JPS6352118A

JPS6352118A - 反射型液晶表示素子

Info

Publication number: JPS6352118A
Application number: JP61197492A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ueno; 秀章植野; Koetsu Hibino; 光悦日比野; Shinji Ogawa; 伸二小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1986-08-22
Publication date: 1988-03-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液晶防眩ミラーのような反射型液晶表示素子
に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、ゲストホスト（ＧＨ）型の液晶を利用した液
晶防眩ミラーのような反射型の液晶表示素子は、第４図
に示すような構成をしている。

液晶防眩ミラー１００は、鏡面１０２の前面に所定間隔
をおいて偏向板のような光学フィルム１０４を貼着した
液晶セル１０６を配置して構成される。液晶セル１０６
には、ＧＨ型のネマティック液晶が封入されている。そ
して、液晶セル１０６の透明電極への電圧の印加により
液晶セル１０６内の液晶分子の配列を変えて、防眩およ
び非防眩の切り換えをするようになっている（たとえば
特開昭５４−２８１５８号）。

このタイプの液晶防眩ミラー１００は、鏡面１０２から
の反射光と液晶セル１０６からの反射光が二重像を形成
して、視認性を悪化させるという問題があった。そして
、これに対応するために、液晶セル１０６の表面に多層
膜からなる反射防止膜１０８が形成されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、反射防止膜を形成した液晶ｙ５眩ミラーにお
いては、反射防止膜が損傷を受は易いことにより、液晶
防眩ミラーの耐久性が低下したり、製造工程上の制約が
多くなり生産性が低下するという問題があった。

したがって、本発明の目的は、反射防止膜を設けること
なく、二重像を生じない液晶表示素子を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明の反射型液晶表示素子は、反射防止膜を
設けることなく、配向膜の膜厚、液晶セルの透過率およ
び鏡面の反射率を最適範囲で組み合わせることを特徴と
する。

本発明の反射型液晶表示素子の具体的構成は、次の通り
である。

電極および配向膜がそれぞれ形成された相対する一対の
基板により郭定される空間に液晶を封入した液晶セルと
、その背面に設けた鏡面と、液晶セルと鏡面との間に設
けた光学フィルムとからなり、それらの組み合わせによ
り表示を行う液晶表示素子である。

そして、配向膜の膜厚を１０００ないし１０００人とし
、明状態における液晶セルの通過率を６５ないし７５％
とし、鏡面の反射率を８５％以上としたものである。

本発明の上記構成において、液晶表示素子に用いる透明
基板としては白色フロートガラス等の透明ガラスまたは
ポリエステルフィルム等の高分子フィルムを用いること
ができる。

この透明基板上には、酸化インジウム（Ｉｎ２０、）と
酸化錫（Ｓ　ｎ　Ｏｘ　）とを主成分とする■Ｔｏ膜ま
たは酸化錫（ＳｎＯｚ）からなるＮＥＳＡ膜等の透明電
極が形成される。この透明電極は通常真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンブレーティング法等により形成さ
れ、厚さは数百〜数千人とされる。

この透明電極の上には配向膜が形成される。この配向膜
は、ポリイミド、シランカップリング剤、カルボン酸ク
ロム錯体等により形成される。この配向膜は、例えば、
ポリイミド等の有機物質からなる場合には、ポリイミド
溶液等をスピンナによりオーバコートまたは凸版印刷し
た後、加熱処理してポリイミドの重合層を形成し、その
後ラビング処理することによって得られる。そして、配
向膜の膜厚は、塗布する溶液の濃度を変えることにより
制御することができる。また、Ｓ　ｉ　Ｏｚを真空蒸着
した後ラビングを行ってもよく、この場合、配向膜の膜
厚は蒸着時間等により制御することができる。

２枚の透明基板は一定の間隔をもってシール剤によりシ
ールされる。、このシール剤としては、エポキシ樹脂、
低融点ガラス等が用いられる。

上記透明基板とシール剤により形成される空間には、Ｅ
ＣＢ型液晶、ＧＨ型液晶等の任意の液晶と必要に応じ両
透明基板間の間隙を一定に保つためのスペーサが介在さ
れる。スペーサとしてはガラス、プラスチック、セラミ
ックス等からなる球状粒子またはファイバが用いられる
。そして、これらの液晶を封入した液晶セルの透過率は
、次のように制御Ｂされる。ＥＣＢ型液晶の場合は、印
加電圧を変えることにより制御される。ＧＨ型液晶の場
合には、添加する染料の濃度を変えることにより制御さ
れる。

光学フィルムは、偏光板、１／４波長位相差板、色フィ
ルタ等を用いることができる。

また、鏡面としては、ガラス等の基板に真空蒸着により
ＡＩ、Ｎｉ等の薄膜が形成される。そして、鏡面の反射
率は、薄膜の膜厚を大きくすることにより大きくするこ
とができる。

〔作用〕

本発明によれば、配向膜の膜厚、液晶セルの透過率およ
び鏡面の反射率を、液晶表示機能を損なわない範囲で二
重像のコントラストが高くなるように設定した結果、別
途反射防止膜を形成することなく、二重像を住しない液
晶表示素子を得ることができる。

視認性を悪化しない二重像のコントラストであるＲ　Ｍ
　／　ＲＣ比（ＲＭ−鏡面反射率：ＲＣ＝液晶セル反射
率）は、３．９以上あればよいとされる。

また、反射型表示素子としては、鏡面の反射率が少なく
とも８５％は必要である。

すると、第１図に示すように、コントラストが３．９以
上をとるたための配向膜の膜厚は、１０００人ないし１
６００人が必要であることが分かる。

また、表示素子としての暗状態の反射率は、１３％以下
である必要がある。

すると、第２図に示すように、明状態の透過率は、６５
％ないし７５％が最適範囲であることが分かる。

〔実施例〕

次に、第３図（ａ）、（ｂ）を参考にして、本発明にか
かる反射型液晶表示素子の実施例を説明する。

本実施例は、反射型液晶表示素子として防眩インナミラ
ーに適用したものである。

ここで、第３図（ａ）は、電圧印加の液晶表示素子とし
ての明状態である非防眩時の状態を示す図、そして、第
３図（ｂ）は、液晶防眩インナミラ−の水平方向の断面
を模式的に示し、電圧が無印加の液晶表示素子としての
暗状態である防眩時の状態を示す図である。

第３図（ａ）に示すように、インナミラーは、ケース１
０に液晶セルアッシー１２が収容されている。液晶セル
アッシー１２は、液晶セル１４の背面に１／４波長位相
差板１６が粘着剤（図示しない）を介して貼着されてい
る。その後ろにはＡｌ成膜８が真空蒸着されたガラス板
２０が配ヱされ鏡面を形成している。この状態で、周辺
部分をエポキシ樹脂からなる接着剤２２でシールをして
いる。

液晶隻ル１４は、相対するガラス板２４ａ、２４ｂによ
り外郭を構成し、その内部にゲストホスト型液晶を封入
するようになっている。ゲストホスト型液晶は、二色性
染料２６を添加した正の誘電異方性を有するネマティッ
ク液晶２８からなる。

ガラス板２４ａ、２４ｂの液晶側の面には、■Ｔｏ（酸
化インジウムと酸化スズの固溶体）を真空蒸着して成膜
した電極３０ａ、３０ｂが形成されている。その上には
、配向膜３２ａ、３２ｂが形成されている。配向膜は、
ポリイミド樹脂を凸版印刷した後、ラビング処理により
水平配向とした。なお、ガラス板２４ａ、２４ｂの間は
、スペーサ（図示しない）により所定間隙に保持されて
いる。

次に、本実施例のインナミラーの作動について説明する
。

昼間等の非防眩時は、第３図（ａ）に示すように、電極
３０ａ、３０ｂに電圧が印加されており、誘電異方性が
正のネマティック液晶２８（ホスト）は、ホメオトロピ
ック配列となる。それに伴い、二色性染料２６（ゲスト
）も、ホメオトロピック配列となる。

この状態でガラス板２４ｂ側から入射する光りは、正の
二色性染料２６ａ、１／４波長位相差板１６を通過し、
鏡面としてのＡ１膜１８で反射される。液晶２８、二色
性染料２６は、ホメオトロピック配列のため、１／４波
長位相差板１６の影響はなく、はとんど光の吸収をされ
ないため、明るい反射光となる。

夜間等の防眩時は、第３図（ｂ）に示すように、電極３
０ａ、３０ｂに電圧が印加されておらず、液晶２８およ
び二色性染料２６は、ホモジニアス配列となる。

この状態でガラス板２４ｂ側から入射する光２は、液晶
２８と正の二色性染料２６により、二色性染料２６の分
子長軸方向に振動する光が吸収され、その吸収軸と直交
する直線偏光となる。そして、１／４波長位相差板１６
により１／４波長進んだ円偏光となり、ＡＩ膜１８で反
射され、１／４波長位相差板１６でさらに１／４波長進
んだ直線偏光とされる。したがうて、入射光と偏光軸が
９０度ずれた直線偏光の反射光となるため、液晶セルの
吸収軸と一致し、はとんどが吸収され、防眩効果が得ら
れる。

次表に、配向膜の膜厚、液晶セルの透過率および鏡面の
反射率を変えて実験を行った結果を示す。

なお、試験品Ｎｏ、のうち２．３．１１は、本発明の実
施例にかかるものであり、その他は比較例である。

また、二重映りの大きさΣΔｌは、ミラー面にドツトパ
ターンを投影し、その反射像のずれを表すものであり、
この値が大きいほど二重映りが大きいことを示している
。

比較例の１．８〜１０は、配向膜の膜厚が１０００人未
満であり、二重映りを生じて視認性が劣る。また、比較
例の６．７は、配向膜の膜厚が１０００人未満であり、
かつ、液晶セルの透過率が６５％未満である。さらに、
比較例のうち４．５は視認性がよいが、反射防止処理を
施しており、耐久性が劣る。

これに対し、本発明の実施例の２．３．１１は、高い視
認性を有するとともに、耐久性にも優れている。

耐久性を検討するために、反射防止膜（ＣｅＦｚ　、Ｃ
ｅｎｔ　、ＭｇＦｔからなる３層Ｍ）を備えた液晶防眩
ミラーと本発明による液晶防眩ミラーについて、次の耐
摩耗試験を行い評価した。

試験方法は、２種類のミラー表面を乾布で３０回ラビン
グした後の表面状態を目視観察し、評価することにより
行った。

その結果、反射防止膜付きの液晶防眩ミラーは、表面の
膜が剥がれてまだらの模様が見え、視認性が著しく悪化
したのに対し、本発明による液晶防眩ミラーは、表面に
全く異常が認められなかった。

なお、上表以外にも配向膜の膜厚、液晶セルの透過率お
よび鏡面の反射率を種々変えて行った実験結果を基に求
めたのが第１図および第２図に示すグラフである。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるもの
である〔発明の効果〕上記した本発明の液晶表示素子によれば、二重像を生じ
ないため、視認性の高い液晶表示素子を得ることができ
、また、反射防止膜を用いないため、耐久性および生産
性が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明にかかる反射型液晶表示
素子の実施例を説明するための図である。第１図は、二重映りの配向膜の厚さに対するコントラス
トの関係を示すグラフ、第２図は、明状態における液晶セルの透過率に対するコ
ントラストおよび暗状態における液晶セルの反射率を示
すグラフ、第３図（ａ）は、電圧印加の液晶表示素子としての明状
態である非防眩時の状態を示す図、そして、第３図（ｂ
）は、液晶防眩インナミラ−の水平方向の断面を模式的
に示し、電圧が無印加の液晶表示素子としての暗状態で
ある防眩時の状態を示す図である。第４図は、従来例における液晶防眩ミラー概略構成図で
ある。出願人　　トヨタ自動車株式会社８００　　　　　１２■　　　　　１６００　　　　　
２魚配句燻厚Ｃ（入）第１図第２図第３図（ｂ）第４図

Claims

【特許請求の範囲】電極および配向膜がそれぞれ形成された相対する一対の
基板により郭定される空間に液晶を封入した液晶セルと
、その背面に設けた鏡面と、液晶セルと鏡面との間に設
けた光学フィルムとからなり、それらの組み合わせによ
り表示を行う反射型液晶表示素子であって、前記配向膜の膜厚を１０００ないし１６００Åとし、明
状態における液晶セルの透過率を６５ないし７５％とし
、鏡面の反射率を８５％以上としたことを特徴とする反
射型液晶表示素子。