KR100295132B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

대향하는 내면에 각각 전극을 형성한 한쌍의 투명한 기판 간극에 액정층을 봉입하여 구성한 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)을, 시인측으로부터 순서대로 배치하고, 그 제 1 액정셀(16)의 시인측에 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 흡수형편광판(12)을 배치하고, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 반사형편광판(14)을 배치하여 디자인면에서 변화가 있는 액정표시장치를 구성한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
액정표시패널을 사용하여, 시·분·초 등의 시간정보나, 날자·요일·월·년 등의 카렌더정보를 디지털표시하는 시계는 종래부터, 수정발진회로를 구비한 손목 시계나 탁상시계에 다용되어 있다.
또한, 시간정보를 지침에 의해서 표시하는 아날로그식표시와, 시간정보나 카렌더정보를 숫자나 문자로 표시하는 디지털식표시를 조합한 콤비네이션 시계도 있다.
또한, 액정표시패널에 의해서 문자판을 구성하여 여러가지의 눈금 패턴을 선택적으로 표시하거나, 혹은 시침·분침·초침 등의 지침을 유사표시하기도 하는 아날로그식시계도 제안되어 있다(예컨대 특개소54-l53066호공보참조).
시계 이외에도, 휴대전화기나 전자탁상계산기, 휴대 게임기, 기타 각종의 전자기기에 있어서, 필요한 정보(문자정보나 화상정보)를 표시하는 표시패널로서, 소형으로 소비전력이 지극히 적은 반사형의 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.
이러한 액정표시장치로서의 종래의 액정표시패널은, 대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2매의 투명한 기판 사이에 액정을 봉입한 액정셀을 끼워, 그 양측에 윗편광판과 아래편광판을 배치하고 있다. 그리고, 액정셀의 한 쌍의 기판의 전극사이에 전압을 인가하여 전계를 주면, 액정이 가지는 광학특성이 변화하여, 액정표시패널에 입사하는 빛의 투과와 흡수를 부분적으로 제어하여 소정의 표시를 한다.
그 윗편광판과 아래편광판은, 어느 것이나 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 편광판이다.
이러한 종래의 액정표시패널을 사용한 시계에서는, 일반적인 노말리화이트·모드에서는, 흰 바탕에 흑표시로 시간정보나 카렌더정보를 표시한다.
그렇지만, 이와 같이 흰색(밝음)바탕에 검정(어두움)표시로 시간정보나 카렌더정보를 표시하는 것만으로는, 디자인면에서 변화가 없고, 재미도 결여되어, 소비자에게 싫증을 내게 한다. 그 때문에, 근년 디지털표시식의 시계의 소비는 떨어지고 있다. 또한, 콤비네이션시계도 너무 보급되지 않고, 액정표시패널을 사용한 아날로그표시식의 시계도 보급되어 있지 않다.
다른 전자기기의 액정표시패널도 동일하게, 흰 바탕에 검정표시로 각종 정보를 표시하는 것이 일반적이며, 반전모드로 흑백반전표시를 행할 수 있는 것도 있지만, 역시 변화가 결여되고, 재미도 결여되어 있었다.
본 발명은, 이러한 현상에 비추어 행해진 것으로서, 디자인면에서 변화가 있고, 시계 등의 각종 전자기기에 있어서의 정보를 밝고 보기 쉽게 표시할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[발명의 개시]
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같이 구성한 액정표시장치를 제공한다.
대향하는 내면에 각각 전극을 형성한 한 쌍의 투명한 기판의 간극에 액정층을 봉입하여 구성한 제 1 액정셀을 시인측에, 제 2 액정셀을 그 뒤 측에 배치하고, 그 제 1 액정셀의 시인측에, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 흡수형편광판을 배치한다. 또한, 제 2 액정셀의 시인측과 반대측에, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 반사형편광판을 배치하여, 액정표시장치를 구성한다.
상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에, 반사판 혹은 색필터를 배치하면 좋다.
색필터를 배치하는 경우는, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나를 사용하면 된다.
상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하면 좋다.
상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하고, 반사형편광판의 시인측과 반대측에 반사판 혹은 색필터를 배치하여도 좋다.
상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 색필터를 배치하고, 그 색필터의 시인측과 반대측에 반사판을 배치하여도 좋다. 또한, 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하면 좋다.
혹은, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 백라이트를 배치하여도 좋다.
그 백라이트는, 전계발광·라이트, 발광다이오드·어레이, 열음극간, 및 냉음극관 중 어느 하나를 채용하면 좋다.
이 경우, 반사형편광판과 백라이트와의 사이에 반투과반사판 혹은 색필터를 배치하면 좋다.
이 경우라도, 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하면 좋다.
상기 반사형편광판과 상기 백라이트와의 사이에, 색필터와 반투과반사판을 배치하여도 좋다.
이들 액정표시장치에 있어서, 상기 흡수형편광판과 반사형편광판을, 그 각 투과용이축이 서로 직교 또는 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 액정셀 및 제 2 액정셀의 액정층이, 투과하는 직선편광에 대하여 위상변조 또는 강도변조를 하는 액정으로 이루어지면 좋다.
그 제 1 또는 제 2 액정셀의 액정층으로서는, 트위스트네마틱액정, 슈퍼·트위스트네마틱액정, 혹은 게스트호스트액정 중 어느 하나를 사용하면 좋다.
게스트호스트액정의 경우는, 초기 배향을 호모지니어스 배향으로 하거나, 초기 배향을 호메오트로픽 배향으로 한 게스트호스트액정이 좋다.
혹은, 상기 제 1 또는 제 2 액정셀의 액정층이, 강유전성액정 혹은 반강유전성액정이어도 좋다.
상기 제 1 액정셀의 액정층이, 트위스트네마틱액정, 혹은 초기 배향을 호모지니어스 배향으로 하거나 호메오트로픽 배향으로 한 게스트호스트액정인 경우에는, 상기 흡수형편광판의 투과용이축과 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 직교 또는 평행시키는 것이 바람직하다.
상기 제 1 액정셀 및 제 2 액정셀의 액정층이, 어느 것이나 트위스트네마틱액정으로 이루어지는 경우에는, 상기 흡수형편광판의 투과용이축과 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시켜, 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과 제 2 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시키고, 제 2 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과 상기 반사형편광판의 투과용이축을 평행 또는 직교시키는 것이 바람직하다.
상기 제 1 액정셀의 한 쌍의 투명한 기판의 내면에 각각 형성한 전극을, 어느 것이나 전면전극으로 함으로써, 메탈릭조의 셔터의 기능을 갖게 할 수 있다.
이와 같이 구성한 본 발명에 의한 액정표시장치에 의하면, 메탈릭조의 배경내에 투명 혹은 검정이나 임의의 색으로 문자나 도형에 의한 정보를 표시하거나, 그 반대로 투명 혹은 검정이나 임의의 색의 배경내에 메탈릭조로 문자나 도형에 의한 정보를 콘트라스트가 좋게 표시할 수가 있다. 또한, 백라이트를 설치하면, 야간 등에는 투과형의 표시도 가능하게 된다.
본 발명은, 시계(워치 및 클럭)나 휴대정보장치 등의 각종 전자기기의 표시패널로서 사용되는 액정표시장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1 실시형태의 구성을 나타내는모식적인 단면도,
도 2 및 도 3은, 도 1에 있어서의 제 1 액정셀(16) 및 제 2 액정셀(18)을 각각 중간부를 파단하여 나타내는 확대단면도이다.
도 4 내지 도 18은, 각각 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 2 실시형태 내지 제16의 실시형태의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명에 의한 액정표시장치의 최선의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
〔제1의 실시형태: 도 1 내지 도 3〕
우선, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 3에 의해서 설명한다.
이 액정표시장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)을, 그 표시영역이 겹치도록 배치하고, 그 시인측(도면에서는 위쪽)의 제 1 액정셀(16)의 시인측에 흡수형편광판(12)을 배치한다. 또한, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 반사형편광판(14)을 배치한다.
여기서, 제 1 액정셀(16)의 시인측에 설치하는 흡수형편광판(12)은, 투과용이축과 평행하는 진동면을 가지는 직선편광은 투과하고, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 시트형상의 부재이다.
제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 배치하는 반사형편광판(14)은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하고, 투과용이축과 평행하는 진동면을 가지는 직선편광은 투과하는 시트형상의 부재이다.
이 반사형편광판(14)으로서는, 스미토모스리엠주식회사에서 판매하고 있는 옵티컬필름 DBEF(상품명)을 사용한다.
제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)은, 각각 도 2 및 도 3에 확대하여 나타낸 바와 같이, 2장의 유리에 의한 투명한 기판(1,2)을 그 주위에 시일재(4)를 설치하여 맞붙이고, 그 간극에 액정층(3)을 봉입하고 있다. 그 액정층(3)으로서는, 이 실시형태에서는 트위스트네마틱액정을 사용한다.
그리고 2매의 기판(1,2)의 액정층(3)에 접하는 대향하는 내면에는, 각각 산화인듐주석(ITO)에 의한 투명한 전극(5,6) 또는 (7,8)을 형성하고, 그 표면을 액정분자가 소정의 방향으로 배향하도록 배향처리를 하고 있다.
그리고, 이들 전극(5,6)사이 및 전극(7,8)사이에 전압을 인가함으로써, 전극사이의 액정의 배향상태를 변화시켜, 시간정보나 카렌더정보 등의 정보를 표시한다.
제 1 액정셀(16)과 흡수형편광판(12)은, 제 1 액정셀(16)의 시인측의 액정분자의 장축방향과 흡수형편광판(12)의 투과용이축가 평행하게 되도록 배치한다. 또한, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)은, 제 1 액정셀(16)의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과 제 2 액정셀(18)의 시인측의 액정분자의 장축방향이 평행하게 되도록 한다.
또한, 제 2 액정셀(18)과 반사형편광판(14)은, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과 반사형편광판(14)의 투과용이축이 직교하도록 배치한다.
또한, 제 1 액정셀(16) 및 제 2 액정셀(18)의 트위스트각은 90도가 되도록 설정한다.
그리고, 제 1 액정셀(16)의 시인측에 설치한 흡수형편광판(12)의 투과용이축과 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형편광판(14)의 투과용이축은 직교하도록 배치한다.
이 액정표시장치로서는, 제 1 액정셀(16) 및 제 2 액정셀(18)의 각 전극사이에 전압을 인가하지 않은 오프상태에서는, 시인측에서 흡수형편광판(12)에 입사한 광의 반은 흡수형편광판(12)에 흡수되고, 나머지의 반의 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가지는 직선편광이 그것을 투과하여 제 1 액정셀(16)에 입사하고, 라이트 가이드효과에 의해 소정의 트위스트각(이 경우 90°)만큼 편광의 진동방향이 비틀어진다.
이어서, 제 2 액정셀(18)에 입사한 빛은 라이트 가이드효과에 의해, 그 진동면이 트위스트각만큼 비틀어진다.
제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향은, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형편광판(14)의 투과용이축의 방향과 직교하고 있기 때문에, 제 2 액정셀(18)을 출사한 빛은, 반사형편광판(14)에 의해서 거울면반사된다.
이 반사된 빛은, 제 2 액정셀(18),제 1 액정셀(16)의 순으로 전파하지만, 라이트 가이드효과에 의해, 제 1 액정셀(16)의 시인측에 설치한 흡수형편광판(12)의투과용이축과 평행하는 방향으로 진동면을 가지는 직선편광이 되기 때문에, 그대로 흡수형편광판(12)을 투과하여 시인측에 출사한다. 따라서, 관찰자는 반사형편광판 (14)에서 반사한 메탈조의 반사광을 시인한다.
다음에, 제 1 액정셀(16)에 액정분자가 호메오트로픽 배향이 되도록 전극 (5,6)사이에 전압을 인가하면, 제 1 액정셀(16)의 라이트 가이드효과가 소실된다. 따라서, 흡수형편광판(12)의 투과용이축방향의 입사광의 진동성분은 진동면을 회전하지 않고 제 2 액정셀(18)에 입사한다. 결국, 흡수형편광판(12)과 반사형편광판 (14)으로 이루어지는 직교편광자대 사이에 제 2 액정셀(18)을 협지한 것과 등가가 된다.
여기서, 제 1 액정셀(16)의 전극(5,6)은 전면전극으로 하고, 제 2 액정셀 (18)의 전극(7,8)을 문자나 도형을 표시하기 위한 소정의 패턴, 혹은 도트매트릭스와 그 행 또는 매열의 띠형상으로 형성해 놓으면, 제 2 액정셀(18)의 전극(7,8)사이에 전압을 인가한 온상태의 부분에서는 라이트 가이드효과를 잃기 때문에, 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 방향의 진동면을 가지는 직선편광은, 그대로 투과하여 반사형편광판(14)의 투과용이축과 직교하는 방향의 진동면을 가지는 직선편광이 되므로, 반사형편광판(14)에 의해서 거울면반사된다. 따라서, 관찰자는 그 메탈조의 반사광을 시인한다.
제 2 액정셀(18)의 전극(7,8)사이에 전압을 인가하지 않은 오프상태의 부분에서는, 제 2 액정셀(18)에 입사한 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 방향의 진동면을 가지는 직선편광은, 90°비틀어지고, 반사형편광판(14)의 투과용이축과 평행한 진동면을 가지는 직선편광이 되기 때문에, 모두 그 반사형편광판(14)을 투과하여, 기초의 색이 보이는 투시상태가 된다. 반사형편광판(14)의 아래쪽에 광흡수부재 혹은 착색부재 등을 배치해 놓으면, 검정 혹은 그 착색부재의 색으로 보인다.
이와 같이, 이 제 1 실시형태의 액정표시장치에서는, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)이 같이 오프상태일 때에는 전면이 메탈조표시가 되고, 제 1 액정셀 (16)의 전극(전면전극)(5,6)사이에 전압을 인가한 온상태일 때에는, 투명상태가 되기 때문에, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해, 메탈조의 셔터를 개폐할 수가 있다.
또한, 제 1 액정셀(16)의 전극(5,6)사이에 전압을 인가한 상태에서, 제 2 액정셀(18)의 소요의 전극(7,8) 사이에 전압을 인가함으로써, 소요의 표시부분만이 메탈조의 표시상태가 되어, 메탈조의 정보표시가 가능하게 된다.
이 때문에, 흰 바탕에 검정표시로 시간정보나 카렌더정보 등의 정보를 디지털표시하는 액정표시장치에 비해서, 이 액정표시장치는, 표시의 콘트라스트가 높을 뿐만 아니라, 디자인면에서도 변화가 풍부하고, 재미도 있는 것으로 하는 것이 가능하다.
따라서, 이 액정표시장치를 사용하면, 디자인면에서 변화가 있는 전자시계 등의 전자기기를 제공할 수가 있다.
또한 여기서, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)을 사이에 끼워 상하로 배치한 흡수형편광판(12)의 투과용이축과 반사형편광판(14)의 투과용이축이 평행하게되도록 배치하여도 좋다.
그와 같이 구성하면, 앞의 설명과는 반대로, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀 (18)의 양쪽이 오프상태일 때에는, 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가지는 직선편광은, 제 1 액정셀(16)및 제 2 액정셀(18)의 라이트 가이드효과에 의해서 90°씩 비틀려지고, 180°회전하여, 반사형편광판(14)의 투과용이축방향의 진동면을 가지는 직선편광이 된다. 따라서, 그 빛은 모두 반사형편광판(14)을 투과하여, 투시상태가 된다.
제 1 액정셀(16)의 전면의 전극(5,6)사이에만 전압을 인가한 경우는, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시가 된다.
또한, 제 1 액정셀(16)을 온상태로 한 채로, 제 2 액정셀(18)의 문자나 시간표시를 위한 소요 패턴의 전극(7,8)에만 전압을 인가하면, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시 중에 문자나 시간 등의 표시를 할 수 있다.
또, 제 1 액정셀(16)의 전극(5,6)에 의해서 문자나 도형 등의 소정의 패턴을 형성하고, 제 2 액정셀(18)의 전극(7,8)을 전면전극으로 하여도 좋다.
이 때는, 시인측에 배치하는 흡수형편광판(12)의 투과용이축과, 제 1 액정셀(16)의 시인측의 액정분자의 장축방향을 가지런히 하도록 배치한다.
또한, 이 액정표시장치에 있어서의 제 1 액정셀(16) 및 제 2 액정셀(18)의 한편 혹은 그 양쪽의 액정층(3)으로서, 트위스트네마틱액정 이외에, 게스트호스트액정도 사용할 수 있다.
이 게스트호스트액정은, 용매로서의 액정 중에, 용질로서 2색성염료를 용해시킨 혼합계의 액정이다. 그 액정분자를 전계에 의해서 배향상태를 변화시키면, 액정분자의 움직임에 따라서 2색성염료의 배향을 제어하고, 일정방향에서 입사하는 빛의 흡수를 변조시켜 컬러표시를 할 수가 있다.
또한, 이들 액정층(3)으로서 슈퍼트위스트네마틱액정이나 강유전성액정 또는 반강유전성액정도 사용할 수 있다.
〔제 2 실시형태: 도 4〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 2 실시형태를 도 4에 의해서 설명한다. 이 도 4에 있어서, 도 1과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한, 제 1 액정셀(16) 및 제 2 액정셀(18)의 구성도 도 2 및 도 3에 나타낸 제 1 실시형태의 것과 마찬가지다. 이들은, 이후의 도 5 내지 도 18에 있어서도 동일하다.
이 도 4에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 전술의 도 1에 나타낸 제 1 실시형태와 다른 점은, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형편광판 (14)의 시인측과 반대측(도면에서는 아래쪽)에 반사판(20)을 설치한 점뿐이다.
이 반사판(20)은, 필름형상 기판에 알루미늄이나 니켈 등의 금속박막을 형성한 부재이다.
이 액정표시장치에서는, 반사형편광판(14)의 아래쪽에 반사판(20)을 배치하고 있기 때문에, 반사형편광판(14)을 투과한 직선편광은 반사판(20)에 의해서 반사되고, 반대 경로를 지나서 시인측에 출사한다.
따라서, 반사형편광판(14)의 반사특성과 반사판(20)의 반사특성에 소정의 차를 둠으로써, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해 반사특성을 전환할 수 있다.
여기서, 제 2 액정셀(18)의 전극에 문자나 시각표시를 위한 소정의 패턴을 형성해 놓으면, 제 2 액정셀(18)의 전압인가부는 라이트 가이드효과를 잃기 때문에, 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가지는 직선편광이 입사하면, 그대로 투과하고, 반사형편광판(14)의 투과용이축과 직교하는 반사축방향의 진동면을 가진 직선편광으로서 반사형편광판(14)에 입사한다. 그 때문에, 그 입사광은 반사형편광판(14)에 의해서 모두 반사되고 시인측에 출사되며, 관찰자는 반사형편광판(14)이 가지는 반사특성으로 메탈조의 반사광을 시인한다.
이와 같이, 이 액정표시장치에서는, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)에 어느 것이나 전압을 인가하지 않을 때는, 전면이 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시가 된다. 또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가하였을 때는, 반사판(20)의 반사특성으로 결정되는 반사특성이 되기 때문에, 제 1 액정셀(16)의 전압인가와 비인가에 의해, 메탈조셔터의 개폐를 할 수 있다.
또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서, 제 2 액정셀 (18)의 소정의 패턴의 전극에 전압을 인가함으로써, 소정 패턴부만을 반사형편광판 (14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조로 표시하는 것이 가능하게 된다.
이 때문에, 흰 바탕에 흡수형편광판의 흡수특성으로 결정되는 검정표시로 각종의 정보를 표시하는 종래의 액정표시장치와 비교해서, 이 실시형태의 액정표시장치는, 반사형편광판(14)과 반사판(20)의 반사특성의 전환에 의해서 콘트라스트를내놓을 수 있기 때문에, 디자인면에서 변화가 있고, 재미있게 구성할 수 있다.
이 액정표시장치를 시계(주로 워치)에 적용하면, 디자인면에서 변화가 있는 디지털표시의 시계를 제공할 수가 있다.
또한, 이 실시형태에 있어서는, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 배치한 반사형편광판(14)의 아래쪽에 반사판(20)을 설치한 구성을 취하고 있다.
이와 같이, 반사판(20)을 반사형편광판(14)의 아래쪽에 배치하면, 반사판 (20)이 편광해소형이더라도, 반사형편광판(14)을 투과한 빛은 반사판(20)과 반사형편광판(14)의 이면측 사이에서 되풀이하여 반사시킬 수 있어, 빛의 이용효율이 향상한다. 그 때문에, 밝고 콘트라스트가 높은 표시를 할 수 있다.
또한 여기서, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)을 사이에 끼우고 상하로 배치하는, 흡수형편광판(12)과 반사형편광판(14)을 그 서로의 투과용이축이 평행하게 되도록 배치하여도 좋다.
그와 같이 배치하면, 앞의 설명과는 반대로, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀 (18)의 양쪽에 전압을 인가하지 않을 때는, 반사판(20)의 반사특성으로 결정되는 표시가 되고, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에만 전압을 인가하는 경우는, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시가 된다.
또한, 제 1 액정셀(16)에 전압을 인가한 채로, 제 2 액정셀(18)에 문자나 도형 등을 표시하기 위한 소정의 패턴의 전극에 전압을 인가하면, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시 중에 반사판(20)의 반사특성으로 결정되는 문자나 도형 등의 표시를 할 수 있다.
여기서도 물론, 제 1 액정셀(16)에 문자나 도형 등의 표시에 필요한 패턴의 전극을 형성하고, 제 2 액정셀(18)에 전면전극을 형성하도록 하여도 좋다.
그 경우는, 시인측에 배치하는 흡수형편광판(12)의 투과용이축과, 시인측의 제 1 액정층(16)의 액정분자의 장축방향을 가지런히 하도록 구성한다.
그 밖의 각종 변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제 3 실시형태: 도 5〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 3 실시형태를 도 5에 의해서 설명한다. 이 도 5에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 1에 나타낸 제 1 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형편광판(14)의 시인측과 반대측(도면에서는 아래쪽)에 색필터(24)를 설치한 점뿐이다.
이 색필터(24)로서는, 선택투과형의 색편광판이나 유전체다층막필터, 혹은 선택투과형의 색필터 등을 사용한다.
선택투과형의 색편광판은, 투과용이축과 평행한 진동면을 가지는 직선편광은 모든 파장의 빛을 투과하지만, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광에 대해서는, 특정파장의 빛(특정한 색의 빛)만을 투과하고, 그 밖의 파장의 빛은 흡수하는 성질을 가진다.
유전체다층막필터는, 다른 굴절율을 가지는 유전체를 복수적층한 것이며, 입사한 빛 중, 특정파장의 빛을 반사하고, 그 밖의 파장의 빛은 투과한다.
선택투과형의 색필터는, 입사한 빛 중, 특정파장의 빛만을 투과하고, 그 밖의 파장의 빛은 흡수하는 가장 일반적인 색필터이다. 예컨대, 유기수지중에 특정한 색의 안료를 분산배합한 안료분산도포막 등을 사용한다.
이 액정표시장치에서는, 반사형편광판(14)의 아래쪽에 색필터(24)를 배치하고 있기 때문에, 반사형편광판(14)을 투과한 직선편광은 그 색필터(24)의 특성으로 결정되는 반사특성으로 반사한다.
이 때, 색필터(24)로서 반사형의 것을 사용한 경우는, 색필터(24)의 반사 스펙트럼으로 결정되는 반사색이 되고, 색필터(24)를 흡수형으로 한 경우는, 가라앉은 색조로 할 수 있다. 따라서, 반사형편광판(14)의 반사특성과 색필터(24)의 반사 및 흡수특성을, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해 전환할 수 있다.
여기서, 제 2 액정셀(18)에, 문자나 도형 등을 표시하기 위하여 소정 패턴의 전극을 형성해 놓으면, 제 2 액정셀(18)의 전압인가부는 라이트가이드효과를 잃기 때문에, 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 방향의 진동면을 가지는 입사직선편광은, 반사형편광판(14)의 투과용이축과 직교하는 반사축방향의 진동면을 가지는 직선편광으로서 반사형편광판(14)에 입사한다. 그 때문에, 그 입사한 직선편광은 반사형편광판(14)에 의해서 전면반사되기 때문에, 관찰자는 반사형편광판(14)이 가지는 반사특성으로 메탈조의 반사광을 시인한다.
이와 같이, 이 액정표시장치에서는, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)에 어느 것도 전압을 인가하지 않을 때는, 전체가 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 된다. 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 때는, 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 특성이 되기 때문에, 제 1 액정셀(16)의 전압인가와 비인가에 의해, 메탈조셔터의 개폐를 할 수 있다.
또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서 제 2 액정셀 (18)의 소정의 패턴의 전극에 전압을 인가함으로써, 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 배경색 중에, 소정 패턴부만을 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조로 표시가능하게 된다.
이 때문에, 흰 바탕에 흡수형편광판의 흡수특성으로 결정되는 검정표시로 각종의 정보를 표시하는 종래의 액정표시장치에 대하여, 이 실시형태의 액정표시장치는, 반사형편광판(14)과 색필터(24)의 반사 및 흡수특성의 전환에 의해서 콘트라스트를 내놓을 수 있기 때문에, 디자인면에서 변화가 있고, 재미도 있도록 구성할 수 있다.
또한, 이 실시형태에 있어서는, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 배치한 반사형편광판(14)의 아래쪽에 색필터(24)를 설치한 구성을 채용하고 있다.
이와 같이, 색필터(24)를 반사형편광판(14)의 아래쪽에 배치하면, 색필터 (24)가 편광해소형인 것이어도, 반사형편광판(14)을 투과한 빛은 색필터(24)와 반사형편광판(14)의 이면측과의 사이에서 되풀이하여 반사시킬 수 있고, 빛의 이용효율이 향상하여, 밝고 콘트라스트가 좋은 표시를 할 수 있다.
또한, 이와 같이 색필터(24)를 반사형편광판(14)의 아래쪽에 배치하면, 반사형편광판(14)을 투과한 빛의 특정파장을, 색필터(24)에 의해서 반사 및 흡수시킬 수 있다. 그 때문에, 시계용 액정표시장치에 적용하는 경우, 시·분·초 등의 시간정보나, 날자·요일·월·년 등의 카렌더정보를 디지털로 표시하는 영역 또는 배경, 혹은 시침분침초침의 지침을 아날로그적으로 표시하는 영역 또는 배경을 색채화할 수 있다.
또 여기서, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)을 사이에 끼워 상하로 배치하는 흡수형편광판(12)과 반사형편광판(14)을, 그 각 투과용이축이 서로 평행하게 되도록 배치하여도 좋다.
그와 같이 배치하면, 앞의 설명과는 반대로, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀 (18)의 양쪽에 전압을 인가하지 않을 때는, 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 표시가 되고, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에만 전압을 인가한 경우는, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 된다.
또한, 제 1 액정셀(16)에 전압을 인가한 채로, 제 2 액정셀(18)의 문자나 도형을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극에 전압을 인가하면, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시 중에 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 색조로 문자나 도형 등의 표시를 할 수 있다.
여기서도 물론, 제 1 액정셀(16)에 문자나 도형 등을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극을 형성하고, 제 2 액정셀(18)에 전면전극을 형성하여도 좋다.
이 때는, 시인측에 배치하는 흡수형편광판(12)의 투과용이축과, 시인측의 제 1 액정셀(16)의 액정분자의 장축방향을 가지런히 하도록 한다.
그 밖의 각종변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제4의 실시형태: 도 6〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제4의 실시형태를 도 6에 의해서 설명한다. 이 도 6에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 1에 나타낸 제 1 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 제 1 액정셀(16)의 시인측에 설치한 흡수형편광판 (12)의 시인측에 광산란판(22)을 설치한 점뿐이다.
이 광산란판(22)은, 예컨대, 필름형상 기판의 위에 산화 실리콘인 실리카입자, 아크릴 비드, 혹은 칼슘분말 등을 접착제에 혼입한 것을 도포하여 형성한다.
이와 같이, 제 1 액정셀(16)의 시인측에 배치한 흡수형편광판(12)의 시인측에 광산란판(22)을 설치하면, 이 액정표시장치에 대하여 입사 혹은 출사하는 빛을, 이 광산란판(22)에 의해서 시인측에서 보아 전방산란 혹은 후방산란시킬 수 있다.
관찰자는, 반사형편광판(14)으로 반사한 메탈조의 반사광을, 광산란판(22)을 통해서 시인한다. 그 때문에, 광산란판(22)의 특성에 의해 메탈조의 정도는 변화하고, 예를 들면 시인측에서 보아 후방산란성의 큰 광산란판(22)을 사용한 경우는, 메탈조는 흰색으로 변환된다.
따라서, 광산란판(22)에 의한 광산란에 의해서 흰색표시가 가능하게 되고, 각종의 정보를 표시하는 배경의 메탈조표시를 부드러운 색조로 할 수 있다. 그 때문에, 이 액정표시장치를 사용함으로써, 고상한 표시의 시계 등의 전자기기를 제공할 수가 있다.
그 밖의 각종변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제5의 실시형태: 도 7〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제5의 실시형태를 도 7에 의해서 설명한다. 이 도 7에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 1에 나타낸 제 1 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형편광판 (14)의 시인측과 반대측(도면에서는 아래쪽)에 색필터(24)를 설치한 점뿐이다.
이 색필터(24)는, 도 5에 나타낸 제 3 실시형태의 경우와 같이, 선택투과형의 색편광판, 유전체다층막필터, 혹은 선택투과형필터 등을 사용한다.
이 실시형태의 액정표시장치에 의한 작용효과는, 도 5에 나타낸 색필터(24)를 설치한 제 3 실시형태의 액정표시장치와, 도 6에 나타낸 광산란판(22)을 설치한 제4의 실시형태의 액정표시장치의 양쪽을 조합한 것으로 되기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
그 밖의 각종 변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제6의 실시형태: 도 8〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제6의 실시형태를 도 8에 의해서 설명한다. 이 도 8에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 7에 나타낸 제5의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)의 시인측과 반대측(아래쪽)에, 색필터(24) 대신에 반사판(20)을 설치한 점뿐이다.
이 반사판(20)은, 도 4에 나타낸 제 2 실시형태의 것과 같이, 필름형상 기판에 알루미늄이나 니켈 등의 금속박막을 증착 등에 의해서 형성한 부재이다.
흡수형편광판(12)의 시인측에 설치한 광산란판(22)은, 필름형상 기판의 표면에 산화 실리콘인 실리카입자나 아크릴 비드나 칼슘분말 등을 접착제에 혼입한 것을 도포하여 형성한다. 이것도, 도 6 및 도 7에 나타낸 제4,제5의 실시형태의 액정표시장치에 설치한 광산란판(22)과 동일하다.
이 제6의 실시형태에 액정표시장치에 의한 작용효과도, 도 4에 나타낸 반사판(20)을 설치한 제 2 실시형태, 및 도 6에 나타낸 광산란판(22)을 설치한 제4의 실시형태의 양쪽을 조합한 것으로 되기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다.
그 밖의 각종 변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제7의 실시형태: 도 9〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제7의 실시형태를 도 9에 의해서 설명한다. 이 도 9에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 5에 나타낸 제 3 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)의 시인측과 반대측(아래쪽)에 설치한 색필터(24)의 시인측과 반대측(아래쪽)에 반사판(20)을 설치한 점뿐이다.
그 색필터(24)에 있어서는, 도 5에 나타낸 제 3 실시형태에 있어서 설명한 것과 동일하며, 반사판(20)에 있어서는 도 4에 나타낸 제 2 실시형태에 있어서 설명한 것과 동일하다.
이와 같이, 이 실시형태의 액정표시장치는, 반사형편광판(14)의 아래쪽에 색필터(24)를 배치하고, 더욱 그 아래쪽에 반사판(20)을 배치하고 있다.
그 때문에, 반사형편광판(14)을 투과한 직선편광은, 색필터(24)와 반사판 (20)의 특성에 의해서 결정되는 반사특성으로 반사된다. 따라서, 반사형편광판(14)의 반사특성과 색필터(24)와 반사판(20)의 흡수 및 반사특성을, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해 전환할 수 있다.
여기서, 제 2 액정셀(18)의 문자나 도형 등을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극에 전압을 인가하면, 그 부분의 액정층은 라이트 가이드효과를 잃는다. 그 때문에, 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가지는 직선편광은, 그대로 제 2 액정셀(18)을 투과한다. 따라서, 반사형편광판(14)것에 입사하는 직선편광의 진동면은, 반사형편광판(14)의 투과용이축과 직교하는 반사축방향의 진동면을 가지는 것으로 된다.
그 때문에, 반사형편광판(14)에 입사하는 직선편광은 모두 이 반사형편광판 (14)에 의해서 반사되고, 관찰자는 반사형편광판(14)이 가지는 반사특성으로 반사한 메탈조의 반사광을 시인한다.
이와 같이, 이 실시형태의 액정표시장치에서는, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)에 전압을 인가하지 않을 때는, 전체가 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 된다. 또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 때는, 색필터(24) 및 반사판(20)의 흡수 및 반사특성으로 결정되는 반사특성이 된다. 그것에 의해서, 제 1 액정셀(16)의 전압인가와 비인가에 의해, 메탈조 셔터의 개폐를 할 수 있다.
또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서, 제 2 액정셀 (18)의 소정 패턴의 전극에 전압을 인가함으로써, 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 배경색 속에서, 소정 패턴부만이 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조로 표시가능하게 된다.
이 때문에, 흰 바탕에 흡수형편광판의 흡수특성으로 결정되는 검정표시로 각종의 정보를 표시하는 종래의 액정표시장치에 대하여, 이 실시형태의 액정표시장치는, 반사형편광판(14)과 색필터(24) 및 반사판(20)의 흡수 및 반사특성의 전환에의해서 콘트라스트를 내놓을 수 있기 때문에, 디자인면에서 변화가 있고, 재미도 있게 구성할 수 있다.
따라서, 이와 같이 색필터(24) 및 반사판(20)을 반사형편광판(14)의 아래쪽에 배치하면, 색필터(24) 및 반사판(20)이 편광해소형이더라도, 반사형편광판(14)을 투과한 빛은, 색필터(24) 및 반사판(20)과 반사형편광판(14)의 이면측과의 사이에서 되풀이하여 반사시킬 수 있으며, 빛의 이용효율이 향상하여, 밝고 콘트라스트가 좋은 표시를 할 수 있다.
또한, 이 액정표시장치를 시계에 적용한 경우, 반사형편광판(14)을 투과한 빛의 특정파장을 색필터(24)와 반사판(20)의 특성의 조합으로, 반사 및 흡수시킬 수 있고, 시·분·초 등의 시간정보나, 날자·요일·월·년 등의 카렌더정보를 디지털로 표시하는 영역 또는 배경, 혹은 시침분침초침의 지침을 아날로그적으로 표시하는 영역 또는 배경을 색채화할 수 있다.
그 밖의 각종 변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제8의 실시형태: 도 10〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제8의 실시형태를 도 10에 의해서 설명한다. 이 도 10에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 9에 나타낸 제7의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 제 1 액정셀(16)의 시인측에 설치한 흡수형편광판(12)의 시인측에 광산란판(22)을 설치한 점뿐이다.
이 광산란판(22)은, 도 6에 나타낸 제 3 실시형태로 설치한 것과 마찬가지로, 필름형상 기판상에 산화 실리콘인 실리카입자나 아크릴 비드나 칼슘분말을 접착제에 혼입한 것을 도포하여 형성한다.
이 실시형태의 액정표시장치에 의한 작용효과는, 전술한 색필터(24) 및 반사판(20)을 설치한 제7의 실시형태의 액정표시장치와, 도 6에 나타낸 광산란판(22)을 설치한 제 3 실시형태의 액정표시장치를 조합한 것이 되기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다.
그 밖의 각종변경도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 가능하다.
〔제9의 실시형태: 도 11〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제9의 실시형태를 도 11에 의해서 설명한다. 이 도 11에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 1에 나타낸 제1의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 제 2 액정셀(18)의 시인측과 반대측에 설치한 반사형편광판(11)의 시인측과 반대측(아래쪽)에 백라이트(26)를 설치한 점뿐이다.
이 백라이트(26)는, 전계발광(EL)라이트, 발광다이오드(LEL) 어레이, 열음극관, 또는 냉음극관 중 어느 하나를 사용한다. 그러나, 면발광체인 EL라이트를 사용하는 것이 바람직하다.
이 액정표시장치는, 백라이트(26)를 반사형편광판(14)의 아래쪽에 배치하고 있기 때문에, 예컨대 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서 제 2 액정셀(18)의 문자나 도형 등을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극에 전압을 인가한 경우, 문자나 도형 등의 소정의 패턴부분 이외에서는, 백라이트(26)를 점등하면 그 발광에 의한 빛 중, 반사형편광판(14)의 투과용이축방향의 진동면을 가지는 직선편광은, 반사형편광판(14)을 투과하여 제 2 액정셀(18)에 입사하고, 그 라이트 가이드효과에 의해 진동방향이 회전한다.
이 때, 제 1 액정셀(16)은 라이트 가이드효과를 소실하고 있기 때문에, 입사하는 직선편광을 그대로 투과하고, 흡수형편광판(12)의 투과용이축과 평행한 진동면을 가지는 직선편광이 되기 때문에, 그것이 흡수형편광판(12)을 투과하여, 시인측에 출사한다.
또한, 백라이트(26)로부터 출사한 빛 중 반사형편광판(14)의 반사축방향의 진동면을 가지는 직선편광은, 반사형편광판(14)에 의해서 반사되지만 그 일부는 백라이트(26)의 표면에서 재반사하고, 편광해소한 경우 그 일부는 반사형편광판(14)의 투과용이방향의 진동면을 가지는 직선편광이 되고, 반사형편광판(14)을 투과한다.
이와 같이, 이 실시형태의 액정표시장치에 있어서는, 외광에 의한 반사형의 표시뿐만 아니라, 빛의 이용효율이 높은 백라이트에 의한 투과형의 표시도 할 수 있다.
그 밖의 구성 및 작용효과는 도 1에 나타낸 제 1 실시형태의 액정표시장치와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에 관해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태에서도 같이 실시가능하다.
〔제10의 실시형태: 도 12〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제10의 실시형태를 도 12에 의해서 설명한다. 이 도 12에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 11에 나타낸 제9의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)과 그 시인측과 반대측(하측)에 설치한 백라이트(26)와의 사이에 반투과반사판(28)을 설치한 점뿐이다.
이 반투과반사판(28)은, 필름형상 기판에 알루미늄이나 니켈 등의 금속박막을 형성하여 입사한 일부의 빛이 투과하도록 한 부재이다.
이 액정표시장치에서는, 반사형편광판(14)의 아래쪽에 반투과반사판(28)을 배치하고 있기 때문에, 반사형편광판(14)을 투과한 직선편광은 반투과반사판(28)으로 반 반사된다.
따라서, 반사형편광판(14)의 반사특성과 반투과반사판(28)의 반사특성에 소정의 차이를 둠으로써, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해 반사특성을 전환할 수 있다.
그 때문에, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18) 중 어느 것에도 전압을 인가하지 않을 때는, 전체가 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 된다. 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 때는, 반투과반사판(28)의 반사특성으로 결정되는 반사특성이 되기 때문에, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해, 메탈조셔터의 개폐를 할 수 있다.
또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서, 제 2 액정셀 (18)의 소정의 패턴의 전극에 전압을 인가함으로써, 소정 패턴부만 반사형편광판 (14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 가능하게 된다.
또 여기서, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)을 사이에 끼워 상하에 배치하는 흡수형편광판(12)과 반사형편광판(14)을, 그 각 투과용이축이 서로 평행하게되도록 배치하여도 좋다.
이와 같이 배치하면, 앞의 설명과는 반대로, 제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀 (18)의 양쪽에 전압을 인가하지 않을 때는, 전면이 반사판(20)의 반사특성으로 결정되는 표시가 되고, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에만 전압을 인가한 경우는, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 된다.
또한, 제 1 액정셀(16)에 전압을 인가한 채로, 제 2 액정셀(18)에 문자나 도형 등을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극에 전압을 인가하면, 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조표시 중에, 반투과반사판(28)의 반사특성으로 결정되는 문자나 도형 등의 표시를 할 수 있다.
여기서 물론, 제 1 액정셀(16)에 문자나 시간 등을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극을 형성하고, 제 2 액정셀(18)에 전면전극을 형성하여도 좋다.
이 때는, 시인측에 배치하는 흡수형편광판(12)의 투과용이축과, 제 1 액정셀(16)의 시인측의 액정분자의 장축방향을 가지런히 하도록 한다.
또, 제 1 실시형태에 대해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태에서와 같이 실시가능하다.
〔제11의 실시형태: 도 13〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제11의 실시형태를 도 13에 의해서 설명한다. 이 도 13에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 12에 나타낸 제10의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)과 그 시인측과 반대측(아래쪽)에 설치한 백라이트(26)와의 사이에, 반투과반사판(28) 대신에 색필터(24)를 설치한 점뿐이다.
이 색필터(24)는, 선택투과형의 색편광판, 유전체다층막필터, 또는 선택투과형 색필터 등을 사용한다.
이 액정표시장치에서는, 반사형편광판(14)의 아래쪽에 색필터(24)를 배치하고 있기 때문에, 반사형편광판(14)을 투과한 직선편광은 색필터(24)의 특성으로 결정되는 반사특성으로 반사된다.
이 때, 색필터(24)로서 반사형을 사용한 경우는, 색필터(24)의 반사 스펙트럼으로 결정되는 반사색이 되어, 색필터(24)를 흡수형으로 한 때는, 가라앉은 색조로 할 수 있다.
따라서, 반사형편광판(14)의 반사특성과 색필터(24)의 반사 및 흡수특성을, 제 1 액정셀(16)에의 전압인가와 비인가에 의해 전환할 수 있다.
여기서, 제 2 액정셀(18)의 문자나 도형을 표시하기 위한 소정의 패턴의 전극에 전압을 인가한 부분의 액정층은 라이트 가이드효과를 잃기 때문에, 흡수형편광판(12)의 투과용이축에 평행한 방향의 진동면을 가지는 입사직선편광은, 반사형편광판(14)의 반사축방향의 진동면을 가지는 직선편광이 된다.
이 때문에, 그 직선편광은 반사형편광판(14)에서 모두 반사되고, 관찰자는 반사형편광판(14)이 가지는 반사특성으로 반사한 메탈조의 반사광을 시인한다.
제 1 액정셀(16)과 제 2 액정셀(18)에 어느 것도 전압을 인가하지 않을 때는, 전면이 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조의 표시가 된다. 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 때는, 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 반사특성이 되기 때문에, 제 1 액정셀(16)의 전압인가와 비인가에 의해, 메탈조셔터의 개폐를 할 수 있다.
또한, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서, 제 2 액정셀 (18)의 소정의 패턴의 전극에 전압을 인가하면, 색필터(24)의 반사 및 흡수특성으로 결정되는 배경색 속에, 소정 패턴부만 반사형편광판(14)의 반사특성으로 결정되는 메탈조에서의 표시가 가능하게 된다.
또한, 이 액정표시장치에 있어서는, 백라이트(26)를 색필터(24)의 아래에 배치하고 있기 때문에, 백라이트(26)의 점등시에, 다음과 같이 작용한다.
예를 들면, 제 1 액정셀(16)의 전면전극에 전압을 인가한 상태에서, 제 2 액정셀(18)의 문자나 도형 등을 표시하기 위한 소정 패턴의 전극에 전압을 인가한 경우, 문자나 도형 등의 소정 패턴부분 이외에서는, 백라이트(26)를 출사하고 색필터 (24)를 투과하고, 반사형편광판(14)의 투과용이축과 평행하는 방향의 진동면을 가지는 직선편광은, 반사형편광판(14)을 투과하여 제 2 액정셀(18)의 라이트 가이드효과에 의해 진동방향이 회전한다.
이 때, 제 1 액정셀(16)은 라이트 가이드효과를 소실하고 있기 때문에, 그대로 흡수형편광판(12)을 투과한다.
또한, 백라이트(26)을 출사하여, 색필터(24)를 투과한 빛 중, 반사형편광판 (14)의 반사축방향의 진동면을 가지는 직선편광은, 반사형편광판(14)으로 반사되지만, 그 일부는 색필터(24)와 백라이트(26)의 표면 사이에서 재반사하여 편광해소한 경우, 일부는 반사형편광판(14)의 투과용이축과 평행한 진동면을 가지는 직선편광이 되어, 반사형편광판(14)을 투과한다.
이와 같이, 이 실시형태의 액정표시장치는, 외광에 의한 반사형의 표시뿐만 아니라, 빛의 이용효율이 높은 백라이트에 의한 투과형의 표시도 할 수 있다.
그 밖의 구성 및 작용효과는, 도 12에 나타낸 제10의 실시형태와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
또, 제 1 실시형태에 관해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태에서와 같이 실시가능하다.
〔제12의 실시형태: 도 14〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제12의 실시형태를 도 14에 의해서 설명한다. 이 제 l 4도에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 11에 나타낸 제9의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 흡수형편광판(12)의 시인측에 광산란판(22)을 설치한 점뿐이다.
이 광산란판(22)은, 필름형상 기판의 표면에 산화 실리콘인 실리카입자나 아크릴 비드나 칼슘분말 등을 접착제에 혼입한 것을 도포하여 형성한다. 그 광산란판(22)에 의한 작용효과는, 도 6에 나타낸 제4의 실시형태의 경우와 동일하다. 그 밖의 작용효과도 도 11에 나타낸 제9의 실시형태의 액정표시장치와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
또, 제 1 실시형태에 대해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태에서와 같이 실시가능하다.
〔제13의 실시형태: 도 15〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제13의 실시형태를 도 15에 의해서 설명한다. 이 도 15에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 14에 나타낸 제12의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)과 백라이트(26) 사이에 색필터(24)를 설치한 점뿐이다.
이 색필터(24)의 구체예 및 작용효과는, 도 13에 나타낸 제11의 실시형태와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
또, 제 1 실시형태에 대해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태에서와 같이 실시가능하다.
〔제14의 실시형태: 도 16〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제14의 실시형태를 도 16에 의해서 설명한다. 이 도 16에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 14에 나타낸 제12의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)과 백라이트(26) 사이에 반투과반사판(28)을 설치한 점뿐이다.
이 반투과반사판(28)의 구체예 및 작용효과는, 도 12에 나타낸 제10의 실시형태와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
또, 제1의 실시형태에 대해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태에서와 같이 실시가능하다.
〔제15의 실시형태: 도 17〕
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제15의 실시형태를 도 17에 의해서 설명한다. 이 도 17에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 13에 나타낸 제11의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 반사형편광판(14)의 시인측과 반대측에 설치한 색필터(24)와 백라이트(26)의 사이에 반투과반사판(28)을 설치한 점뿐이다.
이 액정표시장치의 작용효과는, 도 12에 나타낸 제10의 실시형태와 도 13에 나타낸 제11의 실시형태를 조합한 것이므로, 그 설명은 생략한다.
또, 제 1 실시형태에 대해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태와 같이 실시가능하다.
〔제16의 실시형태: 도 18〕
마지막으로, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제16의 실시형태를 도 18에 의해서 설명한다. 이 도 18에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 도 17에 나타낸 제15의 실시형태의 액정표시장치와 다른 점은, 흡수형편광판(12)의 시인측에 광산란판 (22)을 설치한 점뿐이다.
이 광산란판(22)의 구체예 및 작용효과는, 도 6에 나타낸 제4의 실시형태와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
또, 제 1 실시형태에 대해서 설명한 각종의 변형예도, 이 실시형태와 같이 실시가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치는, 메탈조의 배경내에, 투시상태 혹은 검정 또는 임의의 색으로, 문자나 도형 등의 정보를 표시할 수가 있다. 혹은 그것을 반전시켜, 투시상태 혹은 검정 또는 임의의 색의 배경내에메탈조의 문자나 도형 등을 표시하거나, 메탈조끼리로 콘트라스트가 높은 표시를 하는 것도 가능하다. 또한, 소프트한 메탈릭의 표시나, 백라이트의 점등에 의한 투과형의 컬러표시도 가능하다.
따라서, 시인성이 좋은 단색 컬러표시를 할 수 있을 뿐만 아니라, 디자인성이 풍부하고, 재미도 있는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
그 때문에, 본 발명에 의한 액정표시장치를 시계 등의 각종 전자기기, 특히 형태용 전자기기에 채용하면, 디자인의 변화가 풍부한 재미가 있는 전자기기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims (44)

  1. 대향하는 내면에 각각 전극을 형성한 한 쌍의 투명한 기판의 간극에 액정층을 봉입하여 구성한 제 1 액정셀과,
    그 제 1 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한 제 2 액정셀과 ,
    상기 제 1 액정셀의 시인측에 배치한, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 흡수형편광판과,
    상기 제 2 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 반사형편광판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 반사판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 색필터를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 색필터가, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나인 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하고, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 색필터를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 색필터가, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나인 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하고, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 반사판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 색필터를 배치하고, 그 색필터의 시인측과 반대측에 반사판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 색필터가, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나인 액정표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 색필터가, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나인 액정표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 백라이트를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 백라이트가, 전계발광·라이트, 발광다이오드·어레이, 열음극관, 및 냉음극관 중 어느 하나인 액정표시장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 반사형편광판과 상기 백라이트의 사이에 반투과반사판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 반사형편광판과 상기 백라이트의 사이에 색필터를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 색필터가, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나인 액정표시장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 시인측에 광산란판을 배치하고, 상기 반사형편광판의 시인측과 반대측에 백라이트를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 백라이트가, 전계발광·라이트, 발광다이오드·어레이, 열음극관, 및 냉음극관 중 어느 하나인 액정표시장치.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 반사형편광판과 상기 백라이트의 사이에 색필터를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 색필터가, 선택투과형 색필터, 선택투과형의 색편광판, 및 유전체다층막필터 중 어느 하나인 액정표시장치.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 색필터와 상기 백라이트의 사이에 반투과반사판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 색필터와 상기 백라이트의 사이에 반투과반사판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수형편광판과 반사형편광판을, 그 각 투과용이축이 서로 직교 또는 평행하도록 배치한 액정표시장치.
  25. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀 및 제 2 액정셀의 액정층이, 투과하는 직선편광에 대하여 위상변조 또는 강도변조를 하는 액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀의 액정층이, 트위스트네마틱액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀의 액정층이, 슈퍼·트위스트네마틱액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀의 액정층이, 게스트호스트액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 게스트호스트액정이, 초기 배향을 호모지니어스 배향으로 한 게스트호스트액정인 액정표시장치.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 게스트호스트액정이, 초기 배향을 호메오트로픽 배향으로 한 게스트호스트액정인 액정표시장치.
  31. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀의 액정층이, 강유전성액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  32. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀의 액정층이, 반강유전성액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  33. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 액정셀의 액정층이, 트위스트네마틱액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  34. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 액정셀의 액정층이, 슈퍼·트위스트네마틱액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  35. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 액정셀의 액정층이, 게스트호스트액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 게스트호스트액정이, 초기 배향을 호모지니어 스 배향으로 한 게스트호스트액정인 액정표시장치.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 게스트호스트액정이, 초기 배향을 호메오트로픽 배향으로 한 게스트호스트액정인 액정표시장치.
  38. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 액정셀의 액정층이, 강유전성액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  39. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 액정셀의 액정층이, 반강유전성액정으로 이루어지는 액정표시장치.
  40. 제 26 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 투과용이축과 상기 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 직교 또는 평행시킨 액정표시장치.
  41. 제 29 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 투과용이축과 상기 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 직교 또는 평행시킨 액정표시장치.
  42. 제 30 항에 있어서, 상기 흡수형편광판의 투과용이축과 상기 제 1 액정셀의 액정층의 전압인가시에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 직교 또는 평행시킨 액정표시장치.
  43. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀 및 상기 제 2 액정셀의 액정층이, 어느 것이나 트위스트네마틱액정으로 이루어지며,
    상기 흡수형편광판의 투과용이축과 상기 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시키고,
    상기 제 1 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과 상기 제 2 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측의 액정분자의 장축방향을 평행 또는 직교시키고,
    상기 제 2 액정셀의 액정층에 있어서의 시인측과 반대측의 액정분자의 장축방향과 상기 반사형편광판의 투과용이축을 평행 또는 직교시킨 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 제 1 액정셀의 한 쌍의 투명한 기판의 내면에 각각 형성한 전극이, 어느 것이나 전면전극인 액정표시장치.
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