JPH10142601A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH10142601A JPH10142601A JP8305342A JP30534296A JPH10142601A JP H10142601 A JPH10142601 A JP H10142601A JP 8305342 A JP8305342 A JP 8305342A JP 30534296 A JP30534296 A JP 30534296A JP H10142601 A JPH10142601 A JP H10142601A
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- crystal display
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133536—Reflective polarizers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133616—Front illuminating devices
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- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フロントライトを有する、照明点灯時、非点
灯時両方でも視認性が高い、低消費電力な液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】 液晶セルの上面に偏光板を配し、下面に
偏光分離板と光吸収部を配する液晶パネルの上面にフロ
ントライトを配置する。本構成によるフロントライト
は、液晶パネルに光線を投射するとともに該液晶パネル
によって反射した光線をほとんど分散することなく、透
過する機能を有する。また、照明非点灯時には、外光や
外光を該液晶パネルによって反射した光線をほとんど分
散することなく、透過する機能を有する。低消費電力化
が容易に達成できる。
灯時両方でも視認性が高い、低消費電力な液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】 液晶セルの上面に偏光板を配し、下面に
偏光分離板と光吸収部を配する液晶パネルの上面にフロ
ントライトを配置する。本構成によるフロントライト
は、液晶パネルに光線を投射するとともに該液晶パネル
によって反射した光線をほとんど分散することなく、透
過する機能を有する。また、照明非点灯時には、外光や
外光を該液晶パネルによって反射した光線をほとんど分
散することなく、透過する機能を有する。低消費電力化
が容易に達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、偏光分離板を用
いた反射型液晶表示装置の暗い環境下での照明方法に関
するものである。
いた反射型液晶表示装置の暗い環境下での照明方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】 反射型液晶表示装置は、微小電力で動
作する表示装置として、ウオッチ、電卓、携帯電話装
置、小型情報機器、各種家電製品等の情報伝達媒体とし
て、大きな発展、普及を遂げてきた。表示モードも、Ｔ
Ｎ型（ツイスティッド・ネマチック）、ＳＴＮ型（スー
パーツイスティッド・ネマチック）、強誘電型等、多種
発明されてきた。
作する表示装置として、ウオッチ、電卓、携帯電話装
置、小型情報機器、各種家電製品等の情報伝達媒体とし
て、大きな発展、普及を遂げてきた。表示モードも、Ｔ
Ｎ型（ツイスティッド・ネマチック）、ＳＴＮ型（スー
パーツイスティッド・ネマチック）、強誘電型等、多種
発明されてきた。
【０００３】図３は現在一般的な反射型液晶表示装置の
断面図である。２１、２２はそれぞれ上、下基板で互い
に対向する面上にそれぞれ透明電極膜２６、２７、およ
び２８を有する。２９は該上、下基板２１と２２との間
に挿入された液晶層で、該液晶層２９の液晶材料、液晶
分子配列を選択することにより、前述したＴＮ型、ＳＴ
Ｎ型、強誘電型等の表示モードを任意に選択できるが、
基本的な反射型液晶表示装置の断面構造は図３に示した
通りである。２３は上偏光板、２４は下偏光板、２５は
反射板である。次に基本的な動作について説明する。入
射光３０、３１は上偏光板２３を通過することにより偏
光となる。この後、電圧印加部（透明電極２７と透明電
極２８とに挟持された領域）と、電圧無印加部（透明電
極２７と透明電極２８とに挟持された領域）とでは、液
晶層内の光学的性質が変わり、結果的に該液晶層２９を
通過した各々の光３０と３１の各偏光軸は互いに直交の
方位を取り下偏光板２４に到達する。ここで、下偏光板
２４の偏光軸の方位を最適に設定すれば、図３に示すよ
うに、入射光３０は該下偏光板２４に吸収され黒い表示
外観となり、入射光３１は該下偏光板２４を透過し反射
板２５で反射され、再度、下偏光板２４を透過し、液晶
層２９、上偏光板２３を通って外部に出射される。従っ
て、電圧無印加部の表示外観は白色（詳しくは灰色）と
なる。以上の動作は上記液晶層がＴＮ型、ＳＴＮ型、強
誘電型いずれも共通である。詳しい動作原理については
文献１（「液晶デバイスハンドブック」、日本学術振興
会第１４２委員会編、日刊工業新聞社発行、Ｐ３０３〜
３８６）に記載されている。ここで、反射型液晶表示装
置として重要な課題は、如何にして明るい反射型表示装
置を実現するかである。前述した現在の反射型液晶表示
装置においては、黒表示部分はほぼ充分な黒色を表現し
ているが、白色表示部は通常の紙の白さには全く及ば
ず、少し薄暗い所では非常に見にくい表示となってしま
う。このように本来好ましい白色表示が得られない理由
としては、（１）上偏光板２３により、入射光３１のほ
ぼ６０％の光が吸収されてしまい、残りの４０％の光が
液晶層２９に到達する。
断面図である。２１、２２はそれぞれ上、下基板で互い
に対向する面上にそれぞれ透明電極膜２６、２７、およ
び２８を有する。２９は該上、下基板２１と２２との間
に挿入された液晶層で、該液晶層２９の液晶材料、液晶
分子配列を選択することにより、前述したＴＮ型、ＳＴ
Ｎ型、強誘電型等の表示モードを任意に選択できるが、
基本的な反射型液晶表示装置の断面構造は図３に示した
通りである。２３は上偏光板、２４は下偏光板、２５は
反射板である。次に基本的な動作について説明する。入
射光３０、３１は上偏光板２３を通過することにより偏
光となる。この後、電圧印加部（透明電極２７と透明電
極２８とに挟持された領域）と、電圧無印加部（透明電
極２７と透明電極２８とに挟持された領域）とでは、液
晶層内の光学的性質が変わり、結果的に該液晶層２９を
通過した各々の光３０と３１の各偏光軸は互いに直交の
方位を取り下偏光板２４に到達する。ここで、下偏光板
２４の偏光軸の方位を最適に設定すれば、図３に示すよ
うに、入射光３０は該下偏光板２４に吸収され黒い表示
外観となり、入射光３１は該下偏光板２４を透過し反射
板２５で反射され、再度、下偏光板２４を透過し、液晶
層２９、上偏光板２３を通って外部に出射される。従っ
て、電圧無印加部の表示外観は白色（詳しくは灰色）と
なる。以上の動作は上記液晶層がＴＮ型、ＳＴＮ型、強
誘電型いずれも共通である。詳しい動作原理については
文献１（「液晶デバイスハンドブック」、日本学術振興
会第１４２委員会編、日刊工業新聞社発行、Ｐ３０３〜
３８６）に記載されている。ここで、反射型液晶表示装
置として重要な課題は、如何にして明るい反射型表示装
置を実現するかである。前述した現在の反射型液晶表示
装置においては、黒表示部分はほぼ充分な黒色を表現し
ているが、白色表示部は通常の紙の白さには全く及ば
ず、少し薄暗い所では非常に見にくい表示となってしま
う。このように本来好ましい白色表示が得られない理由
としては、（１）上偏光板２３により、入射光３１のほ
ぼ６０％の光が吸収されてしまい、残りの４０％の光が
液晶層２９に到達する。
【０００４】（２）さらに、下偏光板２４で約５％、さ
らに反射板２５で約１０％、さらに再度下偏光板２４で
約５％、そして上偏光板２３で約５％の光が各々吸収さ
れる。
らに反射板２５で約１０％、さらに再度下偏光板２４で
約５％、そして上偏光板２３で約５％の光が各々吸収さ
れる。
【０００５】結果的に、白色光として外部に戻る光３２
の強度Ｉは、 Ｉ≒０．４０×０．９５×０．９×０．９５×０．９５×Ｉ0・・・（１） ≒０．３×Ｉ0 Ｉ0・・・・入射光３１の強度 となり、結果的に入射光の約３０％の明るさの画面しか
得られず、紙のように、入射光の７０〜８０％を反射す
る明るさを持った白色紙表示に比べて、従来の反射型液
晶表示装置は暗くて見にくい表示装置であった。
の強度Ｉは、 Ｉ≒０．４０×０．９５×０．９×０．９５×０．９５×Ｉ0・・・（１） ≒０．３×Ｉ0 Ｉ0・・・・入射光３１の強度 となり、結果的に入射光の約３０％の明るさの画面しか
得られず、紙のように、入射光の７０〜８０％を反射す
る明るさを持った白色紙表示に比べて、従来の反射型液
晶表示装置は暗くて見にくい表示装置であった。
【０００６】しかし最近、引用例１（ＰＣＴ ＷＯ９５
／１７６９２）、および引用例２（Ｊ．Ｐｈｙｓ，Ｄ：
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．８，１９７５，Ｐ１４４
１〜１４４８）に示される様な偏光分離機能を持った偏
光分離板を前記下偏光板２４と反射板２５の代わりに用
いれば、原理的に出射光の強度を入射光の３６％程度ま
で高めることができ、図３に示す従来の反射型液晶表示
装置に比べ約２０％の明るさの向上が見込まれ将来の有
望な反射型液晶表示装置として期待される。
／１７６９２）、および引用例２（Ｊ．Ｐｈｙｓ，Ｄ：
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．８，１９７５，Ｐ１４４
１〜１４４８）に示される様な偏光分離機能を持った偏
光分離板を前記下偏光板２４と反射板２５の代わりに用
いれば、原理的に出射光の強度を入射光の３６％程度ま
で高めることができ、図３に示す従来の反射型液晶表示
装置に比べ約２０％の明るさの向上が見込まれ将来の有
望な反射型液晶表示装置として期待される。
【０００７】図４は、上記引用例１に基づく新規な偏光
分離板の一例で、多層膜偏光反射板の機能説明図であ
る。該多層膜反射型偏光板３５は、Ａ、Ｂ２種類の透明
フィルムを交互に積層した１００層以上の多層膜からな
る。上記多層膜反射型偏光板３５の上部から入射した光
３６は該多層膜反射型偏光板３５により、一方の偏光成
分（Ｓ波またはＰ波）のみ透過（３７）し、他方の偏光
成分（Ｐ波またはＳ波）を反射（３８）させる偏光分離
機能を持つ。従って、従来の偏光板とは異なり、光を吸
収することが無いため光を有効に利用できることは明か
である。
分離板の一例で、多層膜偏光反射板の機能説明図であ
る。該多層膜反射型偏光板３５は、Ａ、Ｂ２種類の透明
フィルムを交互に積層した１００層以上の多層膜からな
る。上記多層膜反射型偏光板３５の上部から入射した光
３６は該多層膜反射型偏光板３５により、一方の偏光成
分（Ｓ波またはＰ波）のみ透過（３７）し、他方の偏光
成分（Ｐ波またはＳ波）を反射（３８）させる偏光分離
機能を持つ。従って、従来の偏光板とは異なり、光を吸
収することが無いため光を有効に利用できることは明か
である。
【０００８】図５は、上記引用例２に基づくもう一つの
偏光分離板の例で、１／４波長板４１とコレステリック
液晶層４２と光吸収板４３とが積層された構造を有す
る。機能は前述した多層膜反射型偏光板と同じで一方の
偏光４４（ここでは紙面に平行な偏光軸をもった光）
は、偏光分離板４１、４２を透過（４６）し、下の光吸
収層４３に到達する。また、他方の偏光成分４５（ここ
では紙面に垂直な偏光軸を持った光）は、偏光分離板４
１、４２で反射され反射光４７となる。上述した偏光分
離の詳しい原理については上記引用例１、２を参照され
たい。
偏光分離板の例で、１／４波長板４１とコレステリック
液晶層４２と光吸収板４３とが積層された構造を有す
る。機能は前述した多層膜反射型偏光板と同じで一方の
偏光４４（ここでは紙面に平行な偏光軸をもった光）
は、偏光分離板４１、４２を透過（４６）し、下の光吸
収層４３に到達する。また、他方の偏光成分４５（ここ
では紙面に垂直な偏光軸を持った光）は、偏光分離板４
１、４２で反射され反射光４７となる。上述した偏光分
離の詳しい原理については上記引用例１、２を参照され
たい。
【０００９】図６は、上記偏光分離板を用いた反射型液
晶表示装置の断面図である。５１、５２は、それぞれ
上、下基板で互いに対向する面上に透明電極膜５５、５
６および５４を有する。５９は上偏光板、５３は液晶
層、５７は偏光分離板でここでは上述した多層膜反射型
偏光板を使用している。もちろん、上述した１／４波長
板とコレステリック液晶層とを組み合わせた偏光分離板
を用いてもその基本的な動作は変わらない。５８は光吸
収部で、黒色の他、赤、緑、青色等任意の色でもよい。
次に表示動作について説明する。入射光６０、６１とも
上偏光板５９で偏光となり、それぞれ液晶層５３に進
む。前述したように、電圧印加領域６３と電圧無印加領
域６４とでは該液晶層５３の光学的状態が異なるため、
それぞれの入射光６０と６１は該液晶層５３を通過した
後では、各々の偏光軸は互いにほぼ直交した向きの偏光
として該多層膜反射型偏光板５７に達する。ここでは、
入射光６０は該多層膜反射型偏光板５７をそのまま透過
し、光吸収部５８に到達し、そこで吸収される様にあら
かじめ該多層膜反射型偏光板５７の光軸を設定してお
く。従って、上記電圧印加領域では黒、もしくは光吸収
部５８の表示色となる。一方、入射光６１は上記多層膜
反射型偏光板５７で反射され、出射光６２となって外へ
出る。従って、上記電圧無印加領域では、白色外観（詳
しくは灰色外観）を呈する。ここでは、図３における下
偏光板２４と反射板２５の代わりに多層膜反射型偏光板
を用いているため、入射光６１は光吸収による損失を受
けること無く反射されるため、図３の従来の表示装置に
比べ明るい反射型液晶表示装置となる。つまり、入射光
６１は、上偏光板５９で約６０％の光が吸収されるが、
多層膜反射型偏光板５７では光吸収を受けずにそのまま
反射され、再度通過する上偏光板５９で約５％の光吸収
を受けるだけで外部に放出（６２）される。
晶表示装置の断面図である。５１、５２は、それぞれ
上、下基板で互いに対向する面上に透明電極膜５５、５
６および５４を有する。５９は上偏光板、５３は液晶
層、５７は偏光分離板でここでは上述した多層膜反射型
偏光板を使用している。もちろん、上述した１／４波長
板とコレステリック液晶層とを組み合わせた偏光分離板
を用いてもその基本的な動作は変わらない。５８は光吸
収部で、黒色の他、赤、緑、青色等任意の色でもよい。
次に表示動作について説明する。入射光６０、６１とも
上偏光板５９で偏光となり、それぞれ液晶層５３に進
む。前述したように、電圧印加領域６３と電圧無印加領
域６４とでは該液晶層５３の光学的状態が異なるため、
それぞれの入射光６０と６１は該液晶層５３を通過した
後では、各々の偏光軸は互いにほぼ直交した向きの偏光
として該多層膜反射型偏光板５７に達する。ここでは、
入射光６０は該多層膜反射型偏光板５７をそのまま透過
し、光吸収部５８に到達し、そこで吸収される様にあら
かじめ該多層膜反射型偏光板５７の光軸を設定してお
く。従って、上記電圧印加領域では黒、もしくは光吸収
部５８の表示色となる。一方、入射光６１は上記多層膜
反射型偏光板５７で反射され、出射光６２となって外へ
出る。従って、上記電圧無印加領域では、白色外観（詳
しくは灰色外観）を呈する。ここでは、図３における下
偏光板２４と反射板２５の代わりに多層膜反射型偏光板
を用いているため、入射光６１は光吸収による損失を受
けること無く反射されるため、図３の従来の表示装置に
比べ明るい反射型液晶表示装置となる。つまり、入射光
６１は、上偏光板５９で約６０％の光が吸収されるが、
多層膜反射型偏光板５７では光吸収を受けずにそのまま
反射され、再度通過する上偏光板５９で約５％の光吸収
を受けるだけで外部に放出（６２）される。
【００１０】従って、反射光６２の強度は下式（２）に
示すように Ｉ≒０．４×０．９５×Ｉ0≒０．３８×Ｉ0 ・・・（２） Ｉ： 出射光６２の光強度 Ｉ0： 入射光６２の光強度 ここでさらに上記偏光分離板内における光散乱等による
光の損失を５％加味しても（１）式に比べ約２０％明る
さが向上した反射型液晶表示装置が得られる。従って、
今後の反射型液晶表示装置としては、明るさと見やすさ
の改良のため上述した偏光分離板を従来の下偏光板に代
わって使用することが好ましい。
示すように Ｉ≒０．４×０．９５×Ｉ0≒０．３８×Ｉ0 ・・・（２） Ｉ： 出射光６２の光強度 Ｉ0： 入射光６２の光強度 ここでさらに上記偏光分離板内における光散乱等による
光の損失を５％加味しても（１）式に比べ約２０％明る
さが向上した反射型液晶表示装置が得られる。従って、
今後の反射型液晶表示装置としては、明るさと見やすさ
の改良のため上述した偏光分離板を従来の下偏光板に代
わって使用することが好ましい。
【００１１】しかし、ここで一つ大きな課題がある。
【００１２】それは、暗所での照明方法である。反射型
液晶表示装置は、前述したように、ウオッチ、携帯電話
装置、家庭電器製品等、夜間にも充分表示機能を果たせ
るように照明装置が必須の商品も多い。上記要求を充た
すため、図３に示した従来の反射型液晶表示装置では、
図７に示す半透過型液晶表示装置のように液晶表示装置
６５の反射板として半透過型反射板６８を用いている。
該半透過型反射板６８としては多種、商品化されている
が一般的なものとして９０％の光を反射し、残りの１０
％の光を透過させるものが多い。従って、明るい環境下
では上面から入射した光の９０％を反射させ反射型液晶
表示装置として機能させる。一方、暗い環境下では、上
記液晶表示装置６５の背面に配された発光体７０からの
光を透過率１０％の該半透過型反射板を通して裏面より
照射して表示を読み取らせている。ここで、背面に配さ
れた発光体７０は、図６に示すように、導光板６６と該
導光板６６の辺部に配された光源部６７と同じく下面に
配された反射板６９とから少なくとも構成され、光源部
６７から発せられた光は該導光板６６に導入され、該導
光板６６に設けられた光散乱核により散乱され該導光板
６６の上面より光を出射させる発光体が一般的である
が、この他、発光体として平面型のＥＬ（エレクトロ・
ルミネッセンス）発光体が用いられることもウオッチな
どでは多い。
液晶表示装置は、前述したように、ウオッチ、携帯電話
装置、家庭電器製品等、夜間にも充分表示機能を果たせ
るように照明装置が必須の商品も多い。上記要求を充た
すため、図３に示した従来の反射型液晶表示装置では、
図７に示す半透過型液晶表示装置のように液晶表示装置
６５の反射板として半透過型反射板６８を用いている。
該半透過型反射板６８としては多種、商品化されている
が一般的なものとして９０％の光を反射し、残りの１０
％の光を透過させるものが多い。従って、明るい環境下
では上面から入射した光の９０％を反射させ反射型液晶
表示装置として機能させる。一方、暗い環境下では、上
記液晶表示装置６５の背面に配された発光体７０からの
光を透過率１０％の該半透過型反射板を通して裏面より
照射して表示を読み取らせている。ここで、背面に配さ
れた発光体７０は、図６に示すように、導光板６６と該
導光板６６の辺部に配された光源部６７と同じく下面に
配された反射板６９とから少なくとも構成され、光源部
６７から発せられた光は該導光板６６に導入され、該導
光板６６に設けられた光散乱核により散乱され該導光板
６６の上面より光を出射させる発光体が一般的である
が、この他、発光体として平面型のＥＬ（エレクトロ・
ルミネッセンス）発光体が用いられることもウオッチな
どでは多い。
【００１３】このような背面に配置された発光体を、図
６に示された改良された新しい反射型液晶表示装置に採
用することはできない。その理由は、図６にも示す通
り、光吸収層５８により裏面からの光は遮断され上面に
光を導入することができない。また、光吸収層５８に一
部透過性（例えば、１０％の光透過性）を付与すれば、
従来と同じように背面照明も可能となるが二つの問題が
ある。
６に示された改良された新しい反射型液晶表示装置に採
用することはできない。その理由は、図６にも示す通
り、光吸収層５８により裏面からの光は遮断され上面に
光を導入することができない。また、光吸収層５８に一
部透過性（例えば、１０％の光透過性）を付与すれば、
従来と同じように背面照明も可能となるが二つの問題が
ある。
【００１４】その一つは、反射型表示の時、黒表示部分
が１００％の光を吸収しないためやや灰色がかった黒表
示となってしまう。二つ目は、偏光分離板の原理から明
らかなように、表示面の白黒表示が、前面から光が当た
った場合と背面から光が当たった場合とではその表示が
全く反転（白表示→黒表示、黒表示→白表示）してしま
い、余り好ましくない。
が１００％の光を吸収しないためやや灰色がかった黒表
示となってしまう。二つ目は、偏光分離板の原理から明
らかなように、表示面の白黒表示が、前面から光が当た
った場合と背面から光が当たった場合とではその表示が
全く反転（白表示→黒表示、黒表示→白表示）してしま
い、余り好ましくない。
【００１５】以上の様に偏光分離板を用いて明るさを改
良した反射型液晶表示装置の暗い環境下に於ける照明方
法については従来の背面照明方法が使えず大きな課題で
あった。
良した反射型液晶表示装置の暗い環境下に於ける照明方
法については従来の背面照明方法が使えず大きな課題で
あった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに偏光分離板を用い明るさを改良した新しい反射型液
晶表示装置において、反射型表示の性能を落とさず、暗
い環境下でも読み取りを可能にする新しい照明方法を提
供することにある。
うに偏光分離板を用い明るさを改良した新しい反射型液
晶表示装置において、反射型表示の性能を落とさず、暗
い環境下でも読み取りを可能にする新しい照明方法を提
供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、上記課題を解決するために、 （１） 上、下２枚の基板と、該２枚の基板間に挿入さ
れた液晶材料とを少なくとも含む液晶セルと、該液晶セ
ルの上面に配された偏光板と、下面に配された偏光分離
板と光吸収部とから少なくとも構成される液晶表示体の
上部にフロントライトを配し、該フロントライトは、少
なくとも透明導光板と該透明導光板の辺部に配された光
源とから構成され、該光源から発せられた光は上記透明
導光板内に導入されるとともに、上記透明導光板は上記
導入された光を上下２面のうち１面から主に出射させる
機能を持つことを特徴とする。
は、上記課題を解決するために、 （１） 上、下２枚の基板と、該２枚の基板間に挿入さ
れた液晶材料とを少なくとも含む液晶セルと、該液晶セ
ルの上面に配された偏光板と、下面に配された偏光分離
板と光吸収部とから少なくとも構成される液晶表示体の
上部にフロントライトを配し、該フロントライトは、少
なくとも透明導光板と該透明導光板の辺部に配された光
源とから構成され、該光源から発せられた光は上記透明
導光板内に導入されるとともに、上記透明導光板は上記
導入された光を上下２面のうち１面から主に出射させる
機能を持つことを特徴とする。
【００１８】（２） 前記液晶表示装置において、前記
偏光分離板として、多層膜反射型偏光板を用いたことを
特徴とする。
偏光分離板として、多層膜反射型偏光板を用いたことを
特徴とする。
【００１９】（３） 前記液晶表示装置において、前記
偏光分離板は、１／４波長板とコレステリック液晶層と
を組み合わせた構成からなることを特徴とする。
偏光分離板は、１／４波長板とコレステリック液晶層と
を組み合わせた構成からなることを特徴とする。
【００２０】（４） 前記フロントライトは前記透明導
光板平板の出光面側に該平板と略平行な面と略垂直な面
よりなる突起形状を配設した該透明導光板と該透明導光
板の辺部に光源を配設したことを特徴とする。
光板平板の出光面側に該平板と略平行な面と略垂直な面
よりなる突起形状を配設した該透明導光板と該透明導光
板の辺部に光源を配設したことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】上述したように本発明は、偏光分
離板を用いた明るい反射型液晶表示装置の上面部にフロ
ントライトを配置して暗い環境下での表示読み取りを可
能にしている。 以下に本発明の実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明に基づく偏光分離板を用
いた明るい反射型液晶表示装置、および暗い環境下で表
示読み取りを可能にさせたフロントライトの断面図であ
る。１、２はそれぞれ上、下基板で互いに対向する面上
に透明電極膜３、４および５を有する。８は液晶層、９
は上偏光板である。６は前述した偏光分離板で前述した
ように、多層膜反射型偏光板でも、１／４波長板とコレ
ステリック液晶層とを組み合わせたものでも、どちらで
も良い。１０、１１は新規のフロントライトで、１０は
透明導光板、１１は、該透明導光板の辺部に配された光
源で、冷陰極蛍光放電管、ＬＥＤ（発光ダイオード）、
エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）素子板、豆電球
等、光を発する物なら何でも良い。上記光源１１から発
せられた光は透明導光板１０に導入され、該透明導光板
に設けられた突起部１２により下面（液晶表示装置側の
面）から光が出射され反射型液晶表示装置の前面を照ら
す。一方、明るい環境下では、該反射型液晶表示装置の
上部から入射した光は上記透明導光板１０を通過し液晶
表示装置に到達する。そして上記偏光分離板６で反射さ
れた光は再度、上記透明導光板１０を透過して外部に放
出されるため、明るい環境下では上記透明導光板１０
は、あたかも透明な平板が表示面の上に載っているのと
ほぼ同じ程度の反射型表示外観が得られる。
離板を用いた明るい反射型液晶表示装置の上面部にフロ
ントライトを配置して暗い環境下での表示読み取りを可
能にしている。 以下に本発明の実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明に基づく偏光分離板を用
いた明るい反射型液晶表示装置、および暗い環境下で表
示読み取りを可能にさせたフロントライトの断面図であ
る。１、２はそれぞれ上、下基板で互いに対向する面上
に透明電極膜３、４および５を有する。８は液晶層、９
は上偏光板である。６は前述した偏光分離板で前述した
ように、多層膜反射型偏光板でも、１／４波長板とコレ
ステリック液晶層とを組み合わせたものでも、どちらで
も良い。１０、１１は新規のフロントライトで、１０は
透明導光板、１１は、該透明導光板の辺部に配された光
源で、冷陰極蛍光放電管、ＬＥＤ（発光ダイオード）、
エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）素子板、豆電球
等、光を発する物なら何でも良い。上記光源１１から発
せられた光は透明導光板１０に導入され、該透明導光板
に設けられた突起部１２により下面（液晶表示装置側の
面）から光が出射され反射型液晶表示装置の前面を照ら
す。一方、明るい環境下では、該反射型液晶表示装置の
上部から入射した光は上記透明導光板１０を通過し液晶
表示装置に到達する。そして上記偏光分離板６で反射さ
れた光は再度、上記透明導光板１０を透過して外部に放
出されるため、明るい環境下では上記透明導光板１０
は、あたかも透明な平板が表示面の上に載っているのと
ほぼ同じ程度の反射型表示外観が得られる。
【００２２】次に、上記新規な透明導光板１０につい
て、より詳しく説明する。図２（ａ）において、透明導
光板１０の端面には１個または複数の光源１１を配置す
る。透明導光板１０は図２（ｂ）に示すように透明板の
片面に突起部１２を設けており、突起部１２の各面はす
べて出光面１３に対して略平行な面（底面１４）と略垂
直な面（側面１５）で構成される。透明導光板１０は概
ね屈折率１．４以上の透明材料で形成される。光源１１
からの光束は光線１９ａや光線１９ｂに示すように端面
１６から入射したのち、透明導光板１０の中で全反射を
繰り返し突起部１２の側面１５からのみ射出するため、
照明装置の背面からの出光が多く、液晶表示装置を効果
的に照明することができる。
て、より詳しく説明する。図２（ａ）において、透明導
光板１０の端面には１個または複数の光源１１を配置す
る。透明導光板１０は図２（ｂ）に示すように透明板の
片面に突起部１２を設けており、突起部１２の各面はす
べて出光面１３に対して略平行な面（底面１４）と略垂
直な面（側面１５）で構成される。透明導光板１０は概
ね屈折率１．４以上の透明材料で形成される。光源１１
からの光束は光線１９ａや光線１９ｂに示すように端面
１６から入射したのち、透明導光板１０の中で全反射を
繰り返し突起部１２の側面１５からのみ射出するため、
照明装置の背面からの出光が多く、液晶表示装置を効果
的に照明することができる。
【００２３】また、透明導光板１０を形成する透明材料
はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオ
レフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料ま
たはそれらの複合体が用いられ、射出成形、熱硬化樹
脂、光硬化樹脂、エッチング、透明樹脂またはガラス平
板上にフィルムを接合または樹脂層を付加する等の方法
によって形成される。
はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオ
レフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料ま
たはそれらの複合体が用いられ、射出成形、熱硬化樹
脂、光硬化樹脂、エッチング、透明樹脂またはガラス平
板上にフィルムを接合または樹脂層を付加する等の方法
によって形成される。
【００２４】光源１１としては蛍光放電管、ＥＬ素子板
のほか発光ダイオード（ＬＥＤ）、電球等を用いること
ができる。これらは、従来よく使用されていた蛍光放電
管に比べ、昇圧装置等特別な機構を必要とせず、軽量コ
ンパクトであり、また高周波、高電圧を用いないため安
全性にも優れる。また電力制御が容易であり、低消費電
力用途にも容易に対応できる。特にＬＥＤは寿命が半永
久的であり、色については最近では赤、緑、青、それら
の混色、白色も可能になっている。電球を用いた場合は
寿命が短くなるが安価であり、交換も容易にできる可能
性を持つ。
のほか発光ダイオード（ＬＥＤ）、電球等を用いること
ができる。これらは、従来よく使用されていた蛍光放電
管に比べ、昇圧装置等特別な機構を必要とせず、軽量コ
ンパクトであり、また高周波、高電圧を用いないため安
全性にも優れる。また電力制御が容易であり、低消費電
力用途にも容易に対応できる。特にＬＥＤは寿命が半永
久的であり、色については最近では赤、緑、青、それら
の混色、白色も可能になっている。電球を用いた場合は
寿命が短くなるが安価であり、交換も容易にできる可能
性を持つ。
【００２５】突起部１２の大きさは、可視光の波長がお
よそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であることから、回
折による影響が発生しないために５μｍ程度以上は必要
であり、また、突起部１２部が肉視で気にならない程度
の大きさであるために概ね３００μｍ以下が望ましい。
以上の内容に加え、製造上の利便性から突起の大きさは
およそ１０μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。また突
起部１２の高さと幅（略円柱であれば直径）の比は、透
明導光板１０内での光線は平面方向の仰角が４５度以下
であるため、１対１以下でよく、実際には２０度以下の
光線が９０％以上を占めるため１対２程度まで充分な性
能を発揮する。
よそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であることから、回
折による影響が発生しないために５μｍ程度以上は必要
であり、また、突起部１２部が肉視で気にならない程度
の大きさであるために概ね３００μｍ以下が望ましい。
以上の内容に加え、製造上の利便性から突起の大きさは
およそ１０μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。また突
起部１２の高さと幅（略円柱であれば直径）の比は、透
明導光板１０内での光線は平面方向の仰角が４５度以下
であるため、１対１以下でよく、実際には２０度以下の
光線が９０％以上を占めるため１対２程度まで充分な性
能を発揮する。
【００２６】以上の構成により、本照明装置は液晶表示
装置の前面に配置して、外光が充分にある明るいときに
は照明を消して液晶表示装置を観察し、外光が充分でな
い暗いときには照明を点灯して液晶表示装置を観察でき
る、パートタイム照明を実現できる。また照明点灯時に
おいても外光の乏しい暗い環境下であるので、表示を確
認するためにはあまり輝度を必要とせず、また液晶表示
体も反射型であるので、透過型バックライト付き液晶表
示体と比較しても２０％以下の消費電力で実現できるこ
とがわかっている。
装置の前面に配置して、外光が充分にある明るいときに
は照明を消して液晶表示装置を観察し、外光が充分でな
い暗いときには照明を点灯して液晶表示装置を観察でき
る、パートタイム照明を実現できる。また照明点灯時に
おいても外光の乏しい暗い環境下であるので、表示を確
認するためにはあまり輝度を必要とせず、また液晶表示
体も反射型であるので、透過型バックライト付き液晶表
示体と比較しても２０％以下の消費電力で実現できるこ
とがわかっている。
【００２７】
【発明の効果】以上により、本発明の偏光分離板を用い
た液晶表示体とフロントライトによって構成される、液
晶表示装置により、表示装置を持つ各種機器、特に携帯
電話装置、情報端末等、携帯機器において、低消費電力
であり表示品質の高い液晶表示装置を提供することがで
きる。
た液晶表示体とフロントライトによって構成される、液
晶表示装置により、表示装置を持つ各種機器、特に携帯
電話装置、情報端末等、携帯機器において、低消費電力
であり表示品質の高い液晶表示装置を提供することがで
きる。
【図１】 本発明の実施例を示す断面図。
【図２】 本発明の液晶表示装置のフロントライト部分
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】 従来技術を示す断面図。
【図４】 従来技術を示す断面図。
【図５】 従来技術を示す断面図。
【図６】 従来技術を示す断面図。
【図７】 従来技術を示す断面図。
１ … 上基板 ２ … 下基板 ６ … 偏光分離板 ８ … 液晶層 １０ … 透明導光板 １１ … 光源
Claims (4)
- 【請求項１】 上、下２枚の基板と、該２枚の基板間に
挿入された液晶材料とを少なくとも含む液晶セルと、該
液晶セルの上面に配された偏光板と、下面に配された偏
光分離板と光吸収部とから少なくとも構成される液晶表
示体の上部にフロントライトを配し、該フロントライト
は、少なくとも透明導光板と該透明導光板の辺部に配さ
れた光源とから構成され、該光源から発せられた光は上
記透明導光板内に導入されるとともに、上記透明導光板
は上記導入された光を上下２面のうち１面から主に出射
させる機能を持つことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、前記偏光分離板として、多層膜反射型偏光板を用い
たことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、前記偏光分離板は、１／４波長板とコレステリック
液晶層とを組み合わせた構成からなることを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記フロントライトは前記透明導光板平
板の出光面側に該平板と略平行な面と略垂直な面よりな
る突起形状を配設した該透明導光板と該透明導光板の辺
部に光源を配設したことを特徴とする請求項１から３い
ずれか１項記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305342A JPH10142601A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305342A JPH10142601A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142601A true JPH10142601A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17943966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305342A Withdrawn JPH10142601A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10142601A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6147734A (en) * | 1998-12-17 | 2000-11-14 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Bidirectional dichroic circular polarizer and reflection/transmission type liquid-crystal display device |
| US6791635B1 (en) * | 1998-03-26 | 2004-09-14 | Enplas Corporation | Surface light source device of side light type and liquid crystal display |
| US6816214B1 (en) | 1998-12-10 | 2004-11-09 | Enplas Corporation | Guide plate, surface light source device of side light type and liquid crystal display |
| KR100604640B1 (ko) * | 1999-05-13 | 2006-07-26 | 삼성전자주식회사 | 반사형 액정표시장치 |
| KR100617021B1 (ko) * | 1998-08-11 | 2006-10-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형액정표시장치 |
| WO2007029433A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | 透明基板、照明装置、及び液晶表示装置 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP8305342A patent/JPH10142601A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6791635B1 (en) * | 1998-03-26 | 2004-09-14 | Enplas Corporation | Surface light source device of side light type and liquid crystal display |
| US6930735B2 (en) | 1998-03-26 | 2005-08-16 | Enplas Corporation | Surface light source device of side light type and liquid crystal display |
| KR100617021B1 (ko) * | 1998-08-11 | 2006-10-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형액정표시장치 |
| US6816214B1 (en) | 1998-12-10 | 2004-11-09 | Enplas Corporation | Guide plate, surface light source device of side light type and liquid crystal display |
| US6147734A (en) * | 1998-12-17 | 2000-11-14 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Bidirectional dichroic circular polarizer and reflection/transmission type liquid-crystal display device |
| US6583833B1 (en) | 1998-12-17 | 2003-06-24 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Bidirectional dichroic circular polarizer and reflection/transmission type liquid-crystal display device |
| KR100604640B1 (ko) * | 1999-05-13 | 2006-07-26 | 삼성전자주식회사 | 반사형 액정표시장치 |
| WO2007029433A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | 透明基板、照明装置、及び液晶表示装置 |
| US7973880B2 (en) | 2005-09-02 | 2011-07-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Illumination device and liquid crystal display device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |