JP2001133769A

JP2001133769A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2001133769A
Application number: JP31247499A
Authority: JP
Inventors: Kanetaka Sekiguchi; 関口　　金孝
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】外部光源あるは補助光源から出射する光を第
３の偏光分離器と第２の偏光分離器により偏光を行うた
め第２の偏光分離器から光学可変器へ出射する光の偏光
度を改善できるため、第２の偏光分離器の偏光度不足お
よび分布により発生する表示の不均一性とコントラスト
比の改善ができる。【解決手段】液晶表示装置は液晶層を含む光学可変器
を観察者側に設ける第１の偏光分離器と第２の偏光分離
器の間に設け第２の偏光分離器の下側には第３の偏光分
離器を配置し第２の偏光分離器と第３の偏光分離器は反
射性偏向分離器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１の基板と第２
の基板との間に液晶層を封止し液晶層に所定の電圧を印
加することにより光学変化を行う光学可変器と第１の基
板の上側に設ける第１の偏光分離器と第２の基板の下側
に設ける第２の偏光分離器とからなる液晶表示パネルと
第２の偏光分離器の下側に設ける補助光源とを有する透
過型液晶表示装置および半透過反射型液晶表示装置、さ
らに液晶表示装置の周囲の光源として補助光源からの光
を利用する反射型液晶表示装置のいずれかに関するもの
である。前記第２の偏光分離器が可視光領域において波
長依存性を有する、または波長依存性が偏光分離器内で
異なる領域を含むことにより発生する表示の不均一性を
低減するための液晶表示装置の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示装置に使用する液晶表示
パネルは、液晶表示装置に補助光源を有する透過型液晶
表示装置と、外部光源(主光源とする)の光を利用する反
射型液晶表示装置と外部光源が明るい状況では、外部光
源の光を利用し、外部光源が暗い場合には、補助光源を
点灯して透過状態で使用する半透過反射型液晶表示装置
とがある。液晶表示装置の低消費電力と薄型の特徴を利
用する場合には、反射型液晶表示装置が有効であるが、
外部環境が暗い場合には、認識できないため、半透過反
射型が有望である。

【０００３】半透過反射型の液晶表示装置の従来例を図
面に基づいて説明する。図１３は、従来例における半透
過反射型の液晶表示装置の平面図である。図１４は図１
３のＡ−Ａ線における断面図である。本説明では、観察
者側を上側とする。観察者側に設ける第１の基板１上に
は、透明導電膜として酸化インジウムスズ(ＩＴＯ)膜か
らなるストライプ状の信号電極２を有する。また第２の
基板５上には、まず、赤(Ｒ)カラーフィルター６、緑
(Ｇ)カラーフィルター７と青(Ｂ)カラーフィルター(図
示せず)からなるカラーフィルター９を設ける。以上の
カラーフィルター９は、近接するカラーフィルター６と
７とがわずかに重なり合うか、または突き合わせ状態の
構造とする。カラーフィルター９上には、カラーフィル
ターの段差の平坦化とデーター電極２のパターン形成工
程による劣化を防止するために、保護用絶縁膜１０を設
ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化
インジウムスズ(ＩＴＯ)膜からなるストライプ状の走査
電極１１を設ける。信号電極２と走査電極１１との交点
が画素部１５となり、さらに、複数の画素部により表示
領域を形成している。

【０００４】第１の基板１と第２の基板５上には、液晶
層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜
(図示せず)を設ける。第１の基板１上の信号電極２と第
２の基板５上の走査電極１１とが対向するように一定の
間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材
１６に設ける開口部から液晶層１５を注入し、封孔材１
７により密閉する。以上により光学可変器を構成し液晶
層１５としてはツイストネマティック(TN)液晶、スーパ
ーツイストネマティック(STN)液晶またはホメオトロピ
ック液晶等がある。従来例では９０度のツイスト角のツ
イストネマティック(TN)液晶を採用する。

【０００５】さらに、第１の基板１の上側に第１の偏光
分離器２１として一方の偏光軸は透過軸でありほぼ直交
する偏光軸が吸収軸である吸収型偏光板を設け、第２の
基板５の下側に第２の偏光分離器２２として一方の偏光
軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸からなる
反射型偏光板を設ける。

【０００６】吸収型偏光板は、たとえばポリビニルアル
コールフィルム(PVA)の延伸方向にポリヨウ素からなる
２色性染料を吸着配向することにより作成する。PVAフ
ィルムの延伸方向は光を吸収し、延伸方向と直交する方
向は光を透過する。すなわち延伸方向が吸収軸であり、
吸収軸に直交する方向が透過軸となり吸収型偏光板を通
過することにより透過軸方向の直線偏光を得ることがで
きる。

【０００７】反射型偏光板は、たとえば異なる高分子材
料からなる層を２層ずつ組に積層した構造をしており、
異なる高分子材料は一方の(Ｘ)方向に延伸すると一方の
高分子材料(Ｍ１)の屈折率(ｎｘ＿Ｍ１)は増加し、他方
の高分子材料(Ｍ２)の屈折率(ｎｘ＿Ｍ２)はほとんど変
化していない。延伸する方向と直交する(Ｙ)方向では高
分子材料(Ｍ１)の屈折率(ｎｙ＿Ｍ１)はほとんど変化せ
ず、他方の高分子材料(Ｍ２)の屈折率(ｎｙ＿Ｍ２)もほ
とんど変化していない。そのため、Ｍ１とＭ２の高分子
材料のＸ方向とＹ方向では屈折率に差が生じる。すなわ
ち、Ｘ方向の屈折率差(Δｎｘ)はＹ方向の屈折率差(Δ
ｎｙ)より大きくΔｎｙはほとんどゼロとなる。

【０００８】そのため、Ｘ方向の光は屈折率差によりＭ
１とＭ２の界面で反射が発生する。逆にＹ方向の光は屈
折率差がないためＭ１とＭ２を透過する。すなわち反射
型偏光板に入射する光はＸ方向の直線偏光を反射し、Ｙ
方向の直線偏光を透過する。

【０００９】以上のＭ１とＭ２の材料の組を複数層、た
とえば２００層を積層することにより光の入射角に依存
することなく、さらに可視光領域である波長３８０ナノ
メートル(nm)から８００ナノメートル(nm)の範囲で一方
の偏光軸が反射軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸で
ある反射型偏光板を達成することができる。この複数の
積層層の厚さにより反射型偏光板の可視光領域の偏光性
を得ることができる。

【００１０】反射型偏光板と第２の基板５との間には屈
折率の異なる透明樹脂とポリビニル樹脂製ビーズを混ぜ
た散乱層４を設ける。また第２の偏光分離器２２の下面
には半透過性インキからなる印刷層２３を設ける。この
印刷層２３の吸収と透過の比率により反射型表示の時の
暗表示の状態と透過型表示の明表示の明るさが決定す
る。

【００１１】さらに第２の偏光分離器２２のさらに下側
には、補助光源３１として光源部３１を有する。光源部
３１の構成は、たとえば、蛍光灯３２と反射板３４とプ
リズムシート(図示せず)と拡散板３３を有する構成から
なる。

【００１２】以上の半透過反射型の液晶表示装置は、外
部光(主光源)たとえば太陽光からの光は、第１の入射光
４１として第１の偏光分離器２１、第１の基板１を透過
後に液晶層１５へ入射し、液晶層１５により旋光、また
は位相差を生じ、カラーフィルター９へ入射し、第２の
基板５と散乱層４を透過し第２の偏光分離器２２へ至
る。第１の入射光４１は、以上に示す光路を通過するた
め、各部材による吸収が発生し、第２の偏光分離器２２
への入射光の状態では、光の減衰が生じている。また、
第１の偏光分離器２１の透過軸を透過する光が、液晶層
１５により９０度旋光し第２の偏光分離器２２の透過軸
へ入射し第２の偏光分離器２２の下面に設ける印刷層２
３により吸収が発生し、第１の反射光４３は非常に弱い
光強度となる。

【００１３】また外部光源からの第２の入射光４２も同
様な経路を通過し第２の偏光分離器２２へ至る。光の経
路に関しては、代表的な構成要素に関して説明してい
る。第２の偏光分離器２２により反射が発生し強い反射
光となり散乱層４により散乱性を付加した第２の反射光
４５、第３の反射光４６と第４の反射光４７となり観察
者側に出射する。

【００１４】また補助光源３１の点灯による出射光５１
は印刷層２３により一部吸収し、第２の偏光分離器２２
の透過軸に入射する光は散乱層４により散乱性が付加さ
れた後に液晶層１５により変調され第１の偏光分離器２
１の透過軸に入射すれば出射光として観察者に認識され
る。

【００１５】半透過反射型液晶表示装置の外部光源を利
用する表示の場合に、反射型偏光板を利用することによ
り、第２の偏光分離器に吸収型偏光板と半透過反射板と
を組み合わせる場合に比較して以下の内容が優れてい
る。まず吸収型偏光板の場合には、明表示は吸収型偏光
板の下側に用いる半透過反射板による反射光を利用する
ため吸収型偏光板を２度透過するため光の吸収が発生し
て光の消費が発生する。つぎに半透過反射板に透過特性
を付加するため反射強度が低下する。または反射特性と
透過特性が相反する方向となってしまう。

【００１６】これに対して反射型偏光板を用いる場合に
は、明表示は反射型偏光板の反射軸による反射と反射型
偏光板と第２の基板５との間に設ける散乱層４の散乱性
により達成するため光の減衰を低減することができる。
また透過性も偏光軸により維持できる。

【００１７】つぎに暗表示の場合を説明する。第２の偏
光分離器に吸収型偏光板を使用する場合には吸収型偏光
板の吸収軸に光を入射することにより光を吸収し半透過
反射板へ光が到達しない。そのため吸収型偏光板の反射
特性は弱いため暗表示となる。反射型偏光板を使用する
場合には反射型偏光板の透過軸へ入射し反射型偏光板を
透過する光を印刷層２３により吸収することにより反射
型偏光板から観察者側へ反射する光の強度を弱くするこ
とにより達成する。

【００１８】以上に説明するように半透過反射型液晶表
示装置を外部光源を利用する反射型液晶表示装置として
使用する場合には暗い表示では視認性が低下するため明
るさを重視する設計を採用すること、および外部光源の
反射、環境の液晶表示パネル表面での映り込みがあるた
め、コントラスト比も１０：１程度のため第２の偏光分
離器の偏光度が小さい、たとえば９２％程度でも充分使
用可能である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外部光
源の明るさおよび表示内容に依存するが、反射型偏光板
の偏光度、とくに反射軸の偏光度が部分的に変化するこ
とによりコントラストのムラ、明るさのムラが発生する
ため表示ムラとなり表示品質を低下してしまう。さらに
反射型偏光板の反射軸の偏光度が可視光領域で波長依存
性を有し、波長により偏光度が悪い部分があると色ムラ
となり観察者に認識されてしまう。以上により反射表示
の際にも反射型偏光板の偏光度の場所による分布は表示
ムラの原因となる。

【００２０】さらに第２の偏光分離器２２の下側に配置
する補助光源を点灯し透過型液晶表示装置として使用す
る場合には、光源の強度によるがコントラスト比も向上
し、反射型偏光板の反射軸は光を遮蔽する作用をするた
め暗表示となる。そのためわずかなコントラスト比の違
い、または色の違いも観察者には認識できてしまう。ま
た半透過反射型液晶表示装置の場合には補助光源は暗い
環境で使用するため暗表示ムラや色付きに対して観察者
の感度が高いためわずかな表示の不均一性が認識されて
しまう。

【００２１】またカラーフィルターを有する半透過反射
型液晶表示装置の場合には反射型として使用する場合に
はできるだけ明るい表示を得るためにカラーフィルター
の透過率が大きいものを使用する。そのため消費電力を
低減するために補助光源の明るさは透過型液晶表示装置
に比較して暗い補助光源を使用するが比較的明るい表示
となる。そのため第２の偏光分離器２２の偏光度の場所
による分布はコントラスト比の分布となり認識できてし
まう。また可視光領域での波長による偏光度の差は暗表
示の色付きとなってしまう。

【００２２】また第２の偏光分離器２２の偏光度を９
９．９％程度として偏光度の差を１％程度とすることに
よりコントラスト比の差および色の差はほとんど認識で
きない程度とできるが薄型で廉価な反射型偏光板では偏
光度には限界がある。

【００２３】そのため、半透過反射型液晶表示装置の反
射状態と透過状態での表示品質の改善を可能とする半透
過反射型液晶表示装置の構造が望まれている。また表示
ムラと色付きムラの低減を可能とする構造が望まれてい
る。また液晶表示装置の携帯性を達成するために薄型で
廉価な構造が望まれている。以上の従来例では透過表示
と反射表示を説明するため半透過反射型液晶表示装置を
例にして示したが透過型液晶表示装置または反射型液晶
表示装置も同様に表示ムラが発生してしまう。

【００２４】以上に示す第２の偏光分離器２２に用いる
多層構造反射型偏光板の構造および応用形態を示す従来
例としてはＰＣＴ−ＷＯ９７／０１７８８(スリーエム
社)、特開平１０−１１５８２８号公報(セイコーエプソ
ン社)があり、商品としては反射型偏光板では商品名：D
BEF(住友スリーエム社)、散乱層付き反射型偏光板では
商品名：RDF-C、RDF-B(住友スリーエム社)とTDF-50(ス
リーエム社)がある。また半透過反射型液晶表示装置へ
の応用例として、特開平１０−２６０４０２号公報(セ
イコーエプソン社)の例がある。また、別の反射型偏光
板としてはブリュースターの角度を利用するものとして
SID92 DIGEST ４２７ページから４２９ページ記載の例
がある。

【００２５】しかし、以上の従来例では第２の偏光分離
器２２の観察者側への出射光の偏光度を改善するために
第２の偏光分離器２２と補助光源３１との間に第３の偏
光分離器を設けることを言及していない。さらに第２の
偏光分離器２２と第３の偏光分離器との透過軸の角度を
０度からプラスマイナス３０度の範囲にすることにより
半透過反射型液晶表示装置の反射表示の際に暗表示の反
射率の低減を行うことと透過表示に第２の偏光分離器か
らの出射光の偏光度を向上を行うことが可能であること
を言及していない。

【００２６】さらに補助光源３１の明るさの確保するこ
とと第２の偏光分離器からの出射光の偏光度を大きく改
善するためには、第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
との透過軸の角度を０度からプラスマイナス１０度にす
ることが最適であることを示唆していない。

【００２７】さらに第３の偏光分離器に吸収型偏光板を
使用する場合には、第２の偏光分離器の反射軸と第３の
偏光分離器の吸収軸との角度を０度からプラスマイナス
３０度の範囲で設置すること。または第３の偏光分離器
に反射型偏光板を使用する場合には、第２の偏光分離器
の反射軸と第３の偏光分離器の反射軸との角度を０度か
らプラスマイナス３０度の範囲で設置することを示唆し
ていない。

【００２８】さらに反射型液晶表示装置の際には明るさ
を確保するために第２の偏光板と第３の偏光板に反射型
偏光板を使用すること、さらに第２の偏光板と第３の偏
光板の透過軸をほぼ平行に配置して使用することを示唆
していない。

【００２９】さらに第３の偏光板の下側に第４の偏光板
を配置することはまったく示唆していない。また第２の
偏光板と第３の偏光板に反射型偏光板を使用し第４の偏
光板に吸収型偏光板を使用すること。また第３の偏光板
の透過軸を第４の偏光板の吸収軸との角度を０度からプ
ラスマイナス３０度に配置することはまったく示唆して
いない。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示パネルは、以下の構成を利用す
る。

【００３１】本発明の液晶表示装置は、観察者側に設け
る第１の基板と、第１の下側で第１の基板に対向して設
ける第２の基板と第１の基板と第２の基板との間に液晶
層を封止してなり液晶層に所定の電圧を印加することに
より光学変化を行う光学可変器と第１の基板の上側に設
ける第１の偏光分離器と第２の基板の下側に設ける第２
の偏光分離器と第２の偏光分離器とを有する液晶表示装
置において、液晶表示装置を使用する周囲からの外部光
源、または液晶表示装置の第１の基板と観察者との間ま
たは第２の偏光分離器の下側に設ける補助光源、または
外部光源と補助光源の両方を光源として使用し、第２の
偏光分離器の下側には前記光源からの光が第２の偏光分
離器から観察者に偏光として出射する際に偏光度を向上
するための第３の偏光分器を有する。

【００３２】本発明の液晶表示装置は、観察者側に設け
る第１の基板と、第１の下側で第１の基板に対向して設
ける第２の基板と第１の基板と第２の基板との間に液晶
層を封止してなり液晶層に所定の電圧を印加することに
より光学変化を行う光学可変器と第１の基板の上側に設
ける第１の偏光分離器と第２の基板の下側に設ける第２
の偏光分離器と第２の偏光分離器とを有する液晶表示装
置において、第２の偏光分離器は一方の偏光軸が透過軸
でありほぼ直交する偏光軸が反射軸からなる反射性偏光
分離器であり、第２の偏光分離器の下側には前記光源か
らの光が第２の偏光分離器により偏光として出射する際
に偏光度を向上するための第３の偏光分器を有する。

【００３３】本発明の液晶表示装置は、観察者側に設け
る第１の基板と、第１の下側で第１の基板に対向して設
ける第２の基板と第１の基板と第２の基板との間に液晶
層を封止してなり液晶層に所定の電圧を印加することに
より光学変化を行う光学可変器と第１の基板の上側に設
ける第１の偏光分離器と第２の基板の下側に設ける第２
の偏光分離器と第２の偏光分離器の下側に設ける補助光
源とを有する液晶表示装置において、第２の偏光分離器
は一方の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反
射軸からなる反射性偏光分離器であり、第２の偏光分離
器と補助光源との間には補助光源からの出射光が第２の
偏光分離器により偏光として出射する際に偏光度を向上
するための第３の偏光分器を有する。

【００３４】本発明の液晶表示装置に使用する第３の偏
光分離器は一方の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏
光軸が反射軸からなる反射性偏光分離器である。

【００３５】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器の透過軸と第３の偏光分離器の透過軸とがほぼ
平行する配置を有する。

【００３６】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器と第３の偏光分離器とは接着している。

【００３７】本発明の液晶表示装置に使用する反射性偏
向分離器は所定の方向での屈折率と直交する方向での屈
折率とがほぼ等しい層と所定の方向での屈折率が異なる
層の組み合わせの複合層を複数積層する構成からなる。

【００３８】本発明の液晶表示装置に使用する反射性偏
向分離器は可視光領域の偏光を透過軸においてはほぼ均
一に透過し、反射軸においてはほぼ均一に反射するが場
所により部分的に可視光領域の特定の波長において透過
および反射の偏光度の分布を有する。

【００３９】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器に使用する反射性偏向分離器と第３の反射性偏
向分離器とは可視光領域の偏光を透過軸においてはほぼ
均一に透過し、反射軸においてはほぼ均一に反射するが
場所により部分的に可視光領域の特定の波長において透
過および反射の偏光度の分布を有し、偏光度の分布が第
２の偏光分離器と第３の偏光分離器とで異なる位置であ
る。

【００４０】本発明の液晶表示装置に使用する第１の偏
光分離器の上側、第１の偏光分離器と第１の基板との
間、第１の基板と第２の基板との間、第２の基板と第２
の偏光分離器との間、または第２の基板と第３の基板と
の間の少なくともいずれかに光の拡散層を有し、拡散層
は、拡散層の上下でほとんど位相差と偏光度を変化する
ことなく光を透過する。

【００４１】本発明の液晶表示装置に使用する第３の偏
光分離器の下側には光を吸収する吸収層を有する。

【００４２】本発明の液晶表示装置に使用する第３の偏
光分離器の下側には第４の偏光分離器を有する。

【００４３】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器は、反射性偏向分離器であり、第３の偏光分離
器は反射性偏向分離器であり、第４の偏光分離器は一方
の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が吸収軸か
らなる吸収性性偏光分離器である。

【００４４】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器の透過軸と第３の透過軸とはほぼ平行に配置
し、第３の偏光分離器と第４の偏光分離器の透過軸とは
平行からずらして配置する。

【００４５】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器と第３の偏光分離器と第４の偏光分離器とは接
着している。

【００４６】本発明の液晶表示装置に使用する第２の偏
光分離器と第３の偏光分離器の外形はほぼ同一形状と
し、さらに液晶表示装置内でほぼ同一の外形位置に設置
することにより第２の偏光分離器と第３の偏光分離器と
を一体化できる。さらに第２の偏光分離器と第３の偏光
分離器には一部貫通孔を設け、位置合わせまたは時計の
指針軸の貫通に使用することができる。

【００４７】同様に本発明の液晶表示装置に使用する第
２の偏光分離器と第３の偏光分離器と第４の偏光分離器
の外形はほぼ同一形状とし、さらに液晶表示装置内でほ
ぼ同一の外形位置に設置することにより第２の偏光分離
器と第３の偏光分離器と第４の偏光分離器を一体化でき
る。さらに第２の偏光分離器と第３の偏光分離器と第４
の偏光分離器には一部貫通孔を設け、位置合わせまたは
時計の指針軸の貫通に使用することができる。

【００４８】本発明の液晶表示装置に使用する第３の偏
光分離器の上面または下面または両面には凹凸を有す
る。

【００４９】本発明の液晶表示装置に使用する補助光源
はエレクトロルミネッセント素子またはライトエミッテ
ドダイオード素子、蛍光管のいずれかである。

【００５０】液晶表示装置が時計である。

【００５１】＜作用＞本発明の反射型液晶表示装置、半
透過反射型液晶表示装置または透過型液晶表示装置は第
２の偏光分離器として反射性偏向分離器を利用する。反
射性偏向分離器を利用することにより反射型表示の際に
は反射性偏向分離器の反射軸からの反射を利用するため
に従来の吸収性偏光分離器を使用する場合に比較し偏光
分離器での吸収がないため明るい表示が可能となる。さ
らに本発明では反射性偏向分離器では可視光領域での偏
光度の不充分さおよび可視光領域での偏光度の面内バラ
ツキを補正するために第２の偏光分離器の下側に第３の
偏光分離器を設けることにより偏光度を向上し偏光度の
不充分さおよび可視光領域での偏光度の面内バラツキを
改善するものである。

【００５２】とくに反射型液晶表示装置または半透過反
射型液晶表示装置の場合に、液晶表示装置を反射型表示
に使用する場合には第２の偏光分離器を反射性偏向分離
器とすると同時に第３の偏光分離器を反射性偏向分離器
とすることにより反射軸の偏光度を改善し、さらに第２
の偏光分離器と第３の偏光分離器の偏光度の面内分布を
変えることにより外部光源からの光線を第２の偏光分離
器から出射する際に面内バラツキを低減しさらに反射強
度を低下することなく出射することができる。

【００５３】さらに半透過反射型液晶表示装置または透
過型液晶表示装置を透過表示に使用する場合には第２の
偏光分離器を反射性偏向分離器とすると同時に第３の偏
光分離器を反射性偏向分離器とすることにより透過軸の
偏光度を改善し、さらに第２の偏光分離器と第３の偏光
分離器の偏光度の面内分布を変えることにより補助光源
からの光線を第２の偏光分離器から出射する際に面内バ
ラツキを低減しさらに透過強度を低下することなく出射
することができる。

【００５４】またカラーフィルターを有する液晶表示装
置の場合には補助光源から出射する光はカラーフィルタ
ーの透過波長を含んでいるため、第２の偏光分離器の波
長依存性がより顕著となってしまうが第３の偏光分離器
により波長依存性の低減ができるため、表示品質の均一
性が非常に向上できる。また第２の偏光分離器の偏光度
が第３の偏光分離器との組み合わせにより改善できるた
めコントラスト比も向上する。

【００５５】また本発明の液晶表示装置を外部光源(主
光源)を利用し補助光源を非点灯する反射型表示として
使用する場合には、第２の偏光分離器の透過軸への光の
入射を利用して暗表示を行なうため第２の偏光分離器の
下側から第２の偏光分離器へ再度光が入射し観察者側に
反射することを防止する必要がある。そのために第２の
偏光分離器と第３の偏光分離器との間、または第３の偏
光分離器と補助光源との間に光を一部透過し他の光を吸
収または散乱し外部光源からの光を第２の偏光分離器へ
反射することを低減する光減衰層を用いることにより反
射型表示として使用する場合の暗表示を改善できるため
コントラスト比を向上することができる。とくに第３の
偏光分離器と補助光源との間に光減衰層を設けることに
より光減衰層による偏光度の劣化を考慮する必要がない
ため光減衰層の材料選定が簡単となり、さらに透過型表
示の場合に第３の偏光分離器と第２の偏光分離器の偏光
度の低下を防止することができる。光減衰層の一例とし
て印刷層がある。

【００５６】また第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
とを接着することにより第２の偏光分離器と第３の偏光
分離器の接し方の差により発生する干渉縞の発生を防止
することができる。さらに実装する厚さを防止できる。

【００５７】また第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
または第３の偏光分離器と第４の偏光分離器とを接着し
ない場合には、接し方の差により発生する干渉縞の発生
を防止するために第３の偏光分離器上に凹凸を形成す
る。

【００５８】また第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
とは反射軸をほぼ平行に配置するまたは平行の配置から
プラスマイナス３０度の範囲のオフセットを設けること
により透過強度を一定上に確保すると同時に反射強度を
向上することが可能となる。とくに反射型液晶表示装置
または半透過反射型液晶表示装置の反射型表示の場合に
は明るさの確保と所定のコントラストの確保が可能とな
る。

【００５９】また第３の偏光分離器の下側には第４の偏
光分離器を設ける。第４の偏光分離器にはとくに一方の
偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が吸収軸から
なる吸収性性偏光板を使用するとよい。第３の偏光分離
器の透過軸と第４の偏光分離器の透過軸を０度からオフ
セット角度を持たせる。補助光源からの光は第４の偏光
分離器と第３の偏光分離器の透過後の偏光度はオフセッ
ト角度が０度で最大となりオフセット角度の絶対値を大
きくするにしたがい徐々に低下する。しかし第３の偏光
分離器単独に使用する場合に比較し改善できている。反
射型表示に使用する場合にも第２の偏光分離器と第３の
偏光分離器を透過する光を第４の偏光分離器で吸収する
ことができるためコントラストとの改善が可能となる。

【００６０】補助光源としてはエレクトロルミネッセン
ト(ＥＬ)素子またはライトエミッテドダイオード(ＬＥ
Ｄ)素子または蛍光管の少なくともいずれかひとつを設
けることにより液晶表示装置を使用する環境が暗い場合
でも液晶表示装置の視認性を確保することができる。

【００６１】液晶表示装置が時計の場合にはエレクトロ
ルミネッセント(EL)素子を使用することにより薄型化が
可能となると同時にエレクトロルミネッセント(EL)素子
発光面のザラツキと第３の偏光分離器を併用することに
より透過型表示の際のムラを防止することができる。ま
た、複数色のライトエミッテドダイオード(LED)素子を
利用することにより表示色の多彩化が可能となり、第３
の偏光板には多彩化の際に発生する表示ムラを防止でき
るため非常に有効となる。

【００６２】時計に第３の偏光分離器、または第３の偏
光分離器と第４の偏光分離器を使用する構成を採用する
ことにより、反射型表示の明るさが向上できため、従来
の液晶表示に比較して高級感のある表示が可能となる。

【００６３】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞以下に本発明
を実施するための最良の形態における液晶表示装置につ
いて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第
１の実施形態における液晶表示パネルの平面図である。
図２は図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。図３
は本発明の原理を説明する光学模式図である。図４は本
発明の特性を示すグラフである。図５は外部光源からの
光に対する液晶表示装置の表示品質の特性を示すグラフ
である。図６は従来例と本発明の偏光の波長依存性を示
すグラフである。以下に、図１と図２と図３と図４と図
５と図６とを交互に用いて第１の実施形態を説明する。
本発明では、観察者側に第１の基板を配置し、観察者側
を上側として説明を行う。

【００６４】観察者側に設ける透明基板からなる第１の
基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ(I
TO)膜からなるストライプ状の信号電極２を有する。ま
た第２の基板５上には、まず、赤(Ｒ)カラーフィルター
６、緑(Ｇ)カラーフィルター７と青(Ｂ)カラーフィルタ
ー(図示せず)からなるカラーフィルター９を設ける。以
上のカラーフィルター９は、近接するカラーフィルター
６と７とがわずかに重なり合うか、または突き合わせ状
態の構造とする。カラーフィルター９上には、カラーフ
ィルターの段差の平坦化とデーター電極２のパターン形
成工程による劣化を防止するために、保護用絶縁膜１０
を設ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として
酸化インジウムスズ(ITO)膜からなるストライプ状の走
査電極１１を設ける。信号電極２と走査電極１１との交
点が画素部１５となり、さらに、複数の画素部により表
示領域を形成している。

【００６５】第１の基板１と第２の基板５上には、液晶
層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜
(図示せず)を設ける。第１の基板１上の信号電極２と第
２の基板５上の走査電極１１とが対向するように一定の
間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材
１６に設ける開口部から液晶層１５を注入し、封孔材１
７により密閉する。以上により光学可変器を構成する。
液晶層１５としてはツイストネマティック液晶(TN)、ス
ーパーツイストネマティック(STN)液晶またはホメオト
ロピック液晶等を利用する。第１の実施形態では９０度
ツイスト角のツイストネマティック(TN)液晶を採用す
る。

【００６６】第１の基板１の上側に第１の偏光分離器２
１として一方の偏光軸は透過軸でありほぼ直交する偏光
軸が吸収軸である吸収型偏光板(吸収性偏光分離器)を設
け、第２の基板５下側に第２の偏光分離器２２として一
方の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸
からなる反射型偏光板(反射性偏向分離器)を設ける。

【００６７】吸収型偏光板は、たとえばポリビニルアル
コールフィルム(PVA)の延伸方向にポリヨウ素からなる
２色性染料を吸着配向することにより作成する。PVAフ
ィルムの延伸方向は光を吸収し、延伸方向と直交する方
向は光を透過する。すなわち延伸方向が吸収軸であり、
吸収軸に直交する方向が透過軸となり吸収型偏光板を通
過することにより透過軸方向の直線偏光を得ることがで
きる。

【００６８】反射型偏光板は、たとえば異なる高分子材
料からなる層を２層ずつ組に積層した構造をしており、
異なる高分子材料は一方の(Ｘ)方向に延伸すると一方の
高分子材料(Ｍ１)の屈折率(ｎｘ＿Ｍ１)は増加し他方の
高分子材料(Ｍ２)の屈折率(ｎｘ＿Ｍ２)はほとんど変化
していない。延伸する方向と直交する(Ｙ)方向では高分
子材料(Ｍ１)の屈折率(ｎｙ＿Ｍ１)はほとんど変化せ
ず、他方の高分子材料(Ｍ２)の屈折率(ｎｙ＿Ｍ２)もほ
とんど変化していない。そのため、Ｍ１とＭ２の高分子
材料のＸ方向とＹ方向では屈折率に差が生じる。すなわ
ち、Ｘ方向の屈折率差(Δｎｘ)はＹ方向の屈折率差(Δ
ｎｙ)より大きくΔｎｙはほとんどゼロとなる。

【００６９】そのため、Ｘ方向の光は屈折率差によりＭ
１とＭ２の界面で反射が発生する。逆にＹ方向の光は屈
折率差がないためＭ１とＭ２を透過する。すなわち反射
型偏光板２２に入射する光はＸ方向の直線偏光を反射
し、Ｙ方向の直線偏光を透過する。

【００７０】以上のＭ１とＭ２の材料の組を複数層、た
とえば２００層を積層することにより光の入射角に依存
することなく、さらに可視光領域である波長３８０ナノ
メートル(nm)から８００ナノメートル(nm)の範囲で一方
の偏光軸が反射軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸で
ある反射型偏光板を達成することができる。この複数の
積層層の厚さにより反射型偏光板の可視光領域の偏光性
を得ることができる。

【００７１】また反射型偏光板と第２の基板５との間に
は屈折率の異なる透明樹脂とポリビニル樹脂製ビーズを
混ぜた散乱層４を設ける。

【００７２】また第２の偏光分離器２２のさらに下側に
は、補助光源３１として蛍光灯３２と反射板３４とプリ
ズムシート(図示せず)と拡散板３３を有する。

【００７３】さらに第２の偏光分離器２２と補助光源３
１との間には第２の偏光分離器２２の偏光度の改善を行
なうために第３の偏光分離器２５を設ける。第３の偏光
分離器２５には第２の偏光分離器２２と同様な反射型偏
光板を用いる。さらに、第３の偏光分離器２５の下側に
は黒色顔料を樹脂中に分散した印刷層２３を設ける。印
刷層２３は一部の光を吸収し他の光を透過する。

【００７４】以上の半透過反射型液晶表示装置では、外
部光(主光源)からの光は第１の入射光４１として第１の
偏光分離器２１、第１の基板１を透過後に液晶層１５へ
入射し、液晶層１５により旋光または位相差を生じ、カ
ラーフィルター９へ入射し、第２の基板５と散乱層４を
透過し第２の偏光分離器２２へ至る。第１の入射光４１
は、以上に示す光路を通過するため、各部材による吸収
が発生し、第２の偏光分離器２２への入射光の状態で
は、光の減衰が生じている。また第１の偏光分離器２１
の透過軸を透過する光が液晶層１５により９０度旋光し
第２の偏光分離器２２の透過軸へ入射し第２の偏光分離
器２２の下面に設ける第３の偏光分離器２５を透過し印
刷層２３により吸収が発生し補助光源３１へ到達する第
１の反射光４３を低減するために本第１の実施形態では
印刷層２３と補助光源３１の拡散板３３とに間隙２６を
設けている。

【００７５】第２の偏光分離器２２を透過する偏光をで
きるだけ第３の偏光分離器２５に透過させる。さらに第
２の偏光分離器２２の反射軸を透過した光を第３の偏光
分離器２５で反射させるため第２の偏光分離器２２と第
３の偏光分離器２５との透過軸を時計回転(プラス)方向
に０度から１０度の範囲内で接着している。オフセット
が大きくなると第２の偏光分離器２２を透過した光線が
第３の偏光分離器２５で反射してしまうため暗い表示が
明るくなりコントラストが低下してしまう。

【００７６】また外部光源からの第２の入射光４２も同
様な経路を通過し第２の偏光分離器２２へ至る。光の経
路に関しては、代表的な構成要素に関して説明してい
る。第２の偏光分離器２２により反射が発生し強い反射
光となり散乱層４により散乱性を付加した第２の反射光
４５、第３の反射光４６と第４の反射光４７として観察
者側に出射する。

【００７７】第２の偏光分離器２２の反射軸の偏光度が
不充分であり、また可視光領域で偏光度に分布を有する
ため第２の偏光分離器２２からの反射強度が場所により
バラツキ、また色づきが発生するが、第３の偏光分離器
２５を第２の偏光分離２２の下側に設けることにより第
２の偏光分離器２２の反射軸から漏れた光を第３の偏光
分離器２５の反射軸で反射するため反射強度のバラツキ
はなくなり、色づきも非常に低減できる。

【００７８】また補助光源３１からの出射光５１は第３
の偏光分離器２５により直線性の良い偏光に制御され第
２の偏光分離器２２の透過軸に入射するそのため第２の
偏光分離器２２(反射型偏光板)の偏光度の面内分布、ま
たは可視光領域での偏光度差による色付きは観察者には
認識できないほど改善できる。また第２の偏光分離器２
２の透過光は液晶層１５により変調され第１の偏光分離
器２１の透過軸に入射すれば出射光として観察者に認識
される。

【００７９】つぎに図３と図４と図５と図６とを参照し
て本発明の原理と特性を説明する。図３は図２に示す断
面の上下を反転して示している。また図３は原理を示す
ため光学可変器である液晶表示パネル(液晶層等)を省い
てある。図３に示すように第１の偏光分離器２１の透過
軸５５と第２の偏光分離器２２の透過軸５６とは直交す
る配置とする。そのため、第１の偏光分離器２１と第２
の偏光分離器２２の偏光度が良好の場合には観察者側へ
の透過光量(明るさ)は非常に低下する。

【００８０】透過光量の低下は第１の偏光分離器２１に
対して補助光源３１の反対側に設ける外部光源(図示せ
ず)からの光に対して第１の偏光分離器２１側に位置す
る観察者(図示せず)には第２の偏光分離器２２と第の偏
光分離器から強い反射光を出射できる。

【００８１】図６は、以上の第１の偏光分離器２１と第
２の偏光分離器２２の透過軸５５と５６とを直交する配
置とした場合の透過率の波長依存性を示すグラフであ
る。また、本発明の第３の偏光分離器２５を付加した場
合の特性も示してある。図６に示すように、本発明に使
用する第２の偏光分離器２２と高偏光度の第１の偏光分
離器２１として使用する吸収型偏光板のみの組み合わせ
では第２の偏光分離器Ａおよび第２の偏光分離器Ｂのグ
ラフに示すように可視光領域の波長で透過率の大きい部
分(Tmax)と小さい(Tmin)とがある。またTmaxが５％程度
と大きいため補助光源の照度に依存するがムラとして観
察者に認識されてしまう。同様に外部光源による反射強
度にもムラとして観察者に認識されてしまう。

【００８２】第２の偏光分離器Ａと第２の偏光分離器Ｂ
の特性は第２の偏光分離器２２が複数、たとえば２００
層以上の積層からなるため部分的、またはロットにより
各層の厚さに差が生じることにより発生している。その
ため同一面内、または連続する線状にも発生するため補
助光源３１の点灯で観察者に認識できてしまう。

【００８３】そこで本発明では図３に示すように第２の
偏光分離器２２と補助光源３１との間に第３の偏光分離
器２５を設けている。図４は第３の偏光分離器２５の透
過軸５７と第２の偏光分離器２２の透過軸５６とのオフ
セット角度(θ)２８を横軸にとり、補助光源３１の第１
の偏光分離器２２からの出射光５１の偏光度(Ｐ)と偏光
度差視認性(ΔＰ)と第２の偏光分離器２２からの出射光
の照度(Ｓ)を縦軸に示したグラフである。透過軸５７を
時計方向に回転する場合をプラス(＋)とし反時計方向に
回転する場合をマイナス(−)として示してある。

【００８４】図４に示すように第２の偏光分離器２２の
透過軸５６と第３の偏光分離器２５の透過軸５７とのオ
フセット角度θ２８がゼロ(０)度に近づくほど偏光度
(Ｐ)は大きくなり最大偏光度Ｐｍａｘとなる。第１の偏
光分離器２１側へ出射する光量(照度：Ｓ)も透過軸５６
と５７が一致するため大きくできる。すなわち第１の偏
光分離器２１と第２の偏光分離器２２の透過軸を平行に
配置することに相当する明表示を明るい表示とすること
ができる。また偏光度Ｐが大きいためもはや第２の偏光
分離器２２の可視光領域での偏光度差は現れず図６の本
発明の曲線に示すように可視光領域ではほとんどゼロ
(０)の透過率となる。そのためムラは観察者には認識さ
れない。

【００８５】図４に示す特性は透過光量を基準にしてい
るが、第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５の
透過軸のオフセット角度θをゼロとすることにより偏光
度Ｐが改善できるため外部光源による第２の偏光分離器
２２からの出射光の強度分布も観察者には認識されなく
なる。

【００８６】図４に示すように第３の偏光分離器２５の
透過軸５７のオフセット角度θを可変するする場合の各
特性を説明する。プラス(＋)方向とマイナス(−)方向で
は対称なためプラスを例に示す。オフセット角度を０度
から大きくすると第２の偏光分離器２２から出射する光
５１の偏光度は減少する。以上の光学可変器を組み込ん
だ場合に暗表示に相当する場合であるが、明表示に相当
する場合には同時に第２の偏光分離器２２の透過軸５６
と第３の偏光分離器２５の透過軸５７とが一致しないた
め第２の偏光分離器２２からの出射光の照度は低下して
しまう。そのため明表示が暗い表示となってしまう。

【００８７】また図５は外部光源を利用する場合に、第
２の偏光分離器２２の透過軸５６と第３の偏光分離器２
５の透過軸５７とのオフセット角度θに対する液晶表示
装置の表示ムラ(反射強度ムラ)と第２の偏光分離器２２
と第３の偏光分離器２５とを透過する透過率依存性と液
晶表示装置の表示コントラストを相対的に示すグラフで
ある。検査方法は第１の偏光分離器２１の透過軸５５と
第２の偏光分離器２２の透過軸を平行方向に配置し、第
２の偏光分離器２２の透過軸５６に対する第３の偏光分
離器２５の透過軸３１を回転し外部光源の色々な照度で
のムラが観察者に認識できるか否かで判定を行った。横
軸にはオフセット角度θを示す。オフセット角度θはプ
ラス方向とマイナス方向で対称なため絶対値で示してあ
る。縦軸には、液晶表示装置の表示ムラ(反射強度ムラ)
と第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５とを透
過する透過率依存性と液晶表示装置の表示コントラスト
を相対値でしめしてある。

【００８８】図５ではオフセット角度が大きくなるほど
透過率は大きく低下する。そのため補助光源を使用する
場合には暗い表示となってしまう。また第２の偏光分離
器の反射軸を透過してしまった光が第３の偏光分離器２
５で反射する効果が低下するため、表示ムラが発生して
しまう。さらに、第２の偏光分離器２２の透過軸の光が
第３の偏光分離器２５の反射軸方向に入射する比率が大
きくなるため、第２の偏光分離器２２からの反射強度と
本来第２の偏光分離器２２を透過し暗い表示となるべき
部分が第３の偏光分離器２５から反射されるためコント
ラストが低下してしまう。

【００８９】そのため第２の偏光分離器２２と第３の偏
光分離器２５の透過軸のオフセット角度θはゼロが最も
好ましく、外部光源の強度が弱い場合にはオフセット角
度θは０度からプラスマイナス３０度の範囲が良好であ
る。オフセット角度θは０度から１０度の範囲がさらに
良好である。

【００９０】以上の説明から明らかなように第２の偏光
分離器２２の偏光度の不足および偏光度の面内ばらつき
による表示ムラを低減するためには第２の偏光分離器２
２の下側に第３の偏光分離器２５を設けることにより第
２の偏光分離器２２による表示の不均一性を大きく改善
することができる。また第２の偏光分離器２２の反射軸
からの光の漏れを効率良く反射し、透過軸からの光は効
率良く透過する必要があるため第２の偏光分離器２２と
第３の偏光分離器２５とは反射型偏光板を使用すること
が重要である。また第２の偏光分離器２２の透過軸５６
と第３の偏光分離器２５の透過軸５７とのオフセット角
度θを限定することにより非常に均一な表示を達成する
ことができる。また明るい表示が可能となる。

【００９１】また第３の偏光分離器２５の下側に印刷層
２３を設け、さらに印刷層２３と補助光源３１との間に
間隙２６を設け、印刷層２３を透過する光が補助光源３
１で反射し再び印刷層２３に入射することを防止してい
る。補助光源３１の反射板３４に偏光解消性を設け、第
３の偏光分離器２５と補助光源３１の間で光を往復する
ことで印刷層２３を複数回透過することで大きな吸収を
達成することができる。これは補助光源３１を使用する
場合には印刷層２３の吸収をできるだけ小さくすること
が明るい表示とエネルギーの低減に有効であるため、比
較的小さい吸収率の印刷層２３により反射型表示の暗状
態での第２の偏光分離器２２から観察者側に出射する光
を小さくすることができるためコントラスト比の良好な
表示ができる。

【００９２】＜第２の実施形態＞以下に本発明の第２の
実施形態における液晶表示装置について図面を参照しな
がら説明する。第２の実施形態の特徴は第１の偏光分離
器と第１の基板との間に散乱層を設け明るさを向上する
ものである。また散乱層により第２の偏光分離器の偏光
度分布を低減する構造に関するものである。さらに第２
の偏光分離器の下側には第３の偏光分離器を設け、第３
の偏光分離器の下側には第４の偏光分離器を設ける点で
ある。図７は本発明の図２に相当する部分の別の実施形
態を示す断面図である。以下に図７を用いて第２の実施
形態を説明する。なお第１の実施形態と同様な部分に関
しては同一の番号を用いて説明を行う。

【００９３】観察者側に設ける透明基板からなる第１の
基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ(I
TO)膜からなるストライプ状の信号電極２を有する。ま
た第２の基板５上には、透明導電膜として酸化インジウ
ムスズ(ITO)膜からなるストライプ状の走査電極１１を
設ける。信号電極２と走査電極１１との交点が画素部と
なり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成して
いる。

【００９４】第１の基板１と第２の基板５上には、液晶
層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜
(図示せず)を設ける。第１の基板１上の信号電極２と第
２の基板５上の走査電極１１とが対向するように一定の
間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材
１６に設ける開口部から液晶層１５を注入し、封孔材
(図示せず)により密閉する。以上により光学可変器を構
成する。

【００９５】さらに、第１の基板１の上側には透明アク
リル樹脂と透明樹脂ビーズからなる散乱層４と第１の偏
光分離器２１として一方の偏光軸は透過軸でありほぼ直
交する偏光軸が吸収軸である吸収型偏光板(吸収性偏光
分離器)の順に設ける。また散乱層４は第１の基板１と
第１の偏光分離器２１に粘着材にて接着する。さらに第
２の基板５の下側に第２の偏光分離器２２として一方の
偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸から
なる反射型偏光板(反射性偏向分離器)を設ける。

【００９６】第２の偏光分離器２２下側には第３の偏光
分離器２５を粘着材にて接着する。第３の偏光分離器２
５も第２の偏光分離器と同様に反射型偏光板を使用す
る。第３の偏光分離器２５の下側にはさらに第４の偏光
分離器３６を接着する。第４の偏光分離器３６には透過
率は４２％から４５％であるが高偏光度の吸収型偏光板
を設ける。偏光度は９９％から９９．９９％のものを使
用する。

【００９７】さらに第４の偏光分離器３６の下側には
０．１から３ミリメートル(mm)の間隙を設けて補助光源
３１を設ける。補助光源３１はエレクトロルミネッセン
ト(EL)素子と拡散板３３とからなる。本第２の実施形態
では第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５の透
過軸オフセット角度をほぼゼロ度とし、第３の偏光分離
器２５と第４の偏光分離器の透過軸オフセットを１０度
から３０度としている。

【００９８】以上の構成、すなわち第３の偏光分離器２
５を第２の偏光分離器２２と補助光源３１との間に設け
ることにより第２の偏光分離器２２の偏光度の不足の改
善とおよび分布の低減が達成できる。さらに第４の偏光
分離器３６を第３の偏光分離器２５と補助光源３１との
間に設け、さらに第３の偏光分離器２５と第４の偏光分
離器３６の透過軸にオフセット角度を設けることにより
外部光源(図示せず)からの出射光で第３の偏光分離器２
５を透過する光を第４の偏光分離器３６で一部吸収でき
るため補助光源３１または第３の偏光分離器２５の下側
からの反射光の強度を低下しコントラストを向上でき
る。

【００９９】さらに散乱層４を第１の偏光分離器２１と
第１の基板１との間、すなわち第２の偏光分離器２２と
液晶層１５より観察者側に配置することにより散乱性を
強調することができる。そのため表示の白さの改善によ
り補助光源の照度の低下が可能となるため第２の偏光分
離器２２の偏光度分布等の視認性を低減することができ
る。

【０１００】＜第３の実施形態＞以下本発明の第３の実
施形態における液晶表示装置について図面を参照しなが
ら説明する。第３の実施形態の特徴は第２の偏光分離器
の下側に第３の偏光分離器を設け、第２の偏光分離器の
上面に散乱層を設け、第３の偏光分離器の下側に光吸収
層を設けている点である。図８は本発明の図２に相当す
る部分の別の実施形態を示す断面図である。以下に図８
を用いて第３の実施形態を説明する。なお第１の実施形
態と同様な部分に関しては同一の記号(番号)を用いて説
明を行う。

【０１０１】観察者側に設ける透明基板からなる第１の
基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ(I
TO)膜からなるストライプ状の信号電極２を有する。ま
た第２の基板５上には、透明導電膜として酸化インジウ
ムスズ(ITO)膜からなるストライプ状の走査電極１１を
設ける。信号電極２と走査電極１１との交点が画素部と
なり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成して
いる。

【０１０２】第１の基板１と第２の基板５上には、液晶
層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜
(図示せず)を設ける。第１の基板１上の信号電極２と第
２の基板５上の走査電極１１とが対向するように一定の
間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材
１６に設ける開口部から液晶層１５を注入し、封孔材
(図示せず)により密閉する。以上により光学可変器を構
成する。

【０１０３】さらに、第１の基板１の上側には第１の偏
光分離器２１して一方の偏光軸は透過軸でありほぼ直交
する偏光軸が吸収軸である吸収型偏光板を設ける。また
第２の基板５の下側には透明アクリル樹脂と透明樹脂ビ
ーズからなる散乱層４と第２の偏光分離器２２として一
方の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸
からなる反射型偏光板を設ける。また散乱層４は第２の
基板５と第２の偏光分離器２２に粘着材にて接着する。

【０１０４】さらに第３の偏光分離器２５の下側にはア
クリル樹脂に黒色顔料を分散してなる光吸収層３８を設
ける。本第３の実施形態では反射型液晶表示装置として
使用するため光吸収層３８の透過率は１％以下となるま
で黒色顔料を分散している。表示品質を改善するために
第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５を透過す
る光量を大きくし、第２の偏光分離器２２の透過軸を透
過する光の第３の偏光分離器２５からの反射強度を低下
してコントラストを改善するために、本第３の実施形態
では第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５の透
過軸のオフセット角度はとくにゼロに近い値としてい
る。また第２の偏光分離器２２の上側に設ける散乱層４
は第２の偏光分離器２２に入射する以前の光の一部を観
察者側に出射可能なため、散乱層４と光吸収層３８の構
成は明るさを重視する反射型液晶表示装置には有効な構
成である。

【０１０５】＜第４の実施形態＞以下本発明の第４の実
施形態における液晶表示装置について図面を参照しなが
ら説明する。第４の実施形態の特徴は第２の偏光分離器
の下側に第３の偏光分離器を設け、第２の偏光分離器の
上面と第３の偏光分離器との間に散乱層を設ける点であ
る。図９は本発明の図２に相当する部分の別の実施形態
を示す断面図である。以下に図９を用いて第４の実施形
態を説明する。なお第１の実施形態と同様な部分に関し
ては同一の記号(番号)を用いて説明を行う。

【０１０６】観察者側に設ける透明基板からなる第１の
基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ(I
TO)膜からなるストライプ状の信号電極２を有する。ま
た第２の基板５上には、透明導電膜として酸化インジウ
ムスズ(ITO)膜からなるストライプ状の走査電極１１を
設ける。信号電極２と走査電極１１との交点が画素部と
なり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成して
いる。

【０１０７】第１の基板１と第２の基板５上には、液晶
層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜
(図示せず)を設ける。第１の基板１上の信号電極２と第
２の基板５上の走査電極１１とが対向するように一定の
間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材
１６に設ける開口部から液晶層１５を注入し、封孔材
(図示せず)により密閉する。以上により光学可変器を構
成する。

【０１０８】さらに、第１の基板１の上側には第１の偏
光分離器２１して一方の偏光軸は透過軸でありほぼ直交
する偏光軸が吸収軸である吸収型偏光板を設ける。また
第２の基板５の下側には透明アクリル樹脂と透明樹脂ビ
ーズからなる散乱層４と第２の偏光分離器２２として一
方の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸
からなる反射型偏光板を設ける。また散乱層４は第２の
基板５と第２の偏光分離器２２に粘着材にて接着する。

【０１０９】同じように第２の偏光分離器２２の下側に
も散乱層４を介して第３の偏光分離器２５を設ける。第
３の偏光分離器２５の下側にはアクリル樹脂に黒色顔料
を分散してなる光吸収層３８を設ける。本第３の実施形
態では反射型液晶表示装置として使用するため光吸収層
３８の透過率は１％以下となるまで黒色顔料を分散して
いる。表示品質を改善するために第２の偏光分離器２２
と第３の偏光分離器２５を透過する光量を大きくし、第
２の偏光分離器２２の透過軸を透過する光の第３の偏光
分離器２５からの反射強度を低下してコントラストを改
善するために、本第３の実施形態では第２の偏光分離器
２２と第３の偏光分離器２５の透過軸のオフセット角度
はとくにゼロに近い値としている。

【０１１０】さらに第２の偏光分離器２２の反射軸を透
過してしまう光を第３の偏光分離器２５で効率良く第２
の偏光分離器２２の方向に反射するために第２の偏光分
離器２２と第３の偏光分離器２５との間に散乱層４を設
け、第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５の偏
光度分布に差を設ける工夫を行っている。また第２の偏
光分離器２２の上側に設ける散乱層４は第２の偏光分離
器２２に達する以前の光の一部を出射可能である、あら
に第２の偏光分離器２２の下側に設ける散乱層４は第２
の偏光分離器２２を透過する光の一部を観察者側に出射
可能なため、２箇所の散乱層４と光吸収層３８の構成は
明るさを重視する反射型液晶表示装置には有効な構成で
ある。

【０１１１】＜第５の実施形態＞以下に本発明の第５の
実施形態における液晶表示装置の一部について図面を参
照しながら説明する。また第２の基板の上側の構造は第
４の実施形態と同様であるため第２の基板より下側の構
造に関して説明する。第５の実施形態の特徴は第２の偏
光分離器と補助光源の間に下面に凹凸を有する第３の偏
光分離器を設けている点である。図１０は本発明の図２
に相当する部分の別の実施形態を示す断面図である。以
下に図１０を用いて第５の実施形態を説明する。なお第
４の実施形態と同様な部分に関しては同一の番号を用い
て説明を行う。

【０１１２】まづ液晶層を含む光学可変器を構成する第
２の基板５の下側には位相差をほとんどもたない透明接
着剤と透明樹脂ビーズからなる散乱層４と第２の偏光分
離器２２として反射型偏向板を設ける。

【０１１３】第２の偏光分離器２２の下側には第３の偏
光分離器２５として反射型偏光板を設ける。第２の偏光
分離器２２と第３の偏光分離器２５との透過軸オフセッ
ト角度は０度から３０度の範囲としている。第３の偏光
分離器２５の下側面には凹凸を有する構造面を採用す
る。凹凸面は第３の偏光分離器２５の表面自体を凹凸に
する手法と別体の構造面を有する構造体を接着する手法
があるがどちらでも可能である。

【０１１４】また第３の偏光分離器２５の下側には所定
の間隙を介して補助光源３１を設ける。補助光源３１は
第１の基板１または第２の基板５の外形周囲に設けるラ
イトエミッテドダイオード(LED)素子３９と、ライトエ
ミッテドダイオード(LED)素子３９の光を液晶表示装置
の表示領域に導光する導光板４０から構成する。ライト
エミッテドダイオード(LED)素子３９は小型で複数の色
を発光が可能であり、液晶表示装置の色彩をカラフルに
できるため携帯電話等の補助光源３１として広く利用さ
れている。

【０１１５】補助光源３１と所定の間隙２６を介して第
３の偏光分離器２５設けているが間隙２６を大きくする
と液晶表示装置が厚くなってしまうため、間隙を小さく
する場合に第３の偏光分離器２５と補助光源３１との間
隙の差により干渉縞となる。そのため第３の偏光分離器
２５の補助光源３１に対向する面に凹凸を設けることに
より干渉縞の発生を防止できる。さらにこの微小な凹凸
は反射型表示のとくに暗表示に寄与する。すなわちこの
微小な凹凸により第２の偏光分離器２２を透過する偏光
は第３の偏光分離器２５の下面の凹凸による偏光解消が
進行し補助光源３１からの反射光は第３の偏光分離器２
５の反射軸(透過しない偏光軸)に入射するため一部吸収
され観察者側へ到達する光は弱くなる。

【０１１６】また第２の偏光分離器２２の反射軸(透過
しない軸)の偏光度が可視光領域で分布している場合に
は、補助光源３１の色彩により白色光を利用する時以上
に表示ムラが顕著となるため、第３の偏光分離器２５を
設けることは可視光領域で所定の波長の発光を行う補助
光源３１の場合には非常に有効となる。

【０１１７】＜第６の実施形態＞以下に本発明の第６の
実施形態における液晶表示装置の一部について図面を参
照しながら説明する。また第２の基板の上側の構造は第
４の実施形態と同様であるため第２の基板より下側の構
造に関して説明する。第６の実施形態の特徴は第２の基
板５と第２の偏光分離器２２との間には散乱層４を設け
ることなく、あらに第３の偏光分離器に対向する補助光
源には吸収材を含む拡散板を配置している点である。図
１１は本発明の図２に相当する部分の別の実施形態を示
す断面図である。以下に図１１を用いて第６の実施形態
を説明する。なお第４の実施形態と同様な部分に関して
は同一の番号を用いて説明を行う。

【０１１８】まづ液晶層を含む光学可変器を構成する第
２の基板５の下側には第２の偏光分離器２２として一方
の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸か
らなる反射型偏向板を設ける。第２の基板５と第２の偏
光分離器２２とは粘着材により接着している。

【０１１９】第２の偏光分離器２２の下側には第３の偏
光分離器２５として反射型偏光板を設ける。第２の偏光
分離器２２と第３の偏光分離器２５との透過軸オフセッ
ト角度は０度から３０度の範囲としている。

【０１２０】また第３の偏光分離器２５の下側には所定
の間隙を介して補助光源３１を設ける。補助光源３１は
蛍光管３２と拡散板３３と反射板３４からなる。拡散板
３３はプラスチック樹脂に吸収材３５としてカーボン粉
末を分散し板状に加工し表面に微小凹凸を設けるものを
使用する。微小凹凸は型による整形、プレスによる表面
加工、加速粒子によるブラスト処理で形成する。

【０１２１】反射型表示の場合に第２の偏光分離器２２
を透過する偏光は第３の偏光分離器２５を２回通過する
ために吸収が発生する。さらに補助光源３１を構成する
拡散板３３により一部の光の吸収(光減衰)が発生し残り
が反射光として第３の偏光分離器２５へ反射するするた
め暗表示が良好となる。

【０１２２】また補助光源３１の蛍光管３２を点灯する
透過型表示の場合には拡散板３３のカーボン粉末による
吸収が発生するため補助光源３１の光量は減少する。し
かしながら、反射型表示のコントラスト比の向上と透過
型表示の場合の第２の偏光分離器２２の偏光度分布およ
び偏光度不足による表示品質の低下は大きく改善でき
る。

【０１２３】＜第７の実施形態＞以下本発明の第７の実
施形態における液晶表示装置を図面を参照しながら説明
する。図７は本発明の液晶表示装置として本発明を時計
に用いる実施形態を示す断面模式図である。以下に図１
２を用いて第７の実施形態を説明する。

【０１２４】第１の基板１上には所定のパターン形成を
施した信号電極２と第２の基板５上には所定のパターン
形成を施した走査電極１１を有し、さらに液晶層１５を
所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜(図示せ
ず)を設ける。第１の基板１上の信号電極２と第２の基
板５上の走査電極１１とが対向するように一定の間隙を
介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６に
設ける開口部から液晶層１５を注入し、封孔材(図示せ
ず)により密閉する。また第２の基板５上の走査電極１
１は第１の基板１上に設ける接続電極６０に電気的配置
転換を行い、第１の基板１上の接続電極６０と信号電極
２により回路基板６２とゼブラゴム６１により接続を行
う。

【０１２５】以上により光学可変器を構成する。液晶層
１５としてはツイストネマティック液晶(TN)、スーパー
ツイストネマティック(STN)液晶またはホメオトロピッ
ク液晶等を利用する。第１の実施形態では９０度ツイス
ト角のツイストネマティック(TN)液晶を採用する。

【０１２６】第１の基板１上側に第１の偏光分離器２１
として一方の偏光軸は透過軸でありほぼ直交する偏光軸
が吸収軸である吸収型偏光板(吸収性偏光分離器)を設
け、第２の基板５の下側に第２の偏光分離器２２として
一方の偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が反射
軸からなる反射型偏光板(反射性偏向分離器)を設ける。
第２の偏光分離器２２と第２の基板５のとは拡散性接着
材で接着する。

【０１２７】第２の偏光分離器２２の下側には反射型偏
光板からなる第３の偏光分離器２５を設け、第２の偏光
分離器２２と第３の偏光分離器２５の透過軸オフセット
角度はほぼゼロとして接着している。さらに第３の偏光
分離器２５の下面には光吸収層を塗布してある。以上に
より液晶表示パネルブロックが完成する。

【０１２８】以上に使用する第１の偏光分離器２１、第
２の偏光分離器２２はそれぞれ基板１，５に接着し、さ
らに第３の偏光分離器２５、光吸収層３８も接着するこ
とで厚さの低減を行い、時計の携帯性を改善している。

【０１２９】第３の偏光分離器２５の下側には補助光源
３１としてエレクトロルミネッセント(EL)素子を配置す
る。さらにエレクトロルミネッセント(EL)素子は回路基
板６４と接続端子６２により接続を行う。回路基板６４
には電気エネルギー源として電池６３と電池押さえバネ
６５を有する。以上により回路ブロックが完成する。

【０１３０】パネルブロックと回路ブロックは時計用モ
ジュール枠６６により保持され時計ケースと風防ガラス
と裏蓋内にセットされ液晶表示装置である時計となる。
第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２５を使用
し、さらに第２の偏光分離器２２と第３の偏光分離器２
５の透過軸オフセット角度をほぼゼロとすることにより
第２の偏光分離器２２の偏光度を見かけ上改善し、さら
に第２の偏光分離器２２に反射型偏光板を採用すること
で明るく、白味のある表示でさらにムラのない表示が可
能となる。さらに補助光源３１を点灯した際にコントラ
ストが大きく、ムラのない表示が可能となるため高級感
のある表示が可能となる。

【０１３１】

【発明の効果】本発明の反射型液晶表示装置、半透過反
射型液晶表示装置または透過型液晶表示装置は第２の偏
光分離器として反射性偏向分離器を利用する。反射性偏
向分離器を利用することにより反射型表示の際には反射
性偏向分離器の反射軸からの反射を利用するために従来
の吸収性偏光分離器を使用する場合に比較し偏光分離器
での吸収がないため明るい表示が可能となる。さらに本
発明では反射性偏向分離器では可視光領域での偏光度の
不充分さおよび可視光領域での偏光度の面内バラツキを
補正するために第２の偏光分離器の下側に第３の偏光分
離器を設けることにより偏光度を向上し偏光度の不充分
さおよび可視光領域での偏光度の面内バラツキを改善す
るものである。

【０１３２】とくに反射型液晶表示装置または半透過反
射型液晶表示装置の場合に、液晶表示装置を反射型表示
に使用する場合には第２の偏光分離器を反射性偏向分離
器とすると同時に第３の偏光分離器を反射性偏向分離器
とすることにより反射軸の偏光度を改善し、さらに第２
の偏光分離器と第３の偏光分離器の偏光度の面内分布を
変えることにより外部光源からの光線を第２の偏光分離
器から出射する際に面内バラツキを低減しさらに反射強
度を低下することなく出射することができる。

【０１３３】さらに半透過反射型液晶表示装置または透
過型液晶表示装置を透過表示に使用する場合には第２の
偏光分離器を反射性偏向分離器とすると同時に第３の偏
光分離器を反射性偏向分離器とすることにより透過軸の
偏光度を改善し、さらに第２の偏光分離器と第３の偏光
分離器の偏光度の面内分布を変えることにより補助光源
からの光線を第２の偏光分離器から出射する際に面内バ
ラツキを低減しさらに透過強度を低下することなく出射
することができる。

【０１３４】またカラーフィルターを有する液晶表示装
置の場合には補助光源から出射する光はカラーフィルタ
ーの透過波長を含んでいるため、第２の偏光分離器の波
長依存性がより顕著となってしまうが第３の偏光分離器
により波長依存性の低減ができるため、表示品質の均一
性が非常に向上できる。また第２の偏光分離器の偏光度
が第３の偏光分離器との組み合わせにより改善できるた
めコントラスト比も向上する。

【０１３５】また本発明の液晶表示装置を外部光源(主
光源)を利用し補助光源を非点灯する反射型表示として
使用する場合には、第２の偏光分離器の透過軸への光の
入射を利用して暗表示を行なうため第２の偏光分離器の
下側から第２の偏光分離器へ再度光が入射し観察者側に
反射することを防止する必要がある。そのために第２の
偏光分離器と第３の偏光分離器との間、または第３の偏
光分離器と補助光源との間に光を一部透過し他の光を吸
収または散乱し外部光源からの光を第２の偏光分離器へ
反射することを低減する光減衰層を用いることにより反
射型表示として使用する場合の暗表示を改善できるため
コントラスト比を向上することができる。とくに第３の
偏光分離器と補助光源との間に光減衰層を設けることに
より光減衰層による偏光度の劣化を考慮する必要がない
ため光減衰層の材料選定が簡単となり、さらに透過型表
示の場合に第３の偏光分離器と第２の偏光分離器の偏光
度の低下を防止することができる。光減衰層の一例とし
て印刷層がある。

【０１３６】また第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
とを接着することにより第２の偏光分離器と第３の偏光
分離器の接し方の差により発生する干渉縞の発生を防止
することができる。さらに実装する厚さを防止できる。

【０１３７】また第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
または第３の偏光分離器と第４の偏光分離器とを接着し
ない場合には、接し方の差により発生する干渉縞の発生
を防止するために第３の偏光分離器上に凹凸を形成す
る。

【０１３８】また第２の偏光分離器と第３の偏光分離器
とは反射軸をほぼ平行に配置するまたは平行の配置から
プラスマイナス３０度の範囲のオフセットを設けること
により透過強度を一定上に確保すると同時に反射強度を
向上することが可能となる。とくに反射型液晶表示装置
または半透過反射型液晶表示装置の反射型表示の場合に
は明るさの確保と所定のコントラストの確保が可能とな
る。

【０１３９】また第３の偏光分離器の下側には第４の偏
光分離器を設ける。第４の偏光分離器にはとくに一方の
偏光軸が透過軸でありほぼ直交する偏光軸が吸収軸から
なる吸収性性偏光板を使用するとよい。第３の偏光分離
器の透過軸と第４の偏光分離器の透過軸を０度からオフ
セット角度を持たせる。補助光源からの光は第４の偏光
分離器と第３の偏光分離器の透過後の偏光度はオフセッ
ト角度が０度で最大となりオフセット角度の絶対値を大
きくするにしたがい徐々に低下する。しかしながら第３
の偏光分離器単独に使用する場合に比較し改善できてい
る。反射型表示に使用する場合にも第２の偏光分離器と
第３の偏光分離器を透過する光を第４の偏光分離器で吸
収することができるためコントラストとの改善が可能と
なる。

【０１４０】補助光源としてはエレクトロルミネッセン
ト(ＥＬ)素子またはライトエミッテドダイオード(ＬＥ
Ｄ)素子または蛍光管の少なくともいずれかひとつを設
けることにより液晶表示装置を使用する環境が暗い場合
でも液晶表示装置の視認性を確保することができる。

【０１４１】液晶表示装置が時計の場合にはエレクトロ
ルミネッセント(EL)素子を使用することにより薄型化が
可能となると同時にエレクトロルミネッセント(EL)素子
発光面のザラツキと第３の偏光分離器を併用することに
より透過型表示の際のムラを防止することができる。ま
た、複数色のライトエミッテドダイオード(LED)素子を
利用することにより表示色の多彩化が可能となり、第３
の偏光板には多彩化の際に発生する表示ムラを防止でき
るため非常に有効となる。

【０１４２】時計に第３の偏光分離器、または第３の偏
光分離器と第４の偏光分離器を使用する構成を採用する
ことにより、反射型表示の明るさが向上できため、従来
の液晶表示に比較して高級感のある表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における液晶表示装置を示す
平面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置
を示す断面図である。

【図３】本発明の第１の偏光分離器と第２の偏光分離器
と第３の偏光分離器による光学原理を示す図面である。

【図４】本発明の第２の偏光板と第３の偏光板の透過軸
オフセット角度と偏光度と偏光度差視認性と照度を示す
グラフである。

【図５】オフセット角度と表示ムラと透過率とコントラ
ストとの関係を示すグラフである。

【図６】第２の偏光分離器の分光特性を示すグラフであ
る。

【図７】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置
を示す断面図である。

【図８】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置
を示す断面図である。

【図９】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置
を示す断面図である。

【図１０】本発明の第５の実施形態における液晶表示装
置を示す断面図である。

【図１１】本発明の第６の実施形態における液晶表示装
置を示す断面図である。

【図１２】本発明の第７の実施形態における液晶表示装
置として時計の断面模式図を示す図面である。

【図１３】従来例における液晶表示装置を示す平面図で
ある。

【図１４】従来例における液晶表示装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１：第１の基板２：走査電極
５：第２の基板６：赤カラーフィルター７：緑カラーフィル
ター９：カラーフィルター１０：保護用絶縁膜１１：信号電極１５：液晶層１
６：シール材１７：封孔材２１：第１の偏光分離器２
２：第２の偏光分離器２３：印刷層２５：第３の偏光分離器２
６：間隙２８：オフセット角度θ ３１：補助光源
３５：吸収材３６：第４の偏光分離器３８：吸収層
４１：第１の入射光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察者側に設ける第１の基板と、第１の
下側で第１の基板に対向して設ける第２の基板と第１の
基板と第２の基板との間に液晶層を封止してなり液晶層
に所定の電圧を印加することにより光学変化を行う光学
可変器と第１の基板の上側に設ける第１の偏光分離器と
第２の基板の下側に設ける第２の偏光分離器と第２の偏
光分離器とを有する液晶表示装置において、液晶表示装置を使用する周囲からの外部光源、または液
晶表示装置の第１の基板と観察者との間または第２の偏
光分離器の下側に設ける補助光源、または外部光源と補
助光源の両方を光源として使用し、第２の偏光分離器の
下側には前記光源からの光が第２の偏光分離器から観察
者に偏光として出射する際に偏光度を向上するための第
３の偏光分器を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】観察者側に設ける第１の基板と、第１の
下側で第１の基板に対向して設ける第２の基板と第１の
基板と第２の基板との間に液晶層を封止してなり液晶層
に所定の電圧を印加することにより光学変化を行う光学
可変器と第１の基板の上側に設ける第１の偏光分離器と
第２の基板の下側に設ける第２の偏光分離器と第２の偏
光分離器とを有する液晶表示装置において、第２の偏光分離器は一方の偏光軸が透過軸でありほぼ直
交する偏光軸が反射軸からなる反射性偏光分離器であ
り、第２の偏光分離器の下側には前記光源からの光が第
２の偏光分離器により偏光として出射する際に偏光度を
向上するための第３の偏光分器を有することを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項３】観察者側に設ける第１の基板と、第１の
下側で第１の基板に対向して設ける第２の基板と第１の
基板と第２の基板との間に液晶層を封止してなり液晶層
に所定の電圧を印加することにより光学変化を行う光学
可変器と第１の基板の上側に設ける第１の偏光分離器と
第２の基板の下側に設ける第２の偏光分離器と第２の偏
光分離器の下側に設ける補助光源とを有する液晶表示装
置において、第２の偏光分離器は一方の偏光軸が透過軸でありほぼ直
交する偏光軸が反射軸からなる反射性偏光分離器であ
り、第２の偏光分離器と補助光源との間には補助光源か
らの出射光が第２の偏光分離器により偏光として出射す
る際に偏光度を向上するための第３の偏光分器を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】第３の偏光分離器は一方の偏光軸が透過
軸でありほぼ直交する偏光軸が反射軸からなる反射性偏
光分離器である請求項１から３のいずれかに記載の液晶
表示装置。
【請求項５】第２の偏光分離器の透過軸と第３の偏光
分離器の透過軸とがほぼ平行する配置を有する請求項１
から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】第２の偏光分離器と第３の偏光分離器と
は接着している請求項１から５のいずれかに記載の液晶
表示装置。
【請求項７】反射性偏向分離器は所定の方向での屈折
率と直交する方向での屈折率とがほぼ等しい層と所定の
方向での屈折率が異なる層の組み合わせの複合層を複数
積層する構成からなる請求項１から６のいずれかに記載
の液晶表示装置。
【請求項８】反射性偏向分離器は可視光領域の偏光を
透過軸においてはほぼ均一に透過し、反射軸においては
ほぼ均一に反射するが場所により部分的に可視光領域の
特定の波長において透過および反射の偏光度の分布を有
する請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】第２の偏光分離器に使用する反射性偏向
分離器と第３の反射性偏向分離器とは可視光領域の偏光
を透過軸においてはほぼ均一に透過し、反射軸において
はほぼ均一に反射するが場所により部分的に可視光領域
の特定の波長において透過および反射の偏光度の分布を
有し、偏光度の分布が第２の偏光分離器と第３の偏光分
離器とで異なる位置である請求項１から８のいずれかに
記載の液晶表示装置。
【請求項１０】上記第１の偏光分離器の上側、第１の
偏光分離器と第１の基板との間、第１の基板と第２の基
板との間、第２の基板と第２の偏光分離器との間、また
は第２の基板と第３の基板との間の少なくともいずれか
に光の拡散層を有し、前記拡散層は、拡散層の上下でほ
とんど位相差と偏光度を変化することなく光を透過する
請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１１】第３の偏光分離器の下側には光を吸収
する吸収層を有する請求項１から１０のいずれかに記載
の液晶表示装置。
【請求項１２】第３の偏光分離器の下側には第４の偏
光分離器を有する請求項１から１１のいずれかに記載の
液晶表示装置。
【請求項１３】第２の偏光分離器は反射性偏向分離器
であり、第３の偏光分離器は反射性偏向分離器であり、
第４の偏光分離器は一方の偏光軸が透過軸でありほぼ直
交する偏光軸が吸収軸からなる吸収性偏光分離器である
請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】前記第２の偏光分離器の透過軸と第３
の透過軸とはほぼ平行に配置し、第３の偏光分離器と第
４の偏光分離器の透過軸とは平行からずらして配置する
請求項１２または１３のいずれかに記載の液晶表示装
置。
【請求項１５】前記第２の偏光分離器と第３の偏光分
離器と第４の偏光分離器とは接着している請求項１２か
ら１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１６】前記第２の偏光分離器と第３の偏光分
離器の外形はほぼ同一形状を有し、液晶表示装置内でほ
ぼ同一の外形位置に設置している請求項１から１５に記
載する液晶表示装置。
【請求項１７】前記第２の偏光分離器と第３の偏光分
離器と第４の偏光分離器の外形はほぼ同一形状を有し、
液晶表示装置内でほぼ同一の外形位置に設置している請
求項１２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１８】前記第３の偏光分離器の上面または下
面または両面には凹凸を有する請求項１記載の液晶表示
装置。
【請求項１９】前記補助光源はエレクトロルミネッセ
ント素子またはライトエミッテドダイオード素子、蛍光
管のいずれかである請求項１または３のいずれかに記載
の液晶表示装置。
【請求項２０】前記液晶表示装置が時計である請求項
１から１９のいずれかに記載の液晶表示装置。