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JPH0720457A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

Info

Publication number
JPH0720457A
JPH0720457A JP5187313A JP18731393A JPH0720457A JP H0720457 A JPH0720457 A JP H0720457A JP 5187313 A JP5187313 A JP 5187313A JP 18731393 A JP18731393 A JP 18731393A JP H0720457 A JPH0720457 A JP H0720457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
liquid crystal
crystal display
angle
reflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5187313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3205132B2 (en
Inventor
Yasuyuki Takiguchi
康之 滝口
Akihiko Kanemoto
明彦 金本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP18731393A priority Critical patent/JP3205132B2/en
Priority to US08/179,681 priority patent/US5408344A/en
Publication of JPH0720457A publication Critical patent/JPH0720457A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3205132B2 publication Critical patent/JP3205132B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the flat plate type liquid crystal display element which uses a scatter type liquid crystal display mode, has a high contrast. and can be driven with a low voltage. CONSTITUTION:The liquid crystal display element, equipped with a liquid crystal cell 10 having a pair of transparent substrates which have transparent pixel electrodes on their internal surfaces and are isolated and arranged opposite each other and a liquid crystal layer which varies in light scattering performance by electric field application, is a reflection type liquid having a selective light reflecting means 30, which transmits light having an angle of incidence within a specific range including a view direction and reflects light in other incidence angle ranges to a direction other than the view direction, and thus has light transmission/reflection switching angle selectivity, on the reverse side of the liquid crystal layer, a light source unit 80 which irradiates the selective light reflecting means 30 with illumination light having at least part of the light reflected within the reflection angle range, and a light absorbing means 20 on the reverse side of this light source unit 80.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、光散乱型の液晶表示素子、特に
ポリマー等による3次元微細構造と液晶とから形成され
る液晶分散膜を有するいわゆる高分子分散型の液晶表示
素子を用いた液晶表示素子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a light-scattering type liquid crystal display device, particularly a liquid crystal display using a so-called polymer dispersion type liquid crystal display device having a liquid crystal dispersion film formed of a liquid crystal and a three-dimensional fine structure made of a polymer or the like. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来技術】液晶表示素子の表示方式には、ツイステッ
ドネマティックモードやスーパーツイステッドネマティ
ックモードに代表されるような偏光板を用いて液晶によ
る複屈折や旋光性を利用したものと、動的散乱モードや
相転移モードに代表されるような偏光板を用いずに液晶
による光散乱を利用した方式がある。このうち光散乱方
式は偏光板を必要としないため、偏光板による光の損失
(吸収)を伴わず、より明るい表示が可能となるという
特徴を有している。光散乱方式の一つに、近年盛んに開
発が進められている高分子分散型の液晶表示素子があ
る。これは、樹脂等の支持体により液晶を液滴状に分散
させたり、液晶中に樹脂の網目構造を形成した液晶分散
膜を電極付基板で挾持した構造を有している。この方式
では、一般に電圧を印加していない状態では、支持体に
よって液晶の配向が乱された状態にあり、微少な屈折率
のゆらぎのために光を散乱する。本素子に電圧を印加す
ると、液晶が正の誘電異方性を有する場合には液晶分子
は電界方向に配列し、屈折率のゆらぎが低減するために
透明状態となる。本方式は、表示の明るさに加えて、応
答速度が速いという利点を併せ持っている。このような
光散乱型液晶表示素子を反射型で直視型表示装置として
用いる場合、一般的には素子の背後を黒色背景とするこ
とにより、素子が透明状態の時に黒表示とし、素子が散
乱状態の時には素子による後方光散乱によって白を表示
する方式が簡便である。しかしながら、このような光散
乱型の液晶表示素子の後方散乱光強度は小さいため、十
分な白さを得ることができなかった。例えば、図1は従
来の高分子分散型の反射型液晶表示素子の一例を示した
ものである。液晶分散層からなる液晶層13が、内面に
透明電極12a、12bを有する透光性基板11a、1
1bに挾まれて液晶セル10が構成されている。液晶分
散層は液晶13aと、該液晶部を微細領域に分割するよ
うに形成され、高分子物質などからなる支持体13bと
から構成されている。液晶セルの下側には黒色のフィル
ムのような光吸収手段20が設けられている。液晶セル
に電圧を印加していない場合、液晶は支持体壁面によっ
て配向が乱された状態にあり、そのために液晶層中には
微少な屈折率のゆらぎを生ずる。このような状態におい
て、図4に示すように外部からの入射光50は液晶層1
3によって散乱される。後方散乱成分の一部501は視
認方向に進み、観察者の目40に入り白色表示となる。
液晶層に電圧を印加すると液晶は電界方向(液晶層の厚
み方向)に平行に配向し、屈折率のゆらぎが小さくなる
ため、図3に示すように入射光50はほとんど散乱され
ることなく進み、光吸収層20に到達して吸収され黒表
示となって観察される。しかしながら、本構成の場合、
図2に示すように液晶層が光散乱状態にあっても前方散
乱成分502の割合が大きく、半分以上の光が光吸収層
によって吸収されてしまう。その結果、十分な白さが得
られずにコントラストの低い表示となってしまう。その
ような問題点を解消するために液晶層の厚さを厚くする
等の対策が採用されている。しかるに、このような対策
は素子の駆動電圧を高くしてしまうという問題があっ
た。特に、高分子分散型の液晶表示素子は、他の散乱型
に較べて元々動作電圧が高いためこの問題は非常に重要
であった。また、別の方式として液晶セルの裏側に鏡面
を設け、さらに、外光の正反射光が直接視認されないよ
うに黒色面を設けた外光遮断手段を素子の上面に設けた
方式が知られている(特公昭45−21729)。この
場合、画素が散乱状態にある時には正反射方向以外の方
向からの入射角の光の散乱光を視認させることにより白
表示が得られ、画素が透明状態にある場合には観察者の
目には光が到達しないため黒表示が得られる。しかしな
がら、この方式では表示装置が平板形状とならなかった
り、白部の明るさが不足する等の問題があった。このよ
うな問題に鑑みて本発明者らは、光吸収層と特定範囲の
入射角に対してのみ反射特性を示し、それ以外の入射角
度範囲の光を透過する角度選択性光反射板と散乱型の液
晶表示素子を順次積層した構造により明るい白背景が得
られる反射型の液晶表示素子を発明した(特願平5−3
1267号)。しかし、本素子は明るい環境では優れた
表示品質が得られるものの、暗い環境では明るさが不足
する問題があった。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device uses a polarizing plate represented by a twisted nematic mode or a super twisted nematic mode to utilize birefringence and optical rotatory power of a liquid crystal, and a dynamic scattering mode or a liquid crystal display device. There is a system that utilizes light scattering by liquid crystals without using a polarizing plate as represented by a phase transition mode. Among them, the light-scattering method does not require a polarizing plate, and therefore has a feature that brighter display is possible without loss (absorption) of light by the polarizing plate. One of the light scattering methods is a polymer-dispersed liquid crystal display element, which has been actively developed in recent years. This has a structure in which a liquid crystal is dispersed in a droplet form by a support such as a resin or a liquid crystal dispersion film in which a resin network structure is formed in the liquid crystal is sandwiched by a substrate with electrodes. In this method, generally, when no voltage is applied, the orientation of the liquid crystal is disturbed by the support, and light is scattered due to a slight fluctuation in the refractive index. When a voltage is applied to this element, when the liquid crystal has a positive dielectric anisotropy, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field and the fluctuation of the refractive index is reduced, so that the liquid crystal layer becomes transparent. This method has the advantage that the response speed is fast in addition to the brightness of the display. When such a light-scattering liquid crystal display device is used as a reflection type direct-view display device, in general, a black background is provided behind the device to provide a black display when the device is in a transparent state and the device is in a scattering state. In that case, the method of displaying white by back light scattering by the device is simple. However, since the backscattered light intensity of such a light-scattering type liquid crystal display element is small, sufficient whiteness cannot be obtained. For example, FIG. 1 shows an example of a conventional polymer-dispersed reflective liquid crystal display device. A liquid crystal layer 13 composed of a liquid crystal dispersion layer has a transparent substrate 11a, 1 having transparent electrodes 12a, 12b on the inner surface thereof
A liquid crystal cell 10 is formed by being sandwiched by 1b. The liquid crystal dispersion layer is composed of a liquid crystal 13a and a support 13b which is formed so as to divide the liquid crystal portion into fine regions and is made of a polymer material or the like. A light absorbing means 20 such as a black film is provided below the liquid crystal cell. When no voltage is applied to the liquid crystal cell, the orientation of the liquid crystal is disturbed by the wall surface of the support, which causes a slight fluctuation in the refractive index in the liquid crystal layer. In such a state, as shown in FIG. 4, incident light 50 from the outside receives the liquid crystal layer 1
Scattered by 3. A part 501 of the backscattering component travels in the viewing direction and enters the observer's eyes 40, resulting in white display.
When a voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal is aligned parallel to the direction of the electric field (thickness direction of the liquid crystal layer), and the fluctuation of the refractive index is small. Therefore, as shown in FIG. 3, the incident light 50 progresses with almost no scattering. The light reaches the light absorption layer 20, is absorbed, and is displayed as black display. However, in the case of this configuration,
As shown in FIG. 2, even if the liquid crystal layer is in the light scattering state, the proportion of the forward scattering component 502 is large, and more than half of the light is absorbed by the light absorbing layer. As a result, sufficient white is not obtained, and the display has low contrast. In order to solve such a problem, measures such as increasing the thickness of the liquid crystal layer are adopted. However, such a measure has a problem that the driving voltage of the element is increased. In particular, the polymer dispersion type liquid crystal display device originally has a higher operating voltage than other scattering type devices, and this problem was very important. As another method, there is known a method in which a mirror surface is provided on the back side of the liquid crystal cell, and further an external light blocking means provided with a black surface is provided on the upper surface of the element so that the specularly reflected light of external light is not directly visible. (Japanese Patent Publication No. 45-21729). In this case, when the pixel is in the scattering state, white display is obtained by visually recognizing scattered light of light having an incident angle from a direction other than the direction of specular reflection, and when the pixel is in the transparent state, it is observed by the observer's eyes. Since no light reaches, a black display is obtained. However, this method has problems that the display device does not have a flat plate shape and the brightness of the white portion is insufficient. In view of such a problem, the present inventors have shown that the light absorption layer and the reflection characteristics only for an incident angle in a specific range, and an angle-selective light reflection plate and a scattering layer that transmit light in other incident angle ranges. Has invented a reflection type liquid crystal display element capable of obtaining a bright white background by a structure in which liquid crystal display elements of the same type are sequentially stacked (Japanese Patent Application No. 5-3.
No. 1267). However, although this device can obtain excellent display quality in a bright environment, it has a problem of insufficient brightness in a dark environment.

【0003】[0003]

【目的】本発明は以上の従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、散乱型の液晶表示モード
を用いた高コントラストで低電圧駆動が可能な平板形状
の液晶表示素子を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a flat panel liquid crystal display device capable of driving with high contrast and low voltage using a scattering type liquid crystal display mode. To provide.

【0004】[0004]

【構成】本発明は、内面に透明な画素電極を有し、離間
対向配置された一対の透明基板と、該基板間に挾持さ
れ、電界印加により光散乱性が変化する液晶層を有する
液晶セルとを備えた液晶表示素子において、液晶層の裏
側に、視認方向を含む特定の範囲の入射角の光を透過
し、それ以外の入射角範囲の光を視認方向以外の方向へ
反射する光透過/反射の切り替り角度選択性を有する選
択的光反射手段と、該選択的光反射手段に、前記反射角
度範囲内で反射する光を少なくとも一部は有する照明光
を照射する光源装置と、該光源装置の裏側に光吸収手段
とを有することを特徴とする反射型液晶表示素子に関す
る。
The present invention relates to a liquid crystal cell having a pair of transparent substrates which have transparent pixel electrodes on the inner surface and are arranged to face each other, and a liquid crystal layer which is sandwiched between the substrates and whose light scattering property is changed by application of an electric field. In a liquid crystal display device including a light transmitting element that transmits light with an incident angle in a specific range including the viewing direction to the back side of the liquid crystal layer and reflects light with a range other than the viewing angle in a direction other than the viewing direction. A selective light reflection means having a switching angle selectivity of reflection / reflection, a light source device for irradiating the selective light reflection means with illumination light having at least a part of light reflected within the reflection angle range, The present invention relates to a reflection-type liquid crystal display element having a light absorbing unit on the back side of a light source device.

【0005】本発明の液晶表示素子を高分子分散型の液
晶セルを用いた場合を例にして構成例により詳細に説明
する。図4は、本発明になる液晶表示素子の構成例を示
したものである。液晶セル10は従来例と同一である
が、液晶層の下側−本例では液晶セルの下側−であっ
て、光吸収手段20の間に特定の範囲の入射角の光を透
過し、他の方向の光を視認方向以外の方向に反射する角
度選択性を有する選択的光反射手段30と、選択的光反
射手段に光照射するための光源装置80が設けられてい
る。図5は、本発明に用いる選択的光反射手段の作用を
説明したものである。選択的光反射手段は本図に示すよ
うに入射角iがic1(またはic2)より小さい入射
光(例えば図中51)は透過し、それ以外の角度からの
入射光(例えば図中52)は反射する性質を有する。6
1と62は入射光が透過する場合と反射する場合の入射
角の境界である。光源装置80は、選択的光反射手段3
0の反射角度範囲(i>ic1、i>ic2)を含む角
度範囲で照明光が反射手段に入射するよう配置されてい
る。本例では光源装置80は冷陰極管、熱陰極管などの
ランプと反射板、遮光部83およびルーバー84によっ
て照射角度を調整している。
The liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to a constitutional example, using a polymer dispersion type liquid crystal cell as an example. FIG. 4 shows a configuration example of the liquid crystal display element according to the present invention. The liquid crystal cell 10 is the same as the conventional example, but is on the lower side of the liquid crystal layer-in this example, the lower side of the liquid crystal cell-and transmits light of an incident angle in a specific range between the light absorbing means 20, A selective light reflecting means 30 having an angle selectivity for reflecting light in other directions in a direction other than the visual recognition direction, and a light source device 80 for irradiating the selective light reflecting means with light are provided. FIG. 5 illustrates the operation of the selective light reflecting means used in the present invention. As shown in this figure, the selective light reflecting means transmits incident light having an incident angle i smaller than ic1 (or ic2) (for example, 51 in the figure) and transmits incident light from other angles (for example, 52 in the figure). It has a reflective property. 6
1 and 62 are boundaries of incident angles when incident light is transmitted and when incident light is reflected. The light source device 80 includes the selective light reflecting means 3
The illumination light is arranged to enter the reflecting means in an angle range including a reflection angle range of 0 (i> ic1, i> ic2). In this example, the light source device 80 adjusts the irradiation angle by a lamp such as a cold cathode fluorescent lamp or a hot cathode fluorescent lamp, a reflecting plate, a light shielding portion 83, and a louver 84.

【0006】次に、本発明の作用について説明する。図
6は、素子に電圧を印加して液晶層を透明状態としたと
きの作用を説明した図である。選択的反射手段への入射
角がic1以上である照明光52は選択的光反射手段に
よって反射され、透明状態にある液晶層13を透過す
る。しかしながら本透過光は観察者40の目には到達し
ない。入射角がic1以下である照明光51は選択的反
射手段30を透過し、光吸収手段に到達して吸収され
る。このようにして液晶層が透明状態の場合には、選択
的光反射手段の反射光の角度範囲外にある観察者には照
明光は到達せず、黒表示が得られる。図7は、素子に電
圧を印加しないかまたはしきい値電圧以下の電圧を印加
して液晶層を散乱状態としたときの作用を説明した図で
ある。選択的反射手段への入射角がic1以上である照
明光52は選択的光反射手段によって反射され、散乱状
態にある液晶層13に入射し、散乱される。散乱光の一
部531は光路を曲げられて観察者40の目には到達す
る。入射角がic1以下である照明光51は選択的反射
手段30を透過し、光吸収手段に到達して吸収される。
このようにして液晶層が散乱状態の場合には、選択的光
反射手段からの反射光が観察者に到達するようになり、
白表示が得られる。なお、本説明で明らかなように、観
察者に到達する光は光強度の強い前方散乱光であるので
従来例の後方散乱を用いた場合に較べ、はるかに明るい
白背景が得られる。なお、照明光の選択的光反射手段へ
の入射角は、選択的反射手段が反射をおこす入射角の角
度範囲を含むことが必須であるが、この範囲の入射角成
分が多いほど明るい表示が得られるために好ましく、す
べての照明光が選択的反射手段が反射を起こす入射角の
角度範囲であることが最も好ましい。図8は、第二の光
源装置90を備えた構成例である。この場合には白背景
をより明るくすることができ、明るさの均一性も向上さ
せることができる。なお、光源装置近傍の画素と離れた
画素の明るさを均一にするために、光源装置に近づくほ
ど入射する光を減ずるような光量制御手段をランプと液
晶層の間の光路内に設けることが好ましい。以上の説明
は素子に設けた光源装置による照明光について記述した
が、実際には室内照明、太陽光などの外光も表示に寄与
し、明るい外光のもとではさらに明るい表示とすること
ができる上、光源装置を作動させずに反射型の表示素子
として用いることも可能である。
Next, the operation of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation when a voltage is applied to the device to bring the liquid crystal layer into a transparent state. The illumination light 52 having an incident angle of ic1 or more on the selective reflection means is reflected by the selective light reflection means and is transmitted through the liquid crystal layer 13 in the transparent state. However, this transmitted light does not reach the eyes of the observer 40. The illumination light 51 having an incident angle of ic1 or less is transmitted through the selective reflection means 30, reaches the light absorption means, and is absorbed. In this way, when the liquid crystal layer is in the transparent state, the illumination light does not reach the observer who is outside the angular range of the reflected light of the selective light reflecting means, and a black display is obtained. FIG. 7 is a diagram for explaining the action when no voltage is applied to the device or a voltage below the threshold voltage is applied to bring the liquid crystal layer into a scattering state. The illumination light 52 having an incident angle of ic1 or more on the selective reflection means is reflected by the selective light reflection means, enters the liquid crystal layer 13 in the scattering state, and is scattered. A part of the scattered light 531 has its optical path bent and reaches the eyes of the observer 40. The illumination light 51 having an incident angle of ic1 or less is transmitted through the selective reflection means 30, reaches the light absorption means, and is absorbed.
In this way, when the liquid crystal layer is in a scattering state, the reflected light from the selective light reflecting means reaches the observer,
A white display is obtained. As is clear from this description, since the light reaching the observer is forward scattered light having a high light intensity, a much brighter white background can be obtained as compared with the case of using the backscattering of the conventional example. It is essential that the incident angle of the illumination light to the selective light reflecting means includes the angle range of the incident angle at which the selective reflecting means causes reflection, but the more the incident angle component of this range is, the brighter the display is. It is preferable for it to be obtained, and it is most preferable that all the illumination light is in the angular range of the incident angle at which the selective reflection means causes reflection. FIG. 8 is a configuration example including the second light source device 90. In this case, the white background can be made brighter and the uniformity of brightness can be improved. In order to make the brightness of pixels near the light source device and pixels far from the light source device uniform, a light amount control means for reducing the incident light toward the light source device is provided in the optical path between the lamp and the liquid crystal layer. preferable. In the above description, the illumination light by the light source device provided in the element is described, but in reality, room lighting, external light such as sunlight also contributes to the display, and a brighter display may be obtained under bright external light. In addition, it can be used as a reflective display element without operating the light source device.

【0007】以上の説明のように、本発明に用いる選択
的光反射手段は、少なくとも観察者方向を含む角度範囲
からの入射光を透過し、それ以外の入射角範囲の光を反
射する特性を持つことが必要である。なお、仮に、観察
者の方向からの入射角を反射する特性を有する場合、光
の逆進性の性質から、反射方向からの外光などの入射光
の反射光が観察されてしまい、コントラストが低下して
しまう。このような選択的光反射手段としては、板状透
明基質に形成されたプリズム群を特に好ましく用いる。
図9は、選択的光反射手段30の好ましい具体例を示し
たものである。アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂な
どの透光性板状基質の表面に微少なプリズム群が形成さ
れている。本例の選択的反射手段の作用を図10の断面
図を用いて説明する。この例では頂角αが90゜のプリ
ズムが形成されている。本例での板状基質の屈折率は
1.41である。入射角iが45゜である入射光53は
底面に45゜の入射角で入射するが、全反射の臨界角δ
cと等しいため底面で全反射され、絶対値が入射角と等
しく、法線Nに対して対称な方向に出射する(光線53
1)。入射角がさらに大きい光54も底面で全反射され
る(光線541)。一方、入射角が45゜より小さい光
55、56は底面への入射角が全反射の臨界角δc以下
であるため反射手段30を透過する。図11は、本例の
反射率と入射角の関係を示したものである。正面方向か
らの入射光に対して透過し、斜め入射に対して反射する
特性が得られている。一般的に観察者の方向は素子の表
示面の法線方向または法線方向から30゜以内の角度で
傾いた方向で設計するのが好ましい。本例では入射角4
5゜が透過/反射の切り替り角となるため、観察者の方
向に反射光が到達することが無い。本例の構成におい
て、透過−反射の切り替わる入射角度ic1、ic2は
プリズムの構造を変えることにより調整可能である。具
体的には、図12に示したプリズムの頂角α、プリズム
底面の傾斜角β、プリズムの傾斜角γを変えることによ
りicを調整可能である。頂角を小さくすることにより
透過光の角度範囲(Δic=ic1−ic2)は小さく
なり、頂角を大きくすることによりΔicを大きくでき
る。icが小さい場合、入射角のマージンが広くなり、
素子の散乱部からの光強度が大きくなり、高いコントラ
ストが得られるが、視野角が狭くなるという問題があ
る。逆に、icを大きくすると視野角が広くなる代わり
に、入射角のマージンが狭くなる、反射モードでの使用
の際、明るさが低下するなどの問題がある。好ましいi
cの範囲は30゜から55゜の範囲であり、35゜から
50゜の範囲がより好ましい。このようなicを得るた
めには、プリズムとして用いることのできるガラスやプ
ラスチックの屈折率範囲(1.4〜1.65)を考慮し
てプリズムの頂角が30゜から150゜の範囲とするこ
とが好ましく、40゜から140゜の範囲がより好まし
い。底面の傾斜角とプリズムの傾斜角は共に選択透過角
度範囲を法線に対して非対称とすることができる。好ま
しい観察方向(法線から30゜以内)を考慮すると、底
面の傾斜角は20゜以内が好ましく、プリズムの傾斜角
は30゜以内であることが好ましい。また、明るさの均
一性や視野角を考慮してプリズム群を構成するプリズム
形状を異ならせしめ、該プリズム群が複数種の光透過/
反射の切り替り角度を有するプリズムで構成させること
もできる。
As described above, the selective light reflecting means used in the present invention has a characteristic of transmitting incident light from an angle range including at least the observer direction and reflecting light in other incident angle ranges. It is necessary to have. Incidentally, if it has a characteristic of reflecting an incident angle from the direction of the observer, reflected light of incident light such as external light from the reflecting direction is observed due to the property of regressiveness of light, and the contrast is Will fall. As such a selective light reflecting means, a prism group formed on a plate-like transparent substrate is particularly preferably used.
FIG. 9 shows a preferred specific example of the selective light reflecting means 30. A minute prism group is formed on the surface of a translucent plate-like substrate such as an acrylic resin or a polycarbonate resin. The operation of the selective reflection means of this example will be described with reference to the sectional view of FIG. In this example, a prism having an apex angle α of 90 ° is formed. The refractive index of the plate-like substrate in this example is 1.41. The incident light 53 having an incident angle i of 45 ° is incident on the bottom surface at an incident angle of 45 °, but the critical angle δ of total reflection is δ.
Since it is equal to c, it is totally reflected on the bottom surface, the absolute value is equal to the incident angle, and the light is emitted in a direction symmetrical with respect to the normal line N (light ray 53).
1). The light 54 having a larger incident angle is also totally reflected by the bottom surface (light ray 541). On the other hand, the lights 55 and 56 having an incident angle smaller than 45 ° are transmitted through the reflecting means 30 because the incident angle to the bottom surface is equal to or less than the critical angle δc of total reflection. FIG. 11 shows the relationship between the reflectance and the incident angle in this example. The characteristic is that the incident light from the front direction is transmitted and the oblique incident light is reflected. Generally, it is preferable that the direction of the observer is designed to be a normal direction of the display surface of the device or a direction inclined at an angle within 30 ° from the normal direction. In this example, the incident angle is 4
Since 5 ° is the transmission / reflection switching angle, the reflected light does not reach the direction of the observer. In the configuration of this example, the incident angles ic1 and ic2 at which transmission / reflection is switched can be adjusted by changing the structure of the prism. Specifically, ic can be adjusted by changing the apex angle α of the prism, the inclination angle β of the prism bottom surface, and the inclination angle γ of the prism shown in FIG. By decreasing the apex angle, the angular range of transmitted light (Δic = ic1-ic2) becomes small, and by increasing the apex angle, Δic can be increased. When ic is small, the margin of incident angle becomes wider,
Although the light intensity from the scattering portion of the device is increased and high contrast is obtained, there is a problem that the viewing angle is narrowed. On the contrary, when ic is increased, the viewing angle is widened, but the margin of the incident angle is narrowed, and when used in the reflection mode, there is a problem that the brightness is reduced. Preferred i
The range of c is 30 ° to 55 °, more preferably 35 ° to 50 °. In order to obtain such ic, the apex angle of the prism is set in the range of 30 ° to 150 ° in consideration of the refractive index range (1.4 to 1.65) of glass or plastic that can be used as the prism. Preferably, the range of 40 ° to 140 ° is more preferable. Both the tilt angle of the bottom surface and the tilt angle of the prism can make the selective transmission angle range asymmetric with respect to the normal line. Considering the preferred observation direction (within 30 ° from the normal line), the inclination angle of the bottom surface is preferably within 20 °, and the inclination angle of the prism is preferably within 30 °. Further, the shape of the prisms forming the prism group is made different in consideration of the uniformity of brightness and the viewing angle so that the prism group can transmit a plurality of types of light.
It is also possible to use a prism having a reflection switching angle.

【0008】以上の説明では、一次元に配列したプリズ
ムにて記載したが、図13のように2次元配列したプリ
ズムを用いることも可能である。図14から図17は、
同様の効果(角度選択性のある反射特性)を有する選択
的反射手段の断面構造例を模式的に示したものである。
プリズム断面は先の例のように二等辺三角形の形状に限
られるものではなく、素子の表示面に対して傾斜した面
を有する構造体の集合物であれば効果が発現する。これ
らの場合、傾斜した二つの面の成す角αが先の好ましい
範囲にあることが望ましい。また、図18のように複数
種の構造が混在した構造であってもよい。ここに示した
5種の構造例はいずれも素子の表示面に平行であるか異
なる傾斜角の面を合わせ持つ。そのため上述のicが不
明瞭となるが、逆にこの効果のため、視感上違和感が少
なくなるという利点もある。図19と図20は、プリズ
ムが傾斜している場合と、プリズム底面が傾斜している
場合の構成例と全反射の臨界角itにある光線の光路6
1、62を示したものである。これらの例では透過光の
角度範囲を法線方向に対して非対称とすることができる
ため、素子を斜め方向から観察するような用途には特に
適している。図21は、本発明に関わる選択的光反射手
段の別の構成例を示したものである。この例で、選択的
光反射手段のプリズム構造31の上に他の層32が設け
られている。32、33はプリズム構造の保護や、屈折
角の制御などの目的で形成される。上述のような入射角
選択性を持たせるためには32はプリズム構造31より
小さい屈折率の材料で形成する必要がある。以上の説明
のように本発明に関わる選択的光反射手段は板状透明基
質のいずれの場所に形成されていてもよい。
In the above description, the prisms are arranged one-dimensionally, but it is also possible to use prisms arranged two-dimensionally as shown in FIG. 14 to 17 show
6 is a schematic view showing an example of a sectional structure of a selective reflection means having a similar effect (reflection characteristics with angle selectivity).
The prism cross section is not limited to the shape of an isosceles triangle as in the above example, and the effect is exhibited as long as it is an aggregate of structures having a surface inclined with respect to the display surface of the element. In these cases, it is desirable that the angle α formed by the two inclined surfaces is within the above preferable range. Further, it may have a structure in which a plurality of types of structures are mixed as shown in FIG. Each of the five structural examples shown here has a surface parallel to the display surface of the device or having a different tilt angle. Therefore, the above-mentioned ic becomes unclear, but on the contrary, there is also an advantage that this feeling reduces discomfort in the visual sense. 19 and 20 show a configuration example in which the prism is tilted, a prism bottom surface is tilted, and the optical path 6 of the light beam at the critical angle it of total reflection.
1 and 62 are shown. In these examples, the angle range of the transmitted light can be made asymmetric with respect to the normal direction, and thus it is particularly suitable for applications where the element is observed from an oblique direction. FIG. 21 shows another configuration example of the selective light reflecting means according to the present invention. In this example, another layer 32 is provided on the prism structure 31 of the selective light reflection means. 32 and 33 are formed for the purpose of protecting the prism structure and controlling the refraction angle. In order to provide the above-mentioned incident angle selectivity, 32 needs to be formed of a material having a refractive index smaller than that of the prism structure 31. As described above, the selective light reflecting means according to the present invention may be formed at any place on the plate-shaped transparent substrate.

【0009】選択的光反射手段を形成する材料として
は、ガラス等の無機物、ポリスチレン、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリオレフィン類、ポリアリレー
ト、ポリスルフォン、ポリエーテルスルホン、ポリアク
リレート、エポキシ樹脂、ポリシリコーン、ポリビニル
アルコール、アセチルセルロースなどの樹脂類など透明
な素材であればほとんどのものを使用することができ
る。用いる材料の屈折率は1.4から1.6の範囲が一
般的である。プリズム構造のピッチ(図8参照)は、
0.05mm〜1mmの範囲が好ましく、0.1mmか
ら0.5mmの範囲がより好ましい。ピッチが短すぎる
場合には、プリズム構造の形成自体が困難となり、コス
トが高くなる。また、大きすぎる場合にはプリズム構造
が観察者に視認されるため表示品質上好ましくない。選
択的反射手段の裏側に配置される光吸収手段としては、
着色されたガラス、金属、プラスチックなど光を吸収す
るものであれば使用可能である。一般的には黒色に着色
したものを好ましく用い、この場合には素子は白黒の表
示となる。また、色を有する場合には着色/白色の表示
となる。光吸収手段は選択反射手段と離して設けること
が好ましい。光吸収手段を塗布などの方法でプリズム下
面に形成することも可能であるが、この場合には、プリ
ズム底面での全反射が起こるようにプリズムの屈折率よ
りも十分小さい屈折率の材料で光吸収層を構成する必要
がある。
Materials for forming the selective light reflecting means include inorganic materials such as glass, polystyrene, polyester,
Most transparent materials such as polycarbonates, polyolefins, polyarylates, polysulfones, polyether sulfones, polyacrylates, epoxy resins, polysilicones, polyvinyl alcohols, and resins such as acetyl cellulose can be used. The refractive index of the material used is generally in the range of 1.4 to 1.6. The pitch of the prism structure (see Fig. 8) is
The range of 0.05 mm to 1 mm is preferable, and the range of 0.1 mm to 0.5 mm is more preferable. If the pitch is too short, it becomes difficult to form the prism structure itself and the cost becomes high. Further, if it is too large, the prism structure is visually recognized by an observer, which is not preferable in view of display quality. As the light absorbing means arranged on the back side of the selective reflecting means,
Any material that absorbs light, such as colored glass, metal, or plastic, can be used. Generally, those colored in black are preferably used, and in this case, the device displays black and white. When it has a color, it is colored / white. The light absorbing means is preferably provided separately from the selective reflecting means. It is also possible to form the light absorbing means on the lower surface of the prism by a method such as coating, but in this case, the light is made of a material whose refractive index is sufficiently smaller than that of the prism so that total reflection at the bottom surface of the prism occurs. It is necessary to configure the absorption layer.

【0010】本発明に用いることのできる液晶の表示方
式は、電圧印加などによって光散乱性が変化するもので
あればすべて用いることができ、従来公知の動的散乱方
式、相転移方式、高分子分散方式などのネマティック液
晶を利用した方式、スメクティック液晶の熱電気光学効
果を利用した方式、強誘電性液晶の光散乱を利用した方
式などを用いることができる。これらの表示方式は、一
般に光散乱性を上げて高コントラストを得ようとする
と、動作電圧が上昇してしまうという問題がある。例え
ば、液晶層厚の増加、相転移方式におけるコレステリッ
クピッチの減少、高分子分散方式における液晶ドロップ
レットの微小化などはいずれも散乱性を上げる効果があ
るが、いずれも駆動電圧を高くしてしまう悪影響があ
る。本発明をこれらの方式に適用した場合、従来と同じ
液晶セルを用いた場合には散乱性の向上による高コント
ラスト化が、コントラストを従来と同じにした場合に
は、駆動電圧の低下を図ることができる。これらの方式
の中でも、液晶層が液晶領域と該液晶領域を微細に分割
するよう構成された支持体とから構成されるいわゆる高
分子分散型の液晶表示素子では、低電圧駆動と光散乱性
の両立が特に困難であるため本発明を適用した場合には
上記の利点は特に顕著となる。本発明で使用することの
できる高分子分散層の内部構造は特に限定されず、エマ
ルジョン法等で作製された分散膜に代表される液晶がほ
ぼ球形の液滴として支持体中に分散されたドロップレッ
ト構造や、光重合法において形成されやすく、支持体が
網目状構造を形成し、網目中の液晶が互いに連通したネ
ットワーク構造など、ポリマーなどの支持体がなんらか
の形で液晶部を微細領域に分割した構造であれば用いる
ことができる。ここでいう微細とは、概ね、0.2μm
から10μmの範囲の大きさをいう。液晶分散層の厚さ
は、従来公知の高分子分散型の液晶表示素子と同様でよ
く、3μmから30μmの範囲が一般的である。また、
液晶と支持体の割合も従来公知の高分子分散型の表示素
子と同様でよく、膜全体に対して液晶が40%から90
%の範囲が一般的である。
As the liquid crystal display system which can be used in the present invention, any liquid crystal display system can be used as long as the light scattering property is changed by application of a voltage, and the conventionally known dynamic scattering system, phase transition system, polymer A method using a nematic liquid crystal such as a dispersion method, a method using a thermoelectro-optical effect of a smectic liquid crystal, a method using light scattering of a ferroelectric liquid crystal, or the like can be used. These display methods generally have a problem that the operating voltage rises when trying to obtain a high contrast by increasing the light scattering property. For example, increasing the liquid crystal layer thickness, decreasing the cholesteric pitch in the phase transition method, and miniaturizing the liquid crystal droplets in the polymer dispersion method all have the effect of increasing the scattering property, but both increase the driving voltage. There is an adverse effect. When the present invention is applied to these methods, when the same liquid crystal cell as the conventional one is used, the contrast is improved by improving the scattering property, and when the contrast is the same as the conventional one, the driving voltage is lowered. You can Among these methods, in a so-called polymer dispersion type liquid crystal display element in which a liquid crystal layer is composed of a liquid crystal region and a support configured to divide the liquid crystal region into fine parts, low voltage driving and light scattering property are used. Since it is particularly difficult to satisfy both requirements, the above advantages are particularly remarkable when the present invention is applied. The internal structure of the polymer dispersion layer that can be used in the present invention is not particularly limited, and a drop in which liquid crystal typified by a dispersion film produced by an emulsion method or the like is dispersed in the support as substantially spherical droplets. The support structure such as a polymer divides the liquid crystal part into fine areas in some way, such as a ret structure or a network structure in which the support forms a network structure that is easily formed by the photopolymerization method and the liquid crystals in the network communicate with each other. Any structure can be used. The term "fine" as used herein is generally 0.2 μm.
To 10 μm. The thickness of the liquid crystal dispersion layer may be the same as that of a conventionally known polymer dispersion type liquid crystal display device, and is generally in the range of 3 μm to 30 μm. Also,
The ratio of the liquid crystal to the support may be the same as that in a conventionally known polymer-dispersed display device, and the liquid crystal is 40% to 90% of the whole film.
The range of% is common.

【0011】[0011]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例1 日本化薬社製のプレポリマーKAYARAD HX62
0にメルク社製の光重合開始剤Darocur1173
を3重量%添加して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
透明導電膜を有するガラス基板を7μmのスペーサーを
介して重ね合わせ、セルギャップが6μmの液晶セルを
作製した。メルク社製の液晶組成物BL036と光硬化
性樹脂組成物を液晶組成物の割合が70重量%となるよ
うに混合し、液が均一となる温度まで加熱して液晶セル
中に注入した。これに、高圧水銀灯によって光照射して
プレポリマーを重合させることにより液晶とポリマーを
相分離させて高分子分散型の液晶層を有する液晶セル1
を作製した。液晶セル1の直下に、頂角が90゜でピッ
チが0.3mmのプリズムを図8のような構造で有する
ポリカーボネート製品(屈折率1.58)の選択的反射
板を平行に配置した。本反射板の選択透過光範囲は、表
示面法線に対して対称で±36゜の範囲であり、それ以
上入射角の大きな入射光に対しては反射板として機能し
た。さらに選択的反射板の直下に表面が粗面化された黒
色のフィルムからなる光吸収手段を設けた。選択的反射
板の端部であってその上部には4Wの熱陰極管と反射
板、遮光板、着色ルーバーからなる光源装置を配置し、
反射板への照明光の入射角を45゜以下となるようにし
て液晶表示素子Aを作製した。参照試料として選択的反
射手段を設けずに図1の構成の反射型液晶表示素子R1
を作製した。これらの液晶表示素子を室内の蛍光灯下で
正面から観察したところ、20Vの電圧印加によってい
ずれの素子も良好な黒表示となったが、電圧無印加時の
散乱光強度は明らかに本発明になるAが優れていた。ま
た、Aは照明光を切った状態においてもR1より明るい
白背景が得られた。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 Prepolymer KAYARAD HX62 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
Photopolymerization initiator Darocur1173 manufactured by Merck Ltd.
Was added in an amount of 3% by weight to prepare a photocurable resin composition.
A glass substrate having a transparent conductive film was overlaid with a 7 μm spacer interposed therebetween to produce a liquid crystal cell having a cell gap of 6 μm. A liquid crystal composition BL036 manufactured by Merck & Co., Inc. and a photocurable resin composition were mixed so that the ratio of the liquid crystal composition was 70% by weight, heated to a temperature at which the liquid became uniform, and injected into a liquid crystal cell. A liquid crystal cell 1 having a polymer-dispersed liquid crystal layer by subjecting this to light irradiation with a high-pressure mercury lamp to polymerize the prepolymer to phase-separate the liquid crystal and the polymer.
Was produced. Directly below the liquid crystal cell 1, a selective reflection plate of a polycarbonate product (refractive index 1.58) having prisms having an apex angle of 90 ° and a pitch of 0.3 mm in a structure as shown in FIG. 8 was arranged in parallel. The selective transmitted light range of the present reflector was within a range of ± 36 ° symmetrical with respect to the normal to the display surface, and it functioned as a reflector for incident light having a larger incident angle. Further, immediately below the selective reflection plate, a light absorbing means made of a black film having a roughened surface was provided. A light source device composed of a 4 W hot cathode tube, a reflection plate, a light shielding plate, and a colored louver is arranged on the upper end of the selective reflection plate,
A liquid crystal display device A was produced so that the incident angle of the illumination light on the reflection plate was 45 ° or less. As a reference sample, a reflective liquid crystal display element R1 having the configuration of FIG.
Was produced. When these liquid crystal display elements were observed from the front under a fluorescent lamp in the room, all of the elements exhibited good black display when a voltage of 20 V was applied, but the scattered light intensity when no voltage was applied was clearly in the present invention. A was excellent. Further, in A, a white background brighter than R1 was obtained even when the illumination light was turned off.

【0012】実施例2〜9 実施例1において、表1のようにプリズム構造の異なる
選択的反射板を用いて同様にして液晶表示素子を作製し
た。用いる材質により好ましい頂角範囲は異なるが、頂
角を30゜〜150゜の範囲内で選択することにより高
コントラストの表示を行うことが可能であった。
Examples 2 to 9 Liquid crystal display elements were produced in the same manner as in Example 1, except that selective reflection plates having different prism structures as shown in Table 1 were used. The preferable apex angle range varies depending on the material used, but it was possible to perform high-contrast display by selecting the apex angle within the range of 30 ° to 150 °.

【表1】 [Table 1]

【0013】[0013]

【効果】本発明になる反射型液晶表示素子は、散乱型の
液晶層と角度選択性を有する光反射手段と該選択的光反
射手段の反射角度範囲内で、照明光の少なくとも一部が
反射する光源装置とを有するため、散乱光強度の大きい
前方散乱を用いることができ、きわめて明るい白表示が
行える。また、選択的光反射手段の角度選択性を利用す
ることにより、非散乱画素は黒表示となり、印刷物のよ
うな明瞭で高コントラストの白黒表示が可能である。ま
た、液晶層の光散乱性を大きくしなくとも強い光散乱が
得られるため、同じコントラストを得るための駆動電圧
は低くなる。
According to the reflective liquid crystal display element of the present invention, at least part of the illumination light is reflected within the reflection angle range of the scattering liquid crystal layer and the light reflecting means having angle selectivity and the selective light reflecting means. Since it has a light source device that operates, forward scattering with high scattered light intensity can be used, and extremely bright white display can be performed. Further, by utilizing the angle selectivity of the selective light reflecting means, the non-scattering pixels are displayed in black, and clear and high-contrast black and white display like a printed matter is possible. Further, since strong light scattering can be obtained without increasing the light scattering property of the liquid crystal layer, the driving voltage for obtaining the same contrast is low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の高分子分散型の液晶表示素子の一例の断
面構造を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of an example of a conventional polymer-dispersed liquid crystal display element.

【図2】図1の液晶セルの電圧非印加状態の光の径路を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a light path of a liquid crystal cell of FIG. 1 in a voltage non-application state.

【図3】図1の液晶セルの電圧印加状態の光の径路を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a light path of a voltage applied state of the liquid crystal cell of FIG.

【図4】本発明の液晶表示素子の一例の断面構造を模式
的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of an example of the liquid crystal display element of the present invention.

【図5】本発明の選択的光反射手段の作用を模式的に説
明した図である。
FIG. 5 is a view schematically explaining the operation of the selective light reflecting means of the present invention.

【図6】本発明の液晶表示素子の電圧印加状態の光の径
路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a light path of a liquid crystal display element of the present invention in a voltage applied state.

【図7】本発明の液晶表示素子の電圧非印加またはしき
い値電圧以下の電圧印加時の液晶層の光散乱状態を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a light-scattering state of the liquid crystal layer when no voltage is applied to the liquid crystal display element of the present invention or when a voltage equal to or lower than a threshold voltage is applied.

【図8】2個の光源装置を備えた本発明の液晶表示素子
の1例の断面構造を模式的に示す図である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of an example of the liquid crystal display element of the present invention including two light source devices.

【図9】本発明の選択的光反射手段の好ましい1具体例
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a preferred specific example of the selective light reflecting means of the present invention.

【図10】図9の選択的光反射手段の作用を示す該手段
の断面図である。
10 is a sectional view of the selective light reflecting means of FIG. 9 showing the operation thereof.

【図11】図9の選択的光反射手段の反射角と入射角の
関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a reflection angle and an incident angle of the selective light reflecting means of FIG.

【図12】本発明の光反射手段を構成するプリズム群の
プリズムの頂角α、底面の傾斜角βおよびプリズムの傾
斜角γの関係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship among the apex angle α of the prisms, the inclination angle β of the bottom surface, and the inclination angle γ of the prisms of the prism group constituting the light reflecting means of the present invention.

【図13】本発明の選択的光反射手段が、二次元配列し
たプリズムで構成された1例の斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of an example in which the selective light reflecting means of the present invention is composed of prisms arranged two-dimensionally.

【図14】本発明の選択的光反射手段を構成するプリズ
ムの断面構造の1例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a prism which constitutes the selective light reflecting means of the present invention.

【図15】本発明の選択的光反射手段を構成するプリズ
ムの断面構造の他の例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing another example of the cross-sectional structure of the prism that constitutes the selective light reflecting means of the present invention.

【図16】本発明の選択的光反射手段を構成するプリズ
ムの断面構造の他の例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing another example of the cross-sectional structure of a prism which constitutes the selective light reflecting means of the present invention.

【図17】本発明の選択的光反射手段を構成するプリズ
ムの断面構造の他の例を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing another example of the cross-sectional structure of a prism which constitutes the selective light reflecting means of the present invention.

【図18】本発明の選択的光反射手段が、複数種の異な
る形状のプリズムで構成されるものの1例の断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view of an example of the selective light reflecting means of the present invention that is configured by a plurality of types of prisms having different shapes.

【図19】本発明の選択的光反射手段を構成するプリズ
ム群のプリズムが傾斜しているもの1例の断面図であ
る。
FIG. 19 is a cross-sectional view of one example in which the prisms of the prism group forming the selective light reflecting means of the present invention are inclined.

【図20】本発明の選択的光反射手段を構成するプリズ
ム群のプリズムの底面が傾斜しているものの1例の断面
図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of an example in which the bottom surface of the prism of the prism group that constitutes the selective light reflecting means of the present invention is inclined.

【図21】プリズム構造の上に他の層が設けられている
本発明の光反射手段の1例の断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of an example of the light reflecting means of the present invention in which another layer is provided on the prism structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 液晶セル 11a 透光性基板 11b 透光性基板 12a 透明電極 12b 透明電極 13 液晶層 13a 液晶 13b 支持体 20 光吸収層 30 選択的光反射手段 40 観察者の目 50 入射光 51 入射光 52 入射光 53 入射光 54 入射光 55 入射光 56 入射光 61 光透過/反射の切り替り角度 62 光透過/反射の切り替り角度 80 光源装置 83 遮光部 84 ルーバー 501 後方散乱成分の一部 502 前方散乱成分の一部 531 反射光 541 反射光 ic1 光透過/反射の切り替り角度 ic2 光透過/反射の切り替り角度 p ピッチ α プリズムの頂角 β プリズム底面の傾斜角 γ プリズムの傾斜角 α1 プリズムの頂角 α2 プリズムの頂角 α3 プリズムの頂角 δ 全反射の臨界角10 liquid crystal cell 11a translucent substrate 11b translucent substrate 12a transparent electrode 12b transparent electrode 13 liquid crystal layer 13a liquid crystal 13b support 20 light absorbing layer 30 selective light reflecting means 40 observer's eye 50 incident light 51 incident light 52 incident Light 53 Incident light 54 Incident light 55 Incident light 56 Incident light 61 Light transmission / reflection switching angle 62 Light transmission / reflection switching angle 80 Light source device 83 Light shielding part 84 Louver 501 Part of backscattering component 502 Forward scattering component Part of 531 Reflected light 541 Reflected light ic1 Light transmission / reflection switching angle ic2 Light transmission / reflection switching angle p Pitch α Prism top angle β Prism bottom tilt angle γ Prism tilt angle α 1 Prism top Angle α 2 Prism apex α 3 Prism apex angle δ Critical angle for total internal reflection

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内面に透明な画素電極を有し、離間対向
配置された一対の透明基板と、該基板間に挾持され、電
界印加により光散乱性が変化する液晶層を有する液晶セ
ルとを備えた液晶表示素子において、液晶層の裏側に、
視認方向を含む特定の範囲の入射角の光を透過し、それ
以外の入射角範囲の光を視認方向以外の方向へ反射する
光透過/反射の切り替り角度選択性を有する選択的光反
射手段と、該選択的光反射手段に、前記反射角度範囲内
で反射する光を少なくとも一部は有する照明光を照射す
る光源装置と、該光源装置の裏側に光吸収手段とを有す
ることを特徴とする反射型液晶表示素子。
1. A pair of transparent substrates, each having a transparent pixel electrode on the inner surface thereof and arranged to face each other at a distance, and a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between the substrates and having a light scattering property changed by application of an electric field. In the provided liquid crystal display element, on the back side of the liquid crystal layer,
Selective light reflection means having light-transmission / reflection switching angle selectivity that transmits light with an incident angle in a specific range including the visual recognition direction and reflects light with an incident angle range other than that in a direction other than the visual recognition direction. And a light source device for irradiating the selective light reflecting means with illumination light having at least a part of light reflected within the reflection angle range, and a light absorbing means on the back side of the light source device. Reflective liquid crystal display device.
【請求項2】 選択的光反射手段が、板状透明基質に形
成されたプリズム群である請求項1記載の液晶表示素
子。
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the selective light reflecting means is a prism group formed on a plate-shaped transparent substrate.
【請求項3】 前記プリズム群を構成するプリズムの光
透過/反射の切り替り角度が、複数種のもので構成され
ている請求項2記載の液晶表示素子。
3. The liquid crystal display element according to claim 2, wherein the prisms forming the prism group are made up of a plurality of types of light transmission / reflection switching angles.
【請求項4】 選択的光反射手段の光透過/反射の切り
替り角度が30゜〜55゜の範囲内である請求項1、2
または3記載の液晶表示素子。
4. The light transmission / reflection switching angle of the selective light reflecting means is in the range of 30 ° to 55 °.
Alternatively, the liquid crystal display element according to the item 3.
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