JP2003202563A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反射面に凹凸を有する反射体を備えた液晶表示
装置であって、画面における虹の発生が防止された液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】第１の基板２１と第２の基板２２を液晶層
２３を挟んで対向させ、第１の基板２１の外面を光散乱
性を有する光散乱面とし、反射面に凹凸が形成されてい
る反射体３０を前記光散乱面上に、反射面が光散乱面側
となるように設けてなる液晶表示装置。
装置であって、画面における虹の発生が防止された液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】第１の基板２１と第２の基板２２を液晶層
２３を挟んで対向させ、第１の基板２１の外面を光散乱
性を有する光散乱面とし、反射面に凹凸が形成されてい
る反射体３０を前記光散乱面上に、反射面が光散乱面側
となるように設けてなる液晶表示装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対向する一対の透
明基板の間に液晶層が挟持されてなる液晶セルの外面側
に反射体を設けた外付けタイプの液晶表示装置に係り、
詳しくは、液晶セルに光散乱性を付与することによって
視認性を向上させた液晶表示装置に関する。
明基板の間に液晶層が挟持されてなる液晶セルの外面側
に反射体を設けた外付けタイプの液晶表示装置に係り、
詳しくは、液晶セルに光散乱性を付与することによって
視認性を向上させた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置の表示形態には、
バックライトを備えた半透過型または透過型と呼ばれる
ものと、反射型と呼ばれるものがある。反射型液晶表示
装置は、太陽光、照明光等の外光だけを利用してバック
ライト無しで表示する液晶表示装置であり、例えば薄型
で、軽量化、低消費電力が要求される携帯情報端末等に
多く用いられている。反射型液晶表示装置には、表示面
側から入射した光を反射させて表示を行うための反射体
が備えられている。反射体としては、表面が鏡面状態と
されたものや表面に凹凸面が形成されたものがあり、表
面が鏡面状態の反射体に比べ、表面に凹凸面が形成され
た反射体の方が、広い視野角を得るのに好適とされてい
る。
バックライトを備えた半透過型または透過型と呼ばれる
ものと、反射型と呼ばれるものがある。反射型液晶表示
装置は、太陽光、照明光等の外光だけを利用してバック
ライト無しで表示する液晶表示装置であり、例えば薄型
で、軽量化、低消費電力が要求される携帯情報端末等に
多く用いられている。反射型液晶表示装置には、表示面
側から入射した光を反射させて表示を行うための反射体
が備えられている。反射体としては、表面が鏡面状態と
されたものや表面に凹凸面が形成されたものがあり、表
面が鏡面状態の反射体に比べ、表面に凹凸面が形成され
た反射体の方が、広い視野角を得るのに好適とされてい
る。
【０００３】図４は、表面に凹凸面が形成された反射体
を備えた従来の反射型液晶表示装置の一例を示す概略断
面図である。この例の液晶表示装置２００は、液晶セル
２２０と、液晶セル２２０の前面（図の上面）に配され
たフロントライト２１０を備えている。この例のフロン
トライト２１０は、導光板２１２と、導光板２１２の側
端面２１２ａに配された冷陰極管などからなる光源２１
３とから構成されている。導光板２１２の下面（液晶セ
ル２２０側の面）は光が出射される出射面２１２ｂであ
り、この出射面２１２ｂと反対側の面（導光板２１２の
上面）は、導光板２１２内を伝搬する光を出射面２１２
ｂに向けて光路変更し得るプリズム面２１２ｃとなって
いる。
を備えた従来の反射型液晶表示装置の一例を示す概略断
面図である。この例の液晶表示装置２００は、液晶セル
２２０と、液晶セル２２０の前面（図の上面）に配され
たフロントライト２１０を備えている。この例のフロン
トライト２１０は、導光板２１２と、導光板２１２の側
端面２１２ａに配された冷陰極管などからなる光源２１
３とから構成されている。導光板２１２の下面（液晶セ
ル２２０側の面）は光が出射される出射面２１２ｂであ
り、この出射面２１２ｂと反対側の面（導光板２１２の
上面）は、導光板２１２内を伝搬する光を出射面２１２
ｂに向けて光路変更し得るプリズム面２１２ｃとなって
いる。
【０００４】液晶セル２２０は、液晶層２２３を挟持し
て対向する第１の基板２２１と第２の基板２２２をシー
ル材２２４で接合一体化した構成を有しており、第１の
基板２２１および第２の基板２２２の液晶層２２３側
（内面側）には、それぞれ表示回路２２６，２２７が設
けられている。また第１の基板２２１の液晶層２２３と
は反対側（外面側）には、接着層２３１を介して反射体
２３０が設けられている。反射体２３０は、一面が凹凸
面となっている反射体基板２２８と、反射体基板２２８
の凹凸面上に形成された反射層２２９とからなってお
り、反射層２２９が第１の基板２２１側となるように配
置されている。
て対向する第１の基板２２１と第２の基板２２２をシー
ル材２２４で接合一体化した構成を有しており、第１の
基板２２１および第２の基板２２２の液晶層２２３側
（内面側）には、それぞれ表示回路２２６，２２７が設
けられている。また第１の基板２２１の液晶層２２３と
は反対側（外面側）には、接着層２３１を介して反射体
２３０が設けられている。反射体２３０は、一面が凹凸
面となっている反射体基板２２８と、反射体基板２２８
の凹凸面上に形成された反射層２２９とからなってお
り、反射層２２９が第１の基板２２１側となるように配
置されている。
【０００５】かかる構成の液晶表示装置２００におい
て、フロントライト２１０の点灯時には、光源２１３か
ら出射された光が、導光板２１２の内部を伝搬して出射
面２１２ｂから出射される。この出射面２１２ｂから出
射された光が照明光として液晶セル２２０に入射され、
第２の基板２２２、表示回路２２６、液晶層２２３、表
示回路２２７、第１の基板２２１、および接着層２３１
を順に通過して反射層２２９で反射される。この反射光
は液晶セル２２０の外側（フロントライト２１０側）に
戻り、フロントライト２１０の出射面２１２ｂ、プリズ
ム面２１２ｃを通過して観察者に到達する。このように
して液晶セル２２０の表示が観察者に視認される。ま
た、フロントライト２１０を点灯させないで太陽光を利
用して表示を行う場合には、太陽光がフロントライト２
１０のプリズム面２１２ｃおよび出射面２１２ｂを通過
して液晶セル２２０に入射され、上記と同様にして反射
層２２９で反射された光が観察者に到達する。
て、フロントライト２１０の点灯時には、光源２１３か
ら出射された光が、導光板２１２の内部を伝搬して出射
面２１２ｂから出射される。この出射面２１２ｂから出
射された光が照明光として液晶セル２２０に入射され、
第２の基板２２２、表示回路２２６、液晶層２２３、表
示回路２２７、第１の基板２２１、および接着層２３１
を順に通過して反射層２２９で反射される。この反射光
は液晶セル２２０の外側（フロントライト２１０側）に
戻り、フロントライト２１０の出射面２１２ｂ、プリズ
ム面２１２ｃを通過して観察者に到達する。このように
して液晶セル２２０の表示が観察者に視認される。ま
た、フロントライト２１０を点灯させないで太陽光を利
用して表示を行う場合には、太陽光がフロントライト２
１０のプリズム面２１２ｃおよび出射面２１２ｂを通過
して液晶セル２２０に入射され、上記と同様にして反射
層２２９で反射された光が観察者に到達する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな反射面に凹凸を有する反射体を備えた反射型液晶表
示装置にあっては、できる限り明るい表示を得るため
に、反射面に微細な凹凸を形成して反射光の角度を調節
し、更には凹凸形状のコントロールを行って反射光の方
向性までも制御するなどの設計開発が行われているが、
反射面に微細な凹凸を形成すると反射光の制御性は向上
するものの、強い太陽光のもとでは分光が生じ易くな
り、表示画面において虹状の模様が観察されて視認性が
損なわる傾向があるという問題があった。
うな反射面に凹凸を有する反射体を備えた反射型液晶表
示装置にあっては、できる限り明るい表示を得るため
に、反射面に微細な凹凸を形成して反射光の角度を調節
し、更には凹凸形状のコントロールを行って反射光の方
向性までも制御するなどの設計開発が行われているが、
反射面に微細な凹凸を形成すると反射光の制御性は向上
するものの、強い太陽光のもとでは分光が生じ易くな
り、表示画面において虹状の模様が観察されて視認性が
損なわる傾向があるという問題があった。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、反射面に凹凸を有する反射体を備えた液晶表示装置
であって、表示画面における虹の発生が防止された液晶
表示装置を提供することを特徴とする。
で、反射面に凹凸を有する反射体を備えた液晶表示装置
であって、表示画面における虹の発生が防止された液晶
表示装置を提供することを特徴とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板を液晶層
を挟んで対向させ、一方の透明基板の外面を光散乱性を
有する光散乱面とし、反射面に凹凸が形成されている反
射体を前記光散乱面上に、前記反射面が前記光散乱面側
となるように設けてなることを特徴とする。
に、本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板を液晶層
を挟んで対向させ、一方の透明基板の外面を光散乱性を
有する光散乱面とし、反射面に凹凸が形成されている反
射体を前記光散乱面上に、前記反射面が前記光散乱面側
となるように設けてなることを特徴とする。
【０００９】本発明の液晶表示装置によれば反射面と液
晶層との間に光散乱面が設けられているので、反射体の
反射面で反射された光は、反射面の凹凸によって分光が
生じたとしても、光散乱面を通過する際に散乱されるの
で、表示画面における虹の発生が防止される。
晶層との間に光散乱面が設けられているので、反射体の
反射面で反射された光は、反射面の凹凸によって分光が
生じたとしても、光散乱面を通過する際に散乱されるの
で、表示画面における虹の発生が防止される。
【００１０】本発明において、前記光散乱面は凹凸を有
する面であることが好ましい。かかる構成によれば、反
射体が設けられる側の一方の透明基板の外面（光散乱
面）に凹凸を形成することにより、この面に好適な光散
乱性を付与することができる。
する面であることが好ましい。かかる構成によれば、反
射体が設けられる側の一方の透明基板の外面（光散乱
面）に凹凸を形成することにより、この面に好適な光散
乱性を付与することができる。
【００１１】本発明において、前記光散乱面のヘーズが
１５〜３０％であることが好ましい。後述するようにヘ
ーズ（曇価）は光散乱の程度の指標となる値である。前
記一方の透明基板の外面（光散乱面）の光散乱性が小さ
すぎると表示画面における虹を消す効果が不十分であ
り、光散乱性が大きすぎると表示画面における表示特性
の低下が著しくなる。前記一方の透明基板の外面（光散
乱面）におけるヘーズが１５〜３０％の範囲内であれ
ば、液晶表示装置の表示特性の低下を抑えつつ、表示画
面における虹の発生を防止することができる。
１５〜３０％であることが好ましい。後述するようにヘ
ーズ（曇価）は光散乱の程度の指標となる値である。前
記一方の透明基板の外面（光散乱面）の光散乱性が小さ
すぎると表示画面における虹を消す効果が不十分であ
り、光散乱性が大きすぎると表示画面における表示特性
の低下が著しくなる。前記一方の透明基板の外面（光散
乱面）におけるヘーズが１５〜３０％の範囲内であれ
ば、液晶表示装置の表示特性の低下を抑えつつ、表示画
面における虹の発生を防止することができる。
【００１２】本発明において、前記光散乱面上に接着層
を介して前記反射体を設けるとともに、前記光散乱面を
有する一方の透明基板の屈折率と、前記接着層の屈折率
との差を０．０１以上とすることが好ましい。かかる構
成によれば、光散乱面と接着層との間に屈折率差が生
じ、反射体の反射面で反射した光を光散乱面で効果的に
散乱させることができ、虹の発生を防止することができ
る。
を介して前記反射体を設けるとともに、前記光散乱面を
有する一方の透明基板の屈折率と、前記接着層の屈折率
との差を０．０１以上とすることが好ましい。かかる構
成によれば、光散乱面と接着層との間に屈折率差が生
じ、反射体の反射面で反射した光を光散乱面で効果的に
散乱させることができ、虹の発生を防止することができ
る。
【００１３】前記光散乱面を有する一方の透明基板の厚
さを、他方の透明基板の厚さよりも薄くすることが好ま
しい。反射体の近傍において、液晶層を透過した照明光
は前記一方の透明基板に入射され、この一方の透明基板
を透過した後、反射体の反射面で反射される。この反射
光は、再び前記一方の透明基板を透過し、さらに液晶層
を透過する。反射体に近接して配される前記一方の透明
基板を薄くすれば、より一層の薄型化、軽量化を図るこ
とができるとともに、光がこの透明基板を透過する際の
透過損失を小さくすることができる。また前記一方の透
明基板を薄くすることにより、液晶層と該一方の透明基
板との界面において、反射前の光が通過する位置と、こ
の光が反射体で反射された後に通過する位置とのずれを
小さくすることができるので、より鮮明な表示が得られ
る。特に該一方の透明基板上にカラーフィルタが設けら
れている場合には、前記一方の透明基板を薄くすること
により、照明光が反射前にカラーフィルタを通過する位
置と、この光が反射体で反射された後にカラーフィルタ
を通過する位置とのずれを小さくできるので、色ずれや
視差を低減して高品位のカラー表示ができる。
さを、他方の透明基板の厚さよりも薄くすることが好ま
しい。反射体の近傍において、液晶層を透過した照明光
は前記一方の透明基板に入射され、この一方の透明基板
を透過した後、反射体の反射面で反射される。この反射
光は、再び前記一方の透明基板を透過し、さらに液晶層
を透過する。反射体に近接して配される前記一方の透明
基板を薄くすれば、より一層の薄型化、軽量化を図るこ
とができるとともに、光がこの透明基板を透過する際の
透過損失を小さくすることができる。また前記一方の透
明基板を薄くすることにより、液晶層と該一方の透明基
板との界面において、反射前の光が通過する位置と、こ
の光が反射体で反射された後に通過する位置とのずれを
小さくすることができるので、より鮮明な表示が得られ
る。特に該一方の透明基板上にカラーフィルタが設けら
れている場合には、前記一方の透明基板を薄くすること
により、照明光が反射前にカラーフィルタを通過する位
置と、この光が反射体で反射された後にカラーフィルタ
を通過する位置とのずれを小さくできるので、色ずれや
視差を低減して高品位のカラー表示ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照しな
がら本発明の液晶表示装置の一実施形態について説明す
る。図１は本実施形態の液晶表示装置の斜視図であり、
図２は図１中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態
の液晶表示装置１は、液晶セル２０と、液晶セル２０の
観察者側に配されたフロントライト１０と、液晶セル２
０のフロントライト１０側とは反対側に外付けされた反
射体３０とから概略構成されている。
がら本発明の液晶表示装置の一実施形態について説明す
る。図１は本実施形態の液晶表示装置の斜視図であり、
図２は図１中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態
の液晶表示装置１は、液晶セル２０と、液晶セル２０の
観察者側に配されたフロントライト１０と、液晶セル２
０のフロントライト１０側とは反対側に外付けされた反
射体３０とから概略構成されている。
【００１５】フロントライト１０は特に限定されず、透
光性を有する任意形状の面状発光体を用いることができ
る。本実施形態において、フロントライト１０は、例え
ばアクリル樹脂などからなる透明な導光板１２の側端面
１２ａに、冷陰極管などからなる光源１３が設けられた
構成を有しており、導光板１２の下面（液晶セル２０側
の面）は光が出射される平滑な出射面１２ｂとなってい
る。また導光板１２の出射面１２ｂと反対側の面（導光
板１２の上面）は、導光板１２内部を伝搬する光の方向
を変えるためのくさび状の溝が、所定のピッチでストラ
イプ状に複数形成されたプリズム面１２ｃとなってい
る。
光性を有する任意形状の面状発光体を用いることができ
る。本実施形態において、フロントライト１０は、例え
ばアクリル樹脂などからなる透明な導光板１２の側端面
１２ａに、冷陰極管などからなる光源１３が設けられた
構成を有しており、導光板１２の下面（液晶セル２０側
の面）は光が出射される平滑な出射面１２ｂとなってい
る。また導光板１２の出射面１２ｂと反対側の面（導光
板１２の上面）は、導光板１２内部を伝搬する光の方向
を変えるためのくさび状の溝が、所定のピッチでストラ
イプ状に複数形成されたプリズム面１２ｃとなってい
る。
【００１６】液晶セル２０は、液晶層２３を挟持して対
向する第１の基板２１と第２の基板２２をシール材２４
で接合一体化して概略構成されている。第１の基板２１
および第２の基板２２は、ガラス基板などの透明基板か
らなり、これらの液晶層２３側（内面側）には、それぞ
れ表示回路２６，２７が設けられている。表示回路２
６，２７は、図示されていないが、液晶層２３を駆動す
るための透明導電膜等からなる電極層や、液晶層２３の
配向を制御するための配向膜等を含むものである。また
カラー表示を行う場合には、カラーフィルタを含む構成
であってもよい。
向する第１の基板２１と第２の基板２２をシール材２４
で接合一体化して概略構成されている。第１の基板２１
および第２の基板２２は、ガラス基板などの透明基板か
らなり、これらの液晶層２３側（内面側）には、それぞ
れ表示回路２６，２７が設けられている。表示回路２
６，２７は、図示されていないが、液晶層２３を駆動す
るための透明導電膜等からなる電極層や、液晶層２３の
配向を制御するための配向膜等を含むものである。また
カラー表示を行う場合には、カラーフィルタを含む構成
であってもよい。
【００１７】観察者側に配される第２の基板２２は、そ
の両面（内面２２ａおよび外面２２ｂ）が鏡面状に仕上
げられている。この第２の基板２２の厚さは、好ましく
は０．３〜１．１ｍｍ程度とされる。一方、反射体３０
側となる第１の基板２１は第２の基板２２より薄くて、
内面２１ａは鏡面状に仕上げられており、外面２１ｂは
凹凸を有する面となっている。第１の基板２１の厚さ
は、好ましくは０．１〜０．７ｍｍ程度とされる。第１
の基板２１は、例えば、第２の基板２２と同じ透明基板
を用い、その一面（外面２１ｂ）全体に研磨または化学
的エッチングを施して、厚さを薄くするとともに表面を
粗面化することによって好適に得られる。特に、同じ２
枚の透明基板を用いて液晶セル２０を組み立てた後、反
射体３０を取り付ける前に、一方の透明基板の外面を研
磨する方法が好ましい。
の両面（内面２２ａおよび外面２２ｂ）が鏡面状に仕上
げられている。この第２の基板２２の厚さは、好ましく
は０．３〜１．１ｍｍ程度とされる。一方、反射体３０
側となる第１の基板２１は第２の基板２２より薄くて、
内面２１ａは鏡面状に仕上げられており、外面２１ｂは
凹凸を有する面となっている。第１の基板２１の厚さ
は、好ましくは０．１〜０．７ｍｍ程度とされる。第１
の基板２１は、例えば、第２の基板２２と同じ透明基板
を用い、その一面（外面２１ｂ）全体に研磨または化学
的エッチングを施して、厚さを薄くするとともに表面を
粗面化することによって好適に得られる。特に、同じ２
枚の透明基板を用いて液晶セル２０を組み立てた後、反
射体３０を取り付ける前に、一方の透明基板の外面を研
磨する方法が好ましい。
【００１８】第１の基板２１の外面２１ｂは、粗面化さ
れて微細な凹凸が形成されたことにより光を散乱する特
性を有する光散乱面となっている。この光散乱面におけ
る光散乱の程度は、研磨や化学的エッチングの条件を変
えて表面の粗さを変えることによって制御可能である。
光散乱面における光散乱の程度は、ヘーズが１５〜３０
％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０
〜３０％、さらに好ましくは２０〜２５％である。ここ
で、ヘーズ（曇価ともいう）とは、全光線透過率（単
位：％）に対する拡散透過率（単位：％）の割合で表さ
れる値であり、光散乱の程度の指標となる。本発明にお
けるヘーズの値は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５ に準処する
測定方法によって得られる値である。本実施形態におい
て、第１の基板２１の外面（光散乱面）２１ｂのヘーズ
が１５％より小さいと、所期の目的である表示画面にお
ける虹を消す効果が十分に得らず、逆にヘーズが３０％
を越えると、光の散乱が大きすぎて、照明光の反射効率
が悪くなって画面が暗くなったり、表示画面におけるコ
ントラストが低下するなど表示特性の低下が著しくな
る。
れて微細な凹凸が形成されたことにより光を散乱する特
性を有する光散乱面となっている。この光散乱面におけ
る光散乱の程度は、研磨や化学的エッチングの条件を変
えて表面の粗さを変えることによって制御可能である。
光散乱面における光散乱の程度は、ヘーズが１５〜３０
％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０
〜３０％、さらに好ましくは２０〜２５％である。ここ
で、ヘーズ（曇価ともいう）とは、全光線透過率（単
位：％）に対する拡散透過率（単位：％）の割合で表さ
れる値であり、光散乱の程度の指標となる。本発明にお
けるヘーズの値は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５ に準処する
測定方法によって得られる値である。本実施形態におい
て、第１の基板２１の外面（光散乱面）２１ｂのヘーズ
が１５％より小さいと、所期の目的である表示画面にお
ける虹を消す効果が十分に得らず、逆にヘーズが３０％
を越えると、光の散乱が大きすぎて、照明光の反射効率
が悪くなって画面が暗くなったり、表示画面におけるコ
ントラストが低下するなど表示特性の低下が著しくな
る。
【００１９】反射体３０は、反射面に凹凸を有し、入射
した光を反射させるとともに拡散させるもので、本実施
形態では一面が凹凸面となっている反射体基板２８と、
この反射体基板２８の凹凸面上に設けられた反射層２９
とからなっている。この反射体３０は、反射層２９が液
晶セル２０側を向くように、液晶セル２０の下側の第１
の基板２１の外面２１ｂ上に接着層３１を介して接着一
体化されている。
した光を反射させるとともに拡散させるもので、本実施
形態では一面が凹凸面となっている反射体基板２８と、
この反射体基板２８の凹凸面上に設けられた反射層２９
とからなっている。この反射体３０は、反射層２９が液
晶セル２０側を向くように、液晶セル２０の下側の第１
の基板２１の外面２１ｂ上に接着層３１を介して接着一
体化されている。
【００２０】図３は、本実施形態で好適に用いられる反
射体３０の例を示した要部斜視図である。この例の反射
体３０において、反射体基板２８は、例えばガラス等か
らなる基板２８ａ上に感光性樹脂層等からなる平板状の
樹脂基材２８ｂが積層された構成となっている。樹脂基
材２８ｂの表面には、内面が球面の一部をなす多数の凹
部３５が互いに重なり合うように連続して形成されてお
り、この表面上に例えば金属薄膜からなる反射層２９が
設けられている。このような反射体３０を作製するに
は、例えば、まず基板２８ａ上に感光性樹脂などからな
る樹脂層を形成した後、反射体３０の反射面とは逆凹凸
の表面形状を有するシリコーン系樹脂などからなる転写
型を前記樹脂層の表面に圧着した後、この樹脂層を硬化
させることにより樹脂基材２８ｂを形成する。そして、
この樹脂基材２８ｂ上に、アルミニウムや銀などの高い
反射率を有する金属材料を用いスパッタ法や真空蒸着な
どの成膜法により反射層２９を形成する。
射体３０の例を示した要部斜視図である。この例の反射
体３０において、反射体基板２８は、例えばガラス等か
らなる基板２８ａ上に感光性樹脂層等からなる平板状の
樹脂基材２８ｂが積層された構成となっている。樹脂基
材２８ｂの表面には、内面が球面の一部をなす多数の凹
部３５が互いに重なり合うように連続して形成されてお
り、この表面上に例えば金属薄膜からなる反射層２９が
設けられている。このような反射体３０を作製するに
は、例えば、まず基板２８ａ上に感光性樹脂などからな
る樹脂層を形成した後、反射体３０の反射面とは逆凹凸
の表面形状を有するシリコーン系樹脂などからなる転写
型を前記樹脂層の表面に圧着した後、この樹脂層を硬化
させることにより樹脂基材２８ｂを形成する。そして、
この樹脂基材２８ｂ上に、アルミニウムや銀などの高い
反射率を有する金属材料を用いスパッタ法や真空蒸着な
どの成膜法により反射層２９を形成する。
【００２１】反射体３０の表面の凹部３５は、その深さ
を０．１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成し、隣接
する凹部３５のピッチを５μｍ〜１００μｍの範囲でラ
ンダムに配置し、上記凹部３５内面の傾斜角を−３０度
〜＋３０度の範囲に設定することが望ましい。特に、凹
部３５内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に
設定する点、隣接する凹部３５のピッチを平面全方向に
対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜな
らば、仮に隣接する凹部３５のピッチに規則性があるほ
ど、光の干渉が生じやすく反射光の色付きが強くなる。
また、凹部３５内面の傾斜角分布が−３０度〜＋３０度
の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射
強度が低下し、明るい表示が得られない。具体的には反
射光の拡散角が空気中で３６度以上になり、液晶表示装
置内部の反射強度ピークが低下し、反射ロスが大きくな
る。
を０．１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成し、隣接
する凹部３５のピッチを５μｍ〜１００μｍの範囲でラ
ンダムに配置し、上記凹部３５内面の傾斜角を−３０度
〜＋３０度の範囲に設定することが望ましい。特に、凹
部３５内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に
設定する点、隣接する凹部３５のピッチを平面全方向に
対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜな
らば、仮に隣接する凹部３５のピッチに規則性があるほ
ど、光の干渉が生じやすく反射光の色付きが強くなる。
また、凹部３５内面の傾斜角分布が−３０度〜＋３０度
の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射
強度が低下し、明るい表示が得られない。具体的には反
射光の拡散角が空気中で３６度以上になり、液晶表示装
置内部の反射強度ピークが低下し、反射ロスが大きくな
る。
【００２２】また、隣接する凹部３５のピッチが５μｍ
未満の場合、樹脂基材２８ｂを形成するために用いる転
写型の製作上の制約があり、加工時間が極めて長くな
る、所望の反射特性が得られるだけの形状が形成できな
い、干渉光が発生する等の問題が生じる。また、実用
上、樹脂基材２８ｂの表面形状を形成するための前記転
写型は、ダイヤモンド圧子を基材に多数押圧して作製さ
れた転写型用基材を用いて作製されるが、このダイヤモ
ンド圧子の先端径が２０μｍ〜２００μｍであることが
望ましいので、隣接する凹部３５のピッチは５μｍ〜１
００μｍとすることが望ましい。なお、本明細書におい
て、「凹部の深さ」とは反射体３０の表面から凹部３５
の底部までの距離、「隣接する凹部のピッチ」とは反射
体３０の表面を平面視したときに円形をなす凹部３５の
中心間の距離のことである。また、「傾斜角」とは、特
定の縦断面において、凹部３５の内面の任意の箇所にお
ける接線の基板表面に対する角度のことである。
未満の場合、樹脂基材２８ｂを形成するために用いる転
写型の製作上の制約があり、加工時間が極めて長くな
る、所望の反射特性が得られるだけの形状が形成できな
い、干渉光が発生する等の問題が生じる。また、実用
上、樹脂基材２８ｂの表面形状を形成するための前記転
写型は、ダイヤモンド圧子を基材に多数押圧して作製さ
れた転写型用基材を用いて作製されるが、このダイヤモ
ンド圧子の先端径が２０μｍ〜２００μｍであることが
望ましいので、隣接する凹部３５のピッチは５μｍ〜１
００μｍとすることが望ましい。なお、本明細書におい
て、「凹部の深さ」とは反射体３０の表面から凹部３５
の底部までの距離、「隣接する凹部のピッチ」とは反射
体３０の表面を平面視したときに円形をなす凹部３５の
中心間の距離のことである。また、「傾斜角」とは、特
定の縦断面において、凹部３５の内面の任意の箇所にお
ける接線の基板表面に対する角度のことである。
【００２３】接着層３１は、例えばフッ素含有エポキシ
系樹脂などの透明樹脂接着材からなる。接着層３１は、
これに隣接する第１の基板２１とは屈折率が異なる材料
が用いられる。接着層３１の屈折率と第１の基板２１の
屈折率とが等しいと、第１の基板２１と接着層３１との
界面である、第１の基板２１の外面２１ｂ（光散乱面）
で光が散乱されなくなる。したがって、この第１の基板
２１の外面２１ｂ（光散乱面）で光を散乱させることに
より、所期の目的である表示画面における虹を消す効果
を好ましく得るためには、接着層３１の屈折率と第１の
基板２１の屈折率との差を０．０１以上とすることが好
ましい。また両者の屈折率の差が大きすぎると反射特性
が設計値から大きく外れてしまうので、この屈折率の差
は０．２以下とすることが好ましい。例えば第１の基板
２１がガラスからなる場合、その屈折率は約１．５２で
あるので、接着層３１を構成する材料としては屈折率が
１．３２〜１．７２程度の樹脂材料、例えばアクリル樹
脂（屈折率：１．４６）、フッ素樹脂（屈折率：１．３
４）、エポキシ樹脂（屈折率：１．６１）などを好適に
用いることができる。
系樹脂などの透明樹脂接着材からなる。接着層３１は、
これに隣接する第１の基板２１とは屈折率が異なる材料
が用いられる。接着層３１の屈折率と第１の基板２１の
屈折率とが等しいと、第１の基板２１と接着層３１との
界面である、第１の基板２１の外面２１ｂ（光散乱面）
で光が散乱されなくなる。したがって、この第１の基板
２１の外面２１ｂ（光散乱面）で光を散乱させることに
より、所期の目的である表示画面における虹を消す効果
を好ましく得るためには、接着層３１の屈折率と第１の
基板２１の屈折率との差を０．０１以上とすることが好
ましい。また両者の屈折率の差が大きすぎると反射特性
が設計値から大きく外れてしまうので、この屈折率の差
は０．２以下とすることが好ましい。例えば第１の基板
２１がガラスからなる場合、その屈折率は約１．５２で
あるので、接着層３１を構成する材料としては屈折率が
１．３２〜１．７２程度の樹脂材料、例えばアクリル樹
脂（屈折率：１．４６）、フッ素樹脂（屈折率：１．３
４）、エポキシ樹脂（屈折率：１．６１）などを好適に
用いることができる。
【００２４】以上の構成の液晶表示装置１は、太陽の光
や照明等の周囲光を照明光として利用した反射表示のほ
か、フロントライト１０を点灯させてその光を照明光と
して利用した反射表示を行うことができる。いずれの場
合も、液晶セル２０に入射された照明光は、第２の基板
２２、表示回路２６、液晶層２３、表示回路２７、第１
の基板２１、および接着層３１を順に通過して、反射体
３０の反射層２９で反射される。この反射光は、照明光
とは逆に、接着層３１を通過して、第１の基板２１の外
面２１ｂから液晶セル２０に入射され、液晶セル２０の
外側（フロントライト１０側）から出射され、さらにフ
ロントライト１０を通過して観察者に到達することによ
り、液晶セル２０の表示が観察者に視認される。そし
て、本実施形態では、例えば強い太陽光が入射された場
合など、照明光が反射体３０の反射面（反射層２９）で
反射される際に、反射面の凹凸によって分光が生じて
も、この反射光は、光散乱面である第１の基板２１の外
面２１ｂを通過する際に散乱されるので、観察者に虹が
視認されることはなくなる。
や照明等の周囲光を照明光として利用した反射表示のほ
か、フロントライト１０を点灯させてその光を照明光と
して利用した反射表示を行うことができる。いずれの場
合も、液晶セル２０に入射された照明光は、第２の基板
２２、表示回路２６、液晶層２３、表示回路２７、第１
の基板２１、および接着層３１を順に通過して、反射体
３０の反射層２９で反射される。この反射光は、照明光
とは逆に、接着層３１を通過して、第１の基板２１の外
面２１ｂから液晶セル２０に入射され、液晶セル２０の
外側（フロントライト１０側）から出射され、さらにフ
ロントライト１０を通過して観察者に到達することによ
り、液晶セル２０の表示が観察者に視認される。そし
て、本実施形態では、例えば強い太陽光が入射された場
合など、照明光が反射体３０の反射面（反射層２９）で
反射される際に、反射面の凹凸によって分光が生じて
も、この反射光は、光散乱面である第１の基板２１の外
面２１ｂを通過する際に散乱されるので、観察者に虹が
視認されることはなくなる。
【００２５】また、光散乱面である第１の基板２１の外
面２１ｂのヘーズを上記の好適な範囲とすることによ
り、表示画面における虹の発生を防止できるとともに、
反射光の散乱が大きいために照明光の反射率が低下して
画面が暗くなったり、コントラストが低下するのを抑制
することができる。また、第１の基板２１は第２の基板
２２よりも薄いので、第２の基板２２と同じ透明基板を
用い、これを研磨や化学的エッチングによって薄くする
とともに粗面化することによって容易かつ安価に作製で
きる。また、同じ２枚の透明基板を用いて液晶セルを組
み立てた後に、一方の透明基板を研磨する方法を用いれ
ば、従来の液晶セルの製造工程に研磨工程を加えるだけ
で製造することができ、作業も複雑化せず製造効率もよ
い。また第１の基板２１を薄くすることにより、液晶表
示装置１の薄型化、軽量化を図ることもできる。第１の
基板２１を透過する光の透過損失も小さくなる。
面２１ｂのヘーズを上記の好適な範囲とすることによ
り、表示画面における虹の発生を防止できるとともに、
反射光の散乱が大きいために照明光の反射率が低下して
画面が暗くなったり、コントラストが低下するのを抑制
することができる。また、第１の基板２１は第２の基板
２２よりも薄いので、第２の基板２２と同じ透明基板を
用い、これを研磨や化学的エッチングによって薄くする
とともに粗面化することによって容易かつ安価に作製で
きる。また、同じ２枚の透明基板を用いて液晶セルを組
み立てた後に、一方の透明基板を研磨する方法を用いれ
ば、従来の液晶セルの製造工程に研磨工程を加えるだけ
で製造することができ、作業も複雑化せず製造効率もよ
い。また第１の基板２１を薄くすることにより、液晶表
示装置１の薄型化、軽量化を図ることもできる。第１の
基板２１を透過する光の透過損失も小さくなる。
【００２６】なお、液晶セル２０のフロントライト１０
側の第２の基板２２上に、必要に応じて位相差板や偏光
板を設けてもよい。また、カラーフィルタを、反射体３
０側の第１の基板２１上の表示回路２７に設ければ、カ
ラー表示が可能となり、特に、カラーフィルタと反射体
３０との間に介在している第１の基板２１が薄く形成さ
れているので、色ずれや視差が低減され高品位のカラー
表示が得られる。さらに、本実施形態では第１の基板２
１の外面２１ｂに凹凸を形成することによって光散乱性
を付与したが、これ以外の手段によって第１の基板２１
の外面２１ｂを光散乱面としてもよい。例えば、散乱効
果を持つフィルムを第１の基板２１の外面２１ｂに貼り
付けることによっても光散乱性を付与することができ
る。
側の第２の基板２２上に、必要に応じて位相差板や偏光
板を設けてもよい。また、カラーフィルタを、反射体３
０側の第１の基板２１上の表示回路２７に設ければ、カ
ラー表示が可能となり、特に、カラーフィルタと反射体
３０との間に介在している第１の基板２１が薄く形成さ
れているので、色ずれや視差が低減され高品位のカラー
表示が得られる。さらに、本実施形態では第１の基板２
１の外面２１ｂに凹凸を形成することによって光散乱性
を付与したが、これ以外の手段によって第１の基板２１
の外面２１ｂを光散乱面としてもよい。例えば、散乱効
果を持つフィルムを第１の基板２１の外面２１ｂに貼り
付けることによっても光散乱性を付与することができ
る。
【００２７】
【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにするが、本発明は以下の実施例に限定される
ものではない。 （実施例１）図２に示す構成の液晶セル２０を作製し
た。まず第１および第２の基板２１，２２として、厚さ
０．７ｍｍのガラス基板（屈折率１．５２）を２枚用意
した。各ガラス基板の一面上に、それぞれ表示回路２
６，２７を形成した後、２枚のガラス基板を表示回路２
６，２７が内側となるように対向させ、シール材２４を
挟んで一体化した。ガラス基板とシール材２４とで囲ま
れ空間に液晶を封入した後、反射体側となる方のガラス
基板の外面を研磨加工して、その厚さを０．２ｍｍとし
た。研磨条件は研磨面のヘーズが所定の値となるように
設定した。
を明らかにするが、本発明は以下の実施例に限定される
ものではない。 （実施例１）図２に示す構成の液晶セル２０を作製し
た。まず第１および第２の基板２１，２２として、厚さ
０．７ｍｍのガラス基板（屈折率１．５２）を２枚用意
した。各ガラス基板の一面上に、それぞれ表示回路２
６，２７を形成した後、２枚のガラス基板を表示回路２
６，２７が内側となるように対向させ、シール材２４を
挟んで一体化した。ガラス基板とシール材２４とで囲ま
れ空間に液晶を封入した後、反射体側となる方のガラス
基板の外面を研磨加工して、その厚さを０．２ｍｍとし
た。研磨条件は研磨面のヘーズが所定の値となるように
設定した。
【００２８】一方、図３に示す構成の反射体３０を作製
した。すなわち、厚さ０．７ｍｍのガラスからなる基板
２８ａの一面上に、アクリル系感光成樹脂からなる樹脂
層を積層し、この樹脂層の表面に、シリコーン系樹脂か
らなる転写型を圧着させて凹部３５を形成した後、紫外
線を照射して該樹脂層を硬化させて樹脂基材２８ｂを形
成した。この樹脂基材２８ｂの表面上に厚さ１３００オ
ングストロームのアルミニウムからなる反射層２９を成
膜して反射体３０を得た。上記で作製した液晶セル２０
の研磨された面（第１の基板２１の外面２１ｂ）上に、
アクリル系樹脂（屈折率１．４６）を介して反射体３０
を、凹部３５が形成されている面が液晶セル２０側とな
るように接着し、これを用いて液晶表示装置を組み立て
た。
した。すなわち、厚さ０．７ｍｍのガラスからなる基板
２８ａの一面上に、アクリル系感光成樹脂からなる樹脂
層を積層し、この樹脂層の表面に、シリコーン系樹脂か
らなる転写型を圧着させて凹部３５を形成した後、紫外
線を照射して該樹脂層を硬化させて樹脂基材２８ｂを形
成した。この樹脂基材２８ｂの表面上に厚さ１３００オ
ングストロームのアルミニウムからなる反射層２９を成
膜して反射体３０を得た。上記で作製した液晶セル２０
の研磨された面（第１の基板２１の外面２１ｂ）上に、
アクリル系樹脂（屈折率１．４６）を介して反射体３０
を、凹部３５が形成されている面が液晶セル２０側とな
るように接着し、これを用いて液晶表示装置を組み立て
た。
【００２９】液晶セル２０の、反射体３０側となる方の
ガラス基板（第１の基板２１）の外面を研磨する際の研
磨条件を変え、その他は同様にして、研磨面のヘーズを
５％から４０％まで５％刻みで変化させた液晶表示装置
をそれぞれ作製した。得られたそれぞれの液晶表示装置
について表示特性の評価を行った。表示特性の評価項目
は、虹消し効果、反射率、コントラスト、および総合評
価とした。その結果を下記表１に示す。虹消し効果につ
いては、液晶表示装置に太陽光を入射させ、表示画面を
全方向から観察したときに、虹が全く観察されなかった
ものを○、虹がわずかに観察されたものを△、虹が強く
観察されたものを×とした。反射率は、表示画面の垂線
に対して入射角を−３０°、受光角を０°として光量を
測定して得られる反射率の値が、ヘーズ０％のときの値
の９０％以上のものを○、８０％より大きく９０％より
小さいものを△、８０％以下のものを×とした。コント
ラストについては、入射角−３０°、受光角０°におけ
る電圧印加時と無印加時との光量の比がヘーズ０％のと
きの値の８０％以上のものを○、これより小さいものを
×とした。総合評価は、虹消し効果、反射率、およびコ
ントラストの全てで○が得られたものを○、○が得られ
なかった項目があるが×の項目は無いものを△、×の項
目が１つでもあったものを×とした。
ガラス基板（第１の基板２１）の外面を研磨する際の研
磨条件を変え、その他は同様にして、研磨面のヘーズを
５％から４０％まで５％刻みで変化させた液晶表示装置
をそれぞれ作製した。得られたそれぞれの液晶表示装置
について表示特性の評価を行った。表示特性の評価項目
は、虹消し効果、反射率、コントラスト、および総合評
価とした。その結果を下記表１に示す。虹消し効果につ
いては、液晶表示装置に太陽光を入射させ、表示画面を
全方向から観察したときに、虹が全く観察されなかった
ものを○、虹がわずかに観察されたものを△、虹が強く
観察されたものを×とした。反射率は、表示画面の垂線
に対して入射角を−３０°、受光角を０°として光量を
測定して得られる反射率の値が、ヘーズ０％のときの値
の９０％以上のものを○、８０％より大きく９０％より
小さいものを△、８０％以下のものを×とした。コント
ラストについては、入射角−３０°、受光角０°におけ
る電圧印加時と無印加時との光量の比がヘーズ０％のと
きの値の８０％以上のものを○、これより小さいものを
×とした。総合評価は、虹消し効果、反射率、およびコ
ントラストの全てで○が得られたものを○、○が得られ
なかった項目があるが×の項目は無いものを△、×の項
目が１つでもあったものを×とした。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置は、一対の透明基板を液晶層を挟んで対向させ、一
方の透明基板の外面を光散乱性を有する光散乱面とし、
反射面に凹凸が形成されている反射体を前記光散乱面上
に、前記反射面が前記光散乱面側となるように設けたも
のであるので、照明光が反射体で反射される際に反射面
の凹凸によって分光が生じても、この反射光は光散乱面
を通過する際に散乱されるので、表示画面における虹の
発生が防止され、視認性が良好な反射型の液晶表示が得
られる。
装置は、一対の透明基板を液晶層を挟んで対向させ、一
方の透明基板の外面を光散乱性を有する光散乱面とし、
反射面に凹凸が形成されている反射体を前記光散乱面上
に、前記反射面が前記光散乱面側となるように設けたも
のであるので、照明光が反射体で反射される際に反射面
の凹凸によって分光が生じても、この反射光は光散乱面
を通過する際に散乱されるので、表示画面における虹の
発生が防止され、視認性が良好な反射型の液晶表示が得
られる。
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示し
た斜視図である。
た斜視図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る反射体の例を示した要部斜視図で
ある。
ある。
【図４】従来の反射型液晶表示装置の例を示した断面図
である。
である。
１，２００…液晶表示装置、２０，２２０…液晶セル、
２１，２２１…第１の基板（透明基板）、２１ｂ…第１
の基板の外面（光散乱面）２２，２２２…第２の基板
（透明基板）、２３，２２３…液晶層、２９，２２９…
反射層、３０，２３０…反射体、３１，２３１…接着
層。
２１，２２１…第１の基板（透明基板）、２１ｂ…第１
の基板の外面（光散乱面）２２，２２２…第２の基板
（透明基板）、２３，２２３…液晶層、２９，２２９…
反射層、３０，２３０…反射体、３１，２３１…接着
層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２４ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２４
9/30 ３１０ 9/30 ３１０
9/35 9/35
Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA14 BA15 BA20 DA02
DA11 DA12 DA21 DB08 DC08
DC09 DC12 DE04
2H091 FA16Z FA23X FA41X FB08
FC02 FC12 FC14 FC25 FC29
FC30 FD07 FD12 FD23 LA03
LA11 LA12 LA13
5C094 AA03 BA43 EB02 ED11 FA04
JA01 JA11
5G435 AA01 AA18 BB12 DD13 FF03
Claims (5)
- 【請求項１】 一対の透明基板を液晶層を挟んで対向さ
せ、一方の透明基板の外面を光散乱性を有する光散乱面
とし、反射面に凹凸が形成されている反射体を前記光散
乱面上に、前記反射面が前記光散乱面側となるように設
けてなることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記光散乱面が凹凸を有する面であるこ
とを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記光散乱面のヘーズが１５〜３０％で
あることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記
載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記光散乱面上に接着層を介して前記反
射体が設けられており、前記光散乱面を有する一方の透
明基板の屈折率と、前記接着層の屈折率との差が０．０
１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記光散乱面を有する一方の透明基板の
厚さが、他方の透明基板の厚さよりも薄いことを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
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