JP2001133769A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JP2001133769A JP2001133769A JP31247499A JP31247499A JP2001133769A JP 2001133769 A JP2001133769 A JP 2001133769A JP 31247499 A JP31247499 A JP 31247499A JP 31247499 A JP31247499 A JP 31247499A JP 2001133769 A JP2001133769 A JP 2001133769A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- liquid crystal
- separator
- display device
- crystal display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
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。
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ある。
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
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 (20)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31247499A JP2001133769A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31247499A JP2001133769A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001133769A true JP2001133769A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18029652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31247499A Pending JP2001133769A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001133769A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005128408A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置、及び電子機器 |
JP2006098937A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Seiko Epson Corp | 表示装置および電子機器 |
JP2018106125A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 住友化学株式会社 | 光学積層体 |
-
1999
- 1999-11-02 JP JP31247499A patent/JP2001133769A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005128408A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置、及び電子機器 |
JP2006098937A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Seiko Epson Corp | 表示装置および電子機器 |
JP2018106125A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 住友化学株式会社 | 光学積層体 |
WO2018123457A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 住友化学株式会社 | 光学積層体 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6577361B1 (en) | Liquid crystal display | |
KR100433607B1 (ko) | 표시 장치, 그것을 사용한 전자기기 및 표시 장치용 도광체 | |
KR100497011B1 (ko) | 표시 장치 및 그것을 이용한 전자 기기 | |
US7821599B2 (en) | Image display | |
US6108059A (en) | Reflective display having a laminated structure of a polarizer and quarter wave plate being attached to a light guide plate | |
KR100621495B1 (ko) | 화상 표시 상태와 거울 상태를 전환 가능한 장치, 및이것을 구비한 기기 | |
JP4294250B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US6400432B2 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus using the same | |
US6747714B2 (en) | Liquid crystal display device and electronic apparatus incorporating the liquid crystal display | |
JP4122808B2 (ja) | 液晶表示装置および電子機器 | |
KR100309064B1 (ko) | 액정패널 및 액정표시장치 | |
WO2015093077A1 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置用液晶表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置 | |
KR100505522B1 (ko) | 표시 장치 및 그것을 이용한 전자 기기 | |
JP3767255B2 (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
US6646699B2 (en) | Liquid crystal display with band-pass filter | |
KR20000006520A (ko) | 액정표시장치 | |
JP2004117652A (ja) | 複合表示装置 | |
WO2000034822A1 (fr) | Dispositif d'affichage a cristaux liquides | |
KR20070118539A (ko) | 액정디스플레이에 사용되는 초광도 컬러편광필터모듈 및이를 이용한 액정디스플레이 | |
JP2001133769A (ja) | 液晶表示装置 | |
JPH11160687A (ja) | 表示装置及び光拡散層の製造方法 | |
JP3758345B2 (ja) | 表示装置及び表示装置を用いた電子機器 | |
CN101846840B (zh) | 一种透反式液晶显示器 | |
JP4010047B2 (ja) | 反射型表示装置 | |
JPH1152375A (ja) | 反射型表示装置 |