JP2001183661A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

反射型液晶表示装置

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JP2001183661A
JP2001183661A JP2000311899A JP2000311899A JP2001183661A JP 2001183661 A JP2001183661 A JP 2001183661A JP 2000311899 A JP2000311899 A JP 2000311899A JP 2000311899 A JP2000311899 A JP 2000311899A JP 2001183661 A JP2001183661 A JP 2001183661A
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Heiki Kin
秉▲煕▼ 金
Senka Kin
仙花 金
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光利用効率を落とさずに製造工程を単純化し
製造原価の低減が可能な良質の反射型液晶表示装置を提
供する。 【解決手段】 本発明にかかる反射型液晶表示装置は，
外部光が入射する第１基板（３０）と，その上に形成さ
れる第１電極（３６）と，第１基板と対向配置される第
２基板（３２）と，その上に第１電極に対応して形成さ
れる第２電極（３８）と，第１電極と第２電極の間に配
される液晶層（４４）と，第１または２基板に選択的に
設けられるカラーフィルタ層（５０）と，その上に形成
される保護層（５４）と，液晶層を通じて入射される光
を反射させる反射層（３４）と，カラーフィルタ層また
は保護層に形成され，反射層で反射されて第１基板側に
出る光を拡散および／または散乱させる手段（５０ａ）
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し，より詳細には入射光を反射層に反射させて表示を行
う反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】平板ディスプレイ装置のひとつである液
晶ディスプレイ装置の反射型液晶表示装置は，透過型液
晶表示装置とは異なり，別途の光源を備えずに自然光を
はじめとする周辺光を用いて表示作用を行うので，消費
電力を小さくすることができ，装置の薄形および軽量化
を図ることができるという長所を有しているため，業界
の注目を浴びている。
【０００３】前記反射型液晶表示装置の公知の構造は，
装置の外部から入った入射光が反射されて進むことがで
きるようにするために，平行に配置される２枚の基板中
のいずれかの一側にアルミニウム等からなる反射層を配
置してなる。
【０００４】その構成を図面を参照しながらさらに詳細
にみると，図４に示すように，前記反射型液晶表示装置
は，まず，２枚のガラス基板１，３を所定の間隔をおい
て配置し，その基板１，３対向面にはそれぞれ電極５，
７と配向膜９，１１を塗布形成しており，前記両配向膜
９，１１の間の空間部には液晶１３を注入してなる通常
の構成を有する。このような構成に前記反射型液晶表示
装置は，前記反射層１５を前記基板１，３の中の一側基
板（便宜上，後面基板と称する）３に形成された電極７
の下に配置し，他の基板（便宜上，前面基板と称する）
１の外部面には偏光板１７を配置している。
【０００５】このような構成は反射型液晶表示装置の通
常の構成であって，その構成を有する前記反射型液晶表
示装置は，前記前面基板１の外部から入射された外部光
を前記反射層１５に反射させこの反射光が前記前面基板
１側に再透過されるようにすることによって，所定の画
像やその他文字などを表示する。
【０００６】このような前記反射型液晶表示装置で，カ
ラー表示を行う場合には，前記基板１，３のある一側に
カラーフィルタ層１９を配置し，また，前記液晶１３を
ＳＴＮ液晶表示装置用で備える場合には位相差フィルム
（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎｆｉｌｍ）２１を前記前面基
板１側にさらに配置する。
【０００７】一方，反射型液晶表示装置では，その構造
特性によって前記前面基板１側に拡散板２３をさらに配
置して構成されることもある。この拡散板２３は，前記
反射層１５が鏡面反射特性を有する金属膜からなる場
合，前記前面基板１側に入る入射光や前記反射層１５で
反射されて前記前面基板１側に出る反射光を散乱および
拡散することによって，前記反射層１５における正反射
方向にだけ反射率が高くなったり，観察者の顔が表示面
に照らされる等の問題点が解消できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし，このように反
射型液晶表示装置の構成に前記拡散板２３が含まれる場
合には，前記前面基板１を通じて入る最初の入射光が前
記拡散板２３を通過する時に，この拡散板２３によって
一部が吸収されて光量が減少する。このような光量低下
は前記反射型液晶表示装置で具現される表示画像の輝度
に問題を起こす。
【０００９】これだけでなく，反射型液晶表示装置で前
記拡散板２３は，装置のコントラスト低下の一つの原因
にもなるが，これは前記前面基板１側に入る入射光が前
記拡散板２３を通過する時に，その拡散板２３を通過で
きずにその表面で反射されて再び前記前面基板１側に戻
るいわゆる，後方散乱（ｂａｃｋ ｓｃａｔｔｅｒｉｎ
ｇ）される光が発生しているためである。
【００１０】従って，従来は上記のような問題点を抱い
ている拡散板２３を除去しながらも，その拡散板２３が
有する機能を実現することができる技術が提案されてい
るが，たとえばその技術としては米国特許第５，４０
８，３４５号に開示された反射型液晶表示装置がある。
【００１１】前記米国特許による反射型液晶表示装置
は，透明基板上に複数の隆起（ｂｕｍｐ）を有する絶縁
層を形成し，この絶縁層上に反射電極を形成して構成さ
れる。このような反射型液晶表示装置は，前記複数の隆
起によって前記反射電極部位から散乱および拡散される
光の作用で，光利用の効率を向上させるようにしてい
る。
【００１２】つまり，前記反射型液晶表示装置は，拡散
板を別途に保有せずに反射電極自体で光が散乱および拡
散するようにして前述した従来の問題点を解消している
わけである。
【００１３】このような技術的観点から，日本国特許公
開平４−２４３２２６号では，基板の一面に微細な凸部
を有する感光性樹脂を配置し，この感光性樹脂上に反射
膜を形成した反射型液晶表示装置を開示しており，ま
た，日本国特許公開平９−２５８２１９では光を反射す
る面に凹凸が形成された反射層を基板の一面に配置し，
前記反射層にあって凹凸に対する接線の傾斜角が２゜未
満になった領域の面積の前記基板面積に対する比率が２
０％以上６０％以下になるようにした反射型液晶表示装
置を開示している。
【００１４】しかし，前記反射型液晶表示装置は，拡散
板を有する反射型液晶表示装置に比べて光利用効率面で
は長所を有することができる反面，実質的に前記隆起
（または凸部または凹凸）部位を形成するために，感光
性樹脂を所定のパターンで露光，現像，熱処理する多数
の工程を経る必要があり，複雑な製造工程による製造原
価の上昇および製造不良率を高める負担を招く。
【００１５】したがって，本発明は上記のような問題点
を解決するために案出されたものであって，本発明の目
的は光利用効率を落とさないながらも，製造工程の単純
化による製造原価の低減をもたらすことが可能な，良質
の反射型液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を実現
するために，外部光が入射される第１基板と；この第１
基板の上に形成される第１電極と；前記第１基板と対向
する姿勢で一定の距離だけ離隔して配置される第２基板
と；この第２基板の上に前記第１電極に対応して形成さ
れる第２電極と；前記第１電極と第２電極の間に配置さ
れる液晶層と；前記第１，２基板の中のいずれか一つの
基板に選択的に設けられるカラーフィルタ層と；このカ
ラーフィルタ層上に形成される保護層と；前記液晶層を
通じて入射される光を反射させる反射層と；前記カラー
フィルタ層または前記保護層に形成され，前記反射層で
反射されて前記第１基板側に出る光を拡散および／また
は散乱させる手段を含む反射型液晶表示装置を提供す
る。
【００１７】前記反射型液晶表示装置で，前記光を拡散
および／または散乱させる手段は前記カラーフィルタ層
に設けられ，これは実質的に前記カラーフィルタ層に分
散されて前記カラーフィルタ層の表面に微細凹凸を形成
するビードからなる。
【００１８】前記ビードはシリカで形成されるのが好ま
しく，本発明で前記カラーフィルタ層は光重合型感光組
成物と有機顔料が混合されたフォトレジストで形成され
て顔料分散法によって形成されるのが好ましい。
【００１９】また，前記反射型液晶表示装置は，前記カ
ラーフィルタ層上に形成される保護（ｏｖｅｒ ｃｏａ
ｔ）層をさらに含むことができるが，この保護層にも前
記カラーフィルタ層を通過した光を拡散および／または
散乱させる手段が形成されるのが好ましい。ここでこの
手段は前記と同様に前記保護層に噴射されてその保護層
の表面に微細凹凸を形成するシリカで形成されたビード
で形成するのが好ましい。
【００２０】前記のように具備される反射型液晶表示装
置は，従来のように拡散板を別途に備えずに，反射層で
反射された入射光を拡散および／または散乱させるよう
になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照しながら本
発明にかかる反射型液晶表示装置の好適な実施形態につ
いて詳細に説明する。
【００２２】図１は本発明の実施形態による反射型液晶
表示装置を示した断面図である。その構成を見てみれ
ば，まず，前記液晶表示装置にはガラスなどの材質で形
成された一対の基板３０，３２が提供されるが，これら
の基板は所定の間隔をおいて平行に配置される第１基板
３０と第２基板３２に区分される。
【００２３】前記第１基板３０はイメージ具現に必要な
外部光が入射される前面基板として適用され，前記第２
基板３２は前記第１基板３０を通じて入射された光が反
射されて出る背面基板として適用される。
【００２４】このために前記第２基板３２には，前記第
１基板３０側で入射された光を実質的に反射させるよう
にする反射層３４が形成されるが，この反射層３４は反
射率に優れたアルミニウムで形成されるのが好ましい。
【００２５】また，前記第１基板３０の一面にはＩＴＯ
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な
材質で形成された第１電極３６が所定のパターンを形成
し，この第１電極３６に対応して前記第１基板３０の一
面と対向する前記第２基板３２の一面に前記反射層３４
上にもＩＴＯで具備された第２電極３８が所定のパター
ンで形成される。
【００２６】同時に，前記両電極３６，３８上には配向
膜４０，４２が形成され，これら配向膜４０，４２の間
には液晶層４４が配置される。ここでこの液晶層４４は
ＴＮモードをはじめとしてＳＴＮモードなどのうちの一
つの種類に限定されず，前記反射型液晶表示装置の仕様
によって多様に具備されることができる。
【００２７】この実施形態の反射型液晶表示装置は前記
液晶層４４がＳＴＮモードで具備される場合であって，
この時に前記第１基板３０の外面に配置される偏光板４
６と前記第１基板３０の間には位相差フィルム４８が配
置される。
【００２８】また，前記反射型液晶表示装置は，イメー
ジをカラーで具現するためにその構成にカラーフィルタ
層５０を含むようにするが，このカラーフィルタ層５０
は前記第２基板３２側に前記反射層３４と第２電極３８
の間に配置されて前記反射層３４で反射される光をカラ
ー化する。
【００２９】前記反射型液晶表示装置は前記構成を基本
としながら，前記反射層３４で反射されて前記第１基板
３０側に出る光を拡散および／または散乱させる手段を
含めるようにする。
【００３０】ここで前記手段は，前記反射型液晶表示装
置が従来のように別途の拡散板を備えずに前記反射層３
４で反射された光を十分に拡散および／または散乱させ
ることができ，拡散板を備える時に伴う後方散乱を防止
する役割を担う。
【００３１】このような手段を本発明では，前記カラー
フィルタ層５０をなす組成物に噴射され前記カラーフィ
ルタ層５０の表面に微細凹凸を形成し，光が通過する時
光を屈折させるビード５０ａで形成している。
【００３２】つまり，本実施形態で前記カラーフィルタ
層５０は，光重合型感光組成物（光重合開始剤，モノマ
ー，バインダー，ソルベントなど）と有機顔料などが混
合されたフォトレジストが顔料分散法によって形成され
ることになるが，この時，前記ビード５０ａをなすシリ
カが前記フォトレジストに概略１〜１０重量％で，好ま
しくは２〜３重量％で混合されるようにする。ここで前
記シリカは円形をはじめとして楕円形やその他任意の形
態で，その大きさは０．０５〜１０μｍ，好ましくは
０．０５〜０．２μｍからなるのが良い。
【００３３】もちろん，前記カラーフィルタ層５０が形
成される時に前記カラーフィルタ層５０のＲ，Ｇ，Ｂポ
ーションの間にはコントラスト向上のために通常のよう
にブラックマトリックス５２が形成される。このブラッ
クマトリックス５２は図面のように前記カラーフィルタ
層５０のＲ，Ｇ，Ｂポーションの間に形成することが可
能であり，他の形態としては前記カラーフィルタ層５０
とは別の他の層でも形成することが可能であり，場合に
よっては省略することもできる。
【００３４】前記のように形成される前記液晶表示装置
は，その作用時に前記第１基板３０の外部から周辺外部
光が入射され，前記両第１，２電極３６，３８に所定の
電圧が印加されると，前記外部光が前記液晶層４４の作
用によって選択的に前記第２基板３２側に入射され前記
反射層３４に反射された後，前記カラーフィルタ層５０
を通過して前記第１基板３０に戻りながら所定の画像や
文字などをカラーで表示する。
【００３５】このような前記液晶表示装置が作用する
時，前記外部光が前記反射層３４で反射され反射光に転
換された後，前記カラーフィルタ層５０を通過する時，
この反射光は前記ビード５０ａに対応する前記カラーフ
ィルタ層５０部位，換言すれば隆起された部位を通過し
ながら前記第１基板３０側に進むようになる（図２参
照）。この時，前記ビード５０ａを通過する光は散乱お
よび／または拡散しながら前記第１基板３０側に進むこ
とができるが，このような光は前記第１基板３０側で表
示画像を観察する使用者がより幅広い方向で前記表示画
像を観察することができるようにするのに効果を発揮す
る。
【００３６】このように本発明による液晶表示装置は，
反射型の構造で画像表示をすることができるように構成
され，反射光が散乱および／または拡散する部位をカラ
ーフィルタ層部位に適用して従来のように拡散板を別途
に適用して反射光を散乱および／または拡散することに
ともなう問題点が解消できる。
【００３７】また，カラーフィルタ層部位に凹凸を形成
して反射光を散乱および／または拡散する構造も，ビー
ド形成物質をカラーフィルタ層フォトレジストに混合し
た後，これを既存のカラーフィルタ層形成方法によって
行えばいいので，その工程も簡単に行うことができる。
【００３８】次に，本発明の他の実施形態について見て
みる。図３に示された反射型液晶表示装置は，前記カラ
ーフィルタ層５０上にこのカラーフィルタ層５０を保護
するための保護（ｏｖｅｒｃｏａｔ）層５４を形成して
おいたものであって，この保護層５４は従来のように熱
硬化性アクリル樹脂のような透明樹脂で形成する。この
実施形態ではこのような保護層５４にも前述した例のよ
うに前記保護層５４の表面に微細凹凸を形成することが
できるようにシリカからなるビード５４ａを分散させて
いる。
【００３９】つまり，前記保護層５４に形成された前記
ビード５４ａも，前記反射層３４で反射されて前記カラ
ーフィルタ層５０を通過した光が散乱および／または拡
散する手段として作用するが，このように前記ビード５
４ａを有する前記保護層５４が前記カラーフィルタ層５
０上に形成されれば，前記光に対する散乱および／また
は拡散程度を高めるようになる。
【００４０】実質的に本実施形態で前記例等の場合と従
来の一般の反射型液晶表示装置とを比較実験した結果，
次のような光散乱率に対するデータを得ることができ
た。
【００４１】
【表１】
【００４２】参考に前記表１に記載された本実施形態
は，ビード形成を前述したようにシリカからなり，この
時，シリカの大きさは０．０５〜０．２μｍで前記カラ
ーフィルタ層をなすフォトレジストおよび前記保護層を
なす樹脂物に混合される程度は２．５重量％とした。同
時に，カラーフィルタ層の厚さは１μｍ以下に，保護層
の厚さは２〜３μｍとした。
【００４３】このように本発明は前記表１に記載された
データを通じても分かるように，カラーフィルタ層だけ
でなく保護層に分散形成されたビードを通じて反射層か
ら反射された光の散乱および／または拡散程度を従来よ
り向上させることができる。
【００４４】一方，本発明は前述した実施形態に限定さ
れずに他の形態の構造を有する実施形態でも具備するこ
とができる。つまり，図面には図示していないが，本発
明は前記カラーフィルタ層および保護層の配置を前記第
２基板３２，換言すれば，背面基板側に配置せずに，前
面基板である第１基板３０側に配置して構成することも
できる。
【００４５】また，本発明は前記第２基板３２側に形成
される第２電極３８を前述したようにＩＴＯのような透
明材質で備えず，反射率の良い金属（例：Ａｌ，Ａｌ−
Ｎｄ，Ａｌ−Ｔｄ，Ａｌ−Ｔｉ，Ｃｒ，Ｗ，Ｎｉなど）
で備えてこれを反射電極として対置した後，前記反射層
３４を除去した反射型液晶表示装置の構造にも適用する
ことができる。
【００４６】以上，本発明の好ましい実施形態について
説明したが，，本発明はこれに限定されるわけでなく特
許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の
範囲内で多様に変形して実施することが可能であり，こ
れも本発明の範囲に属するのは当然である。
【００４７】本発明による液晶表示装置は，反射型液晶
表示装置の特性によって備えた拡散板を有せずに反射光
を散乱および拡散することができるので，液晶表示装置
に拡散板が具備される場合に起こったコントラストの低
下および輝度減少などを防止して製品品位向上の効果を
有する。
【００４８】また，前記機能を遂行することができるよ
うにするカラーフィルタ層部位の凹凸形成も既存の工程
数を有して効果的に，従来に感光性樹脂で反射層に凹凸
を形成した方法に比べて少ない工程数で反射型液晶表示
装置を製造することができ，製造単価節減にも効果を有
するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による反射型液晶表示装置を
示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態による反射型液晶表示装置の
作用説明のために示した図面である。
【図３】本発明の他の実施形態による反射型液晶表示装
置を示した断面図である。
【図４】従来の反射型液晶表示装置の一例を示した断面
図である。
【符号の説明】
３０，３２ 基板 ３４ 反射層 ３６，３８ 電極 ５０ カラーフィルタ層 ５０ａ，５４ａ ビード ５２ ブラックマトリックス ５４ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA12 BA20 2H091 FA03Y FA14Z FA31Y FA50Y FB04 FB06 FC10 FC23 FD23 LA12 LA16 LA17

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】外部光が入射される第１基板と；この第１
    基板の上に形成される第１電極と；前記第１基板と対向
    するように一定の距離だけ離隔して配置される第２基板
    と；この第２基板の上に前記第１電極に対応して形成さ
    れる第２電極と；前記第１電極と第２電極の間に配置さ
    れる液晶層と；前記第１，２基板の中のいずれかの一つ
    の基板に選択的に設けられるカラーフィルタ層と；この
    カラーフィルタ層上に形成される保護層と；前記液晶層
    を通じて入射される光を反射させる反射層と；前記カラ
    ーフィルタ層または前記保護層に形成され，前記反射層
    で反射されて前記第１基板側に出る光を拡散および／ま
    たは散乱させる手段を含む反射型液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記光を拡散および／または散乱させる
    手段が前記カラーフィルタ層に設けられる請求項１に記
    載の反射型液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記光を拡散および／または散乱させる
    手段が前記カラーフィルタ層または前記保護層に分散さ
    れたビードからなる請求項２に記載の反射型液晶表示装
    置。
  4. 【請求項４】 前記ビードがシリカからなる請求項３に
    記載の反射型液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記カラーフィルタ層が，光重合型感光
    組成物および有機顔料を含んだフォトレジストで形成さ
    れた請求項１，２，３または４のいずれかに記載の反射
    型液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記カラーフィルタ層上に形成される保
    護層をさらに含む請求項１，２，３，４または５のいず
    れかに記載の反射型液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記保護層に前記カラーフィルタ層を通
    過した光を拡散および／または散乱させる手段が提供さ
    れる請求項６に記載の反射型液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 前記光を拡散および／または散乱させる
    手段が前記保護層に分散されたビードからなる請求項７
    に記載の反射型液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 前記ビードが，シリカからなる請求項８
    に記載の反射型液晶表示装置。
JP2000311899A 1999-12-17 2000-10-12 反射型液晶表示装置 Withdrawn JP2001183661A (ja)

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KR1999P58720 1999-12-17
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