JP3022465B2 - 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

液晶表示装置及びそれを用いた電子機器

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JP3022465B2 JP10036477A JP3647798A JP3022465B2 JP 3022465 B2 JP3022465 B2 JP 3022465B2 JP 10036477 A JP10036477 A JP 10036477A JP 3647798 A JP3647798 A JP 3647798A JP 3022465 B2 JP3022465 B2 JP 3022465B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の構造及び
それを有する電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置は電極を有する一対
の基板間に液晶層を挟持した液晶セルと、これを挟んで
両側に配置した2つの偏光層からなり、液晶表示装置を
透過型で用いる場合には、液晶セルの目視側と反対側の
偏光層の外側に平面状の発光体を設置した構造をしてい
た。また、液晶表示装置を反射型で用いる場合には、液
晶セルの目視側と反対側の偏光層の外側に反射層を配置
した構造をしていた。しかし、この液晶表示装置では液
晶表示装置に入射した光が再び液晶表示装置を出るまで
に偏光層を4回も通過するため表示が暗くなってしまう
という問題を有していた。この様な問題を解決する手段
として近年、図5に示すような液晶層52を挟むように
偏光層51と反射層53を配置した新しい反射型液晶モ
ードが提案されている。このモードの液晶表示装置は従
来の液晶表示装置と異なり偏光層が1層しかないため、
液晶表示装置に入射した光が再び液晶表示装置を出るま
でに偏光層を通過する回数は2回となり明るい表示が得
られるというもので、従来の液晶表示装置に比べ倍近い
明るさの表示が可能となった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の透過型
の液晶表示装置を電子機器、特に携帯用パソコンなどに
組み込んで使用した場合、電子機器に外部より電源を供
給できるときは問題無いが、外部電源を使用せず、電子
機器内蔵のバッテリーを使用するときは、内蔵バッテリ
ーの容量が小さいため、電子機器の使用可能時間が短く
なってしまうという欠点を有していた。
【0004】また、前述の偏光層が1層しかない新しい
反射型の液晶表示装置を電子機器に組み込んで使用した
場合、暗い環境下で用いたときには、液晶表示装置に入
射する光の絶対量が低下するため、表示が暗く、内容が
認識しにくいという欠点を有していた。
【0005】そこで、本発明は上記欠点を解決するため
に、液晶表示装置を、液晶セル背面の発光体を点灯状態
としたときは透過型として、非点灯状態としたときは偏
光層が1層しかない新しい反射型として用いるものであ
り、その目的とするところは、明るい環境下では反射型
として用いることにより電子機器の使用可能時間を延ば
し、暗い環境下では透過型として用いることにより明る
い表示が得られる液晶表示装置及びそれを用いた電子機
器を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、液晶層がその間に位置するように一対の偏光層を配
置してなり、透過型表示及び反射型表示を行なことがで
きる液晶表示装置において、前記一対の偏光層のうちの
一方の偏光層と前記液晶層との間に、入射する光のうち
の一部を透過することができる光反射層を配置し、前記
一対の偏光層のうちの他方の偏光層と前記液晶層の間、
前記液晶層と前記光反射層の間、前記光反射層と前記一
方の偏光層の間、の少なくとも1個所に一層以上の位相
差層を配置し、前記一方の偏光層に対して前記光反射層
とは反対側に発光手段を設けてなることを特徴とする。
【0007】さらに、上記液晶表示装置は、前記発光手
段を点灯状態又は非点灯状態に切り替え、前記発光手段
が点灯状態のときには、前記発光手段からの光が、前記
一方の偏光層、前記光反射層、前記液晶層及び前記他方
の偏光層を順次透過するようにして透過型表示を行な
い、前記発光手段が非点灯状態のときには、前記他方の
偏光層を透過した光が、前記液晶層を透過して前記光反
射層で反射して再び前記液晶層及び前記他方の偏光層を
透過して反射型表示を行なうように構成することを特徴
とする。
【0008】さらに、上記液晶表示装置は、前記位相差
層は、前記他方の偏光層と前記液晶層の間に配置されて
なることを特徴とする。
【0009】さらに、前記位相差層は、前記位相差層
は、前記光反射層と前記一方の偏光層の間に配置されて
なることを特徴とする。
【0010】また、本発明の電子機器は、バッテリーに
より電源が供給される電子機器であって、上記のいずれ
かに記載の液晶表示装置を有することを特徴とする。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例を以下に説明する。
【0012】〔実施例1〕 図1に本発明の一実施例である液晶表示装置の断面図を
示す。3は一対の基板間に液晶層を挟持した液晶パネル
である液晶セルであって、液晶層のセルギャップは8μ
m、液晶のΔnは0.1で上側基板(目視側)から下側
基板に向かって左に260゜ツイストしている。1は偏
光層である上側の偏光板であってその偏光軸と上側基板
のラビング軸の角度は32゜である。2は位相差層であ
る一軸延伸フィルムであって、リターデーションの値は
0.32μmで延伸方向と上側ラビング軸の角度は24
゜である。4は光反射層である半透過反射板であってそ
の透過率は40%である。また、5は偏光層である下側
の偏光板であってその偏光軸と上側基板のラビング軸の
角度は107゜である。
【0013】本実施例の液晶表示装置を明るい環境下で
使用するときは、パネル背面の発光体を非点灯状態にし
て使用する、その場合、液晶表示装置は反射型の液晶表
示装置となる。すなわち、上側偏光板より入射した光は
一軸延伸フィルム、液晶パネルを通過した後、反射板で
反射し、再び液晶パネル、一軸延伸フィルム、上側偏光
板を通って液晶表示装置より出てくる。このとき得られ
た表示のコントラスト比は約1:10であり、明るさも
従来の偏光層を2層有する反射型液晶表示装置の約1.
5倍と明るい表示が得られた。また、この場合は、パネ
ル背面の発光体を非点灯状態とするために使用する電力
を節約することができ、液晶表示装置を電子機器、特に
携帯用パソコンに組み込んで電子機器内蔵のバッテリー
により駆動したとき、その使用可能時間を延ばすことが
できたことは言うまでもなく明らかである。
【0014】一方、暗い環境下で使用する際は、発光体
を点灯状態にする。この場合は、液晶表示装置は透過型
として用いられる。すなわち、発光体を出た光は下側の
偏光板を通過した後、半透過反射板、液晶パネル、一軸
延伸フィルム、上側偏光板の順に通過して出てくる。こ
のとき得られた表示のコントラスト比は約1:5であ
り、明るさは従来の透過型液晶表示装置の約7割と若干
低下するものの、まったく問題の無いレベルであった。
【0015】〔実施例2〕 図3に本発明の一実施例である液晶表示装置の断面図を
示す。23は一対の基板間に液晶層を挟持した液晶パネ
ルである液晶セルであって、液晶層のセルギャップは8
μm、液晶のΔnは0.1で上側基板(目視側)から下
側基板に向かって左に260゜ツイストしている。21
は偏光層である上側の偏光板であってその偏光軸と上側
基板のラビング軸の角度は32゜である。22は位相差
層である一軸延伸フィルムであって、リターデーション
の値は0.32μmで延伸方向と上側ラビング軸の角度
は24゜である。24は光反射層である半透過反射板で
あってその透過率は40%である。また、26は偏光層
である下側の偏光板であってその偏光軸と上側基板のラ
ビング軸の角度は107゜である。25は半透過反射板
と下側偏光板の間に設けられた位相差層である一軸延伸
フィルムであってそのリターデーションは0.12μm
で延伸方向と上側ラビング軸との角度は155゜であ
る。
【0016】本実施例の液晶表示装置を実施例1同様
に、パネル背面の発光体を非点灯状態として使用したと
き、得られた表示のコントラスト比は約1:10であ
り、明るさも従来の偏光層を2層有する反射型液晶表示
装置の約1.5倍と明るい表示が得られた。電子機器に
組み込んで使用した場合も、実施例1同様に電子機器内
蔵のバッテリーの使用可能時間を延ばすことができたこ
とは言うまでもなく明らかである。
【0017】一方、発光体を点灯状態にして使用したと
き得られた表示のコントラスト比は約1:10であり、
明るさは従来の透過型液晶表示装置の約7割と若干低下
するものの、実施例1同様まったく問題の無いレベルで
あった。
【0018】〔実施例3〕 上述の実施例1では、液晶パネルと上側偏光板の間に一
軸延伸フィルムを挿入し、実施例2では、液晶パネルと
上側偏光板の間と半透過反射板と下側偏光板の間に一軸
延伸フィルムを挿入しているが、一軸延伸フィルムを用
いない場合も同等な効果は得られ、上側偏光板、液晶パ
ネル、半透過反射板、下側偏光板の間のどの位置に一軸
延伸フィルムを挿入しても同等な効果が得られる。ま
た、それぞれを組み合わせても同等な効果が得られる。
さらに、一ヶ所に挿入する一軸延伸フィルムの枚数は一
枚である必要はなく、複数枚でも同等な効果が得られる
ことは言うまでもない。
【0019】〔実施例4〕 半透過反射板としては、一軸延伸フィルムにアルミなど
の金属を蒸着したものを用いても、実施例1〜3と同等
な効果が得られることは明らかであり、また、この場合
は一軸延伸フィルムと半透過反射層が一体となるため、
薄型化、信頼性向上などの利点も有る。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶表示装置
は、液晶層がその間に位置するように一対の偏光層を配
置してなり、透過型表示及び反射型表示を行なことがで
きる液晶表示装置において、一対の偏光層のうちの一方
の偏光層と液晶層との間に、入射する光のうちの一部を
透過することができる光反射層を配置し、一対の偏光層
のうちの他方の偏光層と液晶層の間、液晶層と光反射層
の間、光反射層と一方の偏光層の間、の少なくとも1個
所に一層以上の位相差層を配置し、一方の偏光層に対し
て光反射層とは反対側に発光手段を設けてなることによ
り、液晶表示装置を透過型、反射型の両方で使用するこ
とが可能となり、透過型表示の際には、発光体を点灯状
態とすることにより明るく見やすい表示を得ることがで
き、特に反射型表示の場合には、入射光が偏光層を通過
する回数が2回となるので明るい反射表示を行なうこと
ができる。
【0021】また、この液晶表示装置を電子機器に組み
込んだ場合、明るい環境下では背面の発光体を非点灯と
し反射型で用いることにより、電子機器内蔵のバッテリ
ーの使用可能時間を延ばすことが可能となり、また、暗
い環境下では背面の発光体を点灯状態とすることにより
明るく、見やすい表示を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】 図1の液晶パネルにおける偏光板の偏光軸,
ラビング方向,位相差フィルムの延伸軸方向の関係を示
す図。
【図3】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図4】 図3の液晶パネルにおける偏光板の偏光軸,
ラビング方向,位相差フィルムの延伸軸方向の関係を示
す図。
【図5】 従来の液晶表示装置を示す図。
【符号の説明】
1.偏光板 2.一軸延伸フィルム 3.液晶パネル 4.半透過反射板 5.偏光板 6.発光体 11.上側基板のラビング方向 12.一軸延伸フィルムの延伸方向 13.上側偏光板の偏光軸の方向 14.下側基板のラビング方向 15.下側偏光板の偏光軸の方向 16.上側基板のラビング軸と一軸延伸フィルムの延伸
方向のなす角 17.上側基板のラビング軸と上側偏光板の偏光軸のな
す角 18.上側基板のラビング軸と下側偏光板の偏光軸のな
す角 19.上側基板のラビング軸と下側基板のラビング軸の
なす角 21.偏光板 22.一軸延伸フィルム 23.液晶パネル 24.一軸延伸フィルム 25.半透過反射板 26.偏光板 27.発光体 31.上側基板のラビング方向 32.上側一軸延伸フィルムの延伸方向 33.上側偏光板の偏光軸の方向 34.下側基板のラビング方向 35.下側偏光板の偏光軸の方向 36.下側一軸延伸フィルムの延伸方向 37.上側基板のラビング軸と上側一軸延伸フィルムの
延伸方向のなす角 38.上側基板のラビング軸と上側偏光板の偏光軸のな
す角 39.上側基板のラビング軸と下側偏光板の偏光軸のな
す角 40.上側基板のラビング軸と下側一軸延伸フィルムの
延伸方向のなす角 41.上側基板のラビング軸と下側基板のラビング軸の
なす角 51.偏光板 52.液晶パネル 53.反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−239421(JP,A) 特開 昭63−279229(JP,A) 特開 平2−110431(JP,A) 特開 平3−226713(JP,A) 特開 昭57−124780(JP,A) 実開 平2−104324(JP,U) 実開 昭61−198929(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13363 G02F 1/1335

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶層がその間に位置するように一対の
    偏光層を配置してなり、透過型表示及び反射型表示を行
    なことができる液晶表示装置において、 前記一対の偏光層のうちの一方の偏光層と前記液晶層と
    の間に、入射する光のうちの一部を透過することができ
    る光反射層を配置し、 前記一対の偏光層のうちの他方の偏光層と前記液晶層の
    間、前記液晶層と前記光反射層の間、前記光反射層と前
    記一方の偏光層の間、の少なくとも1個所に一層以上の
    位相差層を配置し、 前記一方の偏光層に対して前記光反射層とは反対側に発
    光手段を設けてなることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記発光手段を点灯状態又は非点灯状態
    に切り替え、 前記発光手段が点灯状態のときには、前記発光手段から
    の光が、前記一方の偏光層、前記光反射層、前記液晶層
    及び前記他方の偏光層を順次透過するようにして透過型
    表示を行ない、 前記発光手段が非点灯状態のときには、前記他方の偏光
    層を透過した光が、前記液晶層を透過して前記光反射層
    で反射して再び前記液晶層及び前記他方の偏光層を透過
    して反射型表示を行なうように構成することを特徴とす
    る請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記位相差層は、前記他方の偏光層と前
    記液晶層の間に配置されてなることを特徴とする請求項
    1または請求項2記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記位相差層は、前記光反射層と前記一
    方の偏光層の間に配置されてなることを特徴とする請求
    項3記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 バッテリーにより電源が供給される電子
    機器であって、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。
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