(57)【要約】【課題】反射型液晶表示装置の拡散反射鏡を形成するため、反射層の堆積前に表面を粗くするためにセルの後壁を研磨する研磨工程の必要のない反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶材料の層（２）を含むためスペーサー（５）により離間された２つのセル壁（３、４）により形成されたセル（１）と、壁の内面上の電極構造（６、７）と、液晶材料を整列するために１つ又は両方の壁上の整列表面とを含む液晶装置において、粗い表面を形成するため互いに対して少なくとも部分的に混合しない少なくとも２つの異なる材料で形成されて、その上に拡散反射鏡を与えるため反射層（２２）が形成されるミラー基礎層（２１）を備えることを特徴とする液晶装置。このミラー基礎層（２１）は、互いに対して少なくとも部分的に混合しない少なくとも２つの異なるポリマー及び／又はモノマーにより形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶材料の層（２）を含むためスペーサー（５）により離間された２つのセル壁（３、４）により形成されたセル（１）と、壁の内面上の電極構造（６、７）と、液晶材料を整列するために１つ又は両方の壁上の整列表面とを含む液晶装置において、
粗い表面を形成するため互いに対して少なくとも部分的に混合しない少なくとも２つの異なる材料で形成されて、その上に拡散反射鏡を与えるために反射層（２２）が形成されるミラー基礎層（２１）を備えることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
ミラー基礎層（２１）は、５乃至２００ナノメーターの厚さの２つ又はそれ以上のモノマー及び又はポリマーの混合である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
反射鏡（２１、２２）は、セルの後壁の内側上にある請求項１に記載の装置。
【請求項４】
反射鏡（２１、２２）は、セルの後壁の外側上にある請求項１に記載の装置。
【請求項５】
反射層（２２）は、単一シート層である請求項１に記載の装置。
【請求項６】
反射層（２２）は、複数の電極（６）に形成される請求項１に記載の装置。
【請求項７】
反射層（２２）は、電極により定義されたピクセルの少なくとも一部に位置合わせされた個別の複数の反射鏡に形成される請求項１に記載の装置。
【請求項８】
反射層（２２）の厚さは、部分反射鏡を与えるように選ばれている請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶反射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的に、液晶表示装置は液晶材料の薄い層を含むために離間された２つのガラス壁により形成されたセルを含む。ガラス壁の表面上に電極構造が、例えば、行と列の交差点の各々がアドレス可能なピクセルの行列を与える行と列を形成するストライプ電極の形式で、形成される。この表示装置は既知の多重化方式で一時に一行をアクセスすることができる。
【０００３】
液晶材料は、通常の９０°のツイステッド・ネマチック又はスーパーツイステッド・ネマチック装置（米国特許第４，５９６，４４６号のような２７０°ツイスト（ねじれ））を形成するためのネマチック又は長ピッチのコレステリック、位相変化装置を形成するためのコレステリック、強誘電体装置を形成するためのスメクチック材料であってよい。典型的な強誘電体装置は２安定装置を与える表面安定化装置（ＳＳＦＬＣＤ）を含む。このような強誘電体表示装置は、例えば、エヌ・エー・クラーク及びエス・テー・ラージャウォール、アプライド・フイジックス・レター、Ｖｏｌ３６、Ｎｏ１１、ｐｐ８８９−９０１、１９８０年６月；ＧＢ−２，１６６，２５６−Ａ；ＵＳ−４，３６７，９３４；ＵＳ−４，５６３，０５９；特許ＧＢ−２，２０９，６１０；アール・ビー・メイヤー等、Ｊ  Ｐｈｙｓ  Ｌｅｔｔ３６、Ｌ６９、１９７５に記載されている。
【０００４】
別の２安定装置は、ＷＯ−９７／１４９９０、ＰＣＴ／ＧＢ９６／０２４６３、ＧＢ９８／０２８０６．１、及びＥＰ９６９３２７３９．４に記載されるようなゼニサール２安定ネマチック装置（ＺＢＤ（商標））である。これは、ネマチック又は長ピッチのコレステリック材料が２つの異なる傾斜整列を持つ２安定状態を形成することを可能にするために、セル壁上の特別な格子表面整列を使用する。
【０００５】
いくつかの装置はバックライトと共に動作する透過型装置である。他の装置は、後ミラーを必要とし周囲の光と共に動作する反射型装置である。さらに他の装置は、バックライト及び半反射ミラーを使用して透過型及び反射型の両モードで動作する。
【０００６】
本発明は、全又は部分的反射ミラーのいずれかの後ミラーを使用した装置に関する。本ミラーは、セルの後ろの外側壁の上に、例えば、アルミニウムの反射層を蒸着又は吹付けることにより形成できる。拡散反射鏡を形成するために、反射層の堆積前に表面を粗くするために後壁を研磨することが標準である。このような研磨工程は、通常のクリーンルーム処理技術とは両立しない。
【０００７】
本発明によれば、この問題は粗い表面を形成するポリマー層を堆積し、そしてこの粗い表面を反射層で被覆することにより解決される。
【０００８】
本発明によれば、液晶材料の層を含むためスペーサーにより離間された２つのセル壁により形成されたセルと、壁の内側面上の電極構造と、液晶材料を整列するために１つ又は両方の壁上の表面整列とを含む液晶装置において、
【０００９】
互いに対して少なくとも部分的に混合しない少なくとも２つの異なる材料で形成されて粗い表面を形成し、その上に拡散反射鏡を与えるため反射層が形成されるミラー基礎層を備えることを特徴とする液晶装置が提供される。
【００１０】
ミラー基礎層は、５乃至２００ナノメーターの間、典型的に、１０乃至５０ナノメータ、例えば、３０ｎｍの厚さの２つ又はそれ以上のモノマー及び又はポリマーの混合であってよい。使用される材料及び／又は混合の相対的な比を変えることで、結果として得られる表面の粗さを変える。粗い表面は多数の微小な突起及び／又は孔を有する。セルの内側で使用される時、好ましくは、得られた粗い表面は均一の液晶層厚さ、そして各ピクセルの均一な外見を与えるために平坦化される。いくつかの装置については、平坦化層は部分的なスイッチング及び／又はグレイスケールを得るために省略できる。
【００１１】
反射鏡はセル後壁上の内側又は外側にある。反射鏡は電極に形成されてもよいし、電極とは独立に形成されてもよい。後者の場合、反射鏡は単一のシートであってよく、又は、電極の交差点により定義されるピクセルと位置合わせされた複数の別個の反射鏡要素にパターン化することもよく、そして反射鏡要素の間に光吸収性材料を含むことができる。
【００１２】
液晶材料は、ネマチック、長いピッチのコレステリック、又はキラリティーを持つ又は持たないスメクチックであってよい。
【００１３】
ＳＳＦＬＣＤでのグレイスケール及び部分的スイッチングを与えるため、異なる整列特性を持つ不均等な表面を形成するのに混合しない２つの異なるポリマーを使用することが、ＧＢ−２，３３，０７６−Ａに記載されている。ポリマー表面がセル壁上の電極上に堆積される。堆積後、ポリマー表面は整列を与えるために擦られる。
【００１４】
反射層は、全又は部分的反射ミラーが必要かどうかに依存して、１乃至１００ｎｍの薄さ、典型的に、約７０乃至８０ｎｍの、どんな反射材料、例えば、アルミニウム、銀、金等の層でよい。
本発明を以下に添付図面を参照して単に例示目的のために説明する。
【００１５】
図１、図２に示される表示装置は、ガラス壁３、４の間に含まれるネマチック又は長いピッチのコレステリック液晶材料の層２により形成される液晶セル１１を含む。スペーサーリング５は、壁を典型的に３乃至１２μｍだけ離間して維持する。代わりに、同じ大きさの多数のビーズを液晶内に分散させて正確な壁間隔を維持することができる。既知の方法で、例えば、ＳｎＯ2又はＩＴＯ（インジウムスズ酸化膜）のストリップ状の行電極６が１つの壁３上に形成され、同様な列電極７が他の壁４上に形成される。ｍ行及びｎ列の電極により、アドレス可能なエレメント又はピクセルのｍｘｎ行列を形成する。各ピクセルは行及び列電極の交差により形成される。電極は、液晶材料２の整列を与えるために擦られる、例えば、ポリイミドのポリマーの薄い層１７により覆われる。ツイステッド・ネクチック装置について、２つの壁上の整列方向はほぼ直交している。
【００１６】
行ドライバー８は、各行電極６へ電圧を供給する。同様に、列ドライバー９は、各列電極７へ電圧を供給する。加えられる電圧の制御は、電源１１から電力をそしてクロック１２からタイミングを受ける制御ロジック１０から行われる。
【００１７】
セル１の各側には偏光子１３、１４がそれらの偏光軸を互いに実質的に交差させて、且つ、隣接した壁３、４上の整列方向に対して実質的に平行に配置されている。追加的に、例えば、ストレッチされたポリマーの１つ又は複数の補償層１９が、普通、セルの前の偏光子の下にセルの壁との間に配置される。
【００１８】
部分的反射ミラー１６は、光源１５と一緒にセル１の後ろに配置される。これは表示装置を反射型で見ることができ、そして周囲光が弱い時に後ろから照らされる。
【００１９】
２安定強誘電体液晶装置は同様な構成であるが、異なる厚さのスメクチック液晶材料、例えば、１乃至５μｍ厚さ、及び、表面誘起整列方向間に異なる角度を有する。偏光子もまた、例えば、４５°の異なる角度をなす。
【００２０】
図３は、ミラーがセルの内側にある本発明の後のセル壁２０を示す。壁２０はその上に混合ポリマーの層２１及び列電極７にパターン化されるアルミニウムの反射層２２が形成されている。ポリマーＡＴ９０２の絶縁膜の障壁層２３が反射層２２上に形成されて、それ自身は整列層２４を形成するポリイミドの擦られた層により覆われている。
【００２１】
１つ例では、層２１は、１パートのブチロラクトン溶媒内の１パートのＪＳＲ  Ｊａｌｓ２１２（日本のＪＳＲから得られる）整列ポリマー及び１と１／３パートのＮＭＰ（Ｎメチル・ピロリドン）溶媒内の２／３パートの日立ＬＱＴ１２０（日本の日立から得られる）整列ポリマーをガラス壁上にスピンコーテイングして形成される。典型的に、層は１０秒の間に２５００ｒｐｍでスピンコートされ、溶媒を蒸発するために３０分間に１００℃で焼き、その後に層を重合するためにさらに６０分間の間、２００℃で焼かれる。ＪＡＬＳ２１２及びＬＱＴ１２０は混合しない。得られる層は相対的に粗い表面であり、典型的に、約１．５乃至３μｍのより大きな特徴サイズ内に約５００乃至７００ｎｍの幅と６０ｎｍの高さ／深さの突起及び又は窪みを有する。Ｊａｌｓ２１２とＬＱＴの比を１：４と４：１の間で変化させると（及び／又は溶媒）、表面特徴の大きさが変化し、よって、分散の程度が変化する。同じ溶媒が両方のポリマーに使用できる。例えば、ＮＭＰは両方に使用できる。
【００２２】
反射層２２は、アルミニウムの２０乃至１００ｎｍ又はそれ以上の厚さの層であってよい。代わりに、層は２０乃至１００ｎｍの銀であってよい。層２２は、完全な層として堆積されて（例えば、蒸着、スプレイング、又は厚膜堆積により）、そして典型的に２０μｍ間隔で離れた１００μｍ幅のストリップ状の列電極に標準のフォトレジスト処理を使用してパターン化される。代わりに、電極は必要な大きさにマスクを介して堆積できる。
【００２３】
図４は、反射層が電極に形成されておらず、単一のシート又は行と列の電極６、７の交差点に形成されるピクセルと位置合わせされたピクセル形状エレメントにパターン化されている点を除いて、図３と似ている。障壁層２３が反射鏡２２上に形成され、そして行電極６がこの障壁層２３上に形成されている。他の障壁層２５が電極上に形成され、そして、整列層２４を形成するために擦られるポリイミドの整列層により被覆される。
【００２４】
図５は、セルの外側に形成された反射鏡を持つ後セル壁を示す。この後セル壁２０は、図３のような混合しないポリマーの混合層２１を有する。層２１はアリミニウムの反射層２２により被覆される。
【００２５】
他の例では、２つの整列材料、ＪＡＬＳ２１２及びＬＱＴ１２０、はスピンコーテイングにより基板上に堆積される結果の混合物を作る前に重量比１：１で混合された。整列層はその他は前の例と同じ方法で作られた。１つの整列材料の窪んだ領域が他の整列材料の上昇した領域内に形成され、上昇した領域は典型的に１００乃至３００ｎｍの幅と４００乃至１，２００ｎｍの長さを有し、そして窪んだ領域は典型的に５０乃至２００ｎｍの幅と４００乃至１，２００ｎｍの長さを有した。さらに、窪んだ領域と上昇した領域の高さの差は約２０ｎｍであった。
【００２６】
位相を分離する（乾燥の際に分離する）他のポリマーを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来のツイステッド・ネマチック行列多重化アドレス液晶表示装置の平面図。
【図２】図１の表示装置の断面図。
【図３】本発明による反射鏡が一組の電極もまた形成する表示装置の１つの壁の断面図。
【図４】本発明による別の壁の断面図。
【図５】本発明による別の壁の断面図。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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