JP2000029056A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射電極を内蔵した光散乱モードの反射型液
晶表示装置において、黒に相当する電圧ＯＮの状態の反
射輝度に不正な表示状態となる視野方向が存在するとい
う課題を解決し、光散乱液晶が透明時の反射光の散乱性
を高めることにより、コントラストの視角依存性を改善
し、明るく白の色純度が高い表示を得る。 【解決手段】 透明電極１０４を備えた透明基板１０５
に対向する基板１０１の内面に凹凸形状を有する反射電
極１０２を形成し、光散乱液晶１０３に後方散乱性を付
与する。
晶表示装置において、黒に相当する電圧ＯＮの状態の反
射輝度に不正な表示状態となる視野方向が存在するとい
う課題を解決し、光散乱液晶が透明時の反射光の散乱性
を高めることにより、コントラストの視角依存性を改善
し、明るく白の色純度が高い表示を得る。 【解決手段】 透明電極１０４を備えた透明基板１０５
に対向する基板１０１の内面に凹凸形状を有する反射電
極１０２を形成し、光散乱液晶１０３に後方散乱性を付
与する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置、特に液晶セル内に反射電極を配した偏光板レスモー
ドの反射型液晶表示装置に関する。
置、特に液晶セル内に反射電極を配した偏光板レスモー
ドの反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インターネットの急速な発展にと
もない、「いつでも、どこでも、誰でも」必要な情報の
アクセスおよび発信が簡単にできるところの社会基盤が
整いつつあり、携帯情報機器（以下ＭＩＴという：Mobi
le Information Tool）は現在そのインタフェース機器
の主役であるということができる。
もない、「いつでも、どこでも、誰でも」必要な情報の
アクセスおよび発信が簡単にできるところの社会基盤が
整いつつあり、携帯情報機器（以下ＭＩＴという：Mobi
le Information Tool）は現在そのインタフェース機器
の主役であるということができる。
【０００３】携帯が容易であるという用途が前提となる
ＭＩＴは、その用途からいって、薄く、軽く、かつ低消
費電力であるところのディスプレイを必要とし、それに
最も合致するものが、バックライトを必要としない反射
型液晶表示装置（以下、反射型ＬＣＤという）である。
実際に現在製品化されているＭＩＴの大半がディスプレ
イとして反射型ＬＣＤを採用している。ＭＩＴは、低消
費電力ＣＰＵ、高速通信、携帯端末用ＯＳといった周辺
環境の整備とあいまって、今後大きな市場を築くと期待
されている。反射型ＬＣＤはＭＩＴの主役を務める機器
として今後ますます重要な役割を果たして行くことが期
待されている。
ＭＩＴは、その用途からいって、薄く、軽く、かつ低消
費電力であるところのディスプレイを必要とし、それに
最も合致するものが、バックライトを必要としない反射
型液晶表示装置（以下、反射型ＬＣＤという）である。
実際に現在製品化されているＭＩＴの大半がディスプレ
イとして反射型ＬＣＤを採用している。ＭＩＴは、低消
費電力ＣＰＵ、高速通信、携帯端末用ＯＳといった周辺
環境の整備とあいまって、今後大きな市場を築くと期待
されている。反射型ＬＣＤはＭＩＴの主役を務める機器
として今後ますます重要な役割を果たして行くことが期
待されている。
【０００４】従来、反射型ＬＣＤは、上下ガラス基板の
外側に偏光板を配し、さらにその外側に反射板を配置し
た２枚偏光板方式が主流であったが、１）反射率向上、
２）カラー化、の観点から液晶セル内に鏡面反射電極を
配し、光散乱液晶を変調層とする、偏光板レスモードが
提案されている（T.Sonehara,M.Yazaki,H.Iisaka,Y.Tsu
chiya,H.Sakata,J.Amako,T.Takeuchi:SID 97 DIGEST,p
p.1023-1026(1997)）。
外側に偏光板を配し、さらにその外側に反射板を配置し
た２枚偏光板方式が主流であったが、１）反射率向上、
２）カラー化、の観点から液晶セル内に鏡面反射電極を
配し、光散乱液晶を変調層とする、偏光板レスモードが
提案されている（T.Sonehara,M.Yazaki,H.Iisaka,Y.Tsu
chiya,H.Sakata,J.Amako,T.Takeuchi:SID 97 DIGEST,p
p.1023-1026(1997)）。
【０００５】この方式では、偏光板による吸収がないた
め、偏光板を用いる方式に比べて明るい表示が可能であ
るとともに、反射電極がセル内に配置されているため、
ガラスの厚みに起因する視差が排除され、カラーフィル
タを用いたカラー化に際しては混色による色純度の低下
が生じないという特徴を有する。以下、従来の偏光板レ
スモード方式の反射型ＬＣＤについて図面を用いてその
構成を説明する。
め、偏光板を用いる方式に比べて明るい表示が可能であ
るとともに、反射電極がセル内に配置されているため、
ガラスの厚みに起因する視差が排除され、カラーフィル
タを用いたカラー化に際しては混色による色純度の低下
が生じないという特徴を有する。以下、従来の偏光板レ
スモード方式の反射型ＬＣＤについて図面を用いてその
構成を説明する。
【０００６】図８は、薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと
いう）で光散乱液晶を駆動する白黒反射型ＬＣＤの構成
を示す断面図であり、基板２０１上に、ゲート電極２１
０が選択形成され、さらにゲート電極２１０を覆うよう
ゲート絶縁層２１１が形成されている。そして、ゲート
絶縁膜２１１上の、ゲート電極２１０直上の領域に、半
導体層２１２が島状に形成され、引き続いてソース電極
２１３およびドレイン電極２１４が形成されることによ
って、スイッチング素子であるＴＦＴが構成される。
いう）で光散乱液晶を駆動する白黒反射型ＬＣＤの構成
を示す断面図であり、基板２０１上に、ゲート電極２１
０が選択形成され、さらにゲート電極２１０を覆うよう
ゲート絶縁層２１１が形成されている。そして、ゲート
絶縁膜２１１上の、ゲート電極２１０直上の領域に、半
導体層２１２が島状に形成され、引き続いてソース電極
２１３およびドレイン電極２１４が形成されることによ
って、スイッチング素子であるＴＦＴが構成される。
【０００７】画素電極となる反射電極２０２はその表面
が鏡面状態となっており、層間絶縁層２１５を介してド
レイン電極２１４と電気的に接続されている。内面に透
明電極２０４が形成された透明基板２０５と基板２０１
との対向間隙には光散乱液晶２０３が挟持されている。
光散乱液晶２０３は屈折率異方性をもつ液晶材料とアク
リル系高分子材料との混合系を硬化させて形成したもの
であり、その混合系液晶の厚みと、液晶／高分子材料の
混合比などを最適化することにより、その散乱が基本的
に前方散乱となるように調整される。
が鏡面状態となっており、層間絶縁層２１５を介してド
レイン電極２１４と電気的に接続されている。内面に透
明電極２０４が形成された透明基板２０５と基板２０１
との対向間隙には光散乱液晶２０３が挟持されている。
光散乱液晶２０３は屈折率異方性をもつ液晶材料とアク
リル系高分子材料との混合系を硬化させて形成したもの
であり、その混合系液晶の厚みと、液晶／高分子材料の
混合比などを最適化することにより、その散乱が基本的
に前方散乱となるように調整される。
【０００８】たとえば、常光に対する液晶材料の屈折率
をｎ⊥、異常光に対する屈折率をｎ‖、△ｎ＝ｎ‖−ｎ
⊥＞０とするとき、ｎ⊥と高分子材料の屈折率をほぼ同
一に設定する。このとき、光散乱液晶は、電圧ＯＦＦ時
に散乱状態、電圧ＯＮ時に透明状態をとる。このような
構成の反射型ＬＣＤは偏光板レスモードと呼ばれ、従来
の２枚偏光板方式に比較して、ＬＣＤ入射光の偏光板通
過回数が４回から０回になり、明るい表示を得ることが
可能になる。また反射電極を液晶セルに内蔵できること
から、視差がない表示を得ることができる。特にカラー
フィルタとの組合せによるカラー反射型ＬＣＤの場合に
は、入射光と出射光が異なる色領域を通過する確率がほ
ぼ最小化されるので、この点からも明るい表示が可能と
なる。
をｎ⊥、異常光に対する屈折率をｎ‖、△ｎ＝ｎ‖−ｎ
⊥＞０とするとき、ｎ⊥と高分子材料の屈折率をほぼ同
一に設定する。このとき、光散乱液晶は、電圧ＯＦＦ時
に散乱状態、電圧ＯＮ時に透明状態をとる。このような
構成の反射型ＬＣＤは偏光板レスモードと呼ばれ、従来
の２枚偏光板方式に比較して、ＬＣＤ入射光の偏光板通
過回数が４回から０回になり、明るい表示を得ることが
可能になる。また反射電極を液晶セルに内蔵できること
から、視差がない表示を得ることができる。特にカラー
フィルタとの組合せによるカラー反射型ＬＣＤの場合に
は、入射光と出射光が異なる色領域を通過する確率がほ
ぼ最小化されるので、この点からも明るい表示が可能と
なる。
【０００９】次に、反射型ＬＣＤの表示原理について図
面を用いて説明する。図９は従来の偏光板レス方式の反
射型液晶表示装置の表示原理を説明する図であり、電圧
ＯＦＦのとき、液晶パネルに対して入射した光は液晶と
ポリマーの屈折率差にもとづき散乱され、さらに鏡面反
射電極で反射されて同図に示すように散乱反射される。
一方、電圧ＯＮのとき、光散乱液晶はほぼ透明状態とな
り、同図に示すように入射した光はほぼ鏡面反射的に反
射される。このとき観察方向Ａからみると、電圧ＯＮ時
の反射輝度Ａonと電圧ＯＦＦ時の反射輝度Ａoffとの間
で、輝度が変調されるため、中間調を含めた表示が可能
となる。また同図に示すように、白に相当する電圧ＯＦ
Ｆ状態の反射輝度は角度依存性が小さく、また偏光板の
吸収が無いことによる高い反射輝度が得られるだけでな
く、光散乱液晶特有の高い色純度の白が得られ、“紙”
と同じような良好な視認性を得ることができる。
面を用いて説明する。図９は従来の偏光板レス方式の反
射型液晶表示装置の表示原理を説明する図であり、電圧
ＯＦＦのとき、液晶パネルに対して入射した光は液晶と
ポリマーの屈折率差にもとづき散乱され、さらに鏡面反
射電極で反射されて同図に示すように散乱反射される。
一方、電圧ＯＮのとき、光散乱液晶はほぼ透明状態とな
り、同図に示すように入射した光はほぼ鏡面反射的に反
射される。このとき観察方向Ａからみると、電圧ＯＮ時
の反射輝度Ａonと電圧ＯＦＦ時の反射輝度Ａoffとの間
で、輝度が変調されるため、中間調を含めた表示が可能
となる。また同図に示すように、白に相当する電圧ＯＦ
Ｆ状態の反射輝度は角度依存性が小さく、また偏光板の
吸収が無いことによる高い反射輝度が得られるだけでな
く、光散乱液晶特有の高い色純度の白が得られ、“紙”
と同じような良好な視認性を得ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成による反射型ＬＣＤでは、黒に相当する電圧ＯＮ
の状態の反射輝度に不正な表示状態となる視野方向が存
在するという課題があった。すなわち図９において、入
射光に対してほぼ正反射方向となる観察方向Ｂにおいて
は黒レベルに相当する電圧ＯＮ時、光散乱液晶が透明状
態となるため、強い鏡面成分をもつ反射光Ｂonが観察さ
れる。さらに観察方向Ｂにおける白レベルの反射輝度Ｂ
offと大小関係が逆転するネガポジ反転現象が起こる。
このような不正な表示が生じる領域が入射光に対して正
反射方向となる角度領域でほぼ１０度程度存在する。
の構成による反射型ＬＣＤでは、黒に相当する電圧ＯＮ
の状態の反射輝度に不正な表示状態となる視野方向が存
在するという課題があった。すなわち図９において、入
射光に対してほぼ正反射方向となる観察方向Ｂにおいて
は黒レベルに相当する電圧ＯＮ時、光散乱液晶が透明状
態となるため、強い鏡面成分をもつ反射光Ｂonが観察さ
れる。さらに観察方向Ｂにおける白レベルの反射輝度Ｂ
offと大小関係が逆転するネガポジ反転現象が起こる。
このような不正な表示が生じる領域が入射光に対して正
反射方向となる角度領域でほぼ１０度程度存在する。
【００１１】本発明は上記課題を解決するものであり、
比較的簡単な構成により不正な表示状態となる視野方向
のない高画質の反射型ＬＣＤを提供することを目的とす
る。
比較的簡単な構成により不正な表示状態となる視野方向
のない高画質の反射型ＬＣＤを提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型液晶表示
装置は上記目的を達成するために、反射電極が凹凸形状
を有し、かつ光散乱液晶が前方散乱成分と後方散乱成分
のいずれをも含むことを特徴とするものであり、光散乱
液晶の電圧ＯＮ時すなわち透明時の反射光の散乱性を高
め、液晶パネル外部に戻される反射光強度を低下させる
ことができ、黒レベルに相当する反射光の鏡面成分を低
下させることにより、コントラストの視角依存性を改善
することができる。また電圧ＯＦＦ時の白レベルの反射
輝度低下も抑制することができるため、高画質の反射型
ＬＣＤを得ることができる。
装置は上記目的を達成するために、反射電極が凹凸形状
を有し、かつ光散乱液晶が前方散乱成分と後方散乱成分
のいずれをも含むことを特徴とするものであり、光散乱
液晶の電圧ＯＮ時すなわち透明時の反射光の散乱性を高
め、液晶パネル外部に戻される反射光強度を低下させる
ことができ、黒レベルに相当する反射光の鏡面成分を低
下させることにより、コントラストの視角依存性を改善
することができる。また電圧ＯＦＦ時の白レベルの反射
輝度低下も抑制することができるため、高画質の反射型
ＬＣＤを得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、対向する基板と透明基板との間隙に挟持された光散
乱液晶と、対向する基板の内面に形成された反射電極
と、対向する透明基板の内面に形成された透明電極とを
備える反射型液晶表示装置において、反射電極が凹凸形
状を有し、光散乱液晶が前方散乱成分と後方散乱成分の
いずれをも含むことを特徴とするものであり、光散乱液
晶の電圧ＯＮ時、すなわち透明時の反射電極における反
射光の散乱性を高めることにより、透明基板と空気層界
面での全反射成分が増加し、液晶パネル外部に出射する
反射光強度を低下させることができる。したがって黒レ
ベルに相当する反射光の鏡面反射成分を低下させ、コン
トラストの視角依存性を改善することができる。また光
散乱液晶に後方散乱性を付与することにより、電圧ＯＦ
Ｆ時すなわち散乱時の反射輝度の低下を低減し、白レベ
ルについても十分明るい表示を得ることができる。
は、対向する基板と透明基板との間隙に挟持された光散
乱液晶と、対向する基板の内面に形成された反射電極
と、対向する透明基板の内面に形成された透明電極とを
備える反射型液晶表示装置において、反射電極が凹凸形
状を有し、光散乱液晶が前方散乱成分と後方散乱成分の
いずれをも含むことを特徴とするものであり、光散乱液
晶の電圧ＯＮ時、すなわち透明時の反射電極における反
射光の散乱性を高めることにより、透明基板と空気層界
面での全反射成分が増加し、液晶パネル外部に出射する
反射光強度を低下させることができる。したがって黒レ
ベルに相当する反射光の鏡面反射成分を低下させ、コン
トラストの視角依存性を改善することができる。また光
散乱液晶に後方散乱性を付与することにより、電圧ＯＦ
Ｆ時すなわち散乱時の反射輝度の低下を低減し、白レベ
ルについても十分明るい表示を得ることができる。
【００１４】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の反射型液晶表示装置に関し、積分球で集光し
た反射電極の全反射光のうち、正反射成分を除去した拡
散反射率をＲｄｒとしたとき、反射電極の拡散反射率
（Ｒｄｒ）を０.８≦Ｒｄｒ≦１.０とするものであり、
反射光の散乱性をより高められると同時に、液晶パネル
外部に出射する光量を抑制することができる。
１に記載の反射型液晶表示装置に関し、積分球で集光し
た反射電極の全反射光のうち、正反射成分を除去した拡
散反射率をＲｄｒとしたとき、反射電極の拡散反射率
（Ｒｄｒ）を０.８≦Ｒｄｒ≦１.０とするものであり、
反射光の散乱性をより高められると同時に、液晶パネル
外部に出射する光量を抑制することができる。
【００１５】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載の反射型液晶表示装置に関し、対向す
る透明基板の内面に、カラーフィルタを備えるものであ
り、高輝度、高色純度のカラー反射型液晶表示装置を実
現することができる。本発明の請求項４に記載の発明
は、請求項１、２または３に記載の反射型液晶表示装置
に関し、対向する透明基板の外面に、散乱板を備えるも
のであり、電圧ＯＮ時の散乱特性をさらに高めることが
でき、かつ良好な黒レベルを実現することができる。
１または２に記載の反射型液晶表示装置に関し、対向す
る透明基板の内面に、カラーフィルタを備えるものであ
り、高輝度、高色純度のカラー反射型液晶表示装置を実
現することができる。本発明の請求項４に記載の発明
は、請求項１、２または３に記載の反射型液晶表示装置
に関し、対向する透明基板の外面に、散乱板を備えるも
のであり、電圧ＯＮ時の散乱特性をさらに高めることが
でき、かつ良好な黒レベルを実現することができる。
【００１６】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１から４のいずれかに記載の反射型液晶表示装置に関
し、対向する透明基板の内面に、散乱膜を備えるもので
あり、反射面と散乱面の距離に起因する画像ボケの影響
を最小化することができ、クリアな表示を実現すること
ができる。本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１
から５のいずれかに記載の反射型液晶表示装置に関し、
対向する透明基板の最外面に反射防止層を備えるもので
あり、液晶パネル表面における不要な反射を抑制すると
同時に、液晶パネルに入射する光量を増加させてコント
ラストの向上を図ることができる。
１から４のいずれかに記載の反射型液晶表示装置に関
し、対向する透明基板の内面に、散乱膜を備えるもので
あり、反射面と散乱面の距離に起因する画像ボケの影響
を最小化することができ、クリアな表示を実現すること
ができる。本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１
から５のいずれかに記載の反射型液晶表示装置に関し、
対向する透明基板の最外面に反射防止層を備えるもので
あり、液晶パネル表面における不要な反射を抑制すると
同時に、液晶パネルに入射する光量を増加させてコント
ラストの向上を図ることができる。
【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。そ
の基本的な構成は従来の反射型液晶表示装置の場合と同
様であり、本実施の形態の反射型液晶表示装置が従来の
ものと異なる点は、反射電極１０２の表面に凹凸形状を
設けたこと、および光散乱液晶に一定の後方散乱性を付
与させた点である。
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。そ
の基本的な構成は従来の反射型液晶表示装置の場合と同
様であり、本実施の形態の反射型液晶表示装置が従来の
ものと異なる点は、反射電極１０２の表面に凹凸形状を
設けたこと、および光散乱液晶に一定の後方散乱性を付
与させた点である。
【００１８】反射電極１０２の凹凸形状は、以下のよう
にして形成した。ＴＦＴを形成した基板１０１の全面
に、感光性アクリル樹脂（たとえばＪＳＲ社製ＰＣ３０
２）を塗布して層間絶縁層１１５を形成し、所定のフォ
トマスクを用いてコンタクトホールと凹凸形状を形成し
たのち、その上にジルコニウムを０.９原子％含有した
アルミニウムを選択形成することにより凹凸形状を有す
る反射電極１０２とした。
にして形成した。ＴＦＴを形成した基板１０１の全面
に、感光性アクリル樹脂（たとえばＪＳＲ社製ＰＣ３０
２）を塗布して層間絶縁層１１５を形成し、所定のフォ
トマスクを用いてコンタクトホールと凹凸形状を形成し
たのち、その上にジルコニウムを０.９原子％含有した
アルミニウムを選択形成することにより凹凸形状を有す
る反射電極１０２とした。
【００１９】また後方散乱性を有する光散乱液晶１０３
は、ネマティック液晶とアクリル系高分子前駆体を重量
比２：８で混合して液晶パネル内に充填後、ＵＶ照射す
ることにより硬化させて形成した。このとき液晶層の厚
みを５〜１０μｍの間に設定した。セル厚、すなわち液
晶層の厚みが大きくなれば、後方散乱性が増加して電圧
ＯＦＦ時の白の輝度は高くなるが、駆動電圧も高くな
る。一方セル厚が小さくなれば、駆動電圧は低くできる
が、白の輝度も低下する。駆動電圧の増加は約１Ｖ／μ
ｍであった。実際のデバイスに必要な反射輝度とドライ
バの駆動能力にあわせて、上記の範囲で最適な液晶厚み
を選択した。
は、ネマティック液晶とアクリル系高分子前駆体を重量
比２：８で混合して液晶パネル内に充填後、ＵＶ照射す
ることにより硬化させて形成した。このとき液晶層の厚
みを５〜１０μｍの間に設定した。セル厚、すなわち液
晶層の厚みが大きくなれば、後方散乱性が増加して電圧
ＯＦＦ時の白の輝度は高くなるが、駆動電圧も高くな
る。一方セル厚が小さくなれば、駆動電圧は低くできる
が、白の輝度も低下する。駆動電圧の増加は約１Ｖ／μ
ｍであった。実際のデバイスに必要な反射輝度とドライ
バの駆動能力にあわせて、上記の範囲で最適な液晶厚み
を選択した。
【００２０】本実施の形態における反射型液晶表示装置
の表示原理について図２を用いて説明する。黒レベルに
相当する電圧ＯＮ時の反射特性は同図に示すように、従
来例の図９に比較して鏡面性が低下し、どの観察角度に
おいても白レベルに相当する電圧ＯＦＦ状態の反射特性
を越えることはない。これは凹凸形状の反射電極によ
り、反射面での散乱性が増加し、さらに透明基板と空気
界面での全反射成分が増加して液晶パネルから出射する
光が減少したことによる。このとき、任意の形状を有す
る凹凸面でも一定の効果は得られるが、積分球で集光し
た全反射光のうち正反射成分を除去した拡散反射率をＲ
ｄｒとするとき、反射電極のＲｄｒが、０.８≦Ｒｄｒ
≦１.０の範囲に設定することにより、反射光の散乱性
を高められると同時に液晶パネル外部に出射する光量を
抑制することができる。これは、たとえば凹凸形状の平
均傾斜角を１６度以上となるように凹凸表面の形状を制
御することにより実現することができる。
の表示原理について図２を用いて説明する。黒レベルに
相当する電圧ＯＮ時の反射特性は同図に示すように、従
来例の図９に比較して鏡面性が低下し、どの観察角度に
おいても白レベルに相当する電圧ＯＦＦ状態の反射特性
を越えることはない。これは凹凸形状の反射電極によ
り、反射面での散乱性が増加し、さらに透明基板と空気
界面での全反射成分が増加して液晶パネルから出射する
光が減少したことによる。このとき、任意の形状を有す
る凹凸面でも一定の効果は得られるが、積分球で集光し
た全反射光のうち正反射成分を除去した拡散反射率をＲ
ｄｒとするとき、反射電極のＲｄｒが、０.８≦Ｒｄｒ
≦１.０の範囲に設定することにより、反射光の散乱性
を高められると同時に液晶パネル外部に出射する光量を
抑制することができる。これは、たとえば凹凸形状の平
均傾斜角を１６度以上となるように凹凸表面の形状を制
御することにより実現することができる。
【００２１】一方、白レベルに相当する反射特性は、光
散乱液晶に後方散乱性を付与することにより光散乱液晶
層から直接バルク散乱反射する光の量が増加し、凹凸形
状の反射電極による外部出射光強度の低下を抑制するこ
とができるため、十分に明るい表示を実現することがで
きる。 （実施の形態２）つぎに本発明の第２の実施の形態につ
いて説明する。図３は本実施の形態における反射型液晶
表示装置の構造を示す断面図であり、第１の実施の形態
と異なる点は対向する透明基板４０５の内面にカラーフ
ィルタ４０９を形成したことであり、反射面がセル内に
あるため入射光と出射光が異なる色領域を通過する確率
はほぼ最小化され、高輝度、高色純度を備えたカラー反
射型液晶表示装置を実現することができる。
散乱液晶に後方散乱性を付与することにより光散乱液晶
層から直接バルク散乱反射する光の量が増加し、凹凸形
状の反射電極による外部出射光強度の低下を抑制するこ
とができるため、十分に明るい表示を実現することがで
きる。 （実施の形態２）つぎに本発明の第２の実施の形態につ
いて説明する。図３は本実施の形態における反射型液晶
表示装置の構造を示す断面図であり、第１の実施の形態
と異なる点は対向する透明基板４０５の内面にカラーフ
ィルタ４０９を形成したことであり、反射面がセル内に
あるため入射光と出射光が異なる色領域を通過する確率
はほぼ最小化され、高輝度、高色純度を備えたカラー反
射型液晶表示装置を実現することができる。
【００２２】（実施の形態３）つぎに本発明の第３の実
施の形態について説明する。図４は本実施の形態におけ
る反射型液晶表示装置の構造を示す断面図である。本実
施の形態が図３に示す第２の実施の形態と異なる点は、
透明基板５０５の外面に散乱板５０６を配置したことで
あり、散乱板５０６として高分子基材の中に微粒子を分
散させて等方散乱機能を付与したフィルムを用いた。
施の形態について説明する。図４は本実施の形態におけ
る反射型液晶表示装置の構造を示す断面図である。本実
施の形態が図３に示す第２の実施の形態と異なる点は、
透明基板５０５の外面に散乱板５０６を配置したことで
あり、散乱板５０６として高分子基材の中に微粒子を分
散させて等方散乱機能を付与したフィルムを用いた。
【００２３】入射光と出射光は散乱板５０６を通過する
際に散乱を受けるため、電圧ＯＮ時の散乱特性をさらに
高めることができ、また良好な黒レベルを実現すること
ができる。 （実施の形態４）つぎに本発明の第４の実施の形態につ
いて説明する。図５は本実施の形態における反射型液晶
表示装置の構造を示す断面図であり、本実施の形態が第
３の実施の形態と異なる点は、透明基板６０５の内面に
散乱膜６０７を形成したことである。散乱膜６０７とし
てアクリル系高分子前駆体中に微粒子を分散させた樹脂
をスピナーで透明基板６０５の内面に塗布し、硬化させ
たものを用い、その上面にカラーフィルタ６０９および
透明電極６０４を図に示すように形成した。
際に散乱を受けるため、電圧ＯＮ時の散乱特性をさらに
高めることができ、また良好な黒レベルを実現すること
ができる。 （実施の形態４）つぎに本発明の第４の実施の形態につ
いて説明する。図５は本実施の形態における反射型液晶
表示装置の構造を示す断面図であり、本実施の形態が第
３の実施の形態と異なる点は、透明基板６０５の内面に
散乱膜６０７を形成したことである。散乱膜６０７とし
てアクリル系高分子前駆体中に微粒子を分散させた樹脂
をスピナーで透明基板６０５の内面に塗布し、硬化させ
たものを用い、その上面にカラーフィルタ６０９および
透明電極６０４を図に示すように形成した。
【００２４】本実施の形態によれば、光散乱機能をもつ
散乱膜６０７を液晶セル内に配置することにより、透明
基板６０５の厚み、すなわち反射面と散乱面の距離に起
因する画像ボケの影響を最小に抑制することができ、ク
リアな表示を実現することができる。 （実施の形態５）つぎに本発明の第５の実施の形態につ
いて説明する。図６は本実施の形態における反射型液晶
表示装置の構造を示す断面図であり、本実施の形態が第
４の実施の形態と異なる点は、図に示すように散乱膜７
０７をカラーフィルタ７０９と透明電極７０４の間に形
成したことである。散乱膜７０７の構成材料および形成
方法は第４の実施の形態の場合と同様であり、本実施の
形態におけるさらなる効果として、散乱膜７０７がカラ
ーフィルタ７０９の保護膜としての機能をも果たすこと
ができ、液晶パネルの信頼性の向上を図ることが可能と
なる。
散乱膜６０７を液晶セル内に配置することにより、透明
基板６０５の厚み、すなわち反射面と散乱面の距離に起
因する画像ボケの影響を最小に抑制することができ、ク
リアな表示を実現することができる。 （実施の形態５）つぎに本発明の第５の実施の形態につ
いて説明する。図６は本実施の形態における反射型液晶
表示装置の構造を示す断面図であり、本実施の形態が第
４の実施の形態と異なる点は、図に示すように散乱膜７
０７をカラーフィルタ７０９と透明電極７０４の間に形
成したことである。散乱膜７０７の構成材料および形成
方法は第４の実施の形態の場合と同様であり、本実施の
形態におけるさらなる効果として、散乱膜７０７がカラ
ーフィルタ７０９の保護膜としての機能をも果たすこと
ができ、液晶パネルの信頼性の向上を図ることが可能と
なる。
【００２５】（実施の形態６）つぎに本発明の第６の実
施の形態について説明する。図７は本実施の形態におけ
る反射型液晶表示装置の構造を示す断面図であり、本実
施の形態が第５の実施の形態と異なる点は、反射防止層
８０８を透明基板８０５の外面に形成したことである。
反射防止層８０８として、ＳｉＯ2とＩＴＯの薄膜多層
膜を用いて形成した。
施の形態について説明する。図７は本実施の形態におけ
る反射型液晶表示装置の構造を示す断面図であり、本実
施の形態が第５の実施の形態と異なる点は、反射防止層
８０８を透明基板８０５の外面に形成したことである。
反射防止層８０８として、ＳｉＯ2とＩＴＯの薄膜多層
膜を用いて形成した。
【００２６】したがって本実施の形態によれば、液晶パ
ネル表面における不要な反射を抑制することにより液晶
パネルに入射する光量を増加することができ、またコン
トラストの向上を図ることができる。なお、本発明は上
述したようなＴＦＴで液晶を駆動する方式の液晶パネル
に限らず、スイッチング素子として、金属−絶縁体−金
属（ＭＩＭ）を用いる場合、また単純マトリクス方式の
液晶パネルにおいても用いることは可能である。
ネル表面における不要な反射を抑制することにより液晶
パネルに入射する光量を増加することができ、またコン
トラストの向上を図ることができる。なお、本発明は上
述したようなＴＦＴで液晶を駆動する方式の液晶パネル
に限らず、スイッチング素子として、金属−絶縁体−金
属（ＭＩＭ）を用いる場合、また単純マトリクス方式の
液晶パネルにおいても用いることは可能である。
【００２７】
【発明の効果】上記実施の形態より明らかなように本発
明によれば、反射電極を内蔵した光散乱モードの反射型
液晶表示装置において、１）液晶層が透明時の正反射方
向鏡面性の緩和、２）コントラストの視角依存性の改善
等を図ることができ、明るく、かつ白の色純度が高い極
めて優れた表示を実現することができる。
明によれば、反射電極を内蔵した光散乱モードの反射型
液晶表示装置において、１）液晶層が透明時の正反射方
向鏡面性の緩和、２）コントラストの視角依存性の改善
等を図ることができ、明るく、かつ白の色純度が高い極
めて優れた表示を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における反射型液晶
表示装置の断面図
表示装置の断面図
【図２】同反射型液晶表示装置の表示原理を説明する特
性図
性図
【図３】本発明の第２の実施の形態における反射型液晶
表示装置の断面図
表示装置の断面図
【図４】同第３の実施の形態における反射型液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図５】同第４の実施の形態における反射型液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図６】同第５の実施の形態における反射型液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図７】同第６の実施の形態における反射型液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図８】従来の反射型液晶表示装置の一例を示す断面図
【図９】同反射型液晶表示装置の表示原理を説明する特
性図
性図
１０１ 基板 １０２ 反射電極 １０３ 光散乱液晶 １０４ 透明電極 １０５ 透明基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 浩明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岩井 義夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H089 HA04 HA40 JA04 KA08 KA16 QA05 QA16 TA02 TA09 TA12 TA17 2H091 FA32Y FB04 FB08 FC02 FC10 FC14 FC24 FC26 FD04 FD12 FD13 FD23 GA02 GA13 GA17 JA02 LA03 LA15 LA17 LA18 LA19 2H092 HA05 JA26 JA29 JA38 JA42 JB13 JB23 JB32 KA05 KA07 KA16 KA18 KB15 NA01 NA25 NA27 NA29 PA08 PA12
Claims (6)
- 【請求項１】対向する基板と透明基板との間隙に挟持さ
れた光散乱液晶と、前記対向する基板の内面に形成され
た反射電極と、前記対向する透明基板の内面に形成され
た透明電極とを備えた反射型液晶表示装置であって、前
記反射電極が凹凸形状を有し、光散乱液晶が前方散乱成
分と後方散乱成分のいずれをも含むことを特徴とする反
射型液晶表示装置。 - 【請求項２】反射電極の拡散反射率（Ｒｄｒ）が、下記
の条件下で０.８≦Ｒｄｒ≦１.０であることを特徴とす
る請求項１記載の反射型液晶表示装置。（積分球で集光
した反射電極の全反射光のうち、正反射成分を除去した
拡散反射率をＲｄｒとする） - 【請求項３】対向する透明基板の内面に、カラーフィル
タを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の反
射型液晶表示装置。 - 【請求項４】対向する透明基板の外面に、散乱板を備え
たことを特徴とする請求項１、２または３記載の反射型
液晶表示装置。 - 【請求項５】対向する透明基板の内面に、散乱膜を備え
たことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の
反射型液晶表示装置。 - 【請求項６】対向する透明基板の最外面に、反射防止層
を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに
記載の反射型液晶表示装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP19540098A JP3244055B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 反射型液晶表示装置 |
| TW088110245A TW495634B (en) | 1998-07-10 | 1999-06-17 | Reflection type liquid crystal display device |
| KR1019990027180A KR20000011529A (ko) | 1998-07-10 | 1999-07-07 | 반사형액정표시장치 |
| CN99108999A CN1246631A (zh) | 1998-07-10 | 1999-07-08 | 反射型液晶显示装置 |
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| EP99113451A EP0971257A3 (en) | 1998-07-10 | 1999-07-12 | Reflection type liquid crystal display device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19540098A JP3244055B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 反射型液晶表示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=16340502
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| JP3871913B2 (ja) | 2000-11-14 | 2007-01-24 | シャープ株式会社 | 反射型表示装置およびプリズムアレイシート |
| KR20030011695A (ko) * | 2001-08-01 | 2003-02-11 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 및 이의 제조 방법 |
| JP3842604B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2006-11-08 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| JP4237442B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2009-03-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半透過型液晶表示装置 |
| JP4087620B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2008-05-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置の作製方法 |
| JP4101533B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2008-06-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半透過型の液晶表示装置の作製方法 |
| KR100928918B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2009-11-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정 표시 소자 및 그 제조방법 |
| JP4107978B2 (ja) * | 2003-02-21 | 2008-06-25 | スタンレー電気株式会社 | 液晶表示素子 |
| US6917456B2 (en) * | 2003-12-09 | 2005-07-12 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Light modulator |
| CN100483226C (zh) * | 2004-05-28 | 2009-04-29 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 半穿透式液晶显示装置 |
| CN100483227C (zh) * | 2004-05-28 | 2009-04-29 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 反射式液晶显示装置 |
| KR100795792B1 (ko) * | 2006-02-23 | 2008-01-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치 |
| CN101226312B (zh) * | 2008-01-22 | 2010-06-09 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构、显示面板、光电装置及其制造方法 |
| CN114063339B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-12-26 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板和移动终端 |
| CN114839805A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-02 | Tcl华星光电技术有限公司 | 全反射式液晶显示面板 |
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|---|---|---|---|---|
| US4991940A (en) * | 1988-01-25 | 1991-02-12 | Taliq Corporation | Gain reflector-liquid crystal display |
| US5283675A (en) * | 1991-08-30 | 1994-02-01 | Ag Technology Co., Ltd. | Liquid crystal display element with electrode having concave-convex surface at liquid crystal side |
| JP2768313B2 (ja) | 1995-06-13 | 1998-06-25 | 日本電気株式会社 | 反射型液晶表示装置 |
| JP3272932B2 (ja) * | 1996-01-25 | 2002-04-08 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置 |
| JPH09329787A (ja) * | 1996-06-13 | 1997-12-22 | Seiko Instr Inc | 反射型液晶表示装置 |
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