JPH09281489A - 反射型表示装置 - Google Patents

反射型表示装置

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JPH09281489A
JPH09281489A JP8120963A JP12096396A JPH09281489A JP H09281489 A JPH09281489 A JP H09281489A JP 8120963 A JP8120963 A JP 8120963A JP 12096396 A JP12096396 A JP 12096396A JP H09281489 A JPH09281489 A JP H09281489A
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JP
Japan
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light
display device
display
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material layer
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Application number
JP8120963A
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English (en)
Inventor
Fuminao Matsumoto
文直 松本
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 明るく、鮮やかなカラー表示が可能である反
射型液晶表示装置の提供。 【解決手段】 電気的に光透過状態と散乱状態とに制御
し得る電気光学材料層11を対向する2枚の透明基板1
3、14間に挟持し、該電気光学材料層11に電界を与
えることにより、情報を表示する反射型表示装置におい
て、装置に入射した外部光を反射する光反射層12が鏡
面反射板であることを特徴とする表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、バックライト等の照明装置を必
要としない反射型表示装置に関するものであり、特に液
晶層に高分子分散型液晶を用いたカラー液晶表示装置に
関する。
【0002】
【従来技術】液晶表示装置は様々な分野で使用されるよ
うになり、情報表示装置としてCRTにせまる勢いであ
る。特に、携帯性が要求される機器においては小型、軽
量、少消費電力であることから多くの機器に採用されて
いる。このうち、バックライト等の照明装置を必要とし
ない反射型液晶表示装置は消費電力が小さいことから電
子手帳等の携帯用機器に使用されているが、ほとんどの
ものはモノクロ表示である。従来から使用されている、
TN、STN表示方式では偏光板を使用しているため、
光の利用効率が小さい。このため、これらの方式では明
るい反射型表示装置、特にカラー表示ができる反射型液
晶表示装置を作成することは困難である。偏光板を使用
しない明るい表示方式として高分子分散型液晶を使用し
た表示装置が提案されている。特開平6−186544
において高分子分散型の液晶を用いた反射型カラー液晶
表示装置が提案されており、本発明者も特開平6−01
8874にて高分子分散型の液晶を使用した反射型カラ
ー液晶表示装置を提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の高分子分散型液
晶を使用した直視型液晶表示装置では、液晶層の背面側
(表示面と反対側)に光吸収層やカラー反射層を設け、
液晶層が光透過状態にあるときに背景色を呈すものが多
く提案されている。STNやTNモードでは、液晶層が
光シャッターの役割を果たし、光を透過させない状態で
黒を表示することができる。しかし、高分子分散型液晶
は光透過状態と光散乱状態を示すため、光散乱状態で
白、光透過状態で背景色を示すことになる。このため、
白表示は可能であるが、背景色に黒を使用しないと黒を
表示することができない。このため、特開平6−186
544においては、反射用画素を四分割し赤、緑、青、
黒のカラー反射層を設け、黒表示を可能にしている。し
かし、この方式では、黒以外のカラー反射層の面積が小
さくなるため、カラー表示時の明るさが減少してしまう
という問題がある。また、散乱状態にある画素はすべて
白表示となるため、カラー表示時の色が全体的に白けて
しまい、鮮やかなカラー表示をすることができない。本
発明の目的は明るく、鮮やかなカラー表示が可能である
反射型液晶表示装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】人間の目は非常に明るい
照明下や非常に暗い照明下では物の色を識別することは
難しい。特に白と黒を識別する場合、周りより明るいも
のを白、暗いものを黒と判断している。本発明反射型表
示装置においては、敢えて黒表示を行わず、より明るい
反射表示状態を実現することによって暗い表示状態を黒
表示として表現することにより、前記課題を解決したも
のである。本発明の反射型表示装置の説明図を図1に、
従来例の反射型表示装置の説明図を図2に示す。図2に
おいて電気光学材料層11が光散乱状態にあるとき、表
示パネル前面から入射した光の一部は電気光学材料層で
散乱されて再びパネル前面より放出される。しかしなが
ら電気光学材料層を通過した光は電気光学材料層背面の
光吸収層22に吸収され観測者側に戻ることはない。一
方、図1の反射型表示装置においては、電気光学材料層
を通過した光は鏡面反射板12で反射され、再びパネル
前面より放出される。この結果、図1に示す構成の表示
装置の方が、図2に示す構成の表示装置よりも明るい表
示が可能となる。また、図1の表示装置においては、電
気光学材料層が光透過状態であるとき、観測者は鏡面反
射板を直接見ることになるが、ある特定方向からの強い
直接反射光がない限り、鏡面反射板の輝度は大きいもの
ではなく、周りの画素より暗い表示状態にあれば黒と認
識される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の形態を図1を参
照して説明する。図1に示すように、上下2枚の表示側
透明基板13と裏面側透明基板14の間に電気光学材料
層11を設け、裏面側透明基板14の下に鏡面反射板1
2を置いた。図1の構成では、電気光学材料層11と鏡
面反射板12の距離をできるだけ小さくするために、裏
面側透明基板14と鏡面反射板12を接するように配置
した。また、鏡面反射板12は、下記実施例3(図6)
に示すように裏面側透明基板14の内側に設けてもよ
い。電気光学材料層11としては、例えば高分子分散型
液晶(PDLC)、動的散乱型液晶、過渡散乱型液晶、
相転移型液晶などが使用できる。鏡面反射板12として
は、反射光に拡散反射成分がないか、もしくはほとんど
ないものを言い、アルミ、銀、白金、ニッケル、クロム
等の金属材料、及びこれらの材料をコーティングしたも
のがある。表示側透明基板13と裏面側透明基板14
は、液晶表示素子に通常使用されるガラス基板、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リエーテルサルホン等のプラスチック基板が用いられ
る。本発明の液晶表示素子においては、図5〜8に示す
ように、マトリックス状にパターン化された表示画素毎
にカラーフィルター層を設けても良い。カラーフィルタ
ー層としては、図5〜7に示すように、加色混色法の3
原色であるレッド、グリーン、ブルーからなるマイクロ
カラーフィルターからなるマイクロカラーフィルターあ
るいは減法混色法の3原色であるイエロー、マゼンタ、
シアンからなるマイクロカラーフィルター等が挙げられ
るが、下記実施例4に示すように、減法混色法3原色に
よるマイクロカラーフィルターを使用する方が、フィル
ター層を透過する光の量が多いので、より明るい反射表
示が可能となる。本発明の反射型表示装置の駆動方式と
しては、パッシブ、アクティブともに有効であるが、材
料によってはアクティブ駆動しかできないものもあり、
その場合には開口率の高いMIM素子が好ましい。
【0006】
【実施例】
実施例1 図1に示す表示装置において、表示側透明基板13およ
び裏面側透明基板14として、透明電極パターンを有す
る2枚のガラス基板を使用し、該基板間の間隔が8ミク
ロンになるように張り合わせ、液晶注入口を残して基板
周囲をシールした。このセルにネマティック液晶30w
t%とプレポリマー70wt%及び微量の光重合開始剤
からなる混合材料を真空注入法にて注入後、加熱して等
方相としたまま紫外線照射を行い、高分子分散型液晶セ
ルを作成した。黒色紙及びガラス板に真空蒸着法にて2
0nmのアルミニウム膜を製膜したものを準備し、それ
ぞれ先に作成した液晶セルの裏面側透明基板14の背面
に配し拡散照明下で比較を行った。その測定系を図3に
示す。測定系は拡散球31の上部のライト32より照明
光をあて、照明方向と直角方向に測定セル33を配置
し、測定セルの正面方向に設置された測定窓よりセルの
反射輝度を測定した。なお、測定には色彩輝度計(トプ
コン製BM−5)を使用した。測定の結果、アルミ反射
板を配したセルの光散乱時の表面輝度は黒色紙を使用し
たものの約2.5倍の大きさであった。500(lx)
の明るさの室内で目視評価を行ったところ、アルミ反射
板を使用したもののほうが視認しやすいことが確認され
た。
【0007】実施例2 高分子分散型液晶を使用した反射型カラー表示装置の従
来例を図4に示す。従来の方式では高分子分散型液晶層
44の背面にR(赤)、G(緑)およびB(青)よりな
るカラーフィルター41と拡散反射板42を設け液晶層
が光透過状態にあるときにカラー反射板の色を呈するよ
うになっている。このため、光反射面には拡散反射面が
使用されている。本実施例では図4に示すものとは異な
り、マイクロカラーフィルター層を液晶層より表示面側
に設けた。すなわち、本実施例の表示装置では、図5に
示すように、上側透明電極層43の外側にカラーフィル
ター41を配置した。従来の方式ではカラー反射板から
の反射光に液晶層からの散乱光が加わっていたために色
純度の高い表示ができなかったが、本実施例の表示装置
ではカラーフィルター層を表示面側に設けることによっ
て液晶層が光散乱状態のときにカラー表示を行うため、
色純度の高い表示が可能である。
【0008】実施例3 実施例2の反射型カラー表示装置において、反射板兼用
電極62を裏面側透明基板14の内側に設けた表示装置
の構成例を図6に示す。このように液晶セルの内部に反
射板兼用電極62を設けることにより裏面側基板14の
光吸収による明るさの低下を防ぐだけではなく、迷光に
よる表示品質の劣化低下も防ぐことができる。また、反
射層の材料として導電性の材料を用いることにより、反
射層と電圧印加用電極を兼用することも可能である。特
に反射層をTFTやMIMのようなアクティブ素子の画
素電極と兼用にすることにより、マトリックス駆動が可
能となり、表示容量も大きくすることができる。スイッ
チング素子にMIM素子を使用し、鏡面反射層と電圧印
加用電極を兼用した構成例を図7に示す。本実施例では
MIM素子71の電極及び表示画素電極72をアルミニ
ウムで形成している。このように、画素電極を鏡面反射
板として兼用した場合、該反射板の表面は液晶等にさら
されることになるので、反射層の表面にSiO2、アル
ミナ等の無機材料やアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の
有機材料からなる保護膜を設けることが望ましい。
【0009】実施例4 カラーフィルター層81に減法混色法の3原色であるシ
アン、マゼンタ、イエローからなるマイクロカラーフィ
ルターを使用した例を図8に示す。従来の透過型液晶表
示装置では、加色混色法の3原色であるレッド、グリー
ン、ブルーからなるマイクロカラーフィルターが使用さ
れている。従来のカラーフィルターと本発明におけるカ
ラーフィルターの透過率特性を図9に示す。図9の
(a)、(b)、(c)はそれぞれ、レッド、グリー
ン、ブルーのフィルターの光透過率の例を示したもので
あり、同図の(d)、(e)、(f)はイエロー、マゼ
ンタ、シアンの例である。これらの図からわかるよう
に、減法混色法3原色によるマイクロカラーフィルター
では加色混色法と比較してフィルター層を透過する光の
量が約2倍となる。このため、カラーフィルター層に減
法混色法の3原色を使用することによって、より明るい
反射表示が可能となる。
【0010】実施例5 本発明では反射板として鏡面反射層を使用しているた
め、観測者の見る角度によっては反射板にまわりの背景
が映って見えることがある。これを避けるため、液晶表
示装置に明かりよけを設けた。実施例を図10に示す。
(a)は表示パネル101の正面から見たもので、
(b)は実際に明かりよけ102を使用している状態を
パネルの側面から見たものである。観測者はこの明りよ
けの角度を調節することにより、反射板に背景が映り込
むことを防止する。本実施例では、明かりよけとしてカ
バーを用いたが、明かりよけとしては、その他折りたた
み式のもの、ジャバラ状のもの等が挙げられる。液晶層
が光透過状態にあるとき、観測者はこの明かりよけの反
射像を見ることになるため、明かりよけのパネル面側は
黒や灰色などの暗い色が好ましい。本実施例では表示パ
ネルの向こう側に明かりよけを設けたが、表示パネルの
左右もしくはその両側に設けてもよい。また、この明か
りよけは装置の未使用時には表示面を保護するフタとし
て活用することもできる。
【0011】以下、本発明の実施態様を示す。 1. 電気的に光透過状態と散乱状態とに制御し得る電
気光学材料層を対向する2枚の透明基板間に挟持し、該
電気光学材料層に電界を与えることにより、情報を表示
する反射型表示装置において、装置に入射した外部光を
反射する光反射層が鏡面反射板であることを特徴とする
表示装置。 2. 電気光学材料が、高分子分散型液晶層である前記
1の表示装置。 3. カラーフィルター層が電気光学材料層より表示面
側に設けらけている前記1〜2の表示装置。 4. カラーフィルター層が、加法混色法の3原色であ
るレッド、グリーン、ブルーによって構成されている前
記3の表示装置。 5. カラーフィルター層が減法混色法の3原色である
シアン、マゼンタ、イエローから構成されている前記3
の表示装置。 6. 光反射層が電気光学材料層を挟持する表示面と反
対側基板の内側に設けられている前記1〜5の表示装
置。
【0012】7. 電気光学材料層に電圧を印加する電
極液晶表示装置が鏡面反射板の機能を有するものである
前記1〜6の表示装置。 8. 電極がアクティブ素子の画素電極である前記7の
表示装置。 9. アクティブ素子がTFTまたはMIMである前記
7〜8の表示装置。 10. 光反射層の表面に保護層を有する前記1〜9の表
示装置。 11. 光反射層にまわりの背景が映り込むことが防止で
きる明かりよけを有する前記1〜10の表示装置。
【0013】
【効果】
1. 請求項1および2 装置に入射した外部光を反射するための光反射層を鏡面
反射板にすることによって明るい反射型の液晶表示装置
を提供することができた。 2. 請求項3 より色純度の高いカラー表示が可能となった。 3. 請求項4 より明るい反射型のカラー表示が可能となった。 4. 請求項5 明るい表示を可能とするとともに迷光による表示品質の
劣化を防止することができた。 5. 請求項6 液晶セルの構造が簡易なものとなり製造コストを低減す
ることができた。 6. 請求項7 鏡面反射板に装置周辺の背景が映り込むことを防ぎ、良
好な表示とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射型表示装置の模式的説明図であ
る。
【図2】従来例の反射型表示装置の模式的説明図であ
る。
【図3】実施例1で使用した液晶表示装置の反射輝度の
測定系を示す図である。
【図4】高分子分散型液晶を使用した反射型カラー液晶
表示装置の従来例を示す図である。
【図5】実施例2の反射型液晶表示装置の模式的断面図
である。
【図6】鏡面反射板を裏面側基板の内側に設けた実施例
3の反射型液晶表示装置の模式的断面図である。
【図7】アクティブ素子の画素電極が鏡面反射板を兼用
した実施例3の反射型液晶表示装置の模式的断面図であ
る。
【図8】カラーフィルター層に減法混色法の3原色から
なるマイクロカラーフィルターを使用した実施例4の反
射型液晶表示装置の模式的断面図である。
【図9】各カラーフィルターの光透過率を示す図であ
る。 (a)レッドのフィルターの光透過率 (b)グリーンのフィルターの光透過率 (c)ブルーのフィルターの光透過率 (d)イエローのフィルターの光透過率 (e)マゼンタのフィルターの光透過率 (f)シアンのフィルターの光透過率
【図10】(a)明かりよけを設けた液晶表示パネルの
使用状態を示す正面図である。 (b)前記(a)の側面図である。
【符号の説明】
11 電気光学材料層 12 鏡面反射板 13 表示側透明基板 14 裏面側基板 22 光吸収層 31 拡散球 32 ライト 33 測定セル 34 輝度計 41 カラーフィルター 42 拡散反射板 43 透明電極 44 高分子分散型液晶層 62 反射板兼用電極 71 MIM素子 72 表示画素電極 81 カラーフィルター層 101 表示パネル 102 明かりよけ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的に光透過状態と散乱状態とに制御
    し得る電気光学材料層を対向する2枚の透明基板間に挟
    持し、該電気光学材料層に電界を与えることにより、情
    報を表示する反射型表示装置において、装置に入射した
    外部光を反射する光反射層が鏡面反射板であることを特
    徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 電気光学材料層が、高分子分散型液晶層
    である請求項1記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 カラーフィルター層が電気光学材料層よ
    り表示面側に設けられている請求項1または2記載の表
    示装置。
  4. 【請求項4】 カラーフィルター層が減法混色法の3原
    色であるシアン、マゼンタ、イエローから構成されてい
    る請求項3記載の表示装置。
  5. 【請求項5】 光反射層が電気光学材料層を挟持する表
    示面と反対側の基板の内側に設けられている請求項1,
    2,3または4記載の表示装置。
  6. 【請求項6】 電気光学材料層に電圧を印加する電極が
    鏡面反射板の機能を有するものである請求項1,2,
    3,4または5記載の表示装置。
  7. 【請求項7】 鏡面反射板にまわりの背景が映り込むこ
    とを防ぐための明かりよけを有する請求項1,2,3,
    4,5または6記載の表示装置。
JP8120963A 1996-04-18 1996-04-18 反射型表示装置 Pending JPH09281489A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100321947B1 (ko) * 1997-11-25 2002-09-17 샤프 가부시키가이샤 반사형액정표시장치및그제조방법
US8520168B2 (en) 2010-06-08 2013-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Reflective color display device
JP2017026860A (ja) * 2015-07-23 2017-02-02 大日本印刷株式会社 カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及び表示装置

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US8520168B2 (en) 2010-06-08 2013-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Reflective color display device
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