JPH1172776A - 表示装置及び液晶表示装置 - Google Patents

表示装置及び液晶表示装置

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JPH1172776A
JPH1172776A JP9234460A JP23446097A JPH1172776A JP H1172776 A JPH1172776 A JP H1172776A JP 9234460 A JP9234460 A JP 9234460A JP 23446097 A JP23446097 A JP 23446097A JP H1172776 A JPH1172776 A JP H1172776A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
light
insulating substrate
alignment film
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JP9234460A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Noguchi
幸宏 野口
Toru Sasaya
亨 笹谷
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広視野角でかつ視認性の良い表示装置及び液
晶表示装置を提供する。 【解決手段】 光反射層を備えた第1の絶縁性基板11
0と、該第1の絶縁性基板に対向した第2の絶縁性基板
120との間の、該両基板の周囲を接着されて為る空隙
に液晶1を充填した液晶表示装置であって、配向膜2上
に光拡散体11を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光反射層と光拡散
体を備えた表示装置及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種の表示装置の開発、例えば単
純マトリクス型やアクティブマトリクス型液晶表示装
置、あるいは有機EL表示装置等の研究開発が進められ
ている。ところで、従来より知られているように、表示
装置の広視野角化などのための各種研究開発もなされて
いる。
【0003】例えば、反射型液晶表示装置においては、
鏡面反射の強い反射板を使用した場合、反射率の角度依
存性は強くなり、正反射方向以外には光はほとんど反射
せず、視野角は非常に狭くなる。また、ガラス表面での
反射光と反射板での反射光の方向が一致し、視認性が著
しく低下していた。この問題を解決する方法として、反
射電極面に任意の凹凸を形成して光を散乱させることに
よって反射率の角度依存性を制御する方法がある。
【0004】以下に、その対応の一例を、液晶表示装置
に備えられた反射層に凹凸を設けた場合について説明す
る。図16に従来の単純マトリックス方式の液晶表示装
置の断面図を示したものである。同図に示す如く、一方
のガラス基板500上には、ストライプ状にパターニン
グされた反射電極510を形成する。この反射電極51
0は後述のカラーフィルタ501のパターンと平行に配
置している。この反射電極510の上には、液晶531
を配向する配向膜が形成されている。
【0005】他方のガラス基板520上には、赤(以
後、「R」と称する。)、緑(以後、「G」と称す
る。)、青(以後、「B」と称する。)の3色をストラ
イプ状に配置したカラーフィルタ501を形成し、その
上にストライプ状にパターニングされた透明電極521
を形成する。この透明電極521のパターンは、カラー
フィルタ501のパターンと直角に配置してある。そし
て、その透明電極521の上には、液晶531を配向す
る配向膜が形成されており、またガラス基板520の外
側、即ちカラーフィルタ501を設けた側と反対の面に
は偏光板522が設けられている。
【0006】ここで、表示装置の広視野角のために、前
述の反射電極510の表面には凹凸が設けられている。
反射電極の表面を反射電極の材料である例えばアルミニ
ウムを化学的にエッチングすることにより、凹凸表面を
形成している。ところが、反射電極表面に凹凸が設けて
あると液晶層のギャップが不均一になり、プレチルトも
均一性が悪く配向が乱れてしまうため表示品位を低下さ
せる。また、透明電極の表面を化学的にエッチングする
と、そのエッチング量(厚み)の制御及びガラス基板全
面において均一にすることが極めて困難であり、それに
よって工程のコストが増大するという欠点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の従来の
欠点に鑑みて為されたものであり、広視野角で視認性の
よい表示装置及び液晶表示装置を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の表示装
置は、光拡散体からなる光拡散層と、光反射層とを備え
ているものである。請求項2に記載の表示装置は、光拡
散体からなる光拡散層と、光反射層とを備えており、前
記光拡散層への入射光が該光拡散層にて拡散されたの
ち、前記光反射層にて反射され、再度前記光拡散層にて
拡散されているものである。
【0009】請求項3に記載の液晶表示装置は、第1の
絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に対向した第2の絶
縁性基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る空
隙に液晶を充填した液晶表示装置であって、前記第1の
絶縁性基板または第2の絶縁性基板のうち少なくとも一
方の絶縁性基板に光拡散層を備えているものである。請
求項4に記載の液晶表示装置は、光反射層を備えた第1
の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に対向した第2の
絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る
空隙に液晶を充填した液晶表示装置であって、該液晶層
中に光拡散層を備えたものである。
【0010】請求項5に記載の液晶表示装置は、光反射
層を備えた第1の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に
対向した第2の絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を
接着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置であ
って、前記第1の絶縁性基板に光拡散層を備えたもので
ある。請求項6に記載の液晶表示装置は、第1の配向膜
及び光反射層を備えた第1の絶縁性基板と、該第1の絶
縁性基板に対向し、第2の配向膜を備えた第2の絶縁性
基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る空隙に
液晶を充填した液晶表示装置であって、前記第1の配向
膜または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜上
に光拡散層を備えたものである。
【0011】請求項7に記載の液晶表示装置は、第1の
配向膜及び光反射層を備えた第1の絶縁性基板と、該第
1の絶縁性基板に対向し、第2の配向膜を備えた第2の
絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る
空隙に液晶を充填した液晶表示装置であって、前記第1
の配向膜または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配
向膜中に光拡散層を備えたものである。
【0012】請求項8に記載の液晶表示装置は、能動素
子、該能動素子に接続された第1の電極、及び該第1の
電極上に設けられた第1の配向膜を備えた第1の絶縁性
基板と、第2の電極及び該第2の電極上に設けられた第
2の配向膜を備えた第2の絶縁性基板と、の周囲を接着
されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置におい
て、前記第1の配向膜または第2の配向膜のうち少なく
とも一方の配向膜上に光拡散層を備え、かつ該光拡散層
を備えた側の基板に対向する基板に光反射層を備えたも
のである。
【0013】請求項9に記載の液晶表示装置は、ストラ
イプ状の第1の電極、及び該第1の電極を覆うように設
けられた第1の配向膜を備えた第1の絶縁性基板と、前
記第1の電極と直交して設けられたストライプ状に配置
された第2の電極、及び該第2の電極上に設けられた第
2の配向膜を備え、前記第1の絶縁性基板に対向した第
2の絶縁性基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液晶
を充填した液晶表示装置において、前記第1の配向膜ま
たは第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜上に光
拡散層を備え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対向
する基板に光反射層を備えたものである。
【0014】請求項10に記載の液晶表示装置は、能動
素子、該能動素子に接続された第1の電極、及び該第1
の電極上に設けられた第1の配向膜を備えた第1の絶縁
性基板と、第2の電極及び該第2の電極上に設けられた
第2の配向膜を備え、前記第1の絶縁性基板に対向した
第2の絶縁性基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液
晶を充填した液晶表示装置において、前記第1の配向膜
または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜中に
光拡散層を備え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対
向する基板に光反射層を備えたものである。
【0015】請求項11に記載の液晶表示装置は、スト
ライプ状の第1の電極、及び該第1の電極上に設けられ
た第1の配向膜を備えた第1の絶縁性基板と、前記第1
の電極と直交して設けられたストライプ状に配置された
第2の電極、及び該第2の電極を覆うように設けられた
第2の配向膜を備え、前記第1の絶縁性基板に対向した
第2の絶縁性基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液
晶を充填した液晶表示装置において、前記第1の配向膜
または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜中に
光拡散層を備え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対
向する基板に光反射層を備えたものである。
【0016】請求項12に記載の液晶表示装置は、請求
項4乃至請求項11のうちいずれか1項に記載の液晶表
示装置において、前記光反射層が反射電極からなるもの
である。請求項13に記載の液晶表示装置は、請求項5
乃至請求項12のうちいずれか1項に記載の液晶表示装
置において、前記光拡散層が、前記第1の電極と第1の
絶縁性基板との間、若しくは前記第2の電極と第2の絶
縁性基板との間に備えられているものである。
【0017】請求項14に記載の表示装置は、請求項1
または請求項2に記載の表示装置において、前記光反射
層が該表面に凹凸を備えているものである。請求項15
に記載の液晶表示装置は、請求項3乃至請求項13のう
ちいずれか1項に記載の液晶表示装置において、前記光
反射層が該表面に凹凸を備えているものである。
【0018】請求項16に記載の表示装置は、請求項1
または請求項2に記載の表示装置において、前記光拡散
層の光拡散体はビーズ粒子であるものである。請求項1
7に記載の液晶表示装置は、請求項3または請求項13
に記載の液晶表示装置において、前記光拡散層の光拡散
体はビーズ粒子であるものである。請求項18に記載の
表示装置は、請求項1または請求項2に記載の表示装置
において、前記光拡散体は、酸化シリコン、酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化マグネシ
ウムであるものである。
【0019】請求項19に記載の液晶表示装置は、請求
項3乃至13、または請求項16のうちいずれか1項に
記載の液晶表示装置において、前記光拡散体は、酸化シ
リコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タングス
テン、酸化マグネシウムであるものである。即ち、請求
項1に記載の表示装置は、光拡散体からなる光拡散層
と、光反射層とを備えているものであるので、任意の反
射角度に均一に光を反射でき、広視野角でかつ視認性の
良い表示装置を得ることができる。
【0020】請求項2に記載の表示装置は、光拡散体か
らなる光拡散層と、光反射層とを備えており、前記光拡
散層への入射光が該光拡散層にて拡散されたのち、前記
光反射層にて反射され、再度前記光拡散層にて拡散され
ているものであるので、反射角度が広い反射光を得るこ
とができ、広視野角でかつ視認性の良い表示装置を得る
ことができる。
【0021】請求項3に記載の液晶表示装置は、第1の
絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に対向した第2の絶
縁性基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る空
隙に液晶を充填した液晶表示装置であって、前記第1の
絶縁性基板または第2の絶縁性基板のうち少なくとも一
方の絶縁性基板に光拡散層を備えているものであるの
で、広視野角でかつ視認性の良い液晶表示装置を得るこ
とができる。
【0022】請求項4に記載の液晶表示装置は、光反射
層を備えた第1の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に
対向した第2の絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を
接着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置であ
って、該液晶層中に光拡散層を備えたものであるので、
簡略なプロセスで光拡散層が形成でき、液晶層中の任意
の位置に光拡散層が形成できる。
【0023】請求項5に記載の液晶表示装置は、光反射
層を備えた第1の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に
対向した第2の絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を
接着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置であ
って、前記第1の絶縁性基板に光拡散層を備えたもので
あるので、光拡散層と光反射層との間で効率よく光を拡
散しかつ反射できるので広視野角で視認性の良い液晶表
示装置を得ることができる。
【0024】請求項6に記載の液晶表示装置は、第1の
配向膜及び光反射層を備えた第1の絶縁性基板と、該第
1の絶縁性基板に対向し、第2の配向膜を備えた第2の
絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る
空隙に液晶を充填した液晶表示装置であって、前記第1
の配向膜または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配
向膜上に光拡散層を備えたものであるので、光拡散層の
形成が簡単なプロセスでできるためいずれの配向膜上に
も容易に形成することができる。
【0025】請求項7に記載の液晶表示装置は、第1の
配向膜及び光反射層を備えた第1の絶縁性基板と、該第
1の絶縁性基板に対向し、第2の配向膜を備えた第2の
絶縁性基板との間の、該両基板の周囲を接着されて為る
空隙に液晶を充填した液晶表示装置であって、前記第1
の配向膜または第2配向膜のうち少なくとも一方の配向
膜中に光拡散層を備えたものであるので、簡略なプロセ
スで光拡散層が形成でき、液晶層中の任意の位置に光拡
散層が形成できる。
【0026】請求項8に記載の液晶表示装置は、能動素
子、該能動素子に接続された第1の電極、及び該第1の
電極上に設けられた第1の配向膜を備えた第1の絶縁性
基板と、第2の電極及び該第2の電極上に設けられた第
2の配向膜を備えた第2の絶縁性基板と、の周囲を接着
されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置におい
て、前記第1の配向膜または第2の配向膜のうち少なく
とも一方の配向膜上に光拡散層を備え、かつ該光拡散層
を備えた側の基板に対向する基板に光反射層を備えたも
のであるので、広視野角でかつ視認性の良い液晶表示装
置を得ることができる。
【0027】請求項9に記載の液晶表示装置は、ストラ
イプ状の第1の電極、及び該第1の電極を覆うように設
けられた第1の配向膜を備えた第1の絶縁性基板と、前
記第1の電極と直交して設けられたストライプ状に配置
された第2の電極、及び該第2の電極上に設けられた第
2の配向膜を備え、前記第1の絶縁性基板に対向した第
2の絶縁性基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液晶
を充填した液晶表示装置において、前記第1の配向膜ま
たは第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜上に光
拡散層を備え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対向
する基板に光反射層を備えたものであるので、広視野角
でかつ視認性の良い液晶表示装置を得ることができる。
【0028】請求項10に記載の液晶表示装置は、能動
素子、該能動素子に接続された第1の電極、及び該第1
の電極上に設けられた第1の配向膜を備えた第2の絶縁
性基板と、第2の電極及び該第2の電極上に設けられた
第2の配向膜を備え、前記第1の絶縁性基板に対向した
第2の絶縁性基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液
晶を充填した液晶表示装置において、前記第1の配向膜
または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜中に
光拡散層を備え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対
向する基板に光反射層を備えたものであるので、広視野
角でかつ視認性の良い液晶表示装置を得ることができ
る。
【0029】請求項11に記載の液晶表示装置は、スト
ライプ状の第1の電極、及び該第1の電極上に設けられ
た第1の配向膜を備えた第1の絶縁性基板と、前記第1
の電極と直交して設けられたストライプ状に配置された
第2の電極、及び該第2の電極を覆うように設けられた
第2の配向膜を備え、前記第1の絶縁性基板に対向した
第2の絶縁性基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液
晶を充填した液晶表示装置において、前記第1の配向膜
または第2の配向膜のうち少なくとも一方の配向膜中に
光拡散層を備え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対
向する基板に光反射層を備えたものであるので、広視野
角でかつ視認性の良い液晶表示装置を得ることができ
る。
【0030】請求項12に記載の液晶表示装置は、請求
項4乃至請求項11のうちいずれか1項に記載の液晶表
示装置において、前記光反射層が反射電極からなるもの
であるので、広視野角でかつ視認性の良い液晶表示装置
を得ることができるとともに、視差の小さい表示が可能
である。また、従来の電極の材料を光を反射する材料に
変えるだけでよいため、工程の増大にはつながらない。
【0031】請求項13に記載の液晶表示装置は、請求
項5乃至請求項12のうちいずれか1項に記載の液晶表
示装置において、前記光拡散層が、前記第1の電極と第
1の絶縁性基板との間、若しくは前記第2の電極と第2
の絶縁性基板との間に備えられているものであるので、
広視野角でかつ視認性の良い液晶表示装置を得ることが
できる。
【0032】請求項14に記載の表示装置は、請求項1
または請求項2に記載の表示装置において、前記光反射
層が該表面に凹凸を備えているものであるので、任意の
反射角度に均一に光を反射できるとともに、反射角度が
広くできるため、広視野角でかつ視認性の良い表示装置
を得ることができる。請求項15に記載の液晶表示装置
は、請求項3乃至請求項13のうちいずれか1項に記載
の液晶表示装置において、前記光反射層が該表面に凹凸
を備えているものであるので、反射角度が広く均一な反
射光が得られるので、明るさの均一な表示が得られる。
【0033】請求項16に記載の表示装置は、請求項1
または請求項2に記載の表示装置において、前記光拡散
層の光拡散体はビーズ粒子であるものであるので、任意
の位置に簡単なプロセスで容易に光拡散層が形成でき
る。請求項17に記載の液晶表示装置は、請求項3また
は請求項13に記載の液晶表示装置において、前記光拡
散層の光拡散体はビーズ粒子であるものであるので、簡
単なプロセスでしかも容易に光拡散層を形成することが
でき、液晶層中の任意の位置に光拡散層が形成できると
ともに、反射角度が広い反射光を得ることができるの
で、広視野角でかつ視認性の良い液晶表示装置を得るこ
とができる。
【0034】請求項18に記載の表示装置は、請求項1
または請求項2に記載の表示装置において、前記光拡散
体は、これらの光拡散体を混入させる層の材料の屈折率
よりも大きい、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化
チタン、酸化タングステン、酸化マグネシウムであるも
のであるので、光が充分に屈折しその光が更に光反射層
で反射されるため、広視野角でかつ視認性の良い表示装
置を得ることができる。
【0035】請求項19に記載の液晶表示装置は、請求
項3乃至13、または請求項16のうちいずれか1項に
記載の液晶表示装置において、前記光拡散体は、これら
の光拡散体を混入させる層の材料の屈折率よりも大き
い、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化タングステン、酸化マグネシウムであるので、光が充
分に屈折しその光が更に光反射層で反射されるため、広
視野角でかつ視認性の良い液晶表示装置を得ることがで
きる。
【0036】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>以下に、本発明の表示装置をアク
ティブマトリクス型の液晶表示装置に適用した場合につ
いて説明する。図1はアクティブマトリクス型の液晶表
示装置の断面図を示す。
【0037】まず、第1の絶縁性基板110について説
明する。第1の絶縁性基板、例えばガラス基板110上
には、公知の技術によって薄膜トランジスタ(以下、
「TFT」と称する。)を形成する。そのTFTの上若
しくは同層(図1の場合にはTFTの上)に、TFTの
ソースに接続されて印加された映像信号電圧を液晶1に
印加するための反射電極111がマトリクス状に形成さ
れている。この反射電極111はいわゆる表示電極とな
る。反射電極111の材料としては、例えば金属で、な
かでも反射率の高いアルミニウム、銀等が好適である。
その上には、Twisted Nematic液晶(以下、「TN液
晶」と称する。)等の液晶1を配向させるためのポリイ
ミド、SiO2等からなる配向膜2を形成する。その配
向膜2上には、第1の絶縁性基板110と第2の絶縁性
基板120との間隔を保持するためのスペーサ10、及
び光を拡散させる光拡散体11をほぼ全面に均一に散布
してなる光拡散層を形成する。
【0038】次に、第2の絶縁性基板について説明す
る。第2の絶縁性基板、例えばガラス基板120上に
は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)からなるカラ
ーフィルタ100が形成されており、そのカラーフィル
タ100上には、ITO(Indium Tin Oxide)等からなる
透明電極121が全面に形成されている。そして前述の
ガラス基板110と同様に液晶1を配向させるためのポ
リイミド、SiO2等からなる配向膜2を形成する。
【0039】そして、このガラス基板120の外側、即
ち液晶1が配置されない面には偏光板3が配置してあ
る。この偏光板3は既存の偏光板であり、偏光機能を全
面均一に有している。以上のようにして出来上がったガ
ラス基板110とガラス基板120とは、配向膜2が形
成された面を対向させて、それらの周辺を接着性のシー
ル剤5にて接着してある。シール剤としてはエポキシ樹
脂やアクリル樹脂を用いる。そうしてできた両ガラス基
板とシール剤とからなる空隙に液晶1を充填する。こう
して液晶表示装置が完成する。
【0040】なお、図1において、図面の下方向から入
射した光は、偏光板3、ガラス基板120、カラーフィ
ルタ100、透明電極121、配向膜2及び液晶1を通
過して、光拡散体11によって拡散された後、配向膜2
を通過し反射電極111によって反射され、再び配向膜
2、光拡散体11、液晶1、配向膜2、透明電極12
1、カラーフィルタ100、ガラス基板120及び偏光
板3を通過して、図面の下方向に出射する経路をたど
る。
【0041】ここで、前記カラーフィルタ100及び反
射電極111の配列及び形状について説明する。図2は
前述の図1の液晶表示装置のカラーフィルタ及び反射電
極の、図1の上方向から見たパターンを示した概略平面
図である。図2に示す如く、反射電極111(表示電
極)はマトリクス状に配列されておりその形状はほぼ四
角形である。この反射電極111に対応した位置にその
各反射電極とほぼ同じ大きさの各色のカラーフィルタ1
00が設けられている。図には模式的に一部を示してい
るが実際には反射電極111、即ち表示電極の数は、例
えば約30万個(640×480)、約131万個(1
280×1024)などである。カラーフィルタの各色
からなる領域(絵素)の数も同数である。
【0042】また、カラーフィルタ100の各色の配列
順序は、例えば図2に示すように、R、G、B、R、…
の順序に配列することができる。具体的には、図2
(a)の如くストライプ配列の場合、あるいは図2(b)
の如くダイヤゴナル配列の場合、あるいはトライアング
ル配列等があるが、色配列はそれらの各配列に応じた色
配列に変更することも可能である。次に、光を拡散させ
る光拡散体からなる光拡散層について説明する。
【0043】図3に本発明の表示装置の光拡散層の形成
方法の一例を示す製造工程図を示す。第1の絶縁性基板
のガラス基板110上に、公知の技術を用いてTFTを
形成し、スパッタ法にてITO等からなる厚み約0.1
μm程度の反射電極111をマトリクス状に形成する
(図3(a))。
【0044】次にその反射電極111上に液晶を配向さ
せるための配向膜2を形成する。その配向膜2はポリイ
ミド等を印刷法にて塗布したり、あるいはSiO2等を
スパッタ法にて形成する。このときの配向膜2の厚みは
約0.1μm程度である。次に配向膜2上にガラス基板
110と、そのガラス基板110に対向するガラス基板
120との間隔、即ちセルギャップを保持するためのス
ペーサ10を散布する(図3(b))。同図においてス
ペーサ10はのちの光拡散体11をわかりやすくするた
めに模式的にかつ数を少なくして描いている。実際に
は、スペーサ10は、光拡散体11ほどの数ではないが
基板間に均一に多数散布されている。次に光拡散体11
を散布する(図3(c))。
【0045】その散布方法は、スペーサと光拡散体をそ
のまま散布する乾式でも、あるいはイソプロピルアルコ
ール(IPA)、エタノール、アセトン等の溶媒中にス
ペーサと光拡散体を分散させて散布する湿式でもよい。
また、IPA、エタノール、アセトン等の溶媒中に光拡
散体のみを分散させて散布してもよい。あるいはスピン
コート法やディップ法等で基板上に光拡散体を分散させ
た後スペーサを散布してもよい。スペーサ10と光拡散
体11とは同時に散布してもよい。
【0046】セルギャップを精度良く出すためには、ス
ペーサを先に散布する方が好ましい。光拡散体の散布密
度としては、後述の液晶表示装置の表示領域に対する光
拡散体の散布面積の割合、即ち面積比率で15〜70%
の範囲が好ましい。また、本発明において、光散乱層を
構成する光散乱体としては、例えば、屈折率の点におい
て光拡散体の屈折率は液晶よりも高くする必要があるた
め、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化タングステン、酸化マグネシウム等のビーズ粒子が好
適である。
【0047】また本発明の光拡散体の形状及び大きさ
は、液晶層のギャップや配向の乱れを考慮して0.1〜
5μm程度が好ましく、セルギャップに影響を及ぼさな
いようにする。具体的には、円柱形(直径0.1乃至5
μm、長さ1乃至5μm程度)、正四面体形(1辺が1
μm〜5μm程度)、球形(直径0.1μm〜5μm程
度)である。好ましくは、反射光の角度が制御しやすい
ことから、球形が好適である。
【0048】以上のようにして光拡散層の形成ができ
る。セルギャップは、液晶表示装置の場合、方式にもよ
るが、2μmから15μm程度である。ここで、図4に
光拡散体の基板上の散布分布状態を示し、また、図5に
前述の図2に示したカラーフィルタ及び反射電極の配列
状態と光拡散体の散布状態との位置関係の概略平面図を
示す。
【0049】図4及び図5に示す如く、光拡散体のガラ
ス基板120上の散布分布としては、上述の液晶表示装
置の場合には表示がなされる領域(表示領域)全体に均
一に分布するように散布することが好ましい。光拡散体
が一部に集中して散布されてしまうとその部分だけが光
の拡散が行われ表示にむらが出るという悪影響を与える
ことになる。
【0050】なお、図5は、あくまでも光拡散体の散布
状態を模式的に示したものであり、実際の散布状態
(数、密度等)を示すものではない。またカラーフィル
タ及び反射電極(表示電極)は白抜きの四角形で示して
いる。また、第1の絶縁性基板上に光拡散体を設ける場
合を示したが、第2の絶縁性基板上あるいは両基板上に
設けても良い。 <第2の実施の形態>上述の第1の実施の形態において
は、光拡散体11を配向膜2の上に設けた場合について
説明したが、本発明の表示装置はそれに限るものではな
い。
【0051】図6に、本発明の表示装置をアクティブマ
トリクス型液晶表示装置に適用した場合の断面図を示
す。同図(a)に示す如く、基本的に構造は上述の第1
の実施の形態と同様である。第1の実施の形態と異なる
点は、光拡散体11を配向膜2の中に設けた点にある。
【0052】なお、同図(b)に示す如く、光拡散体1
1はカラーフィルタ100を設けたガラス基板120側
に設けられていてもよい。また、光拡散層は図6
(a)、(b)のそれぞれの場合において両基板側に設
けていてもよい。ここで、光を拡散させる光拡散体の形
成方法について説明する。
【0053】図7に本発明の表示装置の光拡散体の形成
方法を示す製造工程図を示す。ガラス基板110上に、
TFT、及びスパッタ法にて厚み約0.1μm程度のア
ルミニウム、銀等からなる反射電極111を形成する
(図7(a))。次に、あらかじめ中に光拡散体11を
混ぜておいたポリイミドからなる配向膜2を反射電極1
11上に形成して光拡散層を形成する。その形成には、
その配向膜2をポリイミドを印刷法あるいはスピンナー
法にて塗布することにより、光拡散体11を配向膜2中
に混入させて形成することができる(図7(b))。
【0054】配向膜2中に光拡散体を混入させる他の方
法としては、ガラス基板110上に、TFT、及びスパ
ッタ法にて厚み0.1μm程度のITO等からなる反射
電極111を形成する(図7(a’))。その反射電極
111上に光拡散体11を散布しておき(図7
(b’))、その上にSiO2等をスパッタ法にて堆積
して光拡散体11を覆うように形成する。このときの配
向膜の厚みは約0.5μm以下である(図7(c’))。
【0055】また光拡散体を混入させた光拡散層の他の
形成方法としては、あらかじめ光拡散体を混入させた平
坦化膜であるSOG(Spin On Glass)膜をガラス基板
110上に形成し、その上にTFT及び反射電極111
を形成する方法がある。即ち、反射電極111とガラス
基板110との間に光拡散体を混入したSOG膜からな
る光拡散層が形成される。その平坦化膜の材料として
は、有機SiO2やアクリル樹脂等が適当であり、それ
らをスピンコートすることによりSOG膜が形成でき
る。そして反射電極111上に配向膜2を形成する。こ
うしてできた液晶表示装置の断面図を図8に示してい
る。
【0056】図8(a)は光拡散体11を混入したSO
G膜からなる光拡散層をTFT等を形成したガラス基板
110側に形成した場合を示し、同図(b)には、光拡
散体11を混入したSOG膜からなる光拡散層をカラー
フィルタ100を設けたガラス基板120側に形成した
場合を示している。なお、光拡散層は図8(a)、
(b)のそれぞれの場合において両基板側にあってもよ
い。
【0057】なお、図8においては、光反射板6をガラ
ス基板110の外側に設けた場合を示している。 <第3の実施形態>図9に本発明の光反射層を反射板と
した場合の液晶表示装置の断面図を示す。
【0058】同図(a)に示す如く、前述の第1の実施
の形態で示した図1と基本的に同じ構造であるが、異な
る点は表示電極自体に反射する機能を持たせた反射電極
111を透明電極112とし、ガラス基板110の外側
に光反射板6を設けた点である。即ち、図9(a)に示
す如く、ガラス基板110はその上にTFT、透明電極
112及び配向膜2を順次形成し、透明電極112は例
えばITOからなっている。また光反射板6は、反射機
能を有するフィルム、基板などである。表面にアルミニ
ウム、銀などを塗布した光反射板でもよい。
【0059】なお、光拡散体は、図9(a)の如く、ガ
ラス基板110上の配向膜2上に設けていてもよく、図
9(b)の如くガラス基板120上の配向膜2上に設け
てもよい。また図10(a)に示す如く、ガラス基板1
10上の配向膜2中に設けていてもよく、図10(b)
の如くガラス基板120上の配向膜2中に設けてもよ
い。また、光拡散層は図9及び図10の(a)、(b)
のそれぞれの場合において、両基板側にあってもよい。
いずれの場合にもその散布方法は前述の第1及び第2の
実施の形態と同様である。 <第4の実施形態>本発明の表示装置を単純マトリック
ス型液晶表示装置に適用した場合について説明する。
【0060】図11に単純マトリックス型液晶表示装置
の断面図を示す。まず、第1の絶縁性基板110につい
て説明する。第1の絶縁性基板、例えばガラス基板11
0上には、ITO等からなる透明電極112が、同図に
おいて紙面手前から紙面奥に向かう方向のストライプ状
に形成されている。
【0061】その透明電極112の上には、TN液晶等
の液晶1を配向させるためのポリイミド、SiO2等か
らなる配向膜2を形成する。その配向膜2上に、光を拡
散させる光拡散体11をほぼ均一に配向膜2全面に散布
する。また、第1の絶縁性基板110と第2の絶縁性基
板120との間隔を保持するためのスペーサ10も散布
する。またガラス基板110の外側、即ち液晶1を設け
ない面に偏光板3を設け、その上、即ち最も外側に光を
反射する光反射層である光反射板6を設ける。その光反
射板6は偏光板3に密着していても良く、あるいは透明
な接着剤にて偏光板3に接着していても良い。その材質
は、第2の実施の形態と同様に、反射機能を有するフィ
ルム、基板などである。表面にアルミニウム、銀などを
塗布した光反射板でもよい。
【0062】次に、第2の絶縁性基板120について説
明する。第2の絶縁性基板、例えばガラス基板120上
には、ITO等からなる透明電極121が、前記第1の
絶縁性基板であるガラス基板110上の透明電極111
のストライプの方向と直交して、即ち同図において左右
方向に形成されている。その上には、カラーフィルタ1
00が形成されている。
【0063】カラーフィルタ100は、前記透明電極1
12のストライプパターンと同じ方向に色を配置してい
る。カラーフィルタ100上には、前記ガラス基板11
0と同様に液晶1を配向させるためのポリイミド、Si
O2等からなる配向膜2を形成する。そして、このガラ
ス基板120の外側、即ち液晶1を設けない面には偏光
板3が、ガラス基板110上に設けた偏光板3と対をな
すように配置してある。
【0064】この偏光板3はいずれも既存の偏光板であ
り、偏光機能を全面均一に有している。前述のガラス基
板110とガラス基板120とはそれらの周辺を接着性
のシール剤5にて接着してある。シール剤5としてはエ
ポキシ樹脂やアクリル樹脂を用いる。そうしてできた両
ガラス基板とシール剤とからなる空隙に液晶1を充填す
る。こうして液晶表示装置が完成する。
【0065】なお、光拡散体11からなる光拡散層は、
図11(a)に示す如くガラス基板110上の配向膜2
上に形成してもよく、図11(b)に示す如くガラス基
板110上の配向膜2中に形成してもよい。もちろん、
図11(a)の場合、両基板上の配向膜2上にあっても
よく、図11(a)の場合、両基板上の配向膜2中にあ
ってもよい。
【0066】ここで、前記カラーフィルタ100及び透
明電極112の配列及び形状について説明する。図12
はカラーフィルタの、前述の図11の上方向から見たパ
ターンを示した平面図であり、図13は透明電極11
2、121の、同じく図11の上方向から見たパターン
を示した平面図である。
【0067】図12に示す如く、カラーフィルタはスト
ライプ状に各色(R、G、B)が順に配列されている。
また図13に示す如く、各ガラス基板110、120上
の各透明電極112、121はストライプ状に配列され
ている。互いに直交された透明電極112、121はそ
れらの交差した箇所が表示電極となる。その表示電極に
対応した位置に表示電極とほぼ同じ大きさのカラーフィ
ルタ100の各色が設けられている。図には模式的に一
部を示しているが実際には表示電極の数は、例えば約3
0万個(横方向のストライプ状の透明電極の数が640
本、縦方向のストライプ状の透明電極の数が480
本)、約131万個(同じく、1280本×1024
本)などである。カラーフィルタの前記表示電極に対応
した着色部分の数も同数である。 <第5の実施形態>図14に上述の単純マトリクス方式
の液晶表示装置に光反射層を反射電極とした場合の平面
図を示す。
【0068】同図に示す如く、前述の第4の実施の形態
で示した図11と基本的に同じ構造であるが、異なる点
は光反射層を取り除き、代わって表示電極自体に反射す
る機能を持たせた反射電極111とした点である。反射
電極111は例えばアルミニウム、銀等からなってい
る。即ち、図14(a)に示す如く、ガラス基板110
はその上にTFT、反射電極111及び配向膜2を順次
形成する。
【0069】なお、この場合においても、光拡散体は、
配向膜2上に設けていてもよく、配向膜2中に設けてい
ても良い。いずれの場合にもその散布方法は前述の第1
及び第2の実施の形態と同様である。なお、図14
(b)に示す如く、光拡散体11をガラス基板110上
の配向膜2中に設けてもよく、また図14(c)に示す
如くガラス基板120上の配向膜2中に設けてもよい。
また図14(a)、(b)、(c)のそれぞれの場合に
おいて、光拡散層は、両基板側にあってもよい。
【0070】ここで、本発明において用いる光反射層で
ある反射電極及び光反射板は、図15に示す如く、その
表面に凹凸を備えていてもよい。以下に光反射層の表面
に凹凸を備えている場合について説明する。 1)反射電極の表面に凹凸を設けるには、アルミニウム
にて電極パターンにエッチングする際に等方性エッチン
グを行うことによって可能である。
【0071】2)また、TFT素子上全面にSiO2、
アクリル樹脂、SiNX等の無機物質で平坦化し、その
平坦化膜のエッチングによって凹凸を形成し、その上の
反射電極にも凹凸を形成することができる。 3)また、他の方法としては、前述の平坦化膜の上にシ
リカ等の光拡散体を散布しその上に反射電極を形成する
ことにより、反射電極の表面に凹凸を形成することがで
きる。
【0072】4)更に、コットン、アクリル等の布で前
述の平坦化膜を擦ることにより凹凸ができ、反射電極の
表面に凹凸が形成できる。 5)更にまた、前述の平坦化膜上にレーザーを照射して
平坦化膜表面に凹凸を形成し、その上に形成する反射電
極にも等々を形成することができる。 6)また、前述の平坦化膜表面に印刷法により、例え
ば、アクリル、ポリイミド、ナイロン、有機SiO2等
を塗布して凹凸を形成することによりその上の反射電極
に凹凸が形成できる。
【0073】7)前述の平坦化膜を形成した後に、反射
電極を形成してその反射電極の表面を擦ることにより表
面に凹凸を形成することが可能である。 8)表面に凹凸を備えた型を平坦化膜に当てて押圧し
て、平坦化膜自体に凹凸を形成することも可能である。 また、反射板の場合には、材質としてアルミニウム、銀
などを用い、表面の凹凸については表面にPET(Poly
ethylene Terephthalate:ポリエチレンテレフタレー
ト)、アクリル等のフィルムを設け、その表面を等方性
エッチングしたり、あるいはフィルムの表面を擦ること
により凹凸を反射板の表面に設けることが可能である。
あるいは、反射板として金属(アルミニウム、銀など)
の薄膜を用い、その表面を等方性エッチングしたり、あ
るいはフィルムの表面を擦ることにより凹凸を反射板の
表面に設けることも可能である。
【0074】上述の反射電極の表面に凹凸を形成する方
法は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の場合に
も、単純マトリックス方式の場合にも、採用可能であ
る。このようにして、反射電極あるいは反射板の表面に
凹凸を設けることにより、より高コントラスト且つ広視
野角の反射型の液晶表示装置が得られる。また反射型の
フルカラー液晶表示装置を得ることもできる。
【0075】更に本発明のカラーフィルタは、上述の実
施の形態の如く、第2の基板に設けられていても良く、
また視差による色のにじみを少なくする観点からすれば
第1の基板に設けることも可能である。形成のしやすさ
からすれば、第2基板に設けることも可能である。ま
た、カラーフィルタの複数の色は、赤、緑、青に代え
て、シアン、マゼンタ、イエローにしても同様の効果が
得られるものである。
【0076】また上述の各実施の形態においては、基板
はガラス基板の場合を示したが、本発明はその基板は例
えば石英ガラスであってもよく、またプラスチックフィ
ルムでもよく、さらにはシリコンでも良く、それらによ
っても本発明と同様の効果が得られる。また、本発明に
おいて用いる液晶としては、TN液晶、STN液晶等の
カイラルネマティック液晶に限るものではなく、ネマテ
ィック液晶、あるいはスメクティック液晶、カイラルス
メクティック液晶等の強誘電性液晶であってもカイラル
ネマティック液晶と同様の効果が得られるものである。
【0077】また、本発明は、TN方式、STN方式、
ECB(電界効果複屈折)方式、PCGH(コレステリ
ック−ネマティック相転移型ゲストホスト)方式、FL
C(強誘電性液晶)方式、AFLC(反強誘電性液晶)
方式、PDLC(ポリマー分散型液晶)方式等の各方式
にも応用することができ、本発明の効果を得ることがで
きる。
【0078】更に反射電極111の材質としては、アル
ミニウムの他、銀などが好適であるが、光を反射する材
質であればよくこれらに限定されるものではない。な
お、本発明において光拡散層は、光拡散体を設けた領域
をいい、具体的には、例えば前述の本発明を示す断面図
である図1において、光拡散体であるビーズ粒子の高さ
分が光拡散層であり、その高さ分が光拡散層の厚みに相
当するものとする。同図において、ビーズ粒子とビーズ
粒子との間には液晶が存在することになるが、その存在
も含めて光拡散層というものとする。ただし、光拡散に
寄与するのはビーズ粒子の部分である。
【0079】また、本発明において光反射層は、光反射
体を設けた領域をいい、具体的には例えば前述の本発明
を示す断面図である図9において、光反射体である光反
射板を設けた領域をいうものとする。
【0080】
【発明の効果】本願発明によれば、光拡散層及び光反射
層を備えているので、良好な反射光をを得る、即ち良好
な反射特性を得ることができるとともに、その特性も光
拡散相を構成する光拡散体の材料、大きさ、形状によっ
て容易に制御でき、広視野角でかつ視認性の良い表示装
置及び液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態を示す平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態を示す工程断面図であ
る。
【図4】本発明の一実施の形態を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施の形態を示す平面図である。
【図6】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図7】本発明の他の実施の形態を示す工程断面図であ
る。
【図8】本発明の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図9】本発明の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図10】本発明の更に他の実施の形態を示す断面図で
ある。
【図11】本発明のまた更に他の実施の形態を示す断面
図である。
【図12】本発明のまた更に他の実施の形態を示す平面
図である。
【図13】本発明のまた更に他の実施の形態を示す平面
図である。
【図14】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図15】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図16】従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 液晶 6 光反射板 10 スペーサ 11 光拡散体 100 カラーフィルタ 110、120 ガラス基板 111 反射電極 112、121 透明電極

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光拡散体からなる光拡散層と、光反射層
    とを備えていることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 光拡散体からなる光拡散層と、光反射層
    とを備えており、前記光拡散層への入射光が該光拡散層
    にて拡散されたのち、前記光反射層にて反射され、再度
    前記光拡散層にて拡散されることを特徴とする表示装
    置。
  3. 【請求項3】 第1の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基
    板に対向した第2の絶縁性基板との間の、該両基板の周
    囲を接着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置
    であって、前記第1の絶縁性基板または第2の絶縁性基
    板のうち少なくとも一方の絶縁性基板に光拡散層を備え
    たことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 光反射層を備えた第1の絶縁性基板と、
    該第1の絶縁性基板に対向した第2の絶縁性基板との間
    の、該両基板の周囲を接着されて為る空隙に液晶を充填
    した液晶表示装置であって、該液晶層中に光拡散層を備
    えたことを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 光反射層を備えた第1の絶縁性基板と、
    該第1の絶縁性基板に対向した第2の絶縁性基板との間
    の、該両基板の周囲を接着されて為る空隙に液晶を充填
    した液晶表示装置であって、前記第1の絶縁性基板に光
    拡散層を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 第1の配向膜及び光反射層を備えた第1
    の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に対向し、第2の
    配向膜を備えた第2の絶縁性基板との間の、該両基板の
    周囲を接着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装
    置であって、前記第1の配向膜または第2の配向膜のう
    ち少なくとも一方の配向膜上に光拡散層を備えたことを
    特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 第1の配向膜及び光反射層を備えた第1
    の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板に対向し、第2の
    配向膜を備えた第2の絶縁性基板との間の、該両基板の
    周囲を接着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装
    置であって、前記第1の配向膜または第2の配向膜のう
    ち少なくとも一方の配向膜中に光拡散層を備えたことを
    特徴とする液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 能動素子、該能動素子に接続された第1
    の電極、及び該第1の電極上に設けられた第1の配向膜
    を備えた第1の絶縁性基板と、第2の電極及び該第2の
    電極上に設けられた第2の配向膜を備えた第2の絶縁性
    基板と、の周囲を接着されて為る空隙に液晶を充填した
    液晶表示装置において、前記第1の配向膜または第2の
    配向膜のうち少なくとも一方の配向膜上に光拡散層を備
    え、かつ該光拡散層を備えた側の基板に対向する基板に
    光反射層を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 ストライプ状の第1の電極、及び該第1
    の電極を覆うように設けられた第1の配向膜を備えた第
    1の絶縁性基板と、前記第1の電極と直交して設けられ
    たストライプ状に配置された第2の電極、及び該第2の
    電極上に設けられた第2の配向膜を備え、前記第1の絶
    縁性基板に対向した第2の絶縁性基板と、の周囲を接着
    されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置におい
    て、前記第1の配向膜または第2の配向膜のうち少なく
    とも一方の配向膜上に光拡散層を備え、かつ該光拡散層
    を備えた側の基板に対向する基板に光反射層を備えたこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  10. 【請求項10】 能動素子、該能動素子に接続された第
    1の電極、及び該第1の電極上に設けられた第1の配向
    膜を備えた第1の絶縁性基板と、第2の電極及び該第2
    の電極上に設けられた第2の配向膜を備え、前記第1の
    絶縁性基板に対向した第2の絶縁性基板と、の周囲を接
    着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置におい
    て、前記第1の配向膜または第2の配向膜のうち少なく
    とも一方の配向膜中に光拡散層を備え、かつ該光拡散層
    を備えた側の基板に対向する基板に光反射層を備えたこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 ストライプ状の第1の電極、及び該第
    1の電極上に設けられた第1の配向膜を備えた第1の絶
    縁性基板と、前記第1の電極と直交して設けられたスト
    ライプ状に配置された第2の電極、及び該第2の電極を
    覆うように設けられた第2の配向膜を備え、前記第1の
    絶縁性基板に対向した第2の絶縁性基板と、の周囲を接
    着されて為る空隙に液晶を充填した液晶表示装置におい
    て、前記第1の配向膜または第2の配向膜のうち少なく
    とも一方の配向膜中に光拡散層を備え、かつ該光拡散層
    を備えた側の基板に対向する基板に光反射層を備えたこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  12. 【請求項12】 前記光反射層が反射電極からなること
    を特徴とする請求項4乃至請求項11のうちいずれか1
    項に記載の液晶表示装置。
  13. 【請求項13】 前記光拡散層が、前記第1の電極と第
    1の絶縁性基板との間、若しくは前記第2の電極と第2
    の絶縁性基板との間に備えられていることを特徴とする
    請求項5乃至請求項12のうちいずれか1項に記載の液
    晶表示装置。
  14. 【請求項14】 前記光反射層が該表面に凹凸を備えて
    いることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
    表示装置。
  15. 【請求項15】 前記光反射層が該表面に凹凸を備えて
    いることを特徴とする請求項3乃至請求項13のうちい
    ずれか1項に記載の液晶表示装置。
  16. 【請求項16】 前記光拡散層の光拡散体は、ビーズ粒
    子であることを特徴とする請求項1または請求項2に記
    載の表示装置。
  17. 【請求項17】 前記光拡散層の光拡散体は、ビーズ粒
    子であることを特徴とする請求項3または請求項13に
    記載の液晶表示装置。
  18. 【請求項18】 前記光拡散体は、酸化シリコン、酸化
    アルミニウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化マ
    グネシウムであることを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載の表示装置。
  19. 【請求項19】 前記光拡散体は、酸化シリコン、酸化
    アルミニウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化マ
    グネシウムであることを特徴とする請求項3乃至13、
    または請求項16のうちいずれか1項に記載の液晶表示
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026430A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP2009017270A (ja) * 2007-07-05 2009-01-22 Panasonic Corp 無線通信装置及び無線通信方法

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