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JP2013186414A - Reflection type display device - Google Patents

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JP2013186414A
JP2013186414A JP2012053464A JP2012053464A JP2013186414A JP 2013186414 A JP2013186414 A JP 2013186414A JP 2012053464 A JP2012053464 A JP 2012053464A JP 2012053464 A JP2012053464 A JP 2012053464A JP 2013186414 A JP2013186414 A JP 2013186414A
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Japan
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light
display device
film
reflective display
reflecting portion
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Application number
JP2012053464A
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Japanese (ja)
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Naoki Shiomi
直樹 汐見
Yasushi Kawada
靖 川田
Kisako Ninomiya
希佐子 二ノ宮
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Japan Display Inc
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Japan Display Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type display device which has a wide view angle and is excellent in display quality.SOLUTION: A reflection type display device comprises a light reflection part and a light diffusion film 5. The light reflection part scatters and reflects light that is incident. The diffusion film 5 faces the light reflection part and has forward scattering characteristics.

Description

本発明の実施形態は、反射型表示装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a reflective display device.

一般に、表示装置として反射型表示装置が知られている。反射型表示装置としては、反射型液晶表示装置や、電気泳動方式、電子粉流体方式、干渉変調方式、エレクトロウェッティング方式、エレクトロクロミック方式などの反射型表示装置が挙げられる。中でも、現在主流となっている反射型液晶表示装置の代表的な方式として、拡散反射板方式、後方散乱型液晶方式、前方散乱フィルム方式が挙げられる。   In general, a reflection type display device is known as a display device. Examples of the reflective display device include a reflective liquid crystal display device and a reflective display device such as an electrophoretic method, an electronic powder fluid method, an interference modulation method, an electrowetting method, and an electrochromic method. Among them, typical methods of the reflective liquid crystal display devices which are currently mainstream include a diffuse reflector method, a back scattering liquid crystal method, and a forward scattering film method.

特開2003−270630号公報JP 2003-270630 A 特開2000−147481号公報JP 2000-147481 A 特開平6−175126号公報JP-A-6-175126 特開平5−323292号公報JP-A-5-323292 特開平8−201802号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-201802

ところで、一般に完全拡散反射面を持った反射型表示装置では反射率が低いため、特にカラー表示には向いていない。そこで、高い反射率を得るためには鏡面反射を利用した表示装置が有効となるが、拡散反射板方式では反射光指向性が強く視野角を広げることが困難である。前方散乱フィルム方式では、前方散乱フィルムのヘイズを上げることにより視野角を広げることができる。しかしながら、上記ヘイズを上げると、視野角は広がるものの、前方散乱フィルムの後方散乱が強くなり、表示品位の低下を招いてしまう。例えば、コントラストの低下、画像の滲み、及び正面輝度レベルの低下を招いてしまう。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、視野角が広く、表示品位に優れた反射型表示装置を提供することにある。
By the way, in general, a reflection type display device having a completely diffusive reflecting surface has a low reflectance, and is not particularly suitable for color display. Therefore, a display device using specular reflection is effective for obtaining a high reflectance. However, the diffuse reflection plate method has a strong reflected light directivity and it is difficult to widen the viewing angle. In the forward scattering film method, the viewing angle can be widened by increasing the haze of the forward scattering film. However, when the haze is increased, the viewing angle is widened, but the backscattering of the forward scattering film becomes strong, and the display quality is lowered. For example, the contrast is lowered, the image is blurred, and the front luminance level is lowered.
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a reflective display device having a wide viewing angle and excellent display quality.

一実施形態に係る反射型表示装置は、
入射される光を散乱させて反射する光反射部と、
前記光反射部に対向し、前方散乱特性を備えた光拡散フィルムと、を備えていることを特徴としている。
A reflective display device according to an embodiment includes:
A light reflecting portion that scatters and reflects incident light; and
And a light diffusing film having a forward scattering characteristic facing the light reflecting portion.

図1は、第1の実施形態に係る反射型液晶表示装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a reflective liquid crystal display device according to the first embodiment. 図2は、上記反射型液晶表示装置の配線構造を概略的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a wiring structure of the reflective liquid crystal display device. 図3は、図2の線A−Aに沿った反射型液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the reflective liquid crystal display device taken along line AA in FIG. 図4は、図3に示した前方散乱フィルムを拡大して示す断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the forward scattering film shown in FIG. 図5は、第2の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment.

以下、図面を参照しながら第1の実施形態に係る反射型液晶表示装置について詳細に説明する。
図1乃至図3に示すように、反射型液晶表示装置は、アレイ基板1と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板2と、これらアレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層3と、カラーフィルタ4と、前方散乱特性を備えた光拡散フィルム5(以下、前方散乱フィルムという)と、偏光板6と、位相差板7とを備えている。液晶表示パネルは、矩形状の表示領域を備えている。
Hereinafter, the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the reflective liquid crystal display device includes an array substrate 1, a counter substrate 2 disposed opposite to the array substrate with a predetermined gap, and sandwiched between the array substrate and the counter substrate. The liquid crystal layer 3, the color filter 4, a light diffusion film 5 having forward scattering characteristics (hereinafter referred to as a forward scattering film), a polarizing plate 6, and a retardation plate 7 are provided. The liquid crystal display panel has a rectangular display area.

アレイ基板1は、矩形状のガラス基板10を有している。対向基板2は、矩形状のガラス基板20を有している。第1基板及び第2基板はガラス基板に限らず、透明な絶縁基板であれば良い。表示領域において、液晶表示装置は、ガラス基板10及びガラス基板20間にマトリクス状に設けられた複数の画素PXを有している。各画素PXは、互いに直交した第1方向d1及び第2方向d2に並べられている。   The array substrate 1 has a rectangular glass substrate 10. The counter substrate 2 has a rectangular glass substrate 20. The first substrate and the second substrate are not limited to glass substrates, but may be any transparent insulating substrate. In the display region, the liquid crystal display device includes a plurality of pixels PX provided in a matrix between the glass substrate 10 and the glass substrate 20. The pixels PX are arranged in a first direction d1 and a second direction d2 that are orthogonal to each other.

アレイ基板1において、ガラス基板10上に、第1方向d1に延在し、第2方向d2に間隔を置いて並んだ複数の信号線11と、複数の信号線と交差して第2方向に延在し、第1方向に間隔を置いて並んだ複数の走査線12とが格子状に配置されている。各画素PXは、隣合う2本の信号線11及び隣合う2本の走査線12で囲まれた領域に重なって設けられている。   In the array substrate 1, a plurality of signal lines 11 extending on the glass substrate 10 in the first direction d1 and arranged at intervals in the second direction d2, and intersecting the plurality of signal lines in the second direction A plurality of scanning lines 12 extending and arranged at intervals in the first direction are arranged in a grid pattern. Each pixel PX is provided so as to overlap an area surrounded by two adjacent signal lines 11 and two adjacent scanning lines 12.

ガラス基板10上の信号線11及び走査線12の交差部近傍に、複数のスイッチング素子として、例えば複数のTFT(薄膜トランジスタ)13が設けられている。TFT13は、走査線12の一部を延出したゲート電極13a、ゲート電極上に設けられた図示しないゲート絶縁膜、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向した半導体層13c、半導体層の一方の領域に接続されたソース電極13d及び半導体層の他方の領域に接続されたドレイン電極13eを有している。   For example, a plurality of TFTs (thin film transistors) 13 are provided as a plurality of switching elements near the intersection of the signal line 11 and the scanning line 12 on the glass substrate 10. The TFT 13 includes a gate electrode 13a extending a part of the scanning line 12, a gate insulating film (not shown) provided on the gate electrode, a semiconductor layer 13c facing the gate electrode through the gate insulating film, and one of the semiconductor layers. A source electrode 13d connected to the region and a drain electrode 13e connected to the other region of the semiconductor layer are provided.

ソース電極13dは、信号線11に接続され、ドレイン電極13eは、後述する画素電極15に接続されている。TFT13は、共通のゲート絶縁膜で形成されている。TFT13は画素PXに1つずつ設けられ、画素を構成している。   The source electrode 13d is connected to the signal line 11, and the drain electrode 13e is connected to a pixel electrode 15 described later. The TFT 13 is formed of a common gate insulating film. One TFT 13 is provided for each pixel PX, and constitutes a pixel.

ガラス基板10、信号線11、走査線12及びTFT13上に、図示しない層間絶縁膜が形成されている。表示領域において、層間絶縁膜上に、複数の画素電極15がマトリクス状に設けられている。画素電極15は、アルミニウムや銀などの光反射性を示す導電材料を含む層により形成されている。各画素電極15は、上記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通って対応するTFT13のドレイン電極13eと電気的に接続されている。画素電極15は画素PXに一対一で対応し、画素を構成している。   An interlayer insulating film (not shown) is formed on the glass substrate 10, the signal line 11, the scanning line 12, and the TFT 13. In the display region, a plurality of pixel electrodes 15 are provided in a matrix on the interlayer insulating film. The pixel electrode 15 is formed of a layer containing a conductive material having light reflectivity such as aluminum or silver. Each pixel electrode 15 is electrically connected to the drain electrode 13e of the corresponding TFT 13 through a contact hole formed in the interlayer insulating film. The pixel electrode 15 has a one-to-one correspondence with the pixel PX, and constitutes a pixel.

画素電極15は、TFT13に重ねられている。画素電極15の周縁部は、信号線11及び走査線12に重ねられている。このため、画素電極15は、部分的に隆起して形成されている。   The pixel electrode 15 is overlaid on the TFT 13. The peripheral edge of the pixel electrode 15 overlaps the signal line 11 and the scanning line 12. Therefore, the pixel electrode 15 is partially raised.

画素PXのピッチPは、150μm以下であり、画素電極15は、150μm以下のピッチPで配置されている。この実施形態において、ピッチPは、100μmである。上記のようにピッチPが150μm以下である場合、画素電極15は、隆起する割合が増大するため、入射される光を散乱させて反射することができる。ここで、上記ピッチPとは、画素電極15の短軸に沿った方向のピッチである。複数の画素電極15は、光反射部を形成している。   The pitch P of the pixels PX is 150 μm or less, and the pixel electrodes 15 are arranged at a pitch P of 150 μm or less. In this embodiment, the pitch P is 100 μm. As described above, when the pitch P is 150 μm or less, the pixel electrode 15 can increase the ratio of the protrusion, and thus can scatter and reflect incident light. Here, the pitch P is a pitch in the direction along the short axis of the pixel electrode 15. The plurality of pixel electrodes 15 form a light reflecting portion.

画素電極15上に、複数のスペーサとして、図示しない複数の柱状スペーサが形成されている。なお、スペーサとしては、柱状スペーサに限られるものではなく、球状スペーサ等他のスペーサであっても良い。画素電極15及び柱状スペーサが形成されたガラス基板10上上に、配向膜17が形成されている。   A plurality of columnar spacers (not shown) are formed on the pixel electrode 15 as a plurality of spacers. The spacer is not limited to the columnar spacer, and may be another spacer such as a spherical spacer. An alignment film 17 is formed on the glass substrate 10 on which the pixel electrodes 15 and the columnar spacers are formed.

対向基板2において、ガラス基板20上に、図示しない格子状の第1遮光部及び矩形枠状の第2遮光部と、カラーフィルタ4とが配設されている。第1遮光部は、画素PXを囲んで形成されている。第2遮光部は、表示領域を囲んで形成されている。第1遮光部及び第2遮光部は、ブラックマトリクスとして機能する。   In the counter substrate 2, a grid-shaped first light-shielding portion and a rectangular frame-shaped second light-shielding portion (not shown) and a color filter 4 are disposed on the glass substrate 20. The first light shielding portion is formed surrounding the pixel PX. The second light shielding portion is formed surrounding the display area. The first light shielding part and the second light shielding part function as a black matrix.

カラーフィルタ4は、複数色の着色層を有している。この実施形態において、カラーフィルタ4は、赤色、緑色及び青色の着色層を有している。赤色、緑色及び青色の着色層は、ストライプ状に形成され、第1方向d1に延在し、第2方向d2に交互に並んでいる。各着色層は、その周縁部が第1遮光部に重なって配設されている。
カラーフィルタ4上には、ITO等の透明な導電材料からなる共通電極23が形成されている。共通電極23上に配向膜25が形成されている。
The color filter 4 has a plurality of colored layers. In this embodiment, the color filter 4 has red, green, and blue colored layers. The colored layers of red, green, and blue are formed in a stripe shape, extend in the first direction d1, and are alternately arranged in the second direction d2. Each colored layer is disposed with its peripheral edge overlapping the first light shielding portion.
A common electrode 23 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the color filter 4. An alignment film 25 is formed on the common electrode 23.

アレイ基板1及び対向基板2は、柱状スペーサにより所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板1及び対向基板2は、両基板の周縁部に配設されたシール材31により互いに接合されている。
液晶層3は、アレイ基板1及び対向基板2間に挟持されている。液晶層3は、画素電極15と前方散乱フィルム5との間に位置している。液晶層3は、第1状態と、第2状態との何れかに切替える切替え部として機能している。第1状態とは、前方散乱フィルム5から画素電極15への入射光の入射と、画素電極15から前方散乱フィルム5への反射光の出射とを許可する状態である。第2状態とは、前方散乱フィルム5から画素電極15への入射光の入射と、画素電極15から前方散乱フィルム5への反射光の出射と、の少なくとも一方を禁止する状態である。シール材31の一部には液晶注入口32が形成され、この液晶注入口は封止材33で封止されている。
The array substrate 1 and the counter substrate 2 are arranged to face each other with a predetermined gap by columnar spacers. The array substrate 1 and the counter substrate 2 are joined to each other by a sealing material 31 disposed on the peripheral edge of both substrates.
The liquid crystal layer 3 is sandwiched between the array substrate 1 and the counter substrate 2. The liquid crystal layer 3 is located between the pixel electrode 15 and the forward scattering film 5. The liquid crystal layer 3 functions as a switching unit that switches between the first state and the second state. The first state is a state in which incidence of incident light from the front scattering film 5 to the pixel electrode 15 and emission of reflected light from the pixel electrode 15 to the front scattering film 5 are permitted. The second state is a state in which at least one of incidence of incident light from the front scattering film 5 to the pixel electrode 15 and emission of reflected light from the pixel electrode 15 to the front scattering film 5 are prohibited. A liquid crystal injection port 32 is formed in a part of the sealing material 31, and the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material 33.

ガラス基板20(対向基板2)の外面に、位相差板7と、偏光子としての偏光板6と、前方散乱フィルム5とが順に設けられている。この実施形態において、偏光板6と位相差板7とを用いることにより、円偏光を生成している。前方散乱フィルム5は、表示面Sを有している。前方散乱フィルム5、偏光板6及び位相差板7は、少なくとも表示領域に重ねられている。   A phase difference plate 7, a polarizing plate 6 as a polarizer, and a forward scattering film 5 are sequentially provided on the outer surface of the glass substrate 20 (counter substrate 2). In this embodiment, circularly polarized light is generated by using the polarizing plate 6 and the phase difference plate 7. The front scattering film 5 has a display surface S. The front scattering film 5, the polarizing plate 6, and the retardation film 7 are overlapped at least in the display area.

前方散乱フィルム5は、複数の画素電極15などと対向している。前方散乱フィルム5は、表示面S側からの入射される光(外光)を画素電極15側に透過させ、画素電極15で反射された光を散乱させて出射させる。   The front scattering film 5 faces the plurality of pixel electrodes 15 and the like. The front scattering film 5 transmits incident light (external light) from the display surface S side to the pixel electrode 15 side, and scatters and emits the light reflected by the pixel electrode 15.

ここで、前方散乱フィルム5において、入射光の方向に散乱する光を前方散乱光と称し、入射光の方向と反対方向に散乱する光を後方散乱光と称する。すると、前方散乱フィルム5において、前方散乱光の強度より後方散乱光の強度は弱い。   Here, in the forward scattering film 5, light scattered in the direction of incident light is referred to as forward scattered light, and light scattered in a direction opposite to the direction of incident light is referred to as backscattered light. Then, in the forward scattering film 5, the intensity of the backscattered light is weaker than the intensity of the forward scattered light.

前方散乱フィルム5は、70%乃至95%の範囲内のヘイズを備えている。この実施形態において、前方散乱フィルム5は、80%乃至95%の範囲内のヘイズを備えている。前方散乱フィルム5は、前方散乱フィルム5に平行光が垂直に入射されるとき、フィルムを透過する光のうち拡散されて出射される光の拡散半値角が10°乃至35°の範囲内となるように構成されている。ここで、上記拡散半値角とは、前方散乱フィルム5に垂直な方向の光(平行光)を前方散乱フィルム5に入射した場合の透過拡散光の分布において、ピークの輝度値の半分の輝度値を示す透過光の分布範囲を示す角度である。   The front scattering film 5 has a haze in the range of 70% to 95%. In this embodiment, the forward scattering film 5 has a haze in the range of 80% to 95%. When the parallel light is vertically incident on the forward scattering film 5, the forward scattering film 5 has a diffusion half-value angle of light that is diffused and emitted from the light transmitted through the film within a range of 10 ° to 35 °. It is configured as follows. Here, the diffusion half-value angle is a luminance value that is half the peak luminance value in the distribution of transmitted diffused light when light (parallel light) in a direction perpendicular to the forward scattering film 5 is incident on the forward scattering film 5. It is an angle indicating the distribution range of transmitted light indicating.

図4に示すように、前方散乱フィルム5は、透明フィルムとしての透明樹脂フィルム51と、透明層としての透明樹脂層52と、粘着層53と、複数の微粒子54とを備えている。   As shown in FIG. 4, the forward scattering film 5 includes a transparent resin film 51 as a transparent film, a transparent resin layer 52 as a transparent layer, an adhesive layer 53, and a plurality of fine particles 54.

透明樹脂フィルム51は、ベースフィルムとなる。透明樹脂フィルム51は、平坦な表面を有している。この実施形態において、透明樹脂フィルム51は、両面とも平坦である。透明樹脂層52は、透明樹脂フィルム51と対向基板2(画素電極15)との間に位置している。透明樹脂層52は、粘着性透明樹脂層であってもよい。   The transparent resin film 51 becomes a base film. The transparent resin film 51 has a flat surface. In this embodiment, the transparent resin film 51 is flat on both sides. The transparent resin layer 52 is located between the transparent resin film 51 and the counter substrate 2 (pixel electrode 15). The transparent resin layer 52 may be an adhesive transparent resin layer.

粘着層53は、透明樹脂層52と対向基板2(画素電極15)との間に位置している。前方散乱フィルム5は、粘着層53により偏光板6に貼り付けられている。複数の微粒子54は、透光性を示し、透明樹脂層52及び粘着層53の少なくとも一方に分散されている。この実施形態において、複数の微粒子54は、透明樹脂層52に分散されている。複数の微粒子54の平均粒子径は1μm乃至10μmの範囲内である。複数の微粒子54が分散された透明樹脂層52は、光拡散層を形成している。   The adhesive layer 53 is located between the transparent resin layer 52 and the counter substrate 2 (pixel electrode 15). The front scattering film 5 is attached to the polarizing plate 6 by the adhesive layer 53. The plurality of fine particles 54 exhibit translucency and are dispersed in at least one of the transparent resin layer 52 and the adhesive layer 53. In this embodiment, the plurality of fine particles 54 are dispersed in the transparent resin layer 52. The average particle diameter of the plurality of fine particles 54 is in the range of 1 μm to 10 μm. The transparent resin layer 52 in which the plurality of fine particles 54 are dispersed forms a light diffusion layer.

前方散乱フィルム5の構成材料の相対屈折率差は、0.01乃至0.1の範囲内である。この実施形態において、透明樹脂フィルム51、透明樹脂層52、粘着層53及び複数の微粒子54の相対屈折率差が、0.01乃至0.1の範囲内である。   The relative refractive index difference of the constituent material of the front scattering film 5 is in the range of 0.01 to 0.1. In this embodiment, the relative refractive index difference among the transparent resin film 51, the transparent resin layer 52, the adhesive layer 53, and the plurality of fine particles 54 is in the range of 0.01 to 0.1.

上記したように構成された第1の実施形態に係る反射型液晶表示装置によれば、反射型液晶表示装置は、入射される光を散乱させて反射する複数の画素電極15と、前方散乱フィルム5とを備えている。前方散乱フィルム5において、前方散乱光の強度より後方散乱光の強度が弱い。後方散乱光の強度を抑えることができるため、コントラストの低下、画像の滲み、正面輝度の低下などを低減することができる。   According to the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment configured as described above, the reflective liquid crystal display device includes a plurality of pixel electrodes 15 that scatter and reflect incident light, and a forward scattering film. And 5. In the forward scattering film 5, the intensity of the back scattered light is weaker than the intensity of the forward scattered light. Since the intensity of the backscattered light can be suppressed, it is possible to reduce a decrease in contrast, blurring of an image, a decrease in front luminance, and the like.

前方散乱フィルム5は、80%乃至95%の範囲内のヘイズを備えていることが望ましい。前方散乱フィルム5のヘイズを滲みや、後方散乱や、コントラストの低下が問題とならない範囲に設計することで、表示特性を損なわずに反射光全体(装置全体)としては強い散乱特性を持たせることができ、結果として広い視野角において高いコントラストを得ることができる。   The forward scattering film 5 desirably has a haze in the range of 80% to 95%. By designing the haze of the front scattering film 5 so as not to cause problems such as bleeding, backscattering, and reduction in contrast, the reflected light as a whole (the entire device) should have strong scattering characteristics without impairing display characteristics. As a result, high contrast can be obtained over a wide viewing angle.

ヘイズが80%未満である場合、反射光の散乱が不十分となりメタリックな表示となる。ヘイズが80%以上である場合、ペーパーホワイトに近い表示を得ることができるが、ヘイズが95%を超える場合には必要以上に光散乱が起こるため正面輝度が低下してしまう。   When the haze is less than 80%, scattering of reflected light is insufficient and a metallic display is obtained. When the haze is 80% or more, a display close to paper white can be obtained. However, when the haze exceeds 95%, light scattering occurs more than necessary, leading to a reduction in front luminance.

また、ヘイズを80%乃至95%の範囲内とするためには、透明樹脂層52中における微粒子54の高密度化や、透明樹脂層52の厚膜化が必要となる。このため、微粒子54の高密度化により前方散乱フィルム5(透明樹脂フィルム51)の平坦性が失われる不具合が生じる恐れがある。また、透明樹脂層52の厚膜化により応力で前方散乱フィルム5が湾曲したり、表示画像が滲んだり、製造コストの高騰を招いたり、微粒子54の凝集により所望の散乱特性が得られないといった不具合が生じる恐れがある。この場合、微粒子54を粘着層53に分散させる対策を採ることにより、上記不具合を解消することができる。   Further, in order to set the haze in the range of 80% to 95%, it is necessary to increase the density of the fine particles 54 in the transparent resin layer 52 and to increase the thickness of the transparent resin layer 52. For this reason, there exists a possibility that the malfunction that the flatness of the front scattering film 5 (transparent resin film 51) may be lost due to the high density of the fine particles 54 may occur. Further, the thickening of the transparent resin layer 52 causes the forward scattering film 5 to be bent due to stress, the display image to blur, the manufacturing cost to increase, and the desired scattering characteristics cannot be obtained due to the aggregation of the fine particles 54. There is a risk of malfunction. In this case, the above problem can be solved by taking measures to disperse the fine particles 54 in the adhesive layer 53.

透明樹脂フィルム51の表面は平坦である。このため、透明樹脂フィルム51の表面による後方散乱を低減することができる。
透明樹脂フィルム51、透明樹脂層52、粘着層53及び複数の微粒子54の相対屈折率差が、0.01乃至0.1の範囲内である。何れの界面においても屈折率差を小さくすることにより、後方散乱を低減することができる。上記のことから、後方散乱を極めて少なく保ったまま反射光に必要な散乱特性を持たせることができるため、結果として視野角を広くすることができ、明るく、コントラストの高い画像表示を実現することができる。
The surface of the transparent resin film 51 is flat. For this reason, the backscattering by the surface of the transparent resin film 51 can be reduced.
The relative refractive index difference among the transparent resin film 51, the transparent resin layer 52, the adhesive layer 53, and the plurality of fine particles 54 is in the range of 0.01 to 0.1. Back scattering can be reduced by reducing the refractive index difference at any interface. From the above, it is possible to give the reflected light the necessary scattering characteristics while keeping the backscattering very low, and as a result, the viewing angle can be widened, and a bright and high-contrast image display can be realized. Can do.

光拡散板として用いられるフィルムは、大別すると、表面にエンボス加工や化学的表面処理などにより樹脂フィルム表面に凹凸を設ける表面拡散方式と、樹脂内部に透光性微粒子を分散させる内部拡散方式とに分けることができる。このうち、後方散乱光の強度を制御するためには内部拡散方式が望ましい。   The film used as the light diffusion plate can be broadly divided into a surface diffusion method in which irregularities are formed on the surface of the resin film by embossing or chemical surface treatment on the surface, and an internal diffusion method in which translucent fine particles are dispersed inside the resin. Can be divided into Of these, the internal diffusion method is desirable to control the intensity of the backscattered light.

このため、この実施形態において、前方散乱フィルム5は内部拡散方式を採っている。微粒子54の平均粒子径を1μm乃至10μmの範囲内とすることにより、前方散乱フィルム5における後方散乱を低減することができる。次に、後方散乱が低減される理由を説明する。   For this reason, in this embodiment, the forward scattering film 5 employs an internal diffusion method. By setting the average particle diameter of the fine particles 54 within the range of 1 μm to 10 μm, the backscattering in the forward scattering film 5 can be reduced. Next, the reason why the backscattering is reduced will be described.

前方散乱フィルム5に入射される光の波長と、微粒子54の大きさに関わる粒径パラメータをαとする。円周率をπ、微粒子54の直径をD、前方散乱フィルム5に入射される光の波長をλとすると、粒径パラメータαを次の式で表すことができる。   A particle size parameter related to the wavelength of light incident on the forward scattering film 5 and the size of the fine particles 54 is defined as α. When the circumference ratio is π, the diameter of the fine particles 54 is D, and the wavelength of light incident on the forward scattering film 5 is λ, the particle size parameter α can be expressed by the following equation.

α=πD/λ
α<<1である場合、レイリー散乱が支配的となり前方散乱光と後方散乱光とが同程度の強度となる。
α≒1である場合、ミー散乱が支配的となり微粒子54の粒径が大きくなるに従い前方散乱の特性(強度)が強くなる。
また、α>>1の場合では幾何光学によって扱われる回折や反射特性を示す。
上記のことから、内部拡散方式を採る前方散乱フィルム5では、ミー理論で制御し、微粒子54の平均粒子径を1μm乃至10μmの範囲内としている。
α = πD / λ
When α << 1, Rayleigh scattering is dominant, and the forward scattered light and the back scattered light have the same intensity.
When α≈1, Mie scattering is dominant, and the forward scattering characteristic (intensity) increases as the particle size of the fine particles 54 increases.
In the case of α >> 1, diffraction and reflection characteristics handled by geometric optics are shown.
From the above, in the forward scattering film 5 adopting the internal diffusion method, the average particle diameter of the fine particles 54 is set in the range of 1 μm to 10 μm, controlled by Mie theory.

前方散乱フィルム5の拡散半値角は、10°乃至35°の範囲内であることが望ましい。上記拡散半値角が10°未満になると、前方散乱フィルム5の透過光が十分に散乱しないため、広視野角化を図ることができない恐れがある。また、上記拡散半値角が35°を超えると、前方散乱フィルム5の透過光の散乱範囲が必要以上に広くなるため、広視野角化を図ることができるものの、正面輝度の低下を招いてしまう恐れがある。なお、上記拡散半値角は、15°乃至30°の範囲内であるとより望ましい。   The diffusion half-value angle of the front scattering film 5 is desirably in the range of 10 ° to 35 °. If the diffusion half-value angle is less than 10 °, the transmitted light of the front scattering film 5 is not sufficiently scattered, and thus there is a possibility that a wide viewing angle cannot be achieved. Further, if the diffusion half-value angle exceeds 35 °, the scattering range of the transmitted light of the front scattering film 5 becomes unnecessarily wide, so that a wide viewing angle can be achieved, but the front luminance is lowered. There is a fear. The diffusion half-value angle is more preferably in the range of 15 ° to 30 °.

画素電極15は、薄膜であるが、周縁部は配線に重なって隆起している。また、画素電極15は、150μm以下のピッチPで配置されている。高精細化(画素PXピッチの微細化)を図ることにより、画素電極15の端部での回折現象を光散乱として有効に利用することができるため、画素電極15は効率的に光散乱特性を得ることができる。   The pixel electrode 15 is a thin film, but the peripheral edge is raised to overlap the wiring. Further, the pixel electrodes 15 are arranged at a pitch P of 150 μm or less. By achieving high definition (miniaturization of the pixel PX pitch), the diffraction phenomenon at the end of the pixel electrode 15 can be used effectively as light scattering, so that the pixel electrode 15 efficiently exhibits light scattering characteristics. Can be obtained.

前方散乱フィルム5の表面から画素電極15までの距離を短くすることにより、表示画像の滲みを低減することができる。このため、前方散乱フィルム5の厚みは、100μm以下であることが望ましい。その他、通常、一番厚い部材である対向基板2(カラーフィルタ基板)を薄くすることも望ましく、この場合も表示画像の滲みを低減することができ、表示品位を改善することができる。   By shortening the distance from the surface of the front scattering film 5 to the pixel electrode 15, bleeding of the display image can be reduced. For this reason, the thickness of the forward scattering film 5 is desirably 100 μm or less. In addition, it is also desirable to make the counter substrate 2 (color filter substrate), which is the thickest member, normally thin. In this case as well, bleeding of the display image can be reduced and display quality can be improved.

前方散乱フィルム5は、高い透明度と、小さい複屈折性とを有していることが望ましい。例えば、前方散乱フィルム5は、透明樹脂フィルム51の材料としてTAC(トリアセチルセルロース)を用いた光拡散フィルムを利用することが出来る。   The front scattering film 5 desirably has high transparency and low birefringence. For example, the front scattering film 5 can use a light diffusion film using TAC (triacetyl cellulose) as the material of the transparent resin film 51.

上記のことから、視野角が広く、表示品位に優れた反射型液晶表示装置を得ることができる。   From the above, a reflective liquid crystal display device having a wide viewing angle and excellent display quality can be obtained.

次に、第2の実施の形態に係る反射型液晶表示装置について詳細に説明する。
図5に示すように、画素PXのピッチPは、150μmを超え、画素電極15は、150μmを超えたピッチPで配置されている。この実施形態において、ピッチPは、300μmである。
Next, the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment will be described in detail.
As shown in FIG. 5, the pitch P of the pixels PX exceeds 150 μm, and the pixel electrodes 15 are arranged at a pitch P exceeding 150 μm. In this embodiment, the pitch P is 300 μm.

画素電極15は、前方散乱フィルム5と対向した側に凹凸表面を有している。これにより、画素電極15からの反射光の散乱の度合いを大きくすることができる。このため、この実施形態において、前方散乱フィルム5は、70%乃至95%の範囲内のヘイズを備えている。
なお、第2の実施形態において、他の構成は上述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略した。
The pixel electrode 15 has an uneven surface on the side facing the forward scattering film 5. Thereby, the degree of scattering of the reflected light from the pixel electrode 15 can be increased. For this reason, in this embodiment, the forward scattering film 5 has a haze in the range of 70% to 95%.
In the second embodiment, other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

上記したように構成された第2の実施形態に係る反射型液晶表示装置によれば、反射型液晶表示装置は、入射される光を散乱させて反射する複数の画素電極15と、前方散乱フィルム5とを備えている。前方散乱フィルム5において、前方散乱光の強度より後方散乱光の強度が弱い。このため、上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment configured as described above, the reflective liquid crystal display device includes a plurality of pixel electrodes 15 that scatter and reflect incident light, and a forward scattering film. And 5. In the forward scattering film 5, the intensity of the back scattered light is weaker than the intensity of the forward scattered light. For this reason, the effect similar to 1st Embodiment mentioned above can be acquired.

前方散乱フィルム5は、70%乃至95%の範囲内のヘイズを備えていることが望ましい。ヘイズが70%未満である場合、反射光の散乱が不十分となりメタリックな表示となる。ヘイズが70%以上である場合、ペーパーホワイトに近い表示を得ることができるが、ヘイズが95%を超える場合には必要以上に光散乱が起こるため正面輝度が低下してしまう。
微粒子54は、粘着層53に分散させてもよい。
The forward scattering film 5 desirably has a haze in the range of 70% to 95%. When the haze is less than 70%, scattering of reflected light is insufficient and a metallic display is obtained. When the haze is 70% or more, a display close to paper white can be obtained. However, when the haze exceeds 95%, light scattering occurs more than necessary, leading to a reduction in front luminance.
The fine particles 54 may be dispersed in the adhesive layer 53.

画素電極15が、150μmを超えたピッチPで配置されている場合、画素電極15による反射は、鏡面反射に近くなる。このため、画素電極15に凹凸表面をもたせることで、入射される光を散乱させて反射することができる。画素電極15に凹凸表面をもたせる手法は、例えば特開2000−9911号公報「拡散反射板及びその製造方法と反射型表示装置」に開示されている。   When the pixel electrodes 15 are arranged at a pitch P exceeding 150 μm, reflection by the pixel electrodes 15 is close to specular reflection. For this reason, by providing the pixel electrode 15 with an uneven surface, it is possible to scatter and reflect incident light. A technique for providing the pixel electrode 15 with a concavo-convex surface is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-9911 “Diffusion reflector, method for manufacturing the same, and reflective display device”.

上記画素電極15と前方散乱フィルム5とを用い、広い視野角において高い反射率を得る場合には前方散乱フィルム5のヘイズを高めに設定することにより対応することができる。また、正面方向により高い反射率を得る場合には画素電極15にある程度の集光性を持たせ、前方散乱フィルム5のヘイズを低めに設定することにより、視野角を極端に狭くすることなく視認性の高い反射光プロファイルを設計することが可能となる。
上記のことから、視野角が広く、表示品位に優れた反射型液晶表示装置を得ることができる。
When the pixel electrode 15 and the front scattering film 5 are used and a high reflectance is obtained in a wide viewing angle, the haze of the front scattering film 5 can be set high. In addition, when obtaining a higher reflectance in the front direction, the pixel electrode 15 has a certain degree of light condensing property, and the haze of the front scattering film 5 is set to be low so that the viewing angle is not reduced extremely. It is possible to design a highly reflective light profile.
From the above, a reflective liquid crystal display device having a wide viewing angle and excellent display quality can be obtained.

なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

例えば、画素PX(画素電極15)のピッチPが150μm以下であっても、画素電極15は、前方散乱フィルム5と対向した側に凹凸表面を有していてもよい。これにより、画素電極15に任意の反射特性を付与することができる。   For example, even if the pitch P of the pixels PX (pixel electrodes 15) is 150 μm or less, the pixel electrodes 15 may have an uneven surface on the side facing the forward scattering film 5. Thereby, arbitrary reflection characteristics can be imparted to the pixel electrode 15.

上述した実施形態は、例えば、偏光板方式やゲストホスト方式の反射型液晶表示装置に適用することが可能である。また、上述した実施形態は、反射型液晶表示装置に限定されるものではなく、各種の反射型表示装置に適用することが可能である。反射型表示装置としては、例えば電気泳動方式、電子粉流体方式、干渉変調方式、エレクトロウェッティング方式、エレクトロクロミック方式などの鏡面反射構造を備える反射型表示装置を挙げることができる。上記反射型表示装置は、液晶層3の替りに、上記第1状態と、上記第2状態との何れかに切替える切替え部を備えている。   The above-described embodiments can be applied to, for example, a polarizing liquid crystal display device of a polarizing plate type or a guest host type. Further, the above-described embodiment is not limited to the reflective liquid crystal display device, and can be applied to various reflective display devices. Examples of the reflective display device include a reflective display device having a specular reflection structure such as an electrophoretic method, an electronic powder fluid method, an interferometric modulation method, an electrowetting method, and an electrochromic method. The reflective display device includes a switching unit that switches between the first state and the second state instead of the liquid crystal layer 3.

反射型表示装置の前面にフロントライト装置を備えていてもよい。フロントライト装置は、前方散乱フィルム5に対向配置されている。これにより、外光の明るさが十分ではない環境においても、一定値以上の輝度レベルの画像を表示することができる。   A front light device may be provided on the front surface of the reflective display device. The front light device is disposed opposite to the forward scattering film 5. Thereby, even in an environment where the brightness of outside light is not sufficient, it is possible to display an image having a luminance level equal to or higher than a certain value.

1…アレイ基板、2…対向基板、3…液晶層、4…カラーフィルタ、5…前方散乱フィルム、11…信号線、12…走査線、13…TFT、15…画素電極、51…透明樹脂フィルム、52…透明樹脂層、53…粘着層、54…微粒子、P…ピッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Array substrate, 2 ... Opposite substrate, 3 ... Liquid crystal layer, 4 ... Color filter, 5 ... Forward scattering film, 11 ... Signal line, 12 ... Scanning line, 13 ... TFT, 15 ... Pixel electrode, 51 ... Transparent resin film 52 ... Transparent resin layer, 53 ... Adhesive layer, 54 ... Fine particles, P ... Pitch.

Claims (10)

入射される光を散乱させて反射する光反射部と、
前記光反射部に対向し、前方散乱特性を備えた光拡散フィルムと、を備えていることを特徴とする反射型表示装置。
A light reflecting portion that scatters and reflects incident light; and
A reflective display device comprising: a light diffusion film facing the light reflecting portion and having forward scattering characteristics.
前記光拡散フィルムは、70%乃至95%の範囲内のヘイズを備えていることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置。   The reflective display device according to claim 1, wherein the light diffusion film has a haze in a range of 70% to 95%. 前記光拡散フィルムは、
平坦な表面を有した透明フィルムと、
前記透明フィルムと前記光反射部との間に位置した透明層と、
前記透明層と前記光反射部との間に位置した粘着層と、
平均粒子径が1μm乃至10μmの範囲内であり、透光性を示し、前記透明層及び粘着層の少なくとも一方に分散された複数の微粒子と、を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の反射型表示装置。
The light diffusion film is
A transparent film having a flat surface;
A transparent layer positioned between the transparent film and the light reflecting portion;
An adhesive layer located between the transparent layer and the light reflecting portion;
The average particle diameter is in a range of 1 μm to 10 μm, exhibits translucency, and includes a plurality of fine particles dispersed in at least one of the transparent layer and the adhesive layer. 2. A reflective display device according to 2.
前記透明フィルム、透明層、粘着層及び複数の微粒子の相対屈折率差は、0.01乃至0.1の範囲内であることを特徴とする請求項3に記載の反射型表示装置。   The reflective display device according to claim 3, wherein a relative refractive index difference between the transparent film, the transparent layer, the adhesive layer, and the plurality of fine particles is within a range of 0.01 to 0.1. 前記光拡散フィルムは、平行光が垂直に入射されるときの透過拡散光の拡散半値角が10°乃至35°の範囲内となるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の反射型表示装置。   5. The light diffusing film is configured such that a diffusion half-value angle of transmitted diffused light when parallel light is vertically incident is within a range of 10 [deg.] To 35 [deg.]. The reflective display device according to any one of the above. 前記光拡散フィルムから前記光反射部への入射光の入射と、前記光反射部から前記光拡散フィルムへの反射光の出射とを許可する第1状態と、前記光拡散フィルムから前記光反射部への入射光の入射と、前記光反射部から前記光拡散フィルムへの反射光の出射と、の少なくとも一方を禁止する第2状態と、の何れかに切替える切替え部をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の反射型表示装置。   A first state permitting incidence of incident light from the light diffusing film to the light reflecting portion and emission of reflected light from the light reflecting portion to the light diffusing film; and from the light diffusing film to the light reflecting portion. A switching unit that switches to one of a second state in which at least one of incidence of incident light on the light and emission of reflected light from the light reflecting unit to the light diffusion film is prohibited. The reflective display device according to claim 1, wherein the reflective display device is a reflective display device. 複数の画素電極を有したアレイ基板と、
前記複数の画素電極に対向した共通電極を有した対向基板と、
前記アレイ基板と対向基板との間に挟持された液晶層と、をさらに備え、
前記光反射部は、前記複数の画素電極で形成され、
前記切替え部は、前記液晶層で形成されていることを特徴とする請求項6に記載の反射型表示装置。
An array substrate having a plurality of pixel electrodes;
A counter substrate having a common electrode facing the plurality of pixel electrodes;
A liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate, and
The light reflecting portion is formed by the plurality of pixel electrodes,
The reflective display device according to claim 6, wherein the switching unit is formed of the liquid crystal layer.
前記複数の画素電極は、150μm以下のピッチで配置されていることを特徴とする請求項7に記載の反射型表示装置。   The reflective display device according to claim 7, wherein the plurality of pixel electrodes are arranged at a pitch of 150 μm or less. 前記光反射部は、前記光拡散フィルムと対向した側に凹凸表面を有していることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の反射型表示装置。   The reflective display device according to claim 1, wherein the light reflecting portion has an uneven surface on a side facing the light diffusing film. 前記光反射部は、アルミニウム又は銀を含む層で形成されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の反射型表示装置。   The reflective display device according to claim 1, wherein the light reflecting portion is formed of a layer containing aluminum or silver.
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