JP6068052B2 - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP6068052B2
JP6068052B2 JP2012183876A JP2012183876A JP6068052B2 JP 6068052 B2 JP6068052 B2 JP 6068052B2 JP 2012183876 A JP2012183876 A JP 2012183876A JP 2012183876 A JP2012183876 A JP 2012183876A JP 6068052 B2 JP6068052 B2 JP 6068052B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
display element
polarizing plate
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012183876A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014041274A (en
Inventor
早田 祐二
祐二 早田
豊 中川
豊 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Display Corp
Original Assignee
Kyocera Display Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Display Corp filed Critical Kyocera Display Corp
Priority to JP2012183876A priority Critical patent/JP6068052B2/en
Publication of JP2014041274A publication Critical patent/JP2014041274A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6068052B2 publication Critical patent/JP6068052B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は、液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element.

液晶表示素子は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成される。液晶表示素子は、透過型として用いられる場合、ガラス基板等の光透過性の基板を用いる。液晶層は、例えば、ネマチック相の液晶(以下、ネマチック液晶とも言う。)から形成できる。各基板の液晶層側の面には、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)等の透明導電材料からなる、パターニングされた電極を設けることができる。電極の形状は、液晶表示素子における表示のパターンに対応する。各基板上の電極と液晶層との間には、液晶層の均一な初期配向を実現する液晶配向膜を設けることが好ましい。   A liquid crystal display element is configured by sandwiching a liquid crystal layer between a pair of substrates. When the liquid crystal display element is used as a transmission type, a light-transmitting substrate such as a glass substrate is used. The liquid crystal layer can be formed from, for example, a nematic phase liquid crystal (hereinafter also referred to as a nematic liquid crystal). A patterned electrode made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) can be provided on the surface of each substrate on the liquid crystal layer side. The shape of the electrode corresponds to the display pattern in the liquid crystal display element. A liquid crystal alignment film that realizes uniform initial alignment of the liquid crystal layer is preferably provided between the electrode on each substrate and the liquid crystal layer.

さらに、液晶表示素子において、液晶層を挟持する各基板上には、一対の偏光板が設けられることが好ましい。そして、液晶表示素子では、各基板上の電極間に印加される電界に応じて、液晶層が初期の状態から配向変化する。液晶表示素子は、液晶層の配向変化を利用し、液晶層および偏光板間を透過する光を制御して、画像の表示を行うことができる。   Further, in the liquid crystal display element, it is preferable that a pair of polarizing plates is provided on each substrate sandwiching the liquid crystal layer. In the liquid crystal display element, the orientation of the liquid crystal layer changes from the initial state in accordance with the electric field applied between the electrodes on each substrate. The liquid crystal display element can display an image by using the change in orientation of the liquid crystal layer and controlling light transmitted between the liquid crystal layer and the polarizing plate.

こうした液晶表示素子は、薄型、高解像度、および低駆動電圧等の特徴を有する。液晶表示素子は、時計、電卓、家電製品、テレビ、スロットマシーン等の遊技機、自動車のインストルメントパネル、またはパソコンの表示素子等、多様な機器の表示素子として用いられ、さらに用途を拡大している。   Such a liquid crystal display element has features such as thinness, high resolution, and low driving voltage. Liquid crystal display elements are used as display elements for various devices such as clocks, calculators, home appliances, televisions, slot machines and other gaming machines, automobile instrument panels, and personal computer display elements. Yes.

液晶表示素子では、そうした用途拡大に対応する技術の1つに、従来の表示素子としての機能に加え、ミラー(鏡)としての機能を両立させる技術がある。その技術は、例えば、液晶表示素子の前面に、お互いに直交する反射軸(反射時の偏光軸)と透過軸(透過時の偏光軸)とを備えた反射型偏光板を配置し、表示素子としての機能に加え、ミラー(鏡)としての使用も可能にする(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。   In the liquid crystal display element, as one of the techniques corresponding to such expansion of applications, there is a technique for making the function as a mirror (mirror) compatible in addition to the function as a conventional display element. The technology includes, for example, a reflective polarizing plate having a reflection axis (polarization axis during reflection) and a transmission axis (polarization axis during transmission) orthogonal to each other on the front surface of a liquid crystal display element. In addition to the functions described above, it can be used as a mirror (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2004−246004号公報JP 2004-246004 A 特開2010−79087号公報JP 2010-79087 A

こうしたミラーとしても機能する液晶表示素子では、外部から強い光が入射した場合、視認者が感じる眩しさやぎらつきを抑える機能が求められることがあった。すなわち、ミラーとして機能する液晶表示素子では、防眩機能を備えて視認性を向上することを求められている。   In such a liquid crystal display element that also functions as a mirror, there has been a demand for a function of suppressing glare and glare that a viewer feels when strong light is incident from the outside. That is, a liquid crystal display element that functions as a mirror is required to have an antiglare function and improve visibility.

また、上述のような特性の反射型偏光板を用い、表示素子としてもミラーとしても機能する液晶表示素子では、特に、サングラス等の偏光メガネを着用した視認者に対して、視認性の向上が求められることがあった。   In addition, in the liquid crystal display element that functions as a display element or a mirror using the reflective polarizing plate having the above-described characteristics, the visibility is improved particularly for a viewer wearing polarized glasses such as sunglasses. There was a demand.

サングラス等の偏光メガネは、外光等の影響によって感じられる眩しさやギラツキを抑えることができるように視認者に着用され、使用されている。   Polarized glasses such as sunglasses are worn and used by viewers so as to suppress glare and glare felt by the influence of outside light and the like.

その場合、視認者が偏光メガネを着用したまま、上述の反射型偏光板を用いた液晶表示素子を観察すると、液晶表示素子における表示が見えなくなってしまうことや、逆に、ミラーとしての機能が消失してしまうことがあった。   In that case, if the viewer wears polarized glasses and observes the liquid crystal display element using the above-described reflective polarizing plate, the display on the liquid crystal display element may not be visible, and conversely, the function as a mirror may be achieved. It sometimes disappeared.

こうした問題は、偏光メガネの構造に由来する。すなわち、サングラス等の偏光メガネは、視認者が感じる眩しさやギラツキやにじみ等を抑えることのできるように、着用したときの上下方向(水平方向と垂直な方向)の直線偏光のみが透過されるように構成されている。すなわち、サングラス等の偏光メガネは偏光の透過軸が、水平方向と垂直な上下方向となるように設定されている。   These problems stem from the structure of polarized glasses. In other words, polarized glasses such as sunglasses can transmit only linearly polarized light in the vertical direction (the direction perpendicular to the horizontal direction) when worn so as to suppress glare, glare, blurring, etc. felt by the viewer. It is configured. That is, polarized glasses such as sunglasses are set such that the transmission axis of polarized light is in the vertical direction perpendicular to the horizontal direction.

その場合、上述の液晶表示素子の前面に配置される反射型偏光板の反射軸が上下方向(垂直方向)に設定されていると、反射型偏光板の透過軸は水平方向となり、結果として、偏光メガネの透過軸は、反射型偏光板の反射軸と平行になって、反射型偏光板の透過軸と直交することになる。そのため、反射型偏光板の透過軸と平行な方向に偏光した光として液晶表示素子から出射される画像光は、偏光メガネを透過できずに吸収されてしまう。その結果、液晶表示素子はミラーとしての機能は発揮できるが、表示素子としての機能は失われることになる。   In that case, if the reflection axis of the reflection type polarizing plate disposed on the front surface of the liquid crystal display element is set in the vertical direction (vertical direction), the transmission axis of the reflection type polarizing plate is in the horizontal direction. The transmission axis of the polarizing glasses is parallel to the reflection axis of the reflective polarizing plate and is orthogonal to the transmission axis of the reflective polarizing plate. Therefore, the image light emitted from the liquid crystal display element as light polarized in a direction parallel to the transmission axis of the reflective polarizing plate cannot be transmitted through the polarizing glasses and is absorbed. As a result, the liquid crystal display element can function as a mirror, but the function as a display element is lost.

また、上述の液晶表示素子の前面に配置される反射型偏光板の反射軸が水平方向(上述した上下方向と垂直な方向)に設定されていると、反射型偏光板の透過軸は上下方向となり、結果として、偏光メガネの透過軸は、反射型偏光板の反射軸と直交し、反射型偏光板の透過軸とは平行な方向に設定されることになる。そのため、液晶表示素子において、反射型偏光板からの反射光は、偏光メガネを透過できずに吸収されてしまう。その結果、表示素子としての機能は発揮できるが、ミラーとしての機能は失われることになる。   In addition, when the reflection axis of the reflective polarizing plate disposed in front of the liquid crystal display element is set in a horizontal direction (a direction perpendicular to the vertical direction described above), the transmission axis of the reflective polarizing plate is the vertical direction. As a result, the transmission axis of the polarizing glasses is set in a direction perpendicular to the reflection axis of the reflective polarizing plate and parallel to the transmission axis of the reflective polarizing plate. Therefore, in the liquid crystal display element, the reflected light from the reflective polarizing plate cannot be transmitted through the polarizing glasses and is absorbed. As a result, the function as a display element can be exhibited, but the function as a mirror is lost.

そこで、液晶表示素子では、反射型偏光板を用い、防眩機能を備えるとともに、偏光メガネを着用した視認者に対してもミラーとしての機能と表示素子としての機能とを両立して発揮し、視認性を向上することができる技術が求められている。   Therefore, in the liquid crystal display element, a reflective polarizing plate is used, and an anti-glare function is provided, and the function as a mirror and the function as a display element are both achieved for a viewer wearing polarized glasses, There is a need for a technique that can improve visibility.

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ミラー機能と表示素子機能とを両立し、視認性の向上された液晶表示素子を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points. That is, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element having both a mirror function and a display element function and improved visibility.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の第1の態様は、前面側の第1面とは反対の背面側の第2面に第1の電極および第2の電極を有する第1の基板と、
第1の基板と対向配置され、その第1の基板の第2面と対向する第1面に、第1の電極に対向する第3の電極、および、第2の電極に対向する第4の電極を有する第2の基板と、
第1の基板の第2面側と第2の基板の第1面側との間に挟持された液晶層と、
第1の基板の第1面側に配置された偏光板と、
第2の基板の背面側となる第2面側に配置され、透過軸と直交する方向に偏光した光を反射する反射型偏光板と、
反射型偏光板の背面側に配置されたバックライトとを有し、
第1の電極と第3の電極との対向領域が第1の領域を形成し、第2の電極と第4の電極との対向領域が第2の領域を形成する液晶表示素子であって、
液晶層の液晶は負の誘電異方性を有し、
第1の基板の第2面および第2の基板の第1面にはそれぞれ、液晶層と接する垂直配向性の液晶配向膜が設けられ、その液晶配向膜は、その液晶層の液晶がプレチルト角を有して垂直配向するように、水平方向に対し35°〜55°の方向の配向処理がなされており、
偏光板は、その透過軸が液晶配向膜の配向処理の方向と35°〜55°の方向となるように配置され、
反射型偏光板は、その透過軸が偏光板の透過軸と直交するように配置され、
第1の電極と第3の電極との間および第2の電極と第4の電極との間の電圧の印加により、第1の領域および第2の領域で、互いに独立に、液晶を配向変化させて反射型偏光板から光の反射およびバックライトからの光の透過の制御をするように構成されたことを特徴とする液晶表示素子に関する。
According to a first aspect of the present invention, a first substrate having a first electrode and a second electrode on a second surface on the back side opposite to the first surface on the front side,
A first electrode disposed opposite to the first substrate and facing the second surface of the first substrate, a third electrode facing the first electrode, and a fourth electrode facing the second electrode A second substrate having electrodes;
A liquid crystal layer sandwiched between the second surface side of the first substrate and the first surface side of the second substrate;
A polarizing plate disposed on the first surface side of the first substrate;
A reflective polarizing plate that is disposed on the second surface side which is the back side of the second substrate and reflects light polarized in a direction perpendicular to the transmission axis;
A backlight disposed on the back side of the reflective polarizing plate,
A liquid crystal display element in which a facing region between the first electrode and the third electrode forms a first region, and a facing region between the second electrode and the fourth electrode forms a second region,
The liquid crystal in the liquid crystal layer has negative dielectric anisotropy,
Each of the second surface of the first substrate and the first surface of the second substrate is provided with a vertical alignment liquid crystal alignment film in contact with the liquid crystal layer, and the liquid crystal alignment film has a pretilt angle of the liquid crystal of the liquid crystal layer. So that the film is vertically aligned with respect to the horizontal direction in a direction of 35 ° to 55 °.
The polarizing plate is disposed so that its transmission axis is in the direction of 35 ° to 55 ° with the direction of the alignment treatment of the liquid crystal alignment film,
The reflective polarizing plate is arranged so that its transmission axis is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate,
By applying a voltage between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode, the orientation of the liquid crystal is changed independently of each other in the first region and the second region. The present invention relates to a liquid crystal display element configured to control reflection of light from a reflective polarizing plate and transmission of light from a backlight.

本発明の第2の態様は、前面側の第1面とは反対の背面側の第2面に第1の電極および第2の電極を有する第1の基板と、
第1の基板と対向配置され、その第1の基板の第2面と対向する第1面に、第1の電極に対向する第3の電極、および、第2の電極に対向する第4の電極を有する第2の基板と、
第1の基板の第2面側と第2の基板の第1面側との間に挟持された液晶層と、
第1の基板の第1面側に配置された偏光板と、
第2の基板の背面側となる第2面側に配置され、透過軸と直交する方向に偏光した光を反射する反射型偏光板と、
反射型偏光板の背面側に配置されたバックライトとを有し、
第1の電極と第3の電極との対向領域が第1の領域を形成し、第2の電極と第4の電極との対向領域が第2の領域を形成する液晶表示素子であって、
液晶層の液晶は正の誘電異方性を有し、
第1の基板の第2面側および第2の基板の第1面側にはそれぞれ、液晶層と接する水平配向性の液晶配向膜が設けられ、その第1の基板上の液晶配向膜は、水平方向に対し85°〜95°または水平方向に対し時計回りに−5°〜5°の方向の配向処理がなされ、その第2の基板上の液晶配向膜は、第1の基板の配向処理の方向に応じて、水平方向に対し時計回りに−5°〜5°または水平方向に対し85°〜95°の方向に配向処理がなされ、その液晶層の液晶が80°〜100°のツイスト配向をするように構成されており、
偏光板は、その透過軸が第1の基板上の液晶配向膜の配向処理の方向と平行となるように配置され、
反射型偏光板は、その透過軸が偏光板の透過軸と直交するように配置され、
第1の電極と第3の電極との間および第2の電極と第4の電極との間の電圧の印加により、第1の領域および第2の領域で、互いに独立に、液晶を配向変化させて反射型偏光板から光の反射およびバックライトからの光の透過の制御をするように構成されたことを特徴とする液晶表示素子に関する。
According to a second aspect of the present invention, a first substrate having a first electrode and a second electrode on a second surface on the back side opposite to the first surface on the front side;
A first electrode disposed opposite to the first substrate and facing the second surface of the first substrate, a third electrode facing the first electrode, and a fourth electrode facing the second electrode A second substrate having electrodes;
A liquid crystal layer sandwiched between the second surface side of the first substrate and the first surface side of the second substrate;
A polarizing plate disposed on the first surface side of the first substrate;
A reflective polarizing plate that is disposed on the second surface side which is the back side of the second substrate and reflects light polarized in a direction perpendicular to the transmission axis;
A backlight disposed on the back side of the reflective polarizing plate,
A liquid crystal display element in which a facing region between the first electrode and the third electrode forms a first region, and a facing region between the second electrode and the fourth electrode forms a second region,
The liquid crystal in the liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy,
A horizontal alignment liquid crystal alignment film in contact with the liquid crystal layer is provided on each of the second surface side of the first substrate and the first surface side of the second substrate, and the liquid crystal alignment film on the first substrate is: An alignment process in the direction of 85 ° to 95 ° with respect to the horizontal direction or −5 ° to 5 ° in the clockwise direction with respect to the horizontal direction is performed, and the liquid crystal alignment film on the second substrate is aligned with the first substrate. Depending on the direction of the liquid crystal, the alignment treatment is performed in the direction of -5 ° to 5 ° clockwise with respect to the horizontal direction or 85 ° to 95 ° with respect to the horizontal direction, and the liquid crystal of the liquid crystal layer is twisted to 80 ° to 100 °. Configured to be oriented,
The polarizing plate is arranged so that its transmission axis is parallel to the direction of the alignment treatment of the liquid crystal alignment film on the first substrate,
The reflective polarizing plate is arranged so that its transmission axis is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate,
By applying a voltage between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode, the orientation of the liquid crystal is changed independently of each other in the first region and the second region. The present invention relates to a liquid crystal display element configured to control reflection of light from a reflective polarizing plate and transmission of light from a backlight.

本発明の第1の態様において、バックライトに代えて、バックライト付き液晶表示素子または発光型表示素子が配置されることが好ましい。また、本発明の第2の態様において、バックライトに代えて、バックライト付き液晶表示素子または発光型表示素子が配置されることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, it is preferable that a liquid crystal display element with a backlight or a light emitting display element is disposed instead of the backlight. In the second aspect of the present invention, it is preferable that a liquid crystal display element with a backlight or a light emitting display element is disposed instead of the backlight.

本発明の第1の態様において、第1の基板の第1面と対向する第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサと、第1の方向以外の周囲から入射する光を感知する第2の光センサとを備え、その第1の光センサで感知された光の強度とその第2の光センサで感知された光の強度とを比較して、第1の領域および第2の領域の少なくとも一方で、反射型偏光板からの光の反射の制御をすることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, a first optical sensor that senses light incident from a first direction facing the first surface of the first substrate, and light incident from the surroundings other than the first direction. A second photosensor for sensing, and comparing the intensity of light sensed by the first photosensor with the intensity of light sensed by the second photosensor, It is preferable to control the reflection of light from the reflective polarizing plate in at least one of the two regions.

また、本発明の第2の態様において、第1の基板の第1面と対向する第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサと、第1の方向以外の周囲から入射する光を感知する第2の光センサとを備え、その第1の光センサで感知された光の強度とその第2の光センサで感知された光の強度を比較して、第1の領域および第2の領域の少なくとも一方で、反射型偏光板からの光の反射の制御をすることが好ましい。   In the second aspect of the present invention, the first optical sensor that senses light incident from a first direction facing the first surface of the first substrate, and the light is incident from the surroundings other than the first direction. A second light sensor for sensing light, comparing the intensity of light sensed by the first light sensor with the intensity of light sensed by the second light sensor, and comparing the first region and It is preferable to control the reflection of light from the reflective polarizing plate in at least one of the second regions.

本発明の第1の態様において、第1の領域は、反射型偏光板からの光の反射を用いたミラー領域となり、第1の電極と第3の電極との間の電圧の印加により、液晶を配向変化させ、反射型偏光板からの光の反射を制御するように構成されることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, the first region becomes a mirror region using reflection of light from the reflective polarizing plate, and the liquid crystal is applied by applying a voltage between the first electrode and the third electrode. It is preferable to be configured to control the reflection of light from the reflective polarizing plate.

本発明の第2の態様において、第1の領域は、反射型偏光板からの光の反射を用いたミラー領域となり、第1の電極と第3の電極との間の電圧の印加により、液晶を配向変化させ、反射型偏光板からの光の反射を制御するように構成されることが好ましい。   In the second aspect of the present invention, the first region becomes a mirror region using reflection of light from the reflective polarizing plate, and the liquid crystal is applied by applying a voltage between the first electrode and the third electrode. It is preferable to be configured to control the reflection of light from the reflective polarizing plate.

本発明の第1の態様によれば、ミラーとしての機能と表示素子としての機能とを両立し、視認性の向上された液晶表示素子が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display element having both a function as a mirror and a function as a display element and improved visibility.

本発明の第2の態様によれば、ミラーとしての機能と表示素子としての機能とを両立し、視認性の向上された液晶表示素子が提供される。   According to the 2nd aspect of this invention, the function as a mirror and the function as a display element are made compatible, and the liquid crystal display element with which visibility was improved is provided.

本発明の液晶表示素子の一例を示す図であり、(a)は、本発明の液晶表示素子の一例の正面図であり、(b)は、本発明の液晶表示素子の一例を用いて文字表示を行った状態を示す図である。It is a figure which shows an example of the liquid crystal display element of this invention, (a) is a front view of an example of the liquid crystal display element of this invention, (b) is a character using an example of the liquid crystal display element of this invention. It is a figure which shows the state which performed the display. 本発明の液晶表示素子の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子における視認性の低下を説明する図であり、(a)は、液晶表示素子の反射型偏光板の反射軸と透過軸の設定を示す図であり、(b)は、使用される偏光メガネとそれによる視認性の低下を説明する図である。It is a figure explaining the fall of the visibility in the liquid crystal display element of this invention, (a) is a figure which shows the setting of the reflective axis and transmission axis of the reflective polarizing plate of a liquid crystal display element, (b) It is a figure explaining the polarizing glasses used and the fall of visibility by it. 本発明の液晶表示素子で懸念される視認性低下の別の例を説明する図であり、(a)は、液晶表示素子の反射型偏光板の反射軸と透過軸の設定を示す図であり、(b)は、使用される偏光メガネとそれによる視認性の低下を説明する図である。It is a figure explaining another example of the visibility fall concerned with the liquid crystal display element of this invention, (a) is a figure which shows the setting of the reflective axis of the reflective polarizing plate of a liquid crystal display element, and a transmission axis. (B) is a figure explaining the polarizing glasses used and the fall of visibility by it. 本発明の実施形態の液晶表示素子の構造を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display element of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の別の例である液晶表示素子の構造を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display element which is another example of embodiment of this invention. 本発明の第1実施例の液晶表示素子における各構成要素の光学軸の配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of the optical axis of each component in the liquid crystal display element of 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例の液晶表示素子における各構成要素の光学軸の配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of the optical axis of each component in the liquid crystal display element of 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例の液晶表示素子における各構成要素の光学軸の配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of the optical axis of each component in the liquid crystal display element of 3rd Example of this invention.

本発明者は、透過軸と直交する方向に偏光した光を反射する反射型偏光板を用い、液晶層と一対の透光性の基板で挟持してなる液晶パネルと組み合わせる。そして、表示領域において、第1の領域としてミラー機能を備えたミラー領域を有し、第2の領域として情報表示機能を備えた表示領域を有して、ミラー機能と表示機能とを両立する液晶表示素子の技術を開発した。   The inventor uses a reflective polarizing plate that reflects light polarized in a direction orthogonal to the transmission axis, and combines it with a liquid crystal panel that is sandwiched between a liquid crystal layer and a pair of translucent substrates. In the display area, the first area has a mirror area having a mirror function, and the second area has a display area having an information display function so that both the mirror function and the display function can be achieved. Display element technology was developed.

反射型偏光板は、上述したように、特定方向に偏光した光だけに限って透過させる透過軸を有し、その透過軸と直交する方向に偏光した光は反射させる偏光板である。従来の偏光板は、透過軸と直交する方向に偏光した光が吸収され、光の利用効率は50%以下となっていた。それに対し、ここで用いられる反射型偏光板は、光を吸収せず、透過軸と直交する方向に偏光した光を反射することができる。本発明者らは、反射型偏光板の光反射機能をミラーとして活用し、所定方向の偏光を透過する光透過機能を画像の表示に利用する。   As described above, the reflective polarizing plate has a transmission axis that transmits only light polarized in a specific direction, and reflects light polarized in a direction orthogonal to the transmission axis. Conventional polarizing plates absorb light polarized in a direction perpendicular to the transmission axis, and the light utilization efficiency is 50% or less. On the other hand, the reflective polarizing plate used here does not absorb light and can reflect light polarized in a direction orthogonal to the transmission axis. The present inventors use the light reflection function of the reflective polarizing plate as a mirror, and use the light transmission function that transmits polarized light in a predetermined direction for image display.

そして、本発明者は、開発された技術を、自動車等車両の運転席前方のフロントガラスの上部付近に配置されるバックミラー(ルームミラー等とも称されることがある。)に適用し、バックミラー機能と情報表示機能とを両立できる液晶表示素子を開発した。   The inventor then applies the developed technology to a rearview mirror (sometimes referred to as a rearview mirror or the like) disposed near the upper portion of the windshield in front of the driver's seat of a vehicle such as an automobile. We have developed a liquid crystal display device that has both a mirror function and an information display function.

図1は、本発明の液晶表示素子の一例を示す図であり、図1(a)は、本発明の液晶表示素子の一例の正面図であり、図1(b)は、本発明の液晶表示素子の一例を用いて文字表示を行った状態を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the liquid crystal display element of the present invention, FIG. 1 (a) is a front view of an example of the liquid crystal display element of the present invention, and FIG. 1 (b) is a liquid crystal of the present invention. It is a figure which shows the state which performed the character display using an example of a display element.

本発明の一例である液晶表示素子100は、バックミラーとしての外観を備え、ミラー状態を示すミラー領域101を有するとともに、そのミラー領域101の一部に設けられた表示領域102で文字情報等の表示を行うよう構成されている。尚、液晶表示素子100の表示領域102は、図1(a)において、点線で囲まれた領域として模式的に示されている。   A liquid crystal display element 100 which is an example of the present invention has an appearance as a rearview mirror, has a mirror region 101 indicating a mirror state, and displays character information and the like in a display region 102 provided in a part of the mirror region 101. It is configured to display. Note that the display region 102 of the liquid crystal display element 100 is schematically shown as a region surrounded by a dotted line in FIG.

図2は、本発明の液晶表示素子の別の一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing another example of the liquid crystal display element of the present invention.

図2に示す本発明の別の一例である液晶表示素子200では、ミラー機能を示すミラー領域201と、そのミラー領域201の一部に設けられた矩形状の表示領域202とを有する。そして、液晶表示素子200は、その表示領域202において、所望とする画像の表示を行うよう構成されている。   A liquid crystal display element 200 which is another example of the present invention shown in FIG. 2 includes a mirror region 201 having a mirror function and a rectangular display region 202 provided in a part of the mirror region 201. The liquid crystal display element 200 is configured to display a desired image in the display area 202.

しかしながら、以上の本発明の液晶表示素子は、視認性に課題を有することも明らかになった。すなわち、上述したように、液晶表示素子の視認者がサングラス等の偏光メガネを着用して、それを視認しようとする場合、視認性が低下する懸念を有していた。   However, it has also been clarified that the liquid crystal display element of the present invention has a problem in visibility. That is, as described above, when a viewer of a liquid crystal display element wears polarized glasses such as sunglasses and tries to visually recognize it, there is a concern that the visibility is lowered.

図3は、本発明の液晶表示素子における視認性の低下を説明する図であり、図3(a)は、液晶表示素子の反射型偏光板の反射軸と透過軸の設定を示す図であり、図3(b)は、使用される偏光メガネとそれによる視認性の低下を説明する図である。このとき、反射型偏光板は液晶表示素子の前面側に配置されている。   FIG. 3 is a diagram for explaining a decrease in visibility in the liquid crystal display element of the present invention, and FIG. 3A is a diagram showing the setting of the reflection axis and transmission axis of the reflective polarizing plate of the liquid crystal display element. FIG. 3B is a diagram for explaining the polarized glasses used and the decrease in visibility due to the polarized glasses. At this time, the reflective polarizing plate is disposed on the front side of the liquid crystal display element.

図3(a)に示すように、本発明の別の一例である液晶表示素子200は、使用する反射型偏光板(図示されない)の反射軸203を水平方向に設定することができる。その場合、ミラー領域201とともに設けられた表示領域202では、反射型偏光板の透過軸204と平行な方向に偏光した光が画像光として出射されることになる。   As shown in FIG. 3A, the liquid crystal display element 200 which is another example of the present invention can set the reflection axis 203 of the reflective polarizing plate (not shown) to be used in the horizontal direction. In that case, in the display area 202 provided together with the mirror area 201, light polarized in a direction parallel to the transmission axis 204 of the reflective polarizing plate is emitted as image light.

ここで、上述したように、サングラス等の偏光メガネ210は、視認者の感じる眩しさやギラツキやにじみ等を抑えることができるように、着用時の上下方向(水平面と垂直な方向)の直線偏光のみが透過されるよう構成されている。すなわち、図3(b)に示すように、サングラス等の偏光メガネ210は、透過軸211が矢印によって模式的に示されるように、上下方向となるように設定されている。   Here, as described above, the polarized glasses 210 such as sunglasses can only be linearly polarized in the vertical direction (perpendicular to the horizontal plane) when worn so as to suppress glare, glare, blurring, etc. felt by the viewer. Is configured to be transmitted. That is, as shown in FIG. 3B, the polarizing glasses 210 such as sunglasses are set so that the transmission axis 211 is in the vertical direction as schematically indicated by the arrows.

したがって、偏光メガネ210の透過軸211は、反射型偏光板の反射軸203と直交し、反射型偏光板の透過軸204と平行な方向に設定されることになる。そのため、反射型偏光板の透過軸204と平行な方向に偏光した光として表示領域202から出射される画像光は、偏光メガネ210を透過する。一方、ミラー領域201の反射型偏光板からの反射光は、偏光メガネ210を透過することできずに吸収されてしまう。その結果、図3(b)に示すように、液晶表示素子200は、表示領域202を用い、表示素子としての機能を発揮できるが、ミラー領域201のミラーとしての機能は失われることになる。   Therefore, the transmission axis 211 of the polarizing glasses 210 is set in a direction perpendicular to the reflection axis 203 of the reflective polarizing plate and parallel to the transmission axis 204 of the reflective polarizing plate. Therefore, image light emitted from the display region 202 as light polarized in a direction parallel to the transmission axis 204 of the reflective polarizing plate is transmitted through the polarizing glasses 210. On the other hand, the reflected light from the reflective polarizing plate in the mirror region 201 cannot be transmitted through the polarizing glasses 210 and is absorbed. As a result, as shown in FIG. 3B, the liquid crystal display element 200 uses the display area 202 and can function as a display element, but the function of the mirror area 201 as a mirror is lost.

図4は、本発明の液晶表示素子で懸念される視認性低下の別の例を説明する図であり、図4(a)は、液晶表示素子の反射型偏光板の反射軸と透過軸の設定を示す図であり、図4(b)は、使用される偏光メガネとそれによる視認性の低下を説明する図である。このとき、反射型偏光板は液晶表示素子の前面側に配置されている。   FIG. 4 is a diagram for explaining another example of a decrease in visibility which is a concern with the liquid crystal display element of the present invention. FIG. 4A shows the reflection axis and the transmission axis of the reflective polarizing plate of the liquid crystal display element. FIG. 4B is a diagram for explaining the setting, and FIG. 4B is a diagram for explaining the polarized glasses used and the decrease in the visibility due thereto. At this time, the reflective polarizing plate is disposed on the front side of the liquid crystal display element.

図4(a)に示すように、本発明の別の一例である液晶表示素子200’は、使用する反射型偏光板(図示されない)の反射軸203’を上下方向(上述した水平方向と垂直な方向)に設定することができる。その場合、ミラー領域201’とともに設けられた表示領域202’では、反射型偏光板の透過軸204’と平行な方向に偏光した光が画像光として出射されることになる。   As shown in FIG. 4A, a liquid crystal display element 200 ′, which is another example of the present invention, has a reflection axis 203 ′ of a reflection type polarizing plate (not shown) used in a vertical direction (perpendicular to the horizontal direction described above). In any direction). In that case, in the display region 202 ′ provided together with the mirror region 201 ′, light polarized in a direction parallel to the transmission axis 204 ′ of the reflective polarizing plate is emitted as image light.

そして、上述した偏光メガネ210を着用すると、偏光メガネ210の透過軸211は、反射型偏光板の反射軸203’と平行になり、反射型偏光板の透過軸204’とは直交することになる。そのため、反射型偏光板の透過軸204’と平行な方向に偏光した光として表示領域202’から出射される画像光は、偏光メガネ210を透過することできずに吸収されてしまう。一方、ミラー領域201’の反射型偏光板からの反射光は、偏光メガネ210を透過することできる。その結果、図4(b)に示すように、液晶表示素子200’は、ミラー領域201’のミラーとしての機能を発揮できる。しかし、図4(b)中で点線により模式的に示されるように、表示領域202’は消失したように見え、表示領域202’を用いた表示素子としての機能は失われることになる。   When the polarizing glasses 210 described above are worn, the transmission axis 211 of the polarizing glasses 210 is parallel to the reflection axis 203 ′ of the reflective polarizing plate and is orthogonal to the transmission axis 204 ′ of the reflective polarizing plate. . Therefore, image light emitted from the display region 202 ′ as light polarized in a direction parallel to the transmission axis 204 ′ of the reflective polarizing plate cannot be transmitted through the polarizing glasses 210 and is absorbed. On the other hand, the reflected light from the reflective polarizing plate in the mirror region 201 ′ can pass through the polarizing glasses 210. As a result, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal display element 200 'can function as a mirror of the mirror region 201'. However, as schematically shown by a dotted line in FIG. 4B, the display area 202 'appears to disappear, and the function as a display element using the display area 202' is lost.

自動者等車両の運転手は、運転の環境を向上させて疲れを低減するため、運転時にサングラスを着用して運転する場合が多い。そのため、上述したような、バックミラーとして使用される液晶表示素子の機能の消失は問題となる。特に、ミラー機能の消失は、運転を阻害することになって、重大な問題となることがある。   In many cases, a driver of a vehicle such as an automated person wears sunglasses when driving to improve the driving environment and reduce fatigue. Therefore, the loss of the function of the liquid crystal display element used as a rearview mirror as described above becomes a problem. In particular, the loss of the mirror function may hinder driving and become a serious problem.

また、本発明の液晶表示素子は、上述したように車両のバックミラーとしての使用に好適である。そのような使用の場合、後続車のヘッドライト等によって外部から強い光が照射されることがある。そうした強い外光の入射があった場合、本発明の液晶表示素子は、通常のミラーと同様に、反射をし、視認者である運転者側に眩しさやぎらつきを感じさせることがあった。そのため、外部から強い光に対し、視認者が感じる眩しさやぎらつきを抑える機能が求められることがあった。すなわち、本発明の液晶表示素子では、防眩機能を備えて視認性を向上することを求められることがあった。   Moreover, the liquid crystal display element of the present invention is suitable for use as a vehicle rearview mirror as described above. In such use, strong light may be irradiated from the outside by a headlight or the like of the following vehicle. When such strong external light is incident, the liquid crystal display element of the present invention reflects like a normal mirror, and may cause glare and glare to the driver as a viewer. For this reason, there has been a demand for a function of suppressing glare and glare that a viewer feels against strong light from the outside. That is, the liquid crystal display element of the present invention may be required to have an antiglare function and improve visibility.

そこで、本発明者はさらなる検討を重ね、上述した課題の改善された新規な構成の液晶表示素子を開発するに至った。それは、ミラー機能と表示素子機能を両立し、さらに、防眩性能を有して視認性を向上することができる。以下で、図面等を用い、本発明の液晶表示素子について、その実施形態をさらに詳しく説明する。   Therefore, the present inventor has conducted further studies and has developed a liquid crystal display element having a novel configuration in which the above-described problems are improved. It has both a mirror function and a display element function, and further has anti-glare performance and can improve visibility. Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display element of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図5は、本発明の実施形態の液晶表示素子の構造を示す模式的な断面図である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal display element of the embodiment of the present invention.

図5に示す、本発明の実施形態の液晶表示素子1は、図1に例示された液晶表示素子100と同様のバックミラー状の外観を有し、ミラー状態を示すミラー領域(図示されない)と、文字情報や画像表示を行う表示領域(図示されない)とを備えて構成されている。   A liquid crystal display element 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5 has a mirror-like appearance (not shown) having a mirror-like appearance having the same rearview mirror-like appearance as the liquid crystal display element 100 illustrated in FIG. And a display area (not shown) for displaying character information and images.

図5に示すように、本実施形態の液晶表示素子1は、バックライト2、反射型偏光板3、液晶パネル4およびF偏光板5をこの順で積層して構成される。すなわち、液晶表示素子1は、液晶パネル4が、視認者(図示されない)の側となる前面側に配置されるF偏光板5と、背面側に配置される反射型偏光板3とによって挟持される。液晶パネル4の背面側には、反射型偏光板3の背面側に、バックライト2が配置される。   As shown in FIG. 5, the liquid crystal display element 1 of this embodiment is configured by laminating a backlight 2, a reflective polarizing plate 3, a liquid crystal panel 4, and an F polarizing plate 5 in this order. That is, in the liquid crystal display element 1, the liquid crystal panel 4 is sandwiched between the F polarizing plate 5 disposed on the front side which is a viewer (not shown) and the reflective polarizing plate 3 disposed on the back side. The On the back side of the liquid crystal panel 4, the backlight 2 is disposed on the back side of the reflective polarizing plate 3.

液晶パネル4は、透過型の液晶パネルである。液晶パネル4は、それぞれガラスや樹脂等の光透過性の材料からなり、前面側に配置される第1の基板と背面側に配置される第2の基板とからなる一対の基板(図示されない)によって液晶層(図示されない)を挟持して構成される。液晶パネル4では、例えば、周縁部に設けられたシール材(図示されない)等により、液晶層を第1の基板と第2の基板との間に封止する。   The liquid crystal panel 4 is a transmissive liquid crystal panel. The liquid crystal panel 4 is made of a light transmissive material such as glass or resin, and includes a pair of substrates (not shown) including a first substrate disposed on the front side and a second substrate disposed on the back side. Is configured to sandwich a liquid crystal layer (not shown). In the liquid crystal panel 4, for example, a liquid crystal layer is sealed between the first substrate and the second substrate by a sealing material (not shown) provided at the peripheral portion.

液晶パネル4の第1の基板は、前面側(視認者側)となる第1面と反対の背面側となる第2面に第1の電極および第2の電極を有する。そして、第1の基板と液晶層を挟んで対向配置される第2の基板は、第1の基板の第2面と対向する第1面に、第1の電極と対向する第3の電極、および、第2の電極と対向する第4の電極を有する。液晶層は、第1の基板の、第1の電極および第2の電極の配置された第2面側と、第2の基板の、第3の電極および第4の電極の配置された第1面側のとの間で挟持されて配置される。   The 1st board | substrate of the liquid crystal panel 4 has a 1st electrode and a 2nd electrode in the 2nd surface used as the back side opposite to the 1st surface used as the front side (viewer side). The second substrate disposed opposite to the first substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween has a third electrode facing the first electrode on the first surface facing the second surface of the first substrate, And a fourth electrode opposed to the second electrode. The liquid crystal layer includes a first surface of the first substrate on which the first electrode and the second electrode are disposed, and a first substrate on which the third electrode and the fourth electrode are disposed on the second substrate. It is sandwiched and arranged between the surface side.

第1の基板上の第1の電極および第2の電極と、第2の基板上の第3の電極および第4の電極とはそれぞれ、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)等の透明導電材料からなる透明電極とすることが好ましい。基板上の各電極は、必要なパターニングが施され、所望の形状に形成される。液晶パネル4の第1の電極および第3の電極、並びに、第2の電極および第4電極の形状は、液晶表示素子1におけるミラー領域の形状と表示領域での表示のパターンに対応するように形成することができる。また、第1の基板上の第1の電極および第2の電極をセグメント電極、第2の基板上の第3の電極および第4の電極をコモン電極、または、第1の基板上の第1の電極および第2の電極をコモン電極、第2の基板上の第3の電極および第4の電極をセグメント電極とすることもできる。   The first electrode and the second electrode on the first substrate, and the third electrode and the fourth electrode on the second substrate are each made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) or the like. A transparent electrode made of a transparent conductive material is preferable. Each electrode on the substrate is subjected to necessary patterning and formed into a desired shape. The shapes of the first electrode and the third electrode, and the second electrode and the fourth electrode of the liquid crystal panel 4 correspond to the shape of the mirror region and the display pattern in the display region in the liquid crystal display element 1. Can be formed. Further, the first electrode and the second electrode on the first substrate are segment electrodes, the third electrode and the fourth electrode on the second substrate are common electrodes, or the first electrode on the first substrate. The second electrode and the second electrode may be common electrodes, and the third and fourth electrodes on the second substrate may be segment electrodes.

すなわち、本実施形態の液晶表示素子1では、液晶パネル4の第1の電極と第3の電極との対向領域が、第1の領域としてミラー領域を形成し、第2の電極と第4の電極との対向領域が第2の領域として表示領域を形成することができる。本実施形態の液晶表示素子1は、液晶パネル4の第1の領域と第2の領域との間で、それぞれ独立に、液晶層の液晶を配向変化するように駆動することができる制御装置(図示されない)を有することができる。そして、液晶表示素子1は、上述のように、第1の領域および第2の領域の一方をミラー領域とし、他方を表示領域とするように、ミラー機能と表示機能との所望とする使い分けが可能である。   That is, in the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, the facing region between the first electrode and the third electrode of the liquid crystal panel 4 forms a mirror region as the first region, and the second electrode and the fourth electrode A display region can be formed as a region opposite to the electrode as the second region. The liquid crystal display element 1 of the present embodiment is a control device that can be driven to change the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer independently between the first region and the second region of the liquid crystal panel 4 ( (Not shown). Then, as described above, the liquid crystal display element 1 can be selectively used for the mirror function and the display function so that one of the first region and the second region is a mirror region and the other is a display region. Is possible.

液晶パネル4において、第1の基板の第1の電極と第2の電極とが形成された第2面と、第2の基板の第3の電極と第4の電極とが形成された第1面にはそれぞれ、液晶層と接し、液晶層の均一な初期配向を実現する液晶配向膜(図示されない)を設けることが好ましい。液晶配向膜としては、垂直配向性の液晶配向膜を用いることが好ましい。   In the liquid crystal panel 4, the second surface on which the first electrode and the second electrode of the first substrate are formed, and the first surface on which the third electrode and the fourth electrode of the second substrate are formed. Each surface is preferably provided with a liquid crystal alignment film (not shown) that is in contact with the liquid crystal layer and realizes a uniform initial alignment of the liquid crystal layer. As the liquid crystal alignment film, a vertical alignment liquid crystal alignment film is preferably used.

本実施形態の液晶パネル4の液晶層は、例えば、ネマチック相の液晶を用いて形成され、負の誘電異方性を有する。   The liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4 of the present embodiment is formed using, for example, nematic liquid crystal and has negative dielectric anisotropy.

そして、液晶パネル4の液晶層は、第1の基板と第2の基板との間で液晶が垂直配向する初期配向状態を示す。すなわち、液晶パネル4は、垂直配向型の液晶パネル4であることが好ましい。垂直配向型の液晶パネル4は、F偏光板5と後述する反射型偏光板3とを伴って、広い視野角を有する液晶表示素子を提供でき、運転席からの視認に好適な広い視野角のバックミラーおよび表示素子の構成に好適となる。さらに、垂直配向型の液晶パネル4は、VA(Vertical Alignment)モード液晶表示素子用の光学補償フィルムとして使用されているCプレートや2軸フィルムを用いることにより、OFF電圧印加時の透過率の角度依存性を小さくすることができるので、ミラーとして機能する視角範囲をより広くすることができる。   The liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4 exhibits an initial alignment state in which the liquid crystal is vertically aligned between the first substrate and the second substrate. That is, the liquid crystal panel 4 is preferably a vertical alignment type liquid crystal panel 4. The vertical alignment type liquid crystal panel 4 can provide a liquid crystal display element having a wide viewing angle with an F polarizing plate 5 and a reflective polarizing plate 3 described later, and has a wide viewing angle suitable for viewing from the driver's seat. It is suitable for the configuration of a rearview mirror and a display element. Further, the vertical alignment type liquid crystal panel 4 uses a C plate or a biaxial film that is used as an optical compensation film for a VA (Vertical Alignment) mode liquid crystal display element. Since the dependency can be reduced, the viewing angle range that functions as a mirror can be further widened.

尚、液晶パネル4は、後述するように、TN(Twisted Nematic)モードやIPS(In−Planes Switching)モードの液晶パネルとすることも可能である。   The liquid crystal panel 4 may be a liquid crystal panel in a TN (Twisted Nematic) mode or an IPS (In-Plane Switching) mode, as will be described later.

そして、本実施形態の液晶パネル4は、液晶配向膜によって、電圧の印加されない液晶層の初期配向の状態で、液晶(図示されない)が、各基板に対して所定のプレチルト角を有して略垂直配向するように配向させることができる。   In the liquid crystal panel 4 of the present embodiment, the liquid crystal (not shown) has a predetermined pretilt angle with respect to each substrate in the initial alignment state of the liquid crystal layer to which no voltage is applied. It can be oriented to be vertically oriented.

初期配向状態の液晶層の液晶のプレチルト角としては、85.0°〜89.8°が好ましい。85.0°より小さい場合には、電圧が印加されない初期配向の状態で十分に暗い暗状態の形成ができなくなるからである。また、89.8°より大きい場合、特に、完全な垂直の配向となる90°になると、電圧が印加されたときの液晶の傾く方向の制御が困難となり、配向乱れやドメインを生じ、液晶表示素子1のミラーや表示素子としての性能を低下させてしまうからである。   The pretilt angle of the liquid crystal in the liquid crystal layer in the initial alignment state is preferably 85.0 ° to 89.8 °. This is because when the angle is less than 85.0 °, it is impossible to form a sufficiently dark state in an initial alignment state where no voltage is applied. Further, when the angle is larger than 89.8 °, particularly when the vertical alignment is 90 °, it becomes difficult to control the direction in which the liquid crystal is tilted when a voltage is applied, resulting in alignment disorder and domains, resulting in liquid crystal display. This is because the performance of the element 1 as a mirror or a display element is deteriorated.

このような液晶層の液晶の初期配向状態は、完全な垂直配向性の液晶配向膜に対して、ラビング処理等の一定方向の配向処理をすることによって実現することができる。そして、液晶は、ラビング処理の方向(単にラビング方向とも言う。)に傾いてプレチルト角を有すようになる。液晶の傾く方向は、電極を用いて液晶層を挟持する基板間に電圧が印加されたときに、負の誘電異方性の液晶が傾く方向となる。   Such an initial alignment state of the liquid crystal of the liquid crystal layer can be realized by subjecting a completely vertical alignment liquid crystal alignment film to an alignment treatment such as a rubbing treatment. The liquid crystal is inclined in the rubbing direction (also simply referred to as a rubbing direction) to have a pretilt angle. The direction in which the liquid crystal tilts is the direction in which the liquid crystal having negative dielectric anisotropy tilts when a voltage is applied between the substrates that sandwich the liquid crystal layer using the electrodes.

尚、上述した本実施形態の液晶表示素子1は、液晶パネル4の垂直配向する液晶層が電圧印加によって傾く方向を、液晶配向膜のラビング処理等の配向処理の方向によって規定している。しかし、本発明の実施形態では、そのような液晶層の傾く方向は、配向処理のみによらず、他の方法、例えば、電極の構造をスリット構造等を配置した所望のものとすることによって実現することも可能である。   In the liquid crystal display element 1 of the present embodiment described above, the direction in which the vertically aligned liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4 is tilted by voltage application is defined by the direction of alignment processing such as rubbing processing of the liquid crystal alignment film. However, in the embodiment of the present invention, the direction in which the liquid crystal layer is tilted is realized not only by the alignment process but also by another method, for example, by setting the electrode structure to a desired one with a slit structure or the like. It is also possible to do.

本実施形態の液晶表示素子1では、後述するように、視認者が着用する偏光メガネの上下方向の透過軸に対応するように、各構成要素の光学軸の設定がなされている。したがって、液晶パネル4は、上記基板間の電圧の印加によって液晶が、水平方向に対し35°〜55°の方向となる傾斜方向、より好ましくは45°の方向となる傾斜方向に傾斜するように構成されている。   In the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, as will be described later, the optical axis of each component is set so as to correspond to the transmission axis in the vertical direction of the polarizing glasses worn by the viewer. Therefore, the liquid crystal panel 4 is configured so that the liquid crystal tilts in a tilt direction that is in the direction of 35 ° to 55 ° with respect to the horizontal direction, and more preferably in a tilt direction that is in the direction of 45 °, by applying the voltage between the substrates. It is configured.

液晶パネル4の前面側であって、第1の基板の第1面側には偏光板としてF偏光板5が配置される。液晶パネル4の背面側であって、第2の基板の背面側となる第2面側には反射型偏光板3が配置される。したがって、液晶パネル4の液晶層の上下の両外側には、F偏光板5と反射型偏光板3の一対の偏光板が配置される。   An F polarizing plate 5 is disposed as a polarizing plate on the front side of the liquid crystal panel 4 and on the first surface side of the first substrate. The reflective polarizing plate 3 is disposed on the back surface side of the liquid crystal panel 4 and on the second surface side which is the back surface side of the second substrate. Therefore, a pair of polarizing plates, that is, the F polarizing plate 5 and the reflective polarizing plate 3 are arranged on both upper and lower sides of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4.

液晶パネル4の、視認者側となる前面側のF偏光板5は、その透過軸が、液晶層が電圧の印加によって傾斜する傾斜方向と35°〜55°の方向、好ましくは、45°の方向に配置される。より具体的には、F偏光板5は、その透過軸が、上述した液晶配向膜の配向処理の方向と35°〜55°の方向、好ましくは、45°の方向に配置される。   The F-polarizing plate 5 on the front side which is the viewer side of the liquid crystal panel 4 has a transmission axis of a direction in which the liquid crystal layer is inclined by application of a voltage and a direction of 35 ° to 55 °, preferably 45 °. Arranged in the direction. More specifically, the transmission axis of the F-polarizing plate 5 is arranged in the direction of 35 ° to 55 °, preferably in the direction of 45 ° with respect to the alignment treatment direction of the liquid crystal alignment film described above.

このとき、本実施形態の液晶表示素子1では、視認者側となる前面側のF偏光板5の透過軸が、視認者が着用するサングラス等の偏光メガネの透過軸と平行な方向に設定されることが好ましい。偏光メガネは、通常、上下方向(水平方向と垂直な方向)に透過軸の設定がなされており、そのため、F偏光板5の透過軸は、同様に、上下方向となるように設定されることが好ましい。   At this time, in the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, the transmission axis of the front F-polarizing plate 5 which is the viewer side is set in a direction parallel to the transmission axis of polarized glasses such as sunglasses worn by the viewer. It is preferable. In the polarizing glasses, the transmission axis is normally set in the vertical direction (the direction perpendicular to the horizontal direction). Therefore, the transmission axis of the F-polarizing plate 5 is similarly set to be in the vertical direction. Is preferred.

液晶パネル4の、背面側には、反射型偏光板3が配置される。反射型偏光板3は、上述したように、特定方向に偏光した光だけに限って透過させる透過軸を有し、その透過軸と直交する方向に偏光した光は反射させる偏光板である。本実施形態の液晶表示素子1の反射型偏光板3としては、市販されているものを用いることができ、例えば、住友スリーエム株式会社によるDBEF(登録商標)シリーズ等の反射型偏光板を用いることができる。   A reflective polarizing plate 3 is disposed on the back side of the liquid crystal panel 4. As described above, the reflective polarizing plate 3 is a polarizing plate that has a transmission axis that transmits only light polarized in a specific direction and reflects light polarized in a direction orthogonal to the transmission axis. As the reflective polarizing plate 3 of the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, a commercially available one can be used, for example, a reflective polarizing plate such as DBEF (registered trademark) series by Sumitomo 3M Limited. Can do.

反射型偏光板3の透過軸と反射軸の設定については、その透過軸がF偏光板5と直交するように設定されることが好ましい。その場合、反射型偏光板3の反射軸は、F偏光板5の透過軸と平行となる方向に設定されることになる。   The transmission axis and reflection axis of the reflective polarizing plate 3 are preferably set so that the transmission axis is orthogonal to the F polarizing plate 5. In that case, the reflection axis of the reflective polarizing plate 3 is set in a direction parallel to the transmission axis of the F polarizing plate 5.

本実施形態の液晶表示素子1の反射型偏光板3の背面側には、バックライト2が配置される。また、バックライト2に代えて、バックライト付きの他の液晶表示素子や、発光型表示素子等を配置することも可能である。バックライト2が配置される場合、液晶表示素子1は、バックライト2からの光を表示領域での文字情報等の表示に使用することになる。また、バックライト付きの他の液晶表示素子等を配置する場合、それから提供される画像を表示領域での画像表示として使用することになる。   A backlight 2 is arranged on the back side of the reflective polarizing plate 3 of the liquid crystal display element 1 of the present embodiment. Further, instead of the backlight 2, it is also possible to arrange another liquid crystal display element with a backlight, a light emitting display element, or the like. When the backlight 2 is disposed, the liquid crystal display element 1 uses light from the backlight 2 for displaying character information and the like in the display area. Further, when another liquid crystal display element with a backlight or the like is arranged, an image provided therefrom is used as an image display in the display area.

液晶表示素子1が、バックライト付きの他の液晶表示素子を用いる場合、反射型偏光板3の透過軸と、バックライト付きの他の液晶表示素子の視認者側となる前面側の偏光板の透過軸とは平行に配置されることが好ましい。   When the liquid crystal display element 1 uses another liquid crystal display element with a backlight, the transmission axis of the reflective polarizing plate 3 and the polarizing plate on the front side that is the viewer side of the other liquid crystal display element with a backlight are shown. It is preferable to arrange in parallel with the transmission axis.

バックライト付きの液晶表示素子としては、TNモード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPSモード、VAモードおよびOCB(Optically Compensated Birefringence)モードよりなる群から選ばれる少なくとも1つの液晶モードのTFT(Thin Film Transistor)駆動アクティブマトリクス型液晶表示素子とすることが好ましい。また、発光型表示素子を用いる場合、有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light Emitting Diode)、蛍光表示管(VFD:Vacuum Fluorescent Display)等の使用が可能である。   As a liquid crystal display element with a backlight, a TFT (Thin Film) of at least one liquid crystal mode selected from the group consisting of a TN mode, an STN (Super Twisted Nematic) mode, an IPS mode, a VA mode, and an OCB (Optically Compensated Birefringence) mode. Preferably, the transistor is an active matrix liquid crystal display element. When a light emitting display element is used, an organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), a fluorescent display tube (VFD: Vacuum Fluorescent Display), or the like can be used.

以上の構成を有する本実施形態の液晶表示素子1について、視認者が上下方向に透過軸を有するサングラス等の偏光メガネを着用して視認する場合の効果について説明する。   About the liquid crystal display element 1 of this embodiment which has the above structure, the effect in the case where a viewer wears and sees polarized glasses such as sunglasses having a transmission axis in the vertical direction will be described.

液晶表示素子1において、その視認者側からの光、すなわち、視認者の背後の風景等の情報を含んだ光は、上述したミラー領域および表示領域における電圧無印加時またはOFF電圧印加時には、F偏光板5の透過軸を通過して直線偏光となり、液晶パネル4の液晶層も通過する。そして、反射型偏光板3の反射軸とは平行になるため反射し、また、液晶層、F偏光板5を直線偏光として通過するため、反射率は低下せずにミラー状態を確認できる。   In the liquid crystal display element 1, the light from the viewer side, that is, the light including information such as the scenery behind the viewer, is applied when no voltage is applied or when an OFF voltage is applied to the mirror region and the display region. It passes through the transmission axis of the polarizing plate 5 and becomes linearly polarized light, and also passes through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4. And since it is parallel to the reflection axis of the reflective polarizing plate 3, it is reflected, and since it passes through the liquid crystal layer and the F polarizing plate 5 as linearly polarized light, the mirror state can be confirmed without lowering the reflectivity.

そして、ミラー領域および表示領域におけるON電圧印加時には、液晶層の液晶の配向変化が起こる。そして、F偏光板5の透過軸を通過した直線偏光が、液晶パネル4の液晶層の複屈折性により、直線偏光が回転した直線偏光あるいは楕円偏光となり反射型偏光板3の反射軸方向よりずれるため、反射率は低下する。液晶表示素子1では、この反射型偏光板3での反射率の低下を防眩機能として活用する。   Then, when an ON voltage is applied in the mirror area and the display area, the alignment of the liquid crystal in the liquid crystal layer changes. Then, the linearly polarized light that has passed through the transmission axis of the F polarizing plate 5 becomes linearly polarized light or elliptically polarized light that is rotated by the birefringence of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4, and deviates from the reflection axis direction of the reflective polarizing plate 3. As a result, the reflectance decreases. In the liquid crystal display element 1, the decrease in reflectance at the reflective polarizing plate 3 is utilized as an antiglare function.

一方、液晶表示素子1において、そのバックライト2からの光は、電圧無印加時またはOFF電圧印加時には、反射型偏光板3の透過軸を通過して直線偏光となり、液晶パネル4の液晶層も通過する。しかし、F偏光板5の透過軸とは直交であるので、バックライト2からの光はF偏光板5により遮光される。   On the other hand, in the liquid crystal display element 1, the light from the backlight 2 passes through the transmission axis of the reflective polarizing plate 3 when no voltage is applied or when an OFF voltage is applied, and becomes a linearly polarized light. pass. However, since it is perpendicular to the transmission axis of the F polarizing plate 5, the light from the backlight 2 is shielded by the F polarizing plate 5.

そして、ミラー領域および表示領域におけるON電圧印加時には、反射型偏光板3の透過軸を通過して直線偏光となり、液晶パネル4の液晶層の複屈折性により、直線偏光が回転した直線偏光あるいは楕円偏光となる。その結果、バックライト2からの光は、F偏光板5の透過軸とは平行になるため、液晶表示素子1ではバックライト2からの明るい透過光が得られる。この透過光が、液晶表示素子1において、表示を形成する。   When an ON voltage is applied in the mirror region and the display region, the light passes through the transmission axis of the reflective polarizing plate 3 and becomes linearly polarized light. Due to the birefringence of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4, the linearly polarized light or ellipse rotated by the linearly polarized light. It becomes polarized light. As a result, since the light from the backlight 2 is parallel to the transmission axis of the F-polarizing plate 5, bright transmitted light from the backlight 2 can be obtained in the liquid crystal display element 1. This transmitted light forms a display in the liquid crystal display element 1.

以上の機能を有する本実施形態の液晶表示素子1では、第1の領域としてのミラー領域と、第2の領域としての表示領域において、それぞれ独立した制御であって、特に液晶層の複屈折性の制御が行われる。そして、液晶表示素子1は、ミラー領域でミラー機能を発揮し、さらにそのミラー領域で防眩機能の発揮を可能とし、一方、表示領域では、明るい表示を行う表示機能を発揮する。本実施形態の液晶表示素子1は、ミラー機能と情報表示機能とを両立するとともに、それらの視認性の向上を実現することができる。   In the liquid crystal display element 1 of the present embodiment having the above functions, the mirror region as the first region and the display region as the second region are controlled independently, and particularly the birefringence of the liquid crystal layer. Is controlled. The liquid crystal display element 1 exhibits a mirror function in the mirror region, and further enables the anti-glare function to be exhibited in the mirror region, while the display region exhibits a display function for performing bright display. The liquid crystal display element 1 of the present embodiment can realize both the mirror function and the information display function and improve the visibility thereof.

このとき、上述したように、液晶表示素子1において、視角方向を水平方向から時計回りに、例えば、45°の方向(所謂、4時30分視角)に設定することができる。また、視認者の方向に応じて、水平方向から時計回りに、例えば、135°の方向(所謂、7時30分視角)に設定することも可能である。さらに、本実施形態の液晶表示素子1を車両のフェンダーミラーやドアミラー等として使用する場合、視認者の方向に応じて、水平方向から反時計回りに45°の方向(所謂、1時30分視角)や水平方向から反時計回りに135°の方向(所謂、10時30視角)に設定しても良い。   At this time, as described above, in the liquid crystal display element 1, the viewing angle direction can be set clockwise from the horizontal direction, for example, in the direction of 45 ° (so-called 4:30 viewing angle). Further, it is possible to set the direction from the horizontal direction clockwise, for example, in the direction of 135 ° (so-called 7:30 viewing angle) according to the direction of the viewer. Furthermore, when the liquid crystal display element 1 of the present embodiment is used as a vehicle fender mirror, a door mirror, or the like, a 45 ° direction (so-called 1:30 viewing angle) from the horizontal direction counterclockwise according to the direction of the viewer. ) Or 135 ° counterclockwise from the horizontal direction (so-called 10:30 viewing angle).

また、液晶表示素子1は、表示領域以外のミラー領域において、その領域の反射型偏光板3の外側に、グレー印刷、黒色印刷または遮光板等を配置し、反視認者側となる背面側からの光を遮光するようにして、ミラーとして機能を向上させることが可能である。   Moreover, the liquid crystal display element 1 arranges gray printing, black printing, a light-shielding plate, etc. on the outside of the reflective polarizing plate 3 in the mirror area other than the display area, and from the back side that is the anti-viewer side. Therefore, the function as a mirror can be improved.

そして、液晶表示素子1は、夜間等において、後続車のヘッドライトの眩しさを、さらに低減できるように、エレクトロ・クロミック等を利用した妨眩機能を視認者とF偏光板5との間に設置しても良い。   The liquid crystal display element 1 has an anti-glare function using electrochromic or the like between the viewer and the F polarizing plate 5 so that the glare of the headlight of the following vehicle can be further reduced at night. May be installed.

さらに、本実施形態の液晶表示素子1は、液晶パネル4の第1の基板の第1面、すなわち、前面側と対向する第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサ(図示されない)と、その第1の方向以外の、液晶パネル4の周囲から入射する光を感知する第2の光センサ(図示されない)とを備えることができる。   Furthermore, the liquid crystal display element 1 of the present embodiment is a first optical sensor (not shown) that senses light incident from the first surface of the first substrate of the liquid crystal panel 4, that is, the first direction facing the front surface side. And a second optical sensor (not shown) that senses light incident from the periphery of the liquid crystal panel 4 other than the first direction.

そして、上述した液晶表示素子1の制御装置(図示されない)は、例えば、第1の光センサで感知された光の強度と第2の光センサで感知された光の強度の比較を行い、ミラー領域における液晶パネル4の液晶層の複屈折性の制御を行い、反射型偏光板3からの光の反射を制御することができる。液晶表示素子1において、こうした光センサを用いた制御は、自動で行われるように構成されることが好ましい。   Then, the control device (not shown) of the liquid crystal display element 1 described above compares, for example, the intensity of light sensed by the first optical sensor and the intensity of light sensed by the second optical sensor, and the mirror The birefringence of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 4 in the region can be controlled, and the reflection of light from the reflective polarizing plate 3 can be controlled. In the liquid crystal display element 1, it is preferable that the control using such an optical sensor is automatically performed.

またさらに、液晶表示素子1は、第1および第2の光センサによって周囲の明るさを感知し、使用状況に応じて、制御装置による、表示領域の第2の電極および第4の電極間に印加される電圧の調整を行い、透過率を自動的に調整する等にすることも可能である。その場合、バックライト2の明るさを自動的に調整するように構成することも可能である。   Still further, the liquid crystal display element 1 senses ambient brightness by the first and second photosensors, and is controlled between the second electrode and the fourth electrode in the display area by the control device according to the use situation. It is also possible to adjust the applied voltage and automatically adjust the transmittance. In that case, the brightness of the backlight 2 can be automatically adjusted.

次に、本実施形態の液晶表示素子1は、液晶パネル4が垂直配向型の液晶パネルとされたが、上述したように、TN(Twisted Nematic)モードやIPS(In−Planes Switching)モードの液晶パネルとすることも可能である。
特に、車載用途に好適な高信頼性のTNモードの液晶パネルとすることができる。以下で、液晶パネルにTNモードの液晶パネルを用いた本実施形態の液晶表示素子の別の例について説明する。
Next, in the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, the liquid crystal panel 4 is a vertical alignment type liquid crystal panel, but as described above, the liquid crystal in the TN (Twisted Nematic) mode or the IPS (In-Plane Switching) mode. It can also be a panel.
In particular, a highly reliable TN mode liquid crystal panel suitable for in-vehicle use can be obtained. Hereinafter, another example of the liquid crystal display element of the present embodiment using a TN mode liquid crystal panel as the liquid crystal panel will be described.

本実施形態の別の例である液晶表示素子は、液晶層を挟持してなる液晶パネルがTNモードの液晶パネルを構成する。このとき、本実施形態の別の例である液晶表示素子は、液晶パネルの液晶配向膜に水平配向性の液晶配向膜を用い、液晶に正の誘電異方性のものを使用してTNモードを実現する。そして、本実施形態の別の例である液晶表示素子では、その他の構成を、以下で特に説明する以外、上述した液晶表示素子1と同様とすることが好ましい。したがって、共通する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   In a liquid crystal display element which is another example of this embodiment, a liquid crystal panel sandwiching a liquid crystal layer constitutes a TN mode liquid crystal panel. At this time, the liquid crystal display element which is another example of the present embodiment uses a horizontal alignment liquid crystal alignment film as a liquid crystal alignment film of a liquid crystal panel, and uses a liquid crystal having positive dielectric anisotropy as a TN mode. To realize. And in the liquid crystal display element which is another example of this embodiment, it is preferable to make it the same as that of the liquid crystal display element 1 mentioned above other than having demonstrated especially below. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図6は、本発明の実施形態の別の例である液晶表示素子の構造を示す模式的な断面図である。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display element which is another example of the embodiment of the present invention.

図6に示す、本発明の実施形態の別の例の液晶表示素子51は、上述した液晶表示素子1と同様に、図1に例示された液晶表示素子100と同様のバックミラー状の外観を有し、ミラー状態を示すミラー領域(図示されない)と、文字情報や画像表示を行う表示領域(図示されない)を備えて構成されている。   The liquid crystal display element 51 of another example of the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 has the same rearview mirror-like appearance as the liquid crystal display element 100 illustrated in FIG. And having a mirror area (not shown) indicating a mirror state and a display area (not shown) for displaying character information and an image.

図6に示すように、本実施形態の別の例の液晶表示素子51は、バックライト2、反射型偏光板3、液晶パネル54およびF偏光板5をこの順で積層して構成される。すなわち、液晶表示素子51は、液晶パネル54が、視認者(図示されない)の側となる前面側に配置されるF偏光板5と、背面側に配置される反射型偏光板3とによって挟持される。液晶パネル4の背面側には、反射型偏光板3の背面側に、バックライト2が配置される。   As shown in FIG. 6, a liquid crystal display element 51 of another example of the present embodiment is configured by laminating a backlight 2, a reflective polarizing plate 3, a liquid crystal panel 54, and an F polarizing plate 5 in this order. That is, in the liquid crystal display element 51, the liquid crystal panel 54 is sandwiched between the F polarizing plate 5 disposed on the front side which is the viewer (not shown) side and the reflective polarizing plate 3 disposed on the back side. The On the back side of the liquid crystal panel 4, the backlight 2 is disposed on the back side of the reflective polarizing plate 3.

液晶パネル54は、透過型の液晶パネルである。液晶パネル54は、それぞれガラスや樹脂等の光透過性の材料からなり、前面側に配置される第1の基板と背面側に配置される第2の基板とからなる一対の基板(図示されない)によって液晶層(図示されない)を挟持して構成される。液晶パネル54では、例えば、周縁部に設けられたシール材(図示されない)等により、液晶層を第1の基板と第2の基板との間に封止する。   The liquid crystal panel 54 is a transmissive liquid crystal panel. Each of the liquid crystal panels 54 is made of a light-transmitting material such as glass or resin, and a pair of substrates (not shown) including a first substrate disposed on the front side and a second substrate disposed on the back side. Is configured to sandwich a liquid crystal layer (not shown). In the liquid crystal panel 54, for example, the liquid crystal layer is sealed between the first substrate and the second substrate by a sealing material (not shown) provided at the peripheral edge.

液晶パネル54の第1の基板は、前面側(視認者側)となる第1面と反対の背面側となる第2面に第1の電極および第2の電極を有する。そして、第1の基板と液晶層を挟んで対向配置される第2の基板は、第1の基板の第2面と対向する第1面に、第1の電極と対向する第3の電極、および、第2の電極と対向する第4の電極を有する。液晶層は、第1の基板の、第1の電極および第2の電極の配置された第2面側と、第2の基板の、第3の電極および第4の電極の配置された第1面側のとの間で挟持されて配置される。   The 1st board | substrate of the liquid crystal panel 54 has a 1st electrode and a 2nd electrode in the 2nd surface used as the back side opposite to the 1st surface used as the front side (viewer side). The second substrate disposed opposite to the first substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween has a third electrode facing the first electrode on the first surface facing the second surface of the first substrate, And a fourth electrode opposed to the second electrode. The liquid crystal layer includes a first surface of the first substrate on which the first electrode and the second electrode are disposed, and a first substrate on which the third electrode and the fourth electrode are disposed on the second substrate. It is sandwiched and arranged between the surface side.

第1の基板上の第1の電極および第2の電極と、第2の基板上の第3の電極および第4の電極とはそれぞれ、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)等の透明導電材料からなる透明電極とすることが好ましい。基板上の各電極は、必要なパターニングが施され、所望の形状に形成される。液晶パネル54の第1の電極および第3の電極、並びに、第2の電極および第4電極の形状は、液晶表示素子51におけるミラー領域の形状と表示領域の表示のパターンに対応するように形成することができる。また、第1の基板上の第1の電極および第2の電極をセグメント電極、第2の基板上の第3の電極および第4の電極をコモン電極、または、第1の基板上の第1の電極および第2の電極をコモン電極、第2の基板上の第3の電極および第4の電極をセグメント電極とすることもできる。   The first electrode and the second electrode on the first substrate, and the third electrode and the fourth electrode on the second substrate are each made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) or the like. A transparent electrode made of a transparent conductive material is preferable. Each electrode on the substrate is subjected to necessary patterning and formed into a desired shape. The shapes of the first electrode and the third electrode, and the second electrode and the fourth electrode of the liquid crystal panel 54 are formed so as to correspond to the shape of the mirror region in the liquid crystal display element 51 and the display pattern of the display region. can do. Further, the first electrode and the second electrode on the first substrate are segment electrodes, the third electrode and the fourth electrode on the second substrate are common electrodes, or the first electrode on the first substrate. The second electrode and the second electrode may be common electrodes, and the third and fourth electrodes on the second substrate may be segment electrodes.

すなわち、本実施形態の別の例の液晶表示素子51では、液晶パネル54の第1の電極と第3の電極との対向領域が、第1の領域としてミラー領域を形成し、第2の電極と第4の電極との対向領域が第2の領域として表示領域を形成することができる。本実施形態の別の例の液晶表示素子51は、液晶パネル54の第1の領域と第2の領域において、それぞれ独立に、液晶層の液晶を配向変化するように駆動することができる制御装置(図示されない)を有することができる。そして、液晶表示素子51は、上述のように、第1の領域および第2の領域の一方をミラー領域とし、他方を表示領域とするように、ミラー機能と表示機能との所望とする使い分けが可能である。   That is, in the liquid crystal display element 51 of another example of the present embodiment, the facing region between the first electrode and the third electrode of the liquid crystal panel 54 forms a mirror region as the first region, and the second electrode And the fourth electrode can form a display region as the second region. The liquid crystal display element 51 of another example of the present embodiment is a control device that can be driven to change the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer independently in the first region and the second region of the liquid crystal panel 54. (Not shown). As described above, the liquid crystal display element 51 has a desired use of the mirror function and the display function so that one of the first region and the second region is a mirror region and the other is a display region. Is possible.

液晶パネル54において、第1の基板の第1の電極と第2の電極とが形成された第2面と、第2の基板の第3の電極と第4の電極とが形成された第1面にはそれぞれ、液晶層と接し、液晶層の均一な初期配向を実現する液晶配向膜(図示されない)を設けることが好ましい。液晶パネル54では、水平配向性の液晶配向膜を用いることが好ましい。   In the liquid crystal panel 54, the second surface on which the first electrode and the second electrode of the first substrate are formed, and the first surface on which the third electrode and the fourth electrode of the second substrate are formed. Each surface is preferably provided with a liquid crystal alignment film (not shown) that is in contact with the liquid crystal layer and realizes a uniform initial alignment of the liquid crystal layer. The liquid crystal panel 54 preferably uses a horizontal alignment liquid crystal alignment film.

本実施形態の液晶パネル54の液晶層は、例えば、ネマチック相の液晶を用いて形成され、正の誘電異方性を有する。   The liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54 of the present embodiment is formed using, for example, a nematic liquid crystal and has positive dielectric anisotropy.

そして、液晶パネル54の液晶層は、液晶が第1の基板と第2の基板との間でそれぞれ所定のプレチルト角、例えば、0.5°〜10°のプレチルト角を形成して水平配向する。さらに、第1の基板と第2の基板との間で80°〜100°のツイスト配向を、特に好ましくは90°のツイスト配向をする初期配向状態を示す。   The liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54 horizontally aligns the liquid crystal by forming a predetermined pretilt angle, for example, a pretilt angle of 0.5 ° to 10 °, between the first substrate and the second substrate. . Furthermore, an initial alignment state in which a twist alignment of 80 ° to 100 °, particularly preferably a twist alignment of 90 °, is performed between the first substrate and the second substrate.

液晶パネル54の液晶層の液晶の初期配向状態は、液晶配向膜に対して、ラビング処理等の一定方向の配向処理をすることによって実現することができる。例えば、液晶パネル54の前面側の第1の基板上の液晶配向膜は、水平方向に対し85°〜95°の方向の配向処理がなされ、背面側の第2の基板上の液晶配向膜は、水平方向に対し時計回りに−5°〜+5°の方向に配向処理がなされていることが好ましい。その結果、液晶パネル54の液晶層の液晶は、第1の基板と第2の基板との間で、80°〜100°のツイスト配向をするよう配向される。また、第1の基板上の液晶配向膜を水平方向に対し時計回りに−5°〜+5°の方向に配向処理し、第2の基板上の液晶配向膜を水平方向に対し85°〜95°の方向に配向処理を行ってもよい。   The initial alignment state of the liquid crystal in the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54 can be realized by subjecting the liquid crystal alignment film to alignment treatment in a certain direction such as rubbing treatment. For example, the liquid crystal alignment film on the first substrate on the front side of the liquid crystal panel 54 is subjected to an alignment process in the direction of 85 ° to 95 ° with respect to the horizontal direction, and the liquid crystal alignment film on the second substrate on the back side is The orientation treatment is preferably performed in the direction of −5 ° to + 5 ° clockwise with respect to the horizontal direction. As a result, the liquid crystal in the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54 is aligned so as to have a twist alignment of 80 ° to 100 ° between the first substrate and the second substrate. Further, the liquid crystal alignment film on the first substrate is aligned in the direction of −5 ° to + 5 ° clockwise with respect to the horizontal direction, and the liquid crystal alignment film on the second substrate is 85 ° to 95 with respect to the horizontal direction. Orientation treatment may be performed in the direction of °.

以上のようにして、液晶パネル54は、TNモードの液晶パネルを構成することが好ましい。TNモードの液晶パネル54は、優れた信頼性能を有し、自動車等のバックミラーおよび表示素子の構成に好適となる。   As described above, the liquid crystal panel 54 preferably constitutes a TN mode liquid crystal panel. The TN mode liquid crystal panel 54 has excellent reliability and is suitable for the configuration of a rearview mirror and a display element of an automobile or the like.

本実施形態の別の例の液晶表示素子51は、液晶パネル54の、視認者側となる前面側のF偏光板5の透過軸が、視認者が着用するサングラス等の偏光メガネの透過軸と平行な方向に設定されることが好ましい。偏光メガネは、通常、上下方向(水平方向と垂直な方向)に透過軸の設定がなされており、そのため、F偏光板5の透過軸は、同様に、上下方向となるように設定されることが好ましい。   In another example of the liquid crystal display element 51 of the present embodiment, the transmission axis of the front side F polarizing plate 5 of the liquid crystal panel 54 is the transmission axis of polarized glasses such as sunglasses worn by the viewer. It is preferable to set in parallel directions. In the polarizing glasses, the transmission axis is normally set in the vertical direction (the direction perpendicular to the horizontal direction). Therefore, the transmission axis of the F-polarizing plate 5 is similarly set to be in the vertical direction. Is preferred.

液晶パネル54の、背面側の反射型偏光板3は、上述したように、特定方向に偏光した光だけに限って透過させる透過軸を有し、その透過軸と直交する方向に偏光した光は反射させる偏光板である。反射型偏光板3の透過軸と反射軸の設定については、その透過軸がF偏光板5と平行となるように設定されることが好ましい。その場合、反射型偏光板3の反射軸は、F偏光板5の透過軸と直交する方向に設定されることになる。   As described above, the reflective polarizing plate 3 on the back side of the liquid crystal panel 54 has a transmission axis that transmits only light polarized in a specific direction, and light polarized in a direction orthogonal to the transmission axis is It is a polarizing plate to be reflected. The transmission axis and reflection axis of the reflective polarizing plate 3 are preferably set so that the transmission axis is parallel to the F polarizing plate 5. In that case, the reflection axis of the reflective polarizing plate 3 is set in a direction orthogonal to the transmission axis of the F polarizing plate 5.

本実施形態の液晶表示素子51の反射型偏光板3の背面側には、バックライト2が配置される。また、バックライト2に代えて、バックライト付きの他の液晶表示素子や、発光型表示素子等を配置することも可能である。バックライト2が配置される場合、液晶表示素子51は、バックライト2からの光を表示領域での文字情報等の表示に使用することになる。また、バックライト付きの他の液晶表示素子等を配置する場合、それから提供される画像を表示領域での画像表示として使用することになる。   The backlight 2 is disposed on the back side of the reflective polarizing plate 3 of the liquid crystal display element 51 of the present embodiment. Further, instead of the backlight 2, it is also possible to arrange another liquid crystal display element with a backlight, a light emitting display element, or the like. When the backlight 2 is disposed, the liquid crystal display element 51 uses the light from the backlight 2 for displaying character information and the like in the display area. Further, when another liquid crystal display element with a backlight or the like is arranged, an image provided therefrom is used as an image display in the display area.

液晶表示素子51が、バックライト付きの他の液晶表示素子を用いる場合、反射型偏光板3の透過軸と、バックライト付きの他の液晶表示素子の視認者側となる前面側の偏光板の透過軸とは平行に配置されることが好ましい。   When the liquid crystal display element 51 uses another liquid crystal display element with a backlight, the transmission axis of the reflective polarizing plate 3 and the polarizing plate on the front side that is the viewer side of the other liquid crystal display element with a backlight are shown. It is preferable to arrange in parallel with the transmission axis.

バックライト付きの液晶表示素子としては、TNモード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPSモード、VAモードおよびOCB(Optically Compensated Birefringence)モードよりなる群から選ばれる少なくとも1つの液晶モードのTFT(Thin Film Transistor)駆動アクティブマトリクス型液晶表示素子とすることが好ましい。また、発光型表示素子を用いる場合、有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light Emitting Diode)、蛍光表示管(VFD:Vacuum Fluorescent Display)等の使用が可能である。   As a liquid crystal display element with a backlight, a TFT (Thin Film) of at least one liquid crystal mode selected from the group consisting of a TN mode, an STN (Super Twisted Nematic) mode, an IPS mode, a VA mode, and an OCB (Optically Compensated Birefringence) mode. Preferably, the transistor is an active matrix liquid crystal display element. When a light emitting display element is used, an organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), a fluorescent display tube (VFD: Vacuum Fluorescent Display), or the like can be used.

以上の構成を有する本実施形態の別の例の液晶表示素子51について、視認者が上下方向に透過軸を有するサングラス等の偏光メガネを着用して視認する場合の効果について説明する。   With respect to the liquid crystal display element 51 of another example of the present embodiment having the above-described configuration, an effect when the viewer visually recognizes wearing polarized glasses such as sunglasses having a transmission axis in the vertical direction will be described.

液晶表示素子51において、その視認者側からの光、すなわち、視認者の背後の風景等の情報を含んだ光は、上述したミラー領域および表示領域における電圧無印加時またはOFF電圧印加時には、F偏光板5の透過軸を通過して直線偏光となる。そして、液晶パネル54の液晶層に入射して、液晶の旋光性により偏光軸の回転された直線偏光となる。その結果、反射型偏光板3の反射軸とは平行になるため反射し、また、液晶層で回転し、F偏光板5を直線偏光として通過するため、反射率は低下せずにミラー状態を確認できる。   In the liquid crystal display element 51, the light from the viewer side, that is, the light including information such as the landscape behind the viewer, is applied when no voltage is applied or when an OFF voltage is applied to the mirror region and the display region. It passes through the transmission axis of the polarizing plate 5 and becomes linearly polarized light. Then, the light enters the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54 and becomes linearly polarized light whose polarization axis is rotated by the optical rotation of the liquid crystal. As a result, since it is parallel to the reflection axis of the reflective polarizing plate 3, it is reflected, and it is rotated by the liquid crystal layer and passes through the F polarizing plate 5 as linearly polarized light. I can confirm.

そして、ミラー領域および表示領域におけるON電圧印加時には、液晶層の配向変化が起こる。そして、F偏光板5の透過軸を通過した直線偏光が、液晶パネル54の液晶層も通過するが、その偏光軸が反射型偏光板3の反射軸方向よりずれるため、反射率は低下する。液晶表示素子51では、この反射型偏光板3での反射率の低下を防眩機能として活用する。   When the ON voltage is applied in the mirror region and the display region, the orientation of the liquid crystal layer changes. Then, the linearly polarized light that has passed through the transmission axis of the F-polarizing plate 5 also passes through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54, but the reflectance decreases because the polarization axis deviates from the direction of the reflection axis of the reflective polarizing plate 3. In the liquid crystal display element 51, the decrease in the reflectance at the reflective polarizing plate 3 is utilized as an antiglare function.

一方、液晶表示素子51において、そのバックライト2からの光は、電圧無印加時またはOFF電圧印加時には、反射型偏光板3の透過軸を通過して直線偏光となり、液晶パネル54の液晶層の旋光性により偏光軸の回転された直線偏光となる。しかし、F偏光板5の透過軸とは直交であるので、バックライト2からの光はF偏光板5により遮光される。   On the other hand, in the liquid crystal display element 51, the light from the backlight 2 passes through the transmission axis of the reflective polarizing plate 3 when no voltage is applied or when an OFF voltage is applied, and becomes linearly polarized light. It becomes linearly polarized light whose polarization axis is rotated by optical rotation. However, since it is perpendicular to the transmission axis of the F polarizing plate 5, the light from the backlight 2 is shielded by the F polarizing plate 5.

そして、ミラー領域および表示領域におけるON電圧印加時には、バックライト2からの光は、反射型偏光板3の透過軸を通過して直線偏光となり、液晶パネル54の液晶層を通過する。その結果、バックライト2からの光は、その偏光軸がF偏光板5の透過軸とは平行になるため、液晶表示素子51ではバックライト2からの明るい透過光が得られる。この透過光が、液晶表示素子51において、表示を形成する。   When an ON voltage is applied in the mirror region and the display region, the light from the backlight 2 passes through the transmission axis of the reflective polarizing plate 3 to become linearly polarized light, and passes through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54. As a result, since the polarization axis of the light from the backlight 2 is parallel to the transmission axis of the F polarizing plate 5, bright transmitted light from the backlight 2 can be obtained in the liquid crystal display element 51. This transmitted light forms a display in the liquid crystal display element 51.

以上の機能を有する本実施形態の液晶表示素子51では、第1の領域としてのミラー領域と、第2の領域としての表示領域において、それぞれ独立した制御であって、特に液晶層の液晶の旋光性の制御を行う。そして、液晶表示素子51は、ミラー領域でミラー機能を発揮し、さらにそのミラー領域で防眩機能の発揮を可能とし、一方、表示領域では、明るい表示機能を発揮する。本実施形態の液晶表示素子51は、ミラー機能と情報表示機能とを両立するとともに、それらの視認性の向上を実現することができる。   In the liquid crystal display element 51 of the present embodiment having the above functions, the mirror area as the first area and the display area as the second area are independently controlled, and in particular, the rotation of the liquid crystal in the liquid crystal layer. Control sex. The liquid crystal display element 51 exhibits a mirror function in the mirror region, and further enables the anti-glare function to be exhibited in the mirror region, while the display region exhibits a bright display function. The liquid crystal display element 51 of the present embodiment can achieve both a mirror function and an information display function, and can improve the visibility thereof.

このとき、上述したように、液晶表示素子51において、視角方向を水平方向から時計回りに、例えば、45°の方向(所謂、4時30分視角)に設定することができる。また、視認者の方向に応じて、水平方向から時計回りに、例えば、135°の方向(所謂、7時30分視角)に設定することも可能である。さらに、本実施形態の液晶表示素子51を車両のフェンダーミラーやドアミラー等として使用する場合、視認者の方向に応じて、水平方向から反時計回りに45°の方向(所謂、1時30分視角)や水平方向から反時計回りに135°の方向(所謂、10時30視角)に設定しても良い。   At this time, as described above, in the liquid crystal display element 51, the viewing angle direction can be set clockwise from the horizontal direction, for example, in the direction of 45 ° (so-called 4:30 viewing angle). Further, it is possible to set the direction from the horizontal direction clockwise, for example, in the direction of 135 ° (so-called 7:30 viewing angle) according to the direction of the viewer. Furthermore, when the liquid crystal display element 51 of the present embodiment is used as a vehicle fender mirror, a door mirror, or the like, a 45 ° direction (so-called 1:30 viewing angle) from the horizontal direction counterclockwise depending on the direction of the viewer. ) Or 135 ° counterclockwise from the horizontal direction (so-called 10:30 viewing angle).

また、液晶表示素子51は、表示領域以外のミラー領域において、その領域の反射型偏光板3の外側に、グレー印刷、黒色印刷または遮光板等を配置し、反視認者側となる背面側からの光を遮光するようにして、ミラーとして機能を向上させることが可能である。   Further, the liquid crystal display element 51 has a gray area, a black area, or a light-shielding plate disposed outside the reflective polarizing plate 3 in the mirror area other than the display area, and from the back side that is the anti-viewer side. Therefore, the function as a mirror can be improved.

そして、液晶表示素子51は、夜間等において、後続車のヘッドライトの眩しさを、さらに低減できるように、エレクトロ・クロミック等を利用した妨眩機能を視認者とF偏光板5との間に設置しても良い。   The liquid crystal display element 51 has an anti-glare function using electrochromic or the like between the viewer and the F polarizing plate 5 so that the glare of the headlight of the following vehicle can be further reduced at night. May be installed.

さらに、本実施形態の液晶表示素子51は、液晶パネル54の第1の基板の第1面、すなわち、前面側と対向する第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサ(図示されない)と、その第1の方向を除く、液晶パネル54の周囲から入射する光を感知する第2の光センサ(図示されない)とを備えることができる。   Further, the liquid crystal display element 51 of the present embodiment is a first optical sensor (not shown) that senses light incident from a first direction opposite to the first surface of the first substrate of the liquid crystal panel 54, that is, the front surface side. And a second photosensor (not shown) that senses light incident from the periphery of the liquid crystal panel 54 except for the first direction.

そして、上述した液晶表示素子51の制御装置(図示されない)は、例えば、第1の光センサで感知された光の強度と第2の光センサで感知された光の強度の比較を行い、ミラー領域における液晶パネル54の液晶層の旋光性の制御を行い、反射型偏光板3からの光の反射を制御することができる。液晶表示素子51において、こうした光センサを用いた制御は、自動で行われるように構成されることが好ましい。   The control device (not shown) of the liquid crystal display element 51 described above compares, for example, the intensity of light sensed by the first optical sensor and the intensity of light sensed by the second optical sensor, and the mirror The optical rotation of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 54 in the region can be controlled, and the reflection of light from the reflective polarizing plate 3 can be controlled. In the liquid crystal display element 51, it is preferable that the control using such an optical sensor is automatically performed.

またさらに、液晶表示素子51は、第1および第2の光センサによって周囲の明るさを感知し、使用状況に応じて、制御装置による、表示領域の第2の電極および第4の電極間に印加される電圧の調整を行い、透過率を自動的に調整する等にすることも可能である。その場合、バックライト2の明るさを自動的に調整するように構成することも可能である。   Still further, the liquid crystal display element 51 senses ambient brightness by the first and second photosensors, and is controlled between the second electrode and the fourth electrode in the display region by the control device according to the use situation. It is also possible to adjust the applied voltage and automatically adjust the transmittance. In that case, the brightness of the backlight 2 can be automatically adjusted.

以下、実施例に基づいて本発明の実施形態をより具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to these examples.

実施例1.
本実施例においては、文字情報を表示する機能とミラー機能を両立する液晶表示素子を製造した。本実施例の液晶表示素子は、情報表示機能を備えたバックミラーの提供に好適である。
Example 1.
In the present embodiment, a liquid crystal display element having both a function for displaying character information and a mirror function was manufactured. The liquid crystal display element of this embodiment is suitable for providing a rearview mirror having an information display function.

図7は、本発明の第1実施例の液晶表示素子における各構成要素の光学軸の配置関係を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship of the optical axes of the respective components in the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention.

本発明の第1実施例の液晶表示素子1000を製造するため、横長で長方形状のITO膜付きの一対のガラス基板を準備した。そして、そのITO膜付きのガラス基板を用い、ミラー領域の形成用、ならびに、温度、時計または方位等を示す文字や図形等の情報を表示する表示領域用として、それぞれの領域に対応する、所定形状のセグメント電極(図示されない)とコモン電極(図示されない)とを、公知の方法を用いてパターニングして電極付き基板を形成した。   In order to manufacture the liquid crystal display element 1000 of the first embodiment of the present invention, a pair of horizontally long and rectangular glass substrates with an ITO film were prepared. Then, using the glass substrate with the ITO film, a predetermined area corresponding to each area for forming a mirror area and for a display area for displaying information such as characters, figures and the like indicating temperature, clock or orientation, etc. A segmented electrode (not shown) and a common electrode (not shown) were patterned using a known method to form a substrate with electrodes.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜(図示されない)を、ミラー領域および表示領域それぞれのセグメント電極とコモン電極とを覆うように電極付き基板上に成膜し、所定の一方向にアンチパラレル(反平行)ラビング処理を施した。その後、ラビング処理された一対の電極付き基板を用い、液晶配向膜面が液晶(図示されない)に触れるよう液晶を挟持して、垂直配向型の液晶パネル1004を製造した。液晶パネル1004における液晶(図示されない)のプレチルト角は89.6°であり、リタデーション(ΔnLC(液晶の屈折率異方性)×dLC(液晶の厚さ))は300nmであった。液晶としては、誘電異方性(Δε)が−2.2の液晶組成物を用いた。 Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film (not shown) is formed on the electrode-attached substrate so as to cover the segment electrode and the common electrode in the mirror region and the display region, and is anti-parallel (anti-parallel) in a predetermined direction. (Parallel) was rubbed. After that, a liquid crystal panel 1004 of a vertical alignment type was manufactured by using a pair of rubbed substrates with electrodes and holding the liquid crystal so that the liquid crystal alignment film surface touches the liquid crystal (not shown). The pretilt angle of the liquid crystal (not shown) in the liquid crystal panel 1004 was 89.6 °, and the retardation (Δn LC (refractive index anisotropy of liquid crystal) × d LC (liquid crystal thickness)) was 300 nm. As the liquid crystal, a liquid crystal composition having a dielectric anisotropy (Δε) of −2.2 was used.

図7では、実線の矢印と点線の矢印を用い、液晶パネル1004におけるラビング処理の方向を示している。尚、実線の矢印が前面側の電極付き基板上でのラビング処理の方向を示し、点線の矢印が、背面側の電極付き基板上でのラビング処理の方向を示す。ラビング処理の方向は、後述するように、液晶パネル1004の長辺方向を基準軸とした場合、前面側の電極付き基板上で、視認者方向となる前面側から見たときの基準軸から配向処理の方向までの時計回りの角度が45°となるようにした。   In FIG. 7, the direction of rubbing processing in the liquid crystal panel 1004 is shown by using solid arrows and dotted arrows. The solid arrow indicates the direction of rubbing treatment on the front electrode-attached substrate, and the dotted arrow indicates the direction of rubbing treatment on the back-side electrode-attached substrate. As will be described later, the rubbing treatment direction is oriented from the reference axis when viewed from the front side, which is the viewer direction, on the substrate with electrodes on the front side when the long side direction of the liquid crystal panel 1004 is used as the reference axis. The clockwise angle to the treatment direction was set to 45 °.

次に、液晶パネル1004の視認者側となる前面側にF偏光板1005を配置し、反視認者側となる背面側に反射型偏光板1003を配置して、液晶パネル1004を挟持した。   Next, the F polarizing plate 1005 was disposed on the front side which is the viewer side of the liquid crystal panel 1004, and the reflective polarizing plate 1003 was disposed on the back side which was the anti-viewer side, and the liquid crystal panel 1004 was sandwiched.

F偏光板1005としては、株式会社ポラテクノ製040R140N−VH39L2S(Re(面内のリタデーション)=40nm、Rth(厚み方向のリタデーション)=140nmの光学補償フィルム付偏光板)を用いた。反射型偏光板1003としては、住友スリーエム株式会社製のDBEF(登録商標)を用いた。   As the F polarizing plate 1005, 040R140N-VH39L2S (Re (in-plane retardation) = 40 nm, Rth (thickness direction retardation) = 140 nm polarizing plate with an optical compensation film) manufactured by Polatechno Co., Ltd. was used. As the reflective polarizing plate 1003, DBEF (registered trademark) manufactured by Sumitomo 3M Limited was used.

F偏光板1005と反射型偏光板1003のそれぞれの透過軸1015、1013の設定については、次のようにした。まず、液晶パネル1004の長辺方向を基準軸とした。液晶表示素子1000は、液晶パネル1004の長辺が水平となるように設置されて用いることができる。その場合、上述の基準軸は水平方向と平行になる。   The settings of the transmission axes 1015 and 1013 of the F polarizing plate 1005 and the reflective polarizing plate 1003 were as follows. First, the long side direction of the liquid crystal panel 1004 was used as a reference axis. The liquid crystal display element 1000 can be installed and used so that the long side of the liquid crystal panel 1004 is horizontal. In that case, the reference axis is parallel to the horizontal direction.

そして、視認者方向となる前面側から見たときのこの基準軸からF偏光板1005の透過軸1015までの反時計回りの角度をθ1とした場合、θ1=90゜になるようにした。そして、基準軸から反射型偏光板1003の透過軸1013までの反時計回りの角度をθ2とした場合、θ2=0゜になるようにした。すなわち、反射型偏光板1003の透過軸1013は、基準軸と平行となるように設定されることになる。そして、前面側から見たときの基準軸から反射型偏光板1003の反射軸1016までの反時計回りの角度をθ3とした場合、θ3=90゜となる。   When the counterclockwise angle from this reference axis to the transmission axis 1015 of the F-polarizing plate 1005 when viewed from the front side in the viewer direction is θ1, θ1 = 90 °. When the counterclockwise angle from the reference axis to the transmission axis 1013 of the reflective polarizing plate 1003 is θ2, θ2 = 0 °. That is, the transmission axis 1013 of the reflective polarizing plate 1003 is set to be parallel to the reference axis. When the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the front side to the reflection axis 1016 of the reflective polarizing plate 1003 is θ3, θ3 = 90 °.

次に、バックライト(図7には、図示されない)として、アイスブルー色系LEDを用い、反射型偏光板1003の背面側に配置して液晶表示素子1000を得た。   Next, an ice blue LED was used as a backlight (not shown in FIG. 7), and it was disposed on the back side of the reflective polarizing plate 1003 to obtain a liquid crystal display element 1000.

液晶表示素子1000を用い、セグメント電極とコモン電極とを用いてStatic駆動させたところ、良好なミラー機能と、良好な情報表示が確認できた。すなわち、ミラー領域で電源OFF(オフ)とした時には良好なミラー表示が得られた。そして、電源ON(オン)としてその領域の液晶に電圧を印加した場合には、反射率の調製がなされ、防眩効果が得られた。また、表示領域では、電源ONとした時に、アイスブルー色を有し、表示領域のセグメント電極とコモン電極の形状に対応した温度、時計、および、方位等の明るい情報表示が確認できた。   When the liquid crystal display element 1000 was used and static driving was performed using the segment electrode and the common electrode, a good mirror function and good information display could be confirmed. In other words, a good mirror display was obtained when the power was turned off in the mirror area. When a voltage was applied to the liquid crystal in that region with the power turned on, the reflectance was adjusted and an antiglare effect was obtained. In the display area, when the power was turned on, it was ice blue and bright information display such as temperature, clock, and direction corresponding to the shape of the segment electrode and common electrode in the display area could be confirmed.

さらに、偏光メガネであるサングラスを着用した状態でも、視認者は、ミラー領域での良好なミラー機能と、表示領域での良好な情報表示を確認することができた。   Furthermore, even when wearing sunglasses that are polarized glasses, the viewer was able to confirm a good mirror function in the mirror region and a good information display in the display region.

次に、液晶表示素子1000において、液晶パネル1004の前面側と対向する正面方向の第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサ(図示されない)と、その第1の方向を除く、液晶パネル1004の周囲から入射する光を感知する第2の光センサ(図示されない)とを付設した。そして、その液晶表示素子1000を用い、第1の光センサと第2の光センサとを備え、それらで感知される光の強度の比較結果を用い、状況に応じてミラー領域のセグメント電極とコモン電極に印加される電圧を調整されるように構成した。次いで、夜間のように周囲が暗く、その中で後続車のヘッドライトが照射される状況のように、周囲が暗い中で前面側から強い光が入射する使用環境を設定した。その場合、第1および第2の光センサからの光感知信号(情報)に従い、ミラー領域のセグメント電極とコモン電極との間に電圧を印加することができた。そして同時に、その電圧印加に従って、液晶表示素子1000では、ミラー領域が褐色から青紫色系の色相となり、ミラー領域の反射率を低下させることができた。   Next, in the liquid crystal display element 1000, a first photosensor (not shown) that senses light incident from a first front direction facing the front side of the liquid crystal panel 1004 and the first direction are excluded. A second optical sensor (not shown) for sensing light incident from the periphery of the liquid crystal panel 1004 is provided. Then, using the liquid crystal display element 1000, the first photosensor and the second photosensor are provided, and the comparison result of the intensity of the light sensed by them is used. The voltage applied to the electrode was adjusted. Next, a usage environment was set in which strong light was incident from the front side while the surroundings were dark, such as a situation where the surroundings were dark at night and the headlights of the following cars were illuminated. In that case, a voltage could be applied between the segment electrode and the common electrode in the mirror region in accordance with the light sensing signals (information) from the first and second photosensors. At the same time, according to the voltage application, in the liquid crystal display element 1000, the mirror region has a brown to blue-violet hue, and the reflectivity of the mirror region can be reduced.

すなわち、液晶表示素子1000では、周囲からの光の入射状況に応じ、自動的に、その反射によって視認者が感じる眩しさを低減して視認性を向上させることができた。   That is, in the liquid crystal display element 1000, it was possible to improve visibility by automatically reducing the glare felt by the viewer due to the reflection according to the incident state of light from the surroundings.

実施例2.
本実施例においては、上述した第1実施例と同様、ミラー機能と文字情報を表示する機能とを両立する液晶表示素子を製造した。本実施例の液晶表示素子は、情報表示機能を備えたバックミラーの提供に好適である。
Example 2
In the present example, a liquid crystal display element having both a mirror function and a function for displaying character information was manufactured as in the first example. The liquid crystal display element of this embodiment is suitable for providing a rearview mirror having an information display function.

図8は、本発明の第2実施例の液晶表示素子における各構成要素の光学軸の配置関係を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship of the optical axes of the constituent elements in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.

本発明の第2実施例の液晶表示素子2000を製造するため、横長で長方形状のITO膜付きの一対のガラス基板を準備した。そして、そのITO膜付きのガラス基板を用い、ミラー領域の形成用、ならびに、温度、時計または方位等を示す文字や図形等の情報を表示する表示領域用として、それぞれの領域に対応する、所定形状のセグメント電極(図示されない)とコモン電極(図示されない)とを、公知の方法を用いてパターニングして電極付き基板を形成した。   In order to manufacture the liquid crystal display element 2000 of the second embodiment of the present invention, a pair of horizontally long and rectangular glass substrates with an ITO film were prepared. Then, using the glass substrate with the ITO film, a predetermined area corresponding to each area for forming a mirror area and for a display area for displaying information such as characters, figures and the like indicating temperature, clock or orientation, etc. A segmented electrode (not shown) and a common electrode (not shown) were patterned using a known method to form a substrate with electrodes.

次いで、水平配向性の液晶配向膜(図示されない)を、ミラー領域および表示領域それぞれのセグメント電極とコモン電極とを覆うように電極付き基板上に成膜した。そして、それぞれの液晶配向膜に配向処理(ラビング処理)を施した。このとき、前面側となる基板上の液晶配向膜は、水平方向に対し90°の方向の配向処理がなされ、背面側となる基板上の液晶配向膜は、水平方向と平行な方向に配向処理がなされた。前面側との基板上での配向処理の方向と、背面側の基板上での配向処理の方向とは、90°の角度をなす。   Next, a horizontal alignment liquid crystal alignment film (not shown) was formed on the electrode-attached substrate so as to cover the segment electrode and the common electrode in each of the mirror region and the display region. Each liquid crystal alignment film was subjected to alignment treatment (rubbing treatment). At this time, the liquid crystal alignment film on the substrate on the front side is aligned in a direction of 90 ° with respect to the horizontal direction, and the liquid crystal alignment film on the substrate on the back side is aligned in a direction parallel to the horizontal direction. It has been made. The direction of the alignment treatment on the substrate on the front side and the direction of the alignment treatment on the substrate on the back side form an angle of 90 °.

尚、このとき、長方形状のガラス基板からなる液晶表示素子2000は、そのガラス基板の長辺が水平となるように設置されて用いることができる。そのため、ガラス基板の長辺を基準としてそれと平行となるように配向処理(ラビング処理)することで、水平方向と平行な配向処理が可能となる。また、ガラス基板の長辺と90°の角度をなす方向に配向処理をすることで、水平方向に対し90°の方向の配向処理を行うことができる。   At this time, the liquid crystal display element 2000 made of a rectangular glass substrate can be installed and used such that the long side of the glass substrate is horizontal. Therefore, an alignment process parallel to the horizontal direction is possible by performing an alignment process (rubbing process) so as to be parallel to the long side of the glass substrate. Further, by performing the alignment treatment in a direction that forms an angle of 90 ° with the long side of the glass substrate, the alignment treatment in the direction of 90 ° with respect to the horizontal direction can be performed.

次いで、ラビング処理された一対の電極付き基板を用い、液晶配向膜面が液晶(図示されない)に触れるよう液晶を挟持して、液晶パネル2004を製造した。上述した配向処理の結果、液晶パネル2004の液晶層の液晶は、前面側の基板と背面側の基板との間で、90°のツイスト配向をするよう配向される。このとき、液晶パネル2004における液晶のプレチルト角は2°であった。また、液晶層のリタデーション(ΔnLC(液晶の屈折率異方性)×dLC(液晶の厚さ))は600nmであった。液晶としては、誘電異方性(Δε)が+3.1の液晶組成物を用いた。 Next, a liquid crystal panel 2004 was manufactured by sandwiching the liquid crystal so that the liquid crystal alignment film surface was in contact with the liquid crystal (not shown) using a pair of rubbed substrates with electrodes. As a result of the alignment treatment described above, the liquid crystal in the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 2004 is aligned so as to have a 90 ° twist alignment between the front substrate and the rear substrate. At this time, the pretilt angle of the liquid crystal in the liquid crystal panel 2004 was 2 °. The retardation (Δn LC (liquid crystal refractive index anisotropy) × d LC (liquid crystal thickness)) of the liquid crystal layer was 600 nm. As the liquid crystal, a liquid crystal composition having a dielectric anisotropy (Δε) of +3.1 was used.

図8では、実線の矢印と点線の矢印を用い、液晶パネル2004におけるラビング処理の方向を示している。尚、実線の矢印が前面側の電極付き基板上でのラビング処理の方向を示し、点線の矢印が、背面側の電極付き基板上でのラビング処理の方向を示す。   In FIG. 8, a solid line arrow and a dotted line arrow are used to indicate the rubbing process direction in the liquid crystal panel 2004. The solid arrow indicates the direction of rubbing treatment on the front electrode-attached substrate, and the dotted arrow indicates the direction of rubbing treatment on the back-side electrode-attached substrate.

次に、液晶パネル2004の視認者側となる前面側にF偏光板2005を配置し、反視認者側となる背面側に反射型偏光板2003を配置して、液晶パネル2004を挟持した。   Next, the F polarizing plate 2005 was disposed on the front side which is the viewer side of the liquid crystal panel 2004, and the reflective polarizing plate 2003 was disposed on the back side which is the anti-viewer side, so that the liquid crystal panel 2004 was sandwiched.

F偏光板2005としては、日東電工株式会社製SWQ1423CUHCを用いた。反射型偏光板2003としては、住友スリーエム株式会社製のDBEF(登録商標)を用いた。   As the F polarizing plate 2005, SWQ1423CUHC manufactured by Nitto Denko Corporation was used. As the reflective polarizing plate 2003, DBEF (registered trademark) manufactured by Sumitomo 3M Limited was used.

F偏光板2005と反射型偏光板2003のそれぞれの透過軸2015、2013の設定については、次のようにした。まず、液晶パネル2004の長辺方向を基準軸とした。液晶表示素子2000は、液晶パネル2004の長辺が水平となるように設置されて用いることができる。その場合、上述の基準軸は水平方向と平行になる。   The settings of the transmission axes 2015 and 2013 of the F polarizing plate 2005 and the reflective polarizing plate 2003 were as follows. First, the long side direction of the liquid crystal panel 2004 was used as a reference axis. The liquid crystal display element 2000 can be installed and used such that the long side of the liquid crystal panel 2004 is horizontal. In that case, the reference axis is parallel to the horizontal direction.

そして、視認者方向となる前面側から見たときのこの基準軸からF偏光板2005の透過軸2015までの反時計回りの角度をθ1とした場合、θ1=90゜になるようにした。そして、基準軸から反射型偏光板2003の透過軸2013までの反時計回りの角度をθ2とした場合、θ2=90゜になるようにした。すなわち、反射型偏光板2003の透過軸2013は、基準軸と直交するように設定されることになる。そして、前面側から見たときの基準軸から反射型偏光板2003の反射軸2016までの反時計回りの角度をθ3とした場合、θ3=0゜となる。   When the counterclockwise angle from the reference axis to the transmission axis 2015 of the F-polarizing plate 2005 when viewed from the front side in the viewer direction is θ1, θ1 = 90 °. When the counterclockwise angle from the reference axis to the transmission axis 2013 of the reflective polarizing plate 2003 is θ2, θ2 = 90 °. That is, the transmission axis 2013 of the reflective polarizing plate 2003 is set to be orthogonal to the reference axis. When the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the front side to the reflection axis 2016 of the reflective polarizing plate 2003 is θ3, θ3 = 0 °.

次に、バックライト(図8には、図示されない)として、アイスブルー色系LEDを用い、反射型偏光板2003の背面側に配置して液晶表示素子2000を得た。   Next, an ice blue LED was used as a backlight (not shown in FIG. 8), and it was disposed on the back side of the reflective polarizing plate 2003 to obtain a liquid crystal display element 2000.

液晶表示素子2000を用い、セグメント電極とコモン電極とを用いてStatic駆動させたところ、良好なミラー機能と、良好な情報表示が確認できた。すなわち、ミラー領域で電源OFF(オフ)とした時には良好なミラー表示が得られた。そして、電源ON(オン)としてその領域の液晶に電圧を印加した場合には、反射率の調製がなされ、防眩効果が得られた。また、表示領域では、電源ONとした時に、アイスブルー色を有し、表示領域のセグメント電極とコモン電極の形状に対応した温度、時計、および、方位等の明るい情報表示が確認できた。   When the liquid crystal display element 2000 was used for static driving using the segment electrode and the common electrode, a good mirror function and good information display could be confirmed. In other words, a good mirror display was obtained when the power was turned off in the mirror area. When a voltage was applied to the liquid crystal in that region with the power turned on, the reflectance was adjusted and an antiglare effect was obtained. In the display area, when the power was turned on, it was ice blue and bright information display such as temperature, clock, and direction corresponding to the shape of the segment electrode and common electrode in the display area could be confirmed.

さらに、偏光メガネであるサングラスを着用した状態でも、視認者は、ミラー領域での良好なミラー機能と、表示領域での良好な情報表示を確認することができた。   Furthermore, even when wearing sunglasses that are polarized glasses, the viewer was able to confirm a good mirror function in the mirror region and a good information display in the display region.

次に、液晶表示素子2000において、液晶パネル2004の前面側と対向する正面方向の第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサ(図示されない)と、その第1の方向を除く、液晶パネル2004の周囲から入射する光を感知する第2の光センサ(図示されない)とを付設した。そして、その液晶表示素子2000を用い、第1の光センサと第2の光センサとを備え、それらで感知される光の強度の比較結果を用い、状況に応じてミラー領域のセグメント電極とコモン電極に印加される電圧を調整されるように構成した。次いで、夜間のように周囲が暗く、その中で後続車のヘッドライトが照射される状況のように、周囲が暗い中で前面側から強い光が入射する使用環境を設定した。その場合、第1および第2の光センサからの光感知信号(情報)に従い、ミラー領域のセグメント電極とコモン電極との間に電圧を印加することができた。そして同時に、その電圧印加に従って液晶表示素子2000では、ミラー領域が黒色系の色相となり、ミラー領域の反射率を低下させることができた。   Next, in the liquid crystal display element 2000, a first optical sensor (not shown) that senses light incident from the first front direction facing the front side of the liquid crystal panel 2004 and the first direction are excluded. A second optical sensor (not shown) for sensing light incident from the periphery of the liquid crystal panel 2004 is attached. Then, using the liquid crystal display element 2000, the first optical sensor and the second optical sensor are provided, and the comparison result of the intensity of light sensed by them is used, and according to the situation, the segment electrode and the common electrode of the mirror region The voltage applied to the electrode was adjusted. Next, a usage environment was set in which strong light was incident from the front side while the surroundings were dark, such as a situation where the surroundings were dark at night and the headlights of the following cars were illuminated. In that case, a voltage could be applied between the segment electrode and the common electrode in the mirror region in accordance with the light sensing signals (information) from the first and second photosensors. At the same time, according to the voltage application, in the liquid crystal display element 2000, the mirror region has a black hue, and the reflectivity of the mirror region can be reduced.

すなわち、液晶表示素子2000では、周囲からの光の入射状況に応じ、自動的に、その反射によって視認者が感じる眩しさを低減して視認性を向上させることができた。   That is, in the liquid crystal display element 2000, according to the incident state of light from the surroundings, it was possible to automatically reduce the glare felt by the viewer due to the reflection and improve the visibility.

実施例3.
本実施例においては、上述した第1実施例の液晶表示素子1000のバックライトに代えて、バックライト付きの液晶表示素子を用いる。そして、ミラーの一部に画像を表示する機能を有し、ミラー機能と画像表示機能を両立する液晶表示素子を製造した。本実施例の液晶表示素子は、画像表示機能を備えたバックミラーの提供に好適である。
Example 3
In this embodiment, a liquid crystal display element with a backlight is used instead of the backlight of the liquid crystal display element 1000 of the first embodiment described above. And the liquid crystal display element which has a function which displays an image in a part of mirror, and was compatible in a mirror function and an image display function was manufactured. The liquid crystal display element of this embodiment is suitable for providing a rearview mirror having an image display function.

本実施例の液晶表示素子は、後述するように、バックライトに代えてバックライト付きの液晶表示素子を用い、それに対応するように液晶パネルの表示領域のセグメント電極とコモン電極の形状が異なること以外は、上述した第1実施例の液晶表示素子1000と同様の構造を有する。したがって、共通する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   As will be described later, the liquid crystal display element of this example uses a liquid crystal display element with a backlight instead of a backlight, and the shape of the segment electrode and the common electrode in the display area of the liquid crystal panel is different so as to correspond to it. Except for the above, the liquid crystal display element 1000 of the first embodiment has the same structure. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図9は、本発明の第3実施例の液晶表示素子における各構成要素の光学軸の配置関係を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing the positional relationship of the optical axes of the respective components in the liquid crystal display device of the third embodiment of the present invention.

本発明の第3実施例の液晶表示素子3000を製造するため、横長で長方形状のITO膜付きの一対のガラス基板を準備した。そして、そのITO膜付きのガラス基板を用い、ミラー領域の形成用、ならびに、画像情報を表示する表示領域用として、それぞれの領域に対応する、所定形状のセグメント電極(図示されない)とコモン電極(図示されない)とを、公知の方法を用いてパターニングして電極付き基板を形成した。   In order to manufacture the liquid crystal display element 3000 of the third embodiment of the present invention, a pair of horizontally long and rectangular glass substrates with an ITO film were prepared. Using the glass substrate with the ITO film, a segment electrode (not shown) and a common electrode (not shown) and a predetermined shape corresponding to each region are used for forming a mirror region and a display region for displaying image information. (Not shown) was patterned using a known method to form a substrate with electrodes.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜(図示されない)を、ミラー領域および表示領域それぞれのセグメント電極とコモン電極とを覆うように電極付き基板上に成膜し、所定の一方向にアンチパラレル(反平行)ラビング処理を施した。その後、ラビング処理された一対の電極付き基板を用い、液晶配向膜面が液晶(図示されない)に触れるよう液晶を挟持して、垂直配向型の液晶パネル3004を製造した。液晶パネル3004における液晶のプレチルト角は89.6°であり、リタデーション(ΔnLC(液晶の屈折率異方性)×dLC(液晶の厚さ))は300nmであった。液晶としては、誘電異方性(Δε)が−2.2の液晶組成物を用いた。 Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film (not shown) is formed on the electrode-attached substrate so as to cover the segment electrode and the common electrode in the mirror region and the display region, and is anti-parallel (anti-parallel) in a predetermined direction. (Parallel) was rubbed. After that, a liquid crystal panel 3004 of a vertical alignment type was manufactured by using a pair of rubbed substrates with electrodes and holding the liquid crystal so that the liquid crystal alignment film surface touched the liquid crystal (not shown). The pretilt angle of the liquid crystal in the liquid crystal panel 3004 was 89.6 °, and the retardation (Δn LC (refractive index anisotropy of liquid crystal) × d LC (liquid crystal thickness)) was 300 nm. As the liquid crystal, a liquid crystal composition having a dielectric anisotropy (Δε) of −2.2 was used.

図9では、実線の矢印と点線の矢印を用い、液晶パネル3004におけるラビング処理の方向を示している。尚、実線の矢印が前面側の電極付き基板上でのラビング処理の方向を示し、点線矢印が、背面側の電極付き基板上でのラビング処理の方向を示す。ラビング処理の方向は、後述するように、液晶パネル3004の長辺方向を基準軸とした場合、前面側の電極付き基板上で、視認者方向となる前面側から見たときの基準軸から配向処理の方向までの時計回りの角度が45°となるようにした。   In FIG. 9, the direction of rubbing processing in the liquid crystal panel 3004 is shown by using solid arrows and dotted arrows. The solid arrow indicates the direction of rubbing treatment on the front electrode-attached substrate, and the dotted arrow indicates the direction of rubbing treatment on the back-side electrode-attached substrate. As will be described later, the rubbing treatment direction is oriented from the reference axis when viewed from the front side, which is the viewer direction, on the substrate with electrodes on the front side when the long side direction of the liquid crystal panel 3004 is used as the reference axis. The clockwise angle to the treatment direction was set to 45 °.

次に、液晶パネル3004の視認者側となる前面側にF偏光板1005を配置し、反視認者側となる背面側に反射型偏光板1003を配置して、液晶パネル3004を一対の偏光板で挟持した。   Next, the F polarizing plate 1005 is disposed on the front side which is the viewer side of the liquid crystal panel 3004, and the reflective polarizing plate 1003 is disposed on the back side which is the non-viewer side, so that the liquid crystal panel 3004 is paired with a pair of polarizing plates. I pinched it.

F偏光板1005としては、株式会社ポラテクノ製の040R140N−VH39L2S(Re(面内のリタデーション)=40nm、Rth(厚み方向のリタデーション)=140nmの光学補償フィルム付偏光板)を用いた。反射型偏光板1003としては、住友スリーエム株式会社製のDBEF(登録商標)を用いた。   As the F polarizing plate 1005, 040R140N-VH39L2S (Re (in-plane retardation) = 40 nm, Rth (retardation in the thickness direction) = 140 nm polarizing plate with an optical compensation film) manufactured by Polatechno Co., Ltd. was used. As the reflective polarizing plate 1003, DBEF (registered trademark) manufactured by Sumitomo 3M Limited was used.

F偏光板1005と反射型偏光板1003のそれぞれの透過軸1015、1013の設定については、次のようにした。まず、液晶パネル3004の長辺方向を基準軸とした。液晶表示素子3000は、液晶パネル3004の長辺が水平となるように設置されて用いることができる。その場合、上述の基準軸は水平方向と平行になる。   The settings of the transmission axes 1015 and 1013 of the F polarizing plate 1005 and the reflective polarizing plate 1003 were as follows. First, the long side direction of the liquid crystal panel 3004 was used as a reference axis. The liquid crystal display element 3000 can be installed and used so that the long side of the liquid crystal panel 3004 is horizontal. In that case, the reference axis is parallel to the horizontal direction.

そして、視認者方向となる前面側から見たときのこの基準軸からF偏光板1005の透過軸1015までの反時計回りの角度をθ1とした場合、θ1=90゜になるようにした。そして、基準軸から反射型偏光板1003の透過軸1013までの反時計回りの角度をθ2とした場合、θ2=0゜になるようにした。すなわち、反射型偏光板1003の透過軸1013は、基準軸と平行となるように設定されることになる。そして、前面側から見たときの基準軸から反射型偏光板1003の反射軸1016までの反時計回りの角度をθ3とした場合、θ3=90゜となる。   When the counterclockwise angle from this reference axis to the transmission axis 1015 of the F-polarizing plate 1005 when viewed from the front side in the viewer direction is θ1, θ1 = 90 °. When the counterclockwise angle from the reference axis to the transmission axis 1013 of the reflective polarizing plate 1003 is θ2, θ2 = 0 °. That is, the transmission axis 1013 of the reflective polarizing plate 1003 is set to be parallel to the reference axis. When the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the front side to the reflection axis 1016 of the reflective polarizing plate 1003 is θ3, θ3 = 90 °.

次に、バックライト付き液晶表示素子4000を用い、R偏光板1003の背面側に配置して液晶表示素子3000を製造した。バックライト付き液晶表示素子4000は、TFT駆動によるアクティブマトリクス型のIPSモード液晶表示素子である。   Next, a liquid crystal display element 3000 was manufactured by using a liquid crystal display element 4000 with a backlight and disposing it on the back side of the R polarizing plate 1003. The backlight-equipped liquid crystal display element 4000 is an active matrix IPS mode liquid crystal display element driven by a TFT.

バックライト付き液晶表示素子4000は、IPSモードを構成する液晶パネル4001を前面側の偏光板4002と背面側の偏光板4003とにより挟持し、偏光板4003の背面側にバックライト4004を配置して構成される。偏光板4002の透過軸4012と偏光板4003の透過軸4013とは、互いに直交するように設定された。そして、R偏光板1003の透過軸1013と、バックライト付液晶表示素子4000の前面側の偏光板4002の透過軸4012とは互いに平行となるように設定された。   The liquid crystal display element 4000 with a backlight includes a liquid crystal panel 4001 constituting an IPS mode sandwiched between a polarizing plate 4002 on the front side and a polarizing plate 4003 on the back side, and a backlight 4004 is disposed on the back side of the polarizing plate 4003. Composed. The transmission axis 4012 of the polarizing plate 4002 and the transmission axis 4013 of the polarizing plate 4003 were set to be orthogonal to each other. The transmission axis 1013 of the R polarizing plate 1003 and the transmission axis 4012 of the polarizing plate 4002 on the front surface side of the backlight-equipped liquid crystal display element 4000 were set to be parallel to each other.

液晶表示素子3000を用い、セグメント電極とコモン電極とを用いてStatic駆動させたところ、良好なミラー機能と、バックライト付き液晶表示素子4000からの良好な画像表示が確認できた。すなわち、ミラー領域で電源OFF(オフ)とした時には良好なミラー表示が得られた。そして、電源ON(オン)としてその領域の液晶に電圧を印加した場合には、反射率の調製がなされ、防眩効果が得られた。また、表示領域では、電源ONとした時に、バックライト付き液晶表示素子4000によって形成された明るい動画映像等の画像表示が確認できた。   When the liquid crystal display element 3000 was statically driven using the segment electrode and the common electrode, a good mirror function and a good image display from the backlit liquid crystal display element 4000 were confirmed. In other words, a good mirror display was obtained when the power was turned off in the mirror area. When a voltage was applied to the liquid crystal in that region with the power turned on, the reflectance was adjusted and an antiglare effect was obtained. In the display area, when the power was turned on, it was possible to confirm image display such as a bright moving image formed by the backlit liquid crystal display element 4000.

さらに、偏光メガネであるサングラスを着用した状態でも、視認者は、良好なミラー機能と、良好な画像表示を確認することができた。   Furthermore, the viewer could confirm a good mirror function and a good image display even when wearing sunglasses as polarizing glasses.

次に、液晶表示素子3000において、液晶パネル3004の前面側と対向する正面方向の第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサ(図示されない)と、その第1の方向を除く、液晶パネル3004の周囲から入射する光を感知する第2の光センサ(図示されない)とを付設した。そして、その液晶表示素子3000を用い、第1の光センサと第2の光センサとを備え、それらで感知される光の強度の比較結果を用い、状況に応じてミラー領域のセグメント電極とコモン電極に印加される電圧を調整されるように構成した。次いで、夜間のように周囲が暗く、その中で後続車のヘッドライトが照射される状況のように、周囲が暗い中で前面側から強い光が入射する使用環境を設定した。その場合、第1および第2の光センサからの光感知信号(情報)に従い、ミラー領域のセグメント電極とコモン電極との間に電圧を印加することができた。そして同時に、その電圧印加に従って液晶表示素子3000では、ミラー領域が褐色から青紫色系の色相となり、ミラー領域の反射率を低下させることができた。   Next, in the liquid crystal display element 3000, a first optical sensor (not shown) for sensing light incident from a first front direction facing the front side of the liquid crystal panel 3004 and the first direction are excluded. A second photosensor (not shown) for sensing light incident from the periphery of the liquid crystal panel 3004 is provided. Then, using the liquid crystal display element 3000, the first optical sensor and the second optical sensor are provided, and the comparison result of the intensity of light sensed by them is used, and the segment electrode and the common in the mirror region are used depending on the situation. The voltage applied to the electrode was adjusted. Next, a usage environment was set in which strong light was incident from the front side while the surroundings were dark, such as a situation where the surroundings were dark at night and the headlights of the following cars were illuminated. In that case, a voltage could be applied between the segment electrode and the common electrode in the mirror region in accordance with the light sensing signals (information) from the first and second photosensors. At the same time, according to the voltage application, in the liquid crystal display element 3000, the mirror area changed from brown to blue-violet, and the reflectivity of the mirror area could be reduced.

すなわち、液晶表示素子3000では、周囲からの光の入射状況に応じ、自動的に、その反射によって視認者が感じる眩しさを低減して視認性を向上させることができた。   That is, in the liquid crystal display element 3000, it was possible to automatically improve the visibility by reducing the glare felt by the viewer by the reflection according to the incident state of light from the surroundings.

尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述した各実施形態では、視認者の着用するサングラス等の偏光メガネの透過軸が上下方向に設定されていることを例示しているが、本発明では、偏光メガネの透過軸設定は上下方向に限定されるわけではない。例えば、偏光メガネの透過軸が水平方向に設定された場合でも、液晶表示素子の各構成要素の光学軸設定をそれに対応するように変更することができる。すなわち、視認者側となる前面側のF偏光板の透過軸を偏光メガネの透過軸と互いに平行となるように配置し、それに対応するように、反射型偏光板等の他の構成要素の光学軸を上述したのと同様に最適な配置とし、本発明の液晶表示素子を提供することができる。そして、本発明の液晶表示素子は、表示素子機能とミラー機能とを両立し、また防眩機能を有することができる。   For example, in each of the above-described embodiments, it is exemplified that the transmission axis of polarized glasses such as sunglasses worn by the viewer is set in the vertical direction, but in the present invention, the transmission axis setting of polarized glasses is set up and down. It is not limited to the direction. For example, even when the transmission axis of the polarizing glasses is set in the horizontal direction, the optical axis setting of each component of the liquid crystal display element can be changed to correspond to it. That is, the transmission axis of the F-polarizing plate on the front side which is the viewer side is arranged so as to be parallel to the transmission axis of the polarizing glasses, and the optical components of other components such as the reflective polarizing plate are corresponding to it. The liquid crystal display element of the present invention can be provided by arranging the axes in the same optimal arrangement as described above. And the liquid crystal display element of this invention can have a display element function and a mirror function, and can also have an anti-glare function.

また、本発明において、例えば、液晶表示素子を構成する液晶パネルは、各画素を構成する電極とともに、画素毎にTFT等のスイッチング素子を設け、低電圧駆動が可能なアクティブマトリクス型の液晶パネルとすることも可能である。   Further, in the present invention, for example, a liquid crystal panel constituting a liquid crystal display element includes an active matrix liquid crystal panel capable of being driven at a low voltage by providing a switching element such as a TFT for each pixel together with electrodes constituting each pixel. It is also possible to do.

本発明の液晶表示素子は、自動車等車両用のバックミラーの他、室外での使用を想定して、ミラー機能を備えた携帯電話等、ミラー機能を備えた携帯情報機器の表示素子としても好適に利用することができる。   The liquid crystal display element of the present invention is suitable as a display element for a portable information device having a mirror function, such as a mobile phone having a mirror function, in addition to a rearview mirror for a vehicle such as an automobile, assuming use outside. Can be used.

1、51、100、200、200’、1000、2000、3000 液晶表示素子
2、4004 バックライト
3、1003、2003 反射型偏光板
4、54、1004、2004、3004、4001 液晶パネル
5、1005、2005 F偏光板
7、1007 位相差板
101、201、201’ ミラー領域
102、202、202’ 表示領域
203、203’、1016、2016 反射軸
204、204’、211、1013、1015、2013、2015、4012、4013 透過軸
210 偏光メガネ
4000 バックライト付き液晶表示素子
4002、4003 偏光板
1, 51, 100, 200, 200 ′, 1000, 2000, 3000 Liquid crystal display element 2, 4004 Backlight 3, 1003, 2003 Reflective polarizing plate 4, 54, 1004, 2004, 3004, 4001 Liquid crystal panel 5, 1005, 2005 F polarizing plate 7, 1007 retardation plate 101, 201, 201 ′ mirror region 102, 202, 202 ′ display region 203, 203 ′, 1016, 2016 reflection axis 204, 204 ′, 211, 1013, 1015, 2013, 2015 , 4012, 4013 Transmission axis 210 Polarized glasses 4000 Liquid crystal display element with backlight 4002, 4003 Polarizing plate

Claims (4)

前面側の第1面とは反対の背面側の第2面に第1の電極および第2の電極を有する第1の基板と、
前記第1の基板と対向配置され、該第1の基板の第2面と対向する第1面に、前記第1の電極に対向する第3の電極、および、前記第2の電極に対向する第4の電極を有する第2の基板と、
前記第1の基板の第2面側と前記第2の基板の第1面側との間に挟持された液晶層と、 前記第1の基板の前記第1面側に配置された偏光板と、
前記第2の基板の背面側となる第2面側に配置され、透過軸と直交する方向に偏光した光を反射する反射型偏光板と、
前記反射型偏光板の背面側に配置されたバックライトとを有し、
前記第1の電極と前記第3の電極との対向領域が第1の領域を形成し、前記第2の電極と前記第4の電極との対向領域が第2の領域を形成する液晶表示素子であって、
前記液晶層の液晶は負の誘電異方性を有し、
前記第1の基板の第2面および前記第2の基板の第1面にはそれぞれ、前記液晶層と接する垂直配向性の液晶配向膜が設けられ、該液晶配向膜は、該液晶層の液晶がプレチルト角を有して垂直配向するように、上下方向と直交する水平方向に対し35°〜55°の方向の配向処理がなされており、
前記偏光板は、その透過軸が前記液晶配向膜の配向処理の方向と35°〜55°の方向となるように配置され、
前記反射型偏光板は、その透過軸が前記偏光板の前記透過軸と直交するように配置され、
前記第1の電極と前記第3の電極との間および前記第2の電極と前記第4の電極との間の電圧の印加により、前記第1の領域および前記第2の領域で、互いに独立に、前記液晶を配向変化させて前記反射型偏光板から光の反射および前記バックライトからの光の透過の制御をするように構成されたことを特徴とする液晶表示素子。
A first substrate having a first electrode and a second electrode on a second surface on the back side opposite to the first surface on the front side;
A first electrode disposed opposite to the first substrate and facing a second surface of the first substrate, a third electrode facing the first electrode, and a second electrode facing the first electrode A second substrate having a fourth electrode;
A liquid crystal layer sandwiched between a second surface side of the first substrate and a first surface side of the second substrate; a polarizing plate disposed on the first surface side of the first substrate; ,
A reflective polarizing plate that is disposed on the second surface side, which is the back side of the second substrate, and reflects light polarized in a direction perpendicular to the transmission axis;
A backlight disposed on the back side of the reflective polarizing plate,
A liquid crystal display element in which a facing region between the first electrode and the third electrode forms a first region, and a facing region between the second electrode and the fourth electrode forms a second region Because
The liquid crystal of the liquid crystal layer has negative dielectric anisotropy,
A vertical alignment liquid crystal alignment film in contact with the liquid crystal layer is provided on each of the second surface of the first substrate and the first surface of the second substrate, and the liquid crystal alignment film is a liquid crystal of the liquid crystal layer. Is oriented in the direction of 35 ° to 55 ° with respect to the horizontal direction orthogonal to the up-down direction so that is vertically aligned with a pretilt angle,
The polarizing plate is arranged so that its transmission axis is in the direction of 35 ° to 55 ° with the direction of the alignment treatment of the liquid crystal alignment film,
The reflective polarizing plate is arranged so that its transmission axis is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate,
The first region and the second region are independent of each other by applying a voltage between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode. In addition, the liquid crystal display element is configured to control the reflection of light from the reflective polarizing plate and the transmission of light from the backlight by changing the orientation of the liquid crystal.
前記バックライトに代えて、バックライト付き液晶表示素子または発光型表示素子が配置されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a liquid crystal display element with a backlight or a light emitting display element is disposed instead of the backlight . 前記第1の基板の第1面と対向する第1の方向から入射する光を感知する第1の光センサと、前記第1の方向以外の周囲から入射する光を感知する第2の光センサとを備え、該第1の光センサで感知された光の強度と該第2の光センサで感知された光の強度とを比較して、前記第1の領域および前記第2の領域の少なくとも一方で、前記反射型偏光板からの光の反射の前記制御をすることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示素子。 A first photosensor for sensing light incident from a first direction facing the first surface of the first substrate; and a second photosensor for sensing light incident from the outside of the first direction. And comparing at least the intensity of light sensed by the first photosensor and the intensity of light sensed by the second photosensor, and at least of the first region and the second region On the other hand, the liquid crystal display element according to claim 1 , wherein the control of the reflection of light from the reflective polarizing plate is performed . 前記第1の領域は、前記反射型偏光板からの光の反射を用いたミラー領域となり、前記第1の電極と前記第3の電極との間の電圧の印加により、前記液晶を配向変化させ、前記反射型偏光板からの光の反射を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。 The first region becomes a mirror region using light reflection from the reflective polarizing plate, and changes the orientation of the liquid crystal by applying a voltage between the first electrode and the third electrode. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is configured to control reflection of light from the reflective polarizing plate .
JP2012183876A 2012-08-23 2012-08-23 Liquid crystal display element Expired - Fee Related JP6068052B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012183876A JP6068052B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012183876A JP6068052B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Liquid crystal display element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014041274A JP2014041274A (en) 2014-03-06
JP6068052B2 true JP6068052B2 (en) 2017-01-25

Family

ID=50393564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012183876A Expired - Fee Related JP6068052B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6068052B2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102190423B1 (en) * 2014-10-02 2020-12-11 엘지디스플레이 주식회사 Mirror display capable of controlling reflexibility and driving method of the same
US9857594B2 (en) 2015-01-29 2018-01-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical device and head-mounted display device and imaging device equipped with the same
JP6425570B2 (en) * 2015-02-02 2018-11-21 日東電工株式会社 Vehicle with mirror with image display
JP2017111267A (en) * 2015-12-16 2017-06-22 富士フイルム株式会社 Mirror with vehicle-purposed image display function, and manufacturing method of the same
JP7021867B2 (en) * 2017-05-30 2022-02-17 株式会社村上開明堂 Mirror display device
CN109212812A (en) * 2017-07-04 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 Display panel and preparation method thereof, display system
JP7339728B2 (en) * 2018-04-20 2023-09-06 美里工業株式会社 vehicle mirror
JP7297192B2 (en) * 2018-04-20 2023-06-26 美里工業株式会社 vehicle mirror
JP7163706B2 (en) * 2018-10-05 2022-11-01 市光工業株式会社 vehicle mirror
JP7243183B2 (en) * 2018-12-27 2023-03-22 市光工業株式会社 vehicle mirror
JP7285611B2 (en) * 2019-01-25 2023-06-02 美里工業株式会社 vehicle mirror
JP7405520B2 (en) * 2019-05-24 2023-12-26 スタンレー電気株式会社 Function selection compound optical device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2815214B2 (en) * 1990-02-22 1998-10-27 富士通テン株式会社 Image forming anti-glare mirror
JP3419766B2 (en) * 2000-02-29 2003-06-23 株式会社日立製作所 Apparatus that can switch between image display state and mirror state, and equipment equipped with this
JP4418483B2 (en) * 2007-06-28 2010-02-17 株式会社村上開明堂 LCD anti-glare mirror

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014041274A (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6068052B2 (en) Liquid crystal display element
JP5991689B2 (en) Liquid crystal display element
CN110662996B (en) Display device
US10591767B2 (en) Sunlight readable LCD with uniform in-cell retarder
JP4536489B2 (en) Optical element and display device using the same
CN100424569C (en) Liquid crystal display
JP3895600B2 (en) Substrate for liquid crystal display device and liquid crystal display device including the same
US20050275779A1 (en) Liquid crystal display
US9013657B2 (en) Liquid crystal device, electronic device and projector with maximum-light-intensity direction inclined from the direction normal to the substrates
JP5252335B2 (en) Liquid crystal display device and terminal device
JP2008310271A (en) Liquid crystal display device and viewing angle control panel
JP6887525B2 (en) Display device
KR100722458B1 (en) Liquid crystal display device
JP4996825B2 (en) Viewing angle control display device and viewing angle control element
WO2004031845A1 (en) Liquid crystal display device
US10782556B2 (en) Sunlight readable LCD with uniform in-cell retarder
JP5203557B2 (en) Liquid crystal display
JP5235939B2 (en) Optical element and display device using the same
EP2249196B1 (en) Transflective liquid crystal display device
JP2008102236A (en) Liquid crystal display device
JP4619742B2 (en) Liquid crystal display device
EP3489743B1 (en) Liquid crystal apparatus
JP2013238784A (en) Liquid crystal display element
WO2013011781A1 (en) Liquid crystal display
JP3888335B2 (en) LCD with input function

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160708

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160801

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20161011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6068052

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees