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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
vom reflektierenden Typ.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mit
der raschen Verbreitung von Datenkommunikationsgeräten wie
Mobiltelefonen, PHS, PDA (persönlichen
digitalen Assistenten) und dergleichen ist die Infrastruktur gut
ausgebaut worden, so dass jedermann Zugriff erhält und leicht jederzeit und
an jedem Ort in Kommunikation treten kann. Da diese Geräte für den mobilen
Gebrauch ausgelegt sind, der Anzeigevorrichtungen von geringem Gewicht,
geringer Dicke und niedrigem Stromverbrauch verlangt, sind Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
derzeit die beherrschenden Komponenten geworden. Eine solche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
liefert eine Anzeige mit Flüssigkristallmolekülen, deren
Lichtdurchlässigkeitsfaktor
sich ändert,
wenn sie mit einer wirksamen Spannung von mehreren Volt angesteuert
werden. Da jedoch Flüssigkristalle
ein nicht lumineszentes Material sind, brauchen sie eine andere
Art von Lichtquelle. Eine solche Lichtquelle muss, verglichen mit
der elektrischen Leistung zur Ansteuerung des Flüssigkristalls, mit einer sehr
grossen elektrischen Leistung versorgt werden. Andererseits haben Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
des reflektierenden Typs (hiernach als LCD vom reflektierenden Typ
bezeichnet) einen extrem niedrigen Stromverbrauch und realisieren
eine Anzeigevorrichtung, die ein dem Flüssigkristall innewohnendes
Merkmal bestens ausnutzt, indem sie mit einer unterseitigen Reflexionsplatte
versehen sind, um eine Anzeige bei Umgebungslicht zu ermöglichen.
Die LCD vom reflektierenden Typ werden als Anzeigen für persönliche digitale
Assistenten und dergleichen unentbehrlich.
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Jedoch
hatten LCD des reflektierenden Typs vom Stand der Technik das Problem,
nicht in der Lage zu sein, genügende
Helligkeit in allen anderen Richtungen als der Richtung der Spiegelreflexion
des auf die Anzeigevorrichtung einfallenden Lichtes zu liefern,
weil sie für
die Anzeige Umgebungslicht verwenden. Aus diesen Gründen ist
ein Aufbau vorgeschlagen worden, bei dem eine streuende Schicht
oder dergleichen verwendet wird, um Licht in anderen Richtungen
als die der Spiegelreflexion zu streuen und dadurch den Betrachtungswinkel
zu erweitern.
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Der
in der offengelegten japanischen Patentschrift H08-201802 beschriebene
Aufbau (hierunter als „Aufbau
A des Standes der Technik")
und ein anderer Aufbau, der ein Streumerkmal besitzt, das durch
Rauigkeiten geschaffen wird, die auf einem oberen Substrat ausgebildet
sind und in der offengelegten japanischen Patentschrift H08-338993
beschrieben wurde (hierunter als „Aufbau B des Standes der
Technik" bezeichnet), sind
bekannte Beispiele von LCD des reflektierenden Typs im Stand der
Technik. 5 zeigt eine Konfiguration der
LCD vom reflektierenden Typ mit dem Aufbau A des Standes der Technik.
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In
den oben beschriebenen Aufbauten A und B des Standes der Technik
bestehen noch je nach den Streueigenschaften der in jeder Konfiguration
verwendeten streuenden Schicht verschiedene Probleme.
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Wenn
die Streueigenschaft schwach ist, d.h. der diffuse Reflexionsfaktor
klein ist, gibt es kaum nach vorn reflektiertes Licht (d.h. in der
zur LCD-Oberfläche
senkrechten Richtung) bei LCD vom reflektierenden Typ mit Aufbauten
A oder B des Standes der Technik, da das darauf auftreffende Licht
kaum gestreut, sondern in Richtung der Spiegelreflexion zurückgeworfen
wird, wodurch sich das Problem ergibt, dass ein sehr dunkles Weiss
angezeigt wird.
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Wenn
andererseits die Streueigenschaft stark oder der diffuse Reflexionsfaktor
hoch ist, dann erfolgt Rückwärtsstreuung
bei Umgebungslichteinfall auf LCD vom reflektierenden Typ mit Aufbau
B des Standes der Technik, der durch Substratrauigkeiten mit Streueigenschaften
versehen wird. Da dadurch verhindert wird, dass der Reflexionsfaktor
in einer Schwarzanzeige genügend
niedrig ist, entsteht das andere Problem, dass kein genügend hoher
Konstrast geliefert wird. Des Weiteren kann, abgesehen vom Fall
des Aufbaus B des Standes der Technik, bei einer Konfiguration mit
dem Aufbau A des Standes der Technik, bei dem eine streuende Vorderschicht
verwendet wird, innerhalb der streuenden Schicht eine Mehrfachstreuung
auftreten, wenn Licht hindurchgeht, da die Streueigenschaft stark
ist. Dadurch ändert
sich der Polarisationszustand des durchgelassenen Lichts bei seinem
Eintritt in die Schicht, statt sich beim Austritt aus der Schicht
zu ändern.
Das führt dazu,
dass keine gute schwarze Anzeige mit einem niedrigen Refle xionsfaktor
geliefert werden kann, wodurch das Problem entsteht, dass kein hoher
Konstrast geliefert wird.
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Ausserdem
führt,
wenn die Streueigenschaft in den obigen Aufbauten A und B des Standes
der Technik übermässig stark
ist, das die streuende Schicht oder eine aus Rauigkeiten gebildete
streuende Oberfläche verlassende,
sich verteilende Licht noch zu dem anderen Problem, dass das Bild
verschwommen erscheint.
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Eine
LCD des reflektierenden Typs mit einem anderen Aufbau ist vorgeschlagen
worden, bei der eine streuende Schicht zwischen einer Polarisationsfolie
und einer Flüssigkristallschicht
angeordnet ist, um die obigen Probleme zu lösen. Jedoch konnte auch dieser
Aufbau die Probleme bei einigen Vorrichtungen nicht lösen, obwohl
er dies bei anderen konnte, so dass der Wunsch bestand, die genauen
strukturellen Bedingungen festzulegen, um die obigen Probleme zuverlässig zu
lösen.
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In
Anbetracht der in LCD des reflektierenden Typs vorn Stande der Technik
weiterhin bestehenden Probleme, wie sie oben beschrieben wurden,
wird mit der vorliegenden Erfindung beabsichtigt, eine LCD vom reflektierenden
Typ zur Verfügung
zu stellen, die bei der Weiss-Anzeige hell ist, einen hohen Kontrast
erzeugen und ein Verschwimmen des Bildes reduzieren kann.
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Es
kann auf die
JP 10
206837 A Bezug genommen werden, gegenüber der die Erfindung gekennzeichnet
ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine LCD vom reflektierenden
Typ mit einer Flüssigkristallzelle,
einer Polarisationsfolie, einer doppelbrechenden Schicht, einer
streuenden Schicht und einem Licht reflektierenden Element, dadurch
gekennzeichnet, dass die streuende Schicht einen diffusen Reflexionsfaktor „R" von 7 % oder darüber, aber
von 110 % oder darunter besitzt, wenn der Einfallswinkel im Bereich
von 25° oder
darüber
und 45° oder
darunter liegt.
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Und
zwar unter der Voraussetzung, dass der hier benutzte diffuse Reflexionsfaktor „R" durch die folgende
Formel definiert ist: R = R1/R2 × 100.
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R1
und R2 sind wie folgt definiert. Zuerst wird eine reguläre Aluminium-Reflexionsplatte
hergestellt, deren Reflexionsfaktor in der Richtung der Senkrechten
für ein fallendes
Licht von 546 nm Wellenlänge
bei einem Einfallswinkel (Winkel bezüglich der Senkrechten zu einem
Objekt) von 0° einen
Wert von 91 % hat. Der Reflexionsfaktor in der Richtung der Senkrechten
wird als R1 angenommen, wenn Licht mit einem Einfallswinkel von
0° auf die
den Gegenstand bildende, streuende Schicht einfällt, die an der regulären Aluminium-Reflexionsplatte
haftet. Ferner wird angenommen, dass der Reflexionsfaktor in Richtung
der Senkrechten bezüglich einer
MgO-Schicht, deren Dicke gleich der des an der regulären Aluminium-Reflexionsplatte
anhaftenden Objekts ist, R2 ist, wenn Licht mit einem Einfallswinkel
von 25° auf
die MgO-Schicht fällt.
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Wenn
der oben dargelegte Aufbau angenommen wird, kann eine LCD vom reflektierenden
Typ zur Verfügung
gestellt werden, die in der Lage ist, eine ausgezeichnete Schwarz-Weiss-Anzeige
zu realisieren und dadurch einen hohen Konstrast und ein klares,
nicht verschwommenes Bild erzeugt.
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Ausserdem
hat die streuende Schicht dieser Erfindung einen Gesamtlichtdurchlässigkeitsfaktor
von 80 % für
einfallendes Licht aus einer Richtung senkrecht zur streuenden Schicht.
Dieser Struktur zufolge kann nicht nur eine gute weisse Anzeige
mit einem höheren
Reflexionsfaktor, sondern auch eine ausgezeichnete schwarze Anzeige
mit einem niedrigen Reflexionsfaktor erzeugt werden, und zwar durch
verminderte Rückwärtsstreuung,
wodurch ein Bild mit verbesserter Sichtbarkeit realisiert wird.
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Des
Weiteren ist die streuende Schicht dieser Erfindung dadurch gekennzeichnet,
dass sie in ihrer Streueigenschaft isotrop ist. Mit diesem Aufbau
kann eine ausgezeichnete Schwarz-Weiss-Anzeige der LCD vom reflektierenden
Typ in der Richtung nach vorn realisiert werden, die nicht von der
Richtung des auf die LCD fallenden Lichtes abhängt, wodurch ein hoher Kontrast
und ein klares, nicht verschwommenes Bild erreicht werden.
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Ausserdem
ist die streuende Schicht dieser Erfindung weiter durch Haftvermögen gekennzeichnet.
Indem dieser Aufbau angenommen wird, kann die Streueigenschaft in
dem zum Bonden der LCD vom reflektierenden Typ verwendeten Haftmittelabschnitt
zur Verfügung
gestellt werden. Dadurch kann die Gesamtdicke der LCD vom reflektierenden
Typ gegenüber
einer LCD verringert werden, in der die streuende Schicht in der Konfiguration
der Schichten getrennt verwendet wird. Ausserdem wird keine getrennte
Haftmittelschicht benötigt,
wenn die streuende Haftmittelschicht angenommen wird, die zwischen
der Flüssigkristallzelle
und der doppelbrechenden Schicht gebildet wird. Dadurch kann der
Abstand zwischen der streuenden Schicht und einer reflektierenden
Oberfläche
und somit ein Verschwimmen des Bildes verringert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einer
ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem ersten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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3 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem ersten Vergleichsbeispiel
dieser Erfindung;
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4 ist eine Querschnittsansicht eines abgewandelten
Beispiels der LCD vom reflektierenden Typ in der ersten und zweiten
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine Querschnittsansicht einer LCD des reflektierenden Typs vom
Stand der Technik;
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6 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem zweiten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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7 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem dritten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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8 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem vierten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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9 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem fünften Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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10 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem zweiten Vergleichsbeispiel;
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11 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem dritten Vergleichsbeispiel;
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12 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem sechsten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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13 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem siebenten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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14 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem achten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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15 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem neunten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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16 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem zehnten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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17 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem vierten Vergleichsbeispiel;
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18 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem fünften Vergleichsbeispiel;
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19 ist
eine graphische Darstellung der Streueigenschaft einer streuenden
Schicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einem sechsten Vergleichsbeispiel.
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DIE BESTEN AUSFÜHRUNGSWEISEN
DER ERFINDUNG
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Beispielhafte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden hiernach unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Figuren beschrieben.
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Erste beispielhafte Ausführungsform
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer LCD vom reflektierenden Typ in einer
ersten beispielhaften Ausführungsform
dieser Erfindung. Wie in 1 zu sehen, umfasst die LCD
vom reflektierenden Typ in dieser beispielhaften Ausführungsform:
eine
Flüssigkristallzelle 13,
die dicht eingeschlossen zwischen einem oberen durchsichtigen Substrat 14 und einem
unteren Substrat 19 Flüssigkristall
enthält;
eine
Polarisationsfolie 11, angeordnet auf einer Seite des Substrats 14 der
Flüssigkristallzelle 13;
eine
doppelbrechende Schicht 12 und eine streuende Schicht 10,
angeordnet zwischen der Polarisationsfolie 11 und der Flüssigkristallzelle 13;
und
ein Licht reflektierendes Element (Spiegelreflexionselektrode 18),
angeordnet auf einer Seite des Substrats 19 der Flüssigkristallzelle 13.
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In
dieser beispielhaften Ausführungsform
wird eine streuende Schicht als die streuende Schicht 10 der wie
oben aufgebauten LCD vom reflektierenden Typ verwendet, deren Streueigenschaft
derart ist, dass der diffuse Reflexionsfaktor „R" für
einfallendes Licht, das mit einem Winkel zwischen 25° und 45° einfällt, 7 %
oder grösser,
aber 110 % oder kleiner ist. Eine helle weisse Anzeige kann erreicht
werden, wenn der diffuse Reflexionsfaktor 7 % oder mehr beträgt.
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Ausserdem
kann eine ausgezeichnete schwarze Anzeige mit einem niedrigen Reflexionsfaktor
erreicht werden, da die Polarisation innerhalb der streuenden Schicht
kaum aufgehoben wird, wenn der diffuse Reflexionsfaktor 110 % oder
weniger beträgt.
Im Ergebnis kann eine Anzeige von hohem Kontrast realisiert werden.
Des Weiteren kann eine Verringerung des Verschwimmens in einem Bild
erreicht werden, was zu einem klaren Bild führt. Ein konkretes Beispiel
wird später
bei den „Ausführungsbeispielen" beschrieben.
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Des
Weiteren kann Rückwärtsstreuung
durch Verwendung einer streuenden Schicht unterdrückt werden,
deren Gesamtlichtdurchlässigkeitsfaktor
80 % oder mehr beträgt.
Daher kann der Reflexionsfaktor für eine schwarze Anzeige verringert
werden, und ein ausgezeichnetes Bild von hoher Sichtbarkeit kann
erreicht werden. Weiter wird durch Verwendung einer streuenden Schicht
mit isotroper Streueigenschaft eine ausgezeichnete Schwarz-Weiss-Anzeige
nach vom in einer LCD vom reflektierenden Typ realisiert, ohne dass
diese von der Richtung des Lichteinfalls auf die LCD abhängig wäre. Dies
kann zu einem hohen Kontrast und einem klaren Bild führen, ohne
ein Verschwimmen des Bildes zu verursachen.
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Die
streuende Schicht 10 wird gewöhnlich durch Verteilen feiner
Teilchen organischer und anorganischer Substanzen in einem Harz
hergestellt. In dieser Erfindung wurde die streuende Schicht hergestellt
durch eine solche Steuerung der Durchmesser und Konzentration der
in die streuende Schicht eingeführten
feinen Teilchen, dass als Streueigenschaft ein diffuser Reflexionsfaktor „R" erreicht wird, der
7 % oder mehr, aber 110 % oder weniger beträgt. Das Verfahren der Steuerung
der Streueigenschaft ist nicht auf das oben Beschriebene beschränkt. Die
Streueigenschaft der streuenden Schicht kann auch durch andere Mittel
wie Anpassung der Schichtdicke, Änderung
des Unterschiedes in den Brechungsindices zwischen den feinen Teilchen
und dem umgebenden Material usw. gesteuert werden.
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Der
diffuse Reflexionsfaktor für
mit einem Winkel von 25° einfallendes
Licht entspricht dem Fall, wo die LCD vom reflektierenden Typ in
einer Umgebung benutzt wird, in der sich ein grossflächiges Fenster
hinter dem Benutzer der LCD vom reflektierenden Typ befindet. Ferner
entspricht der diffuse Reflexionsfaktor für einen Einfallswinkel von
45° dem
Fall, wo die LCD vom reflektierenden Typ in einer Umgebung verwendet
wird, in der sich ein Beleuchtungskörper nur über dem Benutzer befindet.
In der tatsächlich
in Frage kommenden Umgebung hängt
die Helligkeit der LCD vom reflektierenden Typ vom diffusen Reflexionsfaktor
für Licht
ab, das mit Einfallswinkeln von 25 bis 45° einfällt. Es ist von grosser Bedeutung,
diese diffusen Reflexionsfaktoren nach Festlegung der Anzeigeeigenschaften
der LCD vom reflektierenden Typ bezüglich des einfallenden Lichts
zu steuern. Insbesondere hat der diffuse Reflexionsfaktor für Licht
mit einem Einfallswinkel von 25° die grösste Bedeutung
für die
Anzeigeeigenschaften der LCD vom reflektierenden Typ, da dieser
Einfallswinkel der Spiegelreflexion der LCD nach vorn am nächsten ist.
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Zweite beispielhafte Ausführungsform
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Eine
zweite beispielhafte Ausführungsform
dieser Erfindung wird als Nächstes
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren beschrieben. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform
ist der oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen
ersten beispielhaften Ausführungsform ähnlich,
ausser dass die streuende Schicht 10 dieser Erfindung Haftvermögen besitzt.
Daher werden Elemente, die in dieser beispielhaften Ausführungsform
nicht speziell beschrieben werden, als analog zu denen der ersten
beispielhaften Ausführungsform
angenommen, und ihnen werden in der folgenden Be schreibung die gleichen
Bezugsziffern wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform
zugeordnet.
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Die
LCD vom reflektierenden Typ in dieser beispielhaften Ausführungsform
besitzt einen Querschnittsaufbau, der mit dem in 1 gezeigten
identisch ist. In dieser beispielhaften Ausführungsform dient aber die streuende
Schicht 10 zusätzlich
zu ihren streuenden Eigenschaften auch als eine Haftmittelschicht,
um eine doppelbrechende Schicht 12 und eine Flüssigkristallzelle 13 zu
verbinden. Daher erübrigt
sich ein Abschnitt, der in der LCD vom reflektierenden Typ in der
ersten beispielhaften Ausführungsform
durch die Haftmittelschicht eingenommen wird (das Haftmittel wird
in 1 nicht gezeigt), und die Gesamtdicke der LCD
vom reflektierenden Typ wird um diesen Abschnitt vermindert.
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Als
Verfahren, der streuenden Schicht 10 Haftvermögen zu erteilen,
sind Verfahren verfügbar
wie zum Beispiel das Hinzufügen
eines sogenannten Tackifiers (eines Kohäsion hinzufügenden Mittels), d.h. von Materialien
wie Naturharz, niedermolekularem Kunstharz, flüssigem Gummi und dergleichen
zu dem Harz, aus dem sich eine gewöhnliche streuende Schicht zusammensetzt.
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Ausserdem
gibt es ein weiteres Verfahren, bei dem für das Harzmaterial der streuenden
Schicht 10 ein Harz verwendet wird, das ein innewohnendes
Haftvermögen
besitzt. Eine Vielfalt von Harzen mit Haftvermögen sind verfügbar, zum
Beispiel Acrylester verschiedener Arten sowie Polymere und Copolymere
verschiedener Vinylmonomere. Zu konkreten Beispielen gehören Homopolymere
und Copolymere von Alkylacrylat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere
und dergleichen. Die mit Haftvermögen ausgestattete streuende Schicht 10 kann
gebildet werden, indem feine Teilchen verschiedener Arten von anorganischen
und organischen Substanzen im oben beschriebenen Harz verteilt werden.
Darüber
hinaus kann jedes der oben genannten Copolymere mit Streueigenschaften
ausgestattet werden, indem die Copolymerzusammensetzung angepasst
wird, ohne dass feine Teilchen einer anorganischen oder organischen
Substanz zugesetzt werden.
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Ein ähnlicher
Effekt, wie er in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde,
kann erreicht werden, indem für
die streuende Schicht 10 der wie oben aufgebauten LCD vom
reflektierenden Typ eine streuende Schicht verwendet wird, die eine
solche Streueigenschaft für
einfallendes Licht aller Einfallswinkel zwischen 25 und 45° besitzt,
dass der diffuse Reflexionsfaktor „R" 7 % oder mehr, aber 110 % oder weniger beträgt. Des
Weiteren ist der Effekt, der erzielt wird, wenn eine streuende Schicht
verwendet wird, die einen Gesamtlichtdurchlässigkeitsfaktor von 80 % oder
mehr besitzt, und/oder wenn eine streuende Schicht eine isotrope
Streueigenschaft besitzt, ebenfalls der gleiche, wie er in der ersten
beispielhaften Ausführungsform
beschrieben wurde. Das Haftmittel mit streuenden Eigenschaften kann
mit dem gleichen Verfahren hergestellt werden wie die in der ersten
beispielhaften Ausführungsform
verwendete streuende Schicht.
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Die
LCD vom reflektierenden Typ in dieser beispielhaften Ausführungsform
bietet Vorteile wie vermindertes Verschwimmen eines Bildes und Erzeugen
eines noch klareren Bildes, da sie zu einem kürzeren Abstand zwischen der
streuenden Schicht und einer reflektierenden Oberfläche führt als
bei der LCD vom reflektierenden Typ in der ersten beispielhaften
Ausführungsform.
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Des
Weiteren kann die LCD vom reflektierenden Typ in dieser beispielhaften
Ausführungsform
in der Gesamtdicke der LCD vom reflektierenden Typ im Vergleich
zu der LCD vom reflektierenden Typ in der ersten beispielhaften
Ausführungsfonn,
wie sie oben beschrieben wurde, verringert werden.
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Obwohl
die LCD vom reflektierenden Typ dieser Erfindung in der vorangehenden
ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme
auf das in 1 gezeigte Beispiel beschrieben
worden sind, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsweisen
beschränkt.
Sie kann einen ähnlichen
Effekt für
eine LCD vom reflektierenden Typ und ähnliche liefern, bei denen
zum Beispiel eine aktive Ansteuerung mit Dünnschichttransistoren (TFT)
eingesetzt wird. Wenn in den unten beschriebenen Ausführungsbeispielen
Silber als Spiegelreflexionselektrode 18 beschrieben worden
ist, so ist dies wiederum nicht einschränkend. Ein ähnlicher Effekt kann auch erreicht
werden, wenn eine Reflexionselektrode aus einem anderen Metall verwendet
wird, zum Beispiel aus Aluminium.
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Ausserdem
ist in der oben beschriebenen ersten und zweiten beispielhaften
Ausführungsform,
wie in 1 gezeigt, die streuende Schicht 10 dieser
Erfindung zwischen dem oberen durchsichtigen Substrat 14 und
der doppelbrechenden Schicht 12 angeordnet. Dies ist aber
nicht einschränkend,
und ein ähnlicher
Effekt kann auch mit anderen Anordnungen erreicht werden, wo die
streuende Schicht 10 zwischen die Polarisationsfolie 11 und
die doppelbrechende Schicht 12 gelegt wird, wie in 4(a) gezeigt, oder wo die streuende Schicht 10 zwischen
das obere durchsichtige Substrat 14 und die durchsichtige
Elektrode 16 gelegt wird, wie in 4(b) gezeigt,
um einige Beispiele zu nennen. Wenn des Weiteren oben der Fall beschrieben
worden ist, wo nur eine Schicht als die streuende Schicht 10 verwendet
wird, so ist dies nicht einschränkend,
und ein ähnlicher
Effekt kann mit einem anderen Aufbau erreicht werden, der mehrere
streuende Schichten umfasst.
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Ausführungsbeispiele
dieser Erfindung werden nun hiernach beschrieben. Die folgenden
Ausführungsbeispiele
entsprechen der oben beschriebenen ersten und zweiten beispielhaften
Ausführungsform.
Was zu zeigen sein wird, ist das Ergebnis einer Überprüfung des zuvor erwähnten Effekts
an LCD vom reflektierenden Typ, die mit Ausführungsbeispielen der streuenden
Schicht hergestellt wurden, die den oben beschriebenen beispielhaften
Ausführungsformen
entsprechen, sowie anderen mit ihren Vergleichsbeispielen.
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Erstes bis fünftes Ausführungsbeispiel
sowie Erstes bis drittes Vergleichsbeispiel
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Glassubstrate
wurden als das Substrat 14 und das Substrat 19 verwendet.
Ein Farbfilter 15 des Pigmentdispersionstyps, das als ein
Streifenmuster von rot, grün
und blau angeordnet war, wurde mit dem photolithographischen Verfahren
auf dem Substrat 14 gebildet. Darüber wurde dann mit einer aus
Indiumzinnoxid (ITO) bestehenden durchsichtigen Elektrode 16 eine
Pixelelektrode gebildet.
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Des
Weiteren wurde auf dem unteren Substrat 19 durch Silberabscheidung
vermittels Aufdampfen im Vakuum eine metallische Reflexionselektrode 18 gebildet.
Ausserdem wurden Ausrichtungsschichten auf der durchsichtigen Elektrode 16 und
der metallischen Reflexionselektrode 18 gebildet und danach
durch einen Reibprozess ausgerichtet.
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Das
Substrat 14 und das Substrat 19 wurden nach Aufdrucken
eines mit Glasfasern vermischten, hitzehärtbaren Siegelharzes um den
Perimeter des Substrats 14 herum sowie nach Ausbreiten
von Harzkugeln von 4,5 μm
Durchmesser auf dem Substrat 19 zusammengefügt. Das
Siegelharz wurde bei einer Temperatur von 150°C ausgehärtet. Danach wurde ein nematischer
flüssiger
Kristall der Estergruppe mit Δn
= 0,14 mit Hilfe von Vakuum eingespritzt. Die Einspritzöffnung wurde
mit einem ultraviolett aushärtenden
Harz versiegelt, das dann mit Ultraviolettstrahlen gehärtet wurde,
um eine Flüssigkristallzelle 13 fertigzustellen.
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Eine
streuende Schicht 10 wurde auf das Substrat 14 der
wie oben aufgebauten Flüssigkristallzelle 13 geklebt.
Die hier verwendete streuende Schicht 10 war ein Material
mit einem Gesamtlichtdurchlässigkeitsfaktor
von 90 %, einer isotropen Streueigenschaft und einem Haze-Wert von
55 % für
austretendes Licht, und zwar unabhängig vom Einfallswinkel des
einfallenden Lichts. Hier ist der Haze-Wert als ein Wert definiert,
der als (Durchlässigkeitsfaktor
für gestreutes
Licht)/(Gesamtlichtdurchlässigkeitsfaktor) × 100 (%)
abgeleitet ist. Die Streueigenschaften der streuenden Schichten 10 unterscheiden
sich zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen
und den Vergleichsbeispielen.
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Eine
doppelbrechende Folienschicht 12 mit einem Verzögerungswert
von 490 nm wurde so auf die streuende Schicht 10 gebondet,
dass die langsame Achse orthogonal zur Reibrichtung des Substrats 14 war. Ausserdem
wurde die Polarisationsfolie 11 auf diese in einer solchen
Orientierung gebondet, dass die Absorptionsachse einen Winkel von
45° zur
Reibrichtung des oberen durchsichtigen Substrats 14 bildete.
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Die
Ausführungsbeispiele
und die Vergleichsbeispiele, die den LCD vom reflektierenden Typ
in der ersten beispielhaften Ausführungsform entsprechen, wurden
also durch die oben beschriebenen Prozeduren hergestellt. Sie sind
Farb-LCD vom reflektierenden Typ mit normal schwarzem Modus, die
eine schwarze Anzeige zeigen, wenn keine Spannung anliegt.
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2, 3 sowie 6 bis 11 zeigen
Kennlinien, die die diffusen Reflexionsfaktoren der streuenden Schichten
der einzelnen Ausführungsbeispiele
und Vergleichsbeispiele darstellen. 2, 6, 7, 8 und 9 entsprechen
dem ersten Ausführungsbeispiel,
dem zweiten Ausführungsbeispiel,
dem dritten Ausführungsbeispiel,
dem vierten Ausführungsbeispiel
bzw. dem fünften
Ausführungsbeispiel. 3, 10 und 11 entsprechen
dem ersten Vergleichsbeispiel, dem zweiten Vergleichsbeispiel bzw.
dem dritten Vergleichsbeispiel.
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Tabelle
1 zeigt Ergebnisse von Messungen der Werte von „R" an den streuenden Schichten bei Einfallswinkeln
von 25 bis 45°,
den Kontrast nach vorn sowie den Reflexionsfaktor, der für jedes
der Ausführungsbeispiele
und der Vergleichsbeispiele zum „Y"-Wert der Weissanzeige umgewandelt wurde.
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Es
ist aus Tabelle 1 offensichtlich, das für das erste bis fünfte Ausführungsbeispiel
günstige
Eigenschaften erhalten wurden, indem sie Werte von „R" von 7 % oder mehr,
aber 110 % oder weniger bei Einfallswinkeln von 25 bis 45° erfüllen, während die
Kontraste nach vorn zwischen 6,8 und 11,7 liegen (ein Kriterion für guten
Kontrast ist ein Wert von 5,0 oder darüber) und die Reflexionsfaktoren,
zu „Y"-Werten der Weissanzeige
umgewandelt, zwischen 9,8 % und 14,0 % liegen (ein Kriterion für eine gute
Weissanzeige ist 10 % oder darüber).
Darüber
hinaus wurde ein ausgezeichnetes Ergebnis auch für die Änderung des Reflexionsfaktors bezüglich der
Abhängigkeit
vom Betrachtungswinkel erhalten.
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Hingegen
konnten befriedigende Kontraste und/oder gute Weissanzeigen für das erste
bis dritte Vergleichsbeispiel nicht erhalten werden, bei denen die „R"-Werte das obige
Kriterion bei Einfallswinkeln von 25 bis 45° nicht erfüllen, da die Ergebnisse Kontraste
nach vorn zwischen 3,2 und 5,1 aufzeigen, während die Reflexionsfaktoren,
zu „Y"-Werten für die Weissanzeige
umgewandelt, zwischen 6,8 % und 14,8 % variieren.
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Ausserdem
konnte kein klares Bild erhalten werden, da ein Verschwimmen im
Bild sichtbar war.
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Ausserdem
hatten das erste bis vierte Ausführungsbeispiel „R"-Werte bei einem
Einfallswinkel von 25° von
60 % und darüber,
und sowohl die Kontraste nach vorn wie auch die in „Y"-Werte der Weissanzeige
umgewandelten Reflexionsfaktoren waren besser als im fünften Ausführungsbeispiel,
bei dem der „R"-Wert bei unter 60
% lag.
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Wie
oben gezeigt, wurden gute Kontraste und ausgezeichnete Weissanzeigen
erhalten, wenn die „R"-Werte die Bedingung
von 7 % oder grösser,
aber 110 % oder kleiner bei Einfallswinkeln von 25 bis 45° erfüllten und „R" bei einem Einfallswinkel
von 25° einen
Wert von 60 % oder darüber
hatte.
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Sechstes bis zehntes Ausführungsbeispiel
und Viertes bis sechstes Vergleichsbeispiel
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Das
hierunter Beschriebene bezieht sich auf die Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele,
die LCD vom reflektierenden Typ der zweiten beispielhaften Ausführungsform
entsprechen.
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Das
Herstellungsverfahren der LCD vom reflektierenden Typ im sechsten
bis zehnten Ausführungsbeispiel
und im vierten bis sechsten Vergleichsbeispiel ist dem des ersten
bis fünften
Ausführungsbeispiels
und des ersten bis dritten Vergleichsbeispiels ähnlich, ausser dass die streuende
Schicht 10 als Haftmittel dient, um die doppelbrechende
Schicht 12 und die Flüssigkristallzelle 13 zusammenzufügen.
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Die
hier verwendete streuende Schicht 10 ist ein Material mit
einem Gesamtlichtdurchlässigkeitsfaktor von
90 %, einer isotropen Streueigenschaft und einem Haze-Wert von 56 % für austretendes
Licht, und zwar ohne eine Abhängigkeit
vom Einfallswinkel des einfallenden Lichts. Ausserdem sind die Streueigenschaften der
streuenden Schichten 10 dieser Ausführungsbeispiele allgemein den
in 2 gezeigten Eigenschaften des diffusen Reflexionsfaktors ähnlich.
Die Dicke der streuenden Schicht beträgt 25 μm.
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12 bis 19 zeigen
Kennlinien, die die diffusen Reflexionsfaktoren der streuenden Schichten der
einzelnen Ausführungsbeispiele
und der Vergleichsbeispiele darstellen. 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19 entsprechen
dem sechsten Ausführungsbeispiel,
dem siebenter Ausführungsbeispiel,
dem achten Ausführungsbeispiel,
dem neunten Ausführungsbeispiel,
dem zehnten Ausfüh rungsbeispiel,
dem vierten Vergleichsbeispiel, dem fünften Vergleichsbeispiel bzw.
dem sechsten Vergleichsbeispiel.
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Tabelle
2 zeigt Ergebnisse von Messungen der Werte von „R" an den streuenden Schichten bei Einfallswinkeln
von 25 bis 45°,
den Kontrast in der Kennlinie nach vorn sowie den Reflexionsfaktor,
der für
jedes der Ausführungsbeispiele
und der Vergleichsbeispiele zum „Y"-Wert der Weissanzeige umgewandelt wurde.
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Es
ist aus Tabelle 2 offensichtlich, das für das sechste bis zehnte Ausführungsbeispiel
günstige
Eigenschaften erhalten wurden, indem sie Werte von „R" von 7 % oder mehr,
aber 110 % oder weniger bei Einfallswinkeln von 25 bis 45° erfüllen, während die
Kontraste nach vorn zwischen 7,9 und 11,7 liegen und die Reflexionsfaktoren,
zu „Y"-Werten der Weissanzeige umgewandelt,
zwischen 9,8 % und 14,1 % liegen. Darüber hinaus wurde ein ausgezeichnetes
Ergebnis auch für
die Änderung
des Reflexionsfaktors bezüglich
der Abhängigkeit
vom Betrachtungswinkel erhalten.
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Hingegen
konnten befriedigende Kontraste und/oder gute Weissanzeigen für das vierte
bis sechste Vergleichsbeispiel nicht erhalten werden, bei denen
die „R"-Werte das obige
Kriterion bei Einfallswinkeln von 25 bis 45° nicht erfüllen, da die Ergebnisse Kontraste
nach vorn zwischen 2,8 und 4,0 aufzeigen, während die Reflexionsfaktoren,
zu „Y"-Werten für die Weissanzeige
umgewandelt, zwischen 5,1 % und 15,3 % variieren. Ausserdem konnte
kein klares Bild erhalten werden, da ein Verschwimmen im Bild sichtbar
war.
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Ausserdem
hatten das sechste bis neunte Ausführungsbeispiel „R"-Werte bei einem
Einfallswinkel von 25° von
60 % und darüber,
und sowohl die Kontraste nach vorn wie auch die in „Y"-Werte der Weissanzeige umgewandelten
Reflexionsfaktoren waren besser als im zehnten Ausführungsbeispiel,
bei dem der „R"-Wert bei unter 60
% lag.
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Wie
die obigen Ergebnisse andeuten, wurden befriedigende Effekte, die
denen der ersten beispielhaften Ausführungsform ähnlich waren, bestätigt, auch
wenn die streuende Schicht gleichzeitig als eine Haftmittelschicht
dient.
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Auf
der Basis eines Vergleichs der Gesamtdicken der LCD vom reflektierenden
Typ im sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiel
mit den Gesamtdicken der LCD vom reflektierenden Typ im ersten bis
fünften Ausführungsbeispiel
wurde bestätigt,
dass die des sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiels ungefähr 150 μm dünner sind.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Es
ist aus den vorangegangenen Einzelheiten offensichtlich, dass die
vorliegende Erfindung in der Lage ist, LCD vom reflektierenden Typ
zur Verfügung
zu stellen, die bei Weissanzeige hell sind, einen hohen Kontrast
erzeugen und das Verschwimmen eines Bildes verringern können. Des
Weiteren kann sie die Dicke der LCD vom reflektierenden Typ verringern,
indem eine Zusammensetzung angenommen wird, die bewirkt, dass die
streuende Schicht zugleich als eine Haftmittelschicht dient.
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Wegen
der obigen Vorteile stellt die vorliegende Erfindung eine ausserordentlich
feine LCD vom reflektierenden Typ zur allgemeinen Verwendung zur
Verfügung,
einschliesslich mobiler Anwendungen und dergleichen.
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- 10
- Streuende
Membran
- 11
- Polarisationsfolie
- 12
- Doppelbrechende
Schicht
- 13
- Flüssigkristallzelle
- 14
- Oberes
durchsichtiges Substrat
- 15
- Farbfilter
- 16
- Durchsichtige
Elektrode
- 17
- Flüssigkristallschicht
- 18
- Reguläre Reflexionsplatte
- 19
- Unteres
Substrat
