JP3155232B2 - Light scattering type liquid crystal display - Google Patents

Light scattering type liquid crystal display

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JP3155232B2 JP20506697A JP20506697A JP3155232B2 JP 3155232 B2 JP3155232 B2 JP 3155232B2 JP 20506697 A JP20506697 A JP 20506697A JP 20506697 A JP20506697 A JP 20506697A JP 3155232 B2 JP3155232 B2 JP 3155232B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は光散乱型液晶を使用した液
晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display using a light scattering type liquid crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶表示装置は、偏光板を使用す
るTN(ツイストネマティック)型、STN(スーパー
ツイストネマティック)型が多く利用されている。ま
た、暗いところでも表示が見やすいように液晶表示パネ
ルの背面にELまたは導光板方式の面発光型照明装置を
設けている。また、最近では偏光板を使用しない光散乱
型液晶によるカラー表示装置も提案されている。その一
例を図5に示す。ガラス等の透明基板で作られた上基板
41の背面にアクティブ素子42としてMIM素子群が
設けられ、各々のアクティブ素子42にはITOを蒸着
して形成される透明電極43が設けられている。上基板
41の背面側にはガラスで作られた下基板44が設けて
あり、下基板44の前面側には色分離フィルターとして
反射光が赤色になるダイクロイックミラー45が蒸着さ
れ、その前面にITOを蒸着して形成される透明電極4
6が設けられている。下基板44の背面側には散乱反射
板47が単純に重ねられて設けられている。上基板41
と下基板44とに設けられた透明電極43,46の間に
散乱型液晶層48が挟持されている。この従来例の散乱
型液晶層48は、高分子樹脂によりポリマーネットワー
クが形成された中にネマティック液晶が満たされたもの
で、いわゆる高分子分散型液晶である。
2. Description of the Related Art In a conventional liquid crystal display device, a TN (twisted nematic) type using a polarizing plate and an STN (super twisted nematic) type are often used. In addition, an EL or light guide plate type surface emitting lighting device is provided on the back surface of the liquid crystal display panel so that the display can be easily viewed even in a dark place. Recently, a color display device using a light-scattering liquid crystal without using a polarizing plate has also been proposed. An example is shown in FIG. A MIM element group is provided as an active element 42 on the back surface of an upper substrate 41 made of a transparent substrate such as glass, and each active element 42 is provided with a transparent electrode 43 formed by depositing ITO. A lower substrate 44 made of glass is provided on the back side of the upper substrate 41, and a dichroic mirror 45 for reflecting reflected light is deposited as a color separation filter on the front side of the lower substrate 44, and an ITO is provided on the front surface thereof. Transparent electrode 4 formed by vapor deposition
6 are provided. On the back side of the lower substrate 44, a scattering reflection plate 47 is simply provided. Upper substrate 41
A scattering liquid crystal layer 48 is sandwiched between transparent electrodes 43 and 46 provided on the lower substrate 44 and the lower substrate 44. The conventional scattering type liquid crystal layer 48 is a so-called polymer dispersed liquid crystal in which a polymer network is formed of a polymer resin and a nematic liquid crystal is filled.

【0003】公知の光散乱型カラー液晶表示装置では、
外来光が表示に利用される。液晶が透明状態48aのと
ころは、斜め上方向から入ってきた光C1はダイクロイ
ックミラー45により色分離され、反射カラー光Cr1
はダイクロイックミラー45で正反射され正面から見て
いる観察者50からは見えず、透過カラー光Ct1のみ
が散乱反射板47で散乱反射され観察者50の目に入
る。このため液晶が透明状態のところは透過カラー色
(透過カラー光Ct1の色)が見える。
In a known light scattering type color liquid crystal display device,
External light is used for display. When the liquid crystal is in the transparent state 48a, the light C1 entering from obliquely upward is color-separated by the dichroic mirror 45, and the reflected color light Cr1
Is specularly reflected by the dichroic mirror 45 and cannot be seen from the observer 50 looking from the front, and only the transmitted color light Ct1 is scattered and reflected by the scattering reflector 47 and enters the eyes of the observer 50. Therefore, when the liquid crystal is in a transparent state, a transmitted color (the color of the transmitted color light Ct1) can be seen.

【0004】一方、液晶が散乱状態48bのところは、
上基板41に入射した光C2、ダイクロイックミラー4
5で反射した反射光Cr2、ダイクロイックミラー45
を通過した透過光Ct2のそれぞれの散乱光が観察者5
0の目に入るため明るい白色として見える。この結果、
この光散乱型液晶表示は白を背景色として透過カラー色
による表示、又は透過カラー色を背景色として白色によ
る表示ができる。この表示形式の液晶表示装置は、偏光
板を使用していないため光の吸収が少なくTN型やST
N型と比べると非常に明るい表示になる。
On the other hand, when the liquid crystal is in the scattering state 48b,
Light C2 incident on upper substrate 41, dichroic mirror 4
The reflected light Cr2 reflected by 5, the dichroic mirror 45
The scattered light of the transmitted light Ct2 that has passed through
It is seen as a bright white color because it enters the eyes of 0. As a result,
This light-scattering type liquid crystal display can perform display in a transmission color with white as a background color, or display in white with a transmission color as a background color. Since the liquid crystal display device of this display type does not use a polarizing plate, light absorption is small, and a TN type or ST
The display becomes very bright as compared with the N type.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】TN、STN型の液晶
表示装置では、偏光板により光のほぼ半分が吸収されて
表示が暗くなってしまう問題があった。また、光散乱型
液晶表示装置はTN、STN型と同じように背面から照
明を照射すると、液晶の透明状態または散乱状態に関わ
らず透過カラー色しか出てこないため、表示コントラス
トが低くなってしまう。また、光散乱型液晶表示装置の
場合、最も背面側に反射板が設けられる。このため、光
散乱型液晶表示装置を暗所でも視認可能とするためには
図6に示すように照明装置49を液晶パネルの側方に設
けざるを得ない。しかし、図6に示すように側面から光
を照射させると、一部の照明光C4は色分離フィルター
45の背面側の下基板44から入射してしまう。このた
め本来照明光の色が見える筈の液晶の散乱部分48bに
下基板44から入ってきた透過光Ct4が余分な透過光
として入射され、照明光の色が色分離フィルター45の
透過色がかって見えてしまうことになる。その結果、液
晶の照明光の色が見える散乱部分と透過光Ct4の色が
見える透明部分とのコントラストが低くなってしまう。
In the TN and STN type liquid crystal display devices, there is a problem that almost half of the light is absorbed by the polarizing plate and the display becomes dark. Further, when the light scattering type liquid crystal display device is illuminated from the back side in the same manner as the TN or STN type, only the transmitted color is emitted regardless of the transparent state or the scattering state of the liquid crystal, so that the display contrast is lowered. . In the case of a light scattering type liquid crystal display device, a reflection plate is provided on the rearmost side. Therefore, in order to make the light-scattering type liquid crystal display device visible even in a dark place, the illumination device 49 must be provided on the side of the liquid crystal panel as shown in FIG. However, when light is emitted from the side as shown in FIG. 6, some illumination light C4 enters from the lower substrate 44 on the back side of the color separation filter 45. For this reason, the transmitted light Ct4 coming from the lower substrate 44 is incident as extra transmitted light on the scattering portion 48b of the liquid crystal where the color of the illumination light is supposed to be seen, and the color of the illumination light is multiplied by the transmitted color of the color separation filter 45. You will see it. As a result, the contrast between the scattering portion where the color of the illumination light of the liquid crystal is visible and the transparent portion where the color of the transmitted light Ct4 is visible is reduced.

【0006】また、一般に散乱反射板47は下基板44
に対して単純に積み重ねただけであり、厳密には液晶パ
ネルと散乱反射板47との間に僅かではあるが空気の層
51が存在している。ガラスで作られた下基板44と空
気の層51とは屈折率に大きな違いがある。このため下
基板44内の光が空気の層51へ抜ける入射角が一定の
角iより大きいと全反射を起こしてしまい、下基板44
から散乱反射板47に光が到達しなくなってしまう。こ
の角度iを臨界角といい下基板44の屈折率をn1、空
気の屈折率をn2とするとsinθ=n2/n1で表す
ことができる。ガラスと空気のときの臨界角iは約42
°である。一般に図6のように側面から内照光を入射さ
せた場合、ほとんどの光が入射角42°以上となって全
反射を起こし、液晶パネルから散乱反射板47に光が届
かなくなる。このため光が散乱反射される液晶の散乱部
分は観測者に視認されるが、液晶の透明部分では液晶パ
ネル外へ光が出ないため観測者には暗い色(黒色)とな
って見え、カラー表示ではなく白黒表示になってしま
う。つまり、外来光を利用したときの表示と内照光によ
る表示とで表示色調に違いを生じてしまう。
Generally, the scattering reflector 47 is provided on the lower substrate 44.
However, there is a slight air layer 51 between the liquid crystal panel and the scattering reflector 47 strictly. There is a large difference in the refractive index between the lower substrate 44 made of glass and the air layer 51. Therefore, when the incident angle at which light in the lower substrate 44 passes through the air layer 51 is larger than a certain angle i, total reflection occurs, and the lower substrate 44
The light does not reach the scattering reflector 47 from the light. When this angle i is called a critical angle and the refractive index of the lower substrate 44 is n1 and the refractive index of air is n2, it can be expressed by sin θ = n2 / n1. The critical angle i between glass and air is about 42
°. Generally, when the internal illuminating light is incident from the side as shown in FIG. 6, most of the light has an incident angle of 42 ° or more and undergoes total reflection, so that the light does not reach the scattering reflector 47 from the liquid crystal panel. For this reason, the scattered portion of the liquid crystal where light is scattered and reflected is visually recognized by an observer, but the transparent portion of the liquid crystal does not emit light outside the liquid crystal panel, so that the observer sees a dark color (black). The display is black and white instead of the display. In other words, a difference occurs in display color tone between display using external light and display using internal illumination.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、照明装置からの照明光を色分離フィルタ
ーの前面側から入射するようにした。また、より効率よ
く照明光を色分離フィルターの前面側より入射できるよ
うに上基板の厚さを下基板より厚くした。さらに液晶パ
ネルの散乱反射板と対向する側に光拡散部を設け、散乱
反射板と液晶パネルとが密着されなくても液晶パネルか
ら散乱反射板に光が到達するようにした。これにより、
側面内照方式を採用した場合でも、夜間の内照光を使用
したときの表示が昼間の外来光を利用したときの表示と
色調が同じになる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is arranged so that illumination light from an illumination device is incident from the front side of a color separation filter. Further, the thickness of the upper substrate is made larger than that of the lower substrate so that the illumination light can be more efficiently incident from the front side of the color separation filter. Further, a light diffusing portion is provided on the side of the liquid crystal panel facing the scattering reflector so that light can reach the scattering reflector from the liquid crystal panel even if the scattering reflector and the liquid crystal panel are not in close contact. This allows
Even when the side internal illumination system is adopted, the display when using the internal illumination at night has the same color tone as the display when using the external light during the day.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】上基板と下基板とからなる1対の
電極基板とこの両電極基板間に挟持された散乱型液晶層
とを有する液晶表示パネルと、液晶層よりも後方に位置
しかつ特定波長の光を反射し残りの光を透過する色分離
フィルターと、色分離フィルターよりも後方に設けられ
る散乱反射層と、液晶表示パネル又はその前方に位置す
る導光板をその端面より照明する照明装置とを備えた光
散乱型液晶表示装置であって、色分離フィルターは下基
板の内面に光学的に密着形成してあり、下基板の背面側
には光拡散部が形成してあり、散乱反射層は光拡散部と
対向する位置に設けられ、照明装置は、色分離フィルタ
ーよりも前面側で液晶表示パネルの側面を照明するよう
にしている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display panel having a pair of electrode substrates consisting of an upper substrate and a lower substrate, a scattering type liquid crystal layer sandwiched between the two electrode substrates, and a liquid crystal display panel located behind the liquid crystal layer. And a color separation filter that reflects light of a specific wavelength and transmits the remaining light, a scattering reflection layer provided behind the color separation filter, and a liquid crystal display panel or a light guide plate located in front of the liquid crystal display panel is illuminated from its end face. A light scattering type liquid crystal display device including an illumination device, wherein the color separation filter is optically formed in close contact with the inner surface of the lower substrate, and a light diffusing portion is formed on the back side of the lower substrate, The scattering reflection layer is provided at a position facing the light diffusing portion, and the illumination device illuminates the side surface of the liquid crystal display panel on the front side of the color separation filter.

【0009】また、色分離フィルターを液晶表示パネル
の外側に設ける場合は、色分離フィルターは液晶表示パ
ネルの下基板の外面に光学的に密着形成され、色分離フ
ィルターの背面側には背面に光拡散部が形成されている
透明部材が形成され、散乱反射層は上記光拡散部と対向
する位置に設けられ、照明装置は色分離フィルターより
も前面側で液晶表示パネルの側面を照明するように設け
られる。
When the color separation filter is provided outside the liquid crystal display panel, the color separation filter is formed optically in close contact with the outer surface of the lower substrate of the liquid crystal display panel, and the rear side of the color separation filter has a light on the rear side. A transparent member in which a diffusion portion is formed is formed, the scattering reflection layer is provided at a position facing the light diffusion portion, and the illumination device illuminates the side surface of the liquid crystal display panel on the front side than the color separation filter. Provided.

【0010】また、色分離フィルターを交換し易くする
ために下基板の背面に色分離フィルターと透明基板とを
順次透明粘着材を介して設けるようにしてもよい。ま
た、照明装置は光散乱型液晶表示装置の背面側に設けら
れたプリント基板に表面実装されたチップ型発光ダイオ
ードであり、光散乱型液晶表示装置の取り付け部材に設
けられた光反射部を介してチップ型発光ダイオードの発
光を上基板に投光させるようにした方が好ましい。さら
には、上基板の厚さを厚くすれば照明装置からのより多
くの光を色分離フィルターの前面側より照射させること
ができるので好ましい。また、下基板を薄くすれば色分
離フィルターと散乱反射板との間隔が小さくなるため、
パララックスによって表示が2重に見える不都合も解消
される。
Further, in order to facilitate replacement of the color separation filter, a color separation filter and a transparent substrate may be sequentially provided on the back surface of the lower substrate via a transparent adhesive. The illuminating device is a chip-type light emitting diode surface-mounted on a printed circuit board provided on the back side of the light scattering type liquid crystal display device, through a light reflecting portion provided on a mounting member of the light scattering type liquid crystal display device. It is preferable that the light emitted from the chip type light emitting diode is projected on the upper substrate. Further, it is preferable to increase the thickness of the upper substrate because more light from the lighting device can be emitted from the front side of the color separation filter. Also, if the lower substrate is made thinner, the distance between the color separation filter and the scattering reflector becomes smaller,
The inconvenience that the display is doubled by the parallax is also solved.

【0011】[0011]

【実施例】図1に第1実施例を示す。液晶表示素子1を
駆動するためのIC3や電子部品等が搭載されるプリン
ト基板4と支持枠2が設けられている。支持枠2に設け
られた支持部材(図示せず)が液晶表示素子1をプリン
ト基板4に固定している。液晶表示素子1はガラスで作
られた上基板5の背面にアクティブ素子6としてMIM
素子群が設けられ、各々のアクティブ素子6にはITO
を蒸着して形成される透明電極7が設けられている。上
基板5の背面側にはガラスで作られた下基板10が設け
てあり、下基板10の前面には色分離フィルターとして
誘電体多層膜で反射光が赤色になるダイクロイックミラ
ー9が蒸着され、その前面にITOを蒸着して形成され
る透明電極8が設けられている。
FIG. 1 shows a first embodiment. A printed circuit board 4 on which an IC 3 for driving the liquid crystal display element 1 and electronic components are mounted, and a support frame 2 are provided. A support member (not shown) provided on the support frame 2 fixes the liquid crystal display element 1 to the printed circuit board 4. The liquid crystal display element 1 has an MIM as an active element 6 on the back of an upper substrate 5 made of glass.
An element group is provided, and each active element 6 has ITO
The transparent electrode 7 formed by vapor-depositing is provided. On the back side of the upper substrate 5, a lower substrate 10 made of glass is provided, and on the front surface of the lower substrate 10, a dichroic mirror 9 is deposited as a color separation filter to make the reflected light red with a dielectric multilayer film, On the front surface, a transparent electrode 8 formed by depositing ITO is provided.

【0012】下基板10の背面には光拡散部10aが設
けられている。この光拡散部10aはサンドブラスト又
はエッチング等により微小凹凸を有する梨地面に形成さ
れたものである。散乱反射板12は光拡散部10aと対
向する位置の下基板の背面側に設けられている。このた
め、後述するように下基板10と散乱反射板12との間
に空気層が存在しても照明装置14からの光が光拡散部
10aで拡散されて外に出るため散乱反射板12へ到達
することができカラー表示が可能になる。
A light diffusing portion 10a is provided on the back surface of the lower substrate 10. The light diffusing portion 10a is formed on a pear surface having fine irregularities by sandblasting or etching. The scattering reflector 12 is provided on the back side of the lower substrate at a position facing the light diffusing portion 10a. For this reason, even if an air layer exists between the lower substrate 10 and the scattering reflector 12 as described later, the light from the lighting device 14 is diffused by the light diffusing unit 10a and goes out, and Color display is possible.

【0013】上基板5と下基板10とに設けられた透明
電極7,8の間に散乱型液晶層13が挟持されている。
この実施例の散乱型液晶層13は、高分子樹脂によりポ
リマーネットワークが形成された中にネマティック液晶
が満たされたものである。この液晶表示素子1は、電圧
印加により、あるアクティブ素子6をONにすると、そ
のアクティブ素子6に形成されている透明電極7に電圧
がかかり、ネマティック液晶が電界方向に整列し、そこ
の部分が透明状態になる。無電界のところは液晶が散乱
状態となっており、この2つの状態を組み合わせて文字
や図形を表示させるようにしてある。散乱型液晶層13
の周縁部には散乱型液晶層13を封止するための封止材
16がエポキシ樹脂又は光硬化型樹脂等で設けられてい
る。
A scattering type liquid crystal layer 13 is sandwiched between transparent electrodes 7 and 8 provided on the upper substrate 5 and the lower substrate 10.
The scattering type liquid crystal layer 13 of this embodiment is one in which a polymer network is formed by a polymer resin and a nematic liquid crystal is filled. In this liquid crystal display element 1, when a certain active element 6 is turned on by applying a voltage, a voltage is applied to the transparent electrode 7 formed on the active element 6, and the nematic liquid crystal is aligned in the direction of the electric field. Becomes transparent. The liquid crystal is in a scattering state where no electric field is present, and characters and figures are displayed by combining these two states. Scattering liquid crystal layer 13
A sealing material 16 for sealing the scattering type liquid crystal layer 13 is provided with an epoxy resin or a photo-curing type resin at a peripheral portion of the substrate.

【0014】プリント基板4上には、照明装置としてチ
ップ型発光ダイオード14が設けられており、これから
の発光は支持枠2に設けられた反射部2aで反射して上
基板5内に照射される。なお、発光色としては白色が好
ましく、本実施例では青色発光するダイオードの発光面
に黄色の蛍光顔料が混入されているカラー板が設けられ
て白色光を作り出している。そして、この照射はダイク
ロイックミラー9の前面側よりなされるように構成され
ている。このため、発光ダイオード14からの光が色分
離フィルターの背面側に入って散乱状態のところに余計
な透過カラー色が混じることを防げ、液晶の透明部分と
散乱部分との間のコントラスト低下を防げる。また、チ
ップ型発光ダイオードを使用することにより省スペース
が実現でき、取り付けも容易になるため、スペースの限
られる携帯機器に最適で、しかも低コストで供給でき
る。
A chip type light emitting diode 14 is provided as an illuminating device on the printed circuit board 4, and light emitted from the chip type light emitting diode 14 is reflected by a reflecting portion 2 a provided on the support frame 2 and radiated into the upper substrate 5. . The emission color is preferably white, and in this embodiment, a color plate in which a yellow fluorescent pigment is mixed is provided on the emission surface of the diode that emits blue light to produce white light. The irradiation is performed from the front side of the dichroic mirror 9. For this reason, it is possible to prevent light from the light emitting diode 14 from entering the back side of the color separation filter and mixing an unnecessary transmitted color color in a scattered state, thereby preventing a decrease in contrast between the transparent portion and the scattered portion of the liquid crystal. . Further, by using a chip type light emitting diode, space saving can be realized and mounting is easy, so that it is suitable for portable equipment with limited space and can be supplied at low cost.

【0015】また、液晶表示パネル1の図面右端側には
液晶表示パネル内を通っている光を端面から逃さないた
めの反射部15が設けられている。図2を参照し、本表
示装置の表示原理を説明する。照明装置14からの白色
の照射光C5、C6が上基板5に入射すると、液晶が透
明状態13aであるところは、上基板5から入射してき
た光C5をダイクロイックミラー9が赤色の反射光Cr
5と青緑色の透過光Ct5に分離し、反射光Cr5は正
面から見ている観測者から見えない方向へ反射する。下
基板10の背面には微小凹凸が形成されている光拡散部
10aが設けられている。このため、図2の拡大部分で
示すように下基板10に本来なら全反射してしまう角度
で入った光Ct5は、微小凹凸が水平ではないため微小
凹凸に当たったときの角度が全反射角度よりも小さくな
り下基板10より射出できる。このため、透過光Ct5
は下基板10、光拡散部10aを順次通過し、散乱反射
板12で散乱反射する。観察者はこの散乱反射した光を
見ることとなる。よってダイクロイックミラー9を透過
した光Ct5が散乱反射板12により散乱反射された光
が見える液晶の透明部分13aは透過光Ct5の色であ
る青緑色に見える。
On the right side of the liquid crystal display panel 1 in the drawing, there is provided a reflection portion 15 for preventing light passing through the inside of the liquid crystal display panel from escaping from the end face. The display principle of the display device will be described with reference to FIG. When the white irradiation lights C5 and C6 from the illuminating device 14 enter the upper substrate 5, where the liquid crystal is in the transparent state 13a, the dichroic mirror 9 converts the light C5 incident from the upper substrate 5 into red reflected light Cr.
5 and blue-green transmitted light Ct5, and the reflected light Cr5 is reflected in a direction invisible to an observer looking from the front. On the back surface of the lower substrate 10, a light diffusion portion 10a having fine irregularities is provided. For this reason, as shown in the enlarged portion of FIG. 2, the light Ct5 that enters the lower substrate 10 at an angle that would otherwise be totally reflected has an angle at which it hits the minute unevenness because the minute unevenness is not horizontal. And can be ejected from the lower substrate 10. Therefore, the transmitted light Ct5
Pass through the lower substrate 10 and the light diffusing portion 10 a sequentially, and are scattered and reflected by the scattering reflector 12. An observer will see this scattered and reflected light. Therefore, the transparent portion 13a of the liquid crystal where the light Ct5 transmitted through the dichroic mirror 9 is scattered and reflected by the scattering reflector 12 looks blue-green, which is the color of the transmitted light Ct5.

【0016】また、液晶が散乱状態13bであるところ
は、照明装置14から出ている白色光C6、ダイクロイ
ックミラー9の反射光Cr6及び透過光Ct6がそれぞ
れ散乱し、各光C6、Cr6、Ct6の散乱光が混ざり
明るい白色に見える。このため、この液晶表示装置は、
内照光を使用しても外来光を使用したときと同様に通電
しているところが青緑色に無通電のところが白色に見え
る。
Where the liquid crystal is in the scattering state 13b, the white light C6 emitted from the illuminating device 14, the reflected light Cr6 and the transmitted light Ct6 of the dichroic mirror 9 are scattered, respectively, and the light C6, Cr6 and Ct6 are scattered. It looks bright white with scattered light. For this reason, this liquid crystal display device
Even when the internal illumination is used, the place where electricity is supplied looks blue-green and the place where no electricity is supplied looks white as in the case of using external light.

【0017】図3に第2実施例を示す。第1実施例と同
じものは同一符号を付し、同じ構成のものについては説
明を省略する。第2実施例の液晶表示素子21は、ガラ
スで作られた上基板5の背面にアクティブ素子6として
MIM素子群が設けられ、各々のアクティブ素子6には
ITOを蒸着して形成される透明電極7が設けられてい
る。上基板5の背面側にはガラスで作られた下基板10
が設けてあり、その前面にITOを蒸着して形成される
透明電極8が設けられている。下基板10の背面には、
色分離フィルターとして誘電体多層膜による反射光が赤
色になるダイクロイックミラー9が透明粘着材11によ
り固着され、ダイクロイックミラー9の背面には、背面
に光拡散部17aが設けられている透明部材17が透明
接着剤等で設けられ、この背面側に散乱反射板12が設
けられている。このため第1実施例と同じように、光拡
散部17aと散乱反射板12との間に空気の層が存在し
ても液晶パネル内の光が光拡散部17aで拡散されて外
に出るため散乱反射板12に到達できる。よって、第1
実施例と同様に照明装置を使用した場合でも照明装置か
らの光が散乱反射板12に到達するためカラー表示が可
能になる。
FIG. 3 shows a second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the same components is omitted. In the liquid crystal display element 21 of the second embodiment, a MIM element group is provided as an active element 6 on the back surface of an upper substrate 5 made of glass, and a transparent electrode formed by depositing ITO on each active element 6 is formed. 7 are provided. On the back side of the upper substrate 5 is a lower substrate 10 made of glass.
And a transparent electrode 8 formed by depositing ITO on the front surface. On the back of the lower substrate 10,
As a color separation filter, a dichroic mirror 9 in which light reflected by the dielectric multilayer film becomes red is fixed by a transparent adhesive material 11, and a transparent member 17 provided with a light diffusing portion 17a on the back is provided on the back of the dichroic mirror 9. It is provided with a transparent adhesive or the like, and the scattering reflector 12 is provided on the back side. Therefore, as in the first embodiment, even if an air layer exists between the light diffusion portion 17a and the scattering reflector 12, light in the liquid crystal panel is diffused by the light diffusion portion 17a and goes out. The light can reach the scattering reflector 12. Therefore, the first
Even when an illumination device is used as in the embodiment, color light can be displayed because light from the illumination device reaches the scattering reflector 12.

【0018】第2実施例では、色分離フィルターとして
のダイクロイックミラー9が下基板10の背面に剥離可
能な透明粘着材11を介して設けられているため、液晶
表示パネル21はそのままでダイクロイックミラー9だ
けを交換することができる。このため違う色を発色する
ダイクロイックミラーに取り替えたい場合は、ダイクロ
イックミラー9の前面の透明粘着層11から剥がせばよ
いことになる。
In the second embodiment, since the dichroic mirror 9 as a color separation filter is provided on the back surface of the lower substrate 10 via the peelable transparent adhesive material 11, the liquid crystal display panel 21 is left as it is. Only can be replaced. Therefore, when it is desired to replace the dichroic mirror with a dichroic mirror that emits a different color, the dichroic mirror may be peeled off from the transparent adhesive layer 11 on the front surface of the dichroic mirror 9.

【0019】図4に第3実施例を示す。第1、2実施例
と同じものは同一符号を付し、同じ構成のものについて
は説明を省略する。第3実施例の液晶表示素子31はガ
ラスで作られた上基板35が第1、第2実施例よりも厚
く作られている。これにより照明装置からの光が上基板
35に入射しやすくなる。このため、照明装置からのよ
り多くの光が上基板35からダイクロイックミラー9に
照明光を当てることが可能になる。上基板35の背面に
アクティブ素子6としてMIM素子群が設けられ、各々
のアクティブ素子6にはITOを蒸着して形成される透
明電極7が設けられている。上基板35の背面側にはガ
ラスで作られた下基板310が設けてあり、下基板31
0の前面には色分離フィルターとして誘電体多層膜で反
射光が赤色になるダイクロイックミラー9が蒸着され、
その前面にITOを蒸着して形成される透明電極8が設
けられている。
FIG. 4 shows a third embodiment. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the same components is omitted. In the liquid crystal display element 31 of the third embodiment, the upper substrate 35 made of glass is made thicker than the first and second embodiments. This makes it easier for light from the lighting device to enter the upper substrate 35. For this reason, it becomes possible for more light from the illuminating device to illuminate the dichroic mirror 9 from the upper substrate 35. A MIM element group is provided as an active element 6 on the back surface of the upper substrate 35. Each active element 6 is provided with a transparent electrode 7 formed by depositing ITO. On the back side of the upper substrate 35, a lower substrate 310 made of glass is provided.
A dichroic mirror 9 is formed on the front surface of 0 as a color separation filter so that the reflected light becomes red with a dielectric multilayer film.
On the front surface, a transparent electrode 8 formed by depositing ITO is provided.

【0020】下基板310の背面には光拡散部310a
が設けられている。光拡散部310aの背面側に散乱反
射板12が設けられている。このため、下基板310と
散乱反射板12との間に空気の層が存在しても、液晶表
示素子31内の光が光拡散部310aで拡散させられて
散乱反射板12に到達できる。よって、第1、第2実施
例と同様に照明装置を使用した場合でも照明装置からの
光が散乱反射板12に到達するためカラー表示が可能に
なる。また、第3実施例の下基板310は第1、第2実
施例よりも薄く作られている。これは第1に液晶表示素
子を設置するスペースが限られている場合が多く、上基
板35を厚くすると相対的に下基板310を薄くする必
要があるためである。第2にダイクロイックミラー9と
散乱反射板12との間隔が大きいと、液晶表示を見たと
きに表示が2重になって見えることがあり、下基板31
0を薄くすると、ダイクロイックミラー9と散乱反射板
12との距離が短くなり表示が2重になって見えること
を防ぐことができるためである。
On the back surface of the lower substrate 310, a light diffusing portion 310a
Is provided. The scattering reflection plate 12 is provided on the back side of the light diffusion unit 310a. For this reason, even if an air layer exists between the lower substrate 310 and the scattering reflector 12, the light in the liquid crystal display element 31 can be diffused by the light diffusion part 310a and reach the scattering reflector 12. Therefore, even when the lighting device is used as in the first and second embodiments, the color display is possible because the light from the lighting device reaches the scattering reflector 12. Further, the lower substrate 310 of the third embodiment is made thinner than the first and second embodiments. First, the space for installing the liquid crystal display element is often limited, and when the upper substrate 35 is made thicker, the lower substrate 310 needs to be made relatively thinner. Second, if the distance between the dichroic mirror 9 and the scattering reflector 12 is large, when the liquid crystal display is viewed, the display may appear double, and the lower substrate 31
This is because if the value of “0” is reduced, the distance between the dichroic mirror 9 and the scattering reflector 12 is shortened, so that it is possible to prevent the display from being doubled.

【0021】その他の実施例として、液晶表示パネルの
前方に導光板を配置し、この導光板より照明装置からの
光を取り入れて表示に利用するように構成することも可
能である。この場合は、導光板と液晶パネルとは透明粘
着材又は透明接着剤を介して光学的に一体とする必要が
ある。また、照明装置はプリント基板に表面実装されて
なくてもよく、液晶表示素子を支持する支持枠に設け液
晶表示素子の側面から照射させるようにしてもよい。照
明装置は常時点灯させていても必要に応じて点灯させる
ようにしてもよい。照明装置からの発光色も白色に限る
ものではない。液晶を駆動するための透明電極にアクテ
ィブ素子が設けられているがアクティブ素子を設けない
タイプでもよい。また、アクティブ素子もMIM素子に
限らずTFTやMSI素子等のアクティブ素子を使用し
てよい。光散乱型液晶も通電したときに光散乱状態で無
通電のときに透明状態のリバース型のものでもよい。
As another embodiment, a light guide plate may be arranged in front of the liquid crystal display panel, and the light from the lighting device may be taken in from the light guide plate and used for display. In this case, it is necessary to optically integrate the light guide plate and the liquid crystal panel via a transparent adhesive or a transparent adhesive. Further, the illuminating device does not have to be surface-mounted on a printed circuit board, and may be provided on a support frame that supports the liquid crystal display element, and may be illuminated from the side surface of the liquid crystal display element. The lighting device may be turned on at all times or may be turned on as needed. The color of light emitted from the lighting device is not limited to white. An active element is provided on the transparent electrode for driving the liquid crystal, but a type without the active element may be used. Further, the active element is not limited to the MIM element, and an active element such as a TFT or an MSI element may be used. The light-scattering type liquid crystal may also be of a reverse type which is in a light scattering state when energized and in a transparent state when not energized.

【0022】色分離フィルターも誘電体多層膜に限らず
コレステリック液晶ポリマーシートでもよい。コレステ
リック液晶ポリマーシートは単層に限らず多層にしても
かまわない。コレステリック液晶ポリマーシートを多層
にした場合は、特定波長の右ねじれ成分を反射する右ね
じれ反射層と特定波長の左ねじれ成分を反射する左ねじ
れ反射層との組み合わせや、右ねじれ反射層と特定波長
を180°ずらす2分の1波長板と右ねじれ反射層との
組み合わせや、左ねじれ反射層と2分の1波長板と左ね
じれ反射層の組み合わせが適用可能である。
The color separation filter is not limited to the dielectric multilayer film but may be a cholesteric liquid crystal polymer sheet. The cholesteric liquid crystal polymer sheet is not limited to a single layer but may be a multilayer. When the cholesteric liquid crystal polymer sheet is multilayered, a combination of a right twist reflection layer that reflects a right twist component of a specific wavelength and a left twist reflection layer that reflects a left twist component of a specific wavelength, or a right twist reflection layer and a specific wavelength Can be applied to a combination of a half-wave plate and a right-twisted reflective layer that shifts the angle by 180 °, or a combination of a left-twisted reflective layer, a half-wave plate and a left-twisted reflective layer.

【0023】また、液晶表示素子の端面に板状の反射部
を別部材として設けたが、反射部を設けずに液晶表示素
子を取り付ける支持枠の液晶表示素子と対向する面を反
射部として機能させるようにしてもよい。ただしこのと
きは、支持枠は反射率の高い白色系樹脂を使用すること
が好ましい。
Also, a plate-shaped reflecting portion is provided as a separate member on the end face of the liquid crystal display element, but the surface of the supporting frame on which the liquid crystal display element is mounted without the reflecting portion functions as a reflecting portion. You may make it do. However, in this case, it is preferable to use a white resin having high reflectance for the support frame.

【0024】[0024]

【発明の効果】散乱反射板に対向する液晶パネルの面に
光拡散部を設けたため、散乱反射板を液晶パネルに単純
に重ねただけでも上基板の端面から入射した光を確実に
散乱反射板へ導くことができる。このため、内照光を使
用しても外光を取り入れたときと同様にカラー表示にす
ることができる。さらに、液晶パネルに散乱反射板を単
純に重ねるだけですむため組立が簡単になる。また、色
分離フィルターを液晶パネルの背面に設けた場合は色分
離フィルターが交換でき、市場の売れ筋の色に迅速に対
応できる。内照光を色分離フィルターの前面側から入射
させるため、表示色に余分な透過色が入らず液晶の透明
部分と散乱部分との間のコントラスト低下を防げる。ま
た、上基板を厚く設けることにより内照光を効率よく色
分離フィルターの前面側から照射させることが可能にな
る。また、偏光板を使用せず、また色もカラーフィルタ
ーではなく色分離フィルターを使用しており、さらに周
囲光と内照光が協同的に作用するので明るい場所でも暗
い場所でもコントラストの高い明るい表示ができる。こ
のため、内照の電力を小さくすることができる。
According to the present invention, since the light diffusing portion is provided on the surface of the liquid crystal panel facing the scattering reflector, even if the scattering reflector is simply superposed on the liquid crystal panel, the light incident from the end face of the upper substrate can be surely dispersed. Can lead to For this reason, even if internal illumination is used, color display can be achieved in the same manner as when external light is introduced. Further, the assembly is simple because the scattering reflector is simply superposed on the liquid crystal panel. In addition, when the color separation filter is provided on the back of the liquid crystal panel, the color separation filter can be replaced, so that it is possible to quickly respond to the colors of the hot sellers in the market. Since the internal illuminating light is made incident from the front side of the color separation filter, an extra transmitted color is not included in the display color, thereby preventing a decrease in contrast between the transparent portion and the scattering portion of the liquid crystal. Further, by providing the upper substrate thickly, it becomes possible to irradiate the internal illumination efficiently from the front side of the color separation filter. In addition, a polarizing plate is not used, and the color is not a color filter but a color separation filter.Moreover, ambient light and internal illumination work in cooperation, so that bright display with high contrast can be obtained even in bright or dark places. it can. For this reason, the power of the internal illumination can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明の第1実施例を示す液晶表示装置の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本願発明の表示原理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a display principle of the present invention.

【図3】本願発明の第2実施例の液晶表示素子を示す断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本願発明の第3実施例の液晶表示素子を示す断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】従来の液晶装置の外来光での表示原理を説明す
る図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a display principle of a conventional liquid crystal device using external light.

【図6】従来の液晶装置の内照光での表示原理を説明す
る図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the display principle of the conventional liquid crystal device using internal illumination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、31 液晶表示素子 2 支持枠 2a 反射部 5、35 上基板 6 アクティブ素子 7、8 透明電極 9 色分離フィルター(ダイク
ロイックミラー) 10、310 下基板 10a、17a、310a 光拡散部 11 透明粘着材 12 散乱反射層(散乱反射板
板) 13 散乱液晶層 14 照明装置(チップ型発光ダ
イオード) 17 透明部材
1, 21, 31 Liquid crystal display element 2 Support frame 2a Reflection part 5, 35 Upper substrate 6 Active element 7, 8 Transparent electrode 9 Color separation filter (dichroic mirror) 10, 310 Lower substrate 10a, 17a, 310a Light diffusion part 11 Transparent Adhesive material 12 Scattering / reflection layer (scattering / reflection plate) 13 Scattering liquid crystal layer 14 Lighting device (chip type light emitting diode) 17 Transparent member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 香 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 千本松 茂 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 海老原 照夫 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 山崎 修 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 篠 直利 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 星野 雅文 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 福地 高和 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 坂間 弘 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 山本 修平 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 株式会社エスアイアイ・アールディセン ター内 (56)参考文献 特開 平4−97129(JP,A) 特開 昭57−144581(JP,A) 特開 昭59−116684(JP,A) 実開 昭63−195311(JP,U) 実開 昭50−100486(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Kaori Taniguchi 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. (72) Shigeru Chionmatsu 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments (72) Inventor Teruo Ebihara 1-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. (72) Inventor Osamu Yamazaki 1-8-1, Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. ( 72) Inventor Naoto Shino 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. (72) Inventor Masafumi Hoshino 1-8-1, Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. (72) Inventor Fukuchi Sum 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-city, Seiko Instruments Inc. (72) Inventor Hiroshi Sakuma 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. (72) Inventor Shuhei Yamamoto Chiba, Chiba 1-8 Nakase, Mihama-ku, Ichimizu SII R-Dicentre Co., Ltd. (56) References JP-A-4-97129 (JP, A) JP-A-57-144581 (JP, A) JP-A-59-1984 116684 (JP, A) Fully open sho 63-195311 (JP, U) Fully open sho 50-100486 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1335

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 上基板と下基板との基板間に挟持された
散乱型液晶層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを側面から照明する照明装置と、 前記下基板の上面側に形成され、特定波長の光を反射し
残りの光を透過する色分離フィルターと、 前記下基板の背面側に形成された光拡散部と、 前記光拡散部の背後に空気層を介して配置された散乱反
射層と、 を備える ことを特徴とする光散乱型液晶表示装置。
1. A liquid crystal display panel having a scattering type liquid crystal layer sandwiched between substrates of an upper substrate and a lower substrate, a lighting device for illuminating the liquid crystal display panel from a side, and an upper surface of the lower substrate. And reflects light of a specific wavelength.
A color separation filter that transmits the remaining light, a light diffusion portion formed on the back side of the lower substrate, and a scattering filter disposed via an air layer behind the light diffusion portion.
Light-scattering-type liquid crystal display device comprising: the morphism layer.
【請求項2】 上基板と下基板との基板間に挟持された
散乱型液晶層を有する液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルを側面から照明する照明装置と、 前記下基板の背面側に形成され、特定波長の光を反射し
残りの光を透過する色分離フィルターと、 前記色分離フィルターの背後に設けられた光拡散部と、 前記光拡散部の背後に空気層を介して配置された散乱反
射層と、 を備える ことを特徴とする光散乱型液晶表示装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate is sandwiched between an upper substrate and a lower substrate.
A liquid crystal display panel having a scattering type liquid crystal layer, an illuminating device for illuminating the liquid crystal display panel from the side, and formed on the back side of the lower substrate to reflect light of a specific wavelength.
A color separation filter that transmits the remaining light, a light diffusion unit provided behind the color separation filter, and a scattering filter disposed via an air layer behind the light diffusion unit.
Light-scattering-type liquid crystal display device comprising: the morphism layer.
【請求項3】 前記照明装置は、前記色分離フィルター
よりも前面側で前記上基板の側面、あるいは、前記液晶
表示パネルの前方に設けられた導光板の側面を照明する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光散乱型液
晶表示装置。
3. The color separation filter according to claim 1 , wherein
The front side of the upper substrate, or the liquid crystal
Illuminates the side of the light guide plate provided in front of the display panel
The light scattering type liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記照明装置が、前記上基板、あるい
は、前記液晶表示パネルの前方に設けられた導光板を、
端面より照明することを特徴とする請求項1または2に
記載の光散乱型液晶表示装置。
4. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is
Is a light guide plate provided in front of the liquid crystal display panel,
3. Illumination from the end face.
The light-scattering type liquid crystal display device according to the above.
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