JP2001056465A - Liquid crystal device and electronic instrument - Google Patents
Liquid crystal device and electronic instrumentInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置に係り、特
に、反射型表示と透過型表示とを切り換えて表示するこ
とのできる液晶装置の構造及びこの液晶装置を用いた電
子機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device, and more particularly to a structure of a liquid crystal device capable of switching and displaying a reflection type display and a transmission type display, and an electronic apparatus using the liquid crystal device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、反射型液晶装置は消費電力が小さ
いために携帯機器や装置の表示部などに多用されている
が、外光を利用して表示を視認可能にしているため、暗
い場所では表示を読みとることができないという問題点
があった。このため、明るい場所では通常の反射型液晶
装置と同様に外光を利用するが、暗い場所では内部の光
源により表示を視認可能にした形式の液晶装置が提案さ
れている。これは、実開昭５７−０４９２７１号公報な
どに記載されているように、液晶セルの観察側と反対側
の外面に偏光板、半透過反射板、バックライトを順次配
置した構成をしている。この液晶装置では、周囲が明る
い場合には外光を取り入れて半透過反射板にて反射され
た光を利用して反射型表示を行い、周囲が暗くなるとバ
ックライトを点灯して半透過反射板を透過させた光によ
り表示を視認可能とした透過型表示を行う。半透過反射
板は、特開平９−７６３９３号公報に記載されているよ
うなパール顔料を分散したフィルムを用いるのが一般的
である。ところで、パール顔料を分散して作製した半透
過反射板は、パール顔料の粒子によるざらつき感が反射
表示時に目立ち、高画質な反射型表示が得られない。ま
た、高い反射率の反射型表示を得にくい。2. Description of the Related Art Conventionally, reflection type liquid crystal devices have been frequently used in portable devices and display portions of the devices because of their low power consumption. Then, there was a problem that the display could not be read. For this reason, there has been proposed a liquid crystal device of a type in which external light is used in a bright place similarly to a normal reflection type liquid crystal device, but in a dark place, the display can be visually recognized by an internal light source. This has a configuration in which a polarizing plate, a transflective plate, and a backlight are sequentially arranged on the outer surface of the liquid crystal cell opposite to the observation side, as described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 57-049271. . In this liquid crystal device, when the surroundings are bright, external light is taken in and reflective display is performed using light reflected by the semi-transmissive reflecting plate. When the surroundings are dark, the backlight is turned on and the semi-transmissive reflecting plate is turned on. A transmissive display in which the display can be visually recognized by the light transmitted through is provided. As the transflective plate, a film in which a pearl pigment is dispersed as described in JP-A-9-76393 is generally used. By the way, in a semi-transmissive reflection plate manufactured by dispersing a pearl pigment, the roughness due to the particles of the pearl pigment is conspicuous at the time of reflective display, and a high-quality reflective display cannot be obtained. Moreover, it is difficult to obtain a reflective display having a high reflectance.
【０００３】そこで、パール顔料を用いた半透過反射板
に代えて、金属薄膜上に散乱層を配置した半透過反射板
が提案されている。この半透過反射板は、散乱層を用い
ているのでざらつき感がなく、さらに金属薄膜を用いて
いるので高い反射率特性を実現することができる。金属
薄膜に用いられる金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔ
ｉ、Ａｕなどを主成分とする合金が一般的である。Therefore, instead of a transflective plate using a pearl pigment, a transflective plate having a scattering layer disposed on a metal thin film has been proposed. This transflective plate has no roughness due to the use of the scattering layer, and can achieve high reflectance characteristics because it uses a metal thin film. The metal used for the metal thin film is Al, Ag, Pt, Cr, T
An alloy mainly containing i, Au, or the like is generally used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＡｌやＡｇ
などを主成分とする合金を半透過反射板として用いてい
るため、透過光が青味を呈していた。これは、金属の半
透過反射膜を透過する光のうち可視光の短波長側は透過
しやすく、長波長側は透過しにくいことによるものであ
る。つまり、金属薄膜は可視光の短波長側の光は透過し
やすく、長波長側の光は透過しにくいので、従来の白色
照明や黄色味を呈した照明では明るい透過表示を得るこ
とは困難であった。SUMMARY OF THE INVENTION By the way, Al or Ag
Since an alloy mainly composed of such a material is used as the semi-transmissive reflection plate, the transmitted light has a blue tint. This is because, of the light transmitted through the metal semi-transmissive reflection film, the short wavelength side of visible light is easily transmitted and the long wavelength side is hardly transmitted. In other words, the metal thin film easily transmits light on the short wavelength side of visible light, and hardly transmits light on the long wavelength side. there were.
【０００５】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、透過表示の明るさを向上させ、明るく視認性の
高い半透過反射型液晶装置を提供することにある。ま
た、この液晶装置を用いた電子機器を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a transflective liquid crystal device which improves the brightness of transmissive display and is bright and has high visibility. Another object is to provide an electronic device using the liquid crystal device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、以下の通りである。Means taken by the present invention to solve the above problems are as follows.
【０００７】請求項１記載の液晶装置は、第１基板と第
２基板との間に挟持した液晶層と、前記第１基板の前記
液晶層と異なる側に配置された第１偏光板と、前記第２
基板の前記液晶層と異なる側に順次配置された第２偏光
板、散乱層、半透過反射層、照明装置とを備えた液晶装
置において、前記半透過反射層は金属薄膜からなり、前
記照明装置のＸＹＺ表示系における色度座標（ｘ，ｙ）
が、０．１≦ｘ≦０．３、かつ０．１≦ｙ≦０．４を満
たすことを特徴とする。A liquid crystal device according to claim 1, wherein a liquid crystal layer sandwiched between a first substrate and a second substrate; a first polarizing plate disposed on a side of the first substrate different from the liquid crystal layer; The second
In a liquid crystal device comprising a second polarizing plate, a scattering layer, a transflective layer, and a lighting device sequentially arranged on a different side of the substrate from the liquid crystal layer, the transflective layer is made of a metal thin film, Chromaticity coordinates (x, y) in XYZ display system
Satisfy 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦ y ≦ 0.4.
【０００８】この手段によれば、照明装置からの光が効
率よく半透過反射層を透過するので、液晶装置における
透過時の明るさを向上させることができる。半透過反射
層を透過する光は青味を帯びていて、概ねＸＹＺ表示系
における色度座標（ｘ，ｙ）が０．１≦ｘ≦０．３、か
つ０．１≦ｙ≦０．４を満たす。ゆえに、照明装置の色
度座標を半透過反射層を透過する光の色度座標と概ね同
じように選ぶことによって、照明装置の消費電力を高く
することなく、明るく視認性の高い透過型表示を実現す
ることができる。According to this means, since the light from the lighting device efficiently transmits through the transflective layer, the brightness of the liquid crystal device at the time of transmission can be improved. The light transmitted through the transflective layer has a bluish tint, and the chromaticity coordinates (x, y) in the XYZ display system are generally 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦ y ≦ 0.4. Meet. Therefore, by selecting the chromaticity coordinates of the illuminating device in substantially the same manner as the chromaticity coordinates of the light transmitted through the transflective layer, a bright and highly visible transmissive display can be achieved without increasing the power consumption of the illuminating device. Can be realized.
【０００９】なお、薄膜とは、膜厚が５０ｎｍ以下の金
属膜のことである。通常、半透過反射層にはＡｌが主成
分の金属が用いられるが、Ｐｔ、ＣｒやＡｇなどの可視
光領域の外光を反射させることのできる金属であれば、
その材料は特に限定されるものではない。金属薄膜は、
プラスティックフィルム上に蒸着やスパッタなどで形成
することができる。Note that a thin film is a metal film having a thickness of 50 nm or less. Usually, a metal mainly composed of Al is used for the semi-transmissive reflection layer, but any metal that can reflect external light in the visible light region, such as Pt, Cr, or Ag, may be used.
The material is not particularly limited. The metal thin film
It can be formed on a plastic film by vapor deposition or sputtering.
【００１０】照明装置の色については、光源色の測定法
として、ＪＩＳ−Ｚ−８７２４（ＪＩＳハンドブック３
３「色彩−１９９６」日本規格協会編集）にて規定され
ている。Regarding the color of the lighting device, JIS-Z-8724 (JIS Handbook 3)
3 "Color-1996" edited by the Japan Standards Association).
【００１１】第１偏光板と第１基板の間に少なくとも１
枚の位相差板を配置しても構わない。このようにするこ
とで、反射型表示と透過型表示のいずれにおいても良好
な表示制御ができるとともに、光の波長分散に起因する
液晶の色付きなどの色調への影響を低減することができ
る。[0011] At least one between the first polarizing plate and the first substrate.
Two retardation plates may be arranged. By doing so, good display control can be performed in both the reflective display and the transmissive display, and the influence on the color tone such as coloring of the liquid crystal due to the wavelength dispersion of light can be reduced.
【００１２】散乱層は、半透過反射層の鏡面感を散乱層
によって散乱面（白色面）に見せる役割を演じている。
また、散乱層による散乱によって、広視野角の表示が可
能となる。The scattering layer plays a role of causing the mirror surface of the transflective layer to appear on the scattering surface (white surface) by the scattering layer.
In addition, a wide viewing angle can be displayed by scattering by the scattering layer.
【００１３】また、本発明の液晶装置に用いる照明装置
の色度座標は、フィルムなどを照明装置と第２偏光板の
間に配置することで実現しても良い。Further, the chromaticity coordinates of the illumination device used in the liquid crystal device of the present invention may be realized by disposing a film or the like between the illumination device and the second polarizing plate.
【００１４】請求項２記載の液晶装置は、第１基板と第
２基板との間に挟持した液晶層と、前記第１基板の前記
液晶層と異なる側に配置された第１偏光板と、前記第２
基板の前記液晶層と異なる側に順次配置された散乱層、
第２偏光板、半透過反射層、照明装置とを備えた液晶装
置において、前記半透過反射層は金属薄膜からなり、前
記照明装置のＸＹＺ表示系における色度座標（ｘ，ｙ）
が、０．１≦ｘ≦０．３、かつ０．１≦ｙ≦０．４を満
たすことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal device comprising: a liquid crystal layer sandwiched between a first substrate and a second substrate; a first polarizer disposed on a side of the first substrate different from the liquid crystal layer; The second
A scattering layer sequentially arranged on a different side of the substrate from the liquid crystal layer,
In a liquid crystal device including a second polarizing plate, a transflective layer, and a lighting device, the transflective layer is made of a metal thin film, and has chromaticity coordinates (x, y) in an XYZ display system of the lighting device.
Satisfy 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦ y ≦ 0.4.
【００１５】この手段によれば、照明装置からの光が効
率よく半透過反射層を透過するので、液晶装置における
透過時の明るさを向上させることができる。半透過反射
層を透過する光は青味を帯びていて、概ねＸＹＺ表示系
における色度座標（ｘ，ｙ）が０．１≦ｘ≦０．３、か
つ０．１≦ｙ≦０．４を満たす。ゆえに、照明装置の色
度座標を半透過反射層を透過する光の色度座標と概ね同
じように選ぶことによって、照明装置の消費電力を高く
することなく、明るく視認性の高い透過型表示を実現す
ることができる。According to this means, since the light from the illumination device efficiently passes through the transflective layer, the brightness of the liquid crystal device when transmitted can be improved. The light transmitted through the transflective layer has a bluish tint, and the chromaticity coordinates (x, y) in the XYZ display system are generally 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦ y ≦ 0.4. Meet. Therefore, by selecting the chromaticity coordinates of the illuminating device in substantially the same manner as the chromaticity coordinates of the light transmitted through the transflective layer, a bright and highly visible transmissive display can be achieved without increasing the power consumption of the illuminating device. Can be realized.
【００１６】なお、薄膜とは、膜厚が５０ｎｍ以下の金
属膜のことである。通常、半透過反射層にはＡｌが主成
分の金属が用いられるが、Ｐｔ、ＣｒやＡｇなどの可視
光領域の外光を反射させることのできる金属であれば、
その材料は特に限定されるものではない。金属薄膜は、
プラスティックフィルム上に蒸着やスパッタなどで形成
することができる。Note that a thin film is a metal film having a thickness of 50 nm or less. Usually, a metal mainly composed of Al is used for the semi-transmissive reflection layer, but any metal that can reflect external light in the visible light region, such as Pt, Cr, or Ag, may be used.
The material is not particularly limited. The metal thin film
It can be formed on a plastic film by vapor deposition or sputtering.
【００１７】照明装置の色については、光源色の測定法
として、ＪＩＳ−Ｚ−８７２４（ＪＩＳハンドブック３
３「色彩−１９９６」日本規格協会編集）にて規定され
ている。Regarding the color of the illumination device, JIS-Z-8724 (JIS Handbook 3)
3 "Color-1996" edited by the Japan Standards Association).
【００１８】第１偏光板と第１基板の間に少なくとも１
枚の位相差板を配置しても構わない。このようにするこ
とで、反射型表示と透過型表示のいずれにおいても良好
な表示制御ができるとともに、光の波長分散に起因する
液晶の色付きなどの色調への影響を低減することができ
る。[0018] At least one between the first polarizing plate and the first substrate.
Two retardation plates may be arranged. By doing so, good display control can be performed in both the reflective display and the transmissive display, and the influence on the color tone such as coloring of the liquid crystal due to the wavelength dispersion of light can be reduced.
【００１９】散乱層は、半透過反射層の鏡面感を散乱層
によって散乱面（白色面）に見せる役割を演じている。
また、散乱層による散乱によって、広視野角の表示が可
能となる。The scattering layer plays a role of making the mirror surface of the transflective layer look like a scattering surface (white surface) by the scattering layer.
In addition, a wide viewing angle can be displayed by scattering by the scattering layer.
【００２０】また、本発明の液晶装置に用いる照明装置
の色度座標は、フィルムなどを照明装置と第２偏光板の
間に配置することで実現しても良い。The chromaticity coordinates of the illumination device used in the liquid crystal device of the present invention may be realized by disposing a film or the like between the illumination device and the second polarizing plate.
【００２１】請求項３記載の液晶装置は、前記金属薄膜
がＡｌを主成分とする金属であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal device, the metal thin film is a metal containing Al as a main component.
【００２２】この手段によれば、反射型表示で不要な着
色のない高い反射率を得ることができる。According to this means, it is possible to obtain a high reflectance without unnecessary coloring in the reflective display.
【００２３】請求項４記載の液晶装置は、前記金属薄膜
がＡｇを主成分とする金属であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid crystal device, the metal thin film is made of a metal containing Ag as a main component.
【００２４】この手段によれば、反射型表示で不要な着
色のない高い反射率を得ることができる。According to this means, it is possible to obtain a high reflectance without unnecessary coloring in the reflective display.
【００２５】請求項５記載の電子機器は、請求項１また
は請求項２のいずれかに記載の液晶装置を搭載し、バッ
テリー駆動を主として使用される携帯機器である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus including the liquid crystal device according to the first or second aspect and a portable apparatus mainly used for battery driving.
【００２６】この手段によれば、反射型表示と透過型表
示とを切り換えて表示することのできる半透過反射型液
晶装置を用いた携帯型電子機器を実現することができ
る。このような電子機器は、明るい場所でも暗い場所で
も、周囲の外光に関係なく高画質な表示を実現でき、視
認性に優れている。明るい場所では照明装置を点灯させ
る必要がないので、長時間のバッテリー駆動が可能とな
る。特に、暗い場所では明るい透過型表示を実現できる
ので、非常に視認性が高いという利点がある。According to this means, it is possible to realize a portable electronic device using a transflective liquid crystal device capable of switching and displaying a reflective display and a transmissive display. Such an electronic device can realize high-quality display regardless of ambient light in a bright place or a dark place, and has excellent visibility. Since it is not necessary to turn on the lighting device in a bright place, the battery can be driven for a long time. In particular, since a bright transmissive display can be realized in a dark place, there is an advantage that visibility is very high.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
【００２８】（第１実施形態）図１は本発明に係る液晶
装置の第１実施形態の構造を示す概略縦断面図である。
この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表示装
置に関するものであるが、同様の構成によりアクティブ
マトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その他
の液晶装置にも適用することは可能である。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention.
Although this embodiment is basically related to a simple matrix type liquid crystal display device, it can be applied to an active matrix type device, another segment type device, and other liquid crystal devices with the same configuration. .
【００２９】この実施形態では、２枚の透明基板１０
３，１０６の間に液晶層１０５が枠状のシール材１０４
によって封止されて、液晶セルが形成されている。液晶
層１０５は、２４０度のツイスト角を持つネマチック液
晶で構成されている。上側の透明基板１０３の内面上に
は複数のストライプ状の透明電極１１３がＩＴＯなどに
より形成されている。透明電極１１３の表面上には配向
膜１１４が形成され、所定方向にラビング処理が施され
ている。In this embodiment, two transparent substrates 10
The liquid crystal layer 105 is formed between the frames 3 and 106 by a frame-shaped sealing material 104.
To form a liquid crystal cell. The liquid crystal layer 105 is composed of a nematic liquid crystal having a twist angle of 240 degrees. A plurality of stripe-shaped transparent electrodes 113 are formed on the inner surface of the upper transparent substrate 103 by ITO or the like. An alignment film 114 is formed on the surface of the transparent electrode 113, and is subjected to a rubbing process in a predetermined direction.
【００３０】一方、下側の透明基板１０６の内面上に
は、ＩＴＯからなる透明電極１１６、配向膜１１５が順
次形成されている。On the other hand, on the inner surface of the lower transparent substrate 106, a transparent electrode 116 made of ITO and an alignment film 115 are sequentially formed.
【００３１】上側の透明基板１０３の外面上に偏光板１
０１が配置され、偏光板１０１と透明基板１０３との間
に位相差板１０２が配置されている。また、液晶セルの
下側には、透明基板１０６の背後に偏光板１０７が配置
され、この偏光板１０７の背後に散乱層１０８、膜厚が
約２０ｎｍの薄膜Ａｌ（アルミニウム、以下同じ）１０
９、薄膜Ａｌ１０９の基材１１０が順次配置されてい
る。そして、基材１１０の下側には、青味を帯びた光を
発する蛍光管１１１と、この蛍光管１１１に沿った入射
端面を備えた導光板１１２とを有するバックライトが配
置されている。導光板１１２は裏面全体に散乱用の粗面
が形成され、或いは散乱用の印刷層が形成されたアクリ
ル樹脂板などの透明体であり、光源である蛍光管１１１
の光を端面にて受けて、液晶セル側にほぼ均一な光を放
出するようになっている。その他のバックライトとして
は、青系または青緑系のＬＥＤ（発光ダイオード）や青
系または青緑系のＥＬ（エレクトロルミネセンス）など
を用いることもできる。なお、基材１１０にはＰＥＴフ
ィルムやポリカーボネートフィルムなどを用いることが
でき、その素材は、特に規定されない。The polarizing plate 1 is placed on the outer surface of the upper transparent substrate 103.
01 is disposed, and a retardation plate 102 is disposed between the polarizing plate 101 and the transparent substrate 103. A polarizing plate 107 is arranged below the liquid crystal cell, behind a transparent substrate 106, behind the polarizing plate 107, a scattering layer 108, a thin film Al (aluminum, hereinafter the same) 10 having a thickness of about 20 nm.
9. Substrates 110 of the thin film Al109 are sequentially arranged. A backlight having a fluorescent tube 111 that emits bluish light and a light guide plate 112 having an incident end face along the fluorescent tube 111 is disposed below the base 110. The light guide plate 112 is a transparent body such as an acrylic resin plate having a scattering rough surface formed on the entire back surface or a scattering printing layer formed thereon.
At the end face, and emits substantially uniform light to the liquid crystal cell side. As another backlight, a blue or blue-green LED (light emitting diode), a blue or blue-green EL (electroluminescence), or the like can be used. Note that a PET film, a polycarbonate film, or the like can be used for the base material 110, and the material is not particularly limited.
【００３２】まず、反射型表示について説明する。外光
は図１における偏光板１０１、位相差板１０２、上側透
明基板１０３をそれぞれ透過し、液晶層１０５、下側透
明基板１０６、偏光板１０７、散乱層１０８を通過後、
薄膜Ａｌ１０９によって一部が反射され、再び偏光板１
０１から出射される。このとき、透明電極１１３と透明
電極１１６によって液晶層１０５へ電圧を印加する。こ
の印加電圧によって明状態と暗状態、及びその中間の明
るさを制御することができる。散乱層１０８は広視野角
で明るい表示を実現するために用いられる。First, the reflection type display will be described. External light passes through the polarizing plate 101, the retardation plate 102, and the upper transparent substrate 103 in FIG. 1, respectively, and after passing through the liquid crystal layer 105, the lower transparent substrate 106, the polarizing plate 107, and the scattering layer 108,
A part is reflected by the thin film Al109, and the polarizing plate 1
Emitted from 01. At this time, a voltage is applied to the liquid crystal layer 105 by the transparent electrode 113 and the transparent electrode 116. With this applied voltage, the bright state, the dark state, and the intermediate brightness can be controlled. The scattering layer 108 is used to realize a bright display with a wide viewing angle.
【００３３】次に、透過型表示について説明する。照明
装置（バックライト）からの光は薄膜Ａｌ１０９からそ
の一部が散乱層１０８、偏光板１０７、下側透明基板１
０６を透過後、液晶層１０５に導入される。ここで、液
晶層１０５に導入された光は、液晶層１０５への印加電
圧に応じて、偏光板１０１を透過（明状態）する状態と
吸収（暗状態）する状態、及びその中間の状態を制御す
ることができる。Next, the transmission type display will be described. The light from the illumination device (backlight) is partly from the thin film Al 109, the scattering layer 108, the polarizing plate 107, and the lower transparent substrate 1.
After passing through the liquid crystal layer 06, it is introduced into the liquid crystal layer 105. Here, the light introduced into the liquid crystal layer 105 changes, depending on the voltage applied to the liquid crystal layer 105, into a state of transmitting (bright state), a state of absorbing (dark state), and an intermediate state therebetween. Can be controlled.
【００３４】このように、透過表示時は薄膜Ａｌ１０９
を透過する光を用いて表示を行うので、薄膜Ａｌ１０９
を透過する光の波長による強度の違いが問題となる。図
３は、本実施形態に用いた薄膜Ａｌを透過した光の分光
特性を表す図である。ＡｌやＡｇなどの金属薄膜をスパ
ッタ法や蒸着法で形成すると、通常、短波長側の透過率
が長波長側の透過率よりも高くなる傾向がある。このた
め、従来の白色の照明装置や黄色味を帯びた照明装置で
は、青側つまり可視光の短波長側の強度が弱いため、十
分な明るさを得ることができない。そこで、この薄膜Ａ
ｌ１０９の色度座標に照明装置（バックライト）の色度
座標を概ね合わせることで、明るく視認性の高い透過型
表示を実現することができた。本実施形態では、薄膜Ａ
ｌ１０９を透過する光の色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．
２６５，０．２８９）であり、照明装置（バックライ
ト）の色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．２７５，０．２８
０）である。As described above, during the transmissive display, the thin film Al109 is used.
Display is performed using light transmitted through the thin film Al109.
The problem is the difference in intensity depending on the wavelength of the light passing through. FIG. 3 is a diagram illustrating spectral characteristics of light transmitted through the thin film Al used in the present embodiment. When a metal thin film such as Al or Ag is formed by a sputtering method or an evaporation method, the transmittance on the short wavelength side tends to be higher than the transmittance on the long wavelength side. For this reason, in the conventional white lighting device or yellowish lighting device, sufficient intensity cannot be obtained because the intensity on the blue side, that is, on the short wavelength side of visible light is weak. Therefore, this thin film A
By substantially matching the chromaticity coordinates of the illumination device (backlight) with the chromaticity coordinates of 1109, a bright and highly visible transmissive display could be realized. In the present embodiment, the thin film A
The chromaticity coordinates of the light passing through l109 are (x, y) = (0.
265, 0.289), and the chromaticity coordinates of the illumination device (backlight) are (x, y) = (0.275, 0.28)
0).
【００３５】（第２実施形態）図２は本発明に係る液晶
装置の第２実施形態の構造を示す概略縦断面図である。
この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表示装
置に関するものであるが、同様の構成によりアクティブ
マトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その他
の液晶装置にも適用することは可能である。(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing the structure of a liquid crystal device according to a second embodiment of the present invention.
Although this embodiment is basically related to a simple matrix type liquid crystal display device, it can be applied to an active matrix type device, another segment type device, and other liquid crystal devices with the same configuration. .
【００３６】この実施形態では、２枚の透明基板２０
３，２０６の間に液晶層２０５が枠状のシール材２０４
によって封止されて、液晶セルが形成されている。液晶
層２０５は、２５５度のツイスト角を持つネマチック液
晶で構成されている。上側の透明基板２０３の内面上に
は複数のストライプ状の透明電極２１３がＩＴＯなどに
より形成されている。透明電極２１３の表面上には配向
膜２１４が形成され、所定方向にラビング処理が施され
ている。In this embodiment, the two transparent substrates 20
3, 206, a liquid crystal layer 205 is a frame-shaped sealing material 204.
To form a liquid crystal cell. The liquid crystal layer 205 is composed of a nematic liquid crystal having a twist angle of 255 degrees. A plurality of stripe-shaped transparent electrodes 213 are formed on the inner surface of the upper transparent substrate 203 using ITO or the like. An alignment film 214 is formed on the surface of the transparent electrode 213, and is subjected to rubbing in a predetermined direction.
【００３７】一方、下側の透明基板２０６の内面上に
は、ＩＴＯからなる透明電極２１６、配向膜２１５が順
次形成されている。On the other hand, on the inner surface of the lower transparent substrate 206, a transparent electrode 216 made of ITO and an alignment film 215 are sequentially formed.
【００３８】上側の透明基板２０３の外面上に偏光板２
０１が配置され、偏光板２０１と透明基板２０３との間
に位相差板２０２が配置されている。また、液晶セルの
下側には、透明基板２０６の背後に散乱層２０８が配置
され、この散乱層２０８の背後に偏光板２０７、膜厚が
約２０ｎｍの薄膜Ａｌ２０９、薄膜Ａｌ２０９の基材２
１０が順次配置されている。そして、基材２１０の下側
には、青味を帯びた光を発する蛍光管２１１と、この蛍
光管２１１に沿った入射端面を備えた導光板２１２とを
有するバックライトが配置されている。導光板２１２は
裏面全体に散乱用の粗面が形成され、或いは散乱用の印
刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透明体であり、
光源である蛍光管２１１の光を端面にて受けて、液晶セ
ル側にほぼ均一な光を放出するようになっている。その
他のバックライトとしては、青系または青緑系のＬＥＤ
（発光ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）
などを用いることもできる。なお、基材２１０にはＰＥ
Ｔフィルムやポリカーボネートフィルムなどを用いるこ
とができ、その素材は、特に規定されない。The polarizing plate 2 is provided on the outer surface of the upper transparent substrate 203.
01 is disposed, and a retardation plate 202 is disposed between the polarizing plate 201 and the transparent substrate 203. A scattering layer 208 is disposed below the liquid crystal cell, behind the transparent substrate 206. Behind the scattering layer 208, a polarizing plate 207, a thin film Al209 having a thickness of about 20 nm, and a base material 2 of the thin film Al209 are formed.
10 are sequentially arranged. A backlight having a fluorescent tube 211 that emits bluish light and a light guide plate 212 having an incident end face along the fluorescent tube 211 is disposed below the base 210. The light guide plate 212 is a transparent body such as an acrylic resin plate in which a rough surface for scattering is formed on the entire back surface, or a printed layer for scattering is formed,
The light from the fluorescent tube 211, which is a light source, is received at the end face, and substantially uniform light is emitted to the liquid crystal cell side. Other backlights include blue or blue-green LEDs
(Light emitting diode) and EL (electroluminescence)
Etc. can also be used. The substrate 210 has PE
A T film, a polycarbonate film, or the like can be used, and its material is not particularly limited.
【００３９】まず、反射型表示について説明する。外光
は図２における偏光板２０１、位相差板２０２、上側透
明基板２０３をそれぞれ透過し、液晶層２０５、下側透
明基板２０６、散乱層２０８、偏光板２０７を通過後、
薄膜Ａｌ２０９によって一部が反射され、再び偏光板２
０１から出射される。このとき、透明電極２１３と透明
電極２１６によって液晶層２０５へ電圧を印加する。こ
の印加電圧によって明状態と暗状態、及びその中間の明
るさを制御することができる。散乱層２０８は広視野角
で明るい表示を実現するために用いられる。なお、散乱
層２０８は粘着剤を兼ねていても良い。First, the reflection type display will be described. External light passes through the polarizing plate 201, the phase difference plate 202, and the upper transparent substrate 203 in FIG. 2, respectively, and after passing through the liquid crystal layer 205, the lower transparent substrate 206, the scattering layer 208, and the polarizing plate 207,
Part of the light is reflected by the thin film Al209, and the polarizing plate 2
Emitted from 01. At this time, a voltage is applied to the liquid crystal layer 205 by the transparent electrodes 213 and 216. With this applied voltage, the bright state, the dark state, and the intermediate brightness can be controlled. The scattering layer 208 is used to realize a bright display with a wide viewing angle. Note that the scattering layer 208 may also serve as an adhesive.
【００４０】次に、透過型表示について説明する。照明
装置（バックライト）からの光は薄膜Ａｌ２０９からそ
の一部が偏光板２０７、散乱層２０８、下側透明基板２
０６を透過後、液晶層２０５に導入される。ここで、液
晶層２０５に導入された光は、液晶層２０５への印加電
圧に応じて、偏光板２０１を透過（明状態）する状態と
吸収（暗状態）する状態、及びその中間の状態を制御す
ることができる。Next, the transmission type display will be described. The light from the illumination device (backlight) is partially made of the thin film Al209, and a part of the light is emitted from the polarizing plate 207, the scattering layer 208, and the lower transparent substrate 2.
After passing through the liquid crystal layer 06, it is introduced into the liquid crystal layer 205. Here, the light introduced into the liquid crystal layer 205 is transmitted through the polarizing plate 201 (bright state), absorbed (dark state), and an intermediate state between the states depending on the voltage applied to the liquid crystal layer 205. Can be controlled.
【００４１】このように、透過表示時は薄膜Ａｌ２０９
を透過する光を用いて表示を行うので、薄膜Ａｌ２０９
を透過する光の波長による強度の違いが問題となる。図
３は、本実施形態に用いた薄膜Ａｌを透過した光の分光
特性を表す図である。ＡｌやＡｇなどの金属薄膜をスパ
ッタ法や蒸着法で形成すると、通常、短波長側の透過率
が長波長側の透過率よりも高くなる傾向がある。このた
め、従来の白色の照明装置や黄色味を帯びた照明装置で
は、青側つまり可視光の短波長側の強度が弱いため、十
分な明るさを得ることができない。そこで、この薄膜Ａ
ｌ２０９の色度座標に照明装置（バックライト）の色度
座標を概ね合わせることで、明るく視認性の高い透過型
表示を実現することができた。本実施形態では、薄膜Ａ
ｌ２０９を透過する光の色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．
２６５，０．２８９）であり、照明装置（バックライ
ト）の色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．２７５，０．２８
０）である。As described above, at the time of transmissive display, the thin film Al209 is used.
Display is performed using light transmitted through the thin film Al209.
The problem is the difference in intensity depending on the wavelength of the light passing through. FIG. 3 is a diagram illustrating spectral characteristics of light transmitted through the thin film Al used in the present embodiment. When a metal thin film such as Al or Ag is formed by a sputtering method or an evaporation method, the transmittance on the short wavelength side tends to be higher than the transmittance on the long wavelength side. For this reason, in the conventional white lighting device or yellowish lighting device, sufficient intensity cannot be obtained because the intensity on the blue side, that is, on the short wavelength side of visible light is weak. Therefore, this thin film A
By approximately matching the chromaticity coordinates of the illumination device (backlight) with the chromaticity coordinates of 1209, a transmissive display with high brightness and high visibility was realized. In the present embodiment, the thin film A
The chromaticity coordinates of the light passing through L209 are (x, y) = (0.
265, 0.289), and the chromaticity coordinates of the illumination device (backlight) are (x, y) = (0.275, 0.28)
0).
【００４２】（第３実施形態）第１実施形態や第２実施
形態では、Ａｌを主成分とする金属薄膜を用いて、半透
過反射層を形成した。Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｐｔなどを主
成分とする種々の膜厚の金属薄膜（半透過反射層）を形
成し、これらを透過する光の色度座標（ｘ，ｙ）を分光
器によって測定、算出した。この結果をプロットしたも
のが、図４である。図中のプロット４０１が各金属薄膜
の色度座標で、斜線の領域４０２が照明装置（バックラ
イト）の望ましい色度の範囲である。金属薄膜を透過す
る光の色度座標は、０．１≦ｘ≦０．３、かつ０．１≦
ｙ≦０．４の範囲にある。よって、斜線の領域４０２に
照明装置（バックライト）の色度座標を選ぶことによっ
て、常に明るく視認性の高い透過表示を実現することが
できることを確認した。Third Embodiment In the first and second embodiments, the transflective layer is formed using a metal thin film containing Al as a main component. Metal thin films (semi-transmissive reflective layers) of various thicknesses mainly composed of Al, Ag, Cr, Pt, etc. are formed, and the chromaticity coordinates (x, y) of the light passing therethrough are measured by a spectroscope. Calculated. FIG. 4 is a plot of this result. A plot 401 in the figure is a chromaticity coordinate of each metal thin film, and a hatched area 402 is a desirable chromaticity range of the lighting device (backlight). The chromaticity coordinates of the light transmitted through the metal thin film are 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦
It is in the range of y ≦ 0.4. Therefore, it was confirmed that by selecting the chromaticity coordinates of the illumination device (backlight) in the shaded area 402, it is possible to always realize a bright and highly visible transmissive display.
【００４３】（第４実施形態）本発明の請求項５記載の
電子機器の例を３つ示す。(Fourth Embodiment) Three examples of the electronic apparatus according to the fifth aspect of the present invention will be described.
【００４４】本発明の液晶装置は、様々な環境下で用い
られ、しかも低消費電力が必要とされる携帯機器に適し
ている。The liquid crystal device of the present invention is suitable for portable equipment used in various environments and requiring low power consumption.
【００４５】図５（ａ）は携帯電話であり、本体の前面
上方部に表示部が設けられる。携帯電話は、屋内屋外を
問わずあらゆる環境で利用される。特に移動中や外出先
で利用されることが多いが、夜間の車内などは大変暗
い。従って携帯電話に利用される表示装置は、消費電力
が低い反射型表示をメインに、必要に応じて補助光を利
用した透過型表示ができる半透過反射型液晶装置が望ま
しい。本発明の液晶装置は、暗所で利用する透過型表示
が従来の液晶装置より明るく、視認性が高い。FIG. 5A shows a portable telephone, which has a display unit at the upper front part of the main body. Mobile phones are used in all environments, both indoors and outdoors. It is often used especially on the move or on the go, but the interior of the car at night is very dark. Therefore, it is desirable that the display device used in the mobile phone is a transflective liquid crystal device capable of performing transmissive display using auxiliary light as needed, mainly reflective display with low power consumption. In the liquid crystal device of the present invention, the transmissive display used in a dark place is brighter and has higher visibility than the conventional liquid crystal device.
【００４６】図５（ｂ）はウォッチであり、本体の中央
に表示部が設けられる。ウォッチ用途における重要な観
点は、高級感である。本発明の液晶装置は、反射型表示
で従来型の半透過反射型液晶装置と同様に視認性が高い
ことはもちろん、透過型表示も非常に明るく視認性が高
い。従って、従来の液晶装置と比較して、大変に高級感
ある見やすい表示が得られる。FIG. 5B shows a watch having a display section at the center of the main body. An important aspect in watch applications is luxury. The liquid crystal device of the present invention has a high visibility in the reflection type display similarly to the conventional transflective liquid crystal device, and also has a very bright and high visibility in the transmission type display. Therefore, a very luxurious and easy-to-read display can be obtained as compared with the conventional liquid crystal device.
【００４７】図５（ｃ）は携帯情報機器であり、本体の
上側に表示部、下側に入力部が設けられる。また表示部
の前面にはタッチ・キーを設けることが多い。通常のタ
ッチ・キーは表面反射が多いため、表示が見づらい。従
って、従来は携帯型と言えども透過型液晶装置を利用す
ることが多かった。ところが透過型液晶装置は、常時照
明装置（バックライト）を利用するため消費電力が大き
く、電池寿命が短かかった。このような場合にも本発明
の液晶装置は、反射型でも半透過反射型でも、透過型で
も表示が見やすいため、携帯情報機器に利用することが
出来る。また、暗所の表示は明るい透過型表示が実現で
きるので、多くの情報を容易に認識することができる。FIG. 5C shows a portable information device having a display section on the upper side of the main body and an input section on the lower side. In addition, touch keys are often provided on the front of the display unit. Normal touch keys have a lot of surface reflections, making it difficult to see the display. Therefore, conventionally, a transmissive liquid crystal device has often been used even though it is portable. However, since the transmissive liquid crystal device always uses a lighting device (backlight), the power consumption is large and the battery life is short. Even in such a case, the liquid crystal device of the present invention can be used for a portable information device because the display is easy to see in a reflective type, a transflective type, and a transmissive type. In addition, since a bright transmissive display can be realized in a dark place, much information can be easily recognized.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、透
過表示の明るさを向上させ、明るく視認性の高い半透過
反射型液晶装置を実現することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to improve the brightness of transmissive display and to realize a transflective liquid crystal device which is bright and has high visibility.
【図１】本発明に係る液晶装置の第１実施形態の構造を
示す概略縦断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a structure of a first embodiment of a liquid crystal device according to the present invention.
【図２】本発明に係る液晶装置の第２実施形態の構造を
示す概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a structure of a liquid crystal device according to a second embodiment of the invention.
【図３】薄膜Ａｌの分光特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating spectral characteristics of a thin film Al.
【図４】種々の金属薄膜の色度座標と本発明に係る照明
装置の色度座標を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing chromaticity coordinates of various metal thin films and chromaticity coordinates of a lighting device according to the present invention.
【図５】本発明に係る液晶装置を搭載した電子機器の概
略図である。FIG. 5 is a schematic view of an electronic apparatus equipped with the liquid crystal device according to the present invention.
１０１、１０７、２０１、２０７…偏光板 １０２、２０２…位相差板 １０３、２０３…上側透明基板 １０４、２０４…シール剤 １０５、２０５…液晶層 １０６、２０６…下側透明基板 １１２、２１２…導光板 １１１、２１１…蛍光管 １１３、１１６、２１３、２１６…透明電極 １１４、１１５、２１４、２１５…配向膜 １０９、２０９…薄膜Ａｌ（半透過反射層） １０８、２０８…散乱層 １１０、２１０…基材 ４０１…種々の金属薄膜の色度座標 ４０２…照明装置の色度座標範囲 101, 107, 201, 207: Polarizing plate 102, 202 ... Phase difference plate 103, 203: Upper transparent substrate 104, 204 ... Sealant 105, 205 ... Liquid crystal layer 106, 206 ... Lower transparent substrate 112, 212 ... Light guide plate 111, 211: Fluorescent tube 113, 116, 213, 216: Transparent electrode 114, 115, 214, 215: Alignment film 109, 209: Thin film Al (semi-transmissive reflection layer) 108, 208: Scattering layer 110, 210: Base material 401: chromaticity coordinates of various metal thin films 402: chromaticity coordinate range of lighting device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA23Z FA32Z FA42Z FA44Z FA45Z FB02 FB08 FC02 FD06 GA12 GA13 HA10 KA03 LA16 LA19 5G435 AA03 BB12 BB15 BB16 CC12 EE27 EE33 FF00 FF03 FF05 FF08 GG23 GG24 GG25 LL07 LL09 LL10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA23Z FA32Z FA42Z FA44Z FA45Z FB02 FB08 FC02 FD06 GA12 GA13 HA10 KA03 LA16 LA19 5G435 AA03 BB12 BB15 BB16 CC12 EE27 EE33 FF00 FF03 GG23 FF00 FF03 GG23 FF00 FF03 GG23 FF00
Claims (5)
晶層と、前記第１基板の前記液晶層と異なる側に配置さ
れた第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶層と異なる
側に順次配置された第２偏光板、散乱層、半透過反射
層、照明装置とを備えた液晶装置において、前記半透過
反射層は金属薄膜からなり、前記照明装置のＸＹＺ表示
系における色度座標（ｘ，ｙ）が、 ０．１≦ｘ≦０．３、かつ０．１≦ｙ≦０．４ を満たすことを特徴とする液晶装置。A liquid crystal layer sandwiched between a first substrate and a second substrate; a first polarizer disposed on a side of the first substrate different from the liquid crystal layer; and a liquid crystal of the second substrate. In a liquid crystal device comprising a second polarizing plate, a scattering layer, a transflective layer, and a lighting device sequentially arranged on a side different from the layer, the transflective layer is made of a metal thin film, and an XYZ display system of the lighting device is provided. Wherein the chromaticity coordinates (x, y) satisfy 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦ y ≦ 0.4.
晶層と、前記第１基板の前記液晶層と異なる側に配置さ
れた第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶層と異なる
側に順次配置された散乱層、第２偏光板、半透過反射
層、照明装置とを備えた液晶装置において、前記半透過
反射層は金属薄膜からなり、前記照明装置のＸＹＺ表示
系における色度座標（ｘ，ｙ）が、 ０．１≦ｘ≦０．３、かつ０．１≦ｙ≦０．４ を満たすことを特徴とする液晶装置。2. A liquid crystal layer sandwiched between a first substrate and a second substrate; a first polarizer disposed on a side of the first substrate different from the liquid crystal layer; and a liquid crystal of the second substrate. In a liquid crystal device including a scattering layer, a second polarizing plate, a transflective layer, and a lighting device sequentially arranged on a side different from the layer, the transflective layer is formed of a metal thin film, and an XYZ display system of the lighting device is provided. Wherein the chromaticity coordinates (x, y) satisfy 0.1 ≦ x ≦ 0.3 and 0.1 ≦ y ≦ 0.4.
であることを特徴とする請求項１または請求項２のいず
れか記載の液晶装置。3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the metal thin film is a metal containing Al as a main component.
であることを特徴とする請求項１または請求項２のいず
れか記載の液晶装置。4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the metal thin film is a metal containing Ag as a main component.
の液晶装置を搭載し、バッテリー駆動を主として使用さ
れる電子機器。5. An electronic apparatus equipped with the liquid crystal device according to claim 1 and mainly used for driving a battery.
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|---|---|---|---|
| JP23174599A JP3690202B2 (en) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | Liquid crystal device and electronic device |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001056465A true JP2001056465A (en) | 2001-02-27 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031858A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-14 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
| US9319553B2 (en) | 2014-06-12 | 2016-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming apparatus |
-
1999
- 1999-08-18 JP JP23174599A patent/JP3690202B2/en not_active Expired - Fee Related
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| KR20040031858A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-14 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
| US9319553B2 (en) | 2014-06-12 | 2016-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming apparatus |
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