JPH09152598A - Reflection type light scattering liquid crystal display device - Google Patents

Reflection type light scattering liquid crystal display device

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JPH09152598A
JPH09152598A JP7332643A JP33264395A JPH09152598A JP H09152598 A JPH09152598 A JP H09152598A JP 7332643 A JP7332643 A JP 7332643A JP 33264395 A JP33264395 A JP 33264395A JP H09152598 A JPH09152598 A JP H09152598A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
layer
display device
crystal display
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Application number
JP7332643A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Kanemoto
明彦 金本
Yasuyuki Takiguchi
康之 滝口
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the liquid crystal display device which makes a display of high quality by preventing a decrease in lightness and unevenness of lightness and eliminating the defect that a display is seen double as to a light scattering liquid crystal display element using a selective light reflecting layer. SOLUTION: This device has a light scattering liquid crystal layer 7 held between two substrates 6 and 7 provided with electrodes for liquid crystal driving and is provided with the selective light reflecting layer 9 outside the liquid crystal layer 7 and with a light absorbing layer 10 on the opposite surface side of the light reflecting layer 9 from the liquid crystal layer 7, thereby imposing optical modulation by controlling the extent of light scattering by the liquid crystal layer 7 with an electric field applied to the electrodes for liquid crystal driving. The selective light reflecting layer 9 has the angles selectivity that light having an angle of incidence within a specific range is transmitted and light having an angle of incidence exceeding the range is reflected. Further, a gap is formed between the selective light reflecting layer 9 and light absorbing layer 10 and the thickness of this gap becomes constant in a display surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、選択的光透過(反
射)手段を用いた光散乱性表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light-scattering display device using selective light transmission (reflection) means.

【0002】[0002]

【従来技術】従来最も一般的な液晶モードは、TN(t
wisted nematic)モードやSTN(su
per twisted nematic)モードであ
るが、これらのモードでは電気光学特性における急峻性
の不十分さや、二枚の偏光子を用いなければならないと
いうことのために、表示が暗くなってしまう。液晶に二
色性色素を添加してゲスト−ホスト(GH)型として構
成する場合は、偏光子は一枚でも表示することが可能と
なるためにある程度明るくはなるが、この場合コントラ
ストは著しく低下してしまう。カラー表示を行なう場合
には、大きなコントラストを必要とするため、TNまた
はSTNモードのGH型を採用するのは不可能である。
DAP型(またはVAN型)、水平配向セルを用いたE
CB型も含め、これら複屈折モードを用いてカラー液晶
表示素子を構成するためには、上述の理由によりバック
ライトを非常に明るくする必要がある。液晶表示素子そ
のものは、他の表示素子とは比較にならない程消費電力
の小さなものであるが、明るい照明手段を備えることに
よって、その特筆すべき特徴は著しく損なわれてしま
う。また、液晶表示素子は本来薄い平面型の構成となっ
ているのに、このような照明手段を備えることによっ
て、せっかくの薄型構造が損なわれてしまう。モノクロ
表示を行う場合でも、バックライトを用いない場合は、
表示の暗さのために表示品質は充分なものとはいえな
い。各画素毎にTFTやMIMなどの素子を設けた、い
わゆるアクティブマトリックス型の構成では、TNモー
ドでの電気光学特性における急峻性の不十分さをカバー
することができるために、アクティブマトリックスを用
いない上述の単純マトリックス型液晶表示素子よりもか
なり明るい表示が可能となるが、やはり二枚の偏光子を
用いることによって、バックライトを用いずに充分な明
るさを得ることは不可能である。また、偏光子は高価な
ものであるために、二枚の偏光子を用いるということは
コスト上かなり不利となる。偏光子(偏光板)を液晶表
示素子に貼りあわせる工程も容易なものではなく、気泡
の巻き込みやシワの発生が起こらないように貼りあわせ
るのは困難である。このための歩留低下も無視し得な
い。更に、一般の偏光板は延伸したポリビニルアルコー
ル(PVA)にヨウ素を含ませるか、ヨウ素を含んだP
VAを延伸するなどして作られているために、耐熱性、
耐湿性の点で著しく劣っており、現在の液晶表示素子の
信頼性は偏光性は偏光板によって決定されていると言っ
ても過言ではない。
2. Description of the Related Art Conventionally, the most common liquid crystal mode is TN (t
Wisted nematic mode and STN (su
Although it is a per twisted nematic mode, in these modes, the display becomes dark due to insufficient steepness in electro-optical characteristics and the necessity of using two polarizers. When a dichroic dye is added to the liquid crystal to form a guest-host (GH) type, it becomes possible to display even one sheet of the polarizer, which makes it somewhat brighter, but in this case, the contrast is remarkably lowered. Resulting in. When performing color display, it is impossible to adopt the TN type or the STN mode GH type because a large contrast is required.
E using DAP type (or VAN type), horizontal alignment cell
In order to construct a color liquid crystal display device using these birefringence modes including the CB type, it is necessary to make the backlight extremely bright for the above-mentioned reason. Although the liquid crystal display element itself consumes less power than other display elements, the provision of a bright illuminating means significantly impairs its remarkable features. Further, although the liquid crystal display element is originally of a thin flat type structure, the provision of such an illumination means impairs the thin structure. Even when performing monochrome display, if the backlight is not used,
The display quality is not sufficient due to the darkness of the display. In the so-called active matrix type configuration in which elements such as TFTs and MIMs are provided for each pixel, the active matrix is not used because the insufficient steepness in electro-optical characteristics in the TN mode can be covered. A display much brighter than that of the above-mentioned simple matrix type liquid crystal display device is possible, but it is still impossible to obtain sufficient brightness without using a backlight by using two polarizers. Further, since the polarizer is expensive, it is considerably disadvantageous in cost to use two polarizers. The process of attaching the polarizer (polarizing plate) to the liquid crystal display element is not easy, and it is difficult to attach it so that entrapment of bubbles and generation of wrinkles do not occur. The yield reduction due to this cannot be ignored. Further, in a general polarizing plate, stretched polyvinyl alcohol (PVA) contains iodine or P containing iodine.
Because it is made by stretching VA, heat resistance,
It is remarkably inferior in terms of moisture resistance, and it is no exaggeration to say that the reliability of the current liquid crystal display element is determined by the polarizing plate.

【0003】一方、近年、ポリマーマトリックス中に液
晶の小さな球を分散させたポリマー分散型液晶の提案が
なされ(特表昭58−501631)、液晶層の厚さの
影響を受けにくい、大面積化が可能、偏光板が不要等の
特徴を持つことから注目されている。また、特開平1−
198725には、光硬化型樹脂が形成する三次元網目
構造中に液晶を分散させたポリマーネットワーク型液晶
を表示素子の液晶層に用いることにより、ポリマー分散
型液晶と同様の特徴のほかに、低電圧駆動、優れた急峻
性などの利点が得られることが示されている(以後、こ
れらポリマーと液晶の分散膜を利用した液晶表示素子を
PDLCとも記す)。PDLCは、液晶層の光散乱性を
利用して光変調、表示を行うために、ゲスト−ホスト型
以外で直視型の表示素子を構成するのは非常に困難であ
り、投射型ディスプレイとしての開発が盛んに行われて
きた。しかし、投射型として用いるのであれば、強力な
ランプのほかに、さらに投射光学系も必要となり、バッ
クライトを用いた場合以上に液晶表示素子本来の薄型の
構成から離れたものとなってしまう。また、ゲスト−ホ
スト型では、二色性色素に含まれる不純物や、光分解に
よる生成物によって、信頼性の点で劣ることが多く、し
かも光硬化樹脂を用いてポリマーと液晶の分散構造を作
ろうとする場合には、色素が光硬化反応を阻害すること
も多く、材料系に大きな制約がある。光散乱型液晶表示
素子が直視型液晶表示素子として使用しにくいのは、そ
の光散乱特性による。数ボルトから十数ボルトの実用的
な電圧範囲で駆動可能な光散乱素子の場合、光は主に前
方にのみ散乱され。このため、素子そのものは白濁して
視認されるものの、そのすぐ背後に着色物(遮光層等)
を配置すれば、素子が白濁状態であっても着色物の色が
見えてしまい、素子を散乱状態と透明状態の間でスイッ
チングしても明確なコントラストは得られない。この理
由により、光散乱型液晶表示素子の中でも現在最も優れ
た特性を持ったPDLCは、主に投射型とゲスト−ホス
ト型への応用に注目されており、直視型への応用を考え
た技術発表は少ない。選択的光透過(反射)手段を用い
ることにより、これら前方散乱強度の大きな光散乱性液
晶表示素子であっても、反射強度が大きくなる方法はす
でに提案されている(特開平4−21215)。図1を
用いてこの方法の概略を説明する。表示素子1(光散乱
型液晶)と光吸収層3の間に、選択的光透過層2が配置
されている。表示素子側から垂直入射した光4は、選択
透過層により屈折されるが、最終的には透過し、光吸収
層3に吸収される。これに対し、斜め入射した光5は、
選択透過層の下面で全反射され、表示素子の方向へと出
射する。この光は光散乱性の表示素子1によって、観察
者側に前方散乱され、結果として表示素子1は明るく見
える。表示素子1が光散乱性の状態にあるとき、このよ
うに選択透過層に対して斜めに入射する光の成分が大き
いため素子は明るく、かつ透明状態にあるときは選択透
過層を透過する成分が大きいために、光吸収層3の色が
見えることになる。このような方法では、表示素子が明
るくなるという大きな利点があるが、選択反射層2と光
吸収層3の間に空気層を設ける必要があるために、表示
素子1と光吸収層3の距離が大きくなり、表示が二重に
見えやすいという欠点があった。また、選択透過層2と
光吸収層3を単に重ねただけであれば、これらふたつが
接する部分での明るさが低下し、明るさむらの原因とな
る。つまり、光吸収層と選択反射層の間には間隙をたも
つ必要があるが、何の手段も用いなければ、光吸収層と
選択反射層は部分的に接触し、その部分の明るさが低下
してしまう。また、光吸収層と表示素子の距離が場所に
より異なってしまうため、二重像見えの程度も場所によ
って異なってしまう。
On the other hand, in recent years, a polymer-dispersed liquid crystal in which small spheres of liquid crystal are dispersed in a polymer matrix has been proposed (JP-A-58-501631), and it is difficult to be affected by the thickness of the liquid crystal layer and has a large area. However, it is attracting attention because it has features such as that it does not require a polarizing plate. Further, Japanese Patent Laid-Open No.
In 198725, a polymer network type liquid crystal in which a liquid crystal is dispersed in a three-dimensional network structure formed by a photocurable resin is used for a liquid crystal layer of a display element, and thus, in addition to the same characteristics as the polymer dispersion type liquid crystal, It has been shown that advantages such as voltage driving and excellent steepness can be obtained (hereinafter, a liquid crystal display device using a dispersion film of these polymers and liquid crystals is also referred to as PDLC). Since the PDLC performs light modulation and display by utilizing the light scattering property of the liquid crystal layer, it is very difficult to form a direct-view display device other than the guest-host type, and it has been developed as a projection display. Has been actively carried out. However, if it is used as a projection type, in addition to a powerful lamp, a projection optical system is also required, which is far from the original thin structure of the liquid crystal display element than when a backlight is used. In addition, the guest-host type is often inferior in reliability due to impurities contained in the dichroic dye and products generated by photolysis, and a dispersion structure of a polymer and a liquid crystal is formed using a photocurable resin. When attempting to do so, the dye often interferes with the photocuring reaction, which greatly limits the material system. Light-scattering type liquid crystal display elements are difficult to use as direct-viewing type liquid crystal display elements because of their light-scattering characteristics. In the case of a light scattering element that can be driven in a practical voltage range of several volts to ten and several volts, light is mainly scattered only forward. For this reason, the element itself is visually opaque, but a colored material (light-shielding layer, etc.) is formed immediately behind it.
When the element is arranged, the color of the colored material is visible even when the element is in the cloudy state, and clear contrast cannot be obtained even when the element is switched between the scattering state and the transparent state. For this reason, the PDLC, which has the most excellent characteristics among the light-scattering liquid crystal display devices at present, is mainly focused on the projection type and guest-host type applications, and the technology considering the direct-viewing type is considered. There are few announcements. A method has already been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 21215/1992) for increasing the reflection intensity even in a light-scattering liquid crystal display device having a large forward scattering intensity by using a selective light transmitting (reflecting) means. The outline of this method will be described with reference to FIG. The selective light transmission layer 2 is disposed between the display element 1 (light scattering type liquid crystal) and the light absorption layer 3. The light 4 vertically incident from the display element side is refracted by the selective transmission layer, but is finally transmitted and absorbed by the light absorption layer 3. On the other hand, the obliquely incident light 5 is
The light is totally reflected on the lower surface of the selective transmission layer and emitted toward the display element. This light is forward-scattered by the light-scattering display element 1 toward the observer, and as a result, the display element 1 looks bright. When the display element 1 is in the light-scattering state, the component of the light obliquely incident on the selective transmission layer is large, and thus the element is bright, and when the display element 1 is in the transparent state, the component transmitting the selective transmission layer. Is large, the color of the light absorption layer 3 is visible. Such a method has a great advantage that the display element is bright, but since it is necessary to provide an air layer between the selective reflection layer 2 and the light absorption layer 3, the distance between the display element 1 and the light absorption layer 3 is increased. Has a drawback that the display becomes large and the display is easy to see twice. Further, if the selective transmission layer 2 and the light absorption layer 3 are simply overlapped, the brightness at the portion where these two are in contact with each other is lowered, which causes uneven brightness. In other words, it is necessary to have a gap between the light absorption layer and the selective reflection layer, but if no means is used, the light absorption layer and the selective reflection layer are in partial contact and the brightness of that portion is Will fall. Further, since the distance between the light absorbing layer and the display element varies depending on the location, the degree of double image appearance also varies depending on the location.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、選択的光反射層を用いた光散乱性液晶表示
素子において、明るさの低下および明るさむらがなく、
かつ表示が二重に見えやすいという欠点を解消し、高品
質表示の液晶表示装置を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a light-scattering liquid crystal display device using a selective light-reflecting layer, which is free from deterioration in brightness and uneven brightness.
Another object of the present invention is to provide a high quality liquid crystal display device by eliminating the drawback that the display is likely to appear double.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶駆動用電
極を設けた二枚の基板間に光散乱性の液晶層を挾持し、
該液晶層の外側に選択的光反射層を設け、該光反射層の
該液晶層とは反対面側に光吸収層を設け、液晶駆動用電
極に印加した電界により該液晶層の光散乱性の大きさを
制御して光変調を行う液晶表示装置において、前記光反
射層が特定範囲の入射角の光を透過し、該範囲以外の入
射角の光を反射する角度選択性を有するものであり、か
つ前記光反射層と光吸収層との間に間隙を設け、該間隙
の厚さが表示面内で一定厚となる構成としたことを特徴
とする液晶表示装置および液晶駆動用電極を設けた二枚
の基板間に光散乱性の液晶層を挾持し、該液晶層の外側
に選択的光拡散層を設け、該光拡散層の該液晶層とは反
対面側に光吸収層を設け、液晶駆動用電極に印加した電
界により該液晶層の光散乱性の大きさを制御して光変調
を行う液晶表示装置において、前記光拡散層が特定範囲
の入射角の光を透過し、該範囲以外の入射角の光を拡散
する角度選択性を有するものであることを特徴とする液
晶表示装置を提供することにより、前記技術の問題点を
解決することができた。本発明の前記液晶表示装置の前
記選択的光反射層は、観察方向に相当する所定の範囲の
入射角の光のみを選択的に透過(反射)し、それ以外の
入射の入射角の光を液晶表示側に反射するものである。
According to the present invention, a light-scattering liquid crystal layer is sandwiched between two substrates provided with liquid crystal driving electrodes,
A selective light-reflecting layer is provided outside the liquid crystal layer, and a light-absorbing layer is provided on the surface of the light-reflecting layer opposite to the liquid crystal layer, and the light-scattering property of the liquid crystal layer is caused by an electric field applied to a liquid crystal driving electrode. In the liquid crystal display device that controls the size of the light to perform light modulation, the light reflection layer has an angle selectivity of transmitting light having an incident angle in a specific range and reflecting light having an incident angle outside the range. A liquid crystal display device and a liquid crystal driving electrode, wherein a gap is provided between the light reflection layer and the light absorption layer, and the thickness of the gap is constant in the display surface. A light-scattering liquid crystal layer is sandwiched between the two substrates provided, a selective light diffusing layer is provided outside the liquid crystal layer, and a light absorbing layer is provided on the opposite side of the light diffusing layer from the liquid crystal layer. A liquid crystal display device that is provided and controls the magnitude of light scattering of the liquid crystal layer by an electric field applied to the liquid crystal driving electrode to perform light modulation. In order to provide a liquid crystal display device, the light diffusing layer has an angle selectivity of transmitting light having an incident angle in a specific range and diffusing light having an incident angle outside the range. It was possible to solve the problems of the above technology. The selective light reflection layer of the liquid crystal display device of the present invention selectively transmits (reflects) only light having an incident angle in a predetermined range corresponding to the observation direction, and transmits light having incident angles other than that. It is reflected on the liquid crystal display side.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】発明の実施例の形態を図2を参照
して説明する。図2に示すように、上下2枚の基板6と
8の間に光散乱性液晶層7を設け、その下に選択的光反
射層9をその凸部が下基板8に接するように配置し、さ
らにその下に光吸収層10を置いた。選択的光反射層9
と光吸収層10の距離を一定に保ち、請求項1に記載の
ような構成として観察すると、均一な明るさとなった。
この構成では、光散乱性液晶層7と光吸収層10の距離
をできるだけ小さくするために、下基板8と選択的光反
射層9を接するように配置したが、液晶表示素子の下基
板8と選択的光反射層9は離して配置してもよい。光散
乱性液晶層7としては、高分子分散型液晶(PDL
C)、動的散乱型液晶、過渡散乱型液晶、相転移型液晶
などを用いたものが使用できる。選択的光反射層9とし
ては、透明な材料例えばガラス板、アクリル板からでき
ており、図1または図2に示すように一方の面がほぼ平
面状で、他方に凹凸構造を形成したものでプリズムアレ
イシートと呼ばれるものである。該選択的光反射層は凹
凸面を液晶表示素子側に向けて配置される。このような
形状と機能を有する部材の例としては、Brightn
ess Enhancement Film(BEF9
0,BEF100)〔3M社製、商品名〕が挙げられ
る。なお、前記選択的光反射層9の断面は前記のような
三角状である必要は必ずしもなく、円状となっているレ
ンチキュラーレンズアレイシートや、ピラミッド型の凸
部を持ったものでもよい。前記選択的光反射層9の凹凸
傾斜面で垂直入射光4および斜め入射光5は屈折され
る。垂直入射光4は選択的光反射層9の底面を透過し光
吸収層3で吸収される。一方斜め入射光5は選択的光反
射層9の底面で全反射される。前記透過または反射の入
射角の範囲は、選択的光反射層9の屈折率と凹凸面の傾
斜角度とによって決定される。光吸収層10が白以外の
色であれば、その色と白のあいだでスイッチングするこ
とが可能である。上下基板6と8は、液晶表示素子に通
常使用されるガラス基板、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン
等のプラスチック基板が用いられる。光吸収層として
は、従来と同様のものが用いられる。本発明の液晶表示
素子においては、光吸収層3の観察者側の任意の個所に
カラーフィルターを設けても良い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a light-scattering liquid crystal layer 7 is provided between the upper and lower substrates 6 and 8, and a selective light-reflecting layer 9 is arranged under the light-scattering liquid crystal layer 7 so that its convex portion is in contact with the lower substrate 8. Further, the light absorption layer 10 was placed therebelow. Selective light reflection layer 9
When the distance between the light absorbing layer 10 and the light absorbing layer 10 was kept constant and the structure as described in claim 1 was observed, the brightness was uniform.
In this configuration, in order to minimize the distance between the light-scattering liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10, the lower substrate 8 and the selective light reflection layer 9 are arranged in contact with each other. The selective light reflection layers 9 may be arranged separately. As the light-scattering liquid crystal layer 7, polymer dispersed liquid crystal (PDL) is used.
C), dynamic scattering type liquid crystal, transient scattering type liquid crystal, phase transition type liquid crystal and the like can be used. The selective light-reflecting layer 9 is made of a transparent material such as a glass plate or an acrylic plate, and has one surface substantially flat as shown in FIG. 1 or 2 and an uneven structure formed on the other surface. This is called a prism array sheet. The selective light-reflecting layer is arranged with the uneven surface facing the liquid crystal display element side. As an example of a member having such a shape and function, Brightn
ess Enhancement Film (BEF9
0, BEF100) [manufactured by 3M, trade name]. The cross section of the selective light reflection layer 9 does not necessarily have the triangular shape as described above, and may be a circular lenticular lens array sheet or a pyramid-shaped convex portion. The vertically incident light 4 and the obliquely incident light 5 are refracted by the uneven inclined surface of the selective light reflection layer 9. The vertically incident light 4 passes through the bottom surface of the selective light reflection layer 9 and is absorbed by the light absorption layer 3. On the other hand, the obliquely incident light 5 is totally reflected by the bottom surface of the selective light reflection layer 9. The range of the incident angle of transmission or reflection is determined by the refractive index of the selective light reflection layer 9 and the inclination angle of the uneven surface. If the light absorption layer 10 has a color other than white, it is possible to switch between that color and white. As the upper and lower substrates 6 and 8, glass substrates usually used for liquid crystal display devices, plastic substrates such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyether sulfone are used. As the light absorption layer, the same one as the conventional one is used. In the liquid crystal display device of the present invention, a color filter may be provided at any position on the light absorption layer 3 on the viewer side.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0008】実施例1 図2に示す液晶表示装置を用い、液晶層7と光吸収層1
0の距離を変化させて、視差により二重像見えの程度を
比較した。液晶表示素子(6〜8)の画素ピッチは通常
の300μmで、表示装置を1m離れた位置から観察し
た。結果を表1にまとめる。
Example 1 Using the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the liquid crystal layer 7 and the light absorbing layer 1 are used.
The degree of double image appearance was compared by parallax by changing the distance of 0. The pixel pitch of the liquid crystal display elements (6 to 8) was the usual 300 μm, and the display device was observed from a position 1 m away. The results are summarized in Table 1.

【表1】 表1からわかるように、液晶層7と光吸収層10の距離
が1mm以下のときと3mm以上のときに、二重像見え
は小さくなるのがわかる。液晶層7と光吸収層10の距
離が1mm以下と小さいときには、視差が充分小さいた
めに二重像がみえにくくなる。これに対し、液晶層7と
光吸収層10の距離が3mm以上のときには、二重像が
ぼやけてしまうために、二重像見えが小さくなると考え
られる。
[Table 1] As can be seen from Table 1, when the distance between the liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10 is 1 mm or less and 3 mm or more, the double image appearance becomes small. When the distance between the liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10 is as small as 1 mm or less, the parallax is sufficiently small so that the double image is difficult to see. On the other hand, when the distance between the liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10 is 3 mm or more, it is considered that the double image is blurred and the double image looks small.

【0009】実施例2 図2において、画素ピッチが10mmの液晶表示装置を
用意し、3m離れた位置から表示装置を観察し、二重像
見えの大きさを比較した。結果を表2にまとめた。
Example 2 In FIG. 2, a liquid crystal display device having a pixel pitch of 10 mm was prepared, the display device was observed from a position 3 m apart, and the sizes of double images were compared. The results are summarized in Table 2.

【表2】 表2からわかるように、液晶層7と光吸収層10の距離
が2.0mm以下のときと5.0mm以上のときに、二
重像見えは小さくなるのがわかる。液晶層7と光吸収層
10の距離が2.0mm以下と小さいときには、視差が
充分小さいため二重像がみえにくくなる。これに対し、
液晶層7と光吸収層10の距離が5.0mm以上のとき
には、二重像がぼやけてしまうために、二重像見えが小
さくなると考えられる。実施例1の表1の倍と結果が異
なるのは、主に液晶表示装置を観察する距離が異なるた
めである。一般に画素ピッチの大きな表示は、表示部と
観察者の距離が大きい。
[Table 2] As can be seen from Table 2, when the distance between the liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10 is 2.0 mm or less and 5.0 mm or more, the double image appearance becomes smaller. When the distance between the liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10 is as small as 2.0 mm or less, the parallax is sufficiently small so that a double image is difficult to see. In contrast,
It is considered that when the distance between the liquid crystal layer 7 and the light absorption layer 10 is 5.0 mm or more, the double image is blurred and the double image looks small. The reason why the results are different from those in Table 1 of Example 1 is that the distance for observing the liquid crystal display device is mainly different. Generally, in a display with a large pixel pitch, the distance between the display unit and the observer is large.

【0010】実施例3 ガラス基板に黒色顔料を塗布、乾燥した後、アルコール
混合溶剤にプラスチックビーズ13を分散させた溶液を
スピンナ塗布し、選択的光反射層12と貼りあわせた。
図3にこのようにして作製した液晶表示装置の断面を示
す。スペーサ13はプラスチックビーズに限らず、シリ
カなどのような酸化物でもよい。また、プラスチックフ
ァイバーやガラスファイバーを粉砕したものも用いるこ
とができる。どの場合も、プラスチックビーズの場合と
同様な方法で散布できる。散布の方法は、上述のような
方法の他に、高温のオーブンの中に溶液を散布し、溶剤
を蒸発させてからスペーサを散布する乾式の方法もあ
る。
Example 3 A black pigment was applied to a glass substrate and dried, and then a solution in which plastic beads 13 were dispersed in an alcohol mixed solvent was applied by spinner, and the selective light reflecting layer 12 was bonded.
FIG. 3 shows a cross section of the liquid crystal display device thus manufactured. The spacer 13 is not limited to plastic beads, but may be an oxide such as silica. Moreover, what grind | pulverized the plastic fiber and the glass fiber can also be used. In all cases, it can be applied in the same way as for plastic beads. In addition to the method described above, there is also a dry method in which the solution is sprayed in a high-temperature oven, the solvent is evaporated, and then the spacers are sprayed.

【0011】実施例4 スタンパーによって黒色樹脂表面に凹凸を形成し、光吸
収層18とした。この光吸収層18を用いて該光吸収層
18と選択的光反射層16との間隙の厚さを一定として
液晶表示装置を作製した。該液晶表示装置の断面を図4
に示す。光吸収層18の凸部が選択的光反射層16に接
しているため、凸部以外は間隙17(空気層)を形成す
る。選択的光反射層16と接している凸部では全反射が
起こらなくなるので、選択的光反射層16と下基板15
が接するような構成とする場合は、選択的光反射層16
の上下の接点が一致するような場所を選択すると反射ロ
スが最小限にとどめられる。このような構成例を図5に
示した。下電極22のギャップ部は、非画素部となるた
めに、選択的光反射層24と下基板の接点と、光吸収層
の接点を一致させてある。光吸収層に凹凸を設ける方法
は、スタンパーによるもの以外に、エッチングなどが可
能である。材料も黒色樹脂以外に、黒色ガラス、金属酸
化物などを用いることができる。
Example 4 A light absorbing layer 18 was formed by forming irregularities on the surface of a black resin with a stamper. Using this light absorbing layer 18, a liquid crystal display device was manufactured with a constant gap thickness between the light absorbing layer 18 and the selective light reflecting layer 16. A cross section of the liquid crystal display device is shown in FIG.
Shown in Since the convex portion of the light absorbing layer 18 is in contact with the selective light reflecting layer 16, the gap 17 (air layer) is formed except the convex portion. Since the total reflection does not occur in the convex portion in contact with the selective light reflection layer 16, the selective light reflection layer 16 and the lower substrate 15
When the structure is such that they contact each other, the selective light reflection layer 16
The reflection loss can be minimized by selecting a place where the upper and lower contacts of the are matched. An example of such a configuration is shown in FIG. Since the gap portion of the lower electrode 22 is a non-pixel portion, the contact point between the selective light reflection layer 24 and the lower substrate and the contact point of the light absorption layer are aligned with each other. As a method of providing irregularities on the light absorption layer, etching or the like can be used in addition to the method using a stamper. In addition to black resin, black glass, metal oxide, or the like can be used as the material.

【0012】実施例5 図2において、選択反射層のかわりに選択的光拡散層を
用いて液晶表示装置を作製した。図6にその断面を示
す。選択的光拡散層32と基板33の間には、間隙を設
ける必要がないために、構成としては単純である。選択
的光拡散層32の例としては、日本板硝子社製の視野選
択ガラスをあげることができる。画素ピッチ光が400
μmの液晶表示素子を用い、散乱性液晶層29と光吸収
層33の距離を変化させて、視差による二重像見えの程
度を比較したところ、表1と同様の結果となった。この
場合も、散乱性液晶層29と光吸収層33の距離は、1
mm以下か、3mm以上のときが良い。選択的光拡散層
32を用いる場合は、その上下に位置している下基板3
1と光吸収層33との間には、間隙がないほうがよく、
粘着剤などを用いて貼りあわせるのがよい。
Example 5 In FIG. 2, a liquid crystal display device was manufactured using a selective light diffusion layer instead of the selective reflection layer. The cross section is shown in FIG. Since there is no need to provide a gap between the selective light diffusion layer 32 and the substrate 33, the structure is simple. As an example of the selective light diffusion layer 32, a visual field selection glass manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd. can be cited. Pixel pitch light is 400
When the distance between the scattering liquid crystal layer 29 and the light absorption layer 33 was changed by using a liquid crystal display element of μm, and the degree of double image appearance due to parallax was compared, the same results as in Table 1 were obtained. Also in this case, the distance between the scattering liquid crystal layer 29 and the light absorbing layer 33 is 1
It is preferable that it is less than or equal to mm or greater than or equal to 3 mm. When the selective light diffusion layer 32 is used, the lower substrate 3 located above and below it
It is better that there is no gap between 1 and the light absorption layer 33,
It is advisable to stick them together using an adhesive or the like.

【0013】実施例6 実施例5において、画素ピッチが2mmの液晶表示素子
を用いて、散乱性液晶層29と光吸収層33の距離を変
化させて、視差による二重像見えの程度を比較した。表
示装置と観察者の距離を3mとして、比較したところ、
表2と同様の結果が得られた。
Example 6 In Example 5, a liquid crystal display device having a pixel pitch of 2 mm was used, and the distance between the scattering liquid crystal layer 29 and the light absorbing layer 33 was changed to compare the degree of double image appearance due to parallax. did. When the distance between the display device and the observer is 3 m
Results similar to those in Table 2 were obtained.

【0014】[0014]

【効果】明るさの低下および明るさむらがなく、かつ二
重像見えの少ない液晶表示素子が得られた。
[Effect] A liquid crystal display device having no decrease in brightness and uneven brightness and less double image appearance was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】選択的光透過(反射)手段を用いる公知の光散
乱性液晶表示装置の断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a known light-scattering liquid crystal display device using a selective light transmission (reflection) means.

【図2】本発明の液晶表示装置の基本的構成を示す断面
模式図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a basic configuration of a liquid crystal display device of the present invention.

【図3】実施例3の液晶表示装置の断面模式図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device of Example 3.

【図4】実施例4の1つの態様の液晶表示装置の断面模
式図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device of one embodiment of Example 4.

【図5】実施例4の別の態様の液晶表示装置の断面模式
図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device of another aspect of Example 4.

【図6】実施例5の液晶表示装置の断面模式図である。6 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device of Example 5. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光散乱型液晶表示素子 2 選択的光反射層 3 光吸収層 4 垂直入射光 5 斜め入射光 6 上基板 7 光散乱性液晶層 8 下基板 9 選択的光反射層 10 光吸収層 11 下基板 12 選択的光反射層 13 スペーサ(プラスチックビーズ) 14 光吸収層 15 下基板 16 選択的光反射層 17 間隙(空気層) 18 光吸収層(スタンパ成形した黒色樹脂) 19 上基板 20 上電極 21 光散乱性液晶層 22 下電極 23 下基板 24 選択的光反射層 25 間隙(空気層) 26 光吸収層 27 上基板 28 上電極 29 光散乱性液晶層 30 下電極 31 下基板 32 選択的光拡散層 33 光吸収層 1 Light Scattering Liquid Crystal Display Element 2 Selective Light Reflecting Layer 3 Light Absorbing Layer 4 Vertical Incident Light 5 Oblique Incident Light 6 Upper Substrate 7 Light Scattering Liquid Crystal Layer 8 Lower Substrate 9 Selective Light Reflecting Layer 10 Light Absorbing Layer 11 Lower Substrate 12 Selective Light Reflection Layer 13 Spacer (Plastic Beads) 14 Light Absorption Layer 15 Lower Substrate 16 Selective Light Reflection Layer 17 Gap (Air Layer) 18 Light Absorption Layer (Stamper Molded Black Resin) 19 Upper Substrate 20 Upper Electrode 21 Light Scattering liquid crystal layer 22 Lower electrode 23 Lower substrate 24 Selective light reflecting layer 25 Gap (air layer) 26 Light absorbing layer 27 Upper substrate 28 Upper electrode 29 Light scattering liquid crystal layer 30 Lower electrode 31 Lower substrate 32 Selective light diffusing layer 33 Light absorbing layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶駆動用電極を設けた二枚の基板間に
光散乱性の液晶層を挾持し、該液晶層の外側に選択的光
反射層を設け、該光反射層の液晶層とは反対面側に光吸
収層を設け、液晶駆動用電極に印加した電界により該液
晶層の光散乱性の大きさを制御して光変調を行う液晶表
示装置において、前記選択的光反射層が特定範囲の入射
角の光を透過し、該範囲以外の入射角の光を反射する角
度選択性を有するものであり、かつ前記選択的光反射層
と光吸収層との間に間隙を設け、該間隙の厚さが表示面
内で一定厚となる構成としたことを特徴とする液晶表示
装置。
1. A light-scattering liquid crystal layer is sandwiched between two substrates provided with liquid crystal driving electrodes, and a selective light-reflecting layer is provided outside the liquid crystal layer. In the liquid crystal display device in which a light absorption layer is provided on the opposite surface side and the light scattering property of the liquid crystal layer is controlled by an electric field applied to the liquid crystal driving electrode to perform light modulation, the selective light reflection layer is Having an angle selectivity of transmitting light with an incident angle in a specific range and reflecting light with an incident angle outside the range, and providing a gap between the selective light reflection layer and the light absorption layer, A liquid crystal display device, characterized in that the thickness of the gap is constant in the display surface.
【請求項2】 選択的光反射層と光吸収層との間隙が、
該間隙内にスペーサを存在させることにより、一定厚と
なるようにした請求項1記載の液晶表示装置。
2. The gap between the selective light reflecting layer and the light absorbing layer is
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a constant thickness is provided by providing a spacer in the gap.
【請求項3】 選択的光反射層と光吸収層との間隙が、
表面に凸部が形成されてスペーサ機能を有する光吸収層
により、一定厚となるようにした請求項1または2記載
の液晶表示装置。
3. The gap between the selective light reflecting layer and the light absorbing layer is
The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein a convex portion is formed on a surface of the light absorption layer having a spacer function so that the light absorption layer has a constant thickness.
【請求項4】 液晶駆動用電極を設けた二枚の基板間に
光散乱性の液晶層を挾持し、該液晶層の外側に選択的光
拡散層を設け、該光拡散層の該液晶層とは反対面側に光
吸収層を設け、液晶駆動用電極に印加した電界により該
液晶層の光散乱性の大きさを制御して光変調を行う液晶
表示装置において、前記光拡散層が特定範囲の入射角の
光を透過し、該範囲以外の入射角の光を拡散する角度選
択性を有するものであることを特徴とする液晶表示装
置。
4. A light-scattering liquid crystal layer is sandwiched between two substrates provided with liquid crystal driving electrodes, a selective light diffusing layer is provided outside the liquid crystal layer, and the liquid crystal layer of the light diffusing layer is provided. In the liquid crystal display device in which a light absorption layer is provided on the side opposite to the surface, and the light scattering property of the liquid crystal layer is controlled by an electric field applied to the liquid crystal drive electrode to perform light modulation, the light diffusion layer is specified. A liquid crystal display device having an angle selectivity of transmitting light having an incident angle within a range and diffusing light having an incident angle outside the range.
【請求項5】 画素ピッチが500μm以下であり、液
晶層と光吸収層との距離が、1mm以下または3mm以
上である請求項1、2、3または4記載の液晶表示装
置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pixel pitch is 500 μm or less, and the distance between the liquid crystal layer and the light absorption layer is 1 mm or less or 3 mm or more.
【請求項6】 画素ピッチが1mm以上であり、液晶層
と光吸収層との距離が、2mm以下または5mm以上で
ある請求項1、2、3または4記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pixel pitch is 1 mm or more, and the distance between the liquid crystal layer and the light absorption layer is 2 mm or less or 5 mm or more.
JP7332643A 1995-11-28 1995-11-28 Reflection type light scattering liquid crystal display device Pending JPH09152598A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100346146B1 (en) * 1998-08-31 2002-08-01 가시오게산키 가부시키가이샤 Reflection type liquid crystal display device using liquid crystal cell for controlling light in scattered or transparent state

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