JP2004341109A - Liquid crystal display device and electronic equipment - Google Patents

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JP2003135786A
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Masakatsu Higa
政勝 比嘉
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device which is a transflective liquid crystal display device and with which both reflective display and transmissive display are feasible and a high luminance and high contrast display is feasible, further which is provided with a construction advantageous to reduction in thickness and weight and which is manufactured at a low cost, and an electronic equipment provided with the same. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device is constructed by interposing a liquid crystal layer 16 between an upper substrate 14 and a lower substrate 13 placed opposite to each other, disposing a polarizing plate 36 on the upper substrate 14 side of the liquid crystal layer 16, disposing a reflection polarizing layer 18 on the lower substrate 13 side of the liquid crystal layer 16 and making the liquid crystal layer 16 contain a twisted nematic liquid crystal with a dichroic pigment mixed therein, wherein an alignment direction of liquid crystal molecules L of the liquid crystal layer 16 at a location adjacent to the upper substrate 14 is nearly parallel to a transmission axis of the polarizing plate 36 and an angle between the transmission axis of the polarizing plate 36 and a transmission axis of the reflection polarizing layer 18 is ≥0° and ≤70°. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置、及び電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、明るい場所では、通常の反射型の液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗い場所では、内部の光源により表示を視認可能にした半透過反射型液晶表示装置が提案されている。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表示または透過表示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を行うことができる。
【0003】
上記半透過反射型液晶表示装置では、開口部を有する金属反射膜を、液晶パネルを構成する基板内面に備えたものが一般的であるが、この種の液晶表示装置では、高品質の透過表示が得られないという問題を有していた。これは、視差が生じないように液晶パネル内面に半透過反射膜を設けているために、反射表示を液晶パネル前面に設けられた1枚の偏光板で行わなければならないという制約が生じ、光学設計の自由度が極度に小さくなることによる。そこで、反射表示を行うために設けられる反射層に偏光変換機能を付与することで、反射表示部における制約を緩和し、もって透過表示の光学設計を適切に行うことで、表示輝度及びコントラストの向上を図った半透過反射型液晶表示装置が提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−344702号公報
【特許文献2】
特開2003−43473号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載の半透過反射型液晶表示装置では、反射表示と透過表示とでネガポジ反転が生じるという問題を有している。この文献では、バックライトの電源のオン/オフ切替と同時に、白黒反転駆動回路を機能させて正常に表示が行われるようにしているが、透過表示において、液晶パネルに入射する外光の影響でコントラストが低下するのは避けられない。
これに対して、特許文献2に記載の半透過反射型液晶表示装置では、開口部を有する反射偏光層の外側に吸収偏光板が配設されており、上記反射表示と透過表示でのネガポジ反転を防止でき、透過表示時に液晶パネルに外光が入射してもコントラストの低下が生じないようになっている。しかしながら、明るい透過表示を得るためにバックライト光をリサイクルするための反射偏光板を上記吸収偏光板の外側に設けると、液晶表示装置の厚さが相当に大きくなり、半透過反射型液晶表示装置の好適な用途である携帯機器への搭載に際しては、薄型化、軽量化の点で不利になる。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、反射表示と透過表示の双方が可能な半透過反射型の液晶表示装置であって、高輝度、高コントラストの表示が可能であり、かつ薄型化、軽量化に有利な構成を備え、低コストで製造可能な液晶表示装置、及びこれを備えた電子機器を提供することを目的としている。
【0007】
【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層が挟持され、前記上基板側に偏光層が設けられ、前記下基板の内面側に反射偏光層が設けられた液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に照明装置とを備えた液晶表示装置であって、前記液晶層は、二色性色素を混入された捩れネマチック液晶を含み、前記上基板に隣接する位置における液晶層の液晶分子の配向方向が、前記偏光層の透過軸と略平行とされていることを特徴としている。
【0008】
本構成の液晶表示装置の基本構成は、二色性色素を混入された捩れネマチック液晶が含まれる液晶層によるゲストホストモードを備え、前記液晶層の下基板側に反射偏光層を備えた半透過反射型の液晶表示装置である。そして、表示原理は後述の実施形態に詳細に記載するが、反射表示においては、ゲストホスト液晶の吸収を利用した暗表示を行い、透過表示においては、液晶の旋光性を利用した暗表示を行うことができるようになっている。この構成により、反射表示と透過表示とでネガポジ反転が生じるのを防止することができ、外光の影響を受け難く、従って高コントラストの表示を得られるようになっている。
【0009】
また、上記偏光層の透過軸と反射偏光層の反射軸との成す角度を調整することで、透過表示と反射表示の明るさを調整することが可能になっているので、液晶表示装置の用途に合わせて、当該装置の透過/反射特性を任意に設定することができ、種々の用途に柔軟かつ迅速に対応できる。従って、本構成によれば、携帯用電子機器の表示部として用いて好適な半透過反射型液晶表示装置を提供することができる。
【0010】
また、反射偏光層に透過表示のための開口領域を設けない構成とされていることで、光の利用効率が向上し、もって明るい表示を得ることができるとともに、製造の容易性に優れ、低コストで製造可能な液晶表示装置とされている。
さらに、液晶層の下基板側に吸収型の偏光板を設けることなく、透過表示を行うことができるようになっているので、従来下基板の外面側に設けられていた偏光板の分だけ液晶表示装置を薄型化、軽量化することが可能になっている。
またさらに、透過表示を行う場合に、下基板の外面側に配設されたバックライト等の照明装置からの光のうち、反射偏光層により反射された成分についても、照明光としてリサイクルすることが可能になっており、これによりさらに透過表示の明るさを向上させる効果を奏する。このように反射偏光層が照明光のリサイクル機能を有していることで、従来、バックライト光のリサイクルを行うために下基板の外面側に必要とされていた反射偏光板が不要になり、この点においても、本発明の液晶表示装置は薄型化、軽量化に有利であり、携帯用電子機器の表示部として用いるのに極めて有効である。
【0011】
また本発明の液晶表示装置では、前記偏光層の透過軸と、前記反射偏光層の反射軸との成す角度が、0°以上70°以下であることが好ましい。前記角度を0°とすれば、反射表示は液晶の電圧印加状態によらず暗表示となるものの、透過表示の明るさを最大とすることができ、下基板の外面側に偏光板を設ける必要が無く、またバックライト等の照明装置の光をリサイクルすることが可能である、薄型、軽量、かつ高輝度の透過型液晶表示装置を提供することができる。
また、上記角度を0°を超えて70°以下とするならば、透過表示の明るい半透過反射型液晶表示装置を提供することができる。上記角度が70°を超える場合には、反射表示は明るくなるものの、実用的な透過表示の明るさが得られなくなるおそれがあり、反射偏光層を設けるメリットが小さくなる。
【0012】
本発明の液晶表示装置では、前記下基板に隣接する位置における前記液晶層の液晶分子の配向方向が、前記反射偏光層の反射軸に対して30°以下の角度を成していることが好ましい。
本発明に係る液晶表示装置において、上記液晶分子の配向方向と、反射偏光層の反射軸との成す角度は、反射表示における黒レベル(暗表示の暗さ)に影響し、上記角度を30°以下とするならば、実用的なコントラストの表示が得られる。
【0013】
本発明の液晶表示装置では、前記下基板に隣接する位置における前記液晶分子の配向方向が、前記反射偏光層の反射軸と略平行であることが好ましい。上記液晶分子の配向方向と、反射偏光層の反射軸とを平行とするならば、反射表示における二色性色素による光の吸収効率を最大にすることができ、もって液晶表示装置のコントラストを最大にすることができる。
【0014】
本発明の液晶表示装置では、前記反射偏光層が、金属反射膜にスリット状の開口部を設けた構造を有している構成とすることができる。
また本発明の液晶表示装置では、前記反射偏光層が、プリズム形状を成す誘電体干渉膜を積層した構造を有している構成とすることもできる。
上記いずれの構造の反射偏光層を用いた場合にも、上述の作用効果を得ることができ、高輝度、高コントラスト表示が得られ、かつ薄型、軽量の液晶表示装置を提供することができる。
【0015】
本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴としている。この構成によれば、透過表示と反射表示の双方で明るく、高画質の表示が可能であり、かつ薄型、軽量の表示部を備えた電子機器を提供することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1ないし図5を参照して説明する。
(液晶表示装置の構成)
図1は、本実施の形態の液晶表示装置の1画素領域における部分断面構成図であり、図2は、その表示原理を説明するために必要な構成要素のみを示す説明図である。
尚、本実施の形態は、アクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置の例であり、図1には、1画素領域の略中央部の構成のみを図示している。また、全ての図面においては、図面を見易くするために各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせて表示している。
【0017】
図1に示すように、本実施形態の液晶表示装置10は、液晶パネル11と、バックライト(照明装置)12とを備えたものであり、液晶パネル11は、対向配置された下基板13及び上基板14と、これら上基板14と下基板13とに挟まれた液晶層16とを備えている。前記液晶層16は、二色性色素を添加した液晶により構成されている。そして、液晶パネル11の後面側(下基板13の外面側)にバックライト12が配置されている。
バックライト12は、光源37と反射板38と導光板39とを有しており、導光板39の下面側(液晶パネル11と反対側)に、導光板39中を進行する光を液晶パネル11に向けて出射するための反射板40が設けられている。
【0018】
本実施形態における二色性色素は、液晶に添加したときに二色性色素分子Sが液晶分子Lと同方向に配向するものであり、液晶分子Lの配向方向(ダイレクタの向き)に平行な直線偏光に対して最大の吸光度を示し、液晶分子Lの配向方向に垂直な直線偏光に対して最小の吸光度を示す、いわゆるP型の二色性色素である。
【0019】
ガラスやプラスチックなどの透光性材料からなる下基板13の内面には、反射偏光層18が形成されている。この反射偏光層18には、例えば図4及び図5に示す構造のものを適用することができる。図4及び図5は、本実施形態に係る反射偏光層の構成例を示す図である。
図4に示す反射偏光層18は、アルミニウムや銀などの光反射性の金属反射膜18aに複数の微細なスリット状の開口部18bを所定のピッチで形成した構成を備えている。図4に示す反射偏光層18は、入射した光のうち、金属反射膜18aの延在方向と平行な偏光成分を反射し、金属反射膜18aの延在方向と垂直な偏光成分は透過するようになっている。
前記開口部18b…は互いにほぼ平行に形成されており、その幅は各開口部18bでほぼ同一に形成されている。前記金属反射膜18aの膜厚は、100nm〜400nm程度であり、開口部18bの幅は30nm〜300nm程度である。また、1本の金属反射膜18aの幅は30nm〜300nm程度である。
【0020】
図5に示す反射偏光層18は、プリズム形状を成す誘電体干渉膜を積層した反射偏光層であり、下基板13上に透光性の樹脂材料や無機材料により形成された断面三角形状の凸状部18c上に、例えばTiOからなる第1誘電体層18dと、例えばSiOからなる第2誘電体層18eとを交互に複数積層した構成を備えている。
図5に示す反射偏光層18は、入射した光のうち、前記凸状部18cの稜線方向(斜面部の延在方向)と平行な偏光成分は反射し、前記凸状部18cの稜線方向と垂直な偏光成分は透過するようになっている。
上記凸状部18cのピッチは0.5μm程度とされ、前記第1誘電体層18d、第2誘電体層18eの積層ピッチは0.5μm程度とされる。
【0021】
そして、上記反射偏光層18上に、ITO(インジウム錫酸化物)等の透明導電材料からなる画素電極23が形成され、画素電極23を覆ってポリイミド等からなる配向膜24が積層されている。本実施の形態の場合、下基板13はTFT等の画素スイッチング素子、データ線、走査線等が形成されたアレイ基板とされているが、図1においては、画素スイッチング素子、データ線、走査線等の図示は省略している。
【0022】
一方、ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる上基板14の内面側には、ITO等の透明導電材料からなる共通電極32、ポリイミド等からなる配向膜33が順次積層されている。上基板14の外面側には偏光板(偏光層)36が設けられている。尚、図示を省略したが、上基板14の内面側(液晶層16側)には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色材層を有するカラーフィルタが設けられている。
【0023】
上基板14及び下基板13の内面側に設けられた配向膜33,24は、ともにラビング処理等の水平配向処理が施されている。図3は、これら配向膜33,24の配向方向と、偏光板36、反射偏光層18の偏光軸との配置を示す説明図である。上記上基板14側の配向膜33の配向方向は、偏光板36の透過軸とほぼ平行とされ、下基板13の配向方向は、反射偏光層18の反射軸とほぼ平行である。従って、図3に示すように、液晶層16の液晶分子Lと、二色性色素分子Sとは、非選択電圧印加(電圧オフ)時に、上基板14に隣接する位置の液晶分子L1は偏光板36の透過軸36tとほぼ平行(図1紙面にほぼ平行)に配向され、下基板13に隣接する位置の液晶分子L2は、反射偏光層18の反射軸18rとほぼ平行(透過軸18tとほぼ垂直)に配向されている。そして、上基板14と下基板13との間で、前記配向膜33の配向方向と、配向膜24の配向方向との交差角φだけツイストした状態で配向されている。この液晶のツイスト角は、上記交差角φに180°の倍数を加算した角度とすることもでき、例えば交差角φが45°であれば、液晶層16は225°のツイスト配向とすることもできる。
【0024】
本実施形態の液晶表示装置10では、上記偏光板36の透過軸36tと、反射偏光層18の反射軸18rとの成す角度を調整することで、反射表示及び透過表示の明るさを調整することができるようになっている。その理由は、本実施形態では、反射表示においては、反射偏光層18側から偏光板36に入射する光は、反射偏光層18の反射軸18tに平行な直線偏光とされ、透過表示においては、反射偏光層18側から偏光板36に入射する光は、反射偏光層18の透過軸18tと平行な光とされるので、反射偏光層18の反射軸18rと、偏光板36の透過軸36tの成す交差角φを小さくするほど反射表示を明るくすることができ、前記交差角φを、90°以下の範囲内で大きくするほど、透過表示を明るくすることができることによる。これにより、液晶表示装置10の用途に合わせて柔軟に液晶パネル11の反射/透過特性を設定することが可能になっている。
尚、上記交差角φの調整によって反射表示及び透過表示の明るさが調整できることについては、後述の(表示原理)の項にて詳述する。
【0025】
また、本実施形態において、上記交差角φは、0°〜70°の範囲内で所定の角度に調整されることが好ましい。前記交差角φを0°に近づけるほど、透過表示を明るくすることができ、φ=0°とすれば、反射表示は液晶の電圧印加状態によらず暗表示となるものの、透過表示の明るさを最大にすることができる。すなわち、φ=0°とするならば、下基板13の外側に偏光板を設ける必要が無く、また、液晶層16に入射せずにバックライト12側へ反射される光をリサイクルすることが可能な、薄型、軽量の透過型液晶表示装置が得られる。
【0026】
一方、交差角φを90°以下の範囲で大きくするほど、反射表示を明るくすることができ、φ=90°とすれば、反射表示のみの液晶表示装置を構成することができる。但しこの場合には、反射表示を行うことのみを目的として反射偏光層18を設けるメリットはないので、透過表示の明るさを確保できる範囲として、本実施形態では前記交差角φの上限値は70°とされる。
【0027】
具体的には、上記交差角φは、図4に示す金属反射膜18a、及び開口部18bの延在方向を変更する方法や、図5に示す凸状部18cの延在する向きを変更する方法により、容易に変更することができる。従って、液晶表示装置10の用途に応じて反射/透過特性の変更が生じた場合にも、迅速に対応することが可能である。
【0028】
また、図3では、下基板13に隣接する位置の液晶分子L2は、反射偏光層18の反射軸18rにほぼ平行に配向されている場合を図示しており、この配置とすることで液晶表示装置のコントラストを最大にすることができるが、反射モード、透過モードの双方で、二色性色素による吸収も作用するため、液晶分子L2と反射軸18rとは、30°以下の角度を成して配置されていても実用上問題ないコントラストを得ることができる。
【0029】
(表示原理)
以下、本実施形態の液晶表示装置10の表示原理を図2を参照して説明する。まず、反射モードで暗表示(黒表示)を行う場合(図2左側参照)には、液晶層16に電圧を印加しない状態(非選択電圧印加状態)とし、液晶分子L及び二色性色素分子Sが上下基板間で、所定のツイスト角を有してツイスト配向した状態とする。偏光板36の上方から入射した光は、偏光板36の透過軸が紙面に平行なので、偏光板36を透過した後、紙面に平行な直線偏光となる。この直線偏光は、液晶分子Lの捩れに沿って二色性色素分子Sに吸収されながら旋光し、反射偏光層18に到達して反射された後、さらに同じ経路を辿って二色性色素分子Sに吸収されながら旋光して上基板14側に戻ってくる。この場合、光は液晶層16を2度通ることとなるため、二色性色素に充分吸収される。仮に二色性色素で充分に吸収しきれなかった光があったとしても、偏光板36も光の一部を吸収するため、充分に暗い表示が成される。
【0030】
次に、透過モードで暗表示を行う場合(図2の左側参照)には、液晶分子L及び二色性色素分子Sの配向は、反射モードの暗表示と同様にしておく。バックライト12から入射した光は、反射偏光層18の透過軸18tに平行な偏光成分のみが透過されて液晶層16に入射する。液晶層16に入射した光は、図3に示すように、二色性色素分子Sの配向方向と直交しているので、二色性色素分子Sにはほとんど吸収されず、液晶の旋光性によりその偏光方向が回転され、紙面に垂直な直線偏光となって上基板14に到達する。この直線偏光は、その偏光方向が上基板36の透過軸方向と直交しているので、上基板36により吸収され、暗表示となる。
また、本構成の液晶表示装置では、旋光されずに液晶層16を透過する光があったとしても、その経路中で二色性色素分子Sにより吸収されるため、暗表示をより暗くすることができ、高いコントラストが得られるという利点も有している。
【0031】
一方、反射モードで明表示を行う場合(図2の右側参照)には、液晶層16に電圧を印加した状態(選択電圧印加状態)とし、液晶分子L及び二色性色素分子Sが基板面の略法線方向に立ち上がった状態とする。この場合、液晶層16に偏光板36から入射した紙面に平行な直線偏光は、二色性色素によってほとんど吸収されず、また旋光することなく、反射偏光層18に入射する。この反射偏光層18により、図3に示す反射軸18rと平行な偏光成分が反射され、再度液晶層16を透過して偏光板36へ戻る。そして、偏光板36に入射した光のうち、偏光板36の透過軸36tと平行な偏光成分が透過されて観察者側へ戻り、明表示となる。従って、本実施形態の液晶表示装置10における反射表示の明るさは、反射偏光層18の反射軸18rと、偏光板36の透過軸36tとの交差角φにより決定され、反射軸18rと透過軸36tとを平行に近づけるほど(交差角φを小さくするほど)、反射表示を明るくすることができる。
【0032】
次に、透過モードの明表示を行う場合(図2右側参照)には、液晶分子L及び二色性色素分子Sの配向は反射モードの明表示と同様、基板面に対して略垂直に立ち上がった状態とされる。この配向状態の時には、二色性色素による光の吸収がほとんど無く、また液晶の旋光性も作用しないため、バックライト12から入射して、反射偏光層18を透過した、反射偏光層18の透過軸18tと平行な直線偏光は、そのまま液晶層16を透過して偏光板36に到達する。そして、偏光板36の透過軸と平行な成分が透過され、観察者に到達して明表示となる。従って、本実施形態の液晶表示装置10における透過表示の明るさは、反射偏光層18の透過軸18tと、偏光板36の透過軸36tとの交差角(180°−φ)により決定され、反射軸18rと透過軸36tとを平行に近づけるほど(交差角φを小さくするほど)、反射表示を明るくすることができる。
尚、透過モードの場合、光が液晶層16を1回しか透過しないので、反射モードの暗表示で充分な暗さを得られるように色素濃度を設定した場合にも、透過モードにおける明るさ低下への影響は少なくてすむ。
【0033】
また、透過モードにおいて、反射偏光層18の裏面(下基板13側)で反射された光は、そのままバックライト12へ戻り、バックライト12下面の反射板40で反射されて再度液晶パネル11に向けて出射されるので、反射偏光層18の裏面で反射した光を再利用して透過表示の輝度を向上させることができる。
このように、本実施形態の液晶表示装置では、従来バックライト光のリサイクルに必要であった外付けの反射偏光板が不要であるため、装置を薄型化することができる。従って、本実施形態の液晶表示装置は、下基板13の外側に偏光板、及び反射偏光板を設けることなく、明るい透過表示を得ることができ、薄型化、軽量化が重要な携帯機器に用いて好適な半透過反射型の液晶表示装置として極めて優れている。
【0034】
本実施形態の液晶表示装置では、図1に示すように、反射偏光層18に透過表示のための開口部を設ける必要がないため、製造が容易であり、低コストに製造することができる。そして、前記開口部が無いことから、画素領域内の全面で透過表示ないし反射表示を行うので、光の利用効率が高く、明るい表示が得られるという利点もある。
また、反射モードと透過モードでネガポジ反転が生じないため、外光が液晶パネルに入射する環境で透過表示を行った場合にも、コントラストの低下を生じることが無く、高画質の表示を得ることができる。
【0035】
さらに、本実施形態の液晶表示装置10においては、反射表示におけるコントラストを、透過表示の表示品質を損なうことなく設定できるという利点を有している。すなわち、暗表示において、反射表示では液晶による旋光と二色性色素による吸収の双方を利用し、透過表示では液晶の旋光性のみを利用しているため、液晶層16への二色性色素の添加量等により反射表示のコントラスト(黒レベル)を調整したとしても、透過表示には二色性色素の濃度はほとんど影響せず、高いコントラストを維持することができる。
【0036】
尚、本実施形態の液晶表示装置において、二色性色素の添加量については、通常のゲストホストモードとは異なり、少ない方が好ましい。それは、本実施形態の場合、反射表示においては、二色性色素の吸収のみを用いるのではなく、液晶の旋光性も併せて用いるため、色素をそれほど多くしなくとも充分な暗表示が得られること、また、色素が多いと液晶分子L及び二色性色素分子Sが垂直配向していても明表示における吸収が増えることとなり、表示の明るさが低下するためである。
【0037】
(電子機器)
図6は、本発明に係る液晶表示装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話1300は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、明るく、高コントラストの表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施形態の液晶表示装置の部分断面構成図。
【図2】図2は、同、液晶表示装置の動作原理を示す説明図。
【図3】図3は、同、液晶分子の配向状態を示す説明図。
【図4】図4は、同、反射偏光層の一構成例を示す斜視構成図。
【図5】図5は、同、反射偏光層の一構成例を示す斜視構成図。
【図6】図6は、電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
10…液晶表示装置、11…液晶パネル、12…バックライト(照明装置)、13…下基板、14…上基板、16…液晶層、18…反射偏光層、18a…金属反射膜、18b…開口部、18c…凸状部、18d…第1誘電体層、18e…第2誘電体層、24,33…配向膜、36…偏光板(偏光層)、S…二色性色素分子、L…液晶分子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a transflective liquid crystal display device has been proposed in which, in a bright place, external light is used similarly to a normal reflective liquid crystal display device, and in a dark place, the display can be visually recognized by an internal light source. . This liquid crystal display device employs a display system having both a reflective type and a transmissive type, and reduces power consumption by switching to either a reflective display or a transmissive display according to the surrounding brightness. Even when the surroundings are dark, clear display can be performed.
[0003]
In the transflective liquid crystal display device, a metal reflective film having an opening is generally provided on the inner surface of a substrate constituting a liquid crystal panel. However, in this type of liquid crystal display device, a high quality transmissive display is provided. Has not been obtained. This is because the transflective film is provided on the inner surface of the liquid crystal panel so as not to cause parallax, so that there is a restriction that the reflective display must be performed by one polarizing plate provided on the front surface of the liquid crystal panel. This is due to the extremely small design freedom. Therefore, by imparting a polarization conversion function to the reflective layer provided for performing the reflective display, the restrictions in the reflective display section are alleviated, and the optical design of the transmissive display is appropriately performed, thereby improving the display brightness and contrast. (Refer to Patent Documents 1 and 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-344702 [Patent Document 2]
JP 2003-43473 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the transflective liquid crystal display device described in Patent Literature 1 has a problem that negative-positive inversion occurs between the reflective display and the transmissive display. In this document, the black-and-white inversion driving circuit is operated at the same time as the on / off switching of the power supply of the backlight so that the normal display is performed. However, in the transmissive display, the display is affected by the external light incident on the liquid crystal panel. It is inevitable that the contrast is reduced.
On the other hand, in the transflective liquid crystal display device described in Patent Document 2, an absorption polarizer is provided outside a reflective polarizer having an opening, and the negative-positive inversion in the reflective display and the transmissive display is performed. This prevents contrast from being reduced even when external light is incident on the liquid crystal panel during transmissive display. However, if a reflective polarizer for recycling backlight light is provided outside the absorption polarizer to obtain a bright transmissive display, the thickness of the liquid crystal display device becomes considerably large, and the transflective liquid crystal display device becomes When it is mounted on a portable device, which is a preferred application, it is disadvantageous in terms of reduction in thickness and weight.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and is a transflective liquid crystal display device capable of both reflective display and transmissive display, capable of displaying high brightness and high contrast. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a configuration advantageous for thinning and weight reduction, and capable of being manufactured at low cost, and an electronic apparatus including the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal layer sandwiched between an upper substrate and a lower substrate facing each other, a polarizing layer provided on the upper substrate side, and an inner surface of the lower substrate. A liquid crystal panel provided with a reflective polarizing layer on the side, and a lighting device on the back side of the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal layer comprises a twisted nematic liquid crystal mixed with a dichroic dye. Wherein the alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer at a position adjacent to the upper substrate is substantially parallel to the transmission axis of the polarizing layer.
[0008]
The basic configuration of the liquid crystal display device having this configuration includes a guest-host mode using a liquid crystal layer containing a twisted nematic liquid crystal mixed with a dichroic dye, and a transflective layer including a reflective polarizing layer on the lower substrate side of the liquid crystal layer. This is a reflection type liquid crystal display device. Although the display principle will be described in detail in an embodiment described later, in reflective display, dark display using absorption of the guest-host liquid crystal is performed, and in transmissive display, dark display using optical rotation of the liquid crystal is performed. You can do it. With this configuration, it is possible to prevent the negative-positive inversion between the reflective display and the transmissive display, to be less susceptible to external light, and to obtain a high-contrast display.
[0009]
In addition, by adjusting the angle between the transmission axis of the polarizing layer and the reflection axis of the reflective polarizing layer, the brightness of the transmissive display and the reflective display can be adjusted. , The transmission / reflection characteristics of the device can be arbitrarily set, and can flexibly and promptly respond to various uses. Therefore, according to this configuration, it is possible to provide a transflective liquid crystal display device suitable for use as a display unit of a portable electronic device.
[0010]
In addition, since the reflective polarizing layer is not provided with an opening area for transmission display, light use efficiency is improved, and thus a bright display can be obtained. The liquid crystal display device can be manufactured at low cost.
Furthermore, transmission display can be performed without providing an absorption type polarizing plate on the lower substrate side of the liquid crystal layer, so that the liquid crystal is provided by the amount of the polarizing plate conventionally provided on the outer surface side of the lower substrate. The display device can be made thinner and lighter.
Further, when performing transmissive display, of the light from a lighting device such as a backlight disposed on the outer surface side of the lower substrate, a component reflected by the reflective polarizing layer may be recycled as illumination light. This makes it possible to further improve the brightness of the transmissive display. Since the reflective polarizing layer has the function of recycling the illumination light as described above, the reflective polarizing plate that was conventionally required on the outer surface side of the lower substrate for recycling the backlight light is not required, Also in this regard, the liquid crystal display device of the present invention is advantageous in reducing the thickness and weight, and is extremely effective for use as a display unit of a portable electronic device.
[0011]
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that an angle formed by a transmission axis of the polarizing layer and a reflection axis of the reflective polarizing layer is 0 ° or more and 70 ° or less. When the angle is set to 0 °, the reflective display becomes a dark display regardless of the voltage application state of the liquid crystal, but the brightness of the transmissive display can be maximized, and it is necessary to provide a polarizing plate on the outer surface side of the lower substrate. It is possible to provide a thin, light-weight, and high-brightness transmissive liquid crystal display device that is free of light and can recycle light from a lighting device such as a backlight.
If the angle is more than 0 ° and not more than 70 °, a transflective liquid crystal display device with a bright transmissive display can be provided. When the angle exceeds 70 °, the reflective display becomes bright, but there is a possibility that practical transmissive display brightness may not be obtained, and the merit of providing the reflective polarizing layer is reduced.
[0012]
In the liquid crystal display device according to the aspect of the invention, it is preferable that an alignment direction of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer at a position adjacent to the lower substrate forms an angle of 30 ° or less with respect to a reflection axis of the reflective polarizing layer. .
In the liquid crystal display device according to the present invention, the angle between the orientation direction of the liquid crystal molecules and the reflection axis of the reflective polarizing layer affects the black level (darkness of dark display) in reflective display, and the angle is set to 30 °. In the following case, a display with a practical contrast can be obtained.
[0013]
In the liquid crystal display device according to the aspect of the invention, it is preferable that an alignment direction of the liquid crystal molecules at a position adjacent to the lower substrate is substantially parallel to a reflection axis of the reflective polarizing layer. If the alignment direction of the liquid crystal molecules is parallel to the reflection axis of the reflective polarizing layer, the efficiency of light absorption by the dichroic dye in the reflective display can be maximized, thereby maximizing the contrast of the liquid crystal display device. Can be
[0014]
In the liquid crystal display of the present invention, the reflective polarizing layer may have a structure in which a slit-like opening is provided in the metal reflective film.
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the reflective polarizing layer may have a structure in which a dielectric interference film having a prism shape is laminated.
When the reflective polarizing layer having any of the above structures is used, the above-described effects can be obtained, and a thin and lightweight liquid crystal display device which can achieve high luminance and high contrast display can be provided.
[0015]
An electronic apparatus according to another aspect of the invention includes the above-described liquid crystal display device according to the aspect of the invention. According to this configuration, it is possible to provide an electronic device that is capable of performing bright and high-quality display in both the transmissive display and the reflective display, and that includes a thin and lightweight display unit.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(Configuration of liquid crystal display device)
FIG. 1 is a partial cross-sectional configuration diagram in one pixel region of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing only components necessary for explaining the display principle.
Note that this embodiment is an example of an active matrix type color liquid crystal display device, and FIG. 1 shows only a configuration of a substantially central portion of one pixel region. In addition, in all the drawings, the thickness of each component, the ratio of dimensions, and the like are appropriately changed to make the drawings easy to see.
[0017]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 10 of the present embodiment includes a liquid crystal panel 11 and a backlight (illumination device) 12. An upper substrate 14 and a liquid crystal layer 16 sandwiched between the upper substrate 14 and the lower substrate 13 are provided. The liquid crystal layer 16 is composed of a liquid crystal to which a dichroic dye is added. The backlight 12 is arranged on the rear side of the liquid crystal panel 11 (outer side of the lower substrate 13).
The backlight 12 includes a light source 37, a reflection plate 38, and a light guide plate 39, and transmits light traveling through the light guide plate 39 to the lower surface side of the light guide plate 39 (the side opposite to the liquid crystal panel 11). There is provided a reflection plate 40 for emitting light toward.
[0018]
In the dichroic dye in the present embodiment, the dichroic dye molecules S are oriented in the same direction as the liquid crystal molecules L when added to the liquid crystal, and are parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecules L (the direction of the director). This is a so-called P-type dichroic dye that exhibits maximum absorbance for linearly polarized light and minimum absorbance for linearly polarized light perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal molecules L.
[0019]
A reflective polarizing layer 18 is formed on the inner surface of the lower substrate 13 made of a translucent material such as glass or plastic. For example, those having the structure shown in FIGS. 4 and 5 can be applied to the reflective polarizing layer 18. 4 and 5 are diagrams illustrating a configuration example of the reflective polarizing layer according to the present embodiment.
The reflective polarizing layer 18 shown in FIG. 4 has a configuration in which a plurality of fine slit-shaped openings 18b are formed at a predetermined pitch in a light-reflective metal reflective film 18a such as aluminum or silver. The reflective polarizing layer 18 shown in FIG. 4 reflects the polarized light component parallel to the extending direction of the metal reflecting film 18a and transmits the polarized light component perpendicular to the extending direction of the metal reflecting film 18a among the incident light. It has become.
The openings 18b are formed substantially in parallel with each other, and their widths are formed substantially the same in each of the openings 18b. The thickness of the metal reflection film 18a is about 100 nm to 400 nm, and the width of the opening 18b is about 30 nm to 300 nm. The width of one metal reflection film 18a is about 30 nm to 300 nm.
[0020]
The reflective polarizing layer 18 shown in FIG. 5 is a reflective polarizing layer in which a dielectric interference film having a prism shape is laminated, and has a triangular cross section formed on the lower substrate 13 by using a translucent resin material or an inorganic material. A configuration is provided in which a plurality of first dielectric layers 18d made of, for example, TiO 2 and second dielectric layers 18e made of, for example, SiO 2 are alternately stacked on the shape portion 18c.
The reflective polarizing layer 18 shown in FIG. 5 reflects, of the incident light, a polarization component parallel to the ridge line direction of the convex portion 18c (extending direction of the slope portion) and reflects the polarized light component in the ridge line direction of the convex portion 18c. The vertical polarization component is transmitted.
The pitch of the convex portions 18c is about 0.5 μm, and the lamination pitch of the first dielectric layer 18d and the second dielectric layer 18e is about 0.5 μm.
[0021]
A pixel electrode 23 made of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide) is formed on the reflective polarizing layer 18, and an alignment film 24 made of polyimide or the like is laminated so as to cover the pixel electrode 23. In the case of the present embodiment, the lower substrate 13 is an array substrate on which pixel switching elements such as TFTs, data lines, scanning lines, and the like are formed. In FIG. 1, the pixel switching elements, data lines, and scanning lines are formed. And the like are omitted.
[0022]
On the other hand, a common electrode 32 made of a transparent conductive material such as ITO and an alignment film 33 made of polyimide or the like are sequentially laminated on the inner surface side of the upper substrate 14 made of a light-transmitting material such as glass or plastic. A polarizing plate (polarizing layer) 36 is provided on the outer surface side of the upper substrate 14. Although not shown, a color filter having R (red), G (green), and B (blue) color material layers is provided on the inner surface side (the liquid crystal layer 16 side) of the upper substrate 14. .
[0023]
The alignment films 33 and 24 provided on the inner surfaces of the upper substrate 14 and the lower substrate 13 are both subjected to a horizontal alignment process such as a rubbing process. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the arrangement of the alignment directions of the alignment films 33 and 24 and the polarization axes of the polarizing plate 36 and the reflective polarizing layer 18. The alignment direction of the alignment film 33 on the upper substrate 14 side is substantially parallel to the transmission axis of the polarizing plate 36, and the alignment direction of the lower substrate 13 is substantially parallel to the reflection axis of the reflective polarizing layer 18. Therefore, as shown in FIG. 3, when the non-selection voltage is applied (voltage is turned off), the liquid crystal molecules L1 in the position adjacent to the upper substrate 14 are polarized. The liquid crystal molecules L2 oriented substantially parallel to the transmission axis 36t of the plate 36 (substantially parallel to the plane of FIG. 1) and adjacent to the lower substrate 13 are substantially parallel to the reflection axis 18r of the reflective polarizing layer 18 (to the transmission axis 18t). (Almost vertical). Further, the alignment is performed between the upper substrate 14 and the lower substrate 13 in a state where the alignment direction of the alignment film 33 and the alignment direction of the alignment film 24 are twisted by an intersection angle φ. The twist angle of the liquid crystal may be an angle obtained by adding a multiple of 180 ° to the intersection angle φ. For example, if the intersection angle φ is 45 °, the liquid crystal layer 16 may have a 225 ° twist orientation. it can.
[0024]
In the liquid crystal display device 10 of the present embodiment, the brightness between the reflective display and the transmissive display is adjusted by adjusting the angle between the transmission axis 36t of the polarizing plate 36 and the reflection axis 18r of the reflective polarizing layer 18. Can be done. The reason is that in the present embodiment, in the reflective display, light incident on the polarizing plate 36 from the reflective polarizing layer 18 side is linearly polarized light parallel to the reflection axis 18t of the reflective polarizing layer 18, and in the transmissive display, The light incident on the polarizing plate 36 from the reflective polarizing layer 18 side is parallel to the transmission axis 18t of the reflective polarizing layer 18, so that the reflection axis 18r of the reflective polarizing layer 18 and the transmission axis 36t of the polarizing plate 36 The smaller the intersection angle φ, the brighter the reflective display, and the larger the intersection angle φ within a range of 90 ° or less, the brighter the transmissive display. This makes it possible to flexibly set the reflection / transmission characteristics of the liquid crystal panel 11 according to the use of the liquid crystal display device 10.
The fact that the brightness of the reflective display and the transmissive display can be adjusted by adjusting the cross angle φ will be described in detail in the section (Display Principle) below.
[0025]
In the present embodiment, it is preferable that the intersection angle φ is adjusted to a predetermined angle within a range of 0 ° to 70 °. The closer the crossing angle φ is to 0 °, the brighter the transmissive display can be. If φ = 0 °, the reflective display is a dark display regardless of the voltage application state of the liquid crystal, but the brightness of the transmissive display is high. Can be maximized. That is, if φ = 0 °, there is no need to provide a polarizing plate outside the lower substrate 13, and light reflected to the backlight 12 without entering the liquid crystal layer 16 can be recycled. Thus, a thin and light transmission type liquid crystal display device can be obtained.
[0026]
On the other hand, the reflection display can be made brighter as the intersection angle φ is increased in the range of 90 ° or less, and if φ = 90 °, a liquid crystal display device with only reflection display can be configured. However, in this case, since there is no merit of providing the reflective polarizing layer 18 only for performing the reflective display, the upper limit value of the crossing angle φ is 70 in the present embodiment as long as the brightness of the transmissive display can be secured. °.
[0027]
Specifically, the intersection angle φ changes the method of changing the extending direction of the metal reflective film 18a and the opening 18b shown in FIG. 4 and changes the extending direction of the convex portion 18c shown in FIG. Depending on the method, it can be easily changed. Therefore, even when the reflection / transmission characteristics change according to the application of the liquid crystal display device 10, it is possible to quickly respond.
[0028]
FIG. 3 shows a case where the liquid crystal molecules L2 at positions adjacent to the lower substrate 13 are oriented substantially parallel to the reflection axis 18r of the reflective polarizing layer 18. Although the contrast of the device can be maximized, the absorption by the dichroic dye also acts in both the reflection mode and the transmission mode, so that the liquid crystal molecules L2 and the reflection axis 18r form an angle of 30 ° or less. It is possible to obtain a practically acceptable contrast even if the image is arranged in a vertical position.
[0029]
(Display principle)
Hereinafter, the display principle of the liquid crystal display device 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. First, when dark display (black display) is performed in the reflection mode (see the left side of FIG. 2), a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer 16 (non-selection voltage applied state) is set, and the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules are set. S is twisted between the upper and lower substrates with a predetermined twist angle. Light incident from above the polarizing plate 36 becomes linearly polarized light parallel to the sheet after passing through the polarizing plate 36 because the transmission axis of the polarizing plate 36 is parallel to the sheet. The linearly polarized light rotates while being absorbed by the dichroic dye molecules S along the twist of the liquid crystal molecules L, reaches the reflective polarizing layer 18 and is reflected, and then follows the same path and further travels along the dichroic dye molecules. The light rotates while being absorbed by S and returns to the upper substrate 14 side. In this case, since the light passes through the liquid crystal layer 16 twice, it is sufficiently absorbed by the dichroic dye. Even if there is light that could not be sufficiently absorbed by the dichroic dye, the display is sufficiently dark because the polarizing plate 36 also absorbs a part of the light.
[0030]
Next, when dark display is performed in the transmission mode (see the left side of FIG. 2), the alignment of the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S is the same as that in the reflection mode. In the light incident from the backlight 12, only the polarized light component parallel to the transmission axis 18 t of the reflective polarizing layer 18 is transmitted and enters the liquid crystal layer 16. Since the light incident on the liquid crystal layer 16 is orthogonal to the orientation direction of the dichroic dye molecules S, as shown in FIG. 3, the light is hardly absorbed by the dichroic dye molecules S, and due to the optical rotation of the liquid crystal. The polarization direction is rotated, and the light reaches the upper substrate 14 as linearly polarized light perpendicular to the paper surface. Since the polarization direction of this linearly polarized light is orthogonal to the transmission axis direction of the upper substrate 36, the linearly polarized light is absorbed by the upper substrate 36 to provide a dark display.
In addition, in the liquid crystal display device having this configuration, even if there is light transmitted through the liquid crystal layer 16 without being rotated, the dark display is made darker because the dichroic dye molecules S absorb the light in the path. And has the advantage that a high contrast can be obtained.
[0031]
On the other hand, when bright display is performed in the reflection mode (see the right side of FIG. 2), the liquid crystal layer 16 is in a state where a voltage is applied (selection voltage applied state), and the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S In the direction of the substantially normal line. In this case, linearly polarized light incident on the liquid crystal layer 16 from the polarizing plate 36 and parallel to the paper is hardly absorbed by the dichroic dye, and enters the reflective polarizing layer 18 without optical rotation. The polarization component parallel to the reflection axis 18r shown in FIG. 3 is reflected by the reflection polarization layer 18 and passes through the liquid crystal layer 16 again to return to the polarization plate 36. Then, of the light incident on the polarizing plate 36, a polarized light component parallel to the transmission axis 36t of the polarizing plate 36 is transmitted and returns to the observer side, and a bright display is obtained. Therefore, the brightness of the reflection display in the liquid crystal display device 10 of the present embodiment is determined by the intersection angle φ between the reflection axis 18r of the reflection polarizing layer 18 and the transmission axis 36t of the polarizing plate 36, and the reflection axis 18r and the transmission axis 36t is closer to parallel (the smaller the intersection angle φ), the brighter the reflective display can be.
[0032]
Next, when performing the bright display in the transmission mode (see the right side of FIG. 2), the orientations of the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S rise substantially perpendicular to the substrate surface as in the bright display in the reflection mode. State. In this alignment state, since the dichroic dye hardly absorbs light and does not act on the optical rotation of the liquid crystal, it is incident from the backlight 12 and transmitted through the reflective polarizing layer 18 and transmitted through the reflective polarizing layer 18. The linearly polarized light parallel to the axis 18t passes through the liquid crystal layer 16 as it is and reaches the polarizing plate 36. Then, a component parallel to the transmission axis of the polarizing plate 36 is transmitted, reaches the observer, and becomes a bright display. Therefore, the brightness of the transmissive display in the liquid crystal display device 10 of the present embodiment is determined by the intersection angle (180 ° −φ) between the transmission axis 18t of the reflective polarizing layer 18 and the transmission axis 36t of the polarizing plate 36, and the reflection is performed. The closer the axis 18r and the transmission axis 36t are parallel (the smaller the intersection angle φ), the brighter the reflective display can be.
In the case of the transmission mode, light passes through the liquid crystal layer 16 only once. Therefore, even when the dye density is set so that sufficient darkness can be obtained in the dark display in the reflection mode, the brightness in the transmission mode is reduced. The impact on the environment is small.
[0033]
In the transmission mode, the light reflected on the back surface of the reflective polarizing layer 18 (on the lower substrate 13 side) returns to the backlight 12 as it is, is reflected by the reflector 40 on the lower surface of the backlight 12, and is directed again to the liquid crystal panel 11. As a result, the light reflected on the back surface of the reflective polarizing layer 18 can be reused to improve the luminance of the transmissive display.
As described above, the liquid crystal display device of the present embodiment does not require an external reflection polarizing plate, which is conventionally required for recycling backlight light, and thus can reduce the thickness of the device. Therefore, the liquid crystal display device of the present embodiment can obtain a bright transmissive display without providing a polarizing plate and a reflective polarizing plate on the outside of the lower substrate 13, and is used for a portable device in which thinning and weight reduction are important. As a suitable transflective liquid crystal display device.
[0034]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, as shown in FIG. 1, there is no need to provide an opening for transmissive display in the reflective polarizing layer 18, so that the manufacturing is easy and the manufacturing can be performed at low cost. Since there is no opening, transmissive display or reflective display is performed on the entire surface of the pixel region, so that there is an advantage that light use efficiency is high and a bright display is obtained.
In addition, since negative-positive reversal does not occur in the reflection mode and the transmission mode, a high-quality display can be obtained without lowering the contrast even when performing transmissive display in an environment where external light is incident on the liquid crystal panel. Can be.
[0035]
Further, the liquid crystal display device 10 of the present embodiment has an advantage that the contrast in the reflection display can be set without deteriorating the display quality of the transmission display. That is, in the dark display, both the optical rotation by the liquid crystal and the absorption by the dichroic dye are used in the reflective display, and only the optical rotation of the liquid crystal is used in the transmissive display. Even if the contrast (black level) of the reflective display is adjusted by the addition amount or the like, the density of the dichroic dye hardly affects the transmissive display, and a high contrast can be maintained.
[0036]
Note that, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the amount of the dichroic dye added is preferably smaller, unlike the normal guest-host mode. That is, in the case of the present embodiment, in the reflective display, not only the absorption of the dichroic dye is used, but also the optical rotation of the liquid crystal is used, so that a sufficient dark display can be obtained without increasing the amount of the dye. In addition, if the amount of the dye is large, the absorption in the bright display increases even when the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S are vertically aligned, and the brightness of the display decreases.
[0037]
(Electronics)
FIG. 6 is a perspective view of a mobile phone, which is an example of an electronic apparatus including a liquid crystal display device according to the present invention in a display unit. 1301, a plurality of operation buttons 1302, an earpiece 1303, and a mouthpiece 1304 are provided.
The liquid crystal display device of the above embodiment is not limited to the above-mentioned mobile phone, but may be an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic organizer. , A calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, etc., can be suitably used as image display means, and any electronic device can provide a bright, high-contrast display. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation principle of the liquid crystal display device.
FIG. 3 is an explanatory view showing an alignment state of liquid crystal molecules.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of a reflective polarizing layer.
FIG. 5 is a perspective configuration diagram showing an example of the configuration of the same reflective polarizing layer.
FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 liquid crystal display device, 11 liquid crystal panel, 12 backlight (illumination device), 13 lower substrate, 14 upper substrate, 16 liquid crystal layer, 18 reflective polarizing layer, 18a metal reflective film, 18b opening Part, 18c: convex part, 18d: first dielectric layer, 18e: second dielectric layer, 24, 33: alignment film, 36: polarizing plate (polarizing layer), S: dichroic dye molecule, L: Liquid crystal molecules

Claims (7)

互いに対向する上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記上基板側に偏光層が設けられ、前記下基板の内面側に反射偏光層が設けられた液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に照明装置とを備えた液晶表示装置であって、
前記液晶層が、二色性色素を混入された捩れネマチック液晶を含み、前記上基板に隣接する位置における液晶層の液晶分子の配向方向が、前記偏光層の透過軸と略平行とされていることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between an upper substrate and a lower substrate facing each other, a polarizing layer is provided on the upper substrate side, and a reflective polarizing layer is provided on an inner surface side of the lower substrate; A liquid crystal display device comprising a lighting device on the back side of the
The liquid crystal layer includes a twisted nematic liquid crystal mixed with a dichroic dye, and an alignment direction of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer at a position adjacent to the upper substrate is substantially parallel to a transmission axis of the polarizing layer. A liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
前記偏光層の透過軸と、前記反射偏光層の反射軸との成す角度が、0°以上70°以下であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an angle between a transmission axis of the polarizing layer and a reflection axis of the reflective polarizing layer is 0 ° or more and 70 ° or less. 前記下基板に隣接する位置における前記液晶層の液晶分子の配向方向が、前記反射偏光層の反射軸に対して30°以下の角度を成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an alignment direction of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer at a position adjacent to the lower substrate forms an angle of 30 ° or less with respect to a reflection axis of the reflective polarizing layer. 4. The liquid crystal display device according to the above. 前記下基板に隣接する位置における前記液晶分子の配向方向が、前記反射偏光層の反射軸と略平行であることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein an alignment direction of the liquid crystal molecules at a position adjacent to the lower substrate is substantially parallel to a reflection axis of the reflective polarizing layer. 前記反射偏光層が、金属反射膜にスリット状の開口部を設けた構造を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflective polarizing layer has a structure in which a slit-shaped opening is provided in a metal reflective film. 前記反射偏光層が、プリズム形状を成す誘電体干渉膜を積層した構造を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflective polarizing layer has a structure in which a dielectric interference film having a prism shape is laminated. 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を備えたことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1.
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