JP2003222866A - Liquid crystal display device and electronic device - Google Patents
Liquid crystal display device and electronic deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
び電子機器に係り、特に使用者の視線方向の輝度を向上
し得る半透過反射型の液晶表示装置の構成に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and electronic equipment, and more particularly to a structure of a semi-transmissive reflection type liquid crystal display device capable of improving the brightness in the direction of the user's line of sight.
【０００２】[0002]
【従来の技術】反射型液晶表示装置はバックライト等の
光源を持たないために消費電力が小さく、従来から種々
の携帯電子機器や装置の付属的な表示部等に多用されて
いる。ところが、自然光や照明光などの外光を利用して
表示するため、暗い場所では表示を視認することが難し
いという問題があった。そこで、明るい場所では通常の
反射型液晶表示装置と同様に外光を利用するが、暗い場
所では内部の光源により表示を視認可能にした形態の液
晶表示装置が提案されている。つまり、この液晶表示装
置は反射型と透過型を兼ね備えた表示方式を採用してお
り、周囲の明るさに応じて反射モード、透過モードのい
ずれかの表示方式に切り替えることにより消費電力を低
減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示が行うことが出
来るようにしたものである。以下、本明細書ではこの種
の液晶表示装置のことを「半透過反射型液晶表示装置」
という。2. Description of the Related Art A reflection type liquid crystal display device has a small power consumption because it does not have a light source such as a backlight, and has been widely used in various portable electronic devices and an accessory display unit of the device. However, there is a problem that it is difficult to visually recognize the display in a dark place because the display is performed by using external light such as natural light or illumination light. Therefore, there has been proposed a liquid crystal display device in which outside light is used in a bright place like a normal reflection type liquid crystal display device, but in a dark place the display can be visually recognized by an internal light source. In other words, this liquid crystal display device employs a display system that has both a reflective type and a transmissive type. In the meanwhile, it is possible to make a clear display even when the surroundings are dark. Hereinafter, in this specification, a liquid crystal display device of this type is referred to as a "semi-transmissive reflective liquid crystal display device".
Say.
【０００３】この半透過反射型液晶表示装置の一形態と
して、図１０に示す構成の液晶表示装置が提案されてい
る。図１０に示す液晶表示装置２００は、一対の透明基
板２０１，２０２間に液晶２０３が挟持されており、下
基板２０１上に反射偏光層２０４、絶縁層２０６が積層
され、その上にＩＴＯ等の透明導電膜からなるストライ
プ状の走査電極２０８が形成され、走査電極２０８を覆
うように配向膜２０７が形成されている。一方、上基板
２０２上には、カラーフィルタ２０９が形成され、その
上に平坦化膜２１１が積層され、この平坦化膜２１１上
にＩＴＯ等の透明導電膜からなる信号電極２１２が走査
電極２０８と直交する方向にストライプ状に形成されて
おり、この信号電極２１２を覆うように配向膜２１３が
形成されている。また、上基板２０２の外側には上基板
２０２側から順に前方散乱板２１８、位相差板２１９、
上偏光板２１４が配置されている。また、バックライト
２１７が下基板２０１の下面側に配置されている。As one form of the semi-transmissive reflection type liquid crystal display device, a liquid crystal display device having a structure shown in FIG. 10 has been proposed. In a liquid crystal display device 200 shown in FIG. 10, a liquid crystal 203 is sandwiched between a pair of transparent substrates 201 and 202, a reflective polarizing layer 204 and an insulating layer 206 are laminated on a lower substrate 201, and ITO or the like is formed thereon. A stripe-shaped scan electrode 208 made of a transparent conductive film is formed, and an alignment film 207 is formed so as to cover the scan electrode 208. On the other hand, a color filter 209 is formed on the upper substrate 202, a flattening film 211 is stacked on the color filter 209, and a signal electrode 212 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the flattening film 211 as a scanning electrode 208. The stripes are formed in the orthogonal direction, and the alignment film 213 is formed so as to cover the signal electrodes 212. Further, on the outside of the upper substrate 202, a front scattering plate 218, a retardation plate 219, and
An upper polarizing plate 214 is arranged. Further, the backlight 217 is arranged on the lower surface side of the lower substrate 201.
【０００４】ここで、図１１は、図１０に示す反射偏光
層２０４と、下基板２０１を部分的に示す側断面図であ
る。この図に示すように、反射偏光層２０４は、断面三
角波状のプリズム形状を成す誘電体干渉膜２０４ａが積
層された構造であり、例えばＳｉからなる層と、ＳｉＯ
2からなる層が、５μｍ程度のピッチで交互に（図示で
は３層）積層されている。Here, FIG. 11 is a side sectional view partially showing the reflective polarizing layer 204 and the lower substrate 201 shown in FIG. As shown in this figure, the reflective polarization layer 204 has a structure in which dielectric interference films 204a having a prism shape with a triangular wave cross section are laminated, and for example, a layer made of Si and SiO.
Layers of 2 are alternately laminated (three layers in the figure) at a pitch of about 5 μm.
【０００５】以上の構成の液晶表示装置２００におい
て、反射モードでの表示を行う場合には、上基板２０２
の上方から入射した光が、上基板２０２から液晶２０３
を透過して反射偏光層２０４に到達し、この反射偏光層
２０４により反射されて上基板２０２側へ戻り、反射表
示が行われるようになっている。また、透過モードでの
表示を行う場合には、バックライト２０５から出射さ
れ、下基板２０１を透過した光のうち、反射偏光層２０
４の透過軸に平行な光が、透過されて表示に利用される
ようになっている。In the liquid crystal display device 200 having the above structure, when displaying in the reflection mode, the upper substrate 202 is used.
Light incident from above the liquid crystal 203 from the upper substrate 202.
To reach the reflective polarization layer 204, is reflected by the reflective polarization layer 204, returns to the upper substrate 202 side, and reflective display is performed. Further, in the case of performing display in the transmission mode, of the light emitted from the backlight 205 and transmitted through the lower substrate 201, the reflective polarization layer 20.
The light parallel to the transmission axis of No. 4 is transmitted and used for display.
【０００６】このように、上記の液晶表示装置２００に
よれば、外光またはバックライト２１７の光を表示に利
用するにあたり、円偏光から直線偏光への変換あるいは
直線偏光から円偏光への変換が生じないため、この変換
に伴う光の損失がなく、比較的明るい表示が可能であ
る。As described above, according to the liquid crystal display device 200 described above, when the ambient light or the light from the backlight 217 is used for display, conversion from circularly polarized light to linearly polarized light or conversion from linearly polarized light to circularly polarized light is performed. Since it does not occur, there is no light loss associated with this conversion, and relatively bright display is possible.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
液晶表示装置では、光反射率は高いものの、反射モード
での表示がそれほど明るくならないことが判明した。そ
こで、本発明者は、上記の液晶表示装置２００における
反射偏光層２０４での光の反射状態を詳細に調査し、以
下の知見を得た。すなわち、反射偏光層２０４は、図１
１に示すように三角波状のプリズム形状を成しており、
２つの斜面部２０４Ａ、２０４Ｂが交互に周期的に形成
されている。そして、これらの斜面部２０４Ａ，２０４
Ｂと下基板２０１とが成す角度は、４５°とされてい
る。従って、下基板２０１の法線方向から入射した光Ｌ
ｐは、斜面部２０４Ａで一部（ｓ波）が反射されて斜面
部２０４Ｂへ向かう光となり、一部（ｐ波）が透過され
て下基板２０１へ向かう光となる。そして反射された光
（ｓ波）が、斜面部２０４Ｂで反射され、下基板２０１
の法線方向へ向かう光となり表示に利用される。また、
下基板２０１の斜め上方から入射した光Ｌｓも同様に、
斜面部２０４Ａ，２０４Ｂの順に反射され、入射方向逆
向きに出射される。従って、使用者の視線方向に多くの
光を出射させるためには、光の入射方向と使用者の視線
方向とが一致する必要がある。このような配置では、使
用者の背後から外光を入射させることになるので、場合
によっては使用者により入射光が遮断され、より表示が
暗くなることになる。However, in the above liquid crystal display device, it was found that the display in the reflection mode is not so bright although the light reflectance is high. Therefore, the present inventor has made detailed investigations on the reflection state of light on the reflective polarizing layer 204 in the liquid crystal display device 200, and has obtained the following findings. That is, the reflective polarizing layer 204 has the same structure as in FIG.
As shown in 1, it has a triangular wave prism shape,
Two slope portions 204A and 204B are alternately and periodically formed. And these slope parts 204A, 204
The angle formed by B and the lower substrate 201 is 45 °. Therefore, the light L incident from the direction normal to the lower substrate 201
Part of p (s wave) is reflected by the slope portion 204A and becomes light toward the slope portion 204B, and part (p wave) is transmitted and becomes light toward the lower substrate 201. Then, the reflected light (s wave) is reflected by the slope portion 204B, and the lower substrate 201
It becomes light that goes in the direction of the normal line of and is used for display. Also,
Similarly, the light Ls incident from above the lower substrate 201 is
The slope portions 204A and 204B are reflected in this order and emitted in the opposite direction to the incident direction. Therefore, in order to emit a large amount of light in the line-of-sight direction of the user, the incident direction of light and the line-of-sight direction of the user need to coincide with each other. In such an arrangement, external light is incident from the back of the user, so the incident light is blocked by the user in some cases, and the display becomes darker.
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みて成されたもの
であって、反射型若しくは半透過反射型の液晶表示装置
において、使用者の視線方向の反射光量を増加させ、明
るい表示を実現した、視認性に優れた液晶表示装置を提
供することを目的の一つとする。The present invention has been made in view of the above circumstances. In a reflective or semi-transmissive reflective liquid crystal display device, the amount of reflected light in the direction of the user's line of sight is increased to realize a bright display. Another object is to provide a liquid crystal display device having excellent visibility.
【０００９】また本発明は、上記の優れた特性を有する
液晶表示装置を備えた電子機器を提供することを目的の
一つとする。Another object of the present invention is to provide an electronic apparatus equipped with the liquid crystal display device having the above-mentioned excellent characteristics.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、互いに対向する上基板と
下基板との間に液晶が挟持され、該液晶の上下に上偏光
層と、下反射偏光層とを備え、前記下反射偏光層が、断
面くさび状を成す２つの斜面部が周期的に連続形成され
たプリズム形状の誘電体干渉膜を積層して形成されてお
り、前記各斜面部と前記下基板との成す角度が、各々の
斜面部で互いに異なっていることを特徴とする。In order to solve the above problems, in a liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal is sandwiched between an upper substrate and a lower substrate facing each other, and an upper polarizing layer is provided above and below the liquid crystal. And a lower reflective polarization layer, wherein the lower reflective polarization layer is formed by laminating prismatic dielectric interference films in which two slope portions having a wedge-shaped cross section are continuously formed. An angle formed by each of the slopes and the lower substrate is different in each of the slopes.
【００１１】すなわち、本発明の液晶表示装置は、プリ
ズム形状を成す誘電体干渉膜が積層された反射偏光層を
傾斜したプリズム形状とすることで、外光の入射方向と
反射された光の出射方向とを異ならせ、その反射光の出
射方向を使用者の視線方向に一致させることで、使用者
の視線方向の光量を増加させるものである。この本発明
の液晶表示装置の動作について、図４及び図５を参照し
て以下に詳細に説明する。That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the reflection polarization layer in which the dielectric interference films forming a prism shape are laminated is formed into an inclined prism shape so that the incident direction of external light and the emission of reflected light. The light amount in the line-of-sight direction of the user is increased by making the direction different from the direction and making the emission direction of the reflected light coincide with the line-of-sight direction of the user. The operation of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 4 and 5.
【００１２】本発明に係る下反射偏光層としては、図４
に示す構成の反射偏光層が用いられる。図４は、断面三
角波状のプリズム形状を成す誘電体干渉膜を積層して構
成された反射偏光層の一例を示す斜視図である。The lower reflective polarizing layer according to the present invention is shown in FIG.
The reflective polarizing layer having the structure shown in is used. FIG. 4 is a perspective view showing an example of a reflective polarization layer formed by laminating dielectric interference films having a prism shape having a triangular wave cross section.
【００１３】図４に示す反射偏光層４４は、基板４０上
に互いに平行な三角柱状に形成された樹脂層４３上に、
誘電体干渉膜からなる層４１と層４２とが交互に複数積
層されて形成された、いわゆる３次元フォトニック結晶
層である。このように、プリズム形状を成す層が積層さ
れた構成のフォトニック結晶は、光の伝搬特性に異方性
を有しており、図示上面側から自然光が入射された場合
には、反射偏光層４４のストライプ状の溝に垂直な成分
Ｅｒはこの反射偏光層４４を透過され、前記溝に平行な
成分Ｅｔは反射されるようになっている。すなわち、図
４に示す反射偏光層４４は、その溝の方向と平行な反射
軸と、溝の方向に垂直な透過軸を有している。反射偏光
層４４を透過した光Ｅｔは、反射偏光層４４の溝に垂直
な偏光となり、反射された光Ｅｒは、前記溝に平行な偏
光となる。The reflective polarizing layer 44 shown in FIG. 4 is formed on a resin layer 43 formed on a substrate 40 in parallel triangular columns.
This is a so-called three-dimensional photonic crystal layer, which is formed by alternately laminating a plurality of layers 41 and 42 made of a dielectric interference film. In this way, the photonic crystal having the structure in which the prism-shaped layers are laminated has anisotropy in light propagation characteristics, and when natural light is incident from the upper surface side in the drawing, the reflective polarization layer The component Er perpendicular to the stripe-shaped groove 44 is transmitted through the reflective polarization layer 44, and the component Et parallel to the groove is reflected. That is, the reflective polarizing layer 44 shown in FIG. 4 has a reflection axis parallel to the groove direction and a transmission axis perpendicular to the groove direction. The light Et transmitted through the reflective polarizing layer 44 becomes polarized light perpendicular to the groove of the reflective polarizing layer 44, and the reflected light Er becomes polarized light parallel to the groove.
【００１４】前記層４１，４２の積層ピッチＤ、及び基
板４０上に形成された樹脂層４３のピッチＰ（反射偏光
層４４の溝のピッチ）は、目的とする前記反射偏光層４
４の特性に応じて適宜最適な値に調整される。つまり、
上記構成の反射偏光層４４は、層４１，４２の積層数に
よりその透過率（反射率）を制御することができ、積層
数を減ずることで、反射軸（反射偏光層４４の溝の方
向）に平行な成分の光の透過率を増大させ、反射率を低
下させることができる。ただし、所定の積層数以上が積
層された場合には、反射軸に平行な成分は全反射される
ようになる。The stacking pitch D of the layers 41 and 42 and the pitch P of the resin layer 43 formed on the substrate 40 (the pitch of the grooves of the reflective polarizing layer 44) are the desired reflective polarizing layer 4.
It is adjusted to an optimum value according to the characteristics of No. 4. That is,
The reflectance (reflectance) of the reflective polarizing layer 44 having the above configuration can be controlled by the number of layers of the layers 41 and 42. By reducing the number of layers, the reflection axis (direction of the groove of the reflective polarizing layer 44). It is possible to increase the transmittance of light of a component parallel to and reduce the reflectance. However, when a predetermined number of stacked layers or more are stacked, the component parallel to the reflection axis is totally reflected.
【００１５】尚、図４には、平滑な基板４０の表面に光
硬化性あるいは熱硬化性の樹脂などで、断面三角形状に
形成された樹脂層４３を設け、この樹脂層４３上に上記
誘電体干渉膜４１，４２を積層して反射偏光層４４を形
成した場合について説明したが、表面に周期的に溝を形
成した基板上に誘電体干渉膜を積層して反射偏光層を形
成することもできる。In FIG. 4, a resin layer 43 having a triangular cross section made of a photocurable or thermosetting resin is provided on the surface of a smooth substrate 40, and the dielectric layer 43 is formed on the resin layer 43. The case where the body interference films 41 and 42 are laminated to form the reflective polarization layer 44 has been described. However, the dielectric interference film is laminated on a substrate having grooves periodically formed on the surface to form the reflective polarization layer. You can also
【００１６】次に、図５を参照して本発明に係る下反射
偏光層の作用について説明する。図５は、図４に示す反
射偏光層を、液晶表示装置を構成する下基板に適用した
場合の光の経路を示す説明図であり、下反射偏光層（反
射偏光層）４４と、下基板（基板）４０の部分断面を示
す図である。この図に示すように、下反射偏光層４４
は、三角波状に周期的に配列された２つの斜面部４４
Ａ，４４Ｂとを有して構成されている。そして、本発明
に係る液晶表示装置では、それぞれの斜面部４４Ａ，４
４Ｂの下基板４０に対する傾斜角α、βが、互いに異な
らされて形成されている。この構成により、外光の入射
方向と、下反射偏光層４４により反射された光の出射方
向とを異ならせることができ、図１０に示す液晶表示装
置のように、外光の入射方向と反射光の出射方向とが一
致することがないので、使用者によって外光が遮断され
て表示が暗くなることがない。Next, the operation of the lower reflective polarizing layer according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a light path when the reflective polarizing layer shown in FIG. 4 is applied to a lower substrate which constitutes a liquid crystal display device, and includes a lower reflective polarizing layer (reflective polarizing layer) 44 and a lower substrate. It is a figure which shows the partial cross section of (substrate) 40. As shown in this figure, the lower reflective polarization layer 44
Is the two slopes 44 arranged periodically in a triangular wave pattern.
A and 44B are included. Then, in the liquid crystal display device according to the present invention, each of the slope portions 44A, 4A
The inclination angles α and β with respect to the lower substrate 40 of 4B are formed to be different from each other. With this configuration, the incident direction of the external light and the outgoing direction of the light reflected by the lower reflective polarization layer 44 can be made different from each other, and the incident direction of the external light and the reflection direction can be reflected like the liquid crystal display device shown in FIG. Since the emission direction of the light does not match, the user does not block external light and the display does not become dark.
【００１７】そして、上記傾斜角α、βを適切な角度に
設定することで、外光の入射方向に対する出射光の方向
を制御することができ、例えば使用者が正面から液晶表
示装置を見る場合を想定するならば、出射光の方向を液
晶表示装置の法線方向とすることで、使用者に視認され
る光量を多くすることができるので、反射率が同じであ
っても明るい表示を得ることができる。By setting the inclination angles α and β to appropriate angles, it is possible to control the direction of emitted light with respect to the incident direction of external light. For example, when the user views the liquid crystal display device from the front. Assuming that, by setting the direction of the emitted light to be the normal direction of the liquid crystal display device, the amount of light visually recognized by the user can be increased, so that a bright display can be obtained even if the reflectance is the same. be able to.
【００１８】図５に示す下反射偏光層４４における光の
経路は、まず下基板４０に対して入射角θiで入射した
光が、傾斜角αの斜面部４４Ａに対し入射角θ1で入射
し、この斜面部４４Ａによりその一部（ｓ波）が反射さ
れて斜面部４４Ｂへ向かう光となり、一部は斜面部４４
Ａを透過して下基板４０側へ向かう光（ｐ波）となる。
次いで、斜面部４４Ｂに対して入射角θ2で入射した光
も、同様にその一部が反射され、一部は透過される。そ
して、この斜面部４４Ｂで反射された光が、出射光とし
て下反射偏光層４４の上方へ出射される。The light path in the lower reflective polarization layer 44 shown in FIG. 5 is such that the light incident on the lower substrate 40 at the incident angle θ i is incident on the inclined surface portion 44A having the inclination angle α at the incident angle θ 1 . However, a part (s wave) thereof is reflected by the inclined surface portion 44A and becomes light toward the inclined surface portion 44B, and a part of the inclined surface portion 44B.
The light passes through A and travels toward the lower substrate 40 side (p wave).
Next, the light incident on the inclined surface portion 44B at the incident angle θ 2 is also partially reflected and partially transmitted. Then, the light reflected by the inclined surface portion 44B is emitted above the lower reflective polarization layer 44 as emitted light.
【００１９】上述のように、下反射偏光層４４に入射し
た光が、斜面部４４Ａ，４４Ｂにより反射される際に
は、その一部が透過されるようになっているため、反射
モードでの表示の明るさを向上させるには反射される光
量を最大にすることが好ましい。具体的には、斜面部４
４Ａへの入射角θ1及び斜面部４４Ｂへの入射角θ2が、
ブルースター角（偏光角）となるように傾斜角α、βを
設定することが好ましい。このような構成とすること
で、斜面部４４Ａへ入射した斜面部４４Ａに平行な偏光
成分及び斜面部４４Ｂへ入射した斜面部４４Ｂに平行な
偏光成分をほぼ全て反射させることができるので、表示
に寄与し得る光量を最大にすることができ、反射表示の
明るさを最大にすることができる。尚、これらの傾斜角
度α、βは、外光の入射角θi及び使用者の視線の方向
により適宜最適な値に設定され、具体的には、特に限定
されるものではないが、外光の入射角θiが１５°とさ
れれば、使用者の視線方向が、液晶表示装置のほぼ法線
方向とされた場合には、α＝５５°±５°、β＝４５°
±５°とすればよい。また、外光の入射角θiが３０°
とされれば、使用者の視線方向が、液晶表示装置のほぼ
法線方向とされた場合には、α＝７０°±５°、β＝３
５°±５°とすればよい。As described above, when the light incident on the lower reflective polarization layer 44 is reflected by the inclined surface portions 44A and 44B, a part of the light is transmitted therethrough. In order to improve the display brightness, it is preferable to maximize the amount of reflected light. Specifically, the slope portion 4
Incident angle to the incident angle theta 1 and inclined surface 44B of the 4A theta 2 is,
It is preferable to set the inclination angles α and β so that the Brewster angle (polarization angle) is obtained. With such a configuration, it is possible to reflect almost all the polarized light component that is incident on the inclined surface portion 44A and is parallel to the inclined surface portion 44A and the polarized light component that is incident on the inclined surface portion 44B and is parallel to the inclined surface portion 44B. The amount of light that can contribute can be maximized, and the brightness of the reflective display can be maximized. The inclination angles α and β are set to appropriate values depending on the incident angle θ i of the external light and the direction of the line of sight of the user, and are not particularly limited, but the external light is not particularly limited. If the incident angle θ i is 15 °, and the user's line-of-sight direction is substantially the normal direction of the liquid crystal display device, α = 55 ° ± 5 °, β = 45 °
It may be ± 5 °. In addition, the incident angle θ i of external light is 30 °
Then, when the user's line-of-sight direction is substantially the normal direction of the liquid crystal display device, α = 70 ° ± 5 °, β = 3
It may be 5 ° ± 5 °.
【００２０】上述の説明では、反射偏光層４４による光
の反射作用についてのみ詳細に説明したが、反射偏光層
４４は、上述したように、反射軸と直交する透過軸を備
えており、半透過反射膜として使用することができる。
すなわち、液晶表示装置の外面側に照明装置を備えた構
成とすれば、半透過反射型の液晶表示装置を構成するこ
とができる。In the above description, only the function of reflecting light by the reflective polarization layer 44 has been described in detail, but the reflective polarization layer 44 has the transmission axis orthogonal to the reflection axis as described above, and is semi-transmissive. It can be used as a reflective film.
That is, when the illumination device is provided on the outer surface side of the liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device can be configured.
【００２１】次に、本発明の液晶表示装置は、前記下反
射偏光層が、透過軸と該透過軸に直交する反射軸を有
し、入射する光の前記反射軸に平行な成分の一部を反射
し、一部を透過する半透過反射型の反射偏光層とされ、
前記下反射偏光層の下側に、下偏光層が設けられた構成
とすることもできる。この構成について、図６を参照し
て以下に詳細に説明する。Next, in the liquid crystal display device of the present invention, the lower reflective polarizing layer has a transmission axis and a reflection axis orthogonal to the transmission axis, and a part of a component of incident light parallel to the reflection axis. Is a semi-transmissive reflection type reflective polarization layer that reflects
A lower polarizing layer may be provided below the lower reflective polarizing layer. This configuration will be described in detail below with reference to FIG.
【００２２】以下に本構成の液晶表示装置の動作原理に
ついて説明する。図６は、本発明を半透過型の液晶表示
装置に適用した場合の動作原理を説明するための説明図
であり、図６（ａ）は透過モード、図６（ｂ）は反射モ
ードの光の経路を示している。これらの図には、本発明
の液晶表示装置の構成要素のうち、説明に必要な構成要
素のみを示しており、液晶５３を挟んで上下に上偏光板
５４と下反射偏光層５１が設けられ、この下反射偏光層
５１の外側に下基板５０が配置され、下基板５０の外面
側に下偏光層５５が形成されている。下偏光層５５の外
側（図示下面側）には、照明装置５８が設けられ、この
照明装置５８の外面側に反射板５９が設けられている。The principle of operation of the liquid crystal display device having this structure will be described below. 6A and 6B are explanatory diagrams for explaining the operation principle when the present invention is applied to a semi-transmissive liquid crystal display device. FIG. 6A is a transmissive mode, and FIG. 6B is a reflective mode light. Shows the route. In these figures, among the constituent elements of the liquid crystal display device of the present invention, only constituent elements necessary for explanation are shown, and an upper polarizing plate 54 and a lower reflective polarizing layer 51 are provided above and below with the liquid crystal 53 interposed therebetween. The lower substrate 50 is arranged outside the lower reflective polarizing layer 51, and the lower polarizing layer 55 is formed on the outer surface side of the lower substrate 50. An illumination device 58 is provided on the outer side (lower surface side in the drawing) of the lower polarizing layer 55, and a reflection plate 59 is provided on the outer surface side of the illumination device 58.
【００２３】前記上偏光板５４は紙面に垂直な方向の透
過軸を有しており、下偏光層５５は、紙面に平行な透過
軸を有している。また、上記下反射偏光層５１は、半透
過反射型の反射偏光層とされており、紙面に垂直な方向
の透過軸とこの透過軸と直交する反射軸を有している。
そして、透過軸に平行な偏光はほぼ全て透過させるが、
反射軸に平行な偏光の一部は反射させ、一部は透過させ
るようになっている。すなわち、下反射偏光層５１は、
その反射軸に平行な偏光に対しても半透過反射型とされ
ている。上記下反射偏光層５１は、図４に示す反射偏光
層４４と同様の構成であり、透過軸が図６の紙面に垂直
となるよう配置されている。つまり、図４に示す反射偏
光層４４の溝が、図６の紙面に平行となるように配置さ
れている。The upper polarizing plate 54 has a transmission axis in a direction perpendicular to the paper surface, and the lower polarizing layer 55 has a transmission axis parallel to the paper surface. The lower reflective polarization layer 51 is a semi-transmissive reflection type reflective polarization layer, and has a transmission axis in a direction perpendicular to the paper surface and a reflection axis orthogonal to this transmission axis.
And almost all polarized light parallel to the transmission axis is transmitted,
Part of the polarized light parallel to the reflection axis is reflected and part of the polarized light is transmitted. That is, the lower reflective polarization layer 51 is
It is also a semi-transmissive reflection type for polarized light parallel to the reflection axis. The lower reflective polarization layer 51 has the same structure as the reflective polarization layer 44 shown in FIG. 4, and is arranged such that the transmission axis is perpendicular to the paper surface of FIG. That is, the grooves of the reflective polarization layer 44 shown in FIG. 4 are arranged so as to be parallel to the paper surface of FIG.
【００２４】以下、図６（ａ）に示す透過モードで表示
を行う場合について説明する。The case of displaying in the transmissive mode shown in FIG. 6A will be described below.
【００２５】本発明の液晶表示装置では、透過モードの
表示を照明装置５８から出射された光を利用して行うよ
うになっている。照明装置５８から出射された光は、紙
面に平行な透過軸を有する下偏光層５５により紙面に平
行な偏光へ変換され、その後下基板５０を透過して下反
射偏光層５１に入射する。この下反射偏光層５１は、上
述のように紙面に垂直な透過軸を有しており、下偏光層
５５により紙面に平行な偏光とされた光の一部は反射さ
れて照明装置５８側へ戻される反射光６１とされ、一部
は透過されて液晶５３に入射する透過光６０とされる。In the liquid crystal display device of the present invention, the transmission mode display is performed by using the light emitted from the illumination device 58. The light emitted from the illuminating device 58 is converted into polarized light parallel to the paper surface by the lower polarizing layer 55 having a transmission axis parallel to the paper surface, and then passes through the lower substrate 50 and enters the lower reflective polarizing layer 51. The lower reflective polarization layer 51 has a transmission axis perpendicular to the paper surface as described above, and a part of the light polarized by the lower polarization layer 55 in parallel with the paper surface is reflected to the lighting device 58 side. The reflected light 61 is returned, and a part of the reflected light 61 is transmitted and made incident on the liquid crystal 53.
【００２６】次いで、液晶５３に入射した前記透過光６
０は、液晶５３に電圧が印加された状態（オン状態）で
あれば、液晶５３による作用をほとんど受けずに上偏光
板５４に到達し、紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板
５４に吸収され、画素が暗表示される。一方、液晶５３
に電圧が印加されない状態（オフ状態）であれば、前記
液晶５３に入射した透過光６０は、液晶５３の旋光作用
により紙面に垂直な偏光へと変換され、上偏光板５４に
到達する。そして、上偏光板５４の透過軸と平行な偏光
であるこの光は、上偏光板５４を透過し、画素が明表示
されるようになっている。Next, the transmitted light 6 incident on the liquid crystal 53
When the voltage 0 is applied to the liquid crystal 53 (ON state), 0 reaches the upper polarizing plate 54 with almost no effect of the liquid crystal 53, and the upper polarizing plate 54 having a transmission axis perpendicular to the paper surface is It is absorbed and the pixel is displayed dark. On the other hand, the liquid crystal 53
If no voltage is applied to the liquid crystal 53 (off state), the transmitted light 60 incident on the liquid crystal 53 is converted into polarized light perpendicular to the paper surface by the optical rotation of the liquid crystal 53 and reaches the upper polarizing plate 54. This light, which is polarized light parallel to the transmission axis of the upper polarizing plate 54, is transmitted through the upper polarizing plate 54 and the pixels are displayed brightly.
【００２７】ここで、下反射偏光層５１の裏面側（下基
板５０側）で反射された反射光６０に着目すると、この
反射光６０は、下基板５０、下偏光層５５を透過して照
明装置５８へと戻り、照明装置５８外面側に設けられた
反射板５９により反射され、再び下偏光層５５へ向かう
光として再利用される。そして、この光は再び下反射偏
光層５１へ到達し、一部は透過されて液晶５３に入射
し、一部は反射されて照明装置５８側へ戻される。この
ように下反射偏光層５１で反射された光は、下反射偏光
層５１と反射板５９の間で反射を繰り返すうちに下反射
偏光層５１を透過し、表示に寄与する光として利用され
る。従って、本発明の液晶表示装置においては、照明装
置５８から出射された光のうち、下偏光層５５を透過し
た光を最大限に利用することができ、明るい表示を得る
ことができる。Here, paying attention to the reflected light 60 reflected on the back surface side (lower substrate 50 side) of the lower reflective polarizing layer 51, this reflected light 60 passes through the lower substrate 50 and the lower polarizing layer 55 and is illuminated. The light returns to the device 58, is reflected by the reflection plate 59 provided on the outer surface side of the illumination device 58, and is reused as light traveling toward the lower polarization layer 55 again. Then, this light again reaches the lower reflective polarization layer 51, part of which is transmitted and enters the liquid crystal 53, and part of it is reflected and returned to the lighting device 58 side. The light reflected by the lower reflective polarization layer 51 in this manner is transmitted through the lower reflective polarization layer 51 while being repeatedly reflected between the lower reflective polarization layer 51 and the reflection plate 59, and is used as light contributing to display. . Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, of the light emitted from the illumination device 58, the light transmitted through the lower polarization layer 55 can be utilized to the maximum extent, and a bright display can be obtained.
【００２８】次に、図６（ｂ）に示す反射モードで表示
を行う場合について説明する。Next, the case of displaying in the reflection mode shown in FIG. 6B will be described.
【００２９】図６（ｂ）に示すように、上偏光板５４の
上方から入射した光は、まず、紙面に垂直な透過軸を有
する上偏光板５４により紙面に垂直な偏光に変換されて
液晶５３に入射する。次いで、液晶がオン状態であれ
ば、この入射光は液晶５３による作用をほとんど受けず
に下反射偏光層５１に到達する。そして下反射偏光層５
１は、紙面に垂直な透過軸と、紙面に平行な反射軸を有
しているので、この下反射偏光層５１に到達した光は下
反射偏光層５１を透過する。その後、下基板５０を透過
して、紙面に平行な透過軸を有する下偏光層５５により
吸収され、画素が暗表示される。As shown in FIG. 6B, light incident from above the upper polarizing plate 54 is first converted into polarized light perpendicular to the paper surface by the upper polarizing plate 54 having a transmission axis perpendicular to the paper surface, and is then converted into liquid crystal. It is incident on 53. Next, when the liquid crystal is in the ON state, the incident light reaches the lower reflective polarization layer 51 with almost no effect of the liquid crystal 53. And the lower reflective polarization layer 5
Since 1 has a transmission axis perpendicular to the paper surface and a reflection axis parallel to the paper surface, the light reaching the lower reflection polarization layer 51 is transmitted through the lower reflection polarization layer 51. After that, the light is transmitted through the lower substrate 50 and absorbed by the lower polarizing layer 55 having a transmission axis parallel to the paper surface, so that pixels are displayed dark.
【００３０】一方、液晶５３がオフ状態であれば、液晶
５３に入射した光は、液晶５３の旋光作用により紙面に
平行な偏光へ変換され、下反射偏光層５１へ到達する。
そして、紙面に平行な反射軸を有する下反射偏光層５１
によりその一部が反射されて反射光６３とされ、一部は
透過されて透過光６２とされる。再度液晶５３へ入射し
た前記反射光６３は、液晶５３の旋光作用により再び紙
面に垂直な偏光へ変換されて上偏光板５４を透過し、画
素が明表示される。また、下反射偏光層５１を透過した
透過光６２は、下基板５０及び下偏光層５５を透過して
照明装置５８へ出射される。照明装置５８には反射板５
９が設けられているので、この透過光６２の一部は反射
板５９で反射されて下基板５０側へ戻るが、この光が液
層５３に入射すると、明表示された画素はより明るくな
るので、この下反射偏光層５１を透過した光が表示に悪
影響を与えることはない。On the other hand, when the liquid crystal 53 is in the off state, the light incident on the liquid crystal 53 is converted into polarized light parallel to the paper surface by the optical rotation effect of the liquid crystal 53 and reaches the lower reflection polarizing layer 51.
Then, the lower reflective polarization layer 51 having a reflection axis parallel to the paper surface
Thus, a part thereof is reflected to be reflected light 63, and a part thereof is transmitted to be transmitted light 62. The reflected light 63 that has entered the liquid crystal 53 again is converted into polarized light perpendicular to the paper surface by the optical rotation effect of the liquid crystal 53 and transmitted through the upper polarizing plate 54, so that the pixel is displayed brightly. The transmitted light 62 that has passed through the lower reflective polarization layer 51 also passes through the lower substrate 50 and the lower polarization layer 55 and is emitted to the illumination device 58. The lighting device 58 has a reflector 5
9 is provided, a part of the transmitted light 62 is reflected by the reflection plate 59 and returns to the lower substrate 50 side. When this light enters the liquid layer 53, the brightly displayed pixels become brighter. Therefore, the light transmitted through the lower reflective polarization layer 51 does not adversely affect the display.
【００３１】また、図６に示すように、本発明の液晶表
示装置では、明表示では透過モード、反射モードのいず
れも液晶５３はオフ状態とされ、暗表示ではいずれも液
晶５３はオン状態とされている。このように明暗表示に
対する液晶の電圧印加状態が透過モードと反射モードで
同じくされていることで、透過モード表示時において外
光の入射によるコントラストの低下を防ぎ、視認性に優
れた表示を得ることができる。Further, as shown in FIG. 6, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal 53 is in the off state in both the transmissive mode and the reflective mode in the bright display, and the liquid crystal 53 is in the on state in the dark display. Has been done. In this way, the voltage applied state of the liquid crystal to the bright and dark display is the same in the transmissive mode and the reflective mode, so that it is possible to prevent the deterioration of the contrast due to the incidence of external light during the transmissive mode display and obtain a display with excellent visibility. You can
【００３２】これは、以下の理由によるものである。仮
に、明暗表示に対する液晶の電圧印加状態が両モードで
異なるとすると、透過モード時の暗表示の画素の液晶の
電圧印加状態と、反射モード時の明表示の画素の電圧印
加状態が同じになる。従って、透過モードでの動作時に
液晶表示装置に外光が入射すると、暗表示の画素におい
て、下反射偏光層５１で反射された光が外部へ出射さ
れ、本来暗表示される画素が明表示される。これによ
り、液晶表示装置のコントラストが低下する。This is due to the following reasons. If the voltage application state of the liquid crystal for the bright and dark display is different between the two modes, the voltage application state of the liquid crystal of the dark display pixel in the transmissive mode is the same as the voltage application state of the bright display pixel in the reflective mode. . Therefore, when external light enters the liquid crystal display device during operation in the transmissive mode, in the dark display pixels, the light reflected by the lower reflective polarization layer 51 is emitted to the outside, and the originally dark displayed pixels are displayed brightly. It This reduces the contrast of the liquid crystal display device.
【００３３】次に、本発明の液晶表示装置は、前記下反
射偏光層が、前記下基板の内面側に部分的に設けられ、
前記下反射偏光層の下側に、下偏光層が設けられた構成
とすることもできる。このような構成としても、半透過
反射型の液晶表示装置を実現することができる。この場
合の液晶表示装置の動作を図７を参照して以下に説明す
る。Next, in the liquid crystal display device of the present invention, the lower reflective polarizing layer is partially provided on the inner surface side of the lower substrate,
A lower polarizing layer may be provided below the lower reflective polarizing layer. Even with such a configuration, a transflective liquid crystal display device can be realized. The operation of the liquid crystal display device in this case will be described below with reference to FIG.
【００３４】図７は、本発明に係る半透過反射型の液晶
表示装置の動作原理を説明するための説明図であり、こ
の図に示す液晶表示装置は、液晶５３の上下に上偏光板
５４及び下反射偏光層５１を備え、下反射偏光層５１の
下側に下偏光層５５、下基板５０が配置され、下基板５
０の外面側に、照明装置５８及び反射板５９を備えて構
成されている。そして、本構成の液表表示装置には、下
反射偏光層５１に、照明装置５８から出射された光を透
過させるための開口部５７が設けられており、それ以外
は図４に示すものと同様の構成である。尚、図７に示す
構成要素のうち、図６と同一の符号が付された構成要素
は、図６と同一のものとし、その詳細な説明は省略す
る。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the transflective liquid crystal display device according to the present invention. In the liquid crystal display device shown in FIG. And the lower reflective polarizing layer 51, and the lower polarizing layer 55 and the lower substrate 50 are disposed below the lower reflective polarizing layer 51.
On the outer surface side of 0, a lighting device 58 and a reflection plate 59 are provided. In the liquid surface display device of this configuration, the lower reflection polarization layer 51 is provided with the opening 57 for transmitting the light emitted from the illumination device 58, and the other parts are those shown in FIG. It has the same configuration. It should be noted that among the constituent elements shown in FIG. 7, the constituent elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 are the same as those in FIG. 6, and detailed description thereof will be omitted.
【００３５】図７に示す液晶表示装置において、透過モ
ードの表示を行う場合には、図７（ａ）に示すように、
照明装置５８から出射された光は、下基板５０を透過
後、下偏光層５０により紙面に平行な偏光へ変換され、
次いで、その一部が開口部５７を通過して液晶５３に入
射して表示に利用されるようになっている。液晶５３に
入射した光は、液晶５３がオン状態であれば、液晶５３
による作用をほとんど受けずに上偏光板５４に到達し、
紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板５４に吸収され、
画素は暗表示される。一方、液晶５３がオフ状態であれ
ば、液晶の旋光作用により紙面に平行な偏光から紙面に
垂直な偏光へ変換され、上偏光板５４を透過して画素が
明表示されるようになっている。In the liquid crystal display device shown in FIG. 7, when displaying in the transmissive mode, as shown in FIG.
The light emitted from the illuminating device 58 is converted into polarized light parallel to the paper surface by the lower polarizing layer 50 after passing through the lower substrate 50.
Then, a part thereof passes through the opening 57 and enters the liquid crystal 53 to be used for display. The light incident on the liquid crystal 53 is the liquid crystal 53 if the liquid crystal 53 is in the ON state.
Reaches the upper polarizing plate 54 with almost no effect of
Absorbed by the upper polarizing plate 54 having a transmission axis perpendicular to the plane of the paper,
The pixels are displayed dark. On the other hand, when the liquid crystal 53 is in the off state, the polarized light parallel to the paper surface is converted into the polarized light perpendicular to the paper surface by the optical rotation effect of the liquid crystal, and the light is transmitted through the upper polarizing plate 54 to display pixels brightly. .
【００３６】また、上記下反射偏光層５１の開口部５７
に入射せず、下反射偏光層５１の下面側で反射された光
は、照明装置５８側へ戻され、照明装置５８外面側の反
射板５９により反射されて再び下反射偏光層５１へ入射
する光となる。このようにして下反射偏光層５１と反射
板５９との間で反射を繰り返すうち、開口部５７へ入射
し、表示に利用されるようになっている。In addition, the opening 57 of the lower reflective polarizing layer 51.
The light reflected on the lower surface side of the lower reflection polarization layer 51 is returned to the lighting device 58 side, is reflected by the reflection plate 59 on the outer surface side of the lighting device 58, and enters the lower reflection polarization layer 51 again. Become light. While reflection is repeated between the lower reflective polarization layer 51 and the reflection plate 59 in this manner, the light is incident on the opening 57 and is used for display.
【００３７】従って、本構成によれば、特に透過モード
において明るい表示が得られ、視認性に優れた液晶表示
装置を提供することができる。Therefore, according to this structure, a bright display can be obtained especially in the transmission mode, and a liquid crystal display device having excellent visibility can be provided.
【００３８】図７に示す液晶表示装置において反射モー
ドの表示を行う場合には、図７（ｂ）に示すように、上
偏光板５４の上方から入射した外光が、上偏光板５４に
より紙面に垂直な偏光へ変換され、液晶５３へ入射す
る。ここで、液晶５３がオン状態であれば、入射した光
は液晶５３による作用をほとんど受けずに下反射偏光層
５１へ到達し、紙面に垂直な透過軸を有する下反射偏光
層５１を透過されて下偏光層５５へ到達する。そして、
紙面に平行な透過軸を有する下偏光層５５に吸収され
る。このようにして画素が暗表示される。When displaying in the reflection mode in the liquid crystal display device shown in FIG. 7, external light incident from above the upper polarizing plate 54 is reflected by the upper polarizing plate 54 on the paper surface as shown in FIG. 7B. It is converted into polarized light perpendicular to and is incident on the liquid crystal 53. Here, when the liquid crystal 53 is in the ON state, the incident light reaches the lower reflection polarizing layer 51 with almost no effect of the liquid crystal 53 and is transmitted through the lower reflection polarizing layer 51 having a transmission axis perpendicular to the paper surface. Reach the lower polarizing layer 55. And
It is absorbed by the lower polarizing layer 55 having a transmission axis parallel to the paper surface. In this way, the pixels are darkly displayed.
【００３９】一方、液晶５３がオフ状態の場合には、入
射した光は液晶５３の旋光作用により紙面に平行な偏光
へ変換されて下反射偏光層５１に到達し、この紙面に垂
直な透過軸（紙面に平行な反射軸）を有する下反射偏光
層５１により反射されて液晶５３側へ向かう光とされ、
液晶５３の旋光作用により再び紙面に垂直な偏光へ変換
されて、紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板５４を透
過し、上方へ出射される。このようにして画素が明表示
される。On the other hand, when the liquid crystal 53 is in the off state, the incident light is converted into polarized light parallel to the paper surface by the optical rotation of the liquid crystal 53 and reaches the lower reflection polarizing layer 51, and the transmission axis perpendicular to the paper surface. The light is reflected by the lower reflective polarization layer 51 having (the reflection axis parallel to the paper surface) and is directed to the liquid crystal 53 side,
It is converted again into polarized light perpendicular to the paper surface by the optical rotation of the liquid crystal 53, passes through the upper polarizing plate 54 having a transmission axis perpendicular to the paper surface, and is emitted upward. In this way, the pixels are displayed brightly.
【００４０】上記の液晶表示装置においても、図５に示
す下反射偏光層４４と同様に、下反射偏光層５１を構成
する２つの斜面部の傾斜角が互いに異ならされて形成さ
れているので、外光の入射方向と、反射光の出射方向を
異ならせることができ、これらの傾斜角度を適切に制御
することで、使用者の視線方向への出射光量を多くして
実質的な表示の明るさを向上させることができる。In the above-mentioned liquid crystal display device as well, as in the lower reflective polarizing layer 44 shown in FIG. 5, the inclination angles of the two inclined surface portions forming the lower reflective polarizing layer 51 are different from each other, so that The incident direction of external light and the outgoing direction of reflected light can be made different, and by appropriately controlling the inclination angle of these, the amount of outgoing light in the direction of the user's line of sight can be increased and the actual display brightness can be increased. Can be improved.
【００４１】次に、本発明の液晶表示装置においては、
前記２つの斜面部のうち、一方の斜面部と前記下基板と
の成す角度が２０度以上５０度以下とされ、他方の斜面
部と前記下基板との成す角度が５０度以上８０度以下と
されることが好ましい。更にこの好ましくは、３０度以
上５０度以下とされ、他方の斜面部と前記下基板との成
す角度が５０度以上７５度以下とされるこのような構成
とすることで、携帯電話などの電子機器の表示部に本発
明の液晶表示装置を用いて反射表示を行った場合に、こ
の電子機器を使用する使用者の視線方向の光量を増加さ
せることができ、実質的に明るい表示が得られる。Next, in the liquid crystal display device of the present invention,
An angle between one of the two slopes and the lower substrate is 20 degrees or more and 50 degrees or less, and an angle between the other slope and the lower substrate is 50 degrees or more and 80 degrees or less. Preferably. More preferably, the angle between the other slope and the lower substrate is 30 degrees or more and 50 degrees or less, and the angle between the lower substrate and the lower substrate is 50 degrees or more and 75 degrees or less. When performing reflective display using the liquid crystal display device of the present invention on the display section of the device, it is possible to increase the amount of light in the line-of-sight direction of the user who uses this electronic device, and obtain a substantially bright display. .
【００４２】携帯電話機などにおいては、使用時の外光
の入射角度は通常約２０〜４５度とされ、使用者は表示
部のほぼ正面に配置される。液晶表示装置の構成材料の
屈折率は約１．５であることから、液晶表示装置への入
射角が約２０〜４５度の場合、傾斜部への入射角は約１
５〜３０度となる。傾斜部への入射角１５度の光の反射
方向を液晶表示装置の法線方向とした場合に、各斜面部
の傾斜角度はそれぞれ４５度±５度、５５度±５度とす
れば、反射光の出射方向を使用者に向けることができる
ので、これらの傾斜角度とすることが最も望ましい。ま
た、傾斜部への入射角３０度の光の反射方向を液晶表示
装置の法線方向とした場合に、各斜面部の傾斜角度はそ
れぞれ３５度±５度、７０度±５度とすれば、反射光の
出射方向を使用者に向けることができるので、これらの
傾斜角度とすることが最も望ましい。しかしながら、使
用者と、表示部（液晶表示装置）と、外光との位置関係
は基本的には上記のようになるが、実際に使用する際
に、使用者は最も明るい表示が得られるような位置に表
示部を移動させて使用するので、前記斜面部の傾斜角度
が前記の範囲内であれば、使用者による位置の微調整に
より実用的に用いることができる。前記傾斜角度が前記
の範囲を超える場合には、使用者による配置の微調整を
行っても十分に明るい表示が得られなくなるため好まし
くない。In a mobile phone or the like, the incident angle of external light during use is usually about 20 to 45 degrees, and the user is placed almost in front of the display section. Since the refractive index of the constituent material of the liquid crystal display device is about 1.5, when the angle of incidence on the liquid crystal display device is about 20 to 45 degrees, the angle of incidence on the inclined portion is about 1.
It will be 5 to 30 degrees. When the direction of reflection of light having an incident angle of 15 degrees to the inclined portion is the normal direction of the liquid crystal display device, if the inclination angles of the inclined portions are 45 ° ± 5 ° and 55 ° ± 5 °, respectively, These inclination angles are most desirable because the emission direction of light can be directed to the user. Further, when the reflection direction of light having an incident angle of 30 degrees to the inclined portion is the normal direction of the liquid crystal display device, the inclination angles of the inclined portions are 35 ° ± 5 ° and 70 ° ± 5 °, respectively. Since the emitting direction of the reflected light can be directed to the user, these inclination angles are most desirable. However, the positional relationship among the user, the display unit (liquid crystal display device), and the external light is basically as described above, but in actual use, the user should obtain the brightest display. Since the display unit is moved to another position for use, if the inclination angle of the slope is within the above range, it can be practically used by fine adjustment of the position by the user. If the inclination angle exceeds the above range, it is not preferable because a sufficiently bright display cannot be obtained even if the user finely adjusts the arrangement.
【００４３】次に、本発明の液晶表示装置においては、
前記下反射偏光層の透過軸と、前記下偏光層の透過軸と
が、ほぼ直交して配置されることが好ましい。図６、７
に示す液晶表示装置においては、反射モードの表示を行
う場合に、下反射偏光層５１を透過された光は、下偏光
層５５により吸収されて画素が暗表示されるので、下反
射偏光層５１の透過軸と、下偏光層５５の透過軸とが直
交していれば、下反射偏光層５１を透過された光はほぼ
全て下偏光層５５に吸収され、暗表示をより暗くするこ
とができるので、反射モードのコントラストを向上さ
せ、鮮明な表示を得ることができる。Next, in the liquid crystal display device of the present invention,
It is preferable that the transmission axis of the lower reflective polarizing layer and the transmission axis of the lower polarizing layer are arranged substantially orthogonal to each other. 6 and 7
In the liquid crystal display device shown in (1), when the display in the reflection mode is performed, the light transmitted through the lower reflective polarizing layer 51 is absorbed by the lower polarizing layer 55 and the pixel is darkly displayed. If the transmission axis of the lower polarizing layer 55 and the transmission axis of the lower polarizing layer 55 are orthogonal to each other, almost all the light transmitted through the lower reflective polarizing layer 51 is absorbed by the lower polarizing layer 55, and the dark display can be made darker. Therefore, the contrast of the reflection mode can be improved and a clear display can be obtained.
【００４４】次に、本発明の液晶表示装置においては、
前記下反射偏光層の透過軸と、下偏光層の透過軸との成
す角度が、６０度以上１２０度以下とされていてもよ
い。上述のように、下反射偏光層の透過軸と下偏光層の
透過軸とは、互いに直交して配置されるのが最も好まし
いが、上記の範囲内であれば実用的に用いることができ
る。両者の交差する角度が上記範囲を越えると、反射モ
ード時のコントラストの低下が起こるので好ましくな
い。Next, in the liquid crystal display device of the present invention,
The angle formed by the transmission axis of the lower reflective polarizing layer and the transmission axis of the lower polarizing layer may be 60 degrees or more and 120 degrees or less. As described above, it is most preferable that the transmission axis of the lower reflective polarizing layer and the transmission axis of the lower polarizing layer are arranged orthogonal to each other, but they can be practically used within the above range. If the angle at which they intersect exceeds the above range, the contrast in the reflection mode is lowered, which is not preferable.
【００４５】次に、本発明の液晶表示装置は、前記下反
射偏光層より上側に、該下反射偏光層により反射された
光を散乱させるための散乱層が設けられた構成とするこ
とが好ましい。このような構成とすることで、下反射偏
光層で反射された光の強度が局所的に強くなり、反射モ
ードでの表示の視認性が低下するのを防ぐことができ
る。この散乱層は、少なくとも下反射偏光層よりも上側
に設けられていれば良く、上基板の外側に散乱層として
の前方散乱板を設けて構成しても良いし、上下基板の内
面側に形成しても良い。Next, the liquid crystal display device of the present invention preferably has a structure in which a scattering layer for scattering the light reflected by the lower reflective polarizing layer is provided above the lower reflective polarizing layer. . With such a configuration, it is possible to prevent the intensity of the light reflected by the lower reflective polarizing layer from becoming locally strong, thereby preventing the visibility of the display in the reflective mode from decreasing. This scattering layer may be provided at least above the lower reflective polarizing layer, and may be configured by providing a front scattering plate as a scattering layer on the outside of the upper substrate, or formed on the inner surface side of the upper and lower substrates. You may.
【００４６】次に、本発明の液晶表示装置は、前記上基
板または下基板の内面側に、カラーフィルタを備えた構
成とすることもできる。このような構成とすることで、
反射型または半透過反射型のカラー液晶表示装置が得ら
れる。このカラーフィルタは、上基板の内面側にも形成
することができるが、下反射偏光層の直上に形成するこ
とが好ましい。下反射偏光層の直上にカラーフィルタを
配置すれば、色ずれや視差を抑えてより鮮明なカラー表
示を得ることができる。Next, the liquid crystal display device of the present invention may have a structure in which a color filter is provided on the inner surface side of the upper substrate or the lower substrate. With this configuration,
A reflective or transflective color liquid crystal display device can be obtained. This color filter can be formed on the inner surface side of the upper substrate, but is preferably formed directly on the lower reflective polarizing layer. By disposing a color filter directly above the lower reflective polarizing layer, it is possible to suppress color misregistration and parallax and obtain a clearer color display.
【００４７】次に、本発明の電子機器は、先のいずれか
に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。この
構成によれば、反射モードにおいて実質的に明るい表示
が得られる、優れた表示部を備えた電子機器を実現する
ことができる。図８は、本発明に係る電子機器の作用を
説明するための説明図であり、ここでは、電子機器の一
例として携帯電話における作用を説明する。Next, the electronic equipment of the present invention is characterized by including any one of the liquid crystal display devices described above. According to this configuration, it is possible to realize an electronic device including an excellent display unit that can obtain a substantially bright display in the reflection mode. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the electronic device according to the present invention. Here, the operation of the mobile phone will be described as an example of the electronic device.
【００４８】図８に示す携帯電話７０は、筐体７１に表
示部７２と、操作部７３とを備えて構成されており、表
示部７２は、上記本発明の液晶表示装置で構成されてい
る。この携帯電話７０では、表示部７２の斜め上方から
入射する入射光が、表示部７２の正面の使用者Ｕの方向
へ反射するようになっており、使用者の方向で明るい表
示を得ることができる。A mobile phone 70 shown in FIG. 8 is constructed by including a display portion 72 and an operation portion 73 in a housing 71, and the display portion 72 is constituted by the liquid crystal display device of the present invention. . In this mobile phone 70, incident light that is incident obliquely from above the display 72 is reflected in the direction of the user U in front of the display 72, and a bright display can be obtained in the direction of the user. it can.
【００４９】[0049]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００５０】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態である反射型の液晶表示装置の部分断面図で
ある。本実施形態は、パッシブマトリクス方式の半透過
反射型カラー液晶表示装置の例である。尚、以下の図面
においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜
厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the reflective liquid crystal display device which is the embodiment of This embodiment is an example of a passive matrix type transflective color liquid crystal display device. In addition, in the following drawings, in order to make the drawings easy to see, the film thicknesses and the dimensional ratios of the respective components are appropriately changed.
【００５１】本実施形態の液晶表示装置１は、図１に示
すように、下基板２と上基板３とが対向配置されてこの
上下基板２，３に挟まれた空間にＳＴＮ（Super Twiste
d Nematic）液晶からなる液晶４が挟持されて概略構成
されている。As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 of this embodiment has an STN (Super Twiste) in a space sandwiched between the upper and lower substrates 2 and 3 in which a lower substrate 2 and an upper substrate 3 are arranged to face each other.
A liquid crystal 4 composed of d Nematic liquid crystal is sandwiched between the liquid crystal 4 and the device.
【００５２】ガラスや樹脂などからなる下基板２の内面
側には、図４に示すものと同様の構成の下反射偏光層６
が形成され、この下反射偏光層６上にＩＴＯ等の透明導
電膜からなるストライプ状の走査電極８が図示横方向に
延在し、この走査電極８を覆うようにポリイミド等から
なる配向膜９が積層されている。また、前記下基板２の
外面側には、光吸収性の材料からなる光吸収層２０が設
けられている。On the inner surface side of the lower substrate 2 made of glass or resin, the lower reflective polarizing layer 6 having the same structure as that shown in FIG.
Stripe-shaped scanning electrodes 8 made of a transparent conductive film such as ITO extend in the lateral direction in the figure on the lower reflective polarization layer 6, and an alignment film 9 made of polyimide or the like covers the scanning electrodes 8. Are stacked. Further, a light absorbing layer 20 made of a light absorbing material is provided on the outer surface side of the lower substrate 2.
【００５３】前記下反射偏光層６は、例えばＴａ2Ｏ
5と、ＳｉＯ2を３μｍ程度の積層ピッチで積層して形成
することができ、その溝のピッチは、２μｍ程度とされ
る。また、下反射偏光層６を構成する材料は、上記に限
定されず、Ｓｉ，ＴｉＯ2等も用いることができ、その
積層ピッチも構成材料に応じて適宜変更することができ
る。The lower reflective polarizing layer 6 is made of, for example, Ta 2 O.
5 and SiO 2 can be formed by laminating at a lamination pitch of about 3 μm, and the pitch of the grooves is about 2 μm. Further, the material forming the lower reflective polarizing layer 6 is not limited to the above, Si, TiO 2 or the like can be used, and the stacking pitch thereof can be appropriately changed according to the constituent material.
【００５４】一方、ガラスや樹脂などからなる上基板３
の内面側には、前記下基板２の走査電極８と直交するよ
うに赤、緑および青のカラーフィルタ１１が紙面垂直方
向に延在してこの順番に繰り返し配列しており、その上
にはこのカラーフィルタ１１によって形成された凹凸を
平坦化するための平坦化膜１２が積層されている。そし
て平坦化膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなるス
トライプ状の信号電極１４が紙面垂直方向に延在してお
り、この走査電極１４上にポリイミド等からなる配向膜
１５が積層形成されている。また、上基板３の外面側に
は、前方散乱板１６と、位相差板１７と、上偏光板１３
がこの順に上基板３上に積層されて設けられている。On the other hand, the upper substrate 3 made of glass or resin
Red, green and blue color filters 11 extend in the direction perpendicular to the plane of the drawing so as to be orthogonal to the scanning electrodes 8 of the lower substrate 2, and are repeatedly arranged in this order on the inner surface side of the above. A flattening film 12 for flattening the unevenness formed by the color filter 11 is laminated. A stripe-shaped signal electrode 14 made of a transparent conductive film such as ITO extends in the direction perpendicular to the paper surface on the flattening film 12, and an alignment film 15 made of polyimide or the like is laminated on the scan electrode 14. ing. Further, on the outer surface side of the upper substrate 3, the front scattering plate 16, the phase difference plate 17, and the upper polarizing plate 13 are provided.
Are laminated on the upper substrate 3 in this order.
【００５５】上記基本構成を有する本実施形態の液晶表
示装置は、下基板２の内側に、下反射偏光層６を形成し
て構成されており、この下反射偏光層６は、そのプリズ
ム形状を構成する２つの斜面部の傾斜角度が互いに異な
らされて形成されている。従って、本実施形態の反射型
液晶表示装置によれば、入射光に対する反射光の出射方
向を任意の方向に設計することができ、例えば、使用者
の視線方向に反射光の出射方向を一致させ、実質的に明
るい表示が得られるようになっている。また、下基板２
の外面側に設けられた光吸収層２０により、下反射偏光
層６を透過した光は吸収され、液晶４側へ戻ることがな
いので、暗表示をより暗くすることができ、コントラス
トに優れた反射表示を可能としている。The liquid crystal display device of the present embodiment having the above-mentioned basic structure is formed by forming the lower reflective polarization layer 6 inside the lower substrate 2, and the lower reflective polarization layer 6 has its prism shape. The inclination angles of the two slope portions that are formed are different from each other. Therefore, according to the reflective liquid crystal display device of the present embodiment, the outgoing direction of the reflected light with respect to the incident light can be designed to be an arbitrary direction, and, for example, the outgoing direction of the reflected light can be aligned with the line-of-sight direction of the user. , A substantially bright display is obtained. Also, the lower substrate 2
Since the light absorbing layer 20 provided on the outer surface side absorbs the light transmitted through the lower reflective polarizing layer 6 and does not return to the liquid crystal 4 side, dark display can be made darker and excellent in contrast. Reflective display is possible.
【００５６】（第２の実施形態）図２は、本発明の第２
の実施形態である半透過反射型の液晶表示装置の部分断
面図である。図２に示す液晶表示装置が、図１に示す反
射型の液晶表示装置と異なる点は、下基板２の外面側
に、下偏光板（下偏光層）２１と、反射偏光板２２がこ
の順に積層されて設けられており、反射偏光板２２の外
側に、バックライト（照明装置）５と、このバックライ
ト５の外面側に配設された反射板１８とが設けられてい
る点であり、その他の構成は図１に示す液晶表示装置と
共通である。従って、図２に示す構成要素のうち、図１
と共通のものには同一の符号を付し、その詳細な説明は
省略する。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device that is an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device shown in FIG. 2 is different from the reflective liquid crystal display device shown in FIG. 1 in that a lower polarizing plate (lower polarizing layer) 21 and a reflective polarizing plate 22 are provided in this order on the outer surface side of the lower substrate 2. It is provided in a laminated manner, and a backlight (illumination device) 5 and a reflection plate 18 arranged on the outer surface side of the backlight 5 are provided outside the reflective polarizing plate 22, Other configurations are common to the liquid crystal display device shown in FIG. Therefore, among the components shown in FIG.
The same parts as those of the above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００５７】本実施形態の液晶表示装置は、外光を利用
した反射モードと、バックライト５を光源とする透過モ
ードとを切り替えながら使用することができる半透過反
射型の液晶表示装置とされており、その動作原理は、図
６に示す液晶表示装置と同様である。外光を利用する反
射表示においては、上記第１の実施形態の液晶表示装置
と同様に、下反射偏光層６のプリズム形状を構成する２
つの斜面部の傾斜角度が互いに異ならされて形成されて
いることで、入射校に対する反射光の出射方向を適切な
方向とすることができるので、使用者の視線方向の反射
光量を増加させ、実質的に明るい表示を可能としてい
る。The liquid crystal display device of the present embodiment is a semi-transmissive reflection type liquid crystal display device which can be used while switching between the reflection mode using external light and the transmission mode using the backlight 5 as a light source. However, the operating principle is the same as that of the liquid crystal display device shown in FIG. In the reflective display using external light, the prism shape of the lower reflective polarization layer 6 is formed as in the liquid crystal display device of the first embodiment.
Since the inclined angles of the two slopes are formed to be different from each other, the emission direction of the reflected light with respect to the entrance school can be set to an appropriate direction, so that the amount of reflected light in the line of sight of the user is increased and Bright display is possible.
【００５８】また、バックライト５を光源として利用す
る透過モードにおいても、下反射偏光層６の下面側で反
射された光を再利用することで、光源の利用効率を向上
させ、明るい表示を可能としている。すなわち、下偏光
板２１の外面側に設けられた反射偏光板２２は、その透
過軸が下偏光板２１の透過軸とほぼ平行となるように配
置されており、これにより、バックライト５から出射さ
れた光が反射偏光板２２の透過軸に平行な偏光に変換さ
れ、そのほぼ全てが下偏光板２１を透過されるようにな
っている。前記反射偏光板２２により反射された光は、
バックライト５の反射板１８と反射偏光板２２との間で
反射を繰り返すうち、その偏光の状態が変化して反射偏
光板２２を透過できるようになり、この光も表示に寄与
する光として利用することができるようになっている。Also in the transmissive mode in which the backlight 5 is used as a light source, by reusing the light reflected on the lower surface side of the lower reflective polarizing layer 6, the utilization efficiency of the light source is improved and bright display is possible. I am trying. That is, the reflective polarizing plate 22 provided on the outer surface side of the lower polarizing plate 21 is arranged such that the transmission axis thereof is substantially parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate 21, whereby the light is emitted from the backlight 5. The converted light is converted into polarized light parallel to the transmission axis of the reflective polarizing plate 22, and almost all of the light is transmitted through the lower polarizing plate 21. The light reflected by the reflective polarizing plate 22 is
While reflection is repeated between the reflection plate 18 and the reflection polarizing plate 22 of the backlight 5, the state of the polarization is changed so that the light can be transmitted through the reflection polarizing plate 22, and this light is also used as light contributing to display. You can do it.
【００５９】さらに、本実施形態の半透過反射型液晶表
示装置では、透過モードと反射モードで、明暗表示と液
晶の電圧印加状態とが同じくされているので、透過モー
ドでの動作中に外光が入射しても液晶表示装置のコント
ラストが低下することがない。このように、本実施形態
の液晶表示装置は、透過モード、反射モードのいずれに
おいても、優れた視認性を備えるものである。Further, in the transflective liquid crystal display device of this embodiment, the bright and dark display and the voltage application state of the liquid crystal are the same in the transmissive mode and the reflective mode. Does not lower the contrast of the liquid crystal display device. As described above, the liquid crystal display device of the present embodiment has excellent visibility in both the transmissive mode and the reflective mode.
【００６０】（第３の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態である半透過反射型の液晶表示装置の部分断
面図である。図３に示す液晶表示装置が、図２に示す半
透過反射型の液晶表示装置と異なる点は、下反射偏光層
６に、バックライト５から出射された光を透過させるた
めの開口部１０が設けられている点のみであり、その他
の構成は図２に示す液晶表示装置と共通である。従っ
て、図３に示す構成要素のうち、図２と共通のものには
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。(Third Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device that is an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device shown in FIG. 3 is different from the transflective liquid crystal display device shown in FIG. 2 in that the lower reflective polarizing layer 6 has an opening 10 for transmitting light emitted from the backlight 5. Only the points are provided, and other configurations are common to the liquid crystal display device shown in FIG. Therefore, of the components shown in FIG. 3, those common to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００６１】図３に示す本実施形態の液晶表示装置の動
作原理は、図７に示す液晶表示装置と同様である。そし
て、上記第２の実施形態の液晶表示装置と同様に、反射
モードにおいては、反射光の出射方向を使用者の視線に
合わせることで、使用者に視認される表示の明るさを向
上させ、また、透過モードにおいては、バックライト５
の光の利用効率を向上させることで明るい表示を実現し
ている。The operation principle of the liquid crystal display device of this embodiment shown in FIG. 3 is the same as that of the liquid crystal display device shown in FIG. Then, similarly to the liquid crystal display device of the second embodiment, in the reflection mode, by adjusting the emission direction of the reflected light to the line of sight of the user, the brightness of the display visually recognized by the user is improved, In the transmissive mode, the backlight 5
A bright display has been realized by improving the use efficiency of light.
【００６２】（電子機器）上記各実施の形態の液晶表示
装置を備えた電子機器の例について説明する。(Electronic Equipment) Examples of electronic equipment equipped with the liquid crystal display device of each of the above embodiments will be described.
【００６３】図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜
視図である。この図において、符号１０００は携帯電話
本体を示し、符号１００１は上記の液晶表示装置を用い
た液晶表示部を示している。FIG. 9A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In this figure, reference numeral 1000 indicates a mobile phone main body, and reference numeral 1001 indicates a liquid crystal display unit using the above liquid crystal display device.
【００６４】図９（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を
示した斜視図である。この図において、符号１１００は
時計本体を示し、符号１１０１は上記の液晶表示装置を
用いた液晶表示部を示している。FIG. 9B is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In this figure, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a liquid crystal display unit using the above liquid crystal display device.
【００６５】図９（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。図９
（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１
２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報
処理装置本体、符号１２０６は上記の液晶表示装置を用
いた液晶表示部を示している。FIG. 9C is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor and a personal computer. Figure 9
In (c), reference numeral 1200 is an information processing device, reference numeral 1
Reference numeral 202 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 denotes an information processing apparatus main body, and reference numeral 1206 denotes a liquid crystal display unit using the above liquid crystal display device.
【００６６】以上の図９（ａ）〜（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
を備えたことで、使用者の視線方向への反射光量を多く
し、反射モードにおける表示の明るさを実質的な向上を
実現している。The above-described electronic devices shown in FIGS. 9A to 9C are provided with the liquid crystal display section using the liquid crystal display device of the above-described embodiment, and thus the amount of reflected light in the direction of the line of sight of the user can be reduced. In addition, the brightness of the display in the reflective mode is substantially improved.
【００６７】[0067]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶表示装置は、互いに対向する上基板と下基板との間
に液晶が挟持され、該液晶の上下に上偏光層と、下反射
偏光層とを備え、前記下反射偏光層が、断面くさび状を
成す２つの斜面部が周期的に連続形成されたプリズム形
状の誘電体干渉膜を積層して形成されており、前記各斜
面部と前記下基板との成す角度が、各々の斜面部で互い
に異ならされた構成としたことで、外光の入射方向と反
射された光の出射方向とを異ならせ、その反射光の出射
方向を使用者の視線方向に一致させることで、使用者の
視線方向の光量を増加させることができ、反射モードに
おける表示の明るさを実質的に向上させることができ
る。As described above in detail, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal is sandwiched between the upper substrate and the lower substrate facing each other, and the upper polarizing layer and the lower polarizing layer are provided above and below the liquid crystal. And a reflective polarizing layer, wherein the lower reflective polarizing layer is formed by laminating prismatic dielectric interference films in which two slanting surface portions having a wedge-shaped cross section are continuously formed. The angle formed between the lower part and the lower substrate is different from each other in each slope portion, so that the incident direction of external light is different from the emitting direction of reflected light, and the emitting direction of the reflected light is different. By matching with the line-of-sight direction of the user, the light amount in the line-of-sight direction of the user can be increased, and the display brightness in the reflection mode can be substantially improved.
【００６８】また本発明の電子機器によれば、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たこと
で、使用者の視線方向への反射光量を多くし、反射モー
ドにおける表示の明るさを実質的な向上を実現すること
ができる。Further, according to the electronic apparatus of the present invention, by providing the liquid crystal display unit using the liquid crystal display device of the above-described embodiment, the amount of reflected light in the direction of the line of sight of the user is increased, and the display in the reflection mode is performed. The brightness can be substantially improved.
【図１】 図１は、本発明の一実施の形態である反射型
液晶表示装置の部分断面構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図２は、本発明の第２の実施形態である半透
過反射型液晶表示装置の部分断面構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of a transflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 図３は、本発明に係る液晶表示装置の動作原
理を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the liquid crystal display device according to the present invention.
【図４】 図４は、図３に示す下反射偏光層の近傍にお
ける光路を示す図である。4 is a diagram showing an optical path in the vicinity of the lower reflective polarizing layer shown in FIG.
【図５】 図５は、本発明に係る下反射偏光層の構造を
示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a structure of a lower reflective polarizing layer according to the present invention.
【図６】 図６は、本発明に係る液晶表示装置の動作原
理を説明するための説明図であり、図６（ａ）は透過モ
ードを示し、図６（ｂ）は反射モードを示している。6A and 6B are explanatory views for explaining the operation principle of the liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 6A shows a transmissive mode, and FIG. 6B shows a reflective mode. There is.
【図７】 図７は、本発明に係る液晶表示装置の動作原
理を説明するための説明図であり、図７（ａ）は透過モ
ードを示し、図７（ｂ）は反射モードを示している。7A and 7B are explanatory views for explaining the operation principle of the liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 7A shows a transmissive mode, and FIG. 7B shows a reflective mode. There is.
【図８】 図８は、本発明に係る電子機器の作用を説明
するための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the electronic device according to the present invention.
【図９】 図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電子機器の
一例を示す斜視図である。9 (a) to 9 (c) are perspective views showing an example of an electronic apparatus of the present invention.
【図１０】 図１０は、従来の液晶表示装置の一例を示
す部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing an example of a conventional liquid crystal display device.
【図１１】 図１１は、図１０に示す下反射偏光層の近
傍における光路を示す説明図である。11 is an explanatory diagram showing an optical path in the vicinity of the lower reflective polarizing layer shown in FIG.
１ 液晶表示装置 ２ 下基板 ３ 上基板 ４ 液晶 ５ バックライト（照明装置） ６ 下反射偏光層 １１ カラーフィルタ １３ 上偏光板（上偏光層） １６ 前方散乱板（散乱層） ２１ 下偏光板（下偏光層） ２２ 反射偏光板 1 Liquid crystal display 2 Lower substrate 3 Upper substrate 4 liquid crystal 5 Backlight (illumination device) 6 Lower reflective polarizing layer 11 color filters 13 Upper polarizing plate (upper polarizing layer) 16 Forward scattering plate (scattering layer) 21 Lower polarizing plate (lower polarizing layer) 22 Reflective polarizing plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ 1/13363 1/13363 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) G02F 1/1335 520 G02F 1/1335 520 1/13363 1/13363
Claims (9)
液晶が挟持され、該液晶の上下に上偏光層と、下反射偏
光層とを備え、 前記下反射偏光層が、断面くさび状を成す２つの斜面部
が周期的に連続形成されたプリズム形状の誘電体干渉膜
を積層して形成されており、 前記各斜面部と前記下基板との成す角度が、各々の斜面
部で互いに異なっていることを特徴とする液晶表示装
置。1. A liquid crystal is sandwiched between an upper substrate and a lower substrate facing each other, and an upper polarizing layer and a lower reflective polarizing layer are provided above and below the liquid crystal, and the lower reflective polarizing layer has a wedge-shaped cross section. Is formed by laminating prism-shaped dielectric interference films in which two slanted surfaces that are periodically formed are stacked, and the angle formed between each slanted surface and the lower substrate is mutually different at each slanted surface. A liquid crystal display device characterized by being different.
に直交する反射軸を有し、入射する光の前記反射軸に平
行な成分の一部を反射し、一部を透過する半透過反射型
の反射偏光層とされ、 前記下反射偏光層の下側に、下偏光層が設けられたこと
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。2. The lower reflective polarizing layer has a transmission axis and a reflection axis orthogonal to the transmission axis, reflects a part of a component of incident light parallel to the reflection axis, and transmits a part of the component. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflective polarizing layer is a semi-transmissive reflective type, and a lower polarizing layer is provided below the lower reflective polarizing layer.
側に部分的に設けられ、前記下反射偏光層の下側に、下
偏光層が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の
液晶表示装置。3. The lower reflective polarizing layer is partially provided on an inner surface side of the lower substrate, and the lower polarizing layer is provided below the lower reflective polarizing layer. The liquid crystal display device according to item 1.
と前記下基板との成す角度が２０度以上５０度以下とさ
れ、他方の斜面部と前記下基板との成す角度が５０度以
上８０度以下とされたことを特徴とする請求項１ないし
３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。4. An angle between one of the two slopes and the lower substrate is 20 degrees or more and 50 or less, and an angle between the other slope and the lower substrate is 50 degrees. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid crystal display device is set to 80 degrees or less.
光層の透過軸とが、ほぼ直交して配置されたことを特徴
とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の液晶表
示装置。5. The transmission axis of the lower reflective polarizing layer and the transmission axis of the lower polarizing layer are arranged substantially orthogonal to each other, according to any one of claims 2 to 4. Liquid crystal display device.
の透過軸との成す角度が、６０度以上１２０度以下とさ
れたことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein an angle formed by the transmission axis of the lower reflective polarizing layer and the transmission axis of the lower polarizing layer is 60 degrees or more and 120 degrees or less. .
偏光層により反射された光を散乱させるための散乱層が
設けられたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれ
か１項に記載の液晶表示装置。7. The scattering layer for scattering the light reflected by the lower reflective polarizing layer is provided above the lower reflective polarizing layer. The liquid crystal display device according to item 1.
ラーフィルタを備えたことを特徴とする請求項１ないし
７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a color filter on an inner surface side of the upper substrate or the lower substrate.
の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。9. An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1. Description:
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|---|---|---|---|
| JP2003003429A JP2003222866A (en) | 2001-07-27 | 2003-01-09 | Liquid crystal display device and electronic device |
Applications Claiming Priority (3)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
- 2003-01-09 JP JP2003003429A patent/JP2003222866A/en not_active Withdrawn
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