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JPH09113893A - 反射型液晶表示素子 - Google Patents

反射型液晶表示素子

Info

Publication number
JPH09113893A
JPH09113893A JP7266683A JP26668395A JPH09113893A JP H09113893 A JPH09113893 A JP H09113893A JP 7266683 A JP7266683 A JP 7266683A JP 26668395 A JP26668395 A JP 26668395A JP H09113893 A JPH09113893 A JP H09113893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display device
reflective
crystal cell
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.)
Pending
Application number
JP7266683A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Komura
真一 小村
Osamu Ito
理 伊東
Ikuo Hiyama
郁夫 檜山
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7266683A priority Critical patent/JPH09113893A/ja
Publication of JPH09113893A publication Critical patent/JPH09113893A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】影のない、明るい反射型液晶表示素子を提供す
る。 【解決手段】本発明の反射型液晶表示素子は、一対の電
極を有する基板間に液晶を挟持した液晶セルと、前記液
晶セルの外側に配置された偏光板と、入射光を反射する
鏡面反射板と、鏡面反射板の前方に配置され、異なる屈
折率を有する2種類の微小領域から構成されるフィルム
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶を用いた表示装
置に係り、特に反射型液晶表示装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来、明るい反射型液晶表示装置を実現
するために、以下のような技術がある。
【0003】(1)STN−LCDにヘアライン加工等
を施して拡散性を有する反射板を付けたもの。(2)画
素電極として表面に凹凸のある金属を用いて光反射特性
に拡散性を付与したもの(特開平5−323371 号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術(1)の場
合、液晶層と反射板の間に1mm厚程度のガラス基板が介
在する。そのため、例えば黒表示部を透過して反射板に
入射した光が反射板にて反射された後、白表示部を透過
して観測者に達する場合がある。この場合、その部分は
正常部よりも暗い表示となる。すなわち、白地に黒い文
字を表示した場合に文字の影が見えるような表示になっ
てしまう。この問題は、液晶層と反射板の距離を短くす
ることによって解決できるが、ガラス基板は液晶層を均
一な厚さで保持しなければならず薄くすることは容易で
はない。
【0005】従来技術(2)を用いれば、この問題を解
決できる。しかし、この場合、電極に凹凸を付けるため
のプロセスが増え、コストが増す。また、この凹凸に起
因した画質の不均一性も問題となる。
【0006】本発明の目的は良好な拡散反射を示す反射
型液晶表示素子を実現することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型液晶表示
素子は、一対の電極を有する基板間に液晶を挟持した液
晶セルと、前記液晶セルの外側に配置された偏光板と、
入射光を反射する鏡面反射板と、鏡面反射板の前方に配
置され、異なる屈折率を有する2種類の微小領域から構
成されるフィルムとを有する。
【0008】
【発明の実施の形態】
[実施例1]本発明の第1の実施例の構成を図1に示
す。光制御フィルム1は特定方向から入射した光を散乱
する機能を有するフィルムである。本実施例の場合、光
制御フィルムに対し垂直に入射した光が散乱される光制
御フィルムを用いて、反射電極4によって反射された光
を散乱し拡散反射とする。光制御フィルムとしては、2
種類の紫外線硬化型高分子の混合物に紫外線を照射して
作成されるフィルムが用いられる。このフィルムは2種
類の屈折率をもつ高分子の層が積そうされた構造からな
る。反射電極4はアルミ等の金属よりなる。先述のよう
に光制御フィルム1で拡散性を付与できるので、反射電
極自体は鏡面であっても構わない。反射電極の抵抗は透
明電極を用いた場合よりも低いため、クロストークを低
減できる。STN液晶2には透明電極3と反射電極4の
電位差が印加される。印加される電圧によってSTN液
晶2は異なる光学特性を示し、この特性を利用して表示
を行う。本実施例では、液晶層の厚さは4μmでΔn=
0.15 とした。この方式(偏光板が1枚)のSTN−
LCDの場合、従来のSTN−LCDに比べて厚さとΔ
nの積が小さくてもコントラストが得られる。したがっ
て、本実施例のように4μmと狭ギャップの液晶セルを
用いることによって高速化が実現できる。2枚の位相板
6は黒表示を実現する電圧が透明電極3と反射電極4の
間に印加されているとき、反射電極4上における偏光状
態が波長に係らずに円偏光となるように設定されてい
る。下側の位相板は反射板で反射され、再度STN液晶
2を透過した光を波長に係らず、同一の長方形に内接す
る楕円偏光とするように選ばれる。上側の位相板は前記
長方形の長辺あるいは短辺に平行な光学軸を有し、前記
長方形に内接する楕円偏光を波長に係らず、偏光板の吸
収軸に平行な直線偏光とするように選ばれる。このよう
にして、良好な白黒表示が実現できる。位相板6の材料
としては、ポリカーボネイトフィルム等、高分子フィル
ムを延伸して得られる複屈折性フィルムが用いられる。
【0009】ガラス基板7は透明電極3あるいは反射電
極4を備え、かつSTN液晶2を保持する。ガラス基板
のほかにプラスチック等を用いることもできる。本実施
例では、黒表示の特性を重視した位相板の配置である
が、白表示を重視した配置、あるいは1枚だけの位相板
を用いた反射型液晶表示装置にも応用できる。白表示を
重視した場合には、反射電極上における偏光状態が波長
に係らずに直線偏光となるように位相板が設定される。
本実施例を用いることによって、反射面に拡散性を付与
することなしに、良好な拡散性のある反射型液晶表示装
置が得られる。
【0010】[実施例2]本発明の第2の実施例の構成
を図2に示す。第1の実施例と同様に、垂直に入射した
光が散乱される光制御フィルム1を用いてある。STN
液晶2には一対の透明電極間の電位差が印加される。液
晶層の厚さは6μmでΔn=0.15 とした。2枚の位
相板6は白黒表示を実現するように選ばれる。鏡面反射
板8としてはガラスにアルミを蒸着したもの等が用いら
れる。本実施例では、STN液晶2の両側に1枚づつの
位相板がある場合で説明したが、位相板が1枚だけの場
合、あるいは片側に2枚ある場合についても同様の効果
が得られる。本実施例を用いることによって、反射面に
拡散性を付与することなしに、良好な拡散性のある反射
型液晶表示装置が得られる。
【0011】[実施例3]本発明の第3の実施例の構成
を図3に示す。第1,第2の実施例と同様に、垂直に入
射した光が散乱される光制御フィルム1を用いてある。
STN液晶2には一対の透明電極間の電位差が印加され
る。液晶層の厚さは6μmでΔn=0.15とした。2枚の
位相板6は白黒表示を実現するように選ばれる。鏡面反
射板8としてはガラスにアルミを蒸着したもの等が用い
られる。第2の実施例と同様に、位相板が1枚だけの場
合、あるいは片側に2枚ある場合についても同様の効果
が得られる。本実施例を用いることによって、反射面に
拡散性を付与することなしに、良好な拡散性のある反射
型液晶表示装置が得られる。
【0012】[実施例4]本発明の第4の実施例の構成
を図4に示す。第1,第2,第3の実施例と同様に垂直
に入射した光が散乱される光制御フィルムを用いてあ
る。TN液晶21には一対の透明電極間の電位差が印加
される。液晶層の厚さは5μmでΔn=0.11とした。鏡
面反射板8としてはガラスにアルミを蒸着したもの等が
用いられる。本実施例を用いることによって、反射面に
拡散性を付与することなしに、良好な拡散性のある反射
型液晶表示装置が得られる。
【0013】[実施例5]本発明の第5の実施例の構成
を図5に示す。第1〜第4の実施例と同様に、垂直に入
射した光が散乱される光制御フィルム1を用いてある。
ゲストホスト型液晶22には透明電極3と反射電極4の
電位差が印加される。ゲストホスト型液晶は二色性色素
を混入した液晶である。この場合の液晶には、(1)コ
レステリック液晶,(2)ネマチック液晶,(3)ポリ
マー分散型液晶,(4)液晶ゲル(液晶に微量の高分子
が混入したもの)等が用いられる。反射電極4はアルミ
等の金属よりなる。本実施例を用いることによって、反
射面に拡散性を付与することなしに、良好な拡散性のあ
る反射型液晶表示装置が得られる。
【0014】[実施例6]本発明の第6の実施例の構成
を図6に示す。外光の入射する側から、偏光板5,2枚
の位相板6,ガラス基板7,光制御膜11,透明電極
3,STN液晶2,反射電極4,ガラス基板7を順次積
層した構成からなる。光制御膜11は、光制御フィルム
1と同様の光学特性を有する部材である。ガラス基板に
プレポリマーの混合物をスピンコートで塗布し、紫外線
を照射することによって形成される。強度を得るために
熱硬化との併用を行うことが好ましい。光制御膜を硬化
した後、カラーフィルタ上に形成するのと同様の方法で
透明電極を形成する。形成された光制御膜は異なる屈折
率の微細な領域からなる。反射電極4はアルミ等の金属
よりなる。光制御膜で拡散性を付与できるので、反射電
極自体は鏡面であっても構わない。STN液晶2には一
対の透明電極3と反射電極4の電位差が印加される。液
晶層の厚さは4μmでΔn=0.15 とした。2枚の位
相板6は白黒表示を実現するように選ばれる。実施例1
の場合は、拡散性を付与する光制御フィルム1とSTN
液晶2がガラス基板7によって隔てられているため、画
素の大きさがガラス基板の厚みに比べて著しく小さい場
合には表示した画像がにじんだようになってしまう。本
実施例では、拡散性を与える光制御膜11とSTN液晶
2が近接しているため、このにじみが解消できる。本実
施例を用いることによって、反射面に拡散性を付与する
ことなしに、良好な拡散性が有り、かつ表示した画像が
にじまない反射型液晶表示装置が得られる。
【0015】本実施例では、ガラス基板と透明電極の間
に光制御膜を挿入したが、透明電極と液晶層の間に挿入
し、液晶を配向させる配向膜を兼ねることも有効な方法
である。
【0016】[実施例7]本発明の第7の実施例の構成
を図7に示す。第1の実施例と同様に、垂直に入射した
光が散乱される光制御フィルム1を用いてある。STN
液晶2には一対の透明電極と反射電極の電位差が印加さ
れる。液晶層の厚さは4μmでΔn=0.15とした。2枚
の位相板6は白黒表示を実現するように選ばれる。反射
電極4はアルミ等の金属よりなる。本実施例を用いるこ
とによっても、反射面に拡散性を付与することなしに、
良好な拡散性が有り、かつ表示した画像がにじまない反
射型液晶表示装置が得られる。上記の実施例1から7に
おいて、光制御フィルムとして、斜め方向から入射した
光を散乱する光制御フィルムあるいは光制御膜を用いれ
ば指向性をもった反射型液晶表示装置が得られる。上記
の実施例1から7においては光制御フィルムの位置を特
定して説明したが、反射機能を有する部材よりも光の入
射側に配置されていれば、拡散反射の効果は得られる。
上記の実施例1から7とカラーフィルタを組み合わせれ
ば、色純度の高い反射型カラー液晶表示装置が実現でき
る。上記の実施例1及び5から7では、下側のガラス基
板は透明である必要なくプラスチック等の不透明な基板
を使用してもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、明るく、影のない、反
射型液晶表示装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【図2】本発明の第2の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【図3】本発明の第3の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【図4】本発明の第4の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【図5】本発明の第5の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【図6】本発明の第6の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【図7】本発明の第7の実施例の素子の構成を示す模式
断面図。
【符号の説明】
1…光制御フィルム、3…透明電極、4…反射電極、5
…偏光板、6…位相板、7…ガラス基板、8…鏡面反射
板、9…プリズムアレイ、20…STN液晶、21…T
N液晶、22…ゲストホスト型液晶。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の電極を有する基板間に液晶を挟持し
    た液晶セルと、 前記液晶セルの外側に配置された偏光板と、 入射光を反射する鏡面反射板と、 前記鏡面反射板の前方に配置され、異なる屈折率を有す
    る2種類の微小領域から構成されるフィルムとを有する
    ことを特徴とする反射型液晶表示素子。
  2. 【請求項2】透明電極を有する基板と金属電極を有する
    基板との間に液晶を挟持した液晶セルと、 前記液晶セルの外側で前記透明電極を有する基板側に配
    置された偏光板と、 前記液晶セルの外側で前記透明電極を有する基板側に配
    置された異なる屈折率を有する2種類の微小領域から構
    成されるフィルムとを有することを特徴とする反射型液
    晶表示素子。
  3. 【請求項3】一対の透明電極を有する基板間に液晶を挟
    持した液晶セルと、 前記液晶セルを挟むようにして配置された一対の偏光板
    と、 前記液晶セルと前記偏向板の間に配置された異なる屈折
    率を有する2種類の微小領域から構成されるフィルムと
    を有することを特徴とする反射型液晶表示素子。
  4. 【請求項4】請求項1から3のいずれかに記載の反射型
    液晶表示素子において、 液晶が一方の基板から他方の基板に向けて180°以上
    ねじれていることを特徴とする反射型液晶表示素子。
  5. 【請求項5】請求項1から3のいずれかに記載の反射型
    液晶表示素子において、少なくとも1枚の複屈折性フィ
    ルムを積層していることを特徴とする反射型液晶表示素
    子。
  6. 【請求項6】請求項1から3のいずれかに記載の反射型
    液晶表示素子において、 前記液晶に二色性色素を混入したことを特徴とする反射
    型液晶表示素子。
  7. 【請求項7】請求項1から3のいずれかに記載の反射型
    液晶表示素子において、 微細なプリズムが面内に配置されたフィルム状のプリズ
    ムアレイが積層されたことを特徴とする反射型液晶表示
    素子。
  8. 【請求項8】請求項1から3のいずれかに記載の反射型
    液晶表示素子において、 カラーフィルタが積層されたことを特徴とする反射型液
    晶表示素子。
JP7266683A 1995-10-16 1995-10-16 反射型液晶表示素子 Pending JPH09113893A (ja)

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