JP2000131684A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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JP2000131684A
JP2000131684A JP30122198A JP30122198A JP2000131684A JP 2000131684 A JP2000131684 A JP 2000131684A JP 30122198 A JP30122198 A JP 30122198A JP 30122198 A JP30122198 A JP 30122198A JP 2000131684 A JP2000131684 A JP 2000131684A
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liquid crystal
layer
crystal display
color filter
selective reflection
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JP30122198A
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Japanese (ja)
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Yuzo Hisatake
雄三 久武
Taku Nakamura
卓 中村
Yoshinori Higuchi
義則 樋口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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    • G02F1/133555Transflectors

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high luminance and low power consumption semi- transmission type liquid crystal display element improving light utilization rate. SOLUTION: In the constitution arranging a phase difference plate 23 delaying a phase of an incident beam by a λ/4 and a liquid crystal layer 16 shifting the incident beam by λ/2 according to an applied voltage between a polarizing plate 24 and a selective reflection layer 18 consisting of the selective reflection layer such as a cholesteric liquid crystal confronted with this plate, a first color filter layer 21 is arranged on the polarizing plate side of the selective reflection layer 18. Further, e.g. a second color filter layer 22 is arranged on the rear side as a band-pass filter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタを
具備したカラー液晶表示素子に関わり、特に背面光源、
及び外光を反射する反射板を設けた反射型カラー液晶表
示素子のうち、背面からの透過光表示を可能にした半透
過型カラー液晶表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device having a color filter, and more particularly to a back light source,
Also, the present invention relates to a transflective color liquid crystal display device capable of displaying transmitted light from the back among reflective color liquid crystal display devices provided with a reflection plate for reflecting external light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示素子はノートパソコン
(PC)、モニター、カーナビゲーション、関数電卓、
中小型TVなど様々な分野に応用されている。なかでも
反射型液晶表示素子は、背面光源(バックライト)が不
要であることから低消費電力、且つ薄型軽量といった利
点を活かすべく、モバイルPC等の携帯機器用ディスプ
レイヘの応用が検討されている。しかしながら、従来の
反射型液晶表示素子は、紙と同様に外光を利用して表示
するものなので、用いる環境自体が暗いと表示画面も暗
くなり用いることができなくなる。特に暗闇では全く利
用することができない。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been used in notebook computers (PCs), monitors, car navigation systems, scientific calculators, and the like.
It is applied to various fields such as small and medium TVs. Above all, the reflection type liquid crystal display element is being studied for application to a display for a portable device such as a mobile PC in order to take advantage of low power consumption, thinness and light weight since a back light source (backlight) is unnecessary. . However, the conventional reflection type liquid crystal display element uses external light similarly to paper, and therefore, if the environment itself is dark, the display screen becomes dark and cannot be used. In particular, it cannot be used at all in the dark.

【0003】こうした問題に対し、暗い環境では透過型
液晶表示素子として利用できるように、反射板を半透過
反射板、例えばハーフミラーとして、背面光源を具備し
た半透過型液晶表示素子が開発されてきた。
In order to solve such a problem, a transflective liquid crystal display device having a back light source using a reflector as a transflective reflector, for example, a half mirror, has been developed so that it can be used as a transmissive liquid crystal display device in a dark environment. Was.

【0004】また、反射板に画素ごとにピンホールを設
け、画素ごとに配置したマイクロレンズを用いた半透過
型液晶表示素子が検討されている。反射型として用いる
場合、反射型液晶表示素子と比較して、ピンホール分し
か、表示画面の明るさが低下しない。また透過型として
用いる場合、前記マイクロレンズにより背面光源を出射
した光を前記マイクロレンズにより集光し、前記ピンホ
ールを通過させれば、透過型液晶表示素子同様の表示画
面の明るさを得ることができるよラにして前述した半透
過型液晶表示素子の明るさを改善したものである。
Further, a transflective liquid crystal display device using a microlens provided for each pixel by providing a pinhole for each pixel on a reflection plate is being studied. When used as a reflective liquid crystal display device, the brightness of the display screen is reduced only by the amount of pinholes as compared with a reflective liquid crystal display device. When used as a transmissive liquid crystal display device, a light emitted from a rear light source by the microlens is condensed by the microlens and passed through the pinhole to obtain a display screen brightness similar to that of a transmissive liquid crystal display element. The brightness of the above-mentioned transflective liquid crystal display device is improved.

【0005】こうした半透過型液晶表示素子は、カラー
フィルタを具備することによりカラー表示が可能とな
る。図13は、従来の半透過型カラー液晶表示素子の断
面構造を示した図である。偏光板1、前面基板2、カラ
ーフィルタ3、電極4、液晶層5、背面基板6、半反射
板7、背面光源8の順に配置されている。
[0005] Such a transflective liquid crystal display device can provide a color display by being provided with a color filter. FIG. 13 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional transflective color liquid crystal display device. A polarizing plate 1, a front substrate 2, a color filter 3, an electrode 4, a liquid crystal layer 5, a rear substrate 6, a semi-reflective plate 7, and a rear light source 8 are arranged in this order.

【0006】図14は、これに用いられているRGBカ
ラーフィルタの分光特性の一例である。図13に示すよ
うにカラーフィルタは反射板の前方、観察者側に設けら
れており、反射型として機能する場合、矢印(A)の光
路をたどる。つまり、カラーフィルタ3を2回透過する
光路となる。従ってカラーフィルタは反射型カラー液晶
表示素子同様、カラーフィルタを2回透過した時に所望
の着色を得るような分光特性であればよい。反射型とし
て機能する場合の光は外光であり、光強度は自由に制御
できない。また、偏光板などを用いた場合、素子全体の
透過率は十分なものとはならないので、図15に示すよ
うに最大透過率を1としたとき最小透過率も0.1以上
にして、カラーフィルタ分光特性は、カラーフィルタを
1回透過した時の分光特性では十分な着色が得られない
ほど淡い色濃度となるよう設計されている。
FIG. 14 shows an example of the spectral characteristics of the RGB color filters used for this. As shown in FIG. 13, the color filter is provided in front of the reflection plate, on the observer side, and when functioning as a reflection type, follows the optical path indicated by the arrow (A). That is, the light path passes through the color filter 3 twice. Therefore, as with the reflection type color liquid crystal display device, the color filter only needs to have spectral characteristics such that desired color is obtained when the color filter is transmitted twice. Light that functions as a reflection type is external light, and the light intensity cannot be freely controlled. When a polarizing plate or the like is used, the transmittance of the entire device is not sufficient. Therefore, as shown in FIG. 15, when the maximum transmittance is 1 and the minimum transmittance is 0.1 or more, the color The filter spectral characteristics are designed so that the spectral characteristics when transmitted once through the color filter are such that the color density is so light that sufficient coloring cannot be obtained.

【0007】実際は図16に示すようにカラーフィルタ
を2回透過した時の分光特性でさえ、従来の透過型のR
GBカラーフィルタの分光特性(図15)より色濃度の
淡い設計をなしている。
In fact, as shown in FIG. 16, even if the spectral characteristics when the light is transmitted twice through the color filter, the conventional transmission type R
The design is lighter in color density than the spectral characteristics (FIG. 15) of the GB color filter.

【0008】反射型として用いる場合は、表示の明るさ
との兼合いから、こうした分光特性でも良いが、これを
透過型として用いる場合、図13に示すように矢印
(B)の光路となり、カラーフィルタを1回しか透過し
ない。したがって、透過型として機能する場合の表示の
分光特性は、カラーフィルタを1回透過した時の分光特
性、つまりはカラーフィルタの分光特性そのものとな
り、極めて淡い色濃度となってしまう。
When used as a reflection type, such a spectral characteristic may be used in consideration of the brightness of the display. However, when this is used as a transmission type, an optical path indicated by an arrow (B) as shown in FIG. Is transmitted only once. Therefore, the spectral characteristic of the display when functioning as a transmission type is the spectral characteristic when transmitted once through the color filter, that is, the spectral characteristic of the color filter itself, resulting in an extremely light color density.

【0009】逆にカラーフィルタとして図15に示すよ
うな従来の透過型に用いられている分光特性のものを用
いれば、反射型として機能した場合に表示明るさが著し
く不足してしまう。
Conversely, if a color filter having a spectral characteristic used in a conventional transmission type as shown in FIG. 15 is used, when it functions as a reflection type, the display brightness becomes extremely insufficient.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の半透過型カラー液晶表示素子は、反射型として機能し
た場合に表示明るさが著しく暗くなるか、透過型として
機能した場合に表示色濃度が著しく淡くなるかいずれか
の光学特性しか得られなかった。本発明はこれら問題点
を新規な構造にて解決し、反射型として機能した場合も
透過型として機能した場合も十分な表示明るさと色濃度
を得られる方法を提供することを目的としている。
As described above, the conventional transflective color liquid crystal display device has a significantly reduced display brightness when functioning as a reflective type, or a display color when functioning as a transmissive type. The density was remarkably faint or only one of the optical characteristics was obtained. An object of the present invention is to solve these problems with a novel structure, and to provide a method capable of obtaining sufficient display brightness and color density both when functioning as a reflection type and when functioning as a transmission type.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに対向配
置され、それぞれの内面に液晶駆動電極が形成された前
面基板及び背面基板と、前記前面基板と背面基板との間
に挟持され、印加電圧に応じて入射光の位相を変調する
液晶層と、一方の基板の外面に順に載置された位相差板
及び偏光軸を有する偏光板と、他方の基板上に形成され
入射光の第一円偏光成分を反射し前記第一円偏光成分と
逆回りの第二円偏光成分を透過する選択反射層と、前記
背面基板の背面に配置された背面光源と、前記選択反射
層より前記前面基板側に配置された第一のカラーフィル
タ層と、前記選択反射層より前記背面光源側に配置され
たバンドパスフィルタとを具備することを特徴とする液
晶表示素子を得るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a front substrate and a rear substrate having liquid crystal driving electrodes formed on their inner surfaces, respectively, which are opposed to each other, and sandwiched between the front substrate and the rear substrate. A liquid crystal layer that modulates the phase of the incident light according to the voltage, a retardation plate and a polarizing plate having a polarization axis that are sequentially mounted on the outer surface of one substrate, and a first plate of the incident light that is formed on the other substrate. A selective reflection layer that reflects a circularly polarized light component and transmits a second circularly polarized light component that is opposite to the first circularly polarized light component, a back light source disposed on the back of the back substrate, and the front substrate from the selective reflection layer A liquid crystal display device comprising: a first color filter layer disposed on a side of the liquid crystal display; and a bandpass filter disposed on the side of the rear light source relative to the selective reflection layer.

【0012】さらに、前記バンドパスフィルタは、いず
れかの前記カラーフィルタ層の透過波長領域において、
該カラーフイルタ層よりも狭帯域の分光透過率特性を有
することを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
[0012] Further, the band-pass filter may have a structure in a transmission wavelength region of any of the color filter layers.
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a spectral transmittance characteristic in a narrower band than the color filter layer.

【0013】さらに、前記バンドパスフィルタは、それ
ぞれが異なる分光透過率特性を有する複数の色吸収フィ
ルタ層が規則的に配列されてなる第二のカラーフィルタ
からることを特徴する液晶表示素子を得るものである。
Further, a liquid crystal display device characterized in that the bandpass filter comprises a second color filter in which a plurality of color absorption filter layers each having a different spectral transmittance characteristic are regularly arranged. Things.

【0014】さらに、前記バンドパスフィルタは、干渉
フィルタ層であることを特徴する液晶表示素子を得るも
のである。
[0014] Further, the band pass filter is an interference filter layer to obtain a liquid crystal display element.

【0015】さらに、前記位相差板の遅相軸が前記偏光
板前面側からみたとき前記偏光軸から所定方向に概略4
5°をなすように前記位相差板が配置されていることを
特徴とする液晶表示素子を得るものである。
Further, when the slow axis of the retardation plate is viewed from the front side of the polarizing plate, the slow axis is approximately four in a predetermined direction from the polarizing axis.
A liquid crystal display device characterized in that the retardation plates are arranged so as to form an angle of 5 °.

【0016】さらに、前記選択反射層は、コレステリッ
ク液晶層であることを特徴とする液晶表示素子わ得るも
のである。
Further, the selective reflection layer is a cholesteric liquid crystal layer, which is a liquid crystal display device.

【0017】さらに、前記コレステリック液晶層の振じ
れ方向が、前記偏光軸から前記遅相軸への回転方向と逆
方向であることを特徴とする液晶表示素子わ得るもので
ある。
Furthermore, a swing direction of the cholesteric liquid crystal layer is opposite to a rotation direction from the polarization axis to the slow axis.

【0018】さらに、前記第一のカラーフィルタ層は、
前記前面基板の内面に形成されていることを特徴とする
液晶表示素子を得るものである。
Further, the first color filter layer comprises:
A liquid crystal display element formed on the inner surface of the front substrate is obtained.

【0019】さらに、前記バンドパスフィルタは、前記
背面基板の外面に形成されていることを特徴とする液晶
表示素子を得るものである。
Further, the band pass filter is formed on an outer surface of the back substrate to obtain a liquid crystal display device.

【0020】さらに、前記バンドパスフィルタは、前記
選択反射層下に積層されていることを特徴とする液晶表
示素子を得るものである。
Further, the band pass filter is provided under the selective reflection layer to obtain a liquid crystal display element.

【0021】さらに、前記第二のカラーフィルタ層は、
前記選択反射膜に染料を添加するなどで着色したもので
あることを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
Further, the second color filter layer comprises:
A liquid crystal display device characterized by being colored by adding a dye to the selective reflection film or the like.

【0022】バンドパスフィルタは前記選択反射層より
背面光源側に位置する。反射型として機能する場合、入
射光は前記第一のカラーフィルタを2回透過することと
なるので、第一のカラーフイルタの分光透過率特性はそ
の状態で所望の色に着色されるように設定される。従っ
て第一のカラーフィルタの分光透過率特性は比較的広帯
域な特性になる。
The band-pass filter is located closer to the rear light source than the selective reflection layer. When functioning as a reflection type, since the incident light passes through the first color filter twice, the spectral transmittance characteristic of the first color filter is set so as to be colored in a desired color in that state. Is done. Therefore, the spectral transmittance characteristic of the first color filter has a relatively wide band.

【0023】透過型として機能する場合は、光源光は第
一のカラーフィルタを一回しか通過しないため、第一の
カラーフィルタに入射する前にバンドパスフィルタを投
して通して光源光を予め狭帯域化することにより、従来
の透過型カラー液晶表示素子同様の明るさと色濃度の表
示特性を得ることができる。
When functioning as a transmissive type, since the light from the light source passes through the first color filter only once, the light from the light source is projected beforehand by passing through a band-pass filter before entering the first color filter. By narrowing the band, display characteristics of brightness and color density similar to those of a conventional transmissive color liquid crystal display element can be obtained.

【0024】このようなバンドパスフィルタとしては、
いわゆる干渉フィルタや色吸収フィルタからなる第二の
カラーフィルタを用いることができる。干渉フィルタと
しては、例えば複数の誘電体を交互に積層した誘電体多
層膜を用いることができる。また色吸収フィルタとして
は、例えば有機媒体中に顔料や染料を添加したものを用
いることができる。
As such a band-pass filter,
A second color filter including a so-called interference filter and a color absorption filter can be used. As the interference filter, for example, a dielectric multilayer film in which a plurality of dielectrics are alternately stacked can be used. As the color absorption filter, for example, a filter obtained by adding a pigment or a dye to an organic medium can be used.

【0025】選択反射層を背面基板の内面に形成し、色
吸収フィルタを選択反射層の下側に配置すれば、基板厚
による視差を生じることがないので、色ずれによる色濃
度低下の心配がない。
If the selective reflection layer is formed on the inner surface of the rear substrate and the color absorption filter is disposed below the selective reflection layer, no parallax due to the thickness of the substrate occurs, and there is a fear that the color density is reduced due to color shift. Absent.

【0026】且つ、第二のカラーフィルタを、薄膜トラ
ンジスタ(TFT)などのアクティブ素子を設けたアレ
イ基板に設けると、ゲート配線、信号線配線、アクティ
ブ素子等の上に画素電極を形成するために設ける層間絶
縁膜として併用できることとなり、高い開口率を実現で
きる。
When the second color filter is provided on an array substrate provided with active elements such as thin film transistors (TFTs), it is provided for forming pixel electrodes on gate lines, signal line lines, active elements, and the like. Since it can be used together as an interlayer insulating film, a high aperture ratio can be realized.

【0027】また、コレステリック液晶ポリマーなどか
らなる選択反射層に顔料を分散する若しくは染料を混合
することにより前記第二のカラーフィルタ層として機能
させるようにすれば、前記反射層と前記第二のカラーフ
ィルタ層は同一のひとつの層で形成できるので層数が削
減できる。
Further, by dispersing a pigment or mixing a dye into a selective reflection layer made of a cholesteric liquid crystal polymer or the like, the second color filter layer can function as the second color filter layer. Since the filter layer can be formed of one and the same layer, the number of layers can be reduced.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用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.

【0029】まず、本実施形態の表示素子の動作原理を
図2及び図3により説明する。カラーフィルタの作用に
ついては後述する。
First, the operating principle of the display element of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The operation of the color filter will be described later.

【0030】表示素子の基本的構成は、その観察面側か
ら順に、偏光板24、液晶層を含む可変リターダー(2
3,16)、選択反射層18を積層した構造であること
を特徴とする。選択反射層18は、その一主面に到達す
る入射光のうち左円偏光成分または右円偏光成分のみを
反射し、反射する成分とは逆回り(右偏光成分または左
偏光成分)を透過し、反対の主面に到達する入射光のう
ち左偏光成分または右偏光成分のみを反射し、右偏光成
分または左偏光成分を透過する機能を有する。
The basic structure of the display element is, in order from the observation surface side, a polarizing plate 24 and a variable retarder (2) including a liquid crystal layer.
3, 16), and a structure in which the selective reflection layer 18 is laminated. The selective reflection layer 18 reflects only the left-handed circularly polarized light component or the right-handed circularly polarized light component of the incident light that reaches one main surface thereof, and transmits the component (right-handed polarized light component or left-handed polarized light component) opposite to the reflected component. Has a function of reflecting only a left-polarized component or a right-polarized component of incident light reaching the opposite main surface, and transmitting a right-polarized component or a left-polarized component.

【0031】この様子を一主面側から見ると、一主面側
に反射する光と裏面から透過する光との回転方向は等し
く、裏面側に透過する光と裏面側に反射する光との回転
方向も等しい。このような機能を有する選択反射層とし
ては、図3に示すコリステリック液晶が知られている。
尚、図3において円偏光L1、L2、L1’、L2’の
回転方向はすべて選択反射層18の一主面18f側から
観察した状態を示している。
When viewed from one principal surface side, the direction of rotation of the light reflected on the one principal surface side and the direction of rotation of the light transmitted from the back surface are equal, and the light transmitted on the back surface side and the light reflected on the back surface side are different from each other. The direction of rotation is also equal. As a selective reflection layer having such a function, a corsteric liquid crystal shown in FIG. 3 is known.
In FIG. 3, the rotation directions of the circularly polarized lights L1, L2, L1 ′, and L2 ′ are all observed from one principal surface 18f of the selective reflection layer 18.

【0032】即ち図3に示すように、選択反射層18を
構成するコレステリック液晶19が左回りの螺旋構造を
有する場合、その主面18f側から入射する自然光Lf
のうち左円偏光成分は主面18fで反射される。このと
き反射光L1は、反射により進行方向に対し回転方向が
反転され右回りの円偏光として出射されるが、主面18
f側からみると左円偏光となる。また入射光のうち右円
偏光成分L2は他の主面18b側に透過する。一方他の
主面18bから入射する自然光Lbのうち進行方向に対
して左円偏光成分は、主面18bで反射され進行方向に
対して回転方向が反転された右円偏光成分の光L2’と
なる。また進行方向に対して右円偏光成分は選択反射層
18を透過するが、この光を主面18f側から観察する
と左円偏光成分L1’となる。
That is, as shown in FIG. 3, when the cholesteric liquid crystal 19 constituting the selective reflection layer 18 has a counterclockwise spiral structure, natural light Lf incident from the main surface 18f side is used.
Of these, the left-handed circularly polarized light component is reflected by the main surface 18f. At this time, the reflected light L1 is emitted as clockwise circularly polarized light whose rotation direction is reversed with respect to the traveling direction due to reflection.
When viewed from the f side, it becomes left circularly polarized light. The right circularly polarized light component L2 of the incident light is transmitted to the other principal surface 18b. On the other hand, of the natural light Lb incident from the other main surface 18b, the left circularly polarized light component with respect to the traveling direction is reflected by the main surface 18b and the right circularly polarized light L2 ′ whose rotation direction is reversed with respect to the traveling direction is referred to as light L2 ′. Become. The right-handed circularly polarized light component passes through the selective reflection layer 18 with respect to the traveling direction. When this light is observed from the main surface 18f side, the light becomes the left-handed circularly polarized light component L1 ′.

【0033】本発明の実施形態の表示素子において、観
察面側から外光が入射すると、偏光板24の偏光軸方向
に沿った振動方向を有する直線偏光成分が取り出され、
可変リターダーに到達する。可変リターダーは理想的に
は入射光の特定方向の振動成分の位相をこれに直交する
振動成分に対してλ/4(λ:入射光波長)遅延させる
固定リターダー層23と、印加電圧に応じて入射光の特
定方向の振動成分の位相をこれに直交する振動成分に対
して相対的にλ/2遅延させる可変リターダー層16に
より構成される。
In the display device according to the embodiment of the present invention, when external light enters from the observation surface side, a linearly polarized light component having a vibration direction along the polarization axis direction of the polarizing plate 24 is extracted.
Reach the variable retarder. The variable retarder ideally responds to the fixed retarder layer 23 that delays the phase of the vibration component in a specific direction of the incident light by λ / 4 (λ: the wavelength of the incident light) with respect to the vibration component orthogonal thereto, and according to the applied voltage. The variable retarder layer 16 is configured to delay the phase of the vibration component of the incident light in a specific direction relative to the vibration component orthogonal thereto by λ / 2.

【0034】固定リターダー層23としては、例えば周
知のλ/4位相差板を用いることができ、その遅相軸を
偏光板24の偏光軸に対して所定方向に45°の角度を
なすように配置することにより、偏光板を透過した直線
偏光を特定の回転方向をもった円偏光に変換する。位相
差板23の遅相軸が偏光板24の偏光軸に対して右回り
に45°の角度をなすように配置された場合、出射され
る円偏光は右回りの極性となる。逆に遅相軸が偏光軸に
対して左回りに45°の角度をなすように配置すると、
出射される円偏光は左回りの極性となる。
As the fixed retarder layer 23, for example, a well-known λ / 4 retardation plate can be used, and its slow axis is formed at an angle of 45 ° with respect to the polarization axis of the polarizing plate 24 in a predetermined direction. The arrangement converts the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate into circularly polarized light having a specific rotation direction. When the slow axis of the phase difference plate 23 is disposed so as to form an angle of 45 ° clockwise with respect to the polarization axis of the polarizing plate 24, the emitted circularly polarized light has clockwise polarity. Conversely, if the slow axis is arranged so as to make an angle of 45 ° counterclockwise to the polarization axis,
The emitted circularly polarized light has a counterclockwise polarity.

【0035】可変リターダー層16としては、例えば周
知のツイステッドネマティック(TN)液晶層を用い
る。TN層にしきい値以下の電圧(第一電圧)が印加さ
れた状態即ち液晶層が初期配列を維持している状態で
は、入射光の特定方向の振動成分がこれに直交する方向
の振動成分に対してλ/2遅延され、その結果入射した
円偏光の回転方向が逆転される。液晶駆動電源17から
TN層16に飽和電圧以上の電圧(第二電圧)が印加さ
れツイスト状態が解けると、入射光は位相変調されない
まま出射されるため、円偏光の極性はそのまま維持され
る。
As the variable retarder layer 16, for example, a well-known twisted nematic (TN) liquid crystal layer is used. In a state where a voltage (first voltage) equal to or less than the threshold value is applied to the TN layer, that is, in a state where the liquid crystal layer maintains the initial alignment, the vibration component of the incident light in a specific direction becomes a vibration component in a direction orthogonal to the specific direction. In contrast, the rotation direction of the incident circularly polarized light is reversed. When a voltage (second voltage) higher than the saturation voltage is applied from the liquid crystal driving power supply 17 to the TN layer 16 and the twist state is released, the incident light is emitted without being phase-modulated, so that the polarity of the circularly polarized light is maintained as it is.

【0036】即ち本実施形態において可変リターダー層
を液晶で構成した場合、第一電圧印加時と第二電圧印加
時で液晶層による位相遅延が相対的にλ/2生じる。た
とえばTN液晶を例にとれば第一電圧とは液晶が初期配
向状態を呈する電圧、第二電圧とは液晶のツイストが解
ける状態を指すが、強誘電液晶等、初期配向状態(第一
電圧印加時)で入射光位相をλ/4遅らせ、飽和電圧以
上の電圧(第二電圧)印加時にλ/4進めるものも適用
できる。
That is, when the variable retarder layer is formed of liquid crystal in the present embodiment, the phase delay due to the liquid crystal layer is relatively λ / 2 when the first voltage is applied and when the second voltage is applied. For example, in the case of a TN liquid crystal, for example, the first voltage is a voltage at which the liquid crystal exhibits an initial alignment state, and the second voltage is a state at which the twist of the liquid crystal is released. ), The phase of the incident light is delayed by λ / 4, and the phase is advanced by λ / 4 when a voltage (second voltage) higher than the saturation voltage is applied.

【0037】一例として偏光軸に対し右回りに概略45
°の角度で交差する遅相軸を有するλ/4位相差板23
と、その後面に配置されたTN液晶層16と、さらにこ
のTN液晶層の後面に配置された左捩じれのコレステリ
ック液晶からなる選択反射層18と、選択反射層18の
背面に配置された背面光源25とを用いて表示素子を構
成した場合、まず位相差板25に到達した直線偏光は、
右円偏光に変換されて出力される。
As an example, approximately 45 clockwise with respect to the polarization axis.
Λ / 4 retardation plate 23 having a slow axis crossing at an angle of °
A TN liquid crystal layer 16 disposed on the rear surface thereof; a selective reflection layer 18 formed of cholesteric liquid crystal having a left-hand twist disposed on the rear surface of the TN liquid crystal layer; and a back light source disposed on the rear surface of the selective reflection layer 18. In the case where the display element is constituted by using the first and second polarizers 25, first, the linearly polarized light that has reached the retardation plate 25 is
It is converted into right circularly polarized light and output.

【0038】TN液晶層16が第一電圧印加時即ちOF
F状態の場合、右円偏光はTN液晶層16で左円偏光に
変換されて選択反射層18に到達する。そして選択反射
層18は図3の原理に従い、偏光板24側から見て左回
りの偏光成分を反射する。この左円偏光は再びTN液晶
層16で右円偏光に変換され、位相差板23に到達し
て、入射直線偏光と同じ方向に振動する直線偏光として
取り出される。また選択反射層18の背面から入射する
光源光のうち、偏光板側から見て左回りの円偏光成分は
選択反射層18を透過し、TN液晶層16で右回りの円
偏光に変換される。そして位相差板23に到達して、入
射直線偏光と同じ方向に振動する直線偏光として取り出
される。
When the first voltage is applied, that is, when the TN liquid crystal layer 16
In the F state, right circularly polarized light is converted into left circularly polarized light by the TN liquid crystal layer 16 and reaches the selective reflection layer 18. Then, the selective reflection layer 18 reflects the counterclockwise polarized light component viewed from the polarizing plate 24 according to the principle of FIG. The left circularly polarized light is again converted to right circularly polarized light by the TN liquid crystal layer 16, reaches the retardation plate 23, and is extracted as linearly polarized light that vibrates in the same direction as the incident linearly polarized light. Of the light source light incident from the rear surface of the selective reflection layer 18, the counterclockwise circularly polarized light component as viewed from the polarizing plate side passes through the selective reflection layer 18 and is converted into clockwise circularly polarized light by the TN liquid crystal layer 16. . Then, the light reaches the retardation plate 23 and is extracted as linearly polarized light vibrating in the same direction as the incident linearly polarized light.

【0039】一方TN液晶層16が第二電圧印加時即ち
ON状態の場合、位相差板23から出射される右円偏光
はその回転方向を維持して選択反射層18に到達し、裏
面に透過される。また選択反射層18の背面から入射す
る光のうち、偏光板24側から見て左回りの偏光成分は
選択反射層18およびTN液晶層16を透過し、位相差
板23により偏光板24の偏光軸と直交する方向に振動
する直線偏光として取り出される。
On the other hand, when the TN liquid crystal layer 16 is in the ON state when the second voltage is applied, that is, the right circularly polarized light emitted from the phase difference plate 23 reaches the selective reflection layer 18 while maintaining its rotation direction and is transmitted to the back surface. Is done. Of the light incident from the rear surface of the selective reflection layer 18, the counterclockwise polarized light component seen from the polarizing plate 24 side passes through the selective reflection layer 18 and the TN liquid crystal layer 16, and the polarization of the polarizing plate 24 is It is extracted as linearly polarized light oscillating in the direction perpendicular to the axis.

【0040】こうして、同一構成の表示素子により、外
光(偏光板側からの入射光)を利用した反射型表示と、
背面光源を利用した透過型表示が可能となる。
In this way, the display device having the same configuration can be used for reflection type display using external light (incident light from the polarizing plate side), and
Transmissive display using a rear light source can be performed.

【0041】尚、位相差板の遅相軸が偏光軸から左回り
に概略45°の角度をなすように配置した場合、選択拡
散層18のコレステリック液晶のツイスト方向を右回り
とすることにより同一の動作を達成できる。
When the retardation plate is disposed so that the slow axis forms an angle of approximately 45 ° counterclockwise from the polarization axis, the twist direction of the cholesteric liquid crystal in the selective diffusion layer 18 is made clockwise to be the same. Operation can be achieved.

【0042】背面光源25としては、例えばアクリル等
の透光性の平板からなる導光体25aの側面に線状光源
25bを配置した面光源を用いることができる。導光体
の裏面に散乱反射層25cを設けることにより、選択反
射層18から反射された円偏光の偏光成分は、選択反射
層18を透過する回転方向となるまで選択反射層18と
散乱反射層25cとの間を繰り返し反射される。従っ
て、散乱反射層の吸収分による損失を除げば、線状光源
からの光の利用効率を極めて高めることができる。
As the back light source 25, a surface light source in which a linear light source 25b is arranged on the side surface of a light guide 25a made of a light-transmitting flat plate made of, for example, acrylic can be used. By providing the scattering reflection layer 25c on the back surface of the light guide, the polarization component of the circularly polarized light reflected from the selective reflection layer 18 can be rotated by the selective reflection layer 18 and the scattering reflection layer until the rotation direction is transmitted through the selective reflection layer 18. 25c. Therefore, if the loss due to the absorption of the scattering reflection layer is eliminated, the efficiency of using the light from the linear light source can be extremely increased.

【0043】以上説明したように、選択反射層の主面と
その裏面から入射する光に対する反射/透過関係は、入
射する円偏光の回転方向に関し同じ関係となっている。
従って、可変リターダーが入射光の位相変調をする状態
では、明状態の表示が得られ、位相変調をしない状態で
は、暗状態の表示が得られる。
As described above, the reflection / transmission relationship with respect to light incident from the main surface and the rear surface of the selective reflection layer has the same relationship with respect to the rotation direction of the incident circularly polarized light.
Therefore, when the variable retarder modulates the phase of the incident light, a bright display is obtained, and when the phase is not modulated, a dark display is obtained.

【0044】尚、本実施形態の可変リターダー層16と
しては、入射光の位相を印加電圧に応じてλ/2ずらす
機能を有するものを利用することができる。上記の場合
は入射光を位相変調しない状態とλ/2遅延される状態
との間でスイッチングされる例をあげたが、λ/4遅延
させる状態とλ/4進める状態でスイッチングされる素
子を用いてもよい。
Incidentally, as the variable retarder layer 16 of the present embodiment, a layer having a function of shifting the phase of the incident light by λ / 2 according to the applied voltage can be used. In the above case, an example has been given in which switching is performed between a state in which the incident light is not phase-modulated and a state in which the incident light is delayed by λ / 2. May be used.

【0045】次に、カラーフィルタの動作を説明する。
前面基板11の第一のカラーフィルタ層21が反射型と
して機能する場合、観察側からの入射光はこのカラーフ
ィルタを2回透過することとなる。
Next, the operation of the color filter will be described.
When the first color filter layer 21 of the front substrate 11 functions as a reflection type, incident light from the observation side passes through the color filter twice.

【0046】第一のカラーフィルタ層21には、従来同
様、光がカラーフィルタを2回透過することにより所望
の色濃度となるような分光特性のものを用いる。図4
は、その分光特性を示したものであり、図5はカラーフ
ィルタを2回透過した場合の分光特性である。図5の特
性は図4に示す分光特性の各波長における透過率を2乗
したものである。図から明らかなようにカラーフィルタ
を1回透過するのみでは十分な色濃度を得ていないこと
がわかる。これに対してカラーフィルタを2回透過した
場合は十分な色濃度を得ている。
The first color filter layer 21 has a spectral characteristic such that light passes through the color filter twice to obtain a desired color density, as in the related art. FIG.
FIG. 5 shows the spectral characteristics when the light passes through the color filter twice. The characteristic shown in FIG. 5 is obtained by squaring the transmittance at each wavelength of the spectral characteristic shown in FIG. As is clear from the figure, it is understood that a sufficient color density is not obtained only by transmitting the color filter once. On the other hand, when the light passes through the color filter twice, a sufficient color density is obtained.

【0047】ところで、この液晶表示素子を背面光源2
5を用いて透過型表示させる場合、上述したとおり第一
のカラーフィルタ層21を一回しか通過しない。そのた
め、選択反射層18と背面光源との間、本実施形態にお
いては選択反射層の下にバンドパスフィルタ220を配
置している。図1は、このバンドパスフィルタとして色
吸収フィルタ、具体的には第一のカラーフィルタと同様
にアクリル樹脂等の有機媒体中に顔料を分散させた第二
のカラーフィルタ22を用いた例を示す。
By the way, this liquid crystal display device is
In the case of performing transmissive display using No. 5, the light passes through the first color filter layer 21 only once as described above. Therefore, the bandpass filter 220 is disposed between the selective reflection layer 18 and the back light source, in this embodiment, below the selective reflection layer. FIG. 1 shows an example in which a color absorption filter, specifically, a second color filter 22 in which a pigment is dispersed in an organic medium such as an acrylic resin as in the first color filter is used as the bandpass filter. .

【0048】第二のカラーフィルタ層22は、背面から
の光が第二のカラーフィルタ層22、第一のカラーフィ
ルタ層21を順次透過した場合に、図15に示す従来の
透過型用カラーフィルタと同等の分光特性となるように
設計する。具体的には従来の透過型用カラーフィルタの
分光特性の各波長における透過率を前記第一のカラーフ
ィルタの分光特性の各波長における透過率で割った値か
らなる分光特性とすればよい。
The second color filter layer 22 is formed by a conventional transmission type color filter shown in FIG. 15 when light from the rear surface is transmitted through the second color filter layer 22 and the first color filter layer 21 sequentially. Is designed to have the same spectral characteristics as. Specifically, the spectral characteristic may be a spectral characteristic composed of a value obtained by dividing the transmittance at each wavelength of the spectral characteristics of the conventional transmission type color filter by the transmittance at each wavelength of the spectral characteristics of the first color filter.

【0049】図6はこのようにして得られた顔料分散方
式によるRGBカラーフィルタの分光特性である。前述
したように、透過型として機能する場合、背面光源を出
射した光は前記第二のカラーフィルタ層22、第一のカ
ラーフィルタ層21を順次透過するので、表示の色濃度
は双方のカラーフィルタの総合分光特性となる。図7は
第二のカラーフィルタ層22、第一のカラーフィルタ層
21を順次透過した場合の分光特性を示したものであ
る。透過型として機能する場合、従来の透過型同様、濃
い色濃度を得られることがわかる。選択反射層18とし
て選択反射層を用いることにより、背面光源25から出
射した光に対して選択反射層が遮光層として機能せず、
偏光成分さえ一致していれば全て選択反射層を透過する
ので光損失が生じない。また、選択反射層自体が偏光子
の機能を発揮するので、偏光板を1枚割愛できる効果が
ある。
FIG. 6 shows the spectral characteristics of the RGB color filters obtained by the pigment dispersion method thus obtained. As described above, when functioning as a transmissive type, the light emitted from the rear light source passes through the second color filter layer 22 and the first color filter layer 21 sequentially, so that the color density of the display is reduced by both color filters. Is obtained. FIG. 7 shows spectral characteristics when the light passes through the second color filter layer 22 and the first color filter layer 21 sequentially. It can be seen that when functioning as a transmission type, a dark color density can be obtained as in the conventional transmission type. By using a selective reflection layer as the selective reflection layer 18, the selective reflection layer does not function as a light shielding layer for light emitted from the back light source 25,
As long as even the polarization components match, all light passes through the selective reflection layer, so that no light loss occurs. In addition, since the selective reflection layer itself functions as a polarizer, there is an effect that one polarizing plate can be omitted.

【0050】なお、第二のカラーフィルタ22の配置位
置は図8に示すように液晶表示素子の背面基板13の外
面に設けても同様の効果は得ることができる。この場
合、基板厚による視差を軽減するために第二のカラーフ
ィルタの配置は図示するように、ずらして透過型として
機能する領域を中心としたパターン配列とすれば良い。
選択反射層18をフィルム状にして独立して作製し貼り
付けることにより、製造を簡素化することができる。
The same effect can be obtained even if the second color filter 22 is disposed on the outer surface of the rear substrate 13 of the liquid crystal display element as shown in FIG. In this case, in order to reduce the parallax due to the thickness of the substrate, the arrangement of the second color filters may be shifted to form a pattern arrangement centered on a region functioning as a transmission type as shown in the figure.
The production can be simplified by forming the selective reflection layer 18 into a film shape and independently producing and attaching the film.

【0051】図9は、選択反射層18としてコレステリ
ック液晶ポリマーからなる選択反射層を用い、さらに選
択反射層18を第二のカラーフィルタ層として兼用させ
たものである。なお、図1と同符号の部分は同様部分を
示す。
FIG. 9 shows a configuration in which a selective reflection layer made of a cholesteric liquid crystal polymer is used as the selective reflection layer 18, and the selective reflection layer 18 is also used as a second color filter layer. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0052】ここに用いたコレステリック液晶ポリマー
層は螺旋ピッチが層内で連続的に変化したものであり、
具体的には紫外線域の光を選択反射するピッチのコレス
テリック液晶ポリマー層(例えばワッカーケミカル製の
コレステリックLCシリコン)と赤外線紫外線域の光を
選択反射するピッチのコレステリック液晶ポリマー層
(例えばワッカーケミカル製のコレステリックLCシリ
コン)を連続形成すれば界面のインターラクション効果
により形成できる。
The cholesteric liquid crystal polymer layer used here has a helical pitch that changes continuously within the layer.
Specifically, a pitch cholesteric liquid crystal polymer layer (for example, cholesteric LC silicon manufactured by Wacker Chemical) that selectively reflects light in the ultraviolet region and a pitch cholesteric liquid crystal polymer layer (for example, manufactured by Wacker Chemical) that selectively reflects light in the infrared ultraviolet region. If cholesteric LC silicon is continuously formed, it can be formed by the interaction effect of the interface.

【0053】こうしたコレステリック液晶ポリマー層は
図3に示すように、上から入射した光Lf、下から入射
した光Lbともに左右の円偏光に分離し、透過、反射す
る。したがって、液晶層16をλ/2位相差とすれば
(例えばネマティック液晶を用いて90度ツイストさせ
た構成として)、位相差の制御を0乃至λ/2とするこ
とにより、円偏光の位相を0乃至λ/2ずらすことがで
き左右の円偏光をスイッチングできる。前面基板上に1
/4波長板23と偏光板24を配置し、図9に示すよう
に反射型として機能する場合も、透過型として機能する
場合も円偏光を液晶層に入射させるようにすれば、反射
型として機能する場合も、透過型として機能する場合も
光の損失が生じない。
As shown in FIG. 3, such a cholesteric liquid crystal polymer layer separates both light Lf incident from above and light Lb incident from below into right and left circularly polarized light, and transmits and reflects the same. Therefore, if the liquid crystal layer 16 has a λ / 2 phase difference (for example, a configuration in which the liquid crystal layer 16 is twisted by 90 degrees using a nematic liquid crystal), the phase of the circularly polarized light is controlled by controlling the phase difference from 0 to λ / 2. It can be shifted from 0 to λ / 2 and can switch between left and right circularly polarized light. 1 on the front board
A 型 wavelength plate 23 and a polarizing plate 24 are arranged, and as shown in FIG. 9, both in the case of functioning as a reflection type and in the case of functioning as a transmission type, if circularly polarized light is made incident on the liquid crystal layer, the reflection type is obtained. No light loss occurs when functioning or when functioning as a transmissive type.

【0054】さらに、カラーフィルタ層を前記コレステ
リック液晶ポリマー層と兼ねた層とすることにより、全
体の層数を削減できる。具体的には前記コレステリック
液晶ポリマー層内にインクなどに用いる染料(RGB)
を添加すればよい。
Further, by using the color filter layer as a layer also serving as the cholesteric liquid crystal polymer layer, the total number of layers can be reduced. Specifically, a dye (RGB) used for ink or the like in the cholesteric liquid crystal polymer layer
May be added.

【0055】また図10は、バンドパスフィルタとして
干渉フィルタ221を用いた例を示す。この干渉フィル
タとしては、例えば、複数の誘電体を交互に積層したも
のが知られており、積層される誘電体としてCeO2と
MgF2の組み合わせが知られている。このような誘電
体多層膜の材料(屈折率)、積層する層数を適当に調整
することにより、所望なとくせいを得ることができる。
FIG. 10 shows an example in which an interference filter 221 is used as a band-pass filter. As this interference filter, for example, a filter in which a plurality of dielectrics are alternately laminated is known, and a combination of CeO2 and MgF2 is known as a dielectric to be laminated. By appropriately adjusting the material (refractive index) of such a dielectric multilayer film and the number of layers to be laminated, a desired frequency can be obtained.

【0056】図11はこのバンドパスフィルタの透過率
特性を示す。図4に示す第一のカラーフイルタの分光特
性と比較すると、バンドパスフィルタにより透過される
光はより狭帯域である。従って光源光のスペクトルが例
えば図12に示すような特性を有する場合、光源光のう
ち例えば第一のカラーフイルタのGの透過光の裾領域に
該当する波長の光は、バンドパスフィルタによりカット
されるため、好適な色濃度を得ることができる。
FIG. 11 shows the transmittance characteristics of this bandpass filter. As compared with the spectral characteristics of the first color filter shown in FIG. 4, the light transmitted by the bandpass filter has a narrower band. Therefore, when the spectrum of the light source light has, for example, the characteristics as shown in FIG. 12, the light of the wavelength corresponding to the skirt region of the transmitted light of G of the first color filter is cut by the band-pass filter. Therefore, a suitable color density can be obtained.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、半透過型カラー液晶表
示素子において、反射型として機能する場合も透過型と
して椴能する場合も、明るく色濃度の高い表示を得るこ
とができる。
According to the present invention, in a transflective color liquid crystal display device, a bright display with high color density can be obtained regardless of whether it functions as a reflection type or a transmission type.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の断面略図、FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の動作を説明するもので、
(a)は電圧印加無し時(Voff)の状態を示す略
図、(b)は電圧印加時(Von)状態を示す略図、。
FIG. 2 illustrates the operation of an embodiment of the present invention.
(A) is a schematic diagram showing a state when no voltage is applied (Voff), and (b) is a schematic diagram showing a state when voltage is applied (Von).

【図3】本発明の一実施形態の選択反射層の動作を説明
するための略図、
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the selective reflection layer according to one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施形態の第一のカラーフィルタの分
光特性の一例を示す曲線図、
FIG. 4 is a curve diagram illustrating an example of spectral characteristics of a first color filter according to the embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施形態を反射型として機能させた場
合の総合カラーフィルタ分光特性の一例を示す曲線図、
FIG. 5 is a curve diagram showing an example of a total color filter spectral characteristic when the embodiment of the present invention is caused to function as a reflection type;

【図6】本発明の実施形態の第二のカラーフィルタの分
光特性の一例を示す曲線図、
FIG. 6 is a curve diagram illustrating an example of spectral characteristics of a second color filter according to the embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施形態を透過型として機能させた
場合の総合カラーフィルタの分光特性の一例を示す曲線
図、
FIG. 7 is a curve diagram showing an example of the spectral characteristics of a comprehensive color filter when one embodiment of the present invention is caused to function as a transmission type.

【図8】本発明の他の実施形態を説明する断面略図、FIG. 8 is a schematic sectional view illustrating another embodiment of the present invention;

【図9】本発明の他の実施形態を説明する断面略図、FIG. 9 is a schematic sectional view illustrating another embodiment of the present invention;

【図10】本発明の他の実施形態を説明する断面略図、FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態のバンドパスフィルタの透
過率特性を示す曲線図、
FIG. 11 is a curve diagram showing transmittance characteristics of the bandpass filter according to the embodiment of the present invention;

【図12】光源光の一スペクトル特性を示す曲線図、FIG. 12 is a curve diagram showing one spectrum characteristic of light source light;

【図13】従来の半透過型カラー液晶表示素子を説明す
る断面略図、
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional transflective color liquid crystal display element.

【図14】従来の半透過型カラー液晶表示素子のカラー
フィルタの分光特性の一例を示す曲線図、
FIG. 14 is a curve diagram showing an example of spectral characteristics of a color filter of a conventional transflective color liquid crystal display element.

【図15】従来の透過型カラー液晶表示素子のカラーフ
ィルタの分光特性の一例を示す曲線図、
FIG. 15 is a curve diagram showing an example of spectral characteristics of a color filter of a conventional transmission type color liquid crystal display element.

【図16】従来の半透過型カラー液晶表示素子を反射型
として機能させた場合の総合のカラーフィルタの分光特
性の一例を示す曲線図。
FIG. 16 is a curve diagram showing an example of the overall spectral characteristics of a color filter when a conventional transflective color liquid crystal display element is made to function as a reflection type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:前面基板 13:背面基板 12:対向電極(液晶駆動電極) 14:画素電極(液晶駆動電極) 16:液晶層 18:選択反射層 21:第一のカラーフィルタ層 22:第二のカラーフィルタ層 23:位相差板 24:偏光板 25:背面光源 220:バンドパスフィルタ 11: front substrate 13: rear substrate 12: counter electrode (liquid crystal drive electrode) 14: pixel electrode (liquid crystal drive electrode) 16: liquid crystal layer 18: selective reflection layer 21: first color filter layer 22: second color filter Layer 23: retardation plate 24: polarizing plate 25: back light source 220: band pass filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 義則 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番2号 株式 会社東芝深谷電子工場内 Fターム(参考) 2H048 BB02 BB10 BB42 2H049 BA03 BA07 BA18 BA24 BA42 BB13 BB66 BC22 2H091 FA01Y FA02Y FA08X FA11X FA14Y FA15Y FB02 FB12 FB13 GA07 GA13 LA16  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshinori Higuchi 1-9-2, Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama F-term in Fukaya Electronics Factory, Toshiba Corporation (reference) 2H048 BB02 BB10 BB42 2H049 BA03 BA07 BA18 BA24 BA42 BB13 BB66 BC22 2H091 FA01Y FA02Y FA08X FA11X FA14Y FA15Y FB02 FB12 FB13 GA07 GA13 LA16

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向配置され、それぞれの内面に
液晶駆動電極が形成された前面基板及び背面基板と、 前記前面基板と背面基板との間に挟持され、印加電圧に
応じて入射光の位相を変調する液晶層と、 一方の基板の外面に順に載置された位相差板及び偏光軸
を有する偏光板と、 他方の基板上に形成され入射光の第一円偏光成分を反射
し前記第一円偏光成分と逆回りの第二円偏光成分を透過
する選択反射層と、 前記背面基板の背面に配置された背面光源と、 前記選択反射層より前記前面基板側に配置された第一の
カラーフィルタ層と、 前記選択反射層より前記背面光源側に配置されたバンド
パスフィルタとを具備することを特徴とする液晶表示素
子。
A front substrate and a rear substrate having liquid crystal driving electrodes formed on respective inner surfaces thereof; and a front substrate and a rear substrate sandwiched between the front substrate and the rear substrate, and a phase of incident light according to an applied voltage. A liquid crystal layer that modulates the light, a retardation plate and a polarizing plate having a polarization axis sequentially placed on the outer surface of one of the substrates, and the first circularly polarized component of incident light formed on the other substrate and reflecting the first circularly polarized light component. A selective reflection layer that transmits a second circularly polarized light component that is opposite to the one circularly polarized light component; a back light source disposed on the back surface of the rear substrate; and a first light source disposed on the front substrate side relative to the selective reflection layer. A liquid crystal display device comprising: a color filter layer; and a band-pass filter disposed closer to the back light source than the selective reflection layer.
【請求項2】 前記バンドパスフィルタは、いずれかの
前記カラーフィルタ層の透過波長領域において、該カラ
ーフイルタ層よりも狭帯域の分光透過率特性を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
2. The liquid crystal according to claim 1, wherein the bandpass filter has a spectral transmittance characteristic in a narrower band than that of the color filter layer in a transmission wavelength region of any one of the color filter layers. Display element.
【請求項3】 前記バンドパスフィルタは、それぞれが
異なる分光透過率特性を有する複数の色吸収フィルタ層
が規則的に配列されてなる第二のカラーフィルタからる
ことを特徴する請求項2記載の液晶表示素子。
3. The band-pass filter according to claim 2, wherein the band-pass filter comprises a second color filter in which a plurality of color absorption filter layers each having a different spectral transmittance characteristic are regularly arranged. Liquid crystal display element.
【請求項4】 前記バンドパスフィルタは、干渉フィル
タ層であることを特徴する請求項2記載の液晶表示素
子。
4. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein said band pass filter is an interference filter layer.
【請求項5】 前記位相差板の遅相軸が前記偏光板前面
側からみたとき前記偏光軸から所定方向に概略45°を
なすように前記位相差板が配置されていることを特徴と
する請求項1記載の液晶表示素子。
5. The retardation plate is arranged such that a slow axis of the retardation plate is approximately 45 ° in a predetermined direction from the polarization axis when viewed from the front side of the polarization plate. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項6】 前記選択反射層は、コレステリック液晶
層であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素
子。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the selective reflection layer is a cholesteric liquid crystal layer.
【請求項7】 前記コレステリック液晶層の振じれ方向
が、前記偏光軸から前記遅相軸への回転方向と逆方向で
あることを特徴とする請求項6記載の液晶表示素子。
7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a swing direction of the cholesteric liquid crystal layer is opposite to a rotation direction from the polarization axis to the slow axis.
【請求項8】 前記第一のカラーフィルタ層は、前記前
面基板の内面に形成されていることを特徴とする請求項
1記載の液晶表示素子。
8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first color filter layer is formed on an inner surface of the front substrate.
【請求項9】 前記バンドパスフィルタは、前記背面基
板の外面に形成されていることを特徴とする請求項1記
載の液晶表示素子。
9. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the band pass filter is formed on an outer surface of the back substrate.
【請求項10】 前記バンドパスフィルタは、前記選択
反射層下に積層されていることを特徴とする請求項1記
載の液晶表示素子。
10. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the band pass filter is laminated below the selective reflection layer.
【請求項11】 前記第二のカラーフィルタ層は、前記
選択反射膜を着色したものであることを特徴とする請求
項1記載の液晶表示素子。
11. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second color filter layer is formed by coloring the selective reflection film.
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088605A2 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Nec Corporation Liquid crystal display apparatus
KR20020065027A (en) * 2001-02-05 2002-08-13 스마트디스플레이(주) Semi-penetrating color lcd with a two-layer color filter structure
WO2003019247A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 Asahi Glass Company, Limited Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element
JP2003107475A (en) * 2001-09-27 2003-04-09 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal device
KR100397399B1 (en) * 2001-02-22 2003-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 transflective liquid crystal display and manufacturing method thereof
WO2004015486A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transflective liquid crystal display device
KR100484079B1 (en) * 2001-10-24 2005-04-20 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Liquid crystal display apparatus and electronic apparatus
US6999147B2 (en) 2001-12-07 2006-02-14 Seiko Epson Corporation Reflector, liquid crystal display device, and electronic apparatus
US7079207B2 (en) 2001-11-06 2006-07-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Liquid crystal display
US7092062B2 (en) 2001-10-24 2006-08-15 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus having cholesteric liquid crystal reflective layer
EP1312972A4 (en) * 2000-07-11 2006-10-04 Nec Corp Liquid crystal display device
KR100684579B1 (en) * 2000-07-04 2007-02-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Transflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2008040486A (en) * 2006-07-11 2008-02-21 Fujifilm Corp Color filter, process of producing color filter, and liquid crystal display device
KR100820775B1 (en) * 2002-05-14 2008-04-10 삼성전자주식회사 Reflection-penetration type liquid crystal display device and method for fabricating thereof
KR100825319B1 (en) * 2002-07-31 2008-04-28 엘지디스플레이 주식회사 Transflective liquid crystal display device and fabrication method thereof
KR100840244B1 (en) * 2001-12-27 2008-06-20 삼성전자주식회사 Transflective type liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP2013012734A (en) * 2011-06-27 2013-01-17 Samsung Mobile Display Co Ltd Display apparatus capable of controlling light transmittance
JP2013024999A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Toshiba Corp Display device and method for manufacturing the same
JP2014178211A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Co Ltd Colorimetric device and image forming apparatus
JP2017054051A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Liquid crystal display device
JP2017073208A (en) * 2015-10-05 2017-04-13 株式会社Joled Display device and electronic equipment
WO2019163101A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 株式会社Luci Sleep-inducing wearable device
JP2019211769A (en) * 2018-06-06 2019-12-12 ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドViavi Solutions Inc. Liquid-crystal selectable bandpass filter

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088605A3 (en) * 2000-05-17 2002-06-13 Nec Corp Liquid crystal display apparatus
WO2001088605A2 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Nec Corporation Liquid crystal display apparatus
KR100684579B1 (en) * 2000-07-04 2007-02-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Transflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof
EP1312972A4 (en) * 2000-07-11 2006-10-04 Nec Corp Liquid crystal display device
KR20020065027A (en) * 2001-02-05 2002-08-13 스마트디스플레이(주) Semi-penetrating color lcd with a two-layer color filter structure
KR100397399B1 (en) * 2001-02-22 2003-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 transflective liquid crystal display and manufacturing method thereof
US7079202B2 (en) 2001-08-24 2006-07-18 Asahi Glass Company, Limited Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element
WO2003019247A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 Asahi Glass Company, Limited Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element
US7764354B2 (en) 2001-08-24 2010-07-27 Asahi Glass Company, Limited Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element
JP2003107475A (en) * 2001-09-27 2003-04-09 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal device
KR100484079B1 (en) * 2001-10-24 2005-04-20 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Liquid crystal display apparatus and electronic apparatus
US7092062B2 (en) 2001-10-24 2006-08-15 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus having cholesteric liquid crystal reflective layer
US7079207B2 (en) 2001-11-06 2006-07-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Liquid crystal display
US6999147B2 (en) 2001-12-07 2006-02-14 Seiko Epson Corporation Reflector, liquid crystal display device, and electronic apparatus
KR100840244B1 (en) * 2001-12-27 2008-06-20 삼성전자주식회사 Transflective type liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR100820775B1 (en) * 2002-05-14 2008-04-10 삼성전자주식회사 Reflection-penetration type liquid crystal display device and method for fabricating thereof
KR100825319B1 (en) * 2002-07-31 2008-04-28 엘지디스플레이 주식회사 Transflective liquid crystal display device and fabrication method thereof
WO2004015486A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transflective liquid crystal display device
US7173679B2 (en) * 2002-08-02 2007-02-06 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Transflective liquid crystal display device
JP2008040486A (en) * 2006-07-11 2008-02-21 Fujifilm Corp Color filter, process of producing color filter, and liquid crystal display device
JP2013012734A (en) * 2011-06-27 2013-01-17 Samsung Mobile Display Co Ltd Display apparatus capable of controlling light transmittance
US9448437B2 (en) 2011-06-27 2016-09-20 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus for controlling optical transmissivity
JP2013024999A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Toshiba Corp Display device and method for manufacturing the same
JP2014178211A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Co Ltd Colorimetric device and image forming apparatus
JP2017054051A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Liquid crystal display device
JP2017073208A (en) * 2015-10-05 2017-04-13 株式会社Joled Display device and electronic equipment
WO2019163101A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 株式会社Luci Sleep-inducing wearable device
JP2019211769A (en) * 2018-06-06 2019-12-12 ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドViavi Solutions Inc. Liquid-crystal selectable bandpass filter
JP7157006B2 (en) 2018-06-06 2022-10-19 ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッド LCD selectable bandpass filter

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