JP2001154180A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2001154180A
JP2001154180A JP33901299A JP33901299A JP2001154180A JP 2001154180 A JP2001154180 A JP 2001154180A JP 33901299 A JP33901299 A JP 33901299A JP 33901299 A JP33901299 A JP 33901299A JP 2001154180 A JP2001154180 A JP 2001154180A
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昌彦 富川
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正之 岡本
Takashi Ueki
俊 植木
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精一 三ツ井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device by which bright display can be obtained without influence of the external light. SOLUTION: The transmission type liquid crystal display device is equipped with a liquid crystal layer, first and second circularly polarizing layers disposed above and below the liquid crystal layer to interpose the liquid crystal layer, an optically selecting layer which selectively reflects light of a specified polarization component and transmits other light components, and an absorbing layer which absorbs the reflected light in a specified wavelength region. The liquid crystal layer satisfies the condition n+1/2 λ and n λ (wherein n is 0, 1, 2, and λis the all wavelengths of light entering the liquid crystal layer) according to the input signal. The optically selecting layer is disposed between the liquid crystal layer and the second circularly polarizing layer.

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】本発明は液晶表示装置に関
し、特に透過型液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a transmission type liquid crystal display.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コレステリック液晶を応用した液
晶表示装置について、英メルク社がバックライトから出
射される光の利用効率を改善する目的として、IDW'96
(Vol.2の309-312頁)『Advances In Reflective Polar
isers』、SID'96 APPLICATIONS DIGEST(67-70頁)
A4.3『High−Perfomance Wide−Bandwidth Refl
ective Cholesteric Polarizers』に報告を行なって
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for a liquid crystal display device using cholesteric liquid crystal, Merck Ltd. of the United Kingdom has been working on IDW'96 to improve the efficiency of using light emitted from a backlight.
(Vol. 2, pp. 309-312) "Advances In Reflective Polar"
isers ”, SID'96 APPLICATIONS DIGEST (pages 67-70)
A4.3 "High-Perfomance Wide-Bandwidth Refl
ective Cholesteric Polarizers.

【0003】この液晶表示装置の原理について、図5を
用いて説明する。この図5を参照すると、左側は液晶層
75に電圧を印加した場合、右側は液晶層75に電圧を
印加しない場合であり、この液晶表示装置においては、
バックライト100から出射される非偏光の光は、コレ
ステリック層90に入ると50%の右円偏光成分は透過
し、残り50%の左円偏光成分は反射される。透過した
右円偏光成分は、つぎの1/4λ板で直線偏光に変換さ
れる。反射された左円偏光成分はバックライトに戻り、
バックライトの構成部材である散乱板、プリズムシー
ト、反射板などで拡散、反射されるので、位相がくずれ
て非偏光の光となり、大部分の光は、再度コレステリッ
ク層90に入射する。これを繰り返すことにより、バッ
クライト100から出射される光の利用効率を改善して
いる。
The principle of this liquid crystal display device will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 5, the left side shows the case where a voltage is applied to the liquid crystal layer 75, and the right side shows the case where no voltage is applied to the liquid crystal layer 75. In this liquid crystal display device,
When the unpolarized light emitted from the backlight 100 enters the cholesteric layer 90, 50% of the right circularly polarized light component is transmitted, and the remaining 50% of the left circularly polarized light component is reflected. The transmitted right circularly polarized light component is converted into linearly polarized light by the next 4λ plate. The reflected left circularly polarized light component returns to the backlight,
Since the light is diffused and reflected by a scattering plate, a prism sheet, a reflection plate, and the like, which are components of the backlight, the phase is lost and becomes unpolarized light, and most of the light enters the cholesteric layer 90 again. By repeating this, the use efficiency of light emitted from the backlight 100 is improved.

【0004】変換された直線偏光の光は、偏光板80、
液晶層75を通り、この液晶層75に電圧を印加しない
場合は、偏光板70から出射される。液晶層75に電圧
を印加した場合は、偏光板70から出射されない。しか
し、カラー表示を行う場合は、この液晶層75に、さら
に、吸収型カラーフィルタ層を用いるので、偏光板70
から出射される光は、1/3に低下してしまう。
[0004] The converted linearly polarized light is supplied to a polarizing plate 80,
When the light passes through the liquid crystal layer 75 and no voltage is applied to the liquid crystal layer 75, the light is emitted from the polarizing plate 70. When a voltage is applied to the liquid crystal layer 75, the light is not emitted from the polarizing plate 70. However, when performing color display, since an absorption type color filter layer is further used for the liquid crystal layer 75, the polarizing plate 70 is used.
From the light is reduced to 1/3.

【0005】外光71からの光は、液晶層75に電圧を
印加した場合は、偏光板80で吸収され、液晶層75に
電圧を印加しない場合は、バックライト100まで透過
して、バックライト100から出射される非偏光の光と
混合される。
When a voltage is applied to the liquid crystal layer 75, the light from the external light 71 is absorbed by the polarizing plate 80, and when no voltage is applied to the liquid crystal layer 75, the light is transmitted to the backlight 100 and the backlight 100 is transmitted. It is mixed with the unpolarized light emitted from 100.

【0006】すなわち、この液晶表示装置においては、
外光の影響を受けない表示ができるが、カラー表示をす
る場合において、吸収型のカラーフィルタ層を用いるた
め、明るさの低下が問題となっていた。
That is, in this liquid crystal display device,
Although display can be performed without being affected by external light, a decrease in brightness has been a problem in the case of performing color display because an absorption type color filter layer is used.

【0007】コレステリック液晶を応用した液晶表示装
置について、セイコーエプソンが半透過型 LCD構造
として、特開平10−333175号公報にその構造を
開示している。このような半透過型タイプは、反射モー
ドの場合に、透過モードで表示される色の補色を表示に
使う。その為、透過モードで使う場合に、外光の影響で
透過色と補色が混ざったような表示になってしまい、表
示は見づらくなってしまう。
As for a liquid crystal display device using cholesteric liquid crystal, Seiko Epson discloses the structure as a transflective LCD structure in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-333175. Such a transflective type uses a complementary color of a color displayed in the transmissive mode for display in the reflective mode. Therefore, when used in the transmission mode, the display is such that the transmission color and the complementary color are mixed due to the influence of external light, and the display becomes difficult to see.

【0008】更に、コレステリック液晶を応用した液晶
表示装置については、米CLCEO社がSID'99(1063〜106
5頁)51.3『Cholesteric Color Filters:Optical
Characteristics,Light Recycling,and Brightness E
nhancement』で発表している。
Further, regarding a liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal, CLCEO of the United States has issued SID'99 (1063-106).
51.3) 51.3 “Cholesteric Color Filters: Optical
Characteristics, Light Recycling, and Brightness E
nhancement].

【0009】この液晶表示装置の原理について、図6を
用いて説明する。この図6を参照すると、左側は液晶層
120に電圧を印加した場合、右側は液晶層120に電
圧を印加しない場合であり、この液晶表示装置において
は、バックライト160の上に、右回りの広帯域コレス
テリック・フィルム150、特定の波長のみを反射する
左回りのコレステリックCF(カラーフィルター)層1
40、1/4λ板130、TN液晶層120、偏光板1
10の順で積層されている。
The principle of the liquid crystal display will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 6, the left side shows the case where a voltage is applied to the liquid crystal layer 120, and the right side shows the case where no voltage is applied to the liquid crystal layer 120. In this liquid crystal display device, the clockwise Broadband cholesteric film 150, counterclockwise cholesteric CF (color filter) layer 1 that reflects only a specific wavelength
40, 1 / 4λ plate 130, TN liquid crystal layer 120, polarizing plate 1
The layers are stacked in the order of 10.

【0010】まず、バックライト160からの非偏光1
62は、右回りの広帯域コレステリック・フィルム15
0に入射し、右回りの円偏光の光は、反射されバックラ
イト160に戻り、拡散、反射し、非偏光光に変換さ
れ、再度右回りの広帯域コレステリック・フィルム15
0に入射する。
First, the non-polarized light 1 from the backlight 160
62 is a clockwise broadband cholesteric film 15
0, right-handed circularly polarized light is reflected back to the backlight 160, diffused, reflected, converted into unpolarized light, and again clockwise broadband cholesteric film 15
Incident at 0.

【0011】透過した左回りの円偏光の光は、特定の波
長のみを反射する左回りのコレステリックCF層140
に入射し、例えば、左回りのレッド(R)の円偏光の光
を透過する層では、左回りのシアン(C)の円偏光の光
は反射され、右回りの広帯域コレステリック・フィルム
150を透過し、バックライト160に戻り、拡散、反
射し、シアン(C)の非偏光光に変換され、再度右回り
の広帯域コレステリック・フィルム150に入射する。
透過した左回りのシアン(C)の円偏光の光は、次に左
回りのグリーン(G)の円偏光の光を透過する層に入射
すると、左回りのブルー(B)の円偏光の光は反射さ
れ、右回りの広帯域コレステリック・フィルム150を
透過し、バックライト160に戻り、拡散、反射し、ブ
ルー(B)の非偏光光に変換され、再度右回りの広帯域
コレステリック・フィルム150に入射する。透過した
左回りのブルー(B)の円偏光の光は、次に左回りのブ
ルー(B)の円偏光の光を透過する層に入射すると、全
ての左回りの円偏光を透過させることができる。
The transmitted counterclockwise circularly polarized light is reflected by the counterclockwise cholesteric CF layer 140 reflecting only a specific wavelength.
In a layer that transmits, for example, counterclockwise red (R) circularly polarized light, counterclockwise cyan (C) circularly polarized light is reflected and transmitted through the clockwise broadband cholesteric film 150. Then, the light returns to the backlight 160, is diffused and reflected, is converted into cyan (C) non-polarized light, and is incident on the clockwise broadband cholesteric film 150 again.
When the transmitted counterclockwise cyan (C) circularly polarized light is then incident on a layer that transmits counterclockwise green (G) circularly polarized light, the counterclockwise blue (B) circularly polarized light is transmitted. Is reflected and transmitted through the clockwise wideband cholesteric film 150, returns to the backlight 160, diffuses and reflects, is converted into blue (B) unpolarized light, and is incident on the clockwise wideband cholesteric film 150 again. I do. When the transmitted counterclockwise blue (B) circularly polarized light is then incident on a layer that transmits the counterclockwise blue (B) circularly polarized light, it can transmit all counterclockwise circularly polarized light. it can.

【0012】この透過した全左回りのR、G、Bそれぞ
れの円偏光は、1/4λ板130に入射し、R、G、B
それぞれの直線偏光に変換され、TN液晶層120に入
射する。その直線偏光の光は、TN液晶層120に電圧
を印加しない場合には、TN液晶層120で施光され、
偏光板110から出射される。TN液晶層120に電圧
を印加した場合には、TN液晶層120を透過し、偏光
板110で吸収される。
The transmitted left-handed circularly polarized lights of R, G, and B are incident on the 1 / λ plate 130, and are transmitted to the R, G, and B lights.
The light is converted into each linearly polarized light and enters the TN liquid crystal layer 120. When no voltage is applied to the TN liquid crystal layer 120, the linearly polarized light is applied to the TN liquid crystal layer 120,
The light is emitted from the polarizing plate 110. When a voltage is applied to the TN liquid crystal layer 120, the light passes through the TN liquid crystal layer 120 and is absorbed by the polarizing plate 110.

【0013】外光111は、偏光板110で一方の直線
偏光のみ透過する。TN液晶層120に電圧を印加しな
い場合には、TN液晶層120で施光され、1/4λ板
130で左回りの円偏光の光に変換され、特定の波長の
みを反射する左回りのコレステリックCF層140に入
射する。このコレステリックCF層140で、例えば、
Rを出射する層なら、左回りのCの円偏光の光は反射さ
れ、1/4λ板130で直線偏光に変換され、TN液晶
層120で施光され、偏光板110から出射される
(M、Yについても同様)。
The external light 111 is transmitted by the polarizing plate 110 through only one linearly polarized light. When no voltage is applied to the TN liquid crystal layer 120, the light is applied by the TN liquid crystal layer 120, converted into counterclockwise circularly polarized light by the 4λ plate 130, and counterclockwise cholesteric reflecting only a specific wavelength. The light enters the CF layer 140. In the cholesteric CF layer 140, for example,
If the layer emits R, the left-handed circularly polarized C light is reflected, converted to linearly polarized light by the 4λ plate 130, applied to the TN liquid crystal layer 120, and emitted from the polarizing plate 110 (M , Y).

【0014】TN液晶層120に電圧を印加する場合に
は、TN液晶層120を通過し、1/4λ板130で右
回りの円偏光の光に変換され、左回りのコレステリック
CF層140を透過し、右回りの広帯域コレステリック
・フィルム150に入射する。このコレステリック・フ
ィルム150で、反射された右回りの円偏光の光は、左
回りのコレステリックCF層140を透過し、1/4λ
板130で直線偏光に変換され、TN液晶層120を通
過し、偏光板110から出射される。
When a voltage is applied to the TN liquid crystal layer 120, the light passes through the TN liquid crystal layer 120, is converted into right-handed circularly polarized light by the 4λ plate 130, and passes through the left-handed cholesteric CF layer 140. Then, the light enters the clockwise broadband cholesteric film 150. The right-handed circularly-polarized light reflected by the cholesteric film 150 passes through the left-handed cholesteric CF layer 140 and becomes 1 / 4λ.
The light is converted into linearly polarized light by the plate 130, passes through the TN liquid crystal layer 120, and is emitted from the polarizing plate 110.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上述するように、従来
の透過型液晶表示装置では、カラー表示を行う場合にお
いて、特に外光による表面反射や表示コントラストの低
下が問題となっていた。
As described above, in the conventional transmission type liquid crystal display device, when performing color display, the surface reflection due to external light and the reduction of the display contrast have been problems.

【0016】そこで、本発明はコレステリックフィルタ
を利用する透過型液晶装置において、外光による影響が
無く、明るい表示が得られる液晶表示装置を提供するを
目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a transmission type liquid crystal device using a cholesteric filter, which is not affected by external light and can provide a bright display.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による液晶表示装置は、透過型の液晶表示装
置において、液晶層と、該液晶層を挟んで前記液晶層の
上方および下方に配置された第1および第2の円偏光層
と、特定偏光成分の光のみ選択的に反射し、それ以外の
光を透過する光学選択層と、反射された特定波長域の光
を吸収する吸収層とを備え、前記液晶層が、入力信号に
応じてn+1/2λとnλ(n=0,1,2,…、λは
液晶層に入射する光の全波長である)条件であり、前記
光学選択層が前記液晶層と前記第2の円偏光層との間に
配置されてなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention is directed to a transmission type liquid crystal display device, wherein a liquid crystal layer is disposed above and below the liquid crystal layer with the liquid crystal layer interposed therebetween. , A first and second circularly polarizing layer, an optical selection layer that selectively reflects only light of a specific polarization component and transmits other light, and absorbs reflected light of a specific wavelength range. An absorption layer, wherein the liquid crystal layer is in a condition of n + 1 / 2λ and nλ (n = 0, 1, 2,..., Λ is the total wavelength of light incident on the liquid crystal layer) according to an input signal; The optical selection layer is disposed between the liquid crystal layer and the second circularly polarizing layer.

【0018】より好ましくは、前記吸収層は、前記光学
選択層と同じ波長域の光を透過することを特徴とし、前
記光学選択層および前記吸収層は、ピクセル化されてい
ることを特徴とする。
More preferably, the absorption layer transmits light in the same wavelength range as the optical selection layer, and the optical selection layer and the absorption layer are pixelated. .

【0019】また、好ましくは、前記第2の円偏光層
と、バックライト光源との間に、偏光分離層が配置され
たことを特徴とし、前記第1および第2の円偏光層は、
偏光板と少なくとも一枚の位相差フィルムを用いて構成
されたことを特徴とする。
Preferably, a polarization splitting layer is disposed between the second circularly polarizing layer and a backlight light source, wherein the first and second circularly polarizing layers are
It is characterized by comprising a polarizing plate and at least one retardation film.

【0020】さらに、好ましくは、前記光学選択層とし
て、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液
晶またはカイラルスメクティック液晶を含み、該材料を
フィルム化あるいはマイクロカプセル化した液晶あるい
は液晶性高分子を用いることを特徴とする。
Further, preferably, the optically selective layer contains a cholesteric liquid crystal, a chiral nematic liquid crystal or a chiral smectic liquid crystal, and uses a liquid crystal or a liquid crystalline polymer in which the material is formed into a film or microencapsulated. .

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】まず、図1、図2を参照して本発
明の原理を説明する。図1は本発明に係る液晶表示装置
において、液晶層に電圧を印加する場合の説明図であ
り、図2は同じ表示装置の液晶層に電圧を印加しない場
合の説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram when a voltage is applied to the liquid crystal layer in the liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram when no voltage is applied to the liquid crystal layer of the same display device.

【0022】図1に示す液晶表示装置において、コレス
テリックカラーフィルタ層40の上側には吸収型カラー
フィルタ層30、液晶層20(電圧印加)および第1の
円偏光層10をこの順に設け、下側には、第2の円偏光
層50およびバックライト60をこの順に設けている。
In the liquid crystal display device shown in FIG. 1, an absorption type color filter layer 30, a liquid crystal layer 20 (voltage application) and a first circularly polarizing layer 10 are provided in this order on the upper side of the cholesteric color filter layer 40. Has a second circularly polarizing layer 50 and a backlight 60 in this order.

【0023】第1の円偏光層10及び第2の円偏光層5
0は、それぞれ偏光板と1/4波長板とを備えている。
これらの円偏光層10、50は、それぞれ左回り円偏光
の光になるように、偏光板の吸収軸と1/4波長板の遅
相軸とを配置させている。
First circularly polarizing layer 10 and second circularly polarizing layer 5
0 has a polarizing plate and a quarter-wave plate, respectively.
In these circularly polarizing layers 10 and 50, the absorption axis of the polarizing plate and the slow axis of the quarter-wave plate are arranged so as to be left-handed circularly polarized light, respectively.

【0024】コレステリック液晶は、その液晶のピッチ
と同一の波長を有する光であってその液晶と同一回転方
向の円偏光を反射し、その他の光を透過する性質を有す
る。従って、例えば、コレステリック液晶層に、ピッチ
が500nmで左回りのコレステリック液晶を用いる
と、波長500nmの左円偏光の光は反射し、右円偏光
の光や他の波長の左円偏光は透過する液晶素子となる。
A cholesteric liquid crystal has the property of reflecting light having the same wavelength as the pitch of the liquid crystal, circularly polarized light in the same rotation direction as the liquid crystal, and transmitting other light. Therefore, for example, when a cholesteric liquid crystal layer having a pitch of 500 nm and counterclockwise is used for the cholesteric liquid crystal layer, left circularly polarized light having a wavelength of 500 nm is reflected, and right circularly polarized light and left circularly polarized light having other wavelengths are transmitted. It becomes a liquid crystal element.

【0025】さらに、左回りのコレステリック液晶を用
い、そのピッチをシアンの色成分の波長範囲にわたっ
て、コレステリック液晶内で変化させることにより、シ
アンの左円偏光の光を反射し、右円偏光の光やレッドの
色成分の左円偏光の光を透過する層が得られる。
Further, by using a left-handed cholesteric liquid crystal and changing the pitch in the cholesteric liquid crystal over the wavelength range of the cyan color component, the left-handed circularly polarized light of cyan is reflected, and the right-handed circularly polarized light is reflected. And a layer that transmits the left circularly polarized light of the red and red color components.

【0026】同様にマゼンタ、イエローそれぞれの波長
範囲にわたってコレステリック液晶内で変化させること
により、左円偏光のC(シアン)、M(マゼンダ)、Y
(イエロー)の光を反射し、右円偏光の光や左円偏光のR
(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の光を透過
するコレステリックカラーフィルタ層40が得られる。
吸収型カラーフィルタ層30は、バックライト60から
の光を透過させるとR、G、B、3つの光に分離され
る。液晶層20は、電圧を印加しない時に1/2波長条
件になるものである。
Similarly, C (cyan), M (magenta), and Y of left circularly polarized light are changed in the cholesteric liquid crystal over the respective wavelength ranges of magenta and yellow.
(Yellow) light, right circularly polarized light and left circularly polarized R
A cholesteric color filter layer 40 that transmits (red), G (green), and B (blue) light is obtained.
When the light from the backlight 60 is transmitted, the absorption type color filter layer 30 is separated into R, G, B and three lights. The liquid crystal layer 20 has a half wavelength condition when no voltage is applied.

【0027】次に、この液晶表示装置の光源からの光に
ついて説明する。BL(バックライト)光源61からの
散乱光62は、第2の円偏光層50に入射され、左円偏
光の光のみを透過する(バックライトからの光利用効率
50%)。透過した左円偏光の光は、左回りのコレステ
リックカラーフィルタ層40に入射され、例えば、左回
りのレッド(R)の円偏光の光を透過する領域では、レ
ッド(R)の左円偏光の光のみ透過する。その左回転の
コレステリックカラーフィルタ層40で反射されたシア
ン(C)の左円偏光の光は、第2の円偏光層50を透過
し、直線偏光に変換され、バックライト60で散乱さ
れ、シアン(C)の散乱光になる。このシアン(C)の
散乱光は、再び第2の円偏光層50に入射し、左回りの
シアン(C)の円偏光のみを透過し、左回りのコレステ
リックカラーフィルタ層40に入射する。次にグリーン
(G)の円偏光の光を透過する領域に入射すると、グリ
ーン(G)の左円偏光の光のみ透過する。この領域で反
射されたブルー(B)の左円偏光の光は、第2の円偏光
層50を透過し、直線偏光に変換され、バックライト6
0で散乱され、ブルー(B)の散乱光になる。このブル
ー(B)の散乱光は、再び第2の円偏光層50に入射
し、左回りのブルー(B)の円偏光のみを透過し、左回
りのコレステリックカラーフィルタ層40に入射する。
次にブルー(B)の円偏光の光を透過する領域に入射す
ると、ブルー(B)の左円偏光の光のみ透過する。
Next, light from a light source of the liquid crystal display device will be described. The scattered light 62 from the BL (backlight) light source 61 is incident on the second circularly polarizing layer 50 and transmits only left circularly polarized light (light use efficiency from the backlight 50%). The transmitted left circularly polarized light is incident on the left-handed cholesteric color filter layer 40. For example, in a region where the left-handed red (R) circularly-polarized light is transmitted, the left (R) left circularly-polarized light is transmitted. Transmits only light. The left circularly polarized light of cyan (C) reflected by the left-handed cholesteric color filter layer 40 passes through the second circularly polarized light layer 50, is converted into linearly polarized light, is scattered by the backlight 60, and is It becomes the scattered light of (C). The scattered light of cyan (C) again enters the second circularly polarizing layer 50, transmits only the left-handed circularly polarized cyan (C) light, and enters the left-handed cholesteric color filter layer 40. Next, when the light enters a region that transmits green (G) circularly polarized light, only green (G) left circularly polarized light is transmitted. The left circularly polarized light of blue (B) reflected by this region is transmitted through the second circularly polarized light layer 50, is converted into linearly polarized light, and is
The light is scattered at 0 and becomes scattered light of blue (B). The blue (B) scattered light enters the second circularly polarizing layer 50 again, transmits only the left-handed blue (B) circularly polarized light, and enters the left-handed cholesteric color filter layer 40.
Next, when the light enters a region that transmits blue (B) circularly polarized light, only blue (B) left circularly polarized light is transmitted.

【0028】すなわち、この左回りのコレステリックカ
ラーフィルタ層は、各領域で反射されたC、M、Yの左
円偏光の光をリサイクルすることができ、光の利用効率
を、従来の液晶表示装置より向上することができる。
That is, the counterclockwise cholesteric color filter layer can recycle the left circularly polarized light of C, M, and Y reflected in each area, and can reduce the light use efficiency by the conventional liquid crystal display device. Can be further improved.

【0029】ここで、第2の円偏光層50の下側に、左
偏光の光は透過し、右偏光の光は反射する光学部材を設
けると、右偏光の光も有効に利用されるので、光の利用
効率は、更に向上する。
Here, if an optical member that transmits left-polarized light and reflects right-polarized light is provided below the second circularly-polarized layer 50, the right-polarized light is also effectively used. The light use efficiency is further improved.

【0030】透過したR、G、Bの左円偏光の光は、吸
収型カラーフィルタ層30、及び液晶層20を、そのま
ま通過し、第1の円偏光層10に入射される。第1の円
偏光に入射されるR、G、Bの左円偏光の光は直線偏光
に変換され出射する。つまり、バックライト60からの
光は、この液晶表示装置の表面に出射される。
The transmitted R, G, B left circularly polarized light passes through the absorption type color filter layer 30 and the liquid crystal layer 20 as it is and enters the first circularly polarized light layer 10. The left circularly polarized light of R, G, and B incident on the first circularly polarized light is converted into linearly polarized light and emitted. That is, light from the backlight 60 is emitted to the surface of the liquid crystal display device.

【0031】外光11は、第1の円偏光層10に入射さ
れ、左円偏光の光のみを透過する。この左円偏光の光
は、液晶層20をそのまま透過し、吸収型カラーフィル
タ層30に入射され、R、G、Bの左円偏光の光に分離
される。例えばレッド(R)の左円偏光の光に分離され
た光は、左回りのコレステリックカラーフィルタ層40
をそのまま透過し、第2の円偏光層50に入射され、そ
こで、レッド(R)の直線偏光の光に変換される。この
レッド(R)の直線偏光の光は、バックライト60で散
乱、反射され、レッド(R)の散乱光になり、再び第2
の円偏光層50に入射される。この第2の円偏光層50
を透過したレッド(R)の左回り円偏光の光は、左回り
のコレステリックカラーフィルタ層40のレッド(R)
を透過する領域に入射すると、左回りのコレステリック
カラーフィルタ層40、吸収型カラーフィルタ層30、
液晶層20を透過し、第1の円偏光層10に入射する。
この第1の円偏光層10に入射したレッド(R)の左回
り円偏光の光は、レッド(R)の直線偏光に変換され出
射する。(G、Bについても同様) つまり、外光11からの光も、この液晶表示装置の表面
に、色反転せずに出射される。よって、液晶層20に電
圧を印加した場合は、外光に影響されない、十分に明る
い表示が可能となる。
The external light 11 is incident on the first circularly polarized light layer 10 and transmits only left circularly polarized light. The left circularly polarized light passes through the liquid crystal layer 20 as it is, enters the absorption type color filter layer 30, and is separated into R, G, and B left circularly polarized light. For example, the light separated into red (R) left-handed circularly-polarized light is directed to the counterclockwise cholesteric color filter layer 40.
Is transmitted as it is, and is incident on the second circularly polarizing layer 50, where it is converted into red (R) linearly polarized light. The red (R) linearly polarized light is scattered and reflected by the backlight 60 to become red (R) scattered light.
Is incident on the circularly polarizing layer 50. This second circularly polarizing layer 50
The left-handed circularly-polarized light of red (R) transmitted through the cholesteric color filter layer 40 of the left-handed cholesteric color filter layer 40
When the light is incident on a region that transmits light, the counterclockwise cholesteric color filter layer 40, the absorption type color filter layer 30,
The light passes through the liquid crystal layer 20 and enters the first circularly polarizing layer 10.
The red (R) left-handed circularly polarized light incident on the first circularly polarizing layer 10 is converted into red (R) linearly polarized light and emitted. (The same applies to G and B.) That is, the light from the external light 11 is also emitted to the surface of the liquid crystal display device without color inversion. Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 20, a sufficiently bright display that is not affected by external light can be made.

【0032】つぎに、図2を参照すると、液晶表示装置
は、図1と同じである。この液晶表示装置の光源からの
光について説明する。バックライト60からの散乱光
は、図1と同様に変換、分離され液晶層20に入射され
る。この液晶層20に入射されたR、G、Bの左円偏光
の光は、液晶層20(1/2λ条件)を透過すると、
R、G、Bの右円偏光の光に変換される。このR、G、
Bの右円偏光の光は、第1の円偏光層に入射し、そこで
吸収されるため、バックライト60からの光は、この液
晶表示装置の表面には出射されない。
Next, referring to FIG. 2, the liquid crystal display device is the same as that of FIG. The light from the light source of the liquid crystal display will be described. The scattered light from the backlight 60 is converted and separated as in FIG. When the R, G, and B left circularly polarized light incident on the liquid crystal layer 20 passes through the liquid crystal layer 20 (1 / 2λ condition),
The light is converted to right circularly polarized light of R, G, and B. This R, G,
Since the right circularly polarized light B enters the first circularly polarized light layer and is absorbed there, the light from the backlight 60 is not emitted to the surface of the liquid crystal display device.

【0033】外光11は、第1の円偏光層に入射され、
左円偏光の光のみを透過する。この左円偏光の光は、液
晶層20(1/2λ条件)に入射され、右円偏光の光に
変換される。この右円偏光の光は、吸収型カラーフィル
タ層により図1の時と同様に第2の円偏光層50に入射
される。この第2の円偏光層50に入射されたR、G、
Bの右円偏光の光は、そこで、吸収されるため、外光の
光は、この液晶表示装置の表面には出射されない。
External light 11 enters the first circularly polarizing layer,
Transmits only left circularly polarized light. The left circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer 20 (1 / 2λ condition) and is converted into right circularly polarized light. The right circularly polarized light is incident on the second circularly polarized light layer 50 by the absorption type color filter layer as in the case of FIG. R, G, and R incident on the second circularly polarizing layer 50
Since the right circularly polarized light of B is absorbed there, external light is not emitted to the surface of the liquid crystal display device.

【0034】以上のことから、液晶層20に電圧を印加
しない場合(1/2λ条件)は、外光に影響されない、
十分に暗い表示が可能となる。すなわち、この液晶表示
装置により、外光に影響されない、高コントラスト表示
が可能な明るい液晶表示装置を提供することができる。
From the above, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 20 (1 / 2λ condition), the liquid crystal layer 20 is not affected by external light,
A sufficiently dark display becomes possible. That is, this liquid crystal display device can provide a bright liquid crystal display device which is not affected by external light and can perform high-contrast display.

【0035】次に、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0036】<第1の実施の形態>図3は、第1の実施
の形態に係る液晶表示装置の分解断面図であり、液晶パ
ネル245(1/2λ条件)を使用している。液晶パネ
ル245の上側には、吸収フィルタ250が設けられて
おり、その上側には、1/4λ板220と偏光板210
が左円偏光の光を透過するように配置し、且つこの順に
設けられている。液晶パネル245の下側には、左回り
のコレステリックカラーフィルタ層266、1/4λ板
270、偏光板280、バックライト290がこの順に
設けられている。尚、1/4λ板270と偏光板280
が左円偏光の光を透過するように配置されている。
<First Embodiment> FIG. 3 is an exploded sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment, in which a liquid crystal panel 245 (1 / 2λ condition) is used. Above the liquid crystal panel 245, an absorption filter 250 is provided. Above the liquid crystal panel 245, a λλ plate 220 and a polarizing plate 210 are provided.
Are arranged so as to transmit left circularly polarized light, and are provided in this order. On the lower side of the liquid crystal panel 245, a counterclockwise cholesteric color filter layer 266, a λλ plate 270, a polarizing plate 280, and a backlight 290 are provided in this order. The 1 / 4λ plate 270 and the polarizing plate 280
Are arranged to transmit the left circularly polarized light.

【0037】液晶パネル245(セル厚:3μm、液晶
のΔn0.09)においては、270nmのリタデーシ
ョンをもつように作製している。液晶を挟持するガラス
基板には、コーニング社製の7059を使った。この液
晶パネル245のガラス基板230の下面とガラス基板
240の上面には、ITO(Indium Tin Oxide)や酸化
錫等からなる透明電極231、235が設けられてい
る。今回はガラス基板230、240とに、下地膜とし
てSiO2を200Åスパッタで成膜し、その膜の上に
ITOを連続して1000Åスパッタで成膜し、40℃
の臭酸(48%)を使ってパターニングを行った。
The liquid crystal panel 245 (cell thickness: 3 μm, liquid crystal Δn 0.09) is manufactured so as to have a retardation of 270 nm. 7059 manufactured by Corning Incorporated was used for the glass substrate holding the liquid crystal. Transparent electrodes 231 and 235 made of ITO (Indium Tin Oxide) or tin oxide are provided on the lower surface of the glass substrate 230 and the upper surface of the glass substrate 240 of the liquid crystal panel 245. This time, SiO 2 was formed as a base film on the glass substrates 230 and 240 by 200 ° sputtering, and ITO was continuously formed on the film by 1000 ° sputtering.
Was patterned using bromoic acid (48%).

【0038】この透明電極231の下面と透明電極23
5の上面とにポリイミドの配向膜232、234を設
け、ラビング処理を施した。このガラス基板230と2
40とをラビングの方向が平行(アンチパラレル)にな
るように固定し、シール材(3μm粒子含有)を用い、
貼り合わせ、メルク社のネマティック液晶233(ML
C−6221 Δn=0.091)を注入し、封止し
た。
The lower surface of the transparent electrode 231 and the transparent electrode 23
5 was provided with polyimide alignment films 232 and 234, and rubbing treatment was performed. The glass substrates 230 and 2
And 40 are fixed so that the rubbing direction is parallel (anti-parallel), and a sealing material (containing 3 μm particles) is used.
Laminated, Merck's nematic liquid crystal 233 (ML
C-6221 Δn = 0.091), and sealed.

【0039】コレステリック液晶ポリマー層265の材
料としては、光重合可能なWacker−Chemie
GmbH社製のTC3951Lを使用する。このTC
3951Lは、カイラル材料のヘリカルツイストパワー
の温度依存性によるコレステリック相のサーモクロミズ
ム効果により特定の温度で反射スペクトルを変化させる
ことができる。
As a material of the cholesteric liquid crystal polymer layer 265, a photopolymerizable Wacker-Chemie is used.
TC3951L manufactured by GmbH is used. This TC
3951L can change the reflection spectrum at a specific temperature by the thermochromic effect of the cholesteric phase due to the temperature dependence of the helical twist power of the chiral material.

【0040】まず、ガラス基板252の上にTC395
1Lからなる膜を形成する。ガラス基板252の温度を
76℃(緑の光の反射に対応)に設定し、UV照射して
グリーン反射フィルタ層を固定する。続いて、ガラス基
板252の温度を105℃(青の光の反射に対応)に設
定し、UV照射してブルー反射フィルタ層を固定する。
以上の様にしてシアンの光反射タイプのコレステリック
フィルタ266が形成される。本実施例においては、左
回りの円偏光を反射するように設定した。
First, TC395 is placed on a glass substrate 252.
A 1 L film is formed. The temperature of the glass substrate 252 is set at 76 ° C. (corresponding to the reflection of green light), and UV irradiation is performed to fix the green reflection filter layer. Subsequently, the temperature of the glass substrate 252 is set to 105 ° C. (corresponding to the reflection of blue light), and UV irradiation is performed to fix the blue reflection filter layer.
As described above, the cholesteric filter 266 of the cyan light reflection type is formed. In the present embodiment, it is set so as to reflect counterclockwise circularly polarized light.

【0041】第1の実施の形態の液晶表示装置は、前記
液晶パネル245の下方に、コレステリックカラーフィ
ルタ266を貼り合わせ、この液晶パネル245の上方
とコレステリックカラーフィルタ266の下方とに、左
円偏光の光を透過するように設定した広帯域1/4λ板
220、270と偏光板210、280を配置した。バ
ックライト290は、バックライト光源291から出射
される光を、ライトガイドにて上方に光を出射してい
る。
In the liquid crystal display device of the first embodiment, a cholesteric color filter 266 is attached below the liquid crystal panel 245, and a left circularly polarized light is provided above the liquid crystal panel 245 and below the cholesteric color filter 266. Λλ plates 220 and 270 and polarizing plates 210 and 280 set so as to transmit light of. The backlight 290 emits light emitted from the backlight light source 291 upward by a light guide.

【0042】従来のコレステリック反射層を用いた透過
型液晶表示装置では吸収層を用いていない為、外光が入
射した場合に補色が反射され、表示が見にくい(二重映
り)、黒表示が出来ない(低コントラスト)等の問題が
あった。しかしながら、(第1の実施の形態)で作製し
た液晶表示装置では、液晶層233に電圧をかけた場合
と、かけない場合とで、外光の影響を受けない構成た
め、表示が見やすく、黒表示が可能(高コントラスト表
示)になることを確認した。
In a conventional transmission type liquid crystal display device using a cholesteric reflection layer, since no absorption layer is used, when external light is incident, a complementary color is reflected, display is difficult to see (double reflection), and black display is possible. There were problems such as no (low contrast). However, in the liquid crystal display device manufactured in (First Embodiment), the structure is not affected by external light when a voltage is applied to the liquid crystal layer 233 and when the voltage is not applied. It was confirmed that display was possible (high contrast display).

【0043】<第2の実施の形態>図4は、第2の実施
の形態の液晶表示装置の分解断面図である。本実施の形
態の液晶表示装置における第1の実施の形態との違い
は、液晶層233のガラス基板230側にピクセル化し
た吸収カラーフィルタ255を設ける点と、カラー液晶
パネル246の下方に、ピクセル化したコレステリック
カラーフィルタ260を設けた点と、バックライト29
0側から左円偏光の光を透過するように設定した広帯域
1/4λ板220と偏光板210の下方に、偏光分離層
285を配置した点である。
<Second Embodiment> FIG. 4 is an exploded sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment. The difference between the liquid crystal display device of the present embodiment and the first embodiment is that an absorption color filter 255 that is made into pixels is provided on the glass substrate 230 side of the liquid crystal layer 233 and that a pixel is provided below the color liquid crystal panel 246. That the cholesteric color filter 260 is
The point is that the polarization separation layer 285 is disposed below the broadband λλ plate 220 and the polarizing plate 210 set so as to transmit the left circularly polarized light from the 0 side.

【0044】カラー液晶パネル246(セル厚:3μ
m、液晶のΔn0.09)においては、(第1の実施の
形態)と同様に270nmのリタデーションをもつよう
に作製し、高明度化されたカラーフィルタ255を配置
した。そして、光吸収タイプのカラーフィルタ255の
一例として、顔料分散方式のカラーフィルタを以下のよ
うにして作製した。
Color liquid crystal panel 246 (cell thickness: 3 μm)
m, Δn 0.09 of the liquid crystal), a retardation of 270 nm was produced in the same manner as in the first embodiment, and a color filter 255 with high brightness was arranged. Then, as an example of the light absorption type color filter 255, a pigment dispersion type color filter was produced as follows.

【0045】まず、透明な感光性樹脂の中に赤色の顔料
が均一に分散された感光性着色レジストをガラス基板2
30上に塗布する。具体的には、富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー(株)社製のCR2000を用い、
スピンコート法により650回転/分で2.0μm厚の
膜を形成する。その後、80℃でプリベークし、所定の
マスクを用いて露光、現像し、最後に220℃で30分
間ベークし、レッドのパターンを形成する。さらに、富
士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)社製のC
G2000、CB2000、CK2000を同じプロセ
スにて、それぞれグリーン、ブルー及びブラックのパタ
ーンを形成し、カラーフィルタ層255を形成する。さ
らに、カラーフィルタ層255として用いた吸収タイプ
のカラーフィルタには、ゼラチン染色方法、電着法、印
刷法などの各種方式が適応可能である。
First, a photosensitive colored resist in which a red pigment is uniformly dispersed in a transparent photosensitive resin is applied to a glass substrate 2.
Apply on top of 30. Specifically, using CR2000 manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.
A film having a thickness of 2.0 μm is formed by spin coating at 650 rpm. Thereafter, the film is prebaked at 80 ° C., exposed and developed using a predetermined mask, and finally baked at 220 ° C. for 30 minutes to form a red pattern. Furthermore, Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.
G2000, CB2000, and CK2000 are formed in the same process to form green, blue, and black patterns, respectively, to form a color filter layer 255. Further, various methods such as a gelatin dyeing method, an electrodeposition method, and a printing method can be applied to the absorption type color filter used as the color filter layer 255.

【0046】また、ピクセル化したコレステリックカラ
ーフィルタ260の一例として、第1の実施の形態と同
様に、コレステリック液晶ポリマー層265を用いて作
製した。まず、ガラス基板252の上にTC3951か
らなる膜を形成し、画素に対応した所定のマスクを配置
する。レッドの光を透過させる領域を作製するには、レ
ッド領域の一層目として、ガラス基板の温度を76℃
(緑の光の反射に対応)に設定し、画素に対応した所定
のマスクを配置し、UV照射して緑反射フィルタの領域
部分を固定化する。次に、二層目として、再度TC39
51Lからなる膜を形成し、ガラス基板の温度を105
℃(青の光の反射に対応)と変えて画素に対応した所定
のマスクを配置し、UV照射して青反射フィルタの領域
部分を固定化すると、レッドを透過する(シアンの光反
射タイプ)コレステリック領域が形成される。更に、同
じプロセスで、グリーン(一層目:レッド、二層目:ブ
ルー)とブルー(一層目:レッド、二層目:グリーン)
の光を透過させる領域を作製した。以上の様にしてシア
ン、マゼンタ、イエローの光反射タイプのコレステリッ
クカラーフィルタ260を形成される。
Further, as an example of the cholesteric color filter 260 in the form of a pixel, a cholesteric liquid crystal polymer layer 265 was manufactured as in the first embodiment. First, a film made of TC3951 is formed on a glass substrate 252, and a predetermined mask corresponding to a pixel is arranged. In order to create a region through which red light is transmitted, the temperature of the glass substrate is set to 76 ° C. as the first layer of the red region.
(Corresponding to the reflection of green light), a predetermined mask corresponding to the pixel is arranged, and UV irradiation is performed to fix the area of the green reflection filter. Next, as the second layer, TC39 was again used.
A film made of 51L is formed, and the temperature of the glass substrate is set to 105
° C (corresponding to the reflection of blue light), a predetermined mask corresponding to the pixel is arranged, and the area of the blue reflection filter is fixed by irradiating UV, and red is transmitted (cyan light reflection type). Cholesteric regions are formed. Furthermore, in the same process, green (first layer: red, second layer: blue) and blue (first layer: red, second layer: green)
A region through which the light was transmitted was prepared. As described above, the cholesteric color filters 260 of the cyan, magenta, and yellow light reflection types are formed.

【0047】尚、TC3951Lからなる膜は、ガラス
基板を25℃に熱するとレッドの光に対応し、ガラス基
板の温度を76℃に熱するとグリーンの光に対応し、ガ
ラス基板の温度を105℃に熱するとブルーの光に対応
する。本実施の形態においては、左回りの円偏光を反射
するように設定した。
The TC3951L film corresponds to red light when the glass substrate is heated to 25 ° C., corresponds to green light when the glass substrate is heated to 76 ° C., and has a glass substrate temperature of 105 ° C. When heated, it corresponds to blue light. In the present embodiment, the counterclockwise circularly polarized light is set to be reflected.

【0048】偏光分離層285の一例として、住友3M
社製のDBEFを用いた。このDBEFは、バックライ
ト290側から透過する直線偏光と、偏光板280の透
過軸とが、平行になるように配置した。
As an example of the polarization separation layer 285, Sumitomo 3M
DBEF manufactured by the company was used. This DBEF was arranged such that the linearly polarized light transmitted from the backlight 290 side and the transmission axis of the polarizing plate 280 were parallel.

【0049】第2の実施の形態の液晶表示層装置を駆動
し、その輝度を、輝度計(BM−7)にて測定したとこ
ろ、従来の吸収型LCDに比べて、約6倍の明るさ(米
CLCEO社の液晶表示装置と同等の値)を示した。ま
た、液晶層に電圧をかけた場合と、かけない場合とで、
外光の影響を受けない表示が得られることも確認した。
When the liquid crystal display layer device of the second embodiment was driven and its luminance was measured by a luminance meter (BM-7), it was found to be about 6 times as bright as that of a conventional absorption type LCD. (Equivalent to the liquid crystal display of CLCEO, USA). Also, when a voltage is applied to the liquid crystal layer and when no voltage is applied,
It was also confirmed that a display not affected by external light was obtained.

【0050】<第3の実施の形態>第3の実施の形態の
液晶表示装置には、第2の円偏光層として、広帯域1/
4λ板220と偏光板210の変わりに、メルク社のT
ransmax(広帯域コレステリック液晶層(左回りを
反射))を設けた。この作製した液晶表示装置を駆動
し、その輝度を、輝度計(BM−7)にて測定すると、
従来の吸収型LCDに比べて、約6倍の明るさ(米CL
CEO社の液晶表示装置と同等の値)を示した。また、
液晶層に電圧をかけた場合と、かけない場合とで、外光
の影響を受けない表示が得られることも確認した。
<Third Embodiment> In the liquid crystal display device of the third embodiment, a broadband 1 /
Instead of 4λ plate 220 and polarizing plate 210, Merck T
ransmax (broadband cholesteric liquid crystal layer (reflects counterclockwise)). When the manufactured liquid crystal display device is driven and its luminance is measured by a luminance meter (BM-7),
Approximately 6 times the brightness (US CL) compared to the conventional absorption LCD
(Equivalent value to the liquid crystal display device of CEO). Also,
It was also confirmed that a display which was not affected by external light was obtained when a voltage was applied to the liquid crystal layer and when no voltage was applied.

【0051】上記実施の形態1〜3は、NB(ノーマリ
ーブラック)モードに設定したが、第1の円偏光層を、
右円偏光を透過するように、配置すれば、NW(ノーマ
リーホワイト)モードにも設定できる。
In the first to third embodiments, the NB (normally black) mode is set.
If it is arranged to transmit right circularly polarized light, it can be set to NW (normally white) mode.

【0052】また、実施の形態1〜3は、コレステリッ
ク液晶ポリマーを光学選択層に用いたが、コレステリッ
ク液晶またはカイラルネマティック液晶またはカイラル
スメクティック液晶を含み、それをフィルム化あるいは
マイクロカプセル化した上記液晶あるいは液晶性高分子
を用いても同様な効果が得られることを確認した。
Further, in the first to third embodiments, the cholesteric liquid crystal polymer is used for the optically selective layer, but the cholesteric liquid crystal, the chiral nematic liquid crystal, or the chiral smectic liquid crystal is included, and the liquid crystal or the microcapsule is formed from the above liquid crystal or It was confirmed that a similar effect was obtained even when a liquid crystalline polymer was used.

【0053】上記実施の形態では、複屈折量を外場によ
って制御できる液晶表示方式として、平行配向したEC
B方式の液晶セルを採用したが、同様の効果を有する液
晶表示方式として垂直配向やSTN方式を用いても同様
の効果が得られ、単純マトリクス駆動による大容量表示
が可能になるという優れた効果を発揮する。
In the above embodiment, the liquid crystal display system in which the amount of birefringence can be controlled by an external field is a parallel-aligned EC.
Although a B-type liquid crystal cell is employed, the same effect can be obtained even when a vertical alignment or STN method is used as a liquid crystal display method having the same effect, and an excellent effect that large-capacity display by simple matrix driving becomes possible. Demonstrate.

【0054】また、複屈折性を示し、複屈折量を外場に
よって制御できるものであれば液晶に限らず、例えばP
LZTやニオブ酸リチウムなどの光学結晶に透明電極を
形成し、電圧を印加して複屈折量を可変することで同様
の効果が得られる。さらにこの場合は、高速で動作させ
ることが可能となり、また、メモリ性も有するという優
れた特徴をも発揮する。
The liquid crystal is not limited to liquid crystal as long as it exhibits birefringence and the amount of birefringence can be controlled by an external field.
A similar effect can be obtained by forming a transparent electrode on an optical crystal such as LZT or lithium niobate and applying a voltage to vary the amount of birefringence. Further, in this case, it is possible to operate at a high speed and also exhibit an excellent feature of having a memory property.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置においては、外光
の影響が無い構造を提供することができ、さらに、高コ
ントラスト表示をすることができる。また、光学選択層
で、反射された光、または、光源からの光をリサイクル
することができ、光の利用効率を向上させることが可能
となる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, a structure free from the influence of external light can be provided, and a high-contrast display can be achieved. In addition, reflected light or light from a light source can be recycled by the optical selective layer, and light utilization efficiency can be improved.

【0056】更なる発明においては、透過する光を広帯
域化することができ、光のロスを少なくすることができ
る。すなわち、本発明による液晶表示装置は、外光に影
響されないので、明るい環境下においても表示が見易い
ものとなる。
In a further aspect of the present invention, the transmitted light can be broadened, and the loss of light can be reduced. That is, since the liquid crystal display device according to the present invention is not affected by external light, the display can be easily viewed even in a bright environment.

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

【図1】本発明の液晶表示装置の液晶層に電圧をかけた
場合の原理説明図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle when a voltage is applied to a liquid crystal layer of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の液晶表示装置の液晶層に電圧をかけな
い場合の原理説明図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle when no voltage is applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal display device of the present invention.

【図3】第1の実施の形態の液晶表示装置を説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図4】第2の実施の形態の液晶表示装置を説明図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a liquid crystal display device according to a second embodiment.

【図5】従来の液晶表示装置を説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional liquid crystal display device.

【図6】従来の液晶表示装置を説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 円偏光層(左回り) 11、71、111 外光 20 液晶層 30 吸収型カラーフィルタ層 40、90、140 コレステリック液晶層(左回りを
反射) 50 円偏光層(左回り) 60、100、160 BLシステム 61、101、161 BL光源 62、102、162 BL光源からの光 70、80、110 偏光板 75、120 TN液晶層 85、130 1/4λ板 150 広帯域コレステリック液晶フィルム(右回りを
反射) 210、280 偏光板 220、270 1/4λ板 230、240、252 ガラス基板 231、235 透明電極 232、234 配向膜 233 液晶層 236 シール部材 245 液晶パネル 250 吸収フィルタ 255 吸収カラーフィルタ 260 コレステリックカラーフィルタ 265 コレステリック液晶ポリマー層 266 コレステリックフィルタ 285 光学フィルム 290 BLシステム 291 BL光源
10 Circular polarizing layer (counterclockwise) 11, 71, 111 Outside light 20 Liquid crystal layer 30 Absorption type color filter layer 40, 90, 140 Cholesteric liquid crystal layer (reflecting counterclockwise) 50 Circular polarizing layer (counterclockwise) 60, 100 160 BL system 61, 101, 161 BL light source 62, 102, 162 Light from BL light source 70, 80, 110 Polarizer 75, 120 TN liquid crystal layer 85, 130 1/4 λ plate 150 Broadband cholesteric liquid crystal film (reflection clockwise) ) 210, 280 Polarizing plate 220, 270 1/4 λ plate 230, 240, 252 Glass substrate 231, 235 Transparent electrode 232, 234 Alignment film 233 Liquid crystal layer 236 Sealing member 245 Liquid crystal panel 250 Absorption filter 255 Absorption color filter 260 Cholesteric color filter 265 cholesteric liquid Polymer layer 266 cholesteric filter 285 optical film 290 BL system 291 BL source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 俊 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 三ツ井 精一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H048 AA01 AA06 AA09 AA12 AA18 AA22 AA24 AA25 BA02 BA45 BB02 BB10 BB14 BB42 2H091 FA08X FA08Z FA09Z FA11Z FD06 HA09 HA10 LA03 LA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shun Ueki 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Seiichi Mitsui 22-22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka 2H048 AA01 AA06 AA09 AA12 AA18 AA22 AA24 AA25 BA02 BA45 BB02 BB10 BB14 BB42 2H091 FA08X FA08Z FA09Z FA11Z FD06 HA09 HA10 LA03 LA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透過型の液晶表示装置において、液晶層
と、該液晶層を挟んで前記液晶層の上方および下方に配
置された第1および第2の円偏光層と、特定偏光成分の
光のみ選択的に反射し、それ以外の光を透過する光学選
択層と、反射された特定波長域の光を吸収する吸収層と
を備え、前記液晶層が、入力信号に応じてn+1/2λ
とnλ(n=0,1,2,…、λは液晶層に入射する光
の全波長である)条件であり、前記光学選択層が前記液
晶層と前記第2の円偏光層との間に配置されてなること
を特徴とする液晶表示装置。
1. A transmissive liquid crystal display device, comprising: a liquid crystal layer; first and second circularly polarizing layers disposed above and below the liquid crystal layer with the liquid crystal layer interposed therebetween; An optical selection layer that selectively reflects only light and transmits the other light, and an absorption layer that absorbs the reflected light in a specific wavelength range, wherein the liquid crystal layer has n + 1 / 2λ according to an input signal.
And nλ (where n = 0, 1, 2,..., Λ is the total wavelength of light incident on the liquid crystal layer), and the optical selective layer is disposed between the liquid crystal layer and the second circularly polarizing layer. A liquid crystal display device characterized by being arranged in a liquid crystal display device.
【請求項2】 前記吸収層は、前記光学選択層と同じ波
長域の光を透過することを特徴とする請求項1記載の液
晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the absorption layer transmits light in the same wavelength band as the optical selection layer.
【請求項3】 前記光学選択層および前記吸収層は、ピ
クセル化されていることを特徴とする請求項1又は2記
載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the optical selection layer and the absorption layer are pixelated.
【請求項4】 前記第2の円偏光層と、バックライト光
源との間に、偏光分離層が配置されたことを特徴とする
請求項1記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a polarization splitting layer is disposed between the second circularly polarizing layer and a backlight light source.
【請求項5】 前記第1および第2の円偏光層は、偏光
板と少なくとも一枚の位相差フィルムを用いて構成され
たことを特徴とする請求項1、4記載の液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first and second circularly polarizing layers are formed using a polarizing plate and at least one retardation film.
【請求項6】 前記光学選択層として、コレステリック
液晶またはカイラルネマティック液晶またはカイラルス
メクティック液晶を含み、該材料をフィルム化あるいは
マイクロカプセル化した液晶あるいは液晶性高分子を用
いることを特徴とする請求項1または3記載の液晶表示
装置。
6. A liquid crystal or liquid crystalline polymer comprising a cholesteric liquid crystal, a chiral nematic liquid crystal, or a chiral smectic liquid crystal as the optically selective layer, wherein the material is formed into a film or microencapsulated. Or the liquid crystal display device according to 3.
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