JP2016191870A - Liquid crystal display device - Google Patents

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悟崇 奥田
Noritaka Okuda
悟崇 奥田
長瀬 章裕
Akihiro Nagase
章裕 長瀬
笹川 智広
Tomohiro Sasagawa
智広 笹川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce blackness and external light reflection of a display surface during non-display.SOLUTION: A liquid crystal display device (100) includes a liquid crystal cell part (3), a light control plate (17), a reflection type polarizing plate (10b), a light absorption plate (24) and a backlight part (2). The liquid crystal cell part (3) includes a polarizing plate (11b). The light control plate (17) changes light transmittance by using a voltage. The reflection type polarizing plate (10b) transmits specific polarized light and reflects the other polarized light. The light absorption plate (24) absorbs, by using a voltage, light with a specific wavelength. Light incident on the reflection type polarizing plate (10b) has the same polarization direction as the polarization direction of light transmitted by the reflection type polarizing plate (10b). A voltage is applied to the light control plate (17) so that light transmittance when the backlight part (2) is on is higher than light transmittance when the backlight part (2) is off. A voltage is applied to the light absorption plate (24) so that a light absorption rate when the backlight part (2) is on is lower than a light absorption rate when the backlight part (2) is off.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液晶表示装置の構造に関するものである。   The present invention relates to a structure of a liquid crystal display device.

従来の液晶表示装置は、液晶セル部とバックライト部とを有する。バックライト部は、液晶セル部に面状の光を与える面光源装置である。液晶セル部は、構成要素が層状に形成されている。液晶セル部の構成要素は、表示面側から、偏光板、ガラス基板、カラーフィルタ、液晶層、ガラス基板及び偏光板の順番に配置されている(例えば、特許文献1)。   A conventional liquid crystal display device has a liquid crystal cell portion and a backlight portion. The backlight unit is a surface light source device that provides planar light to the liquid crystal cell unit. The liquid crystal cell part is formed of layered components. The components of the liquid crystal cell unit are arranged in the order of a polarizing plate, a glass substrate, a color filter, a liquid crystal layer, a glass substrate, and a polarizing plate from the display surface side (for example, Patent Document 1).

特開2004−117562(段落0011、段落0012、図1)JP2004-117562 (paragraph 0011, paragraph 0012, FIG. 1)

従来の液晶表示装置における偏光板は、特定の方向の振幅成分を有する光のみを透過する。そして、残りの光は、内部のヨウ素等で吸収される。従って、従来の液晶表示装置においてバックライト部が点灯していない場合には、外光が偏光板の内部のヨウ素等で吸収されるために、表示面は黒く見える。   A polarizing plate in a conventional liquid crystal display device transmits only light having an amplitude component in a specific direction. The remaining light is absorbed by internal iodine or the like. Therefore, when the backlight unit is not lit in the conventional liquid crystal display device, the display surface looks black because external light is absorbed by iodine or the like inside the polarizing plate.

しかし、近年、液晶表示装置の大画面化が進んだ結果として、映像を表示していない時に黒い表示面となることは、インテリアデザインの観点から好ましく思われない傾向がある。   However, as a result of an increase in the screen size of liquid crystal display devices in recent years, a black display surface when no image is displayed tends to be undesirable from the viewpoint of interior design.

本発明は、上記に鑑みて成されたものであって、映像を表示しない場合には、表示面が黒く見えず、また、外光の反射で表示面が明るく見える度合いを抑えた液晶表示装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a liquid crystal display device in which the display surface does not look black when an image is not displayed, and the degree to which the display surface looks bright due to reflection of external light is suppressed. The purpose is to obtain.

本発明の液晶表示装置は、第1の電圧が印加されることで液晶分子の配向を変化させる液晶層及び光の出射面に配置された偏光板を備える液晶セル部と、前記液晶セル部の表面側に配置され、第2の電圧が印加されることで光の透過率を変化させる調光板と、前記調光板と前記液晶セル部との間に配置され、特定の偏光光を透過して、他の光を反射する反射型偏光板と、前記調光板と前記反射型偏光板との間に配置され、第3の電圧が印加されることで特定の波長の光を吸収する光吸収板と、前記液晶セル部の背面側に配置され、前記液晶セル部に光を照射するバックライト部とを備え、前記液晶層から前記反射型偏光板に入射する光の偏光方向は、前記反射型偏光板が透過する光の偏光方向と同じであり、前記調光板には、前記バックライト部が点灯している場合の光の透過率が、前記バックライト部が消灯している場合の光の透過率より高くなるように前記第2の電圧が印加され、前記光吸収板には、前記バックライト部が点灯している場合の光の吸収率が、前記バックライト部が消灯している場合の光の吸収率よりも低くなるように前記第3の電圧が印加されることを特徴とする。   A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal cell unit that includes a liquid crystal layer that changes the orientation of liquid crystal molecules when a first voltage is applied, and a polarizing plate that is disposed on a light emission surface. A light control plate that is disposed on the front surface side and changes the light transmittance by applying a second voltage, and is disposed between the light control plate and the liquid crystal cell unit, and transmits specific polarized light. And a reflective polarizing plate that reflects other light, and is disposed between the light control plate and the reflective polarizing plate, and absorbs light of a specific wavelength by applying a third voltage. A light absorption plate and a backlight unit that is disposed on the back side of the liquid crystal cell unit and irradiates light to the liquid crystal cell unit, and the polarization direction of light incident on the reflective polarizing plate from the liquid crystal layer is: The direction of polarization of light transmitted by the reflective polarizing plate is the same, and the backlight plate is provided with the backlight. The second voltage is applied so that the light transmittance when the part is turned on is higher than the light transmittance when the backlight part is turned off, The third voltage is applied such that the light absorptance when the backlight portion is turned on is lower than the light absorptance when the backlight portion is turned off. And

本発明によれば、液晶表示装置に映像を表示しない場合には、表示面が黒く見える度合いを低減し、また、外光の反射で表示面が明るく見える度合いを抑えた液晶表示装置を得ることができる。   According to the present invention, when an image is not displayed on a liquid crystal display device, a liquid crystal display device is obtained that reduces the degree that the display surface looks black and suppresses the degree that the display surface appears bright due to reflection of external light. Can do.

実施の形態1の液晶表示装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment. 実施の形態1の液晶セル部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a liquid crystal cell unit according to the first embodiment. 実施の形態1のゲストホスト型液晶層を示す構成図である。3 is a configuration diagram illustrating a guest-host type liquid crystal layer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1のゲストホスト型液晶層を示す構成図である。3 is a configuration diagram illustrating a guest-host type liquid crystal layer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1のゲストホスト型液晶層の波長と吸収率の関係を示す図である。3 is a diagram illustrating a relationship between a wavelength and an absorptance of a guest-host type liquid crystal layer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1のゲストホスト型液晶層の波長と吸収率の関係を示す図である。3 is a diagram illustrating a relationship between a wavelength and an absorptance of a guest-host type liquid crystal layer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の調光フィルムを示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a light control film of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の調光フィルムを示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a light control film of Embodiment 1. FIG.

実施の形態1.
以下、図の説明を容易にするためにXYZ座標を用いて説明する。液晶表示装置100の表面17aは、例えば矩形形状をしている。実施の形態1では、調光フィルム17の+Z軸方向側の面が表面17aである。表面17aの短辺方向をX軸方向とし、長辺方向をY軸方向とし、X−Y平面に垂直な方向をZ軸方向とする。液晶表示装置100の表面17a側を+Z軸方向とする。また、液晶表示装置100の上方向を+X軸方向とする。液晶表示装置100の表面17a側から見て右側を+Y軸方向とする。「表面17a側から見て」とは、液晶表示装置100の表面17aに対して対向して表面17aを見ることである。また、以下において、液晶表示装置100の表面17aを単に「表示面」という。+Z軸方向を「前面」とよぶ。−Z軸方向を「背面」とよぶ。
Embodiment 1 FIG.
In the following, description will be made using XYZ coordinates in order to facilitate explanation of the drawings. The surface 17a of the liquid crystal display device 100 has, for example, a rectangular shape. In Embodiment 1, the surface on the + Z-axis direction side of the light control film 17 is the surface 17a. The short side direction of the surface 17a is the X-axis direction, the long side direction is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the XY plane is the Z-axis direction. The surface 17a side of the liquid crystal display device 100 is defined as the + Z-axis direction. The upward direction of the liquid crystal display device 100 is defined as the + X axis direction. The right side when viewed from the surface 17a side of the liquid crystal display device 100 is defined as the + Y-axis direction. “Looking from the surface 17a side” means viewing the surface 17a opposite to the surface 17a of the liquid crystal display device 100. Hereinafter, the surface 17a of the liquid crystal display device 100 is simply referred to as a “display surface”. The + Z-axis direction is called “front”. -The Z-axis direction is called "rear face".

また、「フィルム」は、一般に薄い膜状のものを指し、「板」はフィルムよりも厚い平たい形のものを指す。しかし、以下において、一例として、「フィルム」と「板」とを使っており、各々その厚みを区別して限定しているものではない。このため、「フィルム」と「板」とは、ともに、平たい形のものを示す。   “Film” generally refers to a thin film, and “plate” refers to a flat shape that is thicker than a film. However, in the following, “film” and “plate” are used as an example, and the thicknesses are not limited to each other. For this reason, “film” and “plate” both indicate flat shapes.

<液晶表示装置100>
図1は、本発明に係る実施の形態1の液晶表示装置100の断面を模式的に示した構成図である。液晶表示装置100は、バックライト部2、液晶セル部3及び調光部4を備える。液晶表示装置100は、筐体1を備えることができる。調光部4は、反射型偏光フィルム10b、光吸収フィルム24及び調光フィルム17を備える。
<Liquid crystal display device 100>
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a cross section of the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 100 includes a backlight unit 2, a liquid crystal cell unit 3, and a light control unit 4. The liquid crystal display device 100 can include a housing 1. The light control unit 4 includes a reflective polarizing film 10 b, a light absorption film 24, and a light control film 17.

筐体1は、バックライト部2、液晶セル部3及び調光部4を内部に含む。バックライト部2は、筐体1の内部にあって、液晶セル部3の背面側(−Z軸方向側)に位置する。液晶セル部3は、バックライト部2よりも表面17a側(+Z軸方向側)に位置する。調光部4は、液晶セル部3よりも表面17a側(+Z軸方向側)に位置する。つまり、背面側(−Z軸方向側)から表面17a側(+Z軸方向側)に向けて、バックライト部2、液晶セル部3そして調光部4の順に配置されている。   The housing 1 includes a backlight unit 2, a liquid crystal cell unit 3, and a light control unit 4 inside. The backlight unit 2 is inside the housing 1 and is located on the back side (−Z axis direction side) of the liquid crystal cell unit 3. The liquid crystal cell unit 3 is located on the surface 17a side (+ Z-axis direction side) with respect to the backlight unit 2. The light control part 4 is located on the surface 17a side (+ Z-axis direction side) from the liquid crystal cell part 3. That is, the backlight unit 2, the liquid crystal cell unit 3, and the light control unit 4 are arranged in this order from the back side (−Z axis direction side) to the surface 17 a side (+ Z axis direction side).

以下の各実施の形態において、「表面」とは、映像の表示される方向で、液晶表示装置の最も外側の面である。つまり、液晶表示装置100の最も+Z軸方向側の面である。「表面側」とは、「前面側」という意味である。   In each of the following embodiments, the “surface” is the outermost surface of the liquid crystal display device in the direction in which an image is displayed. That is, the surface on the most + Z-axis direction side of the liquid crystal display device 100. “Front side” means “front side”.

<バックライト部2>
バックライト部2は、光源5を備える。また、バックライト部2は、導光板7又は反射型偏光フィルム10aを備えることができる。また、バックライト部2は、反射シート6、拡散フィルム8又は輝度上昇フィルム9を備えることができる。
<Backlight part 2>
The backlight unit 2 includes a light source 5. Moreover, the backlight part 2 can be equipped with the light-guide plate 7 or the reflective polarizing film 10a. Moreover, the backlight part 2 can be provided with the reflective sheet 6, the diffusion film 8, or the brightness enhancement film 9.

「偏光」は、光が特定の方向にのみ振動する特性である。「偏光光」は、偏光特性を有する光である。偏光光の振動方向は規則的である。   “Polarized light” is a property in which light vibrates only in a specific direction. “Polarized light” is light having polarization characteristics. The direction of vibration of the polarized light is regular.

光源の配置方法については色々な方法が開示されているが、ここではサイドエッジ方式を例に説明を行う。   Various methods for disposing the light source have been disclosed. Here, the side edge method will be described as an example.

「サイドエッジ方式」とは、透明素材の導光板の側面に光源が配置され、光源の発する光線が導光板の内部で、反射を繰り返しながら進行して導光板の表面から出射する方式である。サイドエッジ方式は、エッジライト方式、サイドライト方式又は導光板方式とも呼ばれる。また、他の方式として直下型方式を採用することができる。   The “side edge method” is a method in which a light source is disposed on the side surface of a transparent light guide plate, and a light beam emitted from the light source proceeds while repeating reflection inside the light guide plate and is emitted from the surface of the light guide plate. The side edge method is also called an edge light method, a side light method, or a light guide plate method. Further, a direct type can be adopted as another method.

光源5は、液晶セル部3を照明する照明光を発する。光源5は、導光板7へ向けて光を出射する。光源5の位置については後述する。「光を出射する」とは、光を発することである。   The light source 5 emits illumination light that illuminates the liquid crystal cell unit 3. The light source 5 emits light toward the light guide plate 7. The position of the light source 5 will be described later. “To emit light” means to emit light.

近年では、青色の発光ダイオード(以下、LED(Light Emitting Diode)という。)の性能が飛躍的に向上した。これに伴い、バックライト部は、広く白色LEDを光源に採用している。白色LEDは、青色LED素子及び蛍光体を利用したLEDである。   In recent years, the performance of blue light-emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs (Light Emitting Diodes)) has been dramatically improved. In connection with this, the backlight part has employ | adopted white LED widely as a light source. The white LED is an LED using a blue LED element and a phosphor.

白色LEDは、青色のLED素子と黄色の蛍光体とを備えている。黄色の蛍光体は、青色のLED素子の発する青色の光を吸収して黄色の光を発する。黄色は、緑色と赤色とを含む色であり、青色の補色である。このため、白色LEDは、白い光を発する。   The white LED includes a blue LED element and a yellow phosphor. The yellow phosphor absorbs blue light emitted by the blue LED element and emits yellow light. Yellow is a color including green and red, and is a complementary color of blue. For this reason, white LED emits white light.

以下において、光源5は、LEDとして説明する。   Hereinafter, the light source 5 will be described as an LED.

導光板7は、矩形形状をしている。光源5は、例えば、導光板7の短辺側の側面に対向して配置されている。   The light guide plate 7 has a rectangular shape. For example, the light source 5 is disposed to face the side surface on the short side of the light guide plate 7.

導光板7は、複数の光源5から出射された光線を入射する。そして、導光板7は、入射した光線を均一な面状の光に変換する。つまり、導光板7は、面光源として面状の光を出射する。なお、「面光源」とは、面から光を発する光源である。   The light guide plate 7 receives light beams emitted from the plurality of light sources 5. The light guide plate 7 converts the incident light beam into uniform planar light. That is, the light guide plate 7 emits planar light as a surface light source. The “surface light source” is a light source that emits light from a surface.

反射型偏光フィルム10aは、輝度上昇フィルム9よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。また、反射型偏光フィルム10aは、導光板7よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。つまり、反射型偏光フィルム10aは、面状の光を入射する位置に配置されている。   The reflective polarizing film 10a is located on the surface 17a side (+ Z-axis direction) from the brightness enhancement film 9. The reflective polarizing film 10a is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the light guide plate 7. That is, the reflective polarizing film 10a is disposed at a position where planar light is incident.

反射型偏光フィルム10aは、ある1つの方向に振動する光のみを透過して、他の方向に振動する光は反射する機能を有する。   The reflective polarizing film 10a has a function of transmitting only light that vibrates in one direction and reflects light that vibrates in the other direction.

なお、一般的な偏光板は、ある1つの方向に振動する光のみを透過して、他の方向に振動する光を吸収する。反射型偏光フィルムとしては、例えば、米国の3M社の多層型のフィルムなどが知られている。   A general polarizing plate transmits only light that vibrates in one direction and absorbs light that vibrates in another direction. As the reflective polarizing film, for example, a 3M multilayer film of the United States is known.

しかし、最近では金属ナノワイヤグリッドを用いたものなどが新たに開発されている。ワイヤーグリッド偏光板は、基板上に金属材料を蒸着し、ナノメーターレベルでの微細エッチングによりワイヤー状のグリッドを形成した非吸収型偏光板である。有機材料を使用していないので、耐熱性及び耐光性に優れている。   However, recently, those using metal nanowire grids have been newly developed. A wire grid polarizing plate is a non-absorbing polarizing plate in which a metal material is deposited on a substrate and a wire-like grid is formed by fine etching at a nanometer level. Since no organic material is used, it has excellent heat resistance and light resistance.

反射シート6は、バックライト部2において最も背面側(−Z軸方向)に位置する。導光板7は、反射シート6よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。導光板7から出射される光のうちの一部は、背面側に出射される。反射シート6は、導光板7から背面側に出射された光を、表面17a側に反射する機能を有する。つまり、反射シート6は、光を表面17a側に集める機能を有する。   The reflection sheet 6 is located on the most back side (−Z axis direction) in the backlight unit 2. The light guide plate 7 is located on the surface 17a side (+ Z-axis direction) from the reflection sheet 6. Part of the light emitted from the light guide plate 7 is emitted to the back side. The reflection sheet 6 has a function of reflecting the light emitted from the light guide plate 7 to the back side to the surface 17a side. That is, the reflection sheet 6 has a function of collecting light on the surface 17a side.

拡散フィルム8は、導光板7よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。拡散フィルム8は、透過する光を拡散して、光の均一性を高める機能を有する。つまり、拡散フィルム8は、面状の光の均一性を向上させる。   The diffusion film 8 is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the light guide plate 7. The diffusion film 8 has a function of diffusing transmitted light and improving the uniformity of the light. That is, the diffusion film 8 improves the uniformity of planar light.

輝度上昇フィルム9は、拡散フィルム8よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。輝度上昇フィルム9は、導光板7の液晶セル部3側(+Z軸方向)に配置されている。   The brightness enhancement film 9 is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the diffusion film 8. The brightness enhancement film 9 is disposed on the liquid crystal cell unit 3 side (+ Z axis direction) of the light guide plate 7.

輝度上昇フィルム9は、光源5から照射された光を集光し、表面17aの正面側での輝度を上昇させる機能を有する。「正面」は、液晶表示装置100の+Z軸方向側である。   The brightness enhancement film 9 has a function of collecting the light emitted from the light source 5 and increasing the brightness on the front side of the surface 17a. “Front” is the + Z-axis direction side of the liquid crystal display device 100.

これにより、表面17aの正面側での輝度を向上させることができる。「表面17aの正面側での輝度を上昇させる」とは、拡散フィルム8で拡散した光の進行方向を輝度上昇フィルム9の出射面に垂直な方向(+Z軸方向)に向けることである。つまり、輝度上昇フィルム9は、液晶表示装置100の表面17aと対向した位置で映像を見た場合の映像の輝度を向上させる。   Thereby, the brightness | luminance in the front side of the surface 17a can be improved. “Increasing the luminance on the front side of the surface 17 a” means directing the traveling direction of the light diffused by the diffusion film 8 in a direction perpendicular to the exit surface of the luminance increasing film 9 (+ Z axis direction). That is, the brightness enhancement film 9 improves the brightness of an image when the image is viewed at a position facing the surface 17a of the liquid crystal display device 100.

<液晶セル部3>
図2は液晶セル部3の構成図である。
<Liquid crystal cell part 3>
FIG. 2 is a configuration diagram of the liquid crystal cell unit 3.

液晶セル部3は、例えば、偏光板11a,11b、ガラス板12a,12b、配向膜16a,16b、透明電極13、液晶層14及びカラーフィルタ15を備える。透明電極13は、透明電極13a及び透明電極13bを備える。   The liquid crystal cell unit 3 includes, for example, polarizing plates 11a and 11b, glass plates 12a and 12b, alignment films 16a and 16b, a transparent electrode 13, a liquid crystal layer 14, and a color filter 15. The transparent electrode 13 includes a transparent electrode 13a and a transparent electrode 13b.

「配向」とは、一定方向に配列することである。実施の形態1では、配向は、液晶分子を一定方向に配列させることである。また、「配列」とは、並べることである。   “Orientation” means arranging in a certain direction. In the first embodiment, the alignment is alignment of liquid crystal molecules in a certain direction. Further, “array” means arranging.

偏光板11aは、液晶セル部3において最も背面側(−Z軸方向)に位置する。ガラス板12aは、偏光板11aよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。配向膜16aは、ガラス板12aよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。透明電極13aは、配向膜16aの層に位置する。液晶層14は、配向膜16aよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。液晶層14は、透明電極13aよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。配向膜16bは、液晶層14よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。透明電極13bは、配向膜16bよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。カラーフィルタ15は、透明電極13bよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。ガラス板12bは、カラーフィルタ15よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。偏光板11bは、ガラス板12bよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。偏光板11bは、液晶セル部3において最も表面17a側(+Z軸方向)に位置する。   The polarizing plate 11 a is located on the backmost side (−Z axis direction) in the liquid crystal cell unit 3. The glass plate 12a is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the polarizing plate 11a. The alignment film 16a is located closer to the surface 17a (+ Z axis direction) than the glass plate 12a. The transparent electrode 13a is located in the layer of the alignment film 16a. The liquid crystal layer 14 is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the alignment film 16a. The liquid crystal layer 14 is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the transparent electrode 13a. The alignment film 16b is located closer to the surface 17a (+ Z axis direction) than the liquid crystal layer. The transparent electrode 13b is located closer to the surface 17a (+ Z axis direction) than the alignment film 16b. The color filter 15 is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the transparent electrode 13b. The glass plate 12b is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the color filter 15. The polarizing plate 11b is located closer to the surface 17a (+ Z axis direction) than the glass plate 12b. The polarizing plate 11b is positioned closest to the surface 17a (+ Z axis direction) in the liquid crystal cell unit 3.

つまり、−Z方向から+Z方向に向けて、偏光板11a、ガラス板12a、透明電極13a、配向膜16a、液晶層14、配向膜16b、透明電極13b、カラーフィルタ15、ガラス板12bそして偏光板11bの順番に配置されている。   That is, from the −Z direction to the + Z direction, the polarizing plate 11a, the glass plate 12a, the transparent electrode 13a, the alignment film 16a, the liquid crystal layer 14, the alignment film 16b, the transparent electrode 13b, the color filter 15, the glass plate 12b, and the polarizing plate It is arranged in the order of 11b.

なお、配向膜16aは、透明電極13と同じ層に位置している。   The alignment film 16 a is located in the same layer as the transparent electrode 13.

配向膜16は、溝を刻んだ膜である。配向膜16aと配向膜16bとをまとめて、配向膜16として説明する。   The alignment film 16 is a film having grooves. The alignment film 16a and the alignment film 16b will be collectively described as the alignment film 16.

配向膜16に液晶層14の液晶分子を接触させると、液晶分子は溝に沿って並び方を変える。配向膜16aと配向膜16bとを、溝の向きが90度異なるように配置して液晶層14を挟むと、液晶層14の液晶分子は90度ねじれて配列する。   When the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 are brought into contact with the alignment film 16, the liquid crystal molecules change their arrangement along the grooves. When the alignment film 16a and the alignment film 16b are arranged so that the groove directions are different by 90 degrees and the liquid crystal layer 14 is sandwiched, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 are twisted by 90 degrees and arranged.

図2では、配向膜16aの溝の方向と配向膜16bの溝の方向とは、X−Y平面上で90度回転している。   In FIG. 2, the direction of the grooves of the alignment film 16a and the direction of the grooves of the alignment film 16b are rotated 90 degrees on the XY plane.

透明電極13は、液晶層14に電圧をかける。透明電極13は、透明電極13aと透明電極13bの間で電圧をかける。透明電極13a及び透明電極13bをまとめて、透明電極13として説明する。   The transparent electrode 13 applies a voltage to the liquid crystal layer 14. The transparent electrode 13 applies a voltage between the transparent electrode 13a and the transparent electrode 13b. The transparent electrode 13a and the transparent electrode 13b are collectively described as the transparent electrode 13.

また、透明電極13は、透明な材料で作製されている。そのため、透明電極13は、光源5からの光を通すものである。なお、透明電極13は、それ自体が透明でなくても、例えば、電極の幅が大変細いため、液晶表示装置100を鑑賞する鑑賞者から見えない場合も含まれる。   The transparent electrode 13 is made of a transparent material. Therefore, the transparent electrode 13 allows light from the light source 5 to pass through. It should be noted that the transparent electrode 13 includes a case where the transparent electrode 13 is not transparent, for example, because the width of the electrode is very thin, so that the transparent electrode 13 cannot be seen by a viewer viewing the liquid crystal display device 100.

偏光板11は、上述のように、ある1つの方向に振動する光のみを透過して、他の方向に振動する光は吸収する。   As described above, the polarizing plate 11 transmits only light that vibrates in one direction and absorbs light that vibrates in the other direction.

偏光板11aの偏光方向は、偏光板11bの偏光方向に対してX−Y平面上で90度回転している。   The polarization direction of the polarizing plate 11a is rotated 90 degrees on the XY plane with respect to the polarization direction of the polarizing plate 11b.

具体的には、例えば、偏光板11aの偏光方向がX軸方向に偏光している場合には、偏光板11bの偏光方向はY軸方向に偏光している。   Specifically, for example, when the polarization direction of the polarizing plate 11a is polarized in the X-axis direction, the polarization direction of the polarizing plate 11b is polarized in the Y-axis direction.

なお、「偏光板」とは、特定方向に偏光した光に限って透過させる板である。   The “polarizing plate” is a plate that transmits only light polarized in a specific direction.

実施の形態1では、例えば、「X軸方向に偏光」とは、垂直偏光である。「Y軸方向に偏光」とは、水平偏光である。   In the first embodiment, for example, “polarized light in the X-axis direction” is vertical polarized light. “Polarized in the Y-axis direction” is horizontal polarized light.

以下の説明において、例として、偏光板11aの偏光方向はX軸方向(垂直偏光)として、偏光板11bの偏光方向はY軸方向(水平偏光)とする。   In the following description, as an example, the polarization direction of the polarizing plate 11a is the X-axis direction (vertical polarization), and the polarization direction of the polarizing plate 11b is the Y-axis direction (horizontal polarization).

偏光板11aは、反射型偏光フィルム10aの表面17a側(+Z軸方向側)に配置されている。   The polarizing plate 11a is disposed on the surface 17a side (+ Z-axis direction side) of the reflective polarizing film 10a.

偏光板11aは、反射型偏光フィルム10aと同じ偏光方向の光を透過する。つまり、偏光板11aの偏光方向は、反射型偏光フィルム10aの偏光方向と同じ方向である。   The polarizing plate 11a transmits light having the same polarization direction as that of the reflective polarizing film 10a. That is, the polarization direction of the polarizing plate 11a is the same as the polarization direction of the reflective polarizing film 10a.

偏光板11aが垂直偏光であるならば、反射型偏光フィルム10aも垂直偏光である。このため、反射型偏光フィルム10aの偏光方向は、X軸方向(垂直偏光)として説明する。そして、偏光板11aも垂直偏光であるとして説明する。   If the polarizing plate 11a is vertically polarized light, the reflective polarizing film 10a is also vertically polarized light. For this reason, the polarization direction of the reflective polarizing film 10a will be described as the X-axis direction (vertical polarization). The description will be made assuming that the polarizing plate 11a is also vertically polarized light.

<調光部4>
調光部4は、反射型偏光フィルム10b、光吸収フィルム24および調光フィルム17を備える。
<Light control part 4>
The light control unit 4 includes a reflective polarizing film 10 b, a light absorption film 24, and a light control film 17.

調光部4は、液晶セル部3が生成した画像光を透過する機能、減光する機能又は遮光する機能を有する。   The light control unit 4 has a function of transmitting image light generated by the liquid crystal cell unit 3, a function of reducing light, or a function of shielding light.

「画像光」とは、画像情報を有する光のことである。「画像光」は、「映像光」ともよばれる。実施の形態1では、画像と映像とを同じ意味で使用している。また、実施の形態1において、静止画と動画とを区別する必要もない。   “Image light” refers to light having image information. “Image light” is also called “video light”. In Embodiment 1, an image and a video are used in the same meaning. In Embodiment 1, it is not necessary to distinguish between a still image and a moving image.

画像光は、液晶セル部3で作られる。そのため、液晶セル部3の+Z軸方向側の面が画像の表示面となる。しかし、液晶セル部3よりも+Z軸方向側に調光フィルム17が配置されているため、液晶表示装置100の表示面は、表面17aとなる。   The image light is produced by the liquid crystal cell unit 3. Therefore, the surface on the + Z-axis direction side of the liquid crystal cell unit 3 is an image display surface. However, since the light control film 17 is disposed on the + Z axis direction side of the liquid crystal cell unit 3, the display surface of the liquid crystal display device 100 is the surface 17a.

「減光」とは、光の強さを減らすことである。つまり、液晶表示装置に表示される映像を暗くすることである。   “Dimming” means reducing the intensity of light. In other words, the image displayed on the liquid crystal display device is darkened.

反射型偏光フィルム10bは、ある方向に振動する光のみを透過して、他の方向に振動する光を反射する機能を有する。   The reflective polarizing film 10b has a function of transmitting only light oscillating in one direction and reflecting light oscillating in the other direction.

反射型偏光フィルム10bは、反射型偏光フィルム10aと同様のものである。   The reflective polarizing film 10b is the same as the reflective polarizing film 10a.

反射型偏光フィルム10aは、バックライト部2の内部に配置されている。一方、反射型偏光フィルム10bは、調光部4の内部に配置されている。   The reflective polarizing film 10 a is disposed inside the backlight unit 2. On the other hand, the reflective polarizing film 10 b is disposed inside the light control unit 4.

反射型偏光フィルム10bは、液晶セル部3よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。また、反射型偏光フィルム10bは、光吸収フィルム24よりも背面側(−Z軸方向)に位置する。   The reflective polarizing film 10b is located on the surface 17a side (+ Z axis direction) from the liquid crystal cell unit 3. In addition, the reflective polarizing film 10 b is located on the back side (−Z axis direction) from the light absorbing film 24.

光吸収フィルム24は、反射型偏光フィルム10bよりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。つまり、光反射型偏光フィルム10bは、吸収層24よりも背面側(−Z軸方向)に位置する。   The light absorption film 24 is located on the surface 17a side (+ Z-axis direction) from the reflective polarizing film 10b. That is, the light reflective polarizing film 10 b is located on the back side (−Z axis direction) from the absorbing layer 24.

光吸収フィルム24は、電圧の印加により特定の波長の光を吸収する。つまり、光吸収フィルム24は、透過する光に色を付ける(着色する)ことができる。   The light absorption film 24 absorbs light of a specific wavelength by applying a voltage. That is, the light absorbing film 24 can color (color) the transmitted light.

図3及び図4は、光吸収フィルム24の構造の一例を示した図である。   3 and 4 are diagrams showing an example of the structure of the light absorption film 24. FIG.

図3は、透明電極28aと透明電極28bとの間に電圧が印加されている場合を示している。図4は、透明電極28aと透明電極28bとの間に電圧が印加されていない場合を示している。   FIG. 3 shows a case where a voltage is applied between the transparent electrode 28a and the transparent electrode 28b. FIG. 4 shows a case where no voltage is applied between the transparent electrode 28a and the transparent electrode 28b.

図3及び図4では、光吸収フィルム24として、二色性色素を用いたゲストホスト型液晶を用いた例を示している。   3 and 4 show an example in which a guest-host type liquid crystal using a dichroic dye is used as the light absorbing film 24. FIG.

図3では、スイッチSは、電源Vと透明電極28a,28bとを繋げている。図4では、スイッチSは、電源Vと透明電極28a,28bとの繋がりを切っている。 In Figure 3, the switch S 1, the power supply V 1 and the transparent electrode 28a, and connecting the 28b. In Figure 4, the switch S 1, the power supply V 1 and the transparent electrode 28a, are cutting links with 28b.

光吸収フィルム24は、例えば、液晶分子25(ホスト)、二色性色素26(ゲスト)、配向膜27a,27b、透明電極28a,28b及び保護フィルム29a,29bを備えている。   The light absorption film 24 includes, for example, liquid crystal molecules 25 (host), a dichroic dye 26 (guest), alignment films 27a and 27b, transparent electrodes 28a and 28b, and protective films 29a and 29b.

二色性色素26(ゲスト)は、液晶分子25(ホスト)に溶解している。つまり、液晶分子25及び二色性色素26は、液晶組成物250である。液晶組成物250は、母体となるホスト液晶(液晶分子25)中にゲスト物質である多色性色素(二色性色素26)を溶解させている。   The dichroic dye 26 (guest) is dissolved in the liquid crystal molecules 25 (host). That is, the liquid crystal molecules 25 and the dichroic dye 26 are the liquid crystal composition 250. In the liquid crystal composition 250, a pleochroic dye (dichroic dye 26), which is a guest substance, is dissolved in a host liquid crystal (liquid crystal molecule 25) serving as a base material.

液晶組成物250は、配向膜27aと、配向膜27bとで挟まれている。   The liquid crystal composition 250 is sandwiched between the alignment film 27a and the alignment film 27b.

また、液晶組成物250は、透明電極28aと、透明電極28bとで挟まれている。   The liquid crystal composition 250 is sandwiched between the transparent electrode 28a and the transparent electrode 28b.

二色性色素26は、アゾ系、アントラキノン系、キノフタロン系又はペリレン系などの色素である。色素の化学的性質によって、吸収ピーク波長が異なる。   The dichroic dye 26 is an azo dye, anthraquinone dye, quinophthalone dye or perylene dye. Depending on the chemical nature of the dye, the absorption peak wavelength varies.

配向膜27a,27bは、液晶分子25の配向を揃える機能を有している。つまり、液晶セル部3の配向膜16a,16bと同様の機能を有する。   The alignment films 27a and 27b have a function of aligning the alignment of the liquid crystal molecules 25. That is, it has the same function as the alignment films 16a and 16b of the liquid crystal cell unit 3.

透明電極28aは、液晶組成物250の背面側(−Z軸方向側)に配置されている。透明電極28bは、液晶組成物250の表面17a側(+Z軸方向側)に配置されている。   The transparent electrode 28 a is disposed on the back side (−Z axis direction side) of the liquid crystal composition 250. The transparent electrode 28b is disposed on the surface 17a side (+ Z-axis direction side) of the liquid crystal composition 250.

透明電極28aの表面17a側には、配向膜27aが備えられている。また、透明電極28bの背面側には、配向膜27bが備えられている。つまり、透明電極28a,28bの液晶組成物250側には、配向膜27a,27bが配置されている。   An alignment film 27a is provided on the surface 17a side of the transparent electrode 28a. An alignment film 27b is provided on the back side of the transparent electrode 28b. That is, the alignment films 27a and 27b are disposed on the liquid crystal composition 250 side of the transparent electrodes 28a and 28b.

透明電極28a,28bは、液晶組成物250に対して電圧を印加する。   The transparent electrodes 28 a and 28 b apply a voltage to the liquid crystal composition 250.

また、透明電極28a,28bは、透明な材料で作製されている。そのため、透明電極28a,28bは、光源5からの光を通す。   The transparent electrodes 28a and 28b are made of a transparent material. Therefore, the transparent electrodes 28a and 28b allow light from the light source 5 to pass through.

なお、透明電極28a,28bは、それ自体が透明でなくても良い。例えば、電極の幅が大変細いため、液晶表示装置100を鑑賞する鑑賞者から見えない場合も含まれる。   The transparent electrodes 28a and 28b do not have to be transparent themselves. For example, the case where the width of the electrode is so thin that it cannot be seen by a viewer who views the liquid crystal display device 100 is also included.

保護フィルム29aは、透明電極28aの背面側(−Z軸方向側)に配置されている。保護フィルム29bは、透明電極28bの表面17a側(+Z軸方向側)に配置されている。   The protective film 29a is disposed on the back side (−Z-axis direction side) of the transparent electrode 28a. The protective film 29b is disposed on the surface 17a side (+ Z-axis direction side) of the transparent electrode 28b.

保護フィルム29a,29bは、光吸収フィルム24の内部を電気的に保護する。電気的な保護として、例えば、保護フィルム29a,29bは、透明で絶縁性を有する樹脂等で形成されている。   The protective films 29a and 29b electrically protect the inside of the light absorbing film 24. As an electrical protection, for example, the protective films 29a and 29b are formed of a transparent and insulating resin or the like.

また、保護フィルム29a,29bは、光吸収フィルム24の内部を物理的に保護する。物理的な保護として、樹脂は外部からの圧力に対する保護又は水分の浸入を防止することなどの役割がある。   The protective films 29a and 29b physically protect the inside of the light absorbing film 24. As physical protection, the resin has a role of protecting against external pressure or preventing moisture from entering.

制御部30は、透明電極28a,28bへの電圧の印加および無印加を制御する。「無印加」とは、電圧を印加しないことである。   The control unit 30 controls application and non-application of a voltage to the transparent electrodes 28a and 28b. “No application” means that no voltage is applied.

光吸収フィルム24は、二色性色素26の分子の配向を、電圧の印加又は無印加によって変化させることができる。光吸収フィルム24は、二色性色素26の分子の配向の変化によって、色の吸収率を変えることができる。   The light absorbing film 24 can change the molecular orientation of the dichroic dye 26 by applying or not applying a voltage. The light absorption film 24 can change the color absorption rate by changing the orientation of the molecules of the dichroic dye 26.

図3は、透明電極28aと透明電極28bとの間に電圧が印加されている場合を示している。   FIG. 3 shows a case where a voltage is applied between the transparent electrode 28a and the transparent electrode 28b.

図3の場合には、電界によるフレデリクス転移によって、液晶分子25は透明電極28a,28bの面と垂直方向に配列する。つまり、電圧の印加により、液晶分子25は透明電極28a,28bの面に対して垂直な方向を向く。   In the case of FIG. 3, the liquid crystal molecules 25 are aligned in a direction perpendicular to the surfaces of the transparent electrodes 28a and 28b by Fredericks transition due to an electric field. That is, by applying a voltage, the liquid crystal molecules 25 are oriented in a direction perpendicular to the surfaces of the transparent electrodes 28a and 28b.

また、図3に示したように、液晶分子25のフレデリクス転移に伴い、二色性色素26も液晶分子25に沿って配向方向を変化させる。つまり、二色性色素26も、透明電極28a,28bの面に対して垂直な方向を向く。   Further, as shown in FIG. 3, the dichroic dye 26 also changes the alignment direction along the liquid crystal molecules 25 in accordance with the Fredericks transition of the liquid crystal molecules 25. That is, the dichroic dye 26 also faces in a direction perpendicular to the surfaces of the transparent electrodes 28a and 28b.

電圧を印加した状態では、二色性色素26の配向膜27aへの投影面積は小さくなる。光が進行する領域に対する二色性色素26の占める面積は小さくなる。つまり、光線の入射面側から見て、二色性色素26の面積は小さくなる。このため、電圧を印加した状態では、二色性色素26による特定波長の光の吸収は小さい。   When a voltage is applied, the projected area of the dichroic dye 26 onto the alignment film 27a is small. The area occupied by the dichroic dye 26 with respect to the region where the light travels is reduced. That is, the area of the dichroic dye 26 is reduced as viewed from the light incident surface side. For this reason, when a voltage is applied, the absorption of light of a specific wavelength by the dichroic dye 26 is small.

図4は、透明電極28aと透明電極28bとの間に電圧が印加されていない場合を示している。   FIG. 4 shows a case where no voltage is applied between the transparent electrode 28a and the transparent electrode 28b.

図4の場合には、液晶分子25および二色性色素26は、配向膜27a,27bの状態にしたがって、配向膜27a,27bと平行な向きに配列する。つまり、電圧が印加されていない場合には、液晶分子25および二色性色素26は、配向膜27a,27bに対して平行な方向を向く。   In the case of FIG. 4, the liquid crystal molecules 25 and the dichroic dye 26 are arranged in a direction parallel to the alignment films 27a and 27b according to the state of the alignment films 27a and 27b. That is, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules 25 and the dichroic dye 26 face in a direction parallel to the alignment films 27a and 27b.

図4に示したように、電圧を印加しない状態では、二色性色素26の配向膜27aへの投影面積は大きくなる。光が進行する領域に対する二色性色素26の占める面積は大きくなる。つまり、光線の入射面側から見て、二色性色素26の面積は大きくなる。このため、電圧を印加しない状態では、二色性色素26による特定波長の光の吸収が大きくなる。   As shown in FIG. 4, when no voltage is applied, the projected area of the dichroic dye 26 onto the alignment film 27a increases. The area occupied by the dichroic dye 26 with respect to the region where light travels increases. That is, the area of the dichroic dye 26 is increased when viewed from the light incident surface side. For this reason, in the state which does not apply a voltage, absorption of the light of a specific wavelength by the dichroic dye 26 becomes large.

図5は、電圧が印加されていない場合の波長W[nm]と光の吸収率A[%]の関係を示した図である。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the wavelength W [nm] and the light absorption rate A [%] when no voltage is applied.

波長Wpは、光の吸収率(光吸収率)の最も高くなる波長(吸収ピーク波長)である。光吸収フィルム24に入射する光のうち、吸収ピーク波長Wpの光の吸収率が最大となっている。   The wavelength Wp is a wavelength (absorption peak wavelength) at which the light absorption rate (light absorption rate) is highest. Among the light incident on the light absorption film 24, the absorption rate of the light having the absorption peak wavelength Wp is maximized.

図6は、電圧が印加されている場合の波長W[nm]と吸収率A[%]の関係を示した図である。波長Wpは、吸収ピーク波長である。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the wavelength W [nm] and the absorption rate A [%] when a voltage is applied. The wavelength Wp is an absorption peak wavelength.

図6に示す吸収ピーク波長Wpの光吸収率は、図5に示す吸収ピーク波長Wpの光吸収率よりも低くなっている。つまり、吸収ピーク波長Wpの光の吸収が少ないため、光吸収フィルム24から出射する光の着色の程度は低い。   The light absorption rate at the absorption peak wavelength Wp shown in FIG. 6 is lower than the light absorption rate at the absorption peak wavelength Wp shown in FIG. That is, since the absorption of the light having the absorption peak wavelength Wp is small, the degree of coloring of the light emitted from the light absorption film 24 is low.

上述のように、光吸収フィルム24は、電圧の印加および無印加を切り替えることにより、光吸収フィルム24を透過する光に色を付けることができる。これは、図5で示したように、光吸収フィルム24は、透過する光の一部の波長の光を吸収することで、透過する光に色を付けている。   As described above, the light absorbing film 24 can color the light transmitted through the light absorbing film 24 by switching between application and non-application of voltage. As shown in FIG. 5, the light absorption film 24 colors light to be transmitted by absorbing light having a part of the wavelength of the transmitted light.

図3および図4では、1つの吸収ピーク波長Wpを有する二色性色素26の例を示した。しかし、異なる吸収ピーク波長Wpを有する複数の二色性色素26を用いることによって、任意の色を得ることができる。つまり、複数の光吸収フィルム24を組み合わせることで、異なる吸収ピーク波長Wpの光を選択的に吸収できる。着色させたい色によって、二色性色素26を選択することで、異なる色を得ることができる。   3 and 4 show examples of the dichroic dye 26 having one absorption peak wavelength Wp. However, any color can be obtained by using a plurality of dichroic dyes 26 having different absorption peak wavelengths Wp. That is, by combining a plurality of light absorption films 24, light having different absorption peak wavelengths Wp can be selectively absorbed. Different colors can be obtained by selecting the dichroic dye 26 depending on the color to be colored.

なお、光吸収フィルム24は、本実施の形態1では二色性色素26を用いたゲストホスト型液晶を用いた例を示した。しかし、電圧を印加することで、特定の波長Wの光の吸収率を変化させる特性を持つものであれば二色性色素26以外のものを使ってもよい。   In addition, the light absorption film 24 showed the example using the guest host type liquid crystal using the dichroic dye 26 in this Embodiment 1. FIG. However, a material other than the dichroic dye 26 may be used as long as it has a characteristic of changing the absorption rate of light of a specific wavelength W by applying a voltage.

調光フィルム17は、光吸収フィルム24よりも表面17a側(+Z軸方向)に位置する。つまり、光吸収フィルム24は、調光フィルム17よりも背面側(−Z軸方向)に位置する。   The light control film 17 is located on the surface 17a side (+ Z-axis direction) from the light absorption film 24. That is, the light absorption film 24 is located on the back side (−Z axis direction) with respect to the light control film 17.

調光フィルム17は、調光部4において最も表面17a側(+Z軸方向)に位置する。   The light control film 17 is located closest to the surface 17a (+ Z axis direction) in the light control unit 4.

調光フィルム17は、調光フィルム17の内部の電界を制御することにより、光の透過量を可変できる機能を有する。つまり、調光フィルム17は、電圧の印加により光の透過量を変化させることができる。   The light control film 17 has a function of changing the amount of transmitted light by controlling the electric field inside the light control film 17. That is, the light control film 17 can change the light transmission amount by applying a voltage.

例えば、調光フィルム17は、液晶カプセル方式を採用することができる。   For example, the light control film 17 can employ a liquid crystal capsule method.

「液晶カプセル」とは、液晶をカプセルの中に入れたものである。   A “liquid crystal capsule” is a liquid crystal in a capsule.

図7及び図8は、液晶カプセル方式の調光フィルム17の構造の一例を示した図である。   7 and 8 are views showing an example of the structure of the liquid crystal capsule type light control film 17.

図7は、電圧が印加されていない場合の図である。図8は、電圧が印加されている場合の図である。   FIG. 7 is a diagram when no voltage is applied. FIG. 8 is a diagram when a voltage is applied.

図7では、スイッチSは、電源Vと透明電極20a,20bとの繋がりを切っている。図8では、スイッチSは、電源Vと透明電極20a,20bとを繋げている。 In Figure 7, the switch S 2, the power supply V 2 and the transparent electrode 20a, are cutting links with 20b. In Figure 8, the switch S 2, the power supply V 2 and the transparent electrode 20a, and connecting the 20b.

液晶カプセル方式の調光フィルム17は、ポリマーフィルム19を、透明電極20aと透明電極20bとで挟んだ構造になっている。   The liquid crystal capsule type light control film 17 has a structure in which a polymer film 19 is sandwiched between a transparent electrode 20a and a transparent electrode 20b.

ポリマーフィルム19は、液晶カプセル18を含んでいる。液晶カプセル18は、液晶分子を樹脂などのマイクロカプセルの中に入れたものである。   The polymer film 19 includes a liquid crystal capsule 18. The liquid crystal capsule 18 is obtained by placing liquid crystal molecules in a microcapsule such as a resin.

透明電極20aは、背面側(−Z軸方向)に位置している。透明電極20bは、表面17a側(+Z軸方向)に位置している。   The transparent electrode 20a is located on the back side (−Z axis direction). The transparent electrode 20b is located on the surface 17a side (+ Z axis direction).

なお、透明電極20aと透明電極20bとは、背面側(−Z軸方向)の保護フィルム21aと表面17a側(+Z軸方向)の保護フィルム21bとにより挟まれている。つまり、保護フィルム21aは、透明電極20aの背面側(−Z軸方向)に位置している。また、保護フィルム21bは、透明電極20bの表面17a側(+Z軸方向)に位置している。   The transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b are sandwiched between a protective film 21a on the back side (−Z axis direction) and a protective film 21b on the surface 17a side (+ Z axis direction). That is, the protective film 21a is located on the back side (−Z axis direction) of the transparent electrode 20a. Moreover, the protective film 21b is located in the surface 17a side (+ Z-axis direction) of the transparent electrode 20b.

透明電極20は、液晶カプセル18に電圧をかける。透明電極20a及び透明電極20bをまとめて、透明電極20として説明する。つまり、透明電極20aと透明電極20bとの間に電圧をかける。   The transparent electrode 20 applies a voltage to the liquid crystal capsule 18. The transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b are collectively described as the transparent electrode 20. That is, a voltage is applied between the transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b.

また、透明電極20は、透明な材料で作製されている。そのため、透明電極20は、光源5からの光を通すものである。   The transparent electrode 20 is made of a transparent material. Therefore, the transparent electrode 20 allows light from the light source 5 to pass through.

なお、透明電極20は、それ自体が透明でなくても、例えば電極の幅が大変細いため、液晶表示装置100を鑑賞する鑑賞者から見えない場合も含まれる。   It should be noted that the transparent electrode 20 includes a case where the transparent electrode 20 is not transparent, but is not visible to a viewer who views the liquid crystal display device 100 because, for example, the width of the electrode is very thin.

保護フィルム21a,21bは、調光フィルム17の内部を電気的に保護する目的のものである。電気的な保護として、例えば、保護フィルム21a,21bは、透明で絶縁性を有する樹脂からなる。   The protective films 21a and 21b are for the purpose of electrically protecting the inside of the light control film 17. As the electrical protection, for example, the protective films 21a and 21b are made of a transparent and insulating resin.

また、保護フィルム21a,21bは、調光フィルム17の内部を物理的に保護する目的のものである。物理的な保護として、樹脂は外部からの圧力に対する保護又は水分の浸入を防止することなどの役割がある。   The protective films 21a and 21b are for the purpose of physically protecting the inside of the light control film 17. As physical protection, the resin has a role of protecting against external pressure or preventing moisture from entering.

図7は、透明電極20aと透明電極20bとの間に電圧が印加されていない場合を示している。   FIG. 7 shows a case where no voltage is applied between the transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b.

図7の場合には、つまり電圧が無印加のときには、液晶カプセル18の中の液晶分子の方向は定まらず、液晶分子はランダムに配列している。よって、ポリマーフィルム19と液晶カプセル18の中の液晶分子との屈折率の違い又は液晶カプセル18の中の液晶分子の複屈折性により、光線の大部分は直進できず散乱する。「複屈折」とは、入射する光の方向によって異なる屈折率を持つという性質を言う。   In the case of FIG. 7, that is, when no voltage is applied, the direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal capsule 18 is not determined, and the liquid crystal molecules are randomly arranged. Therefore, most of the light rays cannot be straight and scatter due to the difference in refractive index between the polymer film 19 and the liquid crystal molecules in the liquid crystal capsule 18 or the birefringence of the liquid crystal molecules in the liquid crystal capsule 18. “Birefringence” refers to the property of having a different refractive index depending on the direction of incident light.

図7では、調光フィルム17に入射する光線として、外光22を示している。   In FIG. 7, external light 22 is shown as a light beam incident on the light control film 17.

図8は、透明電極20aと透明電極20bとの間に電圧が印加されている場合を示している。   FIG. 8 shows a case where a voltage is applied between the transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b.

透明電極20aと透明電極20bとの間に電位が印加されると、液晶カプセル18の中の液晶分子は透明電極20aに対して垂直に配列される。このため、光線は散乱せずに直進できるようになる。つまり、調光フィルム17は透明になる。   When a potential is applied between the transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b, the liquid crystal molecules in the liquid crystal capsule 18 are aligned perpendicular to the transparent electrode 20a. For this reason, the light beam can go straight without being scattered. That is, the light control film 17 becomes transparent.

これにより、調光フィルム17に入射する光線は直進する。光線は散乱せずに直進できる。つまり、外光22は散乱せずに直進できるようになる。   Thereby, the light beam incident on the light control film 17 goes straight. Rays can go straight without scattering. That is, the external light 22 can go straight without being scattered.

図8では、調光フィルム17に入射する光線として、外光22を示している。   In FIG. 8, external light 22 is shown as a light beam incident on the light control film 17.

なお、透明電極20aと透明電極20bとの間に電圧を印加した状態では、制御部23は、調光フィルム17内の電界の状態を変化させることができる。つまり、制御部23は、透明電極20aと透明電極20bとの間の電圧の印加状態を連続的に変化させる。   In addition, the control part 23 can change the state of the electric field in the light control film 17 in the state which applied the voltage between the transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b. That is, the control unit 23 continuously changes the voltage application state between the transparent electrode 20a and the transparent electrode 20b.

<筐体1>
筐体1は、+Z軸方向から見て、矩形形状をしている。
<Case 1>
The housing 1 has a rectangular shape when viewed from the + Z-axis direction.

サイドエッジ方式の場合には、例えば、筐体1の短辺側に複数の光源5が配置される。サイドエッジ方式は、例えば、複数の光源5を導光板7の短辺側の側面に対向して配置している。   In the case of the side edge method, for example, a plurality of light sources 5 are arranged on the short side of the housing 1. In the side edge method, for example, a plurality of light sources 5 are arranged to face the side surface on the short side of the light guide plate 7.

ここでは図示していないが、光源5は熱拡散作用を有する金属製の支持部材などで、筐体1に固定されている。「熱拡散作用」とは、熱が高温領域から低温領域に拡散する現象をいう。光源5を金属製の支持部材を用いて筐体1に固定することで、液晶表示装置100は、光源5が発生する熱を効率よく放熱することができる。   Although not shown here, the light source 5 is fixed to the housing 1 with a metal support member having a thermal diffusion action. “Thermal diffusion” refers to a phenomenon in which heat diffuses from a high temperature region to a low temperature region. By fixing the light source 5 to the housing 1 using a metal support member, the liquid crystal display device 100 can efficiently dissipate the heat generated by the light source 5.

<バックライト部2における面状の光の生成>
導光板7は、光源5から出射された光線を導光板7の短辺側の側面から入射する。なお、表面17aと対向する面を背面とすると、側面は表面17aと背面とを繋ぐ面である。つまり、図1では、YZ平面に平行な面及びZX平面に平行な面である。
<Generation of planar light in the backlight unit 2>
The light guide plate 7 makes the light emitted from the light source 5 incident from the side surface on the short side of the light guide plate 7. In addition, when the surface facing the surface 17a is a back surface, the side surface is a surface connecting the surface 17a and the back surface. That is, in FIG. 1, a plane parallel to the YZ plane and a plane parallel to the ZX plane.

導光板7は、背面側に配置されたプリズム構造を用いて、側面から入射した「線状の光」を「面状の光」に変換する。   The light guide plate 7 converts “linear light” incident from the side surface into “planar light” using a prism structure disposed on the back surface side.

導光板7は、例えば、面光源として光を主に表面17a側(+Z軸方向)に出射する。   For example, the light guide plate 7 emits light mainly to the surface 17a side (+ Z-axis direction) as a surface light source.

一般に、界面において光線は反射され、屈折され、散乱され又は吸収される。界面における光線の反射を「界面反射」と言う。   In general, light rays are reflected, refracted, scattered or absorbed at the interface. The reflection of light at the interface is called “interface reflection”.

界面反射などで一部の光線は導光板7から背面側(−Z軸方向)に出射する。反射シート6は、背面側(−Z軸方向)に出射した光線を反射し、表面17a側(+Z軸方向)に光の進行方向を向け直す。反射シート6は、光を反射して表面17a側に集めるという機能を有する。つまり、反射シート6は、光を反射して正面側に集めるという機能を有する。   Some light beams are emitted from the light guide plate 7 to the back side (−Z-axis direction) due to interface reflection or the like. The reflection sheet 6 reflects the light beam emitted toward the back side (−Z axis direction), and redirects the traveling direction of the light toward the surface 17a side (+ Z axis direction). The reflection sheet 6 has a function of reflecting light and collecting it on the surface 17a side. That is, the reflection sheet 6 has a function of reflecting light and collecting it on the front side.

導光板7から表面17a側(+Z軸方向)に出射された光は、拡散フィルム8、輝度上昇フィルム9及び反射型偏光フィルム10aを透過して、液晶セル部3に入射する。   The light emitted from the light guide plate 7 toward the surface 17a (+ Z axis direction) passes through the diffusion film 8, the brightness enhancement film 9, and the reflective polarizing film 10a and enters the liquid crystal cell unit 3.

輝度上昇フィルム9を透過した光線は、反射型偏光フィルム10aに入る。   The light beam that has passed through the brightness enhancement film 9 enters the reflective polarizing film 10a.

反射型偏光フィルム10aは、ある1つの方向に振動する光のみを透過して、他の方向に振動する光は反射する。   The reflective polarizing film 10a transmits only light that vibrates in one direction and reflects light that vibrates in the other direction.

反射型偏光フィルム10aで反射された光線は、バックライト部2の内部で反射を繰り返す。バックライト部2の内部での反射により、反射型偏光フィルム10aで反射した光線は、偏光方向が変化して、反射型偏光フィルム10aを透過する。   The light beam reflected by the reflective polarizing film 10 a is repeatedly reflected inside the backlight unit 2. The light beam reflected by the reflective polarizing film 10a due to reflection inside the backlight unit 2 changes its polarization direction and passes through the reflective polarizing film 10a.

<液晶セル部3を透過する際の光線の挙動>
バックライト部2の内部の反射型偏光フィルム10aを透過した光線は、液晶セル部3の偏光板11aも透過する。なぜなら、偏光方向(垂直偏光)が同じであるからである。
<Behavior of light rays through the liquid crystal cell part 3>
The light beam that has passed through the reflective polarizing film 10 a inside the backlight unit 2 also passes through the polarizing plate 11 a of the liquid crystal cell unit 3. This is because the polarization direction (vertical polarization) is the same.

偏光板11aを透過した光線は、液晶層14の液晶分子の配向に沿って進む。   The light beam transmitted through the polarizing plate 11a travels along the alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14.

まず、液晶セル部3がTN型(Twisted Nematic mode、ねじれネマティック型)液晶である場合について示す。   First, the case where the liquid crystal cell unit 3 is a TN type (twisted nematic mode) liquid crystal will be described.

TN型液晶は、電圧が無印加の状態で、液晶分子の配向がX−Y平面上で90度ねじれるように、液晶分子を配列する。つまり、液晶分子の配向は、例えば、液晶セル部3の−Z軸方向側ではY軸方向であり、液晶セル部3の+Z軸方向側ではX軸方向である。   In the TN type liquid crystal, liquid crystal molecules are aligned so that the alignment of the liquid crystal molecules is twisted 90 degrees on the XY plane in the state where no voltage is applied. That is, the orientation of the liquid crystal molecules is, for example, the Y-axis direction on the −Z-axis direction side of the liquid crystal cell unit 3 and the X-axis direction on the + Z-axis direction side of the liquid crystal cell unit 3.

垂直偏光の光は、水平配向の液晶層を透過できる。また、水平偏光の光は、垂直配向の液晶層を透過できる。   Vertically polarized light can pass through a horizontally aligned liquid crystal layer. Also, horizontally polarized light can be transmitted through the vertically aligned liquid crystal layer.

まず、透明電極13に電圧が印加されていない場合について説明する。   First, a case where no voltage is applied to the transparent electrode 13 will be described.

透明電極13に電圧が印加されていない場合には、液晶層14の−Z軸方向側の液晶分子の配向は、偏光板11aの偏光方向(X軸偏光)に対してX−Y平面上で90度回転した状態(Y軸方向)になっている。また、液晶層14の+Z軸方向側の液晶分子の配向は偏光板11bの偏光方向(Y軸偏光)に対してX−Y平面上で90度回転した状態(X軸方向)になっている。   When no voltage is applied to the transparent electrode 13, the orientation of the liquid crystal molecules on the −Z axis direction side of the liquid crystal layer 14 is on the XY plane with respect to the polarization direction (X axis polarization) of the polarizing plate 11a. It is in a state rotated by 90 degrees (Y-axis direction). Further, the orientation of the liquid crystal molecules on the + Z-axis direction side of the liquid crystal layer 14 is in a state (X-axis direction) rotated 90 degrees on the XY plane with respect to the polarization direction (Y-axis polarization) of the polarizing plate 11b. .

つまり、液晶層14の中で、液晶分子の配向は水平方向(Y軸方向)から垂直方向(X軸方向)にX−Y平面上で90度回転した状態になっている。   That is, in the liquid crystal layer 14, the alignment of the liquid crystal molecules is in a state of being rotated 90 degrees on the XY plane from the horizontal direction (Y-axis direction) to the vertical direction (X-axis direction).

−Z軸方向側から+Z軸方向側に液晶層14の液晶分子の配向に沿って進んだ光線の偏光方向は、液晶層14内を進むにつれてX−Y平面上で90度回転する。つまり、液晶層14に−Z軸方向側から入射したX軸偏光の光線は、液晶層14の+Z軸方向側から出射する際には、Y軸偏光の光線となっている。   The polarization direction of the light beam traveling along the alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 from the −Z axis direction side to the + Z axis direction side rotates 90 degrees on the XY plane as it travels through the liquid crystal layer 14. That is, the X-axis polarized light incident on the liquid crystal layer 14 from the −Z-axis direction side becomes a Y-axis polarized light when exiting from the + Z-axis direction side of the liquid crystal layer 14.

上述のように、偏光板11bの偏光方向はY軸方向(水平偏光)である。そして、液晶層14の配向に沿って進んだ光線の偏光方向は、Y軸方向である。このため、液晶層14の配向に沿って進んだ光線は、調光部4側の偏光板11bを透過することができる。   As described above, the polarization direction of the polarizing plate 11b is the Y-axis direction (horizontal polarization). The polarization direction of the light beam that has traveled along the alignment of the liquid crystal layer 14 is the Y-axis direction. For this reason, the light beam that has traveled along the alignment of the liquid crystal layer 14 can pass through the polarizing plate 11b on the light control unit 4 side.

次に、透明電極13に電圧が印加されている場合について説明する。   Next, a case where a voltage is applied to the transparent electrode 13 will be described.

透明電極13に電圧が印加されている場合には、液晶層14の液晶分子と光との間のねじれが取れる。つまり、液晶層14の液晶分子がX−Y平面上で90度回転した状態ではなくなる。   When a voltage is applied to the transparent electrode 13, the twist between the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 and the light can be taken. That is, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 14 are not in a state of being rotated 90 degrees on the XY plane.

液晶層14の液晶分子の配向はZ軸方向に変わる。つまり、保護フィルム21aから見て、液晶分子の投影面積は小さくなる。光が進行する領域に対する液晶分子の占める面積は小さくなる。   The alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 14 changes in the Z-axis direction. That is, the projected area of the liquid crystal molecules is small as viewed from the protective film 21a. The area occupied by liquid crystal molecules with respect to the region where light travels is reduced.

このため、−Z軸方向側から液晶層14に入射した光線は、液晶分子の小さな面積の部分にしか当たらないため、光の振動方向はほとんど変化しない。つまり、−Z軸方向側から液晶層14に入射した光線は、液晶層14内を進んでも偏光方向が回転しない。   For this reason, since the light beam incident on the liquid crystal layer 14 from the −Z-axis direction side only hits a small area portion of the liquid crystal molecules, the vibration direction of the light hardly changes. That is, the light beam incident on the liquid crystal layer 14 from the −Z-axis direction side does not rotate in the polarization direction even though traveling in the liquid crystal layer 14.

このため、光線は、偏光板11b(Y軸方向の偏光)を透過することができない。偏光板11bは、偏光板11a(X軸方向の偏光)に対してX−Y平面上で90度回転して配置されている。   For this reason, the light beam cannot pass through the polarizing plate 11b (polarized light in the Y-axis direction). The polarizing plate 11b is rotated 90 degrees on the XY plane with respect to the polarizing plate 11a (polarized light in the X-axis direction).

次に、例えば、液晶セル部がVA型(Vertical Alignment mode、垂直配向型)液晶である場合について示す。   Next, for example, a case where the liquid crystal cell portion is a VA type (Vertical Alignment Mode, vertical alignment type) liquid crystal will be described.

VA型液晶は、負の誘電率を持った液晶分子と垂直配向膜とを組み合わせている。これにより、電圧が無印加の状態では、液晶分子は偏光板11a,11bに対して垂直(Z軸方向)に配置されている。   The VA type liquid crystal is a combination of a liquid crystal molecule having a negative dielectric constant and a vertical alignment film. Thus, in a state where no voltage is applied, the liquid crystal molecules are arranged perpendicularly (Z-axis direction) to the polarizing plates 11a and 11b.

まず、透明電極13に電圧が印加されていない場合について説明する。   First, a case where no voltage is applied to the transparent electrode 13 will be described.

透明電極13に電圧が印加されていない場合には、液晶層14の液晶分子は配向膜16a,16bに対して垂直に配列している。つまり、液晶分子は、偏光板11a,11bに対して垂直な方向(Z軸方向)を向いている。光が進行する領域に対する液晶分子の占める面積は小さくなる。   When no voltage is applied to the transparent electrode 13, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 are aligned perpendicular to the alignment films 16a and 16b. That is, the liquid crystal molecules are oriented in the direction perpendicular to the polarizing plates 11a and 11b (Z-axis direction). The area occupied by liquid crystal molecules with respect to the region where light travels is reduced.

このとき、配向膜16a,16bに入射した光線は、液晶分子の小さな面積の部分にしか当たらないため、光の振動方向はほとんど変化しない。このため、光は液晶層14内をそのまま進んで行き、調光部4側に位置する偏光板11bを透過することができない。   At this time, since the light beam incident on the alignment films 16a and 16b hits only a small area portion of the liquid crystal molecules, the vibration direction of the light hardly changes. For this reason, the light travels through the liquid crystal layer 14 as it is and cannot pass through the polarizing plate 11b located on the light control unit 4 side.

つまり、光線は振動方向を変えずに液晶層14内を進行して偏光板11bに到達する。このため、光線は偏光板11bを透過することができない。   That is, the light beam travels in the liquid crystal layer 14 without changing the vibration direction and reaches the polarizing plate 11b. For this reason, a light ray cannot permeate | transmit the polarizing plate 11b.

次に、透明電極13に電圧が印加されている場合について説明する。   Next, a case where a voltage is applied to the transparent electrode 13 will be described.

透明電極13に電圧が印加されている場合には、液晶層14の液晶分子は配向膜16a,16bに対して平行に配列している。つまり、液晶分子は配向膜16a,16bに対して寝ている。なお、「寝ている」とは、横になっていくことである。   When a voltage is applied to the transparent electrode 13, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 are arranged in parallel to the alignment films 16a and 16b. That is, the liquid crystal molecules lie on the alignment films 16a and 16b. Note that “sleeping” means lying down.

その結果、光が進行する領域に対する液晶分子の占める面積は大きくなる。そして、液晶の複屈折の影響により光の振動方向が変化する。このため、光線は、偏光板11bを透過する。偏光板11bは、偏光板11aに対して偏光方向がX−Y平面上で90度異なる   As a result, the area occupied by liquid crystal molecules with respect to the region where light travels increases. Then, the vibration direction of light changes due to the influence of the birefringence of the liquid crystal. For this reason, a light ray permeate | transmits the polarizing plate 11b. The polarization direction of the polarizing plate 11b differs from that of the polarizing plate 11a by 90 degrees on the XY plane.

なお、図2に示す液晶セル部3にIPS型液晶又はOCB型液晶などを用いても良い。IPS型液晶は、透明電極13が液晶層14の片側だけに配置され、電圧の印加の有無により液晶分子の並びが表面17aに対して平行に回転することが特徴である。OCB型液晶は、電圧を印加していないときに液晶が弓状に配置することが特徴である。   Note that an IPS liquid crystal or OCB liquid crystal may be used for the liquid crystal cell portion 3 shown in FIG. The IPS type liquid crystal is characterized in that the transparent electrode 13 is disposed only on one side of the liquid crystal layer 14 and the alignment of the liquid crystal molecules rotates parallel to the surface 17a depending on whether or not a voltage is applied. The OCB type liquid crystal is characterized in that the liquid crystal is arranged in a bow shape when no voltage is applied.

<調光部4における映像を表示している場合の光線の挙動>
まず、液晶セル部3を透過した光線(画像光)について説明する。つまり、観察者が液晶表示装置100で映像を観ている場合である。
<Behavior of light when displaying image in light control unit 4>
First, a light beam (image light) transmitted through the liquid crystal cell unit 3 will be described. That is, this is a case where the observer is watching the video on the liquid crystal display device 100.

液晶セル部3によって形成される映像を観察者に提示する場合には、調光フィルム17に電圧を印加する。また、光吸収フィルム24にも電圧を印加する。   When an image formed by the liquid crystal cell unit 3 is presented to an observer, a voltage is applied to the light control film 17. A voltage is also applied to the light absorbing film 24.

上述のように、液晶セル部3から発せられる映像光のうち、液晶セル部3の表面17a側(+Z軸方向側)の偏光板11bを通過する光線は、例えば、Y軸方向(水平偏光)に振動している。   As described above, of the image light emitted from the liquid crystal cell unit 3, the light beam passing through the polarizing plate 11b on the surface 17a side (+ Z axis direction side) of the liquid crystal cell unit 3 is, for example, the Y axis direction (horizontal polarization). Is vibrating.

液晶セル部3を透過した光線は、調光部4に入射する。   The light beam transmitted through the liquid crystal cell unit 3 enters the light control unit 4.

反射型偏光フィルム10a,10bは、偏光方向が合致しない光線を吸収せずに反射する特性を有している。   The reflective polarizing films 10a and 10b have a characteristic of reflecting without absorbing light rays whose polarization directions do not match.

偏光板11bは、液晶セル部3の調光部4側に位置している。   The polarizing plate 11 b is located on the light control unit 4 side of the liquid crystal cell unit 3.

反射型偏光フィルム10bの偏光方向は、偏光板11bの偏光方向と一致している。偏光板11bの偏光方向は、水平方向(Y軸方向)である。反射型偏光フィルム10bの偏光方向は、水平方向(Y軸方向)である。   The polarization direction of the reflective polarizing film 10b matches the polarization direction of the polarizing plate 11b. The polarization direction of the polarizing plate 11b is the horizontal direction (Y-axis direction). The polarization direction of the reflective polarizing film 10b is the horizontal direction (Y-axis direction).

偏光板11bを透過する光線は、水平偏光の光線である。つまり、液晶セル部3を透過して反射型偏光フィルム10bに入射した光線は、水平方向(Y軸方向)に偏光されている。   The light beam transmitted through the polarizing plate 11b is a horizontally polarized light beam. That is, the light beam that has passed through the liquid crystal cell unit 3 and entered the reflective polarizing film 10b is polarized in the horizontal direction (Y-axis direction).

液晶セル部3を透過し、反射型偏光フィルム10bに入射した光線は、反射型偏光フィルム10bで反射されることなく透過する。反射型偏光フィルム10bの偏光方向は偏光板11bと同じであるため、液晶セル部3から出射した光線は、損失することが無く反射型偏光フィルム10bを透過する。   Light rays that have passed through the liquid crystal cell unit 3 and entered the reflective polarizing film 10b are transmitted without being reflected by the reflective polarizing film 10b. Since the polarization direction of the reflective polarizing film 10b is the same as that of the polarizing plate 11b, the light emitted from the liquid crystal cell unit 3 is transmitted through the reflective polarizing film 10b without loss.

なお、光の挙動を平易に説明するために「損失することが無く」と示しているが、実際は「損失が少ない(低損失)」である。以下においても同様である。   In order to explain the behavior of light in a simple manner, “no loss” is shown, but in reality, “loss is low (low loss)”. The same applies to the following.

反射型偏光フィルム10bを透過した光線は、光吸収フィルム24を透過する。   The light beam that has passed through the reflective polarizing film 10 b passes through the light absorbing film 24.

光吸収フィルム24では、電圧の印加により二色性色素が配向膜と垂直方向に配列する。このため、光吸収フィルム24は、光に色を付けること無く、光線を透過させる。   In the light-absorbing film 24, the dichroic dye is aligned in the direction perpendicular to the alignment film by applying a voltage. For this reason, the light absorption film 24 transmits light without coloring the light.

また、光吸収フィルム24を透過した光線は、調光フィルム17を透過する。   Further, the light beam that has passed through the light absorbing film 24 passes through the light control film 17.

調光フィルム17は、電圧の印加により、液晶カプセル18中の液晶分子が透明電極20aに対して垂直に配列する。このため、調光フィルム17は透明な状態になる。   The light control film 17 arranges the liquid crystal molecules in the liquid crystal capsule 18 perpendicularly to the transparent electrode 20a by applying a voltage. For this reason, the light control film 17 will be in a transparent state.

そして、調光フィルム17を透過した光線は、観察者に映像として提示される。   And the light ray which permeate | transmitted the light control film 17 is shown as an image | video to an observer.

つまり、液晶セル部3から発せられる映像光は、そのままの状態で観察者に到達することができる。   That is, the image light emitted from the liquid crystal cell unit 3 can reach the observer as it is.

液晶セル部3から発せられる映像光は、反射型偏光フィルム10b、光吸収フィルム24及び調光フィルム17で、光の損失を受けることなく観察者に到達する。「光の損失」とは、各構成要素が積極的に発生させる光の損失のことである。以下において「光損失」とよぶ。   The image light emitted from the liquid crystal cell unit 3 reaches the viewer without receiving light loss by the reflective polarizing film 10b, the light absorption film 24, and the light control film 17. “Loss of light” is a loss of light positively generated by each component. In the following, it is called “light loss”.

なお、光の挙動を平易に説明するために「光の損失を受けることなく」と示しているが、実際は「損失が少ない(低損失)」である。以下においても同様である。   In addition, in order to explain the behavior of light in a simple manner, “without loss of light” is shown, but in reality, “loss is low (low loss)”. The same applies to the following.

図8に示すように、調光フィルム17の透明電極20aと透明電極20bとの間に電圧が印加されている場合には、調光部4においては、多くの光が調光フィルム17を透過できる。通常、平行光線が調光フィルム17を透過する透過率は、70パーセント以上となる。   As shown in FIG. 8, when a voltage is applied between the transparent electrode 20 a and the transparent electrode 20 b of the light control film 17, much light is transmitted through the light control film 17 in the light control unit 4. it can. Usually, the transmittance for transmitting parallel light rays through the light control film 17 is 70% or more.

この透過率は、後述するハーフミラーの透過率に対して十分大きい。ハーフミラーの透過率は、約50%である。なお、「ハーフミラー」とは、入射する光の一部を反射し、一部を透過する鏡のうち、反射光の光量と透過光の光量とがほぼ同じものを指す。   This transmittance is sufficiently larger than the transmittance of a half mirror described later. The transmittance of the half mirror is about 50%. The “half mirror” refers to a mirror that reflects a part of incident light and transmits a part of the incident light, and has substantially the same amount of reflected light and transmitted light.

このため、調光部4での輝度の低下を最小限に抑えることが可能である。   For this reason, it is possible to minimize a decrease in luminance in the light control unit 4.

次に、観察者が液晶表示装置100を観ている場合の外光22について説明する。   Next, the external light 22 when the observer is watching the liquid crystal display device 100 will be described.

まず、調光フィルム17の液晶カプセル18に電圧をかけている場合について説明する。つまり、映像を観察者に提示する場合である。例えば、観察者が液晶表示装置100を観ている場合である。   First, a case where a voltage is applied to the liquid crystal capsule 18 of the light control film 17 will be described. That is, it is a case where an image is presented to an observer. For example, this is a case where the observer is watching the liquid crystal display device 100.

外光22は散乱せずに直進できるようになる。調光フィルム17は透明な状態である。これにより、外光22は散乱せずに直進できる。つまり、液晶表示装置100に入射する外光22は、調光フィルム17をそのまま透過する。   The external light 22 can go straight without being scattered. The light control film 17 is in a transparent state. Thereby, the external light 22 can go straight without being scattered. That is, the external light 22 incident on the liquid crystal display device 100 passes through the light control film 17 as it is.

調光フィルム17を透過した光線は、次に、光吸収フィルム24に到達する。光吸収フィルム24も、光に色を付けることなく、光を透過させる。このため、外光22は、光損失を受けることなく、反射型偏光フィルム10bに到達する。   The light beam that has passed through the light control film 17 then reaches the light absorption film 24. The light absorbing film 24 also transmits light without coloring the light. For this reason, the external light 22 reaches | attains the reflective polarizing film 10b, without receiving an optical loss.

反射型偏光フィルム10a,10bは、1つの方向に振動する光を透過して、他の方向に振動する光を反射する。このため、反射型偏光フィルム10bに到達した外光22は、その一部が反射され、光吸収フィルム24および調光フィルム17を再び透過して観察者に到達する。   The reflective polarizing films 10a and 10b transmit light that vibrates in one direction and reflect light that vibrates in the other direction. For this reason, a part of the external light 22 that has reached the reflective polarizing film 10 b is reflected, passes through the light absorption film 24 and the light control film 17 again, and reaches the observer.

このように、調光フィルム17、光吸収フィルム24及び反射型偏光フィルム10bの構成によって、液晶セル部3で形成された映像を観察者に提示する場合に、調光フィルム17に到達した外光22の反射を低減することが可能となる。   As described above, when the image formed in the liquid crystal cell unit 3 is presented to the observer by the configuration of the light control film 17, the light absorption film 24, and the reflective polarizing film 10b, the external light that has reached the light control film 17 22 reflection can be reduced.

<調光部4における映像を表示していない場合の光線の挙動>
次に、調光フィルム17の液晶カプセル18に電圧をかけていない場合について説明する。例えば、観察者が液晶表示装置100で映像を観ていない場合である。
<Behavior of light when no image is displayed in the light control unit 4>
Next, a case where no voltage is applied to the liquid crystal capsule 18 of the light control film 17 will be described. For example, this is a case where the observer is not watching an image on the liquid crystal display device 100.

観察者が液晶表示装置100で映像を観ていない場合には、光源5は非点灯状態になる。つまり、光源5は点灯していない。   When the observer is not watching the video on the liquid crystal display device 100, the light source 5 is not lit. That is, the light source 5 is not turned on.

このため、液晶セル部3を通過して表面17a側に透過する光は無い。   For this reason, there is no light passing through the liquid crystal cell unit 3 and transmitted to the surface 17a side.

以下においては、外光22について説明する。   Hereinafter, the external light 22 will be described.

この場合には、調光フィルム17に電圧を印加しない。また、光吸収フィルム24に電圧を印加しない。つまり、調光フィルム17および光吸収フィルム24の双方共に電圧を印加しない。   In this case, no voltage is applied to the light control film 17. Further, no voltage is applied to the light absorbing film 24. That is, no voltage is applied to both the light control film 17 and the light absorption film 24.

調光フィルム17は、電圧が印加されない状態では、図7に示すように、外光22の大部分を散乱させる。   The light control film 17 scatters most of the external light 22 in a state where no voltage is applied, as illustrated in FIG. 7.

ただし、外光22の一部は、調光フィルム17を透過する。調光フィルム17を透過した光線は、光吸収フィルム24に到達する。   However, part of the external light 22 passes through the light control film 17. The light beam that has passed through the light control film 17 reaches the light absorption film 24.

光吸収フィルム24にも電圧は印加されていない。   No voltage is applied to the light absorbing film 24 as well.

図5に示すように、電圧が印加されていない場合には、光吸収フィルム24は吸収ピーク波長Wpの光を吸収する。   As shown in FIG. 5, when no voltage is applied, the light absorption film 24 absorbs light having an absorption peak wavelength Wp.

このため、光吸収フィルム24に入射した光のうち特定の波長(吸収ピーク波長Wp)の光は、光吸収フィルム24で吸収される。光吸収フィルム24で吸収されない波長の光は、光吸収フィルム24を透過する。すなわち、光は、光吸収フィルム24を透過する際に、着色される。   For this reason, light having a specific wavelength (absorption peak wavelength Wp) among the light incident on the light absorption film 24 is absorbed by the light absorption film 24. Light having a wavelength that is not absorbed by the light absorption film 24 passes through the light absorption film 24. That is, light is colored when passing through the light absorbing film 24.

なお、「特定の波長」は、二色性色素26(ゲスト)の選択することで設定することができる。   The “specific wavelength” can be set by selecting the dichroic dye 26 (guest).

光吸収フィルム24を透過する際に着色された光線は、反射型偏光フィルム10bに到達する。   The light rays colored when passing through the light absorbing film 24 reach the reflective polarizing film 10b.

反射型偏光フィルム10bは、例えば、水平方向に振動する光(水平偏光)を透過する。そして、反射型偏光フィルム10bは、水平方向以外の方向に振動する光を反射する。   The reflective polarizing film 10b transmits light that vibrates in the horizontal direction (horizontal polarized light), for example. The reflective polarizing film 10b reflects light that vibrates in a direction other than the horizontal direction.

反射型偏光フィルム10bに到達した着色された外光22は、偏光方向が定まっていない。このため、反射型偏光フィルム10bに到達した着色された外光22は、その一部が反射される。そして、反射型偏光フィルム10bに到達した着色された外光22は、光吸収フィルム24および調光フィルム17を再び透過して観察者に到達する。   The colored outside light 22 that has reached the reflective polarizing film 10b has no fixed polarization direction. For this reason, a part of the colored outside light 22 reaching the reflective polarizing film 10b is reflected. Then, the colored outside light 22 that has reached the reflective polarizing film 10b passes through the light absorption film 24 and the light control film 17 again and reaches the observer.

一般的に、映像を観ていない場合には、液晶表示装置の表示面は黒い色をしている。つまり、液晶セル部3の表面17aの色は、一般的に黒い。   Generally, when a video is not being viewed, the display surface of the liquid crystal display device is black. That is, the color of the surface 17a of the liquid crystal cell unit 3 is generally black.

これは、表面17a側に配置されている偏光板11bの偏光素子が、特定の偏光方向以外の光を吸収するからである。偏光素子は、例えば、ヨウ素分子である。   This is because the polarizing element of the polarizing plate 11b arranged on the surface 17a side absorbs light other than a specific polarization direction. The polarizing element is, for example, iodine molecules.

よって、光吸収フィルム24を配置せずに、液晶セル部3の表面17a側に調光フィルム17を配置すると、調光フィルム17を透過した外光22の一部が、液晶セル部3の表面に配置されている偏光板11bで吸収される。このため、調光フィルム17は暗い乳白色に見える。   Therefore, when the light control film 17 is disposed on the surface 17 a side of the liquid crystal cell unit 3 without disposing the light absorbing film 24, a part of the external light 22 transmitted through the light control film 17 is part of the surface of the liquid crystal cell unit 3. Is absorbed by the polarizing plate 11b. For this reason, the light control film 17 looks dark milky white.

偏光板11bは、例えば、Y軸方向(水平方向)に振動する光のみを透過させて、他の方向に振動する光は吸収する。これに対して、反射型偏光フィルム10bは、Y軸方向(水平方向)に振動する光のみを透過させて、他の方向に振動する光は反射する。   For example, the polarizing plate 11b transmits only light that vibrates in the Y-axis direction (horizontal direction) and absorbs light that vibrates in other directions. On the other hand, the reflective polarizing film 10b transmits only light that vibrates in the Y-axis direction (horizontal direction) and reflects light that vibrates in other directions.

つまり、液晶表示装置100の正面側から観て、偏光板11bは黒っぽく見えるのに対して、反射型偏光フィルム10bは白く見える。   That is, when viewed from the front side of the liquid crystal display device 100, the polarizing plate 11b looks black, while the reflective polarizing film 10b looks white.

調光フィルム17と液晶セル部3との間に、光吸収フィルム24及び反射型偏光フィルム10bを配置する。   Between the light control film 17 and the liquid crystal cell part 3, the light absorption film 24 and the reflective polarizing film 10b are disposed.

この構成では、外光22の一部は調光フィルム17の特性により散乱する。つまり、外光22の一部は調光フィルム17の中を直進できない。   In this configuration, part of the external light 22 is scattered due to the characteristics of the light control film 17. That is, a part of the external light 22 cannot go straight through the light control film 17.

また、調光フィルム17を透過した外光22の一部は、光吸収フィルム24を透過することで着色された光となる。   Further, a part of the external light 22 that has passed through the light control film 17 becomes colored light by passing through the light absorption film 24.

光吸収フィルム24を透過した光線の一部は、反射型偏光フィルム10bで反射される。   A part of the light beam transmitted through the light absorbing film 24 is reflected by the reflective polarizing film 10b.

これらの散乱と反射とにより、液晶表示装置100の表示画面(表面17a)は光吸収フィルム24の吸収ピーク波長Wpに応じた色に見える。   Due to these scattering and reflection, the display screen (surface 17 a) of the liquid crystal display device 100 looks a color corresponding to the absorption peak wavelength Wp of the light absorption film 24.

上述のように、液晶セル部3に映像を表示させる場合には、調光フィルム17に電圧を印加させ透明にすれば、通常通り映像を表示させることが可能である。   As described above, when displaying an image on the liquid crystal cell unit 3, it is possible to display an image as usual by applying a voltage to the light control film 17 to make it transparent.

一方、液晶セル部に映像を表示させない場合には、調光フィルム17および光吸収フィルム24に電圧を印加させないことで、表面17aを着色することができる。   On the other hand, when an image is not displayed on the liquid crystal cell portion, the surface 17 a can be colored by not applying a voltage to the light control film 17 and the light absorption film 24.

表面17aの色は、光吸収フィルム24に用いる二色性色素(ゲスト)26等の性質によって決定される。「液晶セル部に映像を表示させない場合」とは、例えば、液晶表示装置100を使用しない場合である。   The color of the surface 17 a is determined by the properties of the dichroic dye (guest) 26 used for the light absorbing film 24. “The case where no image is displayed on the liquid crystal cell unit” is a case where the liquid crystal display device 100 is not used, for example.

上述の結果として、大きな表示画面(表面17a)の液晶表示装置100を部屋に配置する場合において、液晶表示装置100を使用していないときの存在感を減らし、インテリアとの調和を得ることが可能になる。   As a result of the above, in the case where the liquid crystal display device 100 having a large display screen (surface 17a) is arranged in a room, it is possible to reduce the presence when the liquid crystal display device 100 is not used and to harmonize with the interior. become.

また、調光部4での光の損失が少ないので、バックライト部2の光量を従来に比べて抑えることができる。   Moreover, since the light loss in the light control part 4 is small, the light quantity of the backlight part 2 can be restrained compared with the past.

例えば、液晶表示装置の前にハーフミラーなどを配置し、液晶表示装置が表示されていないときは鏡とすることで、映像を表示していない時に黒い表示画面となることを避ける液晶表示装置も開発されている。   For example, there is a liquid crystal display device in which a half mirror or the like is arranged in front of the liquid crystal display device, and a mirror is used when the liquid crystal display device is not displayed to avoid a black display screen when no image is displayed. Has been developed.

しかし、その場合には、ハーフミラーの透過率が低いために、所望の輝度を得るためにはバックライトの光量を多くする必要がある。ここで、「所望の輝度」とは、映像を鑑賞するために必要な輝度のことである。   However, in this case, since the transmittance of the half mirror is low, it is necessary to increase the amount of light of the backlight in order to obtain a desired luminance. Here, the “desired luminance” is a luminance necessary for viewing an image.

本発明において、調光フィルム17は、液晶表示装置100を表示させない条件の下では色の付いた面に見える。また、調光フィルム17は、液晶表示装置100を表示させる条件の下では透明に見える。   In the present invention, the light control film 17 appears as a colored surface under the condition that the liquid crystal display device 100 is not displayed. Moreover, the light control film 17 looks transparent under the conditions for displaying the liquid crystal display device 100.

省電力の観点において、バックライト部2の光量の増加を抑えた本発明の液晶表示装置100の方が優位である。   From the viewpoint of power saving, the liquid crystal display device 100 of the present invention that suppresses an increase in the amount of light of the backlight unit 2 is superior.

また、液晶表示装置を使用していないときに鏡となる方式の場合には、液晶表示装置が大画面になると、大きな鏡になるため、設置する場所が制限される。インテリアデザインの観点においても、液晶表示装置を使用していないときに表示画面を例えば、壁の色と同じ色にできる液晶表示装置100の方が、ハーフミラーを配置した液晶表示装置よりも好ましい。   In addition, in the case of a system that is a mirror when the liquid crystal display device is not used, when the liquid crystal display device has a large screen, it becomes a large mirror, so that the installation location is limited. Also from the viewpoint of interior design, when the liquid crystal display device is not used, the liquid crystal display device 100 that can make the display screen the same color as the wall color, for example, is preferable to the liquid crystal display device in which the half mirror is arranged.

なお、本実施の形態1では、偏光板11bと反射型偏光フィルム10bとを用いる構成で説明をした。これは、液晶セル部3が一つの部品として取り扱われることが多く、新たに反射型偏光フィルム10bを追加する構成が比較的実現しやすいためである。   In the first embodiment, the configuration using the polarizing plate 11b and the reflective polarizing film 10b has been described. This is because the liquid crystal cell unit 3 is often handled as one component, and a configuration in which a reflective polarizing film 10b is newly added is relatively easy to realize.

しかし、偏光板11bを用いず、代わりに反射型偏光フィルム10bをガラス板12bの表面17a側(+Z軸方向)に配置してもよい。   However, instead of using the polarizing plate 11b, the reflective polarizing film 10b may be disposed on the surface 17a side (+ Z axis direction) of the glass plate 12b instead.

この場合には、反射型偏光フィルム10bの偏光方向は、液晶層14の液晶分子の配向方向と偏光板11aの偏光方向とで決まる。例えば、VA型液晶の場合には、反射型偏光フィルム10bの偏光方向は、偏光板11aの偏光方向に対してXY平面上で直角を成せばよい。   In this case, the polarization direction of the reflective polarizing film 10b is determined by the alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 14 and the polarization direction of the polarizing plate 11a. For example, in the case of VA liquid crystal, the polarization direction of the reflective polarizing film 10b may be perpendicular to the polarization direction of the polarizing plate 11a on the XY plane.

つまり、映像を表示する際に、液晶層14から反射型偏光フィルム10bに向けて出射する光の偏光方向が反射型偏光フィルム10bの偏光方向と一致していれば良い。これにより、映像を表示する際の光は、損失することなく反射型偏光フィルム10bを透過することができる。偏光方向が一致していない場合には、映像を表示する光(画像光)の一部は、反射型偏光フィルム10bを透過できず、映像が暗くなってしまう。   That is, when displaying an image, the polarization direction of the light emitted from the liquid crystal layer 14 toward the reflective polarizing film 10b may be the same as the polarizing direction of the reflective polarizing film 10b. Thereby, the light at the time of displaying an image can be transmitted through the reflective polarizing film 10b without loss. If the polarization directions do not match, a part of light (image light) for displaying an image cannot pass through the reflective polarizing film 10b, and the image becomes dark.

偏光板11bの代わりに反射型偏光フィルム10bを用いることで、部品点数を低減できる。そして、組立性を改善できる。そして、製造コストを低減できる。また、光学部品が少なくなるので、光の吸収又は光の散乱による光の損失が減る。そして、省エネの効果が得られる。大きな画面の液晶表示装置を部屋に配置する場合において、液晶表示装置を使用していないときの存在感を減らし、インテリアとの調和を得ることが可能になる。   By using the reflective polarizing film 10b instead of the polarizing plate 11b, the number of parts can be reduced. And assembly property can be improved. And manufacturing cost can be reduced. In addition, since optical components are reduced, light loss due to light absorption or light scattering is reduced. And the effect of energy saving is acquired. When a liquid crystal display device with a large screen is arranged in a room, it is possible to reduce the presence when the liquid crystal display device is not used and to achieve harmony with the interior.

実施の形態1では、液晶セル部材3を、液晶セル部3として説明した。   In the first embodiment, the liquid crystal cell member 3 has been described as the liquid crystal cell portion 3.

また、実施の形態1では、調光部材17を、調光フィルム17として説明した。しかし、調光部材17は、必ずしもフィルムである必要は無い。調光部材17は、例えば、板状の部材であっても構わない。   In the first embodiment, the light control member 17 has been described as the light control film 17. However, the light control member 17 does not necessarily need to be a film. The light control member 17 may be a plate-shaped member, for example.

また、実施の形態1では、反射型偏光部材10bを、反射型偏光フィルム10bとして説明した。しかし、反射型偏光部材10bは、必ずしもフィルムである必要は無い。反射型偏光部材10bは、例えば、板状の部材であっても構わない。   Moreover, in Embodiment 1, the reflective polarizing member 10b was demonstrated as the reflective polarizing film 10b. However, the reflective polarizing member 10b is not necessarily a film. The reflective polarizing member 10b may be a plate-like member, for example.

液晶表示装置100は、液晶セル部3、調光板17、反射型偏光板10b、光吸収板24及びバックライト部2を備える。   The liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal cell unit 3, a light control plate 17, a reflective polarizing plate 10 b, a light absorption plate 24, and a backlight unit 2.

液晶セル部3は、第1の電圧が印加されることで液晶分子の配向を変化させる液晶層14及び光の出射面に配置された偏光板11bを備える。   The liquid crystal cell unit 3 includes a liquid crystal layer 14 that changes the orientation of liquid crystal molecules when a first voltage is applied, and a polarizing plate 11b that is disposed on the light exit surface.

調光板17は、液晶セル部3の表面17a側に配置され、第2の電圧が印加されることで光の透過率を変化させる。   The light control plate 17 is disposed on the surface 17a side of the liquid crystal cell unit 3, and changes the light transmittance by applying a second voltage.

反射型偏光板10bは、調光板17と液晶セル部3との間に配置され、特定の偏光光を透過して、他の光を反射する。   The reflective polarizing plate 10b is disposed between the light control plate 17 and the liquid crystal cell unit 3, and transmits specific polarized light and reflects other light.

光吸収板24は、調光板17と反射型偏光板10bとの間に配置され、第3の電圧が印加されることで特定の波長の光を吸収する。   The light absorption plate 24 is disposed between the light control plate 17 and the reflective polarizing plate 10b, and absorbs light of a specific wavelength when a third voltage is applied.

バックライト部2は、液晶セル部3の背面側に配置され、液晶セル部3に光を照射する。   The backlight unit 2 is disposed on the back side of the liquid crystal cell unit 3 and irradiates the liquid crystal cell unit 3 with light.

液晶層14から反射型偏光板10bに入射する光の偏光方向は、反射型偏光板10bが透過する光の偏光方向と同じである。   The polarization direction of light incident on the reflective polarizing plate 10b from the liquid crystal layer 14 is the same as the polarization direction of light transmitted through the reflective polarizing plate 10b.

調光板17には、バックライト部2が点灯している場合の光の透過率が、バックライト部2が消灯している場合の光の透過率より高くなるように第2の電圧が印加される。   A second voltage is applied to the light control plate 17 so that the light transmittance when the backlight unit 2 is turned on is higher than the light transmittance when the backlight unit 2 is turned off. Is done.

光吸収板24には、バックライト部2が点灯している場合の光の吸収率が、バックライト部2が消灯している場合の光の吸収率よりも低くなるように第3の電圧が印加される。   A third voltage is applied to the light absorbing plate 24 so that the light absorption rate when the backlight unit 2 is turned on is lower than the light absorption rate when the backlight unit 2 is turned off. Applied.

光吸収板24は、二色性色素を用いたゲストホスト型液晶250を備える。   The light absorbing plate 24 includes a guest-host type liquid crystal 250 using a dichroic dye.

バックライト部2が点灯している場合には、調光板17の光の透過率を高くして、ゲストホスト型液晶層250の光の吸収率を低くする。   When the backlight unit 2 is lit, the light transmittance of the light control plate 17 is increased, and the light absorption rate of the guest-host type liquid crystal layer 250 is decreased.

バックライト部2が消灯している場合には、調光板17の光の透過率を低くして、ゲストホスト型液晶層250の光の吸収率が高くする。   When the backlight unit 2 is turned off, the light transmittance of the light control plate 17 is reduced, and the light absorption rate of the guest-host type liquid crystal layer 250 is increased.

調光板17は、内部に液晶を含んだカプセルを電極で挟んだ構成である。   The light control plate 17 has a configuration in which a capsule containing liquid crystal is sandwiched between electrodes.

なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。   In addition, although embodiment of this invention was described as mentioned above, this invention is not limited to these embodiment.

1 筐体、 2 バックライト部、 3 液晶セル部、 4 調光部、 5 光源、 6 反射シート、 7 導光板、 8 拡散フィルム、 9 輝度上昇フィルム、 10 反射型偏光フィルム、 11 偏光板、 12 ガラス板、 13 透明電極、 14 液晶層、 15 カラーフィルタ、 16, 27 配向膜、 17 調光フィルム、 17a 表面、 18 液晶カプセル、 19 ポリマーフィルム、 20,28 透明電極、 21,29 保護フィルム、 22 外光、 23,30 制御部、24 光吸収層、25 液晶分子、 26 二色性色素、 250 液晶組成物、 S,S スイッチ、 V,V 電源、 A 光吸収率、 W 波長、 Wp 吸収ピーク波長。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing | casing, 2 Backlight part, 3 Liquid crystal cell part, 4 Light control part, 5 Light source, 6 Reflective sheet, 7 Light guide plate, 8 Diffusion film, 9 Brightness enhancement film, 10 Reflective polarizing film, 11 Polarizing plate, 12 Glass plate, 13 transparent electrode, 14 liquid crystal layer, 15 color filter, 16, 27 alignment film, 17 light control film, 17a surface, 18 liquid crystal capsule, 19 polymer film, 20, 28 transparent electrode, 21, 29 protective film, 22 external light 23, 30 control unit, 24 light absorbing layer, 25 liquid crystal molecules 26 dichroic dye 250 liquid crystal composition, S 1, S 2 switch, V 1, V 2 power, A light absorptance, W wavelength , Wp absorption peak wavelength.

Claims (4)

第1の電圧が印加されることで液晶分子の配向を変化させる液晶層及び光の出射面に配置された偏光板を備える液晶セル部と、
前記液晶セル部の表面側に配置され、第2の電圧が印加されることで光の透過率を変化させる調光板と、
前記調光板と前記液晶セル部との間に配置され、特定の偏光光を透過して、他の光を反射する反射型偏光板と、
前記調光板と前記反射型偏光板との間に配置され、第3の電圧が印加されることで特定の波長の光を吸収する光吸収板と、
前記液晶セル部の背面側に配置され、前記液晶セル部に光を照射するバックライト部と
を備え、
前記液晶層から前記反射型偏光板に入射する光の偏光方向は、前記反射型偏光板が透過する光の偏光方向と同じであり、
前記調光板には、前記バックライト部が点灯している場合の光の透過率が、前記バックライト部が消灯している場合の光の透過率より高くなるように前記第2の電圧が印加され、
前記光吸収板には、前記バックライト部が点灯している場合の光の吸収率が、前記バックライト部が消灯している場合の光の吸収率よりも低くなるように前記第3の電圧が印加される液晶表示装置。
A liquid crystal cell unit comprising a liquid crystal layer that changes the orientation of liquid crystal molecules by applying a first voltage and a polarizing plate disposed on a light exit surface;
A light control plate that is disposed on the surface side of the liquid crystal cell unit and changes a light transmittance by applying a second voltage;
A reflective polarizing plate that is disposed between the light control plate and the liquid crystal cell unit, transmits specific polarized light, and reflects other light;
A light absorbing plate that is disposed between the light control plate and the reflective polarizing plate and absorbs light of a specific wavelength by applying a third voltage;
A backlight unit disposed on the back side of the liquid crystal cell unit and irradiating the liquid crystal cell unit with light;
The polarization direction of light incident on the reflective polarizing plate from the liquid crystal layer is the same as the polarization direction of light transmitted through the reflective polarizing plate,
The dimming plate has the second voltage so that the light transmittance when the backlight portion is turned on is higher than the light transmittance when the backlight portion is turned off. Applied,
The light absorption plate has the third voltage so that the light absorption rate when the backlight unit is turned on is lower than the light absorption rate when the backlight unit is turned off. A liquid crystal display device to which is applied.
前記光吸収板は、二色性色素を用いたゲストホスト型液晶を備える請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light absorbing plate includes a guest-host type liquid crystal using a dichroic dye. 前記バックライト部が点灯している場合には、前記調光板の光の透過率を高くして、前記ゲストホスト型液晶層の光の吸収率を低くし、
前記バックライト部が消灯している場合には、前記調光板の光の透過率を低くして、前記ゲストホスト型液晶層の光の吸収率が高くする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
When the backlight portion is lit, increase the light transmittance of the light control plate, reduce the light absorption rate of the guest-host type liquid crystal layer,
3. The liquid crystal according to claim 1, wherein when the backlight unit is turned off, the light transmittance of the light control plate is lowered and the light absorptance of the guest-host type liquid crystal layer is increased. Display device.
前記調光板は、内部に液晶を含んだカプセルを電極で挟んだ構成である請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light control plate has a configuration in which a capsule containing liquid crystal is sandwiched between electrodes. 5.
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