JP3312471B2 - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

反射型液晶表示装置

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JP3312471B2 JP05402894A JP5402894A JP3312471B2 JP 3312471 B2 JP3312471 B2 JP 3312471B2 JP 05402894 A JP05402894 A JP 05402894A JP 5402894 A JP5402894 A JP 5402894A JP 3312471 B2 JP3312471 B2 JP 3312471B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画面観察者とは反対側
に位置する背面電極板に光反射性金属電極がストライプ
状に配列された反射型液晶表示装置に係り、特に、コン
トラストの高い画面表示が可能な反射型液晶表示装置の
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、電極が配設さ
れた一対の電極板と、これ等電極板間に封入された液晶
物質とでその主要部が構成され、上記電極間に電圧を印
加することにより液晶物質の配向状態を変化させてこの
液晶物質を透過する光の偏光面を制御すると共に、偏光
フィルムによりその透過・不透過を制御して画面表示を
行うものである。そして、この種の液晶表示装置として
は、上記背面電極板の裏面若しくは側面に光源(ラン
プ)を配置し、背面電極板側から光線を入射させるバッ
クライト型あるいはライトガイド型のランプ内蔵式透過
型液晶表示装置が広く普及している。
【0003】しかし、ランプ内蔵式透過型液晶表示装置
においては、そのランプによる消費電力が大きくCRT
やプラズマディスプレイ等他の種類のディスプレイと略
同等の電力を消費するため、液晶表示装置本来の低消費
電力といった特徴を損ない、かつ、携帯先での長時間の
利用が困難になるという欠点を有していた。
【0004】他方、このようなランプを内蔵することな
く、装置の観察者側に位置する電極板(観察者側電極板
と称する)から室内光や自然光等の外光を入射させ、か
つ、この入射光を上記背面電極板に設けられた光反射材
で反射させると共に、この反射光で画面表示する反射型
液晶表示装置も知られている。そして、この反射型液晶
表示装置ではランプを利用しないことから消費電力が小
さく、携帯先での長時間駆動に耐えるという利点を有し
ている。
【0005】このような反射型液晶表示装置として、例
えば、図4に示すように背面電極板aの裏面に金属反射
板a3を設けたもの、あるいは、図5に示すように背面
電極板aの電極a2を光反射性の金属薄膜で構成しこの
電極a2により入射光を反射させて画面表示するもの等
が知られているが、図4に示された反射型液晶表示装置
においては液晶物質cによって構成された表示画面が上
記金属反射板a3に映って虚像を生じ二重に観察される
という欠点があるため、このような欠点を有さない図5
に示された反射型液晶表示装置が主流を占めている。
尚、図4〜5中、bは観察者側電極板、cは液晶物質、
dは偏光フィルム、eは背面電極板aと観察者側電極板
bとを周辺部で一体化させるシール材を示している。
【0006】そして、上記光反射性金属電極a2を利用
した単純マトリクス駆動方式の液晶表示装置において
は、この光反射性金属電極a2をストライプ状に配列す
る一方、対向する観察者側電極板bの電極b2について
も上記金属電極a2と交差する方向へストライプ状に配
列し、これ等両電極a2、b2の一方に走査電圧を順次
印加すると共に他方の電極に信号電圧を印加し、これ等
走査電圧と信号電圧が印加された両電極の交差する部位
(この部位が矩形状の画素部を構成する)の液晶物質を
制御して画面表示を行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、単純マトリ
クス駆動方式の液晶表示装置においてストライプ状に配
列される上記光反射性金属電極a2は、従来、図6に示
すように長尺の帯状パターンに形成されているため、こ
の光反射性金属電極a2は上記画素部に対応した部位に
存在すると共に、画素部と画素部との間(画素間部と称
する)に対応した部位にも一様に存在している。
【0008】そして、上記画素間部に入射した外光はこ
の部位の光反射性金属電極a2で反射されることになる
ため、その反射光が表示画面のコントラストを減少させ
表示品位を低下させてしまう問題点があった。
【0009】この場合、上記光反射性金属電極について
透明電極を下地にしその上に金属薄膜を積層して2層構
成にし、かつ、上記金属薄膜を矩形状パターンに加工し
見掛上各矩形状パターンを分離して上記画素間部に対応
する部位に金属薄膜を設けない構造にすれば上記問題の
軽減が図れると思われる。しかし、このような構造にす
るためには、下地用の透明電極被膜と金属薄膜とを2回
に分けて成膜することを要し、しかも、パターンの異な
る2種類のフォトマスクを用いて透明電極と矩形状パタ
ーンとをそれぞれ別々に加工する必要があるため、その
分、製造コストが割高となり現実的には適用困難な方法
であった。
【0010】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、上記画素間部に
おける光反射を防止してコントラストの高い画面表示が
可能な反射型液晶表示装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に係
る発明は、ストライプ状に配列された複数の光反射性金
属電極を有する背面電極板と、この背面電極板に対向し
て配置されかつストライプ状に配列された透明電極を有
する観察者側電極板と、これ等電極板間に封入された液
晶物質とを備え、上記金属電極と透明電極との間に電圧
を印加して液晶物質を駆動させ画面表示する反射型液晶
表示装置を前提とし、上記光反射性金属電極が、画素部
に対応する部位に設けられた矩形状パターン部と、画素
間部に対応する部位に設けられ上記矩形状パターン部よ
り狭幅でかつ矩形状パターン部同志を一方向に連結する
連結パターン部とで構成されると共に、この連結パター
ン部が二本以上の直線状パターン部により構成されてい
ことを特徴とするものである。
【0012】そして、この請求項1記載の発明に係る反
射型液晶表示装置によれば、光反射性金属電極が、画素
部に対応する部位に設けられた矩形状パターン部と、画
素間部に対応する部位に設けられ矩形状パターン部より
狭幅でかつ矩形状パターン部同志を一方向に連結する連
結パターン部とで構成されていることから、矩形状パタ
ーン部の形成面積に較べ連結パターン部の形成面積が小
さくなるため上記画素間部における光反射性金属電極の
光反射を低減させることが可能となる。
【0013】従って、画素間部における光反射が低減さ
れる分、表示画面のコントラストが改善されるため表示
品位の向上を図ることが可能となる。
【0014】尚、画素間部に対応する部位に設けられた
光反射性金属電極の連結パターン部は、画素部に対応す
る部位に設けられた光反射性金属電極の矩形状パターン
部に走査電圧又は信号電圧を印加するための誘導線とし
て機能するものであるが、この連結パターン部を1本の
直線状パターン部で構成した場合、これが断線すると光
反射性金属電極の矩形状パターン部へ電圧を印加できな
くなる問題が生ずる。そこで、本発明においては連結パ
ターン部を二本以上の直線状パターン部で構成すること
によりこの問題を回避している
【0015】
【0016】すなわち、本発明に係る反射型液晶表示装
置によれば、連結パターン部が二本以上の直線状パター
ン部により構成され、直線状パターン部の一本が断線し
た場合であっても他方の直線状パターン部を介し光反射
性金属電極の矩形状パターン部へ確実に電圧を印加でき
るため、表示欠陥を防止して画面表示における信頼性の
向上を図ることが可能となる。
【0017】発明に係る金属電極としては光反射率の
高い金属が望ましく、例えば、アルミニウム(Al)、
マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、ニッケル、(N
i)、あるいはこれ等金属の合金等を適用することがで
きる。また、これ等金属又は合金に異種の金属を添加し
て、背面電極板の基板に対する密着力や硬度を向上さ
せ、また熱膨脹率を調整することもできる。このような
異種金属としては、例えば、Ti、Zr、Hf、V、N
b、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Ni、Co、
Cu、Znが適用できる。また、同様の理由から、異種
金属に代えて非金属を添加することも可能である。この
ような非金属としては、Si、P、Bi、Sb等が例示
できる。尚、これ等異種金属や非金属の添加量が多くな
ると上記金属電極の光反射率が低下するため、その添加
量は極く少量に止めるべきである。
【0018】上記金属電極は、真空蒸発法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法等等の周知の方法で成
膜することが可能であり、成膜に先立って上記背面電極
板の基板表面をプラズマや紫外線で処理することにより
この基板と金属電極の密着力の増大を図ることができ
る。尚、成膜の後、周知のフォトリソプロセスに従って
パターニングすることにより上記金属電極を形成するこ
とが可能である。
【0019】また、発明において金属電極が設けられ
る背面電極板の基板としては、例えば、ガラス基板が好
ましく適用できる。また、この他、セラミック基板、プ
ラスチックフィルム、プラスチックボード等が適用でき
る。この基板は透明に限らず、黒色、白色、その他の色
に着色したものであってもよい。基板として黒色のもの
を使用する場合には、液晶表示装置の画素間部に遮光膜
を形成することなく上記金属電極の存在しない部位に入
射した光線の反射を防止して表示画面のコントラストの
向上を図ることが可能になる。また、液晶表示装置が、
室内光の多い明るい部屋で使用するときには上記室内光
を利用して画面表示を行うと共に、この室内光が不足す
る暗い部屋で使用するときに備えて装置内部にランプを
内蔵する半透過形の反射型液晶表示装置の場合には透明
な基板を利用することが望ましい。
【0020】次に、上記観察者側電極板の基板として
は、ガラス基板、セラミック基板、プラスチックフィル
ム、プラスチックボード等の透明な基板が適用でき、透
明電極としてはITOやネサ膜等の透明導電膜が適用で
きる。また、この観察者側電極板に光散乱層を設けて表
示光を散乱させ表示画面の視野角を拡大させたり、カラ
ーフィルター層を設けて表示光を着色してカラー表示す
ることも可能である。光散乱層は上記基板の液晶物質と
接触する内側、あるいは偏光フィルムや位相差板と接触
する外側のいずれに設けてもよい。このような光散乱層
としては、例えば、透明樹脂バインダー中にこれと屈折
率の異なる微粒子を分散させたものが適用でき、このよ
うな微粒子としては、例えばSiO2 、CaF2 、Mg
2 、ZrO2 、MgO、CaO、Al23 、SnO
2 、PbO、Sb25 、CeO2 、LiF、NaF、
BaF2 、TiO2 、HfO2 等の無機微粉末、あるい
はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素
樹脂の微粉末、アモルファスポリオレフィン微粉末、ポ
リジビニルベンゼンのビーズ、ポリスチレンの中空ビー
ズ、ポリサルフォン微粉末、溶融石英の微粉末、FK−
6等のフッ化物含有珪酸ガラスの微粉末等が使用でき
る。また、上記基板の表面を粗面化処理してこの表面に
サブミクロンオーダーの深さの凹凸を形成し、この凹凸
を上記光散乱層の代わりに利用して表示光を散乱させ表
示画面の視野角を拡大させることも可能である。
【0021】また、上記カラーフィルター層としては、
着色材を含有するインキを画素パターンに印刷して形成
した印刷法によるカラーフィルター層、透明樹脂を画素
パターンに染色して形成した染色法によるカラーフィル
ター層、あるいは着色材を含有する感光性透明樹脂を塗
布した後フォトリソプロセスに従って画素パターンに露
光・現像して形成した顔料分散法によるカラーフィルタ
ー層、着色材を含有する電着塗料を画素パターンに電着
させて形成した電着法によるカラーフィルター層、着色
材を含有するトナーを電子写真法に従って画素パターン
に付着させて形成した電子写真法によるカラーフィルタ
ー層等の周知のカラーフィルター層を利用することがで
きる。
【0022】尚、本発明に係る金属電極は観察者側電極
板の透明電極に比較して電気抵抗が小さいため、液晶表
示装置が単純マトリクス駆動方式(液晶物質又はその配
向状態がSTN、ECB、OCB(πセル)、ホメオト
ロピック又は反強誘電性液晶の場合に主に適用されてい
る)の場合には、上記金属電極を走査側電極として使用
し、観察者側電極板の透明電極を信号電極として使用す
ることが好ましい。
【0023】
【作用】請求項1記載の発明に係る反射型液晶表示装置
によれば、光反射性金属電極が、画素部に対応する部位
に設けられた矩形状パターン部と、画素間部に対応する
部位に設けられ矩形状パターン部より狭幅でかつ矩形状
パターン部同志を一方向に連結する連結パターン部とで
構成され、矩形状パターン部の形成面積に較べ連結パタ
ーン部の形成面積が小さくなるため上記画素間部におけ
る光反射性金属電極の光反射を低減させることが可能と
なる。
【0024】従って、画素間部における光反射が低減さ
れる分、表示画面のコントラストが改善されるため表示
品位の向上を図ることが可能となる。
【0025】また、請求項記載の発明に係る反射型液
晶表示装置によれば、上記連結パターン部が二本以上の
直線状パターン部により構成され、直線状パターン部の
一本が断線した場合であっても他方の直線状パターン部
を介し光反射性金属電極の矩形状パターン部へ確実に電
圧を印加できるため、表示欠陥を防止して画面表示にお
ける信頼性の向上を図ることが可能となる。
【0026】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
【0027】[実施例1]この実施例に係る反射型液晶
表示装置は、図2に示すように背面電極板1と、この背
面電極板1に対向して配置された観察者側電極板2と、
これ等両電極板1、2を周辺部で一体化させるシール材
3と、これ等両電極板1、2の間に封入された液晶物質
4とでその主要部が構成されている。
【0028】また、上記背面電極板1は、厚さ0.7μ
mのガラス基板11と、このガラス基板11上にストラ
イプ状に配列された厚さ0.2μmの光反射性金属電極
12とで構成され、他方、観察者側電極板2は、厚さ
0.7μmのガラス基板21と、このガラス基板21上
にストライプ状に配列された透明電極22とで構成され
ている。
【0029】尚、上記光反射性金属電極12は、アルミ
ニウムにモリブデンを2重量%添加して成る合金の薄膜
を0.2μmの厚さにガラス基板11上に成膜した後、
周知のフォトリソプロセスに従ってパターニングして形
成したものであり、そのパターンは図1に示されてい
る。すなわち、この光反射性金属電極12は、330μ
mのピッチで設けられた矩形状パターン部(一辺315
μmの矩形状を有する)12aと、これ等矩形状パター
ン部12a同志を一方向に連結して矩形状パターン部1
2aに駆動電圧を印加する連結パターン部12b(幅1
2μmの二本の直線状パターン部から成る)とで構成さ
れている。
【0030】[参考例] この参考例に係る反射型液晶表示装置は、光反射性金属
電極12の材質とパターンとを除き実施例1に係る反射
型液晶表示装置と略同一である。
【0031】すなわち、上記金属電極12として、アル
ミニウムにタングステンを3重量%添加した合金を利用
し、そのパターンとして図3に示すパターンを採用し
た。この図3から明らかなように、上記金属電極12
は、300μmのピッチで設けられた矩形状パターン部
(一辺285μmの矩形状を有する)12aと、これ等
矩形状パターン部12a同志を一方向に連結して矩形状
パターン部12aに駆動電圧を印加する連結パターン部
12b(上記矩形状パターン部12aの中央を通る、幅
20μmの一本の直線状パターン部から成る)とで構成
されている。
【0032】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、光反射性
金属電極における矩形状パターン部の形成面積に較べ連
結パターン部の形成面積が小さくなるため画素間部にお
ける光反射性金属電極の光反射を低減させることが可能
となる。
【0033】従って、画素間部における光反射が低減さ
れる分、表示画面のコントラストが改善され表示品位の
向上を図れる効果を有する。
【0034】また、請求項に係る発明によれば、上記
連結パターン部が二本以上の直線状パターン部により構
成されていることから、直線状パターン部の一本が断線
した場合であっても他方の直線状パターン部を介し光反
射性金属電極の矩形状パターン部へ確実に電圧を印加で
きるため、表示欠陥を防止して画面表示における信頼性
の向上を図れる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に係る反射型液晶表示装置の光反射性
金属電極の平面図。
【図2】実施例1に係る反射型液晶表示装置の断面図。
【図3】参考例に係る反射型液晶表示装置の光反射性金
属電極の平面図。
【図4】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。
【図5】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。
【図6】従来例に係る反射型液晶表示装置の光反射性金
属電極の平面図。
【符号の説明】
1 背面電極板 2 観察者側電極板 3 シール材 4 液晶物質 11 ガラス基板 12 光反射性金属電極 12a 矩形状パターン部 12b 連結パターン部 21 ガラス基板 22 透明電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−182629(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1343

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ストライプ状に配列された複数の光反射性
    金属電極を有する背面電極板と、この背面電極板に対向
    して配置されかつストライプ状に配列された透明電極を
    有する観察者側電極板と、これ等電極板間に封入された
    液晶物質とを備え、上記金属電極と透明電極との間に電
    圧を印加して液晶物質を駆動させ画面表示する反射型液
    晶表示装置において、 上記光反射性金属電極が、画素部に対応する部位に設け
    られた矩形状パターン部と、画素間部に対応する部位に
    設けられ上記矩形状パターン部より狭幅でかつ矩形状パ
    ターン部同志を一方向に連結する連結パターン部とで構
    成されると共に、この連結パターン部が二本以上の直線
    状パターン部により構成されていることを特徴とする反
    射型液晶表示装置。
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