CN110770642B - 液晶面板 - Google Patents

Abstract

提供一种液晶面板，其中，反射状态的适合的反射率与透射状态的适合的反射率同时成立。液晶面板(100)对应于电压的施加，在透射状态和反射状态之间切换。液晶面板(100)包括：吸收型偏振片(21)，该吸收型偏振片(21)设置于液晶元件(10)中的一侧；反射型偏振片(22)，该反射型偏振片(22)设置于液晶元件(10)中的另一侧。在反射状态，从吸收型偏振片(21)侧射入而透过液晶元件(10)的光为沿反射型偏振片(22)的反射轴的偏振轴的光，其通过反射型偏振片(22)反射。在透射状态，从吸收型偏振片(21)侧射入而透过液晶元件(10)的光为沿与反射型偏振片(22)的反射轴相交叉的透射轴的偏振轴的光，在上述反射型偏振片(22)中透射。在吸收型偏振片(21)中，波长在450nm～650nm的平均偏振度在60％～80％的范围内。

Description

液晶面板

技术领域

本发明涉及液晶面板。

背景技术

在专利文献1中公开了一种液晶面板，该液晶面板包括密封于一对衬底之间的液晶层与夹持该对衬底而定位的吸收型偏振片和反射型偏振片，可在透射状态和镜子状态(反射状态)之间切换。专利文献1的液晶面板可辨认在透射状态而位于背后的对象(该文献中的图像显示部)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许第3419766号公报

发明内容

发明要解决的课题

在这种的液晶面板中，如果在反射状态考虑作为镜子的功能，则最好全光反射率高，如果在透射状态考虑背面侧的辨认型，则最好全光反射率低，由此产生使这两点同时成立的方面的课题。

本发明是针对上述实际情况而提出的，本发明的课题在于，提供一种液晶面板，在该液晶面板中，反射状态的适合的反射率与透射状态的适合的反射率同时成立。

用于解决课题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的第1发明的液晶面板涉及下述的液晶面板，该液晶面板对应于电压的施加在透射状态和反射状态之间切换；

其特征在于，该液晶面板包括：

液晶元件，该液晶元件包括液晶层与透明电极，该透明电极用于对上述液晶层施加上述电压；

吸收型偏振片，该吸收型偏振片设置于上述液晶元件中的一侧；

反射型偏振片，该反射型偏振片设置于上述液晶元件中的另一侧，该反射型偏振片以夹持上述液晶元件的方式与上述吸收型偏振片面对；

在上述反射状态，从上述吸收型偏振片侧射入而透过上述液晶元件的光为沿上述反射型偏振片的反射轴的偏振轴的光，其通过上述反射型偏振片而反射；

在上述透射状态，从上述吸收型偏振片侧射入而透过上述液晶元件的光为沿与上述反射型偏振片的反射轴相交叉的透射轴的偏振轴的光，在上述反射型偏振片中透射；

在上述吸收型偏振片中，波长在450nm～650nm的平均偏振度在60％～80％的范围内。

发明的效果

按照本发明，可提供一种液晶面板，其中，反射状态的适合的反射率和透射状态的适合的反射率可同时成立。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式的液晶面板的概况剖视图；

图2的(a)为用于说明反射状态的图，图2的(b)为用于说明透射状态的图；

图3的(a)为表示液晶模板A～E的吸收型偏振片的偏振度、反射状态的反射率和透射状态的反射率的图，图3的(b)为表示吸收型偏振片的偏振度与液晶模板的反射状态的反射率和透射状态的反射率的关系的图；

具体实施方式

参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。

本实施方式的液晶面板100为扭曲向列(TN(Twisted Nematic))型的液晶面板，从概况剖面而观看，像图1所示的那样构成。液晶面板100按照可在透射状态和反射状态之间切换的方式构成。处于透射状态的液晶面板100像图2的(a)、图2的(b)所示的那样，让观察者1透过而辨认设置于背后的显示部200的显示像。另一方面，处于反射状态的液晶面板100像图2的(a)所示的那样，用作使外光NL等朝向观察者1而反射的镜子。

另外，在下面，为了容易理解说明，以液晶面板100的观察者1侧为“外侧”，以其相反侧为“内侧”，对各部分进行说明。另外，考虑到图面的观看简易性，在图1和图2的(a)、图2的(b)中，适当地省略表示剖面的影线。在用于说明液晶面板100的功能的图2的(a)、图2的(b)中，省略适当的部件。

液晶面板100像图1所示的那样，包括液晶元件10、位于液晶元件10的外侧的吸收型偏振片21与位于液晶元件10的内侧的反射型偏振片22。平面看的液晶面板100比如呈大致矩形形状，虽然关于这一点的图示没有给出。

液晶元件10像图1所示的那样，包括第1衬底11、第2衬底12与液晶层13。

第1衬底11和第2衬底12为相互面对的一对的透明衬底，其由比如玻璃、塑料等构成。第1衬底11和第2衬底12按照夹持液晶层13而面对的方式，并且按照相互的主面(面对面)平行的方式设置。第1衬底11位于液晶层13的外侧。

在第1衬底11的液晶层13侧设置透明电极11a。在第2衬底12的液晶层13侧设置透明电极12a。透明电极11a、12a通过溅射、蒸镀、蚀刻等的公知的方法而形成。在本实施方式中，透明电极11a、12a分别全面地形成于对应的衬底面上，从平面看而呈大致矩形状。透明电极11a、12a由以氧化铟锡为主成分的ITO(氧化铟锡)膜等构成。经由透明电极11a、12a而对液晶层13的电压的施加也可为无源和有源中的任意的驱动方式。

此外，在第1衬底11和第2衬底12中的各自衬底上，形成在图中没有示出的绝缘膜、取向膜。绝缘膜由硅树脂系的绝缘膜形成，按照从液晶层13侧而覆盖透明电极11a、12a的各自电极的方式形成。另外，在绝缘膜与液晶层13之间形成取向膜。即，在第1衬底11上叠置而形成透明电极11a、绝缘膜与取向膜。另外，在第2衬底12上，叠置而形成透明电极12a、绝缘膜与取向膜。

取向膜与液晶层13接触，用于规定液晶层13所包含的液晶分子13a(在图2的(a)、图2的(b)中以示意方式表示)的取向状态，比如，采用聚酰亚胺，通过公知的方法(比如，柔版印刷)而形成。对取向膜进行研磨处理。在本实施方式中，外侧的取向膜(即，形成于第1衬底11上的取向膜)的研磨方向与内侧(即，形成于第2衬底12上的取向膜)的研磨方向从衬底法线方向(第1衬底11和第2衬底12的相对面的法线方向)观看，是基本正交的(还包括刚好正交)。通过像这样，进行了研磨处理的两个取向膜，限制液晶分子13a的取向。另外，在取向膜上进行的取向处理不限于研磨处理，也可为光取向处理、突起取向处理等的其它的公知的处理。

液晶层13通过下述的方式形成，该方式为：在通过用于将第1衬底11和第2衬底12接合的密封件(在图中没有示出)和两个衬底而形成的密封空间中密封液晶件。液晶层13的厚度(盒间隙)通过设置于第1衬底11和第2衬底12之间的间隔件(在图中没有示出)而规定。对于液晶层13的液晶分子13a，通过取向膜的取向限制力，其长轴的朝向在液晶层13的第1衬底11侧的端部和第2衬底12侧的端部，扭转90°(扭转角为90°)，并且以伴随从其中一个衬底侧到另一衬底侧的移动，每次稍微地旋转(回转)的方式取向(手性结构)。像这样，未施加电压时的液晶层13具有手性。

吸收型偏振片21包括透射轴(在下面也称为第1透射轴)与和第1透射轴正交的吸收轴。吸收型偏振片21使射入的光中的与第1透射轴平行的偏振方向的光透射。

反射型偏振片22包括透射轴(在下面也称为第2透射轴)与和第2透射轴正交的反射轴。反射型偏振片22使射入的光中的与第2透射轴平行的偏振方向的光透射，使与反射轴平行的偏振方向的光反射。

在本实施方式中，从衬底法线方向观看，按照吸收型偏振片21的第1透射轴与反射型偏振片22的第2透射轴相互基本平行(也包括刚好平行)的方式，设置2个偏振片(平行尼科耳偏光镜配置)。另外，外侧的取向膜(即，形成于第1衬底11上的取向膜)的研磨方向与吸收型偏振片21的吸收轴所沿的方向以平行的方式设定。

吸收型偏振片21经由第1透明粘接膜31而粘贴于第1衬底11的外侧的面上。反射型偏振片22经由第2透明粘接膜32而粘贴于第2衬底12的内侧的面上。另外，也可在液晶元件10和各偏振片之间，设置相位差片等的光学元件。在此场合，在位于液晶元件10和偏振片之间的光学元件上粘贴该偏振片。

第1透明粘接膜31、第2透明粘接膜32分别由比如，丙烯酸系的透明粘接剂(丙烯酸系聚合物)等构成。第1透明粘接膜31通过下述的方式形成，该方式为：在吸收型偏振片21中的粘贴于第1衬底11上的面上涂敷透明粘接剂。第2透明粘接膜32通过下述的方式形成，该方式为：在反射型偏振片22中的粘贴于第2衬底12上的面上涂敷透明粘接剂。

由以上的结构构成的液晶面板100在透射状态，像图2的(b)所示的那样，使显示部200的显示光L(表示显示图像的光)透射。位于液晶面板100的内侧的显示部200由比如具有背光的液晶显示显示器、有机EL(电致发光)显示器构成，朝向液晶面板100显示图像。另外，透射状态的液晶面板100透过而辨认的对象不限于显示图像的显示部200，也可为字符板、招牌或为风景。

在这里，液晶面板100可像那样在反射状态和透射状态之间切换。

(反射状态)

在没有施加驱动电压的状态，在液晶显示面板100中，像图2的(a)所示的那样，液晶分子13a实质上与衬底面平行，液晶层13处于具有手性的状态。如果在该状态，外光NL从液晶面板100的外侧而射入，则形成在吸收型偏振片21中透射，与第1透射轴平行的直线偏振光，如果在液晶层13中透射，由于通过液晶层13的手性变换90°偏振方向，形成沿反射型偏振片22的反射轴的直线偏振光，故通过反射型偏振片22进行反射。由于该反射光在液晶层13中透射，再次变换90°偏振方向，故在吸收型偏振片21中透射。像这样，液晶面板100在反射状态而用作镜子。在下面，将反射状态的液晶面板100中的用作镜子的部分称为有源区域。

另一方面，如果显示光L从液晶面板100的内侧射入，则形成在反射型偏振片22中透射、与第2透射轴平行的直线偏振光，如果在液晶层13中透射，由于变换90°偏振方向，形成沿吸收型偏振片21的吸收轴的直线偏振光，故不在吸收型偏振片21中透射。由于像这样，显示光L不行进到液晶面板100的外侧，故即使在显示光L射入液晶面板100中的情况下，显示部200的显示图像仍不为观察者1而辨认。另外，显示光L也可在从显示部200中射出时，形成与第2透射轴平行的直线偏振光。

(透射状态)

在施加驱动电压时，在液晶面板100中，像图2的(b)所示的那样，液晶分子13a按照沿电压的施加方向(衬底法线方向)的方式取向，其手性失去。如果在该状态，显示光L从液晶面板100的内侧而射入，则形成在反射型偏振片22中透射，与第2透射轴平行的直线偏振光，但是，由于即使在于液晶层13中透射的情况下，偏振方向仍没有变换，故在具有与第2透射轴平行的第1透射轴的吸收型偏振片21中透射。像这样，在液晶面板100中，使显示光L透射，透过而辨认显示部200的显示图像。

另外，如果外光NL从液晶面板100的外侧射入，由于在于吸收型偏振片21中透射，与第1透射轴平行的直线偏振光的状态，于液晶层13中透射，故在具有与第1透射轴平行的第2透射轴的反射型偏振片22中透射，不通过反射型偏振片22而反射(除了漏光的反射)。

从这里，主要参照图3，对在反射状态中优先的全光反射率和在透射状态中优先的全光反射率同时成立的液晶面板100的条件怎样地设定的场合进行说明。

本申请发明人着眼于伴随吸收型偏振片21的偏振度，液晶显示模板100的反射率变化的方面，为了选出该偏振度的合适的条件，制作5种的液晶面板的样品(图3的(a)所示的液晶模板A～E)。

液晶面板A～E包括与液晶面板100相同的结构，但是，在各自的液晶模板中，吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度不同。图3的“偏振度”给出450nm～650nm的波长的平均偏振度，更具体地说，给出450nm～650nm的范围的每5nm的各波长(450、455、……、645、650)的偏振度的平均值。在下面，还将450nm～650nm的波长的平均偏振度简称为“偏振度”。另外，各样品采用下述的材料而制作。第1衬底11和第2衬底12(厚度为1.1mm的玻璃衬底：日本板硝子社制造)、构成液晶层13的液晶件(AGCセイミケミカル社制造)、第1透明粘接膜31和第2透明粘接膜32(膜厚25μm，ポラテクノ社制造)、吸收型偏振片21(ポラテクノ社制造)、反射型偏振片22(3M公司制造，DBEF)。

如果着眼于偏振度，则首先，像图3的(a)所示的那样，在液晶面板A中偏振度为57.7％，在液晶面板B中偏振度为64.6％，在液晶面板C中偏振度为72.5％，在液晶面板D中偏振度为85.1％，在液晶面板E中偏振度为99.9％。

进行像这样而制作的5种样品(液晶面板A～E)的全光反射率的测定。全光反射率(在下面也简称为反射率)为从液晶面板的外侧(吸收型偏振片21侧)射入的全部光中再次从外侧射出的光的比率。该反射率通过紫外线可视近红外线分光光度仪U－4100(株式会社日立ハイテクサイエンス制造)测定。

如果着眼于像这样而测定的反射率，则像图3的(a)所示的那样，在液晶面板A中，反射状态的反射率为45.4％，透射状态的反射率为12.5％。在液晶面板B中，反射状态的反射率为45.3％，透射状态的反射率为10.6％。在液晶面板C中，反射状态的反射率为42.5％，透射状态的反射率为8.6％。在液晶面板D中，反射状态的反射率为38.0％，透射状态的反射率为7.5％。在液晶面板E中，反射状态的反射率为34.7％，透射状态的反射率为6.9％。在这里，最好，液晶面板100的反射状态的反射率大于等于40.0％。其原因在于作为镜子，获得充分的亮度的反射像。作为一个例子，在日本工业规格JIS D 5705“汽车用反射镜”中，规定反射率大于等于35％。另外，最好，液晶面板100的反射状态的反射率小于等于12％，特别是最好小于等于10％。作为本申请的发明人深入研讨的结果，在透过液晶面板100，辨认背面侧(比如，显示部200的显示图像)的场合，则知道，如果反射率超过12％，则美观性显著降低，如果反射率小于等于10％，则获得高的品质的美观性。

接着，如果着眼于已测定的反射率与反射状态的反射率的关系，则像图3的(b)所示的那样，在液晶面板100中，在吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度小于等于80％时，反射状态的反射率大于等于适合的反射率40％。另一方面，在液晶面板100中，在吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度大于等于60％时，透射状态的反射率小于等于适合的反射率12％，在吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度大于等于67.0％时，透射状态的反射率小于等于适合的反射率10％。即，在液晶面板100中，为了使反射状态的适合的反射率和透射状态的适合的反射率同时成立，最好，吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度在60％～80％的范围内，特别是最好在67％～80％的范围内。

(1)在像以上描述的液晶面板100中，通过使吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度在60％～80％的范围内，可使反射状态的适合的全光反射率和透射状态的最佳的全光反射率同时成立。

(2)另外，在液晶面板100中，通过使吸收型偏振片21的450nm～650nm的波长的平均偏振度大于等于67％，可获得透射状态的更加合适的全光反射率。

另外，本发明不限于上述的实施方式和附图。显然，可对它们进行变更(还包括组成要素的删除)。

在以上的说明中，给出下述的例子(通常反射)，在该例子中，在液晶面板100中，平行地设定吸收型偏振片21的第1透射轴和反射型偏振片22的第2透射轴，在没有施加驱动电压时，处于反射状态，在施加驱动电压时，处于透射状态，但是，并不限于此。还可按照下述的方式构成液晶面板100(通常透射)，该方式为：基本正交地设定吸收型偏振片21的第1透射轴与反射型偏振片22的第2透射轴，在施加驱动电压时处于反射状态，在没有施加驱动电压的状态，处于透射状态。在通常透射的例子中，液晶面板100可像下述那样，在反射状态与透射状态之间切换。

(反射状态)

在施加驱动电压时，在液晶面板100中，像前述的那样，液晶分子13a按照沿电压的施加方向(衬底法线方向)的方式取向，其手性失去。在该状态，如果外光NL从液晶面板100的外侧而射入，由于在吸收型偏振片21中透射，在与第1透射轴平行的直线偏振光的状态，在液晶层13中透射，故形成沿与第1透射轴平行的反射型偏振片22的反射轴的直线偏振光，通过反射型偏振片22而进行反射。该反射光在该状态，再次于液晶层13中透射，在具有与反射轴基本正交的第1透射轴的吸收型偏振片21中透射。像这样，液晶面板100在反射状态用作镜子。

另一方面，如果显示光L从液晶面板100的内侧而射入，由于形成在反射型偏振片22中透射，与第2透射轴平行的直线偏振光，在该状态，于液晶层13中透射，故无法在具有与第2透射轴平行的吸收轴的吸收型偏振片21中透射。由于像这样，显示光L没有行进到液晶面板100的外侧，故即使在显示光L射入液晶面板100中的情况下，观察者1仍无法辨认显示部200的显示图像。

(透射状态)

在没有外加驱动电压的状态，在液晶面板100中，像前述的那样，液晶分子13a实质上与衬底面平行，液晶层13处于具有手性的状态。在该状态，如果显示光L从液晶面板100的内侧而射入，则形成在反射型偏振片22中透射，与第2透射轴平行的直线偏振光，如果在液晶层13中透射，则通过液晶层13的手性，变换90°偏振方向，在具有与第2透射轴基本正交的第1透射轴的吸收型偏振片21中透射。像这样，液晶面板100使显示光L透射，透过而辨认显示部200的显示图像。

此外，如果外光NL从液晶面板100的外侧而射入，则形成在吸收型偏振片21中透射，与第1透射轴平行的直线偏振光，如果在液晶层13中透射，则通过液晶层13的手性，变换90°偏振方向，形成沿第2透射轴的直线偏振光，该第2透射轴与和第1透射轴平行的反射型偏振片22的反射轴基本正交，在具有第2透射轴的反射型偏振片22中透射，不在反射型偏振片22上反射(除了漏光的反射)。

还有，液晶面板100的用途也是任意的。可适用于钟表、便携终端(比如，在透射状态，进行位于液晶面板100的内侧的显示部200的信息显示，在反射状态，用作镜子)，规定的窗的透射、反射控制(比如，形成在透射状态使景色透过的窗)，在反射状态用作镜子)、车的侧视镜子、室内镜子(比如，通过在透射状态而位于液晶面板100的内侧的显示部200显示车辆信息、摄像头图像)等的各种的用途。

此外，在上面，从衬底法线方向观看到的场合的液晶面板100为基本矩形形状，但是，也可为圆形、多边形等，形状根据用途而是任意的。同样地，从衬底法线方向观看到的场合的透明电极11a、12a的形状也是任意的。

另外，上面给出了液晶元件10的扭转角为90°的TN型的液晶的例子，但是并不限于此。如果上述的反射状态和透射状态可对应于在液晶层13上的电压的施加而实现，扭轴角既可小于90°，还可大于90°。比如，液晶元件10也可为STN(超扭曲向列)型。另外，如果反射状态和透射状态可对应于在液晶层13上的电压的施加而实现，则吸收型偏振片21的第1透射轴与反射型偏振片22的第2透射轴既可不为平行或正交的关系，这些光学轴和取向膜的研磨方向也可均不为平行或正交的关系。还考虑透射状态的视角特性、反射状态的反射特性，适当使各光学轴错动。

在以上的说明中，为了容易理解本发明，适当省略公知的技术事项的说明。

标号的说明：

标号100表示液晶面板；

标号10表示液晶元件；

标号11表示第1衬底；

标号11a表示透明电极；

标号12表示第2衬底；

标号12a表示透明电极；

标号13表示液晶层；

标号13a表示液晶分子；

标号21表示吸收型偏振片；

标号22表示反射型偏振片；

标号31表示第1透明粘接膜；

标号32表示第2透明粘接膜。

Claims (2)

1.一种液晶面板，该液晶面板对应于电压的施加而在透射状态和反射状态之间切换，

其特征在于，该液晶面板包括：

液晶元件，该液晶元件包括液晶层与透明电极，该透明电极用于对上述液晶层施加上述电压；

吸收型偏振片，该吸收型偏振片设置于上述液晶元件中的一侧；

反射型偏振片，该反射型偏振片设置于上述液晶元件中的另一侧，该反射型偏振片以夹持上述液晶元件的方式与上述吸收型偏振片面对；

在上述反射状态，从上述吸收型偏振片侧射入而透过上述液晶元件的光为沿上述反射型偏振片的反射轴的偏振轴的光，其通过上述反射型偏振片而反射；

在上述透射状态，从上述吸收型偏振片侧射入而透过上述液晶元件的光为沿与上述反射型偏振片的反射轴相交叉的透射轴的偏振轴的光，在上述反射型偏振片中透射；

在上述吸收型偏振片中，波长在450nm～650nm的平均偏振度在60％～80％的范围内。

2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，在上述吸收型偏振片中，波长在450nm～650nm的平均偏振度大于等于67％。

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