JP2000292784A - Liquid crystal display device using reflective color filters - Google Patents
Liquid crystal display device using reflective color filtersInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型カラーフィルターを用いた液晶表示装
置において、外光によるカラーフィルターでの反射光を
防止するとともに液晶層セルにTFTが形成されている
場合の、受光時に発生する電気によるTFTの誤作動を
防止する。
【解決手段】 液晶層20の外側に1/4波長層22
と、コレステリック液晶層からなるカラーフィルター2
4と、光吸収型の2色性円偏光層30と、をこの順で備
えた液晶表示装置10。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device using a reflection type color filter which prevents light reflected by a color filter due to external light and generates light when receiving light when a TFT is formed in a liquid crystal layer cell. This prevents erroneous operation of the TFT due to electricity generated. A quarter wavelength layer (22) is provided outside a liquid crystal layer (20).
And a color filter 2 composed of a cholesteric liquid crystal layer
A liquid crystal display device 10 comprising, in this order, a light-absorbing dichroic circularly polarizing layer 30.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、反射型カラーフ
ィルターを用いた液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display using a reflection type color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】透過型カラー液晶表示装置は、液晶層の
背後からバックライト光を照射し、液晶層を透過した光
をカラーフィルターに通して液晶パネル表面から出射さ
せ、カラー表示をするようにしている。2. Description of the Related Art In a transmission type color liquid crystal display device, a backlight is illuminated from behind a liquid crystal layer, and light transmitted through the liquid crystal layer passes through a color filter and is emitted from the surface of the liquid crystal panel to perform color display. ing.
【0003】このようにした液晶表示装置としては、例
えば、特開平9−318807号公報に開示されるよう
な、2枚のガラス基板間にカラーフィルター用のコレス
テリック液晶を分散したコレステリック液晶層と1/4
波長板とを液晶層の入光側に配置したものがある。As such a liquid crystal display device, for example, a cholesteric liquid crystal layer in which a cholesteric liquid crystal for a color filter is dispersed between two glass substrates as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-318807 is disclosed. / 4
In some cases, a wave plate is disposed on the light incident side of the liquid crystal layer.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記のように、コレス
テリック液晶層と1/4波長板とを液晶層の入光側に配
置した構成の液晶表示装置は、液晶パネル表面から入射
した外光がコレステリック液晶層表面で反射し、液晶パ
ネル表面から出射するので、液晶ディスプレイの視認性
の悪化、コントラストの低下があり、表示品質が不十分
であるという問題点があった。As described above, in a liquid crystal display device having a configuration in which the cholesteric liquid crystal layer and the quarter-wave plate are arranged on the light incident side of the liquid crystal layer, external light incident from the surface of the liquid crystal panel is not affected. Since the light is reflected on the surface of the cholesteric liquid crystal layer and emitted from the surface of the liquid crystal panel, the visibility of the liquid crystal display is deteriorated, the contrast is lowered, and the display quality is insufficient.
【0005】また、液晶層にTFT(薄膜トランジス
タ)が形成されている場合に、受光時に発生する電気に
よりTFTが誤作動することがあるという問題点があっ
た。Further, when a TFT (thin film transistor) is formed on the liquid crystal layer, there is a problem that the TFT may malfunction due to electricity generated at the time of receiving light.
【0006】この発明は、上記従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、外光によるカラーフィルターでの
反射光を防止できるとともに液晶層にTFTが形成され
ている場合の、受光時に発生する電気によるTFTの誤
作動を防止するようにした反射型カラーフィルターを用
いた液晶表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to prevent reflected light from a color filter due to external light and to generate light at the time of receiving light when a TFT is formed in a liquid crystal layer. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device using a reflection type color filter which prevents a malfunction of a TFT due to electricity.
【0007】更に、外部から視認される表面に光吸収タ
イプの2色性円偏光板を用いると共に、この2色性円偏
光板に合わせて、液晶層のレタデーション値、旋光、ま
たは、液晶のダイレクタの変化を選択し、これにより、
光利用効率を低下させることなく、外光に起因する大幅
なコントラストの低下、視認性の悪化を防止し、コント
ラストの良好な反射型カラーフィルターを用いた液晶表
示装置を提供することを目的とする。Further, a light absorbing type dichroic circularly polarizing plate is used on the surface visible from the outside, and the retardation value of the liquid crystal layer, the optical rotation, or the director of the liquid crystal is adjusted in accordance with the dichroic circularly polarizing plate. The change of the
It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device using a reflection type color filter having a good contrast while preventing a significant decrease in contrast and a decrease in visibility due to external light without lowering light use efficiency. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】第1本発明は、請求項1
のように、光源と、この光源から出射される光のうち、
一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直線偏
光成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの液晶
に電界を印加する電極を含んでなり、前記液晶に電界を
印加してその光に対する旋光性を変化させ、これにより
前記直線偏光分離層を透過して入射する直線偏光光の、
液晶からの出射時の偏光面をシフトし、又は、シフトし
ないで透過する作用を有する液晶層と、この液晶層に対
して前記直線偏光分離層の反対側に配置され、液晶層か
ら入射した直線偏光の位相をπ/2シフトして円偏光光
として透過する1/4波長層と、この1/4波長層に対
して前記液晶層の反対側に配置されたコレステリック液
晶層からなり、前記1/4波長層から入射した円偏光光
のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分
を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルタ
ーと、このカラーフィルターに対して前記1/4波長層
の反対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した
右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円
偏光成分を吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、を備
えたことを特徴とする反射型カラーフィルターを用いた
液晶表示装置により上記目的を達成するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided:
And the light emitted from the light source,
It comprises a linearly polarized light separating layer that transmits one linearly polarized light component and reflects a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the linearly polarized light component, and a liquid crystal and an electrode that applies an electric field to the liquid crystal. The optical rotation of the light is changed, whereby the linearly polarized light transmitted through the linearly polarized light separating layer and incident thereon,
A liquid crystal layer having a function of shifting the polarization plane at the time of emission from the liquid crystal or transmitting without being shifted, and disposed on the opposite side of the linear polarization separation layer with respect to this liquid crystal layer, and a straight line incident from the liquid crystal layer. A 1/4 wavelength layer that shifts the phase of polarized light by π / 2 and transmits as circularly polarized light; and a cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the 1/4 wavelength layer. A color filter that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component of the circularly polarized light incident from the 波長 wavelength layer; A light absorption type dichroic circularly polarizing layer disposed on the opposite side of the / 4 wavelength layer, transmitting the right or left circularly polarized light component transmitted through the color filter, and absorbing the other circularly polarized light component; And characterized by having It is intended to achieve the above object by the liquid crystal display device using a reflection type color filter that.
【0009】第2発明は、請求項2のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する2
色性直線偏光層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、前記液晶に電界を印加してその光に
対する旋光性を変化させ、これにより前記2色性直線偏
光層を透過して入射する直線偏光光の、液晶からの出射
時の偏光面をシフトし、又は、シフトしないで透過する
作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記2色性
直線偏光層の反対側に配置され、液晶層から入射した直
線偏光の位相をπ/2シフトして円偏光光として透過す
る1/4波長層と、この1/4波長層に対して前記液晶
層の反対側に配置されたコレステリック液晶層からな
り、前記1/4波長層から入射した円偏光光のうち、右
または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過し、
他方の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、この
カラーフィルターに対して前記1/4波長層の反対側に
配置され、前記カラーフィルターを透過した右または左
の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を
吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、を備えたことを
特徴とする反射型カラーフィルターを用いた液晶表示装
置により上記目的を達成するものである。According to a second aspect of the present invention, a light source,
Among the light emitted from this light source, one of the linearly polarized light components is transmitted, and the linearly polarized light component in a direction orthogonal to the one is absorbed.
A liquid crystal and an electrode for applying an electric field to the liquid crystal; and applying an electric field to the liquid crystal to change the optical rotation of the liquid crystal, thereby transmitting the light through the dichroic linear polarizing layer. A liquid crystal layer having a function of shifting the plane of polarization of the linearly polarized light incident upon exit from the liquid crystal at the time of emission from the liquid crystal, or having a function of transmitting the light without being shifted, and an opposite of the dichroic linear polarizing layer to the liquid crystal layer. And a quarter-wave layer that shifts the phase of the linearly polarized light incident from the liquid crystal layer by π / 2 and transmits the circularly polarized light, and the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the quarter-wave layer. The cholesteric liquid crystal layer is disposed, and transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction among the circularly polarized light incident from the quarter wavelength layer,
A color filter that reflects the other circularly polarized light component; and a color filter that is disposed on the opposite side of the quarter wavelength layer with respect to the color filter and transmits the right or left circularly polarized light component that has passed through the color filter. And a light-absorbing dichroic circularly polarizing layer that absorbs the other circularly polarized light component.
【0010】第3発明は、請求項3のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する電
極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、レ
タデ−ション値が一定のまま液晶が面内で回転し、入射
する直線偏光光の位相を実質的に0〜πシフトさせて透
過する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記
直線偏光分離層の反対側に配置され、液晶層から入射し
た直線偏光の位相をπ/2シフトして円偏光光として透
過する1/4波長層と、この1/4波長層に対して前記
液晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層から
なり、前記1/4波長層から入射した円偏光光のうち、
右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、
このカラーフィルターに対して前記1/4波長層の反対
側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右また
は左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成
分を吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、を備えたこ
とを特徴とする反射型カラーフィルターを用いた液晶表
示装置により上記目的を達成するものである。According to a third aspect of the present invention, a light source includes:
It comprises a linearly polarized light separating layer that transmits one linearly polarized light component of the light emitted from the light source and reflects a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the linearly polarized light component, a liquid crystal, and an electrode that applies an electric field to the liquid crystal. A liquid crystal layer having the function of applying an electric field to the liquid crystal to rotate the liquid crystal in a plane while keeping the retardation value constant, and to shift the phase of the incident linearly polarized light substantially by 0 to π and transmit the light. A 波長 wavelength layer that is disposed on the opposite side of the linearly polarized light separating layer with respect to the liquid crystal layer and shifts the phase of linearly polarized light incident from the liquid crystal layer by π / 2 and transmits as circularly polarized light; The cholesteric liquid crystal layer is disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the quarter wavelength layer, and of the circularly polarized light incident from the quarter wavelength layer,
A color filter that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component,
A light absorption type that is disposed on the opposite side of the quarter-wave layer with respect to this color filter, transmits the right or left circularly polarized light component transmitted through the color filter, and absorbs the other circularly polarized light component. The above object is achieved by a liquid crystal display device using a reflective color filter, comprising: a dichroic circularly polarizing layer.
【0011】第4発明は、請求項4のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する2
色性直線偏光層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、
レタデ−ション値が一定のまま液晶が面内で回転し、入
射する直線偏光光の位相を実質的に0〜πシフトさせて
透過する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前
記2色性直線偏光層の反対側に配置され、液晶層から入
射した直線偏光の位相をπ/2シフトして円偏光光とし
て透過する1/4波長層と、この1/4波長層に対して
前記液晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層
からなり、前記液晶層から入射した円偏光光のうち、右
または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過し、
他方の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、この
カラーフィルターに対して前記1/4波長層の反対側に
配置され、前記カラーフィルターを透過した右または左
の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を
吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、を備えたことを
特徴とする反射型カラーフィルターを用いた液晶表示装
置により上記目的を達成するものである。According to a fourth aspect of the present invention, a light source includes:
Among the light emitted from this light source, one of the linearly polarized light components is transmitted, and the linearly polarized light component in a direction orthogonal to the one is absorbed.
It comprises a chromatic linearly polarizing layer, a liquid crystal and an electrode for applying an electric field to the liquid crystal, and by applying an electric field to the liquid crystal,
A liquid crystal layer having a function of rotating the liquid crystal in the plane while the retardation value is kept constant and transmitting the incident linearly polarized light by shifting the phase by substantially 0 to π; A 波長 wavelength layer that is disposed on the opposite side of the chromatic linear polarization layer and that shifts the phase of linearly polarized light incident from the liquid crystal layer by π / 2 and transmits as circularly polarized light; Consisting of a cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the liquid crystal layer, of the circularly polarized light incident from the liquid crystal layer, transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction,
A color filter that reflects the other circularly polarized light component; and a color filter that is disposed on the opposite side of the quarter wavelength layer with respect to the color filter and transmits the right or left circularly polarized light component that has passed through the color filter. And a light-absorbing dichroic circularly polarizing layer that absorbs the other circularly polarized light component.
【0012】第5発明は、請求項5のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層と、透過する光の位相を実質的に−π/2
〜π/2シフトさせるレタデ−ション値を有する液晶及
びこの液晶に電界を印加する電極を含んでなり、透過す
る光の位相を実質的に−π/2〜π/2シフトさせ右ま
たは左の旋光方向の円偏光光とする作用を有する液晶層
と、前記液晶層に対して前記直線偏光分離層の反対側に
配置されたコレステリック液晶層からなり、前記液晶層
から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向の
うち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反
射するカラーフィルターと、このカラーフィルターに対
して前記液晶層の反対側に配置され、前記カラーフィル
ターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の2色性円
偏光層と、を備えたことを特徴とする反射型カラーフィ
ルターを用いた液晶表示装置により上記目的を達成する
ものである。According to a fifth aspect of the present invention, a light source,
Of the light emitted from this light source, a linearly polarized light separating layer that transmits one linearly polarized light component and reflects a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the linearly polarized light component;
A liquid crystal having a retardation value that shifts by .pi. / 2 and an electrode that applies an electric field to the liquid crystal. The phase of transmitted light is substantially shifted by -.pi./2 to .pi. / 2 to the right or left. A liquid crystal layer having the function of circularly polarized light in the direction of optical rotation, and a cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the linearly polarized light separation layer with respect to the liquid crystal layer, of the circularly polarized light incident from the liquid crystal layer A color filter that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component, and is disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to this color filter, and the color filter is A light-absorbing dichroic circularly polarizing layer that transmits the transmitted right or left circularly polarized light component and absorbs the other circularly polarized light component. LCD The shown device is intended to achieve the above object.
【0013】第6発明は、請求項6のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する2
色性直線偏光層と、透過する光の位相を実質的に−π/
2〜π/2シフトさせるレタデ−ション値を有する液晶
及びこの液晶に電界を印加する電極を含んでなり、透過
する光の位相を実質的に−π/2〜π/2シフトさせ、
右または左の旋光方向の円偏光光とする作用を有する液
晶層と、前記液晶層に対して前記2色性直線偏光層の反
対側に配置されたコレステリック液晶層からなり、前記
液晶層から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光
方向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成
分を反射するカラーフィルターと、このカラーフィルタ
ーに対して前記液晶層の反対側に配置され、前記カラー
フィルターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成
分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の2
色性円偏光層と、を備えたことを特徴とする反射型カラ
ーフィルターを用いた液晶表示装置により上記目的を達
成するものである。According to a sixth aspect of the present invention, a light source includes:
Among the light emitted from this light source, one of the linearly polarized light components is transmitted, and the linearly polarized light component in a direction orthogonal to the one is absorbed.
The phase of the transmitted light is substantially -π /
A liquid crystal having a retardation value for shifting by 2 to π / 2 and an electrode for applying an electric field to the liquid crystal, wherein the phase of transmitted light is substantially shifted by -π / 2 to π / 2;
A liquid crystal layer having a function of producing circularly polarized light in the right or left optical rotation direction; and a cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the dichroic linearly polarizing layer with respect to the liquid crystal layer. A color filter that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component, and is disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to this color filter. And a light absorption type 2 that transmits the right or left circularly polarized light component transmitted through the color filter and absorbs the other circularly polarized light component.
The above object is achieved by a liquid crystal display device using a reflective color filter, comprising a chromatic circularly polarizing layer.
【0014】又、前記直線偏光分離層の前記液晶層側
に、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する2色性直線偏光層を設けるように
してもよい。Further, a dichroic linearly polarizing layer that transmits one linearly polarized light component and absorbs a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the linearly polarized light component may be provided on the liquid crystal layer side of the linearly polarized light separating layer. .
【0015】更に、前記直線偏光分離層を、複屈折性を
有するフィルムを3層以上に積層してなる平面状多層構
造とし、各層の平面内で互いに垂直な振動方向を持つ2
つの光のうちの、一方の光に対する厚さ方向に隣接する
層間における屈折率の差と、他方の光に対する厚さ方向
に隣接する層間における屈折率の差とが異なるようにし
てもよい。Further, the linearly polarized light separating layer has a planar multilayer structure in which three or more birefringent films are laminated, and has a vibration direction perpendicular to each other in the plane of each layer.
Of the two lights, the difference in refractive index between layers adjacent in the thickness direction with respect to one light may be different from the difference in refractive index between layers adjacent in the thickness direction with respect to the other light.
【0016】また、前記直線偏光分離層を、透過する光
の位相を実質的にπ/2シフトさせるレタデーション値
を有する位相差層と、コレステリック液晶層からなる旋
光選択層とから構成し、前記コレステリック液晶層を透
過した円偏光を、直線偏光に変換するようにしてもよ
い。The linearly polarized light separating layer comprises a retardation layer having a retardation value for substantially shifting the phase of transmitted light by π / 2, and an optical rotation selecting layer made of a cholesteric liquid crystal layer. The circularly polarized light transmitted through the liquid crystal layer may be converted to linearly polarized light.
【0017】また、前記2色性円偏光層は、2色性直線
偏光層の両面又は前記液晶層側の片面の一方に1/4波
長層を貼付けて又は直接形成して構成してもよい。The dichroic circularly polarizing layer may be formed by attaching a 1 / wavelength layer to one of both surfaces of the dichroic linearly polarizing layer or one of the surfaces on the liquid crystal layer side or directly forming the same. .
【0018】更に又、前記液晶層は、その液晶が2枚の
基板に挟持され、前記電極が一方の電極上に形成され、
前記電極に電圧を印加したときの電界方向が、前記基板
面と実質的に平行な部分を有し、液晶の大部分の液晶分
子の方向が前記基板面と実質的に平行なまま回転するモ
ードとしてもよい。Further, in the liquid crystal layer, the liquid crystal is sandwiched between two substrates, and the electrodes are formed on one of the electrodes.
A mode in which the direction of an electric field when a voltage is applied to the electrode has a portion substantially parallel to the substrate surface, and the direction of liquid crystal molecules of most of the liquid crystal rotates while being substantially parallel to the substrate surface. It may be.
【0019】本発明においては、直線偏光分離層または
2色性直線偏光層、1/4波長層、コレステリック液晶
層からなるカラーフィルター、2色性円偏光層及び液晶
層の組合せによって、外光によるカラーフィルターでの
反射光を防止できるとともに液晶層セルにTFTが形成
されている場合の、受光時に発生する電気によるTFT
の誤作動を防止する。In the present invention, a color filter composed of a linearly polarized light separating layer or a dichroic linearly polarized light layer, a quarter wavelength layer, a cholesteric liquid crystal layer, a combination of a dichroic circularly polarized light layer and a liquid crystal layer is used to control external light. The TFT generated by the light generated when receiving light when the TFT is formed in the liquid crystal layer cell while preventing the reflected light from the color filter.
To prevent malfunction.
【0020】また、この発明においては、外部から視認
される表面に光吸収タイプの2色性円偏光板を用いると
共に、この2色性円偏光板に合わせて、液晶層のレタデ
ーション値、旋光、または、液晶のダイレクタの変化を
選択し、これにより、光利用効率を低下させることな
く、外光に起因する大幅なコントラストの低下、視認性
の悪化を防止し、コントラストの良好なカラー表示を得
ることもできる。Further, in the present invention, a dichroic circularly polarizing plate of a light absorption type is used on the surface visible from the outside, and the retardation value of the liquid crystal layer, the optical rotation, Alternatively, a change in the director of the liquid crystal is selected, thereby preventing a significant decrease in contrast and visibility due to external light without lowering the light use efficiency, and obtaining a color display with good contrast. You can also.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の例を図
面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0022】図1に示されるように、本発明の実施の形
態の第1例に係る反射型カラーフィルターを用いた液晶
表示装置10は、無偏光光を出射する光源12と、この
光源12から入射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層14と、液晶26及びこの液晶26に電界
を印加する電極28A,28B(図2参照)を含んでな
り、前記液晶26に電界を印加して液晶の光に対する旋
光性を変化させ、これにより前記直線偏光分離層14を
透過して入射する直線偏光光の、液晶26からの出射時
の偏光面をシフトし、又は、シフトしないで透過する作
用を有する液晶層20と、この液晶層20に対して前記
直線偏光分離層14の反対側に配置され、液晶層20か
ら入射した直線偏光の位相をπ/2シフトして円偏光光
として透過する1/4波長層22と、この1/4波長層
22に対して前記液晶層20の反対側に配置されたコレ
ステリック液晶層からなり、前記液晶層20から入射し
た円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の
円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラ
ーフィルター24と、このカラーフィルター24に対し
て前記1/4波長層22の反対側に配置され、前記カラ
ーフィルター24を透過した右または左の旋光方向の円
偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収
型の2色性円偏光層30と、を備えて構成されている。As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device 10 using a reflection type color filter according to a first embodiment of the present invention has a light source 12 for emitting unpolarized light, Among the incident light, the linearly polarized light separating layer 14 that transmits one linearly polarized light component and reflects the linearly polarized light component in a direction orthogonal to the linearly polarized light component, the liquid crystal 26, and the electrodes 28A and 28B ( 2), an electric field is applied to the liquid crystal 26 to change the optical rotation of the liquid crystal to light, whereby the linearly polarized light transmitted through the linearly polarized light separating layer 14 and incident on the liquid crystal 26 A liquid crystal layer 20 having a function of shifting the polarization plane at the time of emission or transmitting without being shifted, and disposed on the opposite side of the linear polarization separation layer 14 with respect to the liquid crystal layer 20, and Linear deviation And a cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 20 with respect to the quarter wavelength layer 22 and transmitting a circularly polarized light by shifting the phase by π / 2. A color filter 24 that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component of the circularly polarized light incident from the liquid crystal layer 20; A light-absorbing dichroic filter which is disposed on the opposite side of the quarter wavelength layer 22 and transmits the right or left circularly polarized light component transmitted through the color filter 24 and absorbs the other circularly polarized light component. And a circularly polarizing layer 30.
【0023】図1中、符号R、L(図3参照)は、それ
ぞれ右旋円偏光、左旋円偏光を示している。又、「←
→」、「・」はそれぞれ直線偏光の電場振動ベクトルを
示しており、「←→」は紙面面内方向、「・」は紙面に
垂直な方向である。In FIG. 1, symbols R and L (see FIG. 3) indicate right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light, respectively. Also, "←
“→” and “•” indicate electric field vibration vectors of linearly polarized light, respectively, “← →” indicates an in-plane direction of the paper, and “•” indicates a direction perpendicular to the paper.
【0024】前記光源12は、透明電極を有した透明樹
脂シートに挟持された薄膜状のエレクトロルミネッセン
ス等からなる透明薄膜状白色面光源であって、その背面
側(図1において下側)には、例えば金属薄膜からなる
反射層12Aが配置されている。The light source 12 is a transparent thin-film white surface light source made of thin-film electroluminescence or the like sandwiched between transparent resin sheets having transparent electrodes, and has a rear side (lower side in FIG. 1) on its rear side. For example, a reflection layer 12A made of a metal thin film is disposed.
【0025】この反射層12Aは、光源12から出射
し、直線偏光分離層14において反射された例えば、
「・」の直線偏光成分を再度直線偏光分離層14方向に
反射し、このとき直線偏光成分の位相を反転させ、又
は、無偏光な状態にし、直線偏光分離層14を透過でき
る「←→」の直線偏光成分として、光利用率を向上させ
ている。The reflection layer 12A emits light from the light source 12 and is reflected by the linearly polarized light separation layer 14, for example,
The linearly polarized light component of “•” is reflected again in the direction of the linearly polarized light separation layer 14, and at this time, the phase of the linearly polarized light component is inverted, or the state is unpolarized, and the light can pass through the linearly polarized light separation layer 14. As a linearly polarized light component, the light utilization factor is improved.
【0026】前記直線偏光分離層14は、複屈折性を有
するフィルムを3層以上に積層してなる平面状多層構造
とし、各層の平面内で互いに垂直な振動方向を持つ2つ
の光のうちの、一方の光に対する厚さ方向に隣接する層
間における屈折率の差と、他方の光に対する厚さ方向に
隣接する層間における屈折率の差とが異なるようにして
もよい。The linearly polarized light separating layer 14 has a planar multilayer structure formed by laminating three or more films having birefringence. Of the two lights having vibration directions perpendicular to each other in the plane of each layer. Alternatively, the difference in refractive index between layers adjacent in the thickness direction for one light may be different from the difference in refractive index between layers adjacent in the thickness direction for the other light.
【0027】上記のような、複屈折性を有するフィルム
は、例えば特開平3−75705号公報等に開示されて
いるように、ポリカーボネ−ト系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、酢酸セルロース系
樹脂等の面内複屈折性(屈折率異方性)を示す物質を延
伸等の方法によって得ることができる。The film having birefringence as described above is, for example, as disclosed in JP-A-3-75705, etc., such as a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyvinyl alcohol resin, and a cellulose acetate. A material exhibiting in-plane birefringence (refractive index anisotropy) such as a system resin can be obtained by a method such as stretching.
【0028】例えば、隣り合う複屈折性層(フィルム)
のX軸方向に振動する光線に対する屈折率は実質的にn
xで同じであり、X軸方向での隣接する層間の屈折率差
Δnx(=|nx−nx|)は実質的に0である。For example, adjacent birefringent layers (films)
Has a refractive index of substantially n for a light beam oscillating in the X-axis direction.
x, and the refractive index difference Δnx (= | nx−nx |) between adjacent layers in the X-axis direction is substantially zero.
【0029】これに対して、例えば、3層の複屈折性層
のうち第1層と第3層のY軸方向に振動する光線に対す
る屈折率を共にny1とし、第2層における同方向の屈
折率をny2(≠ny1)とすると、Y軸方向での隣接す
る層間の屈折率Δnyは実質的に0でない。On the other hand, for example, among the three birefringent layers, the refractive indices of the first layer and the third layer with respect to the light vibrating in the Y-axis direction are both ny1, and the refraction of the second layer in the same direction is ny1. Assuming that the refractive index is ny2 (≠ ny1), the refractive index Δny between adjacent layers in the Y-axis direction is not substantially zero.
【0030】前記屈折率差の大きい方向(Y軸方向)に
振動する光の反射は、屈折率差の小さい方向(X軸方
向)に振動する光の反射よりも大きく、又、X軸方向の
光の透過はY軸方向の光透過よりも大きくなる。The reflection of light oscillating in the direction in which the refractive index difference is large (Y-axis direction) is greater than the reflection of light oscillating in the direction of small refractive index difference (X-axis direction). Light transmission is greater than light transmission in the Y-axis direction.
【0031】このため、X軸方向に振動する光にとっ
て、直線偏光分離層14が、平面状多層構造であって
も、屈折率が実質的に同一であるので、直線偏光分離層
14への入射面及び出射面の2箇所でわずかな表面反射
が生じるのみである。Therefore, even if the linearly polarized light separating layer 14 has a planar multilayer structure, the refractive index of the light oscillating in the X-axis direction is substantially the same. Only a slight surface reflection occurs at two points, the surface and the exit surface.
【0032】これに対して、Y軸方向に振動する光にと
っては、平面状多層構造体内の屈折率が各層間で異なる
ので、直線偏光分離層14全体への入射面及び出射面の
みならず、各層間で表面(界面)反射が起こり、複屈折
率層の層数が多いほどY軸方向に振動する光の反射回数
が多くなる。On the other hand, for the light oscillating in the Y-axis direction, the refractive index in the planar multilayer structure is different between the respective layers. Surface (interface) reflection occurs between the layers, and the greater the number of birefringent layers, the greater the number of times of reflection of light vibrating in the Y-axis direction.
【0033】また、前記直線偏光分離層14は、透過す
る光の位相を実質的にπ/2シフトさせるレタデーショ
ン値を有する位相差層と、コレステリック液晶層からな
る旋光選択層とから構成し、前記コレステリック液晶層
を透過した円偏光を、直線偏光に変換するようにして、
前記一方の光である「←→」の直線偏光成分を透過し、
他方の光である「・」の直線偏光成分を反射するように
してもよい。The linearly polarized light separating layer 14 comprises a retardation layer having a retardation value for shifting the phase of transmitted light substantially by π / 2, and an optical rotation selecting layer comprising a cholesteric liquid crystal layer. By converting circularly polarized light transmitted through the cholesteric liquid crystal layer into linearly polarized light,
Transmit the linearly polarized light component of `` ← → '' which is the one light,
You may make it reflect the linearly polarized light component of "." Which is the other light.
【0034】又、前記液晶層20は、更に詳細には図2
(A)に示されるように、2枚の基板32A、32Bに挟
持された前記液晶26と、図2(A)において上側の基板
32Aの下側面および下側の基板32Bの上側面に配置
され、液晶26を厚さ方向に挟み込む前記一対の画素電
極28A、28Bと、を備えて構成されている。The liquid crystal layer 20 is shown in more detail in FIG.
As shown in FIG. 2A, the liquid crystal 26 sandwiched between two substrates 32A and 32B is disposed on the lower surface of the upper substrate 32A and the upper surface of the lower substrate 32B in FIG. 2A. , And the pair of pixel electrodes 28A and 28B sandwiching the liquid crystal 26 in the thickness direction.
【0035】前記液晶層20における液晶26は、TN
(Twisted Nematic)型であり、前記画素電極28A、
28Bから電界を印加して液晶の旋光性を変化させ、こ
れにより前記直線偏光分離層14を透過して入射する直
線偏光光の、液晶26からの出射時の偏光方向をシフト
する作用を有するように調整されている。The liquid crystal 26 in the liquid crystal layer 20 is TN
(Twisted Nematic) type, and the pixel electrode 28A,
An electric field is applied from the liquid crystal 28B to change the optical rotation of the liquid crystal, thereby having a function of shifting the polarization direction of the linearly polarized light that is transmitted through the linearly polarized light separating layer 14 and exits from the liquid crystal 26. Has been adjusted.
【0036】この調整は、液晶層材料、配向膜材料、セ
ル構成を考慮して既知の様々な液晶により行うことがで
きる。This adjustment can be performed using various known liquid crystals in consideration of the liquid crystal layer material, the alignment film material, and the cell configuration.
【0037】なお、液晶層20は、図2(B)に示され
るように、前期1/4波長層22及びカラーフィルタ2
4を基板32Aと画素電極28Aとの間にこれらと一体
的に配置した構成であってもよい。As shown in FIG. 2B, the liquid crystal layer 20 includes the first quarter wavelength layer 22 and the color filter 2.
4 may be disposed integrally between the substrate 32A and the pixel electrode 28A.
【0038】前記1/4波長層22は、結晶あるいは光
学ガラスをその基板としたポリイミド等の高分子材料か
らなる位相板であり、入射する直線偏光を円偏光に、ま
たは、その逆に、変換する作用を備えている。The quarter-wavelength layer 22 is a phase plate made of a polymer material such as polyimide using crystal or optical glass as its substrate, and converts incident linearly polarized light into circularly polarized light or vice versa. It has the action to do.
【0039】前記カラーフィルター24は、例えば、特
開平9−318807号公報に開示されるようなコレス
テリック液晶層により構成されている。The color filter 24 is composed of, for example, a cholesteric liquid crystal layer as disclosed in JP-A-9-318807.
【0040】なお、図1〜図17は液晶層の1画素、及
び、これに対応する各部分を示している。前記カラーフ
ィルター24は、図に示されているように、1画素につ
きR,G,Bの領域を有し、各領域はそれぞれの波長領
域の光のみを透過し、他の波長領域の光を反射するよう
にされている。FIGS. 1 to 17 show one pixel of the liquid crystal layer and each part corresponding thereto. As shown in the drawing, the color filter 24 has R, G, and B regions for each pixel, and each region transmits only light in each wavelength region and transmits light in other wavelength regions. It is made to reflect.
【0041】前記光吸収タイプの2色性円偏光層30
は、透過軸方向の偏光光を透過し、透過軸と直交する方
向の偏光光のほとんどを吸収するポラロイド(商品名)
等の2色性の偏光材からなる2色性直線偏光層の片面又
は両面に、その光吸収軸に対して、λ/4位相差層を、
その進相軸又は遅相軸が45度の角度になるように積層
する等の方法により構成されている。片面の場合、1/
4λ位相差層は2色性直線偏光層の、前記液晶層20側
に設ける。The light absorbing type dichroic circularly polarizing layer 30
Is a polaroid that transmits polarized light in the direction of the transmission axis and absorbs most of the polarized light in the direction perpendicular to the transmission axis.
A λ / 4 retardation layer on one or both sides of a dichroic linear polarizing layer made of a dichroic polarizing material with respect to its light absorption axis;
It is constituted by a method such as laminating such that the fast axis or the slow axis forms an angle of 45 degrees. For one side, 1 /
The 4λ retardation layer is provided on the liquid crystal layer 20 side of the dichroic linear polarizing layer.
【0042】この液晶表示装置10において、光源12
からの無偏光光は、直線偏光分離層14において一方の
「←→」の直線偏光成分が透過され、これと直交方向の
「・」の直線偏光成分が反射される。In the liquid crystal display device 10, the light source 12
Is transmitted through the linearly polarized light separating layer 14, and the linearly polarized light component of “•” in the direction orthogonal to this is reflected.
【0043】反射された直線偏光成分は、光源12の背
面の反射層12Aで反射される際に、「←→」の直線偏
光成分に変換され、又は、光路中に配置された光拡散板
等(図示せず)によって無偏光な状態となって、直線偏
光分離層14を透過し、液晶層20に到達する。When the reflected linearly polarized light component is reflected by the reflection layer 12A on the back surface of the light source 12, it is converted into a linearly polarized light component of “← →”, or a light diffusing plate or the like disposed in the optical path. A non-polarized state occurs due to (not shown), the light passes through the linearly polarized light separating layer 14 and reaches the liquid crystal layer 20.
【0044】液晶層20における液晶26に画素電極2
8A、28Bから電圧を印加することによって、液晶の
捩れ状態が変化し、これによって液晶層20を通過する
直線偏光光は、出射時の偏光方向が最大でπ/2シフト
されたとき「・」の直線偏光、また、シフトゼロのとき
は、「←→」の直線偏光となって液晶層20から出射
し、1/4波長層22に入射する。The pixel electrode 2 is applied to the liquid crystal 26 in the liquid crystal layer 20.
By applying a voltage from 8A and 28B, the twisted state of the liquid crystal changes, and as a result, the linearly polarized light passing through the liquid crystal layer 20 becomes “•” when the polarization direction at the time of emission is shifted by π / 2 at the maximum. When the shift is zero, the light is emitted from the liquid crystal layer 20 as linearly polarized light “← →”, and is incident on the 1 / wavelength layer 22.
【0045】1/4波長層22に入射した「←→」の直
線偏光光は、図1中、符号Rで示される、右旋円偏光、
「・」の直線偏光光は、図3中、Lで示される、左旋円
偏光となって、1/4波長層22から出射する。The linearly polarized light “← →” incident on the 波長 wavelength layer 22 is a right-handed circularly polarized light indicated by a symbol R in FIG.
The linearly polarized light of “•” becomes left-handed circularly polarized light indicated by L in FIG.
【0046】前記カラーフィルター24を構成するコレ
ステリック液晶層の透過旋光方向を右旋円偏光、左旋円
偏光の一方、この場合は、右旋円偏光Rと一致させてお
けば、前記右旋円偏光Rはカラーフィルター24を透過
し、左旋円偏光Lの場合は、図3に示されるように、前
記カラーフィルター24で反射される。If the direction of the transmitted rotatory light of the cholesteric liquid crystal layer constituting the color filter 24 is coincident with the right-handed circularly polarized light or the left-handed circularly polarized light, in this case, the right-handed circularly polarized light R can be obtained. R is transmitted through the color filter 24 and, in the case of left-handed circularly polarized light L, is reflected by the color filter 24 as shown in FIG.
【0047】ここで、前記2色性円偏光層30を透過す
る旋光方向を右旋円偏光Rとして前記カラーフィルター
24に一致させておけば、カラーフィルター24を透過
した前記右旋円偏光Rは2色性円偏光層30を透過し、
図1に示されるように明表示となり、左旋円偏光Lの場
合は、図3に示されるように、暗表示となる。Here, if the direction of optical rotation passing through the dichroic circularly polarizing layer 30 is made to correspond to the color filter 24 as right-handed circularly polarized light R, the right-handed circularly polarized light R transmitted through the color filter 24 becomes Transmitted through the dichroic circularly polarizing layer 30,
As shown in FIG. 1, the display becomes bright, and in the case of the left-handed circularly polarized light L, the display becomes dark as shown in FIG.
【0048】従って、液晶26での旋光作用の大きさに
逆比例して前記2色性円偏光層30を透過する光量が大
きくなり、これにより階調表示が可能となる。Accordingly, the amount of light transmitted through the dichroic circularly polarizing layer 30 increases in inverse proportion to the magnitude of the optical rotation in the liquid crystal 26, thereby enabling gradation display.
【0049】また、前記2色性円偏光層30は、光吸収
タイプであって、外光(無偏光光)が2色性円偏光層3
0の表面に入射しても、その50%が吸収されるので、
液晶層側にTFTが形成されている場合でも、受光量低
減により受光時に発生する電気によるTFTの誤作動を
抑制することができる。また、残りの50%(右旋円偏
光R)が透過し、これはカラーフィルター24をも透過
するので、液晶パネル表面に戻る反射成分がほとんどな
く、液晶表示装置10における画面のコントラストの低
下を大幅に抑制することができる。The dichroic circularly polarizing layer 30 is of a light absorption type, and external light (non-polarized light) is supplied to the dichroic circularly polarizing layer 3.
Even if it is incident on the surface of 0, 50% of it is absorbed,
Even when a TFT is formed on the liquid crystal layer side, a malfunction of the TFT due to electricity generated at the time of light reception can be suppressed by reducing the amount of received light. Further, the remaining 50% (right-handed circularly polarized light R) is transmitted, and this also transmits through the color filter 24, so that there is almost no reflection component returning to the liquid crystal panel surface, and the reduction of the screen contrast in the liquid crystal display device 10 is prevented. It can be greatly suppressed.
【0050】ここで、前記直線偏光分離層14は、光源
12からの無偏光光の内の、「・」の直線偏光成分を1
00%反射できない場合がある。従って、反射されなか
った直線偏光成分が液晶層20及び1/4波長層22を
経て、左旋円偏光光としてカラーフィルタ24に到達
し、ここで反射され、再度、1/4波長層22及び液晶
層20を経て、「・」の直線偏光光として、直線偏光分
離層14に到達し、ここで再度反射されることがある。Here, the linearly polarized light separating layer 14 converts the linearly polarized light component of "."
There is a case where reflection cannot be performed by 00%. Accordingly, the unpolarized linearly polarized light component passes through the liquid crystal layer 20 and the 波長 wavelength layer 22 and reaches the color filter 24 as left-handed circularly polarized light, is reflected there, and is again reflected by the 4 wavelength layer 22 and the liquid crystal. After passing through the layer 20, it may reach the linearly polarized light separation layer 14 as linearly polarized light of “•” and be reflected again there.
【0051】これにより、カラーフィルタ24と直線偏
光分離層14との間で「・」の直線偏光光が多重反射を
生じ、画面のコントラスト低下をもたらすということが
ある。As a result, the linearly polarized light of “•” may cause multiple reflections between the color filter 24 and the linearly polarized light separating layer 14, which may lower the contrast of the screen.
【0052】これに対しては、図1及び図3において、
2点鎖線で示されるように、「←→」の直線偏光成分を
透過し、これと直交方向の「・」の直線偏光成分を吸収
する2色性直線偏光層36を設けるようにする。On the other hand, in FIGS. 1 and 3,
As shown by the two-dot chain line, a dichroic linear polarizing layer 36 that transmits the linearly polarized light component of “← →” and absorbs the linearly polarized light component of “•” in the direction perpendicular to the line is provided.
【0053】このようにすると、光源12からの無偏光
光の内、液晶層20及び直線偏光分離層14を透過し
た、「・」の直線偏光成分が、2色性直線偏光層36に
おいて吸収されて、前述のような、直線偏光分離層14
とカラーフィルタ24との間の多重反射が発生しないの
で、多重反射による画面のコントラスト低下を防止する
ことができる。In this way, of the unpolarized light from the light source 12, the linearly polarized light component “•” transmitted through the liquid crystal layer 20 and the linearly polarized light separating layer 14 is absorbed by the dichroic linearly polarized light layer 36. As described above, the linearly polarized light separating layer 14
Since no multiple reflection occurs between the image and the color filter 24, it is possible to prevent a decrease in the contrast of the screen due to the multiple reflection.
【0054】即ち、この2色性直線偏光層36は、透過
軸方向の偏光光、「←→」の直線偏光成分を透過し、透
過軸と直交する方向の「・」の直線偏光成分ほとんどを
吸収するものであり、ポラロイド(商品名)等の2色性
の偏光材から構成されている。That is, the dichroic linear polarizing layer 36 transmits the polarized light in the transmission axis direction and the linearly polarized light component of “← →”, and converts almost all of the linearly polarized light component of “•” in the direction orthogonal to the transmission axis. It absorbs and is made of a dichroic polarizing material such as Polaroid (trade name).
【0055】次に、図4、図5に示される本発明の実施
の形態の第2例に係る反射型カラーフィルターを用いた
液晶表示装置40について説明する。Next, a liquid crystal display device 40 using a reflection type color filter according to a second embodiment of the present invention shown in FIGS. 4 and 5 will be described.
【0056】この液晶表示装置40は、前記実施の形態
の第1例に係る液晶表示装置10における直線偏光分離
層14の代りに前記2色性直線偏光層36と同一構成の
2色性直線偏光層42を設けたものである。他の構成
は、前記実施の形態の第1例に係る液晶表示装置10に
おけると同一であるので、同一部分に同一符号を用いる
ことにより説明を省略する。実施の形態の第3例以降の
液晶表示装置についても同様とする。The liquid crystal display device 40 has a dichroic linearly polarized light having the same configuration as the dichroic linearly polarizing layer 36 instead of the linearly polarized light separating layer 14 in the liquid crystal display device 10 according to the first embodiment of the present invention. The layer 42 is provided. The other configuration is the same as that of the liquid crystal display device 10 according to the first example of the above-described embodiment, and the description will be omitted by using the same reference numerals for the same portions. The same applies to the liquid crystal display devices of the third and subsequent examples of the embodiment.
【0057】したがって、この液晶表示装置40におい
て、光源12からの無偏光光は、2色性直線偏光層42
において一方の「←→」の直線偏光成分が透過されるこ
とは、液晶表示装置10におけると同一であるが、これ
と直交方向の「・」の直線偏光成分が反射されることな
く吸収されてしまうので、反射層12Aで反射され、
「←→」の直線偏光成分に変換されることがない。光源
12からの背面方向の光のみが反射層12Aで反射さ
れ、2色性直線偏光層42に戻される。Therefore, in the liquid crystal display device 40, the unpolarized light from the light source 12 is transmitted to the dichroic linear polarizing layer 42.
The transmission of one of the linearly polarized light components of “← →” is the same as in the liquid crystal display device 10, but the linearly polarized light component of “•” in the direction orthogonal to this is absorbed without being reflected. Is reflected by the reflective layer 12A,
It is not converted to a linearly polarized light component of “← →”. Only light in the back direction from the light source 12 is reflected by the reflective layer 12A and returned to the dichroic linearly polarizing layer 42.
【0058】2色性直線偏光層42を透過した「←→」
の直線偏光成分は液晶層20に入射し、以後は、前記実
施の形態の第1例に係る液晶表示装置10におけると同
一過程で明表示(図4参照)や暗表示(図5参照)を行
う。“← →” transmitted through the dichroic linear polarizing layer 42
Is incident on the liquid crystal layer 20, and thereafter, the bright display (see FIG. 4) and the dark display (see FIG. 5) are performed in the same process as in the liquid crystal display device 10 according to the first example of the embodiment. Do.
【0059】次に、図6〜図10に示される本発明の実
施の形態の第3例に係る反射型カラーフィルターを用い
た液晶表示装置50について説明する。Next, a liquid crystal display device 50 using a reflection type color filter according to a third embodiment of the present invention shown in FIGS. 6 to 10 will be described.
【0060】この液晶表示装置50は、前記実施の形態
の第1例に係る液晶表示装置10における液晶層20を
他の構成の液晶層52に代えたものである。In the liquid crystal display device 50, the liquid crystal layer 20 in the liquid crystal display device 10 according to the first example of the embodiment is replaced with a liquid crystal layer 52 having another configuration.
【0061】この液晶層52は、図7に示されるよう
に、IPS型の液晶54及びこの液晶54に電界を印加
する画素電極56A,56Bを含んでなり、前記液晶5
4に電界を印加して、レタデ−ション値が一定のまま液
晶が面内で回転し、そのダイレクタDの方向が変化する
ことにより、入射する直線偏光光の位相を実質的に0〜
πシフトさせて透過する作用を有するものである。As shown in FIG. 7, the liquid crystal layer 52 includes an IPS type liquid crystal 54 and pixel electrodes 56A and 56B for applying an electric field to the liquid crystal 54.
When an electric field is applied to the liquid crystal 4 and the retardation value is kept constant, the liquid crystal is rotated in the plane, and the direction of the director D is changed.
It has a function of transmitting by shifting by π.
【0062】更に、前記液晶層52の構成を、図7
(A)、図7(B)、図8を参照して詳細に説明する。Further, the structure of the liquid crystal layer 52 is shown in FIG.
This will be described in detail with reference to FIGS.
【0063】液晶層52は、図7(A)に示されるよう
に、2枚の基板58A、58Bに挟持された前記液晶5
4と、図7(A)において下側の基板58Aの上側面に
これと平行方向に離間して配置された前記画素電極56
A、56B、を備えて構成され、画素電極56A、56
B間に回路59から電圧を印加したときの電界方向が、
基板面に実質的に平行で、液晶54内の大部分の液晶分
子のダイレクタDの方向が基板面に実質的に平行なまま
回転するモード(一般的にIPS(In PlainSwitchin
g)モードと呼ばれている。)で作動するようにされて
いる。As shown in FIG. 7A, the liquid crystal layer 52 includes the liquid crystal layer 5 sandwiched between two substrates 58A and 58B.
7 and the pixel electrode 56 disposed on the upper surface of the lower substrate 58A in FIG.
A, 56B, and the pixel electrodes 56A, 56B.
The direction of the electric field when a voltage is applied from the circuit 59 during B is
A mode in which the direction of the director D of most of the liquid crystal molecules in the liquid crystal 54 is substantially parallel to the substrate surface and rotates while being substantially parallel to the substrate surface (typically, IPS (In Plain Switchin).
g) Called mode. ).
【0064】なお、液晶層52は、図7(B)に示され
るように、前期1/4波長層22及びカラーフィルタ2
4を基板58Bと液晶54との間にこれらと一体的に配
置した構成であってもよい。As shown in FIG. 7B, the liquid crystal layer 52 includes the first quarter wavelength layer 22 and the color filter 2.
4 may be disposed between the substrate 58B and the liquid crystal 54 and integrally therewith.
【0065】更に、前記液晶54内におけるダイレクタ
Dの方向について詳述する。図8に示されるように、前
記画素電極56A、56B間に電界が印加されてた状態
では、液晶のダイレクタDの方向が紙面に対して実質的
に垂直な方向に動き、図9に示されるように、画素電極
56A、56B間に電界が印加されない状態では、液晶
のダイレクタDは紙面に対して実質的に平行な方向へ動
くようにされている。Further, the direction of the director D in the liquid crystal 54 will be described in detail. As shown in FIG. 8, in a state where an electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B, the direction of the director D of the liquid crystal moves in a direction substantially perpendicular to the paper surface, and is shown in FIG. As described above, when no electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B, the director D of the liquid crystal is made to move in a direction substantially parallel to the paper surface.
【0066】図8における液晶は誘電率異方性Δεが正
の場合を図示したが、誘電率異方性Δεが負の場合は、
前記画素電極56A、56B間に電界が印加されていな
い状態では、液晶のダイレクタDの方向が紙面に対して
実質的に平行な方向となり、画素電極56A、56B間
に電界が印加された状態では、液晶のダイレクタDは紙
面に対して実質的に垂直な方向へ動くようにされてい
る。FIG. 8 shows a case where the dielectric anisotropy Δε is positive for the liquid crystal, but when the dielectric anisotropy Δε is negative,
In the state where no electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B, the direction of the director D of the liquid crystal is substantially parallel to the paper surface, and in the state where the electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B. The liquid crystal director D is adapted to move in a direction substantially perpendicular to the plane of the paper.
【0067】ここで、前記液晶54は、透過する光の位
相を実質的にπシフトするレタデーション値を有するよ
うに調整されており、画素電極56A、56B間の電界
の印加の有無に拘らず、レタデーション値がほとんど同
一である。この調整は液晶の複屈折及び厚さを制御する
ことによって既知の様々な液晶、例えば、ネマチック
(Nn)液晶により、行うことができる。又液晶のダイ
レクタDの方向は共に、実質的に基板58A、58Bに
対して平行である。Here, the liquid crystal 54 is adjusted so as to have a retardation value that substantially shifts the phase of transmitted light by π, and regardless of whether or not an electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B. The retardation values are almost the same. This adjustment can be performed with various known liquid crystals, for example, a nematic (Nn) liquid crystal by controlling the birefringence and thickness of the liquid crystal. The direction of the director D of the liquid crystal is substantially parallel to the substrates 58A and 58B.
【0068】なお、前記「実質的に0〜πシフトす
る」、及び「実質的に基板58A、58Bと平行」にお
ける「実質的に」は、例えば、液晶のプレチルト角や、
種々の外乱等で理想的な状態から若干ずれる場合も包含
する意味である。Note that “substantially” in the above “substantially shift by 0 to π” and “substantially parallel to the substrates 58A and 58B” is, for example, a pretilt angle of a liquid crystal,
It is meant to include a case where the ideal state slightly deviates due to various disturbances or the like.
【0069】又、前記「実質的に0〜πシフトする」
は、液晶54自体で位相を実質的に変化させ、あるい
は、液晶層52とは別の位相差層を、液晶層52の一方
および/または他方に隣接して設け、液晶54と位相差
層との相互作用によりこれらを透過する光の位相を実質
的に0〜πシフトする意味である。The above-mentioned “substantially shifts by 0 to π”
Is to substantially change the phase of the liquid crystal 54 itself, or to provide a phase difference layer different from the liquid crystal layer 52 adjacent to one and / or the other of the liquid crystal layer 52 so that the liquid crystal 54 and the phase difference layer Means that the phase of light passing therethrough is substantially shifted by 0 to π.
【0070】又、1/4波長層22により直線偏光光の
位相がπ/2シフトされると円偏光光になる。When the phase of the linearly polarized light is shifted by π / 2 by the 波長 wavelength layer 22, the light becomes circularly polarized light.
【0071】上記シフトについて、図10に示されるポ
アンカレの球を用いて説明する。The shift will be described with reference to the Poincare sphere shown in FIG.
【0072】ポアンカレの球は、偏光を記述したり、位
相が変化したときの偏光の形がどのように変わるかを調
べたりするときに用いるものであり、図10において、
球の上下の両極はそれぞれ左旋円偏光と右旋円偏光とを
表わし、赤道上の点は直線偏光、その他の点は楕円偏光
をそれぞれ示す。The Poincare sphere is used to describe the polarization and to examine how the shape of the polarization changes when the phase changes. In FIG.
The upper and lower poles of the sphere represent left-handed circularly polarized light and right-handed circularly polarized light, respectively. Points on the equator represent linearly polarized light, and the other points represent elliptically polarized light, respectively.
【0073】又、赤道上の任意の点Hは水平偏光を示
し、点Hを通る直径の反対側にある赤道上の点Vは垂直
偏光を示す。互いに垂直な偏光は1つの直径の両端の点
で表わされることになり、一般に球の半径は1であると
仮定するが、光線の強度に比例するようにとってもよ
い。Further, an arbitrary point H on the equator indicates horizontal polarization, and a point V on the equator opposite to the diameter passing through the point H indicates vertical polarization. Polarizations perpendicular to each other will be represented by points at one end of a diameter, and generally assume that the radius of the sphere is 1, but may be proportional to the intensity of the light beam.
【0074】又、単位の半径を持つポアンカレの球の表
面にある任意の点Pは、経度2λ及び緯度2ωで表わさ
れる。但し、−180°<2λ<180°、−90°<
2ω<90°である。An arbitrary point P on the surface of a Poincare sphere having a unit radius is represented by a longitude 2λ and a latitude 2ω. However, -180 ° <2λ <180 °, -90 ° <
2ω <90 °.
【0075】前記経度は点Hから時計回りに測ったとき
正であり、緯度は赤道から下向きに測ったとき、即ち右
円偏光を表わす極に向かって測ったとき正である。従っ
て、図10の点Pの座標は正である。The longitude is positive when measured clockwise from point H, and the latitude is positive when measured downward from the equator, that is, when measured toward the pole representing right circularly polarized light. Therefore, the coordinates of the point P in FIG. 10 are positive.
【0076】任意の点Pは、楕円の方位角λで、楕円率
がtan|ω|の完全楕円偏光を表わす。又、点Pが上
半球にあるか下半球にあるかによって、左回りであるか
右回りであるかが決定される。これらのことをまとめる
と、点Pの表わす楕円偏光の断面図について、次の
(1)式及び(2)式が成立する。An arbitrary point P represents perfect elliptically polarized light having an azimuthal angle λ of an ellipse and an ellipticity of tan | ω |. Further, whether the point P is counterclockwise or clockwise is determined depending on whether the point P is in the upper hemisphere or the lower hemisphere. In summary, the following equations (1) and (2) hold for the cross-sectional view of the elliptically polarized light represented by the point P.
【0077】α=λ …(1)Α = λ (1)
【0078】b/a=tan|ω| …(2)B / a = tan | ω | (2)
【0079】偏光の向きは2ωが正であれば右回り、負
であれば左回りである。前記により、ポアンカレの球の
上の1つ1つの点は異なった偏光の形を表わすことにな
る。即ち、1つの偏光の形は、ポアンカレの球上の1つ
の点で表わすことができる。The direction of polarization is clockwise if 2ω is positive, and counterclockwise if 2ω is negative. Thus, each point on the Poincare sphere represents a different polarization shape. That is, one polarization shape can be represented by one point on the Poincare sphere.
【0080】従って、例えばポアンカレの球の上極の点
の左回りの完全円偏光を、方位角λ=0でπ/2だけ正
方向にシフトさせると、ポアンカレの球における赤道上
の点Hに到達する。即ち、円偏光はπ/2シフトされる
ことによって水平な直線偏光になる。同様に正方向にπ
シフトさせると下極に到着し右回りの完全円偏光とな
る。Therefore, for example, if the counterclockwise perfect circularly polarized light at the point of the upper pole of the Poincare sphere is shifted in the positive direction by π / 2 at the azimuth λ = 0, the point H on the equator in the Poincare sphere becomes To reach. That is, the circularly polarized light becomes horizontal linearly polarized light by being shifted by π / 2. Similarly, π in the positive direction
When shifted, it arrives at the lower pole and becomes clockwise perfect circularly polarized light.
【0081】又、ポアンカレの球における下極位置にお
ける右回りの完全円偏光を方位角λ=0でπ/2シフト
させると、赤道上の点Vに到達し、垂直の直線偏光とな
り、πシフトさせると上極に到達し左回りの完全円偏光
となる。シフト量がπ/2又はπでないときは楕円偏光
となる。When the clockwise perfect circularly polarized light at the lower pole position of the Poincare sphere is shifted by π / 2 at the azimuth λ = 0, it reaches the point V on the equator and becomes a vertical linearly polarized light. Then, the light reaches the upper pole and becomes a completely counterclockwise circularly polarized light. When the shift amount is not π / 2 or π, the light is elliptically polarized light.
【0082】又、液晶のダイレクタDの変化は図7の例
では、液晶層52に入射する直線偏光の直線偏光軸を変
化させるものであり、これはポアンカレの球上での方位
角λ方向、即ち、経度方向の変化となる。In the example shown in FIG. 7, the change in the director D of the liquid crystal changes the linear polarization axis of the linearly polarized light incident on the liquid crystal layer 52. This changes the azimuth λ direction on the sphere of Poincare, That is, a change in the longitude direction occurs.
【0083】前記液晶54内における液晶のダイレクタ
Dは、図8に示されるように、前記画素電極56A、5
6B間に電界が印加された状態では、液晶のダイレクタ
Dの方向が紙面に対して、印加電圧に応じて実質的に垂
直な方向に動き、図9に示されるように、画素電極56
A、56B間に電界が印加されていない状態では、紙面
に対して実質的に平行な方向へ動くように設定されてい
る。As shown in FIG. 8, the director D of the liquid crystal in the liquid crystal 54 has the pixel electrodes 56A,
6B, the direction of the director D of the liquid crystal moves in a direction substantially perpendicular to the paper surface according to the applied voltage, and as shown in FIG.
When no electric field is applied between A and 56B, it is set to move in a direction substantially parallel to the paper surface.
【0084】この液晶表示装置50において、光源12
からの無偏光光は、前記液晶表示装置10におけると同
様に直線偏光分離層14を経て、「←→」の直線偏光成
分がのみが液晶層52に到達する。In the liquid crystal display device 50, the light source 12
The non-polarized light from the light source passes through the linearly polarized light separating layer 14 in the same manner as in the liquid crystal display device 10, and only the linearly polarized light component “← →” reaches the liquid crystal layer 52.
【0085】前記液晶54内における液晶のレタデ−シ
ョンは、前記画素電極56A、56B間への電界の印加
の有無にかかわらず一定のままであり、また、液晶のダ
イレクタDは、前記画素電極56A、56B間に電界が
印加されていない状態では変化せず、液晶のダイレクタ
Dの方向が紙面に対して実質的に平行な方向となってい
るので、入射した「←→」の直線偏光成分はそのまま1
/4波長層22に入射する。The retardation of the liquid crystal in the liquid crystal 54 remains constant irrespective of whether an electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B, and the director D of the liquid crystal is controlled by the pixel electrode 56A. , 56B does not change in a state where no electric field is applied, and the direction of the director D of the liquid crystal is substantially parallel to the paper surface. 1 as it is
The light enters the 4 wavelength layer 22.
【0086】前記画素電極56A、56B間に電界が印
加されている状態では、液晶のダイレクタDの方向が紙
面に対して実質的に垂直な方向に、印加電圧に応じて動
くので、入射した「←→」の直線偏光成分は、印加電圧
に応じて「・」の直線偏光成分となって1/4波長層2
2に入射する。In a state where an electric field is applied between the pixel electrodes 56A and 56B, the direction of the director D of the liquid crystal moves in a direction substantially perpendicular to the plane of the drawing according to the applied voltage. The linearly polarized light component of ← → becomes a linearly polarized light component of “•” according to the applied voltage,
2 is incident.
【0087】1/4波長層22に入射した「←→」の直
線偏光光は、符号Rで示される、右旋円偏光、「・」の
直線偏光光は、Lで示される、左旋円偏光となって、1
/4波長層22から出射する。The linearly polarized light “← →” incident on the quarter-wavelength layer 22 is right-handed circularly polarized light indicated by R, and the linearly polarized light “•” is left-handed circularly polarized light indicated by L. Becomes 1
The light is emitted from the 波長 wavelength layer 22.
【0088】以後は、前記実施の形態の第1例に係る液
晶表示装置10におけると同一過程で明表示(図6参
照)や暗表示(図11参照)を行う。Thereafter, bright display (see FIG. 6) and dark display (see FIG. 11) are performed in the same process as in the liquid crystal display device 10 according to the first example of the embodiment.
【0089】上記液晶表示装置50においても、前述の
液晶表示装置10におけると同様に、直線偏光分離層1
4が、光源12からの無偏光光の内、「・」の直線偏光
成分を100%反射できない場合があり、この場合は、
図6及び図11に示されるように、前記と同様の2色性
直線偏光層36を配置して、直線偏光分離層14と、カ
ラーフィルタ24との間における多重反射の発生を防止
する。In the liquid crystal display device 50, as in the liquid crystal display device 10 described above, the linearly polarized light separating layer 1 is formed.
4 may not be able to reflect 100% of the linearly polarized light component of “•” in the unpolarized light from the light source 12. In this case,
As shown in FIGS. 6 and 11, a dichroic linear polarizing layer 36 similar to that described above is disposed to prevent the occurrence of multiple reflection between the linearly polarized light separating layer 14 and the color filter 24.
【0090】次に、図12、図13に示される本発明の
実施の形態の第4例に係る反射型カラーフィルターを用
いた液晶表示装置60について説明する。Next, a liquid crystal display device 60 using a reflection type color filter according to a fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 12 and 13 will be described.
【0091】この液晶表示装置60は、前記実施の形態
の第3例に係る液晶表示装置50における直線偏光分離
層14の代りに2色性直線偏光層42を設けたものであ
る。他の構成は、前記実施の形態の第1例及び第3例に
係る液晶表示装置10、50におけると同一であるの
で、同一部分に同一符号を用いることにより説明を省略
する。The liquid crystal display device 60 is different from the liquid crystal display device 50 according to the third embodiment in that a dichroic linear polarization layer 42 is provided instead of the linear polarization separation layer 14. Other configurations are the same as those of the liquid crystal display devices 10 and 50 according to the first and third examples of the above-described embodiment. Therefore, the description will be omitted by using the same reference numerals for the same portions.
【0092】前記2色性直線偏光層42は、前記実施の
形態の第2例に係る液晶表示装置40におけると同一構
成である。The dichroic linear polarizing layer 42 has the same configuration as that of the liquid crystal display device 40 according to the second example of the above embodiment.
【0093】したがって、この液晶表示装置60におい
て、光源12からの無偏光光は、2色性直線偏光層42
において、「・」の直線偏光成分が反射されることなく
吸収されてしまうことのみが液晶表示装置50における
と相違し、「←→」の直線偏光成分が透過され、液晶層
52に入射する以後は、前記実施の形態の第3例に係る
液晶表示装置50におけると同一過程で明表示(図12
参照)や暗表示(図13参照)を行う。Therefore, in this liquid crystal display device 60, the unpolarized light from the light source 12 is
Is different from the liquid crystal display device 50 only in that the linearly polarized component of “•” is absorbed without being reflected, and after the linearly polarized component of “← →” is transmitted and enters the liquid crystal layer 52. Is a bright display in the same process as in the liquid crystal display device 50 according to the third example of the embodiment (FIG. 12).
(See FIG. 13) and dark display (see FIG. 13).
【0094】次に、図14、図15に示される本発明の
実施の形態の第5例に係る反射型カラーフィルターを用
いた液晶表示装置70について説明する。Next, a liquid crystal display device 70 using a reflection type color filter according to a fifth embodiment of the present invention shown in FIGS. 14 and 15 will be described.
【0095】この液晶表示装置70は、前記実施の形態
の第1例に係る液晶表示装置10における液晶層20を
他の構成の液晶層72に代えるとともに、1/4波長層
22を省略したものである。This liquid crystal display device 70 has a configuration in which the liquid crystal layer 20 of the liquid crystal display device 10 according to the first embodiment of the above-described embodiment is replaced with a liquid crystal layer 72 of another configuration, and the quarter wavelength layer 22 is omitted. It is.
【0096】又、前記液晶層72は、図2に示される液
晶層20と同一様構成であり、2枚の基板に挟持された
液晶と、上側の基板の下側面および下側の基板の上側面
に配置され、液晶を厚さ方向に挟み込む一対の画素電極
と(いずれも図示省略)、を備えて構成されている。The liquid crystal layer 72 has the same structure as the liquid crystal layer 20 shown in FIG. 2, and includes a liquid crystal sandwiched between two substrates, a lower surface of an upper substrate, and an upper surface of a lower substrate. And a pair of pixel electrodes (both not shown) sandwiching the liquid crystal in the thickness direction.
【0097】前記液晶層72における液晶は、前記直線
偏光分離層14を透過して入射する直線偏光の位相を実
質的にシフトするようにされ、そのシフト量は、電圧の
印加ゼロのときπ/2、電圧印加のとき−π/2となる
ようにされている。すなわち、電圧の印加量に応じて液
晶のレタデ−ション値を変化させ、これにより−π/2
〜π/2シフトする作用を有するように調整されてい
る。The liquid crystal in the liquid crystal layer 72 substantially shifts the phase of the linearly polarized light that passes through the linearly polarized light separating layer 14 and is incident. 2. It is set to -π / 2 when a voltage is applied. That is, the retardation value of the liquid crystal is changed in accordance with the applied amount of the voltage, whereby -π / 2
It is adjusted to have the effect of shifting by π / 2.
【0098】この調整は、液晶層の複屈折及び厚さを制
御することによって既知の様々な液晶により行うことが
できる。This adjustment can be performed with various known liquid crystals by controlling the birefringence and thickness of the liquid crystal layer.
【0099】このような液晶は、ECB(Electrikally
Controlled Briefringence)方式として知られてお
り、DAP(Deformation of vertical Aligned Ph
ases)モ−ド、HAN(Hybrid Aligned Nematic)モ
−ド、STN(Super Twisted Nematic)モード、S
BE(Super Twisted Briefringence Effect)SS
FLC(Surface Stabilized Ferroelectric Liquid
Crystal)モ−ド、OCB(Opticcally Compensated
Beud)モード、VAN(Vertically-aligned nemati
c)モード等がある。Such a liquid crystal is ECB (Electrikally
Controlled Briefringence (DAP) is known as the Deformation of vertical Aligned Ph
ases) mode, HAN (Hybrid Aligned Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, S
BE (Super Twisted Briefringence Effect) SS
FLC (Surface Stabilized Ferroelectric Liquid
Crystal) mode, OCB (Opticcally Compensated)
Beud mode, VAN (Vertically-aligned nemati)
c) There are modes and so on.
【0100】OCBモードは通常、ベンド配向の液晶層
と2軸性位相差板を、光吸収軸が直交関係にある光吸収
型の2色性直線偏光板の間に挟んだ構成を言うが、本発
明においては、ベンド配向の液晶層のみを言う。The OCB mode usually has a structure in which a bend-aligned liquid crystal layer and a biaxial retardation plate are sandwiched between light absorption type dichroic linear polarizers whose light absorption axes are orthogonal to each other. Refers to only the bend-aligned liquid crystal layer.
【0101】VANモードは通常、Nn(ネマティッ
ク)液晶を垂直に挟んだVAN配列セルを、光吸収軸が
直交関係にある光吸収型の2色性直線偏光板の間に挟ん
だ構成を言うが、本発明においては、VAN配向の液晶
層のみを言う。The VAN mode usually refers to a configuration in which a VAN array cell vertically sandwiching an Nn (nematic) liquid crystal is sandwiched between light-absorbing dichroic linear polarizers whose light absorption axes are orthogonal to each other. In the present invention, it refers to only the liquid crystal layer of the VAN alignment.
【0102】他モードも同様である。The same applies to other modes.
【0103】なお、ECB方式という表現は複屈折を利
用したカラー表示方式としての意味で用いられる場合が
多いが、本発明においては、液晶の複屈折の値が変化す
るモードという意味で用いている。The expression ECB is often used as a color display system utilizing birefringence, but in the present invention, it is used as a mode in which the value of the birefringence of the liquid crystal changes. .
【0104】なお、前記「実質的に−π/2〜π/2シ
フトする」は、液晶自体で位相を実質的に変化させ、あ
るいは、液晶層72とは別の位相差層を、液晶層72の
両側又は片側に形成して、液晶と位相差層との相互作用
によりこれらを透過する光の位相を実質的に−π/2〜
π/2シフトする意味である。The term “substantially shift by −π / 2 to π / 2” means that the phase of the liquid crystal itself is substantially changed, or a phase difference layer different from the liquid crystal layer 72 is formed by a liquid crystal layer. 72 formed on both sides or one side, and the phase of light transmitted therethrough due to the interaction between the liquid crystal and the retardation layer is substantially -π / 2 to
This means shifting by π / 2.
【0105】例えば、前記液晶自体でのレタデーション
値を、0〜πまで変化させ、前記液晶の両側又は片側に
別に設けたレタデーション値が実質的にπ/2である位
相差層との相互作用によって、これらを透過する光の位
相を実質的に−π/2〜π/2シフトさせることを包含
する。For example, the retardation value of the liquid crystal itself is changed from 0 to π, and the interaction with a retardation layer provided separately on both sides or one side of the liquid crystal and having a retardation value of substantially π / 2. , The phase of light passing therethrough is substantially shifted by -π / 2 to π / 2.
【0106】前記相互作用とは、液晶のレタデーション
値がπを示す時の進相軸又は遅相軸に対して、レタデー
ション値が実質的にπ/2である位相差層の進相軸又は
遅相軸を直交させる等した場合に起こる作用のことで、
例えば、0−π/2=−π/2、π−π/2=π/2、
のように計算することができる。The interaction means the fast axis or slow axis of the retardation layer whose retardation value is substantially π / 2 with respect to the fast axis or slow axis when the retardation value of the liquid crystal shows π. The effect that occurs when the phase axes are orthogonalized, etc.
For example, 0-π / 2 = -π / 2, π-π / 2 = π / 2,
It can be calculated as follows.
【0107】なお、位相を実質的に−π/2〜π/2シ
フトする作用を有する液晶層を用いることも本発明の範
囲に入ることは言うまでもない。Needless to say, the use of a liquid crystal layer having a function of shifting the phase substantially by -π / 2 to π / 2 also falls within the scope of the present invention.
【0108】上記シフトについて、図10に示されるポ
アンカレの球を用いて説明する。The shift will be described with reference to the Poincare sphere shown in FIG.
【0109】例えばポアンカレの球における赤道上の点
Hの水平な直線偏光を、方位角λ=0でπ/2だけ正方
向にシフトさせると、ポアンカレの球の下極に到着し右
回りの完全円偏光とな、π/2だけ負方向にシフトさせ
ると、ポアンカレの球の上極に到着し左回りの完全円偏
光となる。シフト量がπ/2又はπでないときは楕円偏
光となる。For example, when the horizontal linearly polarized light at point H on the equator in the Poincare sphere is shifted in the positive direction by π / 2 at the azimuth λ = 0, it arrives at the lower pole of the Poincare sphere and completes clockwise. When circularly polarized light is shifted in the negative direction by π / 2, the light arrives at the upper pole of the Poincare sphere and becomes counterclockwise completely circularly polarized light. When the shift amount is not π / 2 or π, the light is elliptically polarized light.
【0110】この液晶表示装置70において、光源12
からの無偏光光は、前記液晶表示装置10におけると同
様に直線偏光分離層14を経て、「←→」の直線偏光成
分がのみが液晶層72に到達する。In the liquid crystal display device 70, the light source 12
The non-polarized light from the light passes through the linearly polarized light separating layer 14 in the same manner as in the liquid crystal display device 10, and only the linearly polarized light component “← →” reaches the liquid crystal layer 72.
【0111】前記液晶層内における液晶のレタデ−ショ
ンは、前記画素電極間に電界が印加されていない状態で
は変化せず、入射した「←→」の直線偏光成分は−π/
2シフトされ、右旋円偏光Rとなってカラーフィルター
24に入射し、電界が印加されている状態では、液晶の
レタデ−ションの変化により、入射した「←→」の直線
偏光成分はπ/2シフトされ、左旋円偏光Lとなってカ
ラーフィルター24に入射する。The retardation of the liquid crystal in the liquid crystal layer does not change when no electric field is applied between the pixel electrodes, and the incident “← →” linearly polarized light component is −π /
When the electric field is applied to the color filter 24 after being shifted by two to become right-handed circularly polarized light R and the electric field is applied, the incident linearly polarized light component of “← →” is π / The light is shifted by 2 and becomes the left-handed circularly polarized light L and enters the color filter 24.
【0112】前述と同様に、前記カラーフィルター24
を構成するコレステリック液晶層の透過旋光方向をを右
旋円偏光、左旋円偏光の一方、例えば、右旋円偏光Rと
一致させておけば、前記右旋円偏光Rはカラーフィルタ
ー24を透過し、左旋円偏光Lの場合は、図15に示さ
れるように、前記カラーフィルター24で反射される。As described above, the color filter 24
If the direction of the transmitted optical rotation of the cholesteric liquid crystal layer is made to match one of right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light, for example, right-handed circularly polarized light R, the right-handed circularly polarized light R passes through the color filter 24. , Left-handed circularly polarized light L is reflected by the color filter 24 as shown in FIG.
【0113】以後は、前記実施の形態の第1例に係る液
晶表示装置10におけると同一過程で明表示(図14参
照)や暗表示(図15参照)を行う。Thereafter, bright display (see FIG. 14) and dark display (see FIG. 15) are performed in the same process as in the liquid crystal display device 10 according to the first example of the embodiment.
【0114】上記液晶表示装置70においても、前述の
液晶表示装置10におけると同様に、直線偏光分離層1
4が、光源12からの無偏光光の内、「・」の直線偏光
成分を100%反射できない場合があり、この場合は、
図14及び図15に示されるように、前記と同様の2色
性直線偏光層36を配置して、直線偏光分離層14と、
カラーフィルタ24との間における多重反射の発生を防
止する。In the liquid crystal display device 70, as in the liquid crystal display device 10, the linearly polarized light separating layer 1 is formed.
4 may not be able to reflect 100% of the linearly polarized light component of “•” in the unpolarized light from the light source 12. In this case,
As shown in FIGS. 14 and 15, a dichroic linear polarizing layer 36 similar to the above is disposed, and a linearly polarized light separating layer 14 is provided.
The occurrence of multiple reflection with the color filter 24 is prevented.
【0115】次に、図16、図17に示される本発明の
実施の形態の第6例に係る反射型カラーフィルターを用
いた液晶表示装置80について説明する。Next, a liquid crystal display device 80 using a reflective color filter according to a sixth embodiment of the present invention shown in FIGS. 16 and 17 will be described.
【0116】この液晶表示装置80は、前記実施の形態
の第5例に係る液晶表示装置70における直線偏光分離
層14の代りに2色性直線偏光層42を設けたものであ
る。他の構成は、前記実施の形態の第1例及び第5例に
係る液晶表示装置10、70におけると同一であるの
で、同一部分に同一符号を用いることにより説明を省略
する。The liquid crystal display device 80 is different from the liquid crystal display device 70 according to the fifth embodiment in that a dichroic linearly polarizing layer 42 is provided instead of the linearly polarized light separating layer 14. The other configurations are the same as those of the liquid crystal display devices 10 and 70 according to the first and fifth examples of the above-described embodiment.
【0117】前記2色性直線偏光層42は、前記実施の
形態の第2例、第4例に係る液晶表示装置40、60に
おけると同一構成である。The dichroic linear polarizing layer 42 has the same structure as the liquid crystal display devices 40 and 60 according to the second and fourth examples of the above embodiment.
【0118】したがって、この液晶表示装置80におい
て、光源12からの無偏光光は、2色性直線偏光層42
において、「・」の直線偏光成分が反射されることなく
吸収されてしまうことのみが液晶表示装置70における
と相違し、「←→」の直線偏光成分が透過され、液晶層
72に入射する以後は、前記実施の形態の第5例に係る
液晶表示装置70におけると同一過程で明表示(図17
参照)や暗表示(図18参照)を行う。Therefore, in the liquid crystal display device 80, the unpolarized light from the light source 12 is applied to the dichroic linear polarizing layer 42.
Is different from the liquid crystal display device 70 only in that the linearly polarized light component of “•” is absorbed without being reflected, and after the linearly polarized light component of “← →” is transmitted and enters the liquid crystal layer 72. Is a bright display in the same process as in the liquid crystal display device 70 according to the fifth example of the embodiment (FIG. 17).
(See FIG. 18) and dark display (see FIG. 18).
【0119】なお、上記実施の形態の例において、前記
光源12は、透明電極を有した透明樹脂シートに挟持さ
れた薄膜状のエレクトロルミネッセンス等からなる透明
薄膜状白色面光源であって、背面に、例えば金属薄膜か
らなる反射層12Aを設けたものであるが、本発明はこ
れに限定されることなく、導光板の側端面から入射した
光源光を、導光板の一方の面から出射させるもの等であ
ってもよい。この場合、前記導光板の他方の面には金属
薄膜等からなる反射層が設けられるが、白色PET(ポ
リエチレンテレフタレート)を用いても良い。In the above embodiment, the light source 12 is a transparent thin-film white light source made of thin-film electroluminescence and the like sandwiched between transparent resin sheets having transparent electrodes. However, the present invention is not limited to this, and the light source light incident from the side end surface of the light guide plate is emitted from one surface of the light guide plate. And so on. In this case, a reflection layer made of a metal thin film or the like is provided on the other surface of the light guide plate, but white PET (polyethylene terephthalate) may be used.
【0120】又、上記反射液晶表示装置10は、液晶層
20に電圧が印加されていないときに画素が最も明るく
なり、電圧が印加されているときに黒表示であり、「ノ
ーマリーホワイトモード」とされているが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、液晶層に電圧が印加されて
いないときに黒表示となる「ノーマリーブラックモー
ド」にも当然適用されるものである。In the reflective liquid crystal display device 10, the pixel becomes brightest when no voltage is applied to the liquid crystal layer 20, and black is displayed when the voltage is applied. However, the present invention is not limited to this, and can be naturally applied to a “normally black mode” in which black display is performed when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
【0121】[0121]
【実施例】図1に示される液晶表示装置10を、電圧の
印加により旋光性を変化させ、直線偏光の出射偏光軸を
シフトするTN液晶を用いた液晶層20、直線偏光分離
層14、1/4波長層22、コレステリック液晶層から
なるカラーフィルター24、光吸収型の2色性円偏光層
26を積層して作成し、液晶層20に電界を印加して、
液晶の旋光性を変化させたところ、外光に起因するカラ
ーフィルターでの反射光を防止でき、且つ、受光時に発
生する電気によるTFTの誤作動を防止することがで
き、更に、大幅なコントラストの低下がなく、光の利用
効率を向上させることができた。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device 10 shown in FIG. A 波長 wavelength layer 22, a color filter 24 composed of a cholesteric liquid crystal layer, and a light absorption type dichroic circularly polarizing layer 26 are laminated to form an electric field.
By changing the optical rotation of the liquid crystal, it is possible to prevent reflected light from the color filter due to external light, to prevent malfunction of the TFT due to electricity generated at the time of receiving light, and to further improve the contrast. There was no decrease and the light use efficiency could be improved.
【0122】図4に示される液晶表示装置40を、2色
性直線偏光層42を用いて構成したところ、光源12か
らの無偏光光は、2色性直線偏光層42において「・」
の直線偏光成分が吸収されてしまって、反射層12Aで
反射されて「←→」の直線偏光成分に変換されることが
ない分だけ、図1に示される液晶表示装置10と比較し
て明表示の際の画面の明るさがやや低下するが、他の作
用効果は同一であった。When the liquid crystal display device 40 shown in FIG. 4 is constituted by using the dichroic linearly polarizing layer 42, the unpolarized light from the light source 12
The liquid crystal display device 10 shown in FIG. 1 is lighter than that of the liquid crystal display device 10 shown in FIG. The brightness of the screen during display was slightly reduced, but the other effects were the same.
【0123】図6に示される液晶表示装置50を、IP
S型の液晶54を含む液晶層52を用いて作成し、液晶
54に電界を印加して液晶54のレタデ−ション値が一
定のまま液晶が面内で回転して、透過する直線偏光光の
位相を実質的にπシフトさせ、又は、シフトしないで透
過するようにしたところ、前記図1に示される液晶表示
装置10と同一の作用効果が得られた。The liquid crystal display device 50 shown in FIG.
The liquid crystal layer 52 is formed using a liquid crystal layer 52 including an S-type liquid crystal 54, an electric field is applied to the liquid crystal 54, and the liquid crystal is rotated in a plane while the retardation value of the liquid crystal 54 is kept constant. When the phase was substantially shifted by π or transmitted without being shifted, the same operation and effect as those of the liquid crystal display device 10 shown in FIG. 1 were obtained.
【0124】図12に示される液晶表示装置60を、液
晶表示装置50における直線偏光分離層14の代りに2
色性直線偏光層42を設けて構成したところ、液晶表示
装置50と比較して明表示の際の画面の明るさがやや低
下するが、他の作用効果は同一であった。The liquid crystal display device 60 shown in FIG.
When the chromatic linear polarization layer 42 was provided, the screen brightness during bright display was slightly reduced as compared with the liquid crystal display device 50, but the other effects were the same.
【0125】図14に示される液晶表示装置70を、前
記図1の液晶表示装置10における液晶層20をECB
型の液晶を含む液晶層72に代えるとともに、1/4波
長層22を省略して構成し、液晶層72に電界を印加し
て、液晶のレタデ−チョンを変化させたところ、図1の
液晶表示装置10の実施例と同様に、外光に起因するカ
ラーフィルターでの反射光、及び、受光時のTFTの誤
作動の防止、大幅なコントラストの低下がなく、光の利
用効率を向上させることができた。The liquid crystal display device 70 shown in FIG. 14 is different from the liquid crystal display device 10 shown in FIG.
When the liquid crystal layer 72 is replaced with the liquid crystal layer 72 containing the liquid crystal, and the quarter wavelength layer 22 is omitted, an electric field is applied to the liquid crystal layer 72 to change the retardation of the liquid crystal. As in the embodiment of the display device 10, it is possible to prevent the reflected light from the color filter due to external light, to prevent the TFT from malfunctioning at the time of receiving light, and to improve the light use efficiency without significantly lowering the contrast. Was completed.
【0126】図16に示される液晶表示装置80を、前
記液晶表示装置70における直線偏光分離層14の代り
に2色性直線偏光層42を設けて構成したところ、液晶
表示装置70と比較して明表示の際の画面の明るさがや
や低下するが、他の作用効果は同一であった。The liquid crystal display device 80 shown in FIG. 16 is provided with a dichroic linear polarizing layer 42 instead of the linearly polarized light separating layer 14 in the liquid crystal display device 70. The brightness of the screen at the time of bright display is slightly reduced, but other effects are the same.
【0127】[0127]
【発明の効果】本発明は反射型カラーフィルターを用い
た液晶表示装置を上記のように構成したので、外光によ
るカラーフィルターでの反射光を防止できるとともに液
晶層のTFTが形成されている場合の、受光時に発生す
る電気によるTFTの誤作動を防止することができると
いう優れた効果を有する。According to the present invention, since the liquid crystal display device using the reflection type color filter is constructed as described above, it is possible to prevent the light reflected by the color filter due to the external light and to form the TFT of the liquid crystal layer. However, there is an excellent effect that malfunction of the TFT due to electricity generated at the time of light reception can be prevented.
【0128】また、反射型カラーフィルターを用いた液
晶表示装置において、光の利用効率を大幅に向上できる
と共に、外光に起因する大幅なコントラストの低下がな
く、更に、液晶層の旋光作用を利用して表示することに
よりコントラストの良い表示状態を得ることができると
いう優れた効果を有する。Further, in a liquid crystal display device using a reflection type color filter, the light use efficiency can be greatly improved, there is no significant decrease in contrast caused by external light, and the optical rotation of the liquid crystal layer is utilized. The display has an excellent effect that a display state with good contrast can be obtained.
【図1】本発明の実施の形態の例に係る反射型カラーフ
ィルターを用いた液晶表示装置の要部を分解して示す略
示断面図FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an exploded main part of a liquid crystal display device using a reflective color filter according to an embodiment of the present invention.
【図2A】同液晶表示装置における液晶層を拡大して示
す断面図FIG. 2A is a cross-sectional view showing an enlarged liquid crystal layer in the liquid crystal display device.
【図2B】同液晶層の他の構成を拡大して示す断面図FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view showing another configuration of the liquid crystal layer.
【図3】同液晶表示装置の暗表示の状態を示す略示断面
図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a dark display state of the liquid crystal display device.
【図4】本発明の実施の形態の第2例の液晶表示装置を
明表示の状態で示す図1と同様の略示断面図FIG. 4 is a schematic cross-sectional view similar to FIG. 1, showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention in a bright display state;
【図5】同暗表示の状態を示す略示断面図FIG. 5 is a schematic sectional view showing a state of the dark display.
【図6】本発明の実施の形態の第3例を明表示の状態で
示す図1と同様の略示断面図FIG. 6 is a schematic sectional view similar to FIG. 1, showing a third example of the embodiment of the present invention in a brightly displayed state;
【図7A】同第3例における液晶層を拡大して示す略示
断面図FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing an enlarged liquid crystal layer in the third example.
【図7B】同液晶層の他の構成を拡大して示す断面図FIG. 7B is an enlarged sectional view showing another configuration of the liquid crystal layer.
【図8】同液晶層における電界不印加時の液晶のダイレ
クタの方向を示す略示断面図FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a direction of a director of a liquid crystal in the liquid crystal layer when an electric field is not applied.
【図9】同液晶層における電界印加時の液晶のダイレク
タの方向を示す略示断面図FIG. 9 is a schematic sectional view showing directions of directors of the liquid crystal when an electric field is applied to the liquid crystal layer.
【図10】光線の偏光状態の変化を記述するためのポア
ンカレの球を示す線図FIG. 10 is a diagram showing a Poincare sphere for describing changes in the polarization state of light rays.
【図11】同第3例を暗表示の状態を示す図3と同様の
略示断面図FIG. 11 is a schematic sectional view similar to FIG. 3, showing the third example in a dark display state;
【図12】本発明の実施の形態の第4例を明表示の状態
で示す図1と同様の略示断面図FIG. 12 is a schematic sectional view similar to FIG. 1, showing a fourth example of the embodiment of the present invention in a brightly displayed state;
【図13】同暗表示の状態を示す略示断面図FIG. 13 is a schematic sectional view showing a state of the dark display.
【図14】本発明の実施の形態の第5例を明表示の状態
で示す図1と同様の略示断面図FIG. 14 is a schematic sectional view similar to FIG. 1, showing a fifth example of the embodiment of the present invention in a brightly displayed state;
【図15】同暗表示の状態を示す略示断面図FIG. 15 is a schematic sectional view showing the state of the dark display.
【図16】本発明の実施の形態の第6例を明表示の状態
で示す図1と同様の略示断面図FIG. 16 is a schematic sectional view similar to FIG. 1, showing a sixth example of the embodiment of the present invention in a brightly displayed state;
【図17】暗表示の状態を示す略示断面図FIG. 17 is a schematic sectional view showing a state of dark display.
10…液晶表示装置 12…光源 14…直線偏光分離層 20、52、72…液晶層 22…1/4波長層 24…カラーフィルター 26、54…液晶 28A、28B、56A、56B…画素電極 30…2色性円偏光層 36、42…2色性直線偏光層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal display device 12 ... Light source 14 ... Linear polarization separation layer 20, 52, 72 ... Liquid crystal layer 22 ... 1/4 wavelength layer 24 ... Color filter 26, 54 ... Liquid crystal 28A, 28B, 56A, 56B ... Pixel electrode 30 ... Dichroic circularly polarizing layers 36, 42 ... dichroic linearly polarizing layers
Claims (11)
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの
液晶に電界を印加する電極を含んでなり、前記液晶に電
界を印加してその光に対する旋光性を変化させ、これに
より前記直線偏光分離層を透過して入射する直線偏光光
の、液晶からの出射時の偏光面をシフトし、又は、シフ
トしないで透過する作用を有する液晶層と、この液晶層
に対して前記直線偏光分離層の反対側に配置され、液晶
層から入射した直線偏光の位相をπ/2シフトして円偏
光光として透過する1/4波長層と、この1/4波長層
に対して前記液晶層の反対側に配置されたコレステリッ
ク液晶層からなり、前記1/4波長層から入射した円偏
光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光
成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィ
ルターと、このカラーフィルターに対して前記1/4波
長層の反対側に配置され、前記カラーフィルターを透過
した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方
の円偏光成分を吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、
を備えたことを特徴とする反射型カラーフィルターを用
いた液晶表示装置。1. A light source, a linearly polarized light separating layer that transmits one linearly polarized light component of light emitted from the light source and reflects a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the light, a liquid crystal, and an electric field applied to the liquid crystal. And applying an electric field to the liquid crystal to change the optical rotation of the liquid crystal, thereby causing the linearly polarized light transmitted through the linearly polarized light separating layer to be incident upon exiting from the liquid crystal. A liquid crystal layer having a function of shifting the polarization plane or transmitting the light without being shifted; and a liquid crystal layer disposed on the opposite side of the linearly polarized light separating layer with respect to the liquid crystal layer, and having a phase of π / It comprises a quarter-wave layer that transmits two circularly polarized light beams shifted by two, and a cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the quarter-wave layer. Out of the circularly polarized light A color filter that transmits one circularly polarized light component in the left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component, and is disposed on the opposite side of the quarter wavelength layer with respect to this color filter, A light-absorbing dichroic circularly polarizing layer that transmits the transmitted right or left circularly polarized light component in the optical rotation direction and absorbs the other circularly polarized light component;
A liquid crystal display device using a reflective color filter, comprising:
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する2色性直線偏光層と、液晶及びこ
の液晶に電界を印加する電極を含んでなり、前記液晶に
電界を印加してその光に対する旋光性を変化させ、これ
により前記2色性直線偏光層を透過して入射する直線偏
光光の、液晶からの出射時の偏光面をシフトし、又は、
シフトしないで透過する作用を有する液晶層と、この液
晶層に対して前記2色性直線偏光層の反対側に配置さ
れ、液晶層から入射した直線偏光の位相をπ/2シフト
して円偏光光として透過する1/4波長層と、この1/
4波長層に対して前記液晶層の反対側に配置されたコレ
ステリック液晶層からなり、前記1/4波長層から入射
した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方
の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカ
ラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前記
1/4波長層の反対側に配置され、前記カラーフィルタ
ーを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の2色性円偏
光層と、を備えたことを特徴とする反射型カラーフィル
ターを用いた液晶表示装置。2. A light source, a dichroic linearly polarizing layer that transmits one linearly polarized light component of the light emitted from the light source and absorbs a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the light source, a liquid crystal, and the liquid crystal. An electrode for applying an electric field to the liquid crystal to change the optical rotation of the liquid crystal by applying an electric field, whereby the linearly polarized light transmitted through the dichroic linearly polarized light layer, Shift the plane of polarization at the time of emission, or
A liquid crystal layer having a function of transmitting light without being shifted; and a liquid crystal layer which is disposed on the opposite side of the dichroic linear polarizing layer with respect to the liquid crystal layer and shifts the phase of linearly polarized light incident from the liquid crystal layer by π / 2 to circularly polarized light. A quarter-wave layer that transmits light,
The cholesteric liquid crystal layer is disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the four-wavelength layer, and one of the right and left optical rotation directions of the circularly polarized light incident from the quarter-wavelength layer. A color filter that transmits light and reflects the other circularly polarized light component, and a circularly polarized light in the right or left optical rotation direction that is disposed on the opposite side of the 波長 wavelength layer with respect to the color filter and transmitted through the color filter. A liquid crystal display device using a reflection type color filter, comprising: a light absorption type dichroic circularly polarizing layer that transmits a component and absorbs the other circularly polarized component.
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの
液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界を
印加することにより、レタデ−ション値が一定のまま液
晶が面内で回転し、入射する直線偏光光の位相を実質的
に0〜πシフトさせて透過する作用を有する液晶層と、
この液晶層に対して前記直線偏光分離層の反対側に配置
され、液晶層から入射した直線偏光の位相をπ/2シフ
トして円偏光光として透過する1/4波長層と、この1
/4波長層に対して前記液晶層の反対側に配置されたコ
レステリック液晶層からなり、前記1/4波長層から入
射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一
方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射する
カラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前
記1/4波長層の反対側に配置され、前記カラーフィル
ターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の2色性円
偏光層と、を備えたことを特徴とする反射型カラーフィ
ルターを用いた液晶表示装置。3. A light source, a linearly polarized light separating layer that transmits one linearly polarized light component of the light emitted from the light source and reflects a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the light source, a liquid crystal, and an electric field applied to the liquid crystal. By applying an electric field to the liquid crystal, the liquid crystal is rotated in the plane while the retardation value is constant, and the phase of the incident linearly polarized light is substantially shifted by 0 to π. A liquid crystal layer having a transmitting function,
A quarter-wavelength layer disposed on the opposite side of the linearly polarized light separating layer with respect to the liquid crystal layer and transmitting the circularly polarized light by shifting the phase of linearly polarized light incident from the liquid crystal layer by π / 2;
A cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the 波長 wavelength layer, and of the circularly polarized light incident from the 波長 wavelength layer, one of the right and left optical rotation directions. A color filter that transmits the light component and reflects the other circularly polarized light component; and a right or left optical rotation direction circle that is disposed on the opposite side of the quarter-wave layer with respect to the color filter and transmits the color filter. A liquid crystal display device using a reflection type color filter, comprising: a light absorbing dichroic circularly polarizing layer that transmits a polarized light component and absorbs the other circularly polarized light component.
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する2色性直線偏光層と、液晶及びこ
の液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界
を印加することにより、レタデ−ション値が一定のまま
液晶が面内で回転し、入射する直線偏光光の位相を実質
的に0〜πシフトさせて透過する作用を有する液晶層
と、この液晶層に対して前記2色性直線偏光層の反対側
に配置され、液晶層から入射した直線偏光の位相をπ/
2シフトして円偏光光として透過する1/4波長層と、
この1/4波長層に対して前記液晶層の反対側に配置さ
れたコレステリック液晶層からなり、前記液晶層から入
射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一
方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射する
カラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前
記1/4波長層の反対側に配置され、前記カラーフィル
ターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の2色性円
偏光層と、を備えたことを特徴とする反射型カラーフィ
ルターを用いた液晶表示装置。4. A light source, a dichroic linear polarizing layer that transmits one linearly polarized light component of light emitted from the light source and absorbs a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the light, a liquid crystal, and the liquid crystal. When an electric field is applied to the liquid crystal, the liquid crystal rotates in the plane while the retardation value is kept constant, and the phase of the incident linearly polarized light is substantially 0 to π. A liquid crystal layer having a function of shifting and transmitting the light; and a liquid crystal layer disposed on the opposite side of the dichroic linear polarizing layer with respect to the liquid crystal layer.
A 波長 wavelength layer that is shifted by two and transmitted as circularly polarized light,
A cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the liquid crystal layer with respect to the quarter wavelength layer, and one of the right and left optical rotation directions of the circularly polarized light incident from the liquid crystal layer. A color filter that transmits light and reflects the other circularly polarized light component, and a circularly polarized light in the right or left optical rotation direction that is disposed on the opposite side of the 波長 wavelength layer with respect to the color filter and transmitted through the color filter. A liquid crystal display device using a reflection type color filter, comprising: a light absorption type dichroic circularly polarizing layer that transmits a component and absorbs the other circularly polarized component.
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、透過する光の
位相を実質的に−π/2〜π/2シフトさせるレタデ−
ション値を有する液晶及びこの液晶に電界を印加する電
極を含んでなり、透過する光の位相を実質的に−π/2
〜π/2シフトさせ、右または左の旋光方向の円偏光光
とする作用を有する液晶層と、前記液晶層に対して前記
直線偏光分離層の反対側に配置されたコレステリック液
晶層からなり、前記液晶層から入射した円偏光光のう
ち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルター
と、このカラーフィルターに対して前記液晶層の反対側
に配置され、前記カラーフィルターを透過した右または
左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分
を吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、を備えたこと
を特徴とする反射型カラーフィルターを用いた液晶表示
装置。5. A light source, a linearly polarized light separating layer that transmits one linearly polarized light component of the light emitted from the light source and reflects a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the light, and a phase of the transmitted light. A retardation substantially shifted from -π / 2 to π / 2.
A liquid crystal having a liquid crystal phase value and an electrode for applying an electric field to the liquid crystal.
A cholesteric liquid crystal layer disposed on the opposite side of the linearly polarized light separating layer with respect to the liquid crystal layer; Among the circularly polarized light incident from the liquid crystal layer, a color filter that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component; And a light-absorbing dichroic circularly polarizing layer that transmits a circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction that has passed through the color filter and absorbs the other circularly polarized light component. A liquid crystal display device using a reflection type color filter.
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する2色性直線偏光層と、透過する光
の位相を実質的に−π/2〜π/2シフトさせるレタデ
−ション値を有する液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、透過する光の位相を実質的に−π/
2〜π/2シフトさせ、右または左の旋光方向の円偏光
光とする作用を有する液晶層と、前記液晶層に対して前
記2色性直線偏光層の反対側に配置されたコレステリッ
ク液晶層からなり、前記液晶層から入射した円偏光光の
うち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を
透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルター
と、このカラーフィルターに対して前記液晶層の反対側
に配置され、前記カラーフィルターを透過した右または
左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分
を吸収する光吸収型の2色性円偏光層と、を備えたこと
を特徴とする反射型カラーフィルターを用いた液晶表示
装置。6. A light source, a dichroic linearly polarizing layer that transmits one linearly polarized light component of the light emitted from the light source and absorbs a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the linearly polarized light component, A liquid crystal having a retardation value for shifting the phase substantially from -π / 2 to π / 2 and an electrode for applying an electric field to the liquid crystal are included, and the phase of transmitted light is substantially -π /
A liquid crystal layer having a function of shifting by 2 to π / 2 into circularly polarized light in the right or left optical rotation direction; A color filter that transmits one circularly polarized light component in the right or left optical rotation direction and reflects the other circularly polarized light component of the circularly polarized light incident from the liquid crystal layer, A light-absorbing dichroic circularly polarizing layer that is disposed on the opposite side of the liquid crystal layer, transmits the right or left circularly polarized light component transmitted through the color filter, and absorbs the other circularly polarized light component, A liquid crystal display device using a reflective color filter, comprising:
偏光分離層の前記液晶層側に、一方の直線偏光成分を透
過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する2色性
直線偏光層を設けたことを特徴とする反射型カラーフィ
ルタを用いた液晶表示装置。7. The dichroic light according to claim 1, wherein one of the linearly polarized light components is transmitted to the liquid crystal layer side of the linearly polarized light separating layer and the linearly polarized light component in a direction orthogonal to the one is absorbed. A liquid crystal display device using a reflective color filter, comprising a linear polarizing layer.
記直線偏光分離層を、複屈折性を有するフィルムを3層
以上に積層してなる平面状多層構造とし、各層の平面内
で互いに垂直な振動方向を持つ2つの光のうちの、一方
の光に対する厚さ方向に隣接する層間における屈折率の
差と、他方の光に対する厚さ方向に隣接する層間におけ
る屈折率の差とが異なるようにしたことを特徴とする反
射型カラーフィルターを用いた液晶表示装置。8. The linearly polarized light separating layer according to claim 1, wherein said linearly polarized light separating layer has a planar multilayer structure in which three or more birefringent films are laminated. Of the two lights having vibration directions perpendicular to each other, the difference in the refractive index between the layers adjacent to each other in the thickness direction for one light and the difference in the refractive index between the layers adjacent in the thickness direction to the other light A liquid crystal display device using a reflective color filter.
記直線偏光分離層を、透過する光の位相を実質的にπ/
2シフトさせるレタデーション値を有する位相差層と、
コレステリック液晶層からなる旋光選択層とから構成
し、前記コレステリック液晶層を透過した円偏光を、直
線偏光に変換するようにしたことを特徴とする反射型カ
ラーフィルターを用いた液晶表示装置。9. The method according to claim 1, wherein the phase of light passing through said linearly polarized light separating layer is substantially π /
A retardation layer having a retardation value for shifting by two,
A liquid crystal display device using a reflection type color filter, comprising: an optical rotation selecting layer formed of a cholesteric liquid crystal layer; and converting circularly polarized light transmitted through the cholesteric liquid crystal layer into linearly polarized light.
記2色性円偏光層は、2色性直線偏光層の両面又は前記
液晶層側の片面の一方に1/4波長層を貼付けて又は直
接形成して構成されたことを特徴とする反射型カラーフ
ィルターを用いた液晶表示装置。10. The dichroic circularly polarizing layer according to claim 1, wherein a 波長 wavelength layer is attached to both sides of the dichroic linearly polarizing layer or one of the two sides of the liquid crystal layer. Alternatively, a liquid crystal display device using a reflective color filter, which is formed directly.
は、その液晶が2枚の基板に挟持され、前記電極が一方
の電極上に形成され、前記電極に電圧を印加したときの
電界方向が、前記基板面と実質的に平行な部分を有し、
液晶内の大部分の液晶分子の方向が前記基板面と実質的
に平行なまま回転するモードであることを特徴とする反
射型カラーフィルターを用いた液晶表示装置。11. The liquid crystal layer according to claim 3, wherein the liquid crystal layer has the liquid crystal sandwiched between two substrates, the electrode is formed on one of the electrodes, and an electric field direction when a voltage is applied to the electrode. Has a portion substantially parallel to the substrate surface,
A liquid crystal display device using a reflective color filter, wherein the liquid crystal display device is in a mode in which most liquid crystal molecules in the liquid crystal rotate in a direction substantially parallel to the substrate surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019518A JP2000292784A (en) | 1999-02-01 | 2000-01-28 | Liquid crystal display device using reflective color filters |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-23735 | 1999-02-01 | ||
| JP2373599 | 1999-02-01 | ||
| JP2000019518A JP2000292784A (en) | 1999-02-01 | 2000-01-28 | Liquid crystal display device using reflective color filters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292784A true JP2000292784A (en) | 2000-10-20 |
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ID=26361143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019518A Pending JP2000292784A (en) | 1999-02-01 | 2000-01-28 | Liquid crystal display device using reflective color filters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000292784A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7002662B2 (en) | 2001-10-16 | 2006-02-21 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing optical element by patterning liquid crystal films |
| JP2007052259A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Liquid crystal display, liquid crystal display system, and method for using liquid crystal display system |
| CN100417957C (en) * | 2005-08-02 | 2008-09-10 | 新和Opla株式会社 | Dye-Based Circular Polarizers for Organic Light-Emitting Diode Displays |
| CN105739168A (en) * | 2016-05-06 | 2016-07-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | TFT (Thin Film Transistor) substrate and preparation method thereof as well as liquid crystal display panel |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000019518A patent/JP2000292784A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7002662B2 (en) | 2001-10-16 | 2006-02-21 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing optical element by patterning liquid crystal films |
| US7274427B2 (en) | 2001-10-16 | 2007-09-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing optical element by patterning liquid crystal films |
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