JP2002531875A - 二重モード反射性／透過性液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

二重モード反射性／透過性液晶ディスプレイ装置

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JP2002531875A JP2000585712A JP2000585712A JP2002531875A JP 2002531875 A JP2002531875 A JP 2002531875A JP 2000585712 A JP2000585712 A JP 2000585712A JP 2000585712 A JP2000585712 A JP 2000585712A JP 2002531875 A JP2002531875 A JP 2002531875A
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orientation
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モックステック
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Abstract

(57)【要約】 二重モードＬＣＤ装置（１０）は、第一の偏光子（１６）と第二の反射性偏光子（１５）との間に配置されたＬＣ（１１）物質を有する。光源（２１）は第二偏光子の後方に配置され、吸収手段（１９）は第二の偏光子と光源との間に配置される。反射性偏光子はワイヤ・グリッド偏光子であり、ひとつの偏光を反射させてディスプレイの前方に向かって戻す。別の偏光は反射性偏光子によって通過され、吸収手段によって吸収される。吸収手段は第三の偏光子（２３）および波長板（２５）であり、該波長板（２５）は、第二の偏光子によって通過される偏光を、吸収される前に回転させ、よって第二および第三の偏光子は同じ偏光を通過させ、従って光源により発生された光がディスプレイの前方を通過し得る。吸収手段はさらに取外し可能な吸収物質シートでもあり得る。制御装置（４０）は、光が通過する時に、選択的に光の偏光を変化するために、ＬＣを選択的に作動する。スイッチ（４２）は、ディスプレイが周辺照明モードと内部照明モードとの間で切り替わる場合に、同じ明と暗のイメージのパターンが維持されるように、制御器がＬＣを作動する方法を逆にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 １．発明の属する技術分野 本発明は周辺光モードおよびバックライト・モード、即ち反射性および透過性
モードで動作する二重モード・ディスプレイ装置に関する。より詳細には、本発
明は選択的に光を操作するための、ワイヤ・グリッド偏光子を含む複数の偏光子
を利用した二重モード液晶ディスプレイ装置に関する。
【０００２】 ２．従来の技術 典型的な液晶ディスプレイ装置は、前方透明プレートおよびバック透明プレー
トの間に挟持された液晶物質の層を含む。透明電極は透明プレートの内表面の上
に配置され、液晶の層の光透過特性を変化させる電気信号を提供するために使用
される。透明電極は典型的にはディスプレイ装置のピクセル構造を規定するため
にパターン化される。さらに透明電極の表面は、各表面に近接した液晶分子にと
っての好適な配列方向を保証するように処理されている。
【０００３】 好適で、もっとも一般的に使用される種類の液晶ディスプレイは、よく知られ
ている「ねじれネマチック」液晶効果を利用する。ねじれネマチック効果は、優
れたコントラスト比、現在の駆動回路技術と両立しうる低駆動電圧およびシャー
プな応答閾値、広いビューイング角、すぐれたグレースケール表現を提供するの
で好適である。
【０００４】 バックライトでの典型的なねじれネマチック液晶ディスプレイにおいて、ディ
スプレイ・サンドイッチは前方およびバック透明プレートの外表面に取り付けら
れた直線偏光子をさらに含む。液晶の層は、層を通って透過された光の偏光ベク
トルが、印加電界が存在しない場合に９０度回転され、電界が存在する場合に回
転されないように表面で整列されている。
【０００５】 ディスプレイ・サンドイッチはさらに、前方およびバック透明プレートの外表
面に取り付けられた直線偏光子をさらに含む。一般的に、第一の偏光子の透過軸
は前方透明プレートに近接した液晶分子の配向と平行に整列される。第二の偏光
子の透過軸は前方偏光子の透過軸に平行または直交している。
【０００６】 二つの偏光子の透過軸が直交している場合、ひとつの偏光子を通って透過され
た光は電界が存在しない場合に、再配向され、向かい合う偏光子を通過するので
、パネルは透明で、観測者には明るく見える。このような理由から、直交する偏
光子を有するねじれネマチック液晶装置は、一般的に「通常は白」モードにおい
て動作すると言及される。電界が存在する場合には、ひとつの偏光子により透過
された光は、回転されず、よって第二の偏光子によりブロックされる。従ってパ
ネルは不透明であり、観測者には暗く見える。このように、透明電極は、明およ
び暗のピクセルの形をとって、可視のイメージを作るために、電界をパネルの選
択領域に印加する。
【０００７】 平行な偏光子で構成される、ねじれネマチック液晶ディスプレイは、一般的に
「通常は暗」と呼ばれる動作モードで動作する。電界が存在しない場合、ひとつ
の偏光子を透過した光は、再配向され、向かい合う偏光子によってブロックまた
は吸収されるため、パネルは不透明で観測者には暗くみえる。電界の存在する場
合には、ひとつの偏光子を透過した光は回転されず、第二の偏光子を透過する。
したがって、今度はパネルは透明で、観測者には明るく見える。
【０００８】 多くの応用において、液晶ディスプレイ装置はサンドイッチ後側の後方に配置
された光源によって照らされ、向かい側から観測される。この場合には、可視の
イメージはパネルを単一回通過する光によって作られる。しかし携帯型通信装置
のような他の応用では、低電力消費が重要であり、ディスプレイは主に周辺光に
より照らされる。この場合には、反射性素子が液晶サンドイッチの後方に配置さ
れているので、周辺光がサンドイッチを通過し、反射素子から反射され、観測者
に向かって再度サンドイッチを反対方向に通過する。従って、観測者に見られる
イメージは液晶装置を二回通過する光によって形成される。
【０００９】 現在の周辺照明ねじれマチック液晶装置の有する問題は光が装置を二回通過す
る事実に関連する。もっとも重要な問題は、一般的に「視差」と呼ばれ、反射器
が液晶の層から相当に離れた後方液晶プレートおよび後方直線偏光子の後方に配
置されることによって発生する。ディスプレイに入る周辺光は、液晶の層によっ
て空間的に変調され、光が後方反射器に衝突する領域に明と暗のパターンを形成
する。反射の後、光は液晶装置を反対方向に通過し、再び空間的に変調される。
しかし、ディスプレイは通常ディスプレイ表面に対して斜めの角度で照明されて
観測されるため、液晶サンドイッチの二つの通過によって形成されるイメージは
完全には重なり合わず、ほとんどの状態のもとで、二重像、または陰影像が観測
者より見られる。陰影像は、例えば携帯電話や計算機において使用される低解像
度ディスプレイには現在許容されているが、この現象は周辺照明ねじれネマチッ
ク液晶ディスプレイの解像度、即ち最小ピクセル・サイズを制限し、ラップトッ
プ・コンピュータのような高情報密度の応用におけるそのようなディスプレイの
適用を妨げる。
【００１０】 現在の周辺照明ねじれネマチック液晶ディスプレイが有する更なる問題は、線
形偏光子での吸収を原因とした更なる明るさの損失である。これは、一の偏光を
１００％透過しつつ、直交する偏光を１００％吸収する理論上の偏光子の問題で
はないであろうことに注意すべきである。とはいえ、現在の直線偏光子は好適な
偏光の８５％またはそれ以下のみを透過する。液晶サンドイッチの二番目の通過
の間におきる更なる吸収は、ディスプレイの可能明るさを少なくとも３０％損失
させる結果となる。
【００１１】 周辺照明液晶ディスプレイ装置が有する第三の問題点は、その特性が周辺光が
不十分な場合に内部光による照明を可能とするために、譲歩せざるをえないとい
うことである。内部照明を可能とするための典型的な方法は、液晶パネルの後方
に、部分的な透過性反射器、すなわちトランスフレクター（ｔｒａｎｓｆｌｅｃ
ｔｏｒ）を使用することであり、よってパネル後方の光源によって幾分かの光が
ディスプレイに導入され得る。もちろん、反射性モードにおける明るさは、この
トランスフレクターを透過する周辺光のフラクションによって減衰され、トラン
スフレクターによって反射されソースへ戻される光を相殺するために、適切にデ
ィスプレイを照すために必要とされる後方からの照明量は、増加されなくてはな
らない。
【００１２】 周辺照明ねじれネマチック液晶ディスプレイにおける視差問題を除去するため
に代替的な方法が提案されている。ひとつの方法は、米国特許４、４９２、４３
２および５、１３９、３４０に述べられているように、ディスプレイの前側の上
にひとつの偏光子のみを必要とする、代替的な液晶電気光学効果を利用すること
である。
【００１３】 後方偏光子は必要とされないので、後方反射器は液晶の層に直接隣接した後方
透明プレートの内表面の上に配置され得る。この方法は視差問題を除去する一方
で、この方法を使用するディスプレイはねじれネマチック液晶ディスプレイ装置
によって提供される高コントラスト、広いビューイング角、高速応答、滑らかな
グレースケール表現を提供しない。さらに、これらのディスプレイは周辺光が不
十分な場合に後方から照明されることが出来ない。
【００１４】 また別の方法は液晶の層それ自身が拡散反射面として機能し、偏光子または別
途の反射器の必要性を除去するポリマー分散液晶ディスプレイ（ＰＤＬＣ）であ
る。この方法は、ディスプレイの高い明るさの可能性を提供する一方で、ＰＤＬ
Ｃは現在の駆動回路技術と両立しない高駆動電圧および合成駆動波形を必要とす
る。ねじれネマチック液晶ディスプレイ装置によって提供される高イメージ・コ
ントラスト、広ビューイング角、高速応答、滑らかなグレースケール表現を提供
する代替は今だにない。明らかに、ねじれネマチック液晶ディスプレイ装置の利
点を保持しつつ、ディスプレイにおける視差に対処する方法を開発することは望
ましいであろう。
【００１５】 以上の不利点のいくつかを克服するための当技術における一つの試みは、ねじ
れネマチック液晶ディスプレイ装置内にワイヤ・グリッド反射性偏光子を組み込
むことによって、周辺照明ねじれネマチック液晶ディスプレイ装置を改善するべ
く試みた、Ｇｒｉｎｂｅｒｇへの米国特許４，６８８，８９７において提供され
ている。ワイヤ・グリッドはワイヤの長軸にそって偏光された光を反射し、直交
した偏光を透過する。透過された光は高コントラスト・ディスプレイを提供する
ためにディスプレイ装置の中または後方で吸収されなくてはならない。ワイヤ・
グリッドは後方偏光子、鏡面反射器、液晶の層との後方電気接点として機能する
。
【００１６】 いくつかの利点が得られたにもかかわらず、上述の装置は周辺光との動作のた
めに主に述べられていた。バック光は提供されるが、上述の装置は、ワイヤ・グ
リッド反射性偏光子を通って透過された周辺光を吸収しつつ、同時に、パネル後
方のソースから光を吸収または減衰しない方法に関して、解決方法を提供してい
ない。液晶ディスプレイ用のバックライトは、典型的には、一つ以上のランプか
らの光をとらえ、光をディスプレイの表面上に一様に分配するように設計された
複合光システムであることに注意しなくてはならない。これらのバックライトは
一般的に光ガイド、拡散器、反射器のような構成要素を含む。このように、ワイ
ヤ・グリッド偏光子を透過した周辺光が実質的に吸収されなければ、この光の幾
分かはバックライトの構成要素から反射され、ディスプレイ装置を通って戻され
、よってディスプレイのコントラストの低下がもたらされる。よってＧｒｉｎｂ
ｅｒｇによって記述されたディスプレイ装置は、周辺光動作モードにおけるコン
トラスト比とバック光モードにおける明るさの間で譲歩を必要とするあろう。
【００１７】 コレステリック偏光子および多層複屈折ポリマーを含む、他の反射性偏光子の
技術が発達してきている。将来的には、これらの種類の反射性偏光器は、視差問
題を除去する方法で液晶装置の中で使用され得るが、ねじれネマチック液晶効果
特性の利点を維持しつつ、視差問題を克服する、改善された周辺照明ディスプレ
イの必要性がいまだに存在する。さらに、二重モード周辺照明および内部照明デ
ィスプレイの必要性が存在する。
【００１８】 従って、減少された視差を有する液晶ディスプレイ装置を開発することは好ま
しいであろう。周辺照明または内部照明のいずれかで高い明るさの動作が可能で
、いずれの動作モードにおいてもディスプレイ・コントラストを譲歩しない、液
晶ディスプレイ装置を開発することもさらに好ましいであろう。
【００１９】 本発明の目的および要旨 本発明の目的は、視差なしに利用可能な周辺光によって効果的に照明され得る
液晶ディスプレイ装置を提供することである。
【００２０】 本発明の別の目的は、利用可能な周辺光によって効果的に照明され得る、また
は周辺光が不十分の場合に、内部ソースによって効果的に照明され得る液晶ディ
スプレイ装置を提供することである。
【００２１】 これらおよび他の、本発明の目的および利点は、前方を規定するビューイング
配向で見ることの出来る可視イメージを生成するために、周辺光源または関連し
た内部光源からの光を選択的に操作するためのディスプレイ装置において実現さ
れる。いずれかのソースからの光は、非偏光または、第一、第二の偏光のような
直交成分を有するものとして特徴ずけられ得る。ディスプレイ装置は光を偏光す
るための第一の偏光子を有し、ひとつの偏光配向を主として有する光は第一の偏
光子を通り抜ける。このように第一の偏光子は第一の偏光を通過させ、第二の偏
光を吸収し得る。
【００２２】 ディスプレイ装置は、第一の偏光子の後方に配置された、印加された電界に反
応する偏光変化手段を有し、光が偏光変化手段を通り抜ける時にひとつの偏光配
向から別の偏光配向へ光の偏光配向を選択的に変化させる。偏光変化手段は、透
明プレートの間に挟持された液晶物質の層であり得る。
【００２３】 ディスプレイ装置は、偏光変化手段の後方に配置された第二の偏光子を有し、
該第二の偏光子は、ひとつの偏光配向を主として有する光を通過させ、別の偏光
配向を主として有する光を反射させ、偏光変化手段および第一の偏光子を通して
戻す。第二偏光子は視差を防ぐために、好適には偏光変化手段に直接近接、また
は接触して配置されている。
【００２４】 本発明の一つの側面に従うと、前記第二の偏光子手段は、薄い拡張された要素
の一般に並列配列を有する。該要素の並列配列は、一般的に（ｉ）前記要素に対
して垂直な偏光配向を有する光を透過し、（ｉｉ）前記要素に平行な偏光配向を
有する光を反射する、光の電磁波と相互作する。第二の偏光子は好適にはワイヤ
・グリッド偏光子であり得る。
【００２５】 ディスプレイ装置はさらに、第二の偏光子の後方に配置された光源をさらに有
し、該光源は光を発生し第二の偏光子への光を向ける。この光源は典型的には、
ディスプレイ・パネルの表面に一様な照明を提供するために必要とされる、発光
器および光ガイド、反射器、プリズム・シート、拡散物体などの一つ以上の光素
子を備えるであろう。
【００２６】 ディスプレイ装置は、第二の偏光子と光源の間に配置された吸収手段を好適に
は有する。周辺光およびバック光動作モードの両方で、各モードでディスプレイ
の明るさまたはコントラスト比を譲歩せずに、最大効率を達成するために、吸収
手段は、第二の偏光子を通過した周辺光がディスプレイを通って反射されるのを
防止しつつ、光源によって発生された光を減衰させない。
【００２７】 本発明の一つの実施形態に従うと、吸収手段は第三の直線偏光子および１／４
波長板を備える。第二の偏光子および第三の偏光子はそれぞれに対して配向され
ているので、第三の偏光子は第二の偏光子手段によって通過される光と同じ偏光
配向を有する光を通過させる。１／４波長板は第三の偏光子と光エミッターの間
に配置されている。このように第三の偏光子および１／４波長板は、ディスプレ
イの後方における光源の表面または他の素子から反射された任意の光を、吸収す
るために円偏光子として組になって機能する。
【００２８】 本発明の別の実施形態においては、吸収手段は好適には光を吸収し、第二の偏
光子手段および光源の間に取り外し可能に配置された物質シートを備え得る。シ
ートは好適には、ディスプレイが周辺照明で動作した場合にバック反射を防止し
、内部照明での動作を可能とするために、取り外され得る。
【００２９】 さまざまな素子がさまざまな組み合わせでお互いに関して構成され得る。第一
の偏光子は、第一の偏光配向を主として有する光を通過し得る。偏光変化手段は
、第一の偏光配向から第二の偏光配向へ光を選択的に変化させる。第二の偏光子
は、第一の偏光配向を主として有する光を通過し、第二の偏光配向を主として有
する光を反射し得る。代替的に、第二の偏光子は第二の偏光配向を主として有す
る光を通過し、第一の方向を主として有する光を反射する。第三の偏光子は、使
用される場合には、第二の偏光子によって通過された光の偏光配向と同じ偏光配
向の光を通過する。
【００３０】 第一および第二の直線偏光子は、第一の偏光配向の光を通過するように配向さ
れている第一の場合について考える。電界が存在しない場合には、第一の偏光子
によって透過された周辺光は、液晶の層によって再配向され、第二の偏光子によ
って反射されるため、ディスプレイは観測者には明るく見える。しかし、内部光
源によって放射され、第二の偏光子を透過した光は、液晶の層によって再配向さ
れ、第一の偏光子によって吸収されるので、ディスプレイは内部発生された光に
対して不透明である。このように、周辺照明のもとでディスプレイは「通常は白
」モードで動作し、内部照明で「通常は暗」モードで動作する。第二の偏光子が
、第一の偏光子によって透過された偏光方向の光を反射ように配向される場合に
は、その逆が真となるであろう。イメージ・コントラストのこの反転は、ディス
プレイに印加されるピクセル駆動信号を変化させることによって補償され得る。
【００３１】 液晶の層は、光の偏光配向を変化させるか、または光の偏光配向が影響されず
に通過することを可能とするために、独立して動作する複数の画素へ分割される
。本発明の別の側面に従うと、ディスプレイは所望のディスプレイ・イメージを
形成するために、画素を選択的に活性化するための制御手段を好適には有する。
制御手段は、周辺光モードおよびバック光モードを含む少なくとも二つの動作モ
ードを有する。さらにディスプレイは、制御手段の周辺光モードとバック光モー
ドの間で切り替えを行うためのスイッチ手段を好適に有する。
【００３２】 本発明のこれらおよび他の目的、特徴、利点、代替的な側面は、添付された図
と組み合わせて考慮された、以下の詳細な説明の熟考にから当業者は明らかにな
るであろう。
【００３３】 発明の詳細な説明 本発明の様々な要素が数字指定を与えられ、当業者が本発明を作り使用出来る
ように本発明が説明される図面に対してここで参照がなされるであろう。
【００３４】 発明の特性を説明するために、ねじれネマチック液晶ディスプレイに関して述
べられるであろう。しかし、明細書の解釈から明らかとなるであろうように、発
明はそのようなディスプレイとの使用には決して限定されず、ねじれなし、また
はねじれ角が９０度以外の液晶ディスプレイで適切に使用しうる。図１に示され
るように、１０で指定されたディスプレイ装置は、前方を定義するビューイング
配向で可視のイメージを発生させるために周辺光源１７または関連した内部光源
２１のいずれかからの光を選択的に操作するために示されている。好適には、デ
ィスプレイ装置１０は、二重モード反射性/透過性ねじれネマチック液晶ディス
プレイである。
【００３５】 ディスプレイ装置１０は、偏光変化手段を有し、該偏光変化手段は光が偏光変
化手段を通過する時に、光の偏光配向をひとつの偏光配向から他方の偏光配向へ
選択的に変化させる。好適には、偏光変化手段は第一の透明プレート１２と第二
の透明プレート１３との間に挟持された液晶の層１１である。第一の透明電極の
層１４は、液晶物質１１に隣接した第一の透明プレート１２の表面に配置されて
いる。第二の電極は、第二の透明プレート１３の表面に配置されている。第二の
電極は以下で述べるように、液晶の層１１に隣接した第二の透明プレート１３の
表面にサポートされる反射性偏光子であり得る。
【００３６】 透明プレート１２および１３の表面の適切な処理により、液晶物質１１の分子
はプレート１２および１３の表面に対して平行に、および好適な方向に、整列が
され得る。そのような方法および処理は、当業者によく知られている。ねじれネ
マチック液晶ディスプレイにおいて、プレート１２上の液晶の好適な方向が、プ
レート１３の液晶の方向に対して直交であるように、透明プレート１２、１３は
配向されている。この配向は緩和状態にある液晶物質におけるねじれ効果の原因
となる。この効果はＦｅｒｇａｓｏｎ（米国特許３，７３１，９８６）により述
べられている。
【００３７】 ねじれネマチック液晶の層１１は、偏光変化手段の一例である。光の偏光配向
を、一の偏光配向から他方の偏光配向へ選択的に変化させる、例えばホメオトロ
ピック（ｈｏｍｏｅｏｔｒｏｐｉｃ）液晶の層を含む、任意の手段が使用可能で
あることが理解されている。
【００３８】 ディスプレイ装置１０は、第一の偏光配向を主として有する光が第一の偏光子
手段を通り抜けるよう、光を偏光させる第一の偏光手段を有する。好適には、第
一の偏光子手段は第一のガラスプレート１２と、周辺光源１７および観測者１８
の双方との間に配置された吸収性線形偏光子１６であり、従って液晶の層１１は
第一の偏光子１６の後方に配列される。吸収性線形偏光子は偏光子手段の一例で
ある。第一の偏光配向を主として有する光が通るように光を偏光させる任意の手
段が使用され得る。
【００３９】 ディスプレイ装置１０は、液晶の層１１の後方に配置された第二の偏光子手段
をさらに有し、該手段は、ひとつの偏光配向の主としてを有する光を第二の偏光
子手段を通過させ、別の偏光配向の主としてを有する光を反射させて液晶層１１
を通って戻す。好適には、第二の偏光子手段は反射性偏光子１５である。同時出
願中の米国出願Ｎｏ．１１６，７１５は反射性偏光子装置の様々な実施形態を開
示し、ここで参考として組み入れてある。
【００４０】 第二の偏光子手段すなわち反射性偏光子１５は、好適にはワイヤ・グリッド偏
光子である。ワイヤ・グリッド偏光子は一般的には薄い、拡張要素の平行配置を
有する。この要素は光の電磁波と相互作用して、要素に垂直な偏光配向を有する
光を一般的に透過し、要素と並行な偏光配向を有する光を反射する。
【００４１】 ワイヤ・グリッド偏光子は第二の偏光手段の一例である。ひとつの偏光配向を
主として有する光を通過し、別の偏光配向を主として有する光を反射する任意の
手段が使用され得る。
【００４２】 上述したように、反射性偏光子１５は導電性で、透明導体で覆われており、よ
って第二の電極として動作可能し得る。透明電極層１４または反射性偏光子１５
は、パターン化され、ディスプレイの画素を規定する導電部分に分割され、ディ
スプレイ・イメージを形成するために、それらの要素に選択的に電界を印加する
ための手段を提供する。
【００４３】 ディスプレイ装置１０は、光を発生させ、反射性偏光子１５の方へ光を向ける
ための、反射性偏光子１５の後方に配置された、発光手段を有する。発光手段は
任意の適切な内部照明源２１であり得る。上述したように、照明源２１はディス
プレイパネルの表面に均一な照明を提供するために必要とされる、発光器および
光ガイド、反射器、プリズム・シート、拡散物体のような一つ以上の光素子を備
え得る。
【００４４】 さらに、ディスプレイ装置１０は好適には、第二の偏光子１５によって通過さ
れた光を吸収するための吸収手段１９を有する。吸収手段１９は第二の偏光子１
５または後方プレート１３の後方、および第二の偏光子１５および照明源２１と
の間に配置される。吸収手段１９は、内部照明源２１が利用された場合に実質的
にディスプレイの明るさを減少させることなく、第二の偏光子１５を通った周辺
光が反射されてディスプレイ装置を通ってもどされることを防止するように構成
されている。
【００４５】 図２は本発明の好適な実施形態を示している。吸収手段１９は、好適には、光
を偏光させる第三の偏光子手段を備え、該第三の偏光子手段は、ひとつの偏光の
主としての光を通過させつつ、別の偏光配向の光を吸収する。第三の偏光手段は
好適には、線形偏光子２３である。さらに、第三の偏光手段は光を偏光させるた
めの任意の手段であり得る。
【００４６】 さらに、吸収手段１９は好適には、偏光再配向手段を有し、該偏光再配向手段
は光が通り抜けた時に光の偏光配向を再配向し、そこで第三の偏光子２３と偏光
再配向手段を通過し、照明源２１から反射されて偏光再配向手段を通って戻され
た任意の光の偏光配向は、ひとつの偏光から別の偏光へ再配向され、よって第三
の偏光子２３によって吸収される。偏光再配向手段は、第三の偏光子２３の後方
に配置されるか、または第三の偏光子２３と照明源２１との間に配置される。偏
光再配向手段は、好適には第二の透明プレート１３に固定された１／４波長板２
５であり、１／４波長板２５は第三の偏光子２３と内部照明源２１との間に配置
されている。偏光再配向手段は、第三の偏光子２３を通過し、照明源２１から反
射された任意の光が吸収されるように、光の偏光配向を再配向するための任意の
手段であり得る。
【００４７】 第三の偏光子２３および１／４波長板２５は吸収手段の一例である。第二の偏
光子１５により反射され得る、第二の偏光子１５によって通過された光を吸収す
る任意の手段が使用され得る。
【００４８】 偏光子の構成要素は、本発明の目的に合致する様々な方法で配向され得る。例
として、第一の偏光子１６、反射性偏光子１５、第二の吸収性偏光子２３は、透
明プレート１２の内表面での液晶分子に平行に配向された偏光配向を有する光を
透過するように配向され得る。
【００４９】 図３に言及すると、周辺照明のもとでのディスプレイ１０の動作が示されてい
る。図３には、二つの透明プレートは示されておらず、液晶の層が、領域２９お
よび３３によって指定される、二つの画素として示されており、該二つの画素は
複数の画素を代表している。説明目的のために画素はお互いに隣接するように示
されている。このように、偏光変化手段、即ち液晶層１１は複数の画素に分割さ
れ、そのうち二つが示されている。画素は光の偏光配向を変化させるか、または
通過する光の偏光配向が影響されないように、独立的に動作する。
【００５０】 印加電圧が存在しない場合、領域２９で示される液晶物質は緩和状態にある。
３０で指定される周辺光はＸで示される第一の配向を有する第一の偏光子１６を
通って透過され、液晶層１１に入る。液晶分子の配向におけるねじれは、光が、
反射性偏光子１５から反射されるのに必要とされるように配向された偏光ベクト
ルを有する液晶層を出るように、光が液晶層を通過するときに光の偏光ベクトル
をＹで示される第二の配向へ回転させる。反射された光は、再び液晶層を透過す
る時にねじられ、図３２で示すように、偏光子１６を通り抜け、観測者のもとへ
到達する。従って、印加電界のない領域２９およびディスプレイの他の範囲また
はピクセルは明るく見える。
【００５１】 電圧が透明電極１４および反射性偏光子１５との間に印加された場合、領域３
３に示すように液晶分子は、分子の配向を効率的にねじれ解きつつ、電界によっ
て整列に向かって回転する。この場合には、第一の偏光子１６を透過された周辺
光は偏光ベクトル方向の変化なしに、液晶層１１を通り抜ける。従って光は最小
の吸収で偏光子１５および２３を透過される。光は１／４波長板２５を透過する
時に、円形に偏光される。この光の一部は１／４波長板２５の外側表面および光
源２１の表面から反射されるであろう。反射の後、光は波長板２５を通って戻さ
れ、偏光子２３によって通過された偏光軸に対して垂直の偏光軸を有する線形偏
光へ変換される。従って、３４で示した反射光は偏光子２３で吸収され、印加さ
れた電界を有するディスプレイ部分は暗く見えるであろう。
【００５２】 図４について言及すると、内部照明のもとでのディスプレイ１０の動作が示さ
れている。照明源２１が利用された場合、ひとつの偏光は偏光子２３によって吸
収され、Ｘに示されるような直交偏光は、偏光子２３および反射性偏光子１５の
双方を透過されるであろう。領域１９で示す液晶層に電界が印加されていない場
合には、光の偏光配向は液晶層を透過したときに回転され、よって３６で示すよ
うに、光は偏光子１６で吸収されるであろう。従って、印加電圧がないディスプ
レイの領域が暗く見えるであろう。領域３３で示される液晶の層へ電圧印加があ
る場合、光の偏光は回転されず、３８で示すように、光は偏光子１６を透過され
、観測者に到達する。
【００５３】 第三の偏光子２３および１／４波長板２５は、好適には反射性偏光子１５を通
って透過された周辺光を吸収するように機能するため、バック光モードにおける
ディスプレイの明るさを譲歩せずに、周辺光モードでディスプレイの高コントラ
スト比を維持する。
【００５４】 内部光が使用された場合に、ディスプレイの極性が逆にされるであろうことに
注目すべきである。周辺照明のもとで、液晶層に跨がって電圧が印加されていな
い領域ではディスプレイは明るく見える。後方照明で、ディスプレイは電圧がな
い領域は暗く見え、電圧が印加された領域は明るく見える。時計に使用される数
値ディスプレイのような単純なディスプレイの場合、数字を囲んでいる領域の液
晶の層に電界を印加するための用意を有していないため、この逆コントラストは
補償されることが出来ない。従って、周辺照明の下で、明るい背景の上に暗い数
字を表す典型的なディスプレイは、バック光の場合、暗い背景上で明るいキャラ
クタを表すであろう。これらの応用にとっては、ディスプレイ外観におけるこの
変化は、許容できるであろうと考えられている。
【００５５】 多くの他のディスプレイの応用においては、イメージ・コントラストの反転は
、明らかに許容できない。例えば、コントラストの反転が補償されないと、ビデ
オ・イメージにおける芝生は周辺照明のもとでは緑に見えるであろうが、バック
光の場合には紫紅色に見えるであろう。幸いにも、コントラストの反転はよく知
られている単一スキャン、二重スキャン、またはアクティブ・マトリクス・アド
レス指定技術を使用して、マトリクス・ディスプレイへ印加される電気信号を適
切に変化させることにより補償されることが可能である。そのような補償を提供
するために、ディスプレイ１０は所望されたディスプレイ・イメージを形成する
ために画素を選択的に作動させるための制御手段を有する。制御手段は、ディス
プレイを駆動するためにピクセル駆動信号を発生させる制御装置４０であり得る
。制御装置４０は、周辺光モードおよびバック光モードを含む、少なくとも二つ
の動作モードを有する。さらに、ディスプレイ装置は周辺光モードとバック光モ
ードとの間で、切り替えをするためのスイッチ手段をさらに有し得る。スイッチ
手段は、バック光へ電力を提供し、制御手段の周辺光とバック光モードとの間で
スイッチングをするためのスイッチ４２であり得る。好適には、制御装置４０は
、ディスプレイ装置１０が通常白モードで動作するように、周辺光モードで画素
を選択するための駆動信号を提供する。さらに、制御装置４０は、好適にはバッ
ク光モードで駆動信号を受信する画素のコントラストを逆にするが、ディスプレ
イ・イメージの外観は周辺光とバック光モードとの間で同じに維持される。
【００５６】 液晶分子の配向とディスプレイの三つの偏光子の配向との間の上述された関係
は、単なる可能な、または経験的な配向ではないということに注意すべきである
。例えば、ディスプレイ装置は、液晶分子の配向が、第一の偏光子に整列される
というよりはむしろ第一の吸収性偏光子１６の配向に直交し、他の偏光子は上述
した配向を維持しつつ動作可能となるようにさらに設計され得る。同じ効果は前
方の偏光子１６を上述した配向に維持しつつ、二つの後方偏光子１５、２３を９
０度回転させることによってさらに達成され得る。
【００５７】 上述したように、第一の偏光子１６は第一の偏光配向を主として有する光を通
過するように構成可能である一方で、液晶層１１は第一の偏光から第二の偏光へ
光を選択的に変化するように構成可能である。第二の偏光子１５は第一の偏光配
向を主として有する光を通過し、第二の偏光を主として有する光を反射するよう
に構成可能である。従って、吸収手段１９は第二の偏光手段によって通過された
光を吸収するように構成される。代替的に、第二の偏光子１５は第二の偏光配向
を主として有する光を通過し、第一の偏光を主として有する光を反射するように
構成され得る。従って、吸収手段１９はまた一方で、第二の偏光手段によって通
過される光を吸収するために構成され得る。
【００５８】 周辺光が照明源によって吸収されるか、または偏光の実質的な変化なく反射さ
れることが確保できるように配慮がなされている限り、既知の任意の液晶ディス
プレイ・バック光方法が利用可能である。
【００５９】 先行技術を越えた本発明の一つの利点は、周辺照明での反射モード、内部照明
源での透過モードの双方において、ディスプレイが高コントラスト、高効率を提
供することである。双方のモードにおいて、ディスプレイの明るい領域は利用可
能な照明光の、ひとつの偏光の実質的すべてを観測者に向ける。さらに、所望で
ない偏光の光の実質的すべてはディスプレイに吸収するので、双方のモードにお
いて、ディスプレイの暗の領域は非常に暗くなる。従って、トランスフレクター
が現在のディスプレイで使用される場合のように、反射性モードにおける効率と
透過性モードにおける効率の間でなんらトレードオフがない。
【００６０】 太陽光のような明るい周辺照明から、暗い夜において見られる状態までの、様
々な環境下で本発明の効果は発生しうる。しかしディスプレイの設計により、デ
ィスプレイ照明にとって充分な周辺光が存在せず、しかし利用できる周辺光がデ
ィスプレイ・コントラストおよびビュー能力の劣化の原因となるであろう状態が
存在する。これらの状態に取り組むもっとも直接的な方法は、内部照明源をさら
に明るくすることである。これはディスプレイの電力要求を増加させ、ディスプ
レイを他の状態に必要とされるであろう以上に明るくする。これらの理由のため
、内部光源の明るさが周辺状態に適合するように調整可能な、暗くできる光源は
様々な有用性および使用の容易さを提供するであろう。
【００６１】 図５および図６について言及すると、６００で一般的に示す、ディスプレイ装
置代替的な実施形態が、図５に示されるような周辺照明モード、および図６に示
すような内部照明モードで動作する様子が示されている。ディスプレイ６００の
代替的な実施形態は、図１から図４に示された、ディスプレイ１０の好適な実施
形態にほとんどの点において同様である。しかし代替的な実施形態において、デ
ィスプレイ装置６００は、光を吸収し第二の偏光子１５の後方に取り外し得るよ
うに配置された物質シート６１０を有する。このように、シート６１０は、第二
の反射性偏光子１５によって通過されたいずれの光も吸収する。
【００６２】 図５に示された周辺照明モードにおいて、ディスプレイ６００の代替的な実施
形態は、図３に示されたような、ディスプレイ１０の好適な実施形態とほとんど
同じように動作する。図６に示された内部照明モードにおいて、シート６１０は
取り外され、反射性偏光子１５は一の偏光のみ、例えば１９０で示すような第一
の偏光Ｘ、を通過させる。他の偏光配向、例えば第二の偏光を有する残存光は、
１９２で示すように、反射されて照明源に向かってもどされる。
【００６３】 反射性偏光子１５によって反射された光は再利用されうる（偏光配向Ｘへ変換
されディスプレイの前方へ再び向けられる）。光は、偏光配向を再配向するため
の第二の偏光再配向手段、光を反射させて第二の偏光変化手段と第二の偏光子１
５に向かって戻す反射手段を組み込むことによって再利用されうる。偏光変化手
段は、１／４波長板１８４であり、反射手段は反射器１８０であり、照明源２１
の内部または外部のいずれかにある。反射された光は１９４で示すように、波長
板１８４によって第二の偏光Ｙから円形偏光へ変換される。反射器１８０によっ
てディスプレイの前方に向かって反射された後、光は１９６で示すように円形の
偏光から配向Ｘを有する線形偏光へ変換される。従って、光は再利用され、ディ
スプレイは光の部分を捨てるのではなく、光を効率的に利用する。
【００６４】 シート６１０はマイラーのような、適切に処理されたポリマー・フィルムであ
り得る。さらに、シート６１０は、内部照明モードにおいて光のパスからシート
を取り外すためにディスプレイに結合されたロールまたはシリンダーの上に巻き
付けられ得る。
【００６５】 本発明は、開示され、そのうちの特定の実施形態が詳細に述べられているが、
本発明はこれらの実施形態にのみ限定されることを意図していない。本発明の趣
旨および範囲内にある様々な変更が当業者に考えられるであろう。例えば、本発
明はねじれネマチック液晶ディスプレイについて述べられているが、本発明は他
の液晶物質または電気光学効果を利用したディスプレイを含んでいる、他の方法
で使用するために応用可能である。従って本発明は添付された特許請求の範囲よ
ってのみの範囲に制限されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一つの好適な実施形態に従った、二重モード反射性/透過性ねじれネ
マチック液晶ディスプレイ装置の断面的概略図である。
【図２】 本発明の別の好適な実施形態に従った、二重モード反射性/透過性ねじれネマ
チック液晶ディスプレイ装置の断面的概略図である。
【図３】 本発明の好適な実施形態に従った、二重モード反射性/透過性ねじれネマチッ
ク液晶ディスプレイ装置の概略図である。
【図４】 本発明の好適な実施形態に従った、二重モード反射性/透過性ねじれネマチッ
ク液晶ディスプレイ装置の概略図である。
【図５】 本発明の代替的な実施形態に従った、二重モード反射性/透過性ねじれネマチ
ック液晶ディスプレイ装置の概略図である。
【図６】 本発明の代替的な実施形態に従った、二重モード反射性/透過性ねじれネマチ
ック液晶ディスプレイ装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】 Ｃを作動する方法を逆にする。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前方を規定するビューイング配向で見ることの出来る可視イ
    メージを生成するために、周辺光源または関連した内部光源からの光を選択的に
    操作するためのディスプレイ装置であって、 ひとつの偏光配向を主として有する光が第一の偏光手段を通過するように、光
    を偏光するために構成された第一の偏光子手段と、 前記第一の偏光子手段の後方に配置され、光が偏光変化手段を通過した時に、
    光の偏光配向をひとつの偏光配向から別の偏光配向へ選択的に変化させるための
    偏光変化手段と、 前記偏光変化手段の後方に配置され、ひとつの偏光配向を主として有する光を
    第二の偏光子手段に通過させ、別の偏光配向を主として有する光を反射して前記
    偏光変化手段および前記第一の偏光子手段を通って戻すための第二の偏光子手段
    と、 前記第二の偏光子手段の後方に配置され、前記第二の偏光子手段によって通過
    された光を吸収するために構成されている吸収手段と、 前記第二の偏光子手段の後方に配置され、光を発生させて前記第二の偏光子手
    段に光を向ける発光手段と、 を含む、ディスプレイ装置。
  2. 【請求項２】 前記第二の偏光子手段は、薄い拡張された要素の一般に並列
    配列を有し、該要素の並列配列は、一般的に（ｉ）前記要素に対して垂直な偏光
    配向を有する光を透過し、（ｉｉ）前記要素に平行な偏光配向を有する光を反射
    する、光の電磁波と相互作するための手段を提供することを特徴とする、請求項
    １に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記吸収手段が第三の偏光子を備え、前記第三の偏光子が前
    記第二の偏光子手段によって通過される光と同じ偏光配向を有する光を通過させ
    るために、前記第二の偏光子と第三の偏光子は互いに対して配向されているいる
    ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記吸収手段は、前記第三の偏光子と前記発光手段との間に
    配置された１／４波長板をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 前記第一の偏光子手段は、第一の偏光配向を主として有する
    光を通過するように構成され、前記偏光変化手段は、第一の偏光配向から第二の
    偏光配向へ光を選択的に変化させるように構成され、前記第二の偏光子手段は第
    一の偏光配向を主として有する光を通過させ、第二の偏光を主として有する光を
    反射するように構成され、前記吸収手段は前記第二の偏光子手段によって通過さ
    れた光を吸収するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装
    置。
  6. 【請求項６】 前記第一の偏光子手段が第一の偏光配向を主として有する光
    を通過するように構成され、前記偏光変化手段が第一の偏光配向から第二の偏光
    配向へ光を選択的に変化させるように構成され、前記第二の偏光子手段が第二の
    偏光配向を主として有する光を通過させ、第一の偏光を主として有する光を反射
    するように構成され、前記吸収手段は前記第二の偏光子手段によって通過された
    光を吸収するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記吸収手段が光を吸収し、前記第二の偏光子手段の後方に
    取り外し可能に配置される物質シートを備えることを特徴とする、請求項１に記
    載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第二の偏光子手段と前記発光手段との間に配置され、光
    が第二の偏光再配向手段を通過した時に光の偏光配向を再配向するための第二の
    偏光再配向手段と、 前記第二の偏光子再配向手段の後方に配置され、光を反射して前記偏光再配向
    手段を通して戻すための反射手段と、 をさらに含む、請求項７に記載の装置
  9. 【請求項９】 前記第二の偏光再配向手段が波長板であることを特徴とする
    、請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記偏光変化手段は、（ｉ）光の偏光配向を変化させるか
    、または（ｉｉ）光の偏光配向が影響を受けずに通過することを許容とするいず
    れかのために、独立して動作する複数の画素へ分割され、 所望のディスプレイ・イメージを形成するために前記画素を選択的に作動させ
    、周辺光モードおよびバック光モードを規定する少なくとも二つの動作モードを
    有する制御手段と、 前記制御手段の前記周辺光およびバック光モードの間を切り替えるためのスイ
    ッチ手段と、 をさらに備える、請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記ディスプレイ装置は、通常は白モードで動作するよう
    に、前記制御手段は、前記周辺光モードにおいて画素を選択するための駆動信号
    を提供し、ディスプレイ・イメージが前記周辺モードおよびバック光モードの間
    で同じに維持されるように、前記バック光モードにおいて駆動信号を受信する画
    素を反転することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記偏光変化手段が液晶物質であることを特徴とする、請
    求項１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記第二の偏光子手段は、ワイヤ・グリッド偏光子である
    ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前方を規定するビューイング配向で見ることの出来る可視
    のイメージを生成するために、周辺光源または関連した内部光源からの光を選択
    的に操作するためのディスプレイ装置であって、 ひとつの偏光配向を主として有する光が第一の偏光手段を通過するように、光
    を偏光するように構成されている第一の偏光子手段と、 前記第一の偏光子手段の後方に配置され、光が偏光変化手段を通過した時に、
    光の偏光配向をひとつの偏光配向から別の偏光配向へ選択的に変化させるための
    偏光変化手段と、 前記偏光変化手段の後方に配置され、ひとつの偏光配向を主として有する光を
    第二の偏光子手段に通過させ、別の偏光配向を主として有する光を反射して前記
    偏光変化手段および前記第一の偏光子手段を通って戻し、薄い拡張された要素の
    一般に並列配列を有する第二の偏光子手段と、該要素の並列配列は、一般的に（
    ｉ）前記要素に対して垂直な偏光配向を有する光を透過し、そして（ｉｉ）前記
    要素に平行な偏光配向を有する光を反射するように光の電磁波と相互作するため
    の手段を提供し、 前記第二の偏光子手段の後方に配置され、前記第二の偏光子手段によって通過
    された光を吸収するように構成されている吸収手段と、 前記第二の偏光子手段の後方に配置され、光を発生させて前記第二の偏光子手
    段の方へ光を向ける発光手段と、 を含む、ディスプレイ装置。
  15. 【請求項１５】 前記吸収手段は、 前記第二の偏光手段の後方に配置され、ひとつの偏光を主として有する光が前
    記第三の偏光子手段を通過しつつ、他方の偏光の光が吸収されるように構成され
    る第三の偏光子手段と、 前記第三の偏光子手段と前記発光手段との間に配置され、前記第三の偏光子手
    段と偏光再配向手段を通過し且つ発光手段から反射して前記再配向手段を通って
    戻る任意の光の偏光配向が、ひとつの偏光から別の偏光へ再配向され、よって前
    記第三の偏光子手段によって吸収されるように、光が前記偏光再配向手段を通過
    するように光の偏光配向を再配向するための偏光再配向手段と、 を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記偏光再配向手段は、１／４波長板であることを特徴と
    する、請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記第一の偏光子手段は、第一の偏光配向を主として有す
    る光を通過するように構成され、前記偏光変化手段は、第一の偏光配向から第二
    の偏光配向へ光を選択的に変化させるように構成され、前記第二の偏光子手段は
    第一の偏光配向を主として有する光を通過させ、第二の偏光を主として有する光
    を反射するように構成され、前記第三の偏光子手段は前記第二の偏光子手段によ
    って通過された光を吸収するように構成されている、請求項１４に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記第一の偏光子手段は、第一の偏光配向を主として有す
    る光を通過するように構成され、前記偏光変化手段は第一の偏光配向から第二の
    偏光配向へ光を選択的に変化させるように構成され、前記第二の偏光子手段は第
    二の偏光配向を主として有する光を通過させ、第一の偏光を主として有する光を
    反射するように構成され、前記第三の偏光子手段は前記第二の偏光子手段によっ
    て通過された光を吸収するように構成されている、請求項１４に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記吸収手段が、光を吸収し、取り外し可能なように前記
    第二の偏光子手段の後方に配置される物質シートを備えることを特徴とする、請
    求項１４に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記第二の偏光子手段と前記発光手段との間に配置され、
    光が前記第二の偏光再配向手段を通過した時に、光の偏光配向を再配向する第二
    の偏光変化手段と、 前記第二の偏光再配向手段の後方に配置され、光を反射し前記偏光再配向手段
    を通って戻す反射器手段と、 をさらに含むことを、請求項１９に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記第二の偏光再配向手段は、波長板であることを特徴と
    する、請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記偏光変化手段は、（ｉ）光の偏光配向を変化させるか
    、または（ｉｉ）光の偏光配向が影響を受けずに通過することを許容とするいず
    れかのために、独立して動作する複数の画素へ分割され、 所望のディスプレイ・イメージを形成するために前記画素を選択的に作動させ
    、周辺光モードおよびバック光モードを規定する少なくとも二つの動作モードを
    有する制御手段と、 前記制御手段の前記周辺光およびバック光モード間の切り替えをするためのス
    イッチ手段と、 をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記ディスプレイ装置が通常は白モードで動作するように
    、前記制御手段は、前記周辺光モードにおいて画素を選択するための駆動信号を
    提供し、ディスプレイ・イメージが前記周辺およびバック光モードの間で同じに
    維持されるように、前記バック光モードにおいて駆動信号を受信する画素を反転
    することを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記偏光変化手段が、液晶物質であることを特徴とする、
    請求項１４に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 前記第二の偏光子手段がワイヤ・グリッド偏光子であるこ
    とを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前方を規定するビューイング配向で見ることの出来る、可
    視のイメージを生成するために周辺光源または関連した内部光源からの光を操作
    するためのディスプレイ装置であって、 ひとつの偏光配向を主として有する光が第一の偏光子手段を通過されるように
    、光を偏光するように構成されている第一の偏光子手段と、 前記第一の偏光子手段の後方に配置され、光が前記液晶物質を通過した時に、
    光の偏光配向をひとつの偏光配向から別の偏光配向へ選択的に変化させるための
    液晶物質の層と、 前記液晶物質の層の後方に配置され、ひとつの偏光配向を主として有する光を
    前記ワイヤ・グリッド偏光子に通過させ、別の偏光配向を主として有する光を反
    射し液晶物質の層および第一の偏光子手段を通って戻すためのワイヤ・グリッド
    偏光子と、 前記ワイヤ・グリッド偏光子の後方に配置され、ひとつの偏光を主として有す
    る光を前記第三の偏光子手段を通過させつつ、別の偏光の光を吸収するために光
    を偏光するよう構成された第三の偏光子手段と、 前記ワイヤ・グリッド偏光子の後方に配置され、光を発生し前記第二の偏光子
    手段の方へ光を向ける発光手段と、 前記第三の偏光子手段と前記発光手段との間に配置され、前記第三の偏光手段
    および前記波長板を通過し且つ前記発光手段から反射して波長板を通って戻る任
    意の光の偏光配向が、ひとつの偏光から別の偏光へ再配向させることによりワイ
    ヤ・グリッド偏光子によって吸収されるように、光が波長板を通過するように光
    の偏光配向をひとつ偏光から別の偏光へ再配向するための波長板と、 を含む、ディスプレイ装置。
  27. 【請求項２７】 前記第一の偏光子手段は、第一の偏光配向を主として有す
    る光を通過するように構成され、前記液晶物質の層は、前記第一の偏光配向から
    第二の偏光配向へ光を選択的に変化させるように構成され、前記ワイヤ・グリッ
    ド偏光子は第一の偏光配向を主として有する光を通過し、第二の偏光を主として
    有する光を反射するように構成され、前記第三の偏光子手段は前記ワイヤ・グリ
    ッド偏光子によって通過された光を吸収するように構成されることを特徴とする
    、請求項２６に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記第一の偏光子手段は、第一の偏光配向を主として有す
    る光を通過させるように構成され、前記液晶物質の層は、第一の偏光配向から第
    二の偏光配向へ光を選択的に変化させるように構成され、前記ワイヤ・グリッド
    偏光子は、第二の偏光配向を主として有する光を通過させ、第一の偏光配向を主
    として有する光を反射するように構成され、前記第三の偏光子手段は前記ワイヤ
    ・グリッド偏光子によって通過された光を吸収するように構成されることを特徴
    とする、請求項２６に記載の装置。
  29. 【請求項２９】 前記液晶は、（ｉ）光の偏光配向を変化させるか、または
    （ｉｉ）光の偏光配向が影響を受けずに通過することを許容とするいずれかのた
    めに、独立して動作する複数の画素へ分割され、 所望のディスプレイ・イメージを形成するために前記画素を選択的に作動され
    、周辺光モードおよびバック光モードを規定する少なくとも二つの動作モードを
    有する制御手段と、 前記制御手段の前記周辺光およびバック光モード間の切り替えをするためのス
    イッチ手段と、 をさらに備える、請求項２６に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記ディスプレイ装置が通常は白モードで動作するように
    、前記制御手段は、前記周辺光モードにおいて画素を選択するための駆動信号を
    提供し、ディスプレイ・イメージが前記周辺およびバック光モードの間で同一に
    維持されるように、前記バック光モードにおいて駆動信号を受信する画素を反転
    することを特徴とする、請求項２９に記載の装置。
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