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
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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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