JPH09258217A - 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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- JPH09258217A JPH09258217A JP8068643A JP6864396A JPH09258217A JP H09258217 A JPH09258217 A JP H09258217A JP 8068643 A JP8068643 A JP 8068643A JP 6864396 A JP6864396 A JP 6864396A JP H09258217 A JPH09258217 A JP H09258217A
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Abstract
の電極による反射光と、基板裏に設けられた反射体によ
る反射光との光路差により表示画面の二重写りが発生す
る。 【解決手段】 基板表面にアルミニウム等の金属により
反射体3を形成し、その反射体表面に透明絶縁膜5を形
成し、その透明絶縁膜上に電極を形成する導電膜を設け
ることにより反射基板を構成した。この反射基板と透明
導電膜2bを設けた透明基板1とを相対向させてなる間
隙に液晶材料7を配置することで反射型液晶表示装置を
構成する。
Description
ち、反射板を用いて入射光を反射させることにより表示
を実現させる反射型液晶表示装置に関する。
は、透過型液晶表示装置(透過型LCD)と異なり表示
装置自体に発光源を有しておらず、周囲環境から受光す
る光をどれだけ有効に活用するかが明るさという表示性
能の良否を決定する。通常、腕時計・電卓・電子辞書等
に用いられている表示装置は、TN(ツイステッドネマ
チック)LCDと呼ばれ、液晶セルの上下の基板に偏光
板および反射板が張り付けられている。すなわち、図3
に示すように液晶層7を介して両側に配置された透明基
板1のそれぞれ外側に偏光板4が配置され、そのいずれ
か一方に反射板3が配置された構成になっている。この
2枚の偏光板の使用により表示画面の明るさは入射光の
約半分に減少することとなり、表示面が暗くなる。
は、偏光板を一枚にして明るくする方法も検討された。
これは、液晶と位相差フィルムの△nd(リターデーシ
ョン)や光学軸の角度・偏光板の角度等を調整すること
で実現できるが、明るさの改善という点では不十分であ
った。
表示方式が検討されている。その代表例としてポリマー
ネットワーク液晶(PN−LC)型表示方式が揚げられ
る。これは、紫外線によって架橋反応を起こし重合する
高分子樹脂と通常用いられているTN液晶とを混合分散
させた新しい液晶材料を用いた表示方式(PN−LC
D)である。
N液晶を適度の配合で混合分散させた場合に、UV照射
時に高分子がネットワークを形成すると同時に配合され
ているTN液晶がポリマーネットワーク中に均一に分散
されて、ポリマーとTN液晶のそれぞれの機能が合わせ
持った性質を有するようになる。ポリマーネットワーク
とTN液晶の屈折率の差を利用して、入射光を散乱させ
る光散乱モード型の表示素子である。従来のTN−LC
Dで使用されていた偏向板を不要とするだけなく、配向
膜も必要としないため光損失が極めて少ない。そのため
表示が明るく、製造工程も簡素になり低価格化が可能に
なるという利点を有している。
した従来の反射型液晶表示装置は、図3に示したように
液晶層7を介して両側に配置された透明基板1のそれぞ
れ外側に偏光板4が配置され、そのいずれか一方に反射
板3が配置された構成になっている。入射した光が上下
2枚の偏光板を2回ずつ通過するので最終的に得られる
反射光は大きく減衰されて、表示面は暗くなるという問
題を有している。
置においては、図3のB、B’で示すように、透明電極
2aで表示される画像は、入射光Aが透明電極2aの表
面で散乱されて外部に出る散乱光Bと、反射板3により
反射されて外部に出る反射光B’とで二重に見える、と
いういわゆる映り込み現象の発生が避けられない。この
映り込みによる表示品位の低下は、反射板3側の透明基
板1の厚みを薄くする方法や反射板3側の透明電極2a
に液晶7と屈折率が近い値の薄膜を形成する方法等で検
討されてきているが改善効果は不十分でありなお課題に
なっている。
TN−LCDの表示が暗くなるという欠点を改善するた
めに提案されたPN−LCDでは、図3の偏光板4及び
配向膜8を除いた構成になり、2枚の偏光板がない分だ
け明るい表示が得られる。しかし、表示の二重に見える
映り込みの課題は上述と同様である。
決するために液晶を介して2枚の導電性薄膜パターンを
有した透明基板とそのいずれか一方に反射板を用いて反
射光で表示する反射型表示装置において、反射板を液晶
と隣接する透明基板の内面に形成することを特徴にした
ものである。
にしたことを特徴としている。透明基板表面に光反射性
材料としての金属薄膜あるいはその酸化物や畜光塗料等
の畜光性材料を形成し、その上に透明性絶縁膜を形成す
る。さらに、絶縁膜の上に透明電極膜を形成した後所望
のパターンを形成する。このように、金属膜等−絶縁膜
−透明電極膜の3層にした反射板の構造を有している。
また、第3層目の透明電極膜を金属膜に置き換えた構造
すなわち、金属膜等−絶縁膜−金属薄膜電極の3層構造
の場合も本発明に属したものである
晶層7と透明電極2aの界面で後方に反射する光束B
と、光反射体3の表面を境にして透明基板1の厚さ分t
だけ下に写った透明電極8の虚像からの光束B’とによ
り、反射光を観測する人(すなわち、表示画面を見る
人)には二重に見えることになる。この場合、光束Bと
光束B’との距離nは次の式(1)で表される。
総厚、θは入射光Aと透明基板1の垂線とのなす角度
(いわゆる入射角)であると同時に人が表示画面を見る
場合の視角でもある。ただし、透明電極は基板に比べ薄
いのでここでは無視する。
を小さくするために反射体3を透明基板1の内側に配置
した。この結果、入射光Aが各界面で反射する光束Bお
よび光束B’との距離mは次の式(2)のようになる。 m=2×f×tanθ 式(2) ここでfは透明絶縁膜5の厚みとなる。
は次の式(3)で表される=mの大きさだけ改善され
る。すなわち、絶縁膜の厚みが透明基板の厚みよりも薄
ければ薄いほど改善効果は大きくなる。 Δ=m=(n−m)=2(t−f)×tanθ 式(3) また、反射体3に金属膜を用いると金属表面での後方散
乱が極めて大きく、明るい表示面を得ることが可能にな
る。後方散乱の最も大きい金属は銀であり、可視光領域
で約130%に達するが、アルミニウムやパラジウムも
かなり大きい。金、ニッケル、クロム等はそれぞれ固有
の金属光沢色を有している。
化して表面状態を変えた場合も正反射光が減少して散乱
光を含んだ固有の金属色が得られる。さらに、金属表面
を化学エッチング等の方法で金属表面に凹凸を形成する
ことにより散乱光を増加させ正反射光を減少させること
も可能である。
料を用いることで、周囲環境の明るい時にこの光反射体
3に光を当て畜光しておくことにより、暗い周囲環境下
に変化した場合にも反射体3が自ら発光して明るい表示
面を実現する。
明する。 (実施例1)本発明による第1の実施例である反射型液
晶表示装置を図1に示す。図1は、反射型液晶表示装置
の断面模式図であり、パターニングされた透明電極2b
が設けられた相対向する一対の透明ガラス基板1が一定
の間隙に保持され、この間隙にSTN液晶材料7が封入
されている。ここで、一方の透明ガラス基板上にはアル
ミニウム金属膜からなる光反射体3と、この光反射体3
上に設けられた絶縁性の透明樹脂層5を有している。
一般に広く用いられているスパッタリング法によりピン
ホールが発生しないように0.20μmの膜厚に形成し
た。ガラス基板1表面のアルミニウムは金属光沢を有す
るスパッタリング条件で成膜した。このアルミニウム金
属膜の光反射効率は、可視光領域ではほぼ90%を超え
る明るいものである。8は配向膜である。
い分光反射率を減衰させないように、90%を超える分
光透過率を有し、可視光領域での透明度の高い材料(新
日鐵化学製V・259−PA)を選択した。この絶縁膜
5の膜厚は、表示装置に電圧を印可した時に反射板3の
金属膜の影響を受けないように、0.5μm以上必要で
あることがわかった。また、絶縁膜5を成膜するときの
経済性や作業性を考慮すると10μm以下であることが
好ましい。
着法で成膜されるインジウムに少量の錫を混ぜた合金の
酸化物でITOと呼ばれ広く使われているものである。
そのITOの抵抗値は必要に応じて自由に調整できる
が、本実施例では、透明導電膜2a,2bとも20Ω/
□のシート抵抗にした。
STN(スーパーツイステッドネマテック)液晶7を封
入して、図1に示すような本発明の反射型液晶表示装置
を作成したところ二重映りがない明るい表示性能を示し
た。このときの表示における二重映りmの大きさは、図
1に示したように絶縁膜5の厚みが1μmと薄いので、
人が見る角度をθとすると、次の式で表せる。
基板1の外側にある従来の反射型液晶表示装置の場合に
比べて1000分の1に相当する。ここで、反射体3の
金属の種類はアルミニウムに限定されるものではなく、
基本的にはどんな金属でも使用可能である。表示色のア
レンジメントや明るさ及び工業的な経済性等を考慮すれ
ばアルミニウムの他に金、銀、ニッケル、クロム等が好
ましい。また、アルミニウム等の金属によっては表面を
酸化させることによって正反射光を減少させて、散乱光
によりの金属光沢とは異なった反射表面を作り出すこと
も可能である。
いて具体的に説明する。図2は、本発明をポリマーネッ
トワーク液晶を用いた反射型液晶表示装置に適応した場
合を示す断面模式図である。
畜光材料、5は透明絶縁膜、7はポリマーネットワーク
液晶(PN−LC)、6は金属の導電性電極である。畜
光材料3は、照明や昼光等により紫外線を吸収してその
エネルギーを利用して自ら発光する(残光と言われてい
る)材料である。一般に、硫化亜鉛ZnSの中に銅を少
量加えた化合物が広く使われているが、本発明では、畜
光性の良好なストロンチウムアルミネートSrAl2O4
を母体結晶にして希土類元素を添加した材料(根本特殊
化学製)を用いた。この畜光材料はスクリーン印刷等で
塗布するが、主に数十μmの粉体とバインダー樹脂とで
構成されているため表面の凹凸がランダムに形成され、
光を適度に散乱する。
59−PAを用いたが、表面を平滑にするため膜厚を1
0μmにした。PL−LC7は、前述したように紫外線
により架橋重合する高分子樹脂とTN液晶を混合分散さ
せたものである(大日本インキ製PSI−100
8))。
パッタリング法によりアルミニウムを0.20μm成膜
した後フォトリソグラフィー法でパターニングした。こ
のような構成で製作された反射型セルにPN−LCを封
入して、図2に示すような本発明の反射型液晶表示装置
を作成したところ、実施例1と同様に二重映りがない明
るい表示性能を示した。
に限らず所望の色調や明るさに応じて幅広く選択するこ
とができる。本発明では、アルミニウムの他に金、銀、
ニッケル、クロム、パラジウム等が推奨できる。また、
実施例1の反射体3と透明電極2aとSTN液晶7、実
施例2の反射体3と金属性導電電極6とPN−LC7の
組み合わせ方は、それぞれどの構成にも組み合わせるこ
とが可能であることを付け加えておく。
ものに比べて次の効果がある。 (1)反射体3が透明基板1の内側に設けられているこ
とにより、表示画像の二重映りが格段に減少し、極めて
鮮明で見やすい表示画像が実現できる。
に設けたことにより、反射型液晶表示装置に入射した光
が往復で2回分透明基板1を通過することがなくなるた
めに、散乱等による反射光のロスが減少して明るい表示
面を得ることができる。 (3)反射体3に畜光性材料を設けることにより、周囲
環境が暗く変化した状況下でも明るい表示画像を得るこ
とができる。
り、反射型液晶表示装置に入射した光の反射効率がより
大きくなり、表示面をより明るくすることができる。さ
らに、反射板3と金属性導電膜6との金属の種類を変え
ることにより表示画素と非表示画素との色調や明暗を変
えることができ、表示画面の多様な種類の外観を作り出
すことができる。
断面図。
の断面図。
の断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 電極が設けられた透明基板と、該透明基
板に対向し電極及び反射板を有する基板との間に、液晶
表示材料を挟持した反射型表示装置において、前記基板
上に形成された光反射体と、前記光反射体の上に設けら
れた透明絶縁膜と、前記透明絶縁膜上に形成された導電
性薄膜と、を備えることを特徴とする反射型液晶表示装
置。 - 【請求項2】 前記光反射体がアルミニウム・金・銀・
ニッケル・クロム・パラジウム等の金属あるいはその酸
化物のうちのいずれか一つ以上を含むことを特徴とする
請求項1記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記光反射体が畜光塗料等の畜光性材料
であることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示
装置。 - 【請求項4】 前記透明絶縁膜の厚みが0.5μm以上
10μm以下であることを特徴とする請求項1記載の反
射型液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記導電性薄膜が金属性導電膜であるこ
とを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08068643A JP3120208B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 反射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08068643A JP3120208B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 反射型液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09258217A true JPH09258217A (ja) | 1997-10-03 |
JP3120208B2 JP3120208B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=13379616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08068643A Expired - Fee Related JP3120208B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 反射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3120208B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013152529A1 (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 反射器的形成方法及使用该方法制备的反射式液晶显示器 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP08068643A patent/JP3120208B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2013152529A1 (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 反射器的形成方法及使用该方法制备的反射式液晶显示器 |
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