JP3256407B2 - 反射型カラー液晶表示装置 - Google Patents
反射型カラー液晶表示装置Info
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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- G02F1/133514—Colour filters
- G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F2203/02—Function characteristic reflective
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反射型カラー液晶表示
装置に関し、さらに詳しくはワードプロセッサ、ノート
型のパーソナルコンピュータ（以下パソコンと略記す
る。）などのＯＡ（オフィスオートメーション）機器
や、各種映像機器およびゲーム機器などに好適に用いら
れる反射型カラー液晶表示装置に関する。
装置に関し、さらに詳しくはワードプロセッサ、ノート
型のパーソナルコンピュータ（以下パソコンと略記す
る。）などのＯＡ（オフィスオートメーション）機器
や、各種映像機器およびゲーム機器などに好適に用いら
れる反射型カラー液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ
パソコン、ポケットテレビなどへの液晶表示装置の応用
が急速に進展している。特に、液晶表示装置のなかでも
外部から入射した光を反射させて表示を行う反射型液晶
表示装置は、バックライトが不要であるため消費電力が
低く、薄型、軽量化が可能であり、注目されている。
パソコン、ポケットテレビなどへの液晶表示装置の応用
が急速に進展している。特に、液晶表示装置のなかでも
外部から入射した光を反射させて表示を行う反射型液晶
表示装置は、バックライトが不要であるため消費電力が
低く、薄型、軽量化が可能であり、注目されている。
【０００３】従来より、反射型液晶表示装置には、液晶
をＴＮ（ツイステッドネマティック）モードで駆動する
ＴＮ方式、並びに液晶をＳＴＮ（スーパーツイステッド
ネマティック）モードで駆動するＳＴＮ方式が用いられ
ている。
をＴＮ（ツイステッドネマティック）モードで駆動する
ＴＮ方式、並びに液晶をＳＴＮ（スーパーツイステッド
ネマティック）モードで駆動するＳＴＮ方式が用いられ
ている。
【０００４】ＴＮモードは、一組の偏光板の間に液晶表
示素子を配置し、この液晶表示素子の光学的性質を利用
して、すなわち電圧無印加時の旋光特性と、電圧印加時
の偏光解消特性とを利用してモノクロ（白黒）表示を行
うためのものである。
示素子を配置し、この液晶表示素子の光学的性質を利用
して、すなわち電圧無印加時の旋光特性と、電圧印加時
の偏光解消特性とを利用してモノクロ（白黒）表示を行
うためのものである。
【０００５】また、カラー表示に関しては、液晶表示素
子内に例えば赤色、青色、緑色の各カラーフィルターを
設け、上述の光スイッチング特性を利用し、加色混合に
よってマルチカラー表示あるいはフルカラー表示を行う
ようにしたものがある。
子内に例えば赤色、青色、緑色の各カラーフィルターを
設け、上述の光スイッチング特性を利用し、加色混合に
よってマルチカラー表示あるいはフルカラー表示を行う
ようにしたものがある。
【０００６】現在、上記ＴＮモードは、アクティブマト
リックス駆動や単純マトリックス駆動を適用した、携帯
可能ないわゆるポケット液晶テレビのディスプレイに採
用されている。
リックス駆動や単純マトリックス駆動を適用した、携帯
可能ないわゆるポケット液晶テレビのディスプレイに採
用されている。
【０００７】ワードプロセッサ用ディスプレイとして広
く使用されている表示モードとしては、上記ＴＮモード
と類似の液晶表示機構であり、液晶分子の捩れ角を１８
０〜２７０度に設定する、ＳＴＮモードが挙げられる。
このＳＴＮモードの特徴は、液晶分子の捩れ角の９０度
以上の増大と、偏光板設定角度の最適化とによって、電
圧印加に伴う急激な分子配向変形を液晶の複屈折変化に
反映させ、しきい値で鋭く変化する電気光学特性を実現
するものである。従って、このＳＴＮモードは単純マト
リックス駆動に適する。
く使用されている表示モードとしては、上記ＴＮモード
と類似の液晶表示機構であり、液晶分子の捩れ角を１８
０〜２７０度に設定する、ＳＴＮモードが挙げられる。
このＳＴＮモードの特徴は、液晶分子の捩れ角の９０度
以上の増大と、偏光板設定角度の最適化とによって、電
圧印加に伴う急激な分子配向変形を液晶の複屈折変化に
反映させ、しきい値で鋭く変化する電気光学特性を実現
するものである。従って、このＳＴＮモードは単純マト
リックス駆動に適する。
【０００８】一方、このＳＴＮモードの短所としては、
液晶の複屈折によって表示の背景色として、黄緑や濃紺
の色付きを生ずることである。この改善策として、表示
用ＳＴＮパネルに光学補償用パネルやポリカーボネイト
などの高分子で形成される位相差板を重ね合わせること
によって色補償を行い、白黒表示を可能とする液晶表示
素子が提案されている。
液晶の複屈折によって表示の背景色として、黄緑や濃紺
の色付きを生ずることである。この改善策として、表示
用ＳＴＮパネルに光学補償用パネルやポリカーボネイト
などの高分子で形成される位相差板を重ね合わせること
によって色補償を行い、白黒表示を可能とする液晶表示
素子が提案されている。
【０００９】現在、このような位相差板を有する構造の
液晶表示素子がいわゆるペーパーホワイトＬＣＤとして
市場に出回っている。なお、ＴＮモード、ＳＴＮモード
の詳細な動作原理は、日本学術振興会第１４２委員会編
（日刊工業新聞社発行）、「液晶デバイスハンドブッ
ク」１９８９Ｐ．３２９〜３４６に記載されている。
液晶表示素子がいわゆるペーパーホワイトＬＣＤとして
市場に出回っている。なお、ＴＮモード、ＳＴＮモード
の詳細な動作原理は、日本学術振興会第１４２委員会編
（日刊工業新聞社発行）、「液晶デバイスハンドブッ
ク」１９８９Ｐ．３２９〜３４６に記載されている。
【００１０】図４は、これらＴＮ、ＳＴＮ表示モードを
用いた白黒反射型液晶表示素子の構造を示している。
用いた白黒反射型液晶表示素子の構造を示している。
【００１１】図において、２００は該液晶表示素子で、
対向する２枚のガラス基板２ａ及び２ｂを有しており、
該ガラス基板２ａの対向面側には共通電極３ａが形成さ
れ、その上には配向膜４ａが形成されている。また、該
ガラス基板２ｂの対向面側には、絵素を構成するＴＦＴ
１及び透明電極３ｂが設けられており、さらにこれらの
上には、配向膜４ｂが形成されている。
対向する２枚のガラス基板２ａ及び２ｂを有しており、
該ガラス基板２ａの対向面側には共通電極３ａが形成さ
れ、その上には配向膜４ａが形成されている。また、該
ガラス基板２ｂの対向面側には、絵素を構成するＴＦＴ
１及び透明電極３ｂが設けられており、さらにこれらの
上には、配向膜４ｂが形成されている。
【００１２】そして、上記ガラス基板２ａ及び２ｂはス
ペーサにより一定間隔離して保持されており、該両基板
間には液晶層５が封入され、該両ガラス基板２ａ，及び
２ｂの外側面には一対の偏光板６，及び７が貼り付けら
れている。さらに、液晶表示素子２００の観測者側とは
反対側の、上記液晶表示素子２００の後方側には、反射
板９が設けられている。
ペーサにより一定間隔離して保持されており、該両基板
間には液晶層５が封入され、該両ガラス基板２ａ，及び
２ｂの外側面には一対の偏光板６，及び７が貼り付けら
れている。さらに、液晶表示素子２００の観測者側とは
反対側の、上記液晶表示素子２００の後方側には、反射
板９が設けられている。
【００１３】通常、よく使用される反射板９には、視野
角を広くするためにアルミニウム等の金属表面をサンド
ブラスト等にて加工して適当な光散乱性を付与したもの
や、反射板の基板表面に凹凸を形成した後にアルミニウ
ム等の金属を蒸着して、適当な光散乱性を付与したもの
がある。
角を広くするためにアルミニウム等の金属表面をサンド
ブラスト等にて加工して適当な光散乱性を付与したもの
や、反射板の基板表面に凹凸を形成した後にアルミニウ
ム等の金属を蒸着して、適当な光散乱性を付与したもの
がある。
【００１４】また、反射型カラー液晶表示装置に関して
は、特開平６−７５２３８号公報に開示されているよう
に、本件出願人らは、液晶表示素子の内側の面に有機樹
脂により凹凸を形成しその上にアルミニウムを形成して
なる反射膜を用いた構造の液晶表示装置をすでに開発し
ている。
は、特開平６−７５２３８号公報に開示されているよう
に、本件出願人らは、液晶表示素子の内側の面に有機樹
脂により凹凸を形成しその上にアルミニウムを形成して
なる反射膜を用いた構造の液晶表示装置をすでに開発し
ている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにサンドブラスト等にて形成した従来の反射板は、
反射率の悪さのため鮮明な明るい表示を得ることが不可
能となっていた。さらに、上述した各反射板は液晶セル
の外側にしか配置できないため、後方ガラス基板２ｂの
厚さにより視差が生じるといった問題があった。
ようにサンドブラスト等にて形成した従来の反射板は、
反射率の悪さのため鮮明な明るい表示を得ることが不可
能となっていた。さらに、上述した各反射板は液晶セル
の外側にしか配置できないため、後方ガラス基板２ｂの
厚さにより視差が生じるといった問題があった。
【００１６】また、特開平６−７５２３８号公報記載の
反射型カラー液晶表示装置では、液晶表示素子をカラー
フィルターと組み合わせているために、カラーフィルタ
ーに使用される色素の透過率の悪さに起因して鮮明なカ
ラー表示ができない。さらに、この構造では、液晶セル
の内側に反射膜を形成することができるために、ガラス
基板による視差は生じないが、入射光を散乱させるため
反射膜の表面に微小な凹凸を形成しており、このため、
この凹凸による段差のため液晶の配向が乱れるといった
課題があった。
反射型カラー液晶表示装置では、液晶表示素子をカラー
フィルターと組み合わせているために、カラーフィルタ
ーに使用される色素の透過率の悪さに起因して鮮明なカ
ラー表示ができない。さらに、この構造では、液晶セル
の内側に反射膜を形成することができるために、ガラス
基板による視差は生じないが、入射光を散乱させるため
反射膜の表面に微小な凹凸を形成しており、このため、
この凹凸による段差のため液晶の配向が乱れるといった
課題があった。
【００１７】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、反射膜とカラーフィルターの両方
の機能を付加したホログラフィックカラー反射膜を用い
ることにより、鮮明かつ美観に優れたカラー表示可能な
反射型カラー液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、反射膜とカラーフィルターの両方
の機能を付加したホログラフィックカラー反射膜を用い
ることにより、鮮明かつ美観に優れたカラー表示可能な
反射型カラー液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１８】また、本発明は、ホログラフィックカラー
反射膜を用いることにより、従来の反射板やカラーフィ
ルターと比較して、反射膜表面での平坦性を向上させ、
液晶表示素子の内側にホログラフィックフィルターを形
成しても、液晶の配向を乱すことがない、視差がなく高
精彩で表示品位の高い反射型カラー液晶表示装置を得る
ことを目的とする。
反射膜を用いることにより、従来の反射板やカラーフィ
ルターと比較して、反射膜表面での平坦性を向上させ、
液晶表示素子の内側にホログラフィックフィルターを形
成しても、液晶の配向を乱すことがない、視差がなく高
精彩で表示品位の高い反射型カラー液晶表示装置を得る
ことを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る反射型カ
ラー液晶表示装置は、可視光に対して透明な材料からな
る第１の基板と、該第１の基板と対向するよう配置され
た第２の基板と、該第１及び第２の基板間に挟持された
液晶層と、該第２の基板の液晶層に近接した表面に形成
された可視光を吸収する特性を持つ光吸収膜と、表示画
素に対応した可視光領域の特定波長の光を反射する光反
射部を有し、かつ指向性を有するホログラフィックカラ
ー反射膜とを具備し、該ホログラフィックカラー反射膜
は、表面がほぼ平坦であって、前記光吸収膜上に設けら
れていることを特徴としており、そのことにより、上記
目的が達成される。
ラー液晶表示装置は、可視光に対して透明な材料からな
る第１の基板と、該第１の基板と対向するよう配置され
た第２の基板と、該第１及び第２の基板間に挟持された
液晶層と、該第２の基板の液晶層に近接した表面に形成
された可視光を吸収する特性を持つ光吸収膜と、表示画
素に対応した可視光領域の特定波長の光を反射する光反
射部を有し、かつ指向性を有するホログラフィックカラ
ー反射膜とを具備し、該ホログラフィックカラー反射膜
は、表面がほぼ平坦であって、前記光吸収膜上に設けら
れていることを特徴としており、そのことにより、上記
目的が達成される。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【作用】本発明においては、液晶層を挟持する一対の基
板の一方に、所定の色の光のみ反射する光反射部を有す
る光ホログラフィックカラー反射膜を設けているため、
カラーフィルターが不要となる。このため従来、カラー
フィルタ部分で生じていた光の吸収をなくすことがで
き、鮮明なカラー表示が可能となる。
板の一方に、所定の色の光のみ反射する光反射部を有す
る光ホログラフィックカラー反射膜を設けているため、
カラーフィルターが不要となる。このため従来、カラー
フィルタ部分で生じていた光の吸収をなくすことがで
き、鮮明なカラー表示が可能となる。
【００２３】つまり、従来のカラーフィルターと反射板
を用いた反射型液晶表示の光の利用効率（液晶部分を除
く）は、各色で７０％程度であったのに対し、ホログラ
フィックカラー反射膜の光の利用効率は高く、各色で９
０％以上の反射率を達成している。また、ホログラフィ
ックカラー反射膜は、指向性を有するので明るい反射型
液晶表示装置を提供することが可能である。
を用いた反射型液晶表示の光の利用効率（液晶部分を除
く）は、各色で７０％程度であったのに対し、ホログラ
フィックカラー反射膜の光の利用効率は高く、各色で９
０％以上の反射率を達成している。また、ホログラフィ
ックカラー反射膜は、指向性を有するので明るい反射型
液晶表示装置を提供することが可能である。
【００２４】また、従来のカラーフィルターと反射膜の
２つの機能をこのホログラフィックカラー反射膜が持つ
こととなり、表示装置の構造を簡略化できる。
２つの機能をこのホログラフィックカラー反射膜が持つ
こととなり、表示装置の構造を簡略化できる。
【００２５】さらに、ホログラフィックカラー反射膜
は、これを作製するための光学系を組むことにより、該
光学系を用いて大量に作製することができる。
は、これを作製するための光学系を組むことにより、該
光学系を用いて大量に作製することができる。
【００２６】つまり、該光学系内に配置した複製用感光
材料に、所望の画素にのみ対応する開口を有するマスク
を介してレーザー光を所定の角度で入射させることによ
り、同一性能を有するホログラフィックカラー反射膜を
大量に作製することができる。
材料に、所望の画素にのみ対応する開口を有するマスク
を介してレーザー光を所定の角度で入射させることによ
り、同一性能を有するホログラフィックカラー反射膜を
大量に作製することができる。
【００２７】また、ホログラフィックカラー反射膜の表
面はほぼ平坦であるので、これを液晶表示素子の内側に
形成しても配向が乱れることはない。
面はほぼ平坦であるので、これを液晶表示素子の内側に
形成しても配向が乱れることはない。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
【００２９】図１は、本発明の一実施例による反射型カ
ラー液晶表示装置を説明するための図であり、アクティ
ブマトリクス駆動方式のカラー液晶表示パネルにおける
１カラー画素分の断面構造を示している。
ラー液晶表示装置を説明するための図であり、アクティ
ブマトリクス駆動方式のカラー液晶表示パネルにおける
１カラー画素分の断面構造を示している。
【００３０】図において、１００は本実施例の液晶パネ
ルで、その対向配置されている一対の透明基板１３及び
１４間には、ゲストホスト液晶層１１が挟持されてい
る。ここで、上記透明基板１４の液晶層側の面上には、
光吸収膜１６及びホログラフィックカラー反射膜１５が
順次積層されている。また、該ホログラフィックカラー
反射膜１５の表面上には、透明電極１７が形成されてお
り、該透明電極１７の表面には、液晶を配向させるポリ
イミド膜が配向膜２０として形成されている。
ルで、その対向配置されている一対の透明基板１３及び
１４間には、ゲストホスト液晶層１１が挟持されてい
る。ここで、上記透明基板１４の液晶層側の面上には、
光吸収膜１６及びホログラフィックカラー反射膜１５が
順次積層されている。また、該ホログラフィックカラー
反射膜１５の表面上には、透明電極１７が形成されてお
り、該透明電極１７の表面には、液晶を配向させるポリ
イミド膜が配向膜２０として形成されている。
【００３１】ここでは、上記ホログラフィックカラー反
射膜１５は、赤色，緑色，及び青色の各色の表示画素の
列に対応して、ストライプ状の光反射部１５ａ，１５
ｂ，及び１５ｃを有している。
射膜１５は、赤色，緑色，及び青色の各色の表示画素の
列に対応して、ストライプ状の光反射部１５ａ，１５
ｂ，及び１５ｃを有している。
【００３２】また、上記透明基板１３の液晶層側の面上
には、各表示画素を構成する透明電極１８および薄膜ト
ランジスタ１９がマトリクス状に配置されており、これ
らの上側全面に、液晶を配向させるポリイミド膜が配向
膜２１として形成されている。
には、各表示画素を構成する透明電極１８および薄膜ト
ランジスタ１９がマトリクス状に配置されており、これ
らの上側全面に、液晶を配向させるポリイミド膜が配向
膜２１として形成されている。
【００３３】次に、上記液晶パネル１００の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３４】まず、バリウム・ホウケイ酸、ナトリウム
ガラス、プラスチック、あるいは石英ガラス等の材料か
らなる透明基板１４の上に、光吸収層１６とホログラフ
ィックカラー反射膜１５を形成する。
ガラス、プラスチック、あるいは石英ガラス等の材料か
らなる透明基板１４の上に、光吸収層１６とホログラフ
ィックカラー反射膜１５を形成する。
【００３５】以下に該ホログラフィックカラー反射膜１
５の作製方法について詳述する。
５の作製方法について詳述する。
【００３６】図２は、図１の液晶パネル１００に用いら
れているホログラフィックカラー反射膜１５の製造工程
を説明するための図であり、該製造方法に用いられる光
学系を示している。
れているホログラフィックカラー反射膜１５の製造工程
を説明するための図であり、該製造方法に用いられる光
学系を示している。
【００３７】図２に示すようにミラー２６と密着させた
感光層２２に対向するよう、ストライプ状開口２３ａを
有するマスク２３を配置し、例えば、赤色画素の列に対
応する部分に該ストライプ状開口２３ａが一致するよ
う、該マスクを位置合わせする。この状態で、赤色用の
レーザー光を、該感光層２２に対して垂直に照射する。
すると、該照射したレーザー光２４は、ミラー２６から
の反射光と干渉し、これにより上記マスク２３の開口に
対応する、感光層２２の露光部分２５には、該感光層表
面と平行に干渉縞が記録される。このような露光を順次
マスク２３をずらして、緑色画素の列に対応する部分、
及び青色画素の列に対応する部分について、照射レーザ
光の波長等を変えて行い、各露光部分に干渉縞を記録す
る。
感光層２２に対向するよう、ストライプ状開口２３ａを
有するマスク２３を配置し、例えば、赤色画素の列に対
応する部分に該ストライプ状開口２３ａが一致するよ
う、該マスクを位置合わせする。この状態で、赤色用の
レーザー光を、該感光層２２に対して垂直に照射する。
すると、該照射したレーザー光２４は、ミラー２６から
の反射光と干渉し、これにより上記マスク２３の開口に
対応する、感光層２２の露光部分２５には、該感光層表
面と平行に干渉縞が記録される。このような露光を順次
マスク２３をずらして、緑色画素の列に対応する部分、
及び青色画素の列に対応する部分について、照射レーザ
光の波長等を変えて行い、各露光部分に干渉縞を記録す
る。
【００３８】上記ホログラフィックカラー反射膜の作製
における詳細な条件を以下に示す。上記感光材料として
は、重クロム酸ゼラチン（メチレンブルー注入により赤
色増感したもの）を用いている。
における詳細な条件を以下に示す。上記感光材料として
は、重クロム酸ゼラチン（メチレンブルー注入により赤
色増感したもの）を用いている。
【００３９】記録レーザーについては、青色画素用のレ
ーザーとして、アルゴンイオンレーザー（スペクトラフ
ィジックス社製モデル２２０−０５５）からの出力５
Ｗ、波長４８８ｎｍのレーザー光を用い、緑色画素用の
レーザーとして、アルゴンイオンレーザー（スペクトラ
フィジックス社製モデル２２０−０５５）からの出力５
Ｗ、波長４１４ｎｍのレーザー光を用い、赤色画素用の
レーザとして、クリプトンレーザー（コヒーレント社モ
デルイノバ２００Ｋ３）からの出力５Ｗ、波長６４７ｎ
ｍのレーザー光を用いた。
ーザーとして、アルゴンイオンレーザー（スペクトラフ
ィジックス社製モデル２２０−０５５）からの出力５
Ｗ、波長４８８ｎｍのレーザー光を用い、緑色画素用の
レーザーとして、アルゴンイオンレーザー（スペクトラ
フィジックス社製モデル２２０−０５５）からの出力５
Ｗ、波長４１４ｎｍのレーザー光を用い、赤色画素用の
レーザとして、クリプトンレーザー（コヒーレント社モ
デルイノバ２００Ｋ３）からの出力５Ｗ、波長６４７ｎ
ｍのレーザー光を用いた。
【００４０】上記各レーザーによる干渉縞の撮影時間
は、６秒とし、撮影時の露光量は、６０ｍＪ／ｃｍ 2 と
した。
は、６秒とし、撮影時の露光量は、６０ｍＪ／ｃｍ 2 と
した。
【００４１】そして、レーザー光照射後、上記感光層２
２に対して、水洗１０分、ＩＰＡ（イソプロピルアルコ
ール）と水（３：７）の混合液による洗浄１分、ＩＰＡ
と水（７：３）による洗浄２分、ＩＰＡによる洗浄５
分、乾燥処理１５分を順次行った。
２に対して、水洗１０分、ＩＰＡ（イソプロピルアルコ
ール）と水（３：７）の混合液による洗浄１分、ＩＰＡ
と水（７：３）による洗浄２分、ＩＰＡによる洗浄５
分、乾燥処理１５分を順次行った。
【００４２】このようにして図１に示す、各画素に対応
する光反射部を有するホログラフィックカラー反射膜１
５を作製した。
する光反射部を有するホログラフィックカラー反射膜１
５を作製した。
【００４３】図３は上記ホログラフィックカラー反射膜
の特性を示しており、各色についての反射率は、図３に
示すように９０〜９５％以上を示している。
の特性を示しており、各色についての反射率は、図３に
示すように９０〜９５％以上を示している。
【００４４】また、上記透明基板１４としてのガラス基
板上に光吸収層１６として樹脂ブラックをスピンナーに
よりコートし、１８０℃にてベークした。本実施例で
は、上記樹脂ブラックとして富士ハントテクノロジー社
のＣＫ２０００を用いた。
板上に光吸収層１６として樹脂ブラックをスピンナーに
よりコートし、１８０℃にてベークした。本実施例で
は、上記樹脂ブラックとして富士ハントテクノロジー社
のＣＫ２０００を用いた。
【００４５】この光吸収層１６上に上記作製法にて作製
したホログラフィックカラー反射膜１５を接着する。そ
して反射膜上の全面に透明電極１７として、例えばＩＴ
Ｏを１０００オングストロームの厚さに形成する。
したホログラフィックカラー反射膜１５を接着する。そ
して反射膜上の全面に透明電極１７として、例えばＩＴ
Ｏを１０００オングストロームの厚さに形成する。
【００４６】一方、対向する透明基板１３としてのガラ
ス基板上には、スイッチング素子としての薄膜トランジ
スタＴＦＴ１９および透明電極１８を形成する。
ス基板上には、スイッチング素子としての薄膜トランジ
スタＴＦＴ１９および透明電極１８を形成する。
【００４７】その後、上記各ガラス基板１４，１３上の
透明電極１７、１８上には、垂直配向性を示すポリイミ
ド配向膜２０，２１を、それぞれ膜厚が７００オングス
トロームになるよう印刷法により形成する。
透明電極１７、１８上には、垂直配向性を示すポリイミ
ド配向膜２０，２１を、それぞれ膜厚が７００オングス
トロームになるよう印刷法により形成する。
【００４８】そして、上記２つのガラス基板１３及び１
４を一定間隔隔てて貼り合せ、該両基板１３，１４の間
に、２色性色素が添加された黒色ゲストホスト液晶１１
を注入する。これにより上記液晶パネル１００を完成す
る。
４を一定間隔隔てて貼り合せ、該両基板１３，１４の間
に、２色性色素が添加された黒色ゲストホスト液晶１１
を注入する。これにより上記液晶パネル１００を完成す
る。
【００４９】本実施例では、黒色ゲストホスト液晶とし
て、液晶（ＺＬＩ２３２７：メルク社製）に光学活性物
質（ｓ８１１：メルク社製）を４．５％添加したもの使
用したが、黒色ゲストホスト液晶は種類が極めて多く、
選択の幅は広い。
て、液晶（ＺＬＩ２３２７：メルク社製）に光学活性物
質（ｓ８１１：メルク社製）を４．５％添加したもの使
用したが、黒色ゲストホスト液晶は種類が極めて多く、
選択の幅は広い。
【００５０】このようにして作製した反射型液晶表示装
置を白色光が入射する条件で観察すると、該液晶パネル
の、絵素に電圧が印加された領域では、反射光は鮮やか
な色に着色されて観測された。一方、液晶パネルの、電
圧が印加されていない領域では、反射光はほとんど観測
されず黒色表示が得られた。測定されたコントラストは
１０であり、十分なカラー表示特性が確認された。
置を白色光が入射する条件で観察すると、該液晶パネル
の、絵素に電圧が印加された領域では、反射光は鮮やか
な色に着色されて観測された。一方、液晶パネルの、電
圧が印加されていない領域では、反射光はほとんど観測
されず黒色表示が得られた。測定されたコントラストは
１０であり、十分なカラー表示特性が確認された。
【００５１】また、本実施例の反射型液晶表示装置で
は、ホログラフィックカラー反射膜１５の、透明電極１
７を形成した面が、液晶層側に配されているので、視差
がなくなり、高精細な良好な表示特性が得られる。
は、ホログラフィックカラー反射膜１５の、透明電極１
７を形成した面が、液晶層側に配されているので、視差
がなくなり、高精細な良好な表示特性が得られる。
【００５２】このように本実施例では、反射膜として、
赤色，緑色，青色の光を反射する光反射部１５ａ，１５
ｂ，及び１５ｃを有するホログラフィックカラー反射膜
１５を用いているため、カラーフィルターが不要とな
る。このため従来、カラーフィルタ部分で生じていた光
の吸収をなくすことができ、鮮明なカラー表示が可能と
なる。
赤色，緑色，青色の光を反射する光反射部１５ａ，１５
ｂ，及び１５ｃを有するホログラフィックカラー反射膜
１５を用いているため、カラーフィルターが不要とな
る。このため従来、カラーフィルタ部分で生じていた光
の吸収をなくすことができ、鮮明なカラー表示が可能と
なる。
【００５３】つまり、従来のカラーフィルターと反射板
を用いた反射型液晶表示における光の利用効率（液晶部
分を除く）は、各色で７０％程度であったのに対し、ホ
ログラフィックカラー反射膜の光の利用効率は高く、各
色で９０％以上の反射率を達成している。特に青色と緑
色では９５％以上の反射率を達成している。また、ホロ
グラフィックカラー反射膜１５は、指向性を有するので
明るい反射型液晶表示装置を提供することが可能であ
る。
を用いた反射型液晶表示における光の利用効率（液晶部
分を除く）は、各色で７０％程度であったのに対し、ホ
ログラフィックカラー反射膜の光の利用効率は高く、各
色で９０％以上の反射率を達成している。特に青色と緑
色では９５％以上の反射率を達成している。また、ホロ
グラフィックカラー反射膜１５は、指向性を有するので
明るい反射型液晶表示装置を提供することが可能であ
る。
【００５４】また、従来のカラーフィルターと反射膜の
２つの機能をこのホログラフィックカラー反射膜が持つ
こととなり、表示装置の構造を簡略化できる。
２つの機能をこのホログラフィックカラー反射膜が持つ
こととなり、表示装置の構造を簡略化できる。
【００５５】さらに、ホログラフィックカラー反射膜
は、これを作製するための光学系を組むことにより、該
光学系を用いて大量に作成することができる。
は、これを作製するための光学系を組むことにより、該
光学系を用いて大量に作成することができる。
【００５６】つまり、該光学系内に配置した複製用感光
材料２２に、所望色の画素にのみ対応する開口２３ａを
有するマスク２３を介してレーザー光を所定の角度で入
射させることにより、同一性能を有するホログラフィッ
クカラー反射膜を大量に作成することができる。
材料２２に、所望色の画素にのみ対応する開口２３ａを
有するマスク２３を介してレーザー光を所定の角度で入
射させることにより、同一性能を有するホログラフィッ
クカラー反射膜を大量に作成することができる。
【００５７】また、ホログラフィックカラー反射膜１５
はその表面がほぼ平坦であるので、これを液晶表示素子
の内側に形成しても配向が乱れることはない。
はその表面がほぼ平坦であるので、これを液晶表示素子
の内側に形成しても配向が乱れることはない。
【００５８】
【発明の効果】以上のように本発明に係る反射型カラー
液晶表示装置によれば、液晶層を挟持する一対の基板の
一方に、所定の色の光のみ反射する光反射部を有するホ
ログラフィックカラー反射膜を設けているため、カラー
フィルターが不要となり、このため従来、カラーフィル
タ部分で生じていた光の吸収をなくすことができ、鮮明
なカラー表示が可能となる。
液晶表示装置によれば、液晶層を挟持する一対の基板の
一方に、所定の色の光のみ反射する光反射部を有するホ
ログラフィックカラー反射膜を設けているため、カラー
フィルターが不要となり、このため従来、カラーフィル
タ部分で生じていた光の吸収をなくすことができ、鮮明
なカラー表示が可能となる。
【００５９】また、ホログラフィックカラー反射膜は、
所望の画素にのみ対応する開口を有するマスクを介して
レーザー光を入射させることにより、同様の性能を有す
るものを大量に作製することが可能で、歩留まりを格段
に向上させることが可能となる。
所望の画素にのみ対応する開口を有するマスクを介して
レーザー光を入射させることにより、同様の性能を有す
るものを大量に作製することが可能で、歩留まりを格段
に向上させることが可能となる。
【００６０】また、ホログラフィックカラー反射膜は、
従来のカラーフィルターと反射膜の２つの機能を持たせ
ることができ、表示装置の構造を簡略化できる効果もあ
る。
従来のカラーフィルターと反射膜の２つの機能を持たせ
ることができ、表示装置の構造を簡略化できる効果もあ
る。
【図１】本発明の一実施例による反射型カラー液晶表示
装置を説明するための図であり、液晶パネルの１画素分
の断面構造を示している。
装置を説明するための図であり、液晶パネルの１画素分
の断面構造を示している。
【図２】本実施例の反射型カラー液晶表示装置に用いら
れているホログラフィックカラー反射膜の作製方法を説
明するための図である。
れているホログラフィックカラー反射膜の作製方法を説
明するための図である。
【図３】上記ホログラフィックカラー反射膜の特性を示
す図である。
す図である。
【図４】従来の反射型液晶表示装置の構成を説明するた
めの断面図である。
めの断面図である。
１１ ゲストホスト液晶 １３，１４ ガラス基板 １５ ホログラフィックカラー反射膜 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ 光反射部 １６ 光吸収層 １７，１８ 透明電極 １９ 薄膜トランジスタ １００ 液晶パネル
Claims (1)
- 【請求項１】 可視光に対して透明な材料からなる第１
の基板と、 該第１の基板と対向するよう配置された第２の基板と、 該第１及び第２の基板間に挟持された液晶層と、 該第２の基板の液晶層に近接した表面に形成された可視
光を吸収する特性を持つ光吸収膜と、 表 示画素に対応した可視光領域の特定波長の光を反射す
る光反射部を有し、かつ指向性を有するホログラフィッ
クカラー反射膜とを具備し、 該ホログラフィックカラー反射膜は、表面がほぼ平坦で
あって、前記光吸収膜上に設けられていることを特徴と
する 反射型カラー液晶表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12192695A JP3256407B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 反射型カラー液晶表示装置 |
| US08/649,309 US5729313A (en) | 1995-05-19 | 1996-05-17 | Reflection-type liquid crystal display device having holographic color reflective film bonded to light absorbing layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12192695A JP3256407B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 反射型カラー液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313898A JPH08313898A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3256407B2 true JP3256407B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=14823347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12192695A Expired - Fee Related JP3256407B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 反射型カラー液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5729313A (ja) |
| JP (1) | JP3256407B2 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1073815A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-03-17 | Seiko Instr Inc | 反射型液晶表示装置 |
| US5943108A (en) * | 1996-07-12 | 1999-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Matrix type liquid crystal display with substrate having blue filter for masking at least 75% of total planar area of auxiliary electrodes |
| JPH10170905A (ja) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Alps Electric Co Ltd | 反射用カラー偏光フィルタ及びこれを用いた反射型カラー液晶表示装置 |
| JP3310569B2 (ja) * | 1997-02-26 | 2002-08-05 | シャープ株式会社 | 反射型液晶表示装置 |
| AU6418098A (en) | 1997-03-25 | 1998-10-20 | Vision - View Technologies Ltd. | Modular front-lit display panel |
| US6130736A (en) | 1997-06-13 | 2000-10-10 | Alps Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display with corrugated reflective surface |
| US6351297B1 (en) * | 1997-06-30 | 2002-02-26 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display panel for using in a timepiece comprising reflective polarizers and absorption film |
| US6271901B1 (en) * | 1997-07-14 | 2001-08-07 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display device with two reflective polarizers providing metallic appearance effects |
| JPH11174172A (ja) * | 1997-07-30 | 1999-07-02 | Citizen Watch Co Ltd | 時 計 |
| JP3361451B2 (ja) * | 1998-03-24 | 2003-01-07 | 出光興産株式会社 | 反射型液晶表示装置用カラーフィルタ及びそれを用いた反射型液晶表示装置 |
| US5963284A (en) * | 1998-04-01 | 1999-10-05 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | LCD with diffuser having diffusing particles therein located between polarizers |
| US6081354A (en) * | 1998-05-15 | 2000-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Holographic reflector for liquid crystal display |
| KR100349906B1 (ko) * | 1999-11-02 | 2002-08-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정표시소자 |
| KR100707302B1 (ko) * | 2000-03-08 | 2007-04-12 | 삼성전자주식회사 | 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP3700611B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2005-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | 半透過反射型電気光学装置及び電子機器 |
| JP2003091001A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置および電子機器 |
| US6801280B2 (en) * | 2002-01-15 | 2004-10-05 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Reflective liquid crystal displays having multilayer rear substrates |
| KR100858295B1 (ko) * | 2002-02-26 | 2008-09-11 | 삼성전자주식회사 | 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법 |
| KR100451689B1 (ko) * | 2002-04-30 | 2004-10-11 | 삼성전자주식회사 | 포토닉 크리스탈을 이용한 반사형 디스플레이 장치 |
| US20040017524A1 (en) * | 2002-07-25 | 2004-01-29 | Zili Li | Color display and solar cell device |
| KR100760938B1 (ko) * | 2003-04-15 | 2007-09-21 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형 액정 표시 장치 |
| KR100672644B1 (ko) * | 2003-05-12 | 2007-01-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 칼라 필터 및 이를 이용한 투과형 액정 표시 장치 |
| US20050052394A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Waterman John Karl | Liquid crystal display driver circuit with optimized frame buffering and method therefore |
| US7548291B2 (en) * | 2003-11-12 | 2009-06-16 | Lg Display Lcd Co., Ltd. | Reflective type liquid crystal display device and fabrication method thereof |
| US7781784B2 (en) * | 2007-05-07 | 2010-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus with color pixels |
| KR20130028578A (ko) * | 2011-09-09 | 2013-03-19 | 삼성전자주식회사 | 광결정 구조체, 이의 제조방법, 광결정 구조체를 채용한 반사형 컬러필터 및 디스플레이 장치. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3569614A (en) * | 1969-04-10 | 1971-03-09 | Thomas F Hanlon | Liquid crystal color modulator for electronic imaging systems |
| JPS60147720A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Seikosha Co Ltd | カラ−表示装置 |
| JP2825713B2 (ja) * | 1991-09-10 | 1998-11-18 | シャープ株式会社 | 反射型液晶表示装置およびその製造方法 |
| US5537232A (en) * | 1993-10-05 | 1996-07-16 | In Focus Systems, Inc. | Reflection hologram multiple-color filter array formed by sequential exposure to a light source |
| US5442467A (en) * | 1994-03-21 | 1995-08-15 | Xerox Corporation | Enhanced off-axis viewing performance and luminous efficiency of a liquid crystal display employing fiberoptic faceplate elements |
| US5526145A (en) * | 1994-06-10 | 1996-06-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Color tuned holographic optical elements and methods of making and using the elements |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12192695A patent/JP3256407B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-17 US US08/649,309 patent/US5729313A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08313898A (ja) | 1996-11-29 |
| US5729313A (en) | 1998-03-17 |
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