KR20110081069A

KR20110081069A - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20110081069A
Application number: KR1020110000730A
Authority: KR
Inventors: 노리히로 아라이; 도시하루 니시노
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2011-07-13
Also published as: US20110164207A1; TWI448773B; CN102116963B; JP2011141393A; CN102116963A; US8842240B2; TW201131241A

Abstract

대향 배치된 관찰측 편광판 및 이면측 편광판의 사이에 배치된 TFT측 기판 및 CF측 기판의 간극에 봉입된 액정 분자의 배향에 의해, 광의 투과를 제어해서 표시를 실행하는 표시 패널의 이면측 편광판측에 스위칭 셀이 배치되어 있다. 스위칭 셀은 표시 패널측 전극과 백라이트측 전극에 인가하는 전압을 제어하는 것에 의해, 스위칭 셀 액정층 중의 액정 분자의 배향을 변화시킨다. 반사 편광판을 투과한 편광이 이면측 편광판을 투과하도록 하면, 투과형 액정 표시 장치로서 기능한다. 반사 편광판으로 반사한 편광이 이면측 편광판을 투과하도록 하면, 반사형 액정 표시 장치로서 기능한다.
본 발명에 따르면, 반사형 표시 및 투과형 표시 모두 밝고 시인성이 좋은 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 액정 표시 장치, 특히 반사형 표시 및 투과형 표시의 양쪽 표시 방식으로 이용하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치에 있어서, 실내 등 어두운 환경에서는 액정 패널의 이면에 배치한 면광원으로부터 사출(射出)된 투과광을 이용하여 표시를 실행하는 투과형 표시를 이용하면, 시인성(視認性)이 좋은 표시가 얻어진다. 이와 같은 투과형 표시는 옥외 등 비교적 밝은 환경에서는 면광원의 휘도가 상대적으로 부족하고, 시인성이 나빠진다. 또, 주위의 밝기에 뒤지지 않는 높은 휘도의 광을 면광원으로부터 사출하면 소비 전력이 커진다. 한편으로, 옥외 등 밝은 환경에서는 주위로부터 해당 액정 표시 장치에 입사하는 광을 액정 패널의 이면으로 반사시키고, 해당 반사광을 이용하여 표시를 실행하는 반사형 표시를 이용하면, 시인성이 좋은 표시가 얻어진다. 이와 같은 반사형 표시는 실내 등 어두운 환경에서는 휘도가 부족하다.

그래서, 양쪽 표시 방식의 이점을 받아들여, 반사형 액정 표시 장치로서도 투과형 액정 표시 장치로서도 이용할 수 있는 반사/투과형 액정 표시 장치가 알려져 있다. 이와 같은 반사/투과형 액정 표시 장치로서, 예를 들면 일본국 특개 2002-107725호 공보에는 액정 패널의 관찰측과는 반대측에 면광원을 배치하고, 액정 패널과 면광원의 사이에, 반투과 반사막을 배치한 반사/투과형 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 또, 예를 들면 일본국 특개 2004-93715호 공보에는 액정 패널의 관찰측과는 반대측에 면광원을 배치하고, 상기 액정표시 소자의 복수의 화소를 각각 2개의 영역으로 구분하고, 그 한쪽의 영역의 액정 패널과 면광원의 사이에 반사막을 설치하여 반사형용으로 하고, 나머지의 한쪽의 영역을 투과형용으로 하는 반사/투과형 액정 표시 장치가 개시되어 있다.

예를 들면, 일본국 특개 2002-107725호 공보 및 일본국 특개 2004-93715호 공보에 개시되어 있는 반사/투과형 액정 표시 장치는 모두 반사형 액정 표시 장치로서의 성능과 투과형 액정 표시 장치로서의 성능의 양립을 도모한 것이다.

그렇지만, 이들 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치로서도 투과형 액정 표시 장치로서도 기능하지만, 반사형 표시 또는 투과형 표시의 전용품으로서 설계한 경우에 비하면, 반사형 액정 표시 장치로서도 투과형 액정 표시 장치로서도 표시가 어둡고 시인성이 뒤떨어진다.

이 발명의 액정 표시 장치의 형태의 하나는 이하를 구비한다:

제 1 편광판과,

상기 제 1 편광판에 인접한 액정 표시 셀과,

상기 액정 표시 셀의 상기 제 1 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 2 편광판과,

상기 제 2 편광판의 상기 액정 표시 셀측에 대해 반대측에 인접한 스위칭 셀과,

상기 스위칭 셀의 상기 제 2 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 1 반사 편광판과,

상기 제 1 반사 편광판의 상기 스위칭 셀측에 대해 반대측에 인접한 면광원과,

상기 스위칭 셀을,

상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 투과축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 투과축과 일치시키는 제 1 상태와,

상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 흡수축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 반사축과 일치시키는 제 2 상태로 전환하는 제어 구동부를 구비하는 것을 포함한다.

이 발명의 액정 표시 장치의 다른 형태의 하나는 이하를 구비한다:

제 1 편광판과,

상기 제 1 편광판에 인접한 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀과,

상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀의 상기 제 1 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 2 편광판과,

상기 제 2 편광판의 상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀측에 대해 반대측에 인접한 스위칭 셀과,

상기 스위칭 셀을,

상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 투과축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 투과축과 일치시키는 제 1 상태와,

상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 흡수축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 반사축과 일치시키는 제 2 상태로 전환하는 제어 구동부를 구비하는 것을 포함한다.

본 발명에 따르면, 반사형 액정 표시 장치로서도 투과형 액정 표시 장치로서도 밝고 시인성이 좋은 표시가 가능한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 각 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 구성의 일례의 개략을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 표시 패널, 스위칭 셀, 및 반사 편광판의 부분의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 광학적 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 스위칭 셀이 OFF일 때의 광로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 스위칭 셀이 ON일 때의 광로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 관한 액정 표시 장치의 광학적 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 관한 액정 표시 장치의 스위칭 셀이 OFF일 때의 광로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 관한 액정 표시 장치의 스위칭 셀이 ON일 때의 광로를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 관한 액정 표시 장치의 표시 패널, 스위칭 셀, 광확산층, 및 반사 편광판의 부분의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시형태의 제 3 변형예에 관한 액정 표시 장치의 구성의 일례의 개략을 나타내는 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 표시 패널, 스위칭 셀, 반사 편광판, 표시 패널측 반사 편광판, 및 광확산층의 부분의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 광학적 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

[제 1 실시형태]

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다. 해당 액정 표시 장치는 도 1에 그 모식도를 나타내는 바와 같이, 표시 패널(100)과, 스위칭 셀(200)과, 반사 편광판(240)과, 면광원(300)과, 표시 패널 구동부(420)와, 스위칭 셀 구동부(440)와, 면광원 구동부(460)를 갖는다.

표시 패널(100)은 일반적으로 알려지는 트위스트 네마틱형의 액정 표시 패널이고, 표시 패널 구동부(420)에 의해 구동되어 화상을 표시한다. 면광원(300)은 면광원 구동부(460)에 의해 구동되고, 표시 패널(100)의 백라이트로서 기능한다. 반사 편광판(240)은 반사축 방향의 편광면을 갖는 편광을 반사하고, 반사축과 직교하는 투과축 방향의 편광면을 갖는 편광을 투과시킨다고 하는 특성을 갖는 광학소자이다. 스위칭 셀(200)은 제어 구동부로서의 스위칭 셀 구동부(440)에 의해 구동되고, 해당 액정 표시 장치의 표시 방식을 투과형 표시와 반사형 표시로 전환하는 기능을 갖는다. 여기서, 투과형 표시란, 도 1의 좌측에 화살표로 그 광로를 나타내는 바와 같이, 면광원(300)으로부터 사출되어, 반사 편광판(240) 및 스위칭 셀 (200)을 투과한 광을 표시 패널(100)로 인도하여, 관찰자에게 화상을 관찰시키는 표시 방식이다. 한편, 반사형 표시란, 도 1의 우측에 화살표로 그 광로를 나타내는 바와 같이, 관찰자측으로부터 입사한 광을 반사 편광판(240)으로 반사하고, 표시 패널(100)로 인도하여, 관찰자에게 화상을 관찰시키는 표시 방식이다.

도 2는 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 표시 패널(100), 스위칭 셀 (200), 및 반사 편광판(240)의 부분의 단면 확대도이다. 표시 패널(100)은 관찰측 편광판(140)과 액정 표시 셀(101)과 이면측 편광판(150)로 이루어지고, 일반적으로 알려지는 트위스트 네마틱형의 액정 표시 패널이다. 표시 패널(100)은 예를 들면, 함께 유리 기판 등의 투명 기판인 TFT측 기판(110)과 컬러 필터(CF)측 기판(120)이 대향하여 설치되어 있다. TFT측 기판(110)상에는 서브 화소마다, 예를 들면 산화 인듐 주석(ITO)막 등의 투명 도전막에 의해 화소 전극(112)이 형성되고, 그들은 각각 TFT측 기판(110)상에 형성된, 화소 전극(112)의 스위치로서 작용하는 박막 트랜지스터(TFT)(114)에 접속되어 있다. TFT측 기판(110)상에는 또한 화소 전극(112), TFT(114), 및 도시하지 않는 배선 등을 덮도록 TFT측 배향막(116)이 성막되고, 러빙(rubbing)에 의한 배향 처리가 실시되어 있다.

CF측 기판(120)상에는 컬러 필터(122)가 형성되고, 그 위에는 예를 들면 ITO로 이루어지는 공통 전극(124)이 형성되어 있다. 또한, 공통 전극(124)상에는 CF측 배향막(126)이 성막되고, 러빙에 의한 배향 처리가 실시되어 있다.

TFT측 기판(110)과 CF측 기판(120)은 TFT측 배향막(116) 및 CF측 배향막 (126)이 대향하도록 배치되고, 도시하지 않는 시일재에 의해, 2장의 기판이 일정 간격의 간극을 갖도록 그 외주(外周)에서 맞붙여져 있다. TFT측 배향막(116), CF측 배향막(126), 및 상기 도시하지 않는 시일재로 둘러싸인 공간에는 액정 분자가 봉입되고, 표시 패널 액정층(130)이 형성되어 있다.

CF측 기판(120)의 컬러 필터(122)가 형성되어 있는 면과 반대측의 면에는 제 1 편광판으로서의 관찰측 편광판(140)이 맞붙여져 있다. 또, TFT측 기판(110)의 화소 전극(112)이 형성되어 있는 면과 반대측의 면에는 제 2 편광판으로서의 이면측 편광판(150)이 맞붙여져 있다. 또한, 도 2에 있어서는 간단하게 하기 위해, 예를 들면 블랙 매트릭스, 각종 전극, 광학 필름 등 본 실시형태의 설명에 불필요한 구성 요소는 생략되어 있다.

스위칭 셀(200)은, 예를 들면 함께 유리 기판 등의 투명 기판인 제 1 기판으로서의 표시 패널측 기판(210)과 제 2 기판으로서의 백라이트측 기판(220)을 갖는다. 표시 패널측 기판(210)상에는, 예를 들면 ITO로 이루어지는 제 1 전극으로서의 표시 패널측 전극(212)이 일면에 전면 형성되어 있다. 표시 패널측 전극(212)상에는 제 1 배향막으로서의 표시 패널측 배향막(214)이 성막되고, 러빙에 의한 배향 처리가 실시되어 있다. 백라이트측 기판(220)상에는, 예를 들면 ITO로 이루어지는 제 2 전극으로서의 백라이트측 전극(222)이 일면에 전면 형성되어 있다. 백라이트측 전극(222)상에는 제 2 배향막으로서의 백라이트측 배향막(224)이 성막되고, 러빙에 의한 배향 처리가 실시되어 있다.

표시 패널측 기판(210)과 백라이트측 기판(220)은 표시 패널측 배향막(214) 및 백라이트측 배향막(224)이 대향하도록 배치되고, 도시하지 않는 시일재에 의해, 해당 2장의 기판이 일정 간격의 간극을 갖도록 그 외주에서 맞붙여져 있다. 표시 패널측 배향막(214), 백라이트측 배향막(224), 및 상기 도시하지 않는 시일재로 둘러싸인 공간에는 액정 분자가 봉입되고, 스위칭 셀 액정층(230)이 형성되어 있다.

스위칭 셀(200)은 표시 패널측 기판(210)이 표시 패널(100)측이 되도록, 표시 패널(100)에 맞붙여져 있다. 즉, 스위칭 셀(200)은 표시 패널(100)의 이면측 편광판(150)을 공용하고 있다.

백라이트측 기판(220)의 백라이트측 전극(222)이 형성되어 있는 면과 반대측의 면에는 제 1 반사 편광판으로서의 반사 편광판(240)이 맞붙여져 있다. 그리고, 반사 편광판(240)의 스위칭 셀(200)과 맞붙여져 있는 면과 반대측에는 도 1에 나타내는 백라이트로서의 면광원(300)이 배치되어 있다.

그 다음에, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 표시 패널 액정층(130), 관찰측 편광판(140), 이면측 편광판(150), 스위칭 셀 액정층(230), 및 반사 편광판 (240)의 광학적인 구성을 도 3을 참조해서 설명한다. 도 3에 있어서, 관찰측 편광판(140) 및 이면측 편광판(150)에 나타낸 실선 화살표의 방향은 관찰측 편광판 (140) 및 이면측 편광판(150)의 투과축의 방향을 나타낸다. 반사 편광판(240)에 나타낸 실선 화살표는 반사 편광판(240)의 투과축의 방향을, 점선 화살표는 반사축의 방향을 각각 나타내고 있다. 즉, 관찰측 편광판(140)의 투과축과 이면측 편광판(150)의 투과축은 직교하는 위치 관계에 있다. 또, 반사 편광판(240)의 투과축인 반사 편광판 투과축(240a)은 관찰측 편광판(140)의 투과축과 일치하고, 이면측 편광판(150)의 투과축과 직교하는 위치 관계에 있다. 그리고, 반사 편광판 반사축 (240b)은 반사 편광판 투과축(240a)과 직교하는 위치 관계에 있고, 이면측 편광판 (150)의 투과축과 일치하고, 관찰측 편광판(140)의 투과축과 직교하는 위치 관계에 있다. 여기서, 관찰측 편광판(140), 이면측 편광판(150), 및 반사 편광판(240)의 투과축 등 상기 설명의 광학축은 서로 대향적인 위치 관계가 의미가 있다. 따라서, 해당 패널의 좌우 방향 등에 의해 정의되는 절대적인 위치 관계에 대해서는 어느 것의 위치 관계라도 좋다. 즉, 이 관계를 유지하고 있으면, 전체를 회전시켜도 좋다.

표시 패널 액정층(130)은 화소 전극(112)과 공통 전극(124)의 사이에 전장이 형성되어 있지 않은 상태(도 3 중에 OFF라고 기재)에서는, 표시 패널 액정층(130) 중의 액정 분자는 TFT측 배향막(116) 및 CF측 배향막(126)에 의해서 배향 규정되고, 그 사이에서는 90° 비틀어져 배치하고 있다. 이 때문에, 표시 패널 액정층 (130)을 투과하는 편광은 그 편광면을 90° 회전시켜진다. 도 3 중의 표시 패널 액정층(130)을 나타내는 도면에 있어서, OFF라고 기재한 도면은 이와 같은 편광을 90° 회전시키는 상태를 모식적으로 나타내는 것으로 한다. 따라서, 해당 패널의 좌우 방향 등에 의해 정의되는 절대적인 위치 관계에 대한 액정 분자의 배향 방향은 어느 것의 위치 관계라도 좋다. 즉, 도 3은 TFT측 배향막(116) 및 CF측 배향막 (126)의 러빙 방향과, 관찰측 편광판(140) 및 이면측 편광판(150)의 투과축의 방향의 관계를 의미하는 것이 아니다.

한편, 화소 전극(112)과 공통 전극(124)의 사이에 전장이 형성되어 있는 상태(도 3 중에 ON이라고 기재)에서는, 표시 패널 액정층(130) 중의 액정 분자는 TFT측 기판(110)에 대해 수직으로 배열되고, 표시 패널 액정층(130)을 투과하는 편광은 회전시켜지지 않는다. 도 3 중 표시 패널 액정층(130)에 있어서, ON이라고 기재한 도면은 OFF의 경우와 마찬가지로, 편광을 회전시키지 않는 상태를 모식적으로 나타내는 것으로 한다.

스위칭 셀 액정층(230)에 있어서의 표시 패널측 배향막(214) 및 백라이트측 배향막(224)의 러빙 방향도 90° 비틀어진 위치 관계에 있고, 스위칭 셀 액정층 (230) 중의 액정 분자도 표시 패널 액정층(130)의 경우와 동일하게 동작한다. 즉, 표시 패널측 전극(212)과 백라이트측 전극(222)의 사이에 전장이 형성되어 있지 않은 상태(도 3 중에 OFF라고 기재)에서는, 스위칭 셀 액정층(230) 중의 액정 분자는 표시 패널측 배향막(214) 및 백라이트측 배향막(224)에 의해서 배향 규정되고, 그 사이에서는 90° 비틀어져 배치되어 있다. 이 때문에, 스위칭 셀 액정층(230)을 투과하는 편광은 그 편광면을 90° 회전시켜진다. 한편, 표시 패널측 전극(212)과 백라이트측 전극(222)의 사이에 전장이 형성되어 있는 상태(도 3 중에 ON이라고 기재)에서는, 스위칭 셀 액정층(230) 중의 액정 분자는 표시 패널측 기판(210)에 대해 수직으로 배열되고, 스위칭 셀 액정층(230)을 투과하는 편광은 회전시켜지지 않는다. 도 3에 있어서의 스위칭 셀 액정층(230)에 있어서의 도면의 표시도 표시 패널 액정층(130)의 경우와 동일하게 표시하고 있다. 따라서, 도 3은 표시 패널측 배향막(214) 및 백라이트측 배향막(224)의 러빙 방향을 나타내는 것이 아니다.

이와 같이, 예를 들면 표시 패널(100)은 광의 투과를 제어하여 표시를 실행하는 액정 표시 패널로서 기능하고, 예를 들면 면광원(300)은 액정 표시 패널의 이면측 편광판측에 배치된 면광원으로서 기능하고, 예를 들면 스위칭 셀(200) 및 반사 편광판(240)은 상기 액정 표시 패널과 상기 면광원의 사이에 배치되고, 상기 면광원으로부터 사출된 광을 상기 이면측 편광판을 투과시켜 액정 표시 셀에 입사시키는 제 1 상태와, 상기 관찰측 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 이면측 편광판으로부터 사출한 광을 반사하는 동시에, 해당 반사광을 상기 이면측 편광판을 투과시켜 상기 액정 표시 셀에 입사시키는 제 2 상태를 갖는 전환 광학 소자로서 기능하고, 예를 들면 스위칭 셀 구동부(440)는 전환 광학 소자를 제어하는 제어 구동부로서 기능한다. 그리고, 예를 들면 반사 편광판(240)은 반사축 방향의 진동면을 갖는 편광을 반사하고, 반사축과 직교하는 투과축 방향의 진동면을 갖는 편광을 투과시키는 반사 편광판으로서 기능하고, 예를 들면 스위칭 셀(200)은, 제 1 상태에서는 면광원으로부터 사출하고 상기 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 이면측 편광판의 투과축과 일치시키고, 상기 관찰측 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 이면측 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 반사 편광판의 상기 투과축과 일치시키고, 제 2 상태에서는 상기 관찰측 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 이면측 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 반사 편광판의 상기 반사축과 일치시키고, 상기 면광원으로부터 사출하고 상기 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 이면측 편광판의 흡수축과 일치시키는 스위칭 셀로서 기능하고, 예를 들면 표시 패널측 기판(210)은 액정 표시 패널측에 배치된 표시 소자측 기판으로서 기능하고, 예를 들면 백라이트측 기판(220)은 반사 편광판측에 배치된 면광원측 기판으로서 기능하고, 예를 들면 표시 패널측 전극(212)은 표시 소자측 기판의 면광원측 기판과 대향하는 측의 면 위에 형성된 표시 소자측 전극으로서 기능하고, 예를 들면 표시 패널측 배향막(214)은 표시 소자측 전극 상에 형성된 표시 소자측 배향막으로서 기능하고, 예를 들면 백라이트측 전극(222)은 면광원측 기판의 표시 소자측 기판과 대향하는 측의 면 위에 형성된 면광원측 전극으로서 기능하고, 예를 들면 백라이트측 배향막(224)은 면광원측 전극 상에 형성된 면광원측 배향막으로서 기능하고, 예를 들면 스위칭 셀 액정층(230)은 표시 소자측 배향막과 면광원측 배향막의 사이에 배치된 액정 분자로 이루어지는 액정층으로서 기능한다.

다음에, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 동작을 설명한다. 표시 패널 (100)은 일반적인 트위스트 네마틱형의 액정 표시 패널이다. 즉, 이면측 편광판 (150)을 이면측으로부터 투과한 광은 그 편광면을 이면측 편광판(150)의 투과축의 방향에 일치시키고 있다. 이 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치한 편광면을 갖는 광은 표시 패널 액정층(130)에 입사한다.

여기서, 화소 전극(112)과 공통 전극(124)의 사이에 전장이 형성되어 있지 않은 서브 화소에 있어서는 상기와 같이, 액정 분자가 TFT측 배향막(116)과 CF측 배향막(126)의 사이에서 90° 비틀어져 배치하고 있기 때문에, 투과하는 광의 편광면이 90° 회전시켜진다. 그 결과, 표시 패널 액정층(130)을 투과한 광의 편광면은 관찰측 편광판(140)의 투과축과 일치하고, 표시 패널(100)을 투과한 광은 관찰측에 사출된다.

한편, 화소 전극(112)과 공통 전극(124)의 사이에 전장이 형성되어 있는 서브 화소에 있어서는 상기와 같이, 액정 분자가 TFT측 기판(110)과 수직으로 배치되어 있기 때문에, 투과하는 광의 편광면은 회전시켜지지 않는다. 그 결과, 표시 패널 액정층(130)을 투과한 광의 편광면은 관찰측 편광판(140)의 투과축과 직교하고, 흡수축과 일치하기 때문에, 표시 패널(100)을 투과한 광은 관찰측에 사출되지 않는다.

이상과 같이, 서브 화소마다 화소 전극(112)과 공통 전극(124)의 사이에 형성되는 전장을 제어하면, 서브 화소마다 표시 패널(100)의 투과의 유무를 제어할 수 있으므로, 해당 표시 패널(100)은 화상을 표시할 수 있다.

다음에, 본 실시형태에 관한 스위칭 셀(200)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 스위칭 셀(200)이 OFF일 때, 즉, 표시 패널측 전극(212)과 백라이트측 전극 (222)의 사이에 전장이 형성되어 있지 않은 상태를 설명한다. 이때, 해당 액정 표시 장치는 투과형 액정 표시 장치로서 기능한다. 이것을 도 4를 참조해서 설명한다. 도 4 중간 열에는 도 3과 마찬가지로 해서, 이면측 편광판(150), 스위칭 셀 액정층(230), 및 반사 편광판(240)의 광축 방향을 모식적으로 나타내고 있다. 도 4의 좌측 열에는 백라이트로서의 면광원(300)으로부터 사출된 광의 편광면을 원의 가운데에 흑화살표로 모식적으로 나타내고 있고, 백화살표의 방향으로 각각 중간 열에 나타낸 이면측 편광판(150), 스위칭 셀 액정층(230), 및 반사 편광판(240)으로의 입사와, 그들로부터의 사출을 나타내고 있다. 도 4의 우측 열에는 좌측 열과 마찬가지로 해서, 표시 패널(100)측으로부터 이면측 편광판(150)을 투과한 광의 편광면을 원의 가운데에 흑화살표로 모식적으로 나타내고 있다.

도 4의 좌측 열에 나타내는 바와 같이, 백라이트로부터 사출된 광 중, 그 편광면을 반사 편광판(240)의 투과축과 일치시키고 있는 광은 반사 편광판(240)을 투과한다. 반사 편광판(240)을 투과한 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에 그 편광면을 90° 회전시켜진다. 따라서, 이면측 편광판(150)에 입사하는 광의 편광면은 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치하고 있다. 이 때문에, 해당 광은 이면측 편광판(150)을 투과한다. 그 이후의 투과광의 거동은 일반의 액정 표시 장치에 있어서의 이면측의 편광판을 투과한 광의 거동과 동일하다.

한편, 도 4의 우측 열에 나타내는 바와 같이, 해당 액정 표시 장치의 관찰측으로부터 표시 패널(100)을 투과한 광은 그 편광면을 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치시킨다. 이 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에, 그 편광면을 90° 회전시켜진다. 따라서, 반사 편광판(240)에 입사하는 광의 편광면은 반사 편광판 (240)의 투과축과 일치한다. 이 때문에, 표시 패널(100)을 투과해 온 광은 반사 편광판(240)을 투과한다. 이 광은 백라이트면으로 반사시켜, 2차 광원으로서 재이용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 스위칭 셀(200)이 OFF일 때, 해당 액정 표시 장치는 백라이트로부터 사출된 광을 이용하여 표시를 실행하는 투과형 액정 표시 장치로서 기능한다.

다음에, 스위칭 셀(200)이 ON 상태일 때, 즉, 표시 패널측 전극(212)과 백라이트측 전극(222)의 사이에 전장이 형성되어 있는 상태를, 도 4과 마찬가지로, 중간 열에 이면측 편광판(150), 스위칭 셀 액정층(230), 및 반사 편광판(240)의 광축 방향을 모식적으로 나타내고, 그 좌측 열에 백라이트로부터 사출된 광의 편광면을 모식적으로 나타내고, 우측 열에 표시 패널(100)측으로부터 이면측 편광판(150)을 투과한 광의 편광면을 모식적으로 나타내는 도 5를 참조해서 설명한다. 이때, 해당 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치로서 기능한다.

도 5의 우측 열에 나타내는 바와 같이, 해당 액정 표시 장치의 관찰측으로부터 표시 패널(100)을 투과한 광은 그 편광면을 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치시킨다. 이 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에, 그 편광면은 회전시켜지지 않는다. 따라서, 반사 편광판(240)에 입사하는 광의 편광면은 반사 편광판 (240)의 반사축과 일치한다. 이 때문에, 표시 패널(100)을 투과해 온 광은 반사 편광판(240)으로 반사된다. 또, 반사 편광판(240)의 투과축과는 직교하기 때문에, 스위칭 셀(200)이 OFF 상태일 때와는 달리, 반사 편광판(240)에 입사하는 광은 투과하지 않는다. 이 상태를 도 5에 있어서는 × 표시로 나타내고 있다.

반사 편광판(240)으로 반사된 광은 재차 스위칭 셀 액정층(230)을 통과한다. 그 때에, 그 편광면은 회전시켜지지 않는다. 따라서, 이면측 편광판(150)에 입사하는 광의 편광면은 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치한다. 이 때문에, 해당 광은 이면측 편광판(150)을 투과한다. 그 이후의 투과광의 거동은 일반의 액정 표시 장치에 있어서의 이면측의 편광판을 투과한 광의 거동과 동일하다.

한편, 도 5의 좌측 열에 나타내는 바와 같이, 백라이트로부터 사출된 광 중, 그 편광면을 반사 편광판(240)의 투과축과 일치시키고 있는 광은 반사 편광판(240)을 투과한다. 반사 편광판(240)을 투과한 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에, 그 편광면은 회전시켜지지 않는다. 따라서, 이면측 편광판(150)에 입사하는 광의 편광면은 이면측 편광판(150)의 투과축과 직교하고, 이면측 편광판(150)의 흡수축과 일치하고 있다. 이 때문에, 해당 광은 이면측 편광판(150)을 투과하지 않는다. 이 상태를 도 5에 있어서는 × 표시로 나타내고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 스위칭 셀(200)이 ON일 때, 해당 액정 표시 장치는 관찰측으로부터 입사한 광이 반사 편광판(240)으로 반사하고, 그 반사광을 이용하여 표시를 실행하는 반사형 액정 표시 장치로서 기능한다.

이상과 같이, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치에 따르면, 스위칭 셀(200)의 ON 또는 OFF에 의해, 해당 액정 표시 장치를 반사형 표시 또는 투과형 표시로 전환하여 기능시킬 수 있다. 예를 들면, 옥외 등 밝은 장소에 있어서는 반사형 액정 표시 장치로서 기능시키고, 옥내 등 어두운 장소에 있어서는 투과형 액정 표시 장치로서 기능시키는 것에 의해, 어떠한 밝기의 환경에 있어서도 해당 액정 표시 장치는 시인성이 좋은 표시 성능을 확보할 수 있다.

본 실시형태에 관한 액정 표시 장치와 같이 구성하면, 상기 일본국 특개 2002-107725호 공보 및 상기 일본국 특개 2004-93715호 공보에 개시되어 있는 반사/투과형 액정 표시 장치와 같이, 반사형 액정 표시 장치 또는 투과형 액정 표시 장치로서, 유효한 화소의 면적을 축소하는 등에 의한 성능의 한정을 하는 일이 없다. 따라서, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치에 따르면, 반사형 액정 표시 장치 및 투과형 액정 표시 장치의 어느 것의 표시 장치로서도, 유효한 화소의 면적을 크게 취하고, 높은 표시 성능을 얻을 수 있고, 어떠한 밝기의 환경 아래에서도 양질인 화상을 표시할 수 있다.

또, 옥외 등 밝은 장소에 있어서는 백라이트를 고휘도로 하는 것에 의해, 시인성을 높이는 종래의 액정 표시 소자에 비해, 옥외 등 밝은 장소로 있어서는 반사형 표시를 이용하므로, 소비 전력을 억제할 수 있다.

또한, 이 전환은 도시하지 않는 스위치를 사용자가 조작하는 것에 의해 실행하는 것이 생각된다. 이 경우, 반사형 표시로 전환되었을 때는 백라이트를 OFF로 하는 것에 의해 소전력화를 도모해도 좋다.

또한, 본 실시형태의 설명에서는, 표시 패널(100)은 트위스트 네마틱형 액정 표시 패널이라고 하여 설명했지만, 이것에 한정하지 않고, 액정 분자를 TFT측 기판 (110)과 CF측 기판(120)의 사이에 180°∼270°의 범위의 비틀림 각으로 트위스트 배향시킨 슈퍼 트위스트 네마틱형 액정 표시 패널, 액정 분자를 TFT측 기판(110)에 대해 수직으로 배향시킨 비(非)트위스트의 수직 배향형(Vertical Alignment 방식; VA 방식) 액정 표시 패널, 횡전계형의 In-Plane Switching 방식(IPS 방식)의 액정 표시 패널을 포함하는 액정 분자의 분자 장축을 한방향에 맞추어 TFT측 기판(110)에 평행하게 배향시킨 수평 배향형 액정 표시 패널, 또는 액정 분자를 TFT측 기판 (110)에 대해 밴드(bend) 배향시키는 밴드 배향형(Optically Compensated Birefringenece 방식; OCB 방식) 액정 표시 패널 중의 어느 것의 액정 표시 패널을 이용해도 좋다. 어느 것의 경우도 액정 표시 패널의 이면측의 편광판이 이면측 편광판(150)으로서 기능하고, 스위칭 셀(200)의 구성이 동일하다면, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치와 동일하게 기능한다.

[제 1 실시형태의 제 1 변형예]

다음에, 상기 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 여기서 본 변형예의 설명에서는 제 1 실시형태와의 상이점에 대해 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

상기 제 1 실시형태에 있어서는, 반사 편광판 투과축(240a)은 관찰측 편광판 (140)의 투과축과 일치하고 있었지만, 본 변형예에 있어서는 도 6에 나타내는 바와 같이, 반사 편광판 투과축(240a)은 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치하고, 관찰측 편광판(140)의 투과축과 직교하는 위치 관계에 있다. 그리고, 반사 편광판 반사축(240b)은 반사 편광판 투과축(240a)과 직교하는 위치 관계에 있고, 이면측 편광판(150)의 투과축과 직교하고, 관찰측 편광판(140)의 투과축과 일치하는 위치 관계에 있다.

그 결과, 스위칭 셀(200)이 OFF일 때, 해당 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치로서 기능한다. 즉, 도 4 및 도 5와 마찬가지로, 도 7의 중간 열에 이면측 편광판(150), 스위칭 셀 액정층(230), 및 반사 편광판(240)의 광축 방향을 모식적으로 나타내고, 그 좌측 열에 백라이트인 면광원(300)으로부터 사출된 광의 편광면을 모식적으로 나타내고, 우측 열에 표시 패널(100)측으로부터 이면측 편광판 (150)을 투과한 광의 편광면을 모식적으로 나타내는 바와 같이, 이하와 같이 된다.

도 7의 우측 열에 나타내는 바와 같이, 해당 액정 표시 장치의 관찰측으로부터 표시 패널(100)을 투과한 광은 그 편광면을 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치시킨다. 이 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에, 그 편광면을 90° 회전시켜진다. 따라서, 반사 편광판(240)에 입사하는 광의 편광면은 반사 편광판(240)의 반사축과 일치한다. 이 때문에, 표시 패널(100)을 투과해 온 광은 반사 편광판 (240)으로 반사된다. 또, 반사 편광판(240)의 투과축과는 직교하기 때문에, 반사 편광판(240)에 입사하는 광은 투과하지 않는다.

반사 편광판(240)으로 반사된 광은 재차 스위칭 셀 액정층(230)을 통과한다. 그 때에, 편광면을 90° 회전시켜진다. 따라서, 이면측 편광판(150)에 입사하는 광의 편광면은 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치한다. 이 때문에, 해당 광은 이면측 편광판(150)을 투과한다. 그 이후의 투과광의 거동은 일반의 액정 표시 장치에 있어서의 이면측의 편광판을 투과한 광의 거동과 동일하다.

한편, 도 7의 좌측 열에 나타내는 바와 같이, 백라이트로부터 사출된 광 중, 그 편광면을 반사 편광판(240)의 투과축과 일치시키고 있는 광은 반사 편광판(240)을 투과한다. 반사 편광판(240)을 투과한 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에, 그 편광면을 90° 회전시켜진다. 따라서, 이면측 편광판(150)에 입사하는 광의 편광면은 이면측 편광판(150)의 투과축과 직교하고, 이면측 편광판(150)의 흡수축과 일치한다. 이 때문에, 해당 광은 이면측 편광판(150)을 투과하지 않는다.

한편, 스위칭 셀(200)이 ON일 때, 해당 액정 표시 장치는 투과형 액정 표시 장치로서 기능한다. 즉, 도 8의 좌측 열에 나타내는 바와 같이, 백라이트로부터 사출된 광 중, 그 편광면을 반사 편광판(240)의 투과축과 일치시키고 있는 광은 반사 편광판(240)을 투과한다. 반사 편광판(240)을 투과한 광은 스위칭 셀 액정층 (230)을 통과할 때에, 그 편광면은 회전시켜지지 않는다. 따라서, 이면측 편광판 (150)에 입사하는 광의 편광면은 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치하고 있다. 이 때문에, 해당 광은 이면측 편광판(150)을 투과한다. 그 이후의 투과광의 거동은 일반의 액정 표시 장치에 있어서의 이면측의 편광판을 투과한 광의 거동과 동일하다.

한편, 도 8의 우측 열에 나타내는 바와 같이, 해당 액정 표시 장치의 관찰측으로부터 표시 패널(100)을 투과한 광은 그 편광면을 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치시킨다. 이 광은 스위칭 셀 액정층(230)을 통과할 때에, 그 편광면은 회전시켜지지 않는다. 따라서, 반사 편광판(240)에 입사하는 광의 편광면은 반사 편광판(240)의 투과축과 일치한다. 이 때문에, 표시 패널(100)을 투과해 온 광은 반사 편광판(240)을 투과한다. 이 광은 백라이트면으로 반사시켜, 2차 광원으로서 재이용할 수 있다.

이상과 같이, 본 변형예에 관한 액정 표시 장치에 따르면, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 스위칭 셀(200)의 ON또는 OFF에 의해, 해당 액정 표시 장치를 투과형 표시 또는 반사형 표시로 전환하여 기능시킬 수 있다. 예를 들면, 옥외 등 밝은 장소에 있어서는 반사형 액정 표시 장치로서 기능시키고, 옥내 등 어두운 장소에 있어서는 투과형 액정 표시 장치로서 기능시키는 것에 의해, 어떠한 밝기의 환경에 있어서도 해당 액정 표시 장치는 시인성이 좋은 표시 성능을 확보할 수 있다.

제 1 실시형태에 있어서는 스위칭 셀(200)이 ON일 때 해당 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치로서 기능하고, 스위칭 셀(200)이 OFF일 때 투과형 액정 표시 장치로서 기능한다. 본 변형예의 액정 표시 장치는 이와는 반대로, 스위칭 셀 (200)이 OFF일 때 해당 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치로서 기능하고, 스위칭 셀(200)이 ON일 때 해당 액정 표시 장치는 투과형 액정 표시 장치로서 기능한다.

스위칭 셀(200)이 ON일 때에는 전력을 소비하므로, 해당 액정 표시 장치를 실내 등 어두운 환경에서 사용하는 일이 많은 경우에는, 스위칭 셀(200)이 OFF일 때에 투과형 액정 표시 장치로서 기능하는 제 1 실시형태와 같이 반사 편광판(240)의 투과축 및 반사축을 배치하는 편이 소전력성에 뛰어나다. 한편, 옥외 등 밝은 환경에서 사용하는 일이 많은 경우에는, 스위칭 셀(200)이 OFF 상태일 때에 반사형 액정 표시 장치로서 기능하는 제 1 변형예와 같이 반사 편광판(240)의 투과축 및 반사축을 배치하는 편이 소전력성에 뛰어나다.

[제 1 실시형태의 제 2 변형예]

다음에, 상기 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 대해 설명한다. 여기서, 본 변형예의 설명에서는 제 1 실시형태와의 상이점에 대해 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 변형예에 관한 액정 표시 장치에 있어서는 스위칭 셀(200)의 백라이트측 기판(220)과 반사 편광판(240)의 사이에, 도 9에 나타내는 바와 같이 제 1 광확산재로서의 광확산층(250)을 배치한다. 이 광확산층(250)은 백라이트로부터 사출하고 반사 편광판(240)을 투과한 광, 및, 이면측 편광판(150)으로부터 입사하고 반사 편광판(240)으로 반사한 광을 확산시키는 역할을 한다.

그 결과, 해당 광확산층(250)을 배치하는 것에 의해, 본 변형예에 관한 액정 표시 장치는 이면측 편광판(150)에 입사하여 이면측 편광판(150)을 투과하는 광의 양을 많게 하고, 해당 액정 표시 장치의 휘도를 높인다. 그와 동시에, 상기 투과광 및 반사광의 지향성을 저감시키는 것에 의해, 해당 액정 표시 장치는 그 시야각을 넓히고, 또 해당 액정 표시 장치에 휘도의 불균일이 적은 화상을 표시시킬 수 있다.

이 광확산층(250)은 산란 입자가 분산된 점착제로 이루어지고, 반사 편광판 (240)을 스위칭 셀(200)의 백라이트측 기판(220)에 첩부하는 역할을 담당해도 좋다. 또한, 광확산층(250)은 스위칭 셀(200)의 백라이트측 기판(220)과 반사 편광판(240)의 사이에 배치하지 않고, 표시 패널(100)의 이면측 편광판(150)과 스위칭 셀(200)의 표시 패널측 기판(210)의 사이에 배치해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

[제 1 실시형태의 제 3 변형예]

다음에, 상기 제 1 실시형태의 제 3 변형예에 대해 설명한다. 여기서, 본 변형예의 설명에서는 제 1 실시형태와의 상이점에 대해 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 변형예에 관한 액정 표시 소자는 도 10에 나타내는 바와 같이, 조도 센서 (illuminance sensor)(510)를 구비한다. 본 액정 표시 소자의 화상 표시는 표시 패널 제어부(410)의 제어 하에서, 표시 패널 구동부(420)에 구동되는 표시 패널 (100)에 의해서 실행된다. 한편, 해당 액정 표시 장치를 투과형 액정 표시 장치로서 기능시키는지, 반사형 액정 표시 장치로서 기능시키는지의 전환은 스위칭 셀 제어부(430)의 제어 하에서, 스위칭 셀 구동부(440)에 의해서 구동되는 스위칭 셀 (200)에 의해서 실행된다. 여기서, 스위칭 셀(200)은 상기 제 1 실시형태에 관한 스위칭 셀(200)이다. 면광원 구동부(460)에 의해 구동되는 면광원(300)은 본 액정 표시 소자의 백라이트로서 기능한다.

여기서, 조도 센서(510)는 사용 환경에 있어서의 외광의 조도를 전기 신호로 변환하고, 조도 취득부(520)에 출력한다. 조도 취득부(520)는 조도 센서(510)로부터 입력된 신호에 의거하여 조도값을 취득한다. 조도 취득부(520)는 취득한 조도값을 스위칭 셀 제어부(430)에 출력한다. 스위칭 셀 제어부(430)는 조도 취득부 (520)로부터 입력된 조도값에 의거하여, 스위칭 셀(200)의 전환을 판단한다. 조도값이 미리 정한 한계값 이상인 경우, 즉, 해당 액정 표시 장치의 사용 환경이 밝다고 판단된 경우에는, 해당 액정 표시 장치를 반사형 액정 표시 장치로서 기능시키도록, 스위칭 셀 구동부(440)는 스위칭 셀(200)을 구동시킨다. 한편, 조도값이 미리 정한 한계값보다 낮은 경우, 즉, 해당 액정 표시 장치의 사용 환경이 어둡다고 판단된 경우에는, 해당 액정 표시 장치를 투과형 액정 표시 장치로서 기능시키도록, 스위칭 셀 구동부(440)는 스위칭 셀(200)을 구동시킨다.

이와 같이, 예를 들면 조도 센서(510) 및 조도 취득부(520)는 전체로서 조도를 계측하는 조도계로서 기능하고, 예를 들면 스위칭 셀 제어부(430)는 조도계가 계측한 조도에 의거하여 스위칭 셀 구동부(440)를 제어하는 전환 제어부로서 기능한다.

이상과 같이 구성하는 것에 의해, 본 변형예에 관한 액정 표시 장치는 그 사용 환경의 조도에 따라, 스스로 해당 액정 표시 장치를 투과형 액정 표시 장치로서 이용하는지, 반사형 액정 표시 장치로서 이용하는지를 판단하고, 적절한 표시를 가능하게 한다. 이것에 의해서, 사용자는 사용 환경을 자각할 일 없고, 언제든지 시인성이 좋은 표시를 제공한다.

[제 1 실시형태의 각 변형예의 조합]

상기 제 1 실시형태에 관한 각 변형예는 조합시켜 이용되어도 좋다. 즉, 제 1 변형예의 대로 반사 편광판(240)의 광축을 설정한 후에 광확산층(250)을 설치해도 좋고, 또한 조도 센서(510)를 설치하도록 구성해도 좋다. 또, 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치에 광확산층(250)을 설치한 후에, 또한 조도 센서(510)를 설치하도록 구성해도 좋다. 어느 것의 경우에 있어서도 각각의 효과를 조합시킨 효과가 얻어진다.

[제 2 실시형태]

다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 여기서, 제 2 실시형태의 설명에서는 제 1 실시형태와의 상이점에 대해 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관한 액정 표시 장치는 도 11에 그 일부의 단면도를 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치의 표시 패널(100)의 이면측 편광판(150)과 스위칭 셀(200)의 표시 패널측 기판(210)의 사이에, 이면측 편광판(150)으로부터 가까운 것으로부터 차례대로, 제 2 광확산재로서의 광확산층(270) 및 제 2 반사 편광판으로서의 표시 패널측 반사 편광판(260)을 설치한 것이다. 광확산층 (270)은 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 관한 광확산층(250)과 동일한 것이다. 또, 표시 패널측 반사 편광판(260)은 반사 편광판(240)과 동일한 기능을 갖는다. 그리고, 표시 패널측 반사 편광판(260)의 광축은 도 12에 나타내는 바와 같이, 표시 패널측 반사 편광판(260)의 투과축인 표시 패널측 반사 편광판 투과축(260a)을 이면측 편광판(150)의 투과축과 일치시키고, 표시 패널측 반사 편광판(260)의 반사축인 표시 패널측 반사 편광판 반사축(260b)을 이면측 편광판(150)의 흡수축과 일치시켜 배치되어 있다.

이와 같이, 예를 들면 광확산층(270)은 이면측 편광판과 표시 소자측 기판의 사이에 배치된 표시측 광확산재로서 기능하고, 예를 들면 표시 패널측 반사 편광판 (260)은 표시측 광확산재와 표시 소자측 기판의 사이에 배치된 표시측 반사 편광판으로서 기능한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치에 있어서의 광로는 이면측 편광판(150)의 투과축과 표시 패널측 반사 편광판 투과축(260a)을 일치시키고 있으므로, 원리적으로 제 1 실시형태와 마찬가지이다. 단, 표시 패널측 반사 편광판(260)을 삽입하는 것에 의해, 스위칭 셀 액정층(230)에 입사하는 광의 편광면이 맞추어지는 효과를 갖는다. 이 때문에, 반사형 액정 표시 장치로서 기능할 경우에 있어서, 제 1 실시형태의 설명에 있어서의 원리에 의해 가까운 상태가 실현되어 스위칭 셀(200)이 기능한다.

또, 표시 패널측 반사 편광판 투과축(260a)과 편광면이 일치하고 있지 않은 광에 대해서는, 이면측 편광판(150)으로부터 표시 패널측 반사 편광판(260)에 이르는 광은 표시 패널측 반사 편광판(260)에 있어서 반사되고, 광확산층(270)으로 확산되어, 재차 이면측 편광판(150)에 입사하므로, 소위 재활용 효과에 의해, 표시 패널(100)의 표시에 이용되는 광의 양이 많아지고, 광사용 효율이 상승하여, 해당 액정 표시 장치의 더욱 좋은 표시에 공헌한다. 또, 스위칭 셀 액정층(230)으로부터 표시 패널측 반사 편광판(260)에 이르는 광 중, 표시 패널측 반사 편광판 투과축(260a)과 편광면이 일치하고 있지 않은 광에 대해서도, 마찬가지의 재활용 효과가 얻어지고, 해당 액정 표시 장치의 더욱 좋은 표시에 공헌한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치는 제 1 실시형태에 관한 액정 표시 장치와 동일한 효과가 얻어지는 것에 더해서, 표시 패널측 반사 편광판(260) 및 광확산층(270)의 효과에 의해, 또한 밝고 화상 양질의 표시를 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치에 관해서도, 제 1 실시형태와 동일한 변형예에 의한 구성이 가능하고, 제 1 실시형태의 변형예의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태 그대로 한정되는 것이 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또, 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 여러 가지의 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도, 발명이 해결하고자 하는 과제의 란에서 기재된 과제를 해결할 수 있고, 또한, 발명의 효과가 얻어지는 경우에는, 이 구성 요소가 삭제된 구성도 발명으로서 추출될 수 있다. 또한, 다른 실시형태에 거치는 구성 요소를 적절히 조합시켜도 좋다.

100: 표시 패널 110: TFT측 기판
112: 화소 전극 114: 박막 트랜지스터(TFT)
116: TFT측 배향막 120: 컬러 필터(CF)측 기판
122: 컬러 필터 124: 공통 전극
126: CF측 배향막 130: 표시 패널 액정층
140: 관찰측 편광판 150: 이면측 편광판
200: 스위칭 셀 210: 표시 패널측 기판
212: 표시 패널측 전극 214: 표시 패널측 배향막
220: 백라이트측 기판 222: 백라이트측 전극
224: 백라이트측 배향막 230: 스위칭 셀 액정층
240: 반사 편광판 240a: 반사 편광판 투과축
240b: 반사 편광판 반사축 250: 광확산층
260: 표시 패널측 반사 편광판
260a: 표시 패널측 반사 편광판 투과축
260b: 표시 패널측 반사 편광판 반사축 270: 광확산층
300: 면광원 410: 표시 패널 제어부
420: 표시 패널 구동부 430: 스위칭 셀 제어부
440: 스위칭 셀 구동부 460: 면광원 구동부
510: 조도 센서 520: 조도 취득부

Claims

제 1 편광판과,
상기 제 1 편광판에 인접한 액정 표시 셀과,
상기 액정 표시 셀의 상기 제 1 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 2 편광판과,
상기 제 2 편광판의 상기 액정 표시 셀측에 대해 반대측에 인접한 스위칭 셀과,
상기 스위칭 셀의 상기 제 2 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 1 반사 편광판과,
상기 제 1 반사 편광판의 상기 스위칭 셀측에 대해 반대측에 인접한 면광원과,
상기 스위칭 셀을,
상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 투과축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 투과축과 일치시키는 제 1 상태와,
상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 흡수축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 반사축과 일치시키는 제 2 상태로 전환하는 제어 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 편광판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 상기 스위칭 셀은,
상기 제 2 편광판측에 배치된 제 1 기판과,
상기 제 1 반사 편광판측에 배치된 제 2 기판과,
상기 제 1 기판의 상기 제 2 기판과 대향하는 측의 면 위에 형성된 제 1 전극과,
상기 제 1 전극상에 형성된 제 1 배향막과,
상기 제 2 기판의 상기 제 1 기판과 대향하는 측의 면 위에 형성된 제 2 전극과,
상기 제 2 전극상에 형성된 제 2 배향막과,
상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막의 사이에 배치된 액정 분자로 이루어지는 액정층을 갖고,
상기 제어 구동부는 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 사이에 인가하는 전압 차를 제어하는 것에 의해, 상기 스위칭 셀을 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 반사 편광판은 해당 제 1 반사 편광판의 상기 반사축 방향을 상기 제 2 편광판의 투과축 방향과 일치시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 반사 편광판은 해당 제 1 반사 편광판의 상기 반사축 방향을 상기 제 2 편광판의 투과축 방향과 직교시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 기판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 1 광확산재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 기판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 1 광확산재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 기판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 1 광확산재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 편광판과 상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 1 기판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 2 광확산재와,
상기 제 2 광확산재와 상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 1 기판의 사이에 배치된 제 2 반사 편광판을 더 구비하고,
상기 제 2 반사 편광판은,
해당 제 2 반사 편광판의 투과축 방향을 상기 제 2 편광판의 투과축 방향과 일치시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 1 배향막에 실시된 배향 처리의 방향과 상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 배향막에 실시된 배향 처리의 방향이 이루는 각은 90°인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
조도를 계측하는 조도계와,
상기 조도계가 계측한 조도에 의거해서 상기 제어 구동부의 동작을 제어하는 전환 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 편광판과,
상기 제 1 편광판에 인접한 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀과,
상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀의 상기 제 1 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 2 편광판과,
상기 제 2 편광판의 상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀측에 대해 반대측에 인접한 스위칭 셀과,
상기 스위칭 셀의 상기 제 2 편광판측에 대해 반대측에 인접한 제 1 반사 편광판과,
상기 제 1 반사 편광판의 상기 스위칭 셀측에 대해 반대측에 인접한 면광원과,
상기 스위칭 셀을,
상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 투과축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 투과축과 일치시키는 제 1 상태와,
상기 면광원으로부터 사출하고 상기 제 1 반사 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 2 편광판의 흡수축과 일치시키는 동시에, 상기 제 1 편광판측으로부터 상기 액티브 매트릭스형의 액정 표시 셀에 입사하여 상기 제 2 편광판을 투과한 편광의 진동면을 상기 제 1 반사 편광판의 반사축과 일치시키는 제 2 상태로 전환하는 제어 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 편광판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 상기 스위칭 셀은,
상기 제 2 편광판측에 배치된 제 1 기판과,
상기 제 1 반사 편광판측에 배치된 제 2 기판과,
상기 제 1 기판의 상기 제 2 기판과 대향하는 측의 면 위에 형성된 제 1 전극과,
상기 제 1 전극상에 형성된 제 1 배향막과,
상기 제 2 기판의 상기 제 1 기판과 대향하는 측의 면 위에 형성된 제 2 전극과,
상기 제 2 전극상에 형성된 제 2 배향막과,
상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막의 사이에 배치된 액정 분자로 이루어지는 액정층을 갖고,
상기 제어 구동부는 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 사이에 인가하는 전압 차를 제어하는 것에 의해, 상기 스위칭 셀을 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 반사 편광판은 해당 제 1 반사 편광판의 상기 반사축 방향을 상기 제 2 편광판의 투과축 방향과 일치시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 반사 편광판은 해당 제 1 반사 편광판의 상기 반사축 방향을 상기 제 2 편광판의 투과축 방향과 직교시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 기판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 1 광확산재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 기판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 1 광확산재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 기판과 상기 제 1 반사 편광판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 1 광확산재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 편광판과 상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 1 기판의 사이에 배치된 광을 확산하는 제 2 광확산재와,
상기 제 2 광확산재와 상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 1 기판의 사이에 배치된 제 2 반사 편광판을 더 구비하고,
상기 제 2 반사 편광판은,
해당 제 2 반사 편광판의 투과축 방향을 상기 제 2 편광판의 투과축 방향과 일치시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 1 배향막에 실시된 배향 처리의 방향과 상기 스위칭 셀에 있어서의 상기 제 2 배향막에 실시된 배향 처리의 방향이 이루는 각은 90°인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
조도를 계측하는 조도계와,
상기 조도계가 계측한 조도에 의거해서 상기 제어 구동부의 동작을 제어하는 전환 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.