JP3016108B2 - Reflective liquid crystal electro-optical device - Google Patents
Reflective liquid crystal electro-optical deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、反射型液晶電気光学
装置に係わり、時計、小型携帯機器に使用される特に明
るく美観に優れた色合いを表示するカラーの反射型液晶
電気光学装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal electro-optical device, and more particularly to a color reflection type liquid crystal electro-optical device which is used for a timepiece and a small portable device and which displays a color excellent in brightness and aesthetic appearance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、反射型カラー液晶電気光学装置
は、通常の反射型TN液晶表示装置の反射板の前方にカ
ラーフィルターを設けることが一般的であった。カラー
フイルターとしては透明樹脂フイルム表面に色素をコー
ティングしたものや、透明樹脂に色素を溶解して製造さ
れたものが使用されている。更に、カラーフィルターを
用いずに、偏光板の少なくてもどちらか一方にカラー偏
光板を用いることによってカラー表示を可能にする方
式、あるいは、反射板の金属表面に色素をコーテイン
グ,もしくは印刷し、着色反射板としてカラー表示を可
能にする方式、あるいは、反射板の基板表面に誘電体を
数層コーテイングしてダイクロイックミラーとしてカラ
ー表示を可能にしている方式がある。更に、反射板の替
わりに可視光領域の特定波長で選択反射性を示すコレス
ティック液晶セルを用いて、カラー反射板の機能をもた
せた方式も提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a reflection type color liquid crystal electro-optical device, a color filter is generally provided in front of a reflection plate of a normal reflection type TN liquid crystal display device. As the color filter, those obtained by coating the surface of a transparent resin film with a dye or those produced by dissolving a dye in a transparent resin are used. Furthermore, a method that enables color display by using a color polarizing plate for at least one of the polarizing plates without using a color filter, or coating or printing a dye on a metal surface of a reflecting plate, There is a method that enables color display as a colored reflector, or a method that enables color display as a dichroic mirror by coating several layers of a dielectric on the substrate surface of the reflector. Further, a method has been proposed in which a cholesteric liquid crystal cell that exhibits selective reflectivity at a specific wavelength in the visible light region is used instead of the reflector, and has the function of a color reflector.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来多用され
ているカラーフイルターとアルミニウム等の反射板を組
み合わせたカラー表示方式は、カラーフイルターに使用
される色素の透過率とアルミニウム等の金属反射板の反
射率の悪さにより鮮明なカラー表示を不可能にしてい
る。偏光板を2枚使う方式では、カラーフィルター層を
2回、偏光板を4回透過して、反射光が出射されるの
で、どうしても明るい表示が実現できなかった。また、
誘電体コーティングによるダイクロイックミラーを用い
たカラー表示方式は、反射後の直線反射率が高くて拡散
反射率が低いために、表示部と非表示部とのコントラス
トが低くて表示が識別し難い事、また誘電体コーティン
グに真空プロセスが必要となり、製造原価が高くつく。However, the color display system in which a color filter and a reflection plate made of aluminum or the like, which have been frequently used, are combined with each other, the transmittance of a dye used in the color filter and the reflection ratio of a metal reflection plate made of aluminum or the like are reduced. Poor reflectivity makes clear color display impossible. In the method using two polarizing plates, the reflected light is emitted through the color filter layer twice and through the polarizing plate four times, so that a bright display cannot be realized. Also,
The color display method using a dichroic mirror with a dielectric coating has a high linear reflectance after reflection and a low diffuse reflectance, so that the contrast between the display unit and the non-display unit is low and the display is difficult to distinguish, Also, a vacuum process is required for the dielectric coating, which increases the manufacturing cost.
【0004】図2に示した偏光板を1枚しか使用せず、
明るいという特徴をもつコレステリック液晶セルをカラ
ー反射板に用いた方式では、コレステリックピッチの温
度変化に伴う反射波長変化が大きく、また選択反射を示
す温度領域も狭い。また、コレステリック液晶が低分子
液晶であるために2枚のガラス基板の空隙に注入された
構造を持つ必要があるため、液晶光学素子と反射板まで
の間隔が大きくなり、影が生じて視認性を劣化させる。
さらに、構造上安価に製造できない事等の欠点を有し、
実用的で鮮明かつ美観に優れたカラー表示可能な反射型
液晶電気光学装置を得る事が困難であるというという課
題があった。Using only one polarizing plate shown in FIG. 2,
In a system using a cholesteric liquid crystal cell having a feature of being bright as a color reflector, a change in a reflection wavelength accompanying a temperature change of a cholesteric pitch is large, and a temperature region showing selective reflection is narrow. In addition, since the cholesteric liquid crystal is a low-molecular liquid crystal, it is necessary to have a structure in which it is injected into a gap between two glass substrates, so that the distance between the liquid crystal optical element and the reflection plate becomes large, and a shadow is generated, resulting in visibility. Deteriorates.
Furthermore, it has drawbacks that it cannot be manufactured inexpensively due to its structure,
There has been a problem that it is difficult to obtain a reflective liquid crystal electro-optical device that is practical, has a clear appearance, and is capable of displaying a color with excellent appearance.
【0005】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、可視光領域に選択反射性を示
すコレテリック液晶ポリマーフィルムを設けて、実用的
で明るく鮮明かつ美観に優れたカラー表示可能な反射型
液晶電気光学装置を得ることである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a cholesteric liquid crystal polymer film which exhibits selective reflectivity in the visible light region to provide a practical, bright, clear and aesthetically pleasing color. An object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal electro-optical device capable of displaying.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、透明電極を有し、かつ該透明電極に配向処理を施し
た2枚の透明基板間に、略90゜のツイスト配向となる
ように液晶を封入した液晶セルと、該液晶セルの前面に
該液晶セルの前面の基板に接する液晶の配向方向と吸収
軸が平行または垂直となるように配置した偏光板と、該
液晶セルの背面に該液晶セルの背面の基板に接する液晶
の配向方向と、光学軸が略45゜をなすように配置した
1/4波長板と、該1/4波長板の背面に配置したコレ
ステリック液晶ポリマーフィルムと、該コレステリック
液晶ポリマーフィルムの背面に配置した光吸収板からな
る反射型液晶電気光学装置を採用した。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a twist orientation of about 90 ° is provided between two transparent substrates having a transparent electrode and having been subjected to an alignment treatment on the transparent electrode. A liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed, a polarizing plate disposed on the front surface of the liquid crystal cell so that the alignment direction and absorption axis of the liquid crystal in contact with the substrate on the front surface of the liquid crystal cell are parallel or perpendicular, and the back surface of the liquid crystal cell A quarter-wave plate disposed so that an optical axis thereof is approximately 45 ° with respect to an alignment direction of liquid crystal in contact with a substrate on a back surface of the liquid crystal cell, and a cholesteric liquid crystal polymer film disposed on the back surface of the quarter-wave plate And a reflective liquid crystal electro-optical device comprising a light absorbing plate disposed on the back of the cholesteric liquid crystal polymer film.
【0007】[0007]
【作用】上記のように構成された反射型液晶電気光学装
置の動作原理を図1で説明する。図1は本発明の反射型
液晶電気光学素子の実施例を示す説明図である。図1
(A)、(B)において、1は90゜TN配列の液晶セ
ルである。透明な上基板2及び下基板3の内側にはパタ
ーニングされたITOの透明電極4を形成し、ポリイミ
ド等の配向膜5が塗布され、上基板2と下基板3で配向
方向がほぼ直角になるようにラビングにより平行配向処
理を施した。この配向膜は酸化シリコンの斜方蒸着で形
成しても効果は同じである。間隙は、正の誘電異方性を
有するネマティック液晶6で満たした。上基板2の外側
には上基板2上の配向膜5の配向方向と光学軸が一致す
るように偏光板7を設置した。下基板3の外側には下基
板3上の配向膜5の配向方向に対し光学軸が45゜をな
すように1/4波長板8を設置した。さらに外側にはコ
レステリック液晶ポリマーフィルム9と可視光域を吸収
する光吸収板10を設置した。コレステリック液晶ポリ
マーフィルム9はポリグルタメートなどのポリペプチド
のコレステリック液晶構造のポリマーである。本発明に
おいてはこのコレステリック液晶ポリマーフィルムは単
独で構成しても良いし、2枚の透明なプラスチックフィ
ルムで狭持した構成にしても良い。The operation principle of the reflection type liquid crystal electro-optical device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the reflection type liquid crystal electro-optical element of the present invention. FIG.
1A and 1B, reference numeral 1 denotes a liquid crystal cell having a 90 ° TN alignment. A transparent electrode 4 made of patterned ITO is formed inside the transparent upper substrate 2 and lower substrate 3, and an alignment film 5 such as polyimide is applied, and the alignment direction between the upper substrate 2 and the lower substrate 3 becomes substantially perpendicular. As described above, a parallel alignment treatment was performed by rubbing. The effect is the same even if this alignment film is formed by oblique evaporation of silicon oxide. The gap was filled with a nematic liquid crystal 6 having a positive dielectric anisotropy. A polarizing plate 7 was provided outside the upper substrate 2 so that the optical axis coincided with the alignment direction of the alignment film 5 on the upper substrate 2. A 波長 wavelength plate 8 is provided outside the lower substrate 3 so that the optical axis forms an angle of 45 ° with the alignment direction of the alignment film 5 on the lower substrate 3. Further on the outside, a cholesteric liquid crystal polymer film 9 and a light absorbing plate 10 for absorbing visible light were provided. The cholesteric liquid crystal polymer film 9 is a polymer having a cholesteric liquid crystal structure of a polypeptide such as polyglutamate. In the present invention, the cholesteric liquid crystal polymer film may be constituted singly or may be constituted so as to be sandwiched between two transparent plastic films.
【0008】図1(A)は電界無印加時を示している。
電界無印加時には液晶セル1内の液晶6は上述した配向
処理により上下基板間で90゜ねじれたツイスト配列に
なる。入射光11は偏光板7を通過した後、直線偏光と
なり液晶セル1に入射し、偏光方向を90゜回転し1/
4波長板8に入射する。1/4波長板8を通過した光は
右(もしくは左)円偏光となり、この偏光の特定波長範
囲の光がコレステリック液晶ポリマーフィルム9で反射
されるとともに、この範囲以外の光は可視光域を吸収す
る光吸収板10に到達する。FIG. 1A shows the state when no electric field is applied.
When no electric field is applied, the liquid crystal 6 in the liquid crystal cell 1 is twisted by 90 ° between the upper and lower substrates by the above-described alignment treatment. After passing through the polarizing plate 7, the incident light 11 becomes linearly polarized light and enters the liquid crystal cell 1.
The light enters the four-wavelength plate 8. The light that has passed through the quarter-wave plate 8 becomes right (or left) circularly polarized light, and light in a specific wavelength range of this polarized light is reflected by the cholesteric liquid crystal polymer film 9, and light outside this range falls in the visible light range. The light reaches the absorbing light absorbing plate 10.
【0009】ここで、光吸収板が黒色板のときは、到達
した光は全て吸収される。光吸収板が特定の波長の光の
み反射する特性をもったものであれば、光吸収板で特定
波長の光は反射し、再びコレステリック液晶ポリマーフ
ィルムを透過する。コレステリック液晶ポリマーフィル
ムで反射した円偏光と、光吸収板で反射した円偏光は、
1/4波長板8を再通過する事で直線偏光化し、液晶セ
ル1で偏光方向を90゜回転され、偏光板7を通過して
出射光12となる。よって、光吸収板が黒色板の場合
は、コレステリック液晶ポリマーフィルムで反射される
選択反射波長の鮮やかな着色を示し、光吸収板が特定の
波長の光を反射する場合は、光吸収板で反射された特定
波長の光とコレステリック液晶ポリマーフィルムで反射
される選択反射波長の光が合成されて出射し着色する。Here, when the light absorbing plate is a black plate, all the light that has arrived is absorbed. If the light absorbing plate has a characteristic of reflecting only light of a specific wavelength, the light of the specific wavelength is reflected by the light absorbing plate and transmitted through the cholesteric liquid crystal polymer film again. The circularly polarized light reflected by the cholesteric liquid crystal polymer film and the circularly polarized light reflected by the light absorbing plate are
The light passes through the quarter-wave plate 8 again to be linearly polarized, the polarization direction is rotated by 90 ° in the liquid crystal cell 1, and passes through the polarizing plate 7 to become the output light 12. Therefore, when the light absorbing plate is a black plate, it shows vivid coloring of the selective reflection wavelength reflected by the cholesteric liquid crystal polymer film, and when the light absorbing plate reflects light of a specific wavelength, the light is reflected by the light absorbing plate. The light having the specific wavelength and the light having the selective reflection wavelength reflected by the cholesteric liquid crystal polymer film are combined, emitted, and colored.
【0010】図1(B)は電界印加時を示している。電
界印加時には、液晶セル1内の液晶6はその誘電異方性
により上下基板に対して垂直に再配列する。入射光11
は偏光板7を通過した後、直線偏光となって液晶セル1
に入射するが、偏光方向は変化することなく1/4波長
板8に入射する。1/4波長板8を通過した光は電圧印
加時とは回転方向が逆の円偏光となり、この偏光のすべ
ての波長範囲の光がコレステリック液晶ポリマーフィル
ム9を通過し、光吸収板10に到達する。FIG. 1B shows a state when an electric field is applied. When an electric field is applied, the liquid crystal 6 in the liquid crystal cell 1 rearranges vertically with respect to the upper and lower substrates due to its dielectric anisotropy. Incident light 11
Is a linearly polarized light after passing through the polarizing plate 7,
, But is incident on the 波長 wavelength plate 8 without changing the polarization direction. The light that has passed through the quarter-wave plate 8 becomes circularly polarized light whose rotation direction is opposite to that when voltage is applied, and light in the entire wavelength range of this polarized light passes through the cholesteric liquid crystal polymer film 9 and reaches the light absorbing plate 10. I do.
【0011】光吸収板が黒色板の場合は、到達した光は
全て吸収される。光吸収板が特定の波長の光を反射する
場合は、コレステリック液晶ポリマーフィルム、1/4
波長板、液晶セル、偏光板を透過して出射する。よっ
て、光吸収板が黒色板の場合は、鮮やかな選択反射光に
よる着色の背景に黒色の表示が実現でき、光吸収板が特
定の波長を反射する場合、背景は、コレステリック液晶
ポリマーフィルムの選択反射光と光吸収板の反射光が混
合した光の色となり、表示部は、光吸収板の反射光の色
を呈することになる。即ち、光吸収板の反射特性を少し
変化させることにより、微妙に色調をかえることができ
る。When the light absorbing plate is a black plate, all the light that has arrived is absorbed. When the light absorbing plate reflects light of a specific wavelength, a cholesteric liquid crystal polymer film, 1 /
The light passes through a wave plate, a liquid crystal cell, and a polarizing plate and is emitted. Therefore, when the light absorbing plate is a black plate, a black display can be realized on a colored background by vivid selective reflection light, and when the light absorbing plate reflects a specific wavelength, the background is selected by a cholesteric liquid crystal polymer film. The color of the light is a mixture of the reflected light and the light reflected by the light absorbing plate, and the display unit exhibits the color of the light reflected by the light absorbing plate. That is, the color tone can be slightly changed by slightly changing the reflection characteristics of the light absorbing plate.
【0012】上記のように構成した反射型液晶電気光学
装置は、該液晶が液晶状態を呈する温度範囲で、周囲の
雰囲気の温度を変化させても、表示の色調がほとんど変
化することはなかった。これは、コレステリック液晶の
ラセンピッチがポリマー内で固定化されているため、ラ
センピッチの温度依存性が極めて小さくなっているから
である。In the reflection type liquid crystal electro-optical device configured as described above, the color tone of the display hardly changes even when the temperature of the surrounding atmosphere is changed within the temperature range in which the liquid crystal exhibits a liquid crystal state. . This is because the helical pitch of the cholesteric liquid crystal is fixed in the polymer, so that the temperature dependence of the helical pitch is extremely small.
【0013】更に、上記の構成の反射型液晶電気光学装
置は、偏光板が1枚のため、明るい表示が実現できる
が、透過率の高い偏光板を使うと、一層表示の色合いが
明るく、美しくなる。透過率の高い偏光板ということ
は、偏光度が小さくなるということだが、例えば光吸収
板として黒色板を使ったときの表示のON部分の黒色の
度合いは、ほとんど変化することがなく、選択反射光の
透過率が高くなるからである。通常のTN型液晶表示装
置の場合は、約40%の透過率の偏光板が使用されるこ
とが多いが、本構成の反射型液晶電気光学装置の場合、
偏光板の透過率を45%以上にすると、際立って明る
く、美しい表示となる。Further, the reflection type liquid crystal electro-optical device having the above-described structure can realize a bright display because of one polarizing plate. However, when a polarizing plate having a high transmittance is used, the color tone of the display becomes brighter and more beautiful. Become. A polarizing plate with high transmittance means that the degree of polarization is small.For example, when a black plate is used as the light absorbing plate, the degree of black in the ON portion of the display hardly changes, and selective reflection This is because the light transmittance increases. In the case of a normal TN type liquid crystal display device, a polarizing plate having a transmittance of about 40% is often used.
When the transmittance of the polarizing plate is 45% or more, the display becomes remarkably bright and beautiful.
【0014】また、コレステリック液晶ポリマーフィル
ムは、約0.1mmの薄いフィルムであり、1/4波長
板、光吸収板と熱圧着により、積層一体化することもで
き、通常のTN液晶表示装置と同等の厚さに形成するこ
とも出来る。このように積層一体化することにより、薄
くできるだけでなく、空気層を介した場合に生ずる各界
面でのフレネル反射を減少させ、明るく視認性の高い表
示が可能となる。The cholesteric liquid crystal polymer film is a thin film having a thickness of about 0.1 mm, and can be laminated and integrated with a quarter-wave plate and a light absorbing plate by thermocompression bonding. It can also be formed to the same thickness. By stacking and integrating in this way, not only can it be made thinner, but also the Fresnel reflection at each interface, which occurs when an air layer is interposed, is reduced, and a bright and highly visible display becomes possible.
【0015】図2のようなコレステリック液晶セルを選
択反射板として使用するのに比べ、コレステリック液晶
セルの基板1枚分の厚さだけ選択反射層までの厚さを薄
くできるので、斜方から見たときの影による表示の見に
くさを軽減でき、またコレステリック液晶セルの基板の
界面でのフレネル反射をなくせるので、表示の明るさ、
色の鮮明さで、格段の改善が可能となった。As compared with the case where the cholesteric liquid crystal cell as shown in FIG. 2 is used as the selective reflection plate, the thickness up to the selective reflection layer can be reduced by the thickness of one substrate of the cholesteric liquid crystal cell. The cholesteric liquid crystal cell's substrate interface eliminates Fresnel reflection, which reduces the display brightness,
The sharpness of the color has made it possible to make a marked improvement.
【0016】[0016]
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。 (実施例1)図1において、透明基板2及び3は、平滑
なガラス板を用いたが透明高分子フィルムを使用しても
かまわない。透明基板2及び3に設ける透明電極4は、
ITO膜からなる透明導電膜をホトリソグラフイーによ
って分割形成した。そして、透明電極4の上には、たと
えば膜厚が数十nmのポリイミドとかポリビニルアルコ
ールなどを膜付けしラビング方向が約90度になるよう
に処理して配向膜5を形成した後、セルギャップを約6
μmにして誘電異方性が正のネマティック液晶を注入し
た。偏光板7は吸収軸を上基板2上の配向膜5の配向方
向と一致するように設置した。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) In FIG. 1, the transparent substrates 2 and 3 are smooth glass plates, but a transparent polymer film may be used. The transparent electrode 4 provided on the transparent substrates 2 and 3 is
A transparent conductive film made of an ITO film was divided and formed by photolithography. Then, on the transparent electrode 4, for example, polyimide or polyvinyl alcohol having a film thickness of several tens of nm is applied and processed so that the rubbing direction is about 90 degrees to form an alignment film 5, and then the cell gap is formed. About 6
A nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy was injected to a thickness of μm. The polarizing plate 7 was installed such that the absorption axis was aligned with the alignment direction of the alignment film 5 on the upper substrate 2.
【0017】下基板3の背面に、エステル系の光学接着
剤あるいはブチルアクリレート、2エチルヘキシルアク
リレートを主体としたアクリルモノマーとの共重合体か
らなる粘着剤で1/4波長板8を貼り合わせた。貼り合
わせる時の光学軸の方向は、入射光11が液晶セル1か
ら出射される直線偏光が円偏光へ変換されるように下基
板3上の配向膜5の配向方向に対し、光学軸が45゜を
なすようにした。1/4波長板8はポリカーボネートフ
ィルムを一軸延伸した位相差Δndが133nmのもの
を使用した。1/4波長板8はポリカーボネート以外に
もポリスチレンなどの高分子フイルムあるいは水晶薄
片、方解石などの光学結晶でも使用できる。A quarter-wave plate 8 was attached to the back surface of the lower substrate 3 with an ester-based optical adhesive or an adhesive made of a copolymer of butyl acrylate and an acrylic monomer mainly composed of 2-ethylhexyl acrylate. The direction of the optical axis at the time of bonding is 45 degrees with respect to the alignment direction of the alignment film 5 on the lower substrate 3 so that the incident light 11 is converted from the linearly polarized light emitted from the liquid crystal cell 1 into the circularly polarized light.゜. As the quarter-wave plate 8, a polycarbonate film obtained by uniaxially stretching a polycarbonate film and having a phase difference Δnd of 133 nm was used. The quarter-wave plate 8 can be made of a polymer film such as polystyrene or an optical crystal such as a quartz flake or calcite, in addition to polycarbonate.
【0018】更に、光吸収板10の上にコレステリック
液晶ポリマーフィルム9を形成した後、接着剤を介して
積層した。光吸収板10は厚み0.5mmのメタアクリ
ル樹脂に可視光領域で吸収を持つように黒色に染色加工
した黒色板を用いた。コレステリック液晶ポリマーフィ
ルム9はポリエチレンテレフタレートフイルムの間にポ
リグルタメートなどのポリペプチドのコレステリック液
晶構造のポリマーをはさみ、シール後特定温度の加熱状
態から急冷したもので、厚さ約0.1mm、選択反射中
心波長λ0 が530nm、波長帯域Δλが70nm、最
大反射率が48%(無偏光測定条件)のものを使用し
た。ここで、黒色板10はメタアクリル樹脂以外の黒色
に染色加工した高分子フイルムまたは基板、金属板でも
よい。また、コレステリック液晶ポリマーフィルム9は
ライオトロピックコレステリック液晶を光重合性不飽和
モノマーを溶媒としてコレステリック構造を形成し、後
に光重合させて、コレステリック構造を固定化したもの
なども使用できる。また、光吸収板10とコレステリッ
ク液晶ポリマーフィルム9はプレス加熱による積層一体
化しても良い。Further, a cholesteric liquid crystal polymer film 9 was formed on the light absorbing plate 10 and then laminated via an adhesive. The light absorbing plate 10 was a black plate obtained by dyeing a methacrylic resin having a thickness of 0.5 mm into a black color so as to absorb light in the visible light region. The cholesteric liquid crystal polymer film 9 is a film in which a polymer having a cholesteric liquid crystal structure of a polypeptide such as polyglutamate is sandwiched between polyethylene terephthalate films, rapidly cooled from a heating state at a specific temperature after sealing, and has a thickness of about 0.1 mm. Those having a wavelength λ0 of 530 nm, a wavelength band Δλ of 70 nm, and a maximum reflectance of 48% (non-polarization measurement conditions) were used. Here, the black plate 10 may be a polymer film, a substrate, or a metal plate dyed black, other than methacrylic resin. Further, as the cholesteric liquid crystal polymer film 9, a film in which a cholesteric structure is formed by forming a cholesteric structure from a lyotropic cholesteric liquid crystal by using a photopolymerizable unsaturated monomer as a solvent and then photopolymerizing the cholesteric liquid crystal can be used. Further, the light absorbing plate 10 and the cholesteric liquid crystal polymer film 9 may be laminated and integrated by press heating.
【0019】このようにして制作された反射型液晶電気
光学装置を白色光垂直入射の条件で観察すると図1の
(A)ように、駆動電圧が印加されていない領域では、
入射光11は反射光12として鮮やかな緑色に着色され
て観測された。一方、駆動電圧が印加されている(B)
では、入射光11は反射光12としてほとんど観測でき
ず黒色の表示を呈する。When the reflection-type liquid crystal electro-optical device manufactured in this manner is observed under the condition of vertical incidence of white light, as shown in FIG. 1A, in the region where no driving voltage is applied,
The incident light 11 was observed as reflected light 12 being colored in a vivid green color. On the other hand, drive voltage is applied (B)
In this case, the incident light 11 can hardly be observed as the reflected light 12 and exhibits a black display.
【0020】次いで、この反射型液晶電気光学装置を腕
時計に実装して観察してみると、鮮明な緑色の地に深い
黒色の表示となり、カラーフィルターでカラー表示した
ものより、格段明るく視認性も良かった。温度を−20
℃〜90℃の範囲で観察すると緑の表示はほとんど変化
せず、腕時計の実使用環境条件を満足するものであっ
た。Next, when this reflection type liquid crystal electro-optical device is mounted on a wristwatch and observed, a deep black display is obtained on a clear green background, which is much brighter and more visible than a color display using a color filter. Was good. Temperature -20
Observation in the range of ° C. to 90 ° C. showed little change in the green display, satisfying the actual use environment conditions of the wristwatch.
【0021】また、偏光板7または1/4波長板8を9
0゜回転させると、深い黒色の地に鮮明な緑色の表示が
できた。ここで、上記黒色板を濃赤色の光吸収板に置き
換えると、正面から見たときの色調が黄緑色に変化し、
濃赤色の背景に美しい黄緑色の表示となった。The polarizing plate 7 or the quarter-wave plate 8 is
When rotated by 0 °, a clear green display was obtained on a deep black background. Here, if the black plate is replaced with a dark red light absorbing plate, the color tone when viewed from the front changes to yellow-green,
Beautiful yellow-green display on a dark red background.
【0022】また、光吸収板として黒色板を使った上記
のような構成で、偏光板及び1/4波長板の設定角度を
ずらせて見たが、わずかに色調が変化し、上記の設定角
度のときが最も色の鮮明度が良かった。更に、液晶セル
として上記したツイスト角度が90゜のものの他に、ツ
イスト角度が70゜、80゜、100゜、110゜のセ
ルギャップが同じ6μmのセルを作製し、同じ構成にし
て表示状態を観測した。液晶のツイスト角度が80゜、
100゜のセルを組み込んだ反射型液晶電気光学装置
は、90゜のものとほとんど同じ色調の美しい表示が得
られたが、ツイスト角度が70゜、110゜のものは色
の鮮明度が良くなかった。In addition, when the set angles of the polarizing plate and the quarter-wave plate were shifted with the above-described configuration using a black plate as the light absorbing plate, the color tone slightly changed. At the time, the sharpness of the color was the best. Further, in addition to the liquid crystal cell having a twist angle of 90 °, a cell having a twist angle of 70 μm, 80 °, 100 °, and 110 ° and a cell gap of 6 μm is manufactured, and the same configuration is used to change the display state. Observed. The twist angle of the liquid crystal is 80 °,
The reflection type liquid crystal electro-optical device incorporating the 100 ° cell provided a beautiful display having almost the same color tone as that of the 90 ° cell. Was.
【0023】(実施例2)偏光板7を単体透過率が45
%以上の偏光板にして他は実施例1と同様な構成の反射
型液晶電気光学装置を作成した。偏光板7として日東電
工社製の偏光板NPF−G1228DU(単体透過率4
6.5%)を使用した。入射光と選択反射光がこのよう
な透過率の高い偏光板を透過するため、非常に明るく視
認性の高い表示ができた。(Example 2) A polarizing plate 7 having a single transmittance of 45 was used.
%, A reflection type liquid crystal electro-optical device having the same configuration as that of Example 1 except for using a polarizing plate of not less than%. As the polarizing plate 7, a polarizing plate NPF-G1228DU manufactured by Nitto Denko Corporation (single transmittance 4)
6.5%). Since the incident light and the selectively reflected light pass through such a polarizing plate having a high transmittance, a very bright and highly visible display was obtained.
【0024】(実施例3)偏光板7の表面に低屈折率の
ポリマーを塗布して他は実施例1と同様な構成の反射型
液晶電気光学装置を作成した。これは低屈折率のポリマ
ーを塗布することで偏光板表面の表面反射を減らし、液
晶セル1への実質的な透過光量を増やしてコレステリッ
ク液晶ポリマーの選択反射効率が高まるからである。こ
のようにして得た反射型液晶電気光学装置においては、
周囲光の写り込みが少なく選択反射光の色調が鮮やかに
なった。薄膜を蒸着するような方法の他の反射防止膜も
同様な効果が期待できる。Example 3 A reflective liquid crystal electro-optical device having the same structure as in Example 1 except that a low refractive index polymer was applied to the surface of the polarizing plate 7 was prepared. This is because, by applying a polymer having a low refractive index, the surface reflection on the polarizing plate surface is reduced, the amount of substantially transmitted light to the liquid crystal cell 1 is increased, and the selective reflection efficiency of the cholesteric liquid crystal polymer is increased. In the reflection type liquid crystal electro-optical device thus obtained,
There was little reflection of ambient light, and the color tone of the selective reflection light became vivid. Similar effects can be expected from other anti-reflection films using a method of depositing a thin film.
【0025】(実施例4)1/4波長板8とコレステリ
ック液晶ポリマーフィルム9と光吸収板10を積層して
一体化し他は実施例1と同様な構成の反射型液晶電気光
学装置を作成した。各フィルム間を密着させることで各
フィルム間の表面反射を少なくできたので、コントラス
トが高く、明るい表示が実現できた。(Example 4) A reflection type liquid crystal electro-optical device having the same structure as that of Example 1 except that a quarter wavelength plate 8, a cholesteric liquid crystal polymer film 9 and a light absorbing plate 10 were laminated and integrated. . By bringing the films into close contact, the surface reflection between the films could be reduced, so that a high contrast and bright display could be realized.
【0026】(実施例5)偏光板7をカラー偏光板にし
て他は実施例1と同様の反射型液晶電気光学装置を作成
した。偏光板7として日東電工社製の偏光板NPF−Q
−10R(表示色は赤)を使用した。このようにして得
た反射型液晶電気光学装置においては鮮やかな選択反射
色の背景にカラー偏光板によって生じる赤色表示という
2色表示が実現できた。Example 5 A reflective liquid crystal electro-optical device similar to that of Example 1 was prepared except that the polarizing plate 7 was changed to a color polarizing plate. As the polarizing plate 7, a polarizing plate NPF-Q manufactured by Nitto Denko Corporation
-10R (display color is red) was used. In the reflection-type liquid crystal electro-optical device thus obtained, two-color display, namely, red display produced by a color polarizing plate on a background of a vivid selective reflection color was realized.
【0027】(実施例6)コレステリック液晶ポリマー
フィルム9を凹凸のついたポリエチレンテレフタレート
フィルムの上に形成して他は実施例1と同様の反射型液
晶電気光学装置を作成した。コレステリック液晶ポリマ
ーのコレステリック面が凹凸に添うので選択反射光の入
射角依存性が少なくなり、視角による色調の変化が抑え
られた。Example 6 A reflective liquid crystal electro-optical device similar to that of Example 1 was formed except that a cholesteric liquid crystal polymer film 9 was formed on a polyethylene terephthalate film having irregularities. Since the cholesteric surface of the cholesteric liquid crystal polymer is uneven, the dependency of the selectively reflected light on the incident angle is reduced, and the change in color tone due to the viewing angle is suppressed.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、環
境の変化によっても着色部分の色変化を起こすことがな
く、また明るくかつ選択反射光の色調が鮮明で視認性が
高く、反射型液晶電気光学装置を安価に実現することが
できるので、環境変化の激しい屋外での使用が可能にな
るという効果がある。As described above, according to the present invention, the color change of the colored portion does not occur even when the environment is changed, and the color of the selective reflection light is clear, the visibility is high, and the reflection type is high. Since the liquid crystal electro-optical device can be realized at low cost, there is an effect that it can be used outdoors where the environment changes drastically.
【図1】本発明の反射型液晶電気光学装置の実施例を示
す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a reflection type liquid crystal electro-optical device according to the present invention.
【図2】従来の反射型液晶電気光学装置を示す説明図で
あるFIG. 2 is an explanatory view showing a conventional reflection type liquid crystal electro-optical device.
1 液晶セル 2 上基板 3 下基板 4 透明電極 5 配向膜 6 液晶 7 偏光板 8 1/4波長板 9 コレステリック液晶ポリマーフィルム 10 光吸収板 11 入射光 12 出射光 13 コレステリック液晶セル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal cell 2 Upper substrate 3 Lower substrate 4 Transparent electrode 5 Alignment film 6 Liquid crystal 7 Polarizer 8 1/4 wavelength plate 9 Cholesteric liquid crystal polymer film 10 Light absorption plate 11 Incident light 12 Outgoing light 13 Cholesteric liquid crystal cell
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−147720(JP,A) 特開 昭56−139506(JP,A) 特開 平1−188831(JP,A) 特開 平3−274022(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-60-147720 (JP, A) JP-A-56-139506 (JP, A) JP-A-1-18831 (JP, A) JP-A-3- 274022 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1335
Claims (6)
施された上基板、及び下基板と、 前記上基板と前記下基板との間に封入されたツイストネ
マティック型の液晶層と、 前記上基板の前面に設けられた偏光板と、 前記液晶層の背後に配置され、前記液晶層からの直線偏
光を円偏光に変換して通過させる1/4波長板と、 前記1/4波長板の背後に設けられ、特定の回転方向の
円偏光の特定波長範囲の光を反射するコレステリック液
晶ポリマーフィルムと、 前記 コレステリック液晶ポリマーフィルムの背後に設け
られた光吸収板と、を備え、 前記液晶層に電圧が印加された時に前記1/4波長板か
ら出される円偏光の回転方向が、前記液晶層に電圧が印
加さない時に前記1/4波長板から出される円偏光の回
転方向と逆の方向であること を特徴とする反射型液晶電
気光学装置。 As well as have a 1. A transparent electrode, an alignment process is
The upper substrate and the lower substrate, and the twisted neat sealed between the upper substrate and the lower substrate.
A liquid crystal layer of amatic type, a polarizing plate provided on the front surface of the upper substrate, and a linear polarization
A quarter-wave plate for converting light into circularly polarized light and passing therethrough, and a quarter-wave plate provided behind the quarter-wave plate and having a specific rotation direction.
Cholesteric liquid that reflects light in a specific wavelength range of circularly polarized light
And crystallized polymeric film, provided behind the cholesteric liquid crystal polymer film
A light absorbing plate , wherein when a voltage is applied to the liquid crystal layer, the
The direction of rotation of the circularly polarized light emitted is the voltage applied to the liquid crystal layer.
The circularly polarized light emitted from the 1/4 wavelength plate when no light is applied.
A reflection type liquid crystal electro-optical device, wherein the direction is opposite to the turning direction .
た配向処理の方向と略45゜をなす光学軸を備えること
を特徴とする請求項1に記載の反射型液晶電気光学装
置。 2. The method according to claim 1, wherein said quarter wavelength plate is provided on said lower substrate.
With an optical axis that makes an angle of approximately 45 ° with the direction of the alignment process
2. The reflection type liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein
Place.
の光を吸収する黒色板であることを特徴とする請求項1
または2に記載の反射型液晶電気光学装置。3. The light absorbing plate according to claim 1, wherein said light absorbing plate has all wavelengths in a visible light region.
2. A black plate which absorbs the light of claim 1.
Or the reflective liquid crystal electro-optical device according to 2.
光のみ反射する特性を備えることを特徴とする請求項1
または2に記載の反射型液晶電気光学装置。 4. The light absorbing plate according to claim 1, wherein said light absorbing plate has a specific wavelength in a visible light region.
2. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-reflecting characteristic is provided.
Or the reflective liquid crystal electro-optical device according to 2.
液晶ポリマーフィルムと前記光吸収板を積層一体化して
なることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
反射型液晶電気光学装置。5. A reflection type liquid crystal electro-optical device according to any of claims 1-4, characterized by comprising the light absorbing plate wherein a quarter wavelength plate and the cholesteric liquid crystal polymer film integrally laminated .
ムと前記1/4波長板が凹凸面を介して積層されたこと
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の反射型液
晶電気光学装置。6. A reflection type liquid crystal electro-optical device according to any one of claims 1-5, characterized in that said cholesteric liquid crystal polymer film and the quarter wavelength plate are laminated with an uneven surface.
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