JPH09166780A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
反射型液晶表示装置Info
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13725—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on guest-host interaction
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、非常に明るく、均一で良好な表示
能力を有する反射型液晶表示装置を提供することを目的
としている。 【解決手段】 少なくとも透過性電極が形成された透過
性基板１と、入射光を異方的に散乱させる機能及び光反
射機能を有する異方性散乱反射板１０と、透過性基板１
と異方性散乱反射板１１との間に配置された液晶層３と
を備えて反射型液晶表示装置を構成する。
能力を有する反射型液晶表示装置を提供することを目的
としている。 【解決手段】 少なくとも透過性電極が形成された透過
性基板１と、入射光を異方的に散乱させる機能及び光反
射機能を有する異方性散乱反射板１０と、透過性基板１
と異方性散乱反射板１１との間に配置された液晶層３と
を備えて反射型液晶表示装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、様々なディスプレ
イに応用される反射型液晶表示装置に関するものであ
る。
イに応用される反射型液晶表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置は、外部光を変調す
る非発光方式であるのでＴＶのブラウン管と比較して低
消費電力であり、また、フラットパネルディスプレイに
適用できるので薄型軽量であるという優れた特徴を有す
るものである。ゆえに、液晶表示装置は、これらの特徴
を発揮し、時計、電卓、コンピュータ端末、ノート型コ
ンピュータ、ワードプロセッサ等のディスプレイに従来
より用いられており、更にはテレビジョン受像機用ディ
スプレイとしてブラウン管に代わり応用されるようにな
り、現在では広い分野にわたって利用されている。
る非発光方式であるのでＴＶのブラウン管と比較して低
消費電力であり、また、フラットパネルディスプレイに
適用できるので薄型軽量であるという優れた特徴を有す
るものである。ゆえに、液晶表示装置は、これらの特徴
を発揮し、時計、電卓、コンピュータ端末、ノート型コ
ンピュータ、ワードプロセッサ等のディスプレイに従来
より用いられており、更にはテレビジョン受像機用ディ
スプレイとしてブラウン管に代わり応用されるようにな
り、現在では広い分野にわたって利用されている。
【０００３】液晶表示装置において、液晶を利用して光
強度を変調する代表的な表示モードとしては、液晶セル
内の液晶分子配向が初期配向として約９０゜ねじれれ
た、所謂ＴＮ（Twisted Nematic）モードが知られてい
る。ＴＮモードでは、一組の偏光板の間に液晶セルを配
し、その液晶セルの光学特性（即ち、電圧無印加時の旋
光特性、及び電圧印加時の旋光解消特性）を利用してモ
ノクロ表示が行われるものである。
強度を変調する代表的な表示モードとしては、液晶セル
内の液晶分子配向が初期配向として約９０゜ねじれれ
た、所謂ＴＮ（Twisted Nematic）モードが知られてい
る。ＴＮモードでは、一組の偏光板の間に液晶セルを配
し、その液晶セルの光学特性（即ち、電圧無印加時の旋
光特性、及び電圧印加時の旋光解消特性）を利用してモ
ノクロ表示が行われるものである。
【０００４】また、単純マトリクス駆動の液晶表示装置
においては、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード
が広く採用されている。このＳＴＮモードは、ＴＮモー
ドと類似のセル構造で、液晶のねじれ角が１８０゜〜２
７０゜に設定されるものである。ＳＴＮモードでは、液
晶のねじれ角を９０゜以上にし、更に偏光板の偏光方向
の設定角度の最適化により、印加電圧の増加に伴う急激
な分子配向状態の変化を液晶の複屈折変化に反映させ、
急峻な閾値を有する電気光学特性が実現できる。したが
って、ＳＴＮモードは、急峻な閾値の電気光学特性が得
られるので、単純、マトリクス駆動の液晶表示装置に適
する。しかしながら、ＳＴＮモードは、液晶の複屈折に
基づいて表示の背景が黄緑色や濃紺色等の色を呈してし
まうという欠点を有している。そこで、この欠点を改善
するために、色補正を行ってモノクロ表示を可能にした
液晶表示装置が実現されているが、それは、表示用ＳＴ
Ｎ液晶パネルに光学補償用パネルやポリカーボネート等
の高分子で形成される位相差板が重ね合わされた構成と
することにより色補正を行うものである。
においては、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード
が広く採用されている。このＳＴＮモードは、ＴＮモー
ドと類似のセル構造で、液晶のねじれ角が１８０゜〜２
７０゜に設定されるものである。ＳＴＮモードでは、液
晶のねじれ角を９０゜以上にし、更に偏光板の偏光方向
の設定角度の最適化により、印加電圧の増加に伴う急激
な分子配向状態の変化を液晶の複屈折変化に反映させ、
急峻な閾値を有する電気光学特性が実現できる。したが
って、ＳＴＮモードは、急峻な閾値の電気光学特性が得
られるので、単純、マトリクス駆動の液晶表示装置に適
する。しかしながら、ＳＴＮモードは、液晶の複屈折に
基づいて表示の背景が黄緑色や濃紺色等の色を呈してし
まうという欠点を有している。そこで、この欠点を改善
するために、色補正を行ってモノクロ表示を可能にした
液晶表示装置が実現されているが、それは、表示用ＳＴ
Ｎ液晶パネルに光学補償用パネルやポリカーボネート等
の高分子で形成される位相差板が重ね合わされた構成と
することにより色補正を行うものである。
【０００５】さらに、これらのカラー液晶表示装置で
は、液晶セル内部の表示１画素毎に、例えば３ドット
（赤、緑、青）の微小寸法のマイクロカラーフィルタを
設け、加法混色によりマルチカラー表示やフルカラー表
示が行われる。しかし、これらの表示モードは、偏光板
を用いるので視野角が狭く、また、原理的にも入射光の
１／２は表示に用いられないので非常に表示が暗くなる
という欠点を有している。そのため、これらのもので
は、反射型カラー液晶表示装置には適用できなかった。
は、液晶セル内部の表示１画素毎に、例えば３ドット
（赤、緑、青）の微小寸法のマイクロカラーフィルタを
設け、加法混色によりマルチカラー表示やフルカラー表
示が行われる。しかし、これらの表示モードは、偏光板
を用いるので視野角が狭く、また、原理的にも入射光の
１／２は表示に用いられないので非常に表示が暗くなる
という欠点を有している。そのため、これらのもので
は、反射型カラー液晶表示装置には適用できなかった。
【０００６】そこで、反射型液晶表示モードとして、明
るさを要求される用途に対しては、偏光板を使用せず、
その分子の長軸方向と短軸方向とで吸光度の異なる色素
（二色性色素）を液晶に添加する、所謂ゲストホストモ
ードが有望とされている。このゲストホストモードは、
偏光板を使用するハイルマイヤー型（G.H.Heilmeieret
al.Appl.Phys.Lett.,13,pp.91,1968参照）、偏光板を使
用しないホワイト／テイラー型（相転移型、D.L.White
et al.Appl.Phys.Lett.,25,683,1974参照）、及び二層
型（T.Uchida,Proc.SID,22,pp.41,1981参照）等に分類
されるが、いずれのものでも動作原理は同じである。つ
まり、ゲストホストモードの動作原理は、色素分子の配
向が、印加電圧による液晶分子の配向を介して制御さ
れ、色素分子方向による吸光度差が表示に反映されると
いうものである。
るさを要求される用途に対しては、偏光板を使用せず、
その分子の長軸方向と短軸方向とで吸光度の異なる色素
（二色性色素）を液晶に添加する、所謂ゲストホストモ
ードが有望とされている。このゲストホストモードは、
偏光板を使用するハイルマイヤー型（G.H.Heilmeieret
al.Appl.Phys.Lett.,13,pp.91,1968参照）、偏光板を使
用しないホワイト／テイラー型（相転移型、D.L.White
et al.Appl.Phys.Lett.,25,683,1974参照）、及び二層
型（T.Uchida,Proc.SID,22,pp.41,1981参照）等に分類
されるが、いずれのものでも動作原理は同じである。つ
まり、ゲストホストモードの動作原理は、色素分子の配
向が、印加電圧による液晶分子の配向を介して制御さ
れ、色素分子方向による吸光度差が表示に反映されると
いうものである。
【０００７】また、ゲストホストモードにおいてカラー
表示を行うには、色素として可視光の一部の波長を吸収
する色素を用いる構成のものもあるが、それ以外に、黒
色の色素を使用したゲストホストセルとマイクロカラー
フィルタとを組み合わせ構成の反射型カラー液晶表示装
置が、Tohru Koizumi et al.Proceedings of the SIDVo
l.29/2,pp.157,1988に提案されている。この文献におい
て、反射型カラー液晶表示装置に用いる反射板として、
その反射面の凹凸形状を制御得して最適な反射特性を有
するものを作製する方法が開示されている。これは、ガ
ラスの基板の表面を研磨剤で組面化した後、フッ化水素
酸でエッチングする時間を変化させることにより表面の
凹凸を制御し、その凹凸上にＡｇ薄膜を形成して反射板
とするものである。
表示を行うには、色素として可視光の一部の波長を吸収
する色素を用いる構成のものもあるが、それ以外に、黒
色の色素を使用したゲストホストセルとマイクロカラー
フィルタとを組み合わせ構成の反射型カラー液晶表示装
置が、Tohru Koizumi et al.Proceedings of the SIDVo
l.29/2,pp.157,1988に提案されている。この文献におい
て、反射型カラー液晶表示装置に用いる反射板として、
その反射面の凹凸形状を制御得して最適な反射特性を有
するものを作製する方法が開示されている。これは、ガ
ラスの基板の表面を研磨剤で組面化した後、フッ化水素
酸でエッチングする時間を変化させることにより表面の
凹凸を制御し、その凹凸上にＡｇ薄膜を形成して反射板
とするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
反射型カラー液晶表示装置の反射板では、ガラス基板表
面を研磨剤で傷つけて凹凸部を形成することになり、均
一な形状の凹凸部を再現性良く形成することはできな
い。したがって、このようなガラス基板上に形成された
不均一な凹凸部により作製された反射板を用いた反射型
液晶表示装置では、再現性良く均一な反射特性を得るこ
とが非常に困難である。
反射型カラー液晶表示装置の反射板では、ガラス基板表
面を研磨剤で傷つけて凹凸部を形成することになり、均
一な形状の凹凸部を再現性良く形成することはできな
い。したがって、このようなガラス基板上に形成された
不均一な凹凸部により作製された反射板を用いた反射型
液晶表示装置では、再現性良く均一な反射特性を得るこ
とが非常に困難である。
【０００９】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、非常に明るく、均一で良好
な表示能力を有する反射型液晶表示装置を提供すること
を目的としている。
めになされたものであって、非常に明るく、均一で良好
な表示能力を有する反射型液晶表示装置を提供すること
を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、少なくとも透過性電極が形成された透
過性基板と、入射光を異方的に散乱させる機能及び光反
射機能を有する異方性散乱反射板と、透過性基板と異方
性散乱反射板との間に配置された液晶層とから反射型液
晶表示装置を構成している。
め、本発明では、少なくとも透過性電極が形成された透
過性基板と、入射光を異方的に散乱させる機能及び光反
射機能を有する異方性散乱反射板と、透過性基板と異方
性散乱反射板との間に配置された液晶層とから反射型液
晶表示装置を構成している。
【００１１】本発明によれば、入射光を異方的に散乱さ
せる機能及び光反射機能を有する異方性散乱反射板を用
いているので、従来の反射型液晶表示装置の凹凸形状を
利用した反射板と比較して、異方性散乱反射板の特性に
よりその反射特性を決定でき、反射板の反射特性の制御
が容易となる。したがって、非常に明るく、均一で良好
な表示能力を有する反射型液晶表示装置を実現すること
ができる。
せる機能及び光反射機能を有する異方性散乱反射板を用
いているので、従来の反射型液晶表示装置の凹凸形状を
利用した反射板と比較して、異方性散乱反射板の特性に
よりその反射特性を決定でき、反射板の反射特性の制御
が容易となる。したがって、非常に明るく、均一で良好
な表示能力を有する反射型液晶表示装置を実現すること
ができる。
【００１２】さらに、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、異方性散乱反射板が、入射光を異方的
に散乱させる異方的散乱膜とその異方的散乱膜を介した
入射光を反射させる反射膜とから構成している。
示装置において、異方性散乱反射板が、入射光を異方的
に散乱させる異方的散乱膜とその異方的散乱膜を介した
入射光を反射させる反射膜とから構成している。
【００１３】本発明で用いる異方的散乱膜としては、特
開平４−３１４５２２号公報に開示されたものを用いる
ことができる。すなわち、この異方的散乱膜とは、透明
マトリックス中に、異方的形状を有し、かつ、透明マト
リックスと異なる屈折率の透明物質が、秩序よく互いに
平行移動した位置関係で均質に分散されたものである。
そして、透明マトリックスとしては、例えば、オレフィ
ン系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、スチレン系樹脂、
アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポ
リウレタン樹脂、シリコン系樹脂等の、透明な幅広い材
料の中から選択できるものである。
開平４−３１４５２２号公報に開示されたものを用いる
ことができる。すなわち、この異方的散乱膜とは、透明
マトリックス中に、異方的形状を有し、かつ、透明マト
リックスと異なる屈折率の透明物質が、秩序よく互いに
平行移動した位置関係で均質に分散されたものである。
そして、透明マトリックスとしては、例えば、オレフィ
ン系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、スチレン系樹脂、
アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポ
リウレタン樹脂、シリコン系樹脂等の、透明な幅広い材
料の中から選択できるものである。
【００１４】また、このような透明マトリックスと異方
的形状を有する透明物質とは、その屈折率が互いに異な
るものであって、互いに相溶しないものである。そし
て、透明マトリックスと異方的形状透明物質との屈折率
の差は、少なくとも０．０００１であり、０．０１以上
が好ましく、また、異方的形状とは、回転楕円体、直方
体、またはこの両者の中間の形状、円柱等が例示される
ものである。この異方的形状透明物質としては、上記の
透明マトリックスと同様の樹脂類等の有機物質のほか、
各種フィラー類、顔料類又はファイバー類等の無機物質
も用いることができる。
的形状を有する透明物質とは、その屈折率が互いに異な
るものであって、互いに相溶しないものである。そし
て、透明マトリックスと異方的形状透明物質との屈折率
の差は、少なくとも０．０００１であり、０．０１以上
が好ましく、また、異方的形状とは、回転楕円体、直方
体、またはこの両者の中間の形状、円柱等が例示される
ものである。この異方的形状透明物質としては、上記の
透明マトリックスと同様の樹脂類等の有機物質のほか、
各種フィラー類、顔料類又はファイバー類等の無機物質
も用いることができる。
【００１５】この異方的散乱膜は、その膜の正面方向の
み入射光を散乱して不透明であるが、ある特定の角度以
上の光を透過するという光学特性を有するものである。
したがって、本発明によれば、このような異方的散乱膜
を用いているので、反射型液晶表示装置における反射板
の反射特性を容易に制御することができ、非常に明る
く、均一で良好な表示能力を有する反射型液晶表示装置
を実現することができる。
み入射光を散乱して不透明であるが、ある特定の角度以
上の光を透過するという光学特性を有するものである。
したがって、本発明によれば、このような異方的散乱膜
を用いているので、反射型液晶表示装置における反射板
の反射特性を容易に制御することができ、非常に明る
く、均一で良好な表示能力を有する反射型液晶表示装置
を実現することができる。
【００１６】そして、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、透過性基板と共に液晶層を形成するた
めの基板を備え、その基板と液晶層との間に異方性散乱
反射板を配置して構成している。
示装置において、透過性基板と共に液晶層を形成するた
めの基板を備え、その基板と液晶層との間に異方性散乱
反射板を配置して構成している。
【００１７】本発明によれば、異方性散乱反射板が液晶
セルの外側に配置された構成ではなく、液晶セルの内
側、即ち基板と液晶層との間に配置されているので、表
示に視差が生じることなく、高精細表示や画素分割によ
るカラー表示を行う場合に好適な反射型液晶表示装置を
実現することができる。
セルの外側に配置された構成ではなく、液晶セルの内
側、即ち基板と液晶層との間に配置されているので、表
示に視差が生じることなく、高精細表示や画素分割によ
るカラー表示を行う場合に好適な反射型液晶表示装置を
実現することができる。
【００１８】さらに、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、反射膜が金属膜から成ることとしてい
る。
示装置において、反射膜が金属膜から成ることとしてい
る。
【００１９】本発明によれば、反射膜として金属膜を用
いているので、異方的散乱膜に金属膜を真空蒸着法等の
通常の成膜方法によって成膜でき、容易な製造プロセス
で再現性よく異方性散乱反射板を製造することができ、
反射型液晶表示装置の低コストを図ることができる。さ
らに、異方性散乱反射板が基板と液晶層との間に配置さ
れた構成の反射型液晶表示装置において、金属反射膜を
用いれば、反射膜が表示電極の機能も果たすようにする
ことができ、反射型液晶表示装置の製造プロセスの低減
と低コスト化を図ることができる。
いているので、異方的散乱膜に金属膜を真空蒸着法等の
通常の成膜方法によって成膜でき、容易な製造プロセス
で再現性よく異方性散乱反射板を製造することができ、
反射型液晶表示装置の低コストを図ることができる。さ
らに、異方性散乱反射板が基板と液晶層との間に配置さ
れた構成の反射型液晶表示装置において、金属反射膜を
用いれば、反射膜が表示電極の機能も果たすようにする
ことができ、反射型液晶表示装置の製造プロセスの低減
と低コスト化を図ることができる。
【００２０】そして、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、反射膜が誘電体ミラーから成ることと
している。
示装置において、反射膜が誘電体ミラーから成ることと
している。
【００２１】本発明では、反射膜として誘電体ミラーを
用いているので、反射光の波長を制御することができ、
反射型液晶表示装置において、カラー表示を可能とする
ことができる。
用いているので、反射光の波長を制御することができ、
反射型液晶表示装置において、カラー表示を可能とする
ことができる。
【００２２】また、本発明では、少なくとも透過性電極
が形成された透過性基板と、入射光を異方的に散乱させ
る異方的散乱膜と、光反射機能を有する反射膜と、透過
性基板と反射膜との間に配置された液晶層とを備えて反
射型液晶表示装置を構成している。
が形成された透過性基板と、入射光を異方的に散乱させ
る異方的散乱膜と、光反射機能を有する反射膜と、透過
性基板と反射膜との間に配置された液晶層とを備えて反
射型液晶表示装置を構成している。
【００２３】本発明によれば、入射光を異方的に散乱さ
せる機能及び光反射機能を有する異方性散乱反射板を用
いているので、従来の反射型液晶表示装置の凹凸形状を
利用した反射板と比較して、異方性散乱反射板の特性に
よりその反射特性を決定でき、反射板の反射特性の制御
が容易となる。したがって、非常に明るく、均一で良好
な表示能力を有する反射型液晶表示装置を実現すること
ができる。
せる機能及び光反射機能を有する異方性散乱反射板を用
いているので、従来の反射型液晶表示装置の凹凸形状を
利用した反射板と比較して、異方性散乱反射板の特性に
よりその反射特性を決定でき、反射板の反射特性の制御
が容易となる。したがって、非常に明るく、均一で良好
な表示能力を有する反射型液晶表示装置を実現すること
ができる。
【００２４】さらに、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、透過性基板と共に液晶層を形成するた
めの基板を備え、その基板と液晶層との間に反射膜を配
置して構成している。
示装置において、透過性基板と共に液晶層を形成するた
めの基板を備え、その基板と液晶層との間に反射膜を配
置して構成している。
【００２５】本発明によれば、反射膜が液晶セルの外側
に配置された構成ではなく、液晶セルの内側、即ち基板
と液晶層との間に配置されているので、表示に視差が生
じることなく、高精細表示や画素分割によるカラー表示
を行う場合に好適な反射型液晶表示装置を実現すること
ができる。
に配置された構成ではなく、液晶セルの内側、即ち基板
と液晶層との間に配置されているので、表示に視差が生
じることなく、高精細表示や画素分割によるカラー表示
を行う場合に好適な反射型液晶表示装置を実現すること
ができる。
【００２６】そして、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、反射膜が金属膜から成ることとしてい
る。
示装置において、反射膜が金属膜から成ることとしてい
る。
【００２７】本発明によれば、反射膜として金属膜を用
いているので、異方的散乱膜に金属膜を真空蒸着法等の
通常の成膜方法によって成膜でき、容易な製造プロセス
で再現性よく異方性散乱反射板を製造することができ、
反射型液晶表示装置の低コストを図ることができる。さ
らに、反射膜が基板と液晶層との間に配置された構成の
反射型液晶表示装置において、金属反射膜を用いれば、
反射膜が表示電極の機能も果たすようにすることがで
き、反射型液晶表示装置の製造プロセスの低減と低コス
ト化を図ることができる。
いているので、異方的散乱膜に金属膜を真空蒸着法等の
通常の成膜方法によって成膜でき、容易な製造プロセス
で再現性よく異方性散乱反射板を製造することができ、
反射型液晶表示装置の低コストを図ることができる。さ
らに、反射膜が基板と液晶層との間に配置された構成の
反射型液晶表示装置において、金属反射膜を用いれば、
反射膜が表示電極の機能も果たすようにすることがで
き、反射型液晶表示装置の製造プロセスの低減と低コス
ト化を図ることができる。
【００２８】そして、本発明では、上記の反射型液晶表
示装置において、反射膜が誘電体ミラーから成ることと
している。
示装置において、反射膜が誘電体ミラーから成ることと
している。
【００２９】本発明では、反射膜として誘電体ミラーを
用いているので、反射光の波長を制御することができ、
反射型液晶表示装置において、カラー表示を可能とする
ことができる。
用いているので、反射光の波長を制御することができ、
反射型液晶表示装置において、カラー表示を可能とする
ことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の
実施形態の反射型液晶表示装置の断面構造を示す概略図
である。図１に示すように、この反射型液晶表示装置
は、所定の間隔で配された透過性基板である透明基板１
及び透明基板２の間に、液晶層３が挟持された構成であ
り、液晶層３としては液晶材料中に黒色色素３’を混入
させたゲストホスト液晶を使用したものである。また、
透明基板１及び透明基板２のそれぞれの内側には、表示
絵素に合わせてストライプ状にパターニングされた透過
性電極である透明電極４及び透明電極５が形成されてお
り、さらに透明電極４及び透明電極５のそれぞれの上に
はポリイミド等の液晶配向膜６及び液晶配向膜７が印刷
法等により形成されている。そして、このような構成の
液晶セルの外側に、即ち図１の透明基板２の外側に、異
方的散乱膜８と反射膜９とから成る異方性散乱反射板１
０が配置されている。
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の
実施形態の反射型液晶表示装置の断面構造を示す概略図
である。図１に示すように、この反射型液晶表示装置
は、所定の間隔で配された透過性基板である透明基板１
及び透明基板２の間に、液晶層３が挟持された構成であ
り、液晶層３としては液晶材料中に黒色色素３’を混入
させたゲストホスト液晶を使用したものである。また、
透明基板１及び透明基板２のそれぞれの内側には、表示
絵素に合わせてストライプ状にパターニングされた透過
性電極である透明電極４及び透明電極５が形成されてお
り、さらに透明電極４及び透明電極５のそれぞれの上に
はポリイミド等の液晶配向膜６及び液晶配向膜７が印刷
法等により形成されている。そして、このような構成の
液晶セルの外側に、即ち図１の透明基板２の外側に、異
方的散乱膜８と反射膜９とから成る異方性散乱反射板１
０が配置されている。
【００３１】第１の実施形態では、異方的散乱膜８とし
ては住友化学社製のルミスティーＭＦＶ２５２５を使用
し、その背面に反射膜９として、Ａｌ金属膜を真空蒸着
法により形成し、異方性散乱反射板１０とした。なお、
反射膜９として用いた金属膜はとしては、Ａｌの他に、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ等の金属膜を用いることができ、その
膜厚は０．０１〜１．００μｍ程度が適している。この
ように、本実施形態での異方的散乱膜は、非常に簡単な
工程で作製できるものである。なお、異方的散乱膜８に
ついては、本発明が本実施形態に限定されるものではな
い。
ては住友化学社製のルミスティーＭＦＶ２５２５を使用
し、その背面に反射膜９として、Ａｌ金属膜を真空蒸着
法により形成し、異方性散乱反射板１０とした。なお、
反射膜９として用いた金属膜はとしては、Ａｌの他に、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ等の金属膜を用いることができ、その
膜厚は０．０１〜１．００μｍ程度が適している。この
ように、本実施形態での異方的散乱膜は、非常に簡単な
工程で作製できるものである。なお、異方的散乱膜８に
ついては、本発明が本実施形態に限定されるものではな
い。
【００３２】ここで、第１の実施形態で用いた異方的散
乱膜８及び異方性散乱反射板１０の光学特性について説
明する。異方的散乱膜８の透過率の測定は、図２に示す
ように、光源からの入射光１１が異方的散乱膜８を透過
して得られる散乱光１３をフォトマルチメータ１２で検
出することにより行うものである。つまり、異方的散乱
膜８の法線に対して角（入射角）θin、膜面内の回転角
（面内角度）ψをもって入射光１１を入射させ、フォト
マルチメータ１２は異方的散乱膜８への入射光１１が照
射される点を通り、その直線上に配置される。そして、
入射光１１の入射角θinと面内角度ψとを変化させたと
きの異方的散乱膜８からの散乱光１３の強度を測定する
ことにより、異方的散乱膜８の透過特性を測定するとい
うものである。なお、後述する測定結果において、入射
角θinと出射角θoutとは等しい(θin＝θout）条件と
したものである。
乱膜８及び異方性散乱反射板１０の光学特性について説
明する。異方的散乱膜８の透過率の測定は、図２に示す
ように、光源からの入射光１１が異方的散乱膜８を透過
して得られる散乱光１３をフォトマルチメータ１２で検
出することにより行うものである。つまり、異方的散乱
膜８の法線に対して角（入射角）θin、膜面内の回転角
（面内角度）ψをもって入射光１１を入射させ、フォト
マルチメータ１２は異方的散乱膜８への入射光１１が照
射される点を通り、その直線上に配置される。そして、
入射光１１の入射角θinと面内角度ψとを変化させたと
きの異方的散乱膜８からの散乱光１３の強度を測定する
ことにより、異方的散乱膜８の透過特性を測定するとい
うものである。なお、後述する測定結果において、入射
角θinと出射角θoutとは等しい(θin＝θout）条件と
したものである。
【００３３】このようにして、第１の実施形態の異方的
散乱膜について、透過特性を測定した結果を図４に示
す。図４から、この異方的散乱膜は、正面方向より±２
５度の方向の入射光を散乱して不透明性を示し、±２５
度以上であると透明であるという特性を有することがわ
かる。
散乱膜について、透過特性を測定した結果を図４に示
す。図４から、この異方的散乱膜は、正面方向より±２
５度の方向の入射光を散乱して不透明性を示し、±２５
度以上であると透明であるという特性を有することがわ
かる。
【００３４】一方、異方性散乱反射板１０の透過率の測
定は、図３に示すように、光源からの入射光１１が異方
性散乱反射板１０を反射して得られる散乱光１３をフォ
トマルチメータ１２で検出することにより行うものであ
る。つまり、異方性散乱反射板１０の法線に対して角
（入射角）θin、反射板面内の回転角（面内角度）ψを
もって入射光１１を入射させ、フォトマルチメータ１２
は異方性散乱反射板１０への入射光１１が照射される点
を通り、反射角θoutの光強度を検出する。そして、入
射光１１の入射角θin、反射角θout、及び面内角度ψを
変化させたときの異方性散乱反射板１０からの散乱光１
３の強度を測定することにより、異方性散乱反射板１０
の反射特性を測定するというものである。なお、反射特
性曲線のリファレンス（１００％）は、標準白色板（酸
化マグネシウム）を用いた。
定は、図３に示すように、光源からの入射光１１が異方
性散乱反射板１０を反射して得られる散乱光１３をフォ
トマルチメータ１２で検出することにより行うものであ
る。つまり、異方性散乱反射板１０の法線に対して角
（入射角）θin、反射板面内の回転角（面内角度）ψを
もって入射光１１を入射させ、フォトマルチメータ１２
は異方性散乱反射板１０への入射光１１が照射される点
を通り、反射角θoutの光強度を検出する。そして、入
射光１１の入射角θin、反射角θout、及び面内角度ψを
変化させたときの異方性散乱反射板１０からの散乱光１
３の強度を測定することにより、異方性散乱反射板１０
の反射特性を測定するというものである。なお、反射特
性曲線のリファレンス（１００％）は、標準白色板（酸
化マグネシウム）を用いた。
【００３５】このようにして、第１の実施形態の異方性
散乱反射板について、反射特性を測定した結果を図５〜
図８に示す。まず、入射角θinを３０゜と固定し、反射
角θoutを変化させ、面内角度ψが０度及び９０度のと
きの反射角θout依存性の測定結果は、それぞれ図５及
び図６に示すようになった。図５及び図６によれば、こ
の異方性散乱反射板の反射角θ依存性は、正反射方向よ
り５〜７度ずれたたところの反射率が最も高く、それを
越えると急激に反射率が低下するような反射特性を示し
ている。また、図６から、この異方性散乱反射板は、面
内角度ψの依存性が非常に大きいことがわかる。なお、
入射角θinが０度のときの反射特性は１８０度のときと
全く同じであり、また、入射角θinが９０度のときの反
射特性は−９０度のときと全く同じであるこが確認でき
ている。
散乱反射板について、反射特性を測定した結果を図５〜
図８に示す。まず、入射角θinを３０゜と固定し、反射
角θoutを変化させ、面内角度ψが０度及び９０度のと
きの反射角θout依存性の測定結果は、それぞれ図５及
び図６に示すようになった。図５及び図６によれば、こ
の異方性散乱反射板の反射角θ依存性は、正反射方向よ
り５〜７度ずれたたところの反射率が最も高く、それを
越えると急激に反射率が低下するような反射特性を示し
ている。また、図６から、この異方性散乱反射板は、面
内角度ψの依存性が非常に大きいことがわかる。なお、
入射角θinが０度のときの反射特性は１８０度のときと
全く同じであり、また、入射角θinが９０度のときの反
射特性は−９０度のときと全く同じであるこが確認でき
ている。
【００３６】この結果から、以下のようなことが考察さ
れる。従来の反射型液晶表示装置に用いられていた反射
板の反射特性は、正反射方向の反射率が最も高く、液晶
パネル表面による正反射像も観察者に入るので、表示品
位が低下していた。さらに視野角を狭くして明るさを稼
ごうとするあまり、θ角度による明るさの変化が激しい
ため、見やすいディスプレイは実現できなかった。これ
に対し、本発明の異方性散乱反射板によれば、表面の正
反射光は観察者に入らず、上記のような表示品位の低下
は起こらないので、表示品位を大幅に向上させることが
できる。
れる。従来の反射型液晶表示装置に用いられていた反射
板の反射特性は、正反射方向の反射率が最も高く、液晶
パネル表面による正反射像も観察者に入るので、表示品
位が低下していた。さらに視野角を狭くして明るさを稼
ごうとするあまり、θ角度による明るさの変化が激しい
ため、見やすいディスプレイは実現できなかった。これ
に対し、本発明の異方性散乱反射板によれば、表面の正
反射光は観察者に入らず、上記のような表示品位の低下
は起こらないので、表示品位を大幅に向上させることが
できる。
【００３７】次に、入射角θinを３０゜、反射角θout
を０゜といずれも固定したときの面内角度ψの依存性を
測定した結果を、図７に示す。なお、図７において、同
心円の径の小さいほうから、１００、２００、３００、
４００、５００、６００、７００％を示すものである。
図７より、測定に用いた標準白色板と比較すると、６０
０倍の明るさを得ることができることがわかる。このよ
うな反射特性を有する異方性散乱反射板を使用して反射
型液晶表示装置を構成すれば、反射光を一方向に有効に
取り出すことができる。即ち、本発明による第１の実施
形態の異方性散乱反射板において、面内角度ψ＝０゜と
し視野角を限定して観察した場合には、非常に明るいデ
ィスプレイ（反射型液晶表示装置）を実現できる。な
お、この異方性散乱反射板は、異方的散乱膜の散乱特性
を制御することにより、反射の視野角を自由に設計でき
ることが確認できている。
を０゜といずれも固定したときの面内角度ψの依存性を
測定した結果を、図７に示す。なお、図７において、同
心円の径の小さいほうから、１００、２００、３００、
４００、５００、６００、７００％を示すものである。
図７より、測定に用いた標準白色板と比較すると、６０
０倍の明るさを得ることができることがわかる。このよ
うな反射特性を有する異方性散乱反射板を使用して反射
型液晶表示装置を構成すれば、反射光を一方向に有効に
取り出すことができる。即ち、本発明による第１の実施
形態の異方性散乱反射板において、面内角度ψ＝０゜と
し視野角を限定して観察した場合には、非常に明るいデ
ィスプレイ（反射型液晶表示装置）を実現できる。な
お、この異方性散乱反射板は、異方的散乱膜の散乱特性
を制御することにより、反射の視野角を自由に設計でき
ることが確認できている。
【００３８】次いで、図１に示した構造の反射型液晶表
示装置の製造方法について説明する。透明基板１、２と
して、厚みが１．１ｍｍの７０５９ガラス基板（コーニ
ンググラスワークス社製）を用い、その透明基板１、２
のそれぞれに、透明電極３、４として、膜厚が１０００
ÅのＩＴＯ膜をスパッタリング法により形成した。この
透明電極３、４上のそれぞれに、液晶配向膜６、７とし
て、基板表面の液晶分子を垂直に配向させる特性を有す
るＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプ
ロピルトリメトキシシリル・クロライド（Ｎ,Ｎ−dimet
hyl−Ｎ−octadecyl−３−aminopropyltrimethoxysil c
hloride）を印刷法により形成した。
示装置の製造方法について説明する。透明基板１、２と
して、厚みが１．１ｍｍの７０５９ガラス基板（コーニ
ンググラスワークス社製）を用い、その透明基板１、２
のそれぞれに、透明電極３、４として、膜厚が１０００
ÅのＩＴＯ膜をスパッタリング法により形成した。この
透明電極３、４上のそれぞれに、液晶配向膜６、７とし
て、基板表面の液晶分子を垂直に配向させる特性を有す
るＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプ
ロピルトリメトキシシリル・クロライド（Ｎ,Ｎ−dimet
hyl−Ｎ−octadecyl−３−aminopropyltrimethoxysil c
hloride）を印刷法により形成した。
【００３９】次に、透明電極３、４及び液晶配向膜６、
７が形成された透明基板１、２を、スペーサとしてファ
イバーグラス（日本電気硝子社製）を用いて、基板間隔
が８μｍで固定した。このとき各透明基板１、２間の間
隔としては、小さすぎると製造上の問題に加えて、光の
吸収が不十分となり、一方大きすぎると必要な駆動電圧
が大きくなる共に応答が遅くなるなどの制約があり、３
〜１５μｍの範囲が適当であり、更に好ましくは４〜１
０μｍである。
７が形成された透明基板１、２を、スペーサとしてファ
イバーグラス（日本電気硝子社製）を用いて、基板間隔
が８μｍで固定した。このとき各透明基板１、２間の間
隔としては、小さすぎると製造上の問題に加えて、光の
吸収が不十分となり、一方大きすぎると必要な駆動電圧
が大きくなる共に応答が遅くなるなどの制約があり、３
〜１５μｍの範囲が適当であり、更に好ましくは４〜１
０μｍである。
【００４０】次に、液晶層３として、黒色色素３’が添
加されたゲストホスト液晶（メルク社製ＺＬ１２３２
７）に、光学活性物質（メルク社製Ｓ８１１）を２．５
重量％混入させたものを、上記の透明基板１、２間に封
入した。
加されたゲストホスト液晶（メルク社製ＺＬ１２３２
７）に、光学活性物質（メルク社製Ｓ８１１）を２．５
重量％混入させたものを、上記の透明基板１、２間に封
入した。
【００４１】最後に、上述した異方性散乱反射板１０を
透明基板２の外側に配置させ、本実施形態の反射型液晶
表示装置の製造を完了した。なお、本発明は、本実施形
態の製造方法に限定されるものではない。
透明基板２の外側に配置させ、本実施形態の反射型液晶
表示装置の製造を完了した。なお、本発明は、本実施形
態の製造方法に限定されるものではない。
【００４２】次いで、このようにして製造された第１の
実施形態の反射型液晶表示装置の動作原理について説明
する。液晶層３に添加された黒色色素（２色性色素）
３’は、その色素分子の長軸に平行な偏光成分を強く吸
収し、垂直な偏光成分をほとんど吸収しない性質をも
つ。
実施形態の反射型液晶表示装置の動作原理について説明
する。液晶層３に添加された黒色色素（２色性色素）
３’は、その色素分子の長軸に平行な偏光成分を強く吸
収し、垂直な偏光成分をほとんど吸収しない性質をも
つ。
【００４３】図１において、（Ａ）の領域は電界無印加
時を示しており、このときには液晶セル内部の液晶層３
がプレーナー配向となるように液晶内にカイラル物質が
添加されていので、２色性色素分子が液晶分子に沿って
ほぼ透明基板１、２と平行にらせんを形成し、入射光の
どの偏光成分も吸収されることになる。したがって、電
界無印加時では、液晶セルに入射した白色入射光が、２
色性色素により吸収され異方性散乱反射板１０に到達
し、さらに異方性散乱反射板１０で反射され、再び２色
性色素により吸収されるので、暗状態となる。
時を示しており、このときには液晶セル内部の液晶層３
がプレーナー配向となるように液晶内にカイラル物質が
添加されていので、２色性色素分子が液晶分子に沿って
ほぼ透明基板１、２と平行にらせんを形成し、入射光の
どの偏光成分も吸収されることになる。したがって、電
界無印加時では、液晶セルに入射した白色入射光が、２
色性色素により吸収され異方性散乱反射板１０に到達
し、さらに異方性散乱反射板１０で反射され、再び２色
性色素により吸収されるので、暗状態となる。
【００４４】一方、図１において、（Ｂ）の領域は電界
印加時を示しており、このときには液晶セル内の液晶の
誘電異方性により、液晶分子及び色素分子が透明基板
１、２に対して垂直に配列する。したがって、入射光
は、この２色性色素に吸収されることなく、ほぼ液晶層
３を透過して、異方性散乱反射板１０で反射され、異方
性散乱反射板１０の色を呈して、明状態を示すことにな
る。
印加時を示しており、このときには液晶セル内の液晶の
誘電異方性により、液晶分子及び色素分子が透明基板
１、２に対して垂直に配列する。したがって、入射光
は、この２色性色素に吸収されることなく、ほぼ液晶層
３を透過して、異方性散乱反射板１０で反射され、異方
性散乱反射板１０の色を呈して、明状態を示すことにな
る。
【００４５】続いて、上記のような第１の実施形態の反
射型液晶表示装置の特性評価について説明する。その評
価は、前述の図３を用いて説明した反射率の測定を行っ
たものと同様であり、図３での異方性散乱反射板１０の
位置に、本実施形態の反射型液晶表示装置を配置し、入
射角θin＝３０゜で入射する入射光について、その反射
率を測定した。そして、標準白色板における反射角θou
t＝０゜（法線方向）への拡散光の強度に対する、本実
施形態の反射型液晶表示装置における反射角θout＝０
゜（法線方向）への拡散光の強度の比率を求めた。その
結果、入射角θin＝３０゜の入射光に対して、パネル法
線方向の反射率は、約２００％と非常に明るく、またコ
ントラスト比は５であった。
射型液晶表示装置の特性評価について説明する。その評
価は、前述の図３を用いて説明した反射率の測定を行っ
たものと同様であり、図３での異方性散乱反射板１０の
位置に、本実施形態の反射型液晶表示装置を配置し、入
射角θin＝３０゜で入射する入射光について、その反射
率を測定した。そして、標準白色板における反射角θou
t＝０゜（法線方向）への拡散光の強度に対する、本実
施形態の反射型液晶表示装置における反射角θout＝０
゜（法線方向）への拡散光の強度の比率を求めた。その
結果、入射角θin＝３０゜の入射光に対して、パネル法
線方向の反射率は、約２００％と非常に明るく、またコ
ントラスト比は５であった。
【００４６】以上のように、本発明による異方性散乱反
射板を、反射型液晶表示装置の反射板として使用するこ
とにより、非常に明るい表示を得ることを確認できた。
射板を、反射型液晶表示装置の反射板として使用するこ
とにより、非常に明るい表示を得ることを確認できた。
【００４７】なお、上記第１の実施形態では、液晶層に
偏光板を用いないゲストホスト液晶表示モードを適用し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏光板
を用いるＴＮＬＣＤ、ＳＴＮＬＣＤ、強誘電性液晶ディ
スプレイ等、他の表示モードのものにも適用可能なもの
である。
偏光板を用いないゲストホスト液晶表示モードを適用し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏光板
を用いるＴＮＬＣＤ、ＳＴＮＬＣＤ、強誘電性液晶ディ
スプレイ等、他の表示モードのものにも適用可能なもの
である。
【００４８】次いで、本発明による第２の実施形態とし
て、図１における異方性散乱反射板１０の反射膜９とし
て、無機材料を積層した誘電体ミラーを用い、更に誘電
体ミラーの背面に、図示しない光吸収層を配置したもの
について、説明する。
て、図１における異方性散乱反射板１０の反射膜９とし
て、無機材料を積層した誘電体ミラーを用い、更に誘電
体ミラーの背面に、図示しない光吸収層を配置したもの
について、説明する。
【００４９】反射膜９である誘電体ミラーとしては、屈
折率の異なる２種類の透明な無機誘電体薄膜を交互に積
層させた干渉フィルターを形成した。本実施形態では、
屈折率の低い物質として二酸化珪素（屈折率ｎ＝１．４
６）、屈折率の高い物質として二酸化チタン（屈折率ｎ
＝２．４０）を用いた。そして、干渉フィルターの作製
は、スパッタリング法により、二酸化珪素（ＳｉＯ2）
のスパッタタゲットと、二酸化チタン（ＴｉＯ2）のス
パッタターゲットとを用いて、それぞれの薄膜を交互に
積層した多層膜を形成するものである。
折率の異なる２種類の透明な無機誘電体薄膜を交互に積
層させた干渉フィルターを形成した。本実施形態では、
屈折率の低い物質として二酸化珪素（屈折率ｎ＝１．４
６）、屈折率の高い物質として二酸化チタン（屈折率ｎ
＝２．４０）を用いた。そして、干渉フィルターの作製
は、スパッタリング法により、二酸化珪素（ＳｉＯ2）
のスパッタタゲットと、二酸化チタン（ＴｉＯ2）のス
パッタターゲットとを用いて、それぞれの薄膜を交互に
積層した多層膜を形成するものである。
【００５０】本実施形態においては、緑の光に対する反
射機能を有するように、層数と膜厚を最適化し、その反
射特性を測定した結果、図８に示すようになった。この
干渉フィルターは、膜厚を１．７２５μｍに設定したも
のであり、図８から、良好な緑反射光が得られたことが
わかる。
射機能を有するように、層数と膜厚を最適化し、その反
射特性を測定した結果、図８に示すようになった。この
干渉フィルターは、膜厚を１．７２５μｍに設定したも
のであり、図８から、良好な緑反射光が得られたことが
わかる。
【００５１】光吸収層は、誘電体ミラー（干渉フィルタ
ー）で反射されずに透過された光を吸収するために設け
るものであり、本実施形態では、カーボン微粒子をバイ
ンダーに添加したものを、印刷法によって透明基板２の
裏面上に形成した。この光吸収層は、有機系色素かまた
は顔料系色素をバインダーに添加したものを、印刷法あ
るいはスピンナー法によって透明基板に形成しても良
い。その他、黒色紙などの光吸収シートを、接着剤によ
って異方的散乱膜８に張り付けても良い。
ー）で反射されずに透過された光を吸収するために設け
るものであり、本実施形態では、カーボン微粒子をバイ
ンダーに添加したものを、印刷法によって透明基板２の
裏面上に形成した。この光吸収層は、有機系色素かまた
は顔料系色素をバインダーに添加したものを、印刷法あ
るいはスピンナー法によって透明基板に形成しても良
い。その他、黒色紙などの光吸収シートを、接着剤によ
って異方的散乱膜８に張り付けても良い。
【００５２】上記のようにして作製した異方性散乱反射
板を用いて、反射型液晶表示装置を構成したところ、明
るい２色カラー（バイカラー）、つまり緑と黒との表示
を実現することができた。
板を用いて、反射型液晶表示装置を構成したところ、明
るい２色カラー（バイカラー）、つまり緑と黒との表示
を実現することができた。
【００５３】なお、上記第２の実施形態では、２色カラ
ーの表示例を示したが、反射膜の構成として、１絵素を
３ドットに分割し、赤、緑、青の光を反射するように、
層数と膜厚を最適化しても良い。例えば、干渉フィルタ
ーの膜厚として、青では全体で１．０５２μｍ、赤では
全体で０．８２１μｍ、緑では全体で１．７２５μｍに
それぞれ設定すれば良い。そして、フォトレジスト塗
布、露光、現像のフォトプロセスを３回繰り返して、
赤、緑、青の光を反射膜を形成することができる。この
ような構成にすれば、赤、緑、青を含むマルチカラー表
示が可能となる。
ーの表示例を示したが、反射膜の構成として、１絵素を
３ドットに分割し、赤、緑、青の光を反射するように、
層数と膜厚を最適化しても良い。例えば、干渉フィルタ
ーの膜厚として、青では全体で１．０５２μｍ、赤では
全体で０．８２１μｍ、緑では全体で１．７２５μｍに
それぞれ設定すれば良い。そして、フォトレジスト塗
布、露光、現像のフォトプロセスを３回繰り返して、
赤、緑、青の光を反射膜を形成することができる。この
ような構成にすれば、赤、緑、青を含むマルチカラー表
示が可能となる。
【００５４】また、上記第２の実施形態では、無機材料
による誘電体ミラーを用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、有機材料により作製されたホログラ
フィック反射膜、あるいはコレステリック液晶フィルム
等を適用することが可能である。
による誘電体ミラーを用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、有機材料により作製されたホログラ
フィック反射膜、あるいはコレステリック液晶フィルム
等を適用することが可能である。
【００５５】次いで、第３の実施形態について説明す
る。上記第１及び第２の実施形態では、液晶セルの外側
に反射膜９を形成する構成なので、背面の透明基板２の
厚さの影響により、斜めから観察した場合、表示に視差
が生じてしまい、特に、高精細表示や画素分割によるカ
ラー表示を行う場合には非常に問題となる。
る。上記第１及び第２の実施形態では、液晶セルの外側
に反射膜９を形成する構成なので、背面の透明基板２の
厚さの影響により、斜めから観察した場合、表示に視差
が生じてしまい、特に、高精細表示や画素分割によるカ
ラー表示を行う場合には非常に問題となる。
【００５６】このような問題を解消するために、第３の
実施形態では、図９にその構成を示すように、異方的散
乱膜８を透明基板１の上面に配置し、さらに反射膜９を
基板２’の内側に配置したものである。また、本実施形
態では、反射膜９として、金属反射膜を用いたので、表
示電極としても機能も果たし、第１及び第２の実施形態
で必要であった透明電極５を不要とすることができる。
さらに、第３の実施形態において、第１及び第２の実施
形態での透明基板２に相当する基板２’は、透明である
必要は無く、透明基板１と対向して配置されて液晶層３
を形成できるものであれば良い。
実施形態では、図９にその構成を示すように、異方的散
乱膜８を透明基板１の上面に配置し、さらに反射膜９を
基板２’の内側に配置したものである。また、本実施形
態では、反射膜９として、金属反射膜を用いたので、表
示電極としても機能も果たし、第１及び第２の実施形態
で必要であった透明電極５を不要とすることができる。
さらに、第３の実施形態において、第１及び第２の実施
形態での透明基板２に相当する基板２’は、透明である
必要は無く、透明基板１と対向して配置されて液晶層３
を形成できるものであれば良い。
【００５７】第３の実施形態によれば、視差も無く、第
１及び第２とほぼ同等の表示能力を有する反射型液晶表
示装置が実現できることが確認できた。
１及び第２とほぼ同等の表示能力を有する反射型液晶表
示装置が実現できることが確認できた。
【００５８】次いで、第４の実施形態について説明す
る。第４の実施形態は、上記第３の実施形態において透
明基板１の上面に配置した異方的散乱膜８を、図１０に
その構成を示すように、透明基板１の液晶層３側に配置
したものであり、他の構成は第３の実施形態と同様のも
のである。
る。第４の実施形態は、上記第３の実施形態において透
明基板１の上面に配置した異方的散乱膜８を、図１０に
その構成を示すように、透明基板１の液晶層３側に配置
したものであり、他の構成は第３の実施形態と同様のも
のである。
【００５９】第４の実施形態の反射型液晶表示装置につ
いても、第３の実施形態と同様、視差も無く、第１及び
第２とほぼ同等の表示能力を認めることができた。
いても、第３の実施形態と同様、視差も無く、第１及び
第２とほぼ同等の表示能力を認めることができた。
【００６０】次いで、第５の実施形態について説明す
る。第５の実施形態は、上記第１の実施形態において透
明基板２の外側に配置した異方性散乱反射板１０を、図
１１にその構成を示すように、基板２’と透明電極５と
の間に配置したものである。なお、この実施形態におい
ても基板２’が透明である必要は無く、透明基板１と対
向して配置されて液晶層３を形成できるものであれば良
い。また、その他の構成については第１の実施形態と同
様のものである。
る。第５の実施形態は、上記第１の実施形態において透
明基板２の外側に配置した異方性散乱反射板１０を、図
１１にその構成を示すように、基板２’と透明電極５と
の間に配置したものである。なお、この実施形態におい
ても基板２’が透明である必要は無く、透明基板１と対
向して配置されて液晶層３を形成できるものであれば良
い。また、その他の構成については第１の実施形態と同
様のものである。
【００６１】第５の実施形態の反射型液晶表示装置につ
いても、第３及び第４の実施形態と同様、視差も無く、
第１及び第２とほぼ同等の表示能力を認めることができ
た。
いても、第３及び第４の実施形態と同様、視差も無く、
第１及び第２とほぼ同等の表示能力を認めることができ
た。
【００６２】また、従来の技術において説明した従来の
反射型液晶表示装置では、凹凸による散乱反射板上の金
属薄膜が液晶層側、即ち液晶層にほぼ隣接する位置に配
置された構成とした場合、凹凸部の凸部の高さによりセ
ル厚が不均一となる問題と、さらにこのため液晶の配向
が乱れる問題とが問題が発生してしう。これに対し、本
発明では、凹凸を形成しないので、液晶層にほぼ隣接す
る位置に、異方性散乱反射板を配置しても、即ち第３の
実施形態のような構成にしても、セル厚が一定となり、
液晶配向が乱れるというような問題も全く発生しなかっ
た。
反射型液晶表示装置では、凹凸による散乱反射板上の金
属薄膜が液晶層側、即ち液晶層にほぼ隣接する位置に配
置された構成とした場合、凹凸部の凸部の高さによりセ
ル厚が不均一となる問題と、さらにこのため液晶の配向
が乱れる問題とが問題が発生してしう。これに対し、本
発明では、凹凸を形成しないので、液晶層にほぼ隣接す
る位置に、異方性散乱反射板を配置しても、即ち第３の
実施形態のような構成にしても、セル厚が一定となり、
液晶配向が乱れるというような問題も全く発生しなかっ
た。
【００６３】次いで、第６の実施形態として、カラーフ
ィルター層を設けた反射型カラー表示液晶装置について
説明する。第６の実施形態は、図１２にその構成を示す
ように、図１１に示した第５の実施形態のものの透明基
板１と透明電極４との間に、カラーフィルター層１０１
及び平坦化層１０３を配置したものである。このカラー
フィルター層１０１は、１絵素に対し赤、青、緑のカラ
ーフィルターから成り、更にそれぞれのカラーフィルタ
ーの間にはブラックマスク１０２を備えるものである。
この構成の反射型カラー液晶表示装置は、容易に作製す
ることができ、その表示能力も、上記第１〜第５の実施
形態と同様、非常に明るい良好な表示を得られることが
確認できた。なお、第６の実施形態では、第５の実施形
態のものにカラーフィルター層を設けた構成としたが、
本発明がこれに限定されるものではなく、第１〜第４の
実施形態のものにカラーフィルター層を設けるなど、他
の構成としても良いものである。
ィルター層を設けた反射型カラー表示液晶装置について
説明する。第６の実施形態は、図１２にその構成を示す
ように、図１１に示した第５の実施形態のものの透明基
板１と透明電極４との間に、カラーフィルター層１０１
及び平坦化層１０３を配置したものである。このカラー
フィルター層１０１は、１絵素に対し赤、青、緑のカラ
ーフィルターから成り、更にそれぞれのカラーフィルタ
ーの間にはブラックマスク１０２を備えるものである。
この構成の反射型カラー液晶表示装置は、容易に作製す
ることができ、その表示能力も、上記第１〜第５の実施
形態と同様、非常に明るい良好な表示を得られることが
確認できた。なお、第６の実施形態では、第５の実施形
態のものにカラーフィルター層を設けた構成としたが、
本発明がこれに限定されるものではなく、第１〜第４の
実施形態のものにカラーフィルター層を設けるなど、他
の構成としても良いものである。
【００６４】なお、上記第３〜第６の実施形態におい
て、反射膜９としては、第２の実施形態と同様に、誘電
体ミラーを用いることができる。但し、この場合、第２
の実施形態と同様に光吸収層を設けるか、基板に光吸収
機能をもたすか等、誘電体ミラーを透過した不必要な光
が表示面に出射されるのを防止する必要がある。
て、反射膜９としては、第２の実施形態と同様に、誘電
体ミラーを用いることができる。但し、この場合、第２
の実施形態と同様に光吸収層を設けるか、基板に光吸収
機能をもたすか等、誘電体ミラーを透過した不必要な光
が表示面に出射されるのを防止する必要がある。
【００６５】なお、上記第１〜第６の実施形態では、表
示モードとして、相転移型ゲストホストモードを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、２層式ゲ
ストホストの様な他の光吸収モード、高分子分散型ＬＣ
Ｄの様な光散乱型表示モード、強誘電性ＬＣＤで使用さ
れる複屈折表示モード等、他の表示モードにも適用可能
なものである。
示モードとして、相転移型ゲストホストモードを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、２層式ゲ
ストホストの様な他の光吸収モード、高分子分散型ＬＣ
Ｄの様な光散乱型表示モード、強誘電性ＬＣＤで使用さ
れる複屈折表示モード等、他の表示モードにも適用可能
なものである。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、本発明の反射型液晶表示
装置によれば、異方性散乱反射板を用いて構成している
ので、指向性をもった反射特性を得ることができ、良好
な反射板の反射特性をにより、非常に明るく、均一で良
好な表示能力を有する反射型液晶表示装置を実現するこ
とができる。
装置によれば、異方性散乱反射板を用いて構成している
ので、指向性をもった反射特性を得ることができ、良好
な反射板の反射特性をにより、非常に明るく、均一で良
好な表示能力を有する反射型液晶表示装置を実現するこ
とができる。
【図１】本発明による第１及び第２の実施形態の反射型
液晶表示装置の構造を示す断面概略図である。
液晶表示装置の構造を示す断面概略図である。
【図２】第１〜第６の実施形態で用いた異方的散乱膜の
透過光学特性の測定の概要を説明するための図である。
透過光学特性の測定の概要を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態で用いた異方性散乱反射板及び
第１の実施形態の反射型液晶表示装置の反射光学特性の
測定の概要を説明するための図である。
第１の実施形態の反射型液晶表示装置の反射光学特性の
測定の概要を説明するための図である。
【図４】第１〜第６の実施形態で用いた異方的散乱膜の
透過光学特性の測定結果を示す図である。
透過光学特性の測定結果を示す図である。
【図５】第１の実施形態で用いた異方性散乱反射板の反
射光学特性（反射角θout依存性、θin＝３０゜、ψ＝
０゜）の測定結果を示す図である。
射光学特性（反射角θout依存性、θin＝３０゜、ψ＝
０゜）の測定結果を示す図である。
【図６】第１の実施形態で用いた異方性散乱反射板の反
射光学特性（反射角θout依存性、θin＝３０゜、ψ＝
９０゜）の測定結果を示す図である。
射光学特性（反射角θout依存性、θin＝３０゜、ψ＝
９０゜）の測定結果を示す図である。
【図７】第１の実施形態で用いた異方性散乱反射板の反
射光学特性（面内角度ψ依存性、θin＝３０゜、θout
＝０゜）の測定結果を示す図である。
射光学特性（面内角度ψ依存性、θin＝３０゜、θout
＝０゜）の測定結果を示す図である。
【図８】第２の実施形態で用いた反射膜である誘電体ミ
ラーの反射光学特性の測定結果を示す図である。
ラーの反射光学特性の測定結果を示す図である。
【図９】本発明による第３の実施形態の反射型液晶表示
装置の構造を示す断面概略図である。
装置の構造を示す断面概略図である。
【図１０】本発明による第４の実施形態の反射型液晶表
示装置の構造を示す断面概略図である。
示装置の構造を示す断面概略図である。
【図１１】本発明による第５の実施形態の反射型液晶表
示装置の構造を示す断面概略図である。
示装置の構造を示す断面概略図である。
【図１２】本発明による第６の実施形態の反射型液晶表
示装置の構造を示す断面概略図である。
示装置の構造を示す断面概略図である。
【符号の説明】 １，２ 透明基板 ２’ 基板 ３ 液晶層 ４，５ 透明電極 ８ 異方的散乱膜 ９ 反射膜 １０ 異方性散乱反射板
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも透過性電極が形成された透過
性基板と、 入射光を異方的に散乱させる機能及び光反射機能を有す
る異方性散乱反射板と、 前記透過性基板と前記異方性散乱反射板との間に配置さ
れた液晶層とを備えたことを特徴とする反射型液晶表示
装置。 - 【請求項２】 前記異方性散乱反射板が、入射光を異方
的に散乱させる異方的散乱膜と該異方的散乱膜を介した
入射光を反射させる反射膜とから成ることを特徴とする
請求項１に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記透過性基板と共に前記液晶層を形成
するための基板を備え、該基板と前記液晶層との間に前
記異方性散乱反射板が配置されたことを特徴とする請求
項１又は２に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記反射膜が金属膜から成ることを特徴
とする請求項２又は３に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記反射膜が誘電体ミラーから成ること
を特徴とする請求項２又は３に記載の反射型液晶表示装
置。 - 【請求項６】 少なくとも透過性電極が形成された透過
性基板と、 入射光を異方的に散乱させる異方的散乱膜と、 光反射機能を有する反射膜と、 前記透過性基板と前記反射膜との間に配置された液晶層
とを備えたことを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記透過性基板と共に前記液晶層を形成
するための基板を備え、該基板と前記液晶層との間に前
記反射膜が配置されたことを特徴とする請求項６に記載
の反射型液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記反射膜が金属膜から成ることを特徴
とする請求項６又は７に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記反射膜が誘電体ミラーから成ること
を特徴とする請求項６又は７に記載の反射型液晶表示装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32886295A JP3351945B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 反射型液晶表示装置 |
| US08/767,978 US5889570A (en) | 1995-12-18 | 1996-12-17 | Reflection--type liquid crystal displaying device |
| EP96309324A EP0780721B1 (en) | 1995-12-18 | 1996-12-18 | Reflection-type liquid crystal display device |
| US09/217,513 US6166791A (en) | 1995-12-18 | 1998-12-21 | Reflection-type liquid crystal displaying device having anistropic scattering film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32886295A JP3351945B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 反射型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166780A true JPH09166780A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3351945B2 JP3351945B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18214932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32886295A Expired - Fee Related JP3351945B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 反射型液晶表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5889570A (ja) |
| EP (1) | EP0780721B1 (ja) |
| JP (1) | JP3351945B2 (ja) |
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| JP2012155343A (ja) * | 2012-04-23 | 2012-08-16 | Dainippon Printing Co Ltd | 二次元視野角拡大部材および表示装置 |
| JPWO2014112525A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2017-01-19 | シャープ株式会社 | ミラーディスプレイ、ハーフミラープレート及び電子機器 |
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