JP2001222009A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
液晶装置および電子機器Info
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- JP2001222009A JP2001222009A JP2000339396A JP2000339396A JP2001222009A JP 2001222009 A JP2001222009 A JP 2001222009A JP 2000339396 A JP2000339396 A JP 2000339396A JP 2000339396 A JP2000339396 A JP 2000339396A JP 2001222009 A JP2001222009 A JP 2001222009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射表示での明るさを損なうことなく、明る
い透過表示を可能とし、低消費電力化が図れる半透過反
射型のカラー液晶装置を提供する。 【解決手段】 一対の基板間に液晶層が挟持された液晶
装置であって、１画素内に反射表示部と透過表示部が形
成され、さらに透過表示部には高分子液晶からなる概ね
１／４波長の位相差を有する位相差層が形成されてい
る。
い透過表示を可能とし、低消費電力化が図れる半透過反
射型のカラー液晶装置を提供する。 【解決手段】 一対の基板間に液晶層が挟持された液晶
装置であって、１画素内に反射表示部と透過表示部が形
成され、さらに透過表示部には高分子液晶からなる概ね
１／４波長の位相差を有する位相差層が形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置および電
子機器に関し、特に半透過反射型カラー液晶装置の構成
に関するものである。
子機器に関し、特に半透過反射型カラー液晶装置の構成
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射型液晶装置は、従来から携帯用電子
機器の表示部等に利用されているが、自然光や照明光な
どの外光を利用して表示を行っているため、暗い場所で
は表示を認識しにくいという問題があった。そこで、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
し、暗い場所では液晶セル裏面の照明装置（以下、バッ
クライトと記すこともある）からの光を利用して表示を
認識可能にした液晶装置、いわゆる半透過反射型液晶装
置が実用化されている。
機器の表示部等に利用されているが、自然光や照明光な
どの外光を利用して表示を行っているため、暗い場所で
は表示を認識しにくいという問題があった。そこで、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
し、暗い場所では液晶セル裏面の照明装置（以下、バッ
クライトと記すこともある）からの光を利用して表示を
認識可能にした液晶装置、いわゆる半透過反射型液晶装
置が実用化されている。
【０００３】ところで、半透過反射型液晶装置を実現す
る場合、例えば外付けの反射板を備えた反射型液晶装置
を半透過反射型にする場合には、反射機能のみを持つ従
来の反射板を、光の透過機能と反射機能を合わせ持つ
「半透過反射板」に置き換える構成が提供されている。
半透過反射板には、例えば、微細なパール顔料を混ぜ合
わせたものや光透過用の開口部を設けた金属膜、膜厚を
ごく薄くした金属膜などが用いられる。
る場合、例えば外付けの反射板を備えた反射型液晶装置
を半透過反射型にする場合には、反射機能のみを持つ従
来の反射板を、光の透過機能と反射機能を合わせ持つ
「半透過反射板」に置き換える構成が提供されている。
半透過反射板には、例えば、微細なパール顔料を混ぜ合
わせたものや光透過用の開口部を設けた金属膜、膜厚を
ごく薄くした金属膜などが用いられる。
【０００４】さらに、近年の携帯機器やＯＡ機器の発展
に伴って液晶表示のカラー化が要求される傾向にあり、
反射型液晶装置を用いるような分野の機器までもカラー
化が必要な場合が多くなっている。ところが、上記構成
の半透過反射型液晶装置とカラーフィルタを単に組み合
わせた場合、半透過反射板を液晶セルの外面に、カラー
フィルタを液晶セルの内面に配置することになり、液晶
層やカラーフィルタと半透過反射板との間に厚い透明基
板が介在するため、視差による二重映りや表示のにじ
み、混色などが発生し、充分な表示品位が得られないと
いう問題があった。なお、本明細書においては、液晶装
置の各種構成要素の液晶層側の面を「内面」、液晶層と
反対側の面を「外面」と称する。
に伴って液晶表示のカラー化が要求される傾向にあり、
反射型液晶装置を用いるような分野の機器までもカラー
化が必要な場合が多くなっている。ところが、上記構成
の半透過反射型液晶装置とカラーフィルタを単に組み合
わせた場合、半透過反射板を液晶セルの外面に、カラー
フィルタを液晶セルの内面に配置することになり、液晶
層やカラーフィルタと半透過反射板との間に厚い透明基
板が介在するため、視差による二重映りや表示のにじ
み、混色などが発生し、充分な表示品位が得られないと
いう問題があった。なお、本明細書においては、液晶装
置の各種構成要素の液晶層側の面を「内面」、液晶層と
反対側の面を「外面」と称する。
【０００５】そこで、この問題を解決するために、液晶
セルの内面側に半透過反射板を配置した半透過反射型液
晶装置が提案された。図６はこの種の液晶装置の一例を
示す断面図である。内面側に透明電極６０５，６０９が
それぞれ設けられた２枚のガラス基板６０４，６１２が
対向配置され、これらガラス基板６０４，６１２間に配
向膜６０６，６０８を介して液晶層６０７が挟持される
ことにより液晶セルが構成されている。下側ガラス基板
６１２の内面側には半透過反射板６１１、カラーフィル
タ６１０、透明電極６０９、配向膜６０８が順次設けら
れている。この構成とすれば、液晶層６０７、カラーフ
ィルタ６１０、半透過反射板６１１が互いに近接してお
り、上述した二重映りやにじみ、混色などの問題が解消
できる。また、上側ガラス基板６０４の外面側には２枚
の位相差板６０２，６０３、偏光板６０１が順次設けら
れている。
セルの内面側に半透過反射板を配置した半透過反射型液
晶装置が提案された。図６はこの種の液晶装置の一例を
示す断面図である。内面側に透明電極６０５，６０９が
それぞれ設けられた２枚のガラス基板６０４，６１２が
対向配置され、これらガラス基板６０４，６１２間に配
向膜６０６，６０８を介して液晶層６０７が挟持される
ことにより液晶セルが構成されている。下側ガラス基板
６１２の内面側には半透過反射板６１１、カラーフィル
タ６１０、透明電極６０９、配向膜６０８が順次設けら
れている。この構成とすれば、液晶層６０７、カラーフ
ィルタ６１０、半透過反射板６１１が互いに近接してお
り、上述した二重映りやにじみ、混色などの問題が解消
できる。また、上側ガラス基板６０４の外面側には２枚
の位相差板６０２，６０３、偏光板６０１が順次設けら
れている。
【０００６】下側ガラス基板６１２の外面側には透過表
示を実現するための各種部品が配置されている。すなわ
ち、下側ガラス基板６１２の外面に１／４波長板６１
３、偏光板６１４が順次設けられ、その外方にバックラ
イトが配置されている。バックライトは光源６１７と導
光板６１５と反射板６１６とを有している。反射表示の
場合は上側の１枚の偏光板６０１が偏光子と検光子の機
能を兼ね、透過表示の場合は下側の偏光板６１４が偏光
子、上側の偏光板６０１が検光子として機能する。
示を実現するための各種部品が配置されている。すなわ
ち、下側ガラス基板６１２の外面に１／４波長板６１
３、偏光板６１４が順次設けられ、その外方にバックラ
イトが配置されている。バックライトは光源６１７と導
光板６１５と反射板６１６とを有している。反射表示の
場合は上側の１枚の偏光板６０１が偏光子と検光子の機
能を兼ね、透過表示の場合は下側の偏光板６１４が偏光
子、上側の偏光板６０１が検光子として機能する。
【０００７】ここで１／４波長板６１３を用いる理由を
以下に説明する。まず最初に反射表示を行う場合を考え
ると、液晶セルの上面側から入射して液晶層を透過した
光が半透過反射板で反射する時点で暗表示状態で円偏光
または楕円率の高い楕円偏光となり、明表示状態で直線
偏光または楕円率の低い楕円偏光となっていることが望
ましい。なぜならば、暗表示状態において半透過反射板
で反射された円偏光または楕円率の高い楕円偏光の光
が、再度液晶層を透過することによって液晶セル上面側
の偏光板の透過軸と直交する直線偏光または楕円率の低
い楕円偏光の光になり、この光が偏光板に吸収されるた
め、暗表示がより暗くなり、良好なコントラスト特性が
実現できるからである。
以下に説明する。まず最初に反射表示を行う場合を考え
ると、液晶セルの上面側から入射して液晶層を透過した
光が半透過反射板で反射する時点で暗表示状態で円偏光
または楕円率の高い楕円偏光となり、明表示状態で直線
偏光または楕円率の低い楕円偏光となっていることが望
ましい。なぜならば、暗表示状態において半透過反射板
で反射された円偏光または楕円率の高い楕円偏光の光
が、再度液晶層を透過することによって液晶セル上面側
の偏光板の透過軸と直交する直線偏光または楕円率の低
い楕円偏光の光になり、この光が偏光板に吸収されるた
め、暗表示がより暗くなり、良好なコントラスト特性が
実現できるからである。
【０００８】一方、透過モードで反射モードと同様の表
示を実現するためには、バックライトからの光が半透過
反射板を透過する時点で反射表示時と同じ偏光状態、す
なわち円偏光または楕円率の高い楕円偏光となっている
必要がある。したがって、バックライトから出射された
後、偏光板を透過した時点で直線偏光となっている光を
半透過反射板を透過する時点で円偏光または楕円率の高
い楕円偏光の光に変換するために、偏光板と半透過反射
板との間に１／４波長板を配置している。
示を実現するためには、バックライトからの光が半透過
反射板を透過する時点で反射表示時と同じ偏光状態、す
なわち円偏光または楕円率の高い楕円偏光となっている
必要がある。したがって、バックライトから出射された
後、偏光板を透過した時点で直線偏光となっている光を
半透過反射板を透過する時点で円偏光または楕円率の高
い楕円偏光の光に変換するために、偏光板と半透過反射
板との間に１／４波長板を配置している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な半透過反射型液晶装置においては、外光の反射光を利
用する反射モードでの表示の明るさを確保するため、例
えば光透過用開口部を設けた半透過反射板の場合、開口
部面積はたかだか全体の１０〜２５％程度とし、残りの
大部分で外光を反射するようにしている。したがって、
透過モードにおいては、バックライトから出射され、半
透過反射板に到達した光のうち、ごくわずかの光しか半
透過反射板を透過せず、残りの多くの光は半透過反射板
の外面側で反射されるため、透過表示を明るくするのに
限界があった。
な半透過反射型液晶装置においては、外光の反射光を利
用する反射モードでの表示の明るさを確保するため、例
えば光透過用開口部を設けた半透過反射板の場合、開口
部面積はたかだか全体の１０〜２５％程度とし、残りの
大部分で外光を反射するようにしている。したがって、
透過モードにおいては、バックライトから出射され、半
透過反射板に到達した光のうち、ごくわずかの光しか半
透過反射板を透過せず、残りの多くの光は半透過反射板
の外面側で反射されるため、透過表示を明るくするのに
限界があった。
【００１０】その一方、半透過反射型液晶装置には反射
モード時の明るさを維持しながら透過モードでも表示を
明るくしたいという要求がある。しかしながら、半透過
反射板の構成のみで反射表示の明るさと透過表示の明る
さの双方を求めるのは原理的に難しく、反射表示での明
るさをある程度確保した上で透過表示を明るくしようと
すると、バックライトの光源自体の輝度を上げる必要が
ある。ところが、光源の輝度を上げると装置全体の消費
電力が増大し、特にこの液晶装置を携帯用電子機器等に
適用した場合にはバッテリの持続時間が短くなる等の問
題となる。
モード時の明るさを維持しながら透過モードでも表示を
明るくしたいという要求がある。しかしながら、半透過
反射板の構成のみで反射表示の明るさと透過表示の明る
さの双方を求めるのは原理的に難しく、反射表示での明
るさをある程度確保した上で透過表示を明るくしようと
すると、バックライトの光源自体の輝度を上げる必要が
ある。ところが、光源の輝度を上げると装置全体の消費
電力が増大し、特にこの液晶装置を携帯用電子機器等に
適用した場合にはバッテリの持続時間が短くなる等の問
題となる。
【００１１】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、反射表示の明るさを犠牲にするこ
となく、明るい透過表示を可能とし、低消費電力化が図
れる半透過反射型のカラー液晶装置を提供することを目
的とする。
されたものであって、反射表示の明るさを犠牲にするこ
となく、明るい透過表示を可能とし、低消費電力化が図
れる半透過反射型のカラー液晶装置を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層が挟
持された液晶装置であって、１画素内に反射表示部と透
過表示部が形成されるとともに、前記透過表示部には位
相差層が形成されてなることを特徴とする液晶装置。
めに、本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層が挟
持された液晶装置であって、１画素内に反射表示部と透
過表示部が形成されるとともに、前記透過表示部には位
相差層が形成されてなることを特徴とする液晶装置。
【００１３】本発明によれば、半透過反射板によってバ
ックライト側に反射された光は入射時と振動方向が同じ
光であるので、液晶装置下側の偏光板で吸収させずに通
過することができる。この光は、バックライトの反射板
によって再び液晶セル側に反射され、再利用することが
できる。その結果、従来構造に比べて反射表示の明るさ
は維持したままで透過表示の明るさをより向上させるこ
とができる。もしくは、透過表示の明るさがある程度の
レベルでよければ光源の輝度を落とすことができるた
め、消費電力を低減することができる。
ックライト側に反射された光は入射時と振動方向が同じ
光であるので、液晶装置下側の偏光板で吸収させずに通
過することができる。この光は、バックライトの反射板
によって再び液晶セル側に反射され、再利用することが
できる。その結果、従来構造に比べて反射表示の明るさ
は維持したままで透過表示の明るさをより向上させるこ
とができる。もしくは、透過表示の明るさがある程度の
レベルでよければ光源の輝度を落とすことができるた
め、消費電力を低減することができる。
【００１４】前記位相差層は概ね１／４波長の位相差を
有することが望ましい。なお、１／４波長板は一般的に
は１４０ｎｍの位相差を持つ位相差板のことであるが、
これは緑の光の１／４であり、青い光（４００ｎｍ）で
は１００ｎｍ、赤の光（６００ｎｍ）では１５０ｎｍ、
さらに波長が長い光（７２０ｎｍ）では１８０ｎｍであ
る。よって、１／４波長板の範囲は１００ｎｍ以上１８
０ｎｍ以下である。前記位相差層は高分子液晶を用いれ
ば、容易に均一な１／４波長の位相差を実現することが
できる。
有することが望ましい。なお、１／４波長板は一般的に
は１４０ｎｍの位相差を持つ位相差板のことであるが、
これは緑の光の１／４であり、青い光（４００ｎｍ）で
は１００ｎｍ、赤の光（６００ｎｍ）では１５０ｎｍ、
さらに波長が長い光（７２０ｎｍ）では１８０ｎｍであ
る。よって、１／４波長板の範囲は１００ｎｍ以上１８
０ｎｍ以下である。前記位相差層は高分子液晶を用いれ
ば、容易に均一な１／４波長の位相差を実現することが
できる。
【００１５】本発明の電子機器は、上記本発明の液晶装
置を備えたことを特徴とするものである。本発明によれ
ば、反射表示、透過表示ともに明るい表示部を備え、低
消費電力の電子機器を実現することができる。
置を備えたことを特徴とするものである。本発明によれ
ば、反射表示、透過表示ともに明るい表示部を備え、低
消費電力の電子機器を実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】［液晶装置の構成］以下、本発明
の一実施の形態を図面を参照して説明する。
の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】図１は本実施の形態の液晶装置の概略構成
を示す断面図であり、特に半透過反射型カラー液晶装置
の例を示している。なお、図１は液晶装置の断面構造を
模式的に示したものであり、各部材の厚さ等の縮尺は各
部材毎に異なっている。
を示す断面図であり、特に半透過反射型カラー液晶装置
の例を示している。なお、図１は液晶装置の断面構造を
模式的に示したものであり、各部材の厚さ等の縮尺は各
部材毎に異なっている。
【００１８】本実施の形態の液晶装置は、図１に示すよ
うに、内面側にそれぞれ透明電極１０５，１０９が設け
られた２枚のガラス基板１０４，１１１が対向配置さ
れ、これらガラス基板１０４，１１１間に液晶層１０７
が挟持されることにより液晶セルが構成されている。下
側ガラス基板１１１の内面側には反射板１１０と位相差
層１１６を有する開口部からなる半透過反射板、透明電
極１０９、配向膜１０８が順次設けられている。また、
上側ガラス基板１０４の外面側には２枚の位相差板１０
２，１０３、偏光板１０１が順次設けられている。な
お、カラーフィルタ等の図示は省略する。半透過反射板
としては、例えば窓状、スリット状の開口部を設けたア
ルミニウム、銀、またはこれらの合金等からなる金属膜
が用いられる。窓状、スリット状の開口部には、位相差
層１１６が設けられている。以上の構成（反射表示に関
わる構成）は、従来の液晶装置と同様である。
うに、内面側にそれぞれ透明電極１０５，１０９が設け
られた２枚のガラス基板１０４，１１１が対向配置さ
れ、これらガラス基板１０４，１１１間に液晶層１０７
が挟持されることにより液晶セルが構成されている。下
側ガラス基板１１１の内面側には反射板１１０と位相差
層１１６を有する開口部からなる半透過反射板、透明電
極１０９、配向膜１０８が順次設けられている。また、
上側ガラス基板１０４の外面側には２枚の位相差板１０
２，１０３、偏光板１０１が順次設けられている。な
お、カラーフィルタ等の図示は省略する。半透過反射板
としては、例えば窓状、スリット状の開口部を設けたア
ルミニウム、銀、またはこれらの合金等からなる金属膜
が用いられる。窓状、スリット状の開口部には、位相差
層１１６が設けられている。以上の構成（反射表示に関
わる構成）は、従来の液晶装置と同様である。
【００１９】下側ガラス基板１１１の外面に偏光板１１
２が設けられ、その外方にバックライト（照明装置）が
配置されている。バックライトは冷陰極管、発光ダイオ
ード等からなる光源１１５と導光板１１３、反射板１１
４とを有しており、導光板１１３と偏光板１１２の間に
反射偏光板（図中では省略）を設けても構わない。通常
の偏光板が、直交する２方向の直線偏光のうち、一方を
透過し、他方を吸収する機能を有するのに対し、反射偏
光板は、一方を透過し、他方を反射する機能を有してお
り、例えば特表平９−５０６９８５号公報に開示された
もの（商品名：ＤＢＥＦ、スリーエム社製）や特開平１
０−３１９２３５号公報に開示されたコレステリック液
晶フィルムと１／４波長板から構成されるもの（商品
名：ＰＣＦ、日東電工株式会社製）などを用いることが
できる。
２が設けられ、その外方にバックライト（照明装置）が
配置されている。バックライトは冷陰極管、発光ダイオ
ード等からなる光源１１５と導光板１１３、反射板１１
４とを有しており、導光板１１３と偏光板１１２の間に
反射偏光板（図中では省略）を設けても構わない。通常
の偏光板が、直交する２方向の直線偏光のうち、一方を
透過し、他方を吸収する機能を有するのに対し、反射偏
光板は、一方を透過し、他方を反射する機能を有してお
り、例えば特表平９−５０６９８５号公報に開示された
もの（商品名：ＤＢＥＦ、スリーエム社製）や特開平１
０−３１９２３５号公報に開示されたコレステリック液
晶フィルムと１／４波長板から構成されるもの（商品
名：ＰＣＦ、日東電工株式会社製）などを用いることが
できる。
【００２０】また、本発明の液晶装置における画素部の
構成例をいくつか挙げる。図３は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）素子３０３を用いたアクティブマトリクス型
の液晶装置に本発明を適用した画素部の拡大模式図であ
る。ゲート線３０４と信号線３０５が縦横に複数構成さ
れた交点にＴＦＴ素子３０３がそれぞれ画素に対応して
形成されている。１画素内にはそれぞれ反射板３０１と
開口部３０６が形成されており、さらに開口部３０６に
は高分子液晶層からなる位相差層３０２が形成されてい
る。位相差層３０２は概ね１４０ｎｍの位相差を有して
いる。なお、図中には配向膜や透明電極などは省略して
ある。図４は、パッシブマトリクス型の液晶装置に本発
明を適用した画素部の拡大模式図である。１画素内には
それぞれ反射板４０１と開口部４０３が形成されてお
り、さらに開口部４０３には高分子液晶層からなる位相
差層４０４が形成されている。位相差層４０４は概ね１
４０ｎｍの位相差を有している。液晶層を介して手前側
には対向電極４０２が形成されている。なお、図中には
配向膜や透明電極、カラーフィルタなどは省略してあ
る。
構成例をいくつか挙げる。図３は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）素子３０３を用いたアクティブマトリクス型
の液晶装置に本発明を適用した画素部の拡大模式図であ
る。ゲート線３０４と信号線３０５が縦横に複数構成さ
れた交点にＴＦＴ素子３０３がそれぞれ画素に対応して
形成されている。１画素内にはそれぞれ反射板３０１と
開口部３０６が形成されており、さらに開口部３０６に
は高分子液晶層からなる位相差層３０２が形成されてい
る。位相差層３０２は概ね１４０ｎｍの位相差を有して
いる。なお、図中には配向膜や透明電極などは省略して
ある。図４は、パッシブマトリクス型の液晶装置に本発
明を適用した画素部の拡大模式図である。１画素内には
それぞれ反射板４０１と開口部４０３が形成されてお
り、さらに開口部４０３には高分子液晶層からなる位相
差層４０４が形成されている。位相差層４０４は概ね１
４０ｎｍの位相差を有している。液晶層を介して手前側
には対向電極４０２が形成されている。なお、図中には
配向膜や透明電極、カラーフィルタなどは省略してあ
る。
【００２１】［液晶装置の作用］以下、本実施の形態の
液晶装置の作用について説明するが、その前に、図６に
示した従来の液晶装置において半透過反射板外面で反射
した光を再利用できなかった理由を図７を用いて説明す
る。図７は、図６に示した従来の液晶装置の構成要素の
うち、バックライトから半透過反射板６１１までの構成
を示したものであり、光路上の各地点での光の偏光状態
を図示するために各部材を離して描いてある。無偏光の
光がバックライトの光源６１７から出射され、この光が
導光板外面の白色の反射板６１６や導光板表面の白色印
刷で反射または散乱し、導光板６１５、偏光板６１４を
順次透過する。ここで、偏光板６１４の透過軸が図７の
紙面に垂直な方向であったとすると、偏光板６１４を透
過した後の光は紙面に垂直な方向の直線偏光の光とな
る。次に、この光が１／４波長板６１３を透過すると、
１／４波長板６１３の作用により紙面に垂直な方向の直
線偏光が円偏光または楕円率の高い楕円偏光に変換さ
れ、ガラス基板６１２を透過する。このようにして、半
透過反射板６１１（反射部６１１ａと透過部６１１ｂを
有する）を透過する一部の光Ｌ１は、「従来の技術」の
項で述べたように円偏光または楕円率の高い楕円偏光の
状態で液晶層側に入射される。
液晶装置の作用について説明するが、その前に、図６に
示した従来の液晶装置において半透過反射板外面で反射
した光を再利用できなかった理由を図７を用いて説明す
る。図７は、図６に示した従来の液晶装置の構成要素の
うち、バックライトから半透過反射板６１１までの構成
を示したものであり、光路上の各地点での光の偏光状態
を図示するために各部材を離して描いてある。無偏光の
光がバックライトの光源６１７から出射され、この光が
導光板外面の白色の反射板６１６や導光板表面の白色印
刷で反射または散乱し、導光板６１５、偏光板６１４を
順次透過する。ここで、偏光板６１４の透過軸が図７の
紙面に垂直な方向であったとすると、偏光板６１４を透
過した後の光は紙面に垂直な方向の直線偏光の光とな
る。次に、この光が１／４波長板６１３を透過すると、
１／４波長板６１３の作用により紙面に垂直な方向の直
線偏光が円偏光または楕円率の高い楕円偏光に変換さ
れ、ガラス基板６１２を透過する。このようにして、半
透過反射板６１１（反射部６１１ａと透過部６１１ｂを
有する）を透過する一部の光Ｌ１は、「従来の技術」の
項で述べたように円偏光または楕円率の高い楕円偏光の
状態で液晶層側に入射される。
【００２２】一方、半透過反射板６１１の外面で反射す
る多くの光Ｌ２は、ガラス基板６１２を透過した後、円
偏光または楕円率の高い楕円偏光の状態で１／４波長板
６１３に再入射し、１／４波長板６１３を透過すること
によって紙面に平行な方向の直線偏光の光に変換され
る。次に、この光が偏光板６１４に入射されるが、この
偏光板６１４は図７の紙面に垂直な方向が透過軸である
から、紙面に平行な方向が吸収軸となっている。よっ
て、紙面に平行な方向の直線偏光の光が偏光板６１４に
入射されるとこの光は偏光板６１４で吸収され、偏光板
６１４を透過できない。つまり、半透過反射板６１１で
反射した光Ｌ２は途中の偏光板６１４で吸収され、バッ
クライトまで到達できないので、この光を再度液晶層に
向けて出射させて再利用することができない。
る多くの光Ｌ２は、ガラス基板６１２を透過した後、円
偏光または楕円率の高い楕円偏光の状態で１／４波長板
６１３に再入射し、１／４波長板６１３を透過すること
によって紙面に平行な方向の直線偏光の光に変換され
る。次に、この光が偏光板６１４に入射されるが、この
偏光板６１４は図７の紙面に垂直な方向が透過軸である
から、紙面に平行な方向が吸収軸となっている。よっ
て、紙面に平行な方向の直線偏光の光が偏光板６１４に
入射されるとこの光は偏光板６１４で吸収され、偏光板
６１４を透過できない。つまり、半透過反射板６１１で
反射した光Ｌ２は途中の偏光板６１４で吸収され、バッ
クライトまで到達できないので、この光を再度液晶層に
向けて出射させて再利用することができない。
【００２３】これに対して、本実施の形態の液晶装置の
作用を図２を用いて説明する。図２は、図１に示した本
実施の形態の液晶装置の構成要素のうち、バックライト
から半透過反射板（反射板１１０と位相差層１１６を有
する開口部からなる）までの構成を示したものであり、
この図も図７と同様、光路上の各地点での光の偏光状態
を図示するために各部材を離して描いてある。無偏光の
光がバックライトの光源１１５から出射され、導光板１
１３の端面に入射される。この光は導光板１１３の内面
および外面で全反射を繰り返しながら導光板内部を伝播
していくが、導光板外面の白色の反射板１１４や導光板
表面の白色印刷で反射または散乱し、偏光板１１２、ガ
ラス基板１１１を直線偏光状態で順次透過する。次に、
この光が開口部に形成された位相差層１１６を透過する
と、円偏光または楕円率の高い楕円偏光Ｌ１に変換さ
れ、円偏光または楕円率の高い楕円偏光の状態で液晶層
側に入射される。
作用を図２を用いて説明する。図２は、図１に示した本
実施の形態の液晶装置の構成要素のうち、バックライト
から半透過反射板（反射板１１０と位相差層１１６を有
する開口部からなる）までの構成を示したものであり、
この図も図７と同様、光路上の各地点での光の偏光状態
を図示するために各部材を離して描いてある。無偏光の
光がバックライトの光源１１５から出射され、導光板１
１３の端面に入射される。この光は導光板１１３の内面
および外面で全反射を繰り返しながら導光板内部を伝播
していくが、導光板外面の白色の反射板１１４や導光板
表面の白色印刷で反射または散乱し、偏光板１１２、ガ
ラス基板１１１を直線偏光状態で順次透過する。次に、
この光が開口部に形成された位相差層１１６を透過する
と、円偏光または楕円率の高い楕円偏光Ｌ１に変換さ
れ、円偏光または楕円率の高い楕円偏光の状態で液晶層
側に入射される。
【００２４】一方、半透過反射板の反射板１１０部の外
面で反射する多くの光Ｌ２は、直線偏光状態で反射さ
れ、再び同じ直線偏光状態で偏光板１１２を通過し、バ
ックライトへと戻る。この光はバックライトの反射板１
１４で液晶セル側に反射されるので、半透過反射板によ
ってバックライト側に反射された光を再利用することが
可能となる。
面で反射する多くの光Ｌ２は、直線偏光状態で反射さ
れ、再び同じ直線偏光状態で偏光板１１２を通過し、バ
ックライトへと戻る。この光はバックライトの反射板１
１４で液晶セル側に反射されるので、半透過反射板によ
ってバックライト側に反射された光を再利用することが
可能となる。
【００２５】このように、本実施の形態の液晶装置によ
れば、バックライトからの光のうち、半透過反射板の反
射板１１０部の外面で反射する多くの光Ｌ２を効率良く
再利用できるので、反射表示の明るさを維持しながらよ
り明るい透過表示が可能な半透過反射型カラー液晶装置
を実現することができる。また、従来と同じ明るさでよ
ければ光源１１５の輝度を落とすことができるので、消
費電力の低減を図ることができる。
れば、バックライトからの光のうち、半透過反射板の反
射板１１０部の外面で反射する多くの光Ｌ２を効率良く
再利用できるので、反射表示の明るさを維持しながらよ
り明るい透過表示が可能な半透過反射型カラー液晶装置
を実現することができる。また、従来と同じ明るさでよ
ければ光源１１５の輝度を落とすことができるので、消
費電力の低減を図ることができる。
【００２６】本発明者が行った実験によれば、例えばバ
ックライト単体の輝度を１００ｃｄ／ｍ2とした場合、
図６に示した従来の液晶装置の透過表示時の輝度が３．
０ｃｄ／ｍ2であるのに対し、図１に示した本実施の形
態の液晶装置の透過表示時の輝度が４．５ｃｄ／ｍ2と
なることを確認した。なお、本実験の際、従来の液晶装
置と本実施の形態の液晶装置とで対応する構成要素は同
一のものを用いた。このように本実施の形態の液晶装置
によれば、透過表示時の明るさを例えば従来の１．５倍
程度にまで向上することができる。
ックライト単体の輝度を１００ｃｄ／ｍ2とした場合、
図６に示した従来の液晶装置の透過表示時の輝度が３．
０ｃｄ／ｍ2であるのに対し、図１に示した本実施の形
態の液晶装置の透過表示時の輝度が４．５ｃｄ／ｍ2と
なることを確認した。なお、本実験の際、従来の液晶装
置と本実施の形態の液晶装置とで対応する構成要素は同
一のものを用いた。このように本実施の形態の液晶装置
によれば、透過表示時の明るさを例えば従来の１．５倍
程度にまで向上することができる。
【００２７】また本実施の形態の場合、バックライトの
導光板１１３と偏光板１１２との間に偏光板１１２と透
過軸を合わせた反射偏光板を用いると、通常の偏光板の
みを用いた場合に比べてバックライトからの光を直線偏
光としてより効率良く液晶セルに導入することができる
ので、光源光の利用効率をさらに高めることができる。
導光板１１３と偏光板１１２との間に偏光板１１２と透
過軸を合わせた反射偏光板を用いると、通常の偏光板の
みを用いた場合に比べてバックライトからの光を直線偏
光としてより効率良く液晶セルに導入することができる
ので、光源光の利用効率をさらに高めることができる。
【００２８】［電子機器］上記実施の形態の液晶装置を
備えた電子機器の例について説明する。図５（ａ）は、
携帯電話の一例を示した斜視図である。図５（ｂ）は、
腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図５
（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装
置の一例を示した斜視図である。
備えた電子機器の例について説明する。図５（ａ）は、
携帯電話の一例を示した斜視図である。図５（ｂ）は、
腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図５
（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装
置の一例を示した斜視図である。
【００２９】図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す電子機器
は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部
を備えているので、反射表示、透過表示ともに明るい表
示画面を備え、低消費電力の電子機器を実現することが
できる。
は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部
を備えているので、反射表示、透過表示ともに明るい表
示画面を備え、低消費電力の電子機器を実現することが
できる。
【００３０】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば図１における半透過反射板の上側の反射表示に関わ
る構成は、図１に限ることなく適宜変更が可能である。
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば図１における半透過反射板の上側の反射表示に関わ
る構成は、図１に限ることなく適宜変更が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、照明装置から出射され、半透過反射板の外面側
で反射する多くの光を効率良く再利用することができる
ので、反射表示の明るさを維持しつつ、より明るい透過
表示が可能な半透過反射型カラー液晶装置を実現するこ
とができる。また、ある程度の透過表示の明るさが確保
できれば光源の輝度を落とすことができるので、消費電
力の低減を図ることができる。
よれば、照明装置から出射され、半透過反射板の外面側
で反射する多くの光を効率良く再利用することができる
ので、反射表示の明るさを維持しつつ、より明るい透過
表示が可能な半透過反射型カラー液晶装置を実現するこ
とができる。また、ある程度の透過表示の明るさが確保
できれば光源の輝度を落とすことができるので、消費電
力の低減を図ることができる。
【図１】 本発明の一実施の形態の半透過反射型液晶装
置の概略構成を示す断面図である。
置の概略構成を示す断面図である。
【図２】 同、液晶装置のバックライトから半透過反射
板までの構成を示す図であって、本液晶装置の作用を説
明するための図である。
板までの構成を示す図であって、本液晶装置の作用を説
明するための図である。
【図３】 同、アクティブマトリクス型の液晶装置に適
用する場合の一例を示す画素部の拡大図である。
用する場合の一例を示す画素部の拡大図である。
【図４】 同、パッシブマトリクス型の液晶装置に適用
する場合の一例を示す画素部の拡大図である。
する場合の一例を示す画素部の拡大図である。
【図５】 同、液晶装置を備えた電子機器の一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図６】 従来の半透過反射型カラー液晶装置の概略構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図７】 同、液晶装置のバックライトから半透過反射
板までの構成を示す図である。
板までの構成を示す図である。
１０１，１１２，６０１，６１４ 偏光板 １０２，１０３，６０２，６０３ 位相差板 １０４，１１１，６０４，６１２ ガラス基板 １０５，１０９，６０５，６０９ 透明電極 １０６，１０８，６０６，６０８ 配向膜 １０７，６０７ 液晶層 １１０，３０１，４０１ （半透過反射板の）反射板 １１３，６１５ 導光板 １１４，６１６ （バックライトの）反射板 １１５，６１７ 光源 １１６，３０２，４０４ 位相差層 ３０３ ＴＦＴ素子 ３０４ ゲート線 ３０５ 信号線 ３０６，４０３ 開口部 ４０２ 対向電極 ６１０ カラーフィルタ ６１１ 半透過反射板 ６１１ａ 透過部 ６１１ｂ 反射部 ６１３ 位相差板（１／４波長板）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA07 BA42 BB01 BB62 BC08 BC22 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA15Z FA23Z FA41Z FA45Z GA01 GA13 JA01 LA15 LA30
Claims (5)
- 【請求項１】 一対の基板間に液晶層が挟持された液晶
装置であって、１画素内に反射表示部と透過表示部が形
成されるとともに、前記透過表示部には位相差層が形成
されてなることを特徴とする液晶装置。 - 【請求項２】 前記位相差層は概ね１／４波長の位相差
を有することを特徴とする請求項１記載の液晶装置。 - 【請求項３】 前記位相差層の位相差は、概ね１００ｎ
ｍ〜１８０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１
記載の液晶装置。 - 【請求項４】 前記位相差層は高分子液晶からなること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液晶装
置。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の液晶
装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339396A JP3777971B2 (ja) | 1999-12-03 | 2000-11-07 | 液晶装置および電子機器 |
| US09/948,428 US6831721B2 (en) | 2000-11-07 | 2001-09-12 | Liquid crystal display and electronic apparatus incorporating the liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34473399 | 1999-12-03 | ||
| JP11-344733 | 1999-12-03 | ||
| JP2000339396A JP3777971B2 (ja) | 1999-12-03 | 2000-11-07 | 液晶装置および電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001222009A true JP2001222009A (ja) | 2001-08-17 |
| JP3777971B2 JP3777971B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=26577854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339396A Expired - Lifetime JP3777971B2 (ja) | 1999-12-03 | 2000-11-07 | 液晶装置および電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3777971B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006065285A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Samsung Electronics Co Ltd | 半透過型表示装置及びその形成方法。 |
| EP1738218A1 (en) * | 2004-04-15 | 2007-01-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transflective lcd display device |
| JP2007500373A (ja) * | 2003-07-28 | 2007-01-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 半透過型液晶表示装置 |
| US7218363B2 (en) | 2002-04-02 | 2007-05-15 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal display device with no retardation layer on the transmissive regions, manufacturing method thereof and electronic apparatus |
| JP2008165250A (ja) * | 2002-02-26 | 2008-07-17 | Sony Corp | カラーフィルタ基板 |
| US7751000B2 (en) | 2002-02-26 | 2010-07-06 | Sony Corporation | Liquid crystal display having a plurality of retardation films in reflective areas and method for manufacturing the same |
| KR101014092B1 (ko) * | 2002-11-18 | 2011-02-14 | 소니 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| KR101104100B1 (ko) | 2003-11-19 | 2012-01-12 | 제이엔씨 석유 화학 주식회사 | 광 중합성 액정 조성물, 그의 중합체 또는 중합체 조성물및 광학보상 소자 |
-
2000
- 2000-11-07 JP JP2000339396A patent/JP3777971B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8599338B2 (en) | 2002-02-26 | 2013-12-03 | Japan Display West Inc. | Liquid crystal display and method for manufacturing the same related application data |
| US8189144B2 (en) | 2002-02-26 | 2012-05-29 | Sony Corporation | Liquid crystal display having a patterned retardation film and method for manufacturing the same |
| JP2008165250A (ja) * | 2002-02-26 | 2008-07-17 | Sony Corp | カラーフィルタ基板 |
| JP2008276271A (ja) * | 2002-02-26 | 2008-11-13 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
| US7751000B2 (en) | 2002-02-26 | 2010-07-06 | Sony Corporation | Liquid crystal display having a plurality of retardation films in reflective areas and method for manufacturing the same |
| US7218363B2 (en) | 2002-04-02 | 2007-05-15 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal display device with no retardation layer on the transmissive regions, manufacturing method thereof and electronic apparatus |
| US7474367B2 (en) | 2002-04-02 | 2009-01-06 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal display device with no retardation layer on the transmissive regions, manufacturing method thereof and electronic apparatus |
| US7619705B2 (en) | 2002-04-02 | 2009-11-17 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal display device with no retardation layer on the transmissive regions, manufacturing method thereof and electronic apparatus |
| KR101014092B1 (ko) * | 2002-11-18 | 2011-02-14 | 소니 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| JP4926705B2 (ja) * | 2003-07-28 | 2012-05-09 | ティーピーオー、ホンコン、ホールディング、リミテッド | 半透過型液晶表示装置 |
| JP2007500373A (ja) * | 2003-07-28 | 2007-01-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 半透過型液晶表示装置 |
| KR101104100B1 (ko) | 2003-11-19 | 2012-01-12 | 제이엔씨 석유 화학 주식회사 | 광 중합성 액정 조성물, 그의 중합체 또는 중합체 조성물및 광학보상 소자 |
| US7965357B2 (en) | 2004-04-15 | 2011-06-21 | Chimei Innolux Corporation | Transflective LCD display device comprising a patterned polarizer, display having the same, and method having the same |
| JP2007532969A (ja) * | 2004-04-15 | 2007-11-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 半透過型ｌｃｄ装置 |
| EP1738218A1 (en) * | 2004-04-15 | 2007-01-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transflective lcd display device |
| JP2006065285A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Samsung Electronics Co Ltd | 半透過型表示装置及びその形成方法。 |
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| JP3777971B2 (ja) | 2006-05-24 |
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