JP2011112927A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射表示における、光を出射させる表示の際に、表示が暗くなることを軽減した構造の半透過型の液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１００は、液晶素子１２０と、液晶素子１２０の表面側に配置された第１偏光板１１０と、液晶素子１２０の背面側に配置されたバックライト１５０と、液晶素子１２０とバックライト１５０との間に配置された第２偏光板１４０と、第２偏光板１４０よりも表面側に配置され、バックライト１５０が出射して第２偏光板１４０によって偏光された光を透過するとともに、第１偏光板１１０を通過して液晶素子１２０が透過した光を反射する半反射部１３０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、外光を用いた反射表示とバックライトの光を用いた透過表示との両者を行うことが出来る半透過型の液晶表示装置に関する。

従来の液晶表示装置として、液晶素子を２枚の偏光板で挟み、その背面側に反射板を配置したものがあった。しかし、このような液晶表示装置では、外光が、表面側の偏光板→液晶素子→背面側の偏光板→反射板→背面側の偏光板→液晶素子→表面側の偏光板、の順に通過する。このため、反射表示における、光を出射させる表示の際に、外光が偏光板を延べ４回通過することになる。外光は偏光板を通過するたびにその一部が偏光板に吸収されるため、このような表示では、表示が暗くなってしまう場合があった。

ここで、特許文献１には、一対の透明性基板の内面にそれぞれ電極が形成され、該一対の透明性基板が液晶層を挟んで貼り合わされ、表側の透明性基板外側からの入射光を裏側の透明性基板側の反射部材で反射し、表側の透明性基板外側に返す反射型液晶表示装置において、表側の透明性基板外側に配置される偏光板と、裏側の透明性基板側で反射部材よりも内側に配置される位相差部材とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置が開示されている。このような液晶表示装置によれば、外光が偏光板を２回しか通らないので、前記の表示における表示が暗くなることが軽減される。

特開平１０−１８６３５７号公報

しかし、特許文献１に記載された技術は、完全反射型の液晶表示装置に関するものなので、この特許文献１に記載された技術を半透過型の液晶表示装置にそのまま適用することは出来ない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、反射表示における、光を出射させる表示が暗くなることを軽減することが出来る半透過型の液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明に係る液晶表示装置は、
半透過型の液晶表示装置であって、
液晶素子と、
前記液晶素子の表面側に配置された第１偏光板と、
前記液晶素子の背面側に配置されたバックライトと、
前記液晶素子と前記バックライトとの間に配置された第２偏光板と、
前記第２偏光板よりも表面側に配置され、前記バックライトが出射して前記第２偏光板によって偏光された光を透過するとともに、前記第１偏光板を通過して前記液晶素子が透過した光を反射する半反射部と、
を備える。

本発明に係る液晶表示装置によれば、半透過型であっても、反射表示における、光を出射させる表示が暗くなることが軽減される。

本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成を説明するための分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の概略断面図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置が備える複数の第１電極及び複数の第２電極とを示す図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置が行う表示であって、電圧が印加されていない位置での反射及び透過による表示の原理を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置が行う表示であって、電圧が印加された位置での反射及び透過による表示の原理を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置が行う反射表示の反射率等の測定結果と、従来の液晶表示装置が行う反射表示の反射率等の測定結果と、を比較した表を示す図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置が行う透過表示の透過率等の測定結果と、従来の液晶表示装置が行う透過表示の透過率等の測定結果と、を比較した表を示す図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の構成を説明するための分解斜視図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の概略断面図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置が行う表示であって、電圧が印加されていない位置での反射及び透過による表示の原理を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置が行う表示であって、電圧が印加された位置での反射及び透過による表示の原理を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置が行う反射表示の反射率等の測定結果と、従来の液晶表示装置が行う反射表示の反射率等の測定結果と、を比較した表を示す図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置が行う透過表示の透過率等の測定結果と、従来の液晶表示装置が行う透過表示の透過率等の測定結果と、を比較した表を示す図である。 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の液晶層のΔｎｄについての電圧−反射率特性の一例のグラフを示す図である。 本発明の実施形態１及び２に係る液晶表示装置について、Δｎｄを０．２１μｍとしたときの、電圧−透過率、透過率特性の一例のグラフを示す図である。

本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。下記の実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

また、下記の説明では、所定の構成要素の、液晶表示装置の表示面前方（液晶表示装置の鑑賞者の方向）に向いた面を表面といい、表面と反対側の面を背面という。また、図面において、同様の機能を有するもの等については、同じ符号を付して説明する。また、図面において、同じ符号を付すことが出来る構成要素が複数ある場合には、その一部についてのみ符号を付した場合がある。

（実施形態１）
（液晶表示装置の構成）
まず、本実施形態に係る液晶表示装置１００の構成を、図１及び図２を参照して説明する。なお、図２における液晶分子１２１ｃは模式的に描かれている（他の図においても同じ）。

本実施形態に係る液晶表示装置１００は、第１偏光板１１０と、液晶素子１２０と、半反射部１３０と、第２偏光板１４０と、バックライト１５０と、を備える。液晶表示装置１００は、背面側からバックライト１５０に照らされるものであればよく、バックライト１５０を備えなくてもよい。

第１偏光板１１０の背面側には、液晶素子１２０が配置される。液晶素子１２０の背面側には、半反射部１３０が配置される。半反射部１３０の背面側には、第２偏光板１４０が配置される。第２偏光板１４０の背面側には、バックライト１５０が配置される。液晶表示装置１００が備える各構成要素は、隣り合うもの同士、互いに当接又は近接するか、固着される。

第１偏光板１１０は、表面側又は裏面側から入射する光を第１偏光板１１０の透過軸（偏光軸）に沿った方向の直線偏光として出射する。第２偏光板１４０は、表面側又は裏面側から入射する光を第２偏光板１４０の透過軸に沿った方向の直線偏光として出射する。なお、第１偏光板１１０の透過軸と第２偏光板１４０の透過軸とは略平行である（平行ニコル）。第１偏光板１１０及び第２偏光板１４０は、それぞれ、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ（polyvinyl alcohol））フィルムをセルローストリアセテート（ＴＡＣ（Triacetylcellulose））フィルムによって挟んだ積層体によって構成される。

液晶素子１２０は、液晶層１２１と、第１基板１２２と、第２基板１２３と、を備える。液晶素子１２０は、ここでは、垂直配向型のＶＡ（Vertical Alignment）方式の素子である。

液晶層１２１は、第１基板１２２と第２基板１２３とによって挟まれている。液晶層１２１は、液晶分子１２１ｃ（液晶層１２１に電圧がかかったときに発生する電界に応じて傾く液晶分子）を含む。第１基板１２２と第２基板１２３とは、図示しないシール部材を挟んで、所定の距離を保って対向するように重ね合わされ、固着される。第１基板１２２と第２基板１２３とシール部材とによって形成される密閉空間に液晶材料が閉じこめられ、液晶層１２１が形成される。液晶材料は、例えば、誘電率異方性が負の特性を持つ。

第１基板１２２は、第１基材１２２ａと第１電極１２２ｂと第１絶縁膜１２２ｃと第１配向膜１２２ｄとを備える。

第１基材１２２ａは、透明基板（例えば透明ガラス基板）であり光を透過する。

第１電極１２２ｂは、光を透過する透明電極（例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）によって形成される。）である。第１電極１２２ｂは、平面形状（液晶層１２１の厚さ方向から見た形状）が所定形状になるように、第１基材１２２ａの主面上に形成される。第１電極１２２ｂは、公知の方法（例えば、スパッタ、蒸着、又は、エッチング）によって形成される。

第１絶縁膜１２２ｃは、第１電極１２２ｂを絶縁保護する膜（例えば、二酸化ケイ素によって形成される。）であり、第１電極１２２ｂを覆うように、第１基材１２２ａの主面上に形成される。第１絶縁膜１２２ｃは、公知の方法（例えば、フレクソ印刷）によって形成される。

第１配向膜１２２ｄは、液晶層１２１に接する膜（例えば、ポリイミドによって形成される。）である。第１配向膜１２２ｄは、第１絶縁膜１２２ｃを覆うように、第１絶縁膜１２２ｃ上に形成される。第１配向膜１２２ｄは、初期状態において、液晶分子１２１ｃを、液晶分子１２１ｃの長尺方向が液晶層１２１の厚さ方向（液晶層１２１の厚さ方向）に沿うように立たせる所謂垂直配向膜である。初期状態とは、液晶層１２１内に電界が発生していない状態である。なお、第１配向膜１２２ｄの表面は、適宜、ラビング処理される。第１配向膜１２２ｄは、公知の方法（例えば、フレクソ印刷）によって形成される。

第２基板１２３は、第１基板１２２と略同様の構成を有するので詳細な説明は省略する。ここで、第１基材１２２ａは、第２基材１２３ａに対応する。第１電極１２２ｂは、第２電極１２３ｂに対応する。第１絶縁膜１２２ｃは、第２絶縁膜１２３ｃに対応する。第１配向膜１２２ｄは、第２配向膜１２３ｄに対応する。

なお、第１配向膜１２２ｄのラビング角と第２配向膜１２３ｄのラビング角とは適宜決定できる（ラビング処理しなくても良い。）が、ここでは、例えば、第１配向膜１２２ｄのラビング角は２２５度とし、第２配向膜１２３ｄのラビング角を４５度として、ツイスト角が０度となるように、第１配向膜１２２ｄと第２配向膜１２３ｄとをアンチパラレルラビングする。このため、第１偏光板１１０及び第２偏光板１４０の透過軸（又は透過軸に対して９０度の方向に沿った吸収軸）とラビング軸との角が４５度になっている（黒表示の時に理想的には最も黒くなる）。

第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂは、液晶層１２１を挟んで対向する一対の電極である。この一対の電極に電圧が印加されると、液晶層１２１における、電圧が印加された一対の電極に挟まれた部分（部分Ａという。）に電圧（上記の絶縁膜等がある分、液晶層１２１にかかる電圧の値は、一対の電極に印加される電圧の値と異なる場合がある。）がかかる。部分Ａに電圧がかかると、部分Ａに電界が生じ、液晶分子１２１ｃが、液晶層１２１の厚さ方向に対して角度を有するように所定方向に傾く（図２の矢印参照。なお、液晶分子１２１ｃの他、傾かない液晶分子が部分Ａに存在する場合もある。）。部分Ａは、入射する直線偏光（略直線偏光も含む。本発明において同じ。）を円偏光（略円偏光も含む。本発明において同じ。）として出射する。具体的には、部分Ａは、入射した直線偏光の直交する偏光成分の位相を略４分の１波長分ずらすことで、入射した直線偏光を円偏光に変化させて出射する。つまり、この部分Ａは、４分の１波長板（λ／４波長板）と同等の機能を有する。部分Ａがこのような機能を有するように、液晶材料、液晶層１２１の厚さ、液晶素子１２０に印加される電圧等が決められる。

ここで、第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂについて、図３を参照してより詳細に説明する。第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂは、それぞれ複数組形成され、例えば、数字の「０」から「９」をセグメント表示できるような形状で形成される。各組の第１電極１２２ｂと第２電極１２３ｂとは、平面形状が略同じ形状になっている。第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂは、液晶層１２１の厚さ方向から見た場合に、略完全に重なる。複数組のうちの少なくとも一部の組の第１電極１２２ｂと第２電極１２３ｂとに電圧を印加することによって、液晶層１２１における電圧がかかる部分（上記部分Ａ）の液晶分子１２１ｃが傾く。これによって、液晶表示装置１００の表示面における所定領域の色が、例えば、白から黒に変化する（セグメント表示）。つまり、この所定領域の表示が白色表示から黒色表示に変化する。所定領域とは、表面側から見た場合に、電圧が印加された第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂと重なる（上記部分Ａと重なる）表示面の領域である。

図１及び図２を参照した液晶表示装置１００の構成の説明に戻る。

半反射部１３０は、表面側からの光を反射し、背面側からの光を透過するものであり、例えば、酸化チタン等の反射フィラーが分散された半透過反射板、ハーフミラー等によって構成される。半反射部１３０は、半反射板によって構成されてもよいし、液晶素子１２０の背面、第２偏光板１４０の表面、第２第１基材１２２ａの液晶層１２１側の面等に印刷等によって直接形成された半反射層であってもよい。半反射部１３０は、液晶層１２１と第２偏光板１４０との間、つまり、液晶層１２１よりも背面側かつ第２偏光板１４０よりも表面側に位置すればよい。

バックライト１５０は、所定の光を面状に出射して液晶素子１２０等を照らす。バックライト１５０は、液晶表示素子の使用中に常に発光してもよいし、図示しない制御部からの制御信号に応じて、所定の時期（周囲が暗いとき等）に発光してもよい。バックライト１５０は、例えば、発光ダイオードと導光部材との組み合わせによって構成される。

（液晶表示装置１００の表示原理）
次に本実施形態に係る液晶表示装置１００の表示原理を図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５において、点線矢印は光の進路を模式的に示すものであり、点線矢印上にあるものは、その位置での光が有する方向成分（例えば偏光方向）を模式的に示すものである。液晶表示装置１００は、反射表示と透過表示とを行う。反射表示と透過表示とは同じ部分で行われる。

まず、液晶表示装置１００における、電圧が印加されていない位置（一対の電極がない位置及び電圧が印加されていない一対の電極がある位置）での表示原理（反射表示及び透過表示）を、図４を参照して説明する。この場合、一対の電極に電圧が印加されていない位置（上記部分Ａ以外の部分）では、液晶層１２１の液晶分子１２１ｃが立ったままである。この位置における液晶層１２１は、光を、偏光方向を変更せずにそのまま通過させる。下記の説明では、光は、液晶素子１２０を通過するときに、液晶層１２１のこの位置を通過し、偏光方向が変更されないものとする。

反射表示では、まず、電灯の光、太陽光等である外光１９１ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第１偏光板１１０を通過する。外光１９１ａが第１偏光板１１０を通過するとき、第１偏光板１１０は、外光１９１ａを透過軸に沿った方向の直線偏光１９１ｂに偏光し、出射する。

直線偏光１９１ｂは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、直線偏光１９１ｂは、偏光方向が変更されずに、液晶素子１２０をそのまま通過する（液晶素子１２０通過後の光（液晶素子１２０から出射される光）を直線偏光１９１ｃとする。）。

直線偏光１９１ｃは、表面側から半反射部１３０に到達し、半反射部１３０によって反射されるが、このときも直線偏光１９１ｃの偏光方向は変更されない（半反射部１３０による反射後の光を直線偏光１９１ｄとする。）。

直線偏光１９１ｄは、再び液晶素子１２０を通過するが、上記同様、液晶素子１２０をそのまま通過する（液晶素子１２０通過後の光（液晶素子１２０から出射される光）を直線偏光１９１ｅとする。）。

直線偏光１９１ｅは、第１偏光板１１０を通過するが、直線偏光１９１ｅは、直線偏光１９１ｂと同じ偏光方向のため（直線偏光１９１ｂから偏光方向が変更されていないため）、直線偏光１９１ｅは第１偏光板１１０をそのまま通過する。このため、第１偏光板１１０は、白色光を出射する。

このような表示原理によって、液晶表示装置１００は、電圧が印加されていない位置での反射表示において、白色光を表示面から出射する（反射表示における白色表示）。

透過表示では、まずバックライト光１９２ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第２偏光板１４０を通過する。バックライト光１９２ａが第２偏光板１４０を通過するとき、第２偏光板１４０は、バックライト光１９２ａを透過軸に沿った方向の直線偏光１９２ｂに偏光し、出射する。

直線偏光１９２ｂは、背面側から半反射部１３０に到達しているので、半反射部１３０を通過する。このとき、直線偏光１９２ｂの偏光方向は変更されない（半反射部１３０通過後の光（半反射部１３０が出射する光）を直線偏光１９２ｃとする。）。なお、直線偏光１９２ｃは、正確には、楕円偏光になっている。これは、半反射部１３０を通過する光が半反射部１３０の拡散層で偏光阻害を受けるためである。この楕円偏光は、略直線偏光であり、直線偏光とみなせる。

直線偏光１９２ｃは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、直線偏光１９２ｃは、偏光方向が変更されずに、液晶素子１２０をそのまま通過する（液晶素子１２０通過後の光（液晶素子１２０から出射される光）を直線偏光１９１ｄとする。）。

直線偏光１９２ｄは、第１偏光板１１０を通過するが、直線偏光１９２ｄは、直線偏光１９２ｂと同じ偏光方向のため（第１偏光板１１０と第２偏光板１４０とは、同じ方向の透過軸を有し、直線偏光１９２ｂから偏光方向が変更されていないため）、直線偏光１９２ｄは第１偏光板１１０をそのまま通過する。このため、白色光が第１偏光板１１０から出射される。なお、直線偏光１９２ｃが実際には楕円偏光であるように、直線偏光１９２ｄも楕円偏光であるので、透過軸に沿わない方向の光は第１偏光板１１０によって吸収される。

このような表示原理によって、液晶表示装置１００は、電圧が印加されていない位置での透過表示において、白色光を表示面から出射する（透過表示における白色表示）。

上記のように、液晶表示装置１００は、電圧が印加されていない位置の表示面の領域で、反射表示及び透過表示によって白色表示する。液晶表示装置１００に電圧が印加されていなければ、表示面の全面が白色表示される。

次に、電圧が印加された一対の電極がある位置での表示原理（反射表示及び透過表示）を、図５を参照して説明する。液晶層１２１における電圧が印加された一対の電極に挟まれた部分、つまり、液晶層１２１の電圧がかかっている部分は、電界（図２の点線矢印参照）が発生し、液晶分子１２１ｃが傾き、この部分は、λ／４波長板と同等の機能を有し、入射する直線偏光を円偏光に、入射する円偏光を直線偏光に偏光して出射する。下記の説明では、光は、液晶素子１２０を通過するときに、この部分を通過するものとする。

反射表示では、まず電灯の光、太陽光等である外光１９３ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第１偏光板１１０を通過する。外光１９３ａが第１偏光板１１０を通過するとき、第１偏光板１１０は、外光１９３ａを透過軸に沿った方向の直線偏光１９３ｂに偏光し、出射する。

直線偏光１９３ｂは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、直線偏光１９３ｂは、液晶素子１２０を通過するときに円偏光１９３ｃに偏光され、偏光された円偏光１９３ｃが液晶素子１２０から出射される。

円偏光１９３ｃは、表面側から半反射部１３０に到達し、半反射部１３０によって反射されるが、このとき、円偏光１９３ｃは回転方向が逆になる（半反射部１３０による反射後の光を円偏光１９３ｄとする。）。

円偏光１９３ｄは再び液晶素子１２０を通過する。上述のように、ここでは、円偏光１９３ｄは、液晶素子１２０を通過するときに直線偏光１９３ｅに偏光され、偏光された直線偏光１９３ｅが液晶素子１２０から出射される。

直線偏光１９３ｅは、第１偏光板１１０に到達する（入射する）が、直線偏光１９３ｅは、直線偏光１９３ｂに比べて略９０度回転した偏光方向になっている。これは、直線偏光１９３ｂが、液晶素子１２０における、λ／４波長板と同等の機能を有する部分を２回通過する（つまり、λ／２波長板と同等の機能有する部分を１回通過する）からである。このような直線偏光１９３ｅは第１偏光板１１０を通過出来ずに略全て吸収される。このため、表示面における、電圧が印加された一対の電極に対応する領域は黒表示される。

このような表示原理によって、液晶表示装置１００は、電圧が印加された一対の電極がある位置において、外光１９３ａが入射しても、光が液晶表示装置１００の表示面から出射されずに、電圧が印加された一対の電極に対応する表示面の領域は黒色表示になる（反射表示における黒色表示）。

透過表示では、まずバックライト光１９４ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第２偏光板１４０を通過する。バックライト光１９４ａが第２偏光板１４０を通過するとき、第２偏光板１４０は、バックライト光１９４ａを透過軸に沿った方向の直線偏光１９４ｂに偏光し、出射する。

直線偏光１９４ｂは、背面側から半反射部１３０に到達しているので、半反射部１３０を通過する。このとき、直線偏光１９４ｂの偏光方向は変更されない（半反射部１３０通過後の光（半反射部１３０が出射する光）を直線偏光１９４ｃとする。）。なお、上記同様、直線偏光１９４ｃは、正確には楕円偏光になっている。この楕円偏光は、略直線偏光であり、直線偏光とみなせる。

直線偏光１９４ｃは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、直線偏光１９４ｃは、液晶素子１２０を通過するときに円偏光１９４ｄに偏光され、偏光された円偏光１９４ｄが液晶素子１２０から出射される。なお、直線偏光１９４ｃが正確には楕円偏光（直線偏光に近い楕円偏光）になっており、円偏光１９４ｄは正確には円偏光に近い楕円偏光（略円偏光）になっている（但しこの光を円偏光とみなせる）。

円偏光１９４ｄは、第１偏光板１１０に到達する（入射する）が、円偏光１９４ｄの、第１偏光板１１０の透過軸に沿った偏光成分以外の偏光成分が、第１偏光板１１０を通過出来ずに吸収される。このように、円偏光１９４ｄの一部の偏光成分が第１偏光板１１０に吸収されるため、表示面における、電圧が印加された一対の電極に対応する領域は黒表示（但し、透過軸に沿った偏光成分が通過するので、この黒表示は明るいものとなる。）される。

このような表示原理によって、液晶表示装置１００は、電圧が印加された一対の電極がある位置において、バックライト光１９４ａが入射しても、光が液晶表示装置１００の表示面から出射されずに、電圧が印加された一対の電極に対応する表示面の領域は黒色表示になる（透過表示における黒色表示）。

上記のように、液晶表示装置１００は、電圧が印加された位置の表示面の領域（電圧が印加された第１電極１２２ｂと第２電極１２３ｂとに対応する領域）で、反射表示及び透過表示によって黒色表示する（例えばセグメント表示する）。

ここで、本実施形態に係る液晶表示装置１００の表示と、従来の液晶表示装置の表示と、を比較する。

ここでの比較で使用した本実施形態に係る液晶表示装置１００（図２の構成参照）は、上記説明の他、具体的に下記のような仕様の装置である。
（１）第１偏光板１１０の透過軸と第２偏光板１４０の透過軸とが成す角は、０度（平行ニコル）。
（２）液晶層１２１には、電界に対して垂直に向くＮｎ液晶を使用。
（３）電圧がかかったときの液晶層１２１のΔｎ（屈折率差）＝０．０７
（４）液晶層１２１の厚さ（第１電極１２２ｂと第２電極１２３ｂとの間の長さ）であるセルギャップ（ｄ）＝６．０μｍ
（５）液晶分子１２１ｃのプレチルト角θp＝８９°
（６）ツイスト角＝０°
（７）第１配向膜１２２ｄのラビング角＝２２５度
（８）第２配向膜１２３ｄのラビング角＝４５度
（９）第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂに印加する電圧＝３〜５Ｖ前後（スタティック駆動）

従来の液晶表示装置（液晶素子を２枚の偏光板（第１偏光板及び第２偏光板）で挟み、その背面側に反射板を配置したＴＮ液晶表示装置）は、具体的に下記のような仕様の装置である。
（１）第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とが成す角は、９０度。
（２）液晶素子は、水平配向型で、液晶層は電界に対して沿うＮｐ液晶を使用。
（３）電圧がかかったときの液晶層のΔｎ（屈折率差）＝約０．１
（４）液晶層の厚さ（第１電極と第２電極との間の長さ）であるセルギャップ（ｄ）＝約６μｍ
（５）液晶分子のプレチルト角θp＝約１〜３度
（６）ツイスト角＝９０度
（７）第１配向膜のラビング角＝−４５度（表示面前方から見た場合の時計回りを−とする。）
（８）第２配向膜のラビング角＝＋４５度
（９）第１電極及び第２電極に印加する電圧＝３〜５Ｖ前後（スタティック駆動）

上記二つの液晶表示装置について、外光による反射表示（白色表示及び黒色表示）をしたときの、反射率、ＣＲ（Contrast Ratio）、白色表示における白色の色度座標を測定した。なお、このとき、両者のバックライトは点灯させていない。また、反射率は、外光を用いて白表示している領域の反射率であり、リング光源を用いた横河メータ＆インスツルメンツ株式会社製の反射色彩計を用いて２０度入射０度測定で測定した。また、反射率については、標準白色板の反射光を反射率１００％の反射光とした。色度座標については、前記反射色彩計を用いて２０度入射０度測定で測定した。ＣＲについては、一対の電極（第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂ）を用いて黒表示したときの表示領域（一対の電極に対応する領域）と、この表示領域の周辺の白表示した領域と、のコントラスト比を、前記反射色彩計を用いて２０度入射０度測定で測定した。

その結果を図６に示す。図６に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、従来の液晶表示装置に比べて、反射率が良い。これは、従来の液晶表示装置では外光が偏光板を計４回通過することによって、外光が偏光板に吸収されてしまうが、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、外光が偏光板を計２回通過するだけなので、外光が偏光板に吸収される量が少ないからであると考えられる。このように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、反射表示の時に外光が偏光板を２回しか通らない構造になっているので、明るい表示色（白色等であり、黒色は除く。）を表示出来る。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、従来の液晶表示装置に比べて、白色表示における白色の白の質が良い（色度座標参照、ｘ＝０．３２，ｙ＝０．３３の値が無彩色の白に近いことになる。）。本実施形態に係る液晶表示装置１００は、白色表示における白の色度座標がｘ＝０．３２５，ｙ＝０．３４８であるので、従来の液晶表示装置に比べて白の質（無彩色に近い方が質が良いとする。）が改善されている。偏光板は一般的に透過する光の青成分を吸収してしまう。本実施形態に係る液晶表示装置１００と従来の液晶表示装置とを比較すると、外光が偏光板を通過する回数が本実施形態に係る液晶表示装置１００の方が少ないため、本実施形態に係る液晶表示装置１００の方が光の青成分の吸収が少なく、本実施形態に係る液晶表示装置１００が表示する白色の白の質の方が良いと考えられる。また、上記色度座標を参照すると、本実施形態に係る液晶表示装置１００が表示する白色は、十分に質の高いものである。このように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、反射表示の時に外光が偏光板を２回しか通らない構造になっているので、表示色の本来の表示させたい色と異なってしまうことを軽減出来る。特に、白表示おける白の質が下がることを軽減出来る。

なお、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、従来の液晶表示装置に比べて、ＣＲが劣る。

次に上記二つの液晶表示装置について、バックライト光による透過表示（白色表示及び黒色表示）をしたときの、透過率、ＣＲ（Contrast Ratio）、白色表示における白色の色度座標を測定した。なお、このとき、外光は遮断し（暗いところで測定した。）、バックライト１５０を点灯させた。透過率は、バックライト１５０を用いて白表示している領域の透過率であり、輝度計（株式会社トプコン製、色彩輝度計ＢＭ−５Ａ）を用いて測定した。また、透過率において、バックライト光の明るさの光を１００％の光とした。色度座標及びＣＲの測定についても、上記輝度計を用いて測定した。また、色度座標及びＣＲの他の説明は、上記と同様である。

その結果を図７に示す。図７に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１００と、従来の液晶表示装置とは、透過率が略同じである。これは、本実施形態に係る液晶表示装置１００と、従来の液晶表示装置とは、いずれも、透過表示の際にバックライト光が偏光板を計２回通過し、バックライト光の偏光板の通過回数は同じであるからと考えられる。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、本実施形態に係る液晶表示装置１００と、従来の液晶表示装置とは、白の質についても略同じである。これは、本実施形態に係る液晶表示装置１００と、従来の液晶表示装置とは、いずれも、透過表示の際にバックライト光が偏光板を計２回通過し、バックライト光の偏光板の通過回数が同じであるからと考えられる。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、従来の液晶表示装置に比べて、ＣＲが劣る。これは、円偏光１９４ｄの一部の偏光成分が第１偏光板１１０に吸収されるが、第１偏光板１１０の透過軸に沿った偏光成分が第１偏光板１１０を通過するので、黒表示が明るくなるからである。

上記のように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、反射表示及び透過表示についてＣＲが従来のものよりも劣るが、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、ＣＲよりも、反射表示おける、反射率及び表示色の質についての改善を優先したものである。これによって、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、良好な反射率及び表示色で表示ができる。本実施形態に係る液晶表示装置１００は、表示が全体として明るいものとなっている。

（実施形態１のまとめ）
上記のように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、半透過型であり、液晶素子１２０と、液晶素子１２０の表面側に配置された第１偏光板１１０と、液晶素子１２０の背面側に配置されたバックライト１５０と、液晶素子１２０と前記バックライト１５０との間に配置された第２偏光板１４０と、第２偏光板１４０よりも前に配置され、バックライト１５０が出射して第２偏光板１４０によって偏光された光を透過するとともに、第１偏光板１１０を通過して液晶素子１２０が透過した光を反射する半反射部１３０と、を備える。半反射部１３０が第２偏光板１４０よりも前に配置されたことによって、反射表示において外光が偏光板を２回しか通らないので、光を出射する表示（上記白色表示）が暗くなることを軽減でき、さらに、表示色（白色）の質が良くなる。さらに、第２偏光板１４０を半反射部１３０の背面側に配置したことによって、液晶表示装置１００は、半透過型の構造になる。

液晶素子１２０は、垂直配向型であり、電圧が印加された部分が、入射する光の直交する偏光成分の位相を略４分の１波長ずらすように構成される。これによって、半透過型を実現できる。

第１偏光板１１０の透過軸と第２偏光板１４０の透過軸とは略平行である。これによって、半透過型を実現できる。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、光路長の異なる反射表示と透過表示とを同じ一対の電極で出来る。すなわち、同じ液晶ギャップ及び同じ印加電圧で反射表示と透過表示とが行われる。これによって、簡単な構造で反射表示と透過表示が行われる。また、本実施形態に係る液晶表示装置１００に印加する電圧自体は従来の液晶表示装置と同じダイナミックまたはスタティック電圧を使用できる。また、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、追加工程や複雑な構造なしに反射／透過ともに明るく無彩色な白表示が可能となる。また、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、液晶素子１２０よりも表面側にλ／４波長板、λ／２等の位相差板が配置されないため、簡単な構造で、半透過型が実現できる。本実施形態に係る液晶表示装置１００は、液晶素子１２０と第１偏光板１１０とが隣り合っており、間に他の部材が介在していないが、位相差板以外の部材（例えば視覚補償板）が間に介在してもよい。このような構成でも、半透過型が実現できる。

（実施形態２）
（液晶表示装置２００の構成）
実施形態２に係る液晶表示装置２００は、実施形態１に係る液晶表示装置１００にさらに位相差板２３５を追加した構成の装置である。以下、実施形態２に係る液晶表示装置２００の構成等のうち第１実施形態と異なる構成等について、図８及び図９を参照して説明する。なお、実施形態２において、実施形態１と同様のものは、同じ符号を付している。

位相差板２３５は、ここでは、入射する光の直交する偏光成分の位相を略λ／４ずらすものであり、所謂λ／４板である。この位相差板２３５は、ポリカーボネート等のプラスティックフィルムを一軸延伸して得られる。位相差板２３５は、半反射部１３０と第２偏光板１４０とバックライト１５０との間に配置される。

液晶表示装置２００の他の構成要素（液晶素子１２０等）等の説明は、実施形態１での説明に順じるので、説明を省略する。

（液晶表示装置２００の表示原理）
次に本実施形態に係る液晶表示装置２００の表示原理を図１０及び図１１を参照して説明する。図１０及び図１１において、点線矢印は光の進路を模式的に示すものであり、点線矢印上にあるものは、その位置での光が有する方向成分（例えば偏光方向）を模式的に示すものである。液晶表示装置２００は、反射表示と透過表示とを行う。反射表示と透過表示とは同じ部分で行われる。

まず、液晶表示装置２００における、電圧が印加されていない位置（一対の電極がない位置及び電圧が印加されていない一対の電極がある位置）での表示原理（反射表示及び透過表示）を、図１０を参照して説明する。この場合、一対の電極に電圧が印加されていない位置（上記部分Ａ以外の部分）では、液晶層１２１の液晶分子１２１ｃが立ったままである。この位置における液晶層１２１は、光を、偏光方向を変更せずにそのまま通過させる。下記の説明では、光は、液晶素子１２０を通過するときに、液晶層１２１のこの位置を通過し、偏光方向が変更されないものとする。

反射表示では、まず、電灯の光、太陽光等である外光２９１ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第１偏光板１１０を通過する。外光２９１ａが第１偏光板１１０を通過するとき、第１偏光板１１０は、外光２９１ａを透過軸に沿った方向の直線偏光２９１ｂに偏光し、出射する。

直線偏光２９１ｂは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、直線偏光２９１ｂは、偏光方向が変更されずに、液晶素子１２０をそのまま通過する（液晶素子１２０通過後の光（液晶素子１２０から出射される光）を直線偏光２９１ｃとする。）。

直線偏光２９１ｃは、表面側から半反射部１３０に到達し、半反射部１３０によって反射されるが、このときも直線偏光２９１ｃの偏光方向は変更されない（半反射部１３０による反射後の光を直線偏光２９１ｄとする。）。

直線偏光２９１ｄは、再び液晶素子１２０を通過するが、上記同様、液晶素子１２０をそのまま通過する（液晶素子１２０通過後の光（液晶素子１２０から出射される光）を直線偏光２９１ｅとする。）。

直線偏光２９１ｅは、第１偏光板１１０を通過するが、直線偏光２９１ｅは、直線偏光２９１ｂと同じ偏光方向のため（直線偏光２９１ｂから偏光方向が変更されていないため）、直線偏光２９１ｅは第１偏光板１１０をそのまま通過する。このため、第１偏光板１１０は、白色光を出射する。

このような表示原理によって、液晶表示装置２００は、電圧が印加されていない位置での反射表示において、白色光を表示面から出射する（反射表示における白色表示）。

透過表示では、まずバックライト光２９２ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第２偏光板１４０を通過する。バックライト光２９２ａが第２偏光板１４０を通過するとき、第２偏光板１４０は、バックライト光２９２ａを透過軸に沿った方向の直線偏光２９２ｂに偏光し、出射する。

直線偏光２９２ｂは、位相差板２３５を通過する。位相差板２３５は、ここでは、λ／４波長板であり、入射した直線偏光２９２ｂを円偏光２９２ｃに偏光し、出射する。

円偏光２９２ｃは、背面側から半反射部１３０に到達し、半反射部１３０を通過する。このとき、円偏光２９２ｃの偏光方向は変更されない（半反射部１３０通過後の光（半反射部１３０が出射する光）を円偏光２９２ｄとする。）。なお、円偏光２９２ｄは、正確には、楕円偏光になっている。これは、半反射部１３０を通過する光が半反射部１３０の拡散層で偏光阻害を受けるためである。この楕円偏光は、略円偏光であり、円偏光とみなせる。

円偏光２９２ｄは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、円偏光２９２ｄは、偏光方向が変更されずに、液晶素子１２０をそのまま通過する（液晶素子１２０通過後の光（液晶素子１２０から出射される光）を円偏光２９２ｅとする。）。

円偏光２９２ｅは、第１偏光板１１０を通過するが、このとき、円偏光２９２ｅは、第１偏光板１１０の透過軸に沿った方向の直線偏光に偏光され、出射される。そして、第１偏光板１１０が出射する直線偏光は白色光である。このため、白色表示される。なお、第１偏光板１１０は円偏光２９２ｅを直線偏光に偏光して出射するため、第１偏光板１１０を直線偏光が通過する場合に比べて白色表示の明るさが減少する。

このような表示原理によって、液晶表示装置２００は、電圧が印加されていない位置での透過表示において、白色光を表示面から出射する（透過表示における白色表示）。

上記のように、液晶表示装置２００は、電圧が印加されていない位置の表示面の領域で、反射表示及び透過表示によって白色表示する。液晶表示装置２００に電圧が印加されていなければ、表示面の全面が白色表示される。

次に、電圧が印加された一対の電極がある位置での表示原理（反射表示及び透過表示）を、図１１を参照して説明する。液晶層１２１における電圧が印加された一対の電極に挟まれた部分、つまり、液晶層１２１の電圧がかかっている部分は、電界（図２の点線矢印参照）が発生し、液晶分子１２１ｃが傾き、この部分は、λ／４波長板と同等の機能を有し、入射する直線偏光を円偏光に、入射する円偏光を直線偏光に偏光して出射する。下記の説明では、光は、液晶素子１２０を通過するときに、この部分を通過するものとする。

反射表示では、まず電灯の光、太陽光等である外光２９３ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第１偏光板１１０を通過する。外光２９３ａが第１偏光板１１０を通過するとき、第１偏光板１１０は、外光２９３ａを透過軸に沿った方向の直線偏光２９３ｂに偏光し、出射する。

直線偏光２９３ｂは、液晶素子１２０に入射する。上述のように、ここでは、直線偏光２９３ｂは、液晶素子１２０を通過するときに円偏光２９３ｃに偏光され、偏光された円偏光２９３ｃが液晶素子１２０から出射される。

円偏光２９３ｃは、表面側から半反射部１３０に到達し、半反射部１３０によって反射されるが、このとき、円偏光２９３ｃは回転方向が逆になる（半反射部１３０による反射後の光を円偏光２９３ｄとする。）。

円偏光２９３ｄは再び液晶素子１２０を通過する。上述のように、ここでは、円偏光２９３ｄは、液晶素子１２０を通過するときに直線偏光２９３ｅに偏光され、偏光された直線偏光２９３ｅが液晶素子１２０から出射される。

直線偏光２９３ｅは、第１偏光板１１０に到達する（入射する）が、直線偏光２９３ｅは、直線偏光２９３ｂに比べて略９０度回転した偏光方向になっている。これは、直線偏光２９３ｂが、液晶素子１２０における、λ／４波長板と同等の機能を有する部分を２回通過する（つまり、λ／２波長板と同等の機能有する部分を１回通過する）からである。このような直線偏光２９３ｅは、偏光方向が第１偏光板１１０の透過軸と略直交するため、第１偏光板１１０を通過出来ずに略全て吸収される。このため、表示面における、電圧が印加された一対の電極に対応する領域は黒表示される。

このような表示原理によって、液晶表示装置２００は、電圧が印加された一対の電極がある位置において、外光２９３ａが入射しても、光が液晶表示装置２００の表示面から出射されずに、電圧が印加された一対の電極に対応する表示面の領域は黒色表示になる（反射表示における黒色表示）。

透過表示では、まずバックライト光２９４ａ（様々な方向成分を有する白色光）が第２偏光板１４０を通過する。バックライト光２９４ａが第２偏光板１４０を通過するとき、第２偏光板１４０は、バックライト光２９４ａを透過軸に沿った方向の直線偏光２９４ｂに偏光し、出射する。

直線偏光２９４ｂは、位相差板２３５を通過する。位相差板２３５は、ここでは、λ／４波長板であり、入射した直線偏光２９４ｂを円偏光２９４ｃに偏光し、出射する。

円偏光２９４ｃは、背面側から半反射部１３０に到達し、半反射部１３０を通過する。このとき、円偏光２９４ｃの偏光方向は変更されない（半反射部１３０通過後の光（半反射部１３０が出射する光）を円偏光２９４ｄとする。）。なお、円偏光２９４ｄは、正確には、楕円偏光になっている。これは、半反射部１３０を通過する光が半反射部１３０の拡散層で偏光阻害を受けるためである。この楕円偏光は、略円偏光であり、円偏光とみなせる。

円偏光２９４ｄは、液晶素子１２０に入射する。ここでは、円偏光２９４ｄは、液晶素子１２０を通過するときに直線偏光２９４ｅに偏光され、偏光された直線偏光２９４ｅが液晶素子１２０から出射される。なお、円偏光２９４ｄが正確には楕円偏光（円偏光に近い楕円偏光）になっており、直線偏光２９４ｅは正確には直線偏光に近い楕円偏光（略直線偏光であり、直線偏光とみなせる。）になっている。

直線偏光２９４ｅは、第１偏光板１１０に到達する（入射する）が、直線偏光２９４ｅは、直線偏光２９４ｂに比べて略９０度回転した偏光方向になっている。これは、直線偏光２９４ｂが、液晶素子１２０における、λ／４波長板と、λ／４波長板と同等の機能を有する部分とを通過する（つまり、λ／２波長板と同等の機能有する部分を１回通過する）からである。このような直線偏光２９４ｅは、偏光方向が第１偏光板１１０の透過軸と略直交するため、第１偏光板１１０を通過出来ずに略全て吸収される。これによって、表示面における、電圧が印加された一対の電極に対応する領域は黒色表示される。なお、直線偏光２９４ｅは正確には楕円偏光であり、この光の第１偏光板１１０の透過軸に沿った偏光成分が第１偏光板１１０を通過するため、黒色表示の黒は多少薄まる。

このような表示原理によって、液晶表示装置２００は、電圧が印加された一対の電極がある位置において、バックライト光２９４ａが入射しても、光が液晶表示装置２００の表示面から出射されずに、電圧が印加された一対の電極に対応する表示面の領域は黒色表示になる（透過表示における黒色表示）。

このような表示原理によって、液晶表示装置２００は、電圧が印加された一対の電極がある位置において、バックライト光２９４ａが入射しても、光が液晶表示装置１００の表示面から出射されずに、電圧が印加された一対の電極に対応する表示面の領域は黒色表示になる（透過表示における黒色表示）。

上記のように、液晶表示装置２００は、電圧が印加された位置の表示面の領域（電圧が印加された第１電極１２２ｂと第２電極１２３ｂとに対応する領域）で、反射表示及び透過表示によって黒色表示する（例えばセグメント表示する）。

ここで、本実施形態に係る液晶表示装置２００の表示と、従来の液晶表示装置の表示と、を比較する。

ここでの比較で使用した本実施形態に係る液晶表示装置２００（図１１の構成参照）の具体的な仕様等は、実施形態１と同様である。

従来の液晶表示装置は、実施形態１で説明した従来の液晶表示装置と同様のものである。

上記二つの液晶表示装置について、外光による反射表示（白色表示及び黒色表示）をしたときの、反射率、ＣＲ、白色表示における白色の色度座標を測定した。なお、このとき、両者のバックライト１５０は点灯させていない。また、反射率は、外光を用いて白表示している領域の反射率である。反射率、ＣＲ、色度座標についての他の説明は、実施形態１と同様である。

結果を図１２に示す。図１２に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置２００は、従来の液晶表示装置に比べて、反射率が良い。これは、実施形態１と同様である。また、本実施形態に係る液晶表示装置２００は、従来の液晶表示装置に比べて、白色表示における白色質が良い。これも実施形態１と同様である。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、従来の液晶表示装置に比べて、ＣＲが劣る。

次に上記二つの液晶表示装置について、バックライト光による透過表示（白色表示及び黒色表示）をしたときの、透過率、ＣＲ、白色表示における白色の色度座標を測定した。なお、このとき、外光は遮断し（暗いところで測定した。）、バックライト１５０を点灯させた。また、透過率は、バックライト光を用いて白表示している領域の透過率である。透過率、ＣＲ、色度座標についての他の説明は、実施形態１と同様である。

結果を図１３に示す。図１３に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置２００と、従来の液晶表示装置とは、白の質について略同じである。これは、実施形態１と同様である。また、本実施形態に係る液晶表示装置２００は、従来の液晶表示装置に比べて、透過率が略劣る。これは、透過表示のときに、第１偏光板１１０が円偏光２９２ｅを直線偏光に偏光して出射するため、第１偏光板１１０を直線偏光が通過する場合に比べて白色表示の明るさが減少するからである。

また、本実施形態に係る液晶表示装置２００のＣＲは、実施家形態１に係る液晶表示装置１００に比べて改善されている。これは、位相差板２３５を実施形態１に係る液晶表示装置１００に追加したことによって、第１偏光板１１０を通過する直線偏光２９４ｅの偏光方向が第１偏光板１１０の透過軸と略直交するため、直線偏光２９４ｅは、第１偏光板１１０を通過出来ずに略全て吸収されるためである。これによって、本実施形態では、実施形態１よりも、第１偏光板１１０を通過する光が少なくなり、黒色表示おいて黒色が濃くなる（暗くなる）。また、本実施形態に係る液晶表示装置２００のＣＲは、従来の液晶表示装置のＣＲに比べて劣るが、これは、直線偏光２９４ｅが正確には楕円偏光であり黒色表示の黒は多少薄まること、第１偏光板１１０が円偏光２９２ｅを直線偏光に偏光して出射するために第１偏光板１１０を直線偏光が通過する場合に比べて白色表示の明るさが減少していること等が主な原因と考えられる。しかし、本実施形態に係る液晶表示装置２００のＣＲは、５０であり、十分なＣＲが得られると考えられる。

（実施形態２のまとめ）
以上、本実施形態に係る液晶表示装置２００は、位相差板２３５を備えることによって、実施形態１に比べて、黒表示が改善される構造になり、ある程度のコントラストでの表示が出来る。また、位相差板２３５は、入射する光の直交する偏光成分の位相を略λ／４ずらし、液晶素子１２１の電圧が印加された部分は、入射する光の直交する偏光成分の位相を略λ／４ずらすので、本実施形態に係る液晶表示装置２００は、半透過型で、ある程度のコントラストでの表示が出来る。

実施形態２に係る他の説明は、実施形態１に準じるので説明を省略する。

（変形例１）
上記実施形態１及び２では、白色表示と黒色表示とについて説明したが、同様の原理で他の色での表示を行うこともできる。また、第１偏光板１１０と第２偏光板１４０との透過軸を直交させることによって、例えば、白色表示と黒色表示とを逆転させることもできる。

（その他）
液晶層１２１に実際にかかる電圧は、液晶層１２１の性質等によって変わる。図１４に、液晶層１２１のΔｎｄ（リタデーション）を所定の値にしたときの電圧−反射率特性を示す。ここでの特性は、実施形態１に係る液晶表示装置１００の構成を採用した場合の電圧−反射率特性であり、電圧は液晶層１２１に実際にかかる電圧（実効電圧）、反射率は上記実施形態１における反射率と同様の方法（空気を透過した場合についての透過率及び反射率を１とする。）で計測したものである。

図１４を参照すると、Δｎｄの値で、電圧を増加したときの反射率の低下の仕方が異なる。Δｎｄの値が、０．０７（μｍ）では、反射率の低下が鈍い。また、Δｎｄの値が、０．３（μｍ）では、電圧に対する反射率の低下の応答が早すぎる（定電圧で反射率が低下するため、液晶素子１２１の制御がし難い。）。このため、Δｎｄは、０．１以上０．２５以下であることが望ましい。

次に、図１５に、液晶層１２１のΔｎｄを０．２１μｍにしたときの電圧−反射率、透過率特性を示す。ここでの特性は、実施形態１に係る液晶表示装置１００の構成を採用した場合の電圧−反射率、透過率特性と、実施形態２に係る液晶表示装置２００の構成を採用した場合の電圧−透過率特性（「同（λ／４追加）」のグラフ）とである。また、液晶表示装置２００の電圧−反射率特性は、液晶表示装置１００のそれと同じであるので省略する。電圧は液晶層１２１に実際にかかる電圧（実効電圧）、反射率及び透過率は上記実施形態１及び２における反射率及び透過率と同様の方法（空気を透過した場合についての透過率及び反射率を１とする。）で計測したものである。

図１５のように、実施形態１に係る液晶表示装置１００については、液晶層１２１のΔｎｄを０．２１μｍとした場合に液晶層１２１に実際にかかる実効電圧が３．６Ｖ程度になることによって、反射率及び透過率が低くなる（黒が黒くなる）。このため、液晶層１２１のΔｎｄを０．２１μｍとした場合には実効電圧が３．６Ｖ程度になるように、液晶素子１２１に電圧を印加するとよい。

図１５のように、実施形態２に係る液晶表示装置２００については、液晶層１２１のΔｎｄを０．２１μｍとした場合に液晶層１２１に実際にかかる実効電圧が大きくなれば、透過率が低くなるが、実効電圧が３．６Ｖ程度になることによって、反射率が最も低くなる。このため、液晶層１２１のΔｎｄを０．２１μｍとした場合には実効電圧が３．６Ｖ程度になるように、液晶素子１２１に電圧を印加するとよい。

このように、電圧印加時のΔｎｄの値が決まっていれば、このときの、電圧−反射率特性、電圧−透過率特性は決定される。これらの特性を参照し、反射率及び透過率が低くなるような実効電圧がかかるように第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂに印加する電圧を決定するとよい。例えば、液晶素子に印加することができる電圧範囲で透過率が極小値（最大コントラスト）を得られる液晶層のΔｎｄを設定し、その中で反射率を低くなるような実効電圧が第１の部分１２１ａと第２の部分１２１ｂとにそれぞれかかるように、第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂに印加する電圧を決定する。

１００ 液晶表示装置
１１０ 第１偏光板
１２０ 液晶素子
１２１ 液晶層
１２１ｃ 液晶分子
１２２ 第１基板
１２２ａ 第１基材
１２２ｂ 第１電極
１２２ｃ 第１絶縁膜
１２２ｄ 第１配向膜
１２３ 第２基板
１２３ａ 第２基材
１２３ｂ 第２電極
１２３ｃ 第２絶縁膜
１２３ｄ 第２配向膜
１３０ 半反射部
１４０ 第２偏光板
１５０ バックライト
１９１ａ 外光
１９１ｂ〜ｅ 直線偏光
１９２ａ バックライト光
１９２ｂ〜ｄ 直線偏光
１９３ａ 外光
１９３ｂ 直線偏光
１９３ｃ〜ｄ 円偏光
１９３ｅ 直線偏光
１９４ａ バックライト光
１９４ｂ〜ｃ 直線偏光
１９４ｄ 円偏光
２００ 液晶表示装置
２３５ 位相差板
２９１ａ 外光
２９１ｂ〜ｅ 直線偏光
２９２ａ バックライト光
２９２ｂ 直線偏光
２９２ｃ〜ｅ 円偏光
２９３ａ 外光
２９３ｂ 直線偏光
２９３ｃ〜ｄ 円偏光
２９３ｅ 直線偏光
２９４ａ バックライト光
２９４ｂ 直線偏光
２９４ｃ〜ｄ 円偏光
２９４ｅ 直線偏光

Claims (5)

1. 半透過型の液晶表示装置であって、
   液晶素子と、
   前記液晶素子の表面側に配置された第１偏光板と、
   前記液晶素子の背面側に配置されたバックライトと、
   前記液晶素子と前記バックライトとの間に配置された第２偏光板と、
   前記第２偏光板よりも表面側に配置され、前記バックライトが出射して前記第２偏光板によって偏光された光を透過するとともに、前記第１偏光板を通過して前記液晶素子が透過した光を反射する半反射部と、
   を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶素子は、垂直配向型であり、電圧が印加された部分が、入射する光の直交する偏光成分の位相を略４分の１波長ずらす、
   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１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とは略平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記半反射部よりも背面側に配置された位相差板をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記位相差板は、入射する光の直交する偏光成分の位相を略λ／４ずらし、
   前記液晶素子の電圧が印加された部分は、入射する光の直交する偏光成分の位相を略λ／４ずらす、
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。

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