JP3713993B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents

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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型液晶テレビ,反射型液晶モニタなどの、反射型液晶パネルを使った画像表示装置に利用でき、明るく高コントラストな画像表示を実現する上で好適な光拡散シートを用いることにより、機器本体の消費電力を増やすことのない反射型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、液晶パネルの背面(観察者とは反対側)に光反射体を配置し、装置に入射する周辺光を反射させて、液晶パネルで構成される表示画像を観察者に視認させる装置である。
前記装置は、表示光を得るためのバックライトやエッジライトなどの特殊光源を必要とせず、周辺光(日光や照明光)を利用する構成であるため、消費電力の節約の上で有効である。
【0003】
明るくコントラストが高い画像を表示するためには、光反射体は反射率が高く且つある程度の指向性を持つことが好ましい。また、視域(表示光の視覚可能な範囲や方向)を拡げたり表示画面のギラツキを抑える上で、光反射体としては、反射面が拡散性を有する反射体が好適である。
そのため、従来の反射体は、マット状に加工した金属面を有するものから形成されていた。
【0004】
従来の金属面をマット状に加工した反射体は、金属の表面をサンドブラスター処理,或いは溶液(酸性またはアルカリ性)を用いた溶解処理,などによりマット面が形成される。従って、光拡散性(粗面の状態)を制御することが難しく、反射型液晶表示装置に用いると観察に寄与しない不要な拡散光を生じ、明るさやコントラストの低下を招いてしまうという問題点がある。
【0005】
近年、液晶を駆動する電極が反射体を兼ねるタイプ(以後、反射電極と称する)の反射型液晶表示装置も開発されている。
また、表示光に拡散性を持たせることで、視覚可能な範囲を拡げたり、画面上での表示光の強度分布を均一にするなどのため、液晶パネルの前面(観察者側)に光拡散シートを配置する方式も採用されている。
【0006】
通常の光拡散シートを使用した場合、光の入射時と反射時の両方で光拡散が生じるため、画素ずれによる2重像が生じ、高精細な表示が十分にできないという問題点がある。
加えて、電極(反射体)をマット状に加工する方式も採用されているが、前記した従来の金属反射体と同様に不要な拡散光を生じてしまう問題点がある。
【0007】
液晶パネルの前面にホログラムからなる散乱板を配置することで、視域の広域化を図った提案として、特開平9−152602号公報が公知であるが、前記提案は、バックライトによる表示光の出射範囲を制御するものであり、反射型液晶表示装置での表示光に拡散性を持たせるものではない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、(周辺光を表示光に利用する)特殊な光源の不要な反射型液晶表示装置の液晶パネルの前面に配置する上で好適な光拡散シートを用いた反射型液晶表示装置を提供することを課題とする。
【0009】
すなわち、特定範囲の角度での入射光のみを拡散透過させる異方性(入射角度選択性)を光拡散シートに持たせ、例えば、装置への光の入射時には光拡散は生じず、出射時にのみ光拡散が生じる(または、その逆)ようにすることで、不要な光拡散を無くし、画素ずれによる2重像を防ぐようにすると共に、
光拡散の範囲を限定することにより、観察位置で明るく高コントラストで高精細な表示ができるような反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の発明は液晶パネルの背面(観察者とは反対側)に反射体が配置され、液晶パネル前面(観察者側)から入射する周辺光を、前記反射体で液晶パネル側に反射し、液晶パネルで変調された表示光を観察者に視覚させる反射型液晶表示装置において、液晶パネルの前面(観察者側)に、特定角度の入射光を透過して他の角度からの入射光を拡散する入射角選択性を持つ、または出射方向と範囲を制御可能な出射角度選択性の、光拡散シートを配置してなることを特徴とする反射型液晶表示装置である。
【0011】
請求項2記載の発明は、前記光拡散シートが特定範囲の角度で入射する光のみを透過回折し、前記角度以外で入射する光は透過回折しないような入射角度選択性を有する体積位相透過型ホログラムからなることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置である。
【0012】
請求項3記載の発明は、前記光拡散シートが表面レリーフホログラムからなることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置である。
【0014】
請求項4記載の発明は、反射体は、入射光を正反射させる機能を持つことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の反射型液晶表示装置である。
【0015】
請求項5記載の発明は、反射体は、入射光を光拡散させる機能を持つことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の反射型液晶表示装置である。
【0016】
請求項6記載の発明は、反射体が、液晶を駆動させるための電極を兼ねる請求項1から5の何れかに記載の反射型液晶表示装置である。
【0017】
<作用>
光拡散シートがホログラムである場合には、その撮影条件に応じて、入射角度選択性を持つ光拡散機能を付与することが可能であると共に、回折光が拡散出射する範囲(方向)を縦と横のそれぞれの方向に対して任意に制御することも可能である。言い換えれば、出射角度選択性をも付与することが可能である。これらの角度選択性を含み、以後の説明で「異方性」なる用語を用いる。
【0018】
ホログラムが体積位相透過型ホログラムである場合には、その回折光の波長幅が比較的広いため、白色に近い回折光を出射させることができ、液晶表示装置に適用した場合には、着色あるいは視点移動に伴う色変化の少ない表示光を視覚させることができる。(請求項2)
また、例えば、特定範囲以外の角度での表示装置への入射光は透過して、特定範囲の角度で出射する表示光はホログラムで回折して拡散させるような異方性(角度選択性)を持たせることができ、入射時および出射時の2度の回折に依存する画素ずれによる2重像の問題が回避される。
【0019】
ホログラムが表面レリーフホログラムである場合には、マスターホログラムから起こしたスタンパでの熱可塑性樹脂へのエンボス複製により、低コストで光拡散シートを量産することができる。(請求項3)
【0020】
本発明による反射型液晶表示装置は、液晶パネルの前面に、上述の光拡散シートを配置することにより、
液晶パネルの前面より光拡散シートを透過して入射する光は、透明シートを透過するように拡散せずに透過して反射体に達し、反射体で反射されて光拡散シートを透過して液晶パネルの前面より出射する光は、光透過性の光拡散シートを透過する時のような光拡散(または、その反対に、入射時に拡散透過し、出射時には単に透過する)を生じて、ある範囲に(観察者が表示画面を観察する範囲に)集光しながら拡散する光として出射する。
そのため、不要な表示光の拡散がなく、表示が明るくなり、且つ光の出射の際にのみ(または、入射の際にのみ)光拡散が起こるため、液晶パネルの前面より観察される表示画像に、画素ずれや2重画素や画素のにじみのような現象がなく、高精細な表示が可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る反射型液晶表示装置の実施の形態を図面を参照にして詳述する。
図1に示すように、本発明の反射型液晶表示装置1は、液晶パネル2と、その背面に配置された正反射性もしくは拡散性の反射体3と、液晶パネル2の前面に配置された光拡散シート4とで構成されている。
【0022】
同図では、光学特性(入・出射光の光路)を模式的に表すために、光拡散シート4,液晶パネル2,反射体3との間は離間させて示しているが、実際には接着層(図示せず)により接着されて積層されている。また、全ての請求項を概念的に説明できるように入射光や反射光、表示光などは全て光線として示している。
【0023】
また、反射型液晶表示装置1では、反射体3が液晶パネル2と別体ではなく、液晶パネル2中に液晶を駆動させる電極として内在していてもよい。
【0024】
前記液晶パネル2は、印加電圧の有無に応じて入射光を変調し、白/黒(透過/非透過)の切り替え表示をする公知の構造のものである。
【0025】
図示のように、周辺光である入射光5が表示装置1の前面側から光拡散シート4に入射すると、入射時にはそのまま透過して、透過光は液晶パネル2の背面側の反射体3で反射し、出射時には光拡散シート4によって光拡散が生じて前面に出射し、観察者7の観察域に集光するように表示光が到達することになる。
【0026】
図2および図3は、図1に示した光拡散シート4をホログラム記録により作製する光学系の一例を示す構成図である。
【0027】
光拡散シートへの入射光の光軸に対して、光拡散シートからの出射光(拡散光)の光軸がずれるものは、図2に示すように1つのレーザー光源10から出射されたレーザービームをビームスプリッタ11により2つに分け、一方をすりガラスなどの拡散板12を照明した拡散光13である物体光とし、他方を球面波や平面波である参照光14として、その2つの光波の干渉縞をまずホログラム用感光材料15に記録し、現像漂白処理することにより作製することができる。
【0028】
また、光拡散シートへの入射光の光軸と光拡散シートからの出射光(拡散光)の光軸が同じであるものは、図3に示すように、図2のように作製したマスターホログラム22を再生して拡散板の像をホログラム用感光材料25上に結像し、また再生光23の光軸と参照光23の光軸を一致させた参照光23でホログラム用感光材料25を照明して、再度ホログラフィックな撮影記録を行ない、それを現像漂白処理することにより作製することができる。
【0029】
図2および図3の光学系を用いた上記のようなホログラム記録方法により、光拡散シート4を作製することができ、液晶表示パネル2の前面に配置して使用される。
【0030】
なお、図2および図3の光学系における、前記光拡散シート4を作成する際の、拡散板12とホログラム用感光材料15との距離や拡散板12のサイズが前記光拡散シート4の光拡散性を決定するため、本発明の反射型液晶表示装置1の最も良好に観察できる視域を考慮して0〜1m程度の距離における、液晶パネルの中心からの法線方向に対して0〜±75度程度の範囲で適宜選定している。
【0031】
また、図2および図3においては、露光光線が感光材料に対して斜めに入射しているが、この入射角が光拡散/直接透過という機能を生じさせる角度の選択性に影響するため、反射型液晶表示装置1の用途に応じて、0〜80度の間で適宜選択される。
【0032】
また、拡散板21のサイズと拡散性は光拡散シート4の光拡散性に影響するため、サイズは一辺の長さが1〜500mmの範囲で、拡散性は擦りガラスの番数で10〜10000番の間の適当番数で適宜選択している。
【0033】
本発明の反射型液晶表示装置の液晶表示パネル2には、R・G・B画素に対応してカラーフィルタを搭載したカラー表示用パネル、またはモノクロ表示用パネルのいずれを使用しても良い。
また、TN方式,STN方式,ゲストホスト方式,ポリマー分散型など液晶の駆動方式に特に限定されるものではない。
【0034】
また、液晶表示パネル2の背面に配置される反射板3には、正反射性の反射板または光拡散性の反射板のいずれを使用しても良い。
あるいは、液晶パネル2中に内在する液晶を駆動させる電極を反射電極としても良い。
【0035】
光拡散シート4の作製に使用するアルゴンイオンレーザは、514.5nmの波長のレーザ光(緑色),488nmのレーザー光(青緑色)または波長457.9nmの波長のレーザ光(青色)を用いることができる。
また、アルゴンイオンレーザー以外でもコヒーレント性の良いレーザー光源であれば使用可能で、例えばヘリウムネオンレーザーやクリプトンイオンレーザーなどが使用できる。
【0036】
また、被写体の拡散板12としては、例えば、すりガラスを用い、ホログラム用感光材料15,25としては、例えばアグファゲバルト社製の緑用、青用のホログラム用銀塩感光材料を用いることができる。
【0037】
本発明の一実施例では、ホログラム記録方法により1000番のすりガラスをアルゴンレーザーの514.5nmの発振光を用いて、アグファゲバルト社製8E56ホログラム用銀塩感光材料に記録した後、現像にはCWC2現像液を用い、漂白にはPBQ2漂白液を用いて現像,漂白,水洗,乾燥を行なったものを、TN型液晶を用いた反射型液晶表示装置に図1のような構成にて実施した。
【0038】
また、体積位相型ホログラムの場合は、上記の銀塩感光材料や重クロム酸ゼラチン、フォトポリマーなどを使用して作製される。
表面レリーフホログラムの場合は、図3におけるホログラム用感光材料25にフォトレジストを使用して作製、あるいはそれを原版(スタンパ)として熱可塑性樹脂シートへのエンボス法などで複製したエンボスホログラムを使用することができる。
【0039】
尚、図1の実施形態では、表示装置への周辺光の入射時に光拡散せずに透過し、表示装置から表示光が出射時に光拡散するような異方性についての説明であったが、その逆に、表示装置への周辺光の入射時に光拡散して透過し、表示装置から表示光が出射時に光拡散せずに透過するような異方性であっても良い。
【0040】
実際、光拡散シートを反射型液晶表示装置に適用する場合、反射体からの反射光が液晶パネルを通過して変調される表示パターンを鮮明に視覚するには、変調後の表示パターンを拡散させるよりも、変調前(表示装置への周辺光の入射時)に拡散させた方が、高精細な表示の上では好適となる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、異方性を持ち、範囲の限定された光拡散性を持つ光拡散シートを反射型液晶表示装置の光拡散板として液晶表示パネルの前面に配置することにより、以下のような効果が列挙できる。
異方性(入射角度選択性)により、不要な光拡散を無くし、画素ずれによる2重像を防ぐようにできる。
集光させることによる光拡散範囲の限定(出射角度選択性)により、観察位置に表示光を多く出射させることができ、明るく高コントラストで高精細な表示が可能となる。
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射型液晶表示装置を概念的に示す説明図。
【図2】光拡散シートをホログラム記録により作製する光学系(1ステップ目)の一例を示す説明図。
【図3】光拡散シートをホログラム記録により作製する光学系(2ステップ目)の一例を示す説明図。
【符号の説明】
1…反射型液晶表示装置
2…液晶表示パネル
3…反射体
4…光拡散シート
5…入射光(周辺光)
6…出射光(表示光)
7…観察者
10…レーザー光源
11…ビームスプリッタ
12…拡散板
13…拡散光
14…参照光
15…ホログラム用感光材料
16a,16b,16c,26a,26b,26c…反射鏡
17 a,17b,27 a,27b…空間フィルタ
18 a,18b,28 a,28b…レンズ
20…レーザー光源
21…ビームスプリッタ
22…マスターホログラム
23…回折光
24…参照光
25…ホログラム用感光材料
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an image display device using a reflective liquid crystal panel, such as a reflective liquid crystal television and a reflective liquid crystal monitor, and by using a light diffusion sheet suitable for realizing a bright and high-contrast image display. The present invention relates to a reflective liquid crystal display device that does not increase the power consumption of the device body.
[0002]
[Prior art]
In a reflective liquid crystal display device, a light reflector is arranged on the back surface (opposite to the viewer) of the liquid crystal panel, and the ambient light incident on the device is reflected to give the viewer a display image composed of the liquid crystal panel. It is a device for visual recognition.
The apparatus does not require a special light source such as a backlight or an edge light for obtaining display light, and is configured to use ambient light (sunlight or illumination light), and thus is effective in saving power consumption. .
[0003]
In order to display a bright and high-contrast image, the light reflector preferably has a high reflectance and a certain degree of directivity. In addition, a reflector having a diffusive reflecting surface is suitable as a light reflector in order to widen the viewing area (a visible range and direction of display light) and suppress glare of the display screen.
Therefore, the conventional reflector has been formed from a metal surface processed into a mat shape.
[0004]
A conventional reflector obtained by processing a metal surface into a mat shape has a mat surface formed by sandblasting the metal surface or dissolving treatment using a solution (acidic or alkaline). Therefore, it is difficult to control the light diffusivity (rough surface state), and when used in a reflective liquid crystal display device, unnecessary diffused light that does not contribute to observation is generated, resulting in a decrease in brightness and contrast. is there.
[0005]
In recent years, a reflective liquid crystal display device of a type in which an electrode for driving liquid crystal also serves as a reflector (hereinafter referred to as a reflective electrode) has been developed.
In addition, by spreading the display light, the light can be diffused on the front surface (observer side) of the liquid crystal panel in order to expand the visible range and make the intensity distribution of the display light uniform on the screen. A method of arranging sheets is also adopted.
[0006]
When a normal light diffusing sheet is used, light diffusion occurs both when light is incident and when it is reflected, so that there is a problem that a double image is generated due to pixel shift and high-definition display cannot be sufficiently performed.
In addition, a method of processing the electrode (reflector) into a mat shape is also employed, but there is a problem in that unnecessary diffused light is generated as in the conventional metal reflector described above.
[0007]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-152602 is known as a proposal for widening the viewing zone by arranging a scattering plate made of a hologram on the front surface of a liquid crystal panel. It is intended to control the emission range, and does not impart diffusibility to the display light in the reflective liquid crystal display device.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a reflective liquid crystal display device using a light diffusing sheet suitable for placement on the front surface of a liquid crystal panel of a reflective liquid crystal display device that does not require a special light source (using ambient light as display light). The task is to do.
[0009]
That is, the light diffusion sheet has anisotropy (incidence angle selectivity) that diffuses and transmits only incident light within a specific range of angles. For example, light diffusion does not occur when light is incident on the device, but only when it is emitted. By causing light diffusion to occur (or vice versa), unnecessary light diffusion is eliminated, and a double image due to pixel shift is prevented, and
It is an object of the present invention to provide a reflective liquid crystal display device that can display a bright, high-contrast and high-definition display at an observation position by limiting the range of light diffusion.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a reflector is disposed on the back surface (opposite side of the observer) of the liquid crystal panel, and ambient light incident from the front surface (observer side) of the liquid crystal panel is reflected on the liquid crystal panel by the reflector. In a reflective liquid crystal display device that allows an observer to view display light that is reflected to the side and modulated by the liquid crystal panel, the incident light at a specific angle is transmitted to the front surface (observer side) of the liquid crystal panel from another angle. A reflection type liquid crystal display device comprising a light diffusing sheet having an incident angle selectivity for diffusing incident light, or an exit angle selectivity capable of controlling the exit direction and range.
[0011]
The invention according to claim 2 is a volume phase transmission type in which the light diffusing sheet transmits and diffracts only light incident at an angle within a specific range, and does not transmit and diffract light incident at an angle other than the angle. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, comprising a hologram.
[0012]
The invention according to claim 3 is the reflection type liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the light diffusion sheet is made of a surface relief hologram.
[0014]
The invention according to claim 4 is the reflective liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflector has a function of regularly reflecting incident light.
[0015]
The invention according to claim 5 is the reflection type liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflector has a function of diffusing incident light.
[0016]
A sixth aspect of the present invention is the reflective liquid crystal display device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the reflector also serves as an electrode for driving the liquid crystal.
[0017]
<Action>
When the light diffusing sheet is a hologram, it is possible to provide a light diffusing function having incident angle selectivity according to the photographing conditions, and the range (direction) in which the diffracted light is diffused and emitted is vertical. It is also possible to arbitrarily control the horizontal direction. In other words, it is also possible to provide emission angle selectivity. Including the angle selectivity, the term “anisotropic” is used in the following description.
[0018]
When the hologram is a volume phase transmission hologram, the wavelength width of the diffracted light is relatively wide, so that diffracted light close to white can be emitted. Display light with little color change accompanying movement can be made visible. (Claim 2)
In addition, for example, anisotropy (angle selectivity) in which incident light to a display device at an angle other than a specific range is transmitted and display light emitted at an angle within a specific range is diffracted and diffused by a hologram. This avoids the problem of double images due to pixel shifts that depend on twice diffraction at the time of entry and exit.
[0019]
When the hologram is a surface relief hologram, the light diffusing sheet can be mass-produced at low cost by emboss replication to a thermoplastic resin with a stamper raised from the master hologram. (Claim 3)
[0020]
The reflection type liquid crystal display device according to the present invention has the above light diffusion sheet disposed on the front surface of the liquid crystal panel,
Light that is transmitted through the light diffusing sheet from the front surface of the liquid crystal panel is transmitted without passing through the transparent sheet without being diffused, reaches the reflector, is reflected by the reflector, passes through the light diffusing sheet, and is liquid crystal. The light emitted from the front surface of the panel is diffused as if passing through a light-transmitting light diffusing sheet (or, conversely, diffused and transmitted when incident, and simply transmitted when emitted). The light is emitted as light that diffuses while condensing (in the range where the observer observes the display screen).
Therefore, there is no unnecessary diffusion of display light, the display becomes bright, and light diffusion occurs only when light is emitted (or only when it is incident), so that the display image observed from the front surface of the liquid crystal panel In addition, there is no phenomenon such as pixel shift, double pixel or pixel blur, and high-definition display is possible.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a reflective liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a reflective liquid crystal display device 1 of the present invention includes a liquid crystal panel 2, a regular reflective or diffusive reflector 3 disposed on the back surface thereof, and a front surface of the liquid crystal panel 2. The light diffusion sheet 4 is used.
[0022]
In the figure, in order to schematically represent optical characteristics (optical path of incoming / outgoing light), the light diffusion sheet 4, the liquid crystal panel 2, and the reflector 3 are shown separated from each other, but in actuality, they are bonded. The layers (not shown) are bonded and stacked. In addition, incident light, reflected light, display light, and the like are all shown as light rays so that all claims can be explained conceptually.
[0023]
In the reflective liquid crystal display device 1, the reflector 3 may be included in the liquid crystal panel 2 as an electrode for driving liquid crystal instead of being separated from the liquid crystal panel 2.
[0024]
The liquid crystal panel 2 has a known structure that modulates incident light according to the presence or absence of an applied voltage and displays white / black (transmission / non-transmission).
[0025]
As shown in the figure, when incident light 5 that is ambient light enters the light diffusion sheet 4 from the front side of the display device 1, the incident light 5 is transmitted as it is, and the transmitted light is reflected by the reflector 3 on the back side of the liquid crystal panel 2. At the time of emission, light diffusion is caused by the light diffusion sheet 4 and emitted to the front, and the display light reaches the observation area of the observer 7 so as to be condensed.
[0026]
2 and 3 are configuration diagrams showing an example of an optical system for producing the light diffusion sheet 4 shown in FIG. 1 by hologram recording.
[0027]
A laser beam emitted from one laser light source 10 as shown in FIG. 2 has an optical axis shifted from the optical axis of incident light to the light diffusing sheet. Is divided into two by a beam splitter 11, one of which is an object light that is a diffused light 13 that illuminates a diffuser plate 12 such as a ground glass, and the other is a reference light 14 that is a spherical wave or a plane wave, and interference fringes of the two light waves. Is first recorded on the photosensitive material 15 for hologram, and can be produced by developing and bleaching.
[0028]
Also, the master hologram produced as shown in FIG. 2 as shown in FIG. 3 is the same as the optical axis of the incident light on the light diffusion sheet and the optical axis of the outgoing light (diffused light) from the light diffusion sheet. 22 is reproduced to form an image of the diffusion plate on the hologram photosensitive material 25, and the hologram photosensitive material 25 is illuminated with the reference light 23 in which the optical axis of the reproduction light 23 and the optical axis of the reference light 23 coincide with each other. Then, it can be produced by performing holographic photographing recording again and developing and bleaching it.
[0029]
The light diffusing sheet 4 can be produced by the above-described hologram recording method using the optical system of FIGS. 2 and 3 and is used by being disposed on the front surface of the liquid crystal display panel 2.
[0030]
2 and 3, the distance between the diffusing plate 12 and the hologram photosensitive material 15 and the size of the diffusing plate 12 when the light diffusing sheet 4 is produced are the light diffusing characteristics of the light diffusing sheet 4. In consideration of the viewing area of the reflection type liquid crystal display device 1 of the present invention that can be observed most favorably, 0 to ±± with respect to the normal direction from the center of the liquid crystal panel at a distance of about 0 to 1 m. Appropriate selection is made within a range of about 75 degrees.
[0031]
In FIGS. 2 and 3, the exposure light beam is obliquely incident on the photosensitive material. However, since the incident angle affects the selectivity of the angle that causes the function of light diffusion / direct transmission, reflection is performed. Depending on the use of the liquid crystal display device 1, it is appropriately selected between 0 and 80 degrees.
[0032]
Moreover, since the size and diffusibility of the diffusion plate 21 affect the light diffusibility of the light diffusion sheet 4, the size is in the range of 1 to 500 mm in length on one side, and the diffusibility is 10 to 10,000 in terms of the number of frosted glass. The appropriate number between numbers is selected as appropriate.
[0033]
As the liquid crystal display panel 2 of the reflective liquid crystal display device of the present invention, either a color display panel or a monochrome display panel on which color filters are mounted corresponding to R, G, B pixels may be used.
Further, the liquid crystal driving method is not particularly limited, such as a TN method, an STN method, a guest host method, and a polymer dispersion type.
[0034]
Further, as the reflecting plate 3 disposed on the back surface of the liquid crystal display panel 2, either a regular reflecting plate or a light diffusing reflecting plate may be used.
Alternatively, the electrode that drives the liquid crystal contained in the liquid crystal panel 2 may be a reflective electrode.
[0035]
The argon ion laser used to manufacture the light diffusion sheet 4 uses a laser beam with a wavelength of 514.5 nm (green), a laser beam with a wavelength of 488 nm (blue green), or a laser beam with a wavelength of 457.9 nm (blue). Can do.
In addition to the argon ion laser, any laser light source having good coherency can be used. For example, a helium neon laser or a krypton ion laser can be used.
[0036]
Further, as the diffusing plate 12 for the subject, for example, frosted glass can be used, and as the hologram photosensitive materials 15 and 25, for example, silver and silver hologram photosensitive materials for holograms manufactured by Agfa Gebalt can be used.
[0037]
In one embodiment of the present invention, ground glass No. 1000 was recorded on a silver salt light-sensitive material for 8E56 hologram manufactured by Agfa Gebalt by using 514.5 nm oscillation light of an argon laser by a hologram recording method, and then developed for CWC2 A developer, which was developed, bleached, washed with water and dried using a PBQ2 bleaching solution for bleaching, was applied to a reflective liquid crystal display device using TN type liquid crystal with the configuration shown in FIG.
[0038]
Further, in the case of a volume phase hologram, it is produced using the above-mentioned silver salt photosensitive material, dichromated gelatin, a photopolymer or the like.
In the case of a surface relief hologram, use an embossed hologram produced by using a photoresist as the hologram photosensitive material 25 in FIG. 3 or replicated as an original plate (stamper) by an embossing method on a thermoplastic resin sheet. Can do.
[0039]
In the embodiment of FIG. 1, the anisotropy is such that the light is transmitted without being diffused when ambient light is incident on the display device, and the display light is diffused when emitted from the display device. On the contrary, the anisotropy may be such that light is diffused and transmitted when ambient light is incident on the display device, and display light is transmitted from the display device without being diffused when emitted.
[0040]
In fact, when the light diffusion sheet is applied to a reflective liquid crystal display device, the display pattern after modulation is diffused in order to clearly view the display pattern in which the reflected light from the reflector passes through the liquid crystal panel. Rather than being modulated (when ambient light is incident on the display device), it is preferable for high-definition display to be diffused.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, by disposing a light diffusion sheet having anisotropy and a light diffusivity with a limited range on the front surface of the liquid crystal display panel as a light diffusion plate of the reflective liquid crystal display device, the following is achieved. Can be enumerated.
Anisotropy (incident angle selectivity) can eliminate unnecessary light diffusion and prevent double images due to pixel shift.
By limiting the light diffusion range by condensing (emitting angle selectivity), a large amount of display light can be emitted to the observation position, and bright, high-contrast and high-definition display is possible.
[0042]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually showing a reflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of an optical system (first step) for producing a light diffusion sheet by hologram recording.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of an optical system (second step) for producing a light diffusion sheet by hologram recording.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflective type liquid crystal display device 2 ... Liquid crystal display panel 3 ... Reflector 4 ... Light diffusion sheet 5 ... Incident light (ambient light)
6 ... Outgoing light (display light)
7 ... observer 10 ... laser light source 11 ... beam splitter 12 ... diffuser plate 13 ... diffused light 14 ... reference light 15 ... photosensitive material for holograms 16a, 16b, 16c, 26a, 26b, 26c ... reflecting mirrors 17a, 17b, 27 a, 27b ... Spatial filters 1 8a, 18b, 2 8a, 28b ... Lens 20 ... Laser light source 21 ... Beam splitter 22 ... Master hologram 23 ... Diffraction light 24 ... Reference light 25 ... Photosensitive material for hologram

Claims (6)

液晶パネルの背面(観察者とは反対側)に反射体が配置され、液晶パネル前面(観察者側)から入射する周辺光を、前記反射体で液晶パネル側に反射し、液晶パネルで変調された表示光を観察者に視覚させる反射型液晶表示装置において、液晶パネルの前面(観察者側)に、特定角度の入射光を透過して他の角度からの入射光を拡散する入射角選択性を持つ、または出射方向と範囲を制御可能な出射角度選択性の、光拡散シートを配置してなることを特徴とする反射型液晶表示装置。A reflector is placed on the back side of the liquid crystal panel (opposite to the observer), and ambient light incident from the front side of the liquid crystal panel (observer side) is reflected by the reflector to the liquid crystal panel side and modulated by the liquid crystal panel. In a reflective liquid crystal display device that allows the viewer to visually observe the displayed light, the incident angle selectivity allows the incident light at a specific angle to be transmitted and diffused from other angles to the front surface (observer side) of the liquid crystal panel . A reflection-type liquid crystal display device comprising: a light diffusion sheet having an emission angle selectivity that can control the emission direction and range . 前記光拡散シートが特定範囲の角度で入射する光のみを透過回折し、前記角度以外で入射する光は透過回折しないような入射角度選択性を有する体積位相透過型ホログラムからなることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。The light diffusion sheet is composed of a volume phase transmission hologram having an incident angle selectivity so that only light incident at an angle within a specific range is transmitted and diffracted, and light incident at other angles is not transmitted and diffracted. The reflective liquid crystal display device according to claim 1. 前記光拡散シートが表面レリーフホログラムからなることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light diffusion sheet is made of a surface relief hologram. 反射体は、入射光を正反射させる機能を持つことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の反射型液晶表示装置。Reflector, a reflection type liquid crystal display device according to claim 1, characterized by having a function of specular reflected incident light 3. 反射体は、入射光を光拡散させる機能を持つことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の反射型液晶表示装置。4. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflector has a function of diffusing incident light. 反射体が、液晶を駆動させるための電極を兼ねる請求項1から5の何れかに記載の反射型液晶表示装置。6. The reflective liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the reflector also serves as an electrode for driving the liquid crystal.
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