JPH05297370A

JPH05297370A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH05297370A
Application number: JP4121074A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Yano; 友哉谷野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】表示が明るく、しかも「二重像」が生じない、
反射型の液晶表示装置を提供する。【構成】液晶表示装置は、（イ）内面に透明電極１４，
１８を有する一対の基板１２，１６とこれらの基板に挟
持された液晶層２０を備えた液晶パネル１０と、一方の
基板１２の外面に配置された反射板３０と、一方の基板
１２と反射板３０との間に配置された偏光板４０とから
成る液晶表示手段、及び、（ロ）この液晶表示手段とは
別に設けられた偏光手段５０、から成る。偏光手段５０
は、照明装置５４に取り付けられた偏光板５２であるこ
とが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反射型の液晶表示装置は、通常、図６に
模式的な一部断面図を示すように、内面に透明電極１
４，１８を有する一対の基板１２，１６とこれらの基板
に挟持された液晶層２０を有する液晶パネル１０と、一
方の基板１２の外面に取り付けられた反射板３０と、一
方の基板１２と反射板３０の間に配置された第１の偏光
板６０と、他方の基板１６の外面に取り付けられた第２
の偏光板６２とから成る。反射型の液晶表示装置は、そ
れ自体に照明手段を有しておらず、消費電力が低いとい
う利点を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしならが、例えば
液晶動作モードがＳＴＮ方式の液晶表示装置の場合、液
晶表示装置に入射する光の５％程度しか液晶表示装置か
ら射出されないという問題がある。偏光板自体の光の吸
収率を８０％と仮定して、この現象を図７を参照して説
明する。液晶表示装置に入射する光は、第２の偏光板６
２を通過した時点で、元の４０％程度の光量となる。即
ち、偏光板の電場ベクトル振動面と平行な電場ベクトル
を有する光しか偏光板は通過させないため、第２の偏光
板６２を通過する光量は５０％となり、更に、偏光板自
体の光の吸収率を８０％と仮定したので、結局、第２の
偏光板６２を通過する光量は元の光量の４０％（＝１０
０×０．５×０．８）となる。液晶パネル１０での光の
吸収はないとすると、液晶パネル１０を通過し、更に第
１の偏光板６０を通過した光量は元の光量の１６％（＝
４０×０．５×０．８）となる。反射板３０での損失が
ないとすれば、反射板３０で反射され、第１の偏光板６
０を再び通過した光は、偏光板による光の吸収を受け、
その光量は元の光量の約１３％（＝１６×０．８）とな
る。この光は、液晶パネル１０を通過し、更に第２の偏
光板６２を通過する。第２の偏光板６２によって光量は
減少する。その結果、液晶表示装置を射出する光量は、
元の光量と比較して約５％（＝１３×０．５×０．８）
となる。尚、以上の数値は概略値である。

【０００４】以上のように、従来の反射型の液晶表示装
置は、表示が暗いという問題を有する。

【０００５】また、図８に示すように、複数の経路から
光が液晶表示装置に入射する場合、液晶表示装置に入射
する入射光と反射光が別の光路を通るために起こる「２
重像」の問題がある。即ち、第１の入射光が反射される
ことによって観察される表示内容の第２の偏光板６２上
の位置をＡ、第２の入射光が反射されることによって観
察される同じ表示内容の第２の偏光板６２上の位置をＢ
とすれば、位置Ａ及びＢが異なるために、表示内容が二
重に見えるという問題がある。

【０００６】従って、本発明の目的は、表示が明るく、
しかも「二重像」が生じない、反射型の液晶表示装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、図１に示
すように、（イ）内面に透明電極１４，１８を有する一
対の基板１２，１６とこれらの基板に挟持された液晶層
２０を備えた液晶パネル１０と、一方の基板１２の外面
に配置された反射板３０と、一方の基板１２と反射板３
０との間に配置された偏光板４０とから成る液晶表示手
段、及び、（ロ）この液晶表示手段とは別に設けられた
偏光手段５０、から成ることを特徴とする本発明の液晶
表示装置によって達成することができる。偏光手段５０
は、照明装置５４に取り付けられた偏光板５２であるこ
とが望ましい。

【０００８】液晶パネルの動作モードがＳＴＮモードの
場合、複屈折効果のため偏光板のみでは色付が起こるこ
とがよく知られている。位相差板を配置することによっ
て、このような色付の問題を解消することができる。本
発明の液晶表示装置の好ましい態様によれば、液晶パネ
ル１０と偏光板４０との間、液晶パネル１０と偏光手段
５０との間、偏光手段５０の上、反射板が取付られてい
ない他方の基板１６の外面、液晶パネル１０と偏光板４
０との間並びに液晶パネル１０と偏光手段５０との間、
液晶パネル１０と偏光板４０との間並びに偏光手段５０
の上、あるいは液晶パネル１０と偏光板４０との間並び
に他方の基板１６の外面、に位相差板５６を配置するこ
とができる。位相差板は、ポリカーボネートフィルムや
ＰＶＡフィルムを一軸延伸することによって作製するこ
とができる。

【０００９】液晶パネルの駆動方式は、直接駆動方式、
アクティブマトリックス方式等とすることができる。ア
クティブマトリックス方式の液晶パネルにおける書き込
み媒体として、例えば、薄膜トランジスタ、ＭＩＭ、ダ
イオード、ＭＯＳ−ＦＥＴを挙げることができる。液晶
パネルの動作モードは、電界によって分子配列の制御を
行い得る動作モードであれば如何なる動作モードでもよ
く、例えば、複屈折を応用した電圧制御複屈折方式（Ｔ
Ｂ、ＳＴＮ）、旋光能を応用した捻れネマチック方式
（ＴＮ）、色素の２色性を応用したゲスト・ホスト方式
（ＧＨ）、相転移及び光散乱を応用した蓄積方式（Ｓ
Ｔ）、相転移及び複屈折を応用した双安定方式（Ｂ
Ｓ）、ハイブリッド電界効果方式（ＨＦＥ）、強誘電性
方式等とすることができる。液晶パネルの表示モードと
しては、電圧無印加時に光が透過しないノーマリークロ
ーズモード、及び電圧無印加時に光が透過するノーマリ
ーオープンモードのどちらをも使用することができる。

【００１０】反射板は、アルミニウムを蒸着したポリエ
ステルフィルム、アルミニウム箔複合ポリエステルフィ
ルム、真珠顔料コーティングポリエステルフィルム等か
ら作製することができる。

【００１１】偏光板４０は、沃素系あるいは染料系の偏
光板から構成することができる。例えば、偏光板４０の
構造を、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）層、接着
層、沃素又は染料から成る偏光素子を有するＰＶＡから
成る偏光層、接着層、ＴＡＣ層とすることができる。

【００１２】偏光手段５０も、沃素系あるいは染料系の
偏光板から構成することができる。例えば、偏光板４０
の構造を、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）層、接着
層、沃素又は染料から成る偏光素子を有するＰＶＡから
成る偏光層、接着層、ＴＡＣ層とすることができる。更
には、偏光手段５０として、ワイヤをガラス板で挟んで
成る偏光子や、文献、「異方性島状構造金属薄膜を用い
た偏光子」、信学技報、ＯＱＥ９０−１３５、pp. 37
に記載されている、複屈折性結晶を用いた偏光子（例え
ばグラントムソンプリズム）、ブリュースター角を用い
る偏光子（偏光ビームスプリッタ）、厚さ数ｎｍの金属
薄膜と誘電体の交互多層膜から成る偏光子（ＬＡＭＩＰ
ＯＬ）、陽極酸化アルミナ膜中の微細構造を利用して金
属柱を成長させた偏光子、偏長な銀コロイド粒子をガラ
ス中に析出させた偏光子（ＰＯＬＡＲＣＯＲ）、紫外か
ら可視領域に共鳴吸収特性を示す島状構造金属薄膜と透
明なガラス層の積層構造から成る偏光子等、あるいはこ
れらに限定されることなく他の偏光機能を有する素子を
使用することができる。

【００１３】偏光手段５０が照明装置５４に取り付けら
れた偏光板５２から成る場合、偏光板５２を照明装置の
前面に適切な手段を用いて固定することができる。照明
装置からの光量を大きくするために、照明装置の前面の
一部分にのみ偏光板を取り付けることもできる。

【００１４】

【作用】本発明の液晶表示装置においては、液晶表示手
段とは別に設けられた偏光手段を具備する。従って、図
６に示した従来の反射型液晶表示装置のように、液晶パ
ネルから射出した光の光量が第２の偏光板によって減少
することがなく、液晶表示装置の表示を明るくすること
ができる。また、液晶パネルは入射光にのみ有効に作用
するため、図８のような「２重像」の問題は発生しな
い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置を実施例に基づ
き説明する。この液晶表示装置は、液晶表示手段１、及
び液晶表示手段１とは別に設けられた偏光手段５０から
成る。実施例−１の液晶表示手段の模式的断面図を図１
に示す。この液晶表示手段１は、内面に透明電極１４，
１８を有する一対の基板１２，１６とこれらの基板に挟
持された液晶層２０を備えた液晶パネル１０と、一方の
基板１２の外面に配置された反射板３０と、一方の基板
１２と反射板３０との間に配置された偏光板４０から成
る。即ち、偏光板４０は液晶表示装置を観察する者とは
反対側の液晶パネルの外面に配置されている。透明電極
１４，１８を含む一対の基板１２，１６の内面には、従
来の方法によりラビング処理が施されている。

【００１６】液晶表示手段１とは別に設けられた偏光手
段５０は、照明装置５４に取り付けられた偏光板５２で
ある。照明装置からの光量を大きくするために、照明装
置の前面の一部分にのみ偏光板を取り付けることもでき
る。

【００１７】図２に示すように、例えば液晶動作モード
がＳＴＮ方式の液晶表示装置の場合、液晶表示装置に入
射する光の１３％程度が液晶表示装置から射出される。
この値は、従来の液晶表示装置と比較して２．５倍であ
る。即ち、偏光板自体の光の吸収率を８０％と仮定し、
液晶パネル１０での光の吸収はないとすると、液晶表示
装置に入射し液晶パネル１０を通過した光は、照明装置
の光量を１００％としたとき、この光量の４０％（＝１
００×０．５×０．８）となる。更に、偏光板４０を通
過した光は、元の光量の１６％（＝４０×０．５×０．
８）となる。反射板３０での損失がないとすれば、反射
板３０で反射されそして偏光板４０を再び通過した光
は、偏光板４０による光の吸収を受け、その光量は、元
の光量の約１３％（＝１６×０．８）となる。この光は
液晶パネル１０を通過する。

【００１８】こうして、液晶表示装置を射出する光量
は、元の光量と比較して約１３％となる。以上のよう
に、観察者の目に到る光量は、通常の反射型と比較する
と、２．５倍となる。尚、以上の数値は概略値である。
また、液晶パネルは入射光にのみ有効に作用し、液晶パ
ネルを射出した光は偏光されることがない。それ故、図
８に示したような「２重像」の問題は発生しない。液晶
パネルの表示内容を秘密にしたい場合には、偏光手段５
０を除き（例えば、照明装置の電源を切断することによ
って）、あるいは、偏光手段５０の電場ベクトル振動面
と偏光板４０の電場ベクトル振動面との相対的な角度を
変化させる。こうすることによって、液晶パネルの視認
性が低下し、表示内容を秘密に保持することができる。

【００１９】液晶動作モードがＳＴＮ方式の場合、液晶
の複屈折効果のため偏光板のみでは色付が起こることが
よく知られている。この色付の問題は、位相差板を組み
合わることによって解消することができる。図３に示す
ように、例えば、一方の基板１２と偏光板３０の間に位
相差板５６を配置することができる。あるいは、位相差
板を、他方の基板１６の外面や偏光手段５０に取り付け
ることもできる。

【００２０】通常、反射型の液晶表示装置においては、
液晶表示手段はノーマリーオープンモードで使用される
場合が多い。これは、液晶表示手段が暗いので、画素部
分と電極ギャップ部（液晶パネルの水平方向における電
極間のギャップ部）の平均コントラストを増加させるた
めである。これに対して、本発明の液晶表示装置におい
ては、先に述べたように液晶表示手段は明るく見える
が、通常の反射型液晶表示装置と比較してコントラスト
が低下する。この原因は、偏光された光が１度しか液晶
表示手段を通過しないからである。従って、画素部分と
電極ギャップ部の平均コントラストを改善するために、
本発明の液晶表示装置における液晶表示手段を、ノーマ
リークローズモードで使用することが望ましい。図４の
（Ａ）に、偏光板及び偏光手段の電場ベクトル振動面等
の角度設定例を示す。また、この場合の分光透過率及び
反射率を図５に示す。

【００２１】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明を次に述べるように、種々変更するこ
とができる。

【００２２】反射板の取り付けられていない他方の基板
１６に、例えば特開平３−２００１９３号公報に記載さ
れたように、第２の偏光板を着脱自在に取り付けること
もできる。例えば、液晶表示装置に着脱可能なフレーム
に対して、第２の偏光板を取り付ける。こうすることに
よって、本発明の液晶表示装置を通常の反射型の液晶表
示装置としても使用することができる。この場合、液晶
表示手段に対する偏光手段５０の電場ベクトル振動面と
第２の偏光板の電場ベクトル振動面とが一致しても、異
なってもよい。

【００２３】また、例えば上記の特開平３−２００１９
３号公報に記載されたように、液晶表示装置を使用する
者が、偏光板付きの眼鏡を併用すれば、偏光手段５０を
通過した光や液晶表示手段の周囲からの外光のような使
用者が直接受ける光の明るさが減じられるので、通常の
反射型液晶表示装置に比べ、本発明の液晶表示手段は、
より明るく感じられる。この場合、液晶表示手段に対す
る眼鏡に取り付けられた偏光板の電場ベクトル振動面を
図４の（Ｂ）に示すように設定すればよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置においては、液晶
表示手段とは別に偏光手段が備えられているので、通常
の反射型液晶表示装置と比較して、液晶表示手段をより
明るくすることができる。また、表示が二重に見える問
題を解決できる。更に、液晶パネルの表示内容を必要に
応じて容易に不明確とすることができ、表示内容を秘密
に保持することができる。また、偏光板付き眼鏡を使用
すれば、液晶表示手段を高コントラストで見ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の模式的な一部断
面図である。

【図２】本発明の液晶表示手段への入射光量及び液晶表
示手段からの射出光量の関係を示す図である。

【図３】本発明の液晶表示装置における位相差板の配置
を例示する図である。

【図４】偏光板及び偏光手段等の電場ベクトル振動面等
の角度設定例を示す図である。

【図５】図４に示した角度設定における分光透過率（反
射率）を示す図である。

【図６】従来の反射型液晶表示装置の模式的な一部断面
図である。

【図７】従来の反射型液晶表示装置への入射光量及び液
晶表示装置からの射出光量の関係を示す図である。

【図８】従来の反射型液晶表示装置における「二重像」
の問題を説明するための図である。

【符号の説明】

１液晶表示手段１０液晶パネル１２，１６基板１４，１８透明電極２０液晶層３０反射板４０偏光板５０偏光手段５２偏光板５４光源５６位相差板６０第１の偏光板６２第２の偏光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に透明電極を有する一対の基板とこれ
らの基板に挟持された液晶層を備えた液晶パネルと、一
方の基板の外面に配置された反射板と、一方の基板と反
射板との間に配置された偏光板とから成る液晶表示手
段、及び、この液晶表示手段とは別に設けられた偏光手段、から成
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記偏光手段は、照明装置に取り付けられ
た偏光板であることを特徴とする請求項１に記載の液晶
表示装置。
【請求項３】前記液晶パネルと偏光板との間、あるいは
液晶パネルと偏光手段との間の少なくとも一箇所に、位
相差板を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の液晶表示装置。