JP2008032945A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示全体が明るく、コントラストの高い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 透明な電極を有する一対の透明基板１７、１８間に液晶を封入した液晶セル１４の視認側に半透過反射型の第１偏光板１５を配置し、液晶セル１４の視認側と反対側に半透過反射型の第２偏光板１６を配置した。従って、視認側からほぼ垂直に入射した外部光が第１偏光板１５を透過して液晶セル１２に入射すると、この液晶セル１４で部分的に入射光の光学特性を変化させて透過し、この透過した光が第２偏光板１６によって反射する光と透過する光とに分けられる。これにより、第２偏光板１６で反射した光と透過した光とによって情報を表示できるほか、第１偏光板１５に斜め方向から入射した外部光が第１偏光板１５を透過するので、液晶セル１４内の光量を増大させて表示全体を明るくすることができ、且つ第１偏光板１５によってコントラストを高めることができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、時計や携帯電話機、携帯情報端末機などの各種の電子機器に用いられる液晶表示装置に関する。

例えば、腕時計などの電子機器においては、時刻などの情報を電気光学的に表示する液晶表示装置を備えている。この種の液晶表示装置は、特許文献１に記載されているように、対向する内面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、この液晶セルの視認側に配置された吸収型偏光板と、液晶セルの視認側と反対側に配置された反射型偏光板とを備えた構成になっている。この場合、吸収型偏光板は、透過軸と直交する振動面をもつ直線偏光を吸収する偏光シートであり、反射型偏光板は、透過軸と直交する振動面をもつ直線偏光を反射する偏光シートである。
ＷＯ９９／０３０１７

このような液晶表示装置では、視認側からほぼ垂直に入射した外部光のほぼ半分が吸収型偏光板によって吸収されるが、残りのほぼ半分が吸収型偏光板を透過して液晶セルに入射し、この入射光が液晶セルを透過する際に、部分的に入射光の光学特性を変化させて、反射型偏光板に入射させ、この入射光が反射型偏光板によって反射される部分と透過する部分とに分けられ、反射された光が再び液晶セルおよび吸収型偏光板を透過する。これにより、液晶セルに選択的に電圧を印加して液晶セルの光学特性を部分的に変化させることで、情報を表示している。

しかしながら、このような従来の液晶表示装置では、視認側からほぼ垂直に入射した外部光のほぼ半分が液晶セルに入射し、この入射光が液晶セルを透過して反射型偏光板に入射すると、この反射型偏光板の反射部分で反射された光が再び液晶セルおよび吸収型偏光板を透過するが、反射型偏光板の透過部分を透過した光が吸収されるほか、特に吸収型偏光板に入射する外部光のうち、斜め方向から入射する光は吸収型偏光板で吸収されてしまうため、外部光を液晶セル内に十分に採り込むことができず、このため表示全体を十分に明るくすることができないばかりか、十分なコントラストを得ることができないという問題がある。

この発明が解決しようとする課題は、表示全体を明るくすることができ、コントラストの高い液晶表示装置を提供することである。

この発明は、上記課題を解決するために、次のような構成要素を備えている。
なお、各構成要素には、後述する各実施形態の項で説明される各要素に付されている図面の参照番号などを括弧と共に付す。

請求項１に記載の発明は、図１〜図５に示すように、対向する内面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板（１７、１８）間に液晶を封入した液晶セル（１４）と、この液晶セルの視認側に配置された半透過反射型の第１偏光板（１５）と、前記液晶セルの視認側と反対側に配置された半透過反射型の第２偏光板（１６）とを備えたことを特徴とする液晶表示装置である。

請求項２に記載の発明は、図２に示すように、前記第２偏光板（１６）の前記液晶セル（１４）と反対側に、反射板（２２）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置である。

請求項３に記載の発明は、図３〜図５に示すように、前記第２偏光板（１６）の前記液晶セル（１４）と反対側に、エレクトロ・ルミネッセンス発光素子（３１）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置である。

請求項４に記載の発明は、図２〜図５に示すように、前記第２偏光板（１６）の前記液晶セル（１４）と反対側に、色フィルタ（２１）が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置である。

請求項５に記載の発明は、図４に示すように、前記第１偏光板（１５）の視認側に、紫外線カット層（４１）が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置である。

請求項６に記載の発明は、図５に示すように、前記第１偏光板（１５）の視認側に、反射防止コート（５１）が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置である。

請求項１に記載の発明によれば、対向する内面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルの視認側に、半透過反射型の第１偏光板を配置し、液晶セルの視認側と反対側に、半透過反射型の第２偏光板を配置したので、視認側からほぼ垂直に入射した外部光のほぼ半分が第１偏光板で反射され、残りのほぼ半分が第１偏光板を透過して液晶セルに入射し、この液晶セルで部分的に入射光の光学特性を変化させて入射光を透過させ、この透過した光が第２偏光板に入射すると、この入射光を第２偏光板によって反射する光と透過する光とに分けることができる。

これにより、第２偏光板で反射された光が再び液晶セルおよび第１偏光板を透過して視認側に放出されることにより、第２偏光板で反射した光と透過した光とによって情報を表示することができるほか、特に液晶セルの視認側に配置された第１偏光板が半透過反射型であるから、第１偏光板に入射する外部光のうち、斜め方向から入射する光を第１偏光板で透過させることができ、これにより外部光を液晶セル内に十分に採り込むことができるので、液晶セル内の光量を増加させることができ、これにより表示全体を明るくすることができると共に、第１偏光板に垂直に入射する外部光を第１偏光板の透過軸と直交する反射軸で反射するので、コントラストを高めることができる。

請求項２に記載の発明によれば、第２偏光板の液晶セルと反対側に反射板が配置されていることにより、第１偏光板および液晶セルを透過して第２偏光板に入射した光が、第２偏光板によって反射する光と透過する光とに分けられても、この透過した光を反射板で反射することができるので、第２偏光板からの漏光を防ぐことができると共に、反射板で反射された光が再び第２偏光板を透過して液晶セルに入射するので、請求項１に記載された発明よりも更に表示全体を明るくすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、第２偏光板の液晶セルと反対側にエレクトロ・ルミネッセンス発光素子が配置されていることにより、明るい所では請求項１または２に記載の発明と同様、外部光を液晶セル内に十分に採り込んで表示全体を明るくすることができるほか、暗い所でエレクトロ・ルミネッセンス発光素子を発光させると、その光のほぼ半分が第２偏光板を透過して液晶セルに入射し、この液晶セルで部分的に入射光の光学特性を変化させて入射光を透過させ、この透過した光が第１偏光板に入射すると、この入射光を第１偏光板によって反射する光と透過する光とに分けることができる。

このため、第１偏光板で反射した光と透過した光とによって情報を表示することができるほか、特にエレクトロ・ルミネッセンス発光素子で発光して第２偏光板に入射する光のうち、斜め方向から入射する光を第２偏光板で透過させることができるので、エレクトロ・ルミネッセンス発光素子で発光した光を液晶セル内に十分に採り込んで液晶セル内の光量を増加させることができ、これにより暗い所でも表示全体を明るくすることができると共に、視認側の第１偏光板が半透過反射型であるから、この第１偏光板によって液晶セルを透過した光を反射する光と透過する光とに分けることができ、これによりコントラストを高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、第２偏光板の液晶セルと反対側に色フィルタが配置されていることにより、特定波長の光のみを透過させることができる。このため、色フィルタの液晶セルと反対側に反射板を配置すれば、外部光が第２偏光板を透過して色フィルタに入射して透過するときに、特定波長の光が色フィルタを透過して反射板で反射されるので、請求項２に記載の発明と同様、反射された特定波長の光を再び液晶セルに入射させることができ、これにより明るい鮮明なカラー表示ができる。

また、色フィルタの液晶セルと反対側に、反射板に代えてエレクトロ・ルミネッセンス発光素子を配置すれば、暗い所でエレクトロ・ルミネッセンス発光素子を発光させると、その発光した光のうち、特定波長の光のみが色フィルタを透過するので、請求項３に記載の発明と同様、特定波長の光を液晶セルに入射させることができ、これにより暗い所でも明るい鮮明なカラー表示ができる。

請求項５に記載の発明によれば、第１偏光板の視認側に紫外線カット層が配置されていることにより、外部光が紫外線カット層に照射されると、この紫外線カット層によって外部光に含まれている紫外線を吸収し、これ以外の外部光を透過させることができるので、紫外線による液晶の劣化や色フィルタの変色を防ぐことができ、これにより耐久性を高めることができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１偏光板の視認側に反射防止コートが設けられていることにより、反射防止コートが外部光をほとんど反射することなく透過させるので、液晶セルの視認側に半透過反射型の第１偏光板を配置しても、反射防止コートによって表面反射によるぎらつきを防ぐことができる。

（実施形態１）
以下、図１を参照して、この発明を腕時計に適用した実施形態１について説明する。
図１はこの発明を適用した腕時計の拡大断面図である。
この腕時計は、腕時計ケース１を備えている。この腕時計ケース１の上部には、時計ガラス２が装着されており、この腕時計ケース１の下部には、裏蓋３が防水リング３ａを介して取り付けられている。また、この腕時計ケース１の内部には、時計モジュール４が押え部材４ａによって押えられた状態で収納されている。

時計モジュール４は、図１に示すように、上部ハウジング５と下部ハウジング６とを備えている。上部ハウジング５内には、液晶表示装置７が時計ガラス２に対応して配置されており、下部ハウジング６内には、電池を収納する電池収納部８が設けられている。また、上部ハウジング５と下部ハウジング６とは、その間に回路基板９が配置され、下部ハウジング６の下面に配置された地板１０によって相互に取り付けられて回路基板９を挟み付けている。この回路基板９上には、ＬＳＩなどの電子部品１１が設けられていると共に、液晶表示装置７がインターコネクタ１２によって支持された状態で電気的に接続されている。この場合、上部ハウジング５内には、インターコネクタ１２を保持する保持部材１３が配置されている。

液晶表示装置７は、図１に示すように、液晶セル１４と、この液晶セル１４の視認側（図１では上面側）に配置された半透過反射型の第１偏光板１５と、液晶セル１４の視認側と反対側（図１では下面側）に配置された半透過反射型の第２偏光板１６とを備えている。液晶セル１４は、図１に示すように、上下に対向する一対の透明基板１７、１８を備え、この一対の透明基板１７、１８の対向面にそれぞれ透明な電極（図示せず）が設けられていると共に、この一対の透明基板１７、１８間に液晶（図示せず）が封入された構成になっている。

この場合、透明基板１７、１８は、無機ガラスや、アクリルなどの有機ガラス、または透明なフィルムである。また、透明な電極は、ＩＴＯなどの透明な導電材料からなり、一対の透明基板１７、１８の対向面にそれぞれ所定形状で形成されている。液晶は、ツイストネマティック液晶（ＴＮ液晶）、スーパーツイストネマティック液晶（ＳＴＮ液晶）、ゲストホスト液晶（ＧＨ液晶）などであり、この実施形態１ではツイストネマティック液晶を使用した場合について説明する。

第１、第２偏光板１５、１６は、それぞれ透過軸と直交する振動面をもつ直線偏光を反射する多層膜の偏光シートであり、例えば住友スリーエム株式会社製のオプチカルフィルムＤＢＥＦ（商品名）、あるいはＲＤＦ−Ｃ（商品名）を使用している。この場合、第１偏光板１５は、その透過軸が液晶セル１４の視認側、つまり上側の透明基板１７側に位置する液晶分子の長軸方向に平行するか、あるいは直交するように配置されている。

また、第２偏光板１６は、第１偏光板１５の透過軸に対して直交するか、あるいは平行するように配置されている。この第２偏光板１６は、オプチカルフィルムＤＢＥＦを使用した場合には、鏡面状（メタリック調）の反射状態となり、オプチカルフィルムＲＤＦ−Ｃを使用した場合には、拡散粘着剤層によって液晶セル１４に接着されることにより、白濁状（シルバー調）の反射状態となる。

次に、このような腕時計の液晶表示装置７の作用について説明する。
この場合、液晶表示装置７は、液晶セル１４の液晶として、一対の透明基板１７、１８間に液晶分子が９０度ねじれて配向されたツイストネマティック液晶を用い、この一対の透明基板１７、１８の各透明な電極に電圧が印加されないときに、液晶分子がねじれ配向を維持し、電圧が印加されると液晶分子の配向が崩れ、この配向が崩れた部分によって情報を表示するノーマリホワイト・モードとする。また、第１、第２偏光板１５、１６は、その透過軸が互いに平行して配置されている。

このような液晶表示装置７では、時計ガラス２を通して外部光が第１偏光板１５にほぼ垂直に入射すると、この入射した外部光のほぼ半分が第１偏光板１５で反射され、残りのほぼ半分が第１偏光板１５を透過して液晶セル１４に入射する。この液晶セル１４に入射した光のうち、電圧が印加されてない背景部分に入射した光は、液晶分子がねじれ配向された液晶によって９０度旋光されてＰ／Ｓ変換、つまり第１偏光板１５の透過軸と平行する振動面（反射軸と直交する振動面）をもつ直線偏光が９０度回転した直線偏光に変換され、このＰ／Ｓ変換された光が第２偏光板１６に入射する。

このＰ／Ｓ変換された光が第２偏光板１６に入射すると、第１、第２偏光板１５、１６がその透過軸を互いに平行させて配置されていることにより、入射光が第２偏光板１６で反射されて再び液晶セル１４に入射する。この入射した光は上記と逆に液晶セル１４でＰ／Ｓ変換されて第１偏光板１５に入射し、この入射した光が第１偏光板１５を透過して時計ガラス２から上方に放出される。これにより、背景部分は鏡面状（メタリック調）または白濁状（シルバー調）で表示される。

また、液晶セル１４に入射した光のうち、電圧が印加されている情報部分に入射した光は、液晶分子のねじれ配向が崩れた液晶によってＰ／Ｓ変換されずに透過し、第２偏光板１６に入射する。この入射した光は、液晶セル１４によってＰ／Ｓ変換されないため、第２偏光板１６で反射されずに、第２偏光板１６を透過する。このため、情報部分は光が吸収されるので、黒色で表示される。

ところで、時計ガラス２を透過して第１偏光板１５に入射する外部光のうち、第１偏光板１５に斜め方向から入射する光は、第１偏光板１５で吸収されずに、第１偏光板１５を透過する。すなわち、この第１偏光板１５は、多層膜からなる半透過反射型の偏光シートであるから、斜め方向から外部光が入射すると、透過軸と直交する反射軸によって斜め方向の入射光が各層で厚み方向に向けて反射を繰り返すことにより透過する。この透過した光が液晶セル１４内に入射するので、液晶セル１４内が明るくなる。

なお、この液晶表示装置７において、第１、第２偏光板１５、１６をその透過軸が互いに直交するように配置した場合には、上記とは逆に、液晶セル１４の電圧が印加されていない背景部分に対応する個所の第２偏光板１６が入射光を吸収するので、背景部分が黒色で表示され、また電圧が印加されている情報部分に対応する個所の第２偏光板１６が入射光を反射するので、情報部分が鏡面状（メタリック調）または白濁状（シルバー調）で表示される。

このように、この液晶表示装置７によれば、対向する内面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板１７、１８間に液晶を封入した液晶セル１４の視認側（上面側）に半透過反射型の第１偏光板１５を配置し、液晶セル１４の視認側と反対側（下面側）に半透過反射型の第２偏光板１６を配置したので、視認側からほぼ垂直に入射した外部光のほぼ半分が第１偏光板１５で反射されても、残りのほぼ半分の光が第１偏光板１５を透過して液晶セル１４内に入射し、この液晶セル１４内で部分的に入射光の光学特性を変化させて入射光を透過させることができる。

このため、液晶セル１４を透過した光が第２偏光板１６に入射すると、この入射光を第２偏光板１６によって反射する光と透過する光とに分けることができる。これにより、第２偏光板１６で反射された光が再び液晶セル１４および第１偏光板１５を透過して視認側に放出され、また第２偏光板１６を透過した光が吸収されることにより、第２偏光板１６で反射した光と透過した光とによって情報を表示することができる。

この場合、特に液晶セル１４の上面に配置された第１偏光板１５が多層膜からなる半透過反射型の偏光シートであるから、第１偏光板１５に入射する外部光のうち、斜め方向から入射した光を第１偏光板１５で吸収せずに透過させることができる。このため、外部光を液晶セル１４内に十分に採り込むことができるので、液晶セル１４内の光量を増やすことができ、これにより表示全体を明るくすることができると共に、第１偏光板１５に垂直に入射する外部光を第１偏光板１５の透過軸と直交する反射軸で反射するので、表示全体を明るくしても、コントラストを高めることができる。

（実施形態２）
次に、図２を参照して、この発明の液晶表示装置を腕時計に適用した実施形態２について説明する。なお、図１に示された実施形態１と同一部分には同一符号を付して説明する。
この腕時計の液晶表示装置２０は、第２偏光板１６の下面に色フィルタ２１を配置し、この色フィルタ２１の下面に反射板２２を配置した構成で、これ以外は実施形態１と同じ構成なっている。

この場合、色フィルタ２１は、透明なフィルムに光透過性を有するカラーインクまたは蛍光インクを塗布したものであり、特定波長の光のみを透過するように構成され、第２偏光板１６と反射板２２との間に配置されている。また、反射板２２は、色フィルタ２１を透過した光を再び色フィルタ２１に向けて反射する高反射率のものであり、色フィルタ２１の下面に配置されている。

次に、この液晶表示装置２０の作用について説明する。
この場合にも、液晶表示装置２０は、液晶セル１４の液晶として、一対の透明基板１７、１８間に液晶分子が９０度ねじれて配向されたツイストネマティック液晶を用い、この一対の透明基板１７、１８の各透明な電極に電圧が印加されないときに、液晶分子がねじれ配向を維持し、電圧が印加されると液晶分子の配向が崩れ、この配向が崩れた部分によって情報を表するノーマリホワイト・モードとする。また、第１、第２偏光板１５、１６は、その透過軸が互いに直交して配置されている。

このような液晶表示装置２０では、時計ガラス２を通して外部光が第１偏光板１５にほぼ垂直に入射すると、実施形態１と同様、入射した光のほぼ半分が第１偏光板１５で反射され、残りのほぼ半分が第１偏光板１５を透過して液晶セル１４に入射する。この液晶セル１４に入射した光のうち、電圧が印加されてない背景部分に入射した光は、液晶分子がねじれ配向された液晶によって９０度旋光されてＰ／Ｓ変換され、このＰ／Ｓ変換された光が第２偏光板１６に入射する。

このＰ／Ｓ変換された光が第２偏光板１６に入射すると、第１、第２偏光板１５、１６がその透過軸を互いに直交させて配置されているので、入射光が第２偏光板１６で反射されずに第２偏光板１６を透過する。この透過した光は下側の色フィルタ２１に入射し、この色フィルタ２１で特定波長の光のみが透過して反射板２２で反射される。この反射された特定波長の光は、再び色フィルタ２１を透過して第２偏光板１６に入射する。この第２偏光板１６に入射した特定波長の光は、第２偏光板１６を透過して液晶セル１４に入射し、この液晶セル１４で上記とは逆にＰ／Ｓ変換されて第１偏光板１５に入射するので、この特定波長の光は、第１偏光板１５を透過して時計ガラス２から上方に放出される。これにより、背景部分が特定波長の光によってカラー表示される。

また、液晶セル１４に入射した光のうち、電圧が印加されている情報部分に入射した光は、ねじれ配向が崩れた液晶によってＰ／Ｓ変換されずに透過し、第２偏光板１５に入射する。この入射した光は、液晶セル１４によってＰ／Ｓ変換されないため、第２偏光板１６を透過せずに第２偏光板１６で反射される。このため、情報部分は鏡面状（メタリック調）または白濁状（シルバー調）で表示される。この場合にも、時計ガラス２を透過して第１偏光板１５に入射する外部光のうち、第１偏光板１５に斜め方向から入射する光は、第１偏光板１５で吸収されずに、第１偏光板１５を透過し、この透過した光が液晶セル１４内に入射することにより、液晶セル１４内が明るくなる。

なお、この液晶表示装置２０において、第１、第２偏光板１５、１６をその透過軸が互いに平行するように配置した場合には、上記とは逆に、液晶セル１４の電圧が印加されていない背景部分に対応する個所の第２偏光板１６が入射光を反射するので、背景部分が鏡面状（メタリック調）または白濁状（シルバー調）で表示され、電圧が印加されている情報部分に対応する個所の第２偏光板１６が入射光を透過するので、情報部分が色フィルタ２１を透過した特定波長の光でカラー表示される。

このように、この液晶表示装置２０によれば、実施形態１と同様、視認側からほぼ垂直に入射した外部光のほぼ半分が第１偏光板１５で反射されても、残りのほぼ半分の光が第１偏光板１５を透過して液晶セル１４に入射し、この液晶セル１４で部分的に入射光の光学特性を変化させて透過し、この透過した光が第２偏光板１６に入射すると、この入射光を第２偏光板１６によって反射する光と透過する光とに分けることができる。これにより、第２偏光板１６で反射された光が再び液晶セル１４および第１偏光板１５を透過して上側に放出され、また第２偏光板１６を透過した光が下側に放出されることにより、第２偏光板１６で反射した光と透過した光とによって情報を表示することができる。

この場合には、特に第２偏光板１６の下面側に色フィルタ２１が配置され、この色フィルタ２１の下面に反射板２２が配置されているので、第２偏光板１６を透過した光が色フィルタ２１に入射し、この入射した光のうち、特定波長の光のみが色フィルタ２１を透過し、この色フィルタ２１を透過した特定波長の光が反射板２２によって反射されて再び第２偏光板１６を透過して液晶セル１４に入射する。

このため、反射板２２によって第２偏光板１６からの漏光を防ぐことができるほか、特に第２偏光板１６を透過した光が色フィルタ２１を透過するときに特定波長の光が選択されるので、この選択された特定波長の光によってカラー表示ができると共に、色フィルタ２１で選択された特定波長の光が反射板２２で反射されて液晶セル１４および第１偏光板１５を透過するので、第２偏光板１６で反射された外部光も、第２偏光板１６を透過して色フィルタ２１で選択された特定波長の光も、第１偏光板１５を透過して時計ガラス２側に放出することができ、これにより実施形態１よりも更に表示全体を明るくすることができると共に、第１偏項板１５によって鮮明なカラー表示ができる。

この場合にも、第１偏光板１５に入射する外部光のうち、斜め方向から入射する光が、第１偏光板１５を透過し、この透過した光が液晶セル１４に入射するので、外部光を液晶セル１４内に十分に採り込むことができ、これにより液晶セル１４内の光量を増やすことができるので、これによっても表示全体を明るくすることができると共に、第１偏光板１５に垂直に入射する光を第１偏光板１５の透過軸と直交する反射軸で反射するので、表示全体を明るくしても、コントラストの高い鮮明なカラー表示ができる。

（実施形態３）
次に、図３を参照して、この発明の液晶表示装置を腕時計に適用した実施形態３について説明する。この場合には、図２に示された実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明する。
この腕時計の液晶表示装置３０は、実施形態２の反射板２２に代えて、ＥＬ(エレクトロ・ルミネセンス)発光素子３１を用いた構成で、これ以外は実施形態２と同じ構成なっている。

すなわち、ＥＬ発光素子３１は、透明基板とベース基板とを上下に対向させ、下側のベース基板の上面に反射機能を有する金属電極を設け、上側の透明基板に透明電極を設け、これらの間にＥＬ層を設けた構成になっている。このＥＬ発光素子３１では、金属電極と透明電極とに電圧を印加すると、ＥＬ層が発光し、その発光した光が反射機能を有する金属電極で反射されて透明電極および透明基板を通して放出されることにより面発光する。また、このＥＬ発光素子３１は、図３に示すように、第２偏光板１６の下側に配置された色フィルタ２１の下面に透明基板を対面させた状態で配置されている。

このような液晶表示装置３０においても、明るい所で外部光が時計ガラス２を通して照射されると、実施形態２と同様、ＥＬ発光素子３１の金属電極が反射機能を有するので、表示全体を明るくすることができると共に、コントラストの高い鮮明なカラー表示ができるほか、暗い所でＥＬ発光素子２１を点灯させると、その光が色フィルタ２１に入射して特定波長の光が透過し、この透過した特定波長の光が第２偏光板１６にほぼ垂直に入射すると、この入射した特定波長の光のうち、ほぼ半分が第２偏光板１６で反射され、残りのほぼ半分が第２偏光板１６を透過する。

この場合、第１、第２偏光板１５、１６がその透過軸を互いに直交させて配置されていれば、第２偏光板１６を透過した特定波長の光のうち、電圧が印加されていない背景部分に入射した特定波長の光は、液晶セル１４を透過するときに、Ｐ／Ｓ変換されて透過し、この透過した特定波長の光が第１偏光板１５を透過する。また、電圧が印加された情報表示部分に入射した光は、液晶セル１４を透過するときに、Ｐ／Ｓ変換されずに透過するので、第１偏光板１５で反射される。これにより、背景部分が特定波長の光でカラー表示され、情報部分が黒色で表示されるので、暗い所でも情報をカラーで鮮明に明るく表示することができる。

なお、第１、第２偏光板１５、１６がその透過軸を互いに平行させて配置されていれば、第２偏光板１６を透過した特定波長の光のうち、電圧が印加されていない背景部分に入射した特定波長の光は、液晶セル１４を透過するときに、Ｐ／Ｓ変換されて透過し、この透過した特定波長の光が第１偏光板１５で反射される。また、電圧が印加された情報表示部分に入射した光は、液晶セル１４を透過するときに、Ｐ／Ｓ変換されずに透過するので、第１偏光板１５を透過する。これにより、背景部分が黒色で表示され、情報部分が特定波長の光でカラー表示されるので、暗い所でも情報をカラーで表示することができる。

また、この場合にもＥＬ発光素子３１で発光して色フィルタ２１を透過した特定波長の光のうち、第２偏光板１６に斜め方向から入射する光は、第２偏光板１６を透過し、この透過した光が液晶セル１４に入射するので、色フィルタ２１を透過した特定波長の光を液晶セル１４内に十分に採り込むことができ、これにより液晶セル１４内の光量を増やすことができるので、表示全体を明るくすることができる。

（実施形態４）
次に、図４を参照して、この発明の液晶表示装置を腕時計に適用した実施形態４について説明する。この場合には、図３に示された実施形態３と同一部分に同一符号を付して説明する。
この腕時計の液晶表示装置４０は、第１偏光板１５の上面に紫外線カット層４１を設けた構成で、これ以外は実施形態３と同じ構成なっている。すなわち、紫外線カット層４１は、時計ガラス２を通して入射した外部光のうち、紫外線を吸収し、これ以外の外部光を透過するフィルムである。

このような液晶表示装置４０によれば、実施形態３と同様の作用効果があるほか、特に第１偏光板１５の上面に紫外線カット層４１を配置したので、明るい所で外部光が時計ガラス２を通して紫外線カット層４１に照射されると、この紫外線カット層４１によって外部光に含まれている紫外線を吸収し、これ以外の外部光を透過させることができ、これにより紫外線による液晶の劣化や色フィルタの変色を防ぐことができ、耐久性の高いものを得ることができる。

なお、上記実施形態４では、ＥＬ発光素子３１を備えた実施形態３の液晶表示装置３０に紫外線カット層４１を設けた場合について述べたが、これに限らず、例えば実施形態１の液晶表示装置７および実施形態２の液晶表示装置２０にも適用することができる。

（実施形態５）
次に、図５を参照して、この発明の液晶表示装置を腕時計に適用した実施形態５について説明する。この場合には、図４に示された実施形態４と同一部分に同一符号を付して説明する。
この腕時計の液晶表示装置５０は、紫外線カット層４１の上面に反射防止コート５１を設けた構成で、これ以外は実施形態４と同じ構成になっている。この反射防止コート５１は、時計ガラス２を通して入射した外部光をほとんど反射することなく透過するように構成されている。

このような液晶表示装置５０によれば、実施形態４と同様の作用効果があるほか、特に紫外線カット層４１の上面に反射防止コート５１を設けたので、明るい所で外部光が時計ガラス２を通して反射防止コート５１に照射されると、その外部光をほとんど反射することなく透過することができ、これにより液晶セル１４の視認側である上面に半透過反射型の第１偏光板１５を配置しても、反射防止コート５１によって表面反射によるぎらつきを防ぐことができる。

なお、上記実施形態５では、紫外線カット層４１を備えた実施形態４の液晶表示装置４０に反射防止コート５１を設けた場合について述べたが、これに限らず、例えば実施形態１の液晶表示装置７、実施形態２の液晶表示装置２０、および実施形態３の液晶表示装置３０にも適用することができる。

また、上記実施形態１〜５およびその変形例では、液晶セル１４の液晶として、ツイストネマティック液晶を用いた場合について述べたが、これに限らず、スーパーツイストネマティック液晶やゲストホスト液晶などを用いても良い。

さらに、上記実施形態１〜５およびその変形例では、腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の時計に適用することができるほか、時計に限らず、携帯電話機、携帯情報端末機などの各種の電子機器に広く適用することができる。

この発明の液晶表示装置を適用した腕時計の拡大断面図である。（実施形態１） この発明の液晶表示装置を適用した腕時計の拡大断面図である。（実施形態２） この発明の液晶表示装置を適用した腕時計の拡大断面図である。（実施形態３） この発明の液晶表示装置を適用した腕時計の拡大断面図である。（実施形態４） この発明の液晶表示装置を適用した腕時計の拡大断面図である。（実施形態５）

符号の説明

１ 腕時計ケース
２ 時計ガラス
４ 時計モジュール
７、２０、３０、４０、５０ 液晶表示装置
１４ 液晶セル
１５ 第１偏光板
１６ 第２偏光板
１７、１８ 透明基板
２１ 色フィルタ
２２ 反射板
３１ ＥＬ発光素子
４１ 紫外線カット層
５１ 反射防止コート

Claims (6)

1. 対向する内面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、
   この液晶セルの視認側に配置された半透過反射型の第１偏光板と、
   前記液晶セルの視認側と反対側に配置された半透過反射型の第２偏光板と
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第２偏光板の前記液晶セルと反対側には、反射板が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２偏光板の前記液晶セルと反対側には、エレクトロ・ルミネッセンス発光素子が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２偏光板の前記液晶セルと反対側には、色フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１偏光板の視認側には、紫外線カット層が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第１偏光板の視認側には、反射防止コートが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
   

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