JP2001083502A - 表示装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型表示において、反射して液晶パネルに
入射される光を白色にすることにより、鮮明なカラー表
示を実現する。 【解決手段】 ＴＮ液晶パネル１４０の上側には、上側
偏光板１３０を設け、下側には、カラーフィルタ１５
０、下側偏光板１６０、光偏光板１７０、反射偏光板１
８０、バックライト１９０、光反射板２００を順に設け
る。そして、カラーフィル１５０を構成する赤、緑、青
の色度を、白色点（０．３１０，０．３１６）と色Ｒ，
Ｇ，Ｂとの距離Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂが、１．６＜Ｒｒ／Ｒ
ｇ＜３．８、かつ１．６＜Ｒｂ／Ｒｇ＜３．８の関係と
なるように設定する。そして、反射光を白色にして、鮮
明なカラー表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置及びそれ
を用いた電子機器に関し、特に外光を反射して表示を行
う反射型の表示装置、及び外光を反射して表示を行う反
射型と光源光を透過して表示を行う透過型との両用可能
な半透過反射型の表示を行う表示装置及びそれを用いた
電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶パネルを用いた表示装置に
は、外光を用いて表示を行う反射型と、液晶パネルの背
面から光を照射する透過型とがある。

【０００３】ここで、反射型による表示装置の場合に
は、暗所では外光の光量が減少するため、表示が見え難
くなってしまう。一方、透過型による表示装置の場合に
は、明所、暗所によらずに光源の分だけ電力消費量が大
きくなり、特に電池によって動作される携帯用の表示装
置等には適していない。

【０００４】そこで、反射型と透過型との両用可能な半
透過反射型による表示装置がある。この表示装置では、
明所で使用する場合、表示画面から入射する外光を装置
内部に設けられた光反射板で反射しつつ、その光路上に
配置された液晶、偏光板等の光学素子を用いて表示画面
から出射する光量を画素毎に制御し、反射型表示を行っ
ている。

【０００５】一方、当該表示装置を暗所で使用する場合
には、液晶パネルの裏面側からバックライト等の内蔵光
源により光源光を照射しつつ、前述した液晶、偏光板等
の光学素子を用いて、表示画面から出射する光量を画素
毎に制御し、透過型表示を行っている。

【０００６】また、表示装置では、液晶パネル内に充填
された液晶に、ＴＮ（Twisted Nematic)液晶やＳＴＮ
（Super-Twisted Nematic）液晶等を使用して、画素に
印加する電圧の有無によって、液晶の偏光軸を回転させ
て透過偏光軸を可変にしている。

【０００７】また、本発明者らは、前記偏光板に、所定
方向の直線偏光成分を有する光を反射し、これとほぼ垂
直方向の直線偏光成分を有する光を透過させる反射偏光
板を用いることにより、反射型表示時の明るさを改善し
たものを特願平１１−０２３７１９号にて出願している
（以下、先行技術という）。

【０００８】さらに、カラー表示を行う場合には、液晶
パネルの内面にカラーフィルタを設け、反射した光を該
カラーフィルタを通過させることにより着色してカラー
表示を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した先
行技術による表示装置では、反射型表示を行う場合、入
射した光が光反射板で反射して出射されるとき、液晶パ
ネルと光反射板との間に挟持された部材によって短波長
成分が吸収されて黄色に着色されてしまう。さらに、液
晶パネルと光反射板との間には種々の偏光部材が挟持さ
れているためにこの厚さが厚くなり、この厚みによって
短波長成分を有する光がより吸収されてしまい入射され
た光が黄色味を帯びて着色されてしまう。

【００１０】このため、表示装置によってカラー表示を
行う場合には、黄色を帯びた色が表示されて鮮明なカラ
ー表示を行うことができないという問題がある。

【００１１】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、反射型表示、半透過反射型のいずれの表示
態様であっても明るく鮮やかなカラー表示を実現するこ
とのできる表示装置及びそれを用いた電子機器を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の表示装置は、基板間に液晶を挟んでなる液晶
パネルと、前記液晶パネルの一方の側に設けられており
入射光をその偏光成分に応じて分離する第１の偏光手段
と、前記液晶パネルの他方の側に設けられた光反射手段
と、前記液晶パネルと前記光反射手段との間に配置され
ており前方散乱特性を有する光拡散手段と、を有する表
示装置において、前記第１の偏光手段と前記光拡散手段
との間には赤色系、緑色系および青色系の着色領域を有
するカラーフィルターが設けられており、白色点（０．
３１０，０．３１６）とし、前記赤色系、前記緑色系、
前記青色系の着色領域の色度をそれぞれＲ（ｘｒ，ｙ
ｒ），Ｇ（ｘｇ，ｙｇ）、Ｂ（ｘｇ，ｙｇ）とし、白色
点とＲとの距離、白色点とＧとの距離及び白色点とＢと
の距離をそれぞれＲｒ，ＲｇおよびＲｂとした場合に、
１．６＜Ｒｒ／Ｒｇ＜３．８、且つ１．６＜Ｒｂ／Ｒｇ
＜３．８の関係を満たすことを特徴とする。

【００１３】本発明の表示装置によれば、カラーフィル
タの各色における色度を上述の如く設定することによ
り、カラーフィルタに入射される反射光を白色にするこ
とができ、表示装置から出射される光が黄色味を帯びて
着色されるのを防止し、鮮明なカラー表示を行うことが
できる。

【００１４】また、本発明の一の態様においては、液晶
パネルと、前記光反射手段との間には入射光をその偏光
成分に応じて分離する第２の偏光手段が設けられている
ことを特徴とする。

【００１５】本態様の表示装置によれば、液晶パネルを
透過してきた外光を第２の偏光手段によって偏光分離す
ることによって明暗表示を行う。

【００１６】第２の偏光手段としては、第１の直線偏光
成分の光をほぼ透過させ、前記一方の直線偏光成分とほ
ぼ直交する第２の直線偏光成分の光をほぼ吸収する偏光
手段を採用することが好ましい。

【００１７】このような偏光手段を採用することによ
り、液晶パネルを透過した外光を第２の偏光手段によっ
て吸収させることにより暗表示を行い、第２の偏光手段
に透過させその後反射させることにより明表示ができる
ため、非常にコントラスト特性に優れた表示が実現でき
る。

【００１８】本発明の他の態様においては、前記第２の
偏光手段と、前記光反射手段との間に設けられており第
１の直線偏光成分の光をほぼ透過させ、前記一方の直線
偏光成分とほぼ直交する第２の直線偏光成分の光をほぼ
反射する反射偏光子を有してなり、前記反射偏光子の透
過軸と前記第２の偏光手段の透過軸とがほぼ一致してな
ることを特徴とする。

【００１９】本態様による表示装置によれば、入射した
光のうち反射偏光子の透過軸方向と等しい偏光方向の光
は反射偏光子を透過する。一方、反射偏光子の反射軸と
等しい偏光方向の光は反射偏光子によって反射される。
そして光反射手段により反射され再び反射偏光子に戻っ
てくる。そしてこの反射を繰り返すうちにいずれは反射
偏光子を透過する。つまり、入射した光のほとんどが反
射偏光子の透過軸方向と等しい偏光方向の光として第２
の偏光手段に向けて出射されることとなる。そしてその
光は、反射偏光子の透過軸と、透過軸が平行に設定され
た第２の偏光手段を透過して液晶パネルに向けて出射す
ることとなる。そのため、入射される光の利用効率が非
常に優れた反射型表示が実現する。

【００２０】また、前記第２の偏光手段は、第１の直線
偏光成分の光をほぼ透過させ、前記一方の直線偏光成分
とほぼ直交する第２の直線偏光成分の光をほぼ反射する
反射偏光子であることが好ましい。

【００２１】さらに、本発明の他の態様によれば、透光
性の導光体及び該導光体に光を導入可能な光源を有する
照明装置を更に備えており、前記照明装置は、前記光拡
散手段と前記光反射手段との間に配置されてなることを
特徴とする。

【００２２】本態様による表示装置は、暗いときには光
源光による透過表示を行い、明るいときには外光による
反射型表示を行うことが可能である、いわゆる半透過反
射型の表示装置に係わるものである。本態様の表示装置
によれば、パララックス、或いは混色が生じない反射型
表示が可能な半透過反射型の表示装置が実現する。更に
は、透過型表示の際にも前方散乱特性を有する光拡散手
段によって光源からの出射光が充分に拡散されるため、
液晶パネルに均一に光を照射できるという効果もある。

【００２３】また、本発明の電子機器は、基板間に液晶
を挟んでなる液晶パネルと、前記液晶パネルの一方の側
に設けられており入射光をその偏光成分に応じて分離す
る第１の偏光手段と、前記液晶パネルの他方の側に設け
られた光反射手段と、前記液晶パネルと前記光反射手段
との間に配置されており前方散乱特性を有する光拡散手
段と、を有する表示装置を備える電子機器において、前
記第１の偏光手段と前記光拡散手段との間には赤色系、
緑色系および青色系の着色領域を有するカラーフィルタ
ーが設けられており、白色点（０．３１０，０．３１
６）とし、前記赤色系、前記緑色系および前記青色系の
着色領域の色度をそれぞれＲ（ｘｒ，ｙｒ），Ｇ（ｘ
ｇ，ｙｇ）およびＢ（ｘｇ，ｙｇ）とし、該白色点と該
Ｒとの距離、該白色点と該Ｇとの距離及び該白色点と該
Ｂとの距離をそれぞれＲｒ，ＲｇおよびＲｂとした場合
に、１．６＜Ｒｒ／Ｒｇ＜３．８、且つ１．６＜Ｒｂ／
Ｒｇ＜３．８の関係を満たすことを特徴とする。

【００２４】本発明の電子機器によれば、色混じりのな
いカラー表示を実現することができる。

【００２５】次に、図２、図３を参照しつつ、本発明に
よる表示装置の表示原理について詳細な説明を行う。
尚、以下には半透過反射型の表示装置の例を示すが、反
射の表示原理は、反射型の表示装置でも変わらない。

【００２６】この液晶表示装置には、透過偏光軸可変光
学素子としてＴＮ液晶パネル１４０を使用している。ま
た、ＴＮ液晶パネル１４０の上側には、上側偏光板１３
０が設けられ、ＴＮ液晶パネル１４０の下側には、ＲＧ
Ｂ（赤、緑、青）からなるカラーフィルタ１５０、下側
偏光板１６０、光拡散板１７０および反射偏光板１８０
が順次設けられている。さらに、反射偏光板１８０の下
側には、光源となるバックライト１９０、光反射板２０
０が順に設けられている。

【００２７】なお、上側偏光板１３０の透過軸と下側偏
光板１６０の透過軸とはほぼ直交する関係となり、下側
偏光板１６０の透過軸と反射偏光板１８０の透過軸とは
平行関係にある。また、光拡散板１７０はヘイズ値Ｈを
有する前方散乱を行うものである。

【００２８】また、左側の１４１はＴＮ液晶パネル１４
０に電圧を印加していない電圧無印加領域を示し、右側
の１４２は電圧を印加する電圧印加領域を示している。

【００２９】このように構成される表示装置について、
次に反射型表示の動作について図２を参照しつつ説明す
る。

【００３０】始めに、外部から入射した光がＴＮ液晶パ
ネル１４０の電圧無印加領域１４１を通る場合について
述べる。

【００３１】表示装置の外部から入射される入射光１１
１は、上側偏光板１３０によって紙面に平行な方向の直
線偏光成分を有する光のみが透過され、その後この光は
ＴＮ液晶パネル１４０の電圧無印加領域１４１によって
偏光方向がほぼ９０゜ねじられた紙面に垂直な方向の直
線偏光成分を有する光となり、カラーフィルタ１５０、
下側偏光板１６０、光拡散板１７０および反射偏光板１
８０を紙面に垂直な方向の直線偏光成分として透過し、
透明なバックライト１９０を通過し光反射板２００に達
して反射する。そして、光反射板２００で反射した光の
うち、紙面に垂直な方向の直線偏光成分を有する光１１
２のみが再びバックライト１９０、反射偏光板１８０、
光拡散板１７０、下側偏光板１６０、カラーフィルタ１
５０を透過し、電圧無印加領域１４１によって偏光方向
がほぼ９０°ねじられて紙面に平行な方向の直線偏光成
分を有する光となり、この光が出射光１１３として出射
される。

【００３２】また、光反射板２００で反射する光には、
紙面に垂直な方向の直線偏光成分を有する光１１２ばか
りでなく、紙面に平行な方向の直線偏光成分を有する光
１１４も含まれている。このため、この光１１４は、反
射偏光板１８０によって反射され、再び光反射板２００
で反射されて偏光方向が変えられ、一部が紙面に垂直な
方向の直線偏光成分を有する光１１５となって反射偏光
板１８０を通過する。これを繰り返すことにより、光を
有効利用することができ、上側偏光板１３０から出射さ
れる出射光１１３は、反射偏光板１８０を使用しない場
合に比べて約１．６倍程度明るくすることができる。

【００３３】ここで、入射光１１１と出射光１１３とで
は色の異なったカラーフィルタ１５０を通過するように
見えるが、下側偏光板１６０と反射偏光板１８０との間
に光拡散板１７０を設けているため、該光拡散板１７０
を通過する際に各色のカラーフィルタ１５０を通過した
光が拡散される。このため、光反射板２００で反射した
光は、赤、緑、青が混ざり合って特定の色が強く着色す
ることはない。この結果、上側偏光板１３０から出射さ
れる光１１３は、光反射板２００で反射した光が通過す
るカラーフィルタ１５０の色に着色される。

【００３４】次に、外部から入射した光がＴＮ液晶パネ
ル１４０の電圧印加領域１４２を通る場合について述べ
る。

【００３５】表示装置の外部から入射した入射光１１６
のうち、上側偏光板１３０によって紙面に平行な方向の
直線偏光成分を有する光のみが透過され、その後この光
はＴＮ液晶パネル１４０の電圧印加領域１４２によって
偏光方向を変えずに通過し、カラーフィルタ１５０を通
過し、下側偏光板１６０によって吸収されて暗くなる。

【００３６】このように、電圧無印加領域１４１におい
ては、反射偏光板１８０によって表示装置に入射される
光を有効的に利用でき、光反射板２００によって反射さ
れた光がカラーフィルタ１５０にて着色した出射光１１
３となって出射される。一方、電圧印加領域１４２にお
いては、下側偏光板１６０により光が吸収され暗くな
る。

【００３７】次に、透過型表示の動作について図３を参
照しつつ説明する。

【００３８】始めに、バックライト１９０から出射した
光がＴＮ液晶パネル１４０の電圧無印加領域１４１を通
る場合について述べる。

【００３９】バックライト１９０から発生する光源光の
うち、紙面に垂直な方向の直線偏光成分を有する光１２
１は、反射偏光板１８０、光拡散板１７０、下側偏光板
１６０、カラーフィルタ１５０を通過し、ＴＮ液晶パネ
ル１４０の電圧無印加領域１４１によって偏光方向がほ
ぼ９０°ねじられた紙面に平行な方向の直線偏光成分を
有する光となり、この光が上側偏光板１３０から出射光
１２２として出射される。

【００４０】また、バックライト１９０からの光源光に
は、紙面に垂直な方向の直線偏光成分を有する光１２１
のみでなく、紙面に平行な方向の直線偏光成分を有する
光１２３も含まれている。このため、この光１２３は、
反射偏光板１８０によって反射され、光反射板２００で
反射されて偏光方向が変えられ、一部が紙面に垂直な方
向の直線偏光成分を有する光１２４となって反射偏光板
１８０を通過する。これを繰り返すことにより、光を有
効利用することができ、出射光１２２を明るくすること
ができる。

【００４１】次に、バックライト１９０からの光源光が
ＴＮ液晶パネル１４０の電圧印加領域１４２を通る場合
について述べる。

【００４２】バックライト１９０の光源光のうち、紙面
に垂直な方向の直線偏光成分を有する光１２５は、反射
偏光板１８０、光拡散板１７０、下側偏光板１６０、カ
ラーフィルタ１５０を通過し、その後この光はＴＮ液晶
パネル１４０の電圧印加領域１４２によって偏光方向を
変えずに通過し、上側偏光板１３０によって吸収され暗
くなる。

【００４３】また、バックライト１９０からの光源光の
うち、紙面に平行な方向の直線偏光成分を有する光１２
６は、反射偏光板１８０によって反射され、光反射板２
００で反射されて偏光方向が変えられ、一部が紙面に垂
直な方向の直線偏光成分を有する光１２７となって反射
偏光板１８０を通過する。しかし、この光１２７もＴＮ
液晶パネル１４０の電圧印加領域１４２によって偏光方
向を変えずに通過し、上側偏光板１３０によって吸収さ
れ暗くなる。

【００４４】このように、ＴＮ液晶パネル１４０の電圧
印加・無印加の組み合わせにより、カラーフィルタ１５
０によって着色された出射光１１３，１２２を出射す
る。

【００４５】しかも、本発明による表示装置では、光拡
散板１７０と光反射板２００とを設けているから、図２
に示す入射光１１１のように、紙面に平行な方向の直線
偏光成分を有する光は、カラーフィルタ１５０の例えば
赤を通過することにより、赤に着色されて下側偏光板１
６０、光拡散板１７０、反射偏光板１８０およびバック
ライト１９０を通って光反射板２００に達する。この赤
色の光は、光拡散板１７０を通過する際に、前方散乱さ
れているから、光反射板２００に達する光は、赤のカラ
ーフィルタ１５０を通過した光のみでなく、緑、青を通
過した緑、青の着色を受けた光が混じり合うこととな
り、白色光に近づく。このため、光反射板２００で反射
される光１１２は、図２では赤色であるように思われる
が、実質的には光拡散板１６０で拡散された他色（緑、
青）の着色を受けた光も同様にして反射するため、反射
光は白色となる。そして、この白色光は、再びバックラ
イト１９０、反射偏光板１８０、光拡散板１７０および
下側偏光板１６０を通ってカラーフィルタ１５０のうち
特定の色（例えば、緑）を通過して液晶パネル１４０、
上側偏光板１３０を透過して出射される光は緑に着色さ
れる。

【００４６】しかも、本発明による表示装置では、光拡
散板１７０および光反射板２００を設けているから、図
２に示す入射光１１１のように、紙面に平行な方向の直
線偏光成分を有する光は、カラーフィルタ１５０の例え
ば赤を通過することにより、赤に着色されて下側偏光板
１６０、光拡散板１７０、反射偏光板１８０およびバッ
クライト１９０を通って光反射板２００に達する。この
赤色の光は、光拡散板１７０を通過する際に、前方散乱
されているから、光反射板２００に達する光は、赤のカ
ラーフィルタ１５０を通過した光のみでなく、緑、青を
通過した緑、青の着色を受けた光が混じり合うことにな
り、白色光に近づくことが望ましい。しかし、カラーフ
ィルタ１５０と光反射板２００との間には下側偏光板１
６０、光拡散板１７０、反射偏光板１８０、バックライ
ト１９０等が配設されている。このため、液晶パネル１
４０と光反射板２００との間が離れているために短波長
成分の光が吸収され、光反射板２００から反射される光
が黄色味をおびて着色されてしまう。さらに、ＴＮ液晶
パネル１４０から反射偏光板１８０までの間に介在した
部材、カラーフィルタ１５０、下側偏光板１６０、光拡
散板１７０、反射偏光板１８０およびバックライト１９
０が黄色味を帯びて着色されているため、光も黄色に着
色されてしまう。

【００４７】そこで、本発明者は、このような不具合を
生じるカラーフィルタ１５０の色度と、反射した光を受
けたＴＮ液晶パネル１４０の表示色における色度を計測
した結果、次の表１のような結果を得た。

【００４８】なお、表中の離間寸法Ｒは白色点（０．３
１０，０．３１６）から赤色系、緑色系および青色系か
らなるカラーフィルタの色度Ｒ，ＧおよびＢ間での距離
を示している。

【００４９】Ｃ光源で測定した時の色度の座標をＲ（ｘ
ｒ，ｙｒ）、Ｇ（ｘｇ，ｙｇ）、Ｂ（ｘｂ，ｙｂ）とし
た場合、離間寸法Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂは、 Ｒｒ＝｛（ｘｒ−０．３１０）^２＋（ｙｒ−０．３１
６）^２｝^１／２ Ｒｇ＝｛（ｘｇ−０．３１０）^２＋（ｙｇ−０．３１
６）^２｝^１／２ Ｒｂ＝｛（ｘｂ−０．３１０）^２＋（ｙｂ−０．３１
６）^２｝^１／２ によって算出せれる。

【００５０】

【表１】

【００５１】このように、液晶パネル１４０上における
白座標は（0.326,0.358）となっているため、標準の白
色座標（0.310,0.316）に比べると、色度上においても
薄い黄色に着色されていることが分かった。

【００５２】そこで、発明者は、光反射板２００で反射
した光を白色座標に近づけるために、カラーフィルタ１
５０の色度を設定して種々の実験を繰り返すことによ
り、例えば、下記の表２、表３のように設計したカラー
フィルタによって白色座標に近づけることを検知した。

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】さらに、カラーフィルタの各色の色度設定
は、下記の数式（１）を満足するように設定すればよい
ことを知見した。

【００５６】 １．６＜Ｒｒ／Ｒｇ＜３．８、かつ１．６＜Ｒｂ／Ｒｇ＜３．８・・・（１） ここで、図４に表１〜表３の結果を図示する。

【００５７】図４（Ａ）はカラーフィルタの色度図であ
り、図４（Ｂ）は表示色の色度図である。また、Ｗ0は
白色点（０．３１０，０．３１６）、Ｗ1は従来技術に
よる白表示座標、Ｗ2は表２によって得られた白表示座
標、Ｗ3は表３によって得られた白表示座標をそれぞれ
示している。

【００５８】そして、この図４（Ｂ）からも分かるよう
に、従来技術による白表示座標Ｗ1は白色領域から外れ
ていたが、Ｒｒ／ＲｇおよびＲｂ／Ｒｇの値を１．６よ
りも大きくすることによって、白表示座標は白色領域内
に入って白色点Ｗ0に近づく。更に、大きくしていく
と、白表示座標は白色点Ｗ0に近づいていくものの、Ｒ
ｒ／Ｒｇ＞３．８、またはＲｂ／Ｒｇ＞３．８となる
と、Ｒ，Ｇ，Ｂの座標が白色領域内に入り込んでしま
い、赤Ｒ、青Ｂを表示する事ができなくなる。このた
め、上記の数式（１）の範囲が設定される。

【００５９】そして、カラーフィルタの各色における色
度を設定することにより、本発明による表示装置におい
て反射型表示を行う場合、カラーフィルタ１５０に入射
される反射光を白色にすることができ、表示装置から出
射される光が黄色味を帯びて着色されるのを防止し、鮮
明なカラー表示を行うことができる。

【００６０】また、カラーフィルタ１５０が赤、緑、青
からなるドットマトリックス表示であれば、マルチカラ
ー表示、さらにはフルカラー表示が可能となる。

【００６１】なお、上記説明では、ノーマリーホワイト
モードについて説明したが、ノーマリーブラックモード
でも良い。しかも、ノーマリーホワイトモードにおいて
は、反射型表示、透過型表示のいずれの場合であって
も、表示が明るくなるという効果を奏する。

【００６２】また、上記構成による表示装置では、バッ
クライト１９０を用いた半透過反射型の液晶表示装置を
例示したが、これに限らず、バックライト１９０を省略
した反射型の液晶表示装置に適用してもよいことは勿論
である。

【００６３】次に、図１ないし図３を用いて、反射偏光
板の原理について説明する。図１は反射偏光手段となる
反射偏光板の概略斜視図であり、図２、図３はこの反射
偏光板を用いた表示装置の概略図である。

【００６４】まず、図１を参照しつつ反射偏光板１８０
の構造について述べる。反射偏光板１８０は、異なる２
つの層１（Ａ層）と２（Ｂ層)とが交互に複数積層され
た積層体構造を有している。ここで、層１，２では、Ａ
層１のＸ方向の屈折率（ｎAX）とＹ方向の屈折率（ｎA
Y）とは異なり、Ａ層１のＹ方向の屈折率（ｎAY）とＢ
層２のＹ方向の屈折率（ｎBY）とは実質的に等しくなる
ように形成されている。

【００６５】従って、この反射偏光板１８０の上面５に
垂直な方向から反射偏光板１８０に入射した光のうちＹ
方向の直線偏光成分を有する光は、この反射偏光板１８
０を透過し下面６からＹ方向の直線偏光成分を有する光
として出射される。また、逆に反射偏光板１８０の下面
６に垂直な方向から反射偏光板１８０に入射した光のう
ちＹ方向の直線偏光成分を有する光は、この反射偏光板
１８０を透過し上面５からＹ方向の直線偏光成分を有す
る光として出射される。ここで、光が透過する方向（Ｙ
方向）を透過軸と呼ぶ。一方、Ａ層１のＺ方向における
厚みをｔA、Ｂ層２のＺ方向における厚みをｔBとし、入
射光の波長をλとした場合、 ｔA・ｎAX＋ｔB・ｎBX＝λ／２・・・（２） を満足するように反射偏光板１８０を形成する。

【００６６】これにより、反射偏光板１８０の上面５に
垂直な方向から反射偏光板１８０に入射される波長λを
有する光のうちＸ方向の直線偏光成分を有する光は、こ
の反射偏光板１８０によって反射される。また、反射偏
光板１８０の下面６に垂直な方向から反射偏光板１８０
に入射される光のうちＸ方向の直線偏光成分を有する光
は、この反射偏光板１８０によって反射する。ここで、
光が反射する方向（Ｘ方向）を反射軸と呼ぶ。

【００６７】そして、反射偏光板１８０は、Ａ層１のＺ
方向における厚みｔAおよびＢ層２のＺ方向における厚
みｔBを種々変化させて、可視光の全波長範囲に亘って
前記数式（２）を成立させることにより、単一色だけで
なく、白色光全部に亘ってＸ方向の直線偏光を有する光
をＸ方向の直線偏光を有する光として反射し、Ｙ方向の
直線偏光を有する光をＹ方向の直線偏光を有する光とし
て透過させるものとなる。

【００６８】この反射偏光板１８０のＡ層には例えば、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ; polyethylene nap
hthalate）を延伸したものを用い、Ｂ層には、ナフサレ
ン・ジ・カルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステル
（ｃｏＰＥＮ；copolyesterof naphthalene dicarboxyl
ic acid and terephthalic or isothalic acid）を用い
ることができる。なお、本発明に用いられる反射偏光板
１８０の材質は、これに限定されるものではなく、適宜
その材質を選択できる。また、このような反射偏光板
は、例えば特表平９−５０６９８５号公報等に反射偏光
子としてその詳細が開示されている。

【００６９】

【発明の実施の形態】次に、本発明による実施形態を図
面を参照して説明する。

【００７０】１、実施形態 〈第１の実施形態〉図５は、第１の実施形態によるカラ
ー表示装置１０の概略構成図である。表示装置１０は、
透過偏光軸可変手段としてＳＴＮセル２０を使用してい
る。また、ＳＴＮセル２０の上側には、位相差フィルム
１４および上側偏光板１２が順次設けられ、ＳＴＮセル
２０の下側には、光拡散板３０および下側偏光板１５が
順次設けられている。また、下側偏光板１５の下側には
反射偏光板４０、光源７０および光反射板６０が順に設
けられている。

【００７１】ここで、光源７０はＬＥＤ（Light Emitti
ng Diode）７１を用い、導光体７２にて上方に光を出射
している。導光体７２は、アクリル樹脂、ポリカーボネ
イト樹脂、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によって、
厚さ０．７ｍｍ程度に形成されている。また、導光体７
２の表面には小さな突起が複数個形成され、該各突起の
大きさは、可視光の波長が約３８０ｎｍ〜７００ｎｍ程
度であることから、回折による影響を発生させないため
に、５μｍ程度以上必要であり、突起が肉眼視で気にな
らない程度の大きさであるためには３００μｍ以上が望
ましい。

【００７２】また、光反射板６０は、ＰＥＴフィルム上
にアルミニウム蒸着、銀蒸着されたものや、アルミニウ
ム箔等が用いられる。

【００７３】さらに、ＳＴＮセル２０は、２枚のガラス
基板２１，２２と、シール部材２３とからなるセル内に
ＳＴＮ液晶２６を封入した構成の液晶パネルによって構
成されている。また、ガラス基板２１の下面には透明電
極２４が形成され、ガラス基板２２の上面には透明電極
２５が設けられており、ドットマトリックスを構成して
いる。透明電極２４，２５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）や酸化錫等によって形成されている。さらに、透明
電極２４の下面には赤２７Ｒ・緑２７Ｇ・青２７Ｂから
なるカラーフィルタ２７が形成され、透明電極２５の電
極パターンと一致している。なお、カラーフィルタ２７
は透明電極２４の下面でなく、ガラス基板２１と透明電
極２４の間に形成しても良い。

【００７４】位相差フィルム１４は、色補償用の光学異
方体として用いられており、ＳＴＮセル２０で発生する
着色を補正して白黒表示を可能にしている。

【００７５】なお、本実施形態における反射偏光板４０
は、図１を用いて説明した反射偏光板１８０を使用し、
該反射偏光板４０の透過軸の方向と下側偏光板１５の透
過軸の方向とはほぼ一致している。

【００７６】さらに、本実施形態によるカラーフィルタ
２７の赤２７Ｒ・緑２７Ｇ・青２７Ｂは、その色度が前
記数式（１）を満足するように設定されている。

【００７７】次に、本実施形態による表示装置１０の動
作を説明する。

【００７８】まず、反射型表示におけるＳＴＮセル２０
の電圧無印加領域では、外部から入射した光は、上側偏
光板１２によって所定方向の直線偏光成分を有する光と
なり、その後ＳＴＮセル２０によって偏光方向が所定角
度（例えば、２４０°）ねじられた直線偏光成分を有す
る光となり、光拡散板３０、下側偏光板１５および反射
偏光板４０を透過し、さらに導光体７２を通過して光反
射板６０で反射される。反射された光は、再び導光体７
２、反射偏光板４０、下側偏光板１５および光拡散板３
０を通過し、ＳＴＮセル２０によって偏光方向が所定角
度ねじられた直線偏光成分を有する光が上側偏光板１２
から出射される。

【００７９】しかも、光反射板６０で反射した光のう
ち、偏光方向が変わった光であっても、反射偏光板４０
と光反射板６０との間で反射を繰り返し、やがて反射偏
光板４０からＳＴＮセル２０に向けて出射されるため、
明るい表示を得ることができる。その際、反射した光が
カラーフィルタ２７を通過すれば、該光を赤・緑・青の
いずれかの色に着色することができる。

【００８０】また、ＳＴＮセル２０の電圧印加領域で
は、外部から入射した光は、上側偏光板１２によって所
定方向の直線偏光成分を有する光となり、その後ＳＴＮ
セル２０をこの直線偏光成分を有する光のまま通過し、
下側偏光板１５によって吸収され暗くなる。

【００８１】次に、透過型表示におけるＳＴＮセル２０
の電圧無印加領域では、光源７０から出射した光は、反
射偏光板４０により所定方向の直線偏光成分を有する光
となって透過し、ＳＴＮセル２０によって偏光方向が所
定角度ねじられた直線偏光成分を有する光となり、上側
偏光板１２を介して出射される。この際、出射光は通過
するカラーフィルタ２７の色に着色される。

【００８２】一方、ＳＴＮセル２０の電圧印加領域で
は、光源７０から出射した光は、反射偏光板４０により
所定方向の直線偏光成分を有する光となって透過し、Ｓ
ＴＮセル２０をこの直線偏光成分を有する光のまま通過
し、上側偏光板１２によって吸収され暗くなる。

【００８３】このように、本実施形態による表示装置１
０では、反射型表示、透過型表示の両方で赤・緑・青の
３色からなるカラーフィルタ２７によって明るいカラー
表示を実現することができる。

【００８４】さらに、本実施形態による表示装置１０で
は、カラーフィルタ２７を構成する赤２７Ｒ・緑２７Ｇ
・青２７Ｂの色度を、前記数式（１）を満足するように
設定している。

【００８５】これにより、光反射板６０で反射する光
を、光拡散板３０、下側偏光板１５、反射偏光板４０、
光源７０等の影響を受けずに、赤・緑・青を混合した白
色光とすることができる。そして、ＳＴＮセル２０に入
射される反射光は白色となっているから、表示装置１０
から出射される光は、通過するカラーフィルタ２７の色
によってのみ着色される。

【００８６】この結果、反射型表示時にＳＴＮセル２０
（液晶パネル）の背面側から照射される光を白色光にす
ることにより、混色となってカラー表示されるのを防止
し、鮮明な明るいカラー表示を実現することができる。

【００８７】〈第２の実施形態〉図６は、第２の実施形
態による表示装置の概略図である。この実施形態では、
第１の実施形態による表示装置１０において、光源７０
を省略して反射型の表示装置として構成したものであ
る。このような構成としても、反射型表示におけるカラ
ー表示を鮮明を行うことができる。

【００８８】〈第３の実施形態〉図７は、第３の実施形
態による表示装置の概略図である。この実施形態では、
第１の実施形態による表示装置１０において、下側偏光
板１５と光拡散板３０との位置を変え、ＳＴＮセル２０
の下側に下側偏光板１５および光拡散板３０の順に配置
したものである。

【００８９】〈第４の実施形態〉図８は、第４の実施形
態による表示装置の概略図である。この実施形態では、
第３の実施形態による表示装置１０において、下側偏光
板１５と光拡散板３０との間に反射偏光板４０を配置
し、ＳＴＮセル２０の下側に下側偏光板１５、反射偏光
板４０および光拡散板３０を順次配置したものである。

【００９０】〈第５の実施形態〉図９は、第５の実施形
態による表示装置の概略図である。この実施形態では、
第４の実施形態による表示装置において、下側偏光板１
５を省略したものである。このように、本実施形態によ
る表示装置では、光が通過する部材を少なくすることに
より、表示を明るくすることができる。

【００９１】〈第６の実施形態〉図１０は、第６の実施
形態による表示装置の概略図である。この実施形態で
は、第２の実施形態による表示装置において、ＳＴＮセ
ル２０の下側に下側偏光板１５、光拡散板３０、反射偏
光板４０および光反射板６０の順に配置したものであ
る。

【００９２】〈第７の実施形態〉前記第２、第６の実施
形態では、反射型の表示装置を示したが、下側偏光板１
８５を省略して構成するようにしてもよい。

【００９３】２、変形例 なお、前記各実施形態では、液晶パネルにＳＴＮセル２
０を例示して述べたが、本発明はこれに限らず、ＴＮ液
晶パネル、ＥＣＢ液晶パネル等の他に透過偏光軸を電圧
等によって変えるものであればよい。

【００９４】また、前述した表示装置１０は、パーソナ
ルコンピュータ、ページャ、液晶テレビや、ビューファ
インダ型，モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カー
ナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッ
サ、ワークステーション、携帯電話、テレビ電話、ＰＯ
Ｓ端末、タッチパネルを備えた装置の電子機器に適用可
能である。

【００９５】

【発明の効果】上述したように本発明による表示装置で
は、カラーフィルタの各色の色度を、白色点（０．３１
０，０．３１６）と色Ｒ，Ｇ，Ｂとの距離Ｒｒ，Ｒｇ，
Ｒｂが、１．６＜Ｒｒ／Ｒｇ＜３．８、かつ１．６＜Ｒ
ｂ／Ｒｇ＜３．８の関係となるように設定したから、光
反射手段で反射されて透過偏光軸可変手段に入射される
光を白色光とすることができ、鮮明なカラー表示を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による表示装置に用いられる反射偏光
板を示す斜視図である。

【図２】 本発明による反射型表示の原理を示す説明図
である。

【図３】 本発明による透過型表示の原理を示す説明図
である。

【図４】 パララックスの計測実験を示す説明図であ
る。

【図５】 第１の実施形態による表示装置を示す概略構
成図である。

【図６】 第２の実施形態による表示装置を示す概略構
成図である。

【図７】 第３の実施形態による表示装置を示す概略構
成図である。

【図８】 第４の実施形態による表示装置を示す概略構
成図である。

【図９】 第５の実施形態による表示装置を示す概略構
成図である。

【図１０】 第６の実施形態による表示装置を示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１０・・・表示装置 １２、１３０・・・上側偏光板 １５、１６０・・・下側偏光板 ２０・・・ＳＴＮセル ２６・・・液晶 ２７、１５０・・・カラーフィルタ ３０、１７０・・・光拡散板 ４０、２００・・・反射偏光板 ７０・・・光源 ８０・・・光反射板 １４０・・・ＴＮ液晶パネル １９０・・・バックライト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA16Z FA23Z FA31Z FA42Z FB02 FB08 FC02 HA07 HA09 HA10 KA03 LA15 LA17 LA20 5C094 AA08 AA22 BA43 BA44 BA45 CA24 DA12 EA04 EA05 EB02 ED03 ED11 ED13 ED14 FA02 JA11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板間に液晶を挟んでなる液晶パネル
   と、前記液晶パネルの一方の側に設けられており入射光
   をその偏光成分に応じて分離する第１の偏光手段と、前
   記液晶パネルの他方の側に設けられた光反射手段と、前
   記液晶パネルと前記光反射手段との間に配置されており
   前方散乱特性を有する光拡散手段と、を有する表示装置
   において、 前記第１の偏光手段と前記光拡散手段との間には赤色
   系、緑色系および青色系の着色領域を有するカラーフィ
   ルターが設けられており、 白色点（０．３１０，０．３１６）とし、前記赤色系、
   前記緑色系、前記青色系の着色領域の色度をそれぞれＲ
   （ｘｒ，ｙｒ），Ｇ（ｘｇ，ｙｇ）、Ｂ（ｘｇ，ｙｇ）
   とし、白色点とＲとの距離、白色点とＧとの距離及び白
   色点とＢとの距離をそれぞれＲｒ，ＲｇおよびＲｂとし
   た場合に、１．６＜Ｒｒ／Ｒｇ＜３．８、且つ１．６＜
   Ｒｂ／Ｒｇ＜３．８の関係を満たすことを特徴とする表
   示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の表示装置において、 前記液晶パネルと、前記光反射手段との間には入射光を
   その偏光成分に応じて分離する第２の偏光手段が設けら
   れていることを特徴とする表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の表示装置において、 前記第２の偏光手段は、第１の直線偏光成分の光をほぼ
   透過させ、前記一方の直線偏光成分とほぼ直交する第２
   の直線偏光成分の光をほぼ吸収することを特徴とする表
   示装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の表示装置において、 前記第２の偏光手段と、前記光反射手段との間に設けら
   れており第１の直線偏光成分の光をほぼ透過させ、前記
   一方の直線偏光成分とほぼ直交する第２の直線偏光成分
   の光をほぼ反射する反射偏光子を有してなり、前記反射
   偏光子の透過軸と前記第２の偏光手段の透過軸とがほぼ
   一致してなることを特徴とする表示装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の表示装置において、 前記第２の偏光手段は、第１の直線偏光成分の光をほぼ
   透過させ、前記一方の直線偏光成分とほぼ直交する第２
   の直線偏光成分の光をほぼ反射する反射偏光子であるこ
   とを特徴とする表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５に記載の表示装置
   において、 透光性の導光体及び該導光体に光を導入可能な光源を有
   する照明装置を更に備えており、前記照明装置は、前記
   光拡散手段と前記光反射手段との間に配置されてなるこ
   とを特徴とする表示装置。
7. 【請求項７】 基板間に液晶を挟んでなる液晶パネル
   と、前記液晶パネルの一方の側に設けられており入射光
   をその偏光成分に応じて分離する第１の偏光手段と、前
   記液晶パネルの他方の側に設けられた光反射手段と、前
   記液晶パネルと前記光反射手段との間に配置されており
   前方散乱特性を有する光拡散手段と、を有する表示装置
   を備える電子機器において、 前記第１の偏光手段と前記光拡散手段との間には赤色
   系、緑色系および青色系の着色領域を有するカラーフィ
   ルターが設けられており、白色点（０．３１０，０．３
   １６）とし、前記赤色系、前記緑色系および前記青色系
   の着色領域の色度をそれぞれＲ（ｘｒ，ｙｒ），Ｇ（ｘ
   ｇ，ｙｇ）およびＢ（ｘｇ，ｙｇ）とし、該白色点と該
   Ｒとの距離、該白色点と該Ｇとの距離及び該白色点と該
   Ｂとの距離をそれぞれＲｒ，ＲｇおよびＲｂとした場合
   に、１．６＜Ｒｒ／Ｒｇ＜３．８、且つ１．６＜Ｒｂ／
   Ｒｇ＜３．８の関係を満たすことを特徴とする電子機
   器。