JP3215339B2

JP3215339B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3215339B2
Application number: JP01175897A
Authority: JP
Inventors: 豊澤山; 康尚伊藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JPH10206844A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型と透過型の
両方の機能を併せもつ液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示装置（以下、ＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）と称する）においては、バ
ックライトを使用せず周囲光の反射を利用して表示を行
う反射型が、薄型、低消費電力といった利点から、携帯
情報端末等の表示体として特に注目されている。しかし
ながら、反射型には、夜間等の周囲光が少ない暗い場所
での使用には適さないといった欠点がある。

【０００３】そこで、反射型と透過型の両方の機能を併
せもつＬＣＤの研究開発が行われている。

【０００４】図２２に、反射型と透過型の両方の機能を
併せもつ従来のＬＣＤの一構成例を示す。このＬＣＤ
は、ノーマリホワイトモードで駆動される。

【０００５】このＬＣＤは、直線偏光板１００、液晶パ
ネル１０２、直線偏光板１０１、ハーフミラー１０３、
及びバックライト１０４をこの順に積層した構成を有す
る。

【０００６】直線偏光板１００・１０１はそれぞれ、透
過軸と平行な光のみを透過させる機能を有している。バ
ックライト１０４は、液晶パネル１０２の背面側から光
を照射するもので、ＬＣＤを透過モードで使用する際に
用いられる。ハーフミラー１０３は、入射する光の半分
を透過させる一方、半分を反射する機能を有するもの
で、これにより透過光による表示と反射光による表示と
が可能となる。

【０００７】液晶パネル１０２は、対向して配される一
対の前面側基板１０５と背面側基板１０６の間に液晶層
１０７を挟む構造を成している。前面側基板１０５は、
ベースとなる透光性基板１０８の液晶層１０７側の表面
にＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる透明電極１１０が
形成され、その上に配向膜１１２が形成されている。背
面側基板１０６は、ベースとなる透光性基板１０９の液
晶層１０７側の表面にＩＴＯからなる透明電極１１１が
形成され、その上に配向膜１１３が形成されている。

【０００８】前面側基板１０５と背面側基板１０６とは
図示しないシール樹脂にて貼り合わされ、前面側基板１
０５と背面側基板１０６とシール樹脂とにより形成され
る空間内に液晶層１０７が封入されている。

【０００９】配向膜１１２・１１３は、液晶層１０７が
９０°捻じれ配向するように予めラビング処理され、配
向膜１１２の配向方向と配向膜１１３の配向方向とは、
互いに直交する方向に設定されている。

【００１０】ここで、直線偏光板１００・１０１とは、
ノーマリホワイトモードであるので、相互に透過軸が直
交するように配置されている。そして、配向膜１１２の
配向方向と直線偏光板１００の透過軸とが平行をなし、
配向膜１１３の配向方向と直線偏光板１０１の透過軸と
が平行を成している。

【００１１】このような構成のＬＣＤにおいては、周囲
が明るい場合には、ハーフミラー１０３の反射を利用し
た反射型ＬＣＤとして使用でき、周囲が暗い場合には、
バックライト１０４の光を透過することで透過型ＬＣＤ
として使用することができる。

【００１２】図２２の左側に反射モードの動作原理を示
す。周囲光である入射光Ｌ２０１は、直線偏光板１００
を通過することで、その透過軸方向の成分のみの直線偏
光Ｌ２０１ａとなり、液晶パネル１０２に入射する。

【００１３】このとき、液晶パネル１０２に電圧が印加
されていなければ（ＯＦＦ）、直線偏光Ｌ２０１ａは、
液晶層１０７を通過することで９０°回転した直線偏光
Ｌ２０１ｂとなり、直線偏光板１０１を通過してハーフ
ミラー１０３にてその半分が反射される。そして、再
度、直線偏光板１０１を経て液晶パネル１０２に入射
し、再び９０°回転して元の状態の直線偏光Ｌ２０１ａ
となり、直線偏光板１００を通過して出射する。これに
より、明表示となる。

【００１４】一方、このとき液晶パネル１０２に電圧が
印加されておれば（ＯＮ）、直線偏光Ｌ２０１ａは、液
晶層１０７を回転することなくそのまま通過し、直線偏
光板１０１に到達して吸収或いは散乱される。これによ
り、暗表示となる。

【００１５】図２２の右側に透過モードの動作原理を示
す。バックライト１０４からの出射光２０１は、ハーフ
ミラー１０３に入射し、その半分がハーフミラー１０３
を透過して直線偏光板１０１に入射する。そして、直線
偏光板１０１を通過することで、その透過軸方向の成分
のみの直線偏光Ｌ２０１ｂとなり、液晶パネル１０２に
入射する。

【００１６】このとき、液晶パネル１０２に電圧が印加
されていなければ（ＯＦＦ）、直線偏光Ｌ２０１ｂは、
液晶層１０７を通過することで９０°回転した直線偏光
Ｌ２０１ａとなり、直線偏光板１００を通過し出射す
る。これにより、明表示となる。

【００１７】一方、このとき液晶パネル１０２に電圧が
印加されておれば（ＯＮ）、直線偏光Ｌ２０１ｂは、液
晶層１０７を回転することなくそのまま通過し、直線偏
光板１００に到達して吸収或いは散乱される。これによ
り、暗表示となる。

【００１８】ところが、上記のような構成のＬＣＤに
は、以下に示すような問題点がある。即ち、反射光による表示と透過光による表示とを両立する
ために、ハーフミラー１０３を使用しているため、反射
光の利用効率も、透過光の利用効率も、純粋な反射型、
透過型と比較して半分以下となる。反射光による表示を行う場合に、周囲光という極め
て限られた量の光を有効に利用することが必要であるに
も関わらず、直線偏光板１００・１０１を各々２回ずつ
計４回も通過する構成であるので、光のロスが大きくな
り、実用的コントラストが得られない。

【００１９】尚、上記の問題点を解決するものとして
は、図２３に示すような反射型ＬＣＤが提案されてい
る。この反射型ＬＣＤは、ＥＣＢ（Electrically Contr
olledBirefringence ）効果を利用した表示モード（以
下、ＥＣＢモードと称する）で駆動される液晶層１２２
（図２４参照）を備えた液晶パネル１２０を用い、その
表示面側にのみ偏光板１００を設置することで、光のロ
スを極力抑えるようになっている。

【００２０】このような反射型ＬＣＤの反射板１２１
を、図２４に示すようにハーフミラー１０３に変え、バ
ックライト１０４を設けることで、反射型の透過型の両
方の機能を併せもつＬＣＤとすることが可能であり、こ
のようなＬＣＤでは、上記したの問題点を解決して、
反射光にて表示する際の光のロスを抑制できる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２４
に示すＬＣＤでは、ハーフミラー１０３を使用している
ため、前述したの問題点を依然として有しており、や
はり、反射光の利用効率も、透過光の利用効率も、純粋
な反射型・透過型と比較して半分以下となり、光の利用
効率が悪いといった問題点を有している。

【００２２】しかも、図２４のＬＣＤでは、ハーフミラ
ー１０３による光のロスの他に、反射モードと透過モー
ドとの間に生じる液晶パネル１２０の液晶層１２２を通
過する際に光が受けるリタデーションの違いにより、表
示のために液晶パネル１２０に入力する電圧信号を変化
させる必要があり、駆動回路の構成が複雑化するといっ
た問題も有している。

【００２３】このリタデーションの違いが表示に及ぼす
影響について、図２４を用いて説明する。透過モードの
場合の動作原理を図の右側に示し、反射モードの場合の
動作原理を図の左側に示す。

【００２４】透過モードでは、図２２のタイプのＬＣＤ
と同様に、バックライト１０４から出射された光が液晶
パネル１２０の液晶層１２２を１回だけ通過することに
なるので、光が受けるリタデーションＲは、Ｒ＝Δｎ・ｄ …（１）となる。ここで、ｄは液晶層１２２の厚さ（一定）、Δ
ｎは液晶の屈折率異方性である。

【００２５】これに対し、反射モードでは、液晶層１２
２を２回通過することとなるので、この場合に光が受け
るリタデーションＲは、Ｒ＝Δｎ・２ｄ …（２）となる。したがって、透過モードで光が液晶層１２２に
て受けるリタデーションの影響は、反射モードでの半分
であることがわかる。

【００２６】ＥＣＢモードでは、液晶層１２２に印加す
る電圧を変化させることでΔｎを変化させ、出力光量を
調光するようになっている。図２５のグラフに、上記の
式（１)(２）のリタデーション変化に対する出力光の変
化（出力光強度の変化）を示す。尚、リタデーションと
出射光強度との間には、Ｉ＝ｃｏｓ²（π・Ｒ／λ）・Ｉ_O …（３）の式に示す関係がある。ここで、λは入射光の波長、Ｉ
_Oは液晶層１２２への入射光強度である。図２４のＬＣ
Ｄでは、直線偏光板１００が１枚だけ使用されているの
で、この式（３）は、平行ニコル下での式である。

【００２７】図２５のグラフより、透過モードと反射モ
ードとでは、Δｎの変化に対する出力光強度の変化に差
が生じていることがわかる。したがって、前述したよう
に、透過モードと反射モードとが切り替わる際に、表示
に供する電圧信号を変化させることが必要となる。

【００２８】また、図２４のＬＣＤでは、バックライト
１０４を使用している透過モード時でも、表示面側から
入射した光をハーフミラー１０３が反射してしまう。そ
の結果、透過モードで使用しても、反射モードの像が発
生することとなる。特に、透過モードで暗状態を表示し
ようとしたときのリタデーションでは、前述の図２５の
グラフに示されるように反射モードでは明状態となり、
充分なコントラスト比が得られなくなる。

【００２９】このように、ハーフミラーを使用したＬＣ
Ｄにおいて、反射モードでの明るさを確保するために偏
光板の使用枚数を減少させることは、液晶層における表
示に供する光の偏光状態の制御が不完全となり、表示品
位の劣化が避けられない。

【００３０】本発明は、上記課題に鑑み成されたもので
あって、第１の目的は、反射モード時での光のロスが少
なく、かつ、反射及び透過の両モードで充分な光の利用
効率とコントラストとを示す液晶表示装置を提供するこ
とであり、第２の目的は、さらに、反射モードと透過モ
ードとで入力信号を変化させる必要のない液晶表示装置
を提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の透光性基板の間に封入された、印加される電
圧によりリタデーション変化が可能な液晶層を有し、該
液晶層の表示面側に、直線偏光板又は円偏光板からなる
第１の偏光層が配設される一方、該液晶層の背面側に、
反射状態と透過状態との切り替えが可能な選択光反射層
と、第２の偏光層と、照明手段とがこの順に配設されて
いると共に、上記第２の偏光層が透過させる光の偏光状
態と、上記選択光反射層にて選択的に反射される円偏光
の偏光状態とがほぼ等しいことを特徴としている。

【００３２】上記の構成によれば、液晶層の背面側に、
反射状態と透過状態との切り替えが可能なコレステリッ
ク液晶からなる選択光反射層が備えられているので、こ
の選択光反射層を、周囲が明るい場合には反射状態とす
ることで、周囲光の反射光による表示が可能となり、反
対に周囲が暗い場合には、照明手段を点灯させると共
に、選択光反射層の状態を透過状態とすることで、照明
手段からの透過光による表示が可能となる。

【００３３】したがって、ハーフミラーを使用すること
なく反射光による表示と透過光による表示とが可能であ
るので、反射光の利用効率も、透過光の利用効率も、純
粋な反射型・透過型液晶表示装置と比較して遜色のない
ものとなり、明るく高コントラストな表示を実現するこ
とができる。

【００３４】また、上記の構成によれば、反射モードで
表示光は第１の偏光層を２回通過するだけであるので、
偏光層を通過することによる光のロスを抑制でき、か
つ、反射状態と透過状態とを完全に切り替えることが可
能となるので、ハーフミラーを用いた構成のように、透
過モード時に反射光による像が重なるようなことがな
く、充分なコントラスト比を得ることができる。

【００３５】上記の選択光反射層にて反射される光は、
特定の波長の光、又は特定の偏光状態の光、或いはそれ
らを組み合わせた状態の光であり、特定の波長の光を選
択的に反射する選択光反射層としては、例えば液晶を用
いた誘電体ミラーからなる構成が考えられ、また、特定
の波長で特定の偏光状態の光を選択的に反射する選択光
反射層としては、コレステリック液晶層を用いた構成が
考えられる。尚、本発明では、選択光反射層としては、
コレステリック液晶層を用いた構成としている。

【００３６】

【００３７】また、上記の構成によれば、反射モード
時、例えば液晶表示装置の表示面側から入射した光は、
まず第１偏光層にて所定の偏光状態の光のみが液晶層入
射し、液晶層による作用を受け、液晶層の有するリタデ
ーションに対応した偏光状態となる。その後、光は、液
晶層を出射して選択光反射層に入射し、ここで特定の円
偏光のみ反射され、液晶層を再度通過して入射時とは逆
の道筋を経て第１偏光層に入射し、ここで第１偏光層の
透過軸に等しい偏波を持った偏光のみ出射され、明表示
となる。これに対し、特定波長以外の光、及び特定波長
ではあるが円偏光の方向が特定方向と異なる光は、選択
光反射層を透過し、暗表示となる。

【００３８】したがって、反射モード時は、液晶層を通
過した光の偏光状態が選択光反射層で反射される特定の
円偏光と同じ状態となるように液晶層のリタデーション
を制御することで、明表示が可能となり、液晶層を通過
した光の偏光状態が選択光反射層で全く反射されない状
態となるように液晶層のリタデーションを制御すること
で、暗表示が可能となる。尚、液晶層のリタデーション
は、液晶層への印加電圧により制御できる。

【００３９】一方、照明手段が点灯された透過モード
時、液晶表示装置の背面側から入射した光は、まず第２
偏光層にて所定の偏光状態の光となり、選択光反射層を
透過して液晶層に入射し、液晶層による作用を受け、液
晶層の有するリタデーションに対応した偏光状態とな
る。その後、光は、第１偏光層に入射し、ここで第１偏
光層の透過軸に等しい偏波を持った偏光のみ出射され、
明表示となる。

【００４０】したがって、透過モード時は、液晶層を通
過した光の偏光状態が第１偏光層を通過し得る偏光と同
じ状態となるように液晶層のリタデーションを制御する
ことで、明表示が可能となり、液晶層を通過した光の偏
光状態が第１偏光層を通過し得る偏光と全く異なる状態
となるように液晶層のリタデーションを制御すること
で、暗表示が可能となる。また、第２の偏光層が透過さ
せる光の偏光状態と、上記選択光反射層にて反射される
光の偏光状態とがほぼ等しくなるような構成となってい
る。このため、液晶パネルの液晶層を駆動する回路系の
調整なしに光が液晶層から受けるリタデーションによる
影響を反射モードと透過モードとで等しくできるので、
駆動回路系の複雑化を回避できる。

【００４１】また、本発明の液晶表示装置においては、
第１の偏光層が直線偏光板であるとき、液晶層の設計条
件としては、液晶層がホモジニアス配向、又はホメオト
ロピック配向の場合は、液晶層の厚さｄと液晶層の屈折
率異方性Δｎとの積で表されるリタデーションΔｎ・
ｄ、或いは液晶層がねじれを有する等、上記のホモジニ
アス配向、ホメオトロピック配向以外の配向状態の場合
は、液晶層の厚さｄと液晶層の持つ実質的な複屈折をΔ
ｎ’との積で表されるリタデーションΔｎ’・ｄが、液
晶層への電圧の印加によって、入射光の波長をλとした
とき、λ／２以上変化し、かつ、その変化範囲内に、
（２ｓ−１）λ／４，ｔ・λ／４，（２ｓ＋１）λ／４
（但しｓ＝１，２，３…、ｔ＝０，１，２…）の条件を
満足するｓ，ｔの組み合わせが少なくとも１つ存在する
ように設計することが好ましい。

【００４２】このように設計することで、液晶層に印加
する電圧の制御により、入射した直線偏光を右円偏光か
ら左円偏光まで切り替えるだけのリタデーション変化が
可能となるので、最も有効な光学的スイッチングが可能
となる。

【００４３】また、本発明の液晶表示装置においては、
液晶層の表示面側の面から照明手段に至る何れかの層間
に、上記選択光反射層にて反射される光と同じ波長の光
を透過する色選択層が備えられた構成とすることがより
好ましい。

【００４４】これによれば、選択光反射層にて反射され
る光と同じ波長の光のみが、色選択層を透過するので、
照明手段からの光を用いた透過モードにおける表示色
と、選択光反射層にて反射される反射モードの表示色と
が等しくなり、反射モードと透過モードとで色再現性を
一致させることができる。

【００４５】

【００４６】

【００４７】また、本発明の液晶表示装置においては、
第２の偏光層が、１／４波長板を有しており、この１／
４波長板の条件が、上記選択光反射層にて選択的に反射
される波長にて決定されていることが好ましい。

【００４８】これによれば、明表示がより明るくなり、
より高コントラストでより色再現性の優れた表示が可能
となる。

【００４９】また、本発明の液晶表示装置においては、
第２の偏光層が、円偏光を選択的に反射する選択反射性
を有し、かつ、その選択反射する円偏光の回転方向と、
上記選択光反射層が反射する円偏光の回転方向とが逆の
関係にあることが好ましい。

【００５０】これによっても、上記のものと同様に、明
表示がより明るくなり、より高コントラストでより色再
現性の優れた表示が可能となる。

【００５１】また、本発明の液晶表示装置においては、
第１の偏光層のさらに表示面側に、入射光の進行方向へ
の散乱性が高く、入射光の逆進行方向への散乱性の低い
前方散乱板が備えられた構成とすることが好ましい。

【００５２】これによれば、前方散乱板にて表示に供す
る光が効果的に散乱されるので、選択反射特有のギラ付
きを低減し、ペーパーホワイトディスプレイが実現され
る。

【００５３】また、本発明の液晶表示装置においては、
選択光反射層が、上記の一対の透光性基板間に配設され
た構成とすることが好ましい。

【００５４】これによれば、選択光反射層が透光性基板
の間に配置されているので、外付け反射板を用いた液晶
表示装置特有の視差の問題を解決できる。

【００５５】また、本発明の液晶表示装置においては、
液晶層が、印加電圧が個別に制御される複数の部位から
なり、各部位が各画素に対応し、かつ、これらの画素は
マトリクス状に配置されている構成とすることで、マト
リクス表示が可能となる。

【００５６】また、本発明の液晶表示装置においては、
色選択層を備えると共に、液晶層は、印加電圧が個別に
制御される複数の部位からなり、各部位が各絵素に対応
し、複数の絵素で１画素が形成されると共に、これらの
画素はマトリクス状に配置されており、かつ、１画素を
形成する複数の絵素に対応する選択光反射層の各領域
が、異なる波長の光を反射するように形成された構成と
することで、並置加法混色法により、カラー表示が可能
となる。

【００５７】そして、この場合特に、２つの絵素で１画
素が形成され、１画素を形成する２つの絵素に対応する
選択光反射層の２つの領域が、補色関係となる波長の光
を反射するように形成された構成とすることで、白黒表
示を含めたカラー表示が可能となる。

【００５８】また、特に、３つの絵素で１画素が形成さ
れ、１画素を形成する３つの絵素に対応する選択光反射
層の３つの領域が、それぞれ赤、青、緑の波長の光を反
射するように形成された構成とすることで、フルカラー
表示が可能となる。

【００５９】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態を、図１ないし
図１９に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００６０】本発明にかかる液晶表示装置（以下、ＬＣ
Ｄと称する）は、図１に示すように、第１偏光部（第１
の偏光層）１、液晶パネル２、選択光反射部（選択光反
射層）３、カラーフィルタ（色選択層）４、第２偏光部
（第２の偏光層）５、及びバックライト（照明手段）６
をこの順に積層した構成を有する。

【００６１】第１偏光部１は、入射した光のうちの特定
の偏光状態の光のみを透過させる機能を有したもので、
直線偏光板や、円偏光板からなる。直線偏光板は、透過
軸方向と平行な方向の偏光のみを透過させるもので、例
えば、２色性を与えるヨウ素や染料と、それを配列（固
定）させるためのＰＶＡ（ポリビニルアルコール）の基
体と、この基体を両側から保護するＴＡＣ（トリアセチ
ルセルロース）の基板とから構成され、円偏光板は上記
の直線偏光板に１／４波長板（位相差板）を積層するこ
とで得られる。

【００６２】液晶パネル２は、対向して配される前面側
基板７と背面側基板８の間に液晶層９を挟む構造を有し
ており、液晶層９は、該液晶層９に印加される電圧によ
り、リタデーション変化が可能である。液晶層９を通過
する光は、液晶層９の有するリタデーションに応じて偏
光状態が決定される。

【００６３】したがって、液晶パネル２の表示モードと
しては、液晶分子をホモジニアス配向させたホモジニア
ス方式のＥＣＢモードや、ホメオトロピック配向させた
ＤＡＰ（deformation of aligned phase) のＥＣＢモー
ド、ハイブリッド配列させたハイブリッド配列ネマチッ
ク方式のＥＣＢモード、さらにはＳＴＮ（Super Twiste
d Nematic ）モード等が挙げられる。

【００６４】液晶層９についてより詳細に説明すると、
上記液晶層９は、明表示・暗表示の最も有効な光学スイ
ッチングを可能とするために、入射した直線偏光を右円
偏光から左円偏光まで切り替えるだけリタデーション変
化を行えるように設計することが望ましい。

【００６５】そのためには、ホモジニアス配向、又はホ
メオトロピック配向の場合は、液晶層９の厚さｄと液晶
層９の屈折率異方性Δｎとの積で表されるリタデーショ
ンΔｎ・ｄ、或いは液晶層９がねじれを有する等、上記
のホモジニアス配向、ホメオトロピック配向以外の配向
状態の場合は、液晶層９の厚さｄと液晶層９の持つ実質
的な複屈折をΔｎ’との積で表されるリタデーションΔ
ｎ’・ｄが、液晶層９への電圧の印加によって、入射光
の波長をλとしたとき、λ／２以上変化し、かつ、その
変化範囲内に、（２ｓ−１）λ／４，ｔ・λ／４，（２
ｓ＋１）λ／４（但しｓ＝１，２，３…、ｔ＝０，１，
２…）の条件を満足するｓ，ｔの組み合わせが少なくと
も１つ存在するように設計すればよい。

【００６６】尚、第１偏光部１が円偏光板からなる場合
は、上記の液晶層の設計条件を、液晶層にλ／４分加え
たものの条件として設計すればよい。

【００６７】前面側基板７は、ベースとなる透光性基板
１０の液晶層９側の表面にＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等
からなる透明電極１２が形成され、その上に配向膜１４
が形成された構成であり、同様に背面側基板８は、ベー
スとなる透光性基板１１の液晶層９側の表面にＩＴＯ等
からなる透明電極１３が形成され、その上に配向膜１５
が形成された構成である。

【００６８】これら前面側基板７と背面側基板８とが図
示しないシール樹脂にて貼り合わされ、前面側基板７と
背面側基板８とシール樹脂とにより形成される空間内に
液晶層９が封入されている。配向膜１４・１５には、用
いる表示モードに応じた方向に予めラビング処理が施さ
れ、また、透明電極１２・１３には、電源１６を備えた
図示しない駆動回路より表示のための電圧信号が印加さ
れるようになっている。

【００６９】選択光反射部３は、ＩＴＯ等からなる透明
電極２０・２１と、これら透明電極２０・２１に挟持さ
れたコレステリック液晶層１９より構成される。コレス
テリック液晶層１９は、透明電極２０・２１から電圧が
印加されない状態において、入射光のうちの特定の波長
の特定回転方向の円偏光を選択的に反射し、その他の
光、即ち特定の波長以外の光、及び特定波長ではあるが
特定回転方向とは異なる方向の円偏光を透過させる。一
方、コレステリック液晶層１９は、透明電極２０・２１
から電圧が印加されると、コレステリック相からネマチ
ック相に相転移し、入射光に影響を及ぼさないものであ
る。

【００７０】したがって、選択光反射部３においては、
透過モード時に、透明電極２０・２１を介してコレステ
リック液晶層１９に電圧を印加するようになっている。
透明電極１２・１３には、電源２２よりネマチック相へ
の転移のための電圧信号が印加されるようになってい
る。

【００７１】また、図１においては、選択光反射部３は
液晶パネル２の背面側に配設されているが、液晶パネル
２内部に内付けすることもできる。このような構成とす
ることで、液晶パネル２の外側に反射板を配設した外付
けによる視差の問題を無くし、表示品位の向上が図れ
る。尚、この視差の問題については後述する。カラーフ
ィルタ４は、第１偏光部１よりも背面側であり、バック
ライト６よりも前面側（表示面側）であれば、何れの位
置に配設されていてもよい。尚、透過モードと反射モー
ドとの色再現性を等しくする必要がなく、また、カラー
表示としないのであれば、必ずしも必要なものではな
い。また、コレステリック液晶は、フィルム状に加工す
ることが容易であり、選択光反射部３が作製し易く、薄
くできるといった利点もある。

【００７２】カラーフィルタ４は、透過モードにて点灯
されるバックライト６からの光を表示に供する波長の光
に決定するために配設されるもので、上記の選択光反射
部３が選択的に反射する特定波長と同じ波長の光を透過
する構成とすることで、反射モードと透過モードとで色
再現性を一致させることが可能である。また、図１にお
いては、選択光反射部３の背面側に配設されているが、
カラーフィルタ４は、第１偏光部１よりも背面側であ
り、バックライト６よりも前面側（表示面側）であれ
ば、何れの位置に配設されていてもよい。尚、透過モー
ドと反射モードとの色再現性を等しくする必要がなく、
また、カラー表示としないのであれば、必ずしも必要な
ものではない。

【００７３】第２偏光部５は、透過モードにて点灯され
るバックライト６からの光のうちの特定の偏光状態の光
のみを透過させるもので、透過する光の偏光が、上記の
選択光反射部３により選択的に反射される円偏光とほぼ
等しい円偏光を透過させる円偏光板から構成することが
望ましい。このような構成とすることで、液晶層９を駆
動するための表示に供する電圧信号を、反射モードと透
過モードとで、通過光の受けるリタデーションの影響の
違いを考慮して切り替える必要がなくなり、液晶層９を
駆動する駆動回路の複雑化を回避できる。尚、液晶層９
を駆動するための表示に供する電圧信号を、反射モード
と透過モードとで切り替えるのであれば、透過させる円
偏光の回転方向は別段選択光反射部３にて反射されるも
のと一致させる必要はなく、また、円偏光板に限らず直
線偏光板を用いることもできる。

【００７４】上記の円偏光板としては、例えば直線偏光
板に１／４波長板（位相差板）を積層させることで構成
できる。このとき、１／４波長板の条件を上記の選択光
反射部３にて選択的に反射される波長（＝カラーフィル
タ４にて決定される波長）とすることで、より高コント
ラストでより色再現性の優れた表示を実現できる。

【００７５】これ以外に円偏光板は、上記の選択光反射
部３と同様にコレステリック液晶層を用いて構成するこ
ともできる。この場合は、選択光反射部３が反射する光
と同じ波長で、かつ偏光の回転方向が逆の光を反射する
コレステリック液晶層を用いることで、より高コントラ
ストでより色再現性の優れた表示を実現できる。

【００７６】次に、図１の構成のＬＣＤの動作原理を、
図２、図３を用いて説明する。但し、ここでは、第１偏
光部１を直線偏光板からなる構成とし、液晶パネル２に
おける表示モードにホモジニアス方式のＥＣＢモードを
用い、液晶分子のもつ複屈折効果Δｎを最も有効に利用
するために、液晶層９の光軸（液晶分子の長軸）と第１
偏光部１の透過軸とが−４５°の角度をなす構成とし、
選択光反射部３は特定波長の右円偏光を選択的に反射す
る構成とする。また、第２偏光部５は、バックライト６
からの出射光の右円偏光のみを透過させる円偏光板から
なるものとする。

【００７７】まず、図２を用いて反射モードについて説
明する。反射モード時、選択光反射部３のコレステリッ
ク液晶層１９は電圧無印加状態にある。

【００７８】光Ｌ１は、第１偏光部１に入射し、これを
透過することで、液晶層２の光軸に対し−４５°の角度
の直線偏光Ｌ２となり、液晶パネル２に入射する。液晶
パネル２に入射した直線偏光Ｌ２は、液晶層９のリタデ
ーションによる作用を受け、リタデーションに対応した
偏光状態に変化する。ここでは説明を簡単にするため、
液晶層９のリタデーションが、３λ／４、λ、５λ／４
の場合について考えることにする。尚、液晶層９のリタ
デーションは、液晶層９の厚さｄと、液晶層９に注入さ
れている液晶材料の屈折率異方性Δｎとの積である、Δ
ｎ・ｄにより表され、液晶層９に印加される電圧を制御
することにより、屈折率異方性Δｎが変化し、リタデー
ションも変化する。λは入射光の波長である。

【００７９】リタデーションが３λ／４のとき、液晶層
９を通過した直線偏光Ｌ２は、右円偏光Ｌ３となり、リ
タデーションがλのときは液晶層９の作用を受けずその
まま透過して直線偏光Ｌ４となり、リタデーションが５
λ／４のときは左円偏光Ｌ５となる。

【００８０】これら各偏光状態の光は、次に選択光反射
部３へと入射する。右円偏光Ｌ３のうち、光選択反射部
３にて選択される特定波長のものは、選択光反射部３に
よって全て反射されて右円偏光Ｌ６となり再度液晶パネ
ル２に入射し、その他の波長のものは、選択光反射部３
を透過する。一方、直線偏光Ｌ４は右円偏光と左円偏光
との合成と考えられるので、直線偏光Ｌ４のうち特定波
長のものの半分が反射されて右円偏光Ｌ７となり、再度
液晶パネル２に入射し、その他の波長のもの、及び特定
波長ではあるが左円偏光のものは、選択光反射部３を透
過する。左円偏光Ｌ５は選択光反射部３を左円偏光Ｌ８
としてそのまま透過する。

【００８１】再度液晶パネル２に入射した右円偏光Ｌ６
は、リタデーションが３λ／４の液晶層９による作用を
受け、入射時とは逆の行程を経て第１偏光部１の透過軸
に等しい偏波をもった直線偏光Ｌ９として出力され、第
１偏光部１を透過した直線偏光Ｌ１０により明表示とな
る。

【００８２】また、再度液晶パネル２に入射した右円偏
光Ｌ７は、リタデーションがλであるため、液晶層９の
作用を受けずそのまま通過して右円偏光Ｌ１１となり、
右円偏光Ｌ１１は第１偏光部１に入射し、ここで透過軸
に等しい偏波をもった直線偏光Ｌ１２のみが出射され
る。このとき、明表示と暗表示との中間の明度を有する
中間調表示となる。一方、液晶層９のリタデーションが
４λ／５の場合は、選択光反射部３にて全ての光が透過
されたため、暗表示となる。

【００８３】尚、ここでは選択光反射部３が右円偏光を
反射する構成を例示したが、選択光反射部３が左円偏光
を反射する構成とした場合は、リタデーションが３λ／
４のとき暗表示となり、リタデーションが５λ／４のと
き明表示となるだけで同じ効果を有する。

【００８４】次に、図３を用いて透過モードについて説
明する。透過モード時、選択光反射部３のコレステリッ
ク液晶層１９は、電圧印加状態にある。

【００８５】バックライト６から出射した光Ｌ１５は、
第２偏光部５に入射し、これを透過することで、右円偏
光Ｌ１６となる。この右円偏光Ｌ１６は、カラーフィル
タ４を透過することで選択光反射部３にて反射される特
定波長の右円編光Ｌ１７となる。

【００８６】右円偏光Ｌ１７は、その後、図示しない選
択光反射部３（図１参照）を透過して、液晶パネル２に
入射する。このとき、液晶層９のリタデーションが３λ
／４の場合、液晶パネル２に入射した右円偏光Ｌ１７は
液晶層９による作用を受け、第１偏光部１の透過軸に等
しい偏波をもった直線偏光Ｌ１８として出力され、第１
偏光部１を透過した直線偏光Ｌ１９にて明表示となる。

【００８７】また、液晶層９のリタデーションがλであ
る場合は、液晶パネル２に入射した右円偏光Ｌ１７は、
作用を受けずそのまま通過して右円偏光Ｌ２０として出
射して第１偏光部１に入射し、ここで透過軸に等しい偏
波をもった直線偏光Ｌ２１のみが出射される。このと
き、明表示と暗表示との中間の明度を有する中間調表示
となる。

【００８８】一方、液晶層９のリタデーションが４λ／
５の場合、液晶パネル２に入射した右円偏光Ｌ１７は液
晶層９による作用を受け、第１偏光部１の透過軸と異な
る直線偏光Ｌ２２として出力され、第１偏光部１を透過
することができず、暗表示となる。

【００８９】以上のように、本実施の形態に係るＬＣＤ
は、反射板として、特定波長でかつ特定回転方向の円偏
光を選択的に反射する選択光反射部３を用いているの
で、ハーフミラーを用いない構成でありながら、反射型
と透過型の両機能を併せもったＬＣＤとなる。しかも、
従来のハーフミラーを用いた構成に比べて、反射光の利
用効率も、透過光の利用効率も、純粋な反射型・透過型
ＬＣＤと比較して遜色がなく、明るく高コントラストな
表示を実現できる。

【００９０】また、上記の構成によれば、反射モードで
は通過光は第１偏光部１を２回通過するだけであるの
で、偏光層を通過することによる光の減衰を抑制でき、
かつ、反射状態と透過状態とを完全に切り替えることが
可能となるので、ハーフミラーを用いた構成のように、
透過モード時に反射光による像が重なるようなことがな
く、充分なコントラスト比を得ることができる。

【００９１】そしてまた、第２偏光部５を通過する光の
偏光状態を選択光反射部３にて選択的に反射される偏光
状態と等しくするといった簡単な構成にて、反射モード
と透過モードとで、通過光の受けるリタデーションの影
響の違いを考慮して切り替える必要がなくなり、液晶層
９を駆動する駆動回路の複雑化を回避できる。

【００９２】尚、上記の説明においては、液晶パネル２
の透明電極１２・１３は、１膜状で１画素からなるよう
に説明しているが、これは飽くまで発明の原理を説明す
るためであり、液晶パネル２の透明電極１２・１３を互
いに直交するようにパターニングした単純マトリクス
型、或いは一方側の透明電極を共通電極とし、他方に画
素毎にスイッチング素子としてアクティブ素子を形成し
たアクティブマトリクス型とすることもできる。また、
このように画素をマトリクス状に設けた場合、画素に対
応してカラーフィルタ４と選択光反射部３とに色領域を
形成することで、カラー表示が可能となる。

【００９３】ところで、コレステリック液晶層１９を用
いた上記選択光反射部３を反射板として用いた場合、反
射モードにおいて反射された光は、鏡面メタルでの反射
特有のギラ付きが発生するので、紙などの自然な散乱状
態（即ちぺーパホワイト）を得るのが困難である。これ
は、選択光反射部３の反射面が、鏡面の要素を多く含む
ことに起因し、反射面にて光が充分に拡散されていれば
このような問題は生じない。しかしながら、選択光反射
部３の散乱を増加させることは、図１７に示すように、
液晶層９によって偏光変化した右円偏光Ｌ５、直線偏光
Ｌ７、左円偏光Ｌ３の偏光の解消につながり、コントラ
スト比低下による表示品位の低下を招来する虞れがあ
る。

【００９４】そこで、第１偏光部１のさらに前面に、前
方散乱板を設ける構成とすることで、このような問題を
効果的に解決でき、反射モードでよりぺーパーホワイト
に近い表示が可能となる。

【００９５】前方散乱板２５とは、図１８に示すよう
に、入射した光に前方散乱を起こさせる働きがあり、光
Ｌ５０が前方散乱板２５入射すると、光Ｌ５０の散乱
は、進行方向の散乱成分２６が大きく、光Ｌ５０が入射
してきた方向へと戻る散乱成分２７が非常に少ないとい
った特徴を有している。

【００９６】以下に、本実施の形態のＬＣＤの実施例を
示す。尚、以下に示す各実施例においては、説明の便宜
上、既に説明した実施例にて示した部材と同一の機能を
有する部材同士は同一の符号を付記して統一し、その説
明を省略する。また、各実施例において示す製造方法、
並びに例示する材料等は、何ら本発明を限定するもので
はなく、同様の効果が得られるものであれば何れの手
法、材料を用いてもよい。

【００９７】（実施例１）第１の実施例を、図４ないし
図６を用いて説明する。

【００９８】本実施例のＬＣＤは、図４に示すように、
直線偏光板からなる第１偏光部１ａ、ホモジニアス方式
のＥＣＢモードで駆動される液晶パネル２ａ、波長５５
０ｎｍ付近の右円偏光を選択的に反射する選択光反射部
３ａ、波長５５０ｎｍ付近の光を透過させるカラーフィ
ルタ４ａ、右円偏光を選択的に透過させる第２偏光部５
ａ、及びバックライト６をこの順に積層した構成であ
る。上記の第２偏光部５ａは、１／４波長板１８ａと直
線偏光板１７とが積層されてなるもので、１／４波長板
１８ａの条件は、波長５５０ｎｍに対して設定されてい
る。

【００９９】上記液晶パネル２ａは、次のようにして作
製される。まず、透光性基板１０となるガラス基板（コ
ーニング社製：商品名７０５９）上に、透明電極１２ａ
となるＩＴＯを積層し、その後、所望の形状にフォト工
程を経てパターニングする。さらにその上に配向膜１４
（日本合成ゴム社製：商品名ＡＬ−４５５２）をスピン
コータで塗布し、配向処理としてラビング処理を施すこ
とで前面側基板７ａを作製し、これと同様の方法で背面
側基板８ａを作製する。

【０１００】次いで、これら一対の基板７ａ・８ａを、
その周端部に形成された図示しないシール樹脂を介し
て、配向膜１４・１５同士を対向させ、かつ、ラビング
処理の方向が互いに反平行となるように貼り合わせる。
また、このとき、基板７ａ・８ａ間に、図示しない粒径
４．５μｍのガラスビーズスペーサを予め散布してお
く。これにより、基板７ａ・８ａとシール樹脂とで形成
される空間部は、このスペーサの間隔で均一な厚みを有
するものとなる。

【０１０１】その後、この空間部に液晶層９を構成する
液晶材料（メルク社製：商品名ＺＬＩ−３９２６、Δｎ
＝０．２０３０）を真空脱気により注入し、液晶パネル
２ａが得られる。

【０１０２】また、選択光反射部３ａは、次のようにし
て作製される。まず、図５（ａ）に示すように、シアノ
ビフェニル系液晶材料（メルク社製：商品名Ｋ１５）に
カイラル材（メルク社製：商品名Ｃ１５）を約６．７ｗ
ｔ％混合し、この混合物をＰＶＡに分散してエマルジョ
ンを作製する。

【０１０３】次に、このエマルジョンを、同図（ｂ）に
示すように、透光性基板２３上に形成された透明電極２
１上に塗布し、コレステリック液晶層１９ａとなる高分
子膜を形成する。このようにしてできた高分子膜は、内
部に数μｍ程度の直径を有する液晶カプセルが散らばっ
ており、カプセル内の液晶分子はカイラル材により螺旋
周期５５０ｎｍの右螺旋構造を有している。その後、こ
の高分子膜の表面上に、他方の透明電極２１と電気的に
接続しないように透明電極２０を形成することで、選択
光反射部３ａが得られる。

【０１０４】このような構成のＬＣＤでは、充分な周囲
光があるとき、反射型ＬＣＤとして動作し、周囲光が少
ないとき、バックライト６を点灯させると共に、選択光
反射部３ａのコレステリック液晶層１９ａに電圧を印加
して透過状態とすることで、透過型ＬＣＤとして動作す
る。反射モードでも、透過モードでも、液晶パネル２ａ
の透明電極１２ａ・１３ａのパターンが明るく表示され
る。このときの表示色は、反射モード、透過モードと
も、選択光反射部３ａが選択的に反射する波長の色であ
り、かつ、カラーフィルタ４ａが透過させる波長の色で
もある、赤色である。

【０１０５】ここで、上記の構成のＬＣＤにおける、反
射及び透過モードでの印加電圧−出力光強度特性を図６
に示す。また、比較のために、ハーフミラーを備え、表
示モードとしてＴＮ（Twisted Nematic )モードを使用
した従来の反射型・透過型の両機能を併せもつＬＣＤに
おける、反射及び透過モードでの印加電圧−出力光強度
特性を図７に示す。

【０１０６】図７より、従来タイプのＬＣＤでは、反射
及び透過の両モードとも、明状態のときの出射光強度が
入射光の５０％であることがわかる。これに対し、本実
施例のＬＣＤでは、図６から明らかなように、反射及び
透過の両モードとも、明状態となる液晶層９のΔｎ・ｄ
＝３λ／４のとき出射光強度が入射光の１００％であ
り、反射及び透過モード共に、入射光を有効に利用して
いる。

【０１０７】このような本実施例のＬＣＤは、前述した
如く、液晶パネル２ａの透明電極１２ａ・１３ａのパタ
ーン通りの形が表示されるため、昼間では反射型、夜間
では透過型として、看板や交通表示灯に利用することが
できる。

【０１０８】尚、本実施例では、配向膜１４・１５の配
向処理としてラビング処理を用いたが、斜方蒸着法等を
用いても構わない。また、選択光反射部３ａのコレステ
リック液晶層１９ａの形成に、液晶カプセル技術を使用
したが、特にこの製造方法に限定されるものではない。

【０１０９】（実施例２）第２の実施例を、図８及び図
９を用いて説明する。

【０１１０】本実施例のＬＣＤは、図８に示すように、
直線偏光板からなる第１偏光部１ａ、ホモジニアス方式
のＥＣＢモードで駆動され、複数の画素を有し、マトリ
クス表示可能な液晶パネル２ｂ、異なる色（波長）の光
を選択的に反射する複数の色領域が画素に応じて形成さ
れた選択光反射部３ｂ、異なる色（波長）の光を選択的
に透過させる色領域が画素に応じて形成されたカラーフ
ィルタ４ｂ、右円偏光を選択的に透過させる第２偏光部
５ｂ、及びバックライト６をこの順に積層した構成であ
る。

【０１１１】上記液晶パネル２ｂにおける前面側基板７
ｂと背面側基板８ｂに設けられた透明電極１２ｂ・１３
ｂは、それぞれストライプ状にパターニングされてい
る。透明電極１２ｂと透明電極１４ｂとは、互いのスト
ライプパターンが直交するように配設されており、スト
ライプパターンの交差部毎に１つの絵素が形成され、２
つの絵素で１画素が形成される。

【０１１２】このような液晶パネル２ｂは、透明電極１
２ｂ・１３ｂとなるＩＴＯをスパッタリングにて成膜し
た後、フォト工程を用いてストライプ状にパターニング
する点が異なるだけで、他は実施例１の液晶パネル２ａ
と同様の方法で作製されている。

【０１１３】選択光反射部３ｂは、赤色を呈する波長域
（５５０ｎｍ近傍）の右円偏光を選択的に反射する赤色
反射領域と、シアン色を呈する波長域の右円偏光を選択
的に反射するシアン色反射領域とを有するものである。
このような選択光反射部３ｂは、次のようにして作製す
る。

【０１１４】まず、図９（ａ）に示すように、実施例１
と同じ材料を用いたエマルジョンを作製し、この中に、
さらに、水溶性の光重合モノマーを混入する。次に、こ
のエマルジョンを、同図（ｂ）に示すように、透明電極
２１上に塗布して高分子膜２４を形成した後、同図
（ｃ）に示すように、フォトマスク３０を用いたフォト
工程により光重合性モノマーの重合を開始させ、その後
水洗いする。これにより、同図（ｄ）に示すように、液
晶パネル２ｂにおけるストライプ状の透明電極１２ｂ
（或いは１３ｂ）に等しい形状の赤色を選択的に反射す
る赤色領域２４Ｒが形成される。この赤色領域２４Ｒの
ストライプパターンは、透明電極１２ｂ（或いは１３
ｂ）のストライプパターンに対して１本おきとなる。

【０１１５】次に、同様の方法で、同図（ｅ）に示すよ
うに、赤色領域２４Ｒのストライプパターンの間に、シ
アン色を呈する波長域の光を選択的に反射するシアン色
領域２４Ｃのストライプパターンを形成する。このシア
ン色領域２４Ｃを形成する液晶材料は、シアン色を発色
するために必要となる各色の螺旋周期の液晶材料を複数
種混合することで得られる。

【０１１６】こうして赤色領域２４Ｒとシアン色領域２
４Ｃとが交互に配設されたコレステリック液晶層１９ｂ
が形成されると、その表面上に、他方の透明電極２１と
電気的に接続しないように透明電極２０を形成し、これ
にて選択光反射部３ｂが得られる。

【０１１７】カラーフィルタ４ｂは、上記の選択光反射
部３ｂにおける赤色領域２４Ｒ及びシアン色領域２４Ｃ
に応じて、その対応する色を透過するように色領域が形
成されている。選択光反射部３ｂにおける赤色領域２４
Ｒと対応する領域には、赤色光を透過させる赤色領域が
形成されており、シアン色領域１２Ｃと対応する領域に
はシアン色を透過させるシアン色領域とが交互に並設さ
れている。

【０１１８】第２偏光部５ｂとなる円偏光板は、選択光
反射部３ｂに使用したカイラル材とは逆のねじれをもつ
カイラル材（メルク社製：商品名ＣＢ１５）を用いて、
選択光反射部３ｂと同様の方法により作製される。

【０１１９】このような構成の本実施例のＬＣＤでは、
複数画素を用いたマトリクス表示が可能であり、かつ、
１画素内に明表示において赤色を呈する絵素とシアン色
を呈する絵素とがあることから、赤色、シアン色、黒色
の３色表示が可能となる。また、赤色とシアン色とは補
色関係にあるので、白色と黒色とを用いた表示も可能で
ある。

【０１２０】尚、本実施例では、赤色とシアン色の２色
を選択光反射部３ｂの色領域２４Ｒ・２４Ｃの色として
選択したが、その他の組み合わせでも良く、また、必ず
しも２色を補色関係とし、白黒表示が可能な構成である
必要はない。

【０１２１】また、第２偏光部５ｂについても、本実施
例のように、コレステリック液晶層を用いるのではな
く、前述の実施例１と同様に１／４波長板と直線偏光板
とを用いて構成してもよい。この場合、さらに好ましく
は、各色毎に最適な条件を有する１／４波長板を使用す
ることが望ましい。このような１／４波長板の製造方法
としては、有機高分子により１／４波長板を構成し、エ
ッチングプロセスを用いて所望の形状（波長に対応して
厚みを変える）方法、あるいは、光重合性液晶性高分子
を使用する方法等が考えられる。前者は特開平７−７２
３３１号公報に、後者は特開平８−３１１１号公報に開
示されている。

【０１２２】（実施例３）第３の実施例を、図１０ない
し図１２を用いて説明する。

【０１２３】本実施例のＬＣＤは、図１０に示すよう
に、直線偏光板からなる第１偏光部１ａ、ホモジニアス
方式のＥＣＢモードで駆動され、カラーフィルタ４ｃが
内付けされたアクティブマトリクス型の液晶パネル２
ｃ、異なる色（波長）の光を選択的に反射する複数の色
領域が絵素に対応して形成された選択光反射部３ｃ、右
円偏光を選択的に透過させる第２偏光部５ｃ、及びバッ
クライト６をこの順に積層した構成である。

【０１２４】液晶パネル２ｃは、前面側基板７ｃが、そ
の透光性基板１０と対向電極となる透明電極１２ｃとの
間に、カラーフィルタ４ｃが配置されたカラーフィルタ
基板で、他方の背面側基板８ｃが、１絵素毎にスイッチ
ング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor) ３１
が形成されたＴＦＴ基板からなる構成である。以下、前
面側基板７ｃをカラーフィルタ基板７ｃと称すると共
に、背面側基板８ｃをＴＦＴ基板８ｃと称する。

【０１２５】ＴＦＴ基板８ｃを作製する方法を、図１２
の工程図と図１１の要部拡大図を用いて説明する。ま
ず、透光性基板１１として実施例１と同じガラス基板を
用いて、この表面上にスパッタリング法によりＴａ金属
層を３００ｎｍの厚さに形成し、その後、フォトリソグ
ラフィ法およびびエッチングによりパターン化しゲート
パス配線（図示せず）およびゲート電極４５を作成する
（Ｐ１）。

【０１２６】次に、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor D
eposition)法によって、４００ｎｍの厚さにＳｉＮｘか
らなるゲート絶縁層４２を形成する（Ｐ２）。その後
に、プラズマＣＶＤ法によって、後に半導体層４３とな
る厚さ１００ｎｍのａ−Ｓｉ層と、後にコンタクト層４
４となる厚さ４０ｎｍのｎ⁺型ａ−Ｓｉ層を形成し、こ
れらにパターニングを行って、半導体層４３及びコンタ
クト層４４を形成する（Ｐ３）。

【０１２７】次に、全面に厚さ２００ｎｍのＭｏ金属を
スパッタリング法によって形成し、このＭｏ金属にパタ
ーニングを行って、ソース電極４６、ドレイン電極４
７、及び図示しないソースバス配線を形成する（Ｐ
４）。ここまでの工程で、ソースバス配線、ゲートバス
配線、ＴＦＴ３１が完成する。また、ＴＦＴ３１の入力
端子として機能するソース電極４６には、信号線として
機能するソースバス配線が接続されている。

【０１２８】その後、配向膜１５（日本合成ゴム社製：
ＡＬ−４５５２）をスピンコート法により塗布し、ラビ
ング法によって配向処理を施すことで、ＴＦＴ３１を備
えたＴＦＴ基板８ｃが得られる。

【０１２９】一方、カラーフィルタ基板７ｃは、透光性
基板１０となる実施例１と同様のガラス基板上に赤色・
青色・緑色の各色領域を有するカラーフィルタ４ｃを形
成し、このカラーフィルタ４ｃ上にＩＴＯからなる透明
電極１２ａを形成し、その後、配向膜１４（日本合成ゴ
ム社製：ＡＬ−４５５２）をスピンコート法により塗布
し、ラビング法によって配向処理を施すことで得られ
る。

【０１３０】このようにして得たカラーフィルタ基板７
ｃとＴＦＴ基板８ｃとを、前述の実施例１と同様の方法
で貼り合わせて同様の液晶材料を注入することで、アク
ティブマトリクス型の液晶パネル２ｃが作製される。こ
こで１画素は、赤色、青色、緑色の３つの絵素で形成さ
れている。

【０１３１】また、選択光反射部３ｃは、実施例２にお
ける選択光反射部３ｂの製造方法と同様に製造すること
で得られる。また、このとき、選択光反射部３ｃが選択
的に反射する光の色は、カラーフィルタ４ｃの色と一致
させるため、赤色・青色・緑色の３色となり、３種類の
色領域が形成されている。

【０１３２】また、第２偏光部５ｃは、上記選択光反射
部３ｃと逆のねじれを有したカイラル材を使用し、選択
光反射部３ｃと同様の方法により製造することで得られ
る。

【０１３３】このような構成を有する本実施例のＬＣＤ
では、マトリクス表示に加えて、加法混色によるフルカ
ラー表示が可能となる。そしてまた、各画素がＴＦＴ３
１にて駆動されるため、単純マトリクスを用いた実施例
２のＬＣＤのように、Ｄｕｔｙ比の制限を受けることが
なく、走査線数を充分多くでき、かつ液晶層９への印加
電圧のＯＮ／ＯＦＦ比も大きくとれる。

【０１３４】尚、スイッチング素子としては、本実施例
ではＴＦＴ３１を使用したが、これに限定されずＭＩＭ
(Metal Insulator Metal) 、バリスタ、ダイオードリン
ク等を使用することができる。。

【０１３５】（実施例４）第４の実施例を、図１３ない
し図１５を用いて説明する。

【０１３６】前述の実施例３のＬＣＤでは、走査線数や
印加電圧のＯＮ／ＯＦＦ比に対する制限の極めて少ない
ＬＣＤが得られたが、視差による表示品位の低下に改善
の余地を有している。

【０１３７】即ち、図１３に示すように、第３の実施例
のＬＣＤでは、液晶層９と選択光反射部３ｃとの間に透
光性基板１１が存在し、液晶層９の厚さが数μｍである
のに対し、該透光性基板１１の厚さが約０．１〜１ｍｍ
であることから、液晶層９と選択光反射部３ｃとの間に
視差が生じ、視差による影（図中斜線にて示す）が発生
することとなり、表示品位が低下することとなる。

【０１３８】このような課題を解決し得る構成が、本実
施例のＬＣＤである。本実施例のＬＣＤは、図１４に示
すように、直線偏光板からなる第１偏光部１ａ、ホモジ
ニアス方式のＥＣＢモードで駆動され、カラーフィルタ
４ｃ及び選択光反射部３ｃが内付けされたアクティブマ
トリクス型の液晶パネル２ｄ、右円偏光を選択的に透過
させる第２偏光部５ｃ、及びバックライト６をこの順に
積層した構成である。

【０１３９】液晶パネル層２ｄでは、前面側基板７ｄが
ＴＦＴ基板７ｄであり、背面側基板８ｄが、カラーフィ
ルタ４ｃを備えたカラーフィルタ基板８ｄである。

【０１４０】ＴＦＴ基板７ｄは、ＴＦＴ３１におけるゲ
ート電極４５とゲートパス配線（図示せず）の材料とな
る金属が、Ｃｒと酸化Ｃｒの積層膜からなり、ブラック
マトリクスを兼ねている点が異なる以外は実施例３に示
したＴＦＴ３１と同様の構成であり、同様の方法で作製
される。

【０１４１】また、カラーフィルタ基板８ｄは、透光性
基板１１となるガラス基板上に、選択光反射部３ｃ、層
間絶縁膜５０、カラーフィルタ４ｃ、対向電極となる透
明電極１３ｃ、配向膜１５をこの順に積層した構成であ
る。

【０１４２】ここで、選択光反射部３ｃは、実施例３に
示した構成であり、コレステリック液晶層１９ｃの前面
側には両面に透明電極２０が形成されている。この選択
光反射部３ｃの状態を切り替えるために必要な透明電極
２０・２１と、液晶層９の駆動に必要な透明電極１３ｃ
とは、図１５に示すように、各々が電気的に接続しない
ような形で形成されている。このような透明電極２０・
２１・１３ｃは、ＩＴＯをマスクデポすることにより形
成することができる。その他は、実施例３のカラーフィ
ルタ基板７ｃと同じ方法で作製される。

【０１４３】このようにして得たカラーフィルタ８ｄと
ＴＦＴ基板７ｄとを、カラーフィルタ基板８ｄを背面側
にして、後は前述の実施例１と同様の方法で作製するこ
とで、アクティブマトリクス型の液晶パネル２ｄが作製
される。

【０１４４】このような構成を有する本実施例のＬＣＤ
では、液晶層９と選択光反射部３ｃとが隣接するため、
実施例のＬＣＤでは問題であった視差を無くすことがで
き、表示品位を上げることができる。

【０１４５】尚、これと同様のことが実施例２の単純マ
トリクス型の液晶パネル２ｂを備えたＬＣＤにも応用で
きる。図１６に、背面側基板８ｂ’に選択光反射部３ｂ
とカラーフィルタ４ｂとが組み込まれた単純マトリクス
型の液晶パネル２ｂ’を備えたＬＣＤの構成を示す。

【０１４６】尚、カラーフィルタ４ｃ（図１６ではカラ
ーフィルタ４ｂ）の設置場所については、上記した位置
には限定されず、ここで目的とする、視差のない反射モ
ードの表示が実現できるのであればよい。

【０１４７】（実施例５）第５の実施例を、図１９を用
いて説明する。

【０１４８】本実施例のＬＣＤは、図１９に示すよう
に、前記実施例４のＬＣＤにおける第１偏光部１ａのさ
らに前面に、前方散乱板２５を配設した構成である。

【０１４９】このような構成の本実施例のＬＣＤでは、
反射モードにおいて、選択光反射部３ｃで選択的に反射
され、液晶層９によって偏光変化して第１偏光部１ａを
透過した光は前方散乱板２５によって進行方向へ大きく
散乱される。これにより、選択光反射部３ｃの散乱を強
めることなく、選択光反射部３ｃのコレステリック液晶
の持つ選択反射特有のギラ付きを低減することができ
る。したがって、反射モードでよりぺーパーホワイトに
近い表示が可能となり、優れた表示品位が実現される。

【０１５０】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
を、図２０及び図２１に基づいて説明すれば、以下の通
りである。尚、説明の便宜上、前述の実施の形態１にて
示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号
を付記し、その説明を省略する。

【０１５１】本発明にかかるＬＣＤは、図２０に示すよ
うに、第１偏光部（第１の偏光層）１、液晶パネル２、
選択光反射部（選択光反射層）５６、カラーフィルタ
（色選択層）４、第２偏光部（第２の偏光層）５７、及
びバックライト（照明手段）６をこの順に積層した構成
を有する。

【０１５２】選択光反射部５６は、液晶を用いた誘電体
ミラーからなる構成であり、特定波長の光を選択的に反
射させるものであり、ＩＴＯからなる透明電極６０・６
１がそれぞれ形成された一対の透光性基板５８・５９の
間に、誘電体ミラー層６２が挟持された構成である。こ
の選択光反射部５６は、透明電極６０・６１を介して電
源２２から印加される電圧により、誘電体ミラー層６２
の液晶の配向状態が変化し、特定波長の光を選択的に反
射する反射状態と、入射光を透過させる透過状態との切
替えが可能となっている。第２偏光部７は、例えば直線
偏光板或いは円偏光板からなる。

【０１５３】このような構成のＬＣＤでは、選択光反射
部５６の状態を切り替えることで、前述の実施の形態１
のＬＣＤと同様に、反射型・透過型として使用すること
ができ、従来のハーフミラーを用いた構成に比べて、反
射光の利用効率も、透過光の利用効率も、純粋な反射型
・透過型ＬＣＤと比較して遜色のないものとし、明るく
高コントラストな表示を実現できる。

【０１５４】また、上記の構成によれば、反射モードで
は通過光は第１偏光部１を２回通過するだけであるの
で、偏光層を通過することによる光のロスを抑制でき、
かつ、反射状態と透過状態とを完全に切り替えることが
可能となるので、ハーフミラーを用いた構成のように、
透過モード時に反射光による像が重なるようなことがな
く、充分なコントラスト比を得ることができる。

【０１５５】但し、誘電体ミラーを用いた選択光反射部
５６では、反射モードと透過モードとの間で生じるリタ
デーションの違いを、実施の形態１のＬＣＤのように、
第２偏光部５が透過させる光の偏光状態を特定の状態に
設定して対応するといった手法を用いることはできない
ので、反射モードと透過モードとを切り替える際、即
ち、選択光反射部５６の状態を切り替えると同時に、液
晶層９を駆動するための表示に供する電圧信号を、反射
モードと透過モードとで切り替える機能を具備する必要
がある。

【０１５６】尚、上記の説明においても、実施の形態１
と同様に、液晶パネル２の透明電極１２・１３を互いに
直交するようにパターニングした単純マトリクス型、或
いは一方側の透明電極を共通電極とし、他方に画素毎に
スイッチング素子としてアクティブ素子を形成したアク
ティブマトリクス型とすることもできる。

【０１５７】また、選択光反射部５６の反射による特有
のギラ付きを防止するために、第１の実施の形態にて説
明したように、第１偏光部１のさらに前面に、前方散乱
板を設ける構成としてもよい。これにより、反射モード
でよりぺーパーホワイトに近い表示が可能となる。

【０１５８】次に、本実施の形態のＬＣＤの実施例を示
す。尚、図面は前述の図２０と、図２１を用いる。本実
施例のＬＣＤは、図２０に示すように、直線偏光板から
なる第１偏光部１、ホモジニアス方式のＥＣＢモードで
駆動される液晶パネル２、波長６５０ｎｍ付近の光を選
択的に反射する選択光反射部５６、波長６５０ｎｍ付近
の光を透過させるカラーフィルタ４、直線偏光板からな
る第２偏光部５７、及びバックライト６をこの順に積層
した構成である。

【０１５９】上記液晶パネル２は、次のようにして作製
される。まず、透光性基板１０となるガラス基板（コー
ニング社製：商品名７０５９）上に、透明電極１２とな
るＩＴＯを積層し、その後、所望の形状にフォト工程を
経てパターニングする。さらにその上に配向膜１４（日
本合成ゴム社製：商品名ＡＬ−４５５２）をスピンコー
タで塗布し、配向処理としてラビング処理を施すことで
前面側基板７を作製し、これと同様の方法で背面側基板
８を作製する。

【０１６０】次いで、これら一対の基板７・８を、その
周端部に形成された図示しないシール樹脂を介して、配
向膜１４・１５同士を対向させ、かつ、ラビング処理の
方向が互いに反平行となるように貼り合わせる。また、
このとき、基板７・８間に、図示しない粒径４．５μｍ
のガラスビーズスペーサを予め散布しておく。これによ
り、基板７・８とシール樹脂とで形成される空間部は、
このスペーサの間隔で均一な厚みを有するものとなる。

【０１６１】その後、この空間部に液晶層９を構成する
液晶材料（メルク社製：商品名ＺＬＩ−３９２６、Δｎ
＝０．２０３０）を真空脱気により注入し、液晶パネル
２が得られる。

【０１６２】上記選択光反射部５６は、次のようにして
作製される。まず、上記の液晶パネル２の作製と同じ方
法で、ＩＴＯからなる透明電極６０・６１がそれぞれ形
成された一対の透光性基板５８・５９を、図示しないシ
ール樹脂を介して貼り合わせてセル化する。そして、こ
のようにして形成されたセルのシール樹脂で囲まれた空
間部に、光硬化型高分子としてライトックＬＡ０２０８
（屈折率１．５）と、液晶材料（メルク社製：商品名Ｅ
−７（ｎｏ＝１．５２，ｎｅ＝１．７５））からなる混
合物を注入し、図２１に示す手法を用いて、セル５６ａ
内で高分子と液晶とを層状に相分離させる。

【０１６３】即ち、レーザー光のようなコヒーレント光
を、選択光反射部５６となるセル５６ａの両側より照射
することで、セル内に入射光の干渉による光強度の強弱
を発生させ、この干渉により発生した光の強弱にしたが
って、液晶と高分子とを相分離させる。

【０１６４】このような手法により、波長６５０ｎｍの
光を選択的に反射する選択光反射部５６が形成される。
尚、この作製方法は、特開平５−１３４２６６号公報に
詳細に記載されている。

【０１６５】尚、本実施例において示した製造方法、並
びに例示する材料等は、何ら本発明を限定するものでは
なく、同様の効果が得られるものであれば何れの手法、
材料を用いてもよい。

【０１６６】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、一対の透光性
基板の間に封入された、印加される電圧によりリタデー
ション変化が可能な液晶層を有し、該液晶層の表示面側
に、直線偏光板又は円偏光板からなる第１の偏光層が配
設される一方、該液晶層の背面側に、反射状態と透過状
態との切り替えが可能なコレステリック液晶からなる選
択光反射層と、第２の偏光層と、照明手段とがこの順に
配設されていると共に、上記第２の偏光層が透過させる
光の偏光状態と、上記選択光反射層にて選択的に反射さ
れる円偏光の偏光状態とがほぼ等しい構成である。

【０１６７】

【０１６８】これにより、ハーフミラーを使用すること
なく反射光による表示と透過光による表示とが可能であ
るので、反射光の利用効率も、透過光の利用効率も、純
粋な反射型・透過型ＬＣＤと比較して遜色のないものと
し、明るく高コントラストな表示を実現することができ
る。また、反射モードで、表示光は第１の偏光層を２回
通過するだけであるので、偏光層を通過することによる
光の減衰を抑制でき、かつ、反射状態と透過状態とを完
全に切り替えることが可能となるので、ハーフミラーを
用いた構成のように、透過モード時に反射光による像が
重なるようなことがなく、充分なコントラスト比を得る
ことができる。

【０１６９】その結果、反射モードと透過モードとを切
り替えることで、周囲環境に左右されない安定した表示
が可能で、しかも高輝度かつ高コントラストであるとい
った優れた液晶表示装置を提供できるという効果を奏す
る。また、第２の偏光層が透過させる光の偏光状態と、
上記選択光反射層にて選択的に反射される円偏光の偏光
状態とがほぼ等しいので、液晶パネルの液晶層を駆動す
る回路系の調整なしに光が液晶層から受けるリタデーシ
ョンによる影響を反射モードと透過モードとで等しくで
きる。このため、駆動回路系の複雑化を招来せず、より
低価格にて液晶表示装置を提供できるという効果を奏す
る。

【０１７０】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、第１の偏光層が直線偏光板であるとき、液晶層の
設計条件としては、液晶層がホモジニアス配向、又はホ
メオトロピック配向の場合は、液晶層の厚さｄと液晶層
の屈折率異方性Δｎとの積で表されるリタデーションΔ
ｎ・ｄ、或いは液晶層がねじれを有する等、上記のホモ
ジニアス配向、ホメオトロピック配向以外の配向状態の
場合は、液晶層の厚さｄと液晶層の持つ実質的な複屈折
をΔｎ’との積で表されるリタデーションΔｎ’・ｄ
が、液晶層への電圧の印加によって、入射光の波長をλ
としたとき、λ／２以上変化し、かつ、その変化範囲内
に、（２ｓ−１）λ／４，ｔ・λ／４，（２ｓ＋１）λ
／４（但しｓ＝１，２，３…、ｔ＝０，１，２…）の条
件を満足するｓ，ｔの組み合わせが少なくとも１つ存在
するように設計されている構成である。

【０１７１】これにより、最も有効な光学的スイッチン
グが可能となるので、上記の構成による効果に加えて、
より表示品位の優れた液晶表示装置を提供できるという
効果を奏する。

【０１７２】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、液晶層の表示面側の面から照明手段に至る何れか
の層間に、上記選択光反射層にて反射される光と同じ波
長の光を透過する色選択層が備えられた構成である。

【０１７３】これにより、反射モードと透過モードとで
色再現性を一致させることができ、上記の構成による効
果に加えて、反射モードと透過モードとで色再現性の等
しいより表示品位の優れた液晶表示装置を提供できると
いう効果を奏する。

【０１７４】

【０１７５】

【０１７６】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、第２の偏光層が、１／４波長板を有しており、こ
の１／４波長板の条件は、上記選択光反射層にて選択的
に反射される波長にて決定されている構成である。

【０１７７】これにより、明表示がより明るくなり、よ
り高コントラストでより色再現性の優れた表示が可能と
なるので、上記の構成による効果に加えて、より表示品
位の優れた液晶表示装置を提供できるという効果を奏す
る。

【０１７８】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、第２の偏光層が、円偏光を選択的に反射する選択
反射性を有し、かつ、その選択反射する円偏光の回転方
向と、上記選択光反射層が反射する円偏光の回転方向と
が逆の関係にある構成である。

【０１７９】これにより、明表示がより明るくなり、よ
り高コントラストでより色再現性の優れた表示が可能と
なるので、上記の構成による効果に加えて、より表示品
位の優れた液晶表示装置を提供できるという効果を奏す
る。

【０１８０】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、第１の偏光層のさらに表示面側に、入射光の進行
方向への散乱性が高く、入射光の逆進行方向への散乱性
の低い前方散乱板が備えられた構成である。

【０１８１】これにより、選択反射特有のギラ付きを低
減してペーパーホワイトディスプレイが実現されるの
で、上記の構成による効果に加えて、より表示品位の優
れた液晶表示装置を提供できるという効果を奏する。

【０１８２】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、選択光反射層が、上記の一対の透光性基板間に配
設された構成である。

【０１８３】これにより、外付け反射板を用いた液晶表
示装置特有の視差の問題を解決できるので、上記の構成
による効果に加えて、より表示品位の優れた液晶表示装
置を提供できるという効果を奏する。

【０１８４】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、液晶層が、印加電圧が個別に制御される複数の部
位からなり、各部位が各画素に対応し、かつ、これらの
画素はマトリクス状に配置されている構成である。

【０１８５】これにより、マトリクス表示が可能となる
ので、上記の構成による効果に加えて、より広いニーズ
に対応できるマトリクスク表示も行えるという効果を奏
する。

【０１８６】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、液晶層は、印加電圧が個別に制御される複数の部
位からなり、各部位が各絵素に対応し、複数の絵素で１
画素が形成されると共に、これらの画素はマトリクス状
に配置されており、かつ、１画素を形成する複数の絵素
に対応する選択光反射層の各領域が、異なる波長の光を
反射するように形成された構成である。

【０１８７】これにより、カラー表示が可能となるの
で、上記の構成による効果に加えて、より広いニーズに
対応できるカラー表示も行えるという効果を奏する。

【０１８８】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、２つの絵素で１画素が形成され、１画素を形成す
る２つの絵素に対応する選択光反射層の２つの領域が、
補色関係となる波長の光を反射するように形成された構
成である。

【０１８９】これにより、白黒表示を含めたカラー表示
が可能となるので、上記の構成による効果に加えて、よ
り広いニーズに対応できる白黒表示を含めたカラー表示
も行えるという効果を奏する。

【０１９０】本発明の液晶表示装置は、上記の構成にお
いて、３つの絵素で１画素が形成され、１画素を形成す
る３つの絵素に対応する選択光反射層の３つの領域が、
それぞれ赤、青、緑の波長の光を反射するように形成さ
れた構成である。

【０１９１】これにより、白黒表示を含めたカラー表示
が可能となるので、上記の構成による効果に加えて、よ
り広いニーズに対応できるフルカラー表示も行えるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の構
成を示す分解断面図である。

【図２】上記の液晶表示装置における、反射モードでの
動作原理を示す説明図である。

【図３】上記の液晶表示装置における、透過モードでの
動作原理を示す説明図である。

【図４】第１の実施の形態の第１の実施例にかかる液晶
表示装置の構成を示す分解断面図である。

【図５】図４に示す液晶表示装置における、選択光反射
層の作製方法を示す説明図である。

【図６】図４に示す液晶表示装置における、印加電圧−
出力光強度特性を示すグラフである。

【図７】比較のために示す従来構成の液晶表示装置にお
ける、印加電圧−出力光強度特性を示すグラフである。

【図８】第１の実施の形態の第２の実施例にかかる液晶
表示装置の構成を示す分解斜視図である。

【図９】図８に示す液晶表示装置における、選択光反射
部の作製方法を示す説明図である。

【図１０】第１の実施の形態の第３の実施例にかかる液
晶表示装置の構成を示す分解断面図である。

【図１１】図１０に示す液晶表示装置における、薄膜ト
ランジスタの構造を示す要部拡大断面図である。

【図１２】図１０に示す液晶表示装置における、液晶パ
ネルの薄膜トランジスタ基板の作製方法を示す流れ図で
ある。

【図１３】図１０に示す液晶表示装置において液晶層と
選択光反射層が離れているために生じる影を示す説明図
である。

【図１４】第１の実施の形態の第４の実施例にかかる液
晶表示装置の構成を示す分解断面図である。

【図１５】図１４に示す液晶表示装置における、選択光
反射層の構成を示す分解斜視図である。

【図１６】図１４に示す液晶表示装置と同じ手法を、図
８に示した単純マトリクス型の液晶表示装置に応用した
場合の構成を示す分解斜視図である。

【図１７】第１の実施の形態にかかる液晶表示装置にお
いて、散乱性の強い選択光反射層を用いた場合の光の偏
光状態を示す説明図である。

【図１８】前方散乱板によって光が散乱する様子を示す
説明図である。

【図１９】第１の実施の形態の第５の実施例にかかる液
晶表示装置の構成を示す分解断面図である。

【図２０】本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示
装置の構成を示す分解断面図である。

【図２１】図２０に示す液晶表示装置における、誘電体
ミラーからなる選択光反射層の作製方法を示す説明図で
ある。

【図２２】従来のＬＣＤの構成と、その動作原理を示す
説明図である。

【図２３】偏光素子を１枚使用した従来の反射型液晶表
示装置の構成と、その動作原理を示す説明図である。

【図２４】偏光板を１枚使用した従来の液晶表示装置の
構成と、その動作原理を示す説明図である。

【図２５】図２４に示す液晶表示装置のリタデーション
変化に対する出力光強度の特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１第１偏光部（第１の偏光層）２液晶パネル３選択光反射部（選択光反射層）４カラーフィルタ（光選択層）５第２偏光部（第２の偏光層）６バックライト（照明手段）９液晶層１９コレステリック液晶層５６選択光反射部（選択光反射層）６２誘電体ミラー層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−318928（ＪＰ，Ａ) 特開平７−287214（ＪＰ，Ａ) 特開平５−249506（ＪＰ，Ａ) 特開平６−130424（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−134128（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1335 - 1/13363 G02F 1/13 505 G02F 1/1347

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の透光性基板の間に封入された、印加
される電圧によりリタデーション変化が可能な液晶層を
有し、該液晶層の表示面側に、直線偏光板又は円偏光板からな
る第１の偏光層が配設される一方、該液晶層の背面側に、反射状態と透過状態との切り替え
が可能なコレステリック液晶からなる選択光反射層と、
第２の偏光層と、照明手段とがこの順に配設されている
と共に、上記第２の偏光層が透過させる光の偏光状態と、上記選
択光反射層にて選択的に反射される円偏光の偏光状態と
がほぼ等しいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記第１の偏光層は、直線偏光板からな
り、上記液晶層は、該液晶層がホモジニアス配向、又はホメ
オトロピック配向の場合は、液晶層の厚さｄと液晶層の
屈折率異方性Δｎとの積で表されるリタデーションΔｎ
・ｄ、或いは液晶層がねじれを有する等、上記のホモジ
ニアス配向、ホメオトロピック配向以外の配向状態の場
合は、液晶層の厚さｄと液晶層の持つ実質的な複屈折を
Δｎ’との積で表されるリタデーションΔｎ’・ｄが、
液晶層への電圧の印加によって、入射光の波長をλとし
たとき、λ／２以上変化し、かつ、その変化範囲内に、
（２ｓ−１）λ／４，ｔ・λ／４，（２ｓ＋１）λ／４
（但しｓ＝１，２，３…、ｔ＝０，１，２…）の条件を
満足するｓ，ｔの組み合わせが少なくとも１つ存在する
ように設計されていることを特徴とする請求項１記載の
液晶表示装置。
【請求項３】上記液晶層の表示面側の面から照明手段に
至る何れかの層間に、上記選択光反射層にて反射される
光と同じ波長の光を透過する色選択層が備えられている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記第２の偏光層が、１／４波長板を有し
ており、この１／４波長板の条件が、上記選択光反射層
にて選択的に反射される波長にて決定されていることを
特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】上記第２の偏光層が、円偏光を選択的に反
射する選択反射性を有し、かつ、その選択反射する円偏
光の回転方向と、上記選択光反射層が反射する円偏光の
回転方向とが逆の関係にあることを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置。
【請求項６】上記第１の偏光層のさらに表示面側に、入
射光の進行方向への散乱性が高く、入射光の逆進行方向
への散乱性の低い前方散乱板が備えられていることを特
徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】上記選択光反射層が、上記の一対の透光性
基板間に配設されていることを特徴とする請求項１記載
の液晶表示装置。
【請求項８】上記液晶層は、印加電圧が個別に制御され
る複数の部位からなり、各部位が各画素に対応し、か
つ、これらの画素はマトリクス状に配置されていること
を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】上記液晶層は、印加電圧が個別に制御され
る複数の部位からなり、各部位が各絵素に対応し、複数
の絵素で１画素が形成されると共に、これらの画素はマ
トリクス状に配置されており、かつ、１画素を形成する
複数の絵素に対応する選択光反射層の各領域が、異なる
波長の光を反射するように形成されていることを特徴と
する請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項１０】２つの絵素で１画素が形成され、１画素
を形成する２つの絵素に対応する選択光反射層の２つの
領域が、補色関係となる波長の光を反射するように形成
されていることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装
置。
【請求項１１】３つの絵素で１画素が形成され、１画素
を形成する３つの絵素に対応する選択光反射層の３つの
領域が、それぞれ赤、青、緑の波長の光を反射するよう
に形成されていることを特徴とする請求項９記載の液晶
表示装置。