JP2001083515A - Reflective liquid crystal display - Google Patents
Reflective liquid crystal displayInfo
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- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 白表示が明るく、高いコントラストのとれる
無彩色の白黒表示が可能で、視野角依存性の少なく光学
特性の良好な反射型液晶表示素子の提供。
【解決手段】 駆動用液晶セルと、該液晶セルの一方の
側に配置された偏光板と該液晶セルの他方の側に配置さ
れた反射板とを備えたツイステッドネマチック型の反射
型液晶表示素子において、偏光板と反射板の間に、ツイ
ステッドネマチック配向構造を固定化せしめた光学異方
性フィルム(A)と、光拡散層(B)とから構成される
光学異方素子を設ける。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type liquid crystal display device having a bright white display, an achromatic black-and-white display with a high contrast and a high optical characteristic with little dependence on a viewing angle. SOLUTION: A twisted nematic reflective liquid crystal display device comprising a driving liquid crystal cell, a polarizing plate disposed on one side of the liquid crystal cell, and a reflector disposed on the other side of the liquid crystal cell. , An optically anisotropic element composed of an optically anisotropic film (A) having a twisted nematic alignment structure fixed thereon and a light diffusion layer (B) is provided between a polarizing plate and a reflecting plate.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、明るくてコントラ
ストの高い表示特性を示す反射型液晶表示素子に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device which has bright and high contrast display characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶ディスプレイ技術の進展によ
る表示性能の格段の向上によって、電卓からワードプロ
セッサやパーソナルコンピュータのディスプレイへと液
晶表示素子の応用用途は拡大を遂げて来た。さらに、液
晶表示素子の有する薄型軽量なる特徴を大きく活かせ
る、携帯型情報端末機器のディスプレイとしての市場拡
大の期待が高まっている。携帯型用途としては通常バッ
テリー駆動であるがために消費電力を抑えることが重要
な課題となっている。そのために携帯型用途の液晶表示
素子等としては、電力の消費が大きいバックライトを使
用しないで済み、低消費電力化、薄型化、軽量化が可能
である反射型液晶表示素子が特に注目されている。反射
型液晶表示素子に要求される性能の中で最も重要となる
のは、周囲光をいかに有効に活用できるかどうかであ
る。現在、電卓、電子手帳等に一般に用いられている表
示モードは、2枚の偏光板と、反射板とを組み合わせた
TN(ツイステッドネマチック)方式である。ところ
が、このような偏光板を2枚用いる方式では、反射板で
反射された楕円偏光(円偏光及び直線偏光を含む)の互
いに直交する2つの直線偏光成分の内のいずれか一方の
直線偏光成分が、反射板と液晶層との間に配置された偏
光板によって吸収される。従って、偏光板の吸収による
光のロスがあるので、明るい表示が得られない。この問
題を解決する従来の技術として、特開平8−76111
号公報には、偏光板、位相差板、液晶セル及び反射板が
この順に積層し、位相差板として液晶セルと逆向きのね
じれ構造を付与した反射型液晶表示素子が提案されてい
る。このような構成とすることによって、一般に用いら
れているTN型液晶セルを用いた反射型液晶表示素子等
から反射板側の偏光板を除いた構成とすることができる
ため、必然的に高輝度が得られ、高反射率な白表示がで
きることが期待される。しかしながら、このような構成
を有する反射型液晶表示素子を形成する場合、白黒の無
彩色表示が困難、特に、黒輝度が光の入射方向の変化で
大きく浮いてくると、光の入射方向の制御が透過型に比
べて難しい反射型の場合、結果として光学特性を大きく
損ねてしまうという課題に結びついていた。2. Description of the Related Art In recent years, the application of liquid crystal display elements has been expanding from calculators to word processors and personal computer displays due to the remarkable improvement in display performance due to the progress of liquid crystal display technology. Further, expectations for market expansion as displays of portable information terminal equipment, which can make full use of the thin and lightweight features of liquid crystal display elements, are increasing. For portable applications, since it is usually driven by a battery, it is important to reduce power consumption. For this reason, as a liquid crystal display element for portable use, a reflective liquid crystal display element capable of reducing power consumption, thinning, and light weight can be used without using a backlight that consumes large power. I have. The most important performance required for a reflective liquid crystal display device is how to effectively utilize ambient light. At present, a display mode generally used for calculators, electronic organizers, and the like is a TN (twisted nematic) method in which two polarizing plates and a reflecting plate are combined. However, in the method using two such polarizing plates, any one of two orthogonally polarized linearly polarized light components of elliptically polarized light (including circularly polarized light and linearly polarized light) reflected by the reflecting plate is used. Is absorbed by the polarizer disposed between the reflector and the liquid crystal layer. Therefore, there is a loss of light due to the absorption of the polarizing plate, so that a bright display cannot be obtained. As a conventional technique for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-76111
Japanese Patent Laid-Open Publication No. HEI 9-214969 proposes a reflection type liquid crystal display device in which a polarizing plate, a retardation plate, a liquid crystal cell, and a reflection plate are laminated in this order, and a twisted structure having a direction opposite to that of the liquid crystal cell is provided as the retardation plate. By adopting such a configuration, it is possible to remove the polarizing plate on the reflector side from a reflection type liquid crystal display device using a TN type liquid crystal cell which is generally used, so that high brightness is inevitably obtained. Is expected, and white display with high reflectivity can be expected. However, when a reflective liquid crystal display element having such a configuration is formed, it is difficult to display a monochrome achromatic color. In particular, when the black luminance greatly fluctuates due to a change in the light incident direction, control of the light incident direction is performed. However, in the case of the reflective type, which is more difficult than the transmissive type, this has led to the problem that the optical characteristics are greatly impaired as a result.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、白表示が明
るく、高いコントラストのとれる無彩色の白黒表示が可
能で、視野角依存性の少なく光学特性の良好な反射型液
晶表示素子を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a reflection type liquid crystal display device which is bright in white display, capable of high-contrast achromatic black-and-white display, has little viewing angle dependence, and has good optical characteristics. The purpose is to:
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明に係る反
射型液晶表示素子は、電極を備えた一対の透明基板とネ
マチック液晶とからなる駆動用液晶セルと、該液晶セル
の一方の側に配置された偏光板と該液晶セルの他方の側
に配置された反射板を少なくとも備えたツイステッドネ
マチック型の反射型液晶表示素子において、偏光板と反
射板の間に、光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子か
ら実質的に形成され、該液晶性高分子が液晶状態におい
て形成したツイステッドネマチック配向構造を固定化せ
しめた光学異方性フィルム(A)と少なくとも1層の光
拡散層(B)とから構成される光学異方素子を設けたこ
とを特徴とする。That is, a reflection type liquid crystal display device according to the present invention comprises a driving liquid crystal cell comprising a pair of transparent substrates having electrodes and a nematic liquid crystal, and a driving liquid crystal cell disposed on one side of the liquid crystal cell. In a twisted nematic reflective liquid crystal display device comprising at least a polarizing plate and a reflector disposed on the other side of the liquid crystal cell, a liquid crystal exhibiting optically positive uniaxiality between the polarizer and the reflector An optically anisotropic film (A) substantially formed of a conductive polymer, in which the twisted nematic alignment structure formed in a liquid crystal state of the liquid crystalline polymer is fixed, and at least one light diffusion layer (B). Characterized in that an optically anisotropic element composed of
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の反射型液晶表示素子は、
駆動用液晶セルと、偏光板と、反射板と、光学異方素子
とを備える。駆動用液晶セルは、電極を備える一対の透
明基板及びその間に挿入された液晶物質を有する。透明
基板としては、液晶物質を特定の配向方向に配向させる
ものを用いることができる。具体的には、基板自体が液
晶物質を配向させる性質を有していている透明基板、基
板自体は配向能に欠けるが、液晶物質を配向させる性質
を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも
使用できる。このように特定の方向に配向能を有する透
明基板2枚を、その配向がねじれた関係となるよう保持
し、その基板間に液晶物質を挿入して液晶層を形成させ
ることにより、液晶層に特定のねじれ角を与えることが
できる。また、液晶セルの電極は、通常、液晶層が接す
る透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する
基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けるこ
とができる。液晶物質としては、通常、TN型及び/又
はSTN型の液晶表示素子に用いられる各種のものが使
用可能である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reflection type liquid crystal display device of the present invention comprises:
A driving liquid crystal cell, a polarizing plate, a reflecting plate, and an optically anisotropic element are provided. The driving liquid crystal cell has a pair of transparent substrates provided with electrodes and a liquid crystal material inserted between them. As the transparent substrate, a substrate that aligns a liquid crystal substance in a specific alignment direction can be used. Specifically, a transparent substrate in which the substrate itself has a property of orienting a liquid crystal material, and a transparent substrate in which an alignment film or the like having a property of orienting a liquid crystal material is provided on the substrate, although the substrate itself lacks alignment ability. Can be used. In this way, two transparent substrates having alignment ability in a specific direction are held so that the alignment is in a twisted relationship, and a liquid crystal material is inserted between the substrates to form a liquid crystal layer. A specific twist angle can be given. In addition, the electrode of the liquid crystal cell can be usually provided on the surface of the transparent substrate in contact with the liquid crystal layer. When a substrate having an alignment film is used, it can be provided between the substrate and the alignment film. As the liquid crystal substance, various substances usually used for TN type and / or STN type liquid crystal display devices can be used.
【0006】偏光板は、液晶物質層(液晶層)の一方の面
側に配置され、液晶層の両面に配置されることはない。
一般的には、液晶層を挟む一方の透明基板の外側に配置
するのが通例であるが、一方の透明基板と液晶層との間
に、すなわち、液晶セルの内側に、偏光板を設けること
もできる。また、液晶層を挟む一方の透明基板の外側に
偏光板を設ける場合にあっては、透明基板と偏光板との
間に、例えば、光学異方素子等の他の構成部材を介在さ
せることもできる。本発明で用いる偏光板は特に限定さ
れず、吸収軸を有する一般的な各種のものがいずれも使
用可能である。しかし、反射率の高い反射型液晶表示素
子を得るには、透過率の高い偏光板を用いるのが好まし
い。具体的には、一軸に延伸されたポリビニルアルコー
ルフィルム(PVA)に、偏光度の高いヨウ素分子を一
定方向に配列してつくるハロゲン偏光フィルムや直接染
料で染色したポリビニルアルコールフィルム等を他の支
持フィルムに挟んだものが、高透過率な偏光板として使
用できる。The polarizing plate is disposed on one side of the liquid crystal material layer (liquid crystal layer), and is not disposed on both sides of the liquid crystal layer.
Generally, it is customary to arrange the liquid crystal layer outside one of the transparent substrates, but to provide a polarizing plate between one transparent substrate and the liquid crystal layer, that is, inside the liquid crystal cell. Can also. In the case where a polarizing plate is provided outside one of the transparent substrates sandwiching the liquid crystal layer, other components such as an optically anisotropic element may be interposed between the transparent substrate and the polarizing plate. it can. The polarizing plate used in the present invention is not particularly limited, and any general polarizing plate having an absorption axis can be used. However, in order to obtain a reflective liquid crystal display device having a high reflectance, it is preferable to use a polarizing plate having a high transmittance. Specifically, a halogen-polarized film made by arranging iodine molecules having a high degree of polarization in a certain direction on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol film (PVA) or a polyvinyl alcohol film directly dyed with a dye is used as another supporting film. Can be used as a polarizing plate having high transmittance.
【0007】本発明の反射板は、上記した偏光板の設置
側とは反対側の液晶セル面に設置され、液晶セルの同じ
面に反射板と偏光板が配置されることはない。反射板は
液晶層を挟む透明基板の外側に設けるのが一般的である
が、液晶層と透明基板との間に反射板を設けることもで
きる。そして、反射板を液晶セル内に設ける場合にあっ
ては、その反射板に液晶セルの電極としての機能を兼備
させることができる。反射板は鏡面反射タイプであるこ
とが好ましい。反射板には、アルミニウム箔、銀箔など
が使用できる外、真空蒸着法などにより、ガラス等の基
板上にアルミニウム蒸着層又は銀蒸着層設けて、これを
反射板に使用することも可能である。[0007] The reflector of the present invention is installed on the liquid crystal cell surface opposite to the side where the above-mentioned polarizing plate is installed, and the reflector and the polarizing plate are not arranged on the same surface of the liquid crystal cell. The reflector is generally provided outside the transparent substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween, but a reflector may be provided between the liquid crystal layer and the transparent substrate. When the reflector is provided in the liquid crystal cell, the reflector can also function as an electrode of the liquid crystal cell. The reflection plate is preferably of a specular reflection type. An aluminum foil, a silver foil, or the like can be used for the reflection plate, or an aluminum evaporation layer or a silver evaporation layer can be provided on a substrate such as glass by a vacuum evaporation method or the like and used as the reflection plate.
【0008】本発明で使用される光学異方素子は、ツイ
ステッドネマチック配向構造を固定化した光学異方性フ
ィルム(A)と、少なくとも一層の光拡散層(B)とか
ら構成される。光学異方性フィルムとは、光学異方軸を
有し、且つその一方の面から他方の面にかけて光学異方
軸がねじれた構造を有するフィルムを意味する。従っ
て、光学異方性フィルムは、光学的に異方性を持った層
をその光学異方軸が連続的にツイストするように多層重
ね合わせたものと同等の特性を有し、通常のTN液晶セ
ル等と同様に、ねじれ角を有している。本発明で使用す
る光学異方性フィルムは、1枚のフィルム内で光学異方
軸を持った層が連続的にツイストする構造、すなわち、
ツイステッドネマチック配向構造を固定化したフィルム
である。このような光学異方性フィルムは、一般的には
ねじれ特性を有する液晶性物質をフィルム化することに
より得ることができる。ねじれ特性を有する液晶性物質
としては、例えば、棒状であるか否か等といった液晶分
子の形状や、低分子であるか、高分子であるかを問わ
ず、光学的に正の一軸性を示しうる液晶性化合物若しく
は液晶性組成物がいずれも使用可能である。具体的に
は、ねじれを誘起する単位を有する高分子液晶、例え
ば、液晶性を示すポリエステル、ポリアミド、ポリカー
ボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型高分子液晶
や、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロ
ネート、ポリシロキサンなどの側鎖型高分子液晶等を使
用することができる。なかでも、合成の容易さ、配向
性、ガラス転移点などの適切さからポリエステルが好ま
しい。 ねじれを誘起する単位としては、光学活性な2
−メチル−1,4−ブタンジオール、2,4−ペンタン
ジオール、1,2−プロパンジオール、2−クロロ−
1,4−ブタンジオール、2−フルオロ−1,4−ブタ
ンジオール、2−ブロモ−1,4−ブタンジオール、2
−エチル−1,4−ブタンジオールあるいは2−プロピ
ル−1,4−ブタンジオールまたはこれらの誘導体(例
えばジアセトキシ化合物などの誘導体)から誘導される
単位を利用することができる。上記したジオール類はR
体、S体のいずれでも良く、またR体およびS体の混合
物であっても良い。上記した液晶性物質が形成したツイ
ステッドネマチック配向構造の固定化には、例えば、光
架橋、熱架橋、または冷却等の手段が利用できる。The optically anisotropic element used in the present invention comprises an optically anisotropic film (A) in which a twisted nematic alignment structure is fixed, and at least one light diffusion layer (B). The optically anisotropic film means a film having an optically anisotropic axis and having a structure in which the optically anisotropic axis is twisted from one surface to the other surface. Therefore, the optically anisotropic film has the same characteristics as a multilayer of optically anisotropic layers in which the optically anisotropic axis is continuously twisted. Like a cell, it has a twist angle. The optically anisotropic film used in the present invention has a structure in which a layer having an optically anisotropic axis is continuously twisted in one film, that is,
It is a film in which a twisted nematic alignment structure is fixed. Such an optically anisotropic film can be generally obtained by forming a liquid crystalline substance having a twist characteristic into a film. As a liquid crystalline substance having a twisting characteristic, for example, it shows optically positive uniaxiality irrespective of the shape of liquid crystal molecules such as a rod shape or the like, a low molecule or a polymer. Any of the resulting liquid crystalline compounds or liquid crystalline compositions can be used. Specifically, a polymer liquid crystal having a unit that induces twisting, for example, a main-chain polymer liquid crystal such as polyester, polyamide, polycarbonate, or polyesterimide exhibiting liquid crystallinity, or polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, or polysiloxane And other side-chain polymer liquid crystals. Among them, polyester is preferred from the viewpoint of easiness of synthesis, orientation, and appropriateness such as glass transition point. Optically active 2 is a unit that induces torsion.
-Methyl-1,4-butanediol, 2,4-pentanediol, 1,2-propanediol, 2-chloro-
1,4-butanediol, 2-fluoro-1,4-butanediol, 2-bromo-1,4-butanediol,
A unit derived from -ethyl-1,4-butanediol or 2-propyl-1,4-butanediol or a derivative thereof (for example, a derivative such as a diacetoxy compound) can be used. The above diols are represented by R
It may be any of the R-form and the S-form, or a mixture of the R-form and the S-form. For fixing the twisted nematic alignment structure formed by the liquid crystalline substance, for example, means such as photocrosslinking, thermal crosslinking, or cooling can be used.
【0009】本発明の光拡散層は、入射光を等方的ある
いは異方的に拡散させる性質を有するものであれば、そ
の材質に特別な限定はない。従って、この光拡散層は、
光拡散性を示すプラスチックシート、プラスチックフィ
ルム、プラスチック基板、プラスチック以外の基板など
であって良く、また、粘着性を有するマトリックス中に
マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子を分散させ
た自己支持性の無いシート状物、フィルム状物などであ
っても良い。シート、フィルム、基板などは、自己支持
性を持つものであってもよいし、また自己支持性を持た
ないものであってもよい。自己支持性を持たない場合に
は、何らかの手段によって自己支持性を持つフィルム上
または基板上に保持させ、その総体として光拡散性が損
なわれなければよい。また、上記した光学異方性フィル
ム上に、光拡散層を形成することができる化合物若しく
は組成物を溶融塗布または溶液塗布などの手段によって
塗布し、必要に応じて電場、磁場、偏光照射など何らか
の処理を行い、光拡散層を光学異方性フィルムと一体化
させてもよい。ただし、溶融塗布や溶液塗布の際に、光
学異方性フィルムのフィルム強度の低下などが生じない
ように行う必要性がある。粘着性を有する光拡散層とし
ては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコン系粘
着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系粘着剤、ウレタ
ン系粘着剤、ビニルエーテル系粘着剤、ポリビニルアル
コール系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤およびこ
れらの混合系粘着剤等からなるマトリックスに、例え
ば、平均粒径0.5〜5μmのポリスチレン系微粒子、
ポリメタクリル酸系微粒子等の有機微粒子、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウ
ム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の無機系微粒
子、気体を内包した中空微粒体、液体を内包したマイク
ロカプセル等の適宜なものを分散させたものが例示でき
る。なかでも、アクリル系粘着剤は透明性、耐候性、耐
熱性などに優れていることから、マトリックスとして望
ましい。また粘着性光拡散層を重畳する場合には、個々
の粘着性光拡散層は同種または異種の適宜な組合せとす
ることができる。前記アクリル系粘着剤としては、公知
物のいずれも用いることができる。例えばメチル基、エ
チル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、t−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミ
ル基、ヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘキシル基、2
−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノ
ニル基、イソノニル基、デシル基、ウンデシル基、ラウ
リル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル
基、オクタデシル基の如き炭素数1〜18の直鎖又は分
岐のアルキル基を有するアクリル酸やメタクリル酸のエ
ステルからなるアクリル酸系アルキルエステルの1種又
は2種以上を用いたアクリル系重合体を主体とする粘着
剤等が挙げられる。なお、粘着性を有する光拡散層に
は、本発明の効果を損なわない範囲において、例えば、
石油系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、合成石油
系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、脂環族系
石油樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン系樹脂、ジ
シクロペンタジエン系樹脂等の如き粘着付与剤、フタル
酸エステル、リン酸エステル、塩化パラフィン、ポリブ
テン、ポリイソブチレンの如き軟化剤あるいはその他の
各種充填剤、老化防止剤、架橋剤などの適宜な添加剤を
配合することができる。粘着性を持たない光拡散層とし
ては、例えば、樹脂マトリックス中に、マトリックスと
は異なる屈折率を有する粒子が分散したプラスチックシ
ート、フィルム、基板などが挙げられる。具体的には、
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテ
ルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスル
フォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ
アリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポ
リスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂などに、先に例示したような無機微粒子、
有機微粒子、気体を内包した中空微粒体、液体を内包し
たマイクロカプセルなどが分散したプラスチックフィル
ム基板などを挙げることができる。光拡散層の膜厚は、
特に限定されるものではないが、通常10μm以上50
0μm以下である。また光拡散層の全光線透過率は、5
0%以上であることが好ましく、特に70%以上である
ことが好ましい。さらに当該光拡散層の拡散透過率は、
通常5〜99%であり、好ましくは50〜99%であ
る。以上の如き光学異方性フィルム(A)と光拡散層
(B)とからなる光学異方素子は、偏光板及び反射板の
間に配置される。具体的には、例えば、偏光板と駆動用
液晶セルとの間、又は駆動用液晶セルと反射板との間に
配置することができる。なかでも、偏光板と液晶セルと
の間に設けることが特に好ましい。また光学異方素子の
光学異方性フィルム(A)および光拡散層(B)は、ど
ちらが偏光板または駆動用液晶セルに近接するように配
置しても構わない。本発明の反射型液晶表示素子は、駆
動用液晶セル、偏光板、反射板及び光学異方素子を必須
の構成部材としているが、これ以外に他の構成部材を付
設することができる。例えば、カラーフィルターを本発
明に反射型液晶表示素子に付設することにより、色純度
の高いマルチカラー又はフルカラー表示を行うことがで
きる反射型カラー液晶表示素子を作成することができ
る。The material of the light diffusion layer of the present invention is not particularly limited as long as it has a property of diffusing incident light isotropically or anisotropically. Therefore, this light diffusion layer
It may be a plastic sheet showing light diffusing properties, a plastic film, a plastic substrate, a substrate other than plastic, or the like, and may have a self-supporting property in which particles having a refractive index different from that of the matrix are dispersed in an adhesive matrix. It may be a sheet-like material, a film-like material, or the like. The sheet, film, substrate and the like may have self-supporting properties or may not have self-supporting properties. When it does not have a self-supporting property, it may be held on a film or a substrate having a self-supporting property by some means, and the light diffusion property may not be impaired as a whole. Further, on the optically anisotropic film described above, a compound or composition capable of forming a light diffusion layer is applied by means such as melt coating or solution coating, and if necessary, an electric field, a magnetic field, polarized light irradiation, etc. A treatment may be performed to integrate the light diffusion layer with the optically anisotropic film. However, it is necessary to perform the melt coating or the solution coating so that the film strength of the optically anisotropic film does not decrease. Examples of the light diffusion layer having adhesive properties include an acrylic adhesive, a rubber adhesive, a silicon adhesive, an ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive, a urethane adhesive, a vinyl ether adhesive, and a polyvinyl alcohol adhesive. In a matrix composed of a polyacrylamide-based pressure-sensitive adhesive and a mixed pressure-sensitive adhesive thereof, for example, polystyrene-based fine particles having an average particle size of 0.5 to 5 μm,
Organic fine particles such as polymethacrylic acid-based fine particles, inorganic fine particles such as silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide and antimony oxide, hollow fine particles containing gas, and microcapsules containing liquid Can be exemplified. Among them, acrylic pressure-sensitive adhesives are desirable as a matrix because they are excellent in transparency, weather resistance, heat resistance and the like. When the adhesive light diffusing layers are superposed, the individual adhesive light diffusing layers can be of the same type or different types in an appropriate combination. As the acrylic pressure-sensitive adhesive, any of known materials can be used. For example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, hexyl, heptyl, cyclohexyl,
Straight-chain or branched alkyl having 1 to 18 carbon atoms such as ethylhexyl, octyl, isooctyl, nonyl, isononyl, decyl, undecyl, lauryl, tridecyl, tetradecyl, stearyl, octadecyl; Adhesives mainly composed of acrylic polymers using one or two or more acrylic acid alkyl esters composed of an ester of acrylic acid or methacrylic acid having a group are exemplified. In addition, the light diffusion layer having an adhesive property, for example, in a range that does not impair the effects of the present invention, for example,
Adhesion such as petroleum resin, rosin resin, terpene resin, synthetic petroleum resin, phenolic resin, xylene resin, alicyclic petroleum resin, coumarone indene resin, styrene resin, dicyclopentadiene resin, etc. Appropriate additives such as imparting agents, softening agents such as phthalic acid esters, phosphoric acid esters, paraffin chloride, polybutene, and polyisobutylene or other various fillers, antioxidants, and crosslinking agents can be blended. Examples of the light diffusion layer having no tackiness include a plastic sheet, film, and substrate in which particles having a refractive index different from that of the matrix are dispersed in a resin matrix. In particular,
Polyimide, polyamide imide, polyamide, polyether imide, polyether ether ketone, polyether ketone, polyketone sulfide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacetal, polycarbonate , Polyarylate, acrylic resin, polyvinyl alcohol, polystyrene, polyurethane, polyethylene, polypropylene, cellulosic plastics, epoxy resin, phenolic resin and the like, inorganic fine particles as exemplified above,
Examples include organic fine particles, hollow fine particles containing gas, and plastic film substrates in which microcapsules containing liquid are dispersed. The thickness of the light diffusion layer is
Although not particularly limited, it is usually 10 μm or more and 50 μm or more.
0 μm or less. The total light transmittance of the light diffusion layer is 5
It is preferably at least 0%, particularly preferably at least 70%. Furthermore, the diffusion transmittance of the light diffusion layer is
Usually, it is 5 to 99%, preferably 50 to 99%. The optically anisotropic element composed of the optically anisotropic film (A) and the light diffusion layer (B) as described above is disposed between a polarizing plate and a reflecting plate. Specifically, for example, it can be arranged between the polarizing plate and the driving liquid crystal cell or between the driving liquid crystal cell and the reflecting plate. Above all, it is particularly preferable to provide between the polarizing plate and the liquid crystal cell. Either the optically anisotropic film (A) or the light diffusion layer (B) of the optically anisotropic element may be disposed so as to be closer to the polarizing plate or the driving liquid crystal cell. The reflection type liquid crystal display element of the present invention has a driving liquid crystal cell, a polarizing plate, a reflection plate, and an optically anisotropic element as essential components, but other components can be additionally provided. For example, by attaching a color filter to the reflective liquid crystal display device of the present invention, a reflective color liquid crystal display device capable of performing multicolor or full-color display with high color purity can be manufactured.
【0010】[0010]
【実施例】以下、実施例及び比較例によりさらに詳細を
説明するが、本発明はこれらに制限されるものではな
い。なお、本実施例においては、偏光板側から反射板側
に向かって反時計回り方向を+とし、時計回り方向を−
として装置を作成し、実験を行った。しかしながら、偏
光板から反射板側に向かって時計回り方向を+、反時計
回り方向を−として同様な実験を行っても全く同様の結
果が得られる。光学異方性フィルム(A)及び光学異方素子の製造例1 テレフタル酸50mmol、2,6−ナフタレンジカル
ボン酸50mmol、メチルヒドロキノンジアセテート
40mmol、カテコールジアセテート62mmol、
およびN−メチルイミダゾール60mgを用いて窒素雰
囲気下、270℃で12時間重合を行った。次に得られ
た反応生成物をテトラクロロエタンに溶解したのち、メ
タノールで再沈殿を行って精製し、液晶性ポリエステル
14.7gを得た。この液晶性ポリエステルの対数粘度
は0.17、液晶相としてネマチック相をもち、等方相
−液晶相転移温度は250℃以上、ガラス転移点は11
5℃であった(ポリマー1)。ビフェニルジカルボニル
クロリド90mmol、テレフタロイルクロリド10m
mol、2R,3R−ジメトキシブタンジオール105
mmolをジクロロメタン中で室温にて20時間反応さ
せ、反応液をメタノール中に投入し再沈殿させることに
より液晶性ポリエステル12.3gを得た(ポリマー
2)。ポリマー2の対数粘度は0.11、室温でキラル
スメクチック相を示し、アイソトロピック転移温度は4
0〜50℃の間であった。またTgは室温付近と思わ
れ、DSCによる測定では観測できなかった。ポリマー
1の19.9gとポリマー2の0.08gを80gのフ
ェノール/テトラクロロエタン混合溶媒(6/4重量
比)に溶解させ溶液を調製した。この溶液を、レーヨン
布にてラビング処理したポリイミドフィルム(デュポン
製、商品名カプトン)上に、バーコート法により塗布
し、乾燥し、210℃で30分熱処理したのち、室温下
で冷却・固定化し、実膜厚3.85μmの均一に配向し
た液晶性フィルムを得た(サンプル1)。実膜厚は触針
式膜厚計を用いて測定した。まず、サンプル1の液晶の
屈折率を測定するため以下の実験を行った。屈折率の測
定に当たってはアッベ屈折計(アタゴ(株)製Type
−4)を用いた。屈折計のプリズム面にポリイミド基板
が接するように置き、液晶フィルムの基板界面側が空気
界面側より下にくるように配置した場合、フィルム面内
の屈折率には異方性が有りラビング方向に垂直な面内の
屈折率は1.55、平行な面内の屈折率は1.75であ
り、膜厚方向の屈折率は試料の方向によらず1.55で
一定であった。このことから、ガラス基板側では棒状の
液晶分子が基板に対して、かつラビング方向に平行に平
面配向しており、液晶のno,neはそれぞれ1.5
5、1.75であることが分かった。次に屈折率計のプ
リズム面に光学素子用フィルムの空気界面側が接するよ
うに配置した場合、面内の屈折率はラビング方向に平行
な方向が1.55、垂直な方向が1.75になり、膜厚
方向の屈折率は試料の方向によらず1.55で一定であ
った。このことから、ポリマー分子は基板界面、空気界
面ともおおかたホモジニアス配向しており、かつ基板界
面側と空気界面側では棒状の液晶分子がフィルム面内で
ほぼ90度ねじれている様子が確認された。サンプル1
は不透明かつ光学的に異方性のあるポリイミドフィルム
上に形成されているため、このままでは光学補償用途と
しては使用できない。このため、サンプル1の空気界面
側にUV硬化型接着剤(UV−3400、東亞合成製)
を約5μmの厚みに塗布し、この上にコーニング社製白
板ガラス(厚さ1.1mm)をラミネートし、約600
mJのUV照射により該接着剤を硬化させた。このの
ち、ガラス/接着剤/液晶層/ポリイミドフィルムが一
体となった積層体からポリイミドフィルムを剥離するこ
とにより、液晶層を光学的に実質上等方な支持体の上に
転写した。得られた補償フィルム(サンプル1)の偏光
解析をおこなってこのフィルムの△n2・d2とねじれ
角θ2を測定したところ、それぞれ770nmとθ2=
−180°の値が得られた。次いで、大日本印刷(株)
製光拡散シートIDS−21(全光線透過率91.1
%,ヘイズ度51.6)を該フィルムの液晶性ポリエス
テル面側に巴川製紙製ノンキャリヤー粘着材を介して貼
り合わせた。以上の工程により、光拡散シート上に、粘
着材および配向基板を介して光学異方性フィルムが形成
された光学異方素子を作成した。光学異方性フィルム(A)および光学異方素子の製造例
2 蒸留精製したテトラヒドロフラン溶媒中、4−(6−ア
クリロイロキシヘキシルオキシ)安息香酸151.3g
(518mmol)、2,6−ジターシャリブチル−4
−メチルフェノール1.5g、ジイソプロピルエチルア
ミン70.1g(543mmol)、メタンスルホニル
クロリド62.1g(543mmol)を反応させ、該
カルボン酸のメタンスルホン酸無水物を合成し、ついで
メチルヒドロキノン29.87g(246mmol)と
のエステル化反応を行うことによりメチルヒドロキノン
ビス(4−(6−アクリロイロキシオヘキシルオキ
シ)安息香酸)エステル(化合物1)を粗生成物として
得た。該粗生成物を酢酸エチル/メタノールにより再結
晶することによりメチルヒドロキノン ビス(4−(6
−アクリロイロキシオヘキシルオキシ)安息香酸)エス
テル146.9gを白色結晶として得た。化合物1のG
PCによる純度は98.7%であった。GPCは溶出溶
媒としてテトラヒドロフランを用い、高速GPC用充填
カラム(TSKgel G−1000HXL)を装着し
た東ソー製GPC分析装置CCP&8000(CP−8
000、CO−8000、UV−8000)により行っ
た。また、化合物1を偏光顕微鏡下メトラーホットステ
ージで観察すると、室温では結晶相、85℃付近でネマ
チック相に転移し、さらに加熱すると115℃付近で等
方相となった。同様の手法を用い、2,3−ジメチルヒ
ドロキノン ビス(4−(11−アクリロイロキシウン
デシルオキシ)安息香酸)エステル(化合物2)を得
た。化合物2のGPCによる純度は99.3%であっ
た。同様の手法を用い、2−クロロヒドロキノン ビス
(−)−(4−(2−エチルヘキシル)安息香酸)エス
テル(化合物3)を得た。化合物3の旋光計による測定
では右旋性を有していた。このようにして得た化合物1
を6.5g,化合物2を2.913g、化合物3を0.
587g量り取り、メトキシプロピルアセテート90g
に溶解した。該溶液にフッ素系界面活性剤S−383
(旭硝子製)、光反応開始剤イルガキュアー907(チ
バガイギー製) 0.3g、増感剤ジエチルチオキサン
トン0.1gを添加した。表面をコロナ処理したトリア
セチルセルロースフィルム(フジタック、UVD−8
0)上に、ゼラチン層を介してポリビニルアルコール
(クラレポバールMP−203)を0.2μmの厚みに
均一塗布、乾燥した表面をレーヨン布によりラビング処
理した配向基板に該溶液をバーコーターにて塗布した。
塗布後、該フィルムの裏面を青板ガラス基板貼りつけ、
該ガラス−フィルム一体品を80℃に設定したホットプ
レートに載せて20分乾燥を行った。乾燥後液晶層はす
でにネマチック配向が完了していた。その後、フィルム
がガラス基板に密着した状態で50℃に設定したオーブ
ンに投入し、2〜3分間雰囲気を酸素濃度が250pp
m以下になるまで窒素置換しながらオーブン設定温度ま
で放冷してからその温度にてUV照射を行った。UV光
源としては高圧水銀灯を使用し、照射強度は120W/
cm2で、照射時間15秒の間の積算照射量は1260
mJであった。照射後の液晶層は硬化しており、その表
面硬度は鉛筆硬度にして2H程度であった。(サンプル
2)また、サンプル2の薄膜干渉法による実膜厚は5.
5μmであった。サンプル2の液晶の屈折率を測定する
ため以下の実験を行った。サンプル2を作成するに当た
り用いた液晶性組成物を用いて、同様な条件でラビング
ポリイミド膜を有する高屈折率ガラス基板(屈折率は
1.84)上に配向・固定化し、液晶フィルムを作製
し、これを用いて屈折率測定を行った。屈折計のプリズ
ム面にガラス基板が接するように置き、液晶フィルムの
基板界面側が空気界面側より下にくるように配置した場
合、フィルム面内の屈折率には異方性が有りラビング方
向に垂直な面内の屈折率は1.53、平行な面内の屈折
率は1.67であり、膜厚方向の屈折率は試料の方向に
よらず1.53で一定であった。このことから、ガラス
基板側では棒状の液晶分子が基板に対して、かつラビン
グ軸に対して平行に平面配向していることが分かった。
これより液晶層のno,neはそれぞれ1.53、1.
67であることがわかった。サンプル2に対して偏光解
析をおこなってこのフィルムの△n2・d2とねじれ角
を測定したところ、それぞれ770nmとθ2=−18
0°の値が得られた。この光学異方性フィルム(サンプ
ル2)と偏光板とを光拡散粘着剤層(全光線透過率8
9.2%,ヘイズ度88.6)を介して貼合し、光学異
方素子を得た。実施例1 光学異方素子の製造例2で得た光学異方素子を用いて、
図1に示したような配置でSTN型の反射型液晶表示素
子を作成した。図1に示される通り、液晶セル3は、対
向する一対の基板3Cと、それらの内側の面上に設けら
れた電極3Bと、その上に印刷形成され、配向処理が施
された配向膜3Eとを備える。配向膜3Eと、基板周辺
に印刷塗布形成したシール剤3Dにより規定される空間
内に液晶物質が封入され液晶層3Aが形成される。液晶
材料としてZLI−2293を用い、配向膜3Eの配向
処理方向を調節することにより液晶層3Aを所定の方向
に配向させ、θ1=+250°にツイストさせた。ま
た、液晶セル3中の液晶物質の屈折率異方性△n1と液
晶層3Aの厚みd1との積△n1・d1は略880nm
であった。液晶セル3の表示面側(図の上側)に偏光板
1を配置し、一方液晶セル3の背面側(図の下側)に反
射板4を配置した。偏光板1と液晶セル3との間に光学
異方素子2を配置した。光学異方素子2の屈折率異方性
△n2と厚みd2との積△n2・d2は略770nm、
θ2=−180°であった。また、偏光板1の吸収軸か
ら光学異方体2の偏光板側の面上における遅相軸への角
度θ3=+20°、偏光板1の吸収軸から液晶層3Aの
偏光板側の面上における配向方向への角度θ4=+11
5°とした。ちなみに、上記したSTN型反射型液晶表
示素子における各構成部材の配置位置と角度θ1〜θ4
との関係を図2及び図3に示す。図2において、液晶層
3Aの、偏光板1側の面上における配向方向31と、反
射板4側の面上における配向方向32とは、角度θ1を
なしている。光学異方素子2の、偏光板1側の面上にお
ける遅相軸の向き21と、反射板4側の面上における遅
相軸の向き22とは、角度θ2をなしている。また、偏
光板1の吸収軸11と、光学異方素子2の偏光板1側の
面上における遅相軸の向き21とは角度θ3をなし、偏
光板1の吸収軸11と、液晶層3Aの偏光板1側の面上
における配向方向31とは角度θ4をなしている。これ
らを偏光板側から反射板側に向かって重ね合わせて見た
場合の位置関係を、同一の記号を用いて平面図として図
3に示す。尚、図2及び図3において、θ1〜θ4は、
説明の便宜上全て偏光板から反射板に向かって反時計回
り、つまり相対的に同じ方向に回転させているが、本発
明の反射型液晶表示素子においては、θ1の回転方向
は、常にθ2と反対の方向となる。上記の液晶表示素子
に、駆動回路(図示せず)から透明電極3Bに駆動電圧
を印加し、反射率との関係を求めた。結果を図4に示
す。また、1/240デューティー、最適バイアスで駆
動したときのコントラスト及び電界オン時の視感反射率
(Y値)を求めた。結果を表1に示す。図4の結果よ
り、この液晶表示素子では、駆動電圧2.1〜2.2V
付近において急峻に反射率が変化することが分かる。比較例1 光学異方素子の製造例2で作製した光学異方性フィルム
(サンプル2)と偏光板とを、拡散性のない粘着剤層
(全光線透過率98%,ヘイズ度0)を介して貼合して
積層体を作製した。実施例1で使用した光学異方素子に
代えて、前記の積層体を使用した以外は実施例1と同様
の液晶表示素子を作成し、駆動電圧と反射率との関係、
電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに1/240
デューティー、最適バイアスで駆動したときのコントラ
スト及び明時の反射率(Y値)を求めた。結果をそれぞ
れ図5及び表1に示す。図5の結果より、反射率が駆動
電圧2.1〜2.2V付近において緩慢に変化すること
がわかる。The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the present embodiment, the counterclockwise direction from the polarizing plate side to the reflecting plate side is +, and the clockwise direction is-.
And an experiment was conducted. However, the same result can be obtained by performing a similar experiment with the clockwise direction + and the counterclockwise direction − from the polarizing plate toward the reflecting plate side. Production example 1 of optically anisotropic film (A) and optically anisotropic element 1 Terephthalic acid 50 mmol, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid 50 mmol, methylhydroquinone diacetate 40 mmol, catechol diacetate 62 mmol,
Using 60 mg of N-methylimidazole and a nitrogen atmosphere, polymerization was carried out at 270 ° C. for 12 hours. Next, the obtained reaction product was dissolved in tetrachloroethane, and then purified by reprecipitation with methanol to obtain 14.7 g of a liquid crystalline polyester. This liquid crystalline polyester has a logarithmic viscosity of 0.17, a nematic phase as a liquid crystal phase, an isotropic phase-liquid crystal phase transition temperature of 250 ° C. or more, and a glass transition point of 11 ° C.
5 ° C. (Polymer 1). Biphenyl dicarbonyl chloride 90 mmol, terephthaloyl chloride 10 m
mol, 2R, 3R-dimethoxybutanediol 105
mmol was reacted in dichloromethane at room temperature for 20 hours, and the reaction solution was poured into methanol and reprecipitated to obtain 12.3 g of a liquid crystalline polyester (polymer 2). Polymer 2 has a logarithmic viscosity of 0.11, shows a chiral smectic phase at room temperature, and has an isotropic transition temperature of 4
It was between 0 and 50 ° C. Further, Tg was considered to be around room temperature, and could not be observed by measurement by DSC. A solution was prepared by dissolving 19.9 g of the polymer 1 and 0.08 g of the polymer 2 in 80 g of a phenol / tetrachloroethane mixed solvent (6/4 weight ratio). This solution was applied by a bar coating method on a polyimide film (Kapton, manufactured by DuPont) rubbed with rayon cloth, dried, heat-treated at 210 ° C. for 30 minutes, and then cooled and fixed at room temperature. Thus, a uniformly oriented liquid crystal film having an actual film thickness of 3.85 μm was obtained (Sample 1). The actual film thickness was measured using a stylus type film thickness meter. First, the following experiment was performed to measure the refractive index of the liquid crystal of Sample 1. In measuring the refractive index, an Abbe refractometer (Type manufactured by Atago Co., Ltd.)
-4) was used. When the polyimide substrate is placed in contact with the prism surface of the refractometer and the liquid crystal film is placed so that the substrate interface side is lower than the air interface side, the refractive index in the film surface has anisotropy and is perpendicular to the rubbing direction. The in-plane refractive index was 1.55, the in-plane refractive index was 1.75, and the refractive index in the film thickness direction was constant at 1.55 regardless of the direction of the sample. From this, on the glass substrate side, rod-like liquid crystal molecules are planarly aligned with respect to the substrate and parallel to the rubbing direction, and the no and ne of the liquid crystal are each 1.5.
5, 1.75. Next, when the optical element film is disposed such that the air interface side of the optical element film is in contact with the prism surface of the refractometer, the in-plane refractive index becomes 1.55 in a direction parallel to the rubbing direction and 1.75 in a direction perpendicular to the rubbing direction. The refractive index in the film thickness direction was constant at 1.55 regardless of the direction of the sample. From this, it was confirmed that the polymer molecules were mostly homogeneously aligned at both the substrate interface and the air interface, and that the rod-like liquid crystal molecules were twisted by approximately 90 degrees in the film plane between the substrate interface and the air interface. Sample 1
Is formed on an opaque and optically anisotropic polyimide film and cannot be used for optical compensation as it is. Therefore, a UV curable adhesive (UV-3400, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is provided on the air interface side of Sample 1.
Is applied to a thickness of about 5 μm, and a white plate glass (1.1 mm thick) manufactured by Corning Co. is laminated on the
The adhesive was cured by mJ UV irradiation. Thereafter, the liquid crystal layer was transferred onto a substantially optically isotropic support by peeling the polyimide film from the laminate in which the glass / adhesive / liquid crystal layer / polyimide film were integrated. The polarization analysis of the obtained compensation film (sample 1) was performed to measure Δn2 · d2 and torsion angle θ2 of the film.
A value of -180 was obtained. Next, Dai Nippon Printing Co., Ltd.
Light diffusion sheet IDS-21 (total light transmittance 91.1)
% And a haze of 51.6) were adhered to the liquid crystalline polyester side of the film via a non-carrier adhesive made by Tomagawa Paper. Through the above steps, an optically anisotropic element having an optically anisotropic film formed on a light diffusion sheet via an adhesive and an alignment substrate was prepared. Production example of optically anisotropic film (A) and optically anisotropic element
2- (15) g of 4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid in tetrahydrofuran solvent purified by distillation.
(518 mmol), 2,6-ditert-butyl-4
-Methylphenol 1.5 g, diisopropylethylamine 70.1 g (543 mmol), and methanesulfonyl chloride 62.1 g (543 mmol) were reacted to synthesize methanesulfonic anhydride of the carboxylic acid, and then methylhydroquinone 29.87 g (246 mmol) ) To give methylhydroquinone bis (4- (6-acryloyloxyohexyloxy) benzoic acid) ester (compound 1) as a crude product. The crude product was recrystallized from ethyl acetate / methanol to give methylhydroquinone bis (4- (6
-Acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid ester 146.9 g was obtained as white crystals. G of compound 1
The purity by PC was 98.7%. GPC uses tetrahydrofuran as an elution solvent, and a Tosoh GPC analyzer CCP & 8000 (CP-8) equipped with a packed column for high-speed GPC (TSKgel G-1000HXL).
000, CO-8000, UV-8000). When Compound 1 was observed on a Mettler hot stage under a polarizing microscope, it turned into a crystalline phase at room temperature and a nematic phase at around 85 ° C., and became an isotropic phase at around 115 ° C. upon further heating. Using a similar technique, 2,3-dimethylhydroquinone bis (4- (11-acryloyloxyundecyloxy) benzoic acid) ester (Compound 2) was obtained. The purity of Compound 2 measured by GPC was 99.3%. Using a similar technique, 2-chlorohydroquinone bis (-)-(4- (2-ethylhexyl) benzoic acid) ester (Compound 3) was obtained. Compound 3 had dextrorotatory power as measured by a polarimeter. Compound 1 thus obtained
6.5 g, compound 2 (2.913 g), and compound 3 (0.1 g).
Weigh out 587 g, methoxypropyl acetate 90 g
Was dissolved. The solution was added with a fluorine-based surfactant S-383.
(Manufactured by Asahi Glass), 0.3 g of a photoreaction initiator Irgacure 907 (manufactured by Ciba Geigy), and 0.1 g of a sensitizer diethylthioxanthone were added. Triacetyl cellulose film with corona-treated surface (Fujitac, UVD-8
0) Polyvinyl alcohol (Kurarepovar MP-203) was evenly applied to a thickness of 0.2 μm on a gelatin layer via a gelatin layer, and the solution was applied by a bar coater to an oriented substrate whose dried surface was rubbed with a rayon cloth. did.
After coating, paste the back of the film on a blue glass substrate,
The integrated glass-film product was placed on a hot plate set at 80 ° C. and dried for 20 minutes. After drying, the nematic alignment of the liquid crystal layer had already been completed. Thereafter, the film is put into an oven set at 50 ° C. in a state in which the film is in close contact with the glass substrate, and the atmosphere is set at an oxygen concentration of 250 pp for 2 to 3 minutes.
m, the mixture was allowed to cool to the oven setting temperature while being replaced with nitrogen, and then UV irradiation was performed at that temperature. A high-pressure mercury lamp was used as the UV light source, and the irradiation intensity was 120 W /
cm2, the total irradiation amount during the irradiation time of 15 seconds is 1260
mJ. The liquid crystal layer after irradiation was cured, and its surface hardness was about 2H in terms of pencil hardness. (Sample 2) The actual film thickness of the sample 2 measured by the thin film interference method was 5.
It was 5 μm. The following experiment was performed to measure the refractive index of the liquid crystal of Sample 2. Using the liquid crystalline composition used to prepare Sample 2, it was aligned and fixed on a high refractive index glass substrate having a rubbing polyimide film (having a refractive index of 1.84) under the same conditions to prepare a liquid crystal film. The refractive index was measured using this. When the glass substrate is placed in contact with the prism surface of the refractometer and the liquid crystal film is arranged so that the substrate interface side is lower than the air interface side, the refractive index in the film surface is anisotropic and perpendicular to the rubbing direction. The in-plane refractive index was 1.53, the parallel in-plane refractive index was 1.67, and the refractive index in the film thickness direction was constant at 1.53 regardless of the direction of the sample. From this, it was found that rod-like liquid crystal molecules were planarly aligned on the glass substrate side with respect to the substrate and parallel to the rubbing axis.
Thus, the no and ne of the liquid crystal layer are 1.53, 1.
It turned out to be 67. Ellipsometry was performed on Sample 2 to measure Δn2 · d2 and the torsion angle of this film. The results were 770 nm and θ2 = −18, respectively.
A value of 0 ° was obtained. This optically anisotropic film (Sample 2) and the polarizing plate were placed on a light diffusion pressure-sensitive adhesive layer (total light transmittance of 8).
9.2% and a haze of 88.6) to obtain an optically anisotropic element. Example 1 Using the optically anisotropic element obtained in Production Example 2 of the optically anisotropic element,
An STN-type reflective liquid crystal display device was prepared with the arrangement shown in FIG. As shown in FIG. 1, the liquid crystal cell 3 includes a pair of opposing substrates 3C, electrodes 3B provided on inner surfaces thereof, and an alignment film 3E printed and formed thereon and subjected to an alignment process. And A liquid crystal substance is sealed in a space defined by the alignment film 3E and a sealant 3D formed by printing and forming around the substrate, thereby forming a liquid crystal layer 3A. Using ZLI-2293 as a liquid crystal material, the liquid crystal layer 3A was aligned in a predetermined direction by adjusting the alignment processing direction of the alignment film 3E, and twisted at θ1 = + 250 °. The product Δn1 · d1 of the refractive index anisotropy Δn1 of the liquid crystal material in the liquid crystal cell 3 and the thickness d1 of the liquid crystal layer 3A is approximately 880 nm.
Met. The polarizing plate 1 was disposed on the display surface side (upper side in the figure) of the liquid crystal cell 3, while the reflector 4 was disposed on the back side (lower side in the figure) of the liquid crystal cell 3. The optically anisotropic element 2 was disposed between the polarizing plate 1 and the liquid crystal cell 3. The product Δn2 · d2 of the refractive index anisotropy Δn2 and the thickness d2 of the optical anisotropic element 2 is approximately 770 nm,
θ2 = −180 °. Further, an angle θ3 = + 20 ° from the absorption axis of the polarizing plate 1 to the slow axis on the surface of the optically anisotropic body 2 on the polarizing plate side, and on the surface of the liquid crystal layer 3A on the polarizing plate side from the absorption axis of the polarizing plate 1 To the orientation direction at θ4 = + 11
5 °. Incidentally, the arrangement positions and angles θ1 to θ4 of the respective constituent members in the above-mentioned STN-type reflective liquid crystal display element are described.
2 and 3 are shown in FIG. In FIG. 2, the orientation direction 31 on the surface of the liquid crystal layer 3A on the side of the polarizing plate 1 and the orientation direction 32 on the surface of the side of the reflection plate 4 form an angle θ1. The direction 21 of the slow axis of the optically anisotropic element 2 on the surface on the side of the polarizing plate 1 and the direction 22 of the slow axis on the surface of the side of the reflecting plate 4 form an angle θ2. Further, the absorption axis 11 of the polarizing plate 1 and the direction 21 of the slow axis on the surface of the optical anisotropic element 2 on the polarizing plate 1 side form an angle θ3, and the absorption axis 11 of the polarizing plate 1 and the liquid crystal layer 3A Has an angle θ4 with the orientation direction 31 on the surface on the polarizing plate 1 side. FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship when these are superimposed and viewed from the polarizing plate side toward the reflecting plate side using the same symbols. 2 and 3, θ1 to θ4 are:
For the sake of convenience of explanation, all are rotated counterclockwise from the polarizing plate toward the reflecting plate, that is, relatively rotated in the same direction. However, in the reflective liquid crystal display device of the present invention, the rotating direction of θ1 is always opposite to θ2. Direction. A drive voltage was applied to the above-mentioned liquid crystal display element from a drive circuit (not shown) to the transparent electrode 3B, and the relationship with the reflectance was obtained. FIG. 4 shows the results. Further, the contrast when driven at 1/240 duty and the optimum bias and the luminous reflectance (Y value) when the electric field was turned on were obtained. Table 1 shows the results. As can be seen from the results of FIG. 4, in this liquid crystal display element, the driving voltage was 2.1 to 2.2 V.
It can be seen that the reflectance changes sharply in the vicinity. Comparative Example 1 The optically anisotropic film (sample 2) produced in Production Example 2 of the optically anisotropic element and the polarizing plate were interposed via an adhesive layer having no diffusivity (total light transmittance 98%, haze degree 0). To produce a laminate. Instead of the optically anisotropic element used in Example 1, a liquid crystal display element similar to that of Example 1 was prepared except that the above-described laminate was used.
Spectral characteristics when electric field is on and electric field is off, and 1/240
The duty, the contrast at the time of driving with the optimum bias, and the reflectance (Y value) at the time of light were obtained. The results are shown in FIG. 5 and Table 1, respectively. From the results shown in FIG. 5, it can be seen that the reflectance changes slowly around the driving voltage of 2.1 to 2.2 V.
【0011】[0011]
【表1】 [Table 1]
【0012】表1に示すコントラスト、反射率(Y値)の
測定結果を比較すると、本発明の反射型液晶表示素子
は、比較例の装置と比較して、コントラストが向上し、
特に明るさ(反射率)が著しく向上し良好な白黒表示を
達成しうることが分かる。以上の結果から、本発明の反
射型液晶表示素子は、ツイステッドネマチック構造を有
するフィルムと光拡散層を組み合わせることにより、大
幅に高い表示品位を有することが確認できた。 実施例2 図6に模式的に示されるカラーフィルター7を含む反射
型カラー液晶表示素子を作成した。図6に示す構成部材
のうち、図1に示す装置のものと共通のものは同一の符
号で示す。図6に示される通り、液晶セル3中の表示面
側の基板3Cと透明電極3Bとの間に、赤、緑及び青の
3色の画素を含むカラーフィルター7を挿入した。この
ような構成でカラーフィルター層を設けることにより、
良好なマルチカラー又はフルカラーの表示を行うことが
出来た。Comparing the measurement results of the contrast and the reflectance (Y value) shown in Table 1, the reflection type liquid crystal display device of the present invention has improved contrast as compared with the device of the comparative example.
In particular, it can be seen that the brightness (reflectance) is remarkably improved and good black and white display can be achieved. From the above results, it was confirmed that the reflective liquid crystal display element of the present invention had a significantly higher display quality by combining the film having the twisted nematic structure and the light diffusion layer. Example 2 A reflective color liquid crystal display device including the color filter 7 schematically shown in FIG. 6 was produced. 6, components common to those of the apparatus shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 6, red, green, and blue colors are provided between the substrate 3C on the display surface side of the liquid crystal cell 3 and the transparent electrode 3B.
A color filter 7 including three color pixels was inserted. By providing a color filter layer in such a configuration,
Good multi-color or full-color display could be performed.
【図1】実施例1で得た表示素子を模式的に表す立面断
面図である。FIG. 1 is an elevational sectional view schematically showing a display element obtained in Example 1.
【図2】本発明の反射型液晶表示素子における、各構成
部材の位置及び角度関係を説明する概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the position and angle relationship of each component in the reflective liquid crystal display element of the present invention.
【図3】本発明の反射型液晶表示素子における偏光板の
吸収軸、液晶物質の層の配向方向および光学異方素子
(光学異方性フィルム)の遅相軸方向の角度関係を説明
する平面図である。FIG. 3 is a plane illustrating an angle relationship between an absorption axis of a polarizing plate, an alignment direction of a layer of a liquid crystal substance, and a slow axis direction of an optically anisotropic element (optically anisotropic film) in the reflective liquid crystal display element of the present invention. FIG.
【図4】実施例1の素子の駆動電圧変化に対する反射率
の変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a change in reflectance with respect to a change in drive voltage of the device of Example 1.
【図5】比較例1の素子の駆動電圧変化に対する反射率
の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a change in reflectance with respect to a change in drive voltage of the device of Comparative Example 1.
【図6】実施例2の素子を模式的に表す立面断面図であ
る。FIG. 6 is an elevational sectional view schematically showing a device of Example 2.
1:偏光板 2:光学異方素子 3A:液晶層 4:反射層 5:外光 6:カラーフィルター 11:偏光板の吸収軸 21:光学異方素子(光学異方性フィルム)の偏光板側
の面上の遅相軸 22:光学異方素子(光学異方性フィルム)の反射板側
の面上の遅相軸 31:液晶物質の層の偏光板側の面上における液晶物質
の分子の配向方向 32:液晶物質の層の反射板側の面上における液晶物質
の分子の配向方向1: polarizing plate 2: optical anisotropic element 3A: liquid crystal layer 4: reflective layer 5: external light 6: color filter 11: absorption axis of polarizing plate 21: polarizing plate side of optical anisotropic element (optically anisotropic film) 22: slow axis on the surface of the optically anisotropic element (optically anisotropic film) on the side of the reflector 31: molecule of the liquid crystal material on the surface of the layer of the liquid crystal material on the side of the polarizing plate Alignment direction 32: Alignment direction of molecules of the liquid crystal material on the surface of the layer of the liquid crystal material on the side of the reflector.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 BA06 BA42 BB03 BB63 BC22 2H091 FA08X FA11X FA11Z FA14Z FA31X FA31Z FC22 FC23 FD06 GA06 GA17 HA07 JA01 LA17 LA19 5C094 AA06 AA10 AA12 BA44 DA13 EA06 ED11 ED14 ED20 FB01 FB20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F-term (reference) 2H049 BA06 BA42 BB03 BB63 BC22 2H091 FA08X FA11X FA11Z FA14Z FA31X FA31Z FC22 FC23 FD06 GA06 GA17 HA07 JA01 LA17 LA19 5C094 AA06 AA10 AA12 BA44 DA13 EA06 ED20
Claims (7)
ク液晶とからなる駆動用液晶セルと、該液晶セルの一方
の側に配置された偏光板と該液晶セルの他方の側に配置
された反射板を少なくとも備えたツイステッドネマチッ
ク型の反射型液晶表示素子であって、偏光板と反射板の
間に、光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子から実質
的に形成され、該液晶性高分子が液晶状態において形成
したツイステッドネマチック配向構造を固定化せしめた
光学異方性フィルム(A)と、少なくとも1層の光拡散
層(B)とから構成される光学異方素子を備えた反射型
液晶表示素子。1. A driving liquid crystal cell comprising a pair of transparent substrates provided with electrodes and a nematic liquid crystal; a polarizing plate disposed on one side of the liquid crystal cell; and a polarizing plate disposed on the other side of the liquid crystal cell. What is claimed is: 1. A twisted nematic reflective liquid crystal display device comprising at least a reflector, wherein between the polarizer and the reflector, substantially formed from a liquid crystalline polymer having an optically positive uniaxial property, A reflection type having an optically anisotropic element composed of an optically anisotropic film (A) in which a twisted nematic alignment structure in which molecules are formed in a liquid crystal state is fixed, and at least one light diffusion layer (B). Liquid crystal display element.
る請求項1記載の反射型液晶表示素子。2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light diffusion layer (B) is a light diffusion adhesive layer.
性を示す液晶性高分子を液晶状態においてツイステッド
ネマチック配向を形成させ、その状態から冷却すること
により液晶相状態でガラス固定化せしめたフィルムであ
る請求項1または2記載の反射型液晶表示素子。3. The optically anisotropic film (A) forms a twisted nematic alignment in a liquid crystal state of a liquid crystal polymer exhibiting positive uniaxiality, and then cools from that state to fix the glass in a liquid crystal phase state. 3. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflective liquid crystal display device is a stiffened film.
性を示す光硬化型液晶性低分子をツイステッドネマチッ
ク配向させ、配向後、光または熱架橋により固定化せし
めたフィルムである請求項1または2記載の反射型液晶
表示素子。4. The optically anisotropic film (A) is a film in which a photocurable liquid crystalline low-molecular compound exhibiting positive uniaxiality is twisted nematically aligned, and after alignment, is fixed by light or thermal crosslinking. Item 3. A reflective liquid crystal display device according to item 1 or 2.
から実質的に形成され、該液晶性高分子が液晶状態にお
いて形成したツイステッドネマチック配向構造を固定化
せしめた光学異方性フィルム(A)と、少なくとも1層
の光拡散層(B)とから構成される反射型液晶表示素子
用光学異方素子。5. An optically anisotropic film substantially formed of a liquid crystalline polymer having optically positive uniaxiality, wherein the twisted nematic alignment structure formed in a liquid crystal state of the liquid crystalline polymer is fixed. An optically anisotropic element for a reflection type liquid crystal display device, comprising: (A) and at least one light diffusion layer (B).
5記載の反射型液晶表示素子用光学異方素子。6. The optically anisotropic element for a reflective liquid crystal display device according to claim 5, wherein the light diffusion layer is a light diffusion adhesive layer.
光板からなる光学積層体。7. An optical laminate comprising an optically anisotropic element for a reflection type liquid crystal display element and a polarizing plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26294699A JP2001083515A (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Reflective liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP26294699A JP2001083515A (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Reflective liquid crystal display |
Publications (1)
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ID=17382763
Family Applications (1)
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| JP26294699A Pending JP2001083515A (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Reflective liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001083515A (en) |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26294699A patent/JP2001083515A/en active Pending
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