JPH1144895A - 液晶表示装置用反射板 - Google Patents

液晶表示装置用反射板

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JPH1144895A
JPH1144895A JP9199753A JP19975397A JPH1144895A JP H1144895 A JPH1144895 A JP H1144895A JP 9199753 A JP9199753 A JP 9199753A JP 19975397 A JP19975397 A JP 19975397A JP H1144895 A JPH1144895 A JP H1144895A
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JP
Japan
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liquid crystal
conductive wires
reflector
magnetic
crystal display
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JP9199753A
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English (en)
Inventor
Masahiro Buniyou
正博 豊饒
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 視認者への反射散乱光を、有効に視認者側に
向けるようにした液晶表示装置用反射板を得る。 【解決手段】 基板20の反射面を帯磁面22として針
状磁性微粒子25を散布付着し、裏面に面方向の磁界成
分をもつ磁界を発生する導電線群27を配置する。導電
線群27に電流を印加して磁界を発生し、針状磁性微粒
子25の長軸方向を変化させて反射面の光反射特性を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は反射型液晶表示装置
の反射板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置(以下LCDと略
称)はワードプロセッサ,パーソナルコンピュータ,投
影形TV,小型TV等に広く利用されている。
【0003】従来最も広く利用されている偏光効果と偏
光子を組み合わせたLCDは、例えば90゜捻れた分子
配列をもつツイステッドネマティック(TN)型液晶で
あり、薄い液晶層厚、早い応答速度、高いコントラスト
比を示し、低電圧で偏光制御できることから、時計や電
卓、単純マトリクスや、スイッチング素子を各画素毎に
具備したアクティブマトリクス駆動で、また、カラーフ
ィルタと組み合わせて、フルカラーの表示の液晶TVな
どに応用されている。
【0004】しかし、これら偏光効果と偏光子を組み合
わせたLCDは、原理上光の特定方向の振動成分を吸収
する偏光子を用いることから装置の透過率が著しく低
く、明るい表示を得るためにはバックライトによる照明
を必要としているため、低消費電力という液晶本来の特
徴を損なうだけでなく、薄型・軽量化の要求に対して大
きな制約となっている。一方、最近、バックライト不要
の反射型LCDが注目されている。反射型LCDは、O
A機器等の表示においてバックライトを必要としないた
め、光源の電力が必要でなく消費電力の低減が実現で
き、薄型軽量なため携帯用に適している。
【0005】しかし、反射型LCDは光源として外光を
利用しているため、表示の明るさは外光に依存し、明る
く見える方向も表示装置に具備される反射板の特性で決
定される。
【0006】反射型LCDで用いられている従来の反射
板100は、図10(a)に示すように表面101が凹
凸形状をしいる。入射した外光102を拡散反射させる
ことで特定の角度範囲である程度の明るさが得られる様
に設計してある。
【0007】このため、図10(b)のように、反射板
の凹凸103を蜜にして拡散性を上げれば、散乱反射さ
れる角度が増加し広い視角特性が得られるが、視認者角
度以外に反射される光が増えるため、必要な任意方向の
反射強度は弱まり光の損失が増加してしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な不都合を除去し、視認者への反射散乱光を、有効に視
認者側に向けるようにした液晶表示装置用反射板を得る
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、光を反射する
一表面を帯磁面とした基板と、前記一表面に磁力により
付着する針状磁性微粒子と、前記一表面に隣接して設け
られ一定方向に延在した複数の並行配列導電線を有し電
流印加により生じる磁界によって前記針状磁性微粒子の
傾きを制御する磁界制御手段とからなり、前記一表面側
を反射面とする液晶表示装置用反射板を得るものであ
る。
【0010】また、前記磁性微粒子が銀またはアルミニ
ウムで被覆されていることを特徴とする液晶表示装置用
反射板を得るものである。
【0011】また、導電線が相互に直交する方向に延在
したマトリクス状に配置されていることを特徴とする液
晶表示装置用反射板を得るものである。
【0012】また、導電線に周期的なパルス波形を入力
する手段を具備することを特徴とする液晶表示装置用反
射板を得るものである。
【0013】また、導電線が基板の他の面に配置されて
いることを特徴とする液晶表示装置用反射板を得るもの
である。
【0014】本発明は針状磁性微粒子(本発明では柱
状、棒状、短繊維状、針金状などのように長軸をもつ形
状を針状と称する)の長軸を導電線からの磁界により基
板面から傾けることによって、反射板に入射する外光の
反射光の反射強度分布を視認者が位置する方向に最適に
調整することを可能にする。
【0015】すなわち、本発明の一概要を説明すると、
図1に示すように薄い透明基板1の一表面に表面に対し
法線方向に磁化容易な垂直磁化膜2を被着して帯磁面3
を形成する。また基板1の他の表面にそって並行配置導
電線4を配置する。導電線4は図2に示すように一方向
に延在する導電線を一定間隔で並列配置し、各線端に接
続した電流供給源5から大きさ、方向が同じ電流を印加
する。図1において帯磁面3上に針状磁性微粒子6を散
布し帯磁面に付着させる。
【0016】図3(a)に示すように、針状磁性微粒子
6は磁力により導電線4に電流が印加されない状態で、
面3の法線方向に長軸6aが向くように配列される。つ
ぎに図3(b)のように導電線4に電流が例えば紙面表
から裏側に流れるように印加されると、発生する磁力線
7が面方向の磁界成分をもつために、微粒子6の長軸6
aは磁界の強さに応じて角度δ傾く。すなわち、導電線
4の電流値に応じて傾き角δが制御される。
【0017】図4に反射強度の測定装置を示す。反射板
10に対して、法線方向に輝度計11を配置し、輝度計
11から角θ傾いた方向からコリメートされた白色光を
光源12から反射板10に入射する。光源12を法線方
向から観測角度θ、傾けて移動し、反射強度を測定して
輝度分布を得る。
【0018】図5(a)は微粒子長軸が垂直配列した状
態を示し、図6(a)はそのときの反射強度分布の一例
を示している。
【0019】また、図5(b)は微粒子長軸が垂直から
角度δだけ傾いた状態を示し、図6(b)はそのときの
反射強度分布の一例を示している。
【0020】図6から明らかなよう、微粒子長軸が垂直
な場合は反射光最大値は60度の観測角度の場合である
のに対して、微粒子長軸が角度δ傾いたときの反射強度
分布の最大値は観測角度が60度から2δずれているこ
とを示している。
【0021】図5に従来の反射板13を配置してその傾
き角度で本発明の見掛上の反射面を示すと、図5(a)
では、本発明と同一平面にあるのに対して、図5(b)
のように微粒子6の長軸6aが角度δだけ傾いた場合
は、反射面が角度δ傾いたのと等価であることを示して
いる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0023】(実施の形態1)図7(a)において、基
板20の一表面に帯磁可能な帯磁膜21を形成し、帯磁
面22を形成した帯磁反射板23を得る。さらに表面に
アルミニウム薄膜の反射膜24を形成する。この帯磁面
上に針状磁性微粒子25を付着する。基板の他の面26
に並行配列の導電網27を延在方向が表示画面に対して
水平方向になるように配置する。すなわち、図7(b)
に示すように水平方向に延在する導電線群27を網状に
して配置する。
【0024】得られる反射板30を帯磁面22側を反射
面として液晶表示素子31の裏面に近接して配置する。
液晶表示装置31は電極34、35を形成した2枚の基
板32、33間に液晶36を挟持したおり、この液晶を
透過した光を反射して素子側に再入射させるようにす
る。
【0025】反射板を以下の手順により作製した。
【0026】(工程1) 対角4インチ(85mm×6
5mm)のガラス基板20上にマグネトロンスパッタ装
置を用い、真空到達度5×10-4Pa、基板温度50℃
の条件下で、Co−Cr(20%含有)膜21を1μm
厚スパッタする。
【0027】(工程2) さらにその上に反射膜として
アルミニウム膜24を1000A(オングストローム)
厚にスパッタしこれを帯磁反射板23とする。
【0028】(工程3) フェライトをグラインダーに
かけ、長軸方向の長さが0.5mm程度の針状微粒子に
なるように粉砕する。
【0029】(工程4) 上記粒子表面にアルミニウム
または銀をスパッタして反射性被覆層をつくり、前記の
帯磁反射板の上に約200個/cm2 の密度で散布す
る。この時、針状微粒子25の長軸が反射板の法線方向
に一致するように針状微粒子の形状を調整する。
【0030】(工程5) 帯磁反射板23の下に磁界制
御用の導線網27を設ける。導電網は細線を並べてもよ
いが、プリント配線で形成することもできる。また導電
網は帯磁反射板23の反射面側に設けてもよいが、この
ときは導電線の表面が高反射率部材で被覆する必要があ
る。
【0031】この導線網27に印加する電流を0〜20
mAで調整することにより、反射板30全面に発生する
磁界を制御でき、反射板上に存在する帯磁微粒子長軸の
傾き角度を0〜100゜(反射板に垂直な角度が0゜)
の範囲で制御できた。
【0032】この反射板30を図4の測定系で光学特性
を測定したところ、電流無印加時は図6(a)、微粒子
の帯磁軸を角度δ傾斜したときには図6(b)のような
反射特性が得られた。これは、図5(b)で示すように
微粒子の帯磁軸の傾斜により、見かけ上反射板の傾斜角
が変化したことによる。
【0033】また、この反射板30とTNモードの液晶
表示装置31を組み合わせ、反射型液晶表示装置を作製
して、図4の測定系で評価したところ、反射強度が電流
無印加時に比べて20%向上した。液晶表示セルはTN
モード以外であっても、また液晶以外の反射板を必要と
する表示装置であつても同様の効果が得られることは言
うまでもない (実施の形態2)図8は、本実施の形態を示す。本実施
の形態は磁界制御用の導電線をマトリクス配置にしてい
る。なお、図7と同一符号の部分は同様部分を示す。本
反射板を以下の手順で作製した。
【0034】(工程1) 対角4インチ(85mm×6
5mm)のガラス基板20上にマグネトロンスパッタ装
置を用い、真空到達度5×10-4Pa、基板温度50℃
の条件下で、Co−Cr(20%含有)膜21を1μm
厚スパッタする。
【0035】(工程2) さらにその上にアルミニウム
膜24を1000A(オングストローム)スパッタし帯
磁反射板23とする。
【0036】(工程3) フェライトをグラインダーに
かけ、長軸方向の長さが0.5mm程度の針状微粒子に
なるように粉砕する。
【0037】(工程4) 粉砕粒子表面にアルミニウム
または銀をスパッタして針状微粒子25とし、前記の帯
磁反射板23の上に約200個/cm2 の密度で散布す
る。この時、針状微粒子25の長軸が反射板の法線方向
に一致するよう針状微粒子の形状を調整する。
【0038】(工程5) 帯磁反射板23の下面に表示
画面の垂直方向に延在するマトリクス状のX列導電線群
41(X0,X1,...Xm:m=17)、画面水平
方向に延在するY列導電線群42(Y0,Y
1,....Yn:n=13)をそれぞれの導電線間隔
を5mmとして配置する。
【0039】マトリクス導電線はフレキシブル絶縁シー
トの一面に垂直方向に延在するX列マトリクス導電線4
1を貼付け、他の面に水平方向に延在するY列マトリク
ス導電線42を貼付けて一体構造とする。このマトリク
ス導電線を基板20の下面に貼付けて反射板50を形成
する。
【0040】さらに、マトリクス導電線はプリント配線
やスパッタで形成した導電膜と絶縁層の積層体で作るこ
とができる。この場合は、基板20に直接形成してもよ
い。
【0041】上記構成の反射板面上の任意箇所の磁界
は、マトリクス状に配置された導電線に流れる電流値で
制御できる。これにより本反射板表面に散布された帯磁
微粒子の傾きは、マトリクス導電線への印加電流で制御
でき、実施条件では帯磁微粒子長軸が3゜(反射板に垂
直な角度が0゜)傾斜した。本反射板のX列マトリクス
導電線(X0〜X17)に、それぞれ1〜18mAを
(1mA刻み)を直流5Vで印加したところ、図4に示
す測定系において反射強度が電流無印加時に比べて20
%向上した。
【0042】また、Y列マトリクス導電線(Y0〜Y1
3)にも同様にして電流印加したところ、同様の効果が
得られ、電流により反射板の視角反射特性が制御できる
ことを確認した。
【0043】以上のことから、この反射板で導電線を配
置する間隔と印加する電流値を調整することで所望の視
角反射特性を得ること可能である。この反射板とTNモ
ードの液晶表示装置を組み合わせ、反射型液晶表示装置
を作製し、図4の測定系で評価したところ、反射強度が
電流無印加時に比べて15%向上した。液晶表示セルは
TNモード以外であっても、また液晶以外の反射板を必
要とする表示装置であっても同様の効果が得られること
は言うまでもない。
【0044】(実施の形態3)図9により本実施の形態
を説明する。本実施の形態は、実施の形態2の反射板5
0のマトリクス導電線群X,Yを、線ごとに電気的に独
立させ、ドライバ制御位置検出用信号発生源60に接続
する。各マトリクス導電線に周期的なパルス波形の位置
検出用パルス(5Vの単峰パルス)を入力し10kHz
で走査させ、X,Y電位変化を静電誘導により検出する
ペン61を備えて、デジタイザーとして機能するもので
ある。
【0045】この場合、ペン位置検出用パルスは液晶表
示装置のドライバから供給してもよい。この反射板50
にTNモードの液晶表示装置31を組み合わせ、その上
からペン61を任意位置に当たところ、ぺン位置を感知
する信号が検出できた。この信号を信号処理回路62に
入力する。
【0046】液晶表示セルはTNモード以外であって
も、液晶以外の反射板を必要とする表示装置であつても
同様の効果が得られることは言うまでもない
【0047】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置用反射板によれ
ば、従来、反射板の散乱性を高めた時に生じる観察角度
以外への反射光散乱を観測者側に向けることができるの
で、所望の方向で明るい反射光が得られる反射板を実現
できる。また、デジタイザー機能も付加することができ
る。
【0048】
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の動作を説明する模式的断面図、
【0050】
【図2】図1の導電体の概略平面図、
【0051】
【図3】(a)(b)は本発明の動作を説明する略図、
【0052】
【図4】光の反射強度特性を測定する系の略図、
【0053】
【図5】(a)、(b)は本発明の動作を説明する模式
的断面図、
【0054】
【図6】(a)、(b)は図5に対応する反射強度特性
の曲線図、
【0055】
【図7】本発明の実施の形態1を説明するもので、
(a)は断面略図、(b)は導電体の平面略図、
【0056】
【図8】本発明の実施の形態2を説明するもので、
(a)は断面略図、(b)は導電体の平面略図、
【0057】
【図9】本発明の実施の形態2を説明する斜視図、
【0058】
【図10】(a)、(b)は従来の反射板を説明する略
図。
【0059】
【符号の説明】
1: 基板 2: 垂直磁化膜 3: 帯磁面 4: 導電線 5: 電流供給源 6: 針状磁性微粒子 6a:長軸 20:基板 21:帯磁膜 22:帯磁面 23:帯磁反射板 24:光反射膜 25:針状磁性微粒子 27:導電線 30:反射板 31:液晶表示装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を反射する一表面を帯磁面とした基板
    と、前記一表面に磁力により付着する針状磁性微粒子
    と、前記一表面に隣接して設けられ一定方向に延在した
    複数の並行配列導電線を有し電流印加により生じる磁界
    によって前記針状磁性微粒子の傾きを制御する磁界制御
    手段とからなり、前記一表面側を反射面とする液晶表示
    装置用反射板。
  2. 【請求項2】 前記磁性微粒子が銀またはアルミニウム
    で被覆されていることを特徴とする請求項1記載の液晶
    表示装置用反射板。
  3. 【請求項3】 導電線が相互に直交する方向に延在した
    マトリクス状に配置されていることを特徴とする請求項
    1記載の液晶表示装置用反射板。
  4. 【請求項4】 磁界制御手段は導電線に周期的なパルス
    波形を入力する手段を具備することを特徴とする請求項
    3記載の液晶表示装置用反射板。
  5. 【請求項5】 導電線が基板の他の面に配置されている
    ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置用反射
    板。
JP9199753A 1997-07-25 1997-07-25 液晶表示装置用反射板 Pending JPH1144895A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005534969A (ja) * 2002-07-30 2005-11-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 半透過型液晶表示装置
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WO2013011655A1 (ja) * 2011-07-15 2013-01-24 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 光学フィルムとその製造方法

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