JP2003172932A - Liquid crystal display device and electronic appliance - Google Patents
Liquid crystal display device and electronic applianceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
び電子機器に係り、特に照明装置を備えた透過表示主体
の液晶表示装置の構成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic apparatus, and more particularly to a structure of a liquid crystal display device mainly including a transmissive display, which includes an illuminating device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】暗所でも表示可能な液晶表示装置とし
て、液晶セルの背面側に照明装置（以下、バックライト
ということもある。）を備え、この照明装置から発せら
れる光を利用して表示を行う透過型の液晶表示装置があ
る。ここで用いられる照明装置は、一般に冷陰極管（Ｃ
ＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などからなる光源
と、光源から入射された光を内部で伝播する間に液晶セ
ル側に出射させる構造を有する導光板とを有している。2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device capable of displaying even in a dark place, an illuminating device (hereinafter also referred to as a backlight) is provided on the back side of a liquid crystal cell, and display is performed by utilizing light emitted from the illuminating device. There is a transmissive liquid crystal display device that performs. The illuminator used here is generally a cold cathode fluorescent lamp (C
CFL), a light emitting diode (LED), and the like, and a light guide plate having a structure for emitting the light incident from the light source to the liquid crystal cell side while propagating inside.
【０００３】また、高精細で表示品位に優れた液晶表示
装置として、アクティブマトリクス型液晶表示装置が知
られている。アクティブマトリクス型液晶装置の表示方
式としては、ツイステッドネマティック（Twisted Nema
tic, 以下、ＴＮと略記する。）モードの表示方式が現
在主流を占めている。その理由は、明るい、コントラス
トが高い、応答速度が比較的速い、駆動電圧が低い、階
調表示が容易であるなど、ＴＮモードの液晶装置はディ
スプレイとして基本的に必要とされる諸特性をバランス
良く具備しているからである。ＴＮモードの液晶セルの
場合、素子基板と対向基板との間で液晶分子の長軸方向
が９０°ねじれた構造を採り、これら基板の外面側に透
過軸が互いに直交するように偏光板がそれぞれ配置され
ている。An active matrix type liquid crystal display device is known as a liquid crystal display device having high definition and excellent display quality. As a display method of an active matrix type liquid crystal device, Twisted Nema
tic, hereinafter abbreviated as TN. ) Mode display method is currently the mainstream. The reason is that the TN mode liquid crystal device balances various characteristics basically required for a display, such as bright, high contrast, relatively fast response speed, low drive voltage, and easy gradation display. This is because they are well equipped. In the case of a TN mode liquid crystal cell, a structure is adopted in which the major axis direction of liquid crystal molecules is twisted by 90 ° between the element substrate and the counter substrate, and polarizing plates are respectively provided on the outer surfaces of these substrates so that their transmission axes are orthogonal to each other. It is arranged.
【０００４】図１１には、従来の液晶表示装置の構造を
模式的に示す。観察側から上偏光板Ａ、上基板Ｂ、液晶
層Ｃ、下基板Ｄ及び下偏光板Ｅとを有する液晶セルが設
けられ、また、光源Ｇ及び導光板Ｈを有するバックライ
トが設けられている。バックライトの背後には反射板Ｊ
が配置される。また、液晶セルとバックライトとの間に
は、プリズムシートＦが配置されている。このプリズム
シートＦは、バックライトから照射される光を液晶表示
装置の光軸方向に集光させて透過光の平行線光量を実質
的に増大させて表示を明るくするためのものである。こ
こで、液晶層がＴＮモードで動作する構成を採る場合、
上偏光板Ａの透過軸と下偏光板Ｄの透過軸とが相互に直
交するように構成される。FIG. 11 schematically shows the structure of a conventional liquid crystal display device. A liquid crystal cell having an upper polarizing plate A, an upper substrate B, a liquid crystal layer C, a lower substrate D and a lower polarizing plate E is provided from the observation side, and a backlight having a light source G and a light guide plate H is provided. . Reflector J behind the backlight
Are placed. A prism sheet F is arranged between the liquid crystal cell and the backlight. The prism sheet F is for condensing the light emitted from the backlight in the optical axis direction of the liquid crystal display device and substantially increasing the amount of parallel rays of transmitted light to brighten the display. Here, when the liquid crystal layer is configured to operate in the TN mode,
The transmission axis of the upper polarizing plate A and the transmission axis of the lower polarizing plate D are configured to be orthogonal to each other.
【０００５】ところが、この種の液晶表示装置は表示原
理上、バックライトから出射される不定偏光状態の光Ｒ
ｂのうち、一方向の振動方向を有する偏光Ｒｔのみを偏
光板（下偏光板Ｄ）により取りだして表示に利用してい
る。そして、従来の液晶表示装置の場合、液晶セルの上
下に配置された偏光板Ａ，Ｅは吸収型の偏光板であった
ため、表示に利用されない方の偏光は偏光板によって吸
収されていた。つまり、従来の液晶表示装置はバックラ
イトから出射される光のうち、約半分程度の光しか表示
に寄与せず、バックライトの光の利用効率が低いという
問題があった。However, in this type of liquid crystal display device, due to the display principle, the light R emitted from the backlight is in an indefinite polarization state.
Among b, only the polarized light Rt having one vibration direction is taken out by the polarizing plate (lower polarizing plate D) and used for display. In the case of the conventional liquid crystal display device, since the polarizing plates A and E arranged above and below the liquid crystal cell are absorption type polarizing plates, polarized light not used for display is absorbed by the polarizing plates. That is, the conventional liquid crystal display device has a problem that only about half of the light emitted from the backlight contributes to the display, and the light utilization efficiency of the backlight is low.
【０００６】この問題に対処するため、図１１に点線で
示す反射型の偏光板（以下、単に「反射偏光板」とい
う。）Ｒを備えた液晶表示装置が提案された。この液晶
表示装置の場合、表示に利用されない偏光Ｒｃは反射偏
光板Ｒにより反射され、その偏光Ｒｃはバックライトの
導光板Ｈの外面に設置した反射板Ｊで反射して再度反射
偏光板Ｒに戻ってくることになる。その間で多少の偏光
解消が起こるとしても、光はほとんど初めに反射偏光板
Ｒによって反射された偏光状態のままで戻ってくるの
で、反射偏光板Ｒを透過して表示に利用されるようにな
る光はごく僅かに過ぎず、バックライトの光の利用効率
を充分に向上できるものではなかった。総じて言えば、
従来の透過型の液晶表示装置は、バックライトの輝度の
割には表示が暗く、バックライトの光の利用効率を高め
ることでより明るい透過表示を実現することが求められ
ていた。In order to deal with this problem, a liquid crystal display device provided with a reflective polarizing plate (hereinafter, simply referred to as "reflective polarizing plate") R shown by a dotted line in FIG. 11 has been proposed. In the case of this liquid crystal display device, the polarized light Rc which is not used for display is reflected by the reflective polarizing plate R, and the polarized light Rc is reflected by the reflective plate J installed on the outer surface of the light guide plate H of the backlight and is again reflected by the reflective polarizing plate R. Will come back. Even if some depolarization occurs during that time, the light returns almost in the polarization state reflected by the reflective polarizing plate R at the beginning, and thus is transmitted through the reflective polarizing plate R and used for display. The light was very little, and it was not possible to sufficiently improve the light utilization efficiency of the backlight. Generally speaking,
In the conventional transmissive liquid crystal display device, the display is dark relative to the brightness of the backlight, and it has been required to realize brighter transmissive display by increasing the utilization efficiency of the light of the backlight.
【０００７】さらにバックライトの光の利用効率を高め
る手法として、反射偏光板Ｒの外面側に１／４波長板を
備えた液晶表示装置が提案されている。反射偏光板Ｒの
外面側に１／４波長板を配置した場合、反射偏光板Ｒで
反射された一偏光方向の直線偏光が１／４波長板を透過
すると、例えば右回りの円偏光に変換される。この右回
りの円偏光がバックライトの導光板の外面に設置した反
射板などで反射すると、今度は左回り（逆回り）の円偏
光として戻ってきて１／４波長板を透過するため、１／
４波長板を透過した後は透過前とは偏光軸が直交した直
線偏光に変換される。すると、この直線偏光は今度は反
射偏光板Ｒを透過するため、表示に利用することができ
る。このように、１／４波長板を用いた場合、バックラ
イトから出射され、反射偏光板Ｒによって反射された多
くの光を再利用することができるので、明るい透過表示
を得ることができる。この技術は、例えば特開平１０−
１６２６１９号公報、特開２０００−９８３７２号公報
などに開示されている。Further, as a method of improving the utilization efficiency of the light of the backlight, a liquid crystal display device having a quarter wavelength plate on the outer surface side of the reflective polarizing plate R has been proposed. When a quarter wavelength plate is arranged on the outer surface side of the reflection polarizing plate R, when linearly polarized light in one polarization direction reflected by the reflection polarizing plate R passes through the quarter wavelength plate, it is converted into, for example, clockwise circularly polarized light. To be done. When this right-handed circularly polarized light is reflected by a reflector installed on the outer surface of the light guide plate of the backlight, this time it returns as left-handed (reverse) circularly polarized light and passes through the quarter-wave plate. /
After passing through the four-wave plate, it is converted into linearly polarized light whose polarization axis is orthogonal to that before transmission. Then, since this linearly polarized light is transmitted through the reflective polarizing plate R this time, it can be used for display. As described above, when the quarter-wave plate is used, a large amount of light emitted from the backlight and reflected by the reflective polarizing plate R can be reused, and thus bright transmissive display can be obtained. This technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-
It is disclosed in Japanese Patent No. 162619, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-98372, and the like.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の透
過型液晶表示装置は、近年、携帯電話の画像表示部、デ
ジタルカメラの画像表示部などにも採用されており、小
型、軽量の利点を生かして種々の携帯用電子機器を中心
に広く用いられている。上記の技術によりバックライト
の光の利用効率が向上しているため、透過表示の明るさ
も年々向上している。しかしながら、透過型液晶表示装
置は携帯用電子機器への応用にとって、以下のような大
きな欠点を有している。すなわち、携帯用電子機器の使
用環境によって、例えば日差しの強い屋外などでは太陽
光に比べてバックライトの輝度がはるかに弱いため、液
晶画面に表示された画像が非常に暗く、極めて視認しに
くいという問題があった。By the way, in recent years, this type of transmissive liquid crystal display device has been adopted for an image display section of a mobile phone, an image display section of a digital camera, etc., and has the advantages of small size and light weight. It is widely used mainly for various portable electronic devices. Since the utilization efficiency of the light of the backlight is improved by the above technique, the brightness of the transmissive display is also improved year by year. However, the transmissive liquid crystal display device has the following major drawbacks when applied to portable electronic devices. That is, depending on the environment in which the portable electronic device is used, the brightness of the backlight is much weaker than sunlight, for example, in the outdoors where the sunlight is strong, so the image displayed on the liquid crystal screen is very dark and very difficult to see. There was a problem.
【０００９】特に、図１１に示す液晶表示装置の場合、
明るい場所では、強い外光Ｒｏが入射して液晶セルを透
過した後にプリズムシートＦによって散乱され、多くが
高出射角の光となってしまうため、導光板Ｈや反射層Ｊ
などにおいて反射されても、その反射光を表示に寄与す
る形で利用することがほとんど期待できないという問題
点がある。Particularly, in the case of the liquid crystal display device shown in FIG.
In a bright place, strong external light Ro enters and passes through the liquid crystal cell and then is scattered by the prism sheet F, and most of the light becomes a light with a high emission angle. Therefore, the light guide plate H and the reflection layer J are included.
However, there is a problem in that it is hardly expected that the reflected light will be utilized in a form that contributes to the display even if the reflected light is reflected.
【００１０】この問題を解決する方法として、例えば液
晶パネルを照明するバックライトの出力を上げることが
考えられる。ところが、バックライトの出力を上げる
と、バックライトの消費電力が増大するため、大容量の
電源装置が必要となる。このことは携帯性が重要視され
る電子機器にとって実用的でない。As a method for solving this problem, for example, increasing the output of a backlight that illuminates the liquid crystal panel can be considered. However, when the output of the backlight is increased, the power consumption of the backlight is increased, so that a large capacity power supply device is required. This is not practical for electronic devices where portability is important.
【００１１】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、明るい使用環境下でもある程度の
視認性を確保することのできる液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of ensuring a certain degree of visibility even in a bright environment of use.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の液晶表示装置は、対向配置された第１の
基板と第２の基板との間に液晶を挟持した液晶セルと、
該液晶セルの第２の基板の外面側に配置された光源と導
光板とを有する前記照明装置とが備えられた液晶表示装
置であって、前記第１の基板の外面側に第１の偏光板が
設けられ、前記第２の基板と前記照明装置との間に前記
第２の基板側から第２の偏光板及びホログラムシートが
設けられ、前記導光板の前記液晶セルが配置された側と
反対側の面に反射板が設けられたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal cell in which a liquid crystal is sandwiched between a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other. ,
A liquid crystal display device comprising: a light source disposed on the outer surface side of a second substrate of the liquid crystal cell; and the lighting device having a light guide plate, wherein a first polarized light is provided on the outer surface side of the first substrate. A plate is provided, a second polarizing plate and a hologram sheet are provided from the side of the second substrate between the second substrate and the lighting device, and a side of the light guide plate on which the liquid crystal cell is disposed. It is characterized in that a reflecting plate is provided on the opposite surface.
【００１３】上記のホログラムシートは所定方向から入
射した光を透過させ、それと異なる方向から入射した光
を回折若しくは散乱により偏向させる機能を有してい
る。このホログラムシートを用い、その干渉縞の方向を
適切に配置することによって透過表示においては照明装
置からの出射光を支障なく透過させ、反射表示において
は外光を液晶セルの上面側に低出射角で反射させたり、
反射板側に低出射角で透過させたりすることが可能にな
るので、外光を利用して表示に寄与し得る光量（平行線
光量或いは光軸方向に出射される光量）を増大させるこ
とが可能になるため、明るい透過表示が得られるととも
に明るい使用環境下でもある程度の視認性を確保するこ
とのできる液晶表示装置を実現することができる。The hologram sheet has a function of transmitting light incident from a predetermined direction and deflecting light incident from a different direction by diffraction or scattering. By using this hologram sheet and properly arranging the direction of its interference fringes, the light emitted from the illumination device can be transmitted without any hindrance in transmissive display, and the external light can be transmitted to the upper surface side of the liquid crystal cell with a low emission angle in reflective display. Or reflect on
Since the light can be transmitted to the reflector side at a low emission angle, it is possible to increase the amount of light that can contribute to the display (the amount of parallel line light or the amount of light emitted in the optical axis direction) by using external light. As a result, it is possible to realize a liquid crystal display device that can obtain a bright transmissive display and can secure a certain degree of visibility even in a bright environment of use.
【００１４】本発明において、前記ホログラムの平行線
透過率は７５％以上であることが好ましい。In the present invention, the parallel line transmittance of the hologram is preferably 75% or more.
【００１５】この発明によれば、ホログラムの平行線透
過率が７５％以上であることにより、照明装置側や観察
側から入射する光軸に平行な光を高い効率で透過させる
ことができるため、表示に寄与し得る光成分について装
置の透過率及び反射率を高めることができることから、
表示を明るくすることができる。According to the present invention, since the parallel line transmittance of the hologram is 75% or more, the light parallel to the optical axis incident from the illumination device side or the observation side can be transmitted with high efficiency. Since it is possible to increase the transmittance and reflectance of the device for light components that can contribute to display,
The display can be brightened.
【００１６】本発明において、前記ホログラムは、入射
角が１０〜４０度の範囲内にある光を回折若しくは散乱
により反射するように構成されていることが好ましい。In the present invention, it is preferable that the hologram is configured to reflect light having an incident angle within a range of 10 to 40 degrees by diffraction or scattering.
【００１７】この発明によれば、入射角が１０〜４０度
の範囲内にある光を回折若しくは散乱により反射するよ
うに構成されていることにより、通常の表示装置の使用
態様において最も強い入射角範囲の外光を液晶セル側に
反射させ、そのうちの少なくとも液晶セル法線方向へ反
射可能になるため、反射表示を明るくすることが可能に
なり、その結果、明るい場所において表示を視認しやす
くすることができる。According to the present invention, since the light having an incident angle within the range of 10 to 40 degrees is reflected by diffraction or scattering, the strongest incident angle in a normal display device usage mode. Light outside the range is reflected to the liquid crystal cell side, and at least in the liquid crystal cell normal direction, it is possible to make the reflective display brighter, and as a result, it is easier to visually recognize the display in a bright place. be able to.
【００１８】本発明において、前記ホログラムは、入射
角が１０〜４０度の範囲内にある光を回折若しくは散乱
により透過するように構成されていることが好ましい。In the present invention, it is preferable that the hologram is configured to transmit light having an incident angle within the range of 10 to 40 degrees by diffraction or scattering.
【００１９】この発明によれば、入射角が１０〜４０度
の範囲内にある光を回折若しくは散乱により反射するよ
うに構成されていることにより、通常の表示装置の使用
態様において最も強い入射角範囲の外光を反射板側に透
過させ、そのうちの少なくとも液晶セル法線方向へ反射
可能になるため、反射表示を明るくすることが可能にな
り、その結果、明るい場所において表示を視認しやすく
することができる。According to the present invention, since the light having an incident angle within the range of 10 to 40 degrees is reflected by diffraction or scattering, the strongest incident angle in a normal display device usage mode. Since the outside light of the range is transmitted to the reflector side and can be reflected at least in the liquid crystal cell normal direction, it is possible to make the reflective display brighter, and as a result, it is easier to visually recognize the display in a bright place. be able to.
【００２０】本発明において、前記第２の偏光板と前記
照明装置との間に、反射偏光板が配置されていることが
好ましい。In the present invention, it is preferable that a reflective polarizing plate is arranged between the second polarizing plate and the illuminating device.
【００２１】この発明によれば、照明装置から入射した
光のうち、反射偏光板の透過軸と同じ振動方向を有する
偏光成分は透過させることができ、反射偏光板の透過軸
と直交する振動方向を有する偏光成分は反射させること
ができ、その反射光も反射板によって反射されて多少で
あっても透過光として表示に寄与し得る光の一部とする
ことが可能になるため、或る程度表示を明るくすること
が可能になる。According to the present invention, of the light incident from the illuminating device, the polarized component having the same vibration direction as the transmission axis of the reflection polarizing plate can be transmitted, and the vibration direction orthogonal to the transmission axis of the reflection polarizing plate. To a certain extent, because it is possible to reflect the polarized light component having, and the reflected light is also reflected by the reflector and can be a part of the light that can contribute to the display as transmitted light even if it is a little. It is possible to make the display brighter.
【００２２】本発明において、前記第２の偏光板の透過
軸と前記反射偏光板の透過軸が平行であることが好まし
い。In the present invention, it is preferable that the transmission axis of the second polarizing plate and the transmission axis of the reflective polarizing plate are parallel to each other.
【００２３】この発明によれば、透過表示において反射
偏光板を透過した光が全て第２の偏光板の透過軸を透過
できるので、透過表示における光の利用効率を最大限に
高めることができる。According to the present invention, since all the light transmitted through the reflective polarizing plate in the transmissive display can be transmitted through the transmission axis of the second polarizing plate, the light utilization efficiency in the transmissive display can be maximized.
【００２４】本発明において、前記反射偏光板と前記照
明装置との間に、第１の位相差板が配置されていること
が好ましい。In the present invention, it is preferable that a first retardation plate is arranged between the reflective polarizing plate and the illuminating device.
【００２５】この発明によれば、反射偏光板を設けた場
合において、この反射偏光板の照明装置側に第１の位相
差板を配置することにより、照明装置から照射された光
のうち反射偏光板で反射されて照明装置側に戻ってきた
光の偏光状態を変えることができるため、反射板で反射
した後に再度反射偏光板に入射したとき、反射偏光板を
透過するようになる光成分が発生する。したがって、反
射偏光板で反射された光を表示に寄与する光の一部とし
て利用することができるので、表示を明るくすることが
できる。According to the present invention, in the case where the reflective polarizing plate is provided, by disposing the first retardation plate on the illuminating device side of this reflective polarizing plate, the reflected polarized light in the light emitted from the illuminating device is reflected. Since the polarization state of the light reflected by the plate and returned to the lighting device side can be changed, the light component that will be transmitted through the reflective polarizing plate when reflected by the reflective plate and then incident on the reflective polarizing plate again. Occur. Therefore, since the light reflected by the reflective polarizing plate can be used as a part of the light contributing to the display, the display can be brightened.
【００２６】本発明において、前記第１の位相差板が、
１／４波長板を少なくとも含むことが好ましい。In the present invention, the first retardation plate is
It is preferable to include at least a quarter wave plate.
【００２７】この発明によれば、反射偏光板によって反
射されて照明装置側に戻ってきた光が例えば紙面と平行
な振動方向を有する直線偏光であるものとすれば、１／
４波長板によって右回りの円偏光になり、この右回りの
円偏光は、照明装置の導光板の外面に設置した反射板で
反射すると、今度は左回り（逆回り）の円偏光として戻
ってきて再び１／４波長板を透過するため、１／４波長
板を透過した後は紙面に垂直な振動方向を有する直線偏
光に変換される。すると、この直線偏光は反射偏光板お
よび第２の偏光板を透過できるため、表示に利用するこ
とができる。このように、反射偏光板５５からの反射光
を再利用することによって透過表示をより明るくするこ
とができる。According to the present invention, if the light reflected by the reflective polarizing plate and returned to the illuminating device side is, for example, linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface, 1 /
The four-wave plate makes it clockwise circularly polarized light. When this clockwise circularly polarized light is reflected by the reflector installed on the outer surface of the light guide plate of the lighting device, it returns as counterclockwise circularly polarized light. Then, it again passes through the quarter-wave plate, and after passing through the quarter-wave plate, it is converted into linearly polarized light having a vibration direction perpendicular to the paper surface. Then, this linearly polarized light can be transmitted through the reflective polarizing plate and the second polarizing plate, and thus can be used for display. In this way, by reusing the reflected light from the reflective polarizing plate 55, the transmissive display can be made brighter.
【００２８】以上の説明においては、第１の位相差板が
１／４波長板であるとして説明したが、前記第１の位相
差板としては、例えば３／４波長板など、１／２波長板
を除く種々の位相差板を用いることができる。しかしな
がら、１／４波長板を少なくとも含むことが望ましい。In the above description, the first retardation plate is a quarter wave plate, but the first retardation plate may be a half wave plate such as a 3/4 wave plate. Various retardation plates other than the plate can be used. However, it is desirable to include at least a quarter wave plate.
【００２９】すなわち、第１の位相差板は必ずしも１／
４波長板でなくても、反射偏光板の下面で一旦反射され
た偏光が照明装置外面の反射板等で反射されて戻ってき
たときに第１の位相差板で偏光変換が生じ、反射偏光板
を透過できる何らかの成分が発生するので、効果の大小
は別として第１の位相差板が無い場合に比べれば反射光
の再利用の効果は必ず生じることになる。しかしなが
ら、上で説明したように第１の位相差板を１／４波長板
とした場合、反射偏光板の下面で一旦反射された偏光が
再度反射されて戻ってきたときには、理論的にはその偏
光が１００％反射偏光板を透過できることになり、全て
が表示に寄与することができる。そのため、再利用効率
を最も高めることができ、他の位相差板を用いた場合と
比べてより明るい透過表示を得ることができる。That is, the first retardation plate is not necessarily 1 /
Even if it is not a four-wave plate, when the polarized light that is once reflected on the lower surface of the reflective polarization plate is reflected by the reflective plate on the outer surface of the lighting device and then returns, polarization conversion occurs at the first retardation plate and the reflected polarized light is generated. Since some component that can be transmitted through the plate is generated, the effect of reusing the reflected light is inevitably produced as compared with the case where the first retardation plate is not provided, regardless of the magnitude of the effect. However, as described above, when the first retardation plate is a quarter-wave plate, when the polarized light that was once reflected on the lower surface of the reflective polarizing plate is reflected again and then returned, theoretically, Since 100% of polarized light can pass through the reflective polarizing plate, all can contribute to display. Therefore, the reuse efficiency can be maximized, and brighter transmissive display can be obtained as compared with the case where another retardation plate is used.
【００３０】さらに、前記第１の位相差板が、１／４波
長板と１／２波長板を含むことが望ましい。ただしこの
場合、反射偏光板側に１／２波長板を配置する必要があ
る。Further, it is desirable that the first retardation plate includes a quarter wave plate and a half wave plate. However, in this case, it is necessary to dispose a half-wave plate on the reflective polarizing plate side.
【００３１】１／４波長板と１／２波長板とを組み合わ
せた波長板は広帯域の１／４波長板として知られてお
り、この構成によれば、広い波長帯域で照明光の再利用
を図ることができる。A wave plate in which a quarter wave plate and a half wave plate are combined is known as a wide band quarter wave plate. According to this structure, the illumination light can be reused in a wide wavelength band. Can be planned.
【００３２】また、前記第１の位相差板のリターデーシ
ョン値が１００ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲であることが望
ましい。The retardation value of the first retardation plate is preferably in the range of 100 nm to 180 nm.
【００３３】この構成によれば、波長が３８０〜７８０
ｎｍの可視光の帯域を大部分カバーすることができ、可
視光に対して本発明の液晶表示装置における第１の位相
差板としての機能を果たすことができる。According to this structure, the wavelength is 380 to 780.
Most of the visible light band of nm can be covered, and the function as the first retardation plate in the liquid crystal display device of the present invention can be fulfilled with respect to visible light.
【００３４】また、前記第１の位相差板の波長分散が１
以下の値であることが望ましい。The wavelength dispersion of the first retardation plate is 1
The following values are desirable.
【００３５】例えば波長４５０ｎｍにおけるリターデー
ション値と波長５９０ｎｍにおけるリターデーション値
との比で波長分散を表した場合、従来市販されていた位
相差板は波長分散が１を越えるものが通常であった。こ
れに対して、近年、波長分散が１以下の値を取る位相差
板が提供されている。この位相差板を用いた場合、波長
分散が１以下の値を取るということは、波長が長くなる
につれてリターデーション値が大きくなることを意味
し、例えば１／４波長板であれば、入射光の波長が変わ
っても１／４波長板として機能することになる。したが
って、この構成によれば、異なる波長の光に対して本発
明の第１の位相差板としての機能を果たすことができ
る。For example, when the wavelength dispersion is represented by the ratio of the retardation value at the wavelength of 450 nm and the retardation value at the wavelength of 590 nm, the retardation plate commercially available in the past usually has a wavelength dispersion of more than 1. On the other hand, in recent years, a retardation plate having a wavelength dispersion of 1 or less has been provided. When this retardation plate is used, the fact that the chromatic dispersion takes a value of 1 or less means that the retardation value becomes larger as the wavelength becomes longer. Even if the wavelength of is changed, it will function as a quarter-wave plate. Therefore, according to this configuration, it is possible to fulfill the function as the first retardation plate of the present invention with respect to light of different wavelengths.
【００３６】本発明における反射板は、最初に照明装置
から出射する光を液晶セル側に導くだけでなく、透過表
示における反射偏光板からの反射光の再利用のために機
能する。また、反射表示においては、外光が光拡散層を
透過した分を反射させる機能を果たしている。したがっ
て、より多くの光を反射させることが求められ、その意
味で反射面を鏡面状態とすることが望ましい。The reflecting plate in the present invention not only guides the light emitted from the illuminating device to the liquid crystal cell side first, but also functions to reuse the reflected light from the reflecting polarizing plate in the transmissive display. In addition, in the reflective display, a function of reflecting external light that has passed through the light diffusion layer is fulfilled. Therefore, it is required to reflect more light, and in that sense, it is desirable to make the reflecting surface a mirror surface.
【００３７】また、前記第１の偏光板と前記第１の基板
との間、もしくは前記第２の偏光板と前記第２の基板と
の間に、第２の位相差板を設けることが望ましい。Further, it is desirable to provide a second retardation plate between the first polarizing plate and the first substrate or between the second polarizing plate and the second substrate. .
【００３８】この構成によれば、例えばＳＴＮ（Super
Twisted Nematic）液晶を用いた場合などに表示に色付
きが生じた場合であっても、その色付きを補償すること
ができる。According to this structure, for example, STN (Super
Twisted Nematic) Even if the display is colored, such as when a liquid crystal is used, the coloring can be compensated.
【００３９】本発明の液晶表示装置の表示モードは、ノ
ーマリーホワイトモードであることが望ましい。The display mode of the liquid crystal display device of the present invention is preferably a normally white mode.
【００４０】この構成によれば、白地に黒表示の画面、
特にテキスト表示画面を明るく、低消費電力で実現する
ことができる。According to this configuration, a screen displaying black on a white background,
In particular, the text display screen is bright and can be realized with low power consumption.
【００４１】本発明の液晶表示装置においては、反射偏
光板とホログラムシートの位置関係はどちらが第２の基
板側にあっても、同様の作用、効果を奏することができ
る。In the liquid crystal display device of the present invention, the same action and effect can be obtained regardless of which of the reflective polarizing plate and the hologram sheet is on the second substrate side.
【００４２】前記第１の偏光板および前記第２の偏光板
は、吸収型偏光板を用いることが望ましい。It is desirable to use absorption type polarizing plates as the first polarizing plate and the second polarizing plate.
【００４３】この構成によれば、高コントラストの表示
を得ることができる。According to this structure, a high contrast display can be obtained.
【００４４】本発明の電子機器は、上記本発明の液晶表
示装置を備えたことを特徴とする。An electronic apparatus of the present invention is characterized by including the liquid crystal display device of the present invention.
【００４５】この構成によれば、上記本発明の液晶表示
装置を備えたことによって、例えば日差しの強い屋外な
どで使用するのに好適な明るい表示画面を備えた携帯型
電子機器を実現することができる。According to this structure, by providing the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to realize a portable electronic device having a bright display screen suitable for use outdoors, for example, in strong sunlight. it can.
【００４６】[0046]
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る液晶表示装置
の実施形態について図面を参照して説明する。最初に、
図１０を参照して、本発明の原理について説明する。図
１０に示す液晶表示装置は、観察側から順に、上偏光板
Ａ、上基板Ｂ、液晶層Ｃ、下基板Ｄ及び下偏光板Ｅを有
する液晶セルと、光源Ｇ及び導光板Ｈを有するバックラ
イトとを備えている。そして、液晶セルとバックライト
との間にはホログラムシートＫが配置され、また、導光
板Ｈの背後には反射板Ｊが配置される。以下において
は、液晶層ＣはＴＮモードの液晶構造を構成し、上偏光
板Ａと下偏光板Ｅとは透過軸が相互に直交するように配
置されているものとして説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. At first,
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device shown in FIG. 10 includes a liquid crystal cell having an upper polarizing plate A, an upper substrate B, a liquid crystal layer C, a lower substrate D, and a lower polarizing plate E, a light source G, and a light guide plate H in order from the observation side. With lights. A hologram sheet K is arranged between the liquid crystal cell and the backlight, and a reflector J is arranged behind the light guide plate H. In the following description, the liquid crystal layer C constitutes a TN mode liquid crystal structure, and the upper polarizing plate A and the lower polarizing plate E are arranged so that their transmission axes are orthogonal to each other.
【００４７】本発明に係る液晶表示装置は基本的に透過
型装置であり、光源Ｇから放出された光Ｒｂは導光板Ｈ
内に入射し、導光板ＨからホログラムシートＫを透過し
た後に、液晶セルを透過した透過光Ｒｔとして観察側に
出射される。この場合、透過光Ｒｔは、下偏光板Ｅを通
過したときに例えば紙面と直交する振動方向を有する直
線偏光となり、液晶層Ｃを通過することにより紙面と平
行な振動方向を有する直線偏光に変換されれば、上偏光
板Ａを透過して観察側において観察される。液晶層Ｃを
通過することによって偏光方向が変換されなければ、透
過光Ｒｔは上偏光板Ａにて遮断されるため、観察側には
出射しない。The liquid crystal display device according to the present invention is basically a transmissive device, and the light Rb emitted from the light source G receives the light guide plate H.
After entering the inside and passing through the hologram sheet K from the light guide plate H, it is emitted to the observation side as the transmitted light Rt that has passed through the liquid crystal cell. In this case, the transmitted light Rt becomes, for example, linearly polarized light having a vibration direction orthogonal to the paper surface when passing through the lower polarizing plate E, and is converted to linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface by passing through the liquid crystal layer C. If so, the light is transmitted through the upper polarizing plate A and observed on the observation side. If the polarization direction is not converted by passing through the liquid crystal layer C, the transmitted light Rt is blocked by the upper polarizing plate A and is not emitted to the observation side.
【００４８】また、外光が強い場合には、外光Ｒｏは液
晶セルに入射して上偏光板Ａを透過することにより紙面
と平行な振動方向を有する直線偏光となり、液晶層Ｃを
通過して紙面と直交する振動方向を有する直線偏光に変
換されれば、下偏光板Ｅを通過してホログラムシートＫ
に入射する。液晶層Ｃを通過して偏光方向が変換されな
ければ、下偏光板Ｅにて遮断されるので、外光Ｒｏはホ
ログラムシートＫには届かない。When the external light is strong, the external light Ro enters the liquid crystal cell and passes through the upper polarizing plate A to become linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface, and passes through the liquid crystal layer C. If converted into linearly polarized light having a vibration direction orthogonal to the paper surface, the hologram sheet K passes through the lower polarizing plate E.
Incident on. If the polarization direction is not converted by passing through the liquid crystal layer C, it is blocked by the lower polarizing plate E, so that the outside light Ro does not reach the hologram sheet K.
【００４９】上記のように外光Ｒｏがホログラムシート
Ｋに入射した場合、ホログラムシートＫが回折若しくは
散乱によって光を液晶セル側に反射させる場合には、そ
の反射された回折光若しくは散乱光の一部Ｒｓｒは、低
出射角の光（すなわち平行線、つまり装置の光軸とほぼ
平行な光）となって液晶セルに戻り、そのまま観察側に
て観察される。低出射角の光は表示に寄与する光成分と
なるため、上記の回折光若しくは散乱光の一部Ｒｓｒに
よって表示が明るくなり、特に明るい場所（すなわち外
光Ｒｏが強い場所）におけるコントラストが向上する。When the external light Ro is incident on the hologram sheet K as described above, if the hologram sheet K reflects the light toward the liquid crystal cell side by diffraction or scattering, one of the reflected diffracted light or scattered light is reflected. The portion Rsr becomes light with a low emission angle (that is, parallel lines, that is, light that is substantially parallel to the optical axis of the device), returns to the liquid crystal cell, and is observed as it is on the observation side. Since light with a low emission angle becomes a light component that contributes to display, the display is brightened by a part of the diffracted light or scattered light Rsr, and the contrast is improved particularly in a bright place (that is, a place where the external light Ro is strong). .
【００５０】一方、外光ＲｏがホログラムシートＫに入
射した場合、ホログラムシートＫが回折若しくは散乱に
よって光をバックライト側に透過させる場合には、その
回折光若しくは散乱光の一部Ｒｓｔは低出射角の光とな
って導光板Ｈを透過した後に反射板Ｊにて反射され、低
出射角のままホログラムシートＫを透過して液晶セルに
入射し、やがて観察側にて観察される。低出射角の光は
表示に寄与する光成分となるため、上記の回折光若しく
は散乱光の一部Ｒｓｔによって表示が明るくなり、特に
明るい場所（すなわち外光Ｒｏが強い場所）におけるコ
ントラストが向上する。On the other hand, when the external light Ro is incident on the hologram sheet K and the hologram sheet K transmits the light to the backlight side by diffraction or scattering, a part Rst of the diffracted light or scattered light is emitted low. The light of a certain angle passes through the light guide plate H and then is reflected by the reflection plate J, then passes through the hologram sheet K with a low emission angle, enters the liquid crystal cell, and is then observed on the observation side. Since light having a low emission angle becomes a light component that contributes to display, a part of the diffracted light or scattered light Rst makes the display bright, and the contrast is improved particularly in a bright place (that is, a place where the external light Ro is strong). .
【００５１】したがって、本発明の場合には、比較的大
きな入射角を有する外光Ｒｏのうち、ホログラムシート
Ｋによって生じた回折光若しくは散乱光の一部が表示に
寄与する低出射角の光となって観察されるため、外光Ｒ
ｏを利用して表示の明るさやコントラストを高めること
ができるため、基本的には透過型の液晶表示装置であり
ながら、明るい場所でも表示品位の低下が少ないという
利点を有するものとなる。Therefore, in the case of the present invention, of the external light Ro having a relatively large incident angle, a part of the diffracted light or scattered light generated by the hologram sheet K is a light having a low emission angle that contributes to the display. Outside light R
Since the brightness and contrast of the display can be increased by utilizing o, it is basically a transmissive liquid crystal display device, but has an advantage that the display quality is not significantly deteriorated even in a bright place.
【００５２】［第１実施形態］以下、図１乃至図３を参
照して本発明に係る第１実施形態について説明する。[First Embodiment] The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
【００５３】本実施の形態の液晶表示装置は薄膜トラン
ジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記す
る）をスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス
方式の透過型液晶表示装置の例であり、図１（ａ）は液
晶表示装置の全体構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１
（ａ）における一画素の拡大図、図２は同液晶表示装置
の断面図、図３（ａ）は同液晶表示装置に用いられるホ
ログラムシートの平行線透過率を示すグラフ、図３
（ｂ）は同液晶表示装置の平行線透過率の測定方法を示
す説明図である。なお、以下の全ての図面においては、
図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比
率などは適宜異ならせてある。また図２においては、各
基板の内面側の配線やスイッチング素子、電極、配向膜
等の図示は省略した。The liquid crystal display device of this embodiment is an example of an active matrix transmissive liquid crystal display device using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) as a switching element, and FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the liquid crystal display device, and FIG.
3A is an enlarged view of one pixel in FIG. 2A, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device, and FIG. 3A is a graph showing parallel line transmittance of a hologram sheet used in the liquid crystal display device.
(B) is an explanatory view showing a method for measuring parallel line transmittance of the liquid crystal display device. In all the drawings below,
In order to make the drawings easier to see, the film thicknesses and dimensional ratios of the respective constituent elements are appropriately changed. In addition, in FIG. 2, wirings on the inner surface side of each substrate, switching elements, electrodes, alignment films and the like are omitted.
【００５４】本実施の形態の液晶表示装置１は、図１
（ａ）に示すように、液晶セル１５とその外面側に配置
された導光板１６とＬＥＤ等の光源１７とを有するバッ
クライト１８（照明装置）から概略構成されている。液
晶セル１５は、ＴＦＴが形成された側の素子基板２（第
２の基板）と対向基板３（第１の基板）とが対向配置さ
れ、これら基板２，３間に液晶層（図示略）が封入され
ている。素子基板２の内面側には、多数のソース線４お
よび多数のゲート線５が互いに交差するように格子状に
設けられている。各ソース線４と各ゲート線５の交差点
の近傍にはＴＦＴ６が形成されており、各ＴＦＴ６を介
して画素電極７がそれぞれ接続されている。すなわち、
マトリクス状に配置された各画素毎に一つのＴＦＴ６と
画素電極７が設けられている。一方、対向基板３の内面
側全面には、多数の画素がマトリクス状に配列されてな
る表示領域の全体にわたって一つの共通電極８が形成さ
れている。なお、本明細書では液晶セル１５を構成する
各基板の液晶層側の面を「内面」、反対側の面を「外
面」と呼ぶことにする。The liquid crystal display device 1 according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in (a), it is roughly composed of a backlight 18 (illumination device) having a liquid crystal cell 15, a light guide plate 16 arranged on the outer surface side thereof, and a light source 17 such as an LED. In the liquid crystal cell 15, the element substrate 2 (second substrate) on the side where the TFT is formed and the counter substrate 3 (first substrate) are arranged to face each other, and a liquid crystal layer (not shown) is provided between these substrates 2 and 3. Is enclosed. On the inner surface side of the element substrate 2, a large number of source lines 4 and a large number of gate lines 5 are provided in a grid pattern so as to intersect each other. TFTs 6 are formed near the intersections of the source lines 4 and the gate lines 5, and the pixel electrodes 7 are connected via the TFTs 6, respectively. That is,
One TFT 6 and one pixel electrode 7 are provided for each pixel arranged in a matrix. On the other hand, one common electrode 8 is formed on the entire inner surface of the counter substrate 3 over the entire display area in which a large number of pixels are arranged in a matrix. In this specification, the surface of each substrate constituting the liquid crystal cell 15 on the liquid crystal layer side is referred to as an “inner surface”, and the opposite surface is referred to as an “outer surface”.
【００５５】ＴＦＴ６は、図１（ｂ）に示すように、ゲ
ート線５から延びるゲート電極１０と、ゲート電極１０
を覆う絶縁膜（図示略）と、絶縁膜上に形成された多結
晶シリコン、アモルファスシリコン等からなる半導体層
１１と、半導体層１１中のソース領域に電気的に接続さ
れたソース線４から延びるソース電極１２と、半導体層
１１中のドレイン領域に電気的に接続されたドレイン電
極１３とを有している。そして、ＴＦＴ６のドレイン電
極１３が画素電極７に電気的に接続されている。画素電
極７はＩＴＯ等の透明導電膜で形成され、対向基板３側
の共通電極８もＩＴＯ等の透明導電膜で形成されてい
る。As shown in FIG. 1B, the TFT 6 includes a gate electrode 10 extending from the gate line 5 and a gate electrode 10.
An insulating film (not shown) covering the semiconductor layer, a semiconductor layer 11 formed on the insulating film and made of polycrystalline silicon, amorphous silicon, or the like, and a source line 4 electrically connected to a source region in the semiconductor layer 11. It has a source electrode 12 and a drain electrode 13 electrically connected to a drain region in the semiconductor layer 11. The drain electrode 13 of the TFT 6 is electrically connected to the pixel electrode 7. The pixel electrode 7 is formed of a transparent conductive film such as ITO, and the common electrode 8 on the counter substrate 3 side is also formed of a transparent conductive film such as ITO.
【００５６】液晶表示装置１の断面構造を見ると、図２
に示すように、対向基板３を構成する上ガラス基板１９
の外面に上偏光板２０（第１の偏光板）が設けられ、内
面側にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色材層を有す
るカラーフィルター２１が設けられている。さらに図示
を省略するが、カラーフィルター２１上に共通電極、配
向膜が形成されている。カラーフィルター２１として
は、Ｇの分光特性が可視光域の最小透過率が１０％以
上、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の平均透過率が４０％以上あるも
のが用いられている。Looking at the sectional structure of the liquid crystal display device 1, FIG.
As shown in, the upper glass substrate 19 constituting the counter substrate 3
An upper polarizing plate 20 (first polarizing plate) is provided on the outer surface of the above, and a color filter 21 having R (red), G (green), and B (blue) color material layers is provided on the inner surface side. Although not shown, a common electrode and an alignment film are formed on the color filter 21. As the color filter 21, a filter having a G spectral characteristic with a minimum transmittance in the visible light region of 10% or more and an average transmittance of three colors of R, G, and B of 40% or more is used.
【００５７】一方、素子基板２を構成する下ガラス基板
２２の外面には、下ガラス基板２２側から下偏光板２３
（第２の偏光板）、反射偏光板２４、ホログラムシート
２５がこの順に設けられている。さらに図示を省略する
が、下ガラス基板２２の内面側には上述のゲート線５、
ソース線４、ＴＦＴ６、画素電極７が形成され、配向膜
が形成されている。これら基板２，３間に誘電率異方性
が正のＴＮ液晶からなる液晶層２７が封入されている。On the other hand, on the outer surface of the lower glass substrate 22 constituting the element substrate 2, the lower polarizing plate 23 is provided from the lower glass substrate 22 side.
A (second polarizing plate), a reflective polarizing plate 24, and a hologram sheet 25 are provided in this order. Although not shown, the above-mentioned gate line 5 is provided on the inner surface side of the lower glass substrate 22.
The source line 4, the TFT 6 and the pixel electrode 7 are formed, and the alignment film is formed. A liquid crystal layer 27 made of TN liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is enclosed between the substrates 2 and 3.
【００５８】具体的には、上偏光板２０、下偏光板２３
はともに吸収型の偏光板で構成されている。反射偏光板
２４には、例えばＤＢＥＦ（商品名、スリーエム社
製）、ＰＣＦ（商品名、日東電工社製）と呼ばれるもの
が用いられる。Specifically, the upper polarizing plate 20 and the lower polarizing plate 23
Both are composed of absorption type polarizing plates. As the reflective polarizing plate 24, what is called DBEF (trade name, manufactured by 3M Co., Ltd.) or PCF (trade name, manufactured by Nitto Denko Corporation) is used, for example.
【００５９】ホログラムシート２５には、ホログラム記
録材料に干渉縞の形式で光学的情報を記録したものであ
る。ホログラム記録材料としては、振幅形記録材料とし
て、漂白処理を施さない銀塩乳剤、フォトクロミック材
料などがあり、また、位相形記録材料としては、漂白処
理を施した銀塩乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトポリ
マー、ＬｉＮｂＯ３やＢａＴｉＯ３等の電気光学結晶な
どの屈折率変調形と、フォトレジスト、フォトサーモプ
ラスチックなどの凹凸変調形とが知られている。例え
ば、フォトポリマーの例では、アクリル樹脂などのモノ
マー、オリゴマー、ポリマー、プレポリマーなどの光重
合性物質と、光重合開始剤、光重合促進剤、増感色素、
可塑剤などの適宜の添加剤とで構成される。ホログラム
記録材料は、例えば、ガラス基板や樹脂フィルム等の基
材上に塗布された状態で使用される。The hologram sheet 25 is a hologram recording material on which optical information is recorded in the form of interference fringes. Holographic recording materials include amplitude-type recording materials, silver salt emulsions not subjected to bleaching treatment, photochromic materials, etc., and phase-type recording materials include bleached silver salt emulsions, dichromate gelatin, A refractive index modulation type such as a photopolymer and an electro-optic crystal such as LiNbO 3 and BaTiO 3 and an unevenness modulation type such as a photoresist and a photothermoplastic are known. For example, in the case of a photopolymer, a photopolymerizable substance such as a monomer such as an acrylic resin, an oligomer, a polymer, or a prepolymer, a photopolymerization initiator, a photopolymerization accelerator, a sensitizing dye,
It is composed of an appropriate additive such as a plasticizer. The hologram recording material is used in a state of being coated on a base material such as a glass substrate or a resin film, for example.
【００６０】上記ホログラム記録材料（例えばフォトポ
リマー）に対しては、例えば、レーザ光等からなる２つ
の平行光束を照射して、２つの光束の干渉縞を記録す
る。ここで、ホログラム材料に対して同じ側から２つの
光束を入射させる方法で記録したホログラムは透過形ホ
ログラムと呼ばれ、表裏反対側から２つの光束を入射さ
せる方法で記録したホログラムは反射形ホログラムと呼
ばれる。The hologram recording material (for example, photopolymer) is irradiated with, for example, two parallel light beams of laser light or the like to record interference fringes of the two light beams. Here, a hologram recorded by a method in which two light beams are incident on the hologram material from the same side is called a transmission hologram, and a hologram recorded by a method in which two light beams are incident from the opposite sides is a reflection hologram. be called.
【００６１】上記のようにして形成したホログラムシー
トは、２つの光束の入射角、記録波長などによって様々
な光学特性を備えたものとなる。本実施形態に用いられ
るホログラムシート２５は、例えば、図３（ａ）に示す
平行線透過率の入射角依存性を備えたものである。図３
（ａ）に示す平行線透過率のデータは、図３（ｂ）に示
すように、対向配置された測定光源ＬＴと測定器ＤＴと
の間にホログラムシート２５を配置し、測定光源ＬＴと
測定器ＤＴとを結ぶ直線と直交する回転軸を中心にホロ
グラムシート２５を回転させながら測定器ＤＴの出力を
測定した結果である。すなわち、上記平行線透過率のデ
ータは、所定方位Ｄ１及びその反対側の方位に向けて光
の入射角を変化させることによってどのようにホログラ
ムシート２５の平行線透過率が変化するかを表すもので
ある。The hologram sheet formed as described above has various optical characteristics depending on the incident angles of the two light beams and the recording wavelength. The hologram sheet 25 used in the present embodiment has, for example, the incident angle dependence of the parallel line transmittance shown in FIG. Figure 3
As shown in FIG. 3B, the parallel line transmittance data shown in FIG. 3A is obtained by arranging the hologram sheet 25 between the measurement light source LT and the measuring instrument DT which are arranged to face each other, and measure the measurement with the measurement light source LT. It is the result of measuring the output of the measuring device DT while rotating the hologram sheet 25 around the rotation axis orthogonal to the straight line connecting the device DT. That is, the parallel line transmittance data represents how the parallel line transmittance of the hologram sheet 25 changes by changing the incident angle of light toward the predetermined direction D1 and the opposite direction. Is.
【００６２】本実施形態のホログラムシート２５は、図
３（ａ）に示すように、法線方向Ｎ（すなわち入射角
０）を含む低入射角範囲（例えば入射角が１０度未満の
領域）φＡにおける平行線透過率が７５％以上、具体的
には７５％〜８０％程度の値を有するものである。As shown in FIG. 3A, the hologram sheet 25 of this embodiment has a low incidence angle range (for example, a region where the incidence angle is less than 10 degrees) φA including the normal direction N (that is, the incidence angle 0). The parallel-line transmittance at 75% or more, specifically, has a value of about 75% to 80%.
【００６３】また、所定方位Ｄ１側に傾斜した方向から
斜めに入射する高入射角範囲（例えば入射角が１０〜４
０度の領域）φＢ内の光の平行線透過率が３０〜７０％
程度となっており、特に、３０〜５０％の低透過率の領
域が存在するように構成されている。この高入射角範囲
φＢにおいては、入射光が回折若しくは散乱することに
よって平行線透過率が低下している。本実施形態のホロ
グラムシート２５は、反射形ホログラムであるため、こ
の高入射角範囲φＢにおいて入射光が回折若しくは散乱
により入射側に低出射角で反射するように構成されてい
る。なお、後述する第３実施形態では、図３（ａ）とほ
ぼ同じ平行線透過率を有するが、透過形ホログラムが構
成され、この高入射角範囲φＢにおいて入射光が回折若
しくは散乱により低出射角で透過するように構成され
る。In addition, a high incident angle range (for example, an incident angle of 10 to 4) is obliquely incident from the direction inclined to the predetermined azimuth D1 side.
0 degree area) Parallel line transmittance of light in φB is 30 to 70%
In particular, it is configured such that there is a region having a low transmittance of 30 to 50%. In this high incident angle range φB, the incident light is diffracted or scattered and the parallel line transmittance is reduced. Since the hologram sheet 25 of the present embodiment is a reflection hologram, it is configured so that incident light is reflected to the incident side at a low exit angle due to diffraction or scattering in this high incident angle range φB. In the third embodiment to be described later, although the parallel line transmittance is almost the same as that in FIG. 3A, a transmission hologram is formed, and incident light is diffracted or scattered in this high incident angle range φB to have a low emission angle. It is configured to be transparent.
【００６４】一方、上記所定方位Ｄ１とは反対側に傾斜
した方向から斜めに入射する高入射角範囲φＣ（例えば
入射角が−１０〜−４０度の領域）の光は、上記の低入
射角範囲φＡとほぼ同様の平行線透過率を有する。例え
ば、７０％以上、より具体的には７０〜８５％の透過率
を有する。したがって、所定方位Ｄ１とは反対側から斜
めに入射した光は比較的回折や散乱を受けずにそのまま
透過する。On the other hand, the light in the high incident angle range φC (for example, the area where the incident angle is −10 to −40 degrees) obliquely incident from the direction opposite to the predetermined azimuth D1 has the above low incident angle. It has substantially the same parallel line transmittance as the range φA. For example, it has a transmittance of 70% or more, and more specifically 70 to 85%. Therefore, the light obliquely incident from the side opposite to the predetermined azimuth D1 is relatively diffracted and scattered without being transmitted.
【００６５】バックライト１８は、導光板１６とその入
射端面に配置された光源（ＬＥＤ）１７とを有してお
り、導光板１６の外面側には、表面が鏡面状態とされた
反射板２９が設けられている。The backlight 18 has a light guide plate 16 and a light source (LED) 17 arranged on the incident end face thereof, and a reflection plate 29 having a mirror-finished surface on the outer surface side of the light guide plate 16. Is provided.
【００６６】また、各偏光板の軸配置に関しては、上偏
光板２０と下偏光板２３の透過軸が直交するように配置
され、下偏光板２３と反射偏光板２４の透過軸が平行と
なるように配置されている。素子基板２上、対向基板３
上に形成された配向膜は直交する方向にラビング処理が
施され、これら配向膜間に挟持された液晶層２７は電圧
無印加状態で９０°ねじれた状態をとっている。Regarding the axial arrangement of each polarizing plate, the transmission axes of the upper polarizing plate 20 and the lower polarizing plate 23 are orthogonal to each other, and the transmission axes of the lower polarizing plate 23 and the reflective polarizing plate 24 are parallel to each other. Are arranged as follows. On the element substrate 2, the counter substrate 3
The alignment film formed above is subjected to rubbing treatment in a direction orthogonal to each other, and the liquid crystal layer 27 sandwiched between these alignment films is in a state of being twisted by 90 ° with no voltage applied.
【００６７】本実施形態の液晶表示装置１の表示原理
は、上述のように図１０を用いて説明したのと全く同様
である。すなわち、バックライト１８から出射された光
のうち、例えば紙面に垂直な振動方向を有する直線偏光
が反射偏光板２４、下偏光板２３をともに透過し、液晶
層２７に入射される。電圧無印加状態では液晶層２７を
透過した光は偏光方向が９０°回転し、紙面に平行な振
動方向を有する直線偏光に変換されて上偏光板２０を透
過し、白表示となる（ノーマリーホワイトモード）。一
方、電圧印加状態では、液晶層２７を透過しても偏光方
向が紙面に垂直なままであるため、この偏光が上偏光板
２０を透過できず、黒表示となる。本実施の形態におい
ては、ノーマリーホワイトモードを採用したことによ
り、白地に黒表示の画面を低消費電力で実現することが
できる。The display principle of the liquid crystal display device 1 of this embodiment is exactly the same as that described with reference to FIG. 10 as described above. That is, of the light emitted from the backlight 18, for example, linearly polarized light having a vibration direction perpendicular to the paper surface passes through both the reflective polarizing plate 24 and the lower polarizing plate 23 and enters the liquid crystal layer 27. In the state in which no voltage is applied, the light transmitted through the liquid crystal layer 27 has its polarization direction rotated by 90 °, is converted into linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface, and is transmitted through the upper polarizing plate 20 to display white (normally). White mode). On the other hand, when a voltage is applied, the polarization direction remains perpendicular to the plane of the paper even though it passes through the liquid crystal layer 27, so that this polarization cannot pass through the upper polarizing plate 20, resulting in black display. In the present embodiment, by adopting the normally white mode, a black display screen on a white background can be realized with low power consumption.
【００６８】一方、この液晶表示装置１を明るい場所で
使用する場合、液晶セル１５の上側から外光が入射す
る。入射光のうち、紙面に平行な振動方向を有する直線
偏光が上偏光板２０を透過し、液晶層２７に入射され
る。電圧無印加状態では液晶層２７を透過した光は偏光
方向が９０°回転し、紙面に垂直な振動方向を有する直
線偏光に変換されて下偏光板２３、反射偏光板２４を順
次透過し、ホログラムシート２５に到達する。ここで外
光が図示のように或る程度斜めから入射し、その入射方
位が上記図３に示す所定方位Ｄ１である場合には、上記
高入射角範囲φＢに属する入射光となるため、外光は回
折若しくは散乱し、液晶セル１５側（観察者側）に向け
て光が出射される。この光が液晶層２７によって再度紙
面に平行な振動方向を有する直線偏光に変換され、上偏
光板２０を透過する。上記の回折光若しくは散乱光のう
ち低出射角の光は、反射表示に寄与する光成分となり、
明るい場所でも表示品位の低下を抑制することが可能に
なる。On the other hand, when the liquid crystal display device 1 is used in a bright place, external light enters from above the liquid crystal cell 15. Of the incident light, linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface passes through the upper polarizing plate 20 and enters the liquid crystal layer 27. When no voltage is applied, the light transmitted through the liquid crystal layer 27 has its polarization direction rotated by 90 °, is converted into linearly polarized light having a vibration direction perpendicular to the paper surface, and is sequentially transmitted through the lower polarization plate 23 and the reflection polarization plate 24 to form a hologram. Reach seat 25. Here, when the external light is obliquely incident to some extent as shown in the figure and the incident azimuth is the predetermined azimuth D1 shown in FIG. 3, the incident light belongs to the high incident angle range φB. The light is diffracted or scattered, and the light is emitted toward the liquid crystal cell 15 side (observer side). This light is again converted into linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface by the liquid crystal layer 27, and is transmitted through the upper polarizing plate 20. Of the above diffracted light or scattered light, light with a low emission angle becomes a light component that contributes to reflective display,
It is possible to suppress the deterioration of display quality even in a bright place.
【００６９】このように、本実施の形態の液晶表示装置
１によれば、明るい透過表示が得られるとともに、明る
い使用環境下でもある程度の視認性を確保することので
きるカラー液晶表示装置を実現することができる。As described above, according to the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, it is possible to realize a color liquid crystal display device which can obtain a bright transmissive display and can secure a certain degree of visibility even in a bright environment of use. be able to.
【００７０】また、カラーフィルター２１として、人間
の目にとって最も視感度が高いＧの分光特性が可視光域
での最小透過率１０％以上、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の平均透過
率が４０％以上というように、透過率が比較的高く、淡
い色のカラーフィルターが用いられているので、明るい
透過表示と反射表示を実現することができる。Further, as the color filter 21, the spectral characteristic of G, which has the highest luminosity factor for the human eye, has a minimum transmittance of 10% or more in the visible light range, and an average transmittance of R, G, B colors of 40% or more. As described above, since the color filter having a relatively high transmittance and a light color is used, bright transmissive display and reflective display can be realized.
【００７１】本実施形態の場合、ホログラムシート２５
の観察側に反射偏光板２４が配置されており、この反射
偏光板２４によってバックライト１８から照射される光
のうち、例えば図の紙面と平行な振動方向を有する直線
偏光を反射させることができるので、その反射光の偏光
状態が導光板１６や反射板２９等によって変化すれば、
少なくともその一部を観察側に出射させることができる
ため、表示に寄与する光の一部として利用できる。した
がって、反射偏光板２４がない場合に較べて、バックラ
イト１８の照射光の利用効率を或る程度高めることがで
きる。In the case of this embodiment, the hologram sheet 25
Of the light emitted from the backlight 18 can reflect, for example, linearly polarized light having a vibration direction parallel to the paper surface of the figure. Therefore, if the polarization state of the reflected light changes due to the light guide plate 16, the reflection plate 29, or the like,
At least a part of the light can be emitted to the observation side, and can be used as a part of the light that contributes to the display. Therefore, the utilization efficiency of the irradiation light of the backlight 18 can be improved to some extent as compared with the case where the reflective polarizing plate 24 is not provided.
【００７２】［第２実施形態］次に、図４を参照して本
発明の第２実施形態を説明する。本実施形態の液晶表示
装置もアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置
の例であり、その基本構成は第１実施形態と全く同様で
ある。また、図４に示す上偏光板２０、上基板１９、カ
ラーフィルター２１、液晶層２７、下基板２２、下偏光
板２３、反射偏光板２４、ホログラムシート２５、導光
板１６、光源１７及び反射板２９は第１実施形態と同様
であるので、これらの説明は省略する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device of the present embodiment is also an example of an active matrix transmissive liquid crystal display device, and its basic configuration is exactly the same as that of the first embodiment. Further, the upper polarizing plate 20, the upper substrate 19, the color filter 21, the liquid crystal layer 27, the lower substrate 22, the lower polarizing plate 23, the reflecting polarizing plate 24, the hologram sheet 25, the light guide plate 16, the light source 17, and the reflecting plate shown in FIG. Since 29 is the same as that of the first embodiment, description thereof will be omitted.
【００７３】本実施形態においては、反射偏光板２４の
バックライト１８側に第１の位相差板としての１／４波
長板２６が配置されている。この１／４波長板２６とし
ては、ポリカーボネート等からなる通常のものを用いて
もよいが、できれば波長分散が１以下のものを用いるこ
とが好ましい。もしくは、１／４波長板２６の内面側に
さらに１／２波長板を装入しても良い。１／４波長板２
６のリターデーション値は１００ｎｍ〜１８０ｎｍの範
囲にあることが望ましい。その場合、全ての可視光に対
して１／４波長板としての機能を果たすことができる。In this embodiment, a quarter wave plate 26 as a first retardation plate is arranged on the backlight 18 side of the reflective polarizing plate 24. As the quarter wave plate 26, a normal one made of polycarbonate or the like may be used, but if possible, it is preferable to use one having a wavelength dispersion of 1 or less. Alternatively, a ½ wavelength plate may be further inserted on the inner surface side of the ¼ wavelength plate 26. 1/4 wave plate 2
The retardation value of 6 is preferably in the range of 100 nm to 180 nm. In that case, it can function as a quarter-wave plate for all visible light.
【００７４】本実施形態においても、上記第１実施形態
と同様に、ホログラムシート２５によって外光が観察側
に回折若しくは散乱されるため、その少なくとも一部が
観察側に低出射角で出射されて表示に寄与する光成分と
なる。したがって、上記と同様に反射表示を明るくする
ことができるため、明るい場所でも表示品位の低下を抑
制できる。In this embodiment as well, as in the first embodiment, since the external light is diffracted or scattered by the hologram sheet 25 toward the observation side, at least a part of it is emitted to the observation side at a low emission angle. It becomes a light component that contributes to the display. Therefore, since the reflective display can be brightened as in the above case, the deterioration of the display quality can be suppressed even in a bright place.
【００７５】また、本実施形態では、反射偏光板２４で
反射された紙面に平行な振動方向を有する直線偏光は、
１／４波長板２６を透過することによって例えば右回り
の円偏光に変換される。この右回りの円偏光は、反射板
２９等で反射した後、左回りの円偏光として戻り１／４
波長板２６を透過するため、１／４波長板２６を透過し
た後は紙面に垂直な振動方向を有する直線偏光に変換さ
れる。この直線偏光は反射偏光板２４および下偏光板２
３を透過できるため、表示に利用することができる。こ
のように、反射偏光板２４からの反射光を再利用するこ
とによって透過表示をより明るくすることができる。Further, in this embodiment, the linearly polarized light having the vibration direction parallel to the paper surface reflected by the reflective polarizing plate 24 is
By passing through the quarter-wave plate 26, it is converted into, for example, clockwise circularly polarized light. This right-handed circularly polarized light is reflected by the reflecting plate 29 or the like, and then returns as left-handed circularly polarized light to 1/4.
Since the light passes through the wave plate 26, it is converted into linearly polarized light having a vibration direction perpendicular to the paper surface after passing through the quarter wave plate 26. This linearly polarized light is reflected by the polarizing plate 24 and the lower polarizing plate 2.
Since 3 can be transmitted, it can be used for display. Thus, by reusing the reflected light from the reflective polarizing plate 24, the transmissive display can be made brighter.
【００７６】特に本実施の形態の場合、下偏光板２３の
透過軸と反射偏光板２４の透過軸が平行であるため、透
過表示において反射偏光板２４を透過した光が全て下偏
光板２３を透過できるので、透過表示における光の利用
効率を最大限に高めることができる。Particularly in this embodiment, since the transmission axis of the lower polarization plate 23 and the transmission axis of the reflection polarization plate 24 are parallel to each other, all the light transmitted through the reflection polarization plate 24 in the transmissive display passes through the lower polarization plate 23. Since the light can be transmitted, the light utilization efficiency in the transmissive display can be maximized.
【００７７】［第３実施形態］次に、図５を参照して本
発明に係る液晶表示装置の第３実施形態について説明す
る。本実施形態の液晶表示装置もアクティブマトリクス
方式の透過型液晶表示装置の例であり、その基本構成は
第１実施形態と全く同様である。図５は本実施の形態の
液晶表示装置を示す断面図であるが、第１実施形態と異
なるのはホログラムシート２８の光学特性のみである。
よって、図５において図２と共通の構成要素には同一の
符号を付し、詳細な説明は省略する。[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device of the present embodiment is also an example of an active matrix transmissive liquid crystal display device, and its basic configuration is exactly the same as that of the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the liquid crystal display device of the present embodiment, but the only difference from the first embodiment is the optical characteristics of hologram sheet 28.
Therefore, in FIG. 5, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００７８】第１実施形態のホログラムシート２５は反
射形ホログラムであり、入射した外光を観察側に回折若
しくは散乱させるものであったが、本実施形態のホログ
ラムシート２８は透過形ホログラムであり、入射した外
光をバックライト側に回折若しくは散乱させるように構
成されている点で異なる。このホログラムシート２８
は、基本的に図３（ａ）に示す平行線透過率の特性と同
じ特性を有している。ただし、高入射角範囲φＢに属す
る入射光に起因する回折光若しくは散乱光は入射角と異
なる出射角でホログラムシート２８を透過する。したが
って、その回折光若しくは散乱光のうち低出射角（例え
ば１０度未満の出射角）で出射した透過光は、導光板１
６を透過して反射板２９で反射し、再び導光板１６を透
過した後に、低入射角で（すなわち、図３（ａ）に示す
低入射角範囲φＡの光として）ホログラムシート２８に
入射する。そして、そのままホログラムシート２８を透
過して、液晶セルを経て観察側にて観察される表示の一
部を構成する。The hologram sheet 25 of the first embodiment is a reflection type hologram and diffracts or scatters the incident external light toward the observation side. However, the hologram sheet 28 of the present embodiment is a transmission hologram. It is different in that it is configured to diffract or scatter incident external light to the backlight side. This hologram sheet 28
Have basically the same characteristics as the parallel line transmittance shown in FIG. However, the diffracted light or scattered light resulting from the incident light belonging to the high incident angle range φB is transmitted through the hologram sheet 28 at an emission angle different from the incident angle. Therefore, of the diffracted light or the scattered light, the transmitted light emitted at a low emission angle (e.g., an emission angle of less than 10 degrees) is the light guide plate 1.
6 and then is reflected by the reflection plate 29 and again through the light guide plate 16, and then enters the hologram sheet 28 at a low incident angle (that is, as light in the low incident angle range φA shown in FIG. 3A). . Then, it passes through the hologram sheet 28 as it is, and constitutes a part of the display observed on the observation side through the liquid crystal cell.
【００７９】この実施形態では、ホログラムシート２８
が透過形ホログラムであるため、入射した外光の回折光
若しくは散乱光がホログラムシート２８を一旦透過する
が、その光は反射板２９にて反射されて表示の一部を構
成する光成分となるため、第１実施形態と基本的に同様
に明るい場所における表示品位の低下を抑制できる。In this embodiment, the hologram sheet 28 is used.
Since it is a transmission hologram, the diffracted light or scattered light of the incident outside light is once transmitted through the hologram sheet 28, but the light is reflected by the reflection plate 29 and becomes a light component which constitutes a part of the display. For this reason, basically, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the display quality in a bright place.
【００８０】なお、本実施形態においても、第２実施形
態と同様に第１の位相差板（１／４波長板）を反射偏光
板のバックライト側に配置してもよい。In this embodiment as well, the first retardation plate (1/4 wavelength plate) may be arranged on the backlight side of the reflective polarizing plate as in the second embodiment.
【００８１】［第４実施形態］次に、図６を参照して、
本発明に係る液晶表示装置の第４実施形態について説明
する。本実施形態の液晶表示装置もアクティブマトリク
ス方式の透過型液晶表示装置の例であり、その基本構成
は第１実施形態と全く同様である。また、この実施形態
では、第１実施形態又は第３実施形態と同様のホログラ
ムシート２５又は２８が液晶セルと反射偏光板２４の間
に配置されている点で上記各実施形態と異なるものの、
他の構成は全て第１実施形態又は第３実施形態と同様で
あるので、各部の構成については説明を省略する。[Fourth Embodiment] Next, referring to FIG.
A fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described. The liquid crystal display device of the present embodiment is also an example of an active matrix transmissive liquid crystal display device, and its basic configuration is exactly the same as that of the first embodiment. Further, in this embodiment, the hologram sheet 25 or 28 similar to that of the first embodiment or the third embodiment is arranged between the liquid crystal cell and the reflective polarizing plate 24, which is different from the above embodiments,
Since all other configurations are similar to those of the first or third embodiment, description of the configuration of each part will be omitted.
【００８２】本実施形態では、ホログラムシート２５又
は２８の位置が上記実施形態とは異なるものの、その作
用については、第１実施形態又は第３実施形態と基本的
には何ら変わらない。したがって、外光に対する回折若
しくは散乱によって表示に寄与する光成分を得ることが
でき、明るい場所における表示品位の低下を抑制できる
という効果を有する。In this embodiment, the position of the hologram sheet 25 or 28 is different from that of the above-mentioned embodiment, but the operation thereof is basically the same as that of the first or third embodiment. Therefore, it is possible to obtain a light component that contributes to display by diffraction or scattering of external light, and it is possible to suppress deterioration of display quality in a bright place.
【００８３】なお、上記各実施形態では反射偏光板２４
及び第１の位相差板である１／４波長板２６を設けてい
るが、これらを配置しなくても、図１０に示す基本的原
理は何ら変わりがないため、上記と同様に明るい場所に
おける表示品位の低下を抑制する効果が得られる。In each of the above embodiments, the reflective polarizing plate 24 is used.
And the quarter wave plate 26 which is the first retardation plate are provided, but even if they are not arranged, the basic principle shown in FIG. The effect of suppressing the deterioration of the display quality can be obtained.
【００８４】［電子機器］次に、上記実施形態の液晶表
示装置を備えた電子機器の例について説明する。[Electronic Equipment] Next, examples of electronic equipment equipped with the liquid crystal display device of the above embodiment will be described.
【００８５】図７は、携帯電話の一例を示した斜視図で
ある。図７において、符号１０００は携帯電話本体を示
し、符号１００１は上記の液晶表示装置を用いた表示部
を示している。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 7, reference numeral 1000 indicates a mobile phone main body, and reference numeral 1001 indicates a display unit using the above liquid crystal display device.
【００８６】図８は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図８において、符号１１００は時計本体
を示し、符号１１０１は上記の液晶表示装置を用いた表
示部を示している。FIG. 8 is a perspective view showing an example of a wrist watch type electronic device. In FIG. 8, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a display section using the above liquid crystal display device.
【００８７】図９は、ワープロ、パソコンなどの携帯型
情報処理装置の一例を示した斜視図である。図９におい
て、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキー
ボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本
体、符号１２０６は上記の液晶表示装置を用いた表示部
を示している。FIG. 9 is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor and a personal computer. In FIG. 9, reference numeral 1200 is an information processing apparatus, reference numeral 1202 is an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 is the information processing apparatus main body, and reference numeral 1206 is a display unit using the above liquid crystal display device.
【００８８】図７〜図９に示す電子機器は、上記実施の
形態の液晶表示装置を備えているので、例えば日差しの
強い屋外などで使用するのに好適な明るいカラー液晶表
示部を備えた携帯型電子機器を実現することができる。Since the electronic apparatus shown in FIGS. 7 to 9 is equipped with the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment, it is a portable device equipped with a bright color liquid crystal display unit suitable for use outdoors, for example, in strong sunlight. Type electronic equipment can be realized.
【００８９】なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲において種々の変更を加えることが可能である。例え
ば上偏光板と上ガラス基板との間、もしくは下偏光板と
下ガラス基板との間に位相差板（第２の位相差板）を設
けるようにしてもよい。上記実施の形態ではＴＮ液晶を
用いたが、特にＳＴＮ液晶を用いた場合などに表示に色
付きが生じた場合であっても、位相差板を設けることに
よってその色付きを補償することができる。The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, a retardation plate (second retardation plate) may be provided between the upper polarizing plate and the upper glass substrate or between the lower polarizing plate and the lower glass substrate. Although the TN liquid crystal is used in the above-described embodiment, even when the display is colored, especially when the STN liquid crystal is used, the color difference can be compensated by providing the retardation plate.
【００９０】また、上記実施の形態ではＴＦＴを用いた
アクティブマトリクス型液晶表示装置の例を挙げたが、
その他、画素スイッチング素子に薄膜ダイオード（Thin
Film Diode,ＴＦＤ）を用いたアクティブマトリクス型
液晶表示装置、あるいはパッシブマトリクス型液晶表示
装置に本発明を適用することも可能である。In the above embodiment, an example of the active matrix type liquid crystal display device using the TFT is given.
In addition, thin film diodes (Thin
The present invention can also be applied to an active matrix type liquid crystal display device using a film diode (TFD) or a passive matrix type liquid crystal display device.
【００９１】[0091]
【実施例】本発明者は第１実施形態及び第３実施形態を
基本構成とした透過形カラー液晶表示装置（実施例１及
び実施例２）を実際に試作し、本発明の効果を実証する
べく反射率、透過輝度等の光学特性を評価した。以下、
その結果について報告する。ここで、図１１に示す基本
構成を有し、ホログラムシートを有しない従来の液晶表
示装置（比較例）をも作成し、上記実施例１及び実施例
２の装置と比較した。なお、いずれの装置でもバックラ
イトとして３０００ｃｄ／ｍ２の輝度を有するものを用
いた。EXAMPLES The present inventor actually made a prototype of a transmission type color liquid crystal display device (Examples 1 and 2) based on the first embodiment and the third embodiment, and proved the effect of the present invention. Therefore, optical characteristics such as reflectance and transmitted brightness were evaluated. Less than,
The results will be reported. Here, a conventional liquid crystal display device (comparative example) having the basic structure shown in FIG. 11 and having no hologram sheet was also prepared and compared with the devices of the above-described first and second embodiments. In addition, in all of the devices, a backlight having a brightness of 3000 cd / m 2 was used.
【００９２】まず、外光の存在しない場所（暗室）にお
いてバックライトを点灯し、いずれの装置も輝度が３０
０ｃｄ／ｍ２であることを確認した。そして、この環境
下にて測定した表示のコントラスト（白表示の明るさを
黒表示の明るさで除算した値）は、いずれの装置も２０
０であった。First, the backlight is turned on in a place where there is no external light (dark room), and the brightness of each device is 30%.
It was confirmed to be 0 cd / m 2 . The display contrast (value obtained by dividing the brightness of white display by the brightness of black display) measured under this environment is 20
It was 0.
【００９３】次に、各装置を晴れた野外に相当する１０
万ルクスの明るさを有する場所に配置し、上記と同様に
表示のコントラストを測定した。その結果、比較例では
コントラストが１．５〜２程度であったのに対して、実
施例１では１６、実施例２では１４となった。すなわ
ち、比較例では、明るい場所ではほとんど表示が視認で
きない程度にまでコントラストが低下したが、実施例１
と実施例２では、いずれも、明るい場所における表示の
コントラストが大幅に向上し、充分に表示を視認できる
良好な表示態様を実現することができた。Next, each device is connected to a sunny outdoor area 10
It was placed in a place having a brightness of 10,000 lux and the display contrast was measured in the same manner as above. As a result, the contrast was about 1.5 to 2 in the comparative example, whereas it was 16 in Example 1 and 14 in Example 2. That is, in the comparative example, the contrast was lowered to such an extent that the display was hardly visible in a bright place.
In each of Example 2 and Example 2, the display contrast in a bright place was significantly improved, and a good display mode in which the display was sufficiently visible was realized.
【００９４】[0094]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、日差しの強い屋外のような明るい使用環境下で
もある程度の視認性が確保できる液晶表示装置を実現す
ることができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize a liquid crystal display device capable of ensuring a certain degree of visibility even in a bright environment where the sun is strong, such as outdoors.
【図１】 本発明の第１実施形態の液晶表示装置を示す
図であって、図１（ａ）は液晶表示装置の全体構成を示
す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）における一画素の拡
大図である。FIG. 1 is a diagram showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a perspective view showing the entire configuration of the liquid crystal display device, and FIG. 1 (b) is FIG. 1 (a). 3 is an enlarged view of one pixel in FIG.
【図２】 同液晶表示装置の概略構造を模式的に示す断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a schematic structure of the liquid crystal display device.
【図３】 同液晶表示装置に用いられるホログラムシー
トの平行線透過率の入射角依存性を示す図（ａ）及びホ
ログラムシートの（ａ）の特性を測定する態様を示す説
明図（ｂ）である。FIG. 3A is a diagram showing incident angle dependence of parallel line transmittance of a hologram sheet used in the liquid crystal display device and FIG. 3B is an explanatory diagram showing a mode of measuring characteristics of the hologram sheet. is there.
【図４】 本発明の第２実施形態の液晶表示装置の概略
構造を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing a schematic structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の第３実施形態の液晶表示装置の概略
構造を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view schematically showing a schematic structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の第４実施形態の液晶表示装置の概略
構造を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view schematically showing a schematic structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の液晶表示装置を用いた電子機器の一
例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus using the liquid crystal display device of the present invention.
【図８】 同電子機器の他の例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing another example of the electronic device.
【図９】 同電子機器のさらに他の例を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing still another example of the electronic device.
【図１０】 本発明の液晶表示装置の表示原理を説明す
るための構成説明図である。FIG. 10 is a configuration explanatory view for explaining a display principle of the liquid crystal display device of the present invention.
【図１１】 従来の液晶表示装置の一例の概略構造を模
式的に示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view schematically showing a schematic structure of an example of a conventional liquid crystal display device.
１・・・液晶表示装置 ２・・・素子基板（第２の基板） ３・・・対向基板 １５・・・液晶セル １６・・・導光板 １７・・・光源（ＬＥＤ） １８・・・バックライト（照明装置） ２０・・・上偏光板（第１の偏光板） ２１・・・カラーフィルター ２３・・・下偏光板（第２の偏光板） ２４・・・反射偏光板 ２５・・・ホログラムシート ２６・・・１／４波長板（第１の位相差板） ２７・・・液晶層 ２９・・・反射板 1. Liquid crystal display device 2 ... Element substrate (second substrate) 3 ... Counter substrate 15 ... Liquid crystal cell 16 ... Light guide plate 17 ... Light source (LED) 18 ... Backlight (illumination device) 20 ... Upper polarizing plate (first polarizing plate) 21 ... Color filter 23 ... Lower polarizing plate (second polarizing plate) 24 ... Reflective polarizing plate 25 ... Hologram sheet 26 ... Quarter-wave plate (first retardation plate) 27 ... Liquid crystal layer 29 ... Reflector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ ５２０ ５２０ Ｇ０３Ｈ 1/04 Ｇ０３Ｈ 1/04 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA06 BA07 BA42 BB03 BB63 BC22 CA05 CA09 CA15 CA16 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA19Z FA42Z FA45Z FD06 FD07 FD08 FD10 FD21 FD22 FD23 LA03 LA16 LA17 LA18 2K008 AA04 BB05 DD03 EE01 EE04─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/1335 510 G02F 1/1335 510 520 520 G03H 1/04 G03H 1/04 // F21Y 101: 02 F21Y 101: 02 F term (reference) 2H049 BA05 BA06 BA07 BA42 BB03 BB63 BC22 CA05 CA09 CA15 CA16 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA19Z FA42Z FA45Z FD06 FD07 FD08 FD10 FD21 FD22 FD23 LA03 LA16 LA17 LA18 BB01 DD04A04
Claims (16)
との間に液晶を挟持した液晶セルと、該液晶セルの第２
の基板の外面側に配置された光源と導光板とを有する照
明装置とが備えられた液晶表示装置であって、 前記第１の基板の外面側に第１の偏光板が設けられ、前
記第２の基板と前記照明装置との間に前記第２の基板側
から第２の偏光板及びホログラムシートが設けられ、前
記導光板の前記液晶セルが配置された側と反対側の面に
反射板が設けられたことを特徴とする液晶表示装置。1. A liquid crystal cell in which a liquid crystal is sandwiched between a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, and a second liquid crystal cell of the liquid crystal cell.
A liquid crystal display device including a lighting device having a light source and a light guide plate arranged on the outer surface side of the first substrate, wherein a first polarizing plate is provided on the outer surface side of the first substrate. A second polarizing plate and a hologram sheet are provided from the second substrate side between the second substrate and the illuminating device, and a reflection plate is provided on a surface of the light guide plate opposite to the side where the liquid crystal cells are arranged. A liquid crystal display device comprising:
線透過率は７５％以上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。2. The parallel line transmittance in the sheet normal direction of the hologram is 75% or more.
The liquid crystal display device according to item 1.
度の範囲内にある光を回折若しくは散乱により反射する
ように構成されている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。3. The hologram has an incident angle of 10 to 40.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is configured to reflect light within a range of degrees by diffraction or scattering.
度の範囲内にある光を回折若しくは散乱により透過する
ように構成されている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。4. The hologram has an incident angle of 10 to 40.
The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the liquid crystal display device is configured to transmit light within a range of degrees by diffraction or scattering.
に、反射偏光板が配置されていることを特徴とする請求
項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装
置。5. The liquid crystal display according to claim 1, wherein a reflective polarizing plate is arranged between the second polarizing plate and the lighting device. apparatus.
光板の透過軸が平行であることを特徴とする請求項５に
記載の液晶表示装置。6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein a transmission axis of the second polarizing plate and a transmission axis of the reflective polarizing plate are parallel to each other.
に、第１の位相差板が配置されていることを特徴とする
請求項５又は請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示
装置。7. The liquid crystal according to claim 5, wherein a first retardation plate is arranged between the reflective polarizing plate and the illuminating device. Display device.
少なくとも含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶
表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the first retardation plate includes at least a quarter-wave plate.
１／２波長板とを含むことを特徴とする請求項７に記載
の液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the first retardation plate includes a quarter-wave plate and a half-wave plate.
ン値が１００ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲であることを特徴
とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の液
晶表示装置。10. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the retardation value of the first retardation plate is in the range of 100 nm to 180 nm.
下の値であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０
のいずれか一項に記載の液晶表示装置。11. The wavelength dispersion of the first retardation plate has a value of 1 or less, as claimed in claim 7.
The liquid crystal display device according to any one of 1.
たことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか
一項に記載の液晶表示装置。12. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection surface of the reflection plate is in a mirror surface state.
の間もしくは前記第２の偏光板と前記第２の基板との間
に、第２の位相差板が設けられたことを特徴とする請求
項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の液晶表示装
置。13. A second retardation plate is provided between the first polarizing plate and the first substrate or between the second polarizing plate and the second substrate. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
ドであることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のい
ずれか一項に記載の液晶表示装置。14. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the display mode is a normally white mode.
光板が吸収型の偏光板であることを特徴とする請求項１
乃至請求項１４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。15. The first polarizing plate and the second polarizing plate are absorption type polarizing plates.
The liquid crystal display device according to claim 14.
項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子
機器。16. An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1. Description:
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|---|---|---|---|
| JP2002116686A JP2003172932A (en) | 2001-09-28 | 2002-04-18 | Liquid crystal display device and electronic appliance |
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|---|---|---|---|
| JP2001-303826 | 2001-09-28 | ||
| JP2001303826 | 2001-09-28 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172932A true JP2003172932A (en) | 2003-06-20 |
Family
ID=26623445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172932A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100370338C (en) * | 2003-08-03 | 2008-02-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | Back light system |
| JP2009051133A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | Laminate and method for controlling optical properties using the same |
| CN109597232A (en) * | 2019-01-10 | 2019-04-09 | 昆山龙腾光电有限公司 | Backlight module, backlight adjusting method and display device |
-
2002
- 2002-04-18 JP JP2002116686A patent/JP2003172932A/en active Pending
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| JP2009051133A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | Laminate and method for controlling optical properties using the same |
| CN109597232A (en) * | 2019-01-10 | 2019-04-09 | 昆山龙腾光电有限公司 | Backlight module, backlight adjusting method and display device |
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