JPH07261171A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示画面の二重写しや光源の虚像を防止して
高品質の画面表示が可能な反射型液晶表示装置を提供す
ること。 【構成】 透明電極３１が配設された観察者側電極板３
と、この観察者側電極板３に対向して配置されかつ電極
４１が配設された背面電極板４と、これ等両電極板３、
４間に封入された液晶物質５と、上記観察者側電極板３
の外側表面に積層された偏光フィルム２とでその主要部
が構成され、かつ、この偏光フィルム２の表面に屈折率
が異なる二種以上の樹脂を互いに相分離状態で混合分散
させて成る光散乱層１を備える。そして、背面電極板４
や偏光フィルム２表面で反射された光線は光散乱層１で
散乱されて出射しこの散乱光は虚像位置に集束しないた
め表示画面の二重写しや光源の虚像を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射型液晶表示装置に
係り、特に、その表示画面の改善が図れる反射型液晶表
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、電極を備える
一対の電極板と、これ等電極板間に封入された液晶物質
とでその主要部が構成され、上記電極間に電圧を印加し
て液晶物質の配向状態を変化させると共にその配向状態
によりその部位を透過する直線偏光の偏光面を回転さ
せ、この偏光の透過・不透過を偏光フィルムにより制御
して画面表示を行うものである。

【０００３】そして、この種の液晶表示装置としては、
液晶表示装置の背面側に位置する電極板（以下背面電極
板と称する）の裏面若しくは側面に光源（ランプ）を配
置し、背面電極板側から光線を入射させるバックライト
型あるいはライトガイド型のランプ内蔵式透過型液晶表
示装置が広く普及している。

【０００４】しかし、このランプ内蔵式透過型液晶表示
装置においては、そのランプによる消費電力が大きくＣ
ＲＴやプラズマディスプレイ等他の種類のディスプレイ
と略同等の電力を消費するため、液晶表示装置本来の低
消費電力といった特徴を損ない、かつ、携帯先での長時
間の利用が困難となるという欠点を有していた。

【０００５】他方、このようなランプを内蔵することな
く装置の観察者側に位置する電極板（観察者側電極板と
称する）から室内光や自然光等の外光を入射させ、か
つ、この入射光を光反射性背面電極板で反射させると共
に、この反射光で画面表示する反射型液晶表示装置も知
られている。そして、この反射型液晶表示装置ではラン
プを利用しないことから消費電力が小さく、携帯先での
長時間駆動に耐えるという利点を有している。

【０００６】このような反射型液晶表示装置としては、
例えば、図３に示すように背面電極板ａの裏面に金属反
射板ａ３を配置したものが知られている。尚、図３中、
ｂは観察者側電極板、ｃは液晶物質、ｄは偏光フィル
ム、ｅは背面電極板ａと観察者側電極板ｂとを周辺部で
一体化させるシール部材を示しており、上記外光を偏光
フィルムｄで直線偏光に変え、この直線偏光を金属反射
板ａ３で反射させると共に両電極板ａ、ｂの透明電極ａ
２、ｂ２間に電圧を印加して液晶物質ｃを駆動させ、上
記直線偏光の透過・不透過を制御して画面表示するもの
である。

【０００７】また、図４に示す反射型液晶表示装置は、
背面電極板ａの電極ａ２を金属薄膜で構成し、この電極
ａ２により入射光を反射させて画面表示するものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示さ
れる反射型液晶表示装置においては、液晶物質ｃによっ
て構成された表示画面が上記金属反射板ａ３に映って虚
像を生じ、二重に観察されるという問題点があった。

【０００９】これに対して、図４に示される反射型液晶
表示装置においては、金属電極ａ２が液晶物質に密着し
ているため上記二重表示を生じることはないが、その反
面、上記電極ａ２が入射光線を正反射するためその外光
の光源（例えば、蛍光灯）が電極ａ２に映り、画面内に
その虚像が観察されるという問題点があった。

【００１０】更に、上記外光は偏光フィルムｄ表面にお
いても正反射され、一般にその反射率が数％〜１０％と
高いため、この偏光フィルムｄに起因して上記光源の虚
像が観察されることもあった。

【００１１】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、上記表示画面の
二重映しや光源の虚像を防止して高品質の画面表示を可
能とする反射型液晶表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、透明電極が配設された観察者側電極板と、こ
の観察者側電極板に対向して配置されかつ電極が配設さ
れた光反射性背面電極板と、これ等両電極板間に封入さ
れた液晶物質と、上記観察者側電極板の外側表面に配置
され外部から入射する外光を直線偏光に変える偏光フィ
ルムとを備え、上記外光を背面電極板で反射させると共
に両電極板の電極間に電圧を印加して液晶物質を駆動さ
せ、上記直線偏光の透過・不透過を制御して画面表示す
る反射型液晶表示装置を前提とし、上記偏光フィルムの
表面に屈折率が異なる二種以上の樹脂を互いに相分離状
態で混合分散させて成る光散乱層を備えることを特徴と
するものである。

【００１３】この請求項１記載の発明に係る反射型液晶
表示装置によれば、上記光散乱層に入射した光線は相分
離状態で混合分散された樹脂同志の界面でランダムな方
向に反射又は屈折しその反射と屈折を多数回繰り返して
散乱される。

【００１４】このため、外部光源から入射した外光はこ
の光散乱層で散乱されて液晶物質に入射し、また、上記
背面電極板で反射された光線もその出射の際に光散乱層
で散乱される。そして、上記背面電極板や偏光フィルム
表面で反射された光線は上記光散乱層で散乱されて出射
しこの散乱光が虚像位置に集束しないため、上記背面電
極板や偏光フィルム表面の光反射性に起因する表示画面
の二重写しと光源の虚像のいずれをも防止することが可
能となる。

【００１５】この発明において光散乱層を構成する二種
以上の樹脂は任意の屈折率を有するものであってよい
が、上記光散乱層の光散乱性能を向上させるためその屈
折率の差が０．０５以上となるものを適用することが望
ましく、また、光散乱層の表面反射を防止して光源の虚
像を確実に防止するため低い屈折率の樹脂を利用するこ
とが望ましい。

【００１６】これ等樹脂のうち低屈折率の樹脂として
は、例えば、フッ素系樹脂やシリコン系樹脂が利用でき
る。また、高屈折率の樹脂としては、屈折率１．６以上
の樹脂が利用でき、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン樹脂
等が例示できる。また、これ等低屈折率の樹脂や高屈折
率の樹脂として、溶剤乾燥タイプの樹脂、熱で硬化又は
重合するタイプの樹脂、電子線や紫外線等の放射線で硬
化又は重合するタイプの樹脂、あるいは酸化硬化タイプ
の樹脂等を利用することも可能である。

【００１７】そして、これ等二種以上の樹脂を溶剤中で
混合し、偏光フィルム表面に塗布又は印刷することによ
り上記光散乱層を形成することができる。尚、これ等樹
脂を塗布又は印刷する直前に、樹脂液に超音波を照射し
てこれ等樹脂を十分に分散させることが望ましい。塗布
方法又は印刷方法としては、バーコーティング、ロール
コーティング、グラビアコーティング、カーテンコーテ
ィング、スピンコーティング、フレキソ印刷法、スクリ
ーン印刷法等が適用できる。

【００１８】また、乾燥条件を適宜調整したり樹脂硬化
時の内部応和緩和現象を利用することにより、上記光散
乱層の表面に深さ０．０５〜５μｍ程度の凹凸を形成
し、光散乱層表面による反射光を散乱させて表示画面の
コントラストを向上させることも可能である。

【００１９】尚、こうして光散乱層が形成された偏光フ
ィルムを観察者側電極板に接着する際、静電気が発生し
この静電気により上記液晶物質が損傷を受ける場合があ
る。このような場合、上記偏光フィルムと光散乱層との
間に導電性の透明薄膜（透明導電膜）を介在させること
で静電気の発生を回避することが可能となる。請求項２
に係る発明はこのような技術的理由によりなされてい
る。

【００２０】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る反射型液晶表示装置を前提とし、上
記偏光フィルムと光散乱層との間に透明導電膜が設けら
れていることを特徴とするものである。

【００２１】このような透明導電膜としては、酸化イン
ジウム、酸化錫又は酸化亜鉛を基材としこれに他の金属
酸化物を添加して導電性を発揮せしめたものが利用でき
る。この具体例としては、酸化インジウムを基材とし酸
化錫を添加して成るＩＴＯ、あるいは酸化インジウムを
基材とし酸化アルミニウムを添加して成る金属酸化物等
が挙げられる。

【００２２】次に、本発明に適用できる偏光フィルムと
しては、一軸延伸フィルムにヨウ素や二色性染料等の二
色性色素を吸着させてこれ等色素を延伸方向に配向させ
たものが使用できる。また、上記偏光フィルムとして色
素吸着フィルムの両面に保護フィルムを設けたものや、
更にその片面に観察者側電極板接着用の接着剤層を設け
たものを使用することもできる。また、上記一軸延伸フ
ィルムとしては、例えば、一軸延伸ポリビニルアルコー
ルフィルム、あるいは一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、一軸延伸酢酸セルロースフィルム、一軸
延伸ポリカーボネートフィルム、一軸延伸ポリ塩化ビニ
ルフィルム等が使用でき、また、保護フィルムとして
は、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ポリカ
ーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム、ポリスチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、
ポリメタクリル酸メチルフィルム、ポリエーテルサルフ
ォンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリアリ
ールフィルム、あるいはこれ等フィルムを互いに積層し
た多層のフィルムが使用できる。

【００２３】また、液晶表示装置がＳＴＮ（Super Twis
ted Nematic)液晶表示装置である場合には、液晶の屈折
率異方性に起因する画面の着色を防止するため、上記偏
光フィルムに液晶の屈折率異方性を補償する位相差フィ
ルムを設けることが望ましい。このような位相差フィル
ムとしては、プラスチックフィルムを一軸延伸又は二軸
延伸してそのフィルムに屈折率異方性を付与したものが
使用できる。例えば、トリアセチルセルロースフィル
ム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタ
レートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエチレン
フィルム、ポリメタクリル酸メチルフィルム、ポリエー
テルサルフォンフィルム、ポリエーテルケトンフィル
ム、ポリアリールフィルム等のフィルムを一軸延伸又は
二軸延伸したものである。また、これ等延伸フィルムを
その延伸軸が交差する方向に積層した多層フィルムを使
用することもできる。

【００２４】

【作用】請求項１に係る発明によれば、偏光フィルムの
表面に屈折率が異なる二種以上の樹脂を互いに相分離状
態で混合分散させて成る光散乱層を備え、この光散乱層
に入射した光線は上記樹脂同志の界面でランダムな方向
に反射又は屈折しその反射と屈折を多数回繰り返して散
乱される。このため、外部光源から入射した外光はこの
光散乱層で散乱されて液晶物質に入射し、また、背面電
極板で反射された光線もその出射の際に光散乱層で散乱
される。そして、上記背面電極板や偏光フィルム表面で
反射された光線は光散乱層で散乱されて出射しこの散乱
光が虚像位置に集束しないため、上記背面電極板や偏光
フィルム表面の光反射性に起因する表示画面の二重写し
と光源の虚像のいずれをも防止することが可能となる。

【００２５】また、請求項２に係る発明によれば、偏光
フィルムと光散乱層との間に透明導電膜が設けられてい
るため、光散乱層が設けられた偏光フィルムを観察者側
電極板に接着する際の静電気の発生を防止することが可
能となる。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００２７】［実施例１］この実施例に係る反射型液晶
表示装置は、図１に示すように厚さ０．７μｍのガラス
板を基材としかつ透明電極３１が配設された観察者側電
極板３と、画素パターン状の光反射性アルミニウム薄膜
から成る電極４１を有する背面電極板４と、これ等両電
極板３、４間に封入された液晶物質５と、上記観察者側
電極板３の外側表面に順次積層された偏光フィルム２並
びに光散乱層１とでその主要部が構成されている。

【００２８】尚、上記偏光フィルム２は、図２に示すよ
うにヨウ素を吸着させた一軸延伸フィルム２２と、この
表裏に積層されたトリアセチルセルロースの保護フィル
ム２１、２３と、その裏面側に接着剤層２４を介して積
層されたポリカーボネートの位相差フィルム２５と、位
相差フィルム２５上に塗布され観察者側電極板３に接着
する接着剤層２６とで構成されている。

【００２９】また、上記光散乱層１は、屈折率１．５７
の紫外線硬化型エポキシ樹脂９０重量％と屈折率１．４
１のフッ素系アクリル樹脂１０重量％とを互いに相分離
状態で混合分散させた厚さ４μｍの塗膜で構成されてお
り、この塗膜は以下の方法により形成されたものであ
る。すなわち、上記紫外線硬化型エポキシ樹脂中にフッ
素系アクリルモノマーを混合させ、超音波照射して均一
に分散させた直後に上記保護フィルム２１上に塗布し、
次いで窒素雰囲気下で紫外線照射して上記紫外線硬化型
エポキシ樹脂を硬化させると共に、フッ素系アクリルモ
ノマーを重合させフッ素系アクリル樹脂を生成させて形
成したものである。

【００３０】そして、蛍光灯の照明下でこの反射型液晶
表示装置を駆動させたところ、表示画面内に上記蛍光灯
の虚像が全く観察されず、コントラストの高い鮮明な表
示画面を観察することができた。

【００３１】［実施例２］この実施例に係る反射型液晶
表示装置は、上記偏光フィルム２と光散乱層１との間に
ＩＴＯから成る透明導電膜が設けられている点を除き実
施例１に係る反射型液晶表示装置と略同一であり、か
つ、コントラストの高い鮮明な表示画面が観察できるも
のであった。

【００３２】また、この実施例においては、光散乱層１
が設けられた偏光フィルム２を上記観察者側電極板３に
接着して反射型液晶表示装置を組立てる際、偏光フィル
ム２と光散乱層１との間に設けられた透明導電膜が作用
して静電気の発生を回避することが可能であった。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、偏光フィ
ルムの表面に屈折率が異なる二種以上の樹脂を互いに相
分離状態で混合分散させて成る光散乱層を備えており、
この光散乱層に入射した光線は上記樹脂同志の界面でラ
ンダムな方向に反射又は屈折しその反射と屈折を多数回
繰り返して散乱される。このため、外部光源から入射し
た外光はこの光散乱層で散乱されて液晶物質に入射し、
また、背面電極板で反射された光線もその出射の際に光
散乱層で散乱される。

【００３４】そして、上記背面電極板や偏光フィルム表
面で反射された光線は光散乱層で散乱されて出射しこの
散乱光が虚像位置に集束しないため上記背面電極板や偏
光フィルム表面の光反射性に起因する表示画面の二重写
しと光源の虚像のいずれをも防止することが可能とな
り、反射型液晶表示装置における表示画面の改善が図れ
る効果を有している。

【００３５】また、請求項２に係る発明によれば、偏光
フィルムと光散乱層との間に透明導電膜が設けられてい
るため光散乱層が設けられた偏光フィルムを観察者側電
極板に接着する際の静電気の発生を防止することが可能
となり、静電気発生に伴う液晶物質の損傷を防止できる
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る反射型液晶表示装置の断面図。

【図２】実施例１に係る光散乱層の断面図。

【図３】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。

【図４】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。

【符号の説明】

１ 光散乱層 ２ 偏光フィルム ３ 観察者側電極板 ４ 背面電極板 ５ 液晶物質 ２２ ヨウ素を吸着させた一軸延伸フィルム ３１ 透明電極 ４１ 電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明電極が配設された観察者側電極板と、
   この観察者側電極板に対向して配置されかつ電極が配設
   された光反射性背面電極板と、これ等両電極板間に封入
   された液晶物質と、上記観察者側電極板の外側表面に配
   置され外部から入射する外光を直線偏光に変える偏光フ
   ィルムとを備え、上記外光を背面電極板で反射させると
   共に両電極板の電極間に電圧を印加して液晶物質を駆動
   させ、上記直線偏光の透過・不透過を制御して画面表示
   する反射型液晶表示装置において、 上記偏光フィルムの表面に屈折率が異なる二種以上の樹
   脂を互いに相分離状態で混合分散させて成る光散乱層を
   備えることを特徴とする反射型液晶表示装置。
2. 【請求項２】上記偏光フィルムと光散乱層との間に透明
   導電膜が設けられていることを特徴とする請求項１記載
   の反射型液晶表示装置。