JP3261853B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents
Reflective liquid crystal displayInfo
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Description
【０００１】[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、液晶表示装置に入射された光線の有効利用が
図れ、かつコントラストの高い画面表示が可能な反射型
液晶表示装置の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device, and more particularly to an improvement in a reflection type liquid crystal display device capable of effectively utilizing light rays incident on the liquid crystal display device and displaying a screen with high contrast. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置は、絵素毎に電圧の印加を
行える電極が配設された一対の基板とこれ等基板間に封
入された液晶物質とでその主要部が構成され、上記電極
間に電圧を印加することにより液晶物質の配向状態を絵
素毎に変化させてこの液晶物質を透過する光の偏光面を
制御すると共に、偏光フィルムによりその透過・不透過
を制御して画面表示を行うもので、上記一対の基板のう
ち一方の基板として絵素毎にその透過光を各色に着色さ
せるカラーフィルター層を有する基板を適用することに
よりフルカラー画面の表示が可能となる。2. Description of the Related Art A main part of a liquid crystal display device is constituted by a pair of substrates provided with electrodes capable of applying a voltage to each picture element and a liquid crystal material sealed between these substrates. Applying a voltage between them changes the alignment state of the liquid crystal material for each picture element to control the plane of polarization of light passing through the liquid crystal material, and controls the transmission / non-transmission of the light with a polarizing film to display the screen. By using a substrate having a color filter layer for coloring the transmitted light of each pixel in each color as one of the pair of substrates, a full-color screen can be displayed.
【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。[0003] As this type of liquid crystal display device,
A backlight or light guide type lamp in which a light source (lamp) is disposed on the back or side of an electrode plate (hereinafter referred to as a back electrode plate) located on the back side of a liquid crystal display device, and a light beam enters from the back electrode plate side. 2. Description of the Related Art Built-in transmission type liquid crystal display devices are widely used.
【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。However, in this transmissive liquid crystal display device with a built-in lamp, power consumption by the lamp is large and C
It consumes almost the same power as other types of displays, such as RT and plasma displays, which impairs the inherent low power consumption characteristics of liquid crystal display devices and makes it difficult to use for long periods of time at a portable location. Had.
【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。On the other hand, external light such as room light or natural light is made to enter from an electrode plate (referred to as an observer-side electrode plate) located on the observer side of the apparatus without incorporating such a lamp, and this incident light is introduced. There is also known a reflective liquid crystal display device that reflects light on a light-reflective back electrode plate and displays a screen with the reflected light. In addition, this reflective liquid crystal display device has an advantage that power consumption is small because a lamp is not used, and the device can be driven for a long time in a portable place.
【０００６】このような反射型液晶表示装置としては、
例えば、図４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４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、ｂ２Ｒ、ｂ２Ｇ、ｂ２Ｂは絵
素部に対応する部位に設けられ各部位を透過する光をそ
れぞれ赤、緑、青色に着色させるカラーフィルター層、
ｂ３は絵素間部に対応する部位に設けられこの部位を透
過する光を遮蔽する遮光膜を示している。As such a reflection type liquid crystal display device,
For example, it is known that a metal reflector a3 is arranged on the back surface of a back electrode plate a as shown in FIG. In FIG. 4,
b is an observer-side electrode plate, c is a liquid crystal material, d is a polarizing film, e is a sealing member that integrates the back electrode plate a and the observer-side electrode plate b around the periphery, b2R, b2G, and b2B are picture elements A color filter layer that is provided in a portion corresponding to the portion and that colors light transmitted through each portion to red, green, and blue,
Reference numeral b3 denotes a light-shielding film provided at a portion corresponding to the inter-picture element portion and blocking light transmitted through this portion.
【０００７】また、図５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。Further, the reflection type liquid crystal display device shown in FIG.
The electrode a2 of the back electrode plate a is made of a metal thin film, and the screen is displayed by reflecting incident light by the electrode a2.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、画面表示の
ために一対の電極間に電圧を印加した場合、隣接する絵
素と絵素との間の電圧印加状態は不安定になり易いため
絵素間部に対応する上記液晶物質もその配向が乱れ易く
なる。そして、これに起因して絵素間部を透過する透過
光の透過率も安定しなくなるため表示画面のコントラス
トや色純度を劣化させる原因になり易かった。そこで、
上述したように上記基板ｂの絵素間部に対応する部位に
遮光膜ｂ３を設けこの部位の光透過を防止して表示画面
のコントラストや色純度を向上させる方法が採られてい
た。By the way, when a voltage is applied between a pair of electrodes for screen display, the voltage applied between adjacent picture elements tends to be unstable. The orientation of the liquid crystal material corresponding to the intervening portion is also easily disturbed. As a result, the transmittance of the transmitted light passing through the inter-picture element portion becomes unstable, which tends to deteriorate the contrast and color purity of the display screen. Therefore,
As described above, a method has been adopted in which a light-shielding film b3 is provided at a portion corresponding to an inter-picture element portion of the substrate b to prevent light transmission at this portion and improve the contrast and color purity of a display screen.
【０００９】しかし、この遮光膜ｂ３が存在する分、入
射光線の有効利用が図れなくなるため表示画面の明るさ
を低下させる問題があった。例えば画面表示領域中の上
記遮光膜ｂ３が存在しない部位（光透過可能な部位）の
面積Ｘ’と上記画面表示領域の全面積Ｘとの比を開口率
（％）としたとき、ＴＦＴ（Thin Film Transister）を
利用したアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置
においては４０〜５０％程度の極めて低い開口率であ
り、また、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶を利
用した単純マトリクス駆動方式の液晶表示装置において
もせいぜい７０〜８０％程度の開口率に過ぎない。従っ
て、入射光線の約４０〜８０％が画面表示に利用される
に過ぎず、その分、表示画面の明るさが低下してしまう
問題点があった。However, the existence of the light-shielding film b3 makes it impossible to effectively use the incident light beam, so that the brightness of the display screen is reduced. For example, when an aperture ratio (%) is defined as a ratio of an area X ′ of a portion (light transmitting portion) where the light shielding film b3 does not exist in the screen display region to a total area X of the screen display region, a TFT (Thin) is used. An active matrix driving type liquid crystal display device using a film transistor (LCD) has an extremely low aperture ratio of about 40 to 50%, and a simple matrix driving type liquid crystal display device using an STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal. At best, the aperture ratio is only about 70 to 80%. Therefore, only about 40 to 80% of the incident light is used for screen display, and there is a problem that the brightness of the display screen is reduced accordingly.
【００１０】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、液晶表示装置に
入射された光線の有効利用が図れかつコントラストの高
い画面表示が可能な反射型液晶表示装置を提供すること
にある。The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of effectively utilizing light rays incident on the liquid crystal display device and capable of displaying a screen with high contrast. To provide a liquid crystal display device.
【００１１】[0011]
【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、絵素毎に電圧の印加を行える透明電極が透明
基板上に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絵素毎に電圧の印加を行え
る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、外光を上記背面電極板で
反射させると共に両電極間に電圧を選択的に印加し液晶
物質の配向状態を絵素毎に変化させて上記直線偏光の透
過・不透過を制御し画面表示する反射型液晶表示装置を
前提とし、上記観察者側電極板における透明基板の絵素
間部に対応する部位にこの部位を透過する透過光を散乱
させる光散乱層を設けると共に、両電極間に電圧が印加
されないときに光反射性背面電極板からの反射光の透過
を防止するノーマリーブラック型表示方式で構成されて
いることを特徴とするものである。That is, the invention according to claim 1 is an observer-side electrode plate in which a transparent electrode capable of applying a voltage for each picture element is disposed on a transparent substrate; A light-reflective back electrode plate provided with electrodes arranged opposite to the electrode plate and capable of applying a voltage to each picture element, a liquid crystal substance sealed between these two electrode plates, A polarizing film disposed on the outer surface of the electrode plate and converting external light incident from the outside into linearly polarized light, the external light is reflected by the back electrode plate, and a voltage is selectively applied between both electrodes to form a liquid crystal material. It is assumed that the reflective liquid crystal display device controls the transmission / non-transmission of the linearly polarized light by changing the orientation state for each picture element and displays a screen, and corresponds to the inter-picture element portion of the transparent substrate in the observer-side electrode plate. A light scattering layer that scatters the transmitted light passing through this part With kicking, it is characterized in that it is constituted by a normally black type display mode to prevent the transmission of reflected light from the light-reflecting back electrode plate when no voltage is applied between the electrodes.
【００１２】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、上記透明基板の絵素間部に入射され
た光線は光散乱層により散乱されるため入射光線の一部
の出射方向が絵素部方向へ変化される。そして、絵素間
部に入射された光線の一部が絵素部に入射されて画面表
示に利用されるため、その分、入射光線の有効利用が図
れ明るい表示画面を可能にする。According to the reflection type liquid crystal display device of the first aspect of the present invention, the light incident on the inter-picture element portion of the transparent substrate is scattered by the light scattering layer, so that a part of the incident light is emitted. The direction is changed to the picture element direction. Since a part of the light beam incident on the inter-pixel portion is incident on the pixel portion and used for screen display, the incident light can be effectively used and a bright display screen can be achieved.
【００１３】また、この反射型液晶表示装置において
は、観察者側電極板における透明基板の絵素間部に対応
する部位に上記光散乱層が設けられていることからこの
部位に従来における遮光膜が存在しないが、画面表示方
式として両電極間に電圧が印加されないときに光反射性
背面電極板からの反射光の透過を防止するノーマリーブ
ラック型表示方式を採用しているため、電圧が印加され
ることのない上記絵素間部においては常に光透過のない
状態に維持される。従って、透明基板の絵素間部に対応
する部位に従来における遮光膜が存在していなくてもこ
の絵素間部からの光線が画面観察者の視野に入ることが
ないためコントラストの高い画面表示を可能にする。In this reflection type liquid crystal display device, since the light scattering layer is provided in a portion of the observer side electrode plate corresponding to the portion between the picture elements of the transparent substrate, a conventional light shielding film is provided in this portion. However, no voltage is applied because a normally black display method is used to prevent the transmission of reflected light from the light-reflective back electrode plate when no voltage is applied between both electrodes as a screen display method. In the inter-picture element portion which is not performed, the state where no light is transmitted is always maintained. Therefore, even if the conventional light-shielding film does not exist in the portion corresponding to the inter-pixel portion of the transparent substrate, the light from the inter-pixel portion does not enter the visual field of the screen observer, so that the screen display with high contrast is performed. Enable.
【００１４】この請求項１に係る発明において上記光散
乱層としては、透明樹脂とこの透明樹脂中に分散され透
明樹脂とその屈折率が異なる散乱材料を含有する塗膜を
利用することができる。In the invention according to the first aspect, as the light scattering layer, a coating film containing a transparent resin and a scattering material dispersed in the transparent resin and having a different refractive index from the transparent resin can be used.
【００１５】尚、請求項１記載の発明に係る反射型液晶
表示装置が偏光板を使用しない［高分子分散型液晶を使
用する液晶表示装置やゲストホスト液晶を使用する液晶
表示装置等が例示される］場合には特に問題ないが、上
記反射型液晶表示装置が偏光板を使用する［ＳＴＮ型液
晶表示装置、ＴＦＴ（ＴＮ）液晶表示装置、ＯＣＢ型液
晶表示装置あるいはＥＣＢ型液晶表示装置等が例示され
る］場合、上記散乱材料が光学的異方性を有すると、こ
れ等異方性散乱材料に入射された光線が偏光分離しかつ
それぞれの偏光がその屈折率に応じた速度で進行するこ
とになるため、偏光板からの出射光線に着色を生じるこ
とがある。このような着色現象を回避するため、上記散
乱材料としては光学的に等方性を有する材料が望まし
い。請求項２及び請求項３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。The reflection type liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention does not use a polarizing plate. Examples thereof include a liquid crystal display device using a polymer dispersed liquid crystal and a liquid crystal display device using a guest-host liquid crystal. Although there is no particular problem in the case where the reflection type liquid crystal display device uses a polarizing plate, there are [STN type liquid crystal display device, TFT (TN) liquid crystal display device, OCB type liquid crystal display device, ECB type liquid crystal display device and the like]. Exemplified], when the scattering material has optical anisotropy, light incident on the anisotropic scattering material is polarized and separated, and each polarized light travels at a speed corresponding to its refractive index. Therefore, the light emitted from the polarizing plate may be colored. In order to avoid such a coloring phenomenon, an optically isotropic material is desirable as the scattering material. The inventions according to claims 2 and 3 have been made for such technical reasons.
【００１６】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
記光散乱層が、透明樹脂とこの透明樹脂中に分散されか
つ透明樹脂とその屈折率が異なる散乱材料を含有するこ
とを特徴とし、また、請求項３に係る発明は、この請求
項２記載の発明に係る反射型液晶表示装置を前提とし、
上記散乱材料が、光学的に等方性を有する材料により構
成されていることを特徴とするものである。That is, the invention according to claim 2 is based on the reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light scattering layer is made of a transparent resin and a transparent resin dispersed in the transparent resin. It is characterized by containing a scattering material having a different refractive index, and the invention according to claim 3 is based on the reflection type liquid crystal display device according to the invention according to claim 2,
The scattering material is made of a material having optical isotropy.
【００１７】これ等請求項２〜３に係る発明において上
記透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、フッ素系
アクリル樹脂、アクリルエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、ポアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
イミド樹脂、あるいはこれ等の共重合樹脂等が利用でき
る。また、エポキシ樹脂にメラミン樹脂を添加したもの
を利用することも可能である。また、これ等の樹脂は熱
硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂ある
いはこれ等硬化方式を併用する樹脂であってよい。In the invention according to claims 2 and 3, the transparent resin includes, for example, acrylic resin, fluorine-based acrylic resin, acrylic epoxy resin, epoxy resin,
A polyester resin, a poamide resin, a urethane resin, a polyimide resin, a copolymer resin thereof, or the like can be used. It is also possible to use epoxy resin to which melamine resin is added. These resins may be thermosetting resins, ultraviolet-curing resins, electron beam-curing resins, or resins using these curing methods in combination.
【００１８】また、光学的に等方性を有する上記散乱材
料としては無機物から成る微粒子や有機ポリマーから成
る微粒子等が例示できる。無機物から成る微粒子として
は、等軸晶と呼ばれる立方晶構造を有する微粒子、この
等軸晶に似て複屈折の小さい正方晶構造を有する微粒
子、あるいは非晶質の微粒子が適用でき、等軸晶を有す
る無機微粒子として、例えば、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、Ｓｒ
Ｆ2 、ＬｉＦ、ＮａＦ等のフッ素化合物、ＭｇＯ、Ｃｅ
Ｏ等の酸化物が利用できる。また、非晶質の微粒子とし
て、例えば、ＳｉＯ2 やガラス粉末が利用できる。ま
た、有機物から成る微粒子としては、アモルファスシリ
コンの他、ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロ
アルコキシ樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、ポリフルオロビニリデン、エ
チレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフルオ
ロビニル等の含フッ素ポリマーを利用でき、またその他
のポリマーにフッ素原子やフッ化アルキル基を導入させ
たものであってもよい。また、これ等フッ素化合物や含
フッ素ポリマーの表面に適当な表面処理を施したものを
上記微粒子として適用することも可能である。このよう
な表面処理としては、例えば、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、ＺｎＯ、透明樹脂、カップリング剤又は界面活性
剤等を塗布し被覆する処理が挙げられる。また、この
他、アルコールあるいはアミン、有機酸等で表面反応を
生じさせたりする処理も例示できる。Examples of the optically isotropic scattering material include fine particles made of an inorganic material and fine particles made of an organic polymer. As the fine particles made of an inorganic substance, fine particles having a cubic structure called equiaxed, fine particles having a tetragonal structure with a small birefringence similar to this equiaxed, or amorphous fine particles can be applied. As inorganic fine particles having, for example, CaF 2 , MgF 2 , Sr
Fluorine compounds such as F 2 , LiF, NaF, MgO, Ce
Oxides such as O can be used. Further, as the amorphous fine particles, for example, SiO 2 or glass powder can be used. Fine particles composed of organic substances include amorphous silicon, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polyfluorovinylidene, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and polyfluorovinyl. Fluorine-containing polymers such as those described above may be used, and other polymers having a fluorine atom or an alkyl fluoride group introduced therein may also be used. Further, those obtained by subjecting the surface of such a fluorine compound or fluorine-containing polymer to an appropriate surface treatment can be used as the fine particles. Such surface treatments include, for example, SiO 2 , ZrO 2 , Al
A process of applying and coating 2 O 3 , ZnO, a transparent resin, a coupling agent, a surfactant, or the like is included. In addition, a treatment for causing a surface reaction with an alcohol, an amine, an organic acid or the like can also be exemplified.
【００１９】尚、この他、光学的に等方性を有する散乱
材料としては相溶性と屈折率が異なる２種以上のポリマ
ーを利用することができる。例えば、光硬化性エポキシ
樹脂中に光硬化性フッ素系アクリルポリマーを分散させ
かつ光照射することにより上記エポキシ樹脂中にフッ素
系アクリルポリマーがエポキシ樹脂から相分離した状態
で分散された光散乱層を形成することができる。In addition, as the scattering material having optical isotropy, two or more kinds of polymers having different compatibility and different refractive indexes can be used. For example, by dispersing a photocurable fluorine-based acrylic polymer in a photocurable epoxy resin and irradiating light, a light-scattering layer in which the fluorine-based acrylic polymer is dispersed in the epoxy resin in a state of being phase-separated from the epoxy resin. Can be formed.
【００２０】また、上記光散乱層のパターンとしては、
マトリクス状（格子状）あるいはストライプ状が例示で
きる。また、これ等パターンの形成方法としては、例え
ば、印刷法や電着法が利用できる。あるいは、フォトリ
ソグラフィ法に従い、感光性樹脂を上記透明樹脂として
使用し、スピンコート法やカーテンコート法等を利用し
て基板上にコートした後、パターン状に露光・現像して
上記光散乱層を形成することも可能である。The pattern of the light scattering layer is as follows:
A matrix shape (lattice shape) or a stripe shape can be exemplified. As a method for forming these patterns, for example, a printing method or an electrodeposition method can be used. Alternatively, according to a photolithography method, using a photosensitive resin as the transparent resin, coating the substrate using a spin coating method, a curtain coating method, or the like, and then exposing and developing the pattern to form the light scattering layer. It is also possible to form.
【００２１】また、上記光散乱層は、透明樹脂と散乱材
料の他、塗膜形成の簡便化を図るため散乱材料の分散助
材や界面活性剤等の添加剤を含むものであってもよい。
また、表示画面のコントラストやホワイトバランスの向
上のため、黒色又は有彩色の着色剤（例えば、染料）を
若干量含むものであってもよい。The light-scattering layer may contain, in addition to the transparent resin and the scattering material, an additive such as a dispersion aid for the scattering material and a surfactant for the purpose of simplifying the formation of the coating film. .
Further, in order to improve the contrast and white balance of the display screen, a black or chromatic colorant (for example, a dye) may be included in a small amount.
【００２２】次に、画面表示の方式として上記ノーマリ
ーブラック型表示方式を採用した反射型液晶表示装置と
しては、例えば絵素毎に電圧の印加が行える透明電極が
設けら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絵素毎に電圧の印加が行える電極が
設けられた光反射性背面電極板と、これ等両電極板間に
封入されると共にその液晶分子の観察者側電極板表面に
おける光学軸（ネマティック液晶分子の配列方向により
決せられる）と背面電極板表面における光学軸が互いに
９０度の角度をなしかつ一方の電極板表面から他方の電
極板表面までの間で上記光学軸が連続的に捩じれている
ネマティック液晶と、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される外来光を直線偏光に変える
偏光フィルムとでその主要部を構成するものが挙げられ
る。Next, as a reflection type liquid crystal display device adopting the above normally black display method as a screen display method, for example, an observer side electrode plate provided with a transparent electrode capable of applying a voltage to each picture element is provided. And a light-reflective back electrode plate provided with electrodes capable of applying a voltage for each picture element, which is disposed opposite to the observer-side electrode plate, and a liquid crystal sealed between the two electrode plates and the liquid crystal. The optical axis (determined by the arrangement direction of the nematic liquid crystal molecules) on the surface of the electrode plate on the observer side of the molecule and the optical axis on the surface of the back electrode plate make an angle of 90 degrees with each other, and the surface of one electrode plate to the other electrode plate. A nematic liquid crystal in which the optical axis is continuously twisted up to the surface, and a polarizing film that is arranged on the outer surface of the observer-side electrode plate and converts external light incident from the outside into linearly polarized light. Include those which constitute the main part of.
【００２３】そして、このノーマリーブラック型表示方
式を採用した反射型液晶表示装置は、以下のようにして
画面表示がなされる。The reflection type liquid crystal display device adopting the normally black type display system displays a screen as follows.
【００２４】すなわち、外部から入射された外来光はま
ず上記偏光フィルムにより直線偏光に変えられてネマテ
ィック液晶に入射する。そして電圧が印加されていない
絵素部においては、上記ネマティック液晶の光学的異方
性に基づき上記直線偏光は円偏光又は楕円偏光に変換さ
れてネマティック液晶を透過し光反射性背面電極板で反
射される。尚、この反射光は、光反射性背面電極板に入
射された上記円偏光又は楕円偏光の偏光面の回転方向と
逆の回転方向を有している。次に、上記反射光は再びネ
マティック液晶を透過して直線偏光（但し、この直線偏
光の偏光面は偏光フィルムを透過してネマティック液晶
に入射された上記直線偏光の偏光面に対し直交してい
る）に変換されこの直線偏光は上記偏光フィルムに吸収
される。他方、電圧が印加されている絵素部において
は、この電圧の印加により上記ネマティック液晶の光学
軸が観察者側電極板の法線方向を向いているため、偏光
フィルムを透過してネマティック液晶に入射された直線
偏光はその偏光面を維持したままネマティック液晶を透
過しかつ光反射性金属電極で反射された後再びネマティ
ック液晶を透過し偏光フィルムを透過して観察者方向へ
出射される。尚、絵素間部に入射された光線は偏光フィ
ルムで直線偏光に変換された後、絵素間部に対応する部
位に設けられた上記光散乱層で散乱される。こうして散
乱された光線の内電圧の印加されている絵素部方向に進
行方向が変化された光線はこの絵素部に入射した光線と
同様に偏光フィルムを透過して観察者方向へ出射され
る。その他の光線は偏光フィルム等に吸収されるため画
面観察者の視野に入ることがない。That is, extraneous light incident from the outside is first converted into linearly polarized light by the polarizing film, and then enters the nematic liquid crystal. Then, in the picture element portion where no voltage is applied, the linearly polarized light is converted into circularly polarized light or elliptically polarized light based on the optical anisotropy of the nematic liquid crystal, passes through the nematic liquid crystal, and is reflected by the light-reflective back electrode plate. Is done. The reflected light has a rotation direction opposite to the rotation direction of the circularly or elliptically polarized light plane incident on the light-reflective back electrode plate. Next, the reflected light passes through the nematic liquid crystal again and is linearly polarized (however, the plane of polarization of the linearly polarized light is orthogonal to the plane of polarization of the linearly polarized light transmitted through the polarizing film and incident on the nematic liquid crystal). ) And this linearly polarized light is absorbed by the polarizing film. On the other hand, in the picture element portion to which the voltage is applied, the optic axis of the nematic liquid crystal is oriented in the normal direction of the observer side electrode plate by the application of the voltage, so that the nematic liquid crystal is transmitted through the polarizing film. The incident linearly polarized light passes through the nematic liquid crystal while maintaining its polarization plane and is reflected by the light-reflective metal electrode, then passes through the nematic liquid crystal again, passes through the polarizing film, and is emitted toward the observer. The light incident on the inter-pixel portion is converted into linearly polarized light by the polarizing film, and then scattered by the light scattering layer provided at a portion corresponding to the inter-pixel portion. Of the scattered light, the light whose traveling direction is changed in the direction of the picture element to which the voltage is applied is transmitted through the polarizing film in the same manner as the light incident on the picture element and is emitted toward the observer. . Other light rays are absorbed by the polarizing film or the like and do not enter the visual field of the screen observer.
【００２５】ここで、上記光反射性背面電極板として
は、例えば、基板の観察者側電極板側の面に光反射性金
属薄膜を有するものが適用でき、この光反射性金属薄膜
を絵素形状に加工して液晶物質を駆動させる電極として
利用することができる。請求項４〜５に係る発明はこの
ような技術的理由に基づいてなされている。Here, as the light-reflective back electrode plate, for example, a plate having a light-reflective metal thin film on the surface of the substrate on the observer side electrode plate side can be applied. It can be processed into a shape and used as an electrode for driving a liquid crystal substance. The inventions according to claims 4 and 5 have been made based on such technical reasons.
【００２６】すなわち、請求項４に係る発明は、請求項
１、２又は３記載の発明に係る反射型液晶表示装置を前
提とし、上記背面電極板の観察者側電極板側の面に光反
射性金属薄膜を備えることを特徴とし、また、請求項５
に係る発明は、請求項４記載の発明に係る反射型液晶表
示装置を前提とし、上記光反射性金属薄膜が液晶物質の
配向状態を制御する電極であることを特徴とするもので
ある。That is, a fourth aspect of the present invention is based on the reflection type liquid crystal display device according to the first, second or third aspect of the present invention, wherein light is reflected on the surface of the back electrode plate on the side of the observer side electrode plate. And a conductive metal thin film.
The invention according to the fourth aspect is based on the reflection type liquid crystal display device according to the fourth aspect, wherein the light-reflective metal thin film is an electrode for controlling an alignment state of a liquid crystal material.
【００２７】このような光反射性金属薄膜としては、例
えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、
マグネシウム合金等が利用できる。また、上記光反射性
背面電極板として、例えば、基板の観察者側電極板とは
反対側の面に光反射材を有するものを適用することもで
きる。請求項６に係る発明はこのような技術的理由に基
づいてなされている。Examples of such a light-reflective metal thin film include aluminum, aluminum alloy, silver, silver alloy,
A magnesium alloy or the like can be used. Further, as the light-reflective back electrode plate, for example, a substrate having a light-reflecting material on the surface of the substrate opposite to the observer-side electrode plate can be applied. The invention according to claim 6 is made based on such technical reasons.
【００２８】すなわち、請求項６に係る発明は、請求項
１、２又は３記載の発明に係る反射型液晶表示装置を前
提とし、上記背面電極板の観察者側電極板とは反対側面
に光反射材を備えることを特徴とするものである。That is, the invention according to claim 6 is based on the reflection-type liquid crystal display device according to claim 1, 2 or 3, wherein light is applied to a side of the back electrode plate opposite to the observer side electrode plate. It is characterized by having a reflecting material.
【００２９】このような光反射材としては、例えば、ア
ルミニウム箔が適用できる。As such a light reflecting material, for example, an aluminum foil can be used.
【００３０】次に、観察者側電極板における透明基板の
絵素部に対応する部位にこの部位を透過する光を絵素毎
に各色に着色させるカラーフィルター層を設けることに
より、マルチカラー画面の表示が可能となる。このカラ
ーフィルター層の色彩としては、赤色、緑色、青色の光
の三原色が望ましいが、この他、互いに補色の関係にあ
る３色でもよく、また上記光の三原色に白色を加えた４
色であってもよい。加えて、赤色−シアンの組合せ、緑
色−マゼンタの組合せ、青色−イエローといった２色の
組合せでもよい。Next, by providing a color filter layer for coloring light transmitted through this portion into each color for each pixel at a portion corresponding to the pixel portion of the transparent substrate in the observer-side electrode plate, thereby providing a multi-color screen. Display becomes possible. The color of this color filter layer is preferably three primary colors of red, green and blue light, but may be three colors which are complementary to each other, or may be a color obtained by adding white to the three primary colors of light.
It may be a color. In addition, a combination of two colors such as a combination of red-cyan, a combination of green-magenta, and a combination of blue-yellow may be used.
【００３１】このようなカラーフィルター層としては、
透明樹脂バインダーとこの透明樹脂バインダー中に混合
された着色剤とから構成されるものが利用できる。As such a color filter layer,
What consists of a transparent resin binder and a coloring agent mixed in this transparent resin binder can be used.
【００３２】このようなカラーフィルター層としては、
透明樹脂バインダーとこの透明樹脂バインダー中に混合
された着色剤とから構成されるものが利用できる。上記
透明樹脂バインダーとしては、波長分散の小さいものが
好ましく、例えば、アクリル樹脂、アクリルエポキシ樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポアミド樹脂、
ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、あるいはこれ等の共重
合樹脂が利用できる。また、エポキシ樹脂にメラミン樹
脂を添加したものを利用することも可能である。また、
これ等樹脂は熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線
硬化型樹脂あるいはこれ等硬化方式を併用する樹脂であ
ってよい。As such a color filter layer,
What consists of a transparent resin binder and a coloring agent mixed in this transparent resin binder can be used. As the transparent resin binder, those having a small wavelength dispersion are preferable, for example, acrylic resin, acrylic epoxy resin, epoxy resin, polyester resin, poamide resin,
Urethane resins, polyimide resins, or copolymer resins thereof can be used. It is also possible to use epoxy resin to which melamine resin is added. Also,
These resins may be thermosetting resins, ultraviolet-curing resins, electron beam-curing resins, or resins using these curing methods in combination.
【００３３】また、上記着色剤としては染料若しくは顔
料が適用でき、顔料を適用する場合には透明性の高い微
粒子状の有機顔料が好ましい。このような顔料として
は、例えば、光の三原色の下記赤色顔料、緑色顔料、青
色顔料が使用できる。A dye or a pigment can be used as the colorant. When a pigment is used, a finely divided organic pigment having high transparency is preferable. As such pigments, for example, the following red, green and blue pigments of the three primary colors of light can be used.
【００３４】尚、いずれもＣ．Ｉ．ナンバー（Color In
dex No.）でもって例示する。Incidentally, in each case, C.I. I. Number (Color In
dex No.).
【００３５】『赤色顔料』C.I.No.９７、１２２、１４
９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５ 『緑色顔料』C.I.No.７、３６ 『青色顔料』C.I.No.１５、１５と１の混合物、１５と
４の混合物、１５と６の混合物、２２、６０、６４ また、これ等顔料は有機樹脂による被覆処理が施された
ものや表面処理剤による表面処理が施されたものであっ
てもよい。表面処理剤としては、例えば、カップリング
剤、アルコール、アミン、有機酸等が利用できる。"Red pigment" CI No. 97, 122, 14
9, 168, 177, 180, 192, 215 “Green pigment” CI No. 7, 36 “Blue pigment” CI No. 15, mixture of 15 and 1, mixture of 15 and 4, mixture of 15 and 6, 22, 60, These pigments may be those that have been subjected to a coating treatment with an organic resin or those that have been subjected to a surface treatment with a surface treating agent. As the surface treatment agent, for example, a coupling agent, an alcohol, an amine, an organic acid and the like can be used.
【００３６】また、上記カラーフィルター層は、透明樹
脂バインダーと着色剤の他、この着色剤を微粒子状で均
一に透明樹脂バインダー中に分散させる分散助剤や界面
活性剤を含有するものであってもよい。そして、上記カ
ラーフィルター層を形成する方法としては、例えば、グ
ラビアオフセット印刷法等の印刷法が適用できる。ま
た、フォトリソグラフィ法を利用することも可能であ
る。すなわち、透明樹脂バインダーとして感光性樹脂を
使用し、これに着色剤を混合して着色感光性樹脂組成物
を調製し、この着色感光性樹脂組成物を透明基板上に塗
布した後露光・現像して透明基板上の各絵素部に対応す
る部位に着色感光性樹脂組成物層を選択的に形成する方
法である。あるいは、透明樹脂バインダーに着色剤を混
合して電着する方法によって形成することも可能であ
る。The color filter layer contains, in addition to the transparent resin binder and the colorant, a dispersing agent and a surfactant for uniformly dispersing the colorant in the transparent resin binder in the form of fine particles. Is also good. As a method for forming the color filter layer, for example, a printing method such as a gravure offset printing method can be applied. It is also possible to use a photolithography method. That is, a photosensitive resin is used as a transparent resin binder, a coloring agent is mixed therein to prepare a colored photosensitive resin composition, and the colored photosensitive resin composition is applied on a transparent substrate and then exposed and developed. In this method, a colored photosensitive resin composition layer is selectively formed on a portion corresponding to each pixel portion on a transparent substrate. Alternatively, it can be formed by a method in which a colorant is mixed with a transparent resin binder and electrodeposited.
【００３７】尚、このカラーフィルター層が、各絵素部
の中央から絵素間部まで延設されたマイクロレンズ形状
を有する場合、絵素部に入射された光線は勿論、絵素間
部に入射された光線をも各絵素部方向へ屈折させること
ができるため、液晶表示の画面表示に利用することが可
能になる。When the color filter layer has a microlens shape extending from the center of each picture element portion to the space between the picture elements, not only light rays incident on the picture element portions but also light beams between the picture element portions are formed. Since the incident light beam can also be refracted in the direction of each picture element portion, it can be used for a screen display of a liquid crystal display.
【００３８】このマイクロレンズとしては、その表面が
球面の一部を構成する形状が望ましい。この場合、上記
マイクロレンズ形状のカラーフィルター層が球面レンズ
の機能を有し、各絵素部に向けて入射された入射光線と
絵素間部に向けて入射された入射光線の全体を各絵素部
の中央方向へ屈折させることが可能となる。また、その
開口率を増大させてより明るい画面表示を可能にさせか
つマイクロレンズ形状のカラーフィルター層の収率や生
産性を増大させるため、その表面が円柱側面の一部を構
成する形状（かまぼこ形状）にすることも可能である。
この場合、マイクロレンズ形状のカラーフィルター層は
円柱レンズの機能を有し、各絵素部に向けて入射された
入射光線と絵素間部に向けて入射された入射光線の全体
を上記円柱形状レンズの軸方向へ屈折させることが可能
となる。尚、上記マイクロレンズ形状のカラーフィルタ
ー層を形成する方法としては、例えば、印刷法やフォト
リソグラフィー法により透明基板上の各絵素部に対応し
た部位にカラーフィルター層を形成した後、このカラー
フィルター層を溶融させてその表面張力によりマイクロ
レンズ形状に変形させる方法が利用できる。It is desirable that the micro lens has a shape whose surface constitutes a part of a spherical surface. In this case, the color filter layer in the form of the micro lens has the function of a spherical lens, and the entirety of the incident light beam directed toward each picture element portion and the entire incident light beam directed toward the inter-picture element portion is transferred to each picture element. The light can be refracted toward the center of the element. Further, in order to increase the aperture ratio to enable a brighter screen display and to increase the yield and productivity of the microlens-shaped color filter layer, the surface thereof forms a part of a cylindrical side surface (Kamaboko). Shape).
In this case, the microlens-shaped color filter layer has the function of a cylindrical lens, and the entirety of the incident light beam directed toward each pixel portion and the incident light beam directed toward the inter-pixel portion is converted into the cylindrical shape. Refraction in the axial direction of the lens becomes possible. In addition, as a method of forming the color filter layer having the microlens shape, for example, after forming a color filter layer at a portion corresponding to each pixel portion on a transparent substrate by a printing method or a photolithography method, A method in which the layer is melted and deformed into a microlens shape by the surface tension can be used.
【００３９】次に、本発明に係る観察者側電極板の透明
基板としては、例えば、ガラス板、プラスチックフィル
ム、プラスチックボード等が利用できる。一方、上記光
反射性背面電極板の基板としては、絵素間部からの光反
射を防止するため光吸収性の高い着色されたものが望ま
しく、例えば、黒色の基板が挙げられる。Next, as the transparent substrate of the observer-side electrode plate according to the present invention, for example, a glass plate, a plastic film, a plastic board or the like can be used. On the other hand, as the substrate of the light-reflective back electrode plate, a colored substrate having a high light-absorbing property in order to prevent light reflection from between picture elements is desirable, and for example, a black substrate is mentioned.
【００４０】[0040]
【作用】請求項１〜６記載の発明に係る反射型液晶表示
装置によれば、観察者側電極板における透明基板の絵素
間部に入射された光線は光散乱層により散乱されるため
入射光線の一部の出射方向が絵素部方向へ変化される。
そして、絵素間部に入射された光線の一部が絵素部に入
射されて画面表示に利用されるため、その分、入射光線
の有効利用が図れ明るい表示画面を可能にする。According to the reflection type liquid crystal display device according to the present invention, the light incident on the inter-picture element portion of the transparent substrate in the observer side electrode plate is scattered by the light scattering layer and thus is incident. The exit direction of a part of the light beam is changed toward the picture element portion.
Since a part of the light beam incident on the inter-pixel portion is incident on the pixel portion and used for screen display, the incident light can be effectively used and a bright display screen can be achieved.
【００４１】また、この反射型液晶表示装置において
は、画面表示方式として両電極間に電圧が印加されない
ときに光反射性背面電極板からの反射光の透過を防止す
るノーマリーブラック型表示方式を採用しているため、
電圧が印加されることのない上記絵素間部においては常
に光透過のない状態に維持される。従って、透明基板の
絵素間部に対応する部位に従来における遮光膜が存在し
ていなくてもこの絵素間部からの光線が画面観察者の視
野に入ることがないためコントラストの高い画面表示を
可能にする。In this reflection type liquid crystal display device, a normally black type display system for preventing transmission of reflected light from the light-reflective back electrode plate when no voltage is applied between both electrodes as a screen display system. Because we adopt
In the inter-picture element region to which no voltage is applied, light is not always transmitted. Therefore, even if the conventional light-shielding film does not exist in the portion corresponding to the inter-pixel portion of the transparent substrate, the light from the inter-pixel portion does not enter the visual field of the screen observer, so that the screen display with high contrast is performed. Enable.
【００４２】[0042]
【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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００４３】［実施例１］この実施例に係る反射型液晶
表示装置は、図１に示すように観察者側電極板１と、こ
の観察者側電極板１に対向して配置された光反射性背面
電極板２と、これ等両電極板１、２間に封入されたネマ
ティック液晶３と、上記観察者側電極板１の外側表面に
配置され外部から入射される外来光を直線偏光に変える
偏光フィルム４とでその主要部が構成されている。[Embodiment 1] In a reflection type liquid crystal display device according to this embodiment, as shown in FIG. 1, an observer-side electrode plate 1 and a light reflection plate arranged opposite to the observer-side electrode plate 1 are arranged. Back electrode plate 2, nematic liquid crystal 3 sealed between these two electrode plates 1, 2, and external light which is arranged on the outer surface of the observer-side electrode plate 1 and is incident from the outside to be linearly polarized. The main part is constituted by the polarizing film 4.
【００４４】そして、上記観察者側電極板１は、厚さ
０．７ｍｍのガラス基板１１と、このガラス基板１１の
ネマティツク液晶３側の絵素部に対応する部位に設けら
れこの部位を透過する透過光を赤色、緑色及び青色のそ
れぞれ三色に着色させる膜厚２．５μｍのカラーフィル
ター層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂと、絵素間部に対応する
部位に設けられ入射光を散乱させる光散乱層（膜厚はカ
ラーフィルター層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂと略同一）１
３と、これ等カラーフィルター層１２Ｒ、１２Ｇ、１２
Ｂ及び光散乱層１３を被覆してその表面を平坦にする膜
厚約１μｍのオーバーコート層１４と、このオーバーコ
ート層１４上の絵素部に対応する部位に設けられたスト
ライプパターンの透明電極（膜厚；０．２４μｍ）１５
と、この透明電極１５を一様に被覆した配向膜１６とを
備えている。The observer-side electrode plate 1 is provided at a portion corresponding to a glass substrate 11 having a thickness of 0.7 mm and a pixel portion of the glass substrate 11 on the side of the nematic liquid crystal 3, and transmits through this portion. 2.5 μm-thick color filter layers 12R, 12G, and 12B for coloring transmitted light into three colors of red, green, and blue, respectively, and a light-scattering layer provided at a portion corresponding to a portion between picture elements to scatter incident light (The film thickness is substantially the same as the color filter layers 12R, 12G, and 12B.)
3 and the color filter layers 12R, 12G, 12
B and an overcoat layer 14 having a thickness of about 1 μm for covering the light scattering layer 13 and flattening the surface thereof, and a transparent electrode having a stripe pattern provided on a portion of the overcoat layer 14 corresponding to a pixel portion. (Film thickness: 0.24 μm) 15
And an alignment film 16 uniformly covering the transparent electrode 15.
【００４５】他方、上記光反射性背面電極板２は、黒色
の基板２１と、この基板２１のネマティック液晶３側の
絵素部に対応した部位にストライプパターン状に設けら
れかつアルミニウムを２重量％含有する銀合金から成る
膜厚０．１μｍの光反射性金属電極２２と、この光反射
性金属電極２２を一様に被覆するように設けられた配向
膜２３とを備えている。On the other hand, the light-reflective back electrode plate 2 is provided in a stripe pattern at a portion corresponding to a black substrate 21 and a pixel portion of the substrate 21 on the side of the nematic liquid crystal 3 and contains 2% by weight of aluminum. The light-reflective metal electrode 22 having a thickness of 0.1 μm made of a contained silver alloy and an alignment film 23 provided so as to uniformly cover the light-reflective metal electrode 22 are provided.
【００４６】尚、液晶の表示部位においてこれ等透明電
極１５及び／又は光反射性金属電極２２上には、上記配
向膜１６、２３を積層する前に０．０２〜０．２μｍ前
後の膜厚で酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化チ
タン、酸化珪素、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸
化アルミニウム、酸化セリウム、あるいはこれ等が混合
された無機酸化物を形成してもよい。透明電極１５及び
光反射性金属電極２２上の無機酸化物の膜は、液晶セル
化において液晶セル内に導電性の異物が混入した場合
に、透明電極１５と光反射性金属電極２２との電気的短
絡を防ぎ、パネル収率にプラスの効果がある。Before the alignment films 16 and 23 are laminated on the transparent electrode 15 and / or the light-reflective metal electrode 22 in the liquid crystal display area, a thickness of about 0.02 to 0.2 μm is required. May form zirconium oxide, hafnium oxide, titanium oxide, silicon oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, cerium oxide, or an inorganic oxide in which these are mixed. The film of the inorganic oxide on the transparent electrode 15 and the light-reflective metal electrode 22 is used to electrically connect the transparent electrode 15 and the light-reflective metal electrode 22 when a conductive foreign substance is mixed in the liquid crystal cell in the liquid crystal cell. It has a positive effect on panel yield by preventing short circuit.
【００４７】また、上記ストライプパターン状の透明電
極１５と同じくストライプパターン状の光反射性金属電
極２２とは互いに９０度の角度をなす方向に配置されて
おり、その交差位置が絵素部に対応している。更に、ネ
マティック液晶３についてはその液晶分子の配向膜１６
面における光学軸と配向膜２３面における光学軸が互い
に９０度の角度をなしかつ一方の配向膜面から他方の配
向膜面までの間で上記光学軸が連続的に捩じれるように
配置されている。また、偏光フィルム４はこの偏光フィ
ルム４を透過する直線偏光の偏光面が上記配向膜１６表
面におけるネマティック液晶３の光学軸に対し４５度の
角度をなすように配置されている。Further, the stripe-patterned transparent electrode 15 and the stripe-patterned light-reflective metal electrode 22 are arranged in a direction at an angle of 90 degrees to each other, and the intersection position corresponds to the picture element portion. are doing. Further, as for the nematic liquid crystal 3, the alignment film 16 of the liquid crystal molecules is used.
The optical axis on the surface and the optical axis on the surface of the alignment film 23 form an angle of 90 degrees with each other, and are arranged such that the optical axis is continuously twisted from one of the alignment film surfaces to the other. I have. The polarizing film 4 is disposed such that the plane of polarization of linearly polarized light transmitted through the polarizing film 4 forms an angle of 45 degrees with the optical axis of the nematic liquid crystal 3 on the surface of the alignment film 16.
【００４８】また、上記カラーフィルター層１２Ｒ、１
２Ｇ、１２Ｂは、有機顔料が分散された屈折率１．５の
アクリル系感光性樹脂により構成されており、また、光
散乱層１３は平均粒径０．２μｍ、屈折率１．４３のフ
ッ化カルシウム微粒子が分散されたアクリル系感光性樹
脂（屈折率１．５）により構成されている。Further, the color filter layers 12R, 12R,
2G and 12B are made of an acrylic photosensitive resin having a refractive index of 1.5 in which an organic pigment is dispersed, and the light scattering layer 13 has a mean particle size of 0.2 μm and a fluorinated material having a refractive index of 1.43. It is made of an acrylic photosensitive resin (refractive index: 1.5) in which calcium fine particles are dispersed.
【００４９】そして、この反射型液晶表示装置は以下の
ような方法で製造されている。The reflection type liquid crystal display device is manufactured by the following method.
【００５０】まず、ガラス基板１１上に赤色有機顔料が
分散されたアクリル系感光性樹脂を塗布し、周知のフォ
トリソグラフィ法に従い露光、現像処理によりパターニ
ングしてガラス基板１１上の赤色絵素部に対応する部位
に赤色カラーフィルター層１２Ｒを形成した。続いて、
同様の方法により緑色カラーフィルター層１２Ｇ及び青
色カラーフィルター層１２Ｂを順次形成した。First, an acrylic photosensitive resin in which a red organic pigment is dispersed is applied on the glass substrate 11, and is exposed and developed according to a known photolithography method and patterned to form a red pixel portion on the glass substrate 11. A red color filter layer 12R was formed at a corresponding portion. continue,
A green color filter layer 12G and a blue color filter layer 12B were sequentially formed by the same method.
【００５１】次に、フッ化カルシウム微粒子が分散され
たアクリル系感光性樹脂を塗布し、周知のフォトリソグ
ラフィ法に従い露光、現像処理によりパターニングして
上記ガラス基板１１上の絵素間部に対応する部位に光散
乱層１３を形成した。そして、これ等カラーフィルター
層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂと光散乱層１３とをオーバー
コート層１４で被覆した後、このオーバーコート層１４
上にＩＴＯをスパッタリング法により成膜しフォトリソ
グラフィ法に従いパターニング処理して透明電極１５を
形成し、更に配向膜１６を形成して観察者側電極板１を
製造した。Next, an acrylic photosensitive resin in which fine particles of calcium fluoride are dispersed is applied, patterned by exposure and development according to a well-known photolithography method, and is patterned to correspond to an inter-pixel portion on the glass substrate 11. The light scattering layer 13 was formed at the site. After the color filter layers 12R, 12G, and 12B and the light scattering layer 13 are covered with the overcoat layer 14, the overcoat layer 14
A transparent electrode 15 was formed on the ITO by sputtering and patterned by photolithography to form a transparent electrode 15, and an alignment film 16 was further formed to manufacture the observer-side electrode plate 1.
【００５２】一方、銀のターゲットとアルミニウムのタ
ーゲットを使用し共スパッタリング方式により黒色の基
板２１上に銀合金の薄膜を成膜した後、フォトリソグラ
フィ法に従いパターニング処理して光反射性金属電極２
２を形成し、更に配向膜２３を形成して光反射性背面電
極板２を製造した。On the other hand, a silver alloy thin film is formed on a black substrate 21 by a co-sputtering method using a silver target and an aluminum target, and then patterned by photolithography to form a light-reflective metal electrode 2.
2 and an alignment film 23 were further formed to manufacture the light-reflective back electrode plate 2.
【００５３】最後に、これ等観察者側電極板１と光反射
性背面電極板２とをその周囲で固定して一体化させた
後、これ等両電極板１、２間にネマティック液晶３を封
入しかつ観察者側電極板１表面に偏光フィルム４を接着
させて上記反射型液晶表示装置を得た。Finally, after the observer-side electrode plate 1 and the light-reflective back electrode plate 2 are fixed and integrated around the periphery, the nematic liquid crystal 3 is interposed between the electrode plates 1 and 2. The polarizing film 4 was adhered to the surface of the electrode plate 1 on the observer side to obtain the reflection type liquid crystal display device.
【００５４】そして、この液晶表示装置はノーマリーブ
ラック型表示方式を採用しており、以下のようにして画
面表示がなされる。This liquid crystal display device employs a normally black type display system, and a screen is displayed as follows.
【００５５】すなわち、図２に示すように外部から入射
された外来光ｘ１はまず上記偏光フィルム４で直線偏光
ｘ２に変換され、観察者側電極板１を透過してネマティ
ック液晶３に入射される。That is, as shown in FIG. 2, the external light x1 incident from the outside is first converted into linearly polarized light x2 by the polarizing film 4 and transmitted through the observer side electrode plate 1 to be incident on the nematic liquid crystal 3. .
【００５６】そして電圧が印加されていない絵素部にお
いては、上記ネマティック液晶３の光学軸が直線偏光ｘ
２の偏光面と４５度の角度をなしているため、その光学
的異方性に基づき直線偏光ｘ２は円偏光又は楕円偏光ｘ
３に変換されてネマティック液晶３を透過し光反射性金
属電極２２で反射される。尚、この光反射性金属電極２
２で反射された光線ｘ４は、上記円偏光又は楕円偏光ｘ
３の偏光面の回転方向と逆の回転方向を有している。次
に、上記反射光ｘ４は再びネマティック液晶３を通過し
て直線偏光ｘ５（但し、この直線偏光ｘ５の偏光面は上
記直線偏光ｘ２の偏光面に対し直交している）に変換さ
れこの直線偏光ｘ５は上記偏光フィルム４に吸収され
る。In the picture element portion to which no voltage is applied, the optical axis of the nematic liquid crystal 3 has a linear polarization x.
2 has an angle of 45 degrees with the plane of polarization, the linearly polarized light x2 becomes circularly polarized light or elliptically polarized light x based on its optical anisotropy.
3 and is transmitted through the nematic liquid crystal 3 and reflected by the light-reflective metal electrode 22. The light-reflective metal electrode 2
The light beam x4 reflected at 2 is circular or elliptically polarized light x
3 has a rotation direction opposite to the rotation direction of the polarization plane. Next, the reflected light x4 passes through the nematic liquid crystal 3 again and is converted into linearly polarized light x5 (the plane of polarization of the linearly polarized light x5 is orthogonal to the plane of polarization of the linearly polarized light x2). x5 is absorbed by the polarizing film 4.
【００５７】他方、電圧が印加されている絵素部におい
ては、この電圧の印加により上記ネマティック液晶３の
光学軸が観察者側電極板１の法線方向を向いているた
め、直線偏光ｘ２はその偏光面を維持したままネマティ
ック液晶３を透過しかつ光反射性金属電極２２で反射さ
れた後再びネマティック液晶３を透過し、偏光フィルム
４を透過して観察者方向へ出射される。On the other hand, in the picture element portion to which the voltage is applied, the optical axis of the nematic liquid crystal 3 is oriented in the normal direction of the observer side electrode plate 1 by the application of the voltage, so that the linearly polarized light x2 is The light passes through the nematic liquid crystal 3 and is reflected by the light-reflective metal electrode 22 while maintaining its polarization plane, and then passes through the nematic liquid crystal 3 again, passes through the polarizing film 4, and is emitted toward the observer.
【００５８】尚、絵素間部に入射された光線は偏光フィ
ルム４で直線偏光ｘ２に変換された後、絵素間部に対応
する部位に設けられた上記光散乱層１３で散乱される。
こうして散乱された光線のうち電圧の印加されている絵
素部方向に進行方向が変化された光線はこの絵素部に入
射した光線と同様に偏光フィルム４を透過して観察者方
向に出射される。その他の光線は黒色の基板２１又は偏
光フィルム４に吸収されるため画面観察者の視野に入る
ことがない。The light incident on the inter-pixel portion is converted into linearly polarized light x2 by the polarizing film 4 and then scattered by the light scattering layer 13 provided at a portion corresponding to the inter-pixel portion.
Of the scattered light beams, the light beam whose traveling direction is changed in the direction of the picture element to which the voltage is applied is transmitted through the polarizing film 4 and emitted to the observer in the same manner as the light incident on the picture element. You. Other light rays are absorbed by the black substrate 21 or the polarizing film 4 and do not enter the visual field of the screen observer.
【００５９】［実施例２］この実施例に係る反射型液晶
表示装置は、図３に示すように観察者側電極板１と、こ
の観察者側電極板１に対向して配置された光反射性背面
電極板２と、これ等両電極板１、２間に封入されたネマ
ティック液晶３と、上記観察者側電極板１の外側表面に
配置された位相差フィルム５及び偏光フィルム４とでそ
の主要部が構成されている。[Embodiment 2] In a reflection type liquid crystal display device according to this embodiment, as shown in FIG. 3, an observer-side electrode plate 1 and a light reflection plate arranged opposite to the observer-side electrode plate 1 are arranged. Back electrode plate 2, nematic liquid crystal 3 sealed between these two electrode plates 1, 2, and retardation film 5 and polarizing film 4 disposed on the outer surface of the observer-side electrode plate 1. The main part is configured.
【００６０】そして、上記観察者側電極板１は、厚さ
１．０ｍｍのガラス基板１１と、このガラス基板１１の
ネマティック液晶３側の絵素部に対応する部位に設けら
れこの部位を透過する透過光を、赤色、緑色及び青色の
それぞれ三色に着色させる膜厚２．５μｍのカラーフィ
ルター層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂと、絵素間部に対応す
る部位に設けられ入射光を散乱させる光散乱層（膜厚は
カラーフィルター層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂと略同一）
１３と、これ等カラーフィルター層１２Ｒ、１２Ｇ、１
２Ｂ及び光散乱層１３を被覆してその表面を平坦にする
膜厚約０．５μｍのオーバーコート層１４と、このオー
バーコート層１４上の絵素部に対応する部位に設けられ
たストライプパターンの透明電極１５と、この透明電極
１５を一様に被覆した配向膜１６とを備えている。The observer-side electrode plate 1 is provided at a portion corresponding to a glass substrate 11 having a thickness of 1.0 mm and a pixel portion of the glass substrate 11 on the side of the nematic liquid crystal 3, and transmits through this portion. 2.5 μm-thick color filter layers 12R, 12G, and 12B for coloring transmitted light into three colors of red, green, and blue, respectively, and light scattering provided at a portion corresponding to a portion between picture elements to scatter incident light. Layer (film thickness is almost the same as color filter layers 12R, 12G, and 12B)
13 and the color filter layers 12R, 12G, 1
2B and an overcoat layer 14 having a thickness of about 0.5 μm for covering the light scattering layer 13 and flattening the surface thereof, and a stripe pattern provided on a portion of the overcoat layer 14 corresponding to a pixel portion. A transparent electrode 15 and an alignment film 16 uniformly covering the transparent electrode 15 are provided.
【００６１】他方、上記光反射性背面電極板２は、透明
基板２１と、この透明基板２１のネマティツク液晶３側
の絵素部に対応する部位にストライプパターン状に設け
られた透明電極２４と、この透明電極２４を一様に被覆
するように設けられた配向膜２３と、透明基板２１のネ
マティツク液晶３側とは反対面に設けられた偏光フィル
ム２５並びに粗面化された反射面を有するアルミニウム
箔から成る光反射層２６とを備えている。On the other hand, the light-reflective back electrode plate 2 includes a transparent substrate 21 and a transparent electrode 24 provided in a stripe pattern at a portion of the transparent substrate 21 corresponding to the picture element on the side of the nematic liquid crystal 3. An alignment film 23 provided so as to uniformly cover the transparent electrode 24; a polarizing film 25 provided on the surface of the transparent substrate 21 opposite to the nematic liquid crystal 3 side; and aluminum having a roughened reflective surface. And a light reflection layer 26 made of foil.
【００６２】尚、上記偏光フィルム４と偏光フィルム２
５とは、偏光フィルム４を透過する直線偏光の偏光面と
偏光フィルム２５を透過する直線偏光の偏光面とが互い
に平行に配置されている。The polarizing film 4 and the polarizing film 2
Reference numeral 5 indicates that the plane of polarization of linearly polarized light passing through the polarizing film 4 and the plane of polarization of linearly polarized light passing through the polarizing film 25 are arranged parallel to each other.
【００６３】また、カラーフィルター層１２Ｒ、１２
Ｇ、１２Ｂ、光散乱層１３、オーバーコート層１４及び
透明電極１５は、それぞれ実施例１の場合と同様の方法
により形成されており、また、上記透明電極２４は透明
電極１５と同様の方法により形成されたものである。The color filter layers 12R, 12R
G, 12B, the light scattering layer 13, the overcoat layer 14, and the transparent electrode 15 are each formed by the same method as in Example 1, and the transparent electrode 24 is formed by the same method as the transparent electrode 15. It was formed.
【００６４】[0064]
【発明の効果】請求項１〜６に係る発明によれば、観察
者側電極板における透明基板の絵素間部に入射された光
線は光散乱層により散乱されその一部が絵素部に入射さ
れて画面表示に利用されるため、その分、入射光線の有
効利用が図れる。According to the first to sixth aspects of the present invention, the light beam incident on the inter-picture element portion of the transparent substrate in the observer-side electrode plate is scattered by the light scattering layer, and a part of the light beam enters the picture element portion. Since the incident light is used for screen display, the effective use of the incident light can be achieved accordingly.
【００６５】また、画面表示方式として両電極間に電圧
が印加されないときに光反射性背面電極板からの反射光
の透過を防止するノーマリーブラック型表示方式を採用
しており、電圧が印加されることのない上記絵素間部に
おいては常に光透過のない状態に維持されるため、透明
基板の絵素間部に対応する部位に遮光膜が存在しなくて
もこの絵素間部からの光線が画面観察者の視野に入るこ
とがない。Also, as a screen display system, a normally black display system for preventing transmission of reflected light from the light-reflective back electrode plate when no voltage is applied between both electrodes is adopted. In the inter-pixel section where no inter-pixel area is provided, light is not always transmitted. Therefore, even if a light-shielding film does not exist in a portion of the transparent substrate corresponding to the inter-pixel section, the inter-pixel area does not transmit light. No light rays enter the field of view of the screen observer.
【００６６】従って、明るくかつコントラストの高い画
面表示を可能にする効果を有している。Therefore, it has the effect of enabling a bright and high-contrast screen display.
【図１】実施例１に係る反射型液晶表示装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment.
【図２】実施例１に係る液晶表示装置の表示方式を示す
説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a display method of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
【図３】実施例２に係る反射型液晶表示装置の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment.
【図４】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a conventional example.
【図５】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a reflection type liquid crystal display device according to a conventional example.
１ 観察者側電極板 １１ ガラス基板 １２Ｒ カラーフィルター層 １２Ｇ カラーフィルター層 １２Ｂ カラーフィルター層 １３ 光散乱層 １５ 透明電極 ２ 背面電極板 ２１ 基板 ２２ 光反射性金属電極 ３ ネマティック液晶 ４ 偏光フィルム Reference Signs List 1 observer side electrode plate 11 glass substrate 12R color filter layer 12G color filter layer 12B color filter layer 13 light scattering layer 15 transparent electrode 2 back electrode plate 21 substrate 22 light reflective metal electrode 3 nematic liquid crystal 4 polarizing film
Claims (6)
明基板上に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絵素毎に電圧の印加を行
える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、外光を上記背面電極板
で反射させると共に両電極間に電圧を選択的に印加し液
晶物質の配向状態を絵素毎に変化させて上記直線偏光の
透過・不透過を制御し画面表示する反射型液晶表示装置
において、 上記観察者側電極板における透明基板の絵素間部に対応
する部位にこの部位を透過する透過光を散乱させる光散
乱層を設けると共に、両電極間に電圧が印加されないと
きに光反射性背面電極板からの反射光の透過を防止する
ノーマリーブラック型表示方式で構成されていることを
特徴とする反射型液晶表示装置。A transparent electrode capable of applying a voltage for each picture element is provided on an observer side electrode plate disposed on a transparent substrate, and a voltage is provided for each picture element. A light-reflective back electrode plate on which electrodes capable of applying a voltage are applied, a liquid crystal substance sealed between these two electrode plates, and external light incident on the outer surface of the observer-side electrode plate and incident from outside. A polarizing film that changes the linearly polarized light into linearly polarized light, and reflects external light on the back electrode plate and selectively applies a voltage between the two electrodes to change the alignment state of the liquid crystal material for each pixel, thereby changing the linearly polarized light. In a reflective liquid crystal display device that controls transmission / non-transmission and displays a screen, a light scattering layer that scatters transmitted light transmitted through this portion is provided at a portion corresponding to an inter-pixel portion of the transparent substrate in the observer-side electrode plate. And light when no voltage is applied between both electrodes. A reflection type liquid crystal display device comprising a normally black type display system for preventing transmission of reflected light from a reflective back electrode plate.
中に分散されかつこの透明樹脂とその屈折率が異なる散
乱材料を含有す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。2. A reflection type liquid crystal display according to claim 1, wherein said light scattering layer contains a transparent resin and a scattering material dispersed in said transparent resin and having a different refractive index from said transparent resin. apparatus.
材料により構成されていることを特徴とする請求項２記
載の反射型液晶表示装置。3. The reflection type liquid crystal display device according to claim 2, wherein said scattering material is made of an optically isotropic material.
属薄膜を備えることを特徴とする請求項１、２又は３記
載の反射型液晶表示装置。4. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a light-reflective metal thin film on a side face of an observer of said back electrode plate.
態を制御する電極であることを特徴とする請求項４記載
の反射型液晶表示装置。5. The reflection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said light reflecting metal thin film is an electrode for controlling an alignment state of a liquid crystal material.
光反射材を備えることを特徴とする請求項１、２又は３
記載の反射型液晶表示装置。6. A light reflecting material is provided on a side of said back electrode plate opposite to an observer side.
The reflective liquid crystal display device as described in the above.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP05845094A JP3261853B2 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Reflective liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP05845094A JP3261853B2 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Reflective liquid crystal display |
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| JPH07270774A JPH07270774A (en) | 1995-10-20 |
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