JP2003233061A - 半透過型液晶表示装置 - Google Patents
半透過型液晶表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半透過型液晶表示装置においては、視野角特性
が良く、かつ、太陽光（外光）の後方散乱が抑制された
性能を有する装置の開発が要求されていた。 【解決手段】表示画面側に位置するカラーフィルタ基板
２の表示画面側に回折膜２６を設けることで透過モード
の視野角特性を向上し、さらに、光散乱層２２を回折膜
２６よりも液晶層１側に配置することで、回折膜２６単
体で使用した場合よりもさらに優れた視野角特性を得る
と共に、光散乱層２２を偏光板２４よりも液晶層１側に
設ける事で、太陽光の入射に対する表示画面での後方散
乱を大幅に低減することができる。
が良く、かつ、太陽光（外光）の後方散乱が抑制された
性能を有する装置の開発が要求されていた。 【解決手段】表示画面側に位置するカラーフィルタ基板
２の表示画面側に回折膜２６を設けることで透過モード
の視野角特性を向上し、さらに、光散乱層２２を回折膜
２６よりも液晶層１側に配置することで、回折膜２６単
体で使用した場合よりもさらに優れた視野角特性を得る
と共に、光散乱層２２を偏光板２４よりも液晶層１側に
設ける事で、太陽光の入射に対する表示画面での後方散
乱を大幅に低減することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に、反射モードと透過モードの両方の機能を有す
る半透過型液晶表示装置に関するものである。
し、特に、反射モードと透過モードの両方の機能を有す
る半透過型液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＤＡ、携帯電話、携帯型電子機器用途
に、消費電力を抑え、かつ、表示特性を向上させるため
に、昼や明るい屋内では太陽光や照明灯の外光を利用
し、夜や暗い屋内ではバックライトを利用する構成の半
透過型液晶表示装置が用いられ始めている。
に、消費電力を抑え、かつ、表示特性を向上させるため
に、昼や明るい屋内では太陽光や照明灯の外光を利用
し、夜や暗い屋内ではバックライトを利用する構成の半
透過型液晶表示装置が用いられ始めている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３３６０６号公報（段
落番号０００７〜００１０）
落番号０００７〜００１０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半透過
型液晶表示装置は、夜間にバックライトを利用して透過
モードを主体にして使用する際には、表示画面を眺める
角度によっては画面の階調が逆転して見える現象（視野
角が悪い）がある。また、昼間において太陽光を利用し
て反射モードを主体に使用する際に、平行光である太陽
光が液晶表示装置内で回折して虹色の帯状あるいは放射
状の光が見える現象が生じる。この現象を防ぐ手法の一
つに、太陽光を平行光から散乱光に変換する方法があ
る。一般には，この変換のために表面処理を表示装置表
面に施している。しかし、この表面処理を施すとかえっ
て太陽光が後方に反射散乱して（これを後方散乱と呼
ぶ）しまい、見る角度によっては画面全体が白くなって
見えなくなってしまうと言う現象が見られる。例えば、
特許文献１は透過型液晶表示装置の前方散乱／後方散乱
特性をコントロールする方法に関して示しているが、半
透過型液晶表示装置に関する記載はない。
型液晶表示装置は、夜間にバックライトを利用して透過
モードを主体にして使用する際には、表示画面を眺める
角度によっては画面の階調が逆転して見える現象（視野
角が悪い）がある。また、昼間において太陽光を利用し
て反射モードを主体に使用する際に、平行光である太陽
光が液晶表示装置内で回折して虹色の帯状あるいは放射
状の光が見える現象が生じる。この現象を防ぐ手法の一
つに、太陽光を平行光から散乱光に変換する方法があ
る。一般には，この変換のために表面処理を表示装置表
面に施している。しかし、この表面処理を施すとかえっ
て太陽光が後方に反射散乱して（これを後方散乱と呼
ぶ）しまい、見る角度によっては画面全体が白くなって
見えなくなってしまうと言う現象が見られる。例えば、
特許文献１は透過型液晶表示装置の前方散乱／後方散乱
特性をコントロールする方法に関して示しているが、半
透過型液晶表示装置に関する記載はない。
【０００５】従って本発明の目的は、視野角特性が良
く、太陽光の後方散乱が抑制された半透過型液晶表示装
置を提供することにある。
く、太陽光の後方散乱が抑制された半透過型液晶表示装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半透過型液晶表
示装置は、液晶層と、前記液晶層を挟んで対向配置され
た第１の基板及び第２の基板と、前記第２の基板の前記
液晶層の反対側に設けられた光源とを有し、前記光源か
らの光及び前記第１の基板の前記液晶層の反対側からの
自然光を利用する半透過型液晶表示装置であって、前記
第１の基板の前記液晶層の反対側の表面上には回折膜、
偏光板の他に光散乱層を少なくとも１層以上有し、前記
光散乱層により液晶表示装置に入射する自然光の透過光
散乱強度に対する反射散乱強度を抑制するとともに、前
記回折膜により前記光源から前記液晶層を透過してきた
光のうち一部の入射角の光を散乱することを特徴とす
る。上記本発明の半透過型液晶表示装置は、以下のよう
な適用形態を有する。 （１）前記光散乱層は、前記偏光板よりも前記液晶側に
位置する。 （２）前記第１の基板の前記液晶層の反対側の表面上に
はさらに位相差板を有し、前記位相差板は前記偏光板よ
り前記液晶側に位置し、前記光散乱層は前記偏光板より
も前記液晶側に位置する。 （３）前記位相差板、回折膜、偏光板、光散乱層のう
ち、前記回折膜が前記液晶層から最も離れて位置する。 （４）前記位相差板は１／４波長板である。 （５）前記光散乱層は、ベースとなる透明樹脂中に屈折
率の異なる球状微粒子または多面体微粒子を混練させた
層である。
示装置は、液晶層と、前記液晶層を挟んで対向配置され
た第１の基板及び第２の基板と、前記第２の基板の前記
液晶層の反対側に設けられた光源とを有し、前記光源か
らの光及び前記第１の基板の前記液晶層の反対側からの
自然光を利用する半透過型液晶表示装置であって、前記
第１の基板の前記液晶層の反対側の表面上には回折膜、
偏光板の他に光散乱層を少なくとも１層以上有し、前記
光散乱層により液晶表示装置に入射する自然光の透過光
散乱強度に対する反射散乱強度を抑制するとともに、前
記回折膜により前記光源から前記液晶層を透過してきた
光のうち一部の入射角の光を散乱することを特徴とす
る。上記本発明の半透過型液晶表示装置は、以下のよう
な適用形態を有する。 （１）前記光散乱層は、前記偏光板よりも前記液晶側に
位置する。 （２）前記第１の基板の前記液晶層の反対側の表面上に
はさらに位相差板を有し、前記位相差板は前記偏光板よ
り前記液晶側に位置し、前記光散乱層は前記偏光板より
も前記液晶側に位置する。 （３）前記位相差板、回折膜、偏光板、光散乱層のう
ち、前記回折膜が前記液晶層から最も離れて位置する。 （４）前記位相差板は１／４波長板である。 （５）前記光散乱層は、ベースとなる透明樹脂中に屈折
率の異なる球状微粒子または多面体微粒子を混練させた
層である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の半透過型液晶表示
装置の実施形態を図１〜３を参照して説明する。図１
（ａ）は、本発明の半透過型液晶表示装置の１画素分の
模式断面図であり、特に、液晶層を挟んで位置する両側
の基板の液晶層とは反対の表面に設けられる光学制御層
を拡大して示している。この場合、図に向かって左半分
を透過領域、右半分を反射領域として示している。また
図１（ｂ）は、表示面と半透過型液晶表示装置の位置関
係を示す模式図であり、簡単のため液晶層及びそれを挟
んで位置する両側の基板のみを示している。
装置の実施形態を図１〜３を参照して説明する。図１
（ａ）は、本発明の半透過型液晶表示装置の１画素分の
模式断面図であり、特に、液晶層を挟んで位置する両側
の基板の液晶層とは反対の表面に設けられる光学制御層
を拡大して示している。この場合、図に向かって左半分
を透過領域、右半分を反射領域として示している。また
図１（ｂ）は、表示面と半透過型液晶表示装置の位置関
係を示す模式図であり、簡単のため液晶層及びそれを挟
んで位置する両側の基板のみを示している。
【０００８】図１（ａ）において、液晶層１を挟んでカ
ラーフィルタ基板２（以下、ＣＦ基板と記載する）と薄
膜トランジスタ基板３（以下、ＴＦＴ基板と記載する）
が設けられる。この場合、ＴＦＴ基板の透過領域には透
明電極４１が液晶層１側に、反射領域には反射電極４２
が液晶層１側に設けられる。さらに、ＣＦ基板２の液晶
層１とは反対側の表面には順に１／４波長板２１、光散
乱層２２、１／２波長板２３、偏光板２４、１／４波長
板２５、回折膜２６、反射防止層のような膜表面処理層
（図示せず）が形成され、１画素分の液晶セル１００を
構成する。このとき、光散乱層２２は偏光板２４よりも
液晶層１側に位置するものとする。
ラーフィルタ基板２（以下、ＣＦ基板と記載する）と薄
膜トランジスタ基板３（以下、ＴＦＴ基板と記載する）
が設けられる。この場合、ＴＦＴ基板の透過領域には透
明電極４１が液晶層１側に、反射領域には反射電極４２
が液晶層１側に設けられる。さらに、ＣＦ基板２の液晶
層１とは反対側の表面には順に１／４波長板２１、光散
乱層２２、１／２波長板２３、偏光板２４、１／４波長
板２５、回折膜２６、反射防止層のような膜表面処理層
（図示せず）が形成され、１画素分の液晶セル１００を
構成する。このとき、光散乱層２２は偏光板２４よりも
液晶層１側に位置するものとする。
【０００９】一方、ＴＦＴ基板３の液晶層１とは反対側
の表面には順に１／４波長板３１、１／２波長板３３、
偏光板３４が形成され、液晶セルの１画素分１００を構
成する。さらに、図１（ｂ）に示すように、偏光板３４
から離れた位置に光源３６がバックライトとして配置さ
れる。
の表面には順に１／４波長板３１、１／２波長板３３、
偏光板３４が形成され、液晶セルの１画素分１００を構
成する。さらに、図１（ｂ）に示すように、偏光板３４
から離れた位置に光源３６がバックライトとして配置さ
れる。
【００１０】以上のような構成の液晶表示装置において
得られる視野角特性及び太陽光の後方散乱の抑制効果に
ついてグラフ及び具体的な数値を挙げながら説明する。
得られる視野角特性及び太陽光の後方散乱の抑制効果に
ついてグラフ及び具体的な数値を挙げながら説明する。
【００１１】まず図２（ａ）は、回折膜２６に例えば市
販のルミスティー（住友化学製、LUMISTY,登録商標）を
用い、光散乱層２２を用いない場合の半透過型液晶表示
装置の１画素分の模式断面図であり、図２（ｂ）はその
視野角特性をコーン座標で示したものである。図３
（ａ）は、回折膜２６、光散乱層２２ともに用いない場
合の半透過型液晶表示装置の１画素分の模式断面図であ
り、図３（ｂ）はその視野角特性をコーン座標で示した
ものである。正面法線方向からの視点が円の中心に相当
し（０°、０°）で表わされる。同心円状に９０°まで
刻まれた等高線が法線からの傾き角を示し、右方向を０
度として反時計周りに３６０度まで刻む半径が視点の方
向を示している。
販のルミスティー（住友化学製、LUMISTY,登録商標）を
用い、光散乱層２２を用いない場合の半透過型液晶表示
装置の１画素分の模式断面図であり、図２（ｂ）はその
視野角特性をコーン座標で示したものである。図３
（ａ）は、回折膜２６、光散乱層２２ともに用いない場
合の半透過型液晶表示装置の１画素分の模式断面図であ
り、図３（ｂ）はその視野角特性をコーン座標で示した
ものである。正面法線方向からの視点が円の中心に相当
し（０°、０°）で表わされる。同心円状に９０°まで
刻まれた等高線が法線からの傾き角を示し、右方向を０
度として反時計周りに３６０度まで刻む半径が視点の方
向を示している。
【００１２】ここで、光制御フィルムがどのように動作
するのかを図４を用いて簡単に説明する。光制御フィル
ムは透明だが屈折率の異なる２種類の膜を、膜厚方向に
対しある角度を持って層状に配置してある。平行光がこ
の光制御フィルムに垂直入射した場合、殆どがそのまま
通過するが、一部（約２０％程度）は屈折率の異なる層
の境界で反射される。反射した光は境界を多重反射して
進み、最終的にある角度領域（例えば０°から５０°方
向）に散乱される。すなわち、液晶表示装置に対して垂
直に入射し垂直に出射する光（図２（ｂ）、図３（ｂ）
でいう（０°，０°）の光）の一部を特定の方向に振り
分ける動作をする。
するのかを図４を用いて簡単に説明する。光制御フィル
ムは透明だが屈折率の異なる２種類の膜を、膜厚方向に
対しある角度を持って層状に配置してある。平行光がこ
の光制御フィルムに垂直入射した場合、殆どがそのまま
通過するが、一部（約２０％程度）は屈折率の異なる層
の境界で反射される。反射した光は境界を多重反射して
進み、最終的にある角度領域（例えば０°から５０°方
向）に散乱される。すなわち、液晶表示装置に対して垂
直に入射し垂直に出射する光（図２（ｂ）、図３（ｂ）
でいう（０°，０°）の光）の一部を特定の方向に振り
分ける動作をする。
【００１３】ここで図１（ａ）に示す回折膜２６は１／
４波長板２５の上に設けるが、必要であれば、耐擦傷性
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを積
層させて構成する。この場合、回折膜２６がブラッグ回
折格子型層として機能する。
４波長板２５の上に設けるが、必要であれば、耐擦傷性
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを積
層させて構成する。この場合、回折膜２６がブラッグ回
折格子型層として機能する。
【００１４】このコーン座標グラフから図２（ｂ）の回
折膜２６有りの本実施形態の方が図３（ｂ）の回折膜２
６無しの場合に比べてコーン座標におけるコントラスト
１００以上の面積が特に９０度方向（上視野）で大きく
なっており、回折膜２６有りの方が視野角特性が改善さ
れていることがわかる。この理由は、次ぎの通りであ
る。すなわち、一般的に半透過型液晶表示装置は（０
°，０°）近傍のコントラスト特性が非常に良い。この
付近のコントラスト特性を持った光を、ルミスティを用
いてコントラスト特性の悪い方向（上視野）に振り分
け、その視野角特性を改善している。
折膜２６有りの本実施形態の方が図３（ｂ）の回折膜２
６無しの場合に比べてコーン座標におけるコントラスト
１００以上の面積が特に９０度方向（上視野）で大きく
なっており、回折膜２６有りの方が視野角特性が改善さ
れていることがわかる。この理由は、次ぎの通りであ
る。すなわち、一般的に半透過型液晶表示装置は（０
°，０°）近傍のコントラスト特性が非常に良い。この
付近のコントラスト特性を持った光を、ルミスティを用
いてコントラスト特性の悪い方向（上視野）に振り分
け、その視野角特性を改善している。
【００１５】次に図５は、回折膜２６、光散乱層２２を
ともに用いた場合の半透過型液晶表示装置の視野角特性
を光散乱層２２を外した場合のそれと比較したものであ
る。この場合のグラフは、視野角特性を座標の９０°の
点と２７０°の点を結ぶ線に沿って、コーン座標の底面
（円錐体底面）に垂直な平面で切断したものであり、コ
ントラスト特性を示す。グラフから、光拡散層２２を用
いない場合、上視野側から眺めた時の４５度近傍に、コ
ントラスト曲線の第２のピークが現れていることが分か
る。実際にこの構成で液晶装置を作り目視確認すると、
この２つのピークをはっきりと認識可能であり、視野角
特性が著しく悪化した印象を受けることが分かってい
る。一方、光散乱層２２を回折膜よりも液晶層側に配置
した場合は、第２のピークの高さ（コントラスト）が明
らかに減少している。同じくこの構成で半透過型液晶表
示装置を作り目視確認すると前記のような２つのコント
ラストピークが無くなることを確認している。
ともに用いた場合の半透過型液晶表示装置の視野角特性
を光散乱層２２を外した場合のそれと比較したものであ
る。この場合のグラフは、視野角特性を座標の９０°の
点と２７０°の点を結ぶ線に沿って、コーン座標の底面
（円錐体底面）に垂直な平面で切断したものであり、コ
ントラスト特性を示す。グラフから、光拡散層２２を用
いない場合、上視野側から眺めた時の４５度近傍に、コ
ントラスト曲線の第２のピークが現れていることが分か
る。実際にこの構成で液晶装置を作り目視確認すると、
この２つのピークをはっきりと認識可能であり、視野角
特性が著しく悪化した印象を受けることが分かってい
る。一方、光散乱層２２を回折膜よりも液晶層側に配置
した場合は、第２のピークの高さ（コントラスト）が明
らかに減少している。同じくこの構成で半透過型液晶表
示装置を作り目視確認すると前記のような２つのコント
ラストピークが無くなることを確認している。
【００１６】このことは、本実施形態の装置が、回折膜
単体で使用したそれに比べて、きわめて良好な視野角特
性を得られる事を示している。
単体で使用したそれに比べて、きわめて良好な視野角特
性を得られる事を示している。
【００１７】光散乱層２２としては次のような材料を用
いる。すなわち、ビーズのように微細で光学的に透明な
物質をその基質（この場合はアクリル系接着剤を使用す
る）に分散させる。この時、ビーズ材料としては屈折率
がその基質と異なる物（この場合はプラスティック材
料）を選択する。このようにして作成した材料はそこに
入射してくる光をビーズの界面で屈折させる。さらに詳
細に説明すると、アクリル接着剤（屈折率＝１．５２）
に接着剤とは屈折率が異なり、粒径が１〜１０ミクロン
のビーズを混入し、光散乱層２２が８０％以上の光透過
率を示すようにする。ビーズは、シリコーン製のプラス
チック材料（屈折率１．４６）又はフッ素処理したプラ
スチック材料（屈折率１．３）を使用する。これこのよ
うに作製した光散乱層２２に光をあてると散乱現象を起
こす。屈折率の差によって散乱の度合いをコントロール
できるため、前方散乱／後方散乱特性が変えられる。こ
れらの特性は、例えば、特許文献１に示されている。
いる。すなわち、ビーズのように微細で光学的に透明な
物質をその基質（この場合はアクリル系接着剤を使用す
る）に分散させる。この時、ビーズ材料としては屈折率
がその基質と異なる物（この場合はプラスティック材
料）を選択する。このようにして作成した材料はそこに
入射してくる光をビーズの界面で屈折させる。さらに詳
細に説明すると、アクリル接着剤（屈折率＝１．５２）
に接着剤とは屈折率が異なり、粒径が１〜１０ミクロン
のビーズを混入し、光散乱層２２が８０％以上の光透過
率を示すようにする。ビーズは、シリコーン製のプラス
チック材料（屈折率１．４６）又はフッ素処理したプラ
スチック材料（屈折率１．３）を使用する。これこのよ
うに作製した光散乱層２２に光をあてると散乱現象を起
こす。屈折率の差によって散乱の度合いをコントロール
できるため、前方散乱／後方散乱特性が変えられる。こ
れらの特性は、例えば、特許文献１に示されている。
【００１８】次に、光散乱層による後方散乱抑制の効果
について図６（ａ），（ｂ）を参照しながら具体的に説
明する。図６（ａ）は本発明の光拡散層の効果を示すた
めの半透過型液晶表示装置の１画素分の断面図であり、
図６（ｂ）は偏光板の外側表面に表面散乱処理層［ＡＧ
（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ）層と呼称］を形成した場合の
半透過型液晶表示装置の１画素分の断面図である。本実
施形態の半透過型液晶表示装置の構造では、後方散乱低
減の効果は、次のような諸条件の下で以下のように見積
もることができる。 （１）前提条件 太陽光：２×１０ 9（単位：ｃｄ／ｃｍ 2） 表面散乱処理層の後方散乱率：１．０％ 光散乱層の後方散乱率：０．１％ 偏光板の透過率：４９％ 太陽光が入射した場合の後方散乱のイメージ図を図６
（ａ）、（ｂ）に示す。なお、同図及び本計算では、簡
単のため光散乱層とＡＧ層の後方散乱に関係のある光以
外（例えば、前方散乱光や、反射パターンでの反射光
等）を省略してある。以上の条件にて、太陽光入射時の
後方散乱光強度の計算を行った。 （２）散乱される光の強さの見積もり計算値（単位：ｃ
ｄ／ｃｍ 2） ・本実施形態（ＣＦ基板側構成：偏光板／光散乱層／液
晶）の場合 入射した太陽光は偏光板を通過して光散乱層に達しそこ
で一部が後方散乱され、再度偏光板を通って出てくる。
これを上記の条件で計算する。 （太陽光：２×１０ 9）×（偏光板の透過率：４９％）
×（光散乱層の後方散乱：０．１％）×（偏光板の透過
率：４９％）＝０．４８×１０ 6 ・比較例（ＣＦ基板側構成：ＡＧ層／偏光板／液晶）の
場合 偏光板の外側表面（液晶層の反対側）の表面を擦って荒
らすことにより散乱処理層ＡＧ層を設ける。従って、入
射した太陽光はＡＧ層で一部後方散乱の効果を受けて出
てくる。 （太陽光：２×１０ 9）×（ＡＧ層の後方散乱：１．０
％）＝２０×１０ 6 以上のように、本実施形態の方が、太陽光の後方散乱が
大きく低減されることがわかる。
について図６（ａ），（ｂ）を参照しながら具体的に説
明する。図６（ａ）は本発明の光拡散層の効果を示すた
めの半透過型液晶表示装置の１画素分の断面図であり、
図６（ｂ）は偏光板の外側表面に表面散乱処理層［ＡＧ
（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ）層と呼称］を形成した場合の
半透過型液晶表示装置の１画素分の断面図である。本実
施形態の半透過型液晶表示装置の構造では、後方散乱低
減の効果は、次のような諸条件の下で以下のように見積
もることができる。 （１）前提条件 太陽光：２×１０ 9（単位：ｃｄ／ｃｍ 2） 表面散乱処理層の後方散乱率：１．０％ 光散乱層の後方散乱率：０．１％ 偏光板の透過率：４９％ 太陽光が入射した場合の後方散乱のイメージ図を図６
（ａ）、（ｂ）に示す。なお、同図及び本計算では、簡
単のため光散乱層とＡＧ層の後方散乱に関係のある光以
外（例えば、前方散乱光や、反射パターンでの反射光
等）を省略してある。以上の条件にて、太陽光入射時の
後方散乱光強度の計算を行った。 （２）散乱される光の強さの見積もり計算値（単位：ｃ
ｄ／ｃｍ 2） ・本実施形態（ＣＦ基板側構成：偏光板／光散乱層／液
晶）の場合 入射した太陽光は偏光板を通過して光散乱層に達しそこ
で一部が後方散乱され、再度偏光板を通って出てくる。
これを上記の条件で計算する。 （太陽光：２×１０ 9）×（偏光板の透過率：４９％）
×（光散乱層の後方散乱：０．１％）×（偏光板の透過
率：４９％）＝０．４８×１０ 6 ・比較例（ＣＦ基板側構成：ＡＧ層／偏光板／液晶）の
場合 偏光板の外側表面（液晶層の反対側）の表面を擦って荒
らすことにより散乱処理層ＡＧ層を設ける。従って、入
射した太陽光はＡＧ層で一部後方散乱の効果を受けて出
てくる。 （太陽光：２×１０ 9）×（ＡＧ層の後方散乱：１．０
％）＝２０×１０ 6 以上のように、本実施形態の方が、太陽光の後方散乱が
大きく低減されることがわかる。
【００１９】図１（ａ）においては、光散乱層２２を１
／４波長板２１と１／２波長板２２の間に配置したが、
光散乱層２２の位置はこれに限定されず、偏光板２４よ
りも液晶層側に位置していれば良く、上述と同様な効果
が得られる。
／４波長板２１と１／２波長板２２の間に配置したが、
光散乱層２２の位置はこれに限定されず、偏光板２４よ
りも液晶層側に位置していれば良く、上述と同様な効果
が得られる。
【００２０】
【発明の効果】上述のように、本発明の半透過型液晶表
示装置において、表示画面側に位置するカラーフィルタ
基板の表示画面側に回折膜を設けることで透過モードの
視野角特性を向上し、さらに、光散乱層を回折膜よりも
液晶層側に配置することで、回折膜単体で使用した場合
よりもさらに優れた視野角特性を得ると共に、光散乱層
を偏光板よりも液晶層側に設けることで、太陽光の入射
に対する表示画面での後方散乱を大幅に低減することが
できる。
示装置において、表示画面側に位置するカラーフィルタ
基板の表示画面側に回折膜を設けることで透過モードの
視野角特性を向上し、さらに、光散乱層を回折膜よりも
液晶層側に配置することで、回折膜単体で使用した場合
よりもさらに優れた視野角特性を得ると共に、光散乱層
を偏光板よりも液晶層側に設けることで、太陽光の入射
に対する表示画面での後方散乱を大幅に低減することが
できる。
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態の半透過型液
晶表示装置の１画素分の模式断面図であり、図１（ｂ）
は、半透過型液晶表示装置を眺める人の目の位置と半透
過型液晶表示装置の位置関係を示す模式図である。
晶表示装置の１画素分の模式断面図であり、図１（ｂ）
は、半透過型液晶表示装置を眺める人の目の位置と半透
過型液晶表示装置の位置関係を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）は図１（ａ）の構成の半透過型液晶
表示装置から光拡散層を外したときの液晶表示装置の構
成を表した図であり、図２（ｂ）は、そのときの半透過
型液晶表示装置のコントラスト特性を示すコーン座標で
のグラフである。
表示装置から光拡散層を外したときの液晶表示装置の構
成を表した図であり、図２（ｂ）は、そのときの半透過
型液晶表示装置のコントラスト特性を示すコーン座標で
のグラフである。
【図３】図３（ａ）は図１（ａ）の構成の半透過型液晶
表示装置から光拡散層及び回折膜を外したときの液晶表
示装置の構成を表した図であり、図３（ｂ）は、そのと
きの半透過型液晶表示装置のコントラスト特性を示すコ
ーン座標でのグラフである。
表示装置から光拡散層及び回折膜を外したときの液晶表
示装置の構成を表した図であり、図３（ｂ）は、そのと
きの半透過型液晶表示装置のコントラスト特性を示すコ
ーン座標でのグラフである。
【図４】回折膜の光制御フィルムを平行光が透過すると
きの透過光と散乱光の関係を模式的に示す図である。
きの透過光と散乱光の関係を模式的に示す図である。
【図５】回折膜、光散乱層をともに用いた場合の半透過
型液晶表示装置の視野角特性を光散乱層を外した場合の
それと比較したものであり、視野角特性を座標の９０°
の点と２７０°の点を結ぶ線に沿って、コーン座標の底
面（円錐体底面）に垂直な平面で切断したものである。
型液晶表示装置の視野角特性を光散乱層を外した場合の
それと比較したものであり、視野角特性を座標の９０°
の点と２７０°の点を結ぶ線に沿って、コーン座標の底
面（円錐体底面）に垂直な平面で切断したものである。
【図６】図６（ａ）は本発明の光拡散層の効果を示すた
めの半透過型液晶表示装置の１画素分の断面図であり、
図６（ｂ）は偏光板の外側表面に表面散乱処理層（ＡＧ
層）を形成した場合の半透過型液晶表示装置の１画素分
の断面図である。
めの半透過型液晶表示装置の１画素分の断面図であり、
図６（ｂ）は偏光板の外側表面に表面散乱処理層（ＡＧ
層）を形成した場合の半透過型液晶表示装置の１画素分
の断面図である。
１ 液晶層
２ カラーフィルタ基板
３ 薄膜トランジスタ基板
２１，２５，３１ １／４波長板
２２ 光散乱層
２３，３３ １／２波長板
２４，３４ 偏光板
２６ 回折膜
４１，４３ 透明電極
４２ 反射電極
１００ 液晶セル
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｂ 5/30
Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357
1/13363 1/13363
Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA20
2H049 AA02 AA50 AA60 AA64 BA02
BA06 BA07 BA43 BB03 BB63
BB65 BC22
2H091 FA02Y FA08X FA11X FA11Z
FA12X FA12Z FA16Y FA19X
FA32X FA41Z FB02 FD06
GA13 LA19 LA20 LA30
Claims (6)
- 【請求項１】 液晶層と、前記液晶層を挟んで対向配置
された第１の基板及び第２の基板と、前記第２の基板の
前記液晶層の反対側に設けられた光源とを有し、前記光
源からの光及び前記第１の基板の前記液晶層の反対側か
らの自然光を利用する半透過型液晶表示装置であって、
前記第１の基板の前記液晶層の反対側の表面上には回折
膜、偏光板の他に光散乱層を少なくとも１層以上有し、
前記光散乱層により液晶表示装置に入射する自然光の透
過光散乱強度に対する反射散乱強度を抑制するととも
に、前記回折膜により前記光源から前記液晶層を透過し
てきた光のうち一部の入射角の光を散乱することを特徴
とする半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記光散乱層は、前記偏光板よりも前記
液晶側に位置する請求項１記載の半透過型液晶表示装
置。 - 【請求項３】 前記第１の基板の前記液晶層の反対側の
表面上にはさらに位相差板を有し、前記位相差板は前記
偏光板より前記液晶側に位置し、前記光散乱層は前記偏
光板よりも前記液晶側に位置する請求項１又は２記載の
半透過型液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記位相差板、回折膜、偏光板、光散乱
層のうち、前記回折膜が前記液晶層から最も離れて位置
する請求項３記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記位相差板は１／４波長板である請求
項３又は４記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記光散乱層は、ベースとなる透明樹脂
中に屈折率の異なる球状微粒子または多面体微粒子を混
練させた層である請求項１乃至５のいずれか一項に記載
の半透過型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002355466A JP2003233061A (ja) | 2001-12-06 | 2002-12-06 | 半透過型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373379 | 2001-12-06 | ||
| JP2001-373379 | 2001-12-06 | ||
| JP2002355466A JP2003233061A (ja) | 2001-12-06 | 2002-12-06 | 半透過型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003233061A true JP2003233061A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27790574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002355466A Pending JP2003233061A (ja) | 2001-12-06 | 2002-12-06 | 半透過型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003233061A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099469A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及びそれを用いた電子機器 |
| JP2012198576A (ja) * | 2006-03-31 | 2012-10-18 | Three M Innovative Properties Co | 広角ミラーシステム |
-
2002
- 2002-12-06 JP JP2002355466A patent/JP2003233061A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099469A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及びそれを用いた電子機器 |
| JP2012198576A (ja) * | 2006-03-31 | 2012-10-18 | Three M Innovative Properties Co | 広角ミラーシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
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| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050309 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050614 |