JP2002357819A

JP2002357819A - 液晶ディスプレイ

Info

Publication number: JP2002357819A
Application number: JP2001165470A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Miyanishi; 浩之宮西
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】昼夜の外部照射光の相違に拘わらず、同じ色
調の背景色の表示を可能とする液晶ディスプレイを提供
する。【解決手段】液晶表示素子３の背面側に第１カラーフ
ィルタ１２Ａ、半透過反射膜１４、光源１０を順次配設
してなる半透過反射型の液晶ディスプレイにおいて、前
記半透過反射膜１４の背面側に、前記半透過反射膜１４
をその背面側から液晶表示素子３側へ透過した光の色を
前記第１カラーフィルタ１２Ａを透過して前記半透過反
射膜１４で反射する光の色と同一とする調色手段１３Ｂ
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半透過反射型の液
晶ディスプレイに関し、特に、昼夜の外部照射光の相違
に関係なく、同じ色調の背景色の表示を可能とする液晶
ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶ディスプレイを構成する液
晶表示素子は非発光タイプであるため、外部照射光を必
要とする。そして、液晶ディスプレイに用いられる外部
照射光としては、太陽光あるいは液晶ディスプレイ内に
配設されたバックライトを用いることが多い。

【０００３】そして、車載用の液晶ディスプレイや携帯
電話の液晶ディスプレイなどの場合、夜間の暗がりから
太陽光の直射下におけるまで、その外部照射光との関係
において使用環境の変動が大きいことを特徴として挙げ
ることができ、この外部照射光の変動に対応可能な液晶
ディスプレイの設計が要求されている。

【０００４】このような外部照射光の変動の大きい場合
の使用に有効な液晶液晶ディスプレイとして、使用環境
が暗い場合には液晶ディスプレイの裏面からの照明を利
用する透過型の表示方式を採用し、使用環境が明るい場
合には、その太陽光を反射させて反射型の表示方式を採
用するといった、透過型と反射型との機能を兼ね備えた
半透過反射型の液晶ディスプレイが開発されている。

【０００５】ここで、従来の液晶ディスプレイについて
簡単に説明する。

【０００６】図３は、一般的な従来の車載用の液晶ディ
スプレイの構成を示す要部断面図であり、この液晶ディ
スプレイ１は、そのケース内２に、液晶表示素子３と、
この液晶表示素子３の背面側に配設されるバックライト
ユニット４とを有している。

【０００７】前記液晶表示素子３は、間隔を隔ててほぼ
平行に配置された２枚の透明基板５Ａ，５Ｂを有してお
り、これらの両透明基板５Ａ，５Ｂ間の外周はシール材
（図示せず）により密閉されている。このうち、上方に
位置する一方の透明基板５Ａの下面には、透明共通電極
（図示せず）が密着するように配設されており、また、
この透明共通電極の下方には、電極間に印加される電圧
に応じて液晶分子の配向を制御する配向膜（図示せず）
が密着するように配設されている。さらに、前記ガラス
基板５Ａの上面には偏光膜６（以下、表面側偏光膜６
Ａ）が配設されている。

【０００８】一方、下方に位置する前記透明基板５Ｂの
上面には、透明セグメント電極（図示せず）が配置され
ており、この透明セグメント電極の上方には配向膜（図
示せず）が密着するように配設されている。さらに、前
記透明基板５Ｂの下面には偏光膜６（以下、背面側偏光
膜６Ｂ）が配設されている。

【０００９】そして、前記両透明基板５Ａ，５Ｂおよび
シール材により囲繞された密閉空間内には液晶（図示せ
ず）が封入されており、さらに、両透明基板５Ａ，５Ｂ
間の間隔を正確に一定に保持するため、前記両配向膜間
には複数の球状あるいは柱状のスペーサ（図示せず）が
介装されている。

【００１０】なお、前記透明基板５Ａの下面の透明共通
電極は、前記シール材などに含有されている導電性部材
（図示せず）などを介して前記透明基板５Ｂの上面上に
導出されており、この透明基板５Ｂの上面の図３におけ
る右端部には、前記各電極のリード端子（図示せず）が
形成されている。そして、液晶表示素子３の制御を行う
ＬＳＩ７が搭載された可撓配線基板８により、液晶表示
素子３の下方に前記液晶表示素子３と対向して配置され
た電源側配線基板９と前記リード端子を介して接続され
ている。

【００１１】また、前記バックライトユニット４は、一
般的に、液晶表示素子３の背面側に配設された光源１０
と、この光源１０の光を前記液晶表示素子方向へ反射さ
せるための反射板１１とを有している。

【００１２】図３に示すバックライトユニットは、いわ
ゆる直下型のバックライトユニット４であり、本従来例
においては、前記液晶表示素子３と光源１０との間に
は、前記液晶表示素子３と略同形状の外形とされた板状
の透明構造体１２が配置されており、この透明構造体１
２の前記液晶表示素子３に対向する全表面には所望の色
のカラーフィルタ１３が印刷により形成されており、背
面側の全表面には、乳白色の半透過反射膜１４が印刷に
より形成されている。

【００１３】そして、このような構成とされた半透過反
射型の液晶ディスプレイ１は、太陽光などの周囲光の光
量が十分な明るい場所では、太陽光を利用する反射型表
示を行う。その際、液晶ディスプレイ１にその表面側か
ら入射する周囲光は、表面側偏光膜６Ａ、液晶表示素子
３、背面側偏光膜６Ｂを順次透過した後、前記カラーフ
ィルタ１３、透明構造体１２を透過して半透過反射膜１
４に入射し、この半透過反射膜１４で反射された光が再
び、透明構造体１２、カラーフィルタ１３、背面側偏光
膜６Ｂ、液晶表示素子３、そして表面側偏光膜６Ａとを
順次通過して液晶ディスプレイ１の表面側に出射し、所
望の背景色の表示を行うこととなる。

【００１４】そして、このときは、表面側偏光膜６Ａに
より直線偏光されて入射した周囲光が、液晶表示素子３
の液晶分子配向状態に応じて偏光状態を変えられて裏側
偏光膜６Ｂに入射し、この裏側偏光膜の検光作用により
画像光となるとともに、その光のうち、カラーフィルタ
１３と透明構造体１２とを通過して半透過反射膜１４で
反射された光が、再び透明構造体１２とカラーフィルタ
１３とを通過し、さらに、裏側偏光膜６Ｂ、液晶表示素
子３、表側偏光膜６Ａとを透過して出射する。

【００１５】また、周囲光の光量が少ないときは、バッ
クライトの照明光を利用する透過表示を行なう。この
際、光源１０からの照明光は半透過反射膜１４と透明構
造体１２、背面側偏光膜６Ｂ、液晶表示素子３、表面側
偏光膜６Ａとを順次透過して液晶ディスプレイ１の表面
側に出射し、背景色の表示を行うこととなる。

【００１６】このときは、バックライトからの照明光の
うち、半透過反射膜１４、透明構造体１２及びカラーフ
ィルタ１３を透過した光が裏側偏光膜６Ｂにより直線偏
光となって液晶表示素子３に入射し、液晶分子の配向状
態に応じて偏光状態を変えられて表側の偏光膜に入射
し、この表側偏光膜の検光作用によって画像光となって
出射する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の半透過反射型の液晶ディスプレイ１は、透過
型の表示方式により表示する当該液晶表示素子３の背景
色の色調と、反射型の表示方式により表示する当該液晶
表示素子３の背景色の色調とが異なり、利用者の使用感
が損なわれることがあった。

【００１８】このように色調に差異が生じるのは、昼間
の外部照射光としての太陽光と、夜間の外部照射光とし
てのバックライトの光源との波長成分や照度が異なるた
めである。つまり、入射光が液晶表示素子３の液晶層の
複屈折効果により各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる
楕円偏光となった光となって偏光膜６に入射し、この偏
光膜６を透過した光が各波長光の光量比に応じて着色さ
れるため、前記透明構造体の液晶表示素子３に対向する
面に形成したカラーフィルタ１３の表示色に色調の相違
が生じることが原因であった。

【００１９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、昼夜の外部照射光の相違に拘わらず、同
じ色調の背景色の表示を可能とする液晶ディスプレイを
提供することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の液晶ディスプレイの特徴
は、液晶表示素子の背面側に第１カラーフィルタ、半透
過反射膜、光源を順次配設してなる半透過反射型の液晶
ディスプレイにおいて、前記半透過反射膜の背面側に、
前記半透過反射膜をその背面側から液晶表示素子側へ透
過した光の色を、前記第１カラーフィルタを透過して前
記半透過反射膜で反射する光の色と同一とする調色手段
を設けた点にある。

【００２１】また、請求項２に記載の液晶ディスプレイ
の特徴は、請求項１に記載の液晶ディスプレイにおい
て、前記調色手段は、光源と、光源と半透過反射膜との
間に配設された第２カラーフィルタとからなり、着色さ
れた光源の光が第２カラーフィルタ及び半透過反射膜を
透過することにより、前記半透過反射膜で反射する光の
色と同じ色を形成するように、前記第２カラーフィルタ
及び光源の色が調整されている点にある。

【００２２】これらの液晶ディスプレイによれば、前記
半透過反射膜の表面部分においては、太陽光を外部光と
して利用する場合であっても、その外部照射光の波長成
分や照度の相違を前記調色手段のカラー調整によって補
填することで、同じ色調の背景表示を得ることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１を
用いて説明する。図１は、本発明の液晶ディスプレイ１
の一例として、車載用の液晶ディスプレイ１の構成を示
す要部断面図である。なお、前述した従来のものと同一
の構成については、説明を省略し、図面中に同一の符号
を付して説明する。

【００２４】本実施形態の液晶ディスプレイ１は、液晶
表示素子３と光源１０との間に、前記液晶表示素子３と
略同形状の外形とされた板状の透明構造体１２が配置さ
れており、この透明構造体１２の前記液晶表示素子３に
対向することとなる表面側全面には、所定の色の第１の
カラーフィルタ１３（以下、表面側ＣＦ１３Ａ）が印刷
により形成されている。また、本実施形態においては、
透明構造体１２の背面側全面には、外部照明光としての
太陽光あるいは光源の光を均一の拡散し面光源化するた
めの乳白色の半透過反射膜１４が印刷により形成されて
おり、さらに、この半透過反射膜１４表面には、第２の
カラーフィルタ１３（以下、背面側ＣＦ１３Ｂ）が形成
されている。

【００２５】また、本実施形態のバックライトユニット
の光源１０には、前記背面側ＣＦ１３Ｂの着色と相俟っ
て、光源１０の光が前記背面側ＣＦ１３Ｂを通過して半
透過反射膜１４上に達したときの色調が、前記液晶表示
素子３側から入射する太陽光が液晶表示素子３、前記表
面側ＣＦ１３Ａ、透明構造体１２とを透過して半透過反
射膜１４に到達して反射するときの色調と同じ色調にな
るように調整された色が着色されている。

【００２６】そして、本実施形態においては、前記背面
側ＣＦ１３Ｂと着色が施された光源１０とを、前記半透
過反射膜１４をその背面側から液晶表示素子３側へ透過
した光の色を、前記所定の色の表面側ＣＦ１３Ａを透過
して前記半透過反射膜１４に反射する光の色と同一とす
る調色手段として機能させ、前記半透過反射膜１４の表
面において得られる光の色調を、外部光が液晶ディスプ
レイ１の外部からの太陽光などの光である場合と、液晶
ディスプレイ１内部のＬＥＤや蛍光ランプなどの光源１
０の光である場合とで等しくなるように構成されてお
り、前記背面側ＣＦ１３Ｂ及び光源１０の色は、前記背
面側ＣＦ１３Ｂの色調と光源１０の色調とが相俟った結
果、ユーザー所望の色調とされた前記表面側ＣＦ１３Ａ
の色調に合わせるように調整されている。

【００２７】なお、この光源１０の着色はＬＥＤや蛍光
ランプのガラス自体に着色してもよいし、蛍光ランプを
用いる場合には、調整済みの色に着色されたランプキャ
ップを蛍光ランプに被着させるようにしてもよい。

【００２８】このように、色調を同一に調整された半透
過反射型の液晶ディスプレイ１は、太陽光などの周囲光
の光量が十分な明るい場所においては、図１に実線の矢
印に示すように、液晶ディスプレイ１にその表面側から
入射する周囲光は、表面側偏光膜６Ａ、液晶表示素子
３、背面側偏光膜６Ｂとを順次透過した後、表面側ＣＦ
１３Ａ、透明構造体１２を透過しつつ入射して半透過反
射膜１４に到達し、この半透過反射膜１４で反射された
光が再び、表面側ＣＦ１３Ａ、背面側偏光膜６Ｂ、液晶
表示素子３、表面側偏光膜６Ａとを順次透過して液晶デ
ィスプレイ１の表面側に出射することとなる。

【００２９】また、夜間などの周囲光の光量が少ないと
きは、バックライトの照明光を利用して、光源１０の照
明光が、図１に破線の矢印に示すように、背面側ＣＦ１
３Ｂ、半透過反射膜１４を透過して、透明構造体１２、
表面側ＣＦ１３Ａ、背面側偏光膜６Ｂ、液晶表示素子
３、表面側偏光膜６Ａとを順次通過して液晶ディスプレ
イ１の表面側に出射することとなる。

【００３０】その際、本実施形態においては、前記半透
過反射膜１４の表面部分においては、太陽光を外部光と
して利用する場合であっても、光源１０を外部照射光と
して利用する場合であっても、前記背面側ＣＦ１２Ｂ及
び光源１０の着色を調整してあるので同じ色調となり、
この半透過反射膜１４の表面部分から、透明構造体１
２、表面側ＣＦ１３Ａ、前記背面側偏光膜６Ｂ、液晶表
示素子３、表面側偏光膜６Ａとを順次通過して液晶ディ
スプレイ１の表面側に出射する際にも、外部照射光の波
長成分や照度の相違を前記調色手段のカラー調整によっ
て補填することで、同じ色調の背景表示を得ることが可
能となる。

【００３１】なお、実験の結果、本実施形態において
は、前記表面側ＣＦ１３Ａとしてオレンジ色の膜層を印
刷により形成し、背面側ＣＦ１３Ｂとしてはピンク色の
膜層を印刷により形成するとともに、前記光源１０には
黄色の着色を施すことで、外部照射光が液晶ディスプレ
イ１の外部から入射する昼間の太陽光であっても、夜間
における液晶ディスプレイ１の内部からの光源の光であ
っても、ユーザーが所望するオレンジ色を略同一の色調
で得ることができている。

【００３２】具体的には、反射光の色度座標が（ｘ，
ｙ）＝（０．５７９，０．４２５）、透過光の色度座標
が（ｘ，ｙ）＝（０．５７４，０．４２６）となり、ど
ちらでも同様の見栄え状態が得られた。

【００３３】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能で
ある。例えば、前記透明構造体の素材としては、アクリ
ル樹脂の他、ガラス板、ポリカーボネート等も使用可能
である。

【００３４】また、前記バックライトユニットの光源
は、直下式の構造にかぎることなく、図２に示すよう
に、導光板１５とＬＥＤなどの光源１０とを用いたサイ
ドライト（エッジライト）式の構造であってもよい。そ
の場合には、図２に示すように、導光板１５の前記液晶
表示素子３に対向する面の全面に、光源１０への着色を
目的とするカラーフィルタ１３Ｃ等を形成することとな
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
ディスプレイによれば、昼夜の外部照射光の相違に拘わ
らず、同じ色調の背景色の表示を可能とすることがで
き、使用感を高めることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の液晶ディスプレイの要部
構成断面図

【図２】他の実施形態の液晶ディスプレイの要部構成
断面図

【図３】従来例の液晶ディスプレイの要部構成断面図

【符号の説明】

１液晶ディスプレイ２ケース３液晶表示素子４バックライトユニット５透明基板６偏光膜６Ａ表面側偏光膜６Ｂ背面側偏光膜７ＬＳＩ８可撓配線基盤９電源側配線基板１０光源１１反射板１２透明構造体１３カラーフィルタ１３Ａ表面側ＣＦ（第１カラーフィルタ）１３Ｂ背面側ＣＦ（第２カラーフィルタ）１３Ｃ（導光板の）カラーフィルタ１４半透過反射膜１５導光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H048 BB02 BB04 BB08 BB42 2H091 FA02Z FA14Z FA23Z FA41Z LA15 LA16 5G435 AA04 BB12 BB15 CC12 EE23 EE26 EE29 GG12 GG24 LL07 LL17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示素子の背面側に第１カラーフィ
ルタ、半透過反射膜、光源を順次配設してなる半透過反
射型の液晶ディスプレイにおいて、前記半透過反射膜の
背面側に、前記半透過反射膜をその背面側から液晶表示
素子側へ透過した光の色を、前記第１カラーフィルタを
透過して前記半透過反射膜で反射する光の色と同一とす
る調色手段を設けたことを特徴とする液晶ディスプレ
イ。
【請求項２】前記調色手段は、光源と、光源と半透過
反射膜との間に配設された第２カラーフィルタとからな
り、光源の光が第２カラーフィルタ及び半透過反射膜を
透過することにより、前記半透過反射膜で反射する光の
色と同じ色を形成するように、前記第２カラーフィルタ
及び光源の色が調整されていることを特徴とする請求項
１に記載の液晶ディスプレイ。