the drive voltage value is a yellow pixel, a magenta pixel,
23. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 22, wherein the ultraviolet transmittance of each color of the plurality of color filters is set in advance so as to decrease in order of cyan.
レイ基板上に、平坦化膜が形成され、この平坦化膜上に
反射画素電極が形成され、前記反射画素電極と前記アク
ティブマトリクス素子とが、平坦化膜に形成されたコン
タクトホール内の中継電極を介して電気的に接続されて
おり、アレイ基板に対向する対向基板には対向電極が形
成されており、前記アレイ基板と前記対向基板との間に
は、高分子と液晶とからなる高分子分散型液晶層が挟持
されている構造の液晶表示素子であって、 前記反射画素電極と前記中継電極との接合部が、窪んで
おり、この窪み部分に遮光部が形成されていることを特
徴とする液晶表示素子。25. A flattening film is formed on an array substrate having an active matrix element, a reflective pixel electrode is formed on the flattening film, and the reflective pixel electrode and the active matrix element are flattened. It is electrically connected through a relay electrode in a contact hole formed in the film, a counter electrode is formed on a counter substrate facing the array substrate, and between the array substrate and the counter substrate. Is a liquid crystal display element having a structure in which a polymer-dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched, wherein a junction between the reflective pixel electrode and the relay electrode is depressed, and the depressed portion A liquid crystal display device, wherein a light shielding portion is formed on the liquid crystal display device.
レイ基板上に、平坦化膜が形成され、この平坦化膜上に
反射画素電極が形成され、前記反射画素電極と前記アク
ティブマトリクス素子とが、平坦化膜に形成されたコン
タクトホール内の中継電極を介して電気的に接続されて
おり、アレイ基板に対向する対向基板には対向電極が形
成されており、前記アレイ基板と前記対向基板との間に
は、高分子と液晶とからなる高分子分散型液晶層が挟持
されている構造の液晶表示素子であって、 前記反射画素電極と前記中継電極との接合部が、窪んで
おり、この窪み部分を遮光するように前記対向基板上に
遮光部が形成されていることを特徴とする液晶表示素
子。26. A flattening film is formed on an array substrate having an active matrix element, a reflective pixel electrode is formed on the flattening film, and the reflective pixel electrode and the active matrix element are flattened. It is electrically connected through a relay electrode in a contact hole formed in the film, a counter electrode is formed on a counter substrate facing the array substrate, and between the array substrate and the counter substrate. Is a liquid crystal display element having a structure in which a polymer-dispersed liquid crystal layer composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched, wherein a junction between the reflective pixel electrode and the relay electrode is depressed, and the depressed portion A light-shielding part is formed on the counter substrate so as to shield light from the liquid crystal display element.
物であることを特徴とする請求項25又は26記載の液
晶表示素子。27. The liquid crystal display device according to claim 25, wherein the light shielding portion is made of a resin or a chromium compound.
トランジスタもしくは薄膜ダイオードであることを特徴
とする請求項25又は26記載の液晶表示素子。28. A liquid crystal display device according to claim 25, wherein said active matrix element is a thin film transistor or a thin film diode.
3種類もしくはシアン、マジェンタ、イエローの3種類
からなるカラーフィルタが形成されていることを特徴と
する請求項25乃至28記載の液晶表示素子。29. The liquid crystal display according to claim 25, wherein a color filter including three types of red, blue and green or three types of cyan, magenta and yellow is formed on the counter substrate. element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271221A JP2000098355A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271221A JP2000098355A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000098355A true JP2000098355A (en) | 2000-04-07 |
Family
ID=17497047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10271221A Pending JP2000098355A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000098355A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009069706A (en) * | 2007-09-15 | 2009-04-02 | Citizen Holdings Co Ltd | Liquid crystal panel |
| JP2020129127A (en) * | 2010-07-01 | 2020-08-27 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP10271221A patent/JP2000098355A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009069706A (en) * | 2007-09-15 | 2009-04-02 | Citizen Holdings Co Ltd | Liquid crystal panel |
| JP2020129127A (en) * | 2010-07-01 | 2020-08-27 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
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