JPH0618861A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
することができ、あるいは白表示と黒表示とのコントラ
ストを高くすることができることを目的とする。 【構成】 第1及び第2の対向する基板11、12の間
に光散乱性液晶層13が挟持されており、該第1の基板
11が透明であり且つその内面側に透明電極膜19を有
し、該第2の基板12が該第1の基板から入射した光を
反射させる反射面14を有し、且つ該反射面の内面側に
カラーフィルタ16が形成されているとともに、該カラ
ーフィルタのさらに内面側に所定の厚さの透明体層17
及び透明電極膜18が形成されており、電圧不印加時に
該光散乱性液晶層が散乱モードになって白表示を行い、
電圧印加時に該光散乱性液晶層が透明モードになって該
カラーフィルタにより色表示を行う構成とする。
Description
装置に関する。
側から前面側へ透過させる透過型と、液晶パネルの前面
側に入射した光を液晶パネルの後面部の反射面で反射さ
せて液晶パネルの前面側から出射させる反射型とがあ
る。透過型の液晶表示装置は液晶パネルの後面側にバッ
クライト等を設け、輝度及びコントラストを高めること
ができる。一方、反射型の液晶表示装置ではバックライ
ト等が利用できないので、輝度及びコントラストが比較
的に低くなる。最近、反射型の液晶表示装置において、
輝度及びコントラストを高くし、そしてカラー表示を行
うことが求められている。
は、例えば電子ディスプレイ研究会報告書「ED85─
40、P81」に開示されたものがある。それがここで
は図6及び図7に示されている。図6及び図7において
は、第1及び第2の対向した基板1、2の間に液晶層3
が挟持されており、第1の基板1は透明であり、第2の
基板2は第1の基板1から入射した光を反射させる反射
面4を有する。この液晶層3は二色性色素5が混入され
たゲストホスト相転移型液晶からなる。光入射側の第1
の基板1の内面にはカラーフィルタ6が設けられる。
いときには図6に示されるように液晶は捩じれたコレス
テリック相となり、液晶に電圧を印加すると図7に示さ
れるように液晶は基板面に垂直に向いたネマチック相と
なる。従って、図6に示す状態では、二色性色素5は液
晶層3の液晶分子とともに概ねランダムな配置となり、
第1の基板1から入射した光は二色性色素5に当たって
吸収され、黒表示となる。図7に示す状態では、二色性
色素5は液晶層3の液晶分子とともに基板面に垂直に立
ち上がり、第1の基板1から入射した光は二色性色素5
を透過する。従って、第1の基板1から入射した光は、
第2の基板2の反射面4で反射して、カラーフィルタ6
を通り、よってカラーフィルタ6の色相に応じた色を表
示することができる。カラーフィルタ6の全ての色の成
分に相当する電極をオンにすると白表示になる。
晶表示装置では、色表示又は白表示を行うために、第1
の基板1から入射した光はまずカラーフィルタ6を透過
し、それから液晶層3及び二色性色素5を透過し、反射
面4で反射し、再び液晶層3及び二色性色素5、並びに
カラーフィルタ6を透過しなければならない。しかし、
カラーフィルタ6の透過率はそれほど高くないために、
光が最初にカラーフィルタ6を透過するときの透過量が
少なくなり、そして、カラーフィルタ6を透過した光が
液晶相3及び二色性色素5を透過しそして反射してカラ
ーフィルタ6へ戻るので、得られる色又は白の輝度は比
較的に低いものであった。
ることができ、あるいは白表示と黒表示とのコントラス
トを高くすることのできる液晶表示装置を提供すること
である。
置は、第1及び第2の対向する基板11、12の間に光
散乱性液晶層13が挟持されており、該第1の基板11
が透明であり且つその内面側に透明電極膜19を有し、
該第2の基板12が該第1の基板から入射した光を反射
させる反射面14を有し、且つ該反射面の内面側にカラ
ーフィルタ16が形成されているとともに、該カラーフ
ィルタのさらに内面側に所定の厚さの透明体層17及び
透明電極膜18が形成されており、電圧不印加時に該光
散乱性液晶層が散乱モードになって白表示を行い、電圧
印加時に該光散乱性液晶層が透明モードになって該カラ
ーフィルタにより色表示を行うようにしたことを特徴と
する。
ードになって白表示を行い、この散乱は第1の基板のす
ぐ下で起こり、明るい、高輝度の白を得ることができ
る。また、光散乱性液晶層が透明モードになってカラー
フィルタにより色表示を行う。この場合、あたかもカラ
ーフィルタに光を当ててカラーフィルタを直接に見るよ
うにカラーフィルタの色を見ることができるので、高輝
度の色を得ることができる。また、カラーフィルタが、
色を出す成分と黒色の成分とを含む場合には、よりよい
黒表示を得ることができ、白表示と黒表示とのコントラ
ストを高くすることができる。
この液晶表示装置は、第1及び第2の対向した基板1
1、12の間に光散乱性液晶層13が挟持されてなるも
のである。第1の基板11は透明なガラス板で形成され
る。第2の基板12は第1の基板11から入射した光を
反射させる反射面14を有する。例えば、第2の基板1
2は白いガラス板(例えば日本電気硝子製、ネオセラム
N─11)を用いることができる。あるいは、第2の基
板12は白いガラス板にアルミニウム等を蒸着したもの
を使用することができる。
16が設けられる。この実施例においては、カラーフィ
ルタ16は、1画素領域に、赤色成分16R、緑色成分
16G、青色成分16B、及び黒色成分16BLKを含
む。赤色成分16R、緑色成分16G、及び青色成分1
6Bは加色すると無彩色となる。本発明では、加色する
と無彩色となるカラーフィルタ16として、赤色、緑
色、及び青色の組合せの他に、紫色と緑色の組合せ、青
色と黄色の組合せ、水色と赤色の組合せ等を使用するこ
とができる。
16の内面側には所定の厚さの透明体層17が設けられ
ている。透明体層17はメタアクリレートやアクリレー
ト等の紫外線硬化樹脂により形成した。さらに、第2の
基板12の透明体層17の内面側には透明電極膜18が
設けられ、第1の基板11の内面側には透明電極膜19
が設けられる。透明電極膜18は共通電極であり、透明
電極膜19はカラーフィルタ16の各色成分毎に設けら
れる画素電極である。第1の基板11の内面側にTFT
(薄膜トランジスタ)を設け、透明電極膜19をアクテ
ィブマトリクス駆動する構成とすることもできる。これ
らの透明電極膜18、19はITO(InSnO2) により形
成される。ITOの透明電極膜18、19の厚さは数1
00A程度であり、透明体層17の厚さはITOの厚さ
よりも大きく、1μmから200μmの範囲にあるのが
好ましい。なお、液晶層13の厚さは約20μmから5
0μm位の場合、透明体層17の厚さは10μmから3
0μmの範囲にあると好ましい。
液晶層13は、透明な樹脂20の中に液晶カプセル21
が分散しているポリマー分散型液晶からなる。液晶カプ
セル21は液晶分子22が透明な樹脂20の中で油滴状
に密集したものである。このような光散乱性液晶層13
は、例えばフッ素系のネマチック液晶とメタアクリレー
トやアクリレート等の紫外線硬化樹脂を混合し、この混
合物を第1及び第2の基板11、12の間に注入した後
で、紫外線を照射することによって得られる。紫外線を
照射すると樹脂が固まり、液晶分子22は所所に密集し
て液晶カプセル21となる。液晶カプセル21の中の液
晶分子22はランダムな配向をしている。
9の間の電圧がしきい値電圧よりも低いとき(電圧不印
加時)には、図2に示すように、液晶カプセル21の中
の液晶分子22はランダムな配向をしており、矢印で示
されるように第1の基板11から入射した光は光散乱性
液晶層13の液晶分子22に当たって散乱する(光散散
乱モード)。このとき、観視者が第1の基板11を見る
と、光散乱性液晶層13が白濁して見え、光散乱性液晶
層13の下方のカラーフィルタ16は見えない。このよ
うに、電圧不印加時には光散乱性液晶層13が散乱モー
ドになって白表示を行い、この散乱は第1の基板11の
すぐ下で起こり、明るい、高輝度の白を得ることができ
る。
カラーフィルタ16との間に透明体層17を介在させて
いる。この透明体層17の厚さはITOの透明電極膜1
8、19の厚さよりも大きく、光散乱性液晶層13とカ
ラーフィルタ16との間に距離をおくために配置したも
のである。もし光散乱性液晶層13とカラーフィルタ1
6とが密着して配置されている場合には、光散乱性液晶
層13が白濁しているときにその下方のカラーフィルタ
16が見えることがあるが、本発明のように所定の厚さ
の透明体層17があると、光散乱性液晶層13が白濁し
ているときにその下方のカラーフィルタ16が見えない
ようにすることができる。この現象は半透明板を物体に
近づけたり遠ざけたりするとその物体の見え方が違って
くることにより説明できる。このように、所定の厚さの
透明体層17を設けることによって、光散乱性液晶層1
3が散乱モードになって白表示を行うことができる。
ィルタ16の赤色成分16R、緑色成分16G、及び青
色成分16Bの一つまたは幾つかに相当する画素透明電
極膜19と、共通透明電極膜18との間にしきい値電圧
よりも高い電圧を印加し(電圧印加時)する。すると、
図3に示すように、液晶カプセル21の中の液晶分子2
2は基板面に対して垂直に立ち上がり、矢印で示される
ように第1の基板11から入射した光は光散乱性液晶層
13の液晶分子22を透過する(透明モード)。光散乱
性液晶層13を透過した光はカラーフィルタ16に達
し、そのすぐ下の反射面14で反射して再びカラーフィ
ルタ16及び光散乱性液晶層13を通って第1の基板1
1から出射する。このとき、観視者が第1の基板11を
見ると、あたかもカラーフィルタ16に光を当ててカラ
ーフィルタ16を直接に見るようにカラーフィルタ16
の色を見ることができるので、高輝度の色を得ることが
できる。
ィルタ16の赤色成分16R、緑色成分16G、青色成
分16B、及び黒色成分16BLKの全てに相当する画
素透明電極膜19と、共通透明電極膜18との間にしき
い値電圧よりも高い電圧を印加し(電圧印加時)する。
この場合にも、図3に示すように、液晶カプセル21の
中の液晶分子22は基板面に対して垂直に立ち上がり、
矢印で示されるように第1の基板11から入射した光は
光散乱性液晶層13の液晶分子22を透過する(透明モ
ード)。そして、観視者が第1の基板11を見ると、カ
ラーフィルタ16の色のうち、赤色成分16R、緑色成
分16G、及び青色成分16Bから出た色の光は加色す
ると無彩色となるので、黒色成分16BLKから出た黒
色の光のみを知覚するようになり、明瞭な黒色を得るこ
とができる。
示の輝度を示す図である。実線は本発明を示し、破線は
例えば図6及び図7の従来技術を示す。図4に示される
ように、黒表示は従来技術の方が輝度は低くなるが、白
表示は本発明の方が格段に高くなる。このように、本発
明は高輝度の白表示及び色表示を得ることができるとと
もに、黒色成分16BLKを設けることによって高コン
トラストを実現することができる。
る。この液晶表示装置は、第1及び第2の対向した基板
11、12の間に光散乱性液晶層13が挟持されてなる
ものである。第1の基板11は透明なガラス板で形成さ
れ、第2の基板12は第1の基板11から入射した光を
反射させる反射面14を有する。第2の基板12の内面
にはカラーフィルタ16が設けられ、カラーフィルタ1
6は、1画素領域に、赤色成分16R、緑色成分16
G、青色成分16B、及び黒色成分16BLKを含む。
さらに、第2の基板12のカラーフィルタ16の内面側
には所定の厚さの透明体層17が設けられている。第2
の基板12の透明体層17の内面側には透明電極膜18
が設けられ、第1の基板11の内面側には透明電極膜1
9が設けられる。
なる。ただし、相転移型液晶の中に二色性色素は混入さ
れていない。相転移型液晶では、液晶に電圧を印加しな
いときには図6に示されるように液晶は捩じれたコレス
テリック相となり、液晶分子は概ねランダムな配向とな
っている。従って、この状態で、第1の基板11から入
射した光は光散乱性液晶層13の液晶分子に当たって散
乱し(光散散乱モード)、光散乱性液晶層13が白濁し
て見え、光散乱性液晶層13の下方のカラーフィルタ1
6は見えない。このように、電圧不印加時には光散乱性
液晶層13が散乱モードになって白表示を行うことがで
きる。
ように液晶は基板面に垂直に向いたネマチック相とな
る。従って、この場合には、第1の基板11から入射し
た光は光散乱性液晶層13の液晶分子を透過する(透明
モード)。光散乱性液晶層13を透過した光はカラーフ
ィルタ16に達し、観視者はカラーフィルタ16の色を
見ることができるので、高輝度の色を得ることができ
る。同様に、黒表示を得ることもできる。
高輝度の白表示を達成することができ、あるいは白表示
と黒表示とのコントラストを高くすることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 第1及び第2の対向する基板(11、1
2)の間に光散乱性液晶層(13)が挟持されており、
該第1の基板(11)が透明であり且つその内面側に透
明電極膜(19)を有し、該第2の基板(12)が該第
1の基板から入射した光を反射させる反射面(14)を
有し、且つ該反射面の内面側にカラーフィルタ(16)
が形成されているとともに、該カラーフィルタのさらに
内面側に所定の厚さの透明体層(17)及び透明電極膜
(18)が形成されており、電圧不印加時に該光散乱性
液晶層が散乱モードになって白表示を行い、電圧印加時
に該光散乱性液晶層が透明モードになって該カラーフィ
ルタにより色表示を行うようにしたことを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項2】 該第2の基板の該透明体層(17)の厚
さが該第2の基板の該透明電極膜の厚さよりも大きいこ
とを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 該第2の基板の該透明体層(17)の厚
さが約1μmから200μmの範囲内にあり、該第2の
基板の該透明電極膜がITOからなることを特徴とする
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 該カラーフィルタ(16)が、色を出す
成分と黒色の成分とを含むことを特徴とする請求項1に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 色を出す成分の色を加色すると無彩色と
なることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 該光散乱性液晶層(13)が、ポリマー
分散型液晶及び相転移型液晶の中から選択された液晶か
らなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装
置。
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JPH0618861A true JPH0618861A (ja) | 1994-01-28 |
JP3082114B2 JP3082114B2 (ja) | 2000-08-28 |
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ID=15998892
Family Applications (1)
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JP04175598A Expired - Fee Related JP3082114B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (2)
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JP (1) | JP3082114B2 (ja) |
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