JPH09127502A

JPH09127502A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09127502A
Application number: JP7281691A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Amako; 淳尼子; Tomio Sonehara; 富雄曽根原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【目的】反射型液晶表示装置の大きな問題点は、周囲の
風景が表示装置の表示面に映り、視認者に違和感を与え
ることである。これは、表示装置が有する反射性部材が
鏡面のように作用するからである。前記の周囲の風景は
表示映像に重なるので、当然、視認性が低下することに
なる。本発明は上述した従来の技術の問題点を解決する
ものであり、鏡面感を除く簡便な手段を提供すること及
び同手段を採用した液晶表示装置を提供することにあ
る。【構成】本発明の液晶表示装置は以下の特徴を有す
る。バックライトを持たない反射型液晶パネルに関し、
液晶層の下に回折構造体と反射性部材とを備え、前記回
折構造体と液晶層が接していないことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回折構造体を有する反
射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平4-328722あるいは5-88140には、
高分子分散液晶を用いた反射型液晶表示装置において、
凹凸型回折構造体を液晶層に接触させた構成を有する液
晶表示装置が開示されている。前記表示装置において
は、回折構造体の屈折率を液晶層の異常光屈折率にほぼ
等しくする。こうすることにより、液晶層が透過状態の
時には（電圧ＯＦＦ）、回折構造体の屈折率と液晶の屈
折率とが等しくなるので回折作用が生じない。他方、液
晶層が散乱状態の時には（電圧ＯＮ）、回折構造体の屈
折率と液晶の屈折率の間に差が現れるので回折作用が生
じる。すなわち、散乱状態の時には、散乱作用と回折作
用の両方を利用できるので、表示コントラスが向上す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の高分子分散液晶
表示装置に限らず、一般に反射型液晶表示装置の大きな
問題点は、周囲の風景が表示装置の表示面に映ることで
ある。これは、表示装置が有する反射性部材が鏡面のよ
うに作用するからである。前記の周囲の風景は表示映像
に重なるので、当然、視認性が低下する。本明細書で
は、この現象を”鏡面感”と呼ぶことにする。

【０００４】先に引用した方法では、電圧ＯＦＦまたは
ＯＮのどちらか一方でしか回折作用が得られないので、
前述の鏡面感を充分に除くことができなかった。また、
従来の液晶表示装置の量産工程の中に、液晶層に接触す
る回折構造体を形成する過程を導入することは、不可能
ではないが大きな困難がともなう。なぜならば、回折構
造体の凹凸面に液晶配向処理を与える必要があり、配向
力の均一性を確保することが難しいからである。さら
に、微細な凹凸を有する回折構造体が電界分布を乱し、
このために液晶配向が乱れる可能性もある。そうなる
と、期待した表示性能が得られないという問題が生じ
る。

【０００５】一方で、バックライトを持たない反射型液
晶表示装置の市場でのニーズは非常に高い。なぜなら
ば、バックライトに消費される電力がないので、電池寿
命が延びるからである。さらに、装置を薄くできるとい
う長所も生まれる。このため、前述の鏡面感を除くため
の、より現実的な手段が長い間待ち望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
技術の問題点を解決するものであり、鏡面感を除く簡便
な手段を提供すること及び同手段を採用した反射型液晶
表示装置を提供することにある。

【０００７】本発明の液晶表示装置は以下の特徴を有す
る。

【０００８】バックライトを持たない反射型液晶パネル
に関し、液晶層の下に回折構造体と反射性部材とを備
え、前記回折構造体と液晶層が接していないことを特徴
とする。

【０００９】また、前記回折構造体が分布屈折率型であ
ることを特徴とする。

【００１０】また、前記回折構造体が凹凸型であること
を特徴とする。

【００１１】また、液晶層を挟む２枚の基板に関し、視
認者から遠い側の基板がプラスチックであることを特徴
とする。

【００１２】

【作用】引例との違いを明らかにするために、高分子分
散液晶を用いた液晶表示装置について説明する。図３に
おいて、３０１は視認者、３０２は第１の透明基板、３
０３は透明電極、３０４は液晶層、３０５は透明電極、
３０６は第２の透明基板、３０８は反射性部材、３０７
は回折構造体である。本構成の特徴は、（１）液晶層３
０４と反射性部材３０８の間に回折構造体３０７を配置
する点と（２）液晶層３０３と回折構造体３０７を離し
て配置する点にある。

【００１３】上記の構成において、もし構造体３０７が
存在しないとすると、液晶層３０４が透明状態にある
時、反射性部材３０８の作用により、周囲の風景３１０
が液晶表示装置の表示領域に映り、これが視認者３０１
に違和感を与える。もちろん、液晶層３０４が散乱状態
にある時にも、表示領域に表示される映像に、周囲の風
景３１０が重なるので、映像の視認性は低下することに
なる。

【００１４】他方で、回折構造体３０７を配置すると、
周囲の風景３１０を必要なだけぼかして前述の違和感を
解消することができる。周囲の風景３１０とその虚像３
１１は、反射性部材３０８に対して、鏡面対称な関係に
ある。例えば、風景３１０から反射性部材３０８７まで
の距離をＬとすると、虚像３１０から反射性部材までの
距離もほぼＬに等しい（液晶層やその他の材料が存在す
るので、厳密には等しくないが、本発明の作用を説明す
るには充分な近似である）他方、液晶層３０４から反射
性部材３０８までの距離をｄとすると、その虚像３０９
から反射性部材３０８までの距離もほぼｄに等しい（液
晶層やその他の材料が存在するので、厳密には等しくな
いが、本発明の作用を説明するには充分な近似である）
回折構造体を使う目的は、前記構造体の作用により光を
回折させ、風景の虚像３１１から複数の回折像をつく
り、視認者が気にならない程度に前記風景をぼかすこと
にある。他方、液晶層に位置する映像はぼかしたくな
い。これらの要求から、回折構造体の構造が決まる。

【００１５】説明のために、回折構造体の構造は周期的
であるとする。その周期をｐとすると、風景の虚像３１
１に対して、その１次回折像の位置はλＬ／ｐだけずれ
る。ただし、λは光の波長である。他方、液晶層の虚像
３０９に対して、その１次回折像の位置はλｄ／ｐだけ
ずれる。周囲の風景のうちで、もっとも表示装置に近い
（わずらわしい）ものは、視認者自身の顔である。普通
は、視認者から表示装置までの距離は20〜30cmである。
したがって、Ｌは20〜30cmである。他方、液晶層３０４
から反射性部材３０８までの距離は、ほぼ基板３０６の
厚さに等しい。したがって、ｄは〜1mmである。よっ
て、回折構造体の作用は、200mm／1mm＝200倍も違うこ
とになる。したがって、視認者が気にならない程度に前
記風景をぼかし、その一方で、液晶層に位置する映像に
与えるぼけを許容できる程度に抑えることが充分に可能
となる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）図１に、本発明の液晶表示装置の断面図を
示す。視認者１０１に近い側の基板１０２から液晶表示
装置に入射した光は、上下の透明電極１０３、１０５に
挟まれた高分子分散液晶層１０４を通過する。そして、
視認者１０１から遠い側の基板１０６の表面（図中では
左側）に形成された回折構造体１０７を経て、反射性部
材１０８で反射されて、もう一度、回折構造体１０７と
高分子液晶層１０４を通過して、視認者１０１へ向か
う。

【００１７】本施例の回折構造体は、分布屈折率型であ
る。１次元あるいは２次元の回折構造体が薄膜あるいは
薄板の内部に形成されている。回折構造体の作用によ
り、光

【００１８】は特定の方向へ回折される。この結果、先
に

【作用】のところで説明したように、周囲の風景（視認
者の顔も含む）は必要なだけぼけ、他方、液晶層に表示
される映像にはぼけはほとんど加わらない。

【００１９】視認者１０１から遠い側の基板１０６に
は、ガラスあるいはプラスチックを用いることができ
る。前記の回折構造体は、基板１０６の内部に形成する
こともできるし、別に製造したものを基板１０６の表面
に張り付けてもよい。

【００２０】このようにして、液晶表示装置の鏡面感を
除き、表示された情報（絵や文字など）だけを鮮明に視
認者へ伝えることができる。

【００２１】本実施例では、高分子分散液晶を用いた液
晶表示装置について述べたが、この他の液晶、例えば、
偏光板を用いたＴＮ液晶の液晶表示装置ににおいても、
本発明の回折構造体を用いることができるのは言うまで
もない。

【００２２】（実施例２）図２に、本発明の液晶表示装
置の断面図を示す。視認者２０１に近い側の基板２０２
から液晶表示装置に入射した光は、上下の透明電極２０
３、２０５に挟まれた高分子分散液晶層２０４を通過す
る。そして、視認者から遠い側の基板２０６の表面（図
中では左側）に形成された回折構造体２０７を経て、反
射性部材２０８で反射されて、もう一度、回折構造体２
０７と高分子液晶層２０４を通過して、視認者２０１へ
向かう。

【００２３】本施例の回折構造体は、凹凸型である。１
次元あるいは２次元の回折構造体が薄膜あるいは薄板の
表面に形成されている。回折構造体の作用により、光は
特定

【００２４】の方向へ回折される。この結果、先に

【００２５】視認者２０１から遠い側の基板２０６に
は、ガラスあるいはプラスチックを用いることができ
る。前記の回折構造体は、基板２０６の表面に形成する
こともできるし、別に製造したものを基板１０６の表面
に張り付けてもよい。

【００２６】このようにして、液晶表示装置の鏡面感を
除き、表示された情報（絵や文字など）だけを鮮明に視
認者へ伝えることができる。

【００２７】本実施例では、高分子分散液晶を用いた液
晶表示装置について述べたが、この他の液晶、例えば、
偏光板を用いたＴＮ液晶の液晶表示装置ににおいても、
本発明の回折構造体を用いることができるのは言うまで
もない。

【００２８】

【発明の効果】本発明の構造により、液晶表示装置の表
示領域に映る風景を除いて、表示された情報（絵や文字
など）だけを鮮明に視認者へ伝えることができる。

【００２９】さらに、液晶層を支持する基板（視認者か
ら遠い側）の、液晶層と反対側の表面へ（あるいはその
近傍へ）回折構造体を配置することにより、回折構造体
を液晶層に接触させて形成する従来の方法と比べて、液
晶表示装置の製造が格段に容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の液晶表示装置の断面図である。

【図２】本発明の第２の液晶表示装置の断面図である。

【図３】本発明の作用を示す図である。

【符号の説明】

１０１視認者１０２第１の透明基板１０３透明電極１０４液晶層１０５透明電極１０６第２の透明基板１０７回折構造体１０８反射性部材１０９入射光１１０反射光２０１視認者２０２第１の透明基板２０３透明電極２０４液晶層２０５透明電極２０６第２の透明基板２０７回折構造体２０８反射性部材２０９入射光２１０反射光３０１視認者３０２第１の透明基板３０３透明電極３０４液晶層３０５透明電極３０６第２の透明基板３０７回折構造体３０８反射性部材３０９液晶層の虚像３１０周囲の風景３１１周囲の風景の虚像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バックライトを持たない反射型液晶表示装
置に関し、液晶層の下に回折構造体と反射性部材とを備
え、前記回折構造体と液晶層が接していないことを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２】前記回折構造体が分布屈折率型であること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記回折構造体が凹凸型であることを特徴
とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】液晶層を挟む２枚の基板に関し、視認者か
ら遠い側の基板がプラスチックであることを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示装置。