JPH11109336A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH11109336A JPH11109336A JP9284253A JP28425397A JPH11109336A JP H11109336 A JPH11109336 A JP H11109336A JP 9284253 A JP9284253 A JP 9284253A JP 28425397 A JP28425397 A JP 28425397A JP H11109336 A JPH11109336 A JP H11109336A
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- polarizing plate
- light
- reflection
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型の液晶表示装置において、拡散反射光
のロスを少なくし、拡散反射光による白表示を明るくす
る。 【解決手段】 偏光板29の透過軸29aは表面側の配
向膜24の配向処理方向24aとほぼ平行とされてい
る。反射偏光板30は互いにほぼ直交する透過軸30p
及び反射軸30sを有し、このうち透過軸30pは裏面
側の配向膜25の配向処理方向25aとほぼ平行とされ
ている。そして、オフ状態においては、表面側から偏光
板29を透過して入射した直線偏光光は、液晶セル21
を透過する過程で液晶28のツイスト方向28aの方向
にほぼ90°旋光され、次いで反射偏光板30を透過
し、次いで拡散反射板31で拡散反射される。この拡散
反射光の偏光状態はくずれるが、反射偏光板30の反射
作用と拡散反射板31の拡散反射作用とにより、最終的
にはそのほとんどが反射偏光板30を透過して表面側に
出射される。
のロスを少なくし、拡散反射光による白表示を明るくす
る。 【解決手段】 偏光板29の透過軸29aは表面側の配
向膜24の配向処理方向24aとほぼ平行とされてい
る。反射偏光板30は互いにほぼ直交する透過軸30p
及び反射軸30sを有し、このうち透過軸30pは裏面
側の配向膜25の配向処理方向25aとほぼ平行とされ
ている。そして、オフ状態においては、表面側から偏光
板29を透過して入射した直線偏光光は、液晶セル21
を透過する過程で液晶28のツイスト方向28aの方向
にほぼ90°旋光され、次いで反射偏光板30を透過
し、次いで拡散反射板31で拡散反射される。この拡散
反射光の偏光状態はくずれるが、反射偏光板30の反射
作用と拡散反射板31の拡散反射作用とにより、最終的
にはそのほとんどが反射偏光板30を透過して表面側に
出射される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、偏光透過機能と
反射機能の双方を備える反射偏光板を用いた反射型液晶
表示装置に関する。
反射機能の双方を備える反射偏光板を用いた反射型液晶
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、印加電圧に応じて液晶
分子の配向を変化させ光の透過を制御するものである。
図7(A)は従来のこのような液晶表示装置の一例の一
部を示したものである。この液晶表示装置は反射型であ
って、液晶セル1を備えている。液晶セル1は、相対向
する面にそれぞれ電極2、3及び配向膜4、5が設けら
れた一対の基板6、7の配向膜4、5間に液晶8が介在
された構造となっている。液晶セル1の表面側には表面
側の偏光板9が配置されている。液晶セル1の裏面側に
は裏面側の偏光板10が配置されている。裏面側の偏光
板10の裏面側には拡散反射板11が配置されている。
分子の配向を変化させ光の透過を制御するものである。
図7(A)は従来のこのような液晶表示装置の一例の一
部を示したものである。この液晶表示装置は反射型であ
って、液晶セル1を備えている。液晶セル1は、相対向
する面にそれぞれ電極2、3及び配向膜4、5が設けら
れた一対の基板6、7の配向膜4、5間に液晶8が介在
された構造となっている。液晶セル1の表面側には表面
側の偏光板9が配置されている。液晶セル1の裏面側に
は裏面側の偏光板10が配置されている。裏面側の偏光
板10の裏面側には拡散反射板11が配置されている。
【0003】次に、図7(B)を参照して、液晶セル1
の両配向膜4、5のラビングによる配向処理方向及びや
両偏光板9、10の透過軸等の光学軸の関係を表面側か
ら見た場合について説明する。表面側の配向膜4の配向
処理方向4aは、左下側から右上側に向う方向となって
いる。裏面側の配向膜5の配向方向5aは、左上側から
右下側に向かう方向となっている。したがって、この場
合の液晶8の液晶分子は、裏面側から表面側に向かって
矢印8aで示す時計回り方向へほぼ90°のツイスト角
でツイスト配向している。表面側の偏光板9の透過軸9
aは、表面側の配向膜4の配向処理方向4aとほぼ平行
とされている。裏面側の偏光板10の透過軸10aは、
裏面側の配向膜5の配向処理方向5aとほぼ平行とされ
ている。
の両配向膜4、5のラビングによる配向処理方向及びや
両偏光板9、10の透過軸等の光学軸の関係を表面側か
ら見た場合について説明する。表面側の配向膜4の配向
処理方向4aは、左下側から右上側に向う方向となって
いる。裏面側の配向膜5の配向方向5aは、左上側から
右下側に向かう方向となっている。したがって、この場
合の液晶8の液晶分子は、裏面側から表面側に向かって
矢印8aで示す時計回り方向へほぼ90°のツイスト角
でツイスト配向している。表面側の偏光板9の透過軸9
aは、表面側の配向膜4の配向処理方向4aとほぼ平行
とされている。裏面側の偏光板10の透過軸10aは、
裏面側の配向膜5の配向処理方向5aとほぼ平行とされ
ている。
【0004】次に、この液晶表示装置の表示動作につい
て説明するに、まず、液晶8の旋光作用について説明す
る。液晶分子が初期のツイスト配向状態(液晶分子が両
配向膜4、5により配向規制され基板6、7面に対して
所定のプレチルト角を備えて配向された状態)にある場
合には、つまり両電極6、7間に電圧が印加されないオ
フ状態にある場合には、液晶8の旋光作用は最も大きく
なる。一方、両電極6、7間に電圧が印加されたオン状
態の場合には、液晶分子が初期のツイスト配向状態を保
ちながら立上り、しかもこの立上り角は印加電圧が大き
くなるほど大きくなり、これに伴って液晶8の旋光作用
は次第に小さくなり、そして液晶分子が基板6、7面に
対してほぼ垂直に立上がると、液晶8の旋光作用はほと
んど無くなる。
て説明するに、まず、液晶8の旋光作用について説明す
る。液晶分子が初期のツイスト配向状態(液晶分子が両
配向膜4、5により配向規制され基板6、7面に対して
所定のプレチルト角を備えて配向された状態)にある場
合には、つまり両電極6、7間に電圧が印加されないオ
フ状態にある場合には、液晶8の旋光作用は最も大きく
なる。一方、両電極6、7間に電圧が印加されたオン状
態の場合には、液晶分子が初期のツイスト配向状態を保
ちながら立上り、しかもこの立上り角は印加電圧が大き
くなるほど大きくなり、これに伴って液晶8の旋光作用
は次第に小さくなり、そして液晶分子が基板6、7面に
対してほぼ垂直に立上がると、液晶8の旋光作用はほと
んど無くなる。
【0005】さて、図8(A)に示すように、液晶分子
8bが初期のツイスト配向状態(オフ状態)にある場合
には、同図において矢印で示すように、表面側から表面
側の偏光板9を透過して入射した直線偏光光は、液晶セ
ル1を透過する過程で液晶8のツイスト方向8aとは反
対の方向にほぼ90°旋光され、次いで裏面側の偏光板
10を透過し、次いで拡散反射板11で拡散反射され、
この拡散反射光が裏面側の偏光板10、液晶セル1及び
表面側の偏光板9を透過して表面側に出射される。この
状態は、白表示となり、つまり背景が白表示となる。
8bが初期のツイスト配向状態(オフ状態)にある場合
には、同図において矢印で示すように、表面側から表面
側の偏光板9を透過して入射した直線偏光光は、液晶セ
ル1を透過する過程で液晶8のツイスト方向8aとは反
対の方向にほぼ90°旋光され、次いで裏面側の偏光板
10を透過し、次いで拡散反射板11で拡散反射され、
この拡散反射光が裏面側の偏光板10、液晶セル1及び
表面側の偏光板9を透過して表面側に出射される。この
状態は、白表示となり、つまり背景が白表示となる。
【0006】次に、図8(B)に示すように、液晶分子
8bが基板6、7面に対してほぼ垂直に立上がった状態
(オン状態)にある場合には、同図において矢印で示す
ように、表面側から表面側の偏光板9を透過して入射し
た直線偏光光は、液晶セル1を旋光作用を受けずにその
まま透過し、次いで裏面側の偏光板10で吸収される。
この状態は、黒表示となり、文字や図形等が黒表示で表
される。この場合、図示していないが、両電極2、3間
への印加電圧の相違により液晶分子8bが初期のツイス
ト配向状態から適宜に立上がると、表面側から表面側の
偏光板9を透過して入射した直線偏光光は、液晶セル1
を透過する過程で裏面側の偏光板10の透過軸10aに
対して平行な偏光成分と直交する偏光成分との双方を含
む光となる。そして、直交する偏光成分の光は、裏面側
の偏光板10で吸収される。平行な偏光成分の光は、裏
面側の偏光板10を透過し、次いで拡散反射板11で拡
散反射され、この拡散反射光が裏面側の偏光板10、液
晶セル1及び表面側の偏光板9を透過して表面側に出射
される。これにより、階調表現が行われることになる。
8bが基板6、7面に対してほぼ垂直に立上がった状態
(オン状態)にある場合には、同図において矢印で示す
ように、表面側から表面側の偏光板9を透過して入射し
た直線偏光光は、液晶セル1を旋光作用を受けずにその
まま透過し、次いで裏面側の偏光板10で吸収される。
この状態は、黒表示となり、文字や図形等が黒表示で表
される。この場合、図示していないが、両電極2、3間
への印加電圧の相違により液晶分子8bが初期のツイス
ト配向状態から適宜に立上がると、表面側から表面側の
偏光板9を透過して入射した直線偏光光は、液晶セル1
を透過する過程で裏面側の偏光板10の透過軸10aに
対して平行な偏光成分と直交する偏光成分との双方を含
む光となる。そして、直交する偏光成分の光は、裏面側
の偏光板10で吸収される。平行な偏光成分の光は、裏
面側の偏光板10を透過し、次いで拡散反射板11で拡
散反射され、この拡散反射光が裏面側の偏光板10、液
晶セル1及び表面側の偏光板9を透過して表面側に出射
される。これにより、階調表現が行われることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような液晶表示装置では、図8(A)に示すよう
に、液晶分子8bが初期のツイスト配向状態(オフ状
態)にあるとき、表面側から入射した直線偏光光が液晶
8で旋光作用を受けてほぼ90°旋光され、裏面側の偏
光板10を透過して拡散反射板11で拡散反射される
と、この拡散反射光の直線偏光状態がくずれ、裏面側の
偏光板10の透過軸10aに対して平行な偏光成分と直
交する偏光成分との双方を含む光となる。このため、当
該拡散反射光のうち裏面側の偏光板10の透過軸10a
に対して直交する偏光成分の光は裏面側の偏光板10で
吸収され、平行な偏光成分の光が裏面側の偏光板10を
透過することになる。すなわち、当該拡散反射光の一部
が裏面側の偏光板10で吸収され、光のロスが生じ、ひ
いては背景の白表示の輝度が低下し灰色ががってしまう
という問題があった。この発明の課題は、拡散反射光の
ロスを少なくして輝度の高い白表示を得ることである。
このような液晶表示装置では、図8(A)に示すよう
に、液晶分子8bが初期のツイスト配向状態(オフ状
態)にあるとき、表面側から入射した直線偏光光が液晶
8で旋光作用を受けてほぼ90°旋光され、裏面側の偏
光板10を透過して拡散反射板11で拡散反射される
と、この拡散反射光の直線偏光状態がくずれ、裏面側の
偏光板10の透過軸10aに対して平行な偏光成分と直
交する偏光成分との双方を含む光となる。このため、当
該拡散反射光のうち裏面側の偏光板10の透過軸10a
に対して直交する偏光成分の光は裏面側の偏光板10で
吸収され、平行な偏光成分の光が裏面側の偏光板10を
透過することになる。すなわち、当該拡散反射光の一部
が裏面側の偏光板10で吸収され、光のロスが生じ、ひ
いては背景の白表示の輝度が低下し灰色ががってしまう
という問題があった。この発明の課題は、拡散反射光の
ロスを少なくして輝度の高い白表示を得ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の液晶表示装置は、相対向する面にそ
れぞれ電極及び配向膜が設けられた一対の基板間に前記
両電極間への印加電圧に応じて複屈折性の変化する液晶
が介在された液晶セルと、この液晶セルの表面側に配置
された偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配置され、互
いにほぼ直交する方向のうち一方の方向に沿った偏光成
分の入射光を反射させる反射軸と他方の方向に沿った偏
光成分の入射光を透過させる透過軸とを有する反射偏光
板と、この反射偏光板の裏面側に配置され入射光を拡散
反射させる拡散反射板とを具備していることを特徴とす
るものである。この請求項1記載の発明によれば、拡散
反射板で拡散反射された光の偏光状態がくずれると、こ
の拡散反射光のうち所定の一の偏光成分の光が反射偏光
板を透過するとともに、他の偏光成分の光が反射偏光板
で吸収されずに反射され、この反射光が拡散反射板で再
度拡散反射されてその偏光状態が再度くずれ、この拡散
反射光のうち所定の一の偏光成分の光が反射偏光板を透
過するとともに、他の偏光成分の光が反射偏光板で再度
吸収されずに反射され、このようなことの繰り返しによ
り、拡散反射板で最初に拡散反射されて偏光状態のくず
れた光のほとんどが反射偏光板を透過することとなり、
したがって拡散反射光のロスを少なくすることができ
る。次に、請求項2記載の液晶表示装置は、請求項1記
載の液晶表示装置において、前記液晶の液晶分子は一方
の基板から他方の基板に向かって70°〜120°の角
度で捩れるように配列し、前記偏光板の透過軸が前記液
晶セルの表面側の配向膜の配向処理方向とほぼ平行とさ
れ、前記反射偏光板の透過軸が前記液晶セルの裏面側の
配向膜の配向処理方向とほぼ平行とされていることを特
徴とするものである。この請求項2記載の発明によれ
ば、オフ状態つまり液晶が初期配向状態にあるときに、
液晶を透過した光が反射偏光板を透過して拡散反射板に
より拡散反射され、この拡散反射された光のロスが顕著
に低減され、輝度の高い白色背景が得られる。次に、請
求項3記載の液晶表示装置は、請求項1記載の液晶表示
装置において、前記液晶の液晶分子は一方の基板から他
方の基板に向かって70°〜120°の角度で捩れるよ
うに配列し、前記偏光板の透過軸が前記液晶セルの表面
側の配向膜の配向処理方向とほぼ平行とされ、前記反射
偏光板の透過軸が前記液晶セルの裏面側の配向膜の配向
処理方向とほぼ直交されていることを特徴とするもので
ある。この請求項3記載の発明によれば、オン状態つま
り液晶が立上がった配向状態にあるときに、液晶を透過
した光が反射偏光板を透過して拡散反射板により拡散反
射され、この拡散反射された光のロスが顕著に低減さ
れ、輝度の高い白色表示が得られる。
め、請求項1記載の液晶表示装置は、相対向する面にそ
れぞれ電極及び配向膜が設けられた一対の基板間に前記
両電極間への印加電圧に応じて複屈折性の変化する液晶
が介在された液晶セルと、この液晶セルの表面側に配置
された偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配置され、互
いにほぼ直交する方向のうち一方の方向に沿った偏光成
分の入射光を反射させる反射軸と他方の方向に沿った偏
光成分の入射光を透過させる透過軸とを有する反射偏光
板と、この反射偏光板の裏面側に配置され入射光を拡散
反射させる拡散反射板とを具備していることを特徴とす
るものである。この請求項1記載の発明によれば、拡散
反射板で拡散反射された光の偏光状態がくずれると、こ
の拡散反射光のうち所定の一の偏光成分の光が反射偏光
板を透過するとともに、他の偏光成分の光が反射偏光板
で吸収されずに反射され、この反射光が拡散反射板で再
度拡散反射されてその偏光状態が再度くずれ、この拡散
反射光のうち所定の一の偏光成分の光が反射偏光板を透
過するとともに、他の偏光成分の光が反射偏光板で再度
吸収されずに反射され、このようなことの繰り返しによ
り、拡散反射板で最初に拡散反射されて偏光状態のくず
れた光のほとんどが反射偏光板を透過することとなり、
したがって拡散反射光のロスを少なくすることができ
る。次に、請求項2記載の液晶表示装置は、請求項1記
載の液晶表示装置において、前記液晶の液晶分子は一方
の基板から他方の基板に向かって70°〜120°の角
度で捩れるように配列し、前記偏光板の透過軸が前記液
晶セルの表面側の配向膜の配向処理方向とほぼ平行とさ
れ、前記反射偏光板の透過軸が前記液晶セルの裏面側の
配向膜の配向処理方向とほぼ平行とされていることを特
徴とするものである。この請求項2記載の発明によれ
ば、オフ状態つまり液晶が初期配向状態にあるときに、
液晶を透過した光が反射偏光板を透過して拡散反射板に
より拡散反射され、この拡散反射された光のロスが顕著
に低減され、輝度の高い白色背景が得られる。次に、請
求項3記載の液晶表示装置は、請求項1記載の液晶表示
装置において、前記液晶の液晶分子は一方の基板から他
方の基板に向かって70°〜120°の角度で捩れるよ
うに配列し、前記偏光板の透過軸が前記液晶セルの表面
側の配向膜の配向処理方向とほぼ平行とされ、前記反射
偏光板の透過軸が前記液晶セルの裏面側の配向膜の配向
処理方向とほぼ直交されていることを特徴とするもので
ある。この請求項3記載の発明によれば、オン状態つま
り液晶が立上がった配向状態にあるときに、液晶を透過
した光が反射偏光板を透過して拡散反射板により拡散反
射され、この拡散反射された光のロスが顕著に低減さ
れ、輝度の高い白色表示が得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1(A)はこの発明の一実施形
態における液晶表示装置の要部を示したものである。こ
の液晶表示装置は反射型であって、液晶セル21を備え
ている。液晶セル21は、相対向する面にそれぞれ電極
22、23及び配向膜24、25が設けられた一対の基
板26、27の配向膜24、25間に液晶28が介在さ
れた構造となっている。液晶セル21の表面側には偏光
板29が配置されている。液晶セル21の裏面側には反
射偏光板30が配置されている。反射偏光板30の裏面
側には可視光領域の全ての波長光を拡散反射させる無色
の拡散反射板31が配置されている。
態における液晶表示装置の要部を示したものである。こ
の液晶表示装置は反射型であって、液晶セル21を備え
ている。液晶セル21は、相対向する面にそれぞれ電極
22、23及び配向膜24、25が設けられた一対の基
板26、27の配向膜24、25間に液晶28が介在さ
れた構造となっている。液晶セル21の表面側には偏光
板29が配置されている。液晶セル21の裏面側には反
射偏光板30が配置されている。反射偏光板30の裏面
側には可視光領域の全ての波長光を拡散反射させる無色
の拡散反射板31が配置されている。
【0010】次に、図2は反射偏光板30を説明するた
めの斜視図を示したものである。この反射偏光板30
は、互いにほぼ直交する反射軸30s及び透過軸30p
を有し、反射軸30sに沿った偏光成分(以下、S偏光
成分という)の入射光を反射させ、透過軸30pに沿っ
た偏光成分(以下、P偏光成分という)の入射光を透過
させるようになっている。すなわち、反射偏光板30の
表面側から、反射軸30sに沿ったS偏光成分と透過軸
30pに沿ったP偏光成分との双方を含む光が入射され
ると、この入射光のうち反射軸30sに沿ったS偏光成
分の光は反射偏光板30で反射され、透過軸30pに沿
ったP偏光成分の光は反射偏光板30を透過する。な
お、反射偏光板30の裏面側からの入射光に対しても同
様の特性を有する。
めの斜視図を示したものである。この反射偏光板30
は、互いにほぼ直交する反射軸30s及び透過軸30p
を有し、反射軸30sに沿った偏光成分(以下、S偏光
成分という)の入射光を反射させ、透過軸30pに沿っ
た偏光成分(以下、P偏光成分という)の入射光を透過
させるようになっている。すなわち、反射偏光板30の
表面側から、反射軸30sに沿ったS偏光成分と透過軸
30pに沿ったP偏光成分との双方を含む光が入射され
ると、この入射光のうち反射軸30sに沿ったS偏光成
分の光は反射偏光板30で反射され、透過軸30pに沿
ったP偏光成分の光は反射偏光板30を透過する。な
お、反射偏光板30の裏面側からの入射光に対しても同
様の特性を有する。
【0011】次に、図3は反射偏光板30の具体的な構
造の一例を示したものである。この反射偏光板30は、
相対向する面にそれぞれ断面直角二等辺三角形状の微小
幅の凸条部41、42がその幅方向に多数並列されて形
成された一対の透明フィルム43、44を備え、一方の
透明フィルム43の凸条部41の各凸部が他方の透明フ
ィルム44の相隣接する凸条部42間の各凹部に重ね合
わされているとともに、両透明フィルム43、44間に
屈折率の異なる複数の透明膜を交互に積層してなる積層
膜45が介在された構造となっている。
造の一例を示したものである。この反射偏光板30は、
相対向する面にそれぞれ断面直角二等辺三角形状の微小
幅の凸条部41、42がその幅方向に多数並列されて形
成された一対の透明フィルム43、44を備え、一方の
透明フィルム43の凸条部41の各凸部が他方の透明フ
ィルム44の相隣接する凸条部42間の各凹部に重ね合
わされているとともに、両透明フィルム43、44間に
屈折率の異なる複数の透明膜を交互に積層してなる積層
膜45が介在された構造となっている。
【0012】次に、図1(B)を参照して、液晶セル2
1の両配向膜24、25の配向処理方向及び反射偏光板
30の透過軸等の光学軸の関係を表面側から見た場合に
ついて説明する。表面側の配向膜24の配向処理方向2
4aは、左下側から右上側に向かう方向となっている。
裏面側の配向膜25の配向処理方向25aは、左上側か
ら右下側に向かう方向となっている。したがって、この
場合の液晶8の液晶分子は、裏面側から表面側に向かっ
て矢印28aで示す時計回り方向へ所定のツイスト角で
ツイスト配向している。ここで、ツイスト角としては、
70°〜120°が好ましくそのうちでもほぼ90°が
より好ましく、この実施形態ではほぼ90°に設定され
ている。偏光板29の透過軸29aは、表面側の配向膜
24の配向方向24aとほぼ平行とされている。反射偏
光板30の透過軸30pは、裏面側の配向膜25の配向
方向25aとほぼ平行とされている。したがって、反射
偏光板30の反射軸30sは、裏面側の配向膜25の配
向方向25aとほぼ直交している。
1の両配向膜24、25の配向処理方向及び反射偏光板
30の透過軸等の光学軸の関係を表面側から見た場合に
ついて説明する。表面側の配向膜24の配向処理方向2
4aは、左下側から右上側に向かう方向となっている。
裏面側の配向膜25の配向処理方向25aは、左上側か
ら右下側に向かう方向となっている。したがって、この
場合の液晶8の液晶分子は、裏面側から表面側に向かっ
て矢印28aで示す時計回り方向へ所定のツイスト角で
ツイスト配向している。ここで、ツイスト角としては、
70°〜120°が好ましくそのうちでもほぼ90°が
より好ましく、この実施形態ではほぼ90°に設定され
ている。偏光板29の透過軸29aは、表面側の配向膜
24の配向方向24aとほぼ平行とされている。反射偏
光板30の透過軸30pは、裏面側の配向膜25の配向
方向25aとほぼ平行とされている。したがって、反射
偏光板30の反射軸30sは、裏面側の配向膜25の配
向方向25aとほぼ直交している。
【0013】次に、この液晶表示装置の表示動作につい
て説明する。まず、図4(A)に示すように、液晶分子
28bが初期のツイスト配向状態(オフ状態)にある場
合には、同図において矢印で示すように、表面側から偏
光板29を透過して入射した直線偏光光(この場合、P
偏光成分の光とする。)は、液晶セル21を透過する過
程で液晶28の複屈折作用を受けて液晶28のツイスト
方向28aとは反対の方向にほぼ90°旋光され、直線
偏光方向が反射偏光板30の透過軸30pに沿った偏光
光となる。この直線偏光光は、次いで反射偏光板30を
透過し、次いで拡散反射板31で拡散反射される。この
拡散反射光は、拡散反射によりその偏光状態がくずれて
おり、反射偏光板30の反射軸30sに沿ったS偏光成
分と透過軸30pに沿ったP偏光成分との双方を含む光
となる。
て説明する。まず、図4(A)に示すように、液晶分子
28bが初期のツイスト配向状態(オフ状態)にある場
合には、同図において矢印で示すように、表面側から偏
光板29を透過して入射した直線偏光光(この場合、P
偏光成分の光とする。)は、液晶セル21を透過する過
程で液晶28の複屈折作用を受けて液晶28のツイスト
方向28aとは反対の方向にほぼ90°旋光され、直線
偏光方向が反射偏光板30の透過軸30pに沿った偏光
光となる。この直線偏光光は、次いで反射偏光板30を
透過し、次いで拡散反射板31で拡散反射される。この
拡散反射光は、拡散反射によりその偏光状態がくずれて
おり、反射偏光板30の反射軸30sに沿ったS偏光成
分と透過軸30pに沿ったP偏光成分との双方を含む光
となる。
【0014】そして、この拡散反射光のうち透過軸30
pに沿ったP偏光成分の光は反射偏光板30を透過し、
反射軸30sに沿ったS偏光成分の光は反射偏光板30
で反射される。このうち後者の反射偏光板30で反射さ
れたS偏光成分の光は、拡散反射板31で再度拡散反射
され、その偏光状態が再度くずれ、S偏光成分とP偏光
成分との双方を含む光となる。そして、この拡散反射光
のうち透過軸30pに沿ったP偏光成分の光は反射偏光
板30を透過し、反射軸30sに沿ったS偏光成分の光
は反射偏光板30で反射される。このようなことの繰り
返しにより、拡散反射板30で最初に拡散反射されて偏
光状態のくずれた光のほとんどが反射偏光板30を透過
することとなり、したがって拡散反射光のロスを少なく
することができる。そして、反射偏光板30を透過した
P偏光成分の光は、液晶セル21及び偏光板29を透過
して表面側に出射される。この状態は、白表示となり、
つまり背景が白表示となる。この場合、光のロスが少な
いので、背景の白表示を明るくすることができる。
pに沿ったP偏光成分の光は反射偏光板30を透過し、
反射軸30sに沿ったS偏光成分の光は反射偏光板30
で反射される。このうち後者の反射偏光板30で反射さ
れたS偏光成分の光は、拡散反射板31で再度拡散反射
され、その偏光状態が再度くずれ、S偏光成分とP偏光
成分との双方を含む光となる。そして、この拡散反射光
のうち透過軸30pに沿ったP偏光成分の光は反射偏光
板30を透過し、反射軸30sに沿ったS偏光成分の光
は反射偏光板30で反射される。このようなことの繰り
返しにより、拡散反射板30で最初に拡散反射されて偏
光状態のくずれた光のほとんどが反射偏光板30を透過
することとなり、したがって拡散反射光のロスを少なく
することができる。そして、反射偏光板30を透過した
P偏光成分の光は、液晶セル21及び偏光板29を透過
して表面側に出射される。この状態は、白表示となり、
つまり背景が白表示となる。この場合、光のロスが少な
いので、背景の白表示を明るくすることができる。
【0015】次に、図4(B)に示すように、液晶分子
28bが基板26、27面に対してほぼ垂直に立上がっ
た状態(オン状態)にある場合には、同図において矢印
で示すように、表面側から表面側の偏光板29を透過し
て入射したP偏光成分の光は、液晶セル21を旋光作用
を受けずに、つまりその直線偏光方向が変わらない状態
でそのまま透過し、したがって次の反射偏光板30で全
反射(鏡面反射)され、この反射光が液晶セル21及び
偏光板29を透過して表面側に出射される。この全反射
光による表示は、所定の方向(反射面の法線に関して対
称な方向)から見た場合に白表示となるが、その他の方
向から見た場合は黒表示となる。
28bが基板26、27面に対してほぼ垂直に立上がっ
た状態(オン状態)にある場合には、同図において矢印
で示すように、表面側から表面側の偏光板29を透過し
て入射したP偏光成分の光は、液晶セル21を旋光作用
を受けずに、つまりその直線偏光方向が変わらない状態
でそのまま透過し、したがって次の反射偏光板30で全
反射(鏡面反射)され、この反射光が液晶セル21及び
偏光板29を透過して表面側に出射される。この全反射
光による表示は、所定の方向(反射面の法線に関して対
称な方向)から見た場合に白表示となるが、その他の方
向から見た場合は黒表示となる。
【0016】よって、この実施形態の液晶表示装置によ
れば、外光の入射角度に対する全反射方向を除く視角方
向で、拡散反射による明るい白色背景に黒色の表示が高
コントラストで得られる。この場合、拡散反射と鏡面反
射による白黒表示となるため、従来の拡散反射と光の吸
収による白黒表示とは異なった趣の表示が得られる。
れば、外光の入射角度に対する全反射方向を除く視角方
向で、拡散反射による明るい白色背景に黒色の表示が高
コントラストで得られる。この場合、拡散反射と鏡面反
射による白黒表示となるため、従来の拡散反射と光の吸
収による白黒表示とは異なった趣の表示が得られる。
【0017】また、両電極22、23間へオンとオフの
中間電位を印加すると、 印加電圧の相違により液晶分
子28bが初期のツイスト配向状態からその中間電位に
対応した角度だけ立上がり、表面側から表面側の偏光板
29を透過して入射したP偏光成分の光は、液晶セル2
1を透過する過程で反射偏光板30の反射軸30sに沿
ったS偏光成分と透過軸30pに沿ったP偏光成分との
双方を含む光となる。
中間電位を印加すると、 印加電圧の相違により液晶分
子28bが初期のツイスト配向状態からその中間電位に
対応した角度だけ立上がり、表面側から表面側の偏光板
29を透過して入射したP偏光成分の光は、液晶セル2
1を透過する過程で反射偏光板30の反射軸30sに沿
ったS偏光成分と透過軸30pに沿ったP偏光成分との
双方を含む光となる。
【0018】そして、この光のうち反射軸30sに沿っ
たS偏光成分の光は反射偏光板30で反射され、透過軸
30pに沿ったP偏光成分の光は反射偏光板30を透過
する。このうち前者の反射偏光板30で反射されたS偏
光成分の光は、液晶セル21を透過する過程でS偏光成
分とP偏光成分との双方を含む光となり、このうちS偏
光成分の光が偏光板29で吸収され、P偏光成分の光が
偏光板29を透過して表面側に出射される。一方、後者
の反射偏光板30を透過したP偏光成分の光は、拡散反
射板31で拡散反射され、上述の場合と同様にして、最
終的にはそのほとんどの光が反射偏光板30を透過す
る。この透過光はP偏光成分の光であるが、上述の場合
と同様に、液晶セル21を透過する過程でS偏光成分と
P偏光成分との双方を含む光となり、このうちS偏光成
分の光が偏光板29で吸収され、P偏光成分の光が偏光
板29を透過して表面側に出射される。これにより、階
調表現が行われる。
たS偏光成分の光は反射偏光板30で反射され、透過軸
30pに沿ったP偏光成分の光は反射偏光板30を透過
する。このうち前者の反射偏光板30で反射されたS偏
光成分の光は、液晶セル21を透過する過程でS偏光成
分とP偏光成分との双方を含む光となり、このうちS偏
光成分の光が偏光板29で吸収され、P偏光成分の光が
偏光板29を透過して表面側に出射される。一方、後者
の反射偏光板30を透過したP偏光成分の光は、拡散反
射板31で拡散反射され、上述の場合と同様にして、最
終的にはそのほとんどの光が反射偏光板30を透過す
る。この透過光はP偏光成分の光であるが、上述の場合
と同様に、液晶セル21を透過する過程でS偏光成分と
P偏光成分との双方を含む光となり、このうちS偏光成
分の光が偏光板29で吸収され、P偏光成分の光が偏光
板29を透過して表面側に出射される。これにより、階
調表現が行われる。
【0019】次に、図5を参照して、この発明の他の実
施形態における液晶表示装置の液晶セル21の両配向膜
24、25の配向処理方向及び反射偏光板30の透過軸
等の光学軸の関係を表面側から見た場合について説明す
る。この実施形態において、図1(B)に示す場合と異
なる点は、反射偏光板30の透過軸30pは、裏面側の
配向膜25の配向方向25aとほぼ直交している点であ
る。したがって、この場合、反射偏光板30の透過軸3
0pは表面側偏光板29の透過軸29aとほぼ平行であ
り、反射軸30sは裏面側の配向膜25の配向方向25
aとほぼ平行となっている。
施形態における液晶表示装置の液晶セル21の両配向膜
24、25の配向処理方向及び反射偏光板30の透過軸
等の光学軸の関係を表面側から見た場合について説明す
る。この実施形態において、図1(B)に示す場合と異
なる点は、反射偏光板30の透過軸30pは、裏面側の
配向膜25の配向方向25aとほぼ直交している点であ
る。したがって、この場合、反射偏光板30の透過軸3
0pは表面側偏光板29の透過軸29aとほぼ平行であ
り、反射軸30sは裏面側の配向膜25の配向方向25
aとほぼ平行となっている。
【0020】次に、この液晶表示装置の表示動作につい
て説明する。まず、図6(A)に示すように、液晶分子
28bが初期のツイスト配向状態(オフ状態)にある場
合には、同図において矢印で示すように、表面側から偏
光板29を透過して入射したP偏光成分の光は、液晶セ
ル21を透過する過程で液晶28のツイスト方向28a
とは反対の方向にほぼ90°旋光され、次いで反射偏光
板30で全反射(鏡面反射)され、この反射光が液晶セ
ル21及び偏光板29を透過して表面側に出射される。
この状態は、上述した特定方向を除いて黒表示となり、
つまり背景が黒表示となる。
て説明する。まず、図6(A)に示すように、液晶分子
28bが初期のツイスト配向状態(オフ状態)にある場
合には、同図において矢印で示すように、表面側から偏
光板29を透過して入射したP偏光成分の光は、液晶セ
ル21を透過する過程で液晶28のツイスト方向28a
とは反対の方向にほぼ90°旋光され、次いで反射偏光
板30で全反射(鏡面反射)され、この反射光が液晶セ
ル21及び偏光板29を透過して表面側に出射される。
この状態は、上述した特定方向を除いて黒表示となり、
つまり背景が黒表示となる。
【0021】次に、図6(B)に示すように、液晶分子
28bが基板26、27面に対してほぼ垂直に立上がっ
た状態(オン状態)にある場合には、表面側から表面側
の偏光板29を透過して入射したP偏光成分の光は、液
晶セル21を旋光作用を受けずにそのまま透過し、次い
で反射偏光板30を透過し、次いで拡散反射板31で拡
散反射される。この拡散反射光のほとんどは、上述の場
合と同様にして、最終的には反射偏光板30を透過す
る。この透過光は、P偏光成分の光であるので、液晶セ
ル21を旋光作用を受けずにそのまま透過した後偏光板
29を透過して表面側に出射される。この状態は、白表
示となる。したがって、この実施形態の液晶表示装置に
よる表示は、鏡面反射による黒色背景部と拡散反射によ
る白色表示部による白黒表示となる。
28bが基板26、27面に対してほぼ垂直に立上がっ
た状態(オン状態)にある場合には、表面側から表面側
の偏光板29を透過して入射したP偏光成分の光は、液
晶セル21を旋光作用を受けずにそのまま透過し、次い
で反射偏光板30を透過し、次いで拡散反射板31で拡
散反射される。この拡散反射光のほとんどは、上述の場
合と同様にして、最終的には反射偏光板30を透過す
る。この透過光は、P偏光成分の光であるので、液晶セ
ル21を旋光作用を受けずにそのまま透過した後偏光板
29を透過して表面側に出射される。この状態は、白表
示となる。したがって、この実施形態の液晶表示装置に
よる表示は、鏡面反射による黒色背景部と拡散反射によ
る白色表示部による白黒表示となる。
【0022】なお、上記実施形態では、反射偏光板30
の裏面側に拡散反射板31を配置した場合について説明
したが、反射偏光板30の裏面側に拡散反射兼半透過板
を配置し、その裏面側にバックライトを配置するように
してもよい。この場合、明所ではバックライトを消灯し
て、この液晶表示装置を反射型として使用し、暗所では
バックライトを点灯して、この液晶表示装置を透過型と
して使用することになる。また、この発明は、ツイスト
ネマティク型の液晶表示装置に限らず、スーパーツイス
トネマティク型或るいはホモジニアス型の液晶表示装置
等にも適用することができる。
の裏面側に拡散反射板31を配置した場合について説明
したが、反射偏光板30の裏面側に拡散反射兼半透過板
を配置し、その裏面側にバックライトを配置するように
してもよい。この場合、明所ではバックライトを消灯し
て、この液晶表示装置を反射型として使用し、暗所では
バックライトを点灯して、この液晶表示装置を透過型と
して使用することになる。また、この発明は、ツイスト
ネマティク型の液晶表示装置に限らず、スーパーツイス
トネマティク型或るいはホモジニアス型の液晶表示装置
等にも適用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、拡散反射板で拡散反射された光の偏光状態がくずれ
ても、反射偏光板の反射作用と拡散反射板の拡散反射作
用とにより、最終的にはそのほとんどが反射偏光板を透
過することとなり、したがって拡散反射光のロスを少な
くし、拡散反射光による白色の輝度を上げることができ
る。
ば、拡散反射板で拡散反射された光の偏光状態がくずれ
ても、反射偏光板の反射作用と拡散反射板の拡散反射作
用とにより、最終的にはそのほとんどが反射偏光板を透
過することとなり、したがって拡散反射光のロスを少な
くし、拡散反射光による白色の輝度を上げることができ
る。
【図1】(A)はこの発明の一実施形態における液晶表
示装置の要部の断面図、(B)はその液晶セルの両配向
膜の配向処理方向等の光学軸の関係を説明する説明図。
示装置の要部の断面図、(B)はその液晶セルの両配向
膜の配向処理方向等の光学軸の関係を説明する説明図。
【図2】反射偏光板を説明するために示す斜視図。
【図3】反射偏光板の一部の断面図。
【図4】(A)は図1に示す液晶表示装置のオフ状態を
説明するために示す一部の断面図、(B)はオン状態を
説明するために示す一部の断面図。
説明するために示す一部の断面図、(B)はオン状態を
説明するために示す一部の断面図。
【図5】この発明の他の実施形態における液晶表示装置
の液晶セルの両配向膜の配向処理方向等の光学軸の関係
を説明する説明図。
の液晶セルの両配向膜の配向処理方向等の光学軸の関係
を説明する説明図。
【図6】(A)は図5に示す液晶表示装置のオフ状態を
説明するために示す一部の断面図、(B)はオン状態を
説明するために示す一部の断面図。
説明するために示す一部の断面図、(B)はオン状態を
説明するために示す一部の断面図。
【図7】(A)は従来の液晶表示装置の一例の一部の断
面図、(B)はその液晶セルの両配向膜の配向処理方向
等の光学軸の関係を説明する説明図。
面図、(B)はその液晶セルの両配向膜の配向処理方向
等の光学軸の関係を説明する説明図。
【図8】(A)は図7に示す液晶表示装置のオフ状態を
説明するために示す一部の断面図、(B)はオン状態を
説明するために示す一部の断面図。
説明するために示す一部の断面図、(B)はオン状態を
説明するために示す一部の断面図。
21 液晶セル 22、23 電極 24、25 配向膜 24a、25a 配向処理方向 26、27 基板 28 液晶 28a ツイスト方向 29 偏光板 29a 透過軸 30 反射偏光板 30s 反射軸 30p 透過軸 31 拡散反射板
Claims (4)
- 【請求項1】 相対向する面にそれぞれ電極及び配向膜
が設けられた一対の基板間に前記両電極間への印加電圧
に応じて複屈折性の変化する液晶が介在された液晶セル
と、この液晶セルの表面側に配置された偏光板と、前記
液晶セルの裏面側に配置され、互いにほぼ直交する方向
のうち一方の方向に沿った偏光成分の入射光を反射させ
る反射軸と他方の方向に沿った偏光成分の入射光を透過
させる透過軸とを有する反射偏光板と、この反射偏光板
の裏面側に配置され入射光を拡散反射させる拡散反射板
とを具備していることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記液晶の液晶分子は一方の基板から他
方の基板に向かって70°〜120°の角度で捩れるよ
うに配列し、前記偏光板の透過軸が前記液晶セルの表面
側の配向膜の配向処理方向とほぼ平行とされ、前記反射
偏光板の透過軸が前記液晶セルの裏面側の配向膜の配向
処理方向とほぼ平行とされていることを特徴とする請求
項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記液晶の液晶分子は一方の基板から他
方の基板に向かって70°〜120°の角度で捩れるよ
うに配列し、前記偏光板の透過軸が前記液晶セルの表面
側の配向膜の配向処理方向とほぼ平行とされ、前記反射
偏光板の透過軸が前記液晶セルの裏面側の配向膜の配向
処理方向とほぼ直交されていることを特徴とする請求項
1記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記拡散反射板は拡散反射機能と透過機
能を備えた拡散反射兼半透過板からなることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9284253A JPH11109336A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9284253A JPH11109336A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11109336A true JPH11109336A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17676143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9284253A Pending JPH11109336A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11109336A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999059023A1 (fr) * | 1998-05-12 | 1999-11-18 | Seiko Epson Corporation | Dispositif d'affichage et piece d'horlogerie electronique |
KR20010058312A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | 박종섭 | 반사형 액정 표시 장치 |
KR20020038520A (ko) * | 2000-11-16 | 2002-05-23 | 구사마 사부로 | 액정 표시 장치의 제조방법 및 액정 표시 장치 |
WO2003034133A1 (fr) * | 2001-10-12 | 2003-04-24 | Rohm Co., Ltd. | Appareil d'affichage a cristaux liquides, dispositif miroir, dispositif electrique dote d'un appareil d'affichage a cristaux liquides |
KR100393749B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2003-08-09 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 직교하는 2개의 편광성분의 한쪽을 투과하고 다른쪽을반사하는 편광소자를 이용한 액정표시장치 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9284253A patent/JPH11109336A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999059023A1 (fr) * | 1998-05-12 | 1999-11-18 | Seiko Epson Corporation | Dispositif d'affichage et piece d'horlogerie electronique |
US6519209B1 (en) | 1998-05-12 | 2003-02-11 | Seiko Epson Corporation | Display device and electronic watch |
KR100393749B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2003-08-09 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 직교하는 2개의 편광성분의 한쪽을 투과하고 다른쪽을반사하는 편광소자를 이용한 액정표시장치 |
KR20010058312A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | 박종섭 | 반사형 액정 표시 장치 |
KR20020038520A (ko) * | 2000-11-16 | 2002-05-23 | 구사마 사부로 | 액정 표시 장치의 제조방법 및 액정 표시 장치 |
WO2003034133A1 (fr) * | 2001-10-12 | 2003-04-24 | Rohm Co., Ltd. | Appareil d'affichage a cristaux liquides, dispositif miroir, dispositif electrique dote d'un appareil d'affichage a cristaux liquides |
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