JP2005099268A - 半透過型液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反射層8の表面形状が凹凸で光散乱機能を有しており、且つ背面側基板10と観察者側基板7’間の反射部のみに、透明粒子と透明樹脂からなり両者の屈折率の差による光散乱性を有する光散乱層5が設けられていること。
【選択図】図1
Description
また、屋外で使用することも想定しなくてはならず、太陽光下など非常に明るい環境では、透過型表示装置の画像部の発光量が環境光に比較して相対的に小さくなり、また表面反射量が無視できないぐらい大きくなり、見にくくなるという問題が生じた。一方、反射型表示装置は環境が明るいほど表示特性は向上する。
これは画素のうちの一部を反射表示に一部を透過表示に使用するもので、反射表示部に相当する領域にのみ反射層が一対の対向基板の観察者側から見て向こう側の対向基板の内面に設けられており、反射表示の時には反射板での反射により画像を観察する。
光源の位置と表示装置の位置を想定して、観察者の両眼に至る可能性のある範囲にのみ光量をできるだけ大きくとり、それ以外には行かないようにする設計が必要である。
せた、前方散乱板があるが、画像を形成する液晶層と散乱層との間に、基板の厚み、たとえばガラスにおいては0.5mm以上と画素の10倍以上の距離が生じることになり、画像のぼけが生じるという欠点を有することになる。
それは、散乱層によるわずかな消偏性のためである。透過表示では従来非常に高いコントラストが得られており、黒表示でのわずかな消偏性による微少な光の漏れが、大きくコントラスト値を減じることになる。
半透過型液晶表示装置は、携帯電話、PDA、デジカメ、カムコーダなどに使用されるが、これらの用途は室外での使用も含むことが特徴で、太陽光のような平行光を光源とした場合、規則的な反射が生じると、部分的な干渉現象が生じ、ギラツキ感のある表示となってしまうといった致命的な欠点を有した。
のパターンを得るもので、3回繰り返して3色の塗り分けを行う。また印刷法、インクジェット法などによっても作製することができる。色と色の間に黒のパターンを入れることによって、彩度向上とコントラスト向上を図ることもできる。
また、半透過の反射部の反射板を電極として用いることもできる。もちろんこの場合には透明である必要はない。その場合でも透過部は透明電極が必要である。ここでの電極の目的は、液晶を電場により配向させることである。
また、液晶を滴下した後、両基板を合わせて接着する方法も採用することができる。
絶縁層は感光性樹脂を用いてパターニングする方法が好ましいが、印刷等他の方法も可能である。パッシブモードの場合は、スイッチング素子は不要となる。
けた絶縁層を有することができる。パッシブモードの場合は、スイッチング素子は不要となる。
これらの条件を満たすためには、透明樹脂と透明粒子の光学特性のマッチングが必要である。
また、アルコール、アミン、または有機酸等を用いて透明粒子の表面で反応を生じさせる処理も挙げることができる。
る。
感光材料としては、末端にカルボン酸をもつアルカリ可溶な樹脂、例えば、メタクリル酸或いはアクリル酸と各種アクリル樹脂からなるアクリル重合体、ポリイミド前駆体、末端基にカルボン酸をもつフローレン樹脂等をアルカリ溶液に浸漬して散乱膜を除去することができる。
透明樹脂の屈折率>透明粒子の屈折率の系では、透明樹脂としてはポリスチレン、フルオレン樹脂などの芳香環を含む重合体やポリイミド系樹脂が適用される。また、高屈折率の樹脂と他の樹脂あるいはモノマーの配合により、適正な屈折率を得ることができる。また、高屈折率を有する無機粒子の可視光波長の1/3以下の粒径を持つ微粒子を分散した樹脂も使用することができる。
たとえば、酸化チタン微粒子を通常のアクリル樹脂に分散し高屈折率樹脂のように扱うものである。低屈折粒子としては、シリカ粒子、架橋アクリル粒子、フッ素含有アクリル系粒子、フッ素化ポリエチレン系粒子などが使用できる。
ここで透明粒子の粒径分布を広げる事により回折に起因する着色を防ぐことが出来る。最小粒子径と最大粒子径の比を1.5倍乃至3倍として連続的に粒径が分布することが好ましい。
同様に屈折率が異なる数種の透明樹脂を混合することにより、さらに効果を高めることが出来る。
一般に、これら特性に優れた光散乱膜を得るためには、光散乱膜中の透明粒子の割合を低減すればよい。このような観点から、透明樹脂の容積に対する透明粒子の容積の比は、1.0未満とすることが好ましく、0.8未満とすることがより好ましい。
透明樹脂溶液中で透明粒子割合を高めると、光散乱膜の平坦性が低下する。
したがって、光散乱膜の成膜性の観点からは、透明樹脂の容積(透明樹脂溶液の固形分の容積)に対する透明粒子の容積の比は、1.2以下とすることが好ましい。以上を纏めると、透明樹脂の容積に対する透明粒子の容積の比は、0.2以上であり、且つ0.8未満とすることが望ましく、0.5以上であり、且つ0.8未満とすることがより望ましい。
樹脂で形成された凹凸に対して、AgやAlなどの蒸着やスパッタなどで反射層を形成する。凹凸はセルギャップに影響を与えるため、平滑層を設けることが好ましい。さらに、パターン状に透明電極を形成する。
ガラス基板(1)上に、ブラックマトリックス(3)を形成したあと、カラーフィルタ用カラーレジストの赤を塗布し、パターン露光、現像により赤の着色層(2R)を形成した。緑、青についても同様の手順を繰り返し、図1(a)に示す、3色の着色層(2、2=2R+2G+2B)を有するカラーフィルタ(4)を得た。
スチレン・アクリル酸共重合体:アクリルモノマーM402(東亜合成(株)製):光ラジカル発生剤(イルガキュア907、チバスペシャルティケミカルズ製):シリカ粒子=3:1:0.3:1(固形分重量比)で、シクロヘキサノンで希釈し固形分比20重量%になるように調製した。
次に、光散乱層を形成していないカラーフィルタ(4)、及び光散乱層を形成したカラーフィルタ(4’)上にITOを全面スパッタリング形成し、230℃1時間焼成により透明導電層(透明電極)(6)を設け、観察者側基板(7)、及び観察者側基板(7’)を作製した。
次に、フォトレジスト(13)を用いて、平滑化及び透明電極(9)とのスルーホール(14)を形成した。ITOをスパッタリング形成し、焼成後、フォトレジストでパターニングし透明電極(9)を形成し背面側基板(10)を作製した。
置を作製した。これら2種の半透過型液晶表示装置の表示特性を表1に示す。
2・・・着色層
3・・・ブラックマトリックス
4・・・光散乱層を形成しないカラーフィルタ
4’・・・光散乱層を形成したカラーフィルタ
5・・・光散乱層
6・・・透明導電層(透明電極)
7・・・光散乱層を形成しない観察者側基板
7’・・・光散乱層を形成した観察者側基板
8・・・反射層
9・・・透明電極
10・・・背面側基板
11・・・液晶
12・・・TFT
13・・・フォトレジスト
14・・・スルーホール
Claims (6)
- 画素が反射部と透過部に面積的に分割された半透過型液晶表示装置において、反射層の表面形状が凹凸で光散乱機能を有しており、且つ背面側基板と観察者側基板間の反射部のみに、透明粒子と透明樹脂からなり両者の屈折率の差による光散乱性を有する光散乱層が設けられていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
- 前記観察者側基板の画素に着色層が設けられ、複数色の着色層で構成されていることを特徴とする請求項1記載の半透過型液晶表示装置。
- 前記観察者側基板の画素上に、前記光散乱層が設けられていることを特徴とする請求項1、又は請求項2記載の半透過型液晶表示装置。
- 前記背面側基板の画素の反射部のみに、少なくとも金属からなる反射層、及び前記光散乱層が設けられていることを特徴とする請求項1、又は請求項2記載の半透過型液晶表示装置。
- 前記背面側基板の画素の反射部のみに、少なくとも金属からなる反射層、及び前記光散乱層が設けられ、画素に着色層が設けられていることを特徴とする請求項1記載の半透過型液晶表示装置。
- 前記背面側基板の画素の反射部のみに、少なくとも金属からなる反射層が設けられ、画素に着色層が設けられ、画素の反射部のみに前記光散乱層が設けられていることを特徴とする請求項1記載の半透過型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003331412A JP2005099268A (ja) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | 半透過型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003331412A JP2005099268A (ja) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | 半透過型液晶表示装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2005099268A true JP2005099268A (ja) | 2005-04-14 |
Family
ID=34460088
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JP2003331412A Pending JP2005099268A (ja) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | 半透過型液晶表示装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2005099268A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009075364A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Dainippon Printing Co Ltd | 半透過型ips液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法 |
-
2003
- 2003-09-24 JP JP2003331412A patent/JP2005099268A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009075364A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Dainippon Printing Co Ltd | 半透過型ips液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法 |
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