JP3467562B2 - Display element - Google Patents

Display element

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JP3467562B2
JP3467562B2 JP11732097A JP11732097A JP3467562B2 JP 3467562 B2 JP3467562 B2 JP 3467562B2 JP 11732097 A JP11732097 A JP 11732097A JP 11732097 A JP11732097 A JP 11732097A JP 3467562 B2 JP3467562 B2 JP 3467562B2
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polarized light
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表示素子に関し、特
にマルチカラー表示が可能な半透過反射型液晶表示素子
に好適に利用できる表示素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device which can be suitably used as a transflective liquid crystal display device capable of multicolor display.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の半透過反射型液晶表示素子はＴＮ
（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶やＳＴＮ（Ｓ
ｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶等の
偏光軸が可変な透過偏光軸可変光学素子を利用し、この
透過偏光軸可変光学素子を２枚の偏光板で挟んだ構造を
とっていて、表示素子の観察者側と反対の面に半透過タ
イプの反射板、光源が順次配置されていた。屋外などの
外光があるところでは反射型液晶表示素子として利用
し、外光が少ないところでは光源を点灯させて透過型と
して利用していた。2. Description of the Related Art A conventional transflective liquid crystal display device is TN
(Twisted Nematic) liquid crystal and STN (S
upper-twisted nematic) A transmission polarization axis variable optical element having a variable polarization axis such as a liquid crystal is used, and this transmission polarization axis variable optical element is sandwiched between two polarizing plates, and an observer of a display element observes it. A semi-transmissive reflector and a light source were sequentially arranged on the surface opposite to the side. It has been used as a reflective liquid crystal display element where there is outside light such as outdoors, and as a transmissive type where the light source is turned on when there is little outside light.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この半
透過反射型液晶表示素子を実現するために、従来の反射
型液晶表示素子と比較すると、反射時が暗い表示となっ
ていた。これは、従来の半透過タイプの反射板はＡｌな
どの反射層を薄く形成したり、開口部を設けたりしてい
るために、反射表示時の明るさを犠牲にしていたためで
ある。さらに、マルチカラー表示を同時に行なうことが
困難であった。However, in order to realize this semi-transmissive reflection type liquid crystal display element, the display at the time of reflection is darker than that of the conventional reflection type liquid crystal display element. This is because the conventional transflective type reflection plate sacrifices the brightness at the time of reflective display because the reflection layer of Al or the like is formed thin or an opening is provided. Further, it is difficult to perform multi-color display at the same time.

【０００４】従って、本発明の目的は、反射型液晶表示
素子の裏面側に光源を設け、外光による反射表示のみな
らず裏面側の光源からの透過光による表示も行うことが
できる半透過型であって明るい反射型液晶素子を提供す
ると共に、マルチカラー表示を同時に表示可能な半透過
反射型液晶表示素子を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a light source on the back surface side of a reflective liquid crystal display element and perform not only reflective display by external light but also display by transmitted light from the light source on the back surface side. Another object of the present invention is to provide a bright reflective liquid crystal element and a transflective liquid crystal display element capable of displaying multi-color display at the same time.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の表示素子は、透
過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段と、前記透過偏光
軸可変手段を挟むように配置した第１および第２の偏光
分離手段と、前記第２の偏光分離手段に対して前記透過
偏光軸可変手段と反対側に配置された光源とを備える表
示素子であって、前記第１の偏光分離手段は、当該前記
第１の偏光分離手段に入射した光のうち第１の所定の方
向の直線偏光成分の光を透過させ、前記第１の所定の方
向と直交する第２の所定の方向の直線偏光成分の光のう
ち特定波長成分の光を透過させる偏光分離手段であり、
前記第２の偏光分離手段は、前記透過偏光軸可変手段側
から入射した光のうち第３の所定の方向の直線偏光成分
の光を前記光源側に透過させ、前記第３の所定の方向と
直交する第４の所定の方向の直線偏光成分の光を前記透
過偏光軸可変手段側に反射し、前記光源側から入射した
光のうち前記第３の所定の方向の直線偏光成分の光を前
記透過偏光軸可変手段側に出射可能な偏光分離手段であ
り、前記光源は、着色された光を前記第２の偏光分離手
段側に出射することを特徴とする。The display element of the present invention comprises a transmission polarization axis varying means having a variable transmission polarization axis and first and second polarization separating means arranged so as to sandwich the transmission polarization axis varying means. And a light source arranged on the side opposite to the transmission polarization axis varying means with respect to the second polarized light separating means, wherein the first polarized light separating means comprises the first polarized light. Of the light incident on the separating means, the light of the linear polarization component in the first predetermined direction is transmitted, and the specific wavelength of the light of the linear polarization component in the second predetermined direction orthogonal to the first predetermined direction. It is a polarized light separating means for transmitting the light of the component,
The second polarized light separating means transmits, to the light source side, light of a linearly polarized light component in a third predetermined direction out of light incident from the side of the transmission polarization axis varying means, and transmits the light to the light source side. The light of the linearly polarized light component in the fourth predetermined direction orthogonal to each other is reflected to the transmission polarization axis varying means side, and the light of the linearly polarized light component in the third predetermined direction is reflected from the light incident from the light source side. The polarized light separating means is capable of emitting light to the transmission polarization axis varying means side, and the light source emits colored light to the second polarized light separating means side.

【０００６】上記構成によれば、第１の偏光分離手段の
外側から入射する光に対しては、透過偏光軸可変手段の
透過偏光軸の状態に応じて、前記第２の偏光分離手段か
ら反射された光による第１の表示状態と、前記特定波長
成分の光を前記第２の偏光分離手段から反射された光に
よる第２の表示状態との２つの表示状態が得られ、反射
型のマルチカラー表示素子となる。そして、第１の表示
状態は、第２の偏光分離手段から反射された光による表
示状態であるので明るい表示となる。第１の偏光分離手
段は第１の所定の方向の直線偏光成分を透過させ、第２
の所定の方向の直線偏光成分の光のうち特定波長成分の
光を透過させるので、第１の表示状態と第２の表示状態
は明るい白表示と色表示となる。また、光源からの着色
光に対しては、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態
に応じて、前記第１の偏光分離手段を透過した着色光に
よる第３の表示状態と前記第１の偏光分離手段を光が透
過しない状態（または所定の波長域を透過する状態）の
第４の表示状態との２つの表示状態が得られ、透過型の
マルチカラー表示とすることができる。前記４つの表示
状態以外にも透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に
応じて、中間調表示が可能となる。According to the above construction, the light incident from the outside of the first polarized light separating means is reflected from the second polarized light separating means according to the state of the transmitted polarized light axis of the transmitted polarized light axis varying means. There are two display states, a first display state by the reflected light and a second display state by the light that reflects the light of the specific wavelength component from the second polarization separation means, and a reflection type multi display is obtained. It becomes a color display element. Then, the first display state is a display state due to the light reflected from the second polarized light separating means, so that it becomes a bright display. The first polarized light separating means transmits the linearly polarized light component in the first predetermined direction,
Since the light of the specific wavelength component out of the light of the linearly polarized light component of the predetermined direction is transmitted, the first display state and the second display state are bright white display and color display. With respect to the colored light from the light source, the third display state and the first display state by the colored light transmitted through the first polarization splitting means are set in accordance with the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means. Two display states, that is, a fourth display state in which light does not pass through the polarized light separating means (or a state in which a predetermined wavelength range is transmitted) are obtained, and a transmissive multicolor display can be obtained. In addition to the above four display states, halftone display is possible according to the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means.

【０００７】また、本発明の表示素子は、透過偏光軸を
可変な透過偏光軸可変手段と、前記透過偏光軸可変手段
を挟むように配置した第１および第２の偏光分離手段
と、前記第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可
変手段と反対側に配置された着色層と、前記着色層に対
して前記第２の偏光分離手段と反対側に配置された光源
とを備える表示素子であって、前記第１の偏光分離手段
は、当該前記第１の偏光分離手段に入射した光のうち第
１の所定の方向の直線偏光成分の光を透過させ、前記第
１の所定の方向と直交する第２の所定の方向の直線偏光
成分の光のうち特定波長成分の光を前記第２の側に透過
させる偏光分離手段であり、前記第２の偏光分離手段
は、前記透過偏光軸可変手段側から入射した光のうち第
３の所定の方向の直線偏光成分の光を前記着色層側に透
過させ、前記第３の所定の方向と直交する第４の所定の
方向の直線偏光成分の光を前記透過偏光軸可変手段側に
反射し、前記着色層側から入射した光のうち前記第３の
所定の方向の直線偏光成分の光を前記透過偏光軸可変手
段側に出射可能な偏光分離手段であり、前記着色層は、
前記光源からの光を着色させて前記第２の偏光分離手段
側に出射することを特徴とする。Further, the display element of the present invention comprises: a transmission polarization axis varying means for varying the transmission polarization axis; first and second polarization separating means arranged so as to sandwich the transmission polarization axis varying means; A display comprising a colored layer arranged on the side opposite to the transmission polarization axis varying means with respect to the second polarized light separating means, and a light source arranged on the side opposite to the second polarized light separating means with respect to the colored layer. In the device, the first polarized light separating means transmits the light of the linearly polarized light component in the first predetermined direction out of the light incident on the first polarized light separating means, and transmits the first predetermined polarized light. Polarized light separating means for transmitting light of a specific wavelength component of light of a linearly polarized light component in a second predetermined direction orthogonal to the direction, the second polarized light separating means being the transmitted polarized light. A straight line in a third predetermined direction in the light incident from the axis changing means side Light of a light component is transmitted to the colored layer side, light of a linearly polarized light component in a fourth predetermined direction orthogonal to the third predetermined direction is reflected to the transmission polarization axis varying means side, and the colored layer is formed. Is a polarization splitting means capable of emitting the light of the linearly polarized light component in the third predetermined direction out of the light incident from the side to the transmission polarization axis varying means side, and the colored layer is
It is characterized in that the light from the light source is colored and emitted to the second polarized light separating means side.

【０００８】上記構成によれば、第１の偏光分離手段の
外側から入射する光に対しては、透過偏光軸可変手段の
透過偏光軸の状態に応じて、前記第２の偏光分離手段か
ら反射された光による第１の表示状態と、前記特定波長
成分の光を前記第２の偏光分離手段から反射された光に
よる第２の表示状態との２つの表示状態が得られ、反射
型のマルチカラー表示素子となる。そして、第１の表示
状態は、第２の偏光分離手段から反射された光による表
示状態であるので明るい表示となる。また、着色光に対
しては、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じ
て、前記第１の偏光分離手段を透過した光による第３の
表示状態と前記第１の偏光分離手段を光が透過しない状
態（または所定の波長域の光を透過する状態）の第４の
表示状態との２つの表示状態が得られ、透過型のマルチ
カラー表示とすることができる。前記４つの表示状態以
外にも透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じ
て、中間調表示が可能となる。また、本発明の表示素子
は、前記第２の偏光分離手段と前記光源との間には、前
記第２の偏光分離手段側からの光を吸収すると共に、前
記光源からの光を前記第２の偏光分離手段側に透過可能
な光学素子が配置されていることを特徴とする。本発明
によれば、上記の第２の表示状態は、前記第２の偏光分
離手段を透過した光を前記表示素子によって偏光解消を
生じさせ第２の偏光分離手段から透過偏光軸可変手段側
への反射を抑えることができ、さらに前記光学素子は吸
収体でもあるので光吸収によって反射を抑えることもで
きる。これによって、第２の偏光分離手段で反射される
特定波長域の光との混色を抑えることができるので、色
純度の高い表示が可能となる。また、本発明の表示素子
は、前記第２の偏光分離手段と前記光源との間には、前
記光源からの光を正面に向かって集光させる手段をさら
に備えることを特徴とする。本発明によれば、光源から
の透過光による表示を明るく、見えやすくすることがで
きる。また、本発明の表示素子は、前記光源の着色され
た光の色と、前記第１の偏光分離手段において透過する
前記特定波長成分の光の色は異なっていることを特徴と
する。本発明によれば、前記第１の偏光分離手段の色付
きと前記光源の着色光の色味が異なるほうが表示色数を
増すことができるので望ましいものとなる。According to the above construction, the light incident from the outside of the first polarized light separating means is reflected from the second polarized light separating means in accordance with the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means. There are two display states, a first display state by the reflected light and a second display state by the light that reflects the light of the specific wavelength component from the second polarization separation means, and a reflection type multi display is obtained. It becomes a color display element. Then, the first display state is a display state due to the light reflected from the second polarized light separating means, so that it becomes a bright display. For colored light, the third display state by the light transmitted through the first polarization splitting means and the first polarization splitting means are set in accordance with the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means. Two display states, a fourth display state in which light is not transmitted (or a state in which light in a predetermined wavelength range is transmitted), are obtained, and transmissive multicolor display can be performed. In addition to the above four display states, halftone display is possible according to the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means. Further, in the display element of the present invention, the light from the second polarized light separating means side is absorbed between the second polarized light separating means and the light source, and the light from the light source is converted into the second light. A transparent optical element is disposed on the side of the polarized light separating means. According to the present invention, in the second display state, the light transmitted through the second polarized light separating means is depolarized by the display element to move from the second polarized light separating means to the transmission polarization axis varying means side. Can be suppressed, and since the optical element is also an absorber, it can be suppressed by absorbing light. As a result, it is possible to suppress color mixing with the light in the specific wavelength range reflected by the second polarized light separating means, and thus display with high color purity is possible. Further, the display element of the present invention is characterized by further comprising, between the second polarized light separating means and the light source, means for condensing light from the light source toward the front. According to the present invention, it is possible to make a display by transmitted light from a light source bright and easy to see. Further, the display element of the present invention is characterized in that the color of the colored light of the light source is different from the color of the light of the specific wavelength component that is transmitted by the first polarized light separating means. According to the present invention, it is preferable that the coloring of the first polarized light separating means and the tint of the colored light of the light source are different because the number of display colors can be increased.

【０００９】また、本発明の表示素子は、前記透過偏光
軸可変手段と前記第２の偏光分離手段との間に光散乱体
が配置されていることを特徴とする。Further, the display element of the present invention is characterized in that a light scatterer is arranged between the transmission polarization axis varying means and the second polarization separating means.

【００１０】上記構成によれば、第１の偏光分離手段の
外側から入射する光に対しては、透過偏光軸可変手段の
透過偏光軸の状態に応じて、前記第２の偏光分離手段か
ら反射された光による第１の表示状態と、前記特定波長
成分の光を前記第２の偏光分離手段から反射された光に
よる第２の表示状態との２つの表示状態が得られ、反射
型のマルチカラー表示素子となる。そして、第１の表示
状態は、第２の偏光分離手段から反射された光による表
示状態であるので明るい表示となる。第２の表示状態
は、前記第２の偏光分離手段を透過した光を光散乱体に
よって、偏光解消を生じさせ第２の偏光分離手段から透
過偏光軸可変手段側への反射を抑えることができ、第２
の偏光分離手段で反射される特定波長域の光との混色を
抑えることができるので、色純度の高い表示が可能とな
る。また、外光が前記第２の偏光分離手段によって反射
された光による第１の表示状態を散乱による白表示と
し、広視角にすることができる。According to the above construction, the light incident from the outside of the first polarized light separating means is reflected from the second polarized light separating means in accordance with the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means. There are two display states, a first display state by the reflected light and a second display state by the light that reflects the light of the specific wavelength component from the second polarization separation means, and a reflection type multi display is obtained. It becomes a color display element. Then, the first display state is a display state due to the light reflected from the second polarized light separating means, so that it becomes a bright display. In the second display state, the light transmitted through the second polarized light separating means can be depolarized by the light scatterer to suppress the reflection from the second polarized light separating means to the transmission polarization axis varying means side. , Second
Since it is possible to suppress color mixing with the light in the specific wavelength range reflected by the polarized light separating means, it is possible to perform display with high color purity. Further, the first display state due to the light reflected by the second polarized light separating means from the outside light can be a white display due to scattering, and a wide viewing angle can be obtained.

【００１１】[0011]

【００１２】[0012]

【００１３】[0013]

【００１４】[0014]

【００１５】[0015]

【００１６】[0016]

【００１７】[0017]

【００１８】[0018]

【００１９】[0019]

【００２０】[0020]

【００２１】また、本発明の表示素子は、前記光源は、
部分的に異なる２色以上の発色領域を有することを特徴
とする。また、前記透過偏光軸可変手段には、前記光源
の前記発色領域に対応したキャラクタ表示部が設けられ
ていることを特徴とする。Further, in the display element of the present invention, the light source is
It is characterized by having coloring regions of two or more colors that are partially different. Further, the transmission polarization axis varying means is provided with a character display portion corresponding to the coloring area of the light source.

【００２２】上記構成によれば、透過表示時に前記光源
の着色部分に対応した２色以上の色表示が可能になる。With the above arrangement, it is possible to display two or more colors corresponding to the colored portion of the light source during transmissive display.

【００２３】[0023]

【００２４】[0024]

【００２５】[0025]

【００２６】[0026]

【００２７】[0027]

【００２８】[0028]

【００２９】[0029]

【００３０】[0030]

【００３１】[0031]

【００３２】[0032]

【００３３】[0033]

【００３４】[0034]

【００３５】[0035]

【００３６】[0036]

【００３７】[0037]

【００３８】[0038]

【００３９】[0039]

【００４０】[0040]

【００４１】[0041]

【００４２】[0042]

【００４３】また、本発明の表示素子は、前記着色層
は、異なる２色以上の着色部分が形成されていることを
特徴とする。また、前記透過偏光軸可変手段には、前記
光源の前記発色領域に対応したキャラクタ表示部が設け
られていることを特徴とする。Further, the display element of the present invention is characterized in that the colored layer is formed with colored portions of two or more different colors. Further, the transmission polarization axis varying means is provided with a character display portion corresponding to the coloring area of the light source.

【００４４】上記構成によれば、透過表示時に前記着色
層の着色部分に対応した２色以上の色表示が可能にな
る。With the above arrangement, it is possible to display two or more colors corresponding to the colored portion of the colored layer during the transmissive display.

【００４５】[0045]

【００４６】[0046]

【００４７】[0047]

【００４８】上記第１の偏光分離手段によれば、安価に
マルチカラー表示を得ることができる。上記第１の偏光
分離手段は、液晶デバイスハンドブック（日本学術振興
会第１４２委員会 日刊工業新聞社）２７１ページ図
４．６０に記載されているように、所定の方向の偏光は
可視光全波長領域を透過させ、これと垂直の方向の偏光
に対しては特定波長域のみ吸収されずに透過する特性を
示す。例えば、液晶デバイスハンドブック、２７１ペー
ジ、図４．６０における左の特性図は赤の波長の光に対
して吸収が存在せず、中央の特性図は緑の波長の光に対
して吸収が存在せず、右の特性図は青の波長の光に対し
て吸収が存在しないカラー偏光板である。それぞれは、
一般的に赤、緑、青のカラー偏光板と呼ばれる。本明細
書中でも同様に赤カラー偏光板、緑カラー偏光板、青カ
ラー偏光板と呼ぶこととする。According to the first polarized light separating means, multi-color display can be obtained at low cost. The first polarized light separating means is a liquid crystal device handbook (Japan Society for the Promotion of Science, 142th Committee, Nikkan Kogyo Shimbun), page 271, as shown in FIG. 4.60. It exhibits a characteristic that it transmits a region and transmits polarized light in a direction perpendicular to the region without absorbing only a specific wavelength region. For example, in the liquid crystal device handbook, page 271, the characteristic diagram on the left in Fig. 4.60 shows that there is no absorption for light of the red wavelength, and the characteristic diagram in the center shows that there is absorption for light of the green wavelength. On the other hand, the characteristic diagram on the right is a color polarizing plate having no absorption for light of the blue wavelength. Each is
Generally called red, green, and blue color polarizers. In the present specification, the red color polarizing plate, the green color polarizing plate, and the blue color polarizing plate are similarly referred to.

【００４９】また、本発明の表示素子は、前記第１の偏
光分離手段は、前記特定波長成分の光が互いに異なる２
つ以上に分割されていることを特徴とする。Further, in the display element of the present invention, the first polarized light separating means is such that the light of the specific wavelength component is different from each other.
It is characterized by being divided into two or more.

【００５０】上記構成によれば、それぞれのカラー偏光
板に対応するマルチカラー色表示を行なうことができ
る。また、カラー偏光板とニュートラル偏光板を組み合
わせても構わない。With the above arrangement, it is possible to perform multi-color color display corresponding to each color polarizing plate. Further, a color polarizing plate and a neutral polarizing plate may be combined.

【００５１】[0051]

【００５２】上記透過偏光軸可変手段としては、低コス
トで高コントラストなスイッチング素子を用いることが
できる。前記透過偏光軸可変手段としては、好ましく
は、液晶素子が使用され、特に好ましくは、ＴＮ（Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶素子、ＳＴＮ（Ｓｕ
ｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶素子ま
たはＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）液晶素子が用
いられる。なお、このＳＴＮ液晶素子には、Ｆ−ＳＴＮ
（Ｆｉｌｍ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｓｕｐｅｒ−Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶素子等の色補償用
光学異方体を用いるＳＴＮ液晶素子も含んでいる。As the transmission polarization axis varying means, a low-cost and high-contrast switching element can be used. A liquid crystal element is preferably used as the transmission polarization axis varying means, and particularly preferably TN (Tw
liquid crystal element, STN (Su)
per-Twisted Nematic (LCD) or ECB (Electrically Contro)
Led birefringence liquid crystal elements are used. In addition, this STN liquid crystal element includes F-STN
(Film compensated Super-T
It also includes an STN liquid crystal element using an optically anisotropic body for color compensation such as a twisted nematic liquid crystal element.

【００５３】[0053]

【００５４】[0054]

【００５５】[0055]

【００５６】[0056]

【００５７】[0057]

【００５８】[0058]

【００５９】[0059]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【００６０】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略断
面図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining a liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention.

【００６１】この液晶表示素子は、外光がある場所にお
いては、外光の反射を利用した反射型のマルチカラー表
示をすることができると共に、外光がない場所において
も光源からの光による透過型のマルチカラー表示をする
ことができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型
の液晶表示素子である。This liquid crystal display element can perform a reflection type multi-color display utilizing reflection of external light in a place where there is external light, and can transmit light from a light source even in a place where there is no external light. It is a reflection type liquid crystal display device having a so-called semi-transmission type function capable of performing multi-color display of the type.

【００６２】この液晶表示素子においては、透過偏光軸
可変光学素子としてＴＮ液晶パネルを使用している。Ｔ
Ｎ液晶パネルにおいては、２枚のガラス板２２、２４間
にＴＮ液晶２６が挟持されている。ＴＮ液晶パネルの上
側には青系のカラー偏光板１２が設けられている。ＴＮ
素子パネルの下側には、光散乱体３０、偏光分離器４０
および赤系のＥＬ（エレクトロルミネセンス）バックラ
イト６０がこの順に設けられている。In this liquid crystal display element, a TN liquid crystal panel is used as the variable transmission polarization axis optical element. T
In the N liquid crystal panel, a TN liquid crystal 26 is sandwiched between two glass plates 22 and 24. A blue color polarizing plate 12 is provided on the upper side of the TN liquid crystal panel. TN
A light scatterer 30 and a polarization separator 40 are provided below the element panel.
A red EL (electroluminescence) backlight 60 is provided in this order.

【００６３】偏光分離器４０は（１／４）λ板４２とコ
レステリック液晶層４４とを備えている。コレステリッ
ク液晶は、その液晶のピッチと同一の波長を有する光で
あってその液晶と同一の回転方向の円偏光を反射し、そ
の他の光を透過する性質を有する。従って、例えば、コ
レステリック液晶層４４に、ピッチが５０００オングス
トロームで左回転のコレステリック液晶を用いると、波
長５０００オングストロームの左円偏光は反射し、右円
偏光や他の波長の左円偏光は透過する素子が得られる。
さらに、左回転のコレステリック液晶を用い、そのピッ
チを可視光の全波長範囲にわたってコレステリック液晶
内で変化させることにより、単一色だけでなく白色光全
部にわたって左円偏光を反射し、右円偏光を透過する素
子が得られる。本実施の形態においては、コレステリッ
ク液晶層４４として、左回転のコレステリック液晶を用
い、そのピッチを可視光の全波長範囲にわたってコレス
テリック液晶内で変化させたものを用いた。The polarization separator 40 includes a (1/4) λ plate 42 and a cholesteric liquid crystal layer 44. The cholesteric liquid crystal has a property of reflecting circularly polarized light having the same wavelength as the pitch of the liquid crystal and having the same rotation direction as the liquid crystal, and transmitting other light. Therefore, for example, when a cholesteric liquid crystal with a pitch of 5000 angstroms and a left rotation is used for the cholesteric liquid crystal layer 44, a left circularly polarized light having a wavelength of 5000 angstroms is reflected, and a right circularly polarized light or a left circularly polarized light of another wavelength is transmitted. Is obtained.
Furthermore, by using a left-handed cholesteric liquid crystal and changing its pitch within the cholesteric liquid crystal over the entire wavelength range of visible light, left circularly polarized light is reflected not only in a single color but also in all white light, and right circularly polarized light is transmitted. The element which does is obtained. In the present embodiment, as the cholesteric liquid crystal layer 44, left-handed cholesteric liquid crystal is used, and the pitch thereof is changed in the cholesteric liquid crystal over the entire wavelength range of visible light.

【００６４】このようなコレステリック液晶層４４と
（１／４）λ板４２とを組み合わせた偏光分離器４０に
おいては、（１／４）λ板４２の側から所定の第１の方
向の直線偏光が入射すると（１／４）λ板４２によって
左円偏光となり、コレステリック液晶層４４で反射さ
れ、（１／４）λ板４２によって再び所定の第１の方向
の直線偏光となって出射する。また、第１の方向と直交
する第２の方向の直線偏光が入射すると、（１／４）λ
板４２によって右円偏光となり、コレステリック液晶層
４４を透過する。また、コレステリック液晶層４４の下
側から入射した光に対しては、（１／４）λ板４２の上
方に前記第２の方向の直線偏光を出射する。In the polarization separator 40 in which the cholesteric liquid crystal layer 44 and the (1/4) λ plate 42 are combined, the linearly polarized light in the predetermined first direction from the (1/4) λ plate 42 side. Is reflected by the cholesteric liquid crystal layer 44 by the (1/4) λ plate 42, is reflected by the cholesteric liquid crystal layer 44, and is again emitted as linearly polarized light in the predetermined first direction by the (1/4) λ plate 42. When linearly polarized light in the second direction orthogonal to the first direction is incident, (1/4) λ
The plate 42 turns the light into right-handed circularly polarized light and transmits the cholesteric liquid crystal layer 44. Further, with respect to the light incident from the lower side of the cholesteric liquid crystal layer 44, the linearly polarized light in the second direction is emitted above the (1/4) λ plate 42.

【００６５】このように、コレステリック液晶層４４と
（１／４）λ板４２とを組み合わせた偏光分離器４０
は、（１／４）λ板４２側から入射した光のうち所定の
第２の方向の直線偏光成分を透過させ、所定の第２の方
向と直交する第１の方向の直線偏光成分を反射し、コレ
ステリック液晶層４４側から入射した光に対して（１／
４）λ板４２側に前記第２の方向の直線偏光を出射可能
な偏光分離手段である。なおこの機能を備える偏光分離
手段としては、このコレステリック液晶層４４と（１／
４）λ板４２とを組み合わせた偏光分離器４０以外に、
多層膜を積層したフィルムを利用するもの（ＵＳＰ４，
９７４，２１９）、ブリュースターの角度を利用して反
射偏光と透過偏光とに分離するもの（ＳＩＤ ９２ Ｄ
ＩＧＥＳＴ第４２７頁乃至第４２９頁）、ホログラムを
利用するものや、国際公開された国際出願（国際出願の
番号：ＷＯ９５／２７８１９及びＷＯ９５／１７６９
２）に開示されたものがある。As described above, the polarization separator 40 in which the cholesteric liquid crystal layer 44 and the (1/4) λ plate 42 are combined with each other.
Transmits the linearly polarized light component in the predetermined second direction of the light incident from the (1/4) λ plate 42 side and reflects the linearly polarized light component in the first direction orthogonal to the predetermined second direction. However, with respect to the light incident from the cholesteric liquid crystal layer 44 side, (1 /
4) Polarization separating means capable of emitting linearly polarized light in the second direction to the λ plate 42 side. The polarized light separating means having this function includes the cholesteric liquid crystal layer 44 and (1 /
4) In addition to the polarization separator 40 combined with the λ plate 42,
Using multi-layered film (USP4
974, 219), which separates into reflected polarized light and transmitted polarized light using the Brewster's angle (SID 92 D
IGEST pages 427 to 429), those using holograms, and internationally published international applications (international application numbers: WO95 / 27819 and WO95 / 1769).
There is one disclosed in 2).

【００６６】次に、この液晶表示素子の右側半分を電圧
印加部とし、左側半分を電圧無印加部として、液晶表示
素子による表示を説明する。Next, the display by the liquid crystal display element will be described in which the right half of the liquid crystal display element is the voltage application section and the left half is the voltage non-application section.

【００６７】まず、外光が液晶表示素子に入射した場合
の反射型のマルチカラー表示について説明する。左側の
電圧無印加部においては、外光が液晶表示素子に入射す
ると、その外光は青系のカラー偏光板１２によって、紙
面に平行な方向の直線偏光１４（可視光の短波長域の
み）と垂直な方向の直線偏光１３（可視光のほぼ全波長
域）に分けられる。紙面に平行な方向の直線偏光１４
（可視光の短波長域のみ）は、ＴＮ液晶２６によって偏
光方向が９０゜捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光と
なり、（１／４）λ板４２によって左円偏光となり、コ
レステリック液晶層４４で反射されて再び（１／４）λ
板４２に入射し、（１／４）λ板４２によって紙面に垂
直な方向の直線偏光となり、ＴＮ液晶２６によって偏光
方向が９０゜捻られて紙面に平行な方向の直線偏光とな
り、青系のカラー偏光板１２から紙面に平行な方向の直
線偏光として出射する。これは青表示となる。垂直な方
向の直線偏光１３（可視光のほぼ全波長域）は、ＴＮ液
晶２６によって偏光方向が９０゜捻られて紙面に平行な
方向の直線偏光となり、（１／４）λ板４２によって右
円偏光となり、コレステリック液晶層４４を通過する。
つまり、反射時の電圧無印加部は青表示となる。First, a reflective multi-color display when external light is incident on the liquid crystal display element will be described. In the non-voltage-applied portion on the left side, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is linearly polarized in a direction parallel to the paper surface by the blue color polarizing plate 12 (only in the short wavelength range of visible light). It is divided into linearly polarized light 13 (almost the entire wavelength range of visible light) in a direction perpendicular to. Linearly polarized light in a direction parallel to the paper surface 14
The TN liquid crystal 26 twists the polarization direction by 90 ° to form linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface, and the (1/4) λ plate 42 forms left-handed circularly polarized light (only in the short wavelength region of visible light), and the cholesteric liquid crystal layer. It is reflected at 44 and again (1/4) λ
The light enters the plate 42 and is converted into linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface by the (1/4) λ plate 42. The polarization direction is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface. It is emitted from the color polarizing plate 12 as linearly polarized light in a direction parallel to the paper surface. This will be displayed in blue. The linearly polarized light 13 in the vertical direction (almost the entire wavelength range of visible light) is twisted 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface, and the (1/4) λ plate 42 makes it right. It becomes circularly polarized light and passes through the cholesteric liquid crystal layer 44.
That is, the non-voltage-applied portion at the time of reflection is displayed in blue.

【００６８】右側の電圧印加部においては、外光が液晶
表示素子に入射すると、その外光は青系のカラー偏光板
１２によって、紙面に平行な方向の直線偏光１５（可視
光の短波長域のみ）と垂直な方向の直線偏光１６（可視
光のほぼ全波長域）に分けられる。紙面に垂直な方向の
直線偏光１６（可視光のほぼ全波長域）は、ＴＮ液晶２
６を偏光方向を変えずに透過し、（１／４）λ板４２に
よって左円偏光となり、コレステリック液晶層４４で反
射されて再び（１／４）λ板４２に入射し、（１／４）
λ板４２によって紙面に垂直な方向の直線偏光となり、
ＴＮ液晶２６を偏光方向を変えずに透過してカラー偏光
板１２から紙面に垂直な方向の直線偏光として出射す
る。これは白表示となる。一方、紙面に平行な方向の直
線偏光１５（可視光の短波長域のみ）は、ＴＮ液晶２６
を偏光方向を変えずに透過し、（１／４）λ板４２によ
って右円偏光となり、コレステリック液晶層４４を透過
する。つまり、反射時の電圧印加部は白表示となる。In the voltage applying section on the right side, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is transmitted by the blue color polarizing plate 12 to linearly polarized light 15 in the direction parallel to the paper surface (in the short wavelength region of visible light). Only)) and linearly polarized light 16 in a direction perpendicular to the vertical direction (almost all wavelength range of visible light). Linearly polarized light 16 in the direction perpendicular to the plane of the paper (almost the entire wavelength range of visible light) is TN liquid crystal 2
6 is transmitted without changing the polarization direction, becomes left-handed circularly polarized light by the (1/4) λ plate 42, is reflected by the cholesteric liquid crystal layer 44, and is incident on the (1/4) λ plate 42 again. )
With the λ plate 42, it becomes linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface
The light is transmitted through the TN liquid crystal 26 without changing the polarization direction and is emitted from the color polarizing plate 12 as linearly polarized light in a direction perpendicular to the paper surface. This is displayed in white. On the other hand, linearly polarized light 15 (only in the short wavelength region of visible light) in a direction parallel to the paper surface is TN liquid crystal
Is transmitted without changing the polarization direction, is converted to right circularly polarized light by the (1/4) λ plate 42, and is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer 44. In other words, the voltage application section during reflection produces white display.

【００６９】このように、外光が液晶表示素子に入射し
た場合の反射型の表示については、電圧無印加部では青
表示となり、電圧印加部では白表示となる。そして、電
圧印加時においては、液晶表示素子に入射した外光は、
偏光分離器４０によって吸収されずに反射されるので明
るい表示が得られる。As described above, in the reflection type display when the external light is incident on the liquid crystal display element, the non-voltage application section displays blue and the voltage application section displays white. Then, when a voltage is applied, the external light incident on the liquid crystal display element is
A bright display is obtained because it is reflected by the polarization separator 40 instead of being absorbed.

【００７０】次に、赤系のＥＬバックライト６０からの
光による透過型のマルチカラー表示について説明する。
左側の電圧無印加部においては、ＥＬバックライト６０
からの光は偏光分離器４０のコレステリック液晶層４４
に入射し、コレステリック液晶層４４を右円偏光のみが
透過し、（１／４）λ板４２によって、紙面に平行な方
向の直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶２６によって偏
光方向が９０゜捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光と
なり、青系のカラー偏光板１２を透過する。これは、青
系のカラー偏光板１２が紙面垂直方向の直線偏光を可視
光のほぼ全域にわたって透過させるように配置されてい
るためである。つまり、赤の波長域も透過して、赤表示
が得られる。Next, a transmissive multi-color display using light from the red EL backlight 60 will be described.
In the left non-voltage application section, the EL backlight 60
The light from the cholesteric liquid crystal layer 44 of the polarization separator 40
Then, only the right-handed circularly polarized light is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer 44, becomes linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface by the (1/4) λ plate 42, and then the TN liquid crystal 26 twists the polarization direction by 90 °. Becomes linearly polarized light in a direction perpendicular to the plane of the drawing, and passes through the blue color polarizing plate 12. This is because the blue color polarizing plate 12 is arranged so as to transmit linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface over almost the entire visible light. That is, the red wavelength region is also transmitted, and red display is obtained.

【００７１】右側の電圧印加部においては、赤系のＥＬ
バックライト６０からの光はコレステリック液晶層４４
に入射し、コレステリック液晶層４４を右円偏光のみが
透過し、（１／４）λ板４２によって、紙面に平行な方
向の直線偏光となり、光散乱体３０を透過し、その後、
ＴＮ液晶２６を偏光方向を変えずに透過し、青のカラー
偏光板１２で遮断される。これは、青系のカラー偏光板
１２が紙面平行方向の直線偏光を青の波長域のみ透過さ
せるように配置されているためである。つまり、赤の波
長域の光は吸収され、黒表示が得られる。In the voltage applying section on the right side, the red EL
The light from the backlight 60 is cholesteric liquid crystal layer 44.
Only the right-handed circularly polarized light is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer 44, becomes a linearly polarized light in a direction parallel to the paper surface by the (1/4) λ plate 42, and is transmitted through the light scatterer 30.
The light is transmitted through the TN liquid crystal 26 without changing the polarization direction, and is blocked by the blue color polarizing plate 12. This is because the blue color polarizing plate 12 is arranged so that linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface is transmitted only in the blue wavelength range. That is, light in the red wavelength range is absorbed, and black display is obtained.

【００７２】このように、赤系のＥＬバックライト６０
からの光による透過型の表示については、バックライト
６０からの赤い着色光は、電圧印加部では、青のカラー
偏光板１２によって吸収されて黒表示となり、電圧無印
加部では、青のカラー偏光板１２を透過してＥＬバック
ライトの色表示つまり赤表示となる。In this way, the red EL backlight 60
In the case of a transmissive display by the light from, the red colored light from the backlight 60 is absorbed by the blue color polarizing plate 12 in the voltage applying section and becomes a black display, and in the no voltage applying section, the blue color polarized light is displayed. After passing through the plate 12, the EL backlight is displayed in color, that is, in red.

【００７３】従って、この液晶表示素子は、外光がある
場所においては、外光の反射を利用した明るい反射型の
マルチカラー表示をすることができると共に、外光がな
い場所においても着色ＥＬバックライト６０からの光に
よる透過型のマルチカラー表示をすることができる、い
わゆる半透過型の機能を備えた反射型の液晶表示素子と
なる。本実施例では、電圧印加部と無印加部の２つの状
態について説明してきたが、中間調表示も可能である。
また、本実施例ではカラー偏光板１２に青系のものを用
いたが、可視光域の特定波長について吸収があるもので
あれば、他にどのようなカラー偏光板を用いても構わな
い。Therefore, this liquid crystal display element can perform a bright reflection type multi-color display utilizing the reflection of the external light in the place where the external light is present, and the colored EL backlight can be used even in the place without the external light. This is a reflective liquid crystal display device having a so-called semi-transmissive function, which can perform transmissive multi-color display by the light from the light 60. In this embodiment, the two states of the voltage application section and the non-application section have been described, but halftone display is also possible.
In this embodiment, the color polarizing plate 12 is bluish, but any other color polarizing plate may be used as long as it absorbs a specific wavelength in the visible light range.

【００７４】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略断
面図である。(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining a liquid crystal display element according to a second embodiment of the present invention.

【００７５】上述した第１の実施の形態においては、
（１／４）λ板４２とコレステリック液晶層４４とを備
える偏光分離器４０を使用したが、本実施の形態におい
ては、これらの偏光分離器４０に代えて、国際公開され
た国際出願（国際出願の番号：ＷＯ９５／２７８１９及
びＷＯ９５／１７６９２）に開示された偏光分離器を偏
光分離器２４０として使用する点が第１、第２の実施の
形態と異なるが、他の点は同様である。In the above-described first embodiment,
The polarization separator 40 including the (1/4) λ plate 42 and the cholesteric liquid crystal layer 44 is used. However, in the present embodiment, these polarization separators 40 are replaced by an internationally published international application (international application). Application points: WO95 / 27819 and WO95 / 17692) are different from the first and second embodiments in that the polarization separators disclosed in WO95 / 27819) are used as the polarization separators 240, but the other points are the same.

【００７６】この、国際公開された国際出願（国際出願
の番号：ＷＯ９５／２７８１９及びＷＯ９５／１７６９
２）に開示された偏光分離器を使用した偏光分離器２４
０は、上述のように、上側から入射した光のうち所定の
第２の方向の直線偏光成分を第２の方向の直線偏光とし
て透過させ、所定の第２の方向と直交する第１の方向の
直線偏光成分を反射し、下側から入射した光に対して上
側に前記第２の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手
段である。This internationally published international application (International application numbers: WO95 / 27819 and WO95 / 1769)
Polarization separator 24 using the polarization separator disclosed in 2)
As described above, 0 means that the linearly polarized light component in the predetermined second direction of the light incident from the upper side is transmitted as the linearly polarized light in the second direction, and the first direction is orthogonal to the predetermined second direction. Is a polarization splitting means capable of reflecting the linearly polarized light component of and emitting the linearly polarized light in the second direction to the upper side with respect to the light incident from the lower side.

【００７７】次に、この液晶表示素子の右側半分を電圧
印加部とし、左側半分を電圧無印加部として、液晶表示
素子による表示を説明する。Next, the display by the liquid crystal display element will be described in which the right half of the liquid crystal display element is the voltage application section and the left half is the voltage non-application section.

【００７８】まず、外光が液晶表示素子に入射した場合
の反射型のマルチカラー表示について説明する。左側の
電圧無印加部においては、外光が液晶表示素子に入射す
ると、その外光は青系のカラー偏光板１２によって、紙
面に平行な方向の直線偏光１４（可視光の短波長域の
み）と垂直な方向の直線偏光１３（可視光のほぼ全波長
域）に分けられる。紙面に平行な方向の直線偏光１４
（可視光の短波長域のみ）は、ＴＮ液晶２６によって偏
光方向が９０゜捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光と
なり、偏光分離器２４０で紙面に垂直な方向の直線偏光
のまま反射されて、ＴＮ液晶２６によって偏光方向が９
０゜捻られて紙面に平行な方向の直線偏光となり、青の
カラー偏光板１２から紙面に平行な方向の直線偏光とし
て出射する。これは青表示となる。垂直な方向の直線偏
光１３（可視光のほぼ全波長域）は、ＴＮ液晶２６によ
って偏光方向が９０゜捻られて紙面に平行な方向の直線
偏光となり、偏光分離器２４０を通過する。つまり、反
射時の電圧無印加部は青表示となる。First, a reflective multi-color display when external light is incident on the liquid crystal display element will be described. In the non-voltage-applied portion on the left side, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is linearly polarized in a direction parallel to the paper surface by the blue color polarizing plate 12 (only in the short wavelength range of visible light). It is divided into linearly polarized light 13 (almost the entire wavelength range of visible light) in a direction perpendicular to. Linearly polarized light in a direction parallel to the paper surface 14
The polarization direction of the visible light (only in the short wavelength region of visible light) is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface, and is reflected by the polarization separator 240 as it is in the direction perpendicular to the paper surface. The TN liquid crystal 26 changes the polarization direction to 9
The light is twisted by 0 ° to become linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface, and emitted from the blue color polarizing plate 12 as linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface. This will be displayed in blue. The linearly polarized light 13 in the vertical direction (almost the entire wavelength range of visible light) is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface, and passes through the polarization splitter 240. That is, the non-voltage-applied portion at the time of reflection is displayed in blue.

【００７９】右側の電圧印加部においては、外光が液晶
表示素子に入射すると、その外光は青系のカラー偏光板
１２によって、紙面に平行な方向の直線偏光１５（可視
光の短波長域のみ）と垂直な方向の直線偏光１６（可視
光のほぼ全波長域）に分けられる。紙面に垂直な方向の
直線偏光１６（可視光のほぼ全波長域）は、ＴＮ液晶２
６を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器２４０で反
射されて、ＴＮ液晶２６を偏光方向を変えずに透過して
カラー偏光板１２から紙面に垂直な方向の直線偏光とし
て出射する。これは白表示となる。一方、紙面に平行な
方向の直線偏光１５（可視光の短波長域のみ）は、ＴＮ
液晶２６を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器２４
０を透過する。つまり、反射時の電圧印加部は白表示と
なる。このように、外光が液晶表示素子に入射した場合
の反射型の表示については、電圧無印加部では青表示と
なり、電圧印加部では白表示となる。そして、電圧印加
時においては、液晶表示素子に入射した外光は、偏光分
離器２４０によって吸収されずに反射されるので明るい
表示が得られる。In the voltage application section on the right side, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is transmitted by the blue color polarizing plate 12 to the linearly polarized light 15 in the direction parallel to the plane of the paper (in the short wavelength range of visible light). Only)) and linearly polarized light 16 in a direction perpendicular to the vertical direction (almost all wavelength range of visible light). Linearly polarized light 16 in the direction perpendicular to the plane of the paper (almost the entire wavelength range of visible light) is TN liquid crystal 2
6 is transmitted without changing the polarization direction, is reflected by the polarization separator 240, is transmitted through the TN liquid crystal 26 without changing the polarization direction, and is emitted from the color polarizing plate 12 as linearly polarized light in a direction perpendicular to the paper surface. This is displayed in white. On the other hand, the linearly polarized light 15 in the direction parallel to the paper surface (only in the short wavelength region of visible light)
The liquid crystal 26 is transmitted without changing the polarization direction, and the polarization separator 24
0 is transmitted. In other words, the voltage application section during reflection produces white display. As described above, in the reflection type display when the external light is incident on the liquid crystal display element, the non-voltage application section displays blue and the voltage application section displays white. Then, when a voltage is applied, the external light that has entered the liquid crystal display element is reflected by the polarization separator 240 without being absorbed, so that a bright display is obtained.

【００８０】次に、赤系のＥＬバックライト６０からの
光による透過型のマルチカラー表示について説明する。
左側の電圧無印加部においては、ＥＬバックライト６０
からの光は偏光分離器２４０に入射し、紙面に平行な方
向の直線偏光１７となり、その後、ＴＮ液晶２６によっ
て偏光方向が９０゜捻られて紙面に垂直な方向の直線偏
光となり、青系のカラー偏光板１２を透過する。これ
は、青系のカラー偏光板１２が紙面垂直方向の直線偏光
を可視光のほぼ全域にわたって透過させるように配置さ
れているためである。つまり、赤の波長域も透過して、
赤表示が得られる。Next, a transmissive multi-color display using light from the red EL backlight 60 will be described.
In the left non-voltage application section, the EL backlight 60
The light from is incident on the polarization separator 240 and becomes the linearly polarized light 17 in the direction parallel to the paper surface, and thereafter, the polarization direction is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become the linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface, and the bluish light The light passes through the color polarizing plate 12. This is because the blue color polarizing plate 12 is arranged so as to transmit linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface over almost the entire visible light. In other words, the red wavelength range is also transmitted,
A red display is obtained.

【００８１】右側の電圧印加部においては、赤系のＥＬ
バックライト６０からの光は偏光分離器２４０に入射
し、紙面に平行な方向の直線偏光１８となり、光散乱体
３０を透過し、その後、ＴＮ液晶２６を偏光方向を変え
ずに透過し、青のカラー偏光板１２で遮断される。これ
は、青系のカラー偏光板１２が紙面平行方向の直線偏光
を青の波長域のみ透過させるように配置されているため
である。つまり、赤の波長域の光は吸収され、黒表示が
得られる。In the voltage application section on the right side, the red EL
The light from the backlight 60 enters the polarization separator 240, becomes the linearly polarized light 18 in the direction parallel to the paper surface, passes through the light scatterer 30, and then passes through the TN liquid crystal 26 without changing the polarization direction, and then the blue light is emitted. It is blocked by the color polarizing plate 12 of. This is because the blue color polarizing plate 12 is arranged so that linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface is transmitted only in the blue wavelength range. That is, light in the red wavelength range is absorbed, and black display is obtained.

【００８２】このように、赤系のＥＬバックライト６０
からの光による透過型の表示については、バックライト
６０からの赤い着色光は、電圧印加部では、青のカラー
偏光板１２によって吸収されて黒表示となり、電圧無印
加部では、青のカラー偏光板１２を透過してＥＬバック
ライトの色表示つまり赤表示となる。Thus, the red EL backlight 60
In the case of a transmissive display by the light from, the red colored light from the backlight 60 is absorbed by the blue color polarizing plate 12 in the voltage applying section and becomes a black display, and in the no voltage applying section, the blue color polarized light is displayed. After passing through the plate 12, the EL backlight is displayed in color, that is, in red.

【００８３】従って、この液晶表示素子は、外光がある
場所においては、外光の反射を利用した明るい反射型の
マルチカラー表示をすることができると共に、外光がな
い場所においても着色ＥＬバックライト６０からの光に
よる透過型のマルチカラー表示をすることができる、い
わゆる半透過型の機能を備えた反射型の液晶表示素子と
なる。本実施例では、電圧印加部と無印加部の２つの状
態について説明してきたが、中間調表示も可能である。Therefore, this liquid crystal display device can perform a bright reflection type multi-color display utilizing the reflection of the external light in the place where the external light is present, and the colored EL backlight can be used even in the place without the external light. This is a reflective liquid crystal display device having a so-called semi-transmissive function, which can perform transmissive multi-color display by the light from the light 60. In this embodiment, the two states of the voltage application section and the non-application section have been described, but halftone display is also possible.

【００８４】なお、上記各実施の形態においては、透過
偏光軸可変手段として、ＴＮ液晶パネルを例によって説
明したが、ＳＴＮ液晶素子、ＥＣＢ液晶素子等も用いる
こともできる。そして、ＳＴＮ液晶素子としては、Ｆ−
ＳＴＮ液晶素子等の色補償用光学異方体を用いるＳＴＮ
液晶素子が好ましく用いられる。In each of the above embodiments, the TN liquid crystal panel has been described as an example of the transmission polarization axis varying means, but an STN liquid crystal element, an ECB liquid crystal element or the like may be used. And, as the STN liquid crystal element, F-
STN STN using optical anisotropic body for color compensation such as STN liquid crystal element
A liquid crystal element is preferably used.

【００８５】バックライト６０としては、冷陰極管型、
ＬＥＤ、ＥＬ等を使用することができる。As the backlight 60, a cold cathode tube type,
LEDs, EL, etc. can be used.

【００８６】本実施例では偏光分離器２４０と直接バッ
クライト６０が接していたが、この間に光散乱体や灰色
の半透過状態の光吸収体、複数の開口部を備えた黒色の
光吸収体、偏光分離器２４０と透過軸をずらした偏光板
を使用することもできる。これらの光学素子より、ＴＮ
液晶パネル側からの光を吸収または散乱できると共に、
バックライト６０からの光をＴＮ液晶パネル側に透過で
き、高コントラストな液晶表示素子が実現できる。In this embodiment, the polarization separator 240 and the backlight 60 were in direct contact with each other. However, a light scatterer, a gray semi-transmissive light absorber, and a black light absorber having a plurality of openings are provided between them. It is also possible to use a polarization separator 240 and a polarizing plate whose transmission axis is shifted. From these optical elements, TN
Can absorb or scatter light from the liquid crystal panel side,
Light from the backlight 60 can be transmitted to the TN liquid crystal panel side, and a high-contrast liquid crystal display element can be realized.

【００８７】偏光分離器２４０とバックライト６０の間
に複数の開口部を備えた黒色の光吸収体を用いた場合
は、開口部が前記光吸収体に占める割合を制限すること
が好ましい。これによって、開口部を介して光吸収体を
光が透過し、バックライト６０等で反射して、また光吸
収体の開口部を介して戻ってくる光の量を少なくするこ
とができ、コントラストの低下を抑制できる。また、好
ましくは、光吸収体とバックライト６０との距離を長く
することによっても、光吸収体を透過した光がバックラ
イト６０によって反射して再び戻ってくる量を少なくす
ることができ、コントラストの低下を抑制できる。When a black light absorber having a plurality of openings between the polarization separator 240 and the backlight 60 is used, it is preferable to limit the ratio of the openings to the light absorber. This makes it possible to reduce the amount of light that passes through the light absorber through the opening, is reflected by the backlight 60 or the like, and returns through the opening of the light absorber, thereby reducing the contrast. Can be suppressed. Also, preferably, by increasing the distance between the light absorber and the backlight 60, the amount of light transmitted through the light absorber reflected by the backlight 60 and returning again can be reduced, and the contrast can be reduced. Can be suppressed.

【００８８】また、好ましくは、バックライト６０の表
面色を暗くすることによって、バックライト６０の表面
の反射を抑えることができ、その結果、偏光分離器２４
０を透過した光がバックライト６０で反射されて再び戻
ってくる量を少なくすることができ、コントラストの低
下を抑制できる。Further, preferably, the surface color of the backlight 60 is darkened to suppress the reflection on the surface of the backlight 60. As a result, the polarization separator 24
It is possible to reduce the amount of light that has passed through 0 and is reflected by the backlight 60 and returned again, and it is possible to suppress a decrease in contrast.

【００８９】また、好ましくは、バックライト６０から
の光を液晶表示素子の正面に向かって集光させる手段を
さらに備える。通常、外光による反射型の表示を見ると
きは、液晶表示素子の正面への法線からある角度傾斜し
た位置で見ることが行われる。もし液晶表示素子の正面
への法線方向から見ると、観察者自身によって液晶表示
素子に入射する外光を妨げてしまうので外光による反射
型の表示が暗くなってしまうからである。これに対し
て、バックライト６０からの透過光による表示をみる場
合には、通常は液晶表示素子の正面への法線方向から見
るので、バックライト６０からの光を液晶表示素子の正
面に向かって集光させる手段を備えることによって、バ
ックライト６０からの透過光による表示を明るくするこ
とができ、その結果、バックライト６０からの光による
透過表示が、液晶表示素子の正面への法線方向において
見えやすくなる。なお、このバックライト６０からの光
を液晶表示素子の正面に向かって集光させる手段として
は、例えば、プリズムシートが好適に使用される。Preferably, it further comprises means for condensing the light from the backlight 60 toward the front of the liquid crystal display element. Normally, when viewing a reflection type display by external light, it is performed at a position inclined by a certain angle from the normal line to the front of the liquid crystal display element. This is because when viewed from the direction normal to the front of the liquid crystal display element, the external light impinging on the liquid crystal display element is blocked by the observer himself, and the reflection type display due to the external light becomes dark. On the other hand, when viewing the display by the transmitted light from the backlight 60, normally, the light from the backlight 60 is directed to the front of the liquid crystal display element because the light is usually viewed from the direction normal to the front of the liquid crystal display element. By providing a means for condensing the light, the display by the transmitted light from the backlight 60 can be made brighter, and as a result, the transmissive display by the light from the backlight 60 is directed in the direction normal to the front of the liquid crystal display element. It becomes easier to see in. A prism sheet, for example, is preferably used as a means for condensing the light from the backlight 60 toward the front of the liquid crystal display element.

【００９０】（第３の実施の形態）第１ならびに第２の
実施の形態とカラー偏光板１２の透過軸の方向を９０°
回転させた時の実施の形態について説明する。図３は、
本発明の第３の実施の形態の液晶表示素子を説明するた
めの概略断面図である。(Third Embodiment) The direction of the transmission axis of the color polarizing plate 12 is 90 ° with respect to the first and second embodiments.
An embodiment when rotated will be described. Figure 3
It is a schematic sectional drawing for demonstrating the liquid crystal display element of the 3rd Embodiment of this invention.

【００９１】液晶表示素子の右側半分を電圧印加部と
し、左側半分を電圧無印加部として、液晶表示素子によ
る表示を説明する。The display by the liquid crystal display element will be described with the right half of the liquid crystal display element as the voltage application section and the left half as the voltage non-application section.

【００９２】まず、外光が液晶表示素子に入射した場合
の反射型のマルチカラー表示について説明する。左側の
電圧無印加部においては、外光が液晶表示素子に入射す
ると、その外光は青系のカラー偏光板１２によって、紙
面に平行な方向の直線偏光１４（可視光のほぼ全波長
域）と垂直な方向の直線偏光１３（可視光の短波長域の
み）に分けられる。紙面に平行な方向の直線偏光１４
（可視光のほぼ全波長域）は、ＴＮ液晶２６によって偏
光方向が９０゜捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光と
なり、偏光分離器２４０で紙面に垂直な方向の直線偏光
のまま反射されて、ＴＮ液晶２６によって偏光方向が９
０゜捻られて紙面に平行な方向の直線偏光となり、青の
カラー偏光板１２から紙面に平行な方向の直線偏光とし
て出射する。これは白表示となる。垂直な方向の直線偏
光１３（可視光の短波長域のみ）は、ＴＮ液晶２６によ
って偏光方向が９０゜捻られて紙面に平行な方向の直線
偏光となり、偏光分離器２４０を通過する。つまり、反
射時の電圧無印加部は白表示となる。First, a reflective multi-color display when external light is incident on the liquid crystal display element will be described. In the non-voltage-applied portion on the left side, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is linearly polarized by the blue color polarizing plate 12 in a direction parallel to the plane of the paper (almost all wavelength range of visible light). Is divided into linearly polarized light 13 (only in the short wavelength region of visible light) in a direction perpendicular to. Linearly polarized light in a direction parallel to the paper surface 14
In the (almost all wavelength range of visible light), the polarization direction is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface, and the linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface is reflected by the polarization separator 240 as it is. The TN liquid crystal 26 changes the polarization direction to 9
The light is twisted by 0 ° to become linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface, and emitted from the blue color polarizing plate 12 as linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface. This is displayed in white. The linearly polarized light 13 in the vertical direction (only in the short wavelength range of visible light) is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface, and passes through the polarization separator 240. That is, the non-voltage-applied portion during reflection is displayed in white.

【００９３】右側の電圧印加部においては、外光が液晶
表示素子に入射すると、その外光は青系のカラー偏光板
１２によって、紙面に平行な方向の直線偏光１５（可視
光のほぼ全波長域）と垂直な方向の直線偏光１６（可視
光の短波長域のみ）に分けられる。紙面に垂直な方向の
直線偏光１６（可視光の短波長域のみ）は、ＴＮ液晶２
６を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器２４０で反
射されて、ＴＮ液晶２６を偏光方向を変えずに透過して
カラー偏光板１２から紙面に垂直な方向の直線偏光とし
て出射する。これは青表示となる。一方、紙面に平行な
方向の直線偏光１５（可視光のほぼ全波長域）は、ＴＮ
液晶２６を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器２４
０を透過する。つまり、反射時の電圧印加部は青表示と
なる。このように、外光が液晶表示素子に入射した場合
の反射型の表示については、電圧無印加部では白表示と
なり、電圧印加部では青表示となる。そして、電圧無印
加時においては、液晶表示素子に入射した外光は、偏光
分離器２４０によって吸収されずに反射されるので明る
い表示が得られる。In the voltage applying section on the right side, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is transmitted by the blue color polarizing plate 12 to linearly polarized light 15 (almost all wavelengths of visible light) in a direction parallel to the paper surface. It is divided into linearly polarized light 16 (only in the short wavelength region of visible light) in a direction perpendicular to the (region). Linearly polarized light 16 (only in the short wavelength region of visible light) in a direction perpendicular to the paper surface is TN liquid crystal 2
6 is transmitted without changing the polarization direction, is reflected by the polarization separator 240, is transmitted through the TN liquid crystal 26 without changing the polarization direction, and is emitted from the color polarizing plate 12 as linearly polarized light in a direction perpendicular to the paper surface. This will be displayed in blue. On the other hand, the linearly polarized light 15 (almost the entire wavelength range of visible light) in the direction parallel to the paper surface is
The liquid crystal 26 is transmitted without changing the polarization direction, and the polarization separator 24
0 is transmitted. In other words, the voltage application section at the time of reflection displays blue. As described above, regarding the reflection type display when external light is incident on the liquid crystal display element, white display is performed in the voltage non-application portion and blue display is performed in the voltage application portion. When no voltage is applied, the external light incident on the liquid crystal display element is reflected by the polarization separator 240 without being absorbed, so that a bright display can be obtained.

【００９４】次に、赤系のＥＬバックライト６０からの
光による透過型のマルチカラー表示について説明する。
左側の電圧無印加部においては、ＥＬバックライト６０
からの光は偏光分離器２４０に入射し、紙面に平行な方
向の直線偏光１７となり、その後、ＴＮ液晶２６によっ
て偏光方向が９０゜捻られて紙面に垂直な方向の直線偏
光となり、青系のカラー偏光板１２で遮断される。これ
は、青系のカラー偏光板１２が紙面垂直方向の直線偏光
を青の波長域のみ透過させるように配置されているため
である。つまり、赤の波長域の光は吸収され、黒表示が
得られる。Next, transmissive multi-color display using light from the red EL backlight 60 will be described.
In the left non-voltage application section, the EL backlight 60
The light from is incident on the polarization separator 240 and becomes the linearly polarized light 17 in the direction parallel to the paper surface, and thereafter, the polarization direction is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 26 to become the linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface, and the bluish light It is blocked by the color polarizing plate 12. This is because the blue color polarizing plate 12 is arranged so as to transmit the linearly polarized light in the direction perpendicular to the paper surface only in the blue wavelength range. That is, light in the red wavelength range is absorbed, and black display is obtained.

【００９５】右側の電圧印加部においては、赤系のＥＬ
バックライト６０からの光は偏光分離器２４０に入射
し、紙面に平行な方向の直線偏光１８となり、光散乱体
３０を透過し、その後、ＴＮ液晶２６を偏光方向を変え
ずに透過し、青のカラー偏光板１２を透過する。これ
は、青系のカラー偏光板１２が紙面平行方向の直線偏光
を可視光のほぼ全域にわたって透過させるように配置さ
れているためである。つまり、赤の波長域も透過して、
赤表示が得られる。In the voltage application section on the right side, the red EL
The light from the backlight 60 enters the polarization separator 240, becomes the linearly polarized light 18 in the direction parallel to the paper surface, passes through the light scatterer 30, and then passes through the TN liquid crystal 26 without changing the polarization direction, and then the blue light is emitted. Through the color polarizing plate 12. This is because the blue color polarizing plate 12 is arranged so as to transmit linearly polarized light in the direction parallel to the paper surface over almost the entire visible light. In other words, the red wavelength range is also transmitted,
A red display is obtained.

【００９６】このように、赤系のＥＬバックライト６０
からの光による透過型の表示については、バックライト
６０からの赤い着色光は、電圧無印加部では、青のカラ
ー偏光板１２によって吸収されて黒表示となり、電圧印
加部では、青のカラー偏光板１２を透過してＥＬバック
ライトの色表示つまり赤表示となる。As described above, the red EL backlight 60
In the case of a transmissive display using light from the above, the red colored light from the backlight 60 is absorbed by the blue color polarizing plate 12 in the voltage non-applied section and becomes a black display, and in the voltage applied section, the blue color polarized light is displayed. After passing through the plate 12, the EL backlight is displayed in color, that is, in red.

【００９７】従って、この液晶表示素子は、外光がある
場所においては、外光の反射を利用した明るい反射型の
マルチカラー表示をすることができると共に、外光がな
い場所においても着色ＥＬバックライト６０からの光に
よる透過型のマルチカラー表示をすることができる、い
わゆる半透過型の機能を備えた反射型の液晶表示素子と
なる。本実施例では、電圧印加部と無印加部の２つの状
態について説明してきたが、中間調表示も可能である。Therefore, this liquid crystal display element can perform bright reflective multi-color display utilizing the reflection of external light in a place where there is external light, and can also display a colored EL backlight even in a place where there is no external light. This is a reflective liquid crystal display device having a so-called semi-transmissive function, which can perform transmissive multi-color display by the light from the light 60. In this embodiment, the two states of the voltage application section and the non-application section have been described, but halftone display is also possible.

【００９８】（第４の実施の形態）図４は、本発明の第
４の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略図
である。(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【００９９】液晶素子３０２はカラー偏光板３０１と上
記実施形態と同様の偏光分離手段３０３に挟まれた構造
をとり、液晶素子３０２は３０６、３０７の部分にキャ
ラクタ表示をすることができる。このキャラクタ表示部
３０６、３０７に対応して、導光板３０５、４０７が異
なるＬＥＤ光源４０５、４０６を備えている。導光板の
境界にはそれぞれの光源からの光が交じりあわないよう
に反射板が端面に配置されている。偏光分離手段３０３
と導光板３０５、４０７の間にはバックライト光を散乱
させる光散乱板４０４が配置されている。The liquid crystal element 302 has a structure sandwiched between the color polarizing plate 301 and the polarization separating means 303 similar to the above embodiment, and the liquid crystal element 302 can display characters at 306 and 307. Corresponding to the character display portions 306 and 307, the light guide plates 305 and 407 are provided with different LED light sources 405 and 406. At the boundary of the light guide plate, a reflection plate is arranged on the end face so that the lights from the respective light sources do not mix with each other. Polarization separation means 303
A light scattering plate 404 that scatters the backlight light is arranged between the light guide plates 305 and 407.

【０１００】まず、外光が液晶表示素子に入射した場合
の反射型のマルチカラー表示について説明する。電圧無
印加部においては、外光が入射すると、その外光はカラ
ー偏光板３０１によって実施例１、実施例２及び実施例
３と同様に２つの直線偏光となり、その後、それぞれが
ＴＮ液晶３０２によって偏光方向が９０°捻られた直線
偏光となり、偏光分離器３０３で２つのうち一方が反射
されて、再びＴＮ液晶３０２によって偏光方向が９０°
捻られてカラー偏光板３０１を出射する。例えば、これ
が白表示になる。このように、電圧無印加時において
は、入射した外光は偏光分離器３０３によって吸収され
るのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得ら
れる。なお、偏光分離器３０３とＴＮ液晶パネル３０２
との間には光散乱体を設けると、偏光分離器３０３から
の反射光が鏡面状から白色状になる。電圧印加部におい
ては、外光が液晶表示素子に入射すると、その外光はカ
ラー偏光板３０１によって、２つの直線偏光となり、そ
の後、それぞれＴＮ液晶３０２を偏光方向を変えずに透
過し、一方の直線偏光は偏光分離器３０３を偏光方向を
変えずに透過し、その後、散乱板によって散乱と偏光解
消が生じ、ほとんどＴＮ液晶側に光が戻らなくなる。も
う一方は、偏光分離器３０３で反射され、カラー偏光板
３０１を出射する。例えば、これがカラー偏光板３０１
による色表示となる。First, a reflective multi-color display when external light is incident on the liquid crystal display element will be described. In the voltage non-applied portion, when external light is incident, the external light is converted into two linearly polarized lights by the color polarizing plate 301 as in the first, second and third embodiments, and then each of them is converted by the TN liquid crystal 302. It becomes a linearly polarized light with the polarization direction twisted by 90 °, one of the two is reflected by the polarization separator 303, and the polarization direction is again changed by 90 ° by the TN liquid crystal 302.
It is twisted and emitted from the color polarizing plate 301. For example, this is displayed in white. In this way, when no voltage is applied, the incident external light is reflected by the polarization separator 303 instead of being absorbed, so that a bright reflection type display can be obtained. The polarization separator 303 and the TN liquid crystal panel 302
If a light scatterer is provided between and, the reflected light from the polarization separator 303 becomes white from a mirror surface. In the voltage applying section, when external light is incident on the liquid crystal display element, the external light is converted into two linearly polarized lights by the color polarizing plate 301, and thereafter, the TN liquid crystal 302 is transmitted without changing the polarization direction, and one of the two is polarized. The linearly polarized light passes through the polarization separator 303 without changing the polarization direction, and thereafter, scattering and depolarization occur due to the scattering plate, and the light hardly returns to the TN liquid crystal side. The other is reflected by the polarization separator 303 and exits the color polarizing plate 301. For example, this is the color polarizer 301
Is displayed in color.

【０１０１】次に、バックライトからの光による透過型
の表示について説明する。電圧無印加部においては、バ
ックライトからの光は偏光分離器３０３に入射し、偏光
分離器３０３によって直線偏光となり、その後、ＴＮ液
晶３０２によって偏光方向が９０゜捻られて、カラー偏
光板３０１によって吸収されて黒表示となる。電圧印加
部においては、バックライトからの光は偏光分離器３０
３に入射し、偏光分離器３０３によって直線偏光とな
り、光散乱体によって散乱光となり、その後、ＴＮ液晶
３０２を偏光方向を変えずに透過し、カラー偏光板３０
１も透過して着色層に対応した色表示となる。キャラク
タ表示部３０６、３０７に対応して、導光板３０５、４
０７が異なるＬＥＤ光源４０５、４０６を備えているの
で、それぞれのキャラクタ表示が異なった色で表示でき
る。Next, a transmissive display by light from the backlight will be described. In the voltage non-applied section, the light from the backlight is incident on the polarization separator 303, is linearly polarized by the polarization separator 303, and then the polarization direction is twisted by 90 ° by the TN liquid crystal 302, and the color polarizer 301 is used. It is absorbed and becomes a black display. In the voltage application section, the light from the backlight is polarized by the polarization separator 30.
3 and becomes linearly polarized light by the polarization separator 303, becomes scattered light by the light scatterer, and then passes through the TN liquid crystal 302 without changing the polarization direction, and the color polarization plate 30
1 is also transmitted and a color display corresponding to the colored layer is obtained. Light guide plates 305, 4 corresponding to the character display portions 306, 307.
Since 07 has different LED light sources 405 and 406, the respective character displays can be displayed in different colors.

【０１０２】従って、この液晶表示素子は、外光がある
場所においては、外光の反射を利用した明るい反射型の
表示をすることができると共に、外光がない場所におい
ても光源４０５、４０６からの光による透過型の表示を
することができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反
射型の液晶表示素子となる。また、異なる発色をする光
源によって、多色表示も可能になった。Therefore, this liquid crystal display element can perform a bright reflection type display utilizing the reflection of external light in a place where the external light is present, and from the light sources 405 and 406 even in the place where the external light is not present. It becomes a reflection type liquid crystal display element having a so-called semi-transmission type function, which is capable of performing a transmission type display by the above light. In addition, multicolor display is also possible by using light sources that emit different colors.

【０１０３】（第５の実施の形態）図５は、本発明の第
５の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略図
である。(Fifth Embodiment) FIG. 5 is a schematic view for explaining a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【０１０４】液晶素子３０２はカラー偏光板３０１と上
記実施形態と同様の偏光分離手段３０３に挟まれた構造
をとり、液晶素子３０２は３０６、３０７の部分にキャ
ラクタ表示をすることができる。このキャラクタ表示部
３０６、３０７に対応して、異なるＬＥＤ光源４０８、
４０９を備えている。境界にはそれぞれの光源からの光
が交じりあわないように反射板が端面に配置されてい
る。偏光分離手段３０３とＬＥＤ光源４０８、４０９の
間にはバックライト光を散乱させる光散乱板４０４が配
置されている。The liquid crystal element 302 has a structure sandwiched between the color polarizing plate 301 and the polarization separating means 303 similar to the above embodiment, and the liquid crystal element 302 can display characters at 306 and 307. Corresponding to the character display portions 306 and 307, different LED light sources 408,
409 is provided. At the boundary, reflectors are arranged on the end faces so that the lights from the respective light sources do not mix with each other. A light scattering plate 404 that scatters the backlight light is arranged between the polarized light separating means 303 and the LED light sources 408 and 409.

【０１０５】実施例４では、光源に異なる導光板を持つ
ＬＥＤ光源を用いたが、本実施では複数のＬＥＤ素子４
０８、４０９を直下式の光源として用いた。４０８が赤
を発色するＬＥＤ素子の集合で、４０９が青を発色する
ＬＥＤ素子の集合である。この光源部分に対応するキャ
ラクタ表示部は透過表示時に異なる色で表示が可能とな
る。３０６の部分は赤表示、３０７の部分は青表示とな
る。なお、反射表示時は実施例４と同様の原理で表示が
できる。In the fourth embodiment, the LED light source having different light guide plates is used as the light source, but in the present embodiment, a plurality of LED elements 4 are used.
08 and 409 were used as a direct light source. Reference numeral 408 is a set of LED elements that emit red, and 409 is a set of LED elements that emit blue. The character display portion corresponding to this light source portion can be displayed in different colors during transparent display. The portion 306 is displayed in red and the portion 307 is displayed in blue. It should be noted that during the reflective display, display can be performed according to the same principle as that of the fourth embodiment.

【０１０６】また、青ＬＥＤ素子４０９の代わりに青Ｅ
Ｌを用いても構わない。In addition, instead of the blue LED element 409, blue E
L may be used.

【０１０７】（第６の実施の形態）図６は、本発明の第
６の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略図
である。(Sixth Embodiment) FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a sixth embodiment of the present invention.

【０１０８】液晶素子３０２はカラー偏光板３０１と上
記実施形態と同様の偏光分離手段３０３に挟まれた構造
をとり、液晶素子３０２は３０６、３０７の部分にキャ
ラクタ表示をすることができる。このキャラクタ表示部
３０６、３０７に対応して、異なるＥＬ素子４１０、４
１１を備えている。偏光分離手段３０３とＥＬ素子４１
０、４１１の間にはバックライト光を散乱させる光散乱
板４０４が配置されている。The liquid crystal element 302 has a structure sandwiched between the color polarizing plate 301 and the polarized light separating means 303 similar to the above embodiment, and the liquid crystal element 302 can display characters at 306 and 307. Corresponding to the character display portions 306, 307, different EL elements 410, 4
11 is provided. Polarization separation means 303 and EL element 41
A light scattering plate 404 that scatters the backlight light is arranged between 0 and 411.

【０１０９】実施例４では、光源に異なる導光板を持つ
ＬＥＤ光源を用いたが、本実施では赤に発色するＥＬ素
子４１０と緑に発色するＥＬ素子４１１を直下式の光源
として用いた。この光源部分に対応するキャラクタ表示
部は透過表示時に異なる色で表示が可能となる。３０６
の部分は赤表示、３０７の部分は緑表示となる。なお、
反射表示時は実施例４と同様の原理で表示ができる。In Example 4, an LED light source having different light guide plates was used as the light source, but in this embodiment, the EL element 410 that emits red light and the EL element 411 that emits green light were used as the direct light source. The character display portion corresponding to this light source portion can be displayed in different colors during transparent display. 306
The portion of is displayed in red, and the portion of 307 is displayed in green. In addition,
During the reflective display, display can be performed according to the same principle as in the fourth embodiment.

【０１１０】（第７の実施の形態）図７は、本発明の第
７の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略図
である。(Seventh Embodiment) FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a seventh embodiment of the present invention.

【０１１１】実施例４では、偏光分離手段３０３と導光
板３０５の間に光散乱板４０４を配置したが、本実施で
は赤３０８と青３０９に着色されたフィルムを用いた。
この着色部分に対応するキャラクタ表示部は透過表示時
に異なる色で表示が可能となる。３０６の部分は赤表
示、３０７の部分は青表示となる。なお、反射表示時は
実施例４と同様の原理で表示ができる。In the fourth embodiment, the light scattering plate 404 is arranged between the polarized light separating means 303 and the light guide plate 305, but in this embodiment, a film colored red 308 and blue 309 is used.
The character display portion corresponding to this colored portion can be displayed in different colors during transparent display. The portion 306 is displayed in red and the portion 307 is displayed in blue. It should be noted that during the reflective display, display can be performed according to the same principle as that of the fourth embodiment.

【０１１２】（第８の実施の形態）図８は、本発明の第
８の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略図
である。(Eighth Embodiment) FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to an eighth embodiment of the present invention.

【０１１３】実施例７では、偏光分離手段３０３と導光
板３０５の間に着色フィルム３０４を配置したが、本実
施ではこれに加えさらに偏光分離手段３０３と着色フィ
ルム３０４の間に灰色の半透過状態の光吸収板４０１を
挿入した。この灰色の半透過状態の光吸収板４０１を挿
入することによって反射表示時における偏光分離器３０
３を通過した光の導光板３０５や着色フィルム３０４か
らの反射を抑えることができる。In the seventh embodiment, the colored film 304 is arranged between the polarized light separating means 303 and the light guide plate 305, but in the present embodiment, in addition to this, a gray semi-transmission state is further provided between the polarized light separating means 303 and the colored film 304. The light absorption plate 401 of was inserted. By inserting the light absorbing plate 401 in the gray semi-transmissive state, the polarization separator 30 during the reflective display is inserted.
It is possible to suppress the reflection of the light that has passed through the light guide plate 305 and the colored film 304.

【０１１４】また、灰色の半透過状態の光吸収板４０１
に代えて、開口部を有する光吸収体や偏光分離手段３０
３に対して透過軸をずらした偏光板を用いても構わな
い。Further, the light absorbing plate 401 in the gray semi-transmissive state
Instead of the above, a light absorber having an opening or a polarization separation means 30
A polarizing plate whose transmission axis is shifted with respect to 3 may be used.

【０１１５】（第９の実施の形態）図９は、本発明の第
９の実施の形態の液晶表示素子を説明するための概略図
である。(Ninth Embodiment) FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a ninth embodiment of the present invention.

【０１１６】本実施例ではカラー偏光板３０１が異なる
２つ以上に分割されている。その他の構成は上述した実
施例と同じである。カラー偏光板３０１を２つに分割す
ることで、それぞれに対応した異なる発色を示すキャラ
クタ表示が実現できた。In this embodiment, the color polarizing plate 301 is divided into two or more different parts. The other structure is the same as that of the above-mentioned embodiment. By dividing the color polarizing plate 301 into two, it is possible to realize a character display showing different colors corresponding to each.

【０１１７】（第１０の実施の形態）図１０は、本発明
の第１０の実施の形態の液晶表示素子を説明するための
概略図である。(Tenth Embodiment) FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a tenth embodiment of the present invention.

【０１１８】構成は上述してきたような実施例と同様で
あるが、バックライト３０５と着色フィルム３０４の間
にプリズムシート４０３を挿入した。このプリズムシー
ト４０３を挿入することによって透過表示時の明るさを
さらに明るくすることができる。The structure is the same as that of the embodiment described above, but the prism sheet 403 is inserted between the backlight 305 and the coloring film 304. By inserting the prism sheet 403, the brightness during transmissive display can be further increased.

【０１１９】また、プリズムシート４０３には３Ｍ社製
のＤＥＦ−９０（商品名）などが適している。For the prism sheet 403, DEF-90 (trade name) manufactured by 3M Co. is suitable.

【０１２０】[0120]

【発明の効果】本発明の表示素子においては、第１の偏
光分離手段の外側から入射する光に対しては、透過偏光
軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、前記第２の偏
光分離手段から反射された光による第１の表示状態と、
前記第２の偏光分離手段から特定波長成分のみ反射され
た第２の表示状態との２つの表示状態が得られ、反射型
のマルチカラー表示素子となる。そして、第１の表示状
態は、第２の偏光分離手段から反射された光による表示
状態であるので明るい表示となる。According to the display element of the present invention, for the light incident from the outside of the first polarization splitting means, the second polarization depending on the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis varying means. A first display state by the light reflected from the separating means,
Two display states, that is, a second display state in which only a specific wavelength component is reflected are obtained from the second polarized light separating means, and a reflective multicolor display element is obtained. Then, the first display state is a display state due to the light reflected from the second polarized light separating means, so that it becomes a bright display.

【０１２１】また、光源からの着色光に対しては、透過
偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、前記第１
の偏光分離手段を透過した光による第３の表示状態と前
記第１の偏光分離手段を光が透過しない状態（または所
定の波長域のみ透過する状態）の第４の表示状態との２
つの表示状態が得られ、透過型のマルチカラー表示とす
ることができる。Further, with respect to the colored light from the light source, depending on the state of the transmission polarization axis of the transmission polarization axis changing means, the first
Of the third display state by the light transmitted through the polarized light separating means and the fourth display state in which the light does not pass through the first polarized light separating means (or the state of transmitting only a predetermined wavelength range).
Two display states can be obtained, and a transmissive multi-color display can be obtained.

【０１２２】このように、本発明の表示素子において
は、外光がある場所においては、外光の反射を利用した
明るい反射型のマルチカラー表示をすることができると
共に、外光がない場所においても、光源からの着色光に
よる透過型のマルチカラー表示をすることができる。As described above, in the display element of the present invention, a bright reflective multi-color display utilizing reflection of external light can be performed in a place where there is external light, and in a place where there is no external light. Also, transmissive multi-color display by colored light from the light source can be performed.

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

【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining a liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining a liquid crystal display element according to a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第３の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a liquid crystal display element according to a third embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第４の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a fourth embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第５の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a fifth embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第６の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a sixth embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第７の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a seventh embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第８の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to an eighth embodiment of the present invention.

【図９】本発明の第９の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a ninth embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第１０の実施の形態の液晶表示素子
を説明するための概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal display element according to a tenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１２…カラー偏光板 ２２、２４…ガラス基板 ２６…ＴＮ液晶 ３０…光散乱体 ４０、２４０…偏光分離器 ４２…１／４λ板 ４４…コレステリック液晶層 ６０…バックライト 12 ... Color polarizing plate 22, 24 ... Glass substrate 26 ... TN liquid crystal 30 ... Light scatterer 40, 240 ... Polarization separator 42 ... 1/4 lambda plate 44 ... Cholesteric liquid crystal layer 60 ... Backlight

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段
と、前記透過偏光軸可変手段を挟むように配置した第１
および第２の偏光分離手段と、前記第２の偏光分離手段
に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置された
光源とを備える表示素子であって、 前記第１の偏光分離手段は、当該前記第１の偏光分離手
段に入射した光のうち第１の所定の方向の直線偏光成分
の光を透過させ、前記第１の所定の方向と直交する第２
の所定の方向の直線偏光成分の光のうち特定波長成分の
光を透過させる偏光分離手段であり、 前記第２の偏光分離手段は、前記透過偏光軸可変手段側
から入射した光のうち第３の所定の方向の直線偏光成分
の光を前記光源側に透過させ、前記第３の所定の方向と
直交する第４の所定の方向の直線偏光成分の光を前記透
過偏光軸可変手段側に反射し、前記光源側から入射した
光のうち前記第３の所定の方向の直線偏光成分の光を前
記透過偏光軸可変手段側に出射可能な偏光分離手段であ
り、 前記光源は、着色された光を前記第２の偏光分離手段側
に出射することを特徴とする表示素子。1. A transmission polarization axis changing means having a variable transmission polarization axis, and a first arrangement arranged so as to sandwich the transmission polarization axis changing means.
And a second polarized light separating means, and a light source arranged on the opposite side of the second polarized light separating means from the transmission polarization axis varying means, wherein the first polarized light separating means is A second orthogonal to the first predetermined direction, which transmits linearly polarized light component in a first predetermined direction out of the light incident on the first polarized light separating means.
Of the light of a specific wavelength component of the light of the linearly polarized light component of the predetermined direction, and the second polarization separation device is a third of the light incident from the side of the transmission polarization axis varying device. Light having a linear polarization component in a predetermined direction is transmitted to the light source side, and light having a linear polarization component in a fourth predetermined direction orthogonal to the third predetermined direction is reflected to the transmission polarization axis varying means side. Of the light incident from the light source side, the light having a linear polarization component in the third predetermined direction can be emitted to the transmission polarization axis varying means side, and the light source is colored light. Is emitted to the side of the second polarized light separating means. 【請求項２】 透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段
と、前記透過偏光軸可変手段を挟むように配置した第１
および第２の偏光分離手段と、前記第２の偏光分離手段
に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置された
着色層と、前記着色層に対して前記第２の偏光分離手段
と反対側に配置された光源とを備える表示素子であっ
て、 前記第１の偏光分離手段は、当該前記第１の偏光分離手
段に入射した光のうち第１の所定の方向の直線偏光成分
の光を透過させ、前記第１の所定の方向と直交する第２
の所定の方向の直線偏光成分の光のうち特定波長成分の
光を前記第２の側に透過させる偏光分離手段であり、 前記第２の偏光分離手段は、前記透過偏光軸可変手段側
から入射した光のうち第３の所定の方向の直線偏光成分
の光を前記着色層側に透過させ、前記第３の所定の方向
と直交する第４の所定の方向の直線偏光成分の光を前記
透過偏光軸可変手段側に反射し、前記着色層側から入射
した光のうち前記第３の所定の方向の直線偏光成分の光
を前記透過偏光軸可変手段側に出射可能な偏光分離手段
であり、 前記着色層は、前記光源からの光を着色させて前記第２
の偏光分離手段側に出射することを特徴とする表示素
子。2. A transmission polarization axis varying means having a variable transmission polarization axis, and a first arrangement arranged so as to sandwich the transmission polarization axis varying means.
And a second polarized light separating means, a colored layer arranged on the opposite side of the second polarized light separating means from the transmission polarization axis varying means, and the second polarized light separating means with respect to the colored layer. A display element comprising a light source arranged on the opposite side, wherein the first polarized light separating means is a linearly polarized light component of a first predetermined direction of the light incident on the first polarized light separating means. A second portion that transmits light and is orthogonal to the first predetermined direction.
Of the linearly polarized light component in the predetermined direction, which transmits the light of the specific wavelength component to the second side, wherein the second polarized light separating means is incident from the transmission polarization axis varying means side. The linearly polarized light component in the third predetermined direction is transmitted to the colored layer side, and the linearly polarized light component in the fourth predetermined direction orthogonal to the third predetermined direction is transmitted. A polarized light separating means capable of emitting light of a linearly polarized light component in the third predetermined direction out of the light incident from the colored layer side, which is reflected to the polarization axis varying means side, to the transmission polarization axis varying means side, The colored layer colors the light from the light source to generate the second light.
The display element is characterized in that the light is emitted to the polarized light separating means side. 【請求項３】 前記第２の偏光分離手段と前記光源との
間には、前記第２の偏光分離手段側からの光を吸収する
と共に、前記光源からの光を前記第２の偏光分離手段側
に透過可能な光学素子が配置されていることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の表示素子。3. The light from the second polarization separation means side is absorbed between the second polarization separation means and the light source, and the light from the light source is absorbed by the second polarization separation means. The display element according to claim 1 or 2, wherein a transmissive optical element is disposed on the side. 【請求項４】 前記第２の偏光分離手段と前記光源との
間には、前記光源からの光を正面に向かって集光させる
手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の表示素子。4. The device according to claim 1, further comprising a unit for condensing light from the light source toward the front between the second polarized light separating unit and the light source. The display element according to 1. 【請求項５】 前記光源の着色された光の色と、前記第
１の偏光分離手段において透過する前記特定波長成分の
光の色は異なっていることを特徴とする請求項１に記載
の表示素子。5. The display according to claim 1, wherein the color of the colored light of the light source is different from the color of the light of the specific wavelength component that is transmitted by the first polarized light separating means. element. 【請求項６】 前記透過偏光軸可変手段と前記第２の偏
光分離手段との間に光散乱体が配置されていることを特
徴とする請求項１に記載の表示素子。6. The display element according to claim 1, wherein a light scatterer is arranged between the transmission polarization axis varying means and the second polarization separating means. 【請求項７】 前記光源は、部分的に異なる２色以上の
発色領域を有することを特徴とする請求項１に記載の表
示素子。7. The display device according to claim 1, wherein the light source has a coloring region of two or more colors which are partially different from each other. 【請求項８】 前記透過偏光軸可変手段には、前記光源
の前記発色領域に対応したキャラクタ表示部が設けられ
ていることを特徴とする請求項７に記載の表示素子。8. The display element according to claim 7, wherein the transmission polarization axis varying means is provided with a character display portion corresponding to the color forming region of the light source. 【請求項９】 前記着色層は、異なる２色以上の着色部
分が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の
表示素子。9. The display element according to claim 2, wherein the colored layer is formed with colored portions of two or more different colors. 【請求項１０】 前記透過偏光軸可変手段には、前記着
色層の前記着色部分に対応したキャラクタ表示部が設け
られていることを特徴とする請求項９に記載の表示素
子。10. The display element according to claim 9, wherein the variable transmission polarization axis means is provided with a character display portion corresponding to the colored portion of the colored layer. 【請求項１１】 前記第１の偏光分離手段は、前記特定
波長成分の光が互いに異なる２つ以上に分割されている
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。11. The display device according to claim 2, wherein the first polarized light separating means divides the light of the specific wavelength component into two or more different lights.
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