JP2005128571A - カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 - Google Patents
カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005128571A JP2005128571A JP2005001233A JP2005001233A JP2005128571A JP 2005128571 A JP2005128571 A JP 2005128571A JP 2005001233 A JP2005001233 A JP 2005001233A JP 2005001233 A JP2005001233 A JP 2005001233A JP 2005128571 A JP2005128571 A JP 2005128571A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal device
- color filter
- reflective liquid
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
【解決手段】液晶素子である透過軸変更手段8202、透過軸変更手段の各々の
基板の前記電極層が交差する部分にドットを形成し、前記基板間に液晶を封入し
た反射型液晶装置であって、入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過
させ前記所定の方向と直交する直線偏光成分を反射させる機能を持つ偏光分離器
8204と、その偏光分離器の面のうち光が入射する面とは反対の面に設けた光
吸収層8205とを有し、前記基板のうち一方の基板側に設けた偏光分離反射板
と、入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直
交する直線偏光成分を吸収する機能を持ち、前記基板のうち他方の基板側に設け
た偏光板8201、カラーフィルタ8200、を具備し、前記カラーフィルタの
内少なくとも1色のカラーフィルタは、450nmから660nmの範囲の全て
の波長の光に対して50%以上の透過率を有する。
【選択図】図82
Description
請求項10に記載の反射型液晶装置は、請求項9に記載の反射型液晶装置において、前記光変調する領域で前記カラーフィルタが設けられていない領域及び光変調しない領域に、可視光域で透明となる層を前記カラーフィルタとほぼ同じ厚みで形成したことを特徴とする。このように構成することにより、請求項10に記載の反射型液晶装置は、液晶配向の乱れもなく高画質な表示が出来るという利点がある。
本願発明は、入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏光成分を反射させる機能を持つ偏光分離器と、その偏光分離器の面のうち光が入射する面とは反対の面に設けた光吸収層とを有し、前記基板のうち一方の基板側に設けた偏光分離反射板と、入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏光成分を吸収する機能を持ち、前記基板のうち他方の基板側に設けた偏光板と、を用いた液晶モードつまりは、2枚の偏光板で液晶層を挟持する構成の反射型液晶装置と同様の液晶モード(以下、偏光板を用いる液晶モード)を利用し、これを明るいカラーフィルタと組み合わせたところに特徴がある。偏光板を用いる液晶表示モードは数多く存在するが、本発明の目的には、明るく白黒表示が可能な液晶表示モード、例えば特公昭51−013666号公報で提案されたTNモード、特公平3−50249号公報で提案された位相差板補償型のSTNモード、特開平3−223715号公報で提案された1枚偏光板型のネマチック液晶モード、特開平6−235920号公報で提案された双安定スイッチングを行うネマチック液晶モード、等が適している。
図1は本発明の請求項1記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。101は上側偏光板、102は対向基板、103は液晶、104は素子基板、105は光散乱板、106は偏光分離反射板であり、対向基板102上にはカラーフィルタ107と、対向電極(走査線)108を設け、素子基板104上には信号線109、画素電極110、MIM素子111を設けた。ここで101と102、104と105、105と106は、離して描いてあるが、これは図を明解にするためであって、実際には糊で接着している。また対向基板102と素子基板104の間も広く離して描いてあるが、これも同様の理由からであって実際には数μmから十数μm程度のギャップしかない。また、図1は反射型カラー液晶装置の要部を示しているため、3×3の9ドット分しか図示していないが、本実施例ではそれ以上のドット数を有し、480×640の307200ドット又はそれ以上のドットを有する場合もある。
図3は、本発明の請求項3記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分光特性を示す図である。実施例2の構成は、図1に示した実施例1の場合と同様であり、やはり赤とシアンの2色から成るカラーフィルタを備えている。図3の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、301が赤フィルタのスペクトル、302がシアンフィルタのスペクトルを示している。いずれの色のカラーフィルタも、450nmから660nmの波長範囲で、50%以上の透過率を有している。また同じ波長範囲での平均透過率は、赤フィルタが71%、シアンフィルタが78%であった。
図1は本発明の請求項5記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。また図2はカラーフィルタの分光特性を示す図である。実施例3の構成は、基本的に実施例1記載の反射型液晶装置と同様であるから、各々の符号の説明を省略する。但し、液晶103のΔn×dを0.42μmに設定した。またドットピッチは縦横ともに160μmとし、駆動面積率を75%とした。
図5は、本発明の請求項6記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分光特性を示す図である。実施例3の構成は、図1に示した実施例1の場合と同様であり、やはり赤とシアンの2色から成るカラーフィルタを備えている。図5の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、501が赤フィルタのスペクトル、502がシアンフィルタのスペクトルを示している。いずれの色のカラーフィルタも、450nmから660nmの波長範囲で、60%以上の透過率を有している。また同じ波長範囲での平均透過率は、赤フィルタが75%、シアンフィルタが80%であった。
図6は本発明の請求項12記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。601は偏光板、602は対向基板、603は液晶、604は素子基板、605は光散乱板、606は偏光分離反射板であり、対向基板602上にはカラーフィルタ607と、対向電極(走査線)608を設け、素子基板604上には信号線609、画素電極610、MIM素子611を設けた。
図7は、本発明の請求項6記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分光特性を示す図である。実施例2の構成は、図6に示した実施例5と同様であるが、赤とシアンの代わりに緑とマゼンタの2色から成るカラーフィルタを備えている。図7の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、701が緑フィルタのスペクトル、702がマゼンタフィルタのスペクトルを示している。いずれの色のカラーフィルタも、450nmから660nmの波長範囲で、50%以上の透過率を有している。また同じ波長範囲での平均透過率は、緑フィルタが76%、マゼンタフィルタが78%であった。
図8は本発明の請求項6記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。801は偏光板、802は対向基板、803は液晶、804は素子基板、805は光散乱板、806は偏光分離反射板であり、対向基板802上にはカラーフィルタ807と、対向電極(走査線)808を設け、素子基板804上には信号線809、画素電極810、MIM素子811を設けた。上側偏光板上には照明光のぎらつきを抑える目的で弱いアンチグレア処理を施した。
図10は、本発明の請求項6又は請求項7記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。1001は偏光板、1002は素子基板、1003は液晶、1004は対向基板、1005は光散乱板、1006は偏光分離反射板であり、対向基板1004上には対向電極(走査線)1011とカラーフィルタ1010を設け、素子基板1002上には信号線1007、MIM素子1008、画素電極1009を設けた。カラーフィルタ1010は顔料分散タイプであって、赤(図中「R」で示した)、緑(図中「C」で示した)、青(図中「B」で示した)の3色から成っている。
図12は、本発明の請求項6、請求項7又は請求項8記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分光特性を示す図である。実施例9の構成は、図8に示した実施例7の場合と同様であり、やはり赤、緑、青の3色から成るカラーフィルタを備えている。図12の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、1201が赤フィルタのスペクトル、1202が緑フィルタのスペクトル、1203が青フィルタのスペクトルを示している。ここで緑フィルタだけは、450nmから660nmの波長範囲で、50%以上の透過率を有している。また赤フィルタの450nmから660nmの範囲の波長の光に対する最小透過率は、青フィルタ、緑フィルタに比べてはっきりと小さい。このような赤フィルタを用いることにより、最も人間の目にアピールする赤色を鮮やかに表示することが出来る。また赤を濃くしたことを補償する目的で、青フィルタのスペクトル1203をシアン色に近くした。このため、明るく色付きが小さい白が表示できた。
図10は本発明の請求項6記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。構成を説明する。1001は偏光板、1002は素子基板、1003は液晶、1004は対向基板、1005は光散乱板、1006は偏光分離反射板であり、対向基板1004上には対向電極(走査線)1011とカラーフィルタ1010を設け、素子基板1002上には信号線1007、MIM素子1008、画素電極1009を設けた。カラーフィルタ1010は顔料分散タイプであって、赤(図中「R」で示した)、緑(図中「C」で示した)、青(図中「B」で示した)の3色から成っている。
図15は本発明の請求項9記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。1501は偏光板、1502は素子基板、1503は液晶、1504は対向基板、1505は光散乱板、1506は偏光分離反射板であり、対向基板1504上には対向電極(走査線)1511とカラーフィルタ1510を設け、素子基板1502上には信号線1507、MIM素子1508、画素電極1509を設けた。なお1ドット中で光変調可能な領域は、素子基板上の凹型形状のITOと、対向基板上の短冊形状のITOが重なる領域であって、対向基板のITO上に破線でその輪郭を示した。(一部カラーフィルタと重なって見えないが、同様の輪郭を示した図20を参照して欲しい。)
対向電極1511と画素電極1509は透明なITOで形成し、信号線1507は金属Taで形成した。MIM素子は絶縁膜Ta2O5を金属Taと金属Crで挟んだ構造である。液晶1503は90度ねじれたネマチック液晶であり、液晶セルのΔn×dが1.34μmになるよう、液晶のΔnとセルギャップdを選択した。また上下の偏光板は、その吸収軸が隣接基板のラビング軸と平行になるように配置した。これは最も明るく着色の少ないTNモードの構成である。またカラーフィルタ1510は互いに補色の関係にある赤(図中「R」で示した)とシアン(図中「C」で示した)の2色から成っているが、光変調可能な領域の一部にのみ設けた。
実施例12も、本発明の請求項9記載の発明に係る反射型液晶装置である。その構造は図15に示した実施例11の反射型液晶装置と同様であるが、カラーフィルタの特性が異なる。
図20は本発明の請求項9記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。構成を説明する。2001は偏光板、2002は素子基板、2003は液晶、2004は対向基板、2005は光散乱板、2006は偏光分離反射板であり、対向基板2004上には対向電極(走査線)2011とカラーフィルタ2010を設け、素子基板2002上には信号線2007、MIM素子2008、画素電極2009を設けた。また1ドット中で光変調可能な領域は、素子基板上の凹状のITOと、対向基板上の短冊状のITOが重なる領域であって、対向基板のITO上に破線でその輪郭を示した。
図21は本発明の請求項9記載の発明に係る反射型カラー液晶装置の構造の要部を示す図である。構成を説明する。2101は偏光板、2102は素子基板、2103は液晶、2104は対向基板、2105は光散乱板、2106は偏光分離反射板であり、対向基板2104上には対向電極(走査線)2112とカラーフィルタ2111を設け、素子基板2102上には信号線2107、MIM素子2108、画素電極2109を設けた。
実施例5は、本発明の請求項9記載の発明に係る反射型液晶装置である。しかしながらその構造は、図15に示した実施例12の反射型液晶装置、図20に示した実施例13記載の反射型液晶装置、図21に示した実施例14記載の反射型カラー液晶装置と同様である。
図23は、本発明の請求項10記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタ基板の構造を示す図である。(a)が正面図であり、(b)が断面図である。まず、構成を説明する。(a)の破線で囲んだ長方形領域2304が1ドットを示す。2309はガラス基板、2301は赤フィルタ、2303は緑フィルタ、2302は青フィルタ、2305はドット間ギャップ、ハッチング領域2308はアクリル、2307は保護膜、2306はITO透明電極である。
図28は、本発明の請求項7記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタ基板の構造を示す図である。(a)が正面図であり、(b)が断面図である。まず、構成を説明する。(a)の破線で囲んだ長方形領域2804が1ドットを示す。2808はガラス基板、2807はITO電極、2801は赤カラーフィルタ、2803は緑カラーフィルタ、2802は青カラーフィルタ、ハッチング領域2806はアクリルである。
実施例16及び実施例17ではカラーフィルタを1ドットのほぼ中央部に部分的に形成したが、図32(a)(b)に示すような配置で形成しても構わない。(a)は1ドット3201の上半分もしくは下半分がカラーフィルタを形成した領域3202であり、残り半分がカラーフィルタを形成しない領域3203である。(b)は1ドット3201の右半分もしくは左半分がカラーフィルタを形成した領域3202を形成した領域であり、残り半分がカラーフィルタを形成しない領域3203である。また、図32(c)(d)に示すように1ドット3201内を2つ以上に分割し、一部をカラーフィルタを形成する領域3202、残りをカラーフィルタを形成しない領域3203としてもよい。このような様々なパターンのカラーフィルタを用いても、やはり高画質な反射型液晶装置が実現できた。
実施例16において、カラーフィルタと透明な層の段差を変化させたときの特性の変化を表1に示す。段差が小さくなるに従い、画質・コントラストともにアップしている。段差が0.5μm以下になれば、1:10以上のコントラストが得られ、さらに0.1μm以下になれば、1:15以上のコントラストが得られる。
実施例16及び実施例17では、カラーフィルタ形成部と未形成部の段差を埋める透明な層にアクリルを用いたが、ポリイミドを用いても高画質な反射型液晶装置が実現できた。また、同様に透明な層にポリビニールアルコールを用いても高画質な反射型液晶装置を実現できた。この結果を表2にまとめた。透明な層がない場合に比べ、画質、コントラストともに向上している。
図33は本発明の請求項11記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。構成を説明する。3301は上側偏光板、3302は素子基板、3303は液晶、3304は対向基板、3305は光散乱板、3306は偏光分離反射板であり、対向基板3304上には対向電極(走査線)3311とカラーフィルタ3310を設け、素子基板3302上には信号線3307、MIM素子3308、画素電極3309を設けた。
図37は本発明の請求項13記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の概略を示す図であり、(a)が正面図、(b)が断面図である。構成を説明する。3701は枠ケース、3702は偏光板、3703は上側基板、3704のハッチング領域はカラーフィルタ、3705は下側基板、3706は光散乱板を貼りつけた偏光分離反射板である。図面が煩雑になるため、透明電極、非線形素子、信号線、配向膜等は省略した。また3711は駆動表示領域、3712は有効表示領域、3713はカラーフィルタを設けた領域である。(b)は横の断面図であるが、縦の断面図も(b)と同様である。なお「駆動表示領域」と「有効表示領域」という用語は、日本電子機械工業会規格(EIAJ)のED−2511Aにおいて、それぞれ「液晶表示デバイスで表示機能を保有する領域」「駆動表示領域とそれに続く画面として有効な領域」と定義されている。つまり駆動表示領域とは液晶に電圧をかけることができる領域であり、有効表示領域とは枠ケースに隠されない液晶パネル領域全てである。
透過型カラー液晶装置では、一般にドット外にブラックマスクを設けるが、反射型液晶装置にブラックマスクを設けると、高コントラストが得られる反面、表示が極端に暗くなる。特にTNモードやSTNモードのように視差が避けられない液晶モードでは、光が入射するときと出射するときの2回ブラックマスクで吸収されるため、明るさが開口率のほぼ2乗に比例するという性質がある。従って反射型液晶装置にブラックマスクを設けることは出来ないが、逆にドット外に全く光吸収体を設けないと、コントラストが著しく低下し、好ましくない。そこで本発明の請求項11記載の発明では、ドット外にブラックマスクを設けず、代わりにドット内の領域と同程度かそれよりも小さい吸収を有するカラーフィルタを設けたことを特徴とする
図38は本発明の請求項14記載の発明に係る反射型液晶装置のカラーフィルタ配置を示す図である。基本的な構成ならびにカラーフィルタの分光特性は実施例5の図6ならびに図6とと同様であるが、ドット外の領域におけるカラーフィルタの配置に工夫を凝らした。図38において、3801に示した「横凸」状の領域は、対向電極と画素電極が重なっていて、液晶に電界が印加される領域であり、請求項11のドットに相当する。また右上から左下に斜めにハッチングを施した領域3802はシアンフィルタであり、クロスにハッチングを施した領域3803は赤フィルタである。
図39は本発明の請求項14記載の発明に係る反射型液晶装置のカラーフィルタ配置を示す図である。基本的な構成ならびにカラーフィルタの分光特性は実施例9の図8と図12と同様であるが、ドット外の領域におけるカラーフィルタの配置に工夫を凝らした。図39において、3901に示した「横凸」状の領域は、対向電極と画素電極が重なっていて、液晶に電界が印加される領域であり、請求項11のドットに相当する。また左上から右下に斜めにハッチングを施した領域3902は青フィルタであり、右上から左下に斜めにハッチングを施した領域3903は緑フィルタであり、クロスにハッチングを施した領域3904は赤フィルタである。
図40は本発明の請求項14記載の発明に係る反射型液晶装置の要部を示す図である。まず構成を説明する。4001は上側偏光板、4002は対向基板、4003は液晶、4004は素子基板、4005は光散乱板、4006は偏光分離反射板であり、対向基板4002上にはカラーフィルタ4007と、対向電極(走査線)4008を設け、素子基板4004上には信号線4009、画素電極4010、MIM素子4011を設けた。このカラーフィルタは、PC等のデータディスプレイで一般的なストライプ配列である。なおカラーフィルタの分光特性は実施例9の図12と同様である。
図42は本発明の請求項15に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す断面図である。構成を説明する。4201は偏光板、4202は素子基板、4203は液晶、4204は対向基板、4205は光散乱板、4206は偏光分離反射であり、素子基板4202上には信号線4207と画素電極4208を設け、対向基板4204上には対向電極(走査線)4209を設けた。この断面図では現れないが、信号線と画素電極はMIM素子を介してつながっている。また対向基板4204の反射板側表面に赤フィルタ4210、緑フィルタ4211、青フィルタ4212を設けた。
実施例27は本発明の請求項16に係る反射型液晶装置であるが、その構造は実施例1の図1、実施例6の図6、実施例7の図8と同様である。その特徴は反射板側に位置する基板104、604、804上に、MIM素子111、611、811を設けたことにある。このように配置することによって、その逆の構成、即ち基板102、602、802上にMIM素子を設けた場合に比べて、不要な表面反射が減り、高いコントラストが得られた。その理由は三つある。一つは信号線109、609、809とMIM素子による反射がカラーフィルタ107、607、807によって一部吸収されることであり、二つ目は信号線自体が金属Ta上に金属Crを重ねた構造であり、TaよりもCrの方が反射率が小さいことである。三つ目は反射光が液晶層103、603、803を通ることによって複屈折干渉による吸収が生じることである。
実施例28は本発明の請求項17に係る反射型カラー液晶装置であるが、その全体の構造は、例えば実施例7の図8等と同様である。その特徴はMIM素子の配線方法にある。
図45は本発明の請求項18に係る反射型液晶装置の特性を示す。実施例2と同様の構成をとり、駆動面積率を50%から100%に変えた時の、駆動面積率とコントラスト、及び駆動面積率と反射率の関係を示している。ここで駆動面積率は、画素内の金属配線やMIM素子等の不透明な部分を除いた領域の中で、液晶が駆動される領域がしめる割合として定義される。横軸に駆動面積率、縦軸にコントラストと反射率をとり、4501は本実施例のコントラスト、4502は比較例のコントラスト、4503は本実施例のシアン表示時の反射率、4504は比較例のシアン表示時の反射率である。
反射型液晶装置においては、偏光分離反射板の特性が、明るさやコントラスト、視角特性を大きく左右する。偏光分離反射は鏡面反射特性をもつ。反射型液晶装置向けには、明るさとコントラストを重視して散乱性の弱いものが望ましいが、入射光の95%よいも大きい光が30度コーンの中に反射されるようだと、視角特性が著しく狭く実用に耐えない。従って、本発明においては、特定の散乱特性を持つ光散乱板を偏光分離反射板と液晶パネルとの間に設けている。図46と図47は、本発明の請求項19記載の発明に係る反射型液晶装置の偏光分離反射板と光散乱板とからなる層の特性を示す図である。図46において、4604は偏光分離反射板に光散乱板を貼りつけた層、4601は散乱反射板表面に45゜の角度で入射する光、4602はその正反射光、4603は正反射を中心にした30度コーンである。また図47の横軸は反射光の受光角、縦軸は相対反射強度である。実施例30の反射板は、入射光の約95%が、図46の30゜コーンの中に反射する特性を有する。これが80%未満になると、通常の室内環境のもとで、1:10以上のコントラスト比が得られなくなる。
図49は反射型液晶装置にバックライトを併用した場合の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。4901は上側偏光板、4902は対向基板、4903は液晶、4904は素子基板、4905は下側偏光板、4906は半透過反射板、4912はバックライトであり、対向基板4902上にはカラーフィルタ4907と、対向電極(走査線)4908を設け、素子基板4904上には信号線4909、画素電極4910、MIM素子4911を設けた。またカラーフィルタは、実施例2の図3と同様の分光特性を有している。
実施例32は、本発明の請求項20記載の発明に係る反射型液晶装置に関するものであるが、基本的な構成、およびカラーフィルタの分光特性は、実施例5の図6、図3と同様である。その特徴は、TNモードのセル条件が反射型液晶装置用に最適化されていることにある。
実施例33は、本発明の請求項21記載の発明に係る反射型液晶装置に関するものであるが、基本的な構成は実施例2の図1と同様である。その特徴は、TNモードのセル条件が反射型液晶装置用にさらに最適化されていることにある。
図52は本発明の請求項22記載の発明に係る反射型液晶装置の要部を示す図である。まず構成を説明する。5201は上側偏光板、5202は位相差フィルム、5203は上側基板、5204は液晶、5205は下側基板、5206は光散乱板、5207は偏光分離反射板であり、上側基板5203上にはカラーフィルタ5208と、走査電極5209を設け、下側基板5205上には信号電極5210を設けた。位相差フィルム5202はポリカーボネートの一軸延伸フィルムで、正の位相差を示す。またカラーフィルタは、実施例2の図3と同様の分光特性を有している。
図55は本発明の請求項22記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。5501は偏光板、5502は位相差フィルム、5503は上側基板、5504は液晶、5505は下側基板、5506は光散乱、5507は偏光分離反射板であり、上側基板5503上にはカラーフィルタ5508と、走査電極5509を設け、下側基板5505上には信号電極5510を設けた。位相差フィルム5502はポリカーボネートの一軸延伸フィルムで、正の587nmの位相差を有する。液晶のΔnとセルギャップの積Δn×dは0.85μmである。
図56は、上側基板側に偏光板を1枚設け、そして素子電極を反射板とした場合の反射型液晶装置の要部を示す図である。まず構成を説明する。5601は上側偏光板、5602は対向基板、5603は液晶、5604は素子基板であり、対向基板5602上にはカラーフィルタ5605と、対向電極(走査線)5606を設け、素子基板5604上には信号線5607、散乱反射板を兼ねた画素電極5608、MIM素子5609を設けた。散乱反射板を兼ねた画素電極は、金属アルミニウムのスパッタ膜の表面に機械的、化学的手法により凹凸をつけたものを用いた。またカラーフィルタは、実施例2の図3と同様の分光特性を有している。
実施例37は上述の実施例36の反射型液晶装置に、光散乱板を併用した反射型液晶装置を示す。まず反射型モノクロ液晶装置に関する例を6つ紹介する。これらはいずれもカラーフィルタの付加により、反射型カラー液晶装置として利用できる。
図59は第1の例における反射型液晶装置の断面図である。まず構成を説明する。5901は散乱板、5902は上側偏光板、5903は上側基板、5904は上側電極、5905は液晶、5906は下側電極、5907は下側基板、5908は下側偏光板、5909は鏡面反射板である。液晶5905はセル内で90度ねじれており、偏光板5902と5908の吸収軸は近接する界面の液晶5の遅相軸に一致するTNモードである。液晶5905の厚さdと複屈折率Δnの積Δn×dは0.48μmである。
図60は第2の例における反射型液晶装置No.1からNo.3の断面図である。6001は散乱板、6002は上側偏光板、6003は上側基板、6004は上側電極、6005は液晶、6006は下側電極、6007は下側基板、60089は鏡面反射板である。
図64に比較例における反射型液晶装置の断面図を示す。6401は上側偏光板、6402は上側基板、6403は上側電極、6404は液晶、6405は下側電極、6406は下側基板、6407は下側偏光板、6408は散乱反射板である。液晶6404は第1の例と同様にセル内で90度にねじっており、偏光板6401と6407の吸収軸は近接する界面の液晶5の遅相軸に一致するTNモードである。液晶6404の厚さdと複屈折率Δnの積Δn×dは0.48μmである。
図65は第3の例における反射型液晶装置の散乱板の特性を示す図である。図65において、6501は散乱板、6502は入射光、6503は正反射光、6504は正反射光6503を中心とした10度コーンである。第3の例の散乱板6501は10度コーン6503の中に入射光の5%の光が散乱する。
第3の例の図65に示した散乱板を、第2の例の図60、図62の構成に適用した。
図66は第5の例における反射型液晶装置の断面図である。まず構成を説明する。6601は散乱板、6602は上側偏光板、6603は上側基板、6604は上側電極、6605は液晶、6606は下側偏光板、6607は下側電極兼鏡面反射板、6608は下側基板である。液晶6605はセル内で90度にねじれており、偏光板6602、6606の吸収軸は近接する界面の液晶5の遅相軸に一致するTNモードである。液晶6605の厚さdと複屈折率Δnの積Δn×dは0.48μmである。下側電極にはアルミニウムを蒸着して、偏光板はポリイミド配向膜上に黒色2色性色素を含有させた液晶性高分子の溶液を塗布、配向させることで得た。散乱板には第3の例と同様のものを使用した。
図67は第6の例における反射型液晶装置No.1からNo.3の断面図である。6701は散乱板、6702は上側偏光板、6703は上側基板、6704は上側電極、6705は液晶、6706は下側電極兼鏡面反射板、6707は下側基板である。
実施例38は実施例36に記載の反射型液晶に関するが、まず反射型モノクロ液晶装置に関する例を2つ紹介する。これらはいずれもカラーフィルタの付加により、反射型カラー液晶装置として利用できる。
図70は第1の例における反射型液晶装置の要部を示した図である。7001は散乱板、7002は上側偏光板、7003は上側基板、7004は液晶、7005は下側基板、7006は下側偏光板、7007は鏡面反射板、7008は対向電極(走査線)、7009は信号線、7010は画素電極、7011はMIM素子である。液晶7004はセル内で90度にねじっており、偏光板7002と7006の吸収軸は近接する界面の液晶7004の遅相軸に一致するTNモードである。液晶7004の厚さdと複屈折率Δnの積Δn×dは0.48μmである。散乱板には実施例37の第3の例と同様のものを使用した。
図71は第2の例における反射型液晶装置No.1とNo.3の要部を示した図である。7101は散乱板、7102は上側偏光板、7103は上側基板、7104は液晶、7105は下側基板、7106は鏡面反射板、7107は対向電極(走査線)、7108は信号線、7109は画素電極、7110はMIM素子である。画素と画素の間隔を信号線に直交、平行の両方向共に160μmとし、信号線の幅を10μm、信号線と画素電極の間隙を10μm、隣り合う画素電極と画素電極の間隔を10μmとした。
実施例39は上側基板側に散乱板を設けた反射型液晶装置をいわゆるノーマリーホワイト型とした実施例を示す。
以上の実施例1から39における反射型液晶装置で表示を行う際には、従来の透過型カラー液晶装置では存在しなかった問題が生じる。それは単独のドットでは十分に発色せず、色を表示するためにはある程度広い領域にわたって同一色を表示する必要があるということである。これはカラーフィルターの色が淡いことや、液晶層と反射板との間に距離があって(実施例36から39を除く)、隣のドットの色が混じりやすいことなどが原因である。
以上の実施例1から40における反射型カラー液晶装置を電子機器のディスプレイとして採用した。
以上述べたように、本発明によれば、TNやSTNといった偏光板を利用する液晶表示モードを用い、これを明るいカラーフィルタと組み合わせることによって、従来よりも明るく鮮やかな色が表示できる反射型液晶装置を提供し、またこれを利用した電子機器を提供することができる。
802 対向基板
803 液晶
804 素子基板
805 光散乱板
806 偏光分離反射板
807 カラーフィルタ
808 対向電極(走査線)
809 信号線
810 画素電極
811 MIM素子
Claims (25)
- 一方の面に電極層を有する基板を相対向するように配置し、各々の基板の前記電極層が交差する部分にドットを形成し、前記基板間に液晶を封入した反射型液晶装置であって、
入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏光成分を反射させる機能を持つ偏光分離器と、その偏光分離器の面のうち光が入射する面とは反対の面に設けた光吸収層とを有し、前記基板のうち一方の基板側に設けた偏光分離反射板と、
入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏光成分を吸収する機能を持ち、前記基板のうち他方の基板側に設けた偏光板と、
を具備する反射型液晶装置。 - 請求項1に記載の反射型液晶装置であって、
前記偏光分離器は、所定の方向での屈折率とそれに直交する方向での屈折率とがほぼ等しい層と、その所定の方向での屈折率とそれに直交する方向での屈折率とが異なる層と、を交互に複数積層した構成である反射型液晶装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の記載の反射型液晶装置であって、
前記一方の基板と前記偏光分離反射板との間に光拡散板を設けた反射型液晶装置。 - 請求項1乃至請求項3に記載の反射型液晶装置であって、
前記基板のうちどちらか一方の基板にはカラーフィルター層を具備する液晶表示装置。 - 請求項4に記載の反射型液晶装置であって、
前記一対の基板の内、前記偏光分離反射板を設けた側に位置する基板の厚みが200μm以上であることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4又は請求項5に記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタは、450nmから660nmの範囲の全ての波長の光に対して50%以上の透過率を有することを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項5又は請求項6に記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタは赤色系、緑色系、青色系の3色を有し、且つ前記赤色系あるいは青色系カラーフィルタのいずれかはオレンジ色あるいはシアン色であることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項5乃至請求項7のうちいずれかに記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタは赤色系、緑色系、青色系の3色を有し、且つ前記赤色系のカラーフィルタの450nmから660nmの範囲の波長の光に対する最小透過率が、前記青色系、前記緑色系のカラーフィルタの450nmから660nmの範囲の波長の光に対する最小透過率に比べて小さいことを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4乃至請求項6に記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタは、各前記ドット内の領域のうち、光変調する領域の一部にのみ対応するように設けられていることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項9に記載の反射型液晶装置であって、
前記光変調する領域で前記カラーフィルタが設けられていない領域及び光変調しない領域に、可視光域で透明となる層を前記カラーフィルタとほぼ同じ厚みで形成したことを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4又は請求項5に記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタは、前記ドットのうち4分の3以下の数の前記ドットにのみ対応して設けられていることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項5に記載の反射型液晶装置であって、
前記ドットのうち隣り合う各前記ドットには、それぞれ異なった色のカラーフィルターがそれぞれ対応して設けられていることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4に記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタは、有効表示領域全体に対応する位置に設けられていることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4又は請求項5及び請求項13に記載の反射型液晶装置であって、各前記ドットの外周部分に対応する領域に、遮光層の代わりに前記ドット内の領域に設けた前記カラーフィルターと同程度かそれよりも小さい吸収を有するカラーフィルタを設けたことを特徴とする反射型液晶装置。
- 請求項4又は請求項5及び請求項9に記載の反射型液晶装置であって、
前記偏光分離反射板側に位置する基板と前記偏光分離反射板との間に前記カラーフィルタを設けたことを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4又は請求項5に記載の反射型液晶装置であって、
前記偏光分離反射板側に位置する基板には非線形素子が各前記ドットに対応して設られていることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項4又は請求項5及び請求項14に記載の反射型液晶装置であって、
前記基板のうち一方の基板には各前記ドットに対応するように非線形素子が設けられ、前記非線形素子はその基板に設けられた電極層領域のうち前記ドットの短辺方向に対応する領域と電気的に接続されていることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の反射型液晶装置であって、
駆動面積率が60%以上85%以下であることを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項3に記載の反射型液晶装置であって、
前記偏光分離反射板と前記光拡散板とで構成される層が、この層にビーム光を入射したときに、正反射方向を中心とした30度コーンの中に80%以上の光が反射される散乱特性を有することを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項1乃至請求項5に記載の反射型液晶装置であって、
前記液晶層は略90度ねじれたネマチック液晶であり、前記偏光板の光を透過させる軸と前記偏光板側に設けられた基板のラビング方向とが直交するように前記偏光板を配置し、且つ前記偏光分離器の光を反射させる軸と前記偏光分離器側に設けられた基板のラビング方向とが直交するように前記偏光分離器を配置したことを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項20に記載の反射型液晶装置であって、
液晶の複屈折率Δnと、液晶層厚dの積Δn×dが0.34μmよりも大きく、0.52μmよりも小さいことを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項1乃至請求項5に記載の反射型液晶装置において、
前記液晶が90度以上ねじれたネマチック液晶であり、位相差フィルムを更に有することを特徴とする反射型液晶装置。 - 請求項1乃至請求項4に記載の反射型液晶装置であって、
1ドットで1画素を構成することを特徴とする反射型液晶装置。 - て請求項1乃至請求項23のいずれかに記載の反射型液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
- 請求項24記載の電子機器であって、
前記反射型液晶装置が本体に対し可動であることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005001233A JP2005128571A (ja) | 1995-10-17 | 2005-01-06 | カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26889995 | 1995-10-17 | ||
JP2451596 | 1996-02-09 | ||
JP9455196 | 1996-04-16 | ||
JP9455296 | 1996-04-16 | ||
JP2005001233A JP2005128571A (ja) | 1995-10-17 | 2005-01-06 | カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8255192A Division JPH103078A (ja) | 1995-10-17 | 1996-09-26 | 反射型液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005128571A true JP2005128571A (ja) | 2005-05-19 |
Family
ID=34658197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005001233A Pending JP2005128571A (ja) | 1995-10-17 | 2005-01-06 | カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005128571A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013047452A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 凸版印刷株式会社 | カラーフィルタ及びそれを備える表示装置 |
WO2014054291A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 凸版印刷株式会社 | 反射型カラーディスプレイ |
WO2015111472A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 日本化薬株式会社 | 偏光機能を有する基材を設けた表示装置 |
JP2016035572A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-17 | 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. | 液晶表示装置 |
JP2017198957A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司VisEra Technologies Company Limited | 低密度の青色を有するカラーフィルターアレイ |
WO2018025956A1 (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 凸版印刷株式会社 | カラーフィルタおよび反射型表示装置 |
-
2005
- 2005-01-06 JP JP2005001233A patent/JP2005128571A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9335454B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-05-10 | Toppan Printing Co., Ltd. | Color filter and display apparatus including the same |
JP2013076843A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ及びそれを備える表示装置 |
TWI461754B (zh) * | 2011-09-30 | 2014-11-21 | Toppan Printing Co Ltd | 彩色濾光片及具備其之顯示裝置 |
WO2013047452A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 凸版印刷株式会社 | カラーフィルタ及びそれを備える表示装置 |
KR101557602B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2015-10-05 | 도판 인사츠 가부시키가이샤 | 컬러 필터 및 그것을 구비하는 표시 장치 |
WO2014054291A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 凸版印刷株式会社 | 反射型カラーディスプレイ |
JPWO2014054291A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2016-08-25 | 凸版印刷株式会社 | 反射型カラーディスプレイ |
JPWO2015111472A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2017-03-23 | 日本化薬株式会社 | 偏光機能を有する基材を設けた表示装置 |
WO2015111472A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 日本化薬株式会社 | 偏光機能を有する基材を設けた表示装置 |
JP2019135557A (ja) * | 2014-01-23 | 2019-08-15 | 日本化薬株式会社 | 偏光機能を有する基材を設けた表示装置 |
JP2016035572A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-17 | 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. | 液晶表示装置 |
JP2017198957A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司VisEra Technologies Company Limited | 低密度の青色を有するカラーフィルターアレイ |
US10151862B2 (en) | 2016-04-27 | 2018-12-11 | Visera Technologies Company Limited | Color filter array having low density of blue color |
WO2018025956A1 (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 凸版印刷株式会社 | カラーフィルタおよび反射型表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3575024B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
US7995163B2 (en) | Reflective type color liquid crystal device and an electronic apparatus using this | |
WO1998048320A1 (fr) | Afficheur reflectif a cristaux liquides pourvu d'un ecran tactile integre | |
JP3692445B2 (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
JPH103078A (ja) | 反射型液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2005128571A (ja) | カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
KR100444416B1 (ko) | 반사형컬러액정장치및그구동방법 | |
JP3407641B2 (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
JP3606312B2 (ja) | 反射型液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3645166B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3606186B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3578073B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3562458B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3578074B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3379427B2 (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
JP3386046B2 (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2002372710A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2003195284A (ja) | 液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3603810B2 (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
JP2001159756A (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2003149622A (ja) | 液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2001133767A (ja) | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2003131210A (ja) | 液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2001174806A (ja) | 反射型液晶装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP2005134843A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060623 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060725 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060922 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060928 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20061201 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070410 |