JP3413177B2 - 液晶表示装置とそれを備えた電子時計 - Google Patents

液晶表示装置とそれを備えた電子時計

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JP3413177B2
JP3413177B2 JP2000574981A JP2000574981A JP3413177B2 JP 3413177 B2 JP3413177 B2 JP 3413177B2 JP 2000574981 A JP2000574981 A JP 2000574981A JP 2000574981 A JP2000574981 A JP 2000574981A JP 3413177 B2 JP3413177 B2 JP 3413177B2
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crystal display
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display device
electronic timepiece
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正美 菊池
知巳 村上
孝志 戸井田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種電子機器の
表示器として広範に使用される液晶表示装置と、時刻情
報とカレンダー情報の少なくとも一方を表示するための
表示器として液晶表示装置を備えた電子時計に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】電子時計、携帯電話、電子卓上計算機、
電子辞書、携帯ゲーム器、その他各種の電子機器におい
て、必要な情報(文字や画像による)を表示する表示器
として、従来から液晶表示装置が広く使用されている。
このような液晶表示装置において、必要な情報を立体的
に表示することは、情報を見やすくするという情報伝達
性の向上だけでなく、デザイン的な変化の可能性も広が
ることになり有用である。
【0003】従来の液晶表示装置で情報を立体的に表示
するものとしては、液晶表示パネルを複数枚積層して、
それぞれの液晶表示パネルに異なる駆動信号を入力して
立体的な表示を行なうようにしたものがある。しかしな
がら、このような従来の液晶表示装置では、液晶表示パ
ネル複数枚積層しているのでその厚さが厚くなり、電子
腕時計のように大きさに特に制約のある携帯用の小型電
子機器の表示器としては適しておらず、実用化に至って
いない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な状況に鑑みてなされたものであり、複数枚の液晶表示
パネルを積層することなく、薄型で文字等を立体的に表
示することができる液晶表示装置と、その液晶表示装置
を備え、それによって時刻情報やカレンダー情報を表示
する電子時計を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、次のように構成した液晶表示装置と電子時
計を提供する。この発明による液晶表示装置は、液晶表
示パネルとその視認側と反対側に配置された反射板とか
らなる。そして、その液晶表示パネルは、2枚の透明な
基板の間に液晶を挟持し、その各基板の内面に透明導電
膜からなる表示電極を有する。上記反射板は、その液晶
表示パネルと対向する面の上記表示電極と対応する位置
に凸部が形成されている。
【0006】このように構成したこの発明による液晶表
示装置によれば、上記液晶表示パネルの表示電極に選択
的に電圧を印加して文字等の情報を表示すると、液晶表
示パネルを透過した光が反射板の凸部に入射する。そし
て、その凸部の表面からの反射光はすべて同時に観察者
に到達するのではなく、凸部の表面状態に起因してある
時間差をもって観察者に到達することになる。そのた
め、観察者には文字等の表示が立体的に認識される。上
記液晶表示パネルの液晶は、表示電極からの印加電圧に
よって散乱状態と透明状態とに変化する散乱型液晶であ
るとよい。この散乱型液晶を用いることにより偏光フィ
ルム(偏光板)が不要になるので、光の利用効率が極め
て高く、明るい表示が可能になる。その場合、その散乱
型液晶としては、ポリマーネットワーク液晶,ポリマー
分散液晶,およびダイナミックスキャッタリング液晶の
いずれかを使用するとよい。
【0007】また、その液晶として、上記散乱型液晶に
代えて、2色性染料を備えたゲストホスト液晶を使用し
てもよい。上記反射板に形成した凸部の平面パターン
を、液晶表示パネルの表示電極の平面パターンとほぼ相
似形にするとよい。その場合、その凸部のパターン幅
が、液晶表示パネルの表示電極のパターン幅より狭い方
がよい。上記反射板の凸部を、稜線のない凸曲面に形成
するとよい。また、上記反射板の凸部の断面形状を、凸
曲面をなす頂面が基部よりも側方に張り出したマッシュ
ルーム形状にしてもよい。上記反射板をアルミニウム板
とし、その凸部をアルミニウムまたは、金,銀,ニッケ
ル等のアルミニウムより表面反射率の高い材料によって
形成するとよい。あるいは、その凸部を銅を形成し、そ
の表面に金の薄膜を形成してもよい。上記反射板の凸部
の頂面と側面とでその反射率を異ならせてもよい。その
場合、凸部の頂面を鏡面にし、側面を散乱面にするとよ
い。
【0008】また、上記液晶表示パネルの各基板が異な
る情報を表示する複数の表示電極を有する場合、上記反
射板には、液晶表示パネルと対向する面の複数の表示電
極と対応する位置にそれぞれ凸部を形成し、その各凸部
の少なくとも反射面を、その形成位置によって異なる反
射色の材料によって形成するとよい。その場合、異なる
反射色の材料として、金,銀又はニッケル,銅等を用い
ることができる。また、このような材料によって形成さ
れた複数の凸部の各反射面に透明な塗料による保護膜を
形成するとよい。あるいは、上記反射板の反射面上に、
複数の凸部をその形成位置によって異なる色の塗料によ
る塗膜によって形成してもよい。
【0009】この発明による電子時計は、時刻情報とカ
レンダー情報の少なくとも一方を表示する液晶表示パネ
ルと、その液晶表示パネルの視認側と反対側に設けた反
射板とからなる液晶表示装置を備えている。そして、そ
の液晶表示装置の液晶表示パネルは、2枚の透明な基板
の間に液晶を挟持しており、その各基板の内面には前記
時刻情報とカレンダー情報の少なくとも一方を表示する
ための透明導電膜からなる表示電極を有する。また、上
記記反射板は、上記液晶表示パネルと対向する面の上記
表示電極と対応する位置に凸部が形成されている。その
液晶表示装置、特にその反射板の構成は、上記のように
種々に変更できる。この発明の電子時計によれば、時刻
情報やカレンダー情報を立体的に表示することができ、
視認性が向上するとともに、デザインの多様性も広が
る。
【0010】
〔液晶表示パネル:図1及び図2〕
この発明による液晶表示装置の一実施形態について、図
1及び図2を参照して説明する。図1はその液晶表示の
一部を示す模式的な断面図である。この液晶表示装置1
は、液晶表示パネル3とその視認側(図で上側)と反対
側に配置された反射板5とからなる。そして、その液晶
表示パネル3は、2枚の透明なガラスによる第1の基板
3aと第2の基板3bと間に液晶3fを挟持し、その各
基板3a,3bの内面にそれぞれ透明導電膜からなる第
1の表示電極3cと第2の表示電極3dを有する。反射
板5には、その液晶表示パネル3と対向する反射面5b
の表示電極3c,3dと対応する位置にそれぞれ凸部5
aが形成されている。
【0011】第1,第2の表示電極3c,3dは、酸化
インジウムスズ(ITO)膜のような透明導電膜によっ
て形成され、数字を表示するためには、一般に図2に示
すように7つのゼセメント電極13によって1文字を表
示するようにパターン形成される。第1の基板3aと第
2の基板3bは、周辺部で図示しないシール材によって
貼り合わされ、その間隙に液晶3fを封入している。
【0012】その液晶3fとしては、液晶と透明固形物
との混合液晶である散乱型液晶の1つであるポリマーネ
ットワーク液晶を使用する。この透明固形物は、液晶に
光重合性の有機モノマーを溶解しておき、第1の基板3
aと第2の基板3bとの隙間に注入した後に紫外線を照
射することにより、その有機モノマーを光重合して形成
する。このポリマーネットワーク液晶を用いた液晶表示
パネルによる表示は、液晶の光学的屈折率の異方性を利
用して行なう。すなわち、液晶と透明固形物との光学的
屈折率がほぼ等しい場合には透明状態となり、また、液
晶と透明固形物との光学的屈折率が異なるに従い散乱度
が増加して光散乱状態となることにより表示する。実際
は、ポリマーネットワーク液晶に接触する第1の表示電
極3cと第2の表示電極3dに所定の駆動信号を印加
し、ポリマーネットワーク液晶の光学的屈折率を制御し
散乱状態と透明状態を切り替えることによって、文字等
の表示を行なう。
【0013】反射板5としては、例えばアルミニウム板
を使用し、凸部5aはアルミニウムで形成してもよい
が、金,銀,ニッケル等のアルミニウムより表面反射率
が高い金属材料で形成するとなおよい。このように構成
した液晶表示装置1は、液晶表示パネル3の液晶3fが
散乱型液晶のポリマーネットワーク液晶であり、偏光フ
ィルム(偏光板)を使用していないので、第1、第2の
表示電極3c、3dによって電圧が印可され、液晶層3
fが透明になっている部分を透過した光は殆ど反射板5
の凸部5aに入射する。すなわち、視認側(図1の上
側)から液晶表示パネル3に入射した光は、透過損失な
く反射板5に到達する。
【0014】そして、反射板5の凸部5aに入射した光
は、この凸部5aの表面で反射され、再び液晶表示パネ
ル3を透過して視認側へ射出し、観察者の目に到達す
る。この凸部5aの表面からの反射光は、すべて同時に
観察者の目に到達するのではなく、凸部5aの表面状態
に起因して、ある時間差をもって観察者の目に到達する
ことになる。したがって、観察者には文字等による表示
情報が立体的に認識され、立体感がある表示が可能にな
る。このように、液晶表示パネル3を透過した光が反射
板5の凸部5aで反射されるようにするため、その凸部
3aの平面パターンを図2に破線で示すように、第1の
表示電極3c及び第2の表示電極3dの平面パターンと
ほぼ相似形にしている。
【0015】また、この反射板5の凸部5aのパターン
幅は、第1の表示電極3c及び第2の表示電極3dのパ
ターン幅より狭くした方がよい。したがって、反射板5
の凸部5aの平面パターンは、第1,第2の表示電極3
c,3dの平面パターンより一回り小さい相似形になっ
ている。このようにすることにより、液晶表示パネル3
を透過した光が、反射板5の凸部5aの頂面と側面で反
射されることになり、その反射面の違いにより、より立
体感のある表示が可能になる。
【0016】第1,第2の表示電極3c,3dと反射板
5の凸部5aのパターン幅の差は、液晶表示パネル3と
反射板5との位置合わせ作業における誤差を見込んだ寸
法とする。また、この凸部5aの高さは、30μmから
150μm程度あればよい。上記液晶表示装置1は、液
晶表示パネル3の第1,第2の基板3a,3bの間隙に
ポリマーネットワーク液晶を挟持する例で説明したが、
散乱型液晶としてこのほかに、液晶を高分子中に微粒子
として分散させたポリマー分散液晶や、動的散乱効果を
利用し、誘電異方性が負のネマティック液晶に少量の導
電性不純物を溶かしたダイナミックスキャッタリング液
晶などを使用してもよい。
【0017】さらに、偏光フィルムを使用しないで表示
が可能な他の液晶として、2色性染料を溶解させた混合
系の液晶で、電界によってその液晶分子の配向状態を変
化させると液晶分子の動きに従って2色性染料の配向を
制御できるゲストホスト液晶を使用することもできる。
あるいは、光の透過効率は若干低下するが、ツイストネ
マチック(TN)液晶やスーパツイストネマチック(S
TN)液晶と偏光フィルムとを組み合わせて使用するこ
ともできる。
【0018】〔反射板への凸部の形成方法と凸部の変形
例:図3から図13〕 上述した液晶表示装置1の反射板5の反射面に凸部5a
を形成する種々の方法と、その凸部の種々の変形例につ
いて説明する。なお、以下の説明に使用する図も、図1
における反射板5と同様な断面図であり、図1と対応す
る部分には同一の符号を付している。
【0019】まず、転写法による反射板への凸部の形成
方法を、図3によって説明する。この方法では、まず図
3の(A)に示すように、透明樹脂フィルム14上の所
要箇所にメッキ法によってそれぞれ凸部5aを形成す
る。その各凸部5aの材料としては、金(Au),銀
(Ag),ニッケル(Ni)などの表面反射率が高い材
料を使用するのが好ましい。この凸部5aの反射板11
と接する面側には、図面には図示していないが、熱硬化
型接着層を形成しておく。また、透明樹脂フィルム14
と凸部5aとは、剥離しない程度の接着強度で接着して
ある。そして、アルミニウムからなる反射板5の反射面
5b上に、凸部5aを形成した透明樹脂フィルム14を
載置し、圧力を加えると同時に加熱処理を行なう。する
と、反射板5上に凸部5aが転写される。その後透明樹
脂フィルム14を剥離すれば、図3の(B)に示すよう
に所要の位置に凸部5aを形成した反射板5が得られ
る。
【0020】つぎに、電気メッキ法による反射板への凸
部の形成方法を、図4によって説明する。まず、図4の
(A)に示すアルミニウムからなる反射板5の反射面5
bの全面に、感光性材料であるフォトレジスト15を凸
部の厚さに形成する。このフォトレジスト15の形成方
法としては、回転塗布法、フォトレジストの液中に反射
板5を浸漬した後引き上げるディップ法、またはドライ
フィルムレジストを張りつけるなどの方法がある。その
後、所定のフォトマスクを使用して露光処理を行ない、
さらに現像処理を行なうフォトリソグラフィ法によっ
て、図4の(A)に示すように、各凸部の形成領域に開
口部15aを形成するようにフォトレジスト15をパタ
ーニングする。
【0021】そして、図4の(B)に示すように、その
フォトレジスト15の開口部15a内に、電気メッキ法
によってメッキ膜による凸部5aを形成する。このと
き、メッキの厚さはフォトレジスト15の厚さと同程度
となるように制御する。この電気メッキ法では、反射板
5がメッキ電極となり、フォトレジスト15がメッキマ
スクとなって、前述のようにフォトレジスト15の開口
部15a内にメッキ膜が形成される。その後、メッキマ
スクとして使用したフォトレジスト15を剥離液を用い
て除去し、図4の(C)に示すように、凸部5aを形成
した反射板5を得る。
【0022】この電解メッキ法による凸部5aの形成材
料としても、金(Au),銀(Ag),ニッケル(Ni)
などを使用するとよいが、図5に示すように、凸部5a
を銅(Cu)で形成した後、その表面にスパッタリング
等によって金の薄膜6を形成するようにしてもよい。こ
のようにすれば、高価な金(Au)の使用量が少なくて
澄み、反射率が高く経時変化しない凸部を比較的安価に
形成することができる。
【0023】つぎに、リフトオフ法による反射板への凸
部の形成方法を、図6によって説明する。まず、上述し
た電気メッキ法の場合と同様に、図6の(A)に示すア
ルミニウムからなる反射板5の反射面5b上の全面に、
フォトレジスト16を凸部の厚さに形成する。次いで、
フォトリソグラフィ法によって各凸部の形成領域に開口
部16aを形成するようにフォトレジスト16をパター
ニングする。このときのフォトレジスト16の断面形状
は図6の(A)に示すように、開口部16aの底面の大
きさが端面の大きさより大きな、オーバハング形状にす
るとよい。このオーバハング形状のフォトレジスト16
は、フォトリソグラフィ法の処理条件を制御することに
よって形成できる。
【0024】その後、図6の(B)に示すように、真空
蒸着法またはスパッタリング法によって、凸部材料を被
膜形成する。それによって、フォトレジスト16の開口
部16a内と、フォトレジスト16上に被膜7が形成さ
れ、フォトレジスト16の上面と開口部16aとの境界
領域には被膜がほとんど形成されないか、または極めて
薄い被膜が形成されるだけである。そこで、フォトレジ
スト16の剥離液を使用してフォトレジスト16を除去
すると、そのフォトレジスト16上の被膜7はフォトレ
ジスト16とともに除去され、開口部16a内の被膜7
は残存して、図4の(C)に示したのと同様に反射板5
上の凸部5aとなる。このような被膜のパターン形成方
法をリフトオフと称している。
【0025】このリフトオフ法による凸部5aの形成材
料としても、金(Au),銀(Ag),ニッケル(Ni)
などを使用するとよいが、図5に示したように、凸部5
aを銅(Cu)で形成した後、その表面にスパッタリン
グ等によって金の薄膜6を形成するようにしてもよい。
【0026】つぎに、電気メッキ法による反射板への前
述の例と異なる形状の凸部の形成方法を、図7によって
説明する。この実施形態では、図7の(C)に示すよう
に、反射板11の反射面5b上に、凸曲面をなす頂面a
が基部bよりも側方に張り出したマッシュルーム形状の
凸部5aを形成する。この場合も、図4によって説明し
た電気メッキ法によって凸部を形成する場合と同様に、
図7の(A)に示すアルミニウムからなる反射板5の反
射面5aの全面にフォトレジスト15を形成する。しか
し、この場合には、そのフォトレジスト15を、凸部5
aの厚さより薄く形成する。
【0027】その後、所定のフォトマスクを使用して露
光及び現像処理を行なうフォトリソグラフィ法によっ
て、図7の(A)に示すように、凸部の形成領域に開口
15aを形成するようにフォトレジスト15をパターニ
ングする。そして、図7の(B)に示すように、そのフ
ォトレジスト15の開口部15a内に、電気メッキ法に
よってメッキ膜による凸部5aを形成する。このときの
メッキ膜の厚さは、フォトレジスト15の厚さ以上に盛
り上がるように制御する。このようにフォトレジスト1
5の厚さを越えてメッキを行うと、電気メッキ法による
被膜の形成ではメッキ膜が等方的に成長し、図に示すよ
うに凸部5aの断面形状がマッシュルームのように、凸
曲面をなす頂面aが基部bよりも側方に張り出した形状
になる。
【0028】このメッキ処理においても、反射板5がメ
ッキ電極となり、フォトレジスト15がメッキマスクと
なる。その後、メッキマスクとして使用したフォトレジ
スト15を剥離液を用いて除去すると、図7の(C)に
示すように、断面がマッシュルーム形状の凸部5aを形
成した反射板5となる。
【0029】このように、反射板5の凸部5aが稜線の
ない凸曲面に形成すことにより、自然な立体感が得ら
れ、且つ断面がマッシュルーム形状をなすようにするこ
とによって、反射面5bとの高低差が明瞭になるので立
体感が増す。この場合の凸部5aの形成材料としても、
金(Au),銀(Ag),ニッケル(Ni)などを使用す
るとよいが、図8に示すように、凸部5aを銅(Cu)
で形成した後、その表面にスパッタリング等によって金
の薄膜6を形成するようにしてもよい。
【0030】また、図9に示すように、反射板5の反射
面5b上に、その形成位置によって異なる反射色の材料
によって複数の断面がマッシュルーム形状の凸部5
,5a,5aを形成してもよい。この場合、上
述したフォトレジスト15のパターン形成および電気メ
ッキ処理を複数回繰り返して、例えば第1の凸部5a
を銅で、第2凸部5aを銀又はニッケルで、第3の凸
部5aを金でそれぞれ形成することができる。それに
よって、第1の凸部5aでは赤味を帯びた反射色を、
第2凸部5aでは白色に近い反射色を、第3の凸部5
では黄色味を帯びた反射色を得ることができる。
【0031】そこで、図1に示したを液晶表示パネル3
が異なる情報を表示する複数の表示電極3c,3dを異
なる位置に有する場合、この反射板5の各凸部5a
5a,5aをそれぞれ、その異なる情報を表示する
複数の表示電極3c,3dに対応させて配置することに
よって、各情報を異なる色調で表示することができる。
この反射板5のそれぞれ異なる金属からなる各凸部5a
,5a,5aが変色しないように、少なくともそ
の各上面にクリア塗装によって保護膜8を形成するとよ
い。
【0032】クリアカラー塗料としては、例えば2液ウ
レタン樹脂からなるオリジン電気株式会社のオリジンプ
レート(商品名)を使用することができる。また、各凸
部5a,5a,5aを全て同一の金属(例えば
銅)によって形成し、少なくともその上面に、保護膜8
としてカラー塗料による塗膜を形成することによって、
凸部の反射色を自由に変えることもできる。
【0033】つぎに、コイニング法による反射板への凸
部の形成方法を、図10によって説明する。コイニング
法は、金型を用いてプレス加工によって凸部を形成する
方法である。すなわち、反射板5上に形成する凸部5a
に対応する凹部を下金型に形成し、ダイセットにこの下
金型と上金型とをセットする。下金型の凹部の深さ寸法
は、形成する凸部5a高さ寸法とほぼ同じにする。その
後、この下金型と上金型との間に、反射板5の材料であ
るアルミニウムを配置し、上金型に圧力を加える。
【0034】すると、アルミニウムが塑性変形して、下
金型に形成された凹部に対応する凸部5aを反射板5に
形成することができる。図10は、このようにして反射
面5bに凸部5aを形成した反射板5の例を示す。この
ように、反射板5の凸部5aを稜線がない滑らかな凸曲
面により形成すると、表示情報を柔らかく立体的に表示
することができる。
【0035】図11はまた別の反射板の例を示す図であ
り、反射板11を凸部5aを含めて樹脂等の非金属材料
で形成し、その凸部5aの表面を含む反射面5bに、金
属材料による薄膜9を形成している。その薄膜9を形成
する金属材料としては、アルミニウム,金,銀,ニッケ
ル等の表面反射率の高い材料を使用する。また、薄膜9
の形成方法は、真空蒸着法やスパッタリング法等によ
る。
【0036】つぎに、フォトリソグラフィ法とエッチン
グ法を用いて反射板に凸部を形成する方法を、図12に
よって説明する。まず、図12の(A)に示すアルミニ
ウムからなる反射板5上の全面に感光性材料であるフォ
トレジスト17を形成する。このフォトレジスト17
は、エッチング処理後に残存している膜厚で形成すれば
よい。このフォトレジスト17の形成方法としては、回
転塗布法、フォトレジスト液中に反射板5を浸漬した後
引き上げるディップ法、またはドライフィルムレジスト
を張りつけるなどの方法を用いる。
【0037】その後、所定のフォトマスクを使用して露
光処理を行ない、さらに現像処理を行なうフォトリソグ
ラフィ法によって、図12の(A)に示すように、凸部
の形成領域にフォトレジスト17が残存するようにパタ
ーニングする。つぎに図12の(B)に示すように、パ
ターニングしたフォトレジスト17をエッチングマスク
に用いて、ウェットエッチング法によって反射板5をエ
ッチングして凸部5aを残して反射面5bを形成する。
アルミニウムのエッチング液は、リン酸と酢酸との混合
溶液を使用し、エッチング時間を制御することによっ
て、エッチング深さをコントロールして、希望の厚さを
有する凸部5aを得る。
【0038】その後、図12の(C)に示すように、エ
ッチングマスクとして用いたフォトレジスト17を剥離
液を使用して除去する。その結果、反射板5の反射面5
b上に凸部5aを形成することができる。このようにし
て反射板5に凸部5aを形成することにより、その凸部
5aの頂面cと側面dとで表面反射率が異なるようにす
ることができる。この場合、凸部5aの頂面cが鏡面と
なり、側面dは散乱面(粗面)になる。このように、凸
部5aの頂面cと側面dとで表面反射率を異ならせるこ
とにより、凸部5aに入射したその光が、頂面cで反射
された反射光と側面dで反射された反射光とで明瞭な時
間差をもって観察者の目に到達するため、より立体感の
ある表示が可能になる。
【0039】つぎに、フォトリソグラフィ法とエッチン
グ法によって反射板に凸部を形成する他の例を、図13
によって説明する。まず、図13の(A)に示すよう
に、アルミニウムからなる反射板5の反射面5bの全面
に凸部の材料となる被膜18を形成する。この被膜18
の形成方法としては、真空蒸着法またはスパッタリング
法や、箔状材料を反射板5上に張り付ける方法などを用
いる。
【0040】その後、この被膜18上の全面にフォトレ
ジスト19を形成する。このフォトレジスト19は、エ
ッチング処理後に残存する膜厚で形成するとよい。この
フォトレジスト19の形成方法は前述の例と同様であ
る。その後、所定のフォトマスクを使用して露光処理を
行ない、さらに現像処理を行なうフォトリソグラフィ法
によって、図13の(A)に示すように、凸部の形成領
域にフォトレジスト19が残存するようにパターニング
する。
【0041】つぎに、そのパターニングしたフォトレジ
スト19をエッチングマスクに用いて、ウェットエッチ
ング法によって図13の(B)に示すように反射板5を
エッチングして凸部5aを形成する。ここで使用するエ
ッチング液は、被膜18のエッチング速度が、反射板5
の材料のエッチング速度より大きくなるようなエッチン
グ液を使用する。このようにすると、反射板5の材料を
ほとんどエッチングすることなく、凸部5aの材料であ
る被膜18だけを選択的にエッチングすることができ
る。
【0042】その後、エッチングマスクとして用いたフ
ォトレジスト19を剥離液を使用して除去する。その結
果、反射板5上に凸部5aを形成することができる。こ
のようにして反射板5に凸部5aを形成しても、その凸
部5aの頂面と側面とで表面反射率が異なるようにする
ことができる。この場合も、凸部5aの頂面が鏡面とな
り、側面は散乱面(粗面)になる。それによる効果も前
述の場合と同様である。
【0043】つぎに、ホーニング法によって反射板に凸
部を形成する方法を説明する。このホーニング法による
加工は、砥粒や流体、特に水を高速度で被加工物に噴射
させて砥粒や流体のもつエネルギによって、被加工物の
表面からその材料の一部を削り取って加工するものであ
る。そこで、反射板5の凸部5aの形成領域に合致する
ように、硬質膜または弾性膜を形成する。この硬質膜ま
たは弾性を有する被膜がホーニング法による加工のマス
クとして機能する。そして、この硬質膜または弾性膜を
形成した反射板5をホーニング加工して凸部5aを形成
する。
【0044】その後、マスクとして用いた硬質膜または
弾性膜を除去して、凸部5aを有する反射板5を得る。
この場合も、その反射板5の凸部5aの頂面と側面とで
表面反射率が異なるようにすることができる。反射板5
への凸部5aの形成方法として、他に反射板の平面状の
反射面上に、クリア塗料あるいはカラー塗料による塗膜
のみによって所要の位置に凸部を形成することも可能で
ある。
【0046】〔電子時計の一実施形態:図14及び図1
5〕 つぎに、これまで説明してきたこの発明による液晶表示
装置を備えた電子時計の一実施形態について、図14及
び図15によって説明する。図14はその電子時計の外
観を示す斜視図であり、図15はその内部構造を示す断
面図である。この電子時計はデジタル表示式の電子腕時
計であり、時計ケース20は、金属製の胴部21に風防
ガラス22と裏蓋23とが接合されて構成されている。
その風防ガラス22は、サファイアガラスや強化ガラス
あるいは樹脂材料などの透明材料からなり、胴部21の
前面側に接着されるか、またはパッキングを介して嵌合
している。裏蓋23は、胴部21の背面側にネジ込みや
パッキングを介して嵌合して接合している。
【0047】このように時計ケース20の内部は、ほこ
りや水分が侵入しないような気密構造になっている。こ
の時計ケース20内の風防ガラス22側には、図15に
示すように、液晶表示パネル3と反射板5からなる液晶
表示装置1が配設されており、その液晶表示パネル3に
よって図14に示す表示部10を形成している。この液
晶表示パネル3の周縁部には見切り板35を設けてい
る。この表示部10には、時,分,秒を表示する時刻表
示部10aと、月,日,曜日を表示するカレンダ表示部
10bと、1秒ごとに点滅するコロンのマーク表示部1
0cとがある。
【0048】この表示部10を形成する液晶表示パネル
3の各基板3a,3bの液晶3fと接触する面側には、
ここでは図示は省略しているが、図1で説明したように
対向する表示電極が形成されており、数字を表示する部
分は、図2に示したように「8」の字形に配置された7
つのセグメント電極13によって1文字を表示するよう
にパターン形成している。その他の表示部も、その各表
示電極がその表示内容に応じたセグメントパターンに形
成されている。そして、この液晶表示パネル3の表示電
極間に選択に電圧を印加することによって、所定の時刻
表示や、カレンダ表示や、マーク表示を行なう。
【0049】そして、この電子時計は、通常の12時間
または24時間の時刻表示機能、アラーム機能、ストッ
プウォッチ機能、タイマ機能等の表示が可能になってい
る。この表示機能の切り換えや時刻修正は、時計ケース
20の胴部21に設けた複数の操作スイッチ24の操作
によって行なう。この操作スイッチ24は、胴部21と
の間にパッキング(図示せず)を設け、時計ケース20
の内部にほこりや水分が侵入しないような気密構造にな
っている。この電子時計の内部には、図15に示すよう
に時計ケース20内に、液晶表示パネル3と回路基板3
0とがほぼ平行に配置され、回路基板30の裏蓋23側
にその駆動電源となる電池31が配置されている。
【0050】回路基板30上には、発振周波数が32,
768Hzの水晶振動子32と、この水晶振動子を発振
させて所定の信号を生成する水晶発振回路や分周回路、
液晶表示パネル3を駆動するための駆動回路、この電子
時計を統括制御する中央演算処理装置(CPU)等を搭
載した半導体集積回路33を実装している。液晶表示パ
ネル3と回路基板30とは、その間に配置したゼブラゴ
ム34によって電気的に接続されている。そして、液晶
表示パネル3と回路基板30との電気的接続を確実にす
るため、ゼブラゴム34がその厚さ方向に圧縮されるよ
うに構成している。このゼブラゴム34は、絶縁体であ
るシリコンゴムにカーボンや金属粒子を含有させた導電
層を一定のピッチで形成したものであり、その厚さ方向
には各導電層により導通し、隣接する横方向の導電層と
は絶縁状態となっている。
【0051】このゼブラゴム34の導電層による上下導
通部と絶縁部とが交互に配置されているのに対応するよ
うに、同じピッチ寸法で、液晶表示パネル3と回路基板
30の対向する面にそれぞれ接続端子パターンが形成さ
れている。さらに、この電子時計は図15に示すよう
に、液晶表示パネル3の視認側と反対側に、液晶表示パ
ネル3の表示電極と対応する位置にそれぞれ凸部5aを
形成した反射板5を配設している。
【0052】この液晶表示パネル3と反射板5によっ
て、前述した液晶表示装置を構成しており、その表示部
10によつて前述したように立体的な表示をすることが
可能である。すなわち、時刻表示部10a、カレンダ表
示部10b、マーク表示部10cによって、時刻情報と
カレンダ情報を立体的に表示することができる。また、
前述のように反射板5の凸部5aの反射色を表示部によ
って異ならせることによって、時刻情報とカレンダ情報
を異なる色調で表示することもできる。反射板5の凸部
5aの反射面を凸曲面にしたり、頂面と側面の表面反射
率を異ならせたりすることによって、ソフトな立体表示
にしたり、より効果的な立体表示にしたりすることがで
きる。この電子時計には、前述した液晶表示装置の反射
板の各種変形例をいずれも採用することが可能であり、
用途などによって、適宜選択すればよい。
【0054】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る液晶表示装置は、その液晶表示パネルの視認側と反対
側に配置する反射板に凸部を形成しており、液晶表示パ
ネルを透過した光が凸部の表面で反射され、その凸部の
表面状態に起因してある時間差をもって観察者の目に到
達するので、観察者には必要な文字等による情報が立体
的に認識される。また、反射板の形状、構成、表面状態
等を変えることにより、表示にも変化がつけられ、ソフ
トな画像にしたり、液晶表示パネルの表示部ごとに色調
を変えることもできる。
【0055】複数枚の液晶表示パネルを積層する必要が
ないので、厚さも従来の普通の液晶表示装置と同等であ
り、電子腕時計、携帯電話、電子卓上計算機、電子辞
書、携帯ゲーム器等の各種の携帯用小型電気機器にも利
用できる。この液晶表示装置を備えた電子時計は、小型
でその時刻情報やカレンダ情報を立体表示できるので、
表示の視認性がよく、デザインの多様性も広がる。 [図面の簡単な説明]
【図1】この発明による液晶表示装置の一実施形態の一
部を示す模式的な断面図である。
【図2】図1における液晶表示パネルの表示電極と反射
板の凸部の平面パターン形状の一例を示す図である。
【図3】転写法によって反射板に凸部を形成する方法を
説明するための反射板等の断面図である。
【図4】電気メッキ法によって反射板に凸部を形成する
方法を説明するための反射板等の断面図である。
【図5】反射板の凸部の他の例を示す断面図である。
【図6】リフトオフ法によって反射板に凸部を形成する
方法を説明するための反射板等の断面図である。
【図7】電気メッキ法によって反射板に凸部を形成する
他の方法を説明するための反射板等の断面図である。
【図8】反射板の凸部のさらに他の例を示す断面図であ
る。
【図9】反射板の凸部のさらにまた他の例を示す断面図
である。
【図10】コイニング法によって反射板に凸部を形成す
る方法を説明するための反射板の断面図である。
【図11】反射板に凸部を形成する他の方法を説明する
ための反射板の断面図である。
【図12】フォトリソグラフィ法とエッチング法によっ
て反射板に凸部を形成する方法を説明するための反射板
等の断面図である。
【図13】フォトリソグラフィ法とエッチング法によっ
て反射板に凸部を形成する他の方法を説明するための反
射板等の断面図である。
【図14】この発明による電子時計の一実施形態の外観
を示す斜視図である。
【図15】図14に示した電子時計の内部構造を示す断
面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸井田 孝志 日本国埼玉県所沢市大字下富字武野840 番地 シチズン時計株式会社 所沢事業 所 (56)参考文献 特開 昭57−139781(JP,A) 特開 昭62−235593(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G04G 9/00

Claims (36)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の透明な基板の間に液晶を挟持して
    おり、その各基板の内面に透明導電膜からなる表示電極
    を有する液晶表示パネルと、 該液晶表示パネルの視認側と反対側に配設され、該液晶
    表示パネルと対向する面の前記表示電極と対応する位置
    に凸部が形成されている反射板と からなる液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記液晶が、前記表示電極からの印加電
    圧によって散乱状態と透明状態とに変化する散乱型液晶
    である請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記散乱型液晶が、ポリマーネットワー
    ク液晶,ポリマー分散液晶,およびダイナミックスキャ
    ッタリング液晶の内のいずれか一つである請求項2に記
    載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記液晶が、2色性染料を備えたゲスト
    ホスト液晶である請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記反射板に形成された凸部の平面パタ
    ーンと前記液晶表示パネルの表示電極の平面パターンと
    がほぼ相似形である請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記反射板に形成された凸部のパターン
    幅が、前記液晶表示パネルの表示電極のパターン幅より
    狭い請求項5に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 前記反射板の凸部が、稜線のない凸曲面
    によって形成されている請求項1に記載の液晶表示装
    置。
  8. 【請求項8】 前記反射板の凸部の断面形状が、凸曲面
    をなす頂面が基部よりも側方に張り出 したマッシュルーム形状である請求項1に記載の液晶表
    示装置。
  9. 【請求項9】 前記反射板が前記凸部を含めてアルミニ
    ウムからなる請求項1に記載の液晶表示装置。
  10. 【請求項10】 前記反射板がアルミニウム板からな
    り、前記凸部が金,銀,ニッケル等のアルミニウムより
    表面反射率の高い材料によって形成されている請求項1
    に記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 前記反射板がアルミニウム板からな
    り、前記凸部が銅で形成され、その表面に金の薄膜が形
    成されている請求項1に記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項12】 前記反射板が樹脂等の非金属材料から
    なり、前記凸部の表面を含む反射面が、アルミニウム,
    金,銀,ニッケル等の表面反射率の高い材料による薄膜
    によって形成されている請求項1に記載の液晶表示装
    置。
  13. 【請求項13】 前記反射板の凸部の頂面と側面とでそ
    の反射率を異ならせた請求項1に記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 前記反射板の凸部の頂面が鏡面であ
    り、該凸部の側面が散乱面である請求項13に記載の液
    晶表示装置。
  15. 【請求項15】 前記液晶表示パネルの前記各基板は、
    異なる情報を表示する複数の表示電極を有し、 前記反射板は、前記液晶表示パネルと対向する面の前記
    複数の表示電極と対応する位置に複数の凸部が形成され
    ており、 前記反射板の複数の凸部の少なくとも各反射面が、その
    形成位置によって異なる反射色の材料によって形成され
    ている請求項1に記載の液晶表示装置。
  16. 【請求項16】 前記異なる反射色の材料が、金,銀又
    はニッケル,銅のうちのいずれか2つ以上である請求項
    15に記載の液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 前記反射板の複数の凸部の各反射面に
    透明な塗料による保護膜を形成した請求項16に記載の
    液晶表示装置。
  18. 【請求項18】 前記反射板の反射面上に、前記の複数
    の凸部が、その形成位置によって異なる色の塗料による
    塗膜によって形成されている請求項15に記載の液晶表
    示装置。
  19. 【請求項19】 時刻情報とカレンダー情報の少なくと
    も一方を表示する液晶表示パネルと、 その液晶表示パネルの視認側と反対側に設けた反射板と
    からなる液晶表示装置を備えた電子時計であって、 前記液晶表示装置の液晶表示パネルは、2枚の透明な基
    板の間に液晶を挟持しており、 その各基板の内面には
    前記時刻情報とカレンダー情報の少なくとも一方を表示
    するための透明導電膜からなる表示電極有し、 前記反射板は、前記液晶表示パネルと対向する面の前記
    表示電極と対応する位置に凸部が形成されている ことを特徴とする電子時計。
  20. 【請求項20】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記液晶が、前記表示電極からの印加電圧によって散乱
    状態と透明状態とに変化する散乱型液晶である電子時
    計。
  21. 【請求項21】 請求項20に記載の電子時計におい
    て、 前記散乱型液晶が、ポリマーネットワーク液晶,ポリマ
    ー分散液晶,およびダイナミックスキャッタリング液晶
    の内のいずれか一つである電子時計。
  22. 【請求項22】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記液晶が、2色性染料を備えたゲストホスト液晶であ
    る電子時計。
  23. 【請求項23】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板に形成された凸部の平面パターンと前記液晶
    表示パネルの表示電極の平面パターンとがほぼ相似形で
    ある電子時計。
  24. 【請求項24】 請求項23に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板に形成された凸部のパターン幅が、前記液晶
    表示パネルの表示電極のパターン幅より狭い電子時計。
  25. 【請求項25】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板の凸部が、稜線のない凸曲面によって形成さ
    れている電子時計。
  26. 【請求項26】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板の凸部の断面形状が、凸曲面をなす頂面が基
    部よりも側方に張り出したマッシュルーム形状である電
    子時計。
  27. 【請求項27】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板が前記凸部を含めてアルミニウムからなる電
    子時計。
  28. 【請求項28】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板がアルミニウム板からなり、前記凸部が金,
    銀,ニッケル等のアルミニウムより表面反射率の高い材
    料によって形成されている電子時計。
  29. 【請求項29】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板がアルミニウム板からなり、前記凸部が銅で
    形成され、その表面に金の薄膜が形成されている電子時
    計。
  30. 【請求項30】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板が樹脂等の非金属材料からなり、前記凸部の
    表面を含む反射面が、アルミニウム,金,銀,ニッケル
    等の表面反射率の高い材料による薄膜によって形成され
    ている電子時計。
  31. 【請求項31】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板の凸部の頂面と側面とでその反射率を異なら
    せた電子時計。
  32. 【請求項32】 請求項31に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板の凸部の頂面が鏡面であり、該凸部の側面が
    散乱面である電子時計。
  33. 【請求項33】 請求項19に記載の電子時計におい
    て、 前記液晶表示パネルの前記各基板は、異なる情報を表示
    する複数の表示電極を有し、 前記反射板は、前記液晶表示パネルと対向する面の前記
    複数の表示電極と対応する位置に複数の凸部が形成され
    ており、 前記反射板の複数の凸部の少なくとも各反射面が、その
    形成位置によって異なる反射色の材料によって形成され
    ている電子時計。
  34. 【請求項34】 請求項33に記載の電子時計におい
    て、 前記異なる反射色の材料が、金,銀又はニッケル,銅の
    うちのいずれか2つ以上である電子時計。
  35. 【請求項35】 請求項34に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板の複数の凸部の各反射面に透明な塗料による
    保護膜を形成した電子時計。
  36. 【請求項36】 請求項33に記載の電子時計におい
    て、 前記反射板の反射面上に、前記の複数の凸部が、その形
    成位置によって異なる色の塗料による塗膜によって形成
    されている電子時計。
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