JP3391354B2 - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

液晶表示装置及び電子機器

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JP3391354B2
JP3391354B2 JP2002137588A JP2002137588A JP3391354B2 JP 3391354 B2 JP3391354 B2 JP 3391354B2 JP 2002137588 A JP2002137588 A JP 2002137588A JP 2002137588 A JP2002137588 A JP 2002137588A JP 3391354 B2 JP3391354 B2 JP 3391354B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置及びそ
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、液晶層を挟んで第1の偏光層及び第2の偏光層が配
置されてなり、透過型表示及び反射型表示を行うことが
できる液晶表示装置において、前記第2の偏光層と前記
液晶層との間に配置され、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、前記第1の偏光
層と前記液晶層との間に、第1の位相差層を配置し、前
記第2の偏光層と前記光反射層との間に、第2の位相差
層を配置し、前記第2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り、前記第1の位相差層
のリタデーションの値は前記第2の位相差層のリタデー
ションの値より大きいことを特徴とする。
【0007】また、前記発光手段は、点灯状態と非点灯
状態が切り替え可能であって、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、前記第2の偏光
層、前記第2の位相差層、前記光反射層、前記液晶層、
前記第1の位相差層、及び前記第1の偏光層を順次透過
するようにして透過型表示を行い、前記発光手段が非点
灯状態のときには、前記第1の偏光層を透過した光が、
前記第1の位相差層と前記液晶層を順次透過して前記光
反射層で反射し、再び前記液晶層、前記第1の位相差
層、及び前記第1の偏光層を順次透過して反射型表示を
行うように構成することを特徴とする。
【0008】本発明の電子機器は、上記の液晶表示装置
を有することを特徴とする。
【0009】
【実施例】以下本発明の一実施例を説明する。
【0010】〔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は液晶セルであり、
セルギャップは8μm、液晶の△n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は上側の偏光板でありその偏光軸と上側
基板のラビング軸の角度は32°である。2は一軸延伸
フィルムであり、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
は半透過反射板でありその透過率は40%である。ま
た、5は下側の偏光板でありその偏光軸と上側基板のラ
ビング軸の角度は107°である。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】〔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は液晶セルであ
り、セルギャップは8μm、液晶の△n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は上側の偏光板でありその偏光軸
と上側基板のラビング軸の角度は32°である。22は
一軸延伸フィルムであり、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は半透過反射板でありその透過率は40%で
ある。また、26は下側の偏光板でありその偏光軸と上
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一軸延伸フィ
ルムであり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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】〔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。
【0017】〔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。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶表示装置
は、電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持し、かつ
液晶層を挟むように一対の偏光層を配置する液晶表示装
置において、目視側とは反対側の偏光層と液晶層との間
に入射光の一部を透過する性質を有する光反射層を設
け、液晶パネル背面の発光体を点灯、非点灯間で切り替
えることにより、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、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
なるという効果を有する。
【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.半透過反射板 25.一軸延伸フィルム 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62−116920(JP,A) 特開 昭58−34432(JP,A) 特開 昭58−24122(JP,A) 特開 昭60−214342(JP,A) 特開 昭64−519(JP,A) 実開 昭61−198929(JP,U) 実開 平3−19299(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G02F 1/13363 G02F 1/13357 G02F 1/133 500 G02F 1/137 G02B 5/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶層を挟んで第1の偏光層及び第2の偏
    光層が配置されてなり、透過型表示及び反射型表示を行
    うことができる液晶表示装置において、 前記第2の偏光層と前記液晶層との間に配置され、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、 前記第1の偏光層と前記液晶層との間に、第1の位相差
    層を配置し、 前記第2の偏光層と前記光反射層との間に、第2の位相
    差層を配置し、 前記第2の偏光層に対して前記光反射層とは反対側に発
    光手段を設けてなり、前記第1の位相差層のリタデーシ
    ョンの値は前記第2の位相差層のリタデーションの値よ
    り大きいことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記発光手段は、点灯状態と非点灯状態が
    切り替え可能であって、 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、前記第2の偏光層、前記第2の位相差層、前記
    光反射層、前記液晶層、前記第1の位相差層、及び前記
    第1の偏光層を順次透過するようにして透過型表示を行
    い、 前記発光手段が非点灯状態のときには、前記第1の偏光
    層を透過した光が、前記第1の位相差層と前記液晶層を
    順次透過して前記光反射層で反射し、再び前記液晶層、
    前記第1の位相差層、及び前記第1の偏光層を順次透過
    して反射型表示を行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】請求項1又は請求項2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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