JPH09133917A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPH09133917A
JPH09133917A JP7314730A JP31473095A JPH09133917A JP H09133917 A JPH09133917 A JP H09133917A JP 7314730 A JP7314730 A JP 7314730A JP 31473095 A JP31473095 A JP 31473095A JP H09133917 A JPH09133917 A JP H09133917A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
film
thin film
display device
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.)
Granted
Application number
JP7314730A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3553709B2 (ja
Inventor
Akihiko Kanemoto
明彦 金本
Yasuyuki Takiguchi
康之 滝口
Yumi Matsuki
ゆみ 松木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP31473095A priority Critical patent/JP3553709B2/ja
Publication of JPH09133917A publication Critical patent/JPH09133917A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3553709B2 publication Critical patent/JP3553709B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光反射膜を使用する光散乱型LCDの欠点を
特定反射率の光反射膜を使用することにより従来技術の
欠点を解消した光散乱型LCDを提供する点にある。 【解決手段】 液晶駆動用電極を設けた一対の基板間に
液晶層を挾持し、該液晶層に印加した電圧の大きさによ
って液晶層の光散乱性の大きさを制御し、かつ観察者と
は反対側に光反射膜を設けた構造を有する光散乱型液晶
表示装置(以下、散乱型LCDともいう。)において、
光反射膜の反射率が10〜70%の範囲であることを特
徴とする液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、液晶層に印加した電圧の大きさ
によって液晶層の光散乱性の大きさを制御する光散乱型
液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来技術】液晶表示装置における表示方式の一つに、
液晶層に電圧が印加された場合と印加されない場合と
で、光を透過する状態と光を散乱する状態とに変化する
ことを利用した、いわゆる散乱型がある。この方式は偏
光板を必要とするTN型やSTN型に対して偏光板が不
要である。したがって偏光板による光の損失を伴わず、
明るい表示が可能となる。前記光散乱型液晶表示装置に
おいては、両基板間に電圧が印加された場合、液晶層中
の液晶分子は基板に対しほぼ垂直に配向するため透明に
なる。一方、両基板間に電圧が印加されない場合、液晶
層中の液晶分子はランダム配向状態となり入射光はいろ
いろな方向に散乱され、白濁状態となる。この散乱型L
CDにおいては、後方散乱よりも前方散乱の方が強いた
めに、電圧の非印加時においても、表側(観察者側)か
ら入射した光が液晶層で散乱された際に、その一部は液
晶層を透過してしまうので、液晶層の背面に着色体を配
置しても十分なコントラストを得ることはできない。前
記欠点を解消し、表示において十分なコントラストを得
るために、従来、LCD裏面に照明装置を設け、該照明
装置からの光源を利用したり、あるいはLCD裏面に光
反射膜を設けることが行われている。しかしながら、前
者のLCDにおいては、照明装置のぶんだけLCDが厚
くなり、薄型化が困難となる。また、後者のLCDにお
いては、反射光が強すぎるために、白濁状態がぎらつい
てしまうという欠点があった。
【0003】
【目的】本発明は、前記光反射膜を使用する光散乱型L
CDの欠点を特定反射率の光反射膜を使用することによ
り前記従来技術の欠点を解消した光散乱型LCDを提供
することを目的とするものである。
【0004】
【構成】本発明の散乱型LCDは、一対の基板、該一対
の基板間に設けた(a)ポリマーにより構成された三次
元網状構造に取り囲まれるように液晶を分散させたポリ
マーネットワーク型液晶層からなる膜あるいは(b)ポ
リマーのマトリックス中に粒子状の液晶を分散させたポ
リマー分散型液晶層からなる膜、液晶駆動手段および観
察者とは反対側に設けた光反射膜より基本的に構成され
るものである。本発明の散乱型LCDは、従来の散乱型
LCDに用いられている70%以上の反射率を持つ鏡の
ような光反射膜を配置するのではなく、配置する光反射
膜の反射率を70〜10%程度とすることにより、従来
の散乱型LCDの白濁状態がぎらつくという欠点を解消
したものである。
【0005】前記(a)のポリマー分散型液晶層は、水
滴状の液晶が高分子中に分散しているタイプであり、液
晶は高分子中に不連続な状態で存在する。通常、PDL
C(polymer−dispersed liqui
d crystals)と呼ぶ。前記(b)のポリマー
ネットワーク型液晶層は、液晶層に高分子のネットワー
クを張り巡らせたような構造を採るタイプであり、ちょ
うどスポンジに液晶を含ませたような格好になる。液晶
は、水適状とならず連続的に存在する。Polymer
/liquid crystal penetrati
ng film,PN−LC(polymer net
work liquid crystal)などと呼
ぶ。
【0006】(a)のポリマー分散型液晶は、例えばエ
ポキシ樹脂と硬化剤を所定量混合した液に、シアノビフ
ェニル系のネマティック液晶を重量で4:1の割合で混
合し、これをホモジナイザーにて均一混合した液晶分散
液を透明電極上に塗布後80℃で加熱硬化して液晶層を
作成することができる。エポキシ樹脂のかわりにポリビ
ニルアルコール、二官能型光硬化アクリル樹脂等を用い
ることができる。液晶としてはシアノビフェニル系以外
にもエステル系、ピリミジン系などや、それらの混合物
等の通常のネマティック液晶を用いることができる。液
晶粒子の大きさは10μm以下程度が適当であり、その
含有量は10〜50wt%程度が適当である。液晶層の
厚さは2〜10μmが適当である。
【0007】前記(b)のポリマーネットワーク型液晶
の層は、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂(PM
MA)15wt%のトルエン溶液に重量比で20:1の
割合でネマティック液晶を添加し、攪拌均一化した後透
明電極上に塗布後加熱し、溶媒を除去する事により、P
MMA中に分散した液晶層が作成される。このポリマー
ネットワーク型液晶に用いられるポリマーとしては、ア
クリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリビ
ニルアルコール、シロキサン系、エステル系等の高分子
液晶、エポキシ樹脂、ポリアミド等通常の高分子化合物
等が例示され、液晶、色素としてはポリマー分散型と同
様の物が例示される。液晶の含有量、色素添加量はポリ
マー分散型と同程度が適当である。このようなポリマー
分散型液晶又はポリマーネットワーク型液晶からなる膜
を用いた液晶層の厚さは1〜10μm程度が適当であ
る。
【0008】基板としてはガラス基板や、ポリエチレン
テレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサル
フォン、ポリアリレートなどのような透明なプラスチッ
クフィルム基板等を使用することもできる。前記カラー
液晶表示部に電圧を印加し、それを駆動する方式として
は、液晶部の上下に電極を設けて電圧を印加する方式、
あるいは、さらに各画素毎に非線形スィッチング素子
(TFT、MIM素子等)を設けて電圧を印加する方式
等がある。駆動用電極はITOやIn23等を用い蒸着
法やスパッタリング法等により成膜し、これら導電性薄
膜をエッチング等によりパターニングして形成される。
該電極の大きさおよび形状は、適宜任意に決めることが
できる。また、本発明の液晶表示装置は、カラーフィル
ターを有したものであっても良い。
【0009】
【実施の態様】本発明で用いる光反射膜としては、基板
上に光反射膜を慣用の光反射膜形成手段で形成したもの
であっても良いし、あるいは基板とは別途に光反射膜を
設けたものであっても良く、例えば以下のようなものが
挙げられる。 (1)アルミニウム薄膜 薄膜の厚さは0.5〜20nm程度、好ましくは1〜1
0nm程度である。該膜厚が厚すぎる場合は、膜厚が5
0nm程度以上の通常の鏡と同程度の反射率となってし
まう。また、膜厚が0.5nmより小さいときは、充分
な反射率が得られない。ただし、膜厚が20nmを越え
て反射率が高い場合であっても、アルミニウム薄膜を空
気中で加熱することによって該薄膜の表面を酸化物とす
ることにより反射率を低下させて使用することができ
る。 (2)前記(1)のアルミニウム薄膜あるいは表面酸化
アルミニウム薄膜以外には、ニッケル、クロム、銀、チ
タン、ジルコニウム等の金属の薄膜または前記金属の酸
化物、窒化物等の薄膜である。また、前記金属の薄膜ま
たは前記金属の酸化物、窒化物等の薄膜は、それらの二
種以上の薄膜の積層物であっても良い。適当な膜厚はア
ルミニウムの場合と同様である。前記光反射膜は図2の
6で示すように下基板1bの外側表面上に直接に設ける
ことができる。さらに図3で示すように下基板1bの内
側に設けても良い。また、前記光反射膜は、図1のよう
に液晶セル基板とは別個に設けても良い。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。
【0011】実施例1 図1に本発明の構成例を示す。1a、1bは各々液晶駆
動用電極2a、2bをそなえた上下基板である。これら
基板の間には、液晶と高分子の分散構造からなる高分子
分散型液晶(以下、PDLCとも云う。)層3が挾持さ
れている。この例では、光反射膜4は液晶セル部分1〜
3の部分とは間隙5を置いて配置されている。低電圧で
駆動可能なPDLCにおいては、光はほとんど前方散乱
されるため4のようななんらかの光反射手段を用いるこ
とが必要である。充分な電圧が印加されていない画素A
は、液晶層3が光散乱性のままであるために入射光7A
は結果として8Aの矢印で示したようにいろいろな方向
に反射されていくために、観察者に視認され白く見え
る。一方、充分な電圧が印加されている画素Bは、液晶
層3が透明となるため入射光7Bは正反射方向8Bの方
向にのみ反射され、観察者には視認されず暗くなる。こ
のように、液晶層3としてPDLCを用いた場合、OF
F画素が白、ON画素が暗色となるために、白い背景に
暗色の表示という自然な表示が可能となるだけでなく、
OFF部分が多くなるような一般の表示時には、電力の
消費も押さえられる。従来技術(特開昭49−1074
98)では、動的散乱モードを仮定しているために、表
示の背景全てに充分な電圧と電流を供給する必要があっ
たが、高分子分散モードを採用した場合、この点でも優
れている。前記液晶表示素子において、光反射膜は図2
の6で示すように下基板1bの外側表面上に直接に設け
ることができる。また、図3の6で示すように下基板1
bの内側表面上に直接設けても良い。
【0012】実施例2 ガラス基板上にアルミニウムを約1μm蒸着し鏡状の光
反射膜とした。反射率は約80%あった。この表面にカ
ーボンブラックを樹脂に分散させた塗料を薄く塗り、反
射率を約20%まで低下させ、図1における光反射膜4
として液晶表示装置を作製した。この光反射膜の断面図
を図5に示す。ガラス基板9の上にアルミニウム薄膜1
0が、さらにその上にカーボンブラックを含む塗膜11
が形成されている。光反射膜4を液晶セルの下に置いた
場合と置かない場合を比較すると、明らかに光反射膜の
ある場合のほうが液晶セルは明るく視認され、光反射膜
の反射率が20%程度でも著しい反射増強効果のあるこ
とが確認できた。また、カーボンブラックのないときの
ようなぎらつきは感じられなかった。
【0013】実施例3 ガラス基板上に銀を島状に蒸着した。表面形状を図6に
示す。12は銀が島状に蒸着されている部分、13は蒸
着されていない部分である。このような島状の薄膜で
は、可視波長域に吸収帯を持つために反射率が低下する
〔薄膜ハンドブック(オーム社、日本学術振興会第13
1委員会編、第805頁参照)〕。この基板を図1の光
反射膜4として使用したところ、液晶セルからの反射光
が適度に増強され、しかもぎらつきのない表示品質のも
のが得られた。
【0014】実施例4 ガラス基板上にクロムの薄膜を蒸着し、パターニングし
て図4の2b′の光反射膜兼液晶駆動用電極とした。こ
の基板を用いて図4の液晶表示装置を作製した。この表
示装置においても、液晶セルからの反射光が適度に増強
され、しかもぎらつきのない表示品質がえられた。前記
のように液晶駆動用電極が光反射膜を兼ねており、下基
板1b側に光反射膜を別途に設ける必要がなく、厚みに
よる視差が生じないために、表示のにじみを防ぐことが
できるので、図1〜3のものより、さらに好ましい。こ
のことを図7により説明する。図1または2のように、
光反射膜が下基板の外側にある場合、OFF状態の画素
Aで散乱された光15の一部は、光反射膜で反射され画
素Bの部分を通って観察者16の方向へ進む。よって、
この場合画素Bの一部(画素A側)は明るくみえてしま
う。基板1bが充分に薄いときにはこのようなことは起
きない。このためには、基板をプラスチックとするのが
好ましい。
【0015】以下、本発明の実施態様を示す。 1. 液晶駆動用電極を設けた一対の基板間に液晶層を
挾持し、該液晶層に印加した電圧の大きさによって液晶
層の光散乱性の大きさを制御し、かつ観察者とは反対側
に光反射膜を設けた構造を有する光散乱型液晶表示装置
において、光反射膜の反射率が10〜70%の範囲であ
ることを特徴とする液晶表示装置。 2. 光反射膜がアルミニウム薄膜であり、該薄膜の膜
厚が0.5〜20nm、好ましくは1〜10nmである
前記1の液晶表示装置。 3. 光反射膜が表面酸化アルミニウム薄膜であり、該
薄膜の膜厚が0.5〜20nm、好ましくは1〜10n
mである前記1または2の液晶表示装置。 4. 光反射膜がニッケル、クロム、銀、チタン、ジル
コニウム等の金属薄膜および/または前記金属の酸化
物、窒化物の薄膜であり、該薄膜の膜厚が0.5〜20
nmである前記1、2または3の液晶表示装置。 5. 光反射膜が反射率の高い部分と低い部分の微細な
モザイク状構造、または島状構造となっている前記1〜
4の液晶表示装置。 6. 光反射膜の表面に光吸収性媒体の薄膜を設けたも
のである前記1〜5の液晶表示装置。 7. 光吸収性媒体がカーボンブラックまたは顔料や染
料の混合物である前記6の液晶表示装置。
【0016】
【効果】本発明により、低反射率の光反射膜を使用する
ことにより、白濁状態のぎらつきを低減し、自然な質感
の白地の表示が可能な液晶表示装置が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の散乱型LCDの基本構成を模式的に
示した断面図である。
【図2】図1の散乱型LCDにおいて、光反射膜を下基
板1bの外側表面に設けた散乱型LCDである。
【図3】図1の散乱型LCDにおいて、光反射膜を下基
板1bの内側表面に設けた散乱型LCDである。
【図4】図1の散乱型LCDにおいて、下電極が光反射
膜を兼ねる散乱型LCDである。
【図5】実施例2の光反射膜の構成を模式的に示した断
面図である。
【図6】実施例3のガラス基板上に銀を島状に蒸着した
光反射膜を示す図である。
【図7】実施例4の散乱型LCDの基本構成を模式的に
示した断面図である。
【符号の説明】
1a 上基板 1b 下基板 2a 液晶駆動用電極 2b 液晶駆動用電極 3 液晶 4 光反射膜 5 下電極兼光反射膜 6 光反射膜 7A 入射光 7B 入射光 8A 正反射光 8B 正反射光 9 ガラス基板 10 アルミニウム薄膜 11 カーボンブラック 12 銀 13 非蒸着部分 14 入射光 15 画素で散乱された光

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶駆動用電極を設けた一対の基板間に
    液晶層を挾持し、該液晶層に印加した電圧の大きさによ
    って液晶層の光散乱性の大きさを制御し、かつ観察者と
    は反対側に光反射膜を設けた構造を有する光散乱型液晶
    表示装置(以下、散乱型LCDともいう。)において、
    光反射膜の反射率が10〜70%の範囲であることを特
    徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 光反射膜がアルミニウム薄膜であり、該
    薄膜の膜厚が1〜10nmである請求項1記載の液晶表
    示装置。
  3. 【請求項3】 光反射膜がニッケル、クロム、銀、チタ
    ン、ジルコニウムの金属薄膜および/または前記金属の
    酸化物、窒化物の薄膜であり、該薄膜の膜厚が0.5〜
    20nmである請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 光反射膜が反射率の高い部分と低い部分
    の微細なモザイク状構造、または島状構造となっている
    請求項1、2または3記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 光反射膜が反射率が80%以上の光反射
    膜の表面に光吸収性物質の薄膜を設けることによって形
    成されている請求項1、2、3または4記載の液晶表示
    装置。
JP31473095A 1995-11-08 1995-11-08 液晶表示装置 Expired - Fee Related JP3553709B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31473095A JP3553709B2 (ja) 1995-11-08 1995-11-08 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31473095A JP3553709B2 (ja) 1995-11-08 1995-11-08 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09133917A true JPH09133917A (ja) 1997-05-20
JP3553709B2 JP3553709B2 (ja) 2004-08-11

Family

ID=18056890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31473095A Expired - Fee Related JP3553709B2 (ja) 1995-11-08 1995-11-08 液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3553709B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3553709B2 (ja) 2004-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4693560A (en) Double layer display
JP3858581B2 (ja) 液晶装置及び電子機器
JPH0323423A (ja) 縁部照明液晶表示装置
JPH0736068B2 (ja) 液晶装置およびその製造方法
JPH07318926A (ja) 反射型液晶表示装置
JPH08201802A (ja) 鏡面反射板と前方散乱板を用いた広視野角反射型液晶表示素子
JPH04267220A (ja) 電気光学装置及びその製造方法
EP2163940B1 (en) Liquid crystal display
JPH09197388A (ja) 反射型液晶表示装置
JP3553709B2 (ja) 液晶表示装置
JPH05297372A (ja) 液晶表示装置
JPH04366916A (ja) 反射型、透明型に切換可能なカラー液晶表示装置
JP3576662B2 (ja) 反射型液晶表示装置
JP3250885B2 (ja) 液晶表示装置
JP3429616B2 (ja) 液晶表示素子
JPH0749485A (ja) 液晶表示装置
JPH04306617A (ja) カラー液晶表示装置
JP3484217B2 (ja) 液晶表示装置
JP3570419B2 (ja) 液晶装置、アクティブマトリクス型装置用基板及び電子機器
JPH06180446A (ja) 液晶表示装置
JP2000347223A (ja) 液晶調光体
JP3205132B2 (ja) 液晶表示素子
JPH05273527A (ja) 液晶表示素子
JPH0915590A (ja) 液晶表示素子
JP2581074Y2 (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: 20040217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040329

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040430

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees