JP2003149685A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2003149685A
JP2003149685A JP2001348006A JP2001348006A JP2003149685A JP 2003149685 A JP2003149685 A JP 2003149685A JP 2001348006 A JP2001348006 A JP 2001348006A JP 2001348006 A JP2001348006 A JP 2001348006A JP 2003149685 A JP2003149685 A JP 2003149685A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
crystal display
layer
display element
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Application number
JP2001348006A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Kajima
島 啓 二 鹿
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semitransparent liquid crystal display device which can suppress a reflection-in phenomenon by expanding a visual field angle and effectively suppressing the influence of reflection and interface reflection by the spiral structure of a semitransparent cholesteric layer. SOLUTION: The semitransparent liquid crystal display is provided with a liquid crystal display element 1 for modulating the phase of incident light for every pixel according to applied voltage. A liquid crystal display element 1 has a pair of transparent substrates 2 and 3 arranged opposing each other and a liquid crystal layer 4 inserted and held between the pair of transparent substrates 2 and 3. A first circularly light-polarization plate 7 is arranged on the observation side of the display element 1. An illumination light source 9 is arranged on the rear surface of the display element 1, and a second circularly light-polarization plate 8 is arranged between this light source 9 and the display element 1. On the inner surface of the transparent substrate 2 on the rear surface side of the display element 1, the semitransparent cholesteric layer 5 reflecting the circular light-polarization components of a single direction of light in all the wavelength band of red, green and blue by a prescribed ratio is laminated. In addition, on the surface of the observation side of this cholesteric layer 5, an overcoat layer 6 having light scattering property is laminated.

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、液晶表示装置に係
り、とりわけ、バックライト光を利用した透過型表示と
外光を利用した反射型表示の両方の画像表示が可能な半
透過型の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 device, and more particularly to a semi-transmissive liquid crystal capable of displaying both a transmissive display utilizing back light and a reflective display utilizing external light. Regarding display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置で用いられる円偏光
板やカラーフィルタ等の円偏光制御素子として、製造の
容易性等の観点から、コレステリック規則性を有する層
(コレステリック層)が広く用いられるようになってき
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, a layer having a cholesteric regularity (cholesteric layer) has been widely used as a circularly polarized light control element such as a circularly polarizing plate or a color filter used in a liquid crystal display device from the viewpoint of ease of manufacturing. Is starting to appear.

【0003】コレステリック層は、コレステリック液晶
やカイラルネマチック液晶等の液晶からなり、液晶分子
軸の平面内での配向秩序に加えて、ダイレクタが空間内
で螺旋状に変化するという特性を有している。すなわ
ち、液晶分子軸と平行な平面内では、液晶はネマチック
相と同様な配向秩序を有し、隣接する別の平面へ移る
と、この局所的な配向方向がわずかに回転した状態とな
る。このため、このような変化がコレステリック層の法
線方向に沿って順次連続して生じることにより、液晶分
子全体として螺旋構造が形成される。
The cholesteric layer is made of liquid crystal such as cholesteric liquid crystal and chiral nematic liquid crystal, and has the characteristic that the director changes spirally in space in addition to the alignment order in the plane of the liquid crystal molecular axis. . That is, in a plane parallel to the liquid crystal molecular axis, the liquid crystal has an alignment order similar to that of a nematic phase, and when moving to another adjacent plane, this local alignment direction is slightly rotated. Therefore, such a change is sequentially and continuously generated along the normal direction of the cholesteric layer, so that a spiral structure is formed as the entire liquid crystal molecule.

【0004】このような螺旋構造を有するコレステリッ
ク層は、螺旋軸に沿って光が入射した場合、液晶のねじ
れの方向と同一方向の円偏光成分のみが反射し、これと
逆廻りの円偏光成分は透過する。またこのとき、反射光
の入射光に対する位相の変化が生じないので、反射光の
入射前後における偏光方向は不変であり、また、反射光
の波長は、液晶のねじれのピッチに応じた特定の波長域
に制限される。このため、バックライト光や外光のよう
な自然光(右旋および左旋の両方の円偏光成分を含む任
意の波長域の光)が入射した場合には、特定の波長域の
光の一方向の円偏光成分のみが反射し、これと逆廻りの
円偏光成分および他の波長域の光は透過する。
In the cholesteric layer having such a spiral structure, when light is incident along the spiral axis, only a circularly polarized light component in the same direction as the twisting direction of the liquid crystal is reflected, and a circularly polarized light component opposite to this is obtained. Is transparent. At this time, since the phase of the reflected light with respect to the incident light does not change, the polarization direction before and after the incident of the reflected light does not change, and the wavelength of the reflected light is a specific wavelength according to the pitch of the twist of the liquid crystal. Limited to the area. Therefore, when natural light such as backlight light or external light (light in an arbitrary wavelength range including both right-handed and left-handed circularly polarized light components) is incident, the light in a specific wavelength range Only the circularly polarized light component is reflected, and the circularly polarized light component in the opposite direction and light in other wavelength regions are transmitted.

【0005】ところで、近年、バックライト光を利用し
た透過型表示と外光を利用した反射型表示の両方の画像
表示が可能な半透過型の液晶表示装置が普及しつつある
が、このような液晶表示装置においては、外光を反射す
るとともにバックライト光を透過する光学素子として、
半透過型の円偏光反射層が用いられている。
By the way, in recent years, a semi-transmissive liquid crystal display device capable of displaying both a transmissive display utilizing back light and a reflective display utilizing external light is becoming widespread. In the liquid crystal display device, as an optical element that reflects the external light and transmits the backlight light,
A semi-transmissive circularly polarized light reflection layer is used.

【0006】例えば、特開2000−193962号公
報においては、このような半透過型の円偏光反射層、す
なわち、特定の波長域の特定の円偏光成分を100%反
射するのではなく、その一部を所定の割合(例えば50
%)だけ透過する円偏光反射層をコレステリック液晶を
用いて実現する方法が記載されている。すなわち、半透
過型の液晶表示装置において、半透過型の円偏光反射層
(コレステリック層)を液晶表示素子の液晶層の背面側
(バックライト光を照射する照明光源側)に配置するこ
とにより、外光を利用した反射型表示の場合には、外光
の特定の波長域の特定の円偏光成分をこのコレステリッ
ク層で反射させ、バックライト光を利用した透過型表示
の場合には、バックライト光の特定の波長域の特定の円
偏光成分を透過させるようになっている。
For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-193962, such a semi-transmissive circularly polarized light reflection layer, that is, not a 100% reflection of a specific circular polarization component of a specific wavelength range, A certain proportion (eg 50
%), A method for realizing a circularly polarized light reflective layer that transmits only (%) using a cholesteric liquid crystal is described. That is, in the transflective liquid crystal display device, by disposing the transflective circularly polarized light reflection layer (cholesteric layer) on the back side of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element (the side of the illumination light source that illuminates the backlight light), In the case of a reflection type display using external light, a specific circularly polarized light component of a specific wavelength range of external light is reflected by this cholesteric layer, and in the case of a transmission type display using backlight light, a backlight is used. A specific circularly polarized light component in a specific wavelength range of light is transmitted.

【0007】なお、このような半透過型の円偏光反射層
(コレステリック層)は、赤色、緑色および青色の全て
の波長域の光の一方向の円偏光成分を所定の割合で反射
するものであるが、このようなコレステリック層は、赤
色、緑色および青色のそれぞれの波長域の光を所定の割
合で反射する3層のコレステリック層を積層することに
より製造することが可能である(特開2001−484
3号公報)。
Such a semi-transmissive circularly polarized light reflection layer (cholesteric layer) reflects a unidirectional circularly polarized light component of light in all wavelength regions of red, green and blue at a predetermined ratio. However, such a cholesteric layer can be produced by stacking three cholesteric layers that reflect light in the respective wavelength bands of red, green and blue at a predetermined ratio (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001). -484
3 gazette).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の半透過型の液晶表示装置では、外光を反射するとと
もにバックライト光を透過する半透過型の円偏光反射層
として、コレステリック液晶からなる半透過型のコレス
テリック層を用いている。ここで、液晶の螺旋軸はコレ
ステリック層の法線方向に沿って延びているので、反射
型表示の場合における外光の反射光は、入射角度と反射
角度とが等しい正反射の関係となる。また、半透過型の
コレステリック層でのその螺旋構造による反射および界
面反射により表面反射(いわゆる映り込み現象)が発生
することとなる。このため、半透過型の液晶表示装置を
反射型表示で見た場合には、一定の観察方向から見たと
きのみ画像が認識されることとなり、視野角度が非常に
狭く、また、表面反射(映り込み現象)の影響で表示画
像が見づらい、という問題がある。
By the way, in the above-mentioned conventional transflective liquid crystal display device, the transflective circularly polarized light reflecting layer that reflects the external light and transmits the backlight light is made of cholesteric liquid crystal. A semi-transmissive cholesteric layer is used. Here, since the spiral axis of the liquid crystal extends along the normal direction of the cholesteric layer, the reflected light of the external light in the case of the reflective display has a regular reflection relationship in which the incident angle is equal to the reflection angle. Further, surface reflection (so-called glare phenomenon) occurs due to reflection due to the spiral structure and interface reflection in the semi-transmissive cholesteric layer. Therefore, when the transflective liquid crystal display device is viewed in a reflective display, the image is recognized only when viewed from a certain viewing direction, the viewing angle is very narrow, and the surface reflection ( There is a problem that the display image is difficult to see due to the influence of the reflection phenomenon.

【0009】ところで、このような問題点を解消するた
めの手法としては、例えば、コレステリック層表面の配
向状態を乱す方法が知られている(特開2000−25
8623号公報)。
By the way, as a method for solving such a problem, for example, a method of disturbing the alignment state of the surface of the cholesteric layer is known (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-25).
8623 publication).

【0010】しかしながら、コレステリック層表面の配
向状態の乱れ具合を制御することは一般に非常に難し
く、表示画像の品位を確保することが実用上困難であ
る、という問題がある。
However, it is generally very difficult to control the degree of disorder of the alignment state on the surface of the cholesteric layer, and it is practically difficult to secure the quality of the displayed image.

【0011】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、バックライト光を利用した透過型表示と外
光を利用した反射型表示の両方の画像表示が可能な半透
過型の液晶表示装置であって、視野角度の拡大を図ると
ともに、半透過型のコレステリック層でのその螺旋構造
による反射および界面反射の影響を効果的に抑えて映り
込み現象を抑制することができる半透過型の液晶表示装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and is of a semi-transmissive type capable of displaying both a transmissive display utilizing back light and a reflective display utilizing external light. A liquid crystal display device capable of expanding the viewing angle and effectively suppressing the influence of reflection and interface reflection due to its spiral structure in the semi-transmissive cholesteric layer to suppress the reflection phenomenon. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device of the type.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、印加電圧に応
じて画素ごとに入射光の位相を変調させる液晶表示素子
であって、互いに対向して配置された一対の透明基板
と、これら一対の透明基板間に挟持された液晶層とを有
する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の観察側に配置
された第1偏光板と、前記液晶表示素子の背面側に配置
された照明光源と、前記照明光源と前記液晶表示素子と
の間に配置された第2偏光板と、前記液晶表示素子の前
記液晶層と前記照明光源との間に配置され、赤色、緑色
および青色の全ての波長域の光の一方向の円偏光成分を
所定の割合で反射する半透過型のコレステリック層と、
前記コレステリック層の観察側表面上に積層された光散
乱性を有するオーバーコート層とを備えたことを特徴と
する液晶表示装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a liquid crystal display element for modulating the phase of incident light for each pixel according to an applied voltage, and a pair of transparent substrates arranged to face each other, and a pair of these transparent substrates. A liquid crystal display element having a liquid crystal layer sandwiched between the transparent substrates, a first polarizing plate disposed on the observation side of the liquid crystal display element, and an illumination light source disposed on the back side of the liquid crystal display element, A second polarizing plate disposed between the illumination light source and the liquid crystal display element, and a second polarizing plate disposed between the liquid crystal layer of the liquid crystal display element and the illumination light source, and all wavelength bands of red, green and blue. A semi-transmissive cholesteric layer that reflects the unidirectional circularly polarized light component of the light at a predetermined ratio,
A liquid crystal display device, comprising: an overcoat layer having a light-scattering property, which is laminated on an observation side surface of the cholesteric layer.

【0013】なお、本発明において、前記コレステリッ
ク層は、前記一対の透明基板のうち背面側の透明基板の
観察側表面上に積層されていることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the cholesteric layer is laminated on the observation side surface of the rear transparent substrate of the pair of transparent substrates.

【0014】本発明によれば、赤色、緑色および青色の
全ての波長域の光の一方向の円偏光成分を所定の割合で
反射する半透過型のコレステリック層の観察側表面上
に、光散乱性を有するオーバーコート層を積層している
ので、このような半透過型のコレステリック層が組み込
まれた半透過型の液晶表示装置において、視野角度の拡
大を図るとともに、半透過型のコレステリック層での界
面反射の影響を効果的に抑えて映り込み現象を抑制する
ことができる。また、オーバーコート層を半透過型のコ
レステリック層5の観察側表面上に積層しているので、
半透過型の液晶表示装置に半透過型のコレステリック層
を組み付ける際にコレステリック層の表面に傷がつくこ
と等を効果的に防止することができる。
According to the present invention, light scattering is performed on the observation-side surface of the semi-transmissive cholesteric layer that reflects the unidirectional circularly polarized light component of all wavelength bands of red, green and blue at a predetermined ratio. Since a transparent overcoat layer is laminated, in a transflective liquid crystal display device incorporating such a transflective cholesteric layer, the viewing angle is expanded and the transflective cholesteric layer is used. It is possible to effectively suppress the influence of the interfacial reflection of the and to suppress the reflection phenomenon. Moreover, since the overcoat layer is laminated on the observation side surface of the semi-transmissive cholesteric layer 5,
It is possible to effectively prevent the surface of the cholesteric layer from being scratched when the transflective cholesteric layer is assembled to the transflective liquid crystal display device.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1に示すように、本実施の形態に係る液
晶表示装置は、バックライト光を利用した透過型表示と
外光を利用した反射型表示の両方の画像表示が可能な半
透過型の液晶表示装置であり、印加電圧に応じて画素ご
とに入射光の位相を変調させる液晶表示素子1を備えて
いる。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device according to the present embodiment is a semi-transmissive type capable of displaying both a transmissive display utilizing backlight light and a reflective display utilizing external light. The liquid crystal display device includes the liquid crystal display element 1 that modulates the phase of incident light for each pixel according to an applied voltage.

【0017】液晶表示素子1は、互いに対向して配置さ
れた一対の透明基板2,3と、これら一対の透明基板
2,3間に挟持された液晶層4とを有している。ここ
で、透明基板2,3の内側表面には、TFT素子(図示
せず)や画素電極としてのITO膜(図示せず)等が設
けられ、液晶層4に対して画素ごとに独立に電圧を印加
することができるようになっている。なお、TFT素子
は、透明基板2,3のいずれの側にも設けられるが、背
面側の透明基板2の内側表面に設けることが好ましく、
これにより、外光を利用した反射型表示における明るさ
を確保することができる。また、透明基板2,3の内側
表面(例えば観察側の透明基板3の内側表面)には、各
画素ごとに赤色、緑色および青色の三色の画素領域を含
むカラーフィルタ(図示せず)が設けられる。
The liquid crystal display element 1 has a pair of transparent substrates 2 and 3 arranged to face each other, and a liquid crystal layer 4 sandwiched between the pair of transparent substrates 2 and 3. Here, a TFT element (not shown), an ITO film (not shown) as a pixel electrode, and the like are provided on the inner surfaces of the transparent substrates 2 and 3, and a voltage is independently applied to the liquid crystal layer 4 for each pixel. Can be applied. The TFT element is provided on either side of the transparent substrates 2 and 3, but is preferably provided on the inner surface of the transparent substrate 2 on the back side,
As a result, it is possible to secure the brightness in the reflection type display using the external light. Further, on the inner surfaces of the transparent substrates 2 and 3 (for example, the inner surface of the transparent substrate 3 on the observation side), a color filter (not shown) including pixel regions of three colors of red, green and blue is provided for each pixel. It is provided.

【0018】また、液晶表示素子1の観察側には第1円
偏光板7が配置されている。なお、液晶層4に位相差板
(λ/4板)としての機能を持たせる場合には、第1円
偏光板7の代わりに、直線偏光板を用いることも可能で
ある。さらに、液晶表示素子1の背面側には照明光源9
が配置され、この照明光源9と液晶表示素子1との間に
は第2円偏光板8が配置されている。なお、照明光源9
は、側面から入射した光を上面および下面の一方から出
射する導光体10と、導光体10の側面に向けて光を出
射する線光源12と、導光体10の下面から出射された
光を反射する反射板11とを有している。なお、線光源
12の背面には、反射板13が設けられている。
A first circular polarization plate 7 is arranged on the observation side of the liquid crystal display element 1. When the liquid crystal layer 4 has a function as a retardation plate (λ / 4 plate), a linear polarizing plate can be used instead of the first circular polarizing plate 7. Further, on the back side of the liquid crystal display element 1, an illumination light source 9
Is arranged, and the second circularly polarizing plate 8 is arranged between the illumination light source 9 and the liquid crystal display element 1. The illumination light source 9
Is a light guide body 10 that emits the light incident from the side surface from one of the upper surface and the lower surface, a linear light source 12 that emits light toward the side surface of the light guide body 10, and a light source that is emitted from the lower surface of the light guide body 10. It has the reflection plate 11 which reflects light. A reflection plate 13 is provided on the back surface of the linear light source 12.

【0019】ここで、液晶表示素子1の背面側の透明基
板2の内側表面(観察側表面)上には、赤色、緑色およ
び青色の全ての波長域の光の一方向の円偏光成分を所定
の割合(例えば50%)で反射する半透過型のコレステ
リック層5が積層され、さらに、このコレステリック層
5の観察側表面上には、光散乱性を有するオーバーコー
ト層6が積層されている。
Here, on the inner surface (observation side surface) of the transparent substrate 2 on the back side of the liquid crystal display element 1, a unidirectional circular polarization component of light in all wavelength bands of red, green and blue is predetermined. The semi-transmissive cholesteric layer 5 that reflects light at a ratio (for example, 50%) is laminated, and the light-scattering overcoat layer 6 is further laminated on the observation side surface of the cholesteric layer 5.

【0020】このうち、コレステリック層5は、コレス
テリック規則性を有する層であり、コレステリック液晶
やカイラルネマチック液晶等からなっている。具体的に
は、コレステリック層5は、赤色、緑色および青色のそ
れぞれの波長域の光を所定の割合で反射する3層のコレ
ステリック層を積層することにより製造することが可能
であり(特開2001−4843号公報)、個々のコレ
ステリック層の材料としては、重合性モノマー分子又は
重合性オリゴマー分子や、液晶ポリマー等を用いること
ができる。ここで、コレステリック層の材料として、重
合性モノマー分子を用いる場合には、特開2001−1
00045号公報に記載されているような液晶性モノマ
ーおよびキラル化合物の混合物を用いることができる。
また、重合性オリゴマー分子を用いる場合には、特開昭
57−165480号公報に記載されているようなコレ
ステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合
物の末端に重合可能な官能基を導入した分子を用いるこ
とができる。一方、コレステリック層の材料として、液
晶ポリマーを用いる場合には、液晶を呈するメソゲン基
を主鎖、側鎖、あるいは主鎖および側鎖の両方の位置に
導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分
子コレステリック液晶、特開平9−133810号公報
に記載されているような液晶性高分子、特開平11−2
93252号公報に記載されているような液晶性高分子
等を用いることができる。
Of these, the cholesteric layer 5 is a layer having cholesteric regularity, and is made of cholesteric liquid crystal, chiral nematic liquid crystal, or the like. Specifically, the cholesteric layer 5 can be manufactured by stacking three cholesteric layers that reflect light in respective wavelength ranges of red, green and blue at a predetermined ratio (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001). As a material for each cholesteric layer, a polymerizable monomer molecule or a polymerizable oligomer molecule, a liquid crystal polymer, or the like can be used. Here, when a polymerizable monomer molecule is used as the material of the cholesteric layer, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-1
A mixture of a liquid crystal monomer and a chiral compound as described in Japanese Patent No. 00004 can be used.
When a polymerizable oligomer molecule is used, a molecule in which a polymerizable functional group is introduced at the terminal of a cyclic organopolysiloxane compound having a cholesteric phase as described in JP-A-57-165480. Can be used. On the other hand, when a liquid crystal polymer is used as the material for the cholesteric layer, a polymer in which a mesogenic group exhibiting liquid crystal is introduced into the main chain, a side chain, or both positions of the main chain and the side chain, and a cholesteryl group in the side chain Introduced polymer cholesteric liquid crystal, liquid crystalline polymer as described in JP-A-9-133810, JP-A-11-2
A liquid crystal polymer as described in Japanese Patent No. 93252 can be used.

【0021】一方、オーバーコート層6は、光散乱性を
有する層であり、セルロース系、アクリル系またはエポ
キシ系樹脂等からなる透光性樹脂に、有機物または無機
物の微粒子からなる拡散剤を含有したものを用いること
ができる。ここで、透光性樹脂と拡散剤との屈折率の差
は0.02以上でかつ1.0以下であることが好まし
い。これは、透光性樹脂と拡散剤との屈折率の差を0.
02以上とすることにより、拡散剤の含有量を必要最小
限に抑えつつ十分な拡散効果を得ることができるからで
あり、また、透光性樹脂と拡散剤との屈折率の差を1.
0以下とすることにより、拡散剤の含有量を十分に確保
して均一な光拡散特性を得ることができるからである。
また、拡散剤の粒径は5nm以上でかつ10μm以下で
あることが好ましい。これは、拡散剤の粒径を5nm以
上とすることにより、透光性樹脂への拡散剤の分散を容
易に行うことができるからであり、また、拡散剤の粒径
を10μm以下とすることにより、透光性樹脂の表面に
拡散剤が突出して表面の白色化や表示画像の視認性の低
下等を招くことを抑えることができるからである。
On the other hand, the overcoat layer 6 is a layer having a light-scattering property, and contains a diffusing agent made of organic or inorganic fine particles in a translucent resin made of cellulose-based, acrylic-based or epoxy-based resin or the like. Any thing can be used. Here, it is preferable that the difference in refractive index between the translucent resin and the diffusing agent is 0.02 or more and 1.0 or less. This is because the difference in refractive index between the translucent resin and the diffusing agent is 0.
This is because when it is at least 02, a sufficient diffusion effect can be obtained while the content of the diffusing agent is kept to the necessary minimum, and the difference in refractive index between the light-transmitting resin and the diffusing agent is 1.
This is because when the content is 0 or less, the content of the diffusing agent can be sufficiently secured and uniform light diffusing characteristics can be obtained.
The particle size of the diffusing agent is preferably 5 nm or more and 10 μm or less. This is because by setting the particle size of the diffusing agent to 5 nm or more, the diffusing agent can be easily dispersed in the translucent resin, and the particle size of the diffusing agent is set to 10 μm or less. Thereby, it is possible to prevent the diffusing agent from protruding on the surface of the light-transmissive resin to cause whitening of the surface and deterioration of the visibility of the displayed image.

【0022】ここで、オーバーコート層6は、その表面
における法線方向のヘイズ値が3以上85以下であっ
て、法線方向のヘイズ値と法線方向から±60°の方向
のヘイズ値との差が0.1〜7であることが好ましい。
これは、オーバーコート層6の法線方向のヘイズ値が3
未満である場合には光拡散性がなく、85以上である場
合には光拡散性が強過ぎて白濁し、また、法線方向のヘ
イズ値と法線方向から±60°の方向のヘイズ値との差
が7を超えると、表示画像の均一な明るさが得られず表
示品位が低下するからである。また、オーバーコート層
6は、その表面粗さRaが2μm以下(より好ましくは
0.3μm以下)であることが好ましい。
The surface of the overcoat layer 6 has a haze value in the normal direction of 3 or more and 85 or less, and a haze value in the normal direction and a haze value in the direction of ± 60 ° from the normal direction. Is preferably 0.1 to 7.
This is because the haze value in the normal direction of the overcoat layer 6 is 3
If it is less than 85, there is no light diffusing property, and if it is more than 85, the light diffusing property is too strong and it becomes cloudy, and the haze value in the normal direction and the haze value in the direction of ± 60 ° from the normal direction. This is because if the difference between and exceeds 7, the uniform brightness of the display image cannot be obtained and the display quality is degraded. The surface roughness Ra of the overcoat layer 6 is preferably 2 μm or less (more preferably 0.3 μm or less).

【0023】なお、オーバーコート層6のうち透光性樹
脂としては、各種の樹脂組成物を用いることが可能であ
り、特に、トリアセチルセルロース(屈折率1.5
0)、セルロースアセテートプロピオネート(屈折率
1.47)、セルロースアセテートブチレート(屈折率
1.47〜1.50)、セルロース(屈折率1.5
4)、セルローストリブチレート(屈折率1.48)等
のセルロース系樹脂であることが好ましい。また、拡散
剤としては、プラスチックビーズ等の有機物を用いるこ
とが好ましく、特に透明度が高く、透光性樹脂との屈折
率の差が上述したような数値になるものが好ましい。こ
のようなプラスチックビーズとしては、メラミンビーズ
(屈折率1.57)、アクリルビーズ(屈折率1.4
9)、アクリル−スチレンビーズ(屈折率1.54)、
ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、塩ビビ
ーズ等が用いられる。また、拡散剤としては、酸化セリ
ウム(屈折率1.63)等の無機物を用いてもよい。
As the translucent resin in the overcoat layer 6, various resin compositions can be used, and in particular, triacetyl cellulose (refractive index 1.5
0), cellulose acetate propionate (refractive index 1.47), cellulose acetate butyrate (refractive index 1.47 to 1.50), cellulose (refractive index 1.5).
4), and cellulose-based resins such as cellulose tributyrate (refractive index 1.48) are preferable. In addition, as the diffusing agent, it is preferable to use an organic substance such as plastic beads, and it is particularly preferable that the diffusing agent has high transparency and has a difference in refractive index from the light-transmitting resin as described above. Such plastic beads include melamine beads (refractive index 1.57), acrylic beads (refractive index 1.4).
9), acrylic-styrene beads (refractive index 1.54),
Polycarbonate beads, polyethylene beads, vinyl chloride beads, etc. are used. Further, as the diffusing agent, an inorganic material such as cerium oxide (refractive index 1.63) may be used.

【0024】次に、図2(a)(b)により、図1に示す半透
過型の液晶表示装置の作用について説明する。図2(a)
(b)は、図1に示す半透過型の液晶表示装置の作用を説
明するための模式図であり、光の経路を主要な構成要素
とともに示すものである。なお、以下の説明では、第1
円偏光板7および第2円偏光板8が右旋の円偏光成分を
透過する円偏光板であり、かつ、半透過型のコレステリ
ック層5が右旋の円偏光成分を所定の割合で反射する反
射特性を有している場合を例に挙げて説明する。
Next, the operation of the transflective liquid crystal display device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). Figure 2 (a)
(b) is a schematic diagram for explaining the operation of the semi-transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 1, and shows a path of light together with main constituent elements. In the following description, the first
The circularly polarizing plate 7 and the second circularly polarizing plate 8 are circularly polarizing plates that transmit the right-handed circularly polarized light component, and the semi-transmissive cholesteric layer 5 reflects the right-handed circularly polarized light component at a predetermined ratio. An example will be described in which the case has a reflection characteristic.

【0025】まず、図2(a)により、図1に示す半透過
型の液晶表示装置において、バックライト光を利用した
透過型表示を行う場合について説明する。
First, referring to FIG. 2A, a case of performing transmissive display utilizing backlight light in the transflective liquid crystal display device shown in FIG. 1 will be described.

【0026】図2(a)に示すように、照明光源9から出
射されたバックライト光(自然光)は、第2円偏光板8
に入射し、この第2円偏光板8において、半透過型のコ
レステリック層5の反射特性に合致する円偏光成分(右
旋の円偏光成分)のみが通過し、これと逆廻りの円偏光
成分(左旋の円偏光成分)は吸収される。第2円偏光板
8を通過した右円偏光(白色光)は、半透過型のコレス
テリック層5にて所定の割合(例えば50%)だけ透過
し、その透過した右円偏光(白色光)は、オーバーコー
ト層6で散乱された後、液晶層3に達し、画素の変調状
態に応じて右円偏光のまま、あるいは、左円偏光に変換
されて、第1円偏光板7に達する。具体的には例えば、
画素に電圧が印加されていない場合(図2(a)の“OF
F”の場合)には右円偏光のままとなり、画素に電圧が
印加された場合(図2(a)の“ON”の場合)には左円
偏光に変換される。ここで、右円偏光のまま第1円偏光
板7に達した場合には、第1円偏光板7により直線偏光
に変換され、観察側に出射されて明状態の表示を行う。
一方、左円偏光に変換されて第1円偏光板7に達した場
合には、第1円偏光板7で通過することが可能な円偏光
とは逆回りの円偏光であるため、ここで遮断されて暗状
態の表示を行う。
As shown in FIG. 2A, the backlight light (natural light) emitted from the illumination light source 9 is emitted from the second circular polarization plate 8
In the second circularly polarizing plate 8, only the circularly polarized light component (right-handed circularly polarized light component) that matches the reflection characteristic of the semi-transmissive cholesteric layer 5 passes therethrough, and the circularly polarized light component that is the opposite of this circularly polarized light component. (Left-handed circularly polarized light component) is absorbed. The right circularly polarized light (white light) that has passed through the second circularly polarizing plate 8 is transmitted through the semi-transmissive cholesteric layer 5 by a predetermined ratio (for example, 50%), and the transmitted right circularly polarized light (white light) is After being scattered by the overcoat layer 6, it reaches the liquid crystal layer 3 and remains at the right circularly polarized light or is converted to left circularly polarized light depending on the modulation state of the pixel, and reaches the first circularly polarizing plate 7. Specifically, for example,
When no voltage is applied to the pixel ("OF" in Fig. 2 (a))
In the case of "F"), the light is left-handed circularly polarized light, and when a voltage is applied to the pixel (in the case of "ON" in Fig. 2 (a)), it is converted into left-handed circularly polarized light. When the polarized light reaches the first circular polarization plate 7 as it is, it is converted into linearly polarized light by the first circular polarization plate 7 and emitted to the observation side to display a bright state.
On the other hand, when the circularly polarized light is converted to the left circularly polarized light and reaches the first circularly polarizing plate 7, the circularly polarized light that is the reverse of the circularly polarized light that can be passed by the first circularly polarizing plate 7 is given here. It is cut off and the dark state is displayed.

【0027】なお、半透過型のコレステリック層5で反
射された残り(例えば50%)の右円偏光は第2円偏光
板8を反対に通過して照明光源9に戻される。そして、
このようにして戻された右円偏光は、照明光源9(反射
板11(図1参照))にて反射され、再びバックライト
光として利用される。
The remaining (for example, 50%) right circularly polarized light reflected by the semi-transmissive cholesteric layer 5 passes through the second circularly polarizing plate 8 in the opposite direction and is returned to the illumination light source 9. And
The right circularly polarized light returned in this manner is reflected by the illumination light source 9 (reflector 11 (see FIG. 1)) and is used again as backlight light.

【0028】次に、図2(b)により、図1に示す半透過
型の液晶表示装置において、外光を利用した反射型表示
を行う場合について説明する。
Next, referring to FIG. 2 (b), description will be given of a case where the transflective liquid crystal display device shown in FIG.

【0029】図2(b)に示すように、外光(自然光)
は、第1円偏光板7を経て右円偏光になり、液晶層3に
おいて、画素の変調状態に応じて右円偏光のまま、ある
いは、左円偏光に変換されて、半透過型のコレステリッ
ク層5に達する。具体的には例えば、画素に電圧が印加
されていない場合(図2(b)の“OFF”の場合)には
右円偏光のままとなり、画素に電圧が印加された場合
(図2(b)の“ON”の場合)には左円偏光に変換され
る。ここで、右円偏光のまま半透過型のコレステリック
層5に達した場合には、半透過型のコレステリック層5
にて所定の割合(例えば50%)だけ反射し、オーバー
コート層6で散乱された後、再び、液晶層3を通過し、
第1円偏光板7により直線偏光に変換され、観察側に出
射されて明状態の表示を行う。一方、左円偏光に変換さ
れて半透過型のコレステリック層5に達した場合には、
半透過型のコレステリック層5を透過して第2円偏光板
8に達するが、第2円偏光板8で通過することが可能な
円偏光とは逆回りの円偏光であるため、ここで遮断され
て暗状態の表示を行う。
As shown in FIG. 2B, external light (natural light)
Becomes a right-handed circularly polarized light through the first circularly polarizing plate 7, and is either left-handed circularly polarized light or converted to left-handed circularly polarized light in the liquid crystal layer 3 depending on the modulation state of the pixel, and is thus a semi-transmissive cholesteric layer. Reach 5. Specifically, for example, when the voltage is not applied to the pixel (“OFF” in FIG. 2B), the right circularly polarized light remains, and when the voltage is applied to the pixel (see FIG. In the case of "ON")), the light is converted to left circularly polarized light. Here, when reaching the semi-transmissive cholesteric layer 5 with the right-handed circularly polarized light, the semi-transmissive cholesteric layer 5
At a predetermined ratio (for example, 50%), is scattered by the overcoat layer 6, and then passes through the liquid crystal layer 3 again,
It is converted into linearly polarized light by the first circularly polarizing plate 7 and emitted to the observation side to display in a bright state. On the other hand, when it reaches the semi-transmissive cholesteric layer 5 after being converted into left circularly polarized light,
Although it passes through the semi-transmissive cholesteric layer 5 and reaches the second circularly polarizing plate 8, it is a circularly polarized light having a reverse rotation to the circularly polarized light that can be passed by the second circularly polarizing plate 8, and is blocked here. The dark state is displayed.

【0030】このように本実施の形態によれば、赤色、
緑色および青色の全ての波長域の光の一方向の円偏光成
分を所定の割合で反射する半透過型のコレステリック層
5の観察側表面上に、光散乱性を有するオーバーコート
層6を積層しているので、このような半透過型のコレス
テリック層5が組み込まれた半透過型の液晶表示装置に
おいて、視野角度の拡大を図るとともに、半透過型のコ
レステリック層5でのその螺旋構造による反射および界
面反射の影響を効果的に抑えて映り込み現象を抑制する
ことができる。また、オーバーコート層6を半透過型の
コレステリック層5の観察側表面上に積層しているの
で、半透過型の液晶表示装置に半透過型のコレステリッ
ク層5を組み付ける際にコレステリック層5の表面に傷
がつくこと等を効果的に防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, red,
An overcoat layer 6 having a light scattering property is laminated on the observation side surface of a semi-transmissive cholesteric layer 5 which reflects a unidirectional circularly polarized light component of light in all wavelength bands of green and blue at a predetermined ratio. Therefore, in such a semi-transmissive liquid crystal display device in which the semi-transmissive cholesteric layer 5 is incorporated, the viewing angle is increased, and reflection and reflection due to the spiral structure of the semi-transmissive cholesteric layer 5 are caused. It is possible to effectively suppress the influence of interface reflection and suppress the reflection phenomenon. Further, since the overcoat layer 6 is laminated on the surface of the semi-transmissive cholesteric layer 5 on the observation side, the surface of the cholesteric layer 5 when the semi-transmissive cholesteric layer 5 is assembled to the semi-transmissive liquid crystal display device. It is possible to effectively prevent scratches on the skin.

【0031】なお、上述した実施の形態においては、半
透過型のコレステリック層5を背面側の透明基板2の内
側表面(観察側表面)上に積層しているが、半透過型の
コレステリック層5は、液晶表示素子1の液晶層4と照
明光源9との間であれば、任意の位置に配置することが
可能である。
In the above-described embodiment, the semi-transmissive cholesteric layer 5 is laminated on the inner surface (observation-side surface) of the transparent substrate 2 on the back side. Can be placed at any position between the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal display element 1 and the illumination light source 9.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、視
野角度の拡大を図るとともに、半透過型のコレステリッ
ク層での界面反射の影響を効果的に抑えて映り込み現象
を抑制することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the viewing angle and effectively suppress the influence of interface reflection in the semi-transmissive cholesteric layer to suppress the reflection phenomenon. it can.

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

【図1】本発明による液晶表示装置の一実施の形態を示
す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1に示す液晶表示装置の作用を説明するため
の模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the liquid crystal display device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶表示素子 2,3 透明基板 4 液晶層 5 コレステリック層 6 オーバーコート層 7,8 円偏光板 9 照明光源 10 導光体 11,13 反射板 12 線光源 1 Liquid crystal display element 2,3 transparent substrate 4 Liquid crystal layer 5 Cholesteric layer 6 Overcoat layer 7,8 circular polarizer 9 Illumination light source 10 Light guide 11,13 Reflector 12 line light source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H048 BA04 BA64 BB03 BB10 BB37 BB42 2H088 GA03 HA03 JA04 JA14 MA02 MA05 MA06 MA16 MA18 2H091 FA10 FB02 FC29 FC30 FD07 FD13 FD23 HA11 LA03 LA11 LA12 LA13 LA15 LA18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2H048 BA04 BA64 BB03 BB10 BB37                       BB42                 2H088 GA03 HA03 JA04 JA14 MA02                       MA05 MA06 MA16 MA18                 2H091 FA10 FB02 FC29 FC30 FD07                       FD13 FD23 HA11 LA03 LA11                       LA12 LA13 LA15 LA18

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】印加電圧に応じて画素ごとに入射光の位相
を変調させる液晶表示素子であって、互いに対向して配
置された一対の透明基板と、これら一対の透明基板間に
挟持された液晶層とを有する液晶表示素子と、 前記液晶表示素子の観察側に配置された第1偏光板と、 前記液晶表示素子の背面側に配置された照明光源と、 前記照明光源と前記液晶表示素子との間に配置された第
2偏光板と、 前記液晶表示素子の前記液晶層と前記照明光源との間に
配置され、赤色、緑色および青色の全ての波長域の光の
一方向の円偏光成分を所定の割合で反射する半透過型の
コレステリック層と、 前記コレステリック層の観察側表面上に積層された光散
乱性を有するオーバーコート層とを備えたことを特徴と
する液晶表示装置。
1. A liquid crystal display element for modulating the phase of incident light for each pixel according to an applied voltage, and a pair of transparent substrates arranged to face each other, and sandwiched between the pair of transparent substrates. A liquid crystal display element having a liquid crystal layer, a first polarizing plate arranged on the observation side of the liquid crystal display element, an illumination light source arranged on the back side of the liquid crystal display element, the illumination light source and the liquid crystal display element A second polarizing plate disposed between the liquid crystal layer of the liquid crystal display element and the illumination light source, and unidirectional circularly polarized light of all wavelength bands of red, green and blue. A liquid crystal display device comprising: a semi-transmissive cholesteric layer that reflects components at a predetermined ratio; and a light-scattering overcoat layer that is laminated on the observation-side surface of the cholesteric layer.
【請求項2】前記コレステリック層は、前記一対の透明
基板のうち背面側の透明基板の観察側表面上に積層され
ていることを特徴とする、請求項1記載の液晶表示装
置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the cholesteric layer is laminated on an observation side surface of a rear transparent substrate of the pair of transparent substrates.
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