KR100295131B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

액정표시장치인 액정표시패널(10)을, 대향하는 내면에 각각 전극을 가진 한 쌍의 투명한 기판의 사이에 액정층을 봉입한 액정셀(12)과, 그 액정셀(12)의 시인측에 배치한, 투명용이축과 직교하는 방향의 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판(14)과, 액정셀(12)의 시인측과 반대쪽에 배치한, 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 가진 직선편광은 반사하는 반사형 편광판(16)과, 상기 흡수형 편광판(14)의 시인측 또는 그 흡수형 편광판(14)과 반사형 편광판(16)과의 사이에 배설한 색필터(18)에 의해 구성된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

액정표시장치인 액정표시패널을 사용하여, 시·분·초 등의 시각정보나 날짜·요일·달·년도 등의 카렌더정보를 디지털표시하는 시계는, 종래로부터 수정발진회로를 구비한 손목 시계나 탁상시계에 많이 이용되고 있다.

또한, 시각정보를 지침에 의해서 표시하는 아날로그식표시와, 시각정보나 카렌더정보를 숫자나 문자로 표시하는 디지털식표시를 조립한 콤비네이션시계도 있다.

또한, 액정표시패널에 의해서 문자판을 구성하여 여러가지 눈금 패턴을 선택적으로 표시하거나, 혹은 시침·분침·초침 등의 지침을 유사표시하기도 하는 아날로그식시계도 제안되어 있다 (예컨대 일본국 특개소54-l53066호 공보참조).

시계 이외에도, 휴대전화나 전자탁상계산기, 휴대게임기, 기타 각종의 전자기기에 있어서, 필요한 정보(문자정보나 화상정보 등)을 표시하는 표시패널로서, 소형으로 소비전력이 매우 적은 반사형의 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 액정표시장치로서의 종래의 액정표시패널은, 대향하는 내면에 각각 전극을 가진 2매의 투명한 기판의 사이에 액정을 봉입한 액정셀을 끼우고, 그 양쪽에 위쪽 편광판과 아래쪽 편광판을 배치하고 있다. 그리고, 액정셀의 한 쌍의 기판의 전극사이에 전압을 인가하여 전계를 부여하면, 액정이 가진 광학특성이 변화하고, 액정표시패널에 입사하는 빛의 투과와 흡수를 부분적으로 제어하여 소정의 표시를 행한다.

그 위쪽 편광판과 아래쪽 편광판은, 모두 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 흡수하는 편광판이다.

이와 같은 종래의 액정표시패널을 사용한 시계에서는, 일반적인 노멀리 화이트·모드로서는, 흰 바탕에 검은 표시로 시각정보나 카렌더정보를 표시한다.

그러나, 이와 같이 흰(밝은) 바탕에 검은(어두운)표시로 시각정보나 카렌더정보를 표시하는 것만으로는, 디자인적으로 변화가 없고, 재미도 부족하여, 소비자에게 싫증을 나게 한다. 그 때문에, 근래 디지털표시식의 시계의 소비는 감소하고 있다. 또한, 콤비네이션시계도 그다지 보급되지 않고, 액정표시패널을 사용한 아날로그표시식의 시계도 보급되고 있지 않다.

다른 전자기기의 액정표시패널도 마찬가지로, 흰 바탕에 검은 표시로 각종 정보를 표시하는 것이 일반적이며, 반전모드로 흑백반전표시를 행할 수 있는 것도 있으나, 역시 변화가 부족하고, 재미도 결여되어 있다.

본 발명은, 이러한 현상황을 감안하여 행해진 것이며, 시계 등의 전자기기에 있어서의 정보를 밝고 보기 쉽게 표시할 수 있으며, 디자인적인 변화가 가능한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같이 구성한 액정표시장치를 제공한다.

대향하는 내면에 각각 전극을 갖는 한 쌍의 투명한 기판 사이에 액정층을 봉입한 액정셀의 시인측에, 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판을 배치하고, 시인측과 반대쪽에 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 반사하는 반사형 편광판을 배치한다. 또, 그 흡수형 편광판의 시인측 또는 이 흡수형 편광판과 반사형 편광판과의 사이에 색필터를 배설하여 구성한다.

또한, 그 액정표시패널의, 반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 광흡수판을 배설하면 좋다. 또, 상기 흡수형 편광판의 시인측에 광산란판을 배설하여도 좋다.

혹은, 상기 반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 백 라이트를 배설하여도 좋다.

그 경우, 반사형 편광판과 백 라이트와의 사이에 반투과판을 배설하면 좋다. 그 반투과판으로서, 흡수형 편광판을 사용할 수도 있다.

이들 백 라이트를 배설한 액정표시패널에 있어서, 상기 흡수형 편광판의 시인측에 광산란판을 배설하여도 좋다.

상기 각 액정표시장치에 있어서, 액정셀의 시인측에 배치한 흡수형 편광판의 투과용이축과, 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 평행하게 하고, 반사형 편광판의 투과용이축과, 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대쪽의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시키도록 하는 것이 바람직하다.

혹은, 액정셀의 시인측에 배치한 흡수형 편광판의 투과용이축과, 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 직교시켜, 반사형 편광판의 투과용이축과, 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대쪽의 액정분자의 장축방향을 평행하게 또는 직교시키도록 하여도 좋다.

(이들 조건은, 특히 액정셀에 트위스트각 90°의 트위스트네마틱액정층을 사용하는 경우에 필요하게 된다. )

상기 액정표시패널의 색필터로서는, 다음과 같은 것을 사용하면 좋다.

1) 거의 특정파장의 빛만을 투과하는 선택투과형 색필터,

2) 투과용이축과 직교하는 진동면을 갖는 직선편광은 특정파장의 빛만을 투과하여 다른 파장의 빛은 흡수하고, 투과용이축과 평행한 진동면을 갖는 직선편광은 모두 투과하는 색편광판,

3) 입사한 빛중 특정파장의 빛을 반사하고, 다른 파장의 빛은 투과하는 유전체다층막,

선택투과형 색필터를 사용하는 경우, 그 투과하는 빛의 특정파장이 다른 복수색의 선택투과형 색필터를 평면적으로 배열하여 배설할 수 있다.

또한, 그 특정파장이 각각 빨강, 초록, 및 파랑의 빛의 파장인 3색의 선택투과형색필터를 일정한 순서로 반복하여 규칙적으로 나란히 배설함으로써, 가법혼색에 의한 다색의 메탈조 칼라표시가 가능해진다.

또한, 그 특정파장이 각각 청록, 자홍, 및 노랑의 빛의 파장영역인 3색의 선택투과형색필터를 일정한 순서로 반복하여 규칙적으로 나란히 배설함으로써, 감법혼색에 의한 다색의 메탈조 칼라표시도 가능해진다.

상기 액정셀의 액정층으로서는, 트위스트네마틱액정층, 슈퍼트위스트네마틱액정층, 또는 게스트 호스트액정층 중 어느 하나를 사용하면 좋다.

상기 액정표시패널의 색필터는, 상기 흡수형 편광판의 시인측, 그 흡수형 편광판과 액정셀과의 사이, 혹은 액정셀과 반사형 편광판과의 사이중 어디에 설치하여도 좋다. 혹은, 그 색필터를 액정셀을 구성하는 투명한 기판과 액정층의 사이에 설치하여도 좋다.

본 발명에 의한 액정표시장치는, 시인측으로부터의 입사광이 흡수형 편광판에 의해서 직선편광이 되고, 상기 액정셀의 전극사이에 전압을 인가한 부분과 하지 않은 부분으로, 그 직선편광이 액정셀을 투과할 때에 트위스트되는 부분과 트위스트되지 않은 부분이 되며, 반사형 편광판에 도달했을 때에 그 투과용이축과 평행한 진동면을 가진 직선편광이 되어 있으면 그것을 투과하고, 투과용이축과 직교하는 진동면을 갖는 직선편광이 되어 있으면 경면반사하여 시인측으로 복귀된다.

또한, 그 빛의 경로중에 색필터가 배설되어 있으므로 칼라화된다. 이 때문에, 그 반사된 부분은 밝게 칼라화된 메탈조 혹은 미러조의 표시상태가 되며, 입사광이 반사형 편광판을 투과한 부분은 그 기초바탕의 색(시계내부의 부품의 색, 광흡수판이나 반투과판 등을 설치한 경우는 검은색 또는 흰색 기타 임의의 색)이 되므로, 그 대조에 의해서, 각종 정보를 밝게 칼라표시할 수 있다.

따라서, 디자인적으로 변화가 있는 시계, 기타 전자기기를 제작하기 위한 액정표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 흡수형 편광판의 시인측에 광산란판을 배설하면, 반사형 편광판에 의한 경면반사광을 산란시켜, 칼라화된 메탈조 혹은 미러조의 표시를 부드러운 색조로 하여 보기 쉽게 하는 동시에, 시야각도 넓힐 수 있다.

반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 백 라이트를 설치하면, 야간 등의 어두운 환경에서도, 백 라이트를 점등함으로써, 반사형 편광판에 입사하는 빛의 반은 그것을 투과하고, 직선편광이 되어 액정셀에 입사한다. 그 액정셀의 전극사이에의 전압인가의 유무에 의해서, 그 직선편광이 트위스트되는 부분과 되지 않는 부분으로 되고, 흡수형 편광판을 투과하는 부분과 거기서 흡수되는 부분과의 명암과, 색필터에 의한 칼라화에 의해서, 각종 정보를 선명하게 칼라표시할 수가 있다.

본 발명은, 시계(와치 및 클럭)이나 휴대형 정보장치 등의 각종전자기기의 표시패널로서 사용되는 액정표시장치에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 l의 실시형태의 구성을 나타내는 모식적인 단면도, 도 2 및 도 3은, 각각 그 변형예를 나타내는 모식적인 단면도이다.

도 4는 도 1에 있어서의 액정셀의 구성을 중간부를 잘라내어 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 5 내지 도 7은 각각 색필터를 설치한 액정셀의 다른 예를 나타내는 도 4와 동일한 단면도이다.

도 8은 도 5 내지 도 7중 어느 하나에 나타내는 액정셀을 사용하는 액정표시장치의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.

도 9 및 도 10은 도 1에 나타낸 액정표시장치에 의한 칼라표시의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.

도 11 내지 도 17은 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 2 내지 제 8 실시형태의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.

18 및 도 19는 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 9 실시형태의 구성과 그에 따른 칼라표시의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.

도 20 및 도 21은 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 10 실시형태의 구성과 그에 따른 칼라표시의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명에 의한 액정표시장치의 최적의 실시의 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

〔제 1 실시형태〕

먼저, 본 발명에 의한 액정표시장치인 액정표시패널의 제 1 실시형태와 그 변형예를, 도 1 내지 도 10에 의해서 설명한다. 이들 도면은, 모두 각 구성부재의 두께 및 간격을 대폭 확대하여 나타내고 있다.

도 1은 그 액정표시패널(10)의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 4는 그 액정셀(12)의 구성을 중간부를 잘라내어 나타내는 모식적인 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 이 액정표시패널(10)은, 액정셀(12)과, 그 시인측(도면에서는 위쪽)에 배치한 흡수형 편광판(14)과, 액정셀(12)의 시인측과 반대쪽(도면에서는 아래쪽)에 배치한 반사형 편광판(16)과, 그 흡수형 편광판(14)과 액정셀(12)과의 사이에 배설한 색필터(18)에 의해 구성되어 있다.

액정셀(12)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 각각 유리 등의 투명한 절연재로 이루어지는 한 쌍의 기판(1,2)을 둘레에 시일재(4)를 설치하여 접합하고, 그 간극에 액정층(3)을 봉입하여 끼워지지하고 있다. 한 쌍의 기판(1,2)의 대향하는 내면에는, 각각 산화인듐석(ITO)등에 의한 투명한 전극(5,6)이 형성되어 있고, 그 적어도 한쪽의 전극은, 시각정보나 카렌더정보의 표시에 필요한 패턴(숫자를 표시하는 경우에는 일반적으로 7 세그먼트 패턴)으로 형성된다.

액정층(3)은, 트위스트각이 90도인 트위스트네마틱(TN)액정으로 이루어진다. 그리고, 각 기판(1,2) 및 전극(5,6)의 액정층(3)과 접촉하는 쪽에는, 액정분자가 소정의 방향으로 배향하도록 배향처리를 실시하고 있다.

액정셀(12)의 시인측에 배치한 흡수형 편광판(14)은, 투과용이축과 평행하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 투과하고, 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 흡수하는 시트형상의 부재이다.

액정셀(12)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형 편광판(16)은, 투과용이축과 평행하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 투과하고, 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 반사하는 시트형상의 부재이다. 이 반사형 편광판 (16)으로서는, 예를 들면, 스미토모스리엠주식회사에서 판매되고 있는 옵티칼 필름DBEF(상품명)을 사용한다.

그리고, 흡수형 편광판(14)의 투과용이축과, 액정셀(12)의 액정층(3)에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향이 평행하게 되도록 배치한다.

또한, 반사형 편광판(16)의 투과용이축과, 액정셀(12)의 액정층(3)에 있어서의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과도 평행하게 되도록 배치한다.

따라서, 흡수형 편광판(14)의 투과용이축과 반사형 편광판(16)의 투과용이축은 직교하고 있다.

또, 도 1에 있어서의 흡수형 편광판(14)과 반사형 편광판(16)내의 줄무늬의 방향은, 각각 투과용이축의 방향을 나타내고 있으며, 흡수형 편광판(14)내의 가로 줄무늬는 지면에 평행한 방향을, 반사형 편광판(16)내의 세로 줄무늬는 지면에 수직인 방향을 나타내고 있다.

흡수형 편광판(14)과 액정셀(12)과의 사이에 배설한 색필터(18)는, 대개 특정파장의 빛만을 투과하고, 다른 파장의 빛은 흡수하는 선택투과형 색필터(흡수형필터라고도 함)이다. 따라서, 이 색필터를 투과한 빛은 특정색으로 칼라화된다.

이 선택투과형의 색필터로서는, 예컨대, 안료를 유기수지 속에 분산배합한 안료분산도포막을 사용한다. 이 안료분산도포막은 도포법이나 인쇄법으로 형성할 수 있기 때문에, 새로운 구성부재를 필요로 하지 않고, 기존의 구성부재의 한 면(도 1에 나타낸 예에서는, 흡수형 편광판(14)의 시인측과 반대쪽의 면, 혹은 액정셀 (12)의 시인측의 기판(1)의 바깥쪽 면)에 도포하여 만들어 넣을 수 있다. 이 안료분산도포막에 입사한 빛은, 특정파장의 빛만을 투과하고, 그 밖의 파장의 빛은 흡수한다.

이 색필터(18)는, 도 1에 나타낸 위치에 한정되는 것이 아니라, 액정표시패널(10)을 구성하는 반사형 편광판(16)보다 시인측이면, 어디에 배치하여도 좋다.

따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 흡수형 편광판(14)의 시인측에 배치하여도, 혹은 도 3에 나타낸 바와 같이, 액정셀(12)과 반사형 편광판(16)과의 사이에 배치하여도 좋다.

혹은, 도 5 또는 도 6에 나타낸 바와 같이 액정셀(12)을 색필터내장의 액정셀(12CF)로 하고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 그 색필터내장의 액정셀(12CF)의 양쪽에, 흡수형 편광판(14)과 반사형 편광판(16)을 배치하는 것만으로, 액정표시패널 (10)을 구성할 수도 있다.

이 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이 액정셀(12CF)의 시인측의 기판(1)의 내면에 안료분산도포막을 도포하여 색필터(18)를 형성하여도 좋고, 도 6에 나타낸 바와 같이 액정셀(12CF)의 시인측과 반대쪽의 기판(2)의 내면에 안료분산도포막을 도포하여 색필터(18)를 형성하여도 좋다.

그리고, 그 각 색필터(18)의 액정층(3)과 접하는 면상에 투명한 전극(5 또는 6)을 형성한다. 그러나, 전극(5)을 형성한 기판(1)의 액정층(3)과 접하는 전체면, 혹은 전극(6)을 형성한 기판(2)의 액정층(3)과 접하는 전체면에 색필터(18)를 형성하도록 하여도 좋다.

색필터(18)로서 선택투과형 색필터를 사용하는 경우, 그 투과하는 빛의 특정파장이 다른 복수색의 선택투과형 색필터를 평면적으로 배열하여 배설할 수 있다.

또한, 그 특정파장이 각각 빨강, 초록, 및 파랑의 빛의 파장인 3색의 선택투과형 색필터를 일정한 순서로 반복하여 규칙적으로 나란히 배설함으로써, 가법혼색에 의한 다색의 메탈조 칼라표시가 가능하게 된다.

예컨대, 색필터내장의 액정셀(12CF)을 도 7에 나타낸 바와 같이 구성하고, 투명한 기판(1)의 내면에, 색필터(18)로서, 600 nm에서 700 nm을 특정파장으로 하는 적색의 안료분산도포막(R)과, 500 nm에서 600 nm을 특정파장으로 하는 녹색의 안료분산도포막(G)과, 400에서 500 nm을 특정파장으로 하는 청색의 안료분산도포막 (B)을, R, G, B의 순으로 반복하여 규칙적으로 배열한다. 그리고, 그 각 안료분산도포막에 각각 전극(5)을 구성하는 독립한 전극엘러먼트를 형성한다. 그리고, 이들 3색의 안료분산도포막(R,G,B)으로 1화소를 구성하도록 하고, 각 안료분산도포막상의 전극엘러먼트와 다른쪽의 공통의 전극(6)과의 사이의 전압인가의 온·오프를 제어함으로써, 가법혼색시킬 수 있다.

이 3색의 안료분산도포막(R, G, B)에 의한 칼라필터(18)를 액정셀(12)의 시인측의 기판(1)의 내면에 설치한 예를 나타내었으나, 시인측과 반대쪽의 기판(2)의 내면에 설치해도 되는 것은 물론이다. 그 경우는, 그 위에 형성하는 전극(6)을 각 안료분산도포막(R,G,B)에 대응하는 전극엘러먼트로서 형성하고, 기판(1)쪽의 전극 (5)을 공통전극으로서 형성한다.

또한, 이들 기판(1,2)중 어느 하나의 바깥면[액정층(3)과 반대쪽 면]에, 상술한 3색의 안료분산도포막(R,G,B)에 의한 칼라필터(18)를 형성하여도 좋지만, 복수의 다른 특정파장을 가진 안료분산도포막이 평면적으로 배열되어 있는 경우, 기판(1) 혹은 기판(2)의 두께분에 의해서, 경사져서 입사하여 온 빛에 대하여 감법혼색을 일으켜 색순도나 밝기를 저하시키기 때문에, 그다지 바람직하지 못하다.

또, 색필터(18)로서, 투과하는 빛의 상기 특정파장이 각각 청록(400nm에서 600nm),자홍색(400nm에서 500nm 및 600nm에서 700nm), 및 노랑(500nm에서 700nm)의 파장영역인 3색(C,M,Y)의 선택투과형 색필터를, 일정한 순서로 반복하여 규칙적으로 나란히 배설하여도 좋다. 그 경우에는, 감법혼색에 의한 다색의 메탈조 칼라표시가 가능해진다.

다음에, 도 1에 나타낸 액정표시패널(10)에 의한 칼라표시의 원리를, 도 9 및 도 10에 의해서 설명한다.

이들 도면에 있어서, 흡수형 편광판(14)내의 가로 줄무늬와 반사형 편광판 (16)내의 세로 줄무늬는, 도 1에 대하여 설명한 바와 같이, 각각 투과용이축이 지면에 평행한 것과, 지면에 수직인 것을 나타내고 있으며, 선단에만 화살표가 붙은 긴 실선은 광선을, 양끝단에 화살표가 붙은 짧은 실선은 각 구성부재를 통과한 후의 직선편광의 진동면의 방향을 나타내고, 가로방향은 지면에 평행, 세로방향은 지면에 수직인 것을 나타내고 있다.

액정셀(12)의 액정층(3)은, 상술한 바와 같이 트위스트각이 90도의 TN 액정으로 이루어지는 것으로 한다. 색필터(18)는, 황색의 빛만을 투과하고, 황색 이외의 빛은 흡수하는 선택투과형 색필터인 것으로 한다.

도 9는, 액정셀(12)의 전극(5,6)사이에 전압을 인가하지 않는(OFF 상태라고 함)배경부분을 나타내고, 이 부분에서는, 액정셀(12)을 투과하는 직선편광의 진동면이, 액정층(3)(도 6)의 트위스트기능에 의해서 90도 트위스트(위상변조)된다.

도 10은, 액정셀(12)의 전극(5,6)사이에 전압을 인가하고 있는 (ON 상태라고 함)문자 등의 표시부분을 나타내고, 이 부분에서는, 액정셀(12)의 액정층(3)은 액정분자가 서서 트위스트기능이 없어지고, 입사한 직선편광은 진동면의 방향이 트위스트(위상변조)되지 않고, 그대로 투과한다.

이 액정표시패널(10)에 시인측(도면에서 위쪽)으로부터 입사하는 빛중, 반은 흡수형 편광판(14)에 의해서 흡수되고, 나머지의 반은 흡수형 편광판(14)을 투과하여 지면에 평행한 방향의 진동면을 갖는 직선편광이 되어 색필터(18)에 입사한다.

그러나, 황색 이외의 빛은, 액정셀(12)의 상태에 상관없이 모두 색필터(18)에 의해서 흡수되어 버린다. 황색의 빛은, 색필터(18)를 투과하여 액정셀(12)에 입사한다.

그리고, 액정셀(12)이 도 9에 나타내는 OFF 상태인 경우에는, 그 황색의 직선편광의 진동면의 방향이 액정셀(12)를 투과하는 사이에 90도 트위스트되어, 지면에 수직인 방향이 되어 반사형 편광판(16)에 입사한다. 따라서, 그 황색의 직선편광은, 진동면의 방향이 반사형 편광판(16)의 투과용이축의 방향과 동일하기 때문에, 반사형 편광판(16)을 투과하고, 시인측에서는 바탕(시계에 장착되어 있으면 그 내부의 부품 등의 색)이 어둡게 보이게 된다.

한편, 액정셀(12)이 도 10에 나타내는 ON 상태인 경우에는, 그 황색의 직선편광은 액정셀(12)을 트위스트되지 않고서 투과하여, 진동면의 방향이 지면에 평행한 방향대로 반사형 편광판(16)에 입사한다. 따라서, 그 황색의 직선편광은, 진동면의 방향이 반사형 편광판(16)의 투과용이축의 방향과 직교하므로, 반사형 편광판(16)에 의해서 경면반사된다. 그 반사광이 입사시와 역경로를 통해서 시인측으로 출사되기 때문에, 황색 메탈릭조로 밝게 보인다. 그것은, 거울 위에 황색 필터를 둔 것과 동일한 보이는 방법이다.

따라서, 정보를 표시하는 문자의 부분만, 액정셀(12)의 전극사이에 전압을 인가하면, 내부를 투시할 수 있는 어두운 배경내에 황색메탈릭조(금색에 가깝다)로 문자가 밝게 표시되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치에서는, 정보를 표시하는 문자 등의 영역에서는, 액정표시패널(10)에 입사하여 칼라화한 빛의 거의 전부가 반사되게 되고, 밝게 칼라화한 메탈조의 표시를 할 수 있다.

한편, 정보를 표시하기 위한 배경영역에서는, 액정표시패널(10)에 입사한 빛은 반사형 편광판(16)을 투과하기 때문에, 반사형 편광판(16)의 시인측과 반대쪽을 투사하게 된다. 그에 따라, 전체적으로는, 문자 등이 칼라화한 메탈조로 뚜렷하게 표시되게 된다.

또한, 반사형 편광판(16)의 투과용이축과 액정층(3)의 시인측과 반대쪽의 액정분자의 장축방향이 직교하도록 배치하면, 흡수형 편광판(14)의 투과용이축과 반사형 편광판(16)의 투과용이축이 평행하게 되기 때문에, 상술의 예와 표시상태가 반전되어, 황색메탈릭조의 배경내에 내부를 투시할 수 있는 상태로 문자 등을 표시할 수가 있다.

색필터(18)로서 다른 투과색인 것을 사용하면 임의의 색의 메탈릭한 표시색또는 배경색을 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 흰 바탕에 검은 표시로 각종 정보를 표시하는 종래의 액정표시장치와 비교하여, 디자인적으로 다채로운 변화가 가능하며, 또한 재미도 있는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

또, 이러한 액정표시패널을 도트 매트릭스표시의 액정표시패널로 하여, 임의의 문자나 도형을 표시할 수 있도록 하거나, 액정셀의 전극을 여러가지 도형 패턴으로 형성하여 필요한 도형을 선택적으로 표시할 수 있도록 하거나 하는 것도 가능하다.

도 2, 도 3, 도 5 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 색필터(18)가 각각 다른 위치에 있는 액정표시패널에 있어서도, 이 액정표시패널에 입사한 빛이 색필터(18)에 의해서 칼라화되는 위치가 다를 뿐이고, 상술한 칼라표시기능은 동일하다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 색필터(18)를 3색의 안료분산도포막(R,G,B)으로 1화소를 구성하도록 구성한 경우에는, 1화소마다 빨강, 초록, 파랑의 3색의 빛을 가법혼색한 경면반사광에 의한 표시를 행할 수 있어, 다색의 메탈릭조로, 임의의 문자나 도형의 칼라표시가 가능하게 된다.

액정셀(12)에 봉입하는 액정층(3)이, 트위스트각이 90도인 트위스트네마틱 (TN)액정의 경우의 예를 설명하였으나, 트위스트각이 90도미만인 TN 액정이나, 트위스트각이 180도에서 270도인 슈퍼·트위스트네마틱(STN)액정, 혹은 게스트 호스트액정 등을 사용하는 것도 가능하다.

슈퍼트위스트네마틱액정을 사용하면, 액정층(3)의 급준성을 향상시킬 수 있고, 대조를 크게 할 수 있다.

액정층(3)이 투과하는 직선편광을 위상변조하여 그 진동면의 방향을 트위스트하는 기능을 갖는 경우에는, 액정셀(12)의 양쪽에 배치하는 흡수형 편광판(14)과 반사형 편광판(16)의 투과용이축은, 서로 평행하게 되도록, 혹은 그 트위스트각과 같은 각도로 교차(트위스트각이 90도이면 직교)하도록 배치한다.

게스트 호스트액정은, 용매로서의 액정중에 용질로서 2색성염료를 용해시킨 혼합계의 액정이다. 전계에 의해 그 액정분자의 배향상태를 변화시키면, 액정분자의 움직임에 따라서 2색성 염료의 배향을 제어할 수 있고, 일정 방향으로부터 입사하는 빛의 흡수를 변조시켜 표시할 수가 있다.

이 게스트 호스트 액정을 이 액정표시패널(10)의 액정셀(12)에 봉입하면, 문자 등의 정보를 표시하는 영역을, 칼라화한 메탈조의 표시상태로 하고, 그 배경부분도 칼라화할 수 있다.

여기서, 색필터(18)로 투과하는 특정파장과, 게스트 호스트액정에 용해한 2색성 염료의 흡수파장을 각각 선택함으로써, 문자 등을 표시하는 영역과 그 배경영역과의 색의 조합을 자유롭게 구성할 수가 있다.

이상의 설명에서는, 색필터(18)로서 선택투과형색필터를 사용한 예에 대하여 설명하였으나, 유전체 다층막을 사용하여도 좋다.

유전체 다층막은, 다른 굴절율을 갖는 유전체를 복수적층한 것으로, 입사한 빛중, 특정파장의 빛을 반사하고, 그 밖의 파장의 빛은 투과한다.

따라서, 유전체 다층막으로 이루어지는 색필터(18)를 흡수형 편광판(14)의시인측에 배치하면, 액정표시패널에 입사하는 빛중 특정파장의 빛만이 유전체 다층막의 색필터(18)에 의해서 반사되고, 특정파장 이외의 빛은 흡수형 편광판(14)에 입사한다. 그 흡수형 편광판(14)의 투과용이축과 평행한 직선편광이, 액정셀(12)에 입사한다. 그리고, 표시의 배경부에서는, 특정파장 이외의 빛의 직선편광이 액정셀(12)로 90도 위상변조되어, 반사형 편광판(16)도 투과한다. 한편, 문자 등의 표시부에서는 액정셀(12)의 전극사이에 전압이 인가되기 때문에, 특정파장이외의 빛의 직선편광이 위상변조되지 않고서 액정셀(12)을 투과하여, 반사형 편광판(16)으로 경면반사되어, 시인측으로 복귀된다.

그 때문에, 문자 등의 정보를 표시하는 영역에서는, 입사한 빛의 거의 전부가 반사되게 되며, 밝은 메탈조의 표시가 된다. 한편, 그 표시의 배경부에서는, 유전체다층막의 색필터(18)에 의해서 특정파장의 빛만이 반사되기 때문에 배경이 칼라화하고, 그 속에 밝은 메탈조의 표시를 할 수 있다.

유전체다층막을 사용한 경우, 그 구성상, 빛의 손실이 거의 없다. 또한, 반사하는 특정파장은, 유전체 각 층의 굴절율의 조합을 바꾸는 것에 따라 자유롭게 설정할 수 있다.

또한, 색필터(18)로서 색편광판을 사용할 수도 있으나, 그 실시형태에 있어서는 후에 상술한다.

기타, 특정파장의 빛만을 투과시켜 그 밖의 파장의 빛은 반사하는 반사형색필터, 입사광의 파장변환을 하는 기능을 갖는 형광필터 등을 사용할 수도 있다.

〔제 2 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 2 실시형태를, 도 11에 의해서 설명한다. 이 도 11은, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 10과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 1에 나타낸 것과 상이한 것은, 반사형 편광판(16)의 시인측과 반대쪽(도면에서는 아래쪽)에 광흡수판(13)을 배설한 점뿐이다. 이 광흡수판(13)에는, 검은색의 광흡수막 혹은 흡수형의 편광판, 흡수형의 색필터 등을 사용한다. 또, 흡수형의 편광판을 사용할 때는, 그 투과용이축과 반사형 편광판(16)의 투과용이축이 직교하도록 배치한다.

이 광흡수판(13)을 반사형 편광판(16)의 시인측과 반대쪽에 배치하면, 반사형 편광판(16)을 투과한 빛을 광흡수판(13)에 의해서 흡수시킬 수 있고, 정보를 표시하기 위한 배경부를, 검은 또는 어두운 표시상태로 할 수 있어, 그 속에 문자 등을 칼라화한 메탈조로 명료하게 표시할 수 있다.

따라서, 표시의 대조가 향상된다. 반전표시를 행하는 경우도, 밝은 메탈조의 배경내에, 시각정보나 카렌더정보 등의 각종의 정보를 검은 또는 그에 가까운 색의 문자로 대조적으로 표시할 수 있다.

그 밖의 기능 및 각종변형예의 적용은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 3 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 3 실시형태를, 도 12에 의해서설명한다. 이 도 12은, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 10과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 제 l 도에 나타낸 것과 상이한 것은, 흡수형 편광판(14)의 시인측(도면에서는 위쪽)에 광산란판(15)을 배설한 점뿐이다.

이 광산란판(15)은, 필름형상 기판상에 산화실리콘인 실리카입자나 아크릴 비즈나 칼슘분말을 접착제에 혼입한 것을 도포하여 형성한 것이다.

이 광산란판(15)을 흡수형 편광판(14)의 시인측에 설치하면, 반사형 편광판(16)으로부터 경면반사되어 시인측에 출사하는 빛을, 이 광산란판(15)에 의해서 난반사시킬 수 있다. 그에 따라, 시각정보나 카렌더정보 등을 표시하는 칼라화된 메탈조의 강한 색조를 부드러운 색조로 하여 보기 쉽게 하는 동시에, 시야각을 넓힐 수도 있다.

광산란판(15)을 흡수형 편광판(14)의 시인측에 배치한 예에 대하여 설명하였으나, 흡수형 편광판(14)과 액정셀(12)의 사이, 혹은 액정셀(12)과 반사형 편광판 (16)의 사이에 광산란판(15)을 배치하여도 좋다.

그 밖의 기능 및 각종 변형예의 적용은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 4 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 4 실시형태를, 도 13에 의해서 설명한다. 이 도 13은, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 제 l 도 내지 도 12와 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 1에 나타낸 것과 상이한 것은, 반사형 편광판(16)의 시인측과 반대쪽에 광흡수판(13)을 배설하고, 흡수형 편광판(14)의 시인측에 광산란판(15)을 배설한 점뿐이다.

이 구성은, 도 11에 나타낸 액정표시패널의 광흡수판(13)과, 도 12에 나타낸 액정표시패널의 광산란판(15)의 양쪽을 설치한 것이며, 그 양쪽의 작용·효과를 얻을 수 있다.

즉, 정보를 표시하기 위한 배경부와 문자부의 대조를 높일 수 있는 동시에, 그 표시의 칼라화된 메탈조를 부드러운 색조로 하여 보기 쉽게 하고, 시야각을 넓힐 수도 있다.

그 밖의 기능 및 각종변형예의 적용은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 5 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 5 실시형태를, 도 14에 의해서 설명한다. 이 도 14는, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 10과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 1에 나타낸 것과 상이한 것은, 반사형 편광판(16)의 시인측과 반대쪽(도면에서는 아래쪽)에 백 라이트(17)를 설치한 점뿐이다.

이 백 라이트(17)는, 전계 발광·디바이스, 라이트 리미팅 다이오드(LED)·어레이, 혹은 냉음극관 또는 열음극관 등의 광원을 사용한다.

이 백 라이트(17)를 반사형 편광판(16)의 시인측과 반대쪽에 배치하면, 백 라이트(17)로부터 반사형 편광판(16)에 입사하는 빛의 반은 투과하고, 직선편광이 되어 액정셀(12)에 입사한다. 시각정보나 카렌더정보 등을 표시하기 위한 배경부에서는, 그 직선편광이 액정셀(12)을 투과할 때에 90도 위상변조되어, 색필터(18)를 특정파장의 빛만이 투과함으로써 칼라화하여, 흡수형 편광판(14)을 투과하여 시인측에 출사한다.

시각정보나 카렌더정보 등의 각종정보를 표시하는 문자 등의 부분에서는, 액정셀(12)의 전극사이에 전압이 인가되기 때문에, 액정셀(12)에 입사한 백 라이트광에 의한 직선편광은, 액정층(3)에 의해 위상변조되지 않고서 투과하기 때문에, 그 진동면이 흡수형 편광판(14)의 투과용이축과 직교하고 있으며, 흡수형 편광판(14)에 흡수된다.

따라서, 외광이 없거나 적은 어두운 장소에서도, 백 라이트(17)를 점등함으로써, 칼라화된 투과광에 의한 밝은 배경부내에, 검은색 또는 어두운 색으로 시각정보나 카렌더정보 등의 각종정보를 표시할 수 있다.

그 밖의 기능 및 각종변형예의 적용은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 6 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 6 실시형태를, 도 15에 의해서 설명한다. 이 도 15는, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 14와 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 14에 나타낸 것과 상이한 것은, 반사형 편광판(16)과 백 라이트(17)와의 사이에 반투과판(19)을 배설한 점뿐이다.

이 예에서는, 반투과판(19)으로서, 흡수형의 편광판을 채용하고, 그 투과용이축이 반사형 편광판(16)의 투과용이축과 이루는 각이 75도가 되도록 배치하였다.

반사형 편광판(16)과 백 라이트(24)의 사이에 반투과판(19)을 배치하면, 백 라이트 (17)를 점등하지 않은 경우에는, 반사형 편광판(16)을 투과한 빛의 반을 반투과판(19)에 의해서 흡수시킬 수 있고, 배경부의 표시를 어둡게 하여, 정보표시의 대조를 높일 수 있다.

한편, 주위의 외광이 적고 백 라이트(17)를 점등한 경우, 반투과판(19)을 투과한 빛에 의해서, 배경부를 밝게 할 수 있고, 정보를 표시하는 문자 등은 검고 어두운 표시로 할 수 있다.

따라서, 백 라이트(17)를 점등하지 않은 경우에도, 점등한 경우에도, 표시의 대조를 높일 수 있다.

그 밖의 기능 및 각종변형예의 적용은, 제 1 실시형태 및 제 5 실시형태의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 7 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 7 실시형태를, 도 16에 의해서 설명한다. 이 도 16은, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 14와 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 14에 나타낸 것과 상이한 것은, 흡수형 편광판(14)의 시인측에 광산란판(15)을 배설한 점뿐이다.

광산란판(15)을 흡수형 편광판(14)의 시인측에 설치하면, 흡수형 편광판(14)에 의해서 경면반사되어 시인측에 출사하는 빛을, 이 광산란판(15)에 의해서 난반사시킬 수 있기 때문에, 정보를 표시하는 문자 등의 칼라화한 메탈조를 부드러운 색조로 하여 보기 쉽게 하는 동시에, 시야각을 넓힐 수도 있다.

그 밖의 기능 및 각종변형예의 적용은, 제 1 실시형태 및 제 5 실시형태의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 8 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 8 실시형태를, 도 17에 의해서 설명한다. 이 도 17은, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 16과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 15에 나타낸 것과 상이한 것은, 흡수형 편광판(14)의 시인측에 광산란판(15)을 배설한 점뿐이다.

광산란판(15)을 흡수형 편광판(14)의 시인측에 설치하면, 흡수형 편광판(14)에 의해서 경면반사되어 시인측에 출사하는 빛을, 이 광산란판(15)에 의해서 난반사시킬 수 있기 때문에, 정보를 표시하는 문자 등의 칼라화한 메탈조를 부드러운 색조로 하여 보기 쉽게 하는 동시에, 시야각을 넓힐 수도 있다.

그 밖의 기능 및 각종변형예의 적용은, 제 1 실시형태 및 제 6 실시형태의 경우 와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

〔제 9 실시형태〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 9 실시형태를, 도 18 및 도 19에 의해서 설명한다. 이 도 18 및 도 19는, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성 및 칼라표시의 원리를 설명하기 위한 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 11과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다. 도 18 및 도 19에 있어서의 각 편광판내의 줄무늬 방향 및 각 화살표 실선의 의미도 도 9 및 도 10에 대하여 설명한 것과 동일하다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 11에 나타낸 것과 상이한 것은, 색필터로서, 선택투과형의 색필터(18)대신에 색편광판(28)을, 흡수형 편광판(14)과 액정셀(12)과의 사이에 배설한 점뿐이다.

이 색편광판(28)은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 갖는 직선편광중, 특정파장의 빛만을 투과하고, 그 밖의 파장의 빛은 흡수한다. 그리고 투과용이축과 평행한 진동면을 갖는 직선편광은 그 특정파장 및 그 밖의 파장의 빛을 함께 투과하는 성질을 갖는다.

여기서는, 색편광판(28)을 그 투과용이축이 흡수형 편광판(14)의 투과용이축과 직교하도록 배치한다.

이 실시형태에서는, 흡수형 편광판(14)-색편광판(28)-액정셀(12)의 순서로 배치되어 있다.

따라서, 흡수형 편광판(14)을 투과하는 빛은, 색편광판(28)의 투과용이축과 직교하는 진동면을 갖는 직선편광이기 때문에, 특정파장의 빛만이 색편광판(28)을 투과한다. 흡수형 편광판(14)을 투과한 그 밖의 파장의 빛은 색편광판(28)으로 흡수된다.

도시의 예에서는, 그 특정한 파장을 황색의 빛의 파장으로 하고 있다.

도 18은, 시인측에서 이 액정표시패널에 입사하는 빛중의 황색 이외의 빛의 경로를 나타내며, 도 19는 황색의 빛의 경로를 나타낸다. 이들 도면의 좌반부는 액정셀(12)의 전극사이에 전압을 인가하지 않는 OFF 상태를, 우반부는 액정셀(12)의 전극사이에 전압을 인가하고 있는 ON 상태를, 각각 나타내고 있다.

시인측에서 이 액정표시패널에 입사한 황색 이외의 빛은 도 18에 나타낸 바와 같이, 흡수형 편광판(14)을 투과하여 그 투과용이축과 평행(지면에 평행)인 진동면을 갖는 직선편광이 되어, 색편광판(28)에 입사하지만, 그 진동면의 방향이 색편광판(28)의 투과용이축의 방향과 직교하기 때문에, 모두 그 색편광판(28)에 의해서 흡수되어 버린다.

따라서, 액정셀(12)의 ON, OFF 상태에 상관없이, 표시에 기여하지 않는다.

시인측에서 이 액정표시패널에 입사한 황색의 빛은 도 19에 나타낸 바와 같이, 흡수형 편광판(14)을 투과하여 그 투과용이축과 평행한 진동면을 갖는 직선편광이 되고, 색편광판(28)에 입사하는 것은, 황색이외의 빛과 동일하지만, 황색의 직선편광은, 그 진동면의 방향이 색편광판(28)의 투과용이축의 방향과 직교하여도 색편광판(28)을 투과할 수 있기 때문에, 그대로 액정셀(12)에 입사한다.

그리고, 액정셀(12)이 OFF 상태인 배경부에서는, 액정셀(12)에 입사한 황색의 직선편광이, 액정셀(12)을 투과할 때에 90도 위상변조되어, 그 진동면의 방향이 반사형 편광판(16)의 투과용이축과 평행(지면에 수직)인 방향이 되기 때문에, 그것을 투과하여, 그 뒤 측에 배설된 광흡수판(13)에 흡수된다. 따라서, 시인측에서는, 검은색 또는 어두운 상태로 보인다.

한편, 액정셀(12)이 ON 상태가 된 문자 등의 표시부에서는, 액정셀(12)에 입사한 황색의 직선편광이, 위상변조되지 않고서 그대로 액정셀(12)을 투과하여 반사형 편광판(16)에 입사한다. 따라서, 그 황색의 직선편광은 진동면의 방향이 반사형 편광판(16)의 투과용이축과 직교하는 방향이기 때문에, 반사형 편광판(16)에 의해서 경면반사되어, 역경로를 통해서 시인측으로 출사한다.

따라서, 정보를 표시하는 문자 등의 영역에서는, 액정셀(12)에 입사한 황색의 빛의 거의 전부가 반사되게 되고, 검은색 또는 어두운 배경부내에, 밝게 칼라화 (황색으로)된 메탈조로 표시된다.

그 때문에, 이 액정표시패널을 전자기기의 표시장치로서 사용하여도, 흰 바탕에 흑표시로 시각정보나 카렌더정보 등의 각종정보를 표시하는 종래의 전자기기와 비교하여, 디자인적인 변화가 가능하며, 재미도 있는 것이 된다.

색편광판(28)을 투과하는 특정파장 즉 빛의 색을 선택하면, 여러가지의 다른색으로 메탈조의 표시를 행할 수 있다.

〔제 10 실시형태〕

다음으로, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 10 실시형태를, 도 20 및 도 21에 의해서 설명한다. 이 도 20 및 도 21은, 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성 및 칼라표시의 원리를 설명하기 위한 모식적인 단면도이며, 도 1 내지 도 11과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그들 설명은 생략한다. 도 20 및 도 21에 있어서의 각 편광판내의 줄무늬방향 및 각 화살표가 붙은 실선의 의미도 도 9 및 도 10에 대하여 설명한 것과 동일하다.

이 액정표시패널의 구성에 있어서, 도 18 및 도 19에 나타낸 것과 상이한 것은, 색필터인 색편광판(28)을, 액정셀(12)과 반사형 편광판(16)과의 사이에 배설한 점뿐이다.

이 색편광판(28)도, 투과용이축과 직교하는 진동면을 갖는 직선편광중, 특정파장(이 예에서는 황색)의 빛만을 투과하고, 그 밖의 파장의 빛(황색 이외의 빛)은 흡수하는 것으로 한다.

시인측에서 이 액정표시패널에 입사하는 빛은, 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 모두 흡수형 편광판(14)을 투과하여 그 투과용이축으로 평행(지면에 평행)한 진동면을 갖는 직선편광이 되어 액정셀(12)로 입사한다. 그리고 그 액정셀 (12)을 투과할 때에, 액정셀(12)이 OFF 상태인 좌반부에서는 90도 위상변조되어, 진동면의 방향이 색편광판(28)의 투과용이축과 평행한 방향의 직선편광이 되어 색편광판(28)에 입사한다.

따라서, 액정셀(12)이 OFF 상태인 배경부에서는, 황색 이외의 빛도 황색의 빛도, 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이 색편광판(28)을 투과하고, 그 투과용이축이 색편광판(28)의 투과용이축과 평행하게 배치되어 있는 반사형 편광판(16)도 투과하여, 광흡수판(13)에 흡수된다.

액정셀(12)이 ON 상태인 문자 등의 표시영역에서는, 황색 이외의 빛은 도 20에 나타낸 바와 같이, 색편광판(28)에 의해서 흡수된다. 황색의 빛은, 색편광판을 투과하여 반사형 편광판(16)에 입사하지만, 그 진동면의 방향이 반사형 편광판(16)의 투과용이축과 직교하기 때문에, 반사형 편광판(16)에 의해서 경면반사되어, 역경로를 통해서 시인측에 출사한다. 그 때문에, 액정셀(12)에 입사하여 칼라화한 빛의 거의 전부가 반사되어 시인측에 출사되게 된다.

따라서, 이 액정표시패널에 의해서도, 시각정보나 카렌더정보 등의 각종정보를, 검은색 또는 어두운 배경내에 밝은 칼라화한 메탈조로 표시할 수가 있다.

그 때문에, 이 액정표시패널을 전자기기의 표시장치로서 사용하면, 흰 바탕에 검은 표시로 시각정보나 카렌더정보등의 각종정보를 표시하는 종래의 전자기기와 비교하여, 디자인적인 변화가 가능하며, 재미도 있는 것이 된다.

색편광판(28)을 투과하는 특정파장 즉 빛의 색을 선택하면, 여러가지의 다른 색으로 메탈조의 표시를 행할 수 있다.

또, 상술한 도 9 및 도 10의 구성예에 있어서도, 제 1 구성예에 있어서 설명한 색필터(18)와 마찬가지로, 이 색편광판(28)을 흡수형 편광판(14)의 시인측, 혹은 액정셀(12)내중 어느 하나의 기판의 내면측에 설치하도록 하여도 좋다.

또한, 제 1 구성예에 있어서 설명한 색필터(18)이외의 각종의 변경예는, 상술한 제9 및 제10의 구성예에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치는, 각종의 정보를, 어두운 배경내에 칼라화된 메탈릭조로 밝고 뚜렷한 표시를 하거나, 그 반대로 칼라화된 메탈릭조의 배경내에 검은 또는 어두운 색으로 표시하거나 할 수 있으며, 그 표시색은 임의로 선택할 수 있다.

따라서, 이 액정표시장치(액정표시패널)를 각종전자기기의 표시패널로서 사용하면, 흰 바탕에 검은 표시로 시각정보나 카렌더정보 등의 각종정보를 표시하는 종래의 시계 그 밖의 전자기기와 비교하여, 디자인적으로 다채로운 변화가 가능하게 되고, 재미도 있는 것으로 할 수 있다.

또한, 외광이 없거나 적은 어두운 환경에서도 사용할 수 있는 백 라이트부착의 액정표시장치에도 적용할 수 있다.

또한, 시각정보나 카렌더정보 혹은 수치정보 등을 숫자에 의해서 디지털표시하는 액정표시장치에 한정되지 않고, 상술의 액정표시패널을 도트매트릭스표시의 액정표시패널로 하여 임의의 문자나 도형을 표시할 수 있도록 하거나, 혹은 액정셀의 전극을 다수의 도형 패턴으로 형성하여 그것을 여러가지 도형을 선택적으로 표시할 수 있도록 한 액정표시장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (22)

1. 대향하는 내면에 각각 전극을 갖는 한 쌍의 투명한 기판의 사이에 액정층을 봉입한 액정셀과,

   그 액정셀의 시인측에 배치한, 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판과,

   상기 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한, 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 갖는 직선편광은 반사하는 반사형 편광판과,

   상기 흡수형 편광판의 시인측 또는 이 흡수형 편광판과 상기 반사형 편광판과의 사이에 배설한 색필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 광흡수판을 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 흡수형 편광판의 시인측에 광산란판을 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 흡수형 편광판의 시인측에 광산란판을 배설하고, 상기 반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 광흡수판을 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 1 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 백 라이트를 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 5 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 반사형 편광판과 상기 백 라이트와의 사이에 반투과판을 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 반투과판이 흡수형 편광판인 액정표시장치.
8. 제 1 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 흡수형 편광판의 시인측에 광산란판을 배설하고, 상기 반사형 편광판의 시인측과 반대쪽에 백 라이트를 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제 8 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

   상기 반사형 편광판과 상기 백 라이트와의 사이에 반투과판을 배설한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 반투과판이 흡수형 편광판인 액정표시장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 액정셀의 시인측에 배치한 흡수형 편광판의 투과용이축과, 상기 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 평행하게 하고,

    상기 반사형 편광판의 투과용이축과, 상기 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대쪽의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시키도록 한 액정표시장치.
12. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 액정셀의 시인측에 배치한 흡수형 편광판의 투과용이축과, 상기 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 직교시키고,

    상기 반사형 편광판의 투과용이축과, 상기 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대쪽의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시키도록 한 액정표시장치.
13. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 색필터가, 특정파장의 빛만을 투과하는 선택투과형색필터인 액정표시장치.
14. 제 13 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 색필터가, 상기 특정파장이 다른 복수색의 색필터가 평면적으로 배열되어 있는 액정표시장치.
15. 제 13 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 색필터가, 상기 특정파장이 빨강, 초록, 및 파랑의 빛의 파장인 3색의 색필터가 일정한 순서로 반복하여 규칙적으로 배열되어 있는 액정표시장치.
16. 제 13 항 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 색필터가, 상기 특정파장이 각각 청록, 자홍색, 및 황색의 빛의 파장인 3색의 색필터가 일정한 순서로 반복하여 규칙적으로 배열되어 있는 액정표시장치.
17. 제 1 항 내지 제 10항중 어느 한 항에 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 색필터가, 투과용이축과 직교하는 진동면을 갖는 직선편광은 특정파장의 빛만을 투과하여 다른 파장의 빛은 흡수하고, 투과용이축과 평행한 진동면을 갖는 직선편광은 모두 투과하는 색편광판인 액정표시장치.
18. 제 l 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 기재의 액정표시장치에 있어서,

    상기 색필터가, 입사한 빛중 특정파장의 빛을 반사하고, 다른 파장의 빛은 투과하는 유전체다층막인 액정표시장치.
19. 제 1 항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정셀의 액정층이, 트위스트네마틱액정. 슈퍼트위스트네마틱액정, 또는 게스트 호스트액정중 어느 하나로 이루어지는 액정표시장치.
20. 제 1 항 내지 제 10 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 색필터를, 상기 흡수형 편광판과 상기 액정셀과의 사이에 설치한 액정표시장치.
21. 제 1 항 내지 제 10 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 색필터를, 상기 액정셀과 상기 반사형 편광판과의 사이에 설치한 액정표시장치.
22. 제 1 항 내지 제 10 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 액정색필터를, 상기 액정셀을 구성하는 상기 투명한 기판과 액정층과의 사이에 설치한 액정표시장치.