JP2000292788A

JP2000292788A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000292788A
Application number: JP11102875A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Hiyama; 郁夫檜山; Masaya Adachi; 昌哉足立; Makoto Tsumura; 津村　　誠; Shoichi Hirota; 昇一廣田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】消費電力や重量等を増加させず、陰極線管で
得られる高いピーク輝度に匹敵する高いピーク輝度を得
ることが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶層９と、液晶層９の表示面側及び光
入射面側に配置され、液晶層９への入射光の偏光状態を
変調する複数の電極５、６と、液晶層９の表示面側及び
光入射面側に配置された第１偏光選択手段１０、１１及
び第２偏光選択手段１２とを有する液晶表示素子１、及
び、液晶表示素子１の背面側に配置され、入射光を発生
する光反射板１４を有する照明装置２を備えた液晶表示
装置であって、第１偏光選択手段１０、１１は光反射型
偏光選択手段１０と光吸収型偏光選択手段１１とからな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
わり、特に、ピーク輝度（白色を表示したときの明る
さ）を向上させ、表示画像の高輝度化を図ることが可能
な液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示装置は、大別すると、
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリ
クス駆動によるＴＮ（ツイストネマチック）液晶表示装
置と、マルチプレックス駆動のＳＴＮ（スーパーツイス
テッドネマチック）液晶表示装置の２つの方式がある。
いずれの方式も、一対のガラス基板間に液晶層を保持さ
せ、一対のガラス基板の外側面にそれぞれ偏光板を配置
した液晶表示素子を用いており、液晶層を直線偏光が透
過する際にその偏光状態を変調し、表示が行われるもの
である。また、ＩＰＳ（ｉｎｐｌａｎｅｓｅｎｔｃｈ
ｉｎｇ）モードのようにガラス基板面内に電界を印加し
た表示を行う方式も適用されている。

【０００３】これらの液晶表示装置は、その用途によっ
て要求される輝度レベルが決められるが、特に、ノート
パソコンの表示部に用いた場合、輝度レベルの要求だけ
でなく、薄型化、軽量化、低消費電力化が合わせて要求
される。

【０００４】液晶表示装置で明るさの向上を実現するた
めには、コレステリック液晶を用いて、偏光変換を行っ
たものが特開平３−４５９０６に開示されている。ま
た、偏光変換に用いる反射型偏光板に関する技術手段と
しては、米国特許明細書第５４８６９４９号や米国特許
明細書第５１２２９０５号に開示ものがある。この他
に、コレステリックフィルタを直視型バックライトに適
用した技術手段としては、特開平７−３６０３２号に開
示のものがある。

【０００５】近年、液晶表示装置、特に、カラー液晶表
示装置の技術の進歩は目覚ましく、陰極線管（ＣＲＴ）
に劣らぬ表示品質のものが数多く見られるようになっ
た。液晶表示装置は、ＣＲＴにない低消費電力化、薄型
化、軽量化の特長によって利用範囲を拡大してきた。し
かしながら、液晶表示装置は、ピーク輝度、動画表示性
能（高速応答性）、色再現性等において、ＣＲＴに匹敵
する画質を得ることが難しい。この場合、ピーク輝度と
は、画面の一部を白表示した時の明るさであり、例えば
ＣＲＴで画面全体の１５％を白表示したときと、画面全
体を白表示したときとの明るさとを比較した場合、ＣＲ
Ｔは、前者が約４倍明るくできると言われている。従っ
て、ＣＲＴは、太陽光が波しぶきで反射するような部分
的な高輝度表示に最適なもので、より迫力のある画像を
得ることができる。

【０００６】一方、液晶表示装置は、ピーク輝度を高め
ることができないため、テレビジョンの表示部や動画表
示装置の表示部に用いることが難しいといわれている。
例えば、前述のように４倍の明るさを実現するために
は、液晶表示装置のバックライトの明るさを４倍程度上
げざるを得ない。しかしながら、バックライトの輝度を
上げることは、ピーク輝度だけを上げることにならず、
表示画面全体の輝度を上げることになる。また、バック
ライトの輝度を上げるためには、その分、消費電力が増
加するだけでなく、ランプ、インバータ等も増やす必要
があり、コスト、厚み、重量の増加を招く。さらに、熱
の発生も増大し、表示性能そのものを低下させかねな
い。

【０００７】また、液晶表示装置においては、広視野角
化を実現するための開発も行われており、液晶表示素子
の表面に蛍光体板を配置して高輝度、広視野角を図った
液晶表示装置がＷＯ９７／４０１４７、特開昭５９−７
８３８２号、特開平２―１３１２２０号、特開平８―３
６１５８号等に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】既知の液晶表示装置
は、光反射型偏光板として働くコレステリック液晶等を
用いて反射光を再利用することにより、高輝度化、低消
費電力化を図っているものであり、表示画面全体の明る
さを向上させるものである。一方、ＣＲＴは、表示画像
のピーク輝度を高めることができるため、太陽光が波し
ぶきで反射するような部分的な高輝度表示を行うのに最
適である。

【０００９】このように、消費電力や重量等を増加させ
ずに、ＣＲＴのようにピーク輝度を向上させることが、
液晶ディスプレイにも期待されている。

【００１０】ちなみに、ＣＲＴにおいては、パソコン用
のモニタとして使用中のピーク輝度を測定した結果、表
示画面全体を白表示したときと、表示画面の約１０％に
当たる正方形の範囲を白表示（残り黒表示）したときの
明るさを比較した場合、それぞれ１１０ｃｄ／ｍ² 、１
７０ｃｄ／ｍ² であって、約１．５倍以上の明るさの違
いがあることが分かった。

【００１１】このように、既知の液晶表示装置は、消費
電力や重量等を増加させずに、ＣＲＴなみにピーク輝度
を向上させることができないものであった。

【００１２】本発明は、このような技術的背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、消費電力や重量等を増加
させずに、陰極線管で得られる高いピーク輝度に匹敵す
る高いピーク輝度を得ることが可能な液晶表示装置を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による液晶表示装置は、液晶層の表示面側及
び光入射側に面側に第１偏光選択手段及び第２偏光選択
手段を配置した液晶表示素子、及び、液晶表示素子の背
面側に配置した光反射板付の照明装置を備えるもので、
第１偏光選択手段が光反射型偏光板と光吸収型偏光板と
からなっている手段を具備する。

【００１４】既知の液晶表示装置においては、表示画面
に黒色表示が行われる場合、液晶表示素子への入射光が
第１偏光選択手段で吸収され、黒色表示が行われるもの
で、例えば、表示画面の黒表示の一部に白色表示を行う
場合、照明装置から出射される光の殆んどが第１偏光選
択手段で吸収されるため、白色表示のピーク輝度を大き
くすることができない。

【００１５】これに対し、前記手段においては、液晶層
の表示面側に光反射型偏光板を配置することにより、表
示画面の黒色表示を行う部分に対する液晶表示素子から
の出射光が光反射型偏光板で反射された後、液晶表示素
子を通して照明装置に入射され、照明装置の光反射板で
反射され、この反射光が再度表示画面の黒色表示を行う
部分に当たると、前述の光反射と同様の光反射が繰り返
し実行され、このような光反射が行われる際に、散乱光
の一部が表示画面の白色表示を行う部分に当たると、光
反射型偏光板を透過した本来の透過光と重なり合って表
示面側に出射されるので、白色表示が行われる部分の明
るさが向上し、白色表示を行う部分のピーク輝度を大き
くすることができる。

【００１６】この場合、照明装置の光反射板として、反
射型偏光選択手段からの反射光をその偏光状態を変えず
に反射させ、液晶表示素子に再入射させる特性のものを
用いれば、光反射型偏光板からの反射光が照明装置の光
反射板で反射されたとき、同一の偏光状態で液晶表示素
子に入射されるため、反射光の損失を殆んど生じない状
態で光の再利用が可能になる。

【００１７】ところで、反射光が照明装置の光反射板で
反射するとき、反射光の偏光状態が乱れ、その偏光状態
が完全な無偏光状態になった場合、反射光は、液晶表示
素子の第２偏光選択手段の入射側偏光板において５０％
以上吸収され、光利用効率が著しく低下するようになる
が、液晶表示素子と照明装置との間に第２光反射型偏光
板を配置すれば、照明装置の光反射板で反射光の偏光状
態が一定に維持できない場合においても、不適当な偏光
状態にある反射光を第２光反射型偏光板で反射させ、照
明装置に入射させ、再度光反射板で反射させることによ
り、偏光状態を適当な偏光状態にすることができ、光利
用効率を向上させ、白色表示を行う部分のピーク輝度を
向上させることが可能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明による液晶表示装置の第１
の実施の形態における断面構成図である。

【００２０】図１において、１は液晶表示素子、２はバ
ックライト、３は第１透明基板、４は第２透明基板、５
は第１透明電極、６は第２透明電極、７は第１配向膜、
８は第２配向膜、９は液晶層、１０は反射型偏光板、１
１は第１吸収型偏光板、１２は第２吸収型偏光板、１３
は導光体、１４は光反射板、１５はランプ、１６はラン
プカバー、１７は光拡散板、１８はプリズムシートであ
る。

【００２１】そして、第１透明基板３は、一方の面に第
１透明電極５を、その上にラビング処理を施した第１配
向膜７を形成したもので、他方の面に各偏光透過軸が平
行になるように配置した反射型偏光板１０を、その上に
第１吸収型偏光板１１を形成したものである。第２透明
基板４は、一方の面に第２透明電極６を、その上にラビ
ング処理を施した第２配向膜８を形成したもので、他方
の面に第２吸収型偏光板１２を形成したものである。第
１透明基板３の一方の面及び第２透明基板４の一方の面
との間に液晶層９を介在配置させ、全体として液晶表示
素子１を形成している。なお、図１に図示が省略されて
いるが、第１透明電極５は、画素毎に能動スイッチとと
て働く薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配置形成されてい
る。この場合、液晶表示素子１は、第１透明電極５と第
２透明電極６との間の電圧が無印加時に白色表示が行わ
れるノーマリーホワイトの表示モードで動作するもので
ある。

【００２２】また、導光体１３は、透明なアクリル樹脂
からなるもので、相対する一側面から他側面に至るにし
たがって順次厚みが異なるように構成されている。導光
体１３は、裏面に沿うように光反射板１４が配置され、
前面に光拡散板１７とプリズムシート１８とが重なり合
うように配置され、厚みの厚い一つの側面の全長に沿っ
て冷陰極型蛍光ランプ１５が配置され、冷陰極型蛍光ラ
ンプ１５を覆うようにランプカバー１６が設けられてい
る。光拡散板１７が導光体１３の光出射面に沿って配置
され、その上に指向性を持たせるため、プリズムシート
１８が光拡散板１７上に配置され、正面側輝度を向上さ
せ、全体としてエッジライト方式バックライト２が形成
されている。

【００２３】ここで、第１の実施の形態における液晶表
示装置の動作について説明する。

【００２４】なお、図１に図示されている液晶表示装置
は、説明を判り易くするために、液晶表示素子１の左半
分が白色表示（第１透明電極５と第２透明電極６との間
の電位差が０の状態）が行われる部分であり、右半分が
黒色表示（第１透明電極５と第２透明電極６との間に所
定の電位差が加えられている状態）が行われる部分であ
るとしている。

【００２５】まず、第１の実施の形態の動作の説明に先
立って、その動作原理について述べると、既知の液晶表
示装置は、表示画面の黒色表示を行う部分の出射光を出
射側吸収型偏光板において吸収することにより黒色表示
を行っていたのに対し、第１の実施の形態の液晶表示装
置は、表示画面の黒色表示を行う部分の出射光を出射側
反射型偏光板において反射させ、この反射光を照明装置
の光反射板で再反射させ、その反射光を表示画面の白色
表示を行う部分の出射光に重ね合わせて出射させるよう
にしている、すなわち、本来、出射側偏光板の吸収光を
再利用することにより、白色表示を行う部分のピーク輝
度を向上させているものである。この場合、出射側偏光
板には、反射型偏光板と吸収型偏光板とが用いられる。

【００２６】次に、第１の実施の形態の動作について述
べると、白色表示が行われる部分においては、バックラ
イト２から出射された出射光１９は第２吸収型偏光板１
２において一方の直線偏光成分のみが透過され、第２吸
収型偏光板１２の透過光１９’は液晶層９において９０
°旋光され、反射型偏光板１０及び第１吸収型偏光板１
１の偏光透過方向と同一の直線偏光になり、この直線偏
光１９”は反射型偏光板１０及び第１吸収型偏光板１１
を通り、出射光として出射する。これに対し、黒色表示
が行われる部分においては、バックライト２から出射さ
れた出射光２０は、第２吸収型偏光板１２において一方
の直線偏光成分のみが透過され、第２吸収型偏光板１２
の透過光２０’は液晶層９を変調を受けずに透過する。
このとき、液晶層９の透過光２０’は反射型偏光板１０
の透過直線偏光成分と直交する直線偏光であるので、液
晶層９の透過光２０’は反射型偏光板１０で反射され、
反射直線偏光２１となる。反射型偏光板１０の反射直線
偏光２１は液晶層９を変調を受けずに透過し、液晶層９
を透過した反射直線偏光２１は、その偏光軸が第２吸収
型偏光板１２の偏光透過軸と平行であるため、殆んど吸
収されずに第２吸収型偏光板１２を透過し、バックライ
ト２に入射される。バックライト２に入射された反射直
線偏光２１は、一部分がプリズムシート１８及び光拡散
板１７で反射されるとともに大部分が光反射板１４で反
射され、再反射直線偏光２２になる。この再反射直線偏
光２２は、第２吸収型偏光板１２において第２吸収型偏
光板１２の偏光透過軸と平行な直線偏光成分だけが透過
され、第２吸収型偏光板１２を透過した再反射直線偏光
２２’は液晶層９を変調を受けずに透過する。このと
き、液晶層９を透過した再反射直線偏光２２’は、黒色
表示を行っている画素に隣接する画素が白色表示を行っ
たいるとすれば、白色表示を行っている部分の直線偏光
１９”に重なり合い、直線偏光１９”と直線偏光２２’
とを合わせた偏光成分となる。この直線偏光１９”と直
線偏光２２’とを合わせた偏光成分は、反射型偏光板１
０及び第１吸収型偏光板１１を通り、出射光として出射
する。

【００２７】このように、第１の実施の形態の液晶表示
装置によれば、黒色表示が行われる部分の画素に隣接し
た白色表示が行われる部分の画素は、出射光に再反射直
線偏光２２’が重なり合った分だけ、白色表示が行われ
る部分の輝度を高め、その部分の明るさを向上させるこ
とができる。なお、表示画面の全体に白色表示が行われ
る場合、反射型偏光板１０からの反射直線偏光２１がな
いため、明るさは向上しない。また、図１において、液
晶表示装置の右半分が中間調表示が行われる場合であっ
ても、液晶層９の透過光２０’の中で、反射型偏光板１
０の偏光透過軸に平行する直線偏光成分は反射型偏光板
１０を透過してしまうが、反射型偏光板１０の偏光透過
軸に直交する直線偏光成分は、反射型偏光板１０で反射
して反射直線偏光２１になるので、前記動作と同様な動
作により、隣接する白色表示を行っている部分の画素に
重畳され、明るさの向上に寄与する。

【００２８】また、第１の実施の形態の液晶表示装置に
おいては、カラーフィルタを配置していないが、よく知
られているように、第１透明基板３側にカラーフィルタ
を配置すれば、カラー表示を行うことが可能な液晶表示
装置にすることができる。さらに、カラーフィルタは、
出射側反射型偏光板の表示面側に配置することが好まし
い。

【００２９】また、カラーフィルタを配置せずに、赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光源を時分割的に点
灯するフィールドシーケンシャル方式のバックライトに
も適用できることはいうまでもない。

【００３０】次いで、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、
図１の液晶表示装置に用いられる反射型偏光板１０の各
構成例を示すもので、（ａ）は等方性媒体と一軸異方性
媒体とを交互に多数積層した構成例、（ｂ）は屈折率の
異なる２種の透明媒体を波形状に交互に多数積層した構
成例、（ｃ）はピッチの異なるコレステリック液晶高分
子を積層した構成例である。

【００３１】まず、図２（ａ）に図示される反射型偏光
板１０は、等方性媒体２３Ａと一軸異方性媒体２３Ｂと
を交互に多数積層して構成したもので、反射型偏光板１
０に入射された入射光２４は、反射型偏光板１０の偏光
透過軸に平行な直線偏光成分２４Ｈだけが積層部分を透
過して出射面側に出力され、それに直交する直線偏光成
分２４Ｃが積層部分で反射され、反射光として入射面側
から出力される。

【００３２】また、図２（ｂ）に図示される反射型偏光
板１０は、屈折率の異なる２種の透明媒体を波形状に交
互に多数積層して構成したもので、前述の反射型偏光板
１０と同様に、反射型偏光板１０に入射された入射光２
４は、反射型偏光板１０の偏光透過軸に平行な直線偏光
成分２４Ｈだけが波形状の部分を透過して出射面側に出
力され、それに直交する直線偏光成分２４Ｃが波形状の
部分で反射され、反射光として入射面側から出力され
る。

【００３３】さらに、図２（ｃ）に図示される反射型偏
光板１０は、例えば、アジアディスプレイ９５ダイ
ジェスト第７３５頁に開示されているもので、内部で
ピッチを変化させたコレステリック液晶高分子層２５Ａ
に１／４波長板２５Ｂを重ね合わせて構成したもので、
コレステリック液層高分子を可視波長域で特性反射を示
すようにしているものである。反射型偏光板１０に入射
された入射光２４は、一方回りの円偏光成分２４Ｌだけ
がコレステリック液晶高分子層２５Ａを透過し、次いで
１／４波長板２５Ｂを透過して出射面側に出力され、逆
回りの円偏光成分２４Ｒがコレステリック液晶高分子層
２５Ａで反射され、反射光として入射面側から出力され
る。

【００３４】次に、図３は、本発明による液晶表示装置
の第２の実施の形態における断面構成図である。

【００３５】図３において、１０Ａはコレステリック
層、１０Ｂは第１位相差板、１０Ｃは第２位相差板であ
り、その他、図１に示された構成要素と同じ構成要素に
ついては同じ符号を付けている。

【００３６】そして、反射型偏光板１０は、右回りのコ
レステリック層１０Ａと、コレステリック層１０Ａの一
面に装着配置された１/４波長板として働く第１位相差
板１０Ｂと、コレステリック層１０Ａの他面に装着配置
された１/４波長板として働く第２位相差板１０Ｃとか
らなっている。

【００３７】この第２の実施の形態は、図１に図示され
た第１の実施の形態における反射型偏光板１０として、
図２（ｃ）に図示された反射型偏光板１０と同じ型の反
射型偏光板を用いた例を示すもので、反射型偏光板１０
を除いた他の構成は第１の実施の形態の構成と同じであ
る。このため、第２の実施の形態の構成については、こ
れ以上の説明を省略する。

【００３８】また、第２の実施の形態の動作時におい
て、液晶層９を透過した直線偏光１９”、２０’、２
２’が反射型偏光板１０にそれぞれ入射されたとき、直
線偏光１９”、２２’は第２位相差板１０Ｃにおいて左
回りの円偏光成分になり、直線偏光２０’は第２位相差
板１０Ｃにおいて右回りの円偏光成分になる。このと
き、左回りの円偏光成分はコレステリック層１０Ａを透
過し、透過した左回りの円偏光成分は第１位相差板１０
Ｂにおいて直線偏光になり、第１位相差板１０Ｂから出
力される。また、右回りの円偏光成分はコレステリック
層１０Ａで反射され、反射した右回りの円偏光成分は第
２位相差板１０Ｃにおいて直線偏光になり、反射型偏光
板１０から出力されるものである。

【００３９】そして、第２の実施の形態の動作について
は、前記反射型偏光板１０における動作を除けば、第１
の実施の形態の動作と同じであるので、これ以上の説明
は省略する。

【００４０】なお、第２の実施の形態に用いる反射型偏
光板１０は、第１位相差板１０Ｂ及び第２位相差板１０
Ｃの軸を９０°変えることによって、コレステリック層
１０Ａを左回りのコレステリック層１０Ａとして働かせ
ることも可能である。

【００４１】この第２の実施の形態においても、第１の
実施の形態と同様に、白色表示が行われる部分の輝度を
高め、その部分の明るさを向上させることができる。

【００４２】続く、図４は、本発明による液晶表示装置
の第３の実施の形態における断面構成図である。

【００４３】図４において、１３’は導光体であり、そ
の他、図１に示された構成要素と同じ構成要素について
は同じ符号を付けている。

【００４４】そして、導光体１３’は、裏面側に微細な
溝が多数形成されており、それらの溝のピッチや深さを
適宜変化させるようにしているものである。

【００４５】この第３の実施の形態は、図１に図示され
た第１の実施の形態における導光体１３を用いる代わり
に導光体１３’を用いている例を示すもので、導光体１
３’を除いた他の構成は第１の実施の形態の構成と同じ
である。このため、第３の実施の形態の構成について
も、これ以上の説明を省略する。

【００４６】また、第３の実施の形態の動作時におい
て、第２吸収型偏光板１２を透過した反射直線偏光２１
がバックライト２に入射されたとき、その反射直線偏光
２１の大部分が光反射板１４で反射される際に、導光体
１３’の裏面側に微細な溝が多数形成され、裏面側に塗
布されている白色インクの影響が少なくなるので、光反
射板１４で再反射された直線偏光の偏光状態が維持され
る。このとき、バックライト２から出射される再反射直
線偏光２２は、第２吸収型偏光板１２の偏光透過軸と平
行方向の直線偏光成分が支配的であるので、殆んど吸収
されることなく第２吸収型偏光板１２を透過するように
なる。

【００４７】そして、第３の実施の形態の動作について
は、前記バックライト２における動作を除けば、第１の
実施の形態の動作と同じであるので、これ以上の説明は
省略する。

【００４８】この場合、第３の実施の形態においては、
バックライト２から出射される再反射直線偏光２２の偏
光状態が良好になるので、第１の実施の形態や第２の実
施の形態のものに比べて、白色表示が行わている部分の
画素の明るさを増大させることができる。

【００４９】続いて、図５は、本発明による液晶表示装
置の第４の実施の形態における断面構成図であり、図６
及び図７は、第４の実施の形態の液晶表示装置に用いら
れる第２反射型偏光板を含む部分における光反射の状態
を表す説明図である。

【００５０】図５乃至図７において、２６は第２反射型
偏光板、２７は第３位相差板であり、その他、図１に図
示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を
付けている。

【００５１】そして、第２反射型偏光板２６は、第３位
相差板２７と重ね合わせにされ、液晶表示素子１とバッ
クライト２との間に配置される。

【００５２】この第４の実施の形態は、図１に図示され
た第１の実施の形態において、液晶表示素子１とバック
ライト２との間に新たに第２反射型偏光板２６と第３位
相差板２７とを重ね合わせたものを配置しているもの
で、第２反射型偏光板２６と第３位相差板２７とを重ね
合わせたものを配置した以外の構成は、第１の実施の形
態の構成と同じである。このため、第４の実施の形態の
構成についても、これ以上の説明を省略する。

【００５３】ここで、第４の実施の形態に用いられる第
２反射型偏光板２６と第３位相差板２７とを重ね合わせ
たものを配置した部分の動作を図６及び図７を用いて説
明する。

【００５４】この場合、図６に図示されている第２反射
型偏光板２６は、図２（ａ）または（ｂ）に図示されて
いるタイプのものであり、また、図６に図示されている
第２反射型偏光板２６は、図２（ｃ）に図示されている
タイプのものである。

【００５５】始めに、図６に示されるように、バックラ
イト２から出力された無偏光の出射光２８は、第２反射
型偏光板２６において一方の直線偏光２８₁だけが透過
し、それに直交する他方の直線偏光２８₂が反射する。
このとき、他方の直線偏光２８₂は、１／４波長板とし
て働く第３位相差板２７において一方回りの円偏光２８
₃に変換される。次いで、一方回りの円偏光２８₃は、
バックライト２の光反射板１４で反射され、一方回りの
円偏光２８₃に対して逆回りの円偏光２８₄になって再
出射される。再出射された逆回りの円偏光２８₄は、第
３位相差板２７において他方の直線偏光２８₂と直交す
る直線偏光、すなわち一方の直線偏光２８₁に変換さ
れ、第２反射型偏光板２６を透過して出力される。

【００５６】このように、図６に図示された第２反射型
偏光板２６を用いている第４の実施の形態によれば、最
初にバックライト２から出力された出射光２８は、光反
射板１４やその他の部材の吸収損失によって少し減少す
るものの、殆んど全ての出射光２８が直線偏光２８₁に
変換され、第２反射型偏光板２６から出射されるように
なる。

【００５７】次に、図７に示されるように、バックライ
ト２から出力された無偏光の出射光２９は、第２反射型
偏光板２６において一方回りの円偏光２９₁だけが透過
し、一方回りの円偏光２９₁に対して逆回りの円偏光２
９₂が反射する。このとき、一方回りの円偏光２９
₁は、１／４波長板として働く第３位相差板２７におい
て一方の直線偏光２９₃に変換され、第３位相差板２７
から出射され、逆回りの円偏光２９₂は、バックライト
２の光反射板１４で反射され、一方回りの円偏光２９₁
に変換されて再出射される。次いで、再出射された一方
回りの円偏光２９₁は、そのまま第２反射型偏光板２６
を透過した後、第３位相差板２７において一方の直線偏
光２９₃に変換され、第３位相差板２７から出射され
る。

【００５８】このように、図７に図示された第２反射型
偏光板２６を用いている第４の実施の形態においても、
最初にバックライト２から出力された出射光２９は、光
反射板１４やその他の部材の吸収損失によって少し減少
するものの、殆んど全ての出射光２９が直線偏光２９₃
に変換され、第２反射型偏光板２６から出射されるよう
になる。

【００５９】そして、第４の実施の形態における動作に
ついては、第２反射型偏光板２６と第３位相差板２７と
を重ね合わせたものを配置した部分の動作を除けば、第
１の実施の形態の動作と同じであるので、これ以上の説
明は省略する。

【００６０】この第４の実施の形態においては、バック
ライト２からの出射光２８、２９の殆んど全てが液晶表
示素子１に入射されるので、液晶表示素子１への入射光
が増大し、その分、白色表示が行わている部分の画素の
明るさを増大させることができる。

【００６１】なお、第４の実施の形態において、バック
ライト２の光反射板１４として偏光維持型のものを用い
た場合には第３位相差板２７を用いる必要がなくなる。

【００６２】次いで、図８、図９、図１０は、本発明に
用いられるバックライト２の導光体１３及び光反射板１
４の第１乃至第３構成例を示す部分断面図である。

【００６３】図８乃至図１０において、３０Ａは鏡面
部、３０Ｂは傾斜面、３０Ｃは出射面、３０Ｄは溝ピッ
チ、３０Ｅは傾斜角、３０Ｆは溝の深さであり、その
他、図１に図示された構成要素と同じ構成要素について
は同じ符号を付けている。

【００６４】まず、図８に図示された第１構成例におい
ては、導光体１３の裏面にそれぞれ鏡面反射が行われる
平坦な鏡面部３０Ａ及び微細な傾斜面３０Ｂが設けられ
ているもので、傾斜面３０Ｂの形成領域を鏡面部３０Ａ
の形成領域に比べて小さくしている。この場合、傾斜面
３０Ｂは、導光体１３から光を出射させるために設けた
もので、光源（図示なし）からの出射光３１₁が傾斜面
３０Ｂに入射されると、傾斜面３０Ｂで反射され、出射
光３１₂として導光体１３から出射される。また、鏡面
部３０Ａは、導光体１３内の伝播光を全反射させながら
伝播させるためのもので、光源（図示なし）からの出射
光３１₁が鏡面部３０Ａに入射されると、鏡面部３０Ａ
で全反射され、反射光３１₃として出射面３０Ｃに入射
される。このとき、出射面３０Ｃへの反射光３１₃の入
射角が全反射角以上であれば、出射面３０Ｃにおいても
全反射し、導光体１３内を伝播し、出射面３０Ｃへの反
射光３１₃の入射角が全反射角以下であって場合、出射
面３０Ｃで屈折して出射面３０Ｃから出射される。な
お、第１構成例における各部の寸法の一例としては、溝
ピッチ３０Ｄが２００μｍ、傾斜角３０Ｅが４０°、溝
の深さ３０Ｆが１０μｍに選ばれている。

【００６５】次に、図９に図示された第２構成例におい
ては、導光体１３の裏面にそれぞれ鏡面反射が行われる
微小な傾斜角度を有する鏡面部３０Ａ及び微細な傾斜面
３０Ｂが設けられているもので、傾斜面３０Ｂの形成領
域を鏡面部３０Ａの形成領域に比べて小さくしている。
この場合においても、傾斜面３０Ｂは、導光体１３から
光を出射させるために設けたもので、光源（図示なし）
からの出射光３１₁が傾斜面３０Ｂに入射されると、傾
斜面３０Ｂで反射され、出射光３１₂として導光体１３
から出射される。また、鏡面部３０Ａは、導光体１３内
の伝播光を全反射させながら伝播させるためのもので、
光源（図示なし）からの出射光３１₁が鏡面部３０Ａに
入射されると、鏡面部３０Ａで全反射され、反射光３１
₃として出射面３０Ｃに入射される。このとき、出射面
３０Ｃへの反射光３１₃の入射角が全反射角以上であれ
ば、出射面３０Ｃにおいても全反射し、導光体１３内を
伝播し、出射面３０Ｃへの反射光３１₃の入射角が全反
射角以下であって場合、出射面３０Ｃで屈折して出射面
３０Ｃから出射される。

【００６６】次いで、図１０に図示された第３構成例に
おいては、導光体１３の裏面にそれぞれ鏡面反射が行わ
れる平坦な鏡面部３０Ａ及び微細な傾斜面３０Ｂが設け
られ、同時に、光反射板１４の形状も導光体１３の裏面
の形状に合わせて屈曲されているもので、傾斜面３０Ｂ
の形成領域を鏡面部３０Ａの形成領域に比べて小さくし
ている。この場合においても、傾斜面３０Ｂは、導光体
１３から光を出射させるために設けたもので、光源（図
示なし）からの出射光３１₁が傾斜面３０Ｂに入射され
ると、傾斜面３０Ｂで反射され、出射光３１₂として導
光体１３から出射される。また、鏡面部３０Ａは、導光
体１３内の伝播光を全反射させながら伝播させるための
もので、光源（図示なし）からの出射光３１₁が鏡面部
３０Ａに入射されると、鏡面部３０Ａで全反射され、反
射光３１₃として出射面３０Ｃに入射される。このと
き、出射面３０Ｃへの反射光３１₃の入射角が全反射角
以上であれば、出射面３０Ｃにおいても全反射し、導光
体１３内を伝播し、出射面３０Ｃへの反射光３１₃の入
射角が全反射角以下であって場合、出射面３０Ｃで屈折
して出射面３０Ｃから出射される。さらに、第３構成例
においては、光反射板１４の形状を導光体１３の裏面の
形状に合うように屈曲しているので、傾斜面３０Ｂの透
過光３１₄があっても、その透過光３１₄が光反射板１
４によって全反射し、傾斜面３０Ｂの反射光とともに出
射光３１₂として導光体１３から出射される。

【００６７】第１乃至第３構成例において、導光体１３
の裏面に設ける鏡面部３０Ａと傾斜部３０Ｂは、それら
の溝ピッチ３０Ｄ、傾斜角３０Ｅ、溝の深さ３０Ｆを場
所に係わりなくそれぞれ一定にしてもよく、光源からの
距離に応じて順次変化させるようにしてもよい。この場
合、溝ピッチ３０Ｄは５００μｍ以下、傾斜角３０Ｅは
３０°乃至５０°、溝の深さ３０Ｆは５０μｍ以下であ
ることが好適である。また、導光体１３の裏面の微細構
造は、凹凸いずれの構造であってもよく、曲面状の構造
であってもよい。

【００６８】続く、図１１は、本発明による液晶表示装
置の第５の実施の形態における断面構成図である。

【００６９】図１１において、３１はカラーフィルタで
あり、その他、図１に示された構成要素と同じ構成要素
については同じ符号を付けている。

【００７０】そして、カラーフィルタ３１は、赤色フィ
ルタ、青色フィルタ、緑色フィルタからなるもので、第
１透明基板３の一方の面に形成され、その上に反射型偏
光板１０が装着配置されている。

【００７１】この第５の実施の形態は、図１に図示され
た第１の実施の形態に用いられている反射型偏光板１０
を第１透明基板３の他方の面側に配置しているのでな
く、一方の面側にカラーフィルタ３１とともに配置して
いる例を示すもので、カラーフィルタ３１を配置してい
る点及び反射型偏光板１０の配置個所を変更している点
を除いた他の構成は第１の実施の形態の構成と同じであ
る。このため、第５の実施の形態の構成については、こ
れ以上の説明を省略する。

【００７２】一般に、液晶表示装置における第１透明基
板（ガラス基板）３は、厚みが０．７ｍｍ程度であり、
表示画像の高精細表示時に、反射型偏光板１０を第１透
明基板３の他方の面側に配置した場合、反射型偏光板１
０で反射される光がカラーフィルタ３１を往復する際に
異なる色のフィルタを通るようになり、このとき透過光
が吸収されるので、全部の光がカラーフィルタ３１を透
過しない。

【００７３】このため、第５の実施の形態においては、
反射型偏光板１０をカラーフィルタ３１よりも液晶層９
側に配置するようにしたもので、反射型偏光板１０で反
射される光がカラーフィルタ３１を透過しないので、第
１透明基板３の厚みが殆んど無視できる広い視角を有す
る表示画像が形成できる。

【００７４】そして、第４の実施の形態における動作に
ついては、反射型偏光板１０の配置個所の変更に伴う動
作及びカラーフィルタ３１において所望の色の光を発生
させる動作を除けば、第１の実施の形態の動作と同じで
あるので、これ以上の説明は省略する。

【００７５】この第５の実施の形態によれば、第１の実
施の形態と同様に白色表示が行われている部分の画素の
明るさを増大させることができるもので、特に、カラー
表示を行うときに好適なものである。

【００７６】次に、図１２は、本発明による液晶表示装
置の第６の実施の形態における断面構成図である。

【００７７】図１２において、図１及び図２（ｃ）に示
された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付
けている。

【００７８】この第６の実施の形態は、図１１に図示さ
れた第５の実施の形態における反射型偏光板１０として
図２（ｃ）に図示された反射型偏光板１０を用いている
例を示すもので、反射型偏光板１０のタイプを変更して
いる点を除いた他の構成は第５の実施の形態の構成と同
じである。このため、第６の実施の形態の構成について
は、これ以上の説明を省略する。

【００７９】そして、第６の実施の形態の動作について
は、第５の実施の形態の動作と同じであるので、これ以
上の説明は省略する。

【００８０】この第６の実施の形態によれば、第５の実
施の形態と同様に白色表示が行われている部分の画素の
明るさを増大させることができる。

【００８１】次いで、図１３は、本発明による液晶表示
装置の第７の実施の形態における断面構成図である。

【００８２】図１３において、３１’は反射型カラーフ
ィルタ、３１’Ｒは赤色フィルタ、３１’Ｂは青色フィ
ルタ、３１’Ｇは緑色フィルタであり、その他、図１１
に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号
を付けている。

【００８３】この第７の実施の形態は、図１１に図示さ
れた第５の実施の形態がカラーフィルタ３１として吸収
型カラーフィルタを用いているのに対し、赤色フィルタ
３１’Ｒ、青色フィルタ３１’Ｂ、緑色フィルタ３１’
Ｇからなる反射型カラーフィルタ３１’を用いている例
を示すもので、カラーフィルタのタイプを変更している
点を除いた他の構成は第５の実施の形態の構成と同じで
ある。このため、第７の実施の形態の構成については、
これ以上の説明を省略する。

【００８４】この第７の実施の形態の動作において、黒
色表示を行う部分への入射光２０’は第５の実施の形態
のものと同様に反射型偏光板１０で反射され、反射型カ
ラーフィルタ３１’に入射されることはないが、白色表
示を行う部分への入射光１９’は反射型偏光板１０を通
して反射型カラーフィルタ３１’に入射される。このと
き、赤色フィルタ３１’Ｒは赤色の光だけを透過して他
の色の光を反射し、青色フィルタ３１’Ｂは青色の光だ
けを透過して他の色の光を反射し、緑色フィルタ３１’
Ｇは緑色の光だけを透過して他の色の光を反射する。赤
色フィルタ３１’Ｒ、青色フィルタ３１’Ｂ、緑色フィ
ルタ３１’Ｇでそれぞれ反射された反射光１９’Ｒ、１
９’Ｂ、１９’Ｃ、２２’Ｒ、２２’Ｂ、２２’Ｃは、
反射型偏光板１０で反射された２１と同様にバックライ
ト２の光反射板１４で反射される。

【００８５】そして、第７の実施の形態の動作について
は、反射型カラーフィルタ３１’における異色の光を反
射させる点の動作を除けば、第５の実施の形態の動作と
同じであるので、これ以上の説明は省略する。

【００８６】この第７の実施の形態によれば、第５の実
施の形態と同様に白色表示が行われている部分の画素の
明るさを増大させることができるもので、特に、カラー
表示を行うときに好適なものであり、カラーフィルタ３
１として吸収型カラーフィルタを用いたものに比べ、カ
ラーフィルタ３１における光損失を低減し、その分、高
輝度化を図ることができる。

【００８７】前記第１乃至第８の実施の形態において
は、いずれも、液晶層９にツインネマッチック（ＴＮ）
液晶を用い、ノーマリーホワイトの表示モードで動作す
る例を挙げているが、偏光を制御する表示モードであれ
ば、横電界の印加によって動作するのＴＮ液晶、ＳＴＮ
液晶、ＭＶＡ方式等を用いた表示モードを採用すること
もできる。

【００８８】続く、図１４は、本発明による液晶表示装
置の第８の実施の形態における断面構成図である。

【００８９】図１４において、３２は誘電体多層膜、３
３は螢光体膜、３３Ｒは赤色螢光体、３３Ｂは青色螢光
体、３３Ｇは緑色螢光体であり、その他、図１に示され
た構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けて
いる。

【００９０】そして、螢光体膜３３は、赤色螢光体３３
Ｒ、青色螢光体３３Ｂ、緑色螢光体３３Ｇからなってお
り、誘電体多層膜３２とともに液晶表示素子１の表示面
側に配置される。この場合に用いられる液晶表示素子１
は、第１透明電極５と第２透明電極６との間の電圧が無
印加時に黒色表示が行われるノーマリーブラックの表示
モードで動作するものである。

【００９１】この第８の実施の形態は、図１に図示され
た第１の実施の形態における液晶表示素子１の表示面側
に、誘電体多層膜３２及び螢光体膜３３をこの順に配置
するとともに、第１の実施の形態で用いられている拡散
板１７を省いた例を示すもので、誘電体多層膜３２及び
螢光体膜３３を配置し、拡散板１７を省略している点を
除いた他の構成は第１の実施の形態の構成と同じであ
る。このため、第８の実施の形態の構成については、こ
れ以上の説明を省略する。

【００９２】この第８の実施の形態の動作において、液
晶表示素子１の表示面から出射された出射光１９”は、
誘電体多層膜３２を通して螢光体膜３３の赤色螢光体３
３Ｒ、青色螢光体３３Ｂ、緑色螢光体３３Ｇのいずれか
に入射される。このとき、赤色螢光体３３Ｒは入射光に
応答して表裏両面に赤色光を発生し、青色螢光体３３Ｂ
は入射光に応答して表裏両面に青色光を発生し、緑色螢
光体３３Ｇは入射光に応答して表裏両面に緑色光を発生
する。赤色螢光体３３Ｒの裏面に発生した赤色光、青色
螢光体３３Ｂの裏面に発生した青色光、緑色螢光体３３
Ｇの裏面に発生した緑色光は、誘電体多層膜３２により
反射され、再度赤色螢光体３３Ｒ、青色螢光体３３Ｂ、
緑色螢光体３３Ｇに出射光１９”とともに入射される。

【００９３】そして、第８の実施の形態の動作について
は、誘電体多層膜３２及び螢光体膜３３において赤色
光、青色光、緑色光を発生させる点の動作を除けば、第
１の実施の形態の動作と殆んど同じであるので、これ以
上の説明は省略する。

【００９４】この第８の実施の形態によれば、第１の実
施の形態と同様に白色表示が行われている部分の画素の
明るさを増大させることができるとともに、螢光体膜３
３において赤色光、青色光、緑色光を発生させているの
で、明るい表示画像を持ったカラー表示を行うことがで
きる。

【００９５】続く、図１５は、本発明による液晶表示装
置の第９の実施の形態における断面構成図である。

【００９６】図１５において、図１４及び図２（ｃ）に
示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を
付けている。

【００９７】この第９の実施の形態は、図１４に図示さ
れた第８の実施の形態における反射型偏光板１０として
図２（ｃ）に図示された反射型偏光板１０を用いている
例を示すもので、反射型偏光板１０のタイプを変更して
いる点を除いた他の構成は第８の実施の形態の構成と同
じである。このため、第９の実施の形態の構成について
は、これ以上の説明を省略する。

【００９８】そして、第９の実施の形態の動作について
は、第８の実施の形態の動作と同じであるので、これ以
上の説明は省略する。

【００９９】この第９の実施の形態によれば、第９の実
施の形態と同様に白色表示が行われている部分の画素の
明るさを増大させることができるとともに、螢光体膜３
３において赤色光、青色光、緑色光を発生させているの
で、明るい表示画像を持ったカラー表示を行うことがで
きる。

【０１００】続いて、図１６は、本発明による液晶表示
装置の第１０の実施の形態における断面構成図である。

【０１０１】図１６において、図１４及び図４に示され
た構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けて
いる。

【０１０２】この第１０の実施の形態は、図１４に図示
された第８の実施の形態におけるバックライト２とし
て、図４に図示された第３の実施の形態におけるバック
ライト２を用いている例を示すもので、バックライト２
のタイプを変更している点を除いた他の構成は第８の実
施の形態の構成と同じである。このため、第１０の実施
の形態の構成については、これ以上の説明を省略する。

【０１０３】そして、第１０の実施の形態の動作につい
ては、バックライト２の動作が第３の実施の形態におけ
るバックライト２の動作と同じであり、それ以外の動作
が第８の実施の形態の動作と同じであるので、これ以上
の説明は省略する。

【０１０４】この第１０の実施の形態によれば、第８の
実施の形態と同様に白色表示が行われている部分の画素
の明るさを増大させることができるとともに、螢光体膜
３３において赤色光、青色光、緑色光を発生させている
ので、明るい表示画像を持ったカラー表示を行うことが
できる。

【０１０５】次いで、図１７は、本発明による液晶表示
装置の第１１の実施の形態における断面構成図である。

【０１０６】図１７において、図１４及び図５に示され
た構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けて
いる。

【０１０７】この第１１の実施の形態は、図１４に図示
された第８の実施の形態における液晶表示素子１とバッ
クライト２との間に、図５に図示された第４の実施の形
態において用いている第２反射型偏光板２６と第３位相
差板２７とを重ね合わせたものを配置した例を示すもの
で、第２反射型偏光板２６と第３位相差板２７とを重ね
合わせたものを配置している点を除いた他の構成は第８
の実施の形態の構成と同じである。このため、第１１の
実施の形態の構成については、これ以上の説明を省略す
る。

【０１０８】そして、第１１の実施の形態の動作につい
ては、第２反射型偏光板２６と第３位相差板２７とを重
ね合わせたものを配置した点の動作が第４の実施の形態
における動作と同じであり、それ以外の動作が第８の実
施の形態の動作と同じであるので、これ以上の説明は省
略する。

【０１０９】この第１１の実施の形態によれば、液晶表
示素子１とバックライト２との間に第２反射型偏光板２
６を配置したことにより、バックライト２から出射され
る出射光を殆んど全部有効に利用することができるだけ
でなく、第８の実施の形態と同様に白色表示が行われて
いる部分の画素の明るさを増大させることができ、か
つ、螢光体膜３３において赤色光、青色光、緑色光を発
生させているため、明るい表示画像を持ったカラー表示
を行うことができる。

【０１１０】前記第９乃至第１１の実施の形態において
は、いずれも、液晶層９にツインネマッチック（ＴＮ）
液晶を用い、ノーマリーブラックの表示モードで動作す
る例を挙げているが、偏光を制御する表示モードであれ
ば、横電界の印加によって動作するのＴＮ液晶、ＳＴＮ
液晶、ＭＶＡ方式等を用いた表示モードを採用すること
もできる。

【０１１１】ここにおいて、前記第１乃至第１１の実施
の形態に用いられるバックライト２について述べると、
バックライト２の冷陰極螢光ランプ１５は、例えば、管
径が２．６ｍｍ、長さが約２９０ｍｍのものであり、発
光のピーク波長は３９０ｎｍ、強度が半分になる半値幅
は約２８ｎｍである。導光体１３は、例えば、屈折率
１．４９で、２９０ｍｍ×２２５ｍｍの大きさを有し、
入射面の厚さが３．５ｍｍ、端面の厚さが１．５ｍｍで
ある。導光体１３裏面には、冷陰極螢光ランプ１５から
の距離に応じて変化するように白色インクを印刷してい
る。この白色インクの印刷により、冷陰極螢光ランプ１
５からの出射光が均一になり、導光体１３から出射され
る。

【０１１２】この場合、冷陰極螢光ランプ１５からの発
光については、発光のピーク波長が５００ｎｍ以下で、
半値幅が５０ｎｍ以下にすることが望ましい。すなわ
ち、発光のピーク波長については、通常、赤色光の波長
が略６３０ｎｍ、緑色光の波長が略５５０ｎｍ、青色光
の波長が略４５０ｎｍであるので、５００ｎｍ以下、例
えば、波長が略４５０ｎｍの波長の青色光の発光を用い
て、波長が略５５０ｎｍの緑色光及び波長が略６３０ｎ
ｍの赤色光を発光させることが可能になるためである。
また、発光の半値幅については、５０ｎｍ以下のものを
用いた場合、表示画像のコントラストを高めることがで
きるためである。

【０１１３】

【発明の効果】以上のように、本発明による液晶表示装
置によれば、液晶層の表示面側に光反射型偏光板を配置
することにより、表示画面の黒色表示を行う部分に対す
る液晶表示素子からの出射光が光反射型偏光板で反射さ
れた後、液晶表示素子を通して照明装置に入射され、次
いで照明装置の光反射板で反射され、この反射光が再度
表示画面の黒色表示を行う部分に当たると、前述の光反
射と同様の光反射が繰り返し実行されるもので、このよ
うな光反射が行われる際に、散乱光の一部が表示画面の
白色表示を行う部分に当たると、光反射型偏光板を透過
した本来の透過光と重なり合って表示面側に出射される
ので、白色表示が行われる部分の画素の明るさが向上
し、白色表示を行う部分の画素のピーク輝度を大きくす
ることができ、消費電力や重量等を増加させずに、陰極
線管に匹敵するピーク輝度を得ることができるという効
果がある。

【０１１４】また、本発明による液晶表示装置によれ
ば、液晶層の表示面側に第１光反射型偏光板を配置する
とともに、液晶表示素子と照明装置との間に第２光反射
型偏光板を配置することにより、第１光反射型偏光板に
おいて前記機能が達成されるだけでなく、第２光反射型
偏光板において照明装置から出射された出射光が第２光
反射型偏光板と照明装置の光反射板との間で反射される
ことにより、その出射光の殆んど全部が液晶表示素子側
に入射されるので、白色表示が行われる部分の画素の明
るさがより向上し、白色表示を行う部分の画素のピーク
輝度をさらに大きくすることができ、消費電力や重量等
を増加させずに、陰極線管に匹敵するピーク輝度を得る
ことができるという効果がある。

【０１１５】この場合、照明装置の光反射板として、反
射型偏光選択手段からの反射光をその偏光状態を変えず
に反射させ、液晶表示素子に再入射させる特性のものを
用いれば、光反射型偏光板からの反射光が照明装置の光
反射板で反射されたとき、同一の偏光状態で液晶表示素
子に入射されるため、反射光の損失を殆んど生じない状
態で光の再利用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の第１の実施の形態
における断面構成図である。

【図２】図１の液晶表示装置に用いられる反射型偏光板
の各構成例を示す断面構成図である。

【図３】本発明による液晶表示装置の第２の実施の形態
における断面構成図である。

【図４】本発明による液晶表示装置の第３の実施の形態
における断面構成図である。

【図５】本発明による液晶表示装置の第４の実施の形態
における断面構成図である。

【図６】第４の実施の形態の液晶表示装置に用いられる
第２反射型偏光板を含む部分における光反射の状態を表
す説明図である。

【図７】第４の実施の形態の液晶表示装置に用いられる
第２反射型偏光板を含む部分における光反射の状態を表
す説明図である。

【図８】本発明に用いられるバックライトの導光板及び
光反射板の第１構成例を示す部分断面図である。

【図９】本発明に用いられるバックライトの導光板及び
光反射板の第２構成例を示す部分断面図である。

【図１０】本発明に用いられるバックライトの導光板及
び光反射板の第３構成例を示す部分断面図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置の第５の実施の形
態における断面構成図である。

【図１２】本発明による液晶表示装置の第６の実施の形
態における断面構成図である。

【図１３】本発明による液晶表示装置の第７の実施の形
態における断面構成図である。

【図１４】本発明による液晶表示装置の第８の実施の形
態における断面構成図である。

【図１５】図１５は、本発明による液晶表示装置の第９
の実施の形態における断面構成図である。

【図１６】本発明による液晶表示装置の第１０の実施の
形態における断面構成図である。

【図１７】本発明による液晶表示装置の第１１の実施の
形態における断面構成図である。

【符号の説明】

１液晶表示素子２バックライト３第１透明基板４第２透明基板５第１透明電極６第２透明電極７第１配向膜８第２配向膜９液晶層１０反射型偏光板１０Ａコレステリック層１０Ｂ第１位相差板１０Ｃ第２位相差板１１第１吸収型偏光板１２第２吸収型偏光板１３、１３’ 導光体１４光反射板１５ランプ１６ランプカバー１７光拡散板１８プリズムシート２３Ａ等方性媒体２３Ｂ一軸異方性媒体２５Ａコレステリック液晶高分子層２５Ｂ１／４波長板２６第２反射型偏光板２７第３位相差板３０Ａ鏡面部３０Ｂ傾斜面３０Ｃ出射面３０Ｄ溝ピッチ３０Ｅ傾斜角３０Ｆ溝の深さ３１カラーフィルタ３１’ 反射型カラーフィルタ３１Ｒ、３１’Ｒ赤色フィルタ３１Ｂ、３１’Ｂ青色フィルタ３１Ｇ、３１’Ｇ緑色フィルタ３２誘電体多層膜３３螢光体膜３３Ｒ赤色螢光体３３Ｂ青色螢光体３３Ｇ緑色螢光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２Ａ (72)発明者津村誠茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者廣田昇一茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA05 BA06 BA07 BB03 BC22 2H091 FA02Y FA07X FA11X FA14X FA14Z FA21Z FA23Z FA31Z FA41Z FA43X FD01 FD06 GA11 HA07 HA10 HA18 LA03 LA11 LA16 LA17 LA30 5C058 AA09 AB03 AB05 BA05 BA08 5G435 AA03 BB16 EE25 FF05 FF15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏光
状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側及
び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２偏
光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶表
示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光反
射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置において、
前記第１偏光選択手段は、光反射型偏光選択手段と光吸
収型偏光選択手段とからなっていることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏光
状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側及
び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２偏
光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶表
示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光反
射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置において、
前記第１偏光選択手段は、光反射型偏光選択手段と光吸
収型偏光選択手段とからなり、前記照明装置の光反射板
は、前記反射型偏光選択手段からの反射光を、その偏光
状態を変えずに反射させて前記液晶表示素子に再入射さ
せるものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏光
状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側及
び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２偏
光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶表
示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光反
射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置において、
前記第１偏光選択手段は、第１光反射型偏光選択手段と
光吸収型偏光選択手段とからなり、前記液晶表示素子と
前記照明装置との間に第２反射型偏光選択手段を配置し
ていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏光
状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側及
び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２偏
光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶表
示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光反
射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置において、
前記第１偏光選択手段は、第１光反射型偏光選択手段と
光吸収型偏光選択手段とからなり、前記液晶表示素子と
前記照明装置との間に第２反射型偏光選択手段を配置
し、前記照明装置の光反射板は、前記第１及び第２反射
型偏光選択手段からの反射光を、その偏光状態を変えず
に反射させて前記液晶表示素子に再入射させるものであ
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】前記液晶表示素子は、色選択手段を具備
していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の液晶
表示装置。
【請求項６】前記液晶表示素子は、前記液晶層と前記
第１反射型偏光選択手段との間に色選択手段を配置して
いることを特徴とする請求項１乃至４に記載の液晶表示
装置。
【請求項７】前記色選択手段は、反射型色選択手段で
あることを特徴とする請求項５乃至６に記載の液晶表示
装置。
【請求項８】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏光
状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側及
び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２偏
光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶表
示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光反
射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置において、
前記第１偏光選択手段は、光反射型偏光選択手段と光吸
収型偏光選択手段とからなり、前記液晶表示素子の表示
面側に前記入射光により発光する蛍光体板を配置してい
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏光
状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側及
び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２偏
光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶表
示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光反
射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置において、
前記第１偏光選択手段は、光反射型偏光選択手段と光吸
収型偏光選択手段とからなり、前記液晶表示素子の表示
面側に前記入射光により発光する蛍光体板を配置し、前
記照明装置の光反射板は、前記反射型偏光選択手段から
の反射光を、その偏光状態を変えずに反射させて前記液
晶表示素子に再入射させるものであることを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項１０】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏
光状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側
及び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２
偏光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶
表示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光
反射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置におい
て、前記第１偏光選択手段は、第１光反射型偏光選択手
段と光吸収型偏光選択手段とからなり、前記液晶表示素
子の表示面側に前記入射光により発光する蛍光体板を配
置し、前記液晶表示素子と前記照明装置との間に第２反
射型偏光選択手段を配置していることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項１１】液晶層と、前記液晶層への入射光の偏
光状態を変調する複数の電極と、前記液晶層の表示面側
及び光入射面側に配置された第１偏光選択手段及び第２
偏光選択手段とを有する液晶表示素子、及び、前記液晶
表示素子の背面側に配置され、前記入射光を発生する光
反射板を有する照明装置を備えた液晶表示装置におい
て、前記第１偏光選択手段は、第１光反射型偏光選択手
段と光吸収型偏光選択手段とからなり、前記液晶表示素
子の表示面側に前記入射光により発光する蛍光体板を配
置し、前記液晶表示素子と前記照明装置との間に第２反
射型偏光選択手段を配置し、前記照明装置の光反射板
は、前記第１及び第２反射型偏光選択手段からの反射光
を、その偏光状態を変えずに反射させて前記液晶表示素
子に再入射させるものであることを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項１２】前記液晶表示素子は、ノーマリーブラ
ックの表示モードのものであることを特徴とする請求項
８乃至１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】前記照明装置が発生する光は、スペク
トル半値幅が５０ｎｍ以下のものであることを特徴とす
る請求項８乃至１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】前記照明装置が発生する光は、スペク
トル半値幅が５０ｎｍ以下のものであり、前記蛍光体板
は、赤、緑、青の三原色を発光するものであることを特
徴とする請求項８乃至１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】前記照明装置が発生する光は、スペク
トルのピーク波長が５００ｎｍ以下のものであることを
特徴とする請求項８乃至１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】前記液晶表示素子と前記蛍光体板との
間に、前記蛍光体の発光を反射し、前記液晶表示素子か
らの投射光を透過する光反射手段を配置していることを
特徴とする請求項８乃至１５に記載の液晶表示装置。